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第十七章 欧姆定律
《第十七章 欧姆定律》复习
一、电流与电压和电阻的关系
1.在 一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成 比.
2.在 一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成
比.
反
电压
正
电阻
知识梳理
电流与电压和电阻的关系
1.电流与电压的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
2.电流与电阻的关系:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成________。
正比
反比
I/A
U/V
O
R 一定时
I/A
R/Ω
O
U 一定时
二、欧姆定律
1.表述:通过导体的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 .
2.数学表达式: ,变形公式:U= ,
R= .
IR
反比
正比
I=
三、串、并联电路的规律
物理量 串联电路 并联电路 规律 表达式 规律 表达式
电流I/A ①_____________ ②___________ _____________ ③__________ ________________________ ④__________
____________
电压U/V ⑤______________ ________________________________ ⑥___________ __________________________ ⑦__________ ________________________ ⑧__________
________________________
分流/分压特点 ⑨______________ ________________ ⑩ _________ __________ ____________ ________
各处电流相等
I=I1=I2=I3
=……=In
干路电流等于各支路电流之和
I=I1+I2+I3
+……+In
各用电器两端的电压之和等于电源两端电压
U=U1+U2+
U3+……+Un
各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等
U=U1=U2=U3=……
=Un
分压与电阻成正比
分流与电阻成反比
1.串联电路的电阻特点:串联电路的总电阻等于各部分电阻
;串联的总电阻变大,而且 其中任何一个分电阻的阻值.原因是:串联后相当于增加了导体的 .
2.并联电路的电阻特点:并联一个分电阻,总电阻就会变
,而且总电阻比其中任何一个分电阻都 .这相当于增大了导体的 .
横截面积
小
小
长度
大于
之和
3.若n个相同电阻串联,总电阻等于各分电阻的n倍,R串 =
;若n个相同电阻并联,总电阻等于各分电阻的n分之一,R并= .
4.无论是串联还是并联电路,任何一个分电阻增大,电路的总电阻都会增大.
nR
四、伏安法测电阻
1.实验原理: .
2.实验电路图: (如右图所示)
3.实验器材: 学生电源、开关、 、 、
、待测电阻各一个,导线若干.
4.滑动变阻器的作用:
一是 ,二是 ,从而改变电路中的电流,多测几组电压和电流值,求出电阻值的平均值以减小 .
误差
改变待测电阻两端的电压
保护电路
滑动变阻器
电流表
电压表
R=
欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成______ ,跟导体的电阻成_______ 。
2.公式:_________。其中U 表示导体两端的电压,单位是伏特(V),R 表示导体的电阻,单位为欧姆(Ω),I 表示导体中的电流,单位为安培(A)。
3.变形公式:求电压:________,求电阻:_________ 。
正比
反比
I=
U=IR
R=
【注意】I、U、R的统一性、同一性和同时性。
串联电路 并联电路
电路图
电流关系 I=I1=I2 I=I1+I2
电压关系 U=U1+U2 U=U1=U2
电阻关系 R=R1+R2 +
比例关系 = =
欧姆定律
一、欧姆定律的理解
解题要点:电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关,R=只是计算电阻大小的一种方法.
考点集训
1.由欧姆定律I=变形可得R=,以下说法正确的是( )
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
C
二、串联、并联电路中的电流、电压规律
解题要点:串联电路,各处电流相等;各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压;并联电路,干路电流等于各支路电流之和;各支路用电器两端的电压与电源两端电压相等.
2.小明总是随手关闭家里不必要使用的电灯等家用电器.每多关闭一个家用电器,家庭电路里变大的物理量是( )
A.各支路电流 B.总电流 C.总电压 D.总电阻
D
3.一滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样,把它和10 Ω的定值电阻串联起来接入电路,则电路的总电阻变化范围是( )
A.0~10 Ω B.0~50 Ω
C.0~60 Ω D.10 Ω~60 Ω
D
4.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示.由图可知,元件甲的电阻是 Ω:将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端,则流过元件乙的电流是 A,电路中的总电阻约为 Ω.
3.3
0.2
5
三、欧姆定律的应用
解题要点:欧姆定律的表达式I=中的I、U、R必须是同一导体或同一电路(同一性),还是同一段导体在同一时刻的电流(同时性),公式中R、U、I单位要统一(统一性).
即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动,也会引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此,必须保证I=中的三个物理量是同一时间的值.切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系.
5.如图所示,电源电压恒为6 V,R1为10 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.4 A,则通过R1的电流为 A,
R2的阻值为 Ω,干路电流为 A.
