(共19张PPT)
欧姆定律
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知识建构导图
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1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图12-1所示的图像,根据图像,下列说法错误的是
( )。
A.当在导体乙的两端加上1 V的电压时,通过
导体乙的电流为0.1 A
B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的
电源上时,干路中的电流为0.9 A
C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
D
图12-1
解析:由题图可知,当导体乙两端的电压U=1 V时,流过导体乙的电流I=0.1 A,故A正确;当甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,由题图知I甲=0.6 A,I乙=0.3 A,干路电流I=0.9 A,故B正确;由题图可知,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C正确;两导体两端加同样电压时,I甲>I乙,所以R甲2.如图12-2是某简易煤气检测电路,其中Q为气敏元件,其阻值随煤气浓度的升高而减小。若输出信号的仪表选用电压表或电流表,闭合开关S,当煤气浓度升高时,要求仪表的示数增大,则( )。
A.选用电压表,接在a、b之间
B.选用电压表,接在b、c之间
C.选用电流表,接在b、c之间
D.选用电流表,接在a、c之间
A
图12-2
解析:由题图知,若在a、b或b、c间连接电流表,则电路中的电阻R或气敏元件Q会被短路,所以仪表应选用电压表。由题意可知,当煤气浓度升高时,气敏元件Q的阻值减小,电路的总电阻变小,由I= 可知,电路中的电流增大,电阻R两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以气敏元件Q两端的电压减小,按要求,仪表的示数要增大,说明电压表接在a、b间,故A正确,B、C、D错误。
3.(2021·山东潍坊)传感器在生产生活中有着广泛的应用,一部普通智能手机中就有十几种,传感器能感受声音、图像、压力、磁场等各种信息。某同学设计的压力传感器如图12-3所示,R0为定值电阻,R的阻值随压力增大而减小,闭合开关S,下列说法正确的是( )。
A.压力为0时,电压表示数为0
B.压力变大时,电压表示数变大
C.压力变大时,电压表示数变小
D.压力变大时,电流表示数变小
C
图12-3
4.(2021·山东菏泽中考)某学习小组计划探究电流与电阻的关系,设计的电路如图12-4甲所示。
甲
乙
图12-4
(1)请根据图12-4甲把图12-4乙中的电路连接完整(要求滑片向右移动时,电路中电流变大)。
(2)在闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。
(3)为得到多组实验数据,进行实验时需要更换连入电路中的定值电阻。每次更换定值电阻后,都需要调节滑动变阻器,使电压表的示数 。
(4)某次实验时,闭合开关,调节滑动变阻器,发现电压表的示数始终等于电源电压,电流表示数为零,则电路中的故障是 。
(5)某次实验中,电流表示数如图12-4丙所示,该电流表的示数为 A。
丙
图12-4
答案: (1)如图D-12-4所示 (2)A (3)不变 (4)电阻R断路 (5)0.24
图D-12-4
5.(2021·山东淄博中考)电阻是组成电路的重要元件,在进行电路连接时,通常需要知道电阻的阻值。小雨利用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关等器材,测电阻R的阻值。
甲
乙
图12-5
(1)图12-5甲是小雨连接的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应调到 (选填“A”或“B”)端。移动滑片P,两表指针均不动,产生这一现象的原因可能是 。
(3)改正错误后,闭合开关。将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 。(填字母)
A.结束实验,整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数
C.换用另一个定值电阻将滑片P移到某位置,记下电压表和电流表的示数
(4)小雨将实验数据记录在下表中。
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1 1 0.20
