三 欧姆定律
【知识点】
1.欧姆定律:导体中的电流与导体 成正比,与导体的 成反比。公式:I=
2.欧姆定律的实验探究:
(1)实验方法:控制变量法
(2)实验电路图:
请在虚线框内画出实验电路图,并用笔划线代替导线,连接实物电路。
①探究电流与电压关系应控制______不变;实验结论:保持______不变时,电流与______成______比。
②探究电流与电阻的关系应控制______不变;
实验结论:保持______不变时,电流与______成______比。
欧姆定律的内容:
导体中的______与导体两端的______成正比,与导体的______成反比。
欧姆定律的公式:___________;变形公式U=___ ___和R=___ ___。
欧姆定律的公式中,I、U、R的单位分别是_____、_____、_____。
【巩固训练】
1.关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是
A. 导体电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
B. 有电流通过这段导体,这段导体两端一定有电压
C. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
D. 两个电阻中的电流相等,则两电阻一定是串联
2根据欧姆定律的公式的变形式及电阻的性质,可以判定下列说法中正确的是
A. 当U变大时,变小 B. 当U变大时,变大
C. 当U变小时,不变 D. 时,
3.关于欧姆定律的公式I=及其变形公式U=IR的理解,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
B.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零 D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
4.如图是根据伏安法测电阻测的电阻和的几组电流和电压画出的图象,根据图象判断出电阻和的大小关系
A. B. C. D. 无法确定
5.如图为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图像,由图可知
A. B. 、串联后,总电阻图线在区域Ⅱ内
C. 、并联后,总电阻图线在区域Ⅲ内
D. 、并联后,总电阻图线在区域Ⅰ内
6.在“研究电流与电阻的关系和电流与电压的关系”的实验中,滑动变阻器的主要作用是
A. 使电阻R两端的电压成倍数变化 B. 使电阻R两端的电压保持不变
C. 前者使电阻R两端的电压成倍数变化,后者使电阻R两端的电压保持不变
D. 前者使电阻R两端的电压保持不变,后者使电阻R两端的电压成倍数变化
7.利用如图甲所示的电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图象,则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为10Ω时,通过R的电流为0.2A
C.滑动变阻器连入电路的阻值范围为0-25Ω D.将R从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
8.将标有“ 1A”和“ ”的电阻、串联起来,电源电压最大是______V,把、并联起来,干路的最大电流是______A。
9.某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω.实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该_____(选填“向左端移动”、“向右端移动”或不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于_____Ω。
10如图甲是小灿探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图象。若电源电压为4.5V,实验中R的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,滑动变阻器的滑片应向_____(选填“a”或者“b”)端滑动,使电阻的两端电压为_____V,为了完成实验,滑动变阻器的阻值至少为_____Ω。
11.如图所示,在“探究电流与电阻关系”的实验中,电源电压为15V且保持不变,滑动变阻器上标有“”字样,实验中所用的四个定值电阻的阻值分别为、、、小明在a、b间接入的电阻时,调节滑动变阻器的滑片,读出电流表的示数为断开开关,保持滑片的位置不变,用的电阻替换的电阻,闭合开关,要得到正确的实验结论,应将滑片向______选填“左”或“右”端移动,直至电压表示数为______V。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻 5 10 15 20 25
电流
12.在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路如图甲所示。
(1)连接电路前,开关必须______。闭合开关前,滑动变阻器滑片调至______“a”或“b”端。
(2)请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路导线不允许交叉。
(3)连接好电路后,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是______选填相应字母标号
