(共16张PPT)
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
欧姆定律在串联电路中的简单应用
1.如图所示,两个电阻R1、R2串联起来,相当于增加了导体的 长度 ,总电阻R比任何一个导体的电阻都 大 ,即R > R1,R > R2。
第1题图
长度
大
>
>
2.【2024·安庆模拟】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω,R2=20 Ω。当闭合开关S1、S2时,电流表的示数为0.3 A。若此时断开开关S2,则电流表的示数变为 0.1 A。
第2题图
0.1
欧姆定律在并联电路中的简单应用
3.【2024·庐阳三模】在如图所示的电路中,电源电压为3 V,电阻R2的阻值为20 Ω。只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。若同时闭合开关S1、S2,则电流表的示数为 0.45 A。
第3题图
0.45
4.如图所示,电阻R1、R2并联在电路中,相当于增加了导体的 横截面积 ,所以并联后的总电阻比任何一个电阻都小,即R总 < R1, R总 < R2。
第4题图
横截面积
<
<
5.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,当甲、乙都为电流表时,只闭合开关S1,R1与R2两个电阻是 并 (选填“串”或“并”)联的,此时甲、乙两表的示数比是2∶3;若把甲、乙全部换成电压表,再闭合开关S1、S2,则甲、乙两表的示数之比是 3∶1 。
第5题图
并
3∶1
6.【变式训练】【2024·天津改编】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,a、b为同种电表(电流表或电压表)。闭合开关S1、S2,a、b两表的示数分别为3和1(单位为A或V);将a、b换为另一种电表,闭合开关S1,断开开关S2,a表的示数为0.4(单位为A或V)。下列说法中正确的是(C)
A.R1的电阻为5 Ω
B.R2的电阻为10 Ω
C.前一种情况中a表的示数为3 V
D.后一种情况中b表的示数为1.2 A
C
7.【2024·萧县一模】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,小灯泡L标有“3 V 3 W”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P位于中点c时,小灯泡L恰好正常发光,电压表的示数为6 V。当滑动变阻器的滑片P位于最右端b时,电压表的示数为 7.2 V。
第7题图
7.2
8.小灯泡的I-U图像如图甲所示。在如图乙所示的电路中,电阻R2=5 Ω,当只闭合开关S1、S2时,电压表的示数为4 V;当只闭合S1、S3时,电压表的示数为2 V,则R1的阻值为 10 Ω。
第8题图
10
9.如图甲所示的是一测温装置的原理电路,热敏电阻R1的阻值随温度变化的情况如图乙所示,电源电压U保持不变,定值电阻R0=20 Ω。
第9题图
(1)当温度升高时,定值电阻R0两端的电压 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
变大
(2)小华将一个测量范围为3 V的电压表接入电路,将其改装成温度表,要求满足以下两个条件:温度表的最大测量值为80 ℃;温度升高,电压表的示数变大。
①小华应将电压表与电阻 R0 (选填“R1”或“R0”)并联。
②当温度为80 ℃时,该电路的电流为 0.15 A。
③该电路的电源电压为 9 V。
10.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1的阻值为10 Ω,R2为滑动变阻器,其铭牌上标有“50 Ω 1 A”字样,电流表A的测量范围为0~3 A。当仅闭合开关S1时,电流表A的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压。
R0
0.15
9
(2)再闭合开关S2,为了保证各电路元件的安全,滑动变阻器R2接入电路中的最小阻值。
第10题图
解:(1)由电路图可知,仅闭合开关S1时,电路是定值电阻R1的简单电路,电源电压U=I1R1=1.2 A×10 Ω=12 V。
(2)当再闭合开关S2时,定值电阻R1和滑动变阻器R2并联,通过滑动变阻器R2的最大电流
I'2=I-I1=3 A-1.2 A=1.8 A,
而滑动变阻器的规格为“50 Ω1 A”,所以通过滑动变阻器R2的实际最大电流I2=1 A,由并联电路特点和欧姆定律可得,滑动变阻器R2接入电路中的最小阻值R2===12 Ω。
答:(1)电源电压为12 V。
(2)滑动变阻器R2接入电路中的最小阻值为12 Ω。
11.【2024·扬州】在如图所示的电路中,电源电压为6 V,且保持不变,敏感元件RT的电阻随电流的增大而减小。电压表的示数为2 V时,电流表的示数为0.2 A。当电压表的示数为2.4 V时,关于电流表的示数,下列说法中正确的是(A)
A.小于0.18 A
B.等于0.18 A
C.大于0.18 A,小于0.2 A
D.大于0.2 A,小于0.24 A
A
12.创新考法·设计性实验小明在综合实践活动课上设计了一个电子拉力计,原理如图所示,放在水平地面上的重物通过硬质弹簧与拉环相连,电源电压U=6 V,定值电阻R1=30 Ω,电压表的示数与拉力的关系如表所示:
(1)电路的最大电流是 0.2 A。
(2)若拉力为200 N,则此时滑动变阻器R2接入电路的阻值为 20 Ω。
拉力F/N 0 100 200 300 400 500 600
电压表的示数U/V 0 1.5 2.4 3 3.43 3.75 4
0.2
20
(3)小南同学提出,该电压表改装的拉力计的刻度不均匀,可以通过改变电压表的位置实现表盘上的刻度均匀变化,且电压表的示数随拉力的增大而增大。请在虚线框中画出你改进后的电路图。
第12题图(共14张PPT)
第十七章 欧姆定律 滚动训练
一、填空题(每空3分,共24分)
1.一个定值电阻的阻值为10 Ω,接在6 V的电源两端,通过它的电流为 600 mA;若电阻两端不加电压,则它的电阻是 10 Ω。
2.【2024·阜阳三模】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R1=5 Ω,R2=10 Ω,R3=15 Ω。闭合开关S1,当单刀双掷开关S2接触点a时,电流表的示数为0.45 A;当单刀双掷开关S2接触点b时,电流表的示数为 0.36 A。