2 2 0.42
3 3
①第3次实验时,将滑片P移到A端,电流表的指针位置如图12-5乙所示,此时,电流表的示数为 。
②算出每次的电阻后,为得到电阻R的阻值,还应 。
(5)小雨想利用现有器材继续测量一个阻值约为500 Ω的电阻,正确连接电路,闭合开关,移动滑片P,发现实验无法进行,原因是 。
解析: (1)题图甲中滑动变阻器应与定值电阻串联,且滑动变阻器应“一上一下”接入电路,如答案图所示。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应调到最大阻值处,即滑片P应调到B端;移动滑片P,两表指针均不动,则故障可能是滑动变阻器断路。
(3)本实验需要多次测量来减小误差,选项B正确。
(4)①由题表格数据知,电流表选用0~0.6 A量程;由题图乙知,分度值为0.02 A,电流表示数为0.60 A。
②算出每次电阻后,还应求平均值以减小误差。
答案: (1)如图D-12-5所示 (2)B 滑动变阻器断路
(3)B (4)①0.60 A ②求平均值 (5)电路电流过小
图D-12-5(共6张PPT)
欧姆定律
二、根据欧姆定律测量导体的电阻
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项目 主要内容
伏安法 用电压表测出导体两端的 ,用电流表测出通过导体的 ,然后利用 求出导体的电阻
实验原理 R=
待测量 电阻两端的 和通过电阻的
测量仪器 电压表、 、 、电源、开关、导线等
电压
电流
欧姆定律
电压
电流
电流表
滑动变阻器
轻松尝试应用
知识点:伏安法测电阻
1.在伏安法测电阻的实验中,若电源电压为3 V,被测电阻为20 Ω,则电压表、电流表的量程应选( )。
A.0~3 V、0~3 A
B.0~15 V、0~3 A
C.0~3 V、0~0.6 A
D.0~15 V、0~0.6 A
C
2.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )。
A.改变电路中的电流
B.改变被测电阻的阻值
C.改变被测电阻两端的电压
D.保护电路
B
3.在伏安法测电阻的实验中,测得导体两端的电压是10 V,通过的电流是2.5 A,则这段导体的电阻是( )。
A.15 Ω B.4 Ω
C.12 Ω D.40 Ω
B
4.在伏安法测电阻实验中,测得导体两端的电压为2 V时,导体中的电流为0.2 A,该导体的电阻是 Ω;改变滑动变阻器滑片的位置,使导体两端的电压增加到4 V,导体的电阻是 Ω。
10
10(共7张PPT)
欧姆定律
*三、串、并联电路中的电阻关系
快乐预习感知
项目 主要内容
等效电阻 将电阻R1、R2接到电压为U的电路中(串联或并联),电路中的电流为I;如果用一个电阻R代替这两个电阻接入电路中,电路中的电流仍为I,则这一个电阻R产生的效果与两个电阻R1、R2产生的效果 ,我们就说R与R1、R2 ,R叫作R1、R2的等效电阻
串联电路 电流关系
电压关系
电阻关系
相同
等效
I=I1=I2
U=U1+U2
R=R1+R2
项目 主要内容
并联电路 电流关系
电压关系
电阻关系
I=I1+I2
U=U1=U2
轻松尝试应用
知识点一:串联电路中的电阻关系
1.如图12-3-1所示,灯L1的电阻为6 Ω,灯L2的电阻为14 Ω,开关闭合后,电流表的示数为0.3 A,则电压表示数为( )。
A.1.8 V B.4.2 V
C.3 V D.6 V
D
图12-3-1
3.小明同学课余时间喜爱电子制作,有一次他急需一只20 kΩ的电阻,但手边只有2 kΩ、5 kΩ、15 kΩ的电阻各若干只,他可以用 kΩ与
kΩ的电阻 联得到。
5
2.将3 Ω和6 Ω的两个电阻串联接在9 V的电源上,它们的等效电阻为
Ω,电路中的电流为 A。
9
1
15
串
知识点二:并联电路中的电阻关系
4.一根粗细均匀的金属导线电阻为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻为( )。
D
解析:把一根粗细均匀、阻值为R的金属导线截成长度相等的两段,每段长度变为原来的 ,再把得到的两段并联起来使用,由并联电路中电阻关系得,R'= 。
5.两个电阻R1、R2并联后的等效电阻为6 Ω,若R1=12 Ω,则R2= Ω。
12
6.电阻R1=6 Ω与R2串联后,总电阻R=9 Ω,若将两电阻并联,则总电阻是
Ω。
2(共6张PPT)
欧姆定律
四、欧姆定律的应用
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项目 主要内容
间接测量电阻 在只有电压表(或只有电流表)的条件下,借助一个已知阻值的电阻,应用欧姆定律,可以测量未知电阻的阻值。