A.电流表坏了 滑动变阻器短路 C.电阻处接触不良 电阻短路
(4)排除故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如上表。其中第5次实验电流表示数如图丙所示,其读数为______A。
(5)某次实验中移动滑动变阻器滑片P后,电流表示数如图丁所示,则R的阻值为______。
(6)接着换上的电阻后,闭合开关,此时应将滑片P向______填“a”或“b”端移动,先观察
表的示数,再记录 表的示数,完成实验操作。
(7)按照电路图连接好器材后实验装置如图(戊)所示,就在准备闭合开关进行实验测量时,一旁的另一同学马上指出了实验中两处不合理的地方,请思考该同学所提的两处不足是:
____ ______ __
13.探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图电路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻器(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)要获得3组实验数据,电压预设的最小值为_____V;
(2)电压预设值越大,在获得3组实验数据的过程中,滑动变阻器阻值调节范围_____(选填“越大”、“不变”或“越小”);
(3)若要减小电压预设的最小值,获得3组实验数据(三个定值电阻不变),可以采取的指施是_____(填一条)。
(4)完成某次实验时,小明将滑动变阻器调到最大值时,依然无法达到实验要求。为完成实验,小明可以_____
A.将电源电压调至2.5V B.把变阻器换为“15Ω 1A”的规格再重新调节
C.将电源电压调至3.8V D.把变阻器换为“5Ω 1A”的规格,再重新调节
14.在探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,可使用的器材有:电源、滑动变阻器R(50Ω 1A)、电阻箱、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物电路连接完整,要求当变阻器滑片向B端移动时接入电路的电阻增大。
(2)连好电路闭合开关,电压表有示数、电流表示数为零,则电路故障原因可能是_____;
(3)排除故障后重新实验,保持电阻箱接入电路电阻不变,调节滑动变阻器,测得多组数据,画出电流表读数Ⅰ与电压表对应读数U关系图如图所示,电阻箱接入电路的电阻为_____Ω。
(4)利用该电路继续研究“电流与电阻的关系”,实验数据记录如下表。
①序号为_____的实验数据有错误。
②实验中所用电源的电压可能是_____(6V/8V)。
序号
1
2
3
4
5
电流表示数I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
电阻箱电阻/Ω
24.0
10.0
8.0
6.0
4.8
电压U/V
1.0
1.4
2.0
2.4
2.8
电流I/A
0.1
0.14
0.20
0.24
15. 小玉同学在“探究电流与电压和电阻的关系”实验中,选用器材如下:电压为4.5V的电源、阻值为0~50Ω的滑动变阻器、电流表、电压表、开关、5Ω,10Ω,15Ω,30Ω的定值电阻各一个、导线若干。
(1)连接电路时,开关应_____,实验前,调节滑动变阻器的滑片使其阻值_____。
(2)请用笔画线代替导线,将甲图的实验电路连接完整。
(3)试触时,小玉同学发现电流表无示数,电压表指针超过量程,则电路的故障可能是定值电阻_____(选填“短路”或“断路”)。
(4)在探究电流与电压的关系时:
①多次改变滑片的位置,测出了多组实验数据,记录表格如下。当电压表示数为2.8V时,电流表的示数如图乙所示为_____A。
②分析表格中的实验数据得出结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端电压成_____比。
③不能用小灯泡代替定值电阻做上述实验,原因是小灯泡灯丝的电阻是随_____的变化而改变的。
(5)在探究电流与电阻的关系时:
①保持定值电阻两端电压1.5V不变,将5Ω电阻换成10Ω电阻,需要将滑动变阻器滑片向_____(选填“A”或“B”)端滑动。
②将15Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值_____(选填“过大”或“过小”)。
(6)完成上述实验后,小明想设计如图丙所示的电路图,测出电阻的阻值,他找来一个小灯泡,已知它的额定电压为,额定功率为,并设计出如图所示的电路,其中电源电压未知,请你帮她补全下面的实验内容:
①闭合S、,断开,移动滑动变阻器的滑片直至_____。
②闭合S、,断开,滑动变阻器滑片不动,调节电阻箱R,使电流表示数与上一步相同,记下电阻箱示数为。
③未知电阻=_____。
答案
1.B 2.C 3.A 4.C 5.D 6.B 7.D
8. 30 1.5 9、向右端移动;35 10、b;3;12.5
11.左 5 12.(1)断开 b (3)c (4)0.12 (5)7.5 (6)b 电压 电流 (7)实验前,滑片没有滑到阻值最大位置 不能用阻值可变的小灯泡
13、(1)3;(2)越 ;(3)换电压更 的电源(或换最 阻值更 的滑动变阻器)(4) A、B
14、(1)略;(2)电阻箱断路;(3)8;(4)①2;②6V
15、(1)断开;最 ;(2)略;(3)断路;(4)①0.28;②正;③温度; (5)①B;②过 ;
(6)