14.2 探究欧姆定律(欧姆定律)
【课时衔接】
1.(电流与电压关系)在 “探究电流与电压的关系”时,采用的科学方法是 ,保持
不变,改变电压。
2.(电流与电阻关系)如图,在探究通过导体的电流与电阻关系实验中,当R由5 Ω换为10 Ω时,需将滑动变阻器滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,这样做的目的是 。
【基础通关】
3.（教材变式练）从欧姆定律可以导出公式R=,对电阻的理解,你认为正确的是 ( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
C.当电压为0时,电阻也为0
D.电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关
4.小珠利用电压表、电流表、电压为6 V的电源、滑动变阻器以及五个阻值不同的定值电阻探究“电流与电阻的关系”,实验得到定值电阻I-R 关系图像如图所示,分析图像可知 ( )
A.实验时定值电阻两端的电压为6 V
B.电压一定时,通过导体的电流与其电阻成正比
C.电压表量程选用“0~3 V”最合适
D.电流表量程选用“0~3 A”最合适
【素养提升】
5.如图所示的电路中,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为6 V时,电流表示数为0.5 A,当电压表的示数为7.2 V时,电流表示数为0.3 A,则电阻R0为 Ω,电源电压为 V。
6.在如图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由右向左移动到如图所示位置时,下列判断正确的是 ( )
A.电流表示数增大,电压表的示数减小
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表的示数增大,电压表的示数不变
D.电流表的示数减小,电压表的示数不变
7.将电阻R1和R2并联后接在电源两端,若R1、R2的电阻分别为5 Ω和15 Ω,如图所示,则闭合开关S,电流表A与A1的示数之比为 ( )
A.3∶1 B.1∶4 C.4∶1 D.4∶3
8.为了检验学校里的电压表是否准确,某同学用标准电流表、定值电阻R和滑动变阻器组成如图所示的电路。已知R=5 Ω,当移动滑动变阻器的滑片P使电流表的示数分别为0.24 A和0.5 A时,电压表的示数分别为1.3 V和2.6 V,试分析这个电压表是否准确。
9.小明利用如图所示的电路“探究电流跟电阻、电压的关系”。
(1)实验时,在探究通过导体的电流跟电阻的关系时,滑动变阻器的作用是 。(从下列的选项中选择相应的字母填入)
A.改变电路中的电流
B.改变电阻两端的电压
C.控制电阻两端的电压一定
D.保护电路
(2)小明将5 Ω的电阻接入电路中,闭合开关,多次移动滑动变阻器的滑片,记录对应的一组实验数据如表1所示,此过程小明实际探究的是电流跟 的关系,用到的研究方法是 。
次数 U1/V I/A
① 1.0 0.20
② 1.5 0.30
③ 2.0 0.40
表1
次数 R1/Ω I/A
① 5.0 0.60
② 10.0 0.30
③ 15.0 0.20
表2
(3)小明继续探究,得到的另一组实验数据如表2所示。分析表2中的数据,你能得出的结论是 。
10.如图所示的电路,电源电压恒为6 V,R1=8 Ω,闭合开关S后,电流表的示数为0.25 A。求:
(1)R2的阻值;
(2)电压表的示数。
参考答案
1.控制变量法 电阻
2.右 保持电阻两端的电压不变
3.D
4.C
5.6 9
6.C
7.D
8.答:由题意,根据欧姆定律I=可得:
U1=I1R=0.24 A×5 Ω=1.2 V
U2=I2R=0.5 A×5 Ω=2.5 V
由以上计算值与电压表示数相比可知,两次电压表的示数都比正确值大了0.1 V,且两次电压表的示数都在同一量程内,说明电压表是准确的,只是开始时电压表的指针指在0.1 V处,只要对电压表调零就可以了。
9.(1)CD
(2)电压 控制变量法
(3)当导体两端的电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比
10.解:(1)闭合开关S后,两电阻串联,电压表测R2的电压,电流表的示数I=0.25 A,根据欧姆定律可得,电路的总电阻:
R===24 Ω
由电阻的串联规律得:
R2=R-R1=24 Ω-8 Ω=16 Ω
(2)电压表测R2的电压,电压表的示数:
U2=IR2=0.25 A×16 Ω=4 V
214.2 探究欧姆定律(巩固训练)
【课时衔接】
1.(欧姆定律)关于公式I=可知,导体中的电流与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成 。
2.(欧姆定律的理解)已知有一阻值为10 Ω的电阻,当加在它两端的电压为3 V时,则通过电阻的电流为 A。
【基础通关】
3.由欧姆定律公式I=变形得R=。结合所学电学知识,判断下列说法正确的是 ( )
A.导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.如果导体被拉长,则其电阻将变小
C.如果通过导体的电流变小,导体的电阻将变大
D.导体两端电压增大时,电流也增大,但其比值不变
4.如图,这是电阻A和B的I-U图像。若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB之比是 ;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6 A,则电源电压是 V。
5.如图所示,这是某种灯泡的电流I与电压U的关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,总电流为1.5 A,则该电阻的阻值为 Ω。
【素养提升】
6.将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和稳压电源连接成如图所示的电路,光敏电阻的阻值随着光照强度的增大而减小,闭合开关,逐渐增大光照强度,则电表示数变化情况 ( )
A.表和表示数均变小
B.表示数变大,表示数变小
C.表示数变小,表示数变大
D.表和表示数均变大
7.如图(a)所示,这是电阻甲和乙的I-U图像,(b)、(c)是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是 ( )
A.当电阻乙两端电压为2.5 V时,它的阻值和甲的阻值相等
B.图(b)中,当电压U为3 V时,乙的电阻为5 Ω