第2题图
600
10
0.36
3.将电阻R1、R2串联后接入电路时,电压之比U1∶U2=3∶5。现将它们并联后接入电路,则电流之比I1∶I2= 5∶3 。
4.两个电阻分别标有“3 V 0.3 A”和“6 V 0.2 A”字样,若把它们串联接入同一电路中,在保证不损坏电路元件的情况下,电源两端的最大电压是 8 V;若将它们并联,则干路电流最大是 0.4 A。
5∶3
8
0.4
5.如图所示的是电阻R1、R2的电压与电流的关系图像。由图像可知,电阻R1的阻值为 10 Ω;若将两电阻并联后接在3 V的电源两端,则干路电流为 0.9 A。
第5题图
10
0.9
二、选择题(每小题4分,共20分)
6.由欧姆定律变形可得。下列说法中正确的是(D)
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.导体的电压跟通过它的电流成正比
D.导体的电阻跟通过的电流和它两端的电压无关
D
7.有两个可变电阻,开始时阻值相等,都为R。现将其中一个电阻的阻值增大,将另一个电阻的阻值减小,则两个电阻并联后总电阻将(B)
A.等于R B.小于R
C.大于R D.以上结果都有可能
B
8.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,同时闭合开关S、S1,待电路稳定后再断开开关S1,则(A)
第8题图
A.电流表A的示数变小,电流表A1的示数不变,电压表V的示数不变
B.电流表A的示数不变,电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小
C.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均变大
A
9.如图所示,把电阻R接入电源电压为6 V的电路中,电流表的示数是 0.3 A。如果需要让电路中的电流增大到0.8 A,可以采取的方法是(C)
第9题图
A.用一个12 Ω的电阻与R串联
B.用一个20 Ω的电阻与R串联
C.用一个12 Ω的电阻与R并联
D.用一个20 Ω的电阻与R并联
C
10.【2023·安徽】将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件——应变片,其结构如图甲所示。将应变片接入图乙所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检测物体拉伸发生形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的(D)
第10题图
A.电压表和电流表的示数都变大
D
B.电压表的示数变小,电流表的示数变大
C.电压表和电流表的示数都变小
D.电压表的示数变大,电流表的示数变小
三、实验题(每空3分,共18分)
11.【2024·枣庄】如图甲所示的是“测量小灯泡电阻”实验的装置,已知小灯泡标有“2.5 V”字样。
第11题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲实验电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时小灯泡变亮。
(2)检查电路无误后进行实验,当电压表的示数如图乙所示时,为了测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑动变阻器的滑片P向 B (选填“A”或“B”)端移动,同时眼睛注意观察 电压表 (选填“电压表”“电流表”或“小灯泡”),直至小灯泡正常发光。
(3)通过移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量,记录数据并绘制U-I图像,如图丙所示,由此可得小灯泡正常发光时的电阻是 10 Ω。
(4)根据图丙可知,小灯泡的电阻是 变化 (选填“变化”或“不变”)的,原因是 小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化。
B
电压表
10
变化
小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化
四、计算题(共8分)
12.在如图甲所示的电路中,定值电阻R1为10 Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,在滑动变阻器R2的滑片P从b端移动到a端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示。求:
(1)电源电压。
(2)滑动变阻器R2的最大阻值。
第12题图
解:(1)由图甲可知,两电阻串联,电压表测滑动变阻器R2两端的电压,电流表测电路中的电流。
当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时,电路中的电流最大,由图乙可知,I1=0.6 A,
由I=可得,电源电压U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V。(4分)
(2)由欧姆定律可知,滑动变阻器R2的最大阻值
R2===20 Ω。(4分)
答:(1)电源电压为6 V。
(2)滑动变阻器R2的最大阻值为20 Ω。(共13张PPT)
第2节 欧姆定律
欧姆定律
1.德国物理学家欧姆从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即导体中的电流,跟导体两端的电压成 正比 ,跟导体的电阻成 反比 。
正比
反比
D.导体两端的电压与通过导体的电流成正比、与导体的电阻成正比
2.核心素养·物理观念根据欧姆定律,关于电流、电压、电阻的关系,下列说法中正确的是(B)
A.在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B.在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体的电阻跟导体两端的电压成正比
B
欧姆定律的简单计算
3.某电阻两端的电压为20 V时,通过它的电流为2 A,它的电阻是 10 Ω;若通过它的电流是1 A,则它两端的电压为 10 V。
10
10