根据欧姆定律可知,通过导体的电流等于导体两端的 与导体 的比值,因此在只有电压表的情况下,电路中的电流不能直接测得,我们可以借助已知电阻的阻值确定电路中的 。利用串联电路 处处相等的特点,通过已知电阻来确定出待测电阻上的电流
电流表和电压表的电阻 电流表的电阻很 ,所以将电流表串联在电路中时对电路的总电阻影响也很小;电压表的电阻很 ,所以将电压表并联在电路中时对电路的总电阻影响也很小
电压
电阻
电流
电流
小
大
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知识点一:间接测量电阻
1.某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值,图中12-4-1不可实现测量Rx阻值的电路图是( )。
B
图12-4-1
2.将阻值比为1∶2的定值电阻R1、R2串联接在电压为6 V的电路中,通过R2的电流是0.2 A,则R1和R2两端的电压比为 ,R2的电阻为 Ω;若把它们并联接入同一电路,则通过R1和R2的电流比是 。
1∶2
20
2∶1
知识点二:电流表和电压表的内阻
3.如图12-4-2所示,如果把电流表和电压表的位置对调,则可能出现的情况是( )。
A.电流表烧坏 B.电压表烧坏
C.灯不亮 D.灯烧坏
C
图12-4-2
4.分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表和电压表进行理想化处理,正确的处理方式是( )。
A.把电流表看成是一个大电阻
B.把电压表看成是一根导线
C.把电流表看成是断开的
D.把电压表看成是断开的
D(共10张PPT)
欧姆定律
一、学生实验:探究——电流与电压、电阻的关系
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项目 主要内容
探究过程和研究方法 在探究电流与电压、电阻的关系时,我们经历了 、 、 、
、 的科学探究全过程。在以上探究过程中,为了分别研究电流与电压的关系和电流与电阻的关系,我们运用了 法
问题与猜想
制订计划
收集证据
分析与结论
评估与交流
控制变量
项目 主要内容
欧
姆
定
律 内容 通过导体的 ,跟导体两端的 成正比,跟导体的 成反比
公式 I=
适用条件 纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内
能)
公式变形 R= 和U=
电流
电压
电阻
IR
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知识点一:探究电流跟电压和电阻的关系
1.一段导体两端的电压是3 V时,导体中的电流是 1 A,如果它两端电压增大到6 V,导体中的电流为( )。
A.0.5 A
B.1 A
C.2 A
D.3 A
C
2.如图12-1-1为研究电流跟电压、电阻的关系的实验电路图,其中正确的是( )。
C
图12-1-1
3.某同学在探究电流跟电压、电阻的关系时,根据收集到的数据画出了如图12-1-2所示的I-R图像,下列结论与图像相符的是( )。
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
C
解析:分析题图可知,题图描述的是在电压一定时,电流随着电阻的增大而减小。
图12-1-2
4.某电路中电源电压保持不变,接上5 Ω电阻时,电路中的电流为0.6 A,若换上15 Ω电阻时,电路中的电流为 A。
0.2
知识点二:欧姆定律
5.研究一定电压下,电流与电阻的关系电路如图12-1-3所示。电源电压恒为 3 V,滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为 1.5 V,读出电流表的示数。当将20 Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终大于1.5 V,其原因可能是( )。
A.滑动变阻器阻值太小
B.电源电压3 V太高
C.20 Ω的阻值太小
D.控制的电压1.5 V太高
A
图12-1-3
解析:从题中电路图可以看出,滑动变阻器与电阻R串联,当滑片P在最左端时,电阻两端的电压最大,等于电源电压(3 V),电阻两端的电压由滑动变阻器分得的电压决定,滑动变阻器接入电路的电阻越大,电阻R两端的电压越小。因此,电阻R两端的最小电压由滑动变阻器接入电路的最大阻值决定,通过分析题意可知,电压表示数始终大于1.5 V,是由于滑动变阻器接入电路的阻值过小。
6.欧姆定律的表达式为 。在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I越 。两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流 (选填“大于”“等于”或“小于”)通过R2的电流。
大
等于