C.图(c)中,当电压U为2 V时,干路总电流为0.6 A
D.图(c)中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
8.如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知R1=3R2,当S和S1闭合、S2断开时,电压表和电流表的示数分别为U1和I1;当S1断开、S和S2闭合时,电压表和电流表的示数分别为U2和I2,则∶是 ( )
A.3∶4 B.4∶3 C.1∶4 D.4∶1
参考答案
1.正比 反比
2.0.3
3.D
4.1∶2 2
5.0.2 6
6.D
7.B
8.A
214.2 探究欧姆定律(探究电流与电压、电阻的关系)
【课时衔接】
1.(串联电路的电阻)几个电阻串联起来,相当于增加了导体的 ,所以串联后的总电阻比任何一个分电阻都 。
2.(并联电路的电阻)小明房间顶上安装了吊灯,墙壁上安装了壁灯,它们之间是 联的。小明家里开的灯越多,电路的总电阻 (选填“越大”、“越小”或“不变”)。
【基础通关】
3.根据欧姆定律,下列说法正确的是 ( )
A.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
B.导体两端电压越大,这段导体的电阻就越大
C.导体两端电压越大,通过这段导体的电流越大
D.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
4.某同学在探究通过电阻的电流跟其两端电压的关系时,发现通过电阻a、b的电流随电压变化的情况如图所示,则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减小
B.电压相同时,阻值大的电阻通过的电流大
C.电流相同时,阻值小的电阻两端的电压大
D.两电阻的大小关系是Ra>Rb
【素养提升】
5.小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图所示的I-U图像。下列判断正确的是 ( )
A.通过R1的电流与它两端所加电压不成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压成正比
C.将它们串联接到同一电路中时,通过R1的电流较大
D.将它们并联连接到两端电压为1.5 V的电路中,通过干路的电流是0.45 A
6.在“探究电流与电阻关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图像,下列说法正确的是 ( )
A.导体中的电流与导体的电阻成正比
B.电源至少选用两节新干电池
C.换用阻值为2 Ω的电阻做实验时,需要更换电压表量程
D.多次实验是为了求平均值,以减小实验误差
7.（素养拓展练）在“探究电流与电阻的关系”实验中,根据实验数据绘制的I-R图像如图所示,图中阴影部分的面积表示的物理量是 ,其值为 。本次实验应用的探究方法是 。
8.小明用如图所示的电路来探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,这是小明连接的实物电路,请你用笔画线代替导线将它连接完整。
(2)在连接电路时,应将滑动变阻器滑片移动到最 (选填“左”或“右”)端,这样做是为了 。
(3)将电路连接完整后,小明闭合开关,发现电压表无示数,电流表示数较大,出现这种情况的原因可能是 。
(4)小明正确进行了几次实验,将实验数据记录在下表中:
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.1 0.15 0.25 0.3
小明在第3次实验时电流表的示数如图乙所示,其值为 A:根据补全的实验数据可知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比,小明在实验中选用的定值电阻的阻值为 Ω。
(5)小明进行多次实验的目的是 。
9.小明在“探究电流与电阻的关系”的实验中,选择了如下器材:电源(电压恒为4.5 V)、滑动变阻器(20 Ω 2 A)、电流表、电压表、开关、定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的各一个)、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线帮助小明完成图中电路的连接。
(2)开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“A”或“B”)端;闭合开关后,移动变阻器滑片,发现电流表有示数,电压表示数为零。经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是 。
(3)排除故障后,小明先将阻值为5 Ω的电阻接入电路,调节滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2 V,再将阻值为5 Ω的电阻换成阻值为10 Ω的电阻后,小明接下来的操作是 。
10.小红利用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像,由图像可得出结论: 。
(2)在上述实验中,小红在读完电流表示数后,直接拆下阻值为5 Ω的电阻,改换成阻值为10 Ω的电阻,请你指出她在操作中的错误: 。
(3)若在实验过程中出现电流表示数为0,电压表的示数为6 V,则电路出现的故障可能是 。
(4)利用现有器材,小红还可以做的实验有 。
参考答案
1.长度 大
2.并 越小
3.C
4.D
5.D
6.B
7.电压 3 V 控制变量法
8.(1)答案:
(2)左 保护电路
(3)定值电阻短路
(4)0.2 正
(5)为了获得普遍规律
9.(2)B 电阻短路
(3)向右移动变阻器的滑片,使电压表示数为2 V
解析:(1)由(3)可知电压表示数为2 V,故电压表选用小量程与电阻并联,电流表选用小量程与电阻串联,如下所示:
(2)开关闭合前,小明应将滑动变阻器的滑片置于阻值最大处的B端;闭合开关后,移动变阻器滑片,发现电流表有示数,则电路为通路,电压表示数为零,经检查,电流表、电压表正常且连接完好,则电路存在的故障可能是电阻短路;(3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由5 Ω改接成10 Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2 V。
10.(1)电压一定时,电流与电阻成反比
(2)没有断开开关
(3)电阻断路
(4)探究电流与电压的关系
2