1
15
0.6
A.2.5 V
B.7.5 V
C.14 V
D.3.5 V
6.如图所示,电源电压保持不变,R1=7 Ω,R2=8 Ω,开关S闭合后,电压表的示数为4 V,则电源电压为( )
B
7.如图所示,在以下四个装置图中,电源电压保持不变,其中符合“物体质量增大时,电表示数也增大”的是( )
D
A.电流表示数不变,输出信号端电压变大
B.电流表示数变小,输出信号端电压变大
C.电流表示数变大,输出信号端电压变小
D.电流表示数变小,输出信号端电压不变
8.为保障安全运行,高铁列车上安装有烟雾报警装置.如图所示是某校科技小组设计的列车烟雾报警仪的简化原理图,电源两端电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当输出信号端的电压达到某一数值时,报警器开始报警.当列车上有烟雾遮挡了射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是( )
B
A.电压表V示数变小,电流表A1示数变小
B.电压表V示数变大,电流表A2示数变小
C.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变
9.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中( )
D
10.如图甲所示是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图乙是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 V;当R的电阻由10 Ω 更换为15 Ω 时,闭合开关后,为使R两端的电压 (选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片应向 (选填“a”或“b”)端滑动.
b
不变
3
11.创建生态文明城市需要我们共同关注环境,某科技兴趣小组为了检测空气质量的指数,设计了如图甲所示的检测电路.R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示,已知电源电压12 V保持不变,R0=10 Ω,当电压表示数为8 V时,求:
(1)通过R0的电流;
(2)气敏电阻R的阻值;
(3)此时空气质量指数.
(1)由图甲,R0和R串联,电压表测R0两端的电压,所以I0==0.8 A;
(2)根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:UR=U-U0=12 V-8 V=4 V;串联电路中通过各分电阻的电流相等:IR=I0;
根据I==5 Ω;
(3)因为R=5 Ω,所以=0.2 Ω-1,由图象乙可知,此时空气质量指数为50.
答:(1)通过R0的电流为0.8 A;(2)气敏电阻R的阻值为5 Ω;(3)此时空气质量指数为50.
四、串联分压、并联分流规律的应用
解题要点:(1)串联电路中各处的电流相等,阻值大的电阻其两端的电压较大,反之较小,;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,通过的电流较大的支路其电阻较小,反之越大,.
第12题图
12.如图所示,电源电压恒定.当开关S1、S2闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数分别为5 V、4 V,则电源电压为 V;当开关S1闭合、S2断开,甲、乙两表均为电流表时,甲、乙两表示数之比为 .
1∶5
5
第13题图
13.如图所示,是通过两个定值电阻R1、R2的电流和电压的关系图象.由图可知,当把R1、R2串联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2= ,加在两电阻两端的电压之比U1∶U2= ;当把R1、R2并联在某一电路中时,通过两电阻的电流之比I1∶I2= ,加在两电阻两端的电压之比U1∶U2= .
1∶1
3∶1
1∶3
1∶1
第14题图
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变.只闭合开关S1时,R1两端的电压为U1,电压表V1与V2的示数之比为3∶2;若只闭合开关S2时,R2两端的电压为U2,电压表V1与V2的示数之比为4∶3,则R1与R2的电阻之比为 ,电压U1与U2之比为 .
8∶9
2∶3
五、电阻的测量
解题要点:要注意伏安法测电阻的原理为R=,串联电路的电流处处相等,并联电路各支路电压相等,用电压表或电流表,直接或间接测量电压和电流,根据欧姆定律求Rx电阻.
(1)实验依据的原理是 .
(2)图甲是刚刚接好的实物电路,请指出其中的错误或不妥之处: (写一条).
15.测量定值电阻的阻值.
开关未断开(滑动变阻器阻值未调至最大)
R=
(3)实验中发现电流表无示数.为查找问题,先将导线1从a点断开,然后依次去接触e点、d点、c点及b点,发现当接触e点、d点时,电流表有示数,则电路故障不可能是 (选填字母).
A.开关S断路
B.滑动变阻器断路
C.电阻R断路
C
(4)排除电路故障后进行实验,得到如下数据,其中表格内空缺的电流值如图乙所示,则这个电流值为 A.
0.38
U/V 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8
I/A 0.15 0.23 0.30 0.45
(5)表格填写完整后,根据表中数据,在图丙中描点并画出这个电阻R的U-I图象.
如(5)答案图所示:
(5)答案图
16.“用电压表和电流表测量未知电阻阻值”实验中,提供了学生电源、电流表、电压表、滑动变阻器,一个阻值未知的定值电阻Rx,一个额定电压为2.5 V,阻值约为8 Ω的小灯泡,开关、导线若干.
(1)如图甲,“测量定值电阻Rx阻值”的实验电路中,接错了一根导线,请在错误的线上打“ ”,并用笔画线代替导线改接到正确位置上.
如(1)答案图所示
(1)答案图
(2)改正错误后,闭合开关前,滑片应滑至最 (选填“左”或“右”)端.
(3)试触后,选择合适量程.闭合开关,调节滑动变阻器,电流表、电压表示数如图乙,则Rx的阻值为 Ω(结果保留1位小数).一次实验数据存在误差,接下来应通过
的方法来减小误差.
多次测量求平均值
20.8
左
(4)完成实验后,进行误差分析:考虑到电压表中也有电流通过,该电路测得的Rx的测量值与真实值相比 (选填“偏大”或“偏小”).
偏小
(5)同学们发现只用一只电表及已有其他器材(忽略定值电阻Rx的实验误差),也能测量小灯泡正常发光时的电阻.下列电路设计最合理的一项是 .
C