4.跨学科实践·物理学与工程实践在相距20 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1 m输电线的电阻是0.01 Ω。现输电线路某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行检测,当电压表的示数为3.0 V时,电流表的示数为100 mA,则短路位置距离乙地 18.5 km。
第4题图
18.5
5.在如图所示的电路中,电阻R0=12 Ω。闭合开关S1,将单刀双掷开关S2掷于a端,电压表的示数为2.5 V;将单刀双掷开关S2切换到b端,电压表的示数为1.5 V,则电阻Rx的两端的电压为 1 V,电阻Rx的阻值为 8 Ω。
第5题图
1
8
6.在如图所示的电路中,闭合开关S后,两个小灯泡都正常发光,两电表的指针都有偏转,且示数稳定。已知电源由4节新干电池串联而成,小灯泡L1的电阻为12 Ω,小灯泡L2的电阻为18 Ω,则甲电表的示数为 0.5 A ,乙电表的示数为 6 V 。
第6题图
0.5 A
6 V
7.有两个定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”字样,乙标有“15 Ω 0.6 A”字样,把它们串联在同一电路中,则电路的总电压不超过 15 V;把它们并联在电路中,则干路上的电流最大为 1.5 A。
15
1.5
8.【2022·安徽】如图所示的是电阻R1和R2的I-U图像,由图可知(C)
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
第8题图
C
9.电阻甲、乙的U-I图像如图所示,下列说法中正确的是(C)
第9题图
A.甲的电阻值保持10 Ω不变
B.乙的电阻值保持20 Ω不变
C.甲、乙并联在电路中,当电源电压为2 V时,电路总电流为0.3 A
D.甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,乙两端的电压为4 V
C
10.在如图所示的电路中,R1的阻值为30 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.2 A,电流表A的示数为0.5 A。求:
(1)电源电压。
(2)电阻R2的阻值。
第10题图
解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,由可得,电源电压U=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V。
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
所以,通过R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.2 A=0.3 A,
则电阻R2的阻值R2===20 Ω。
答:(1)电源电压为6 V。
(2)电阻R2的阻值为20 Ω。
11.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同的电路中,分别测出各电阻两端的电压U和通过它的电流I,把测得的数据描点在坐标系中,如图所示。若把其中阻值最大和最小的两个电阻并联在3 V的电源两端,则干路中的电流为 0.7 A。
第11题图
0.7(共25张PPT)
第十七章 欧姆定律
第1节 电流与电压、电阻的关系
第1课时 探究电流与电压的关系
电流与电压的关系
第1题图
1.如图所示的是“探究电流与电压的关系”的实验电路图。闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应移动到 阻值最大 的位置,在实验中应控制 R 不变,滑动变阻器R'的作用是 改变R两端的电压 。
阻值最大
R
改变R两端的电压
2.在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压关系的图像正确的是(A)
A B C D
A
3.跨学科·数学在“探究电流与电压的关系”实验中,小明猜想“电流可能跟电压成正比”,于是小明利用如图所示的电路,保持定值电阻R1不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,记下几组电压值U1、U2、U3和对应的电流值I1、I2、I3。下列对数据的处理方法中,有助于小明验证“猜想”的是(D)
①计算对应电压与电流的比值,看比值是否趋向定值
②在坐标系中画出电流与电压的关系图像,看图像是否符合正比例函数的特点
③分别求出U1∶U2∶U3和I1∶I2∶I3,看两者是否近似相等
D
第3题图
A.只有① B.只有①②
C.只有②③ D.①②③均可
4.【2024·菏泽】如图所示,某小组在做“探究电流与电压的关系”实验,电源电压为3 V,定值电阻R的阻值为5 Ω,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,各仪器均完好。
第4题图
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时电阻变大,导线不交叉。
(2)检查电路时发现电流表指针的位置如图乙所示,接下来正确的操作是 对电流表调零 。
(3)闭合开关进行实验,移动滑动变阻器的滑片P到某一位置,电压表的示数如图丙所示,为 1.6 V。
(4)某小组的实验数据如表所示:
其他小组发现有一次实验数据是拼凑的。拼凑的是第 1 次实验数据,依据是 电路中的最小电流Imin===0.12 A>0.1 A 。
实验次数 第1次 第2次 第3次 第4次
电压/V 0.5 1 1.2 2
电流/A 0.1 0.2 0.24 0.4
对电流表调零
1.6
1
电路中的最小电流Imin===0.12 A>0.1 A
(5)分析表格中有效的实验数据,初步得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 。
正比
5.核心素养·科学探究在做“探究电流与电压的关系”实验时,小凯所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20 Ω 2 A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路。
第5题图
(1)连接电路时,开关应处于 断开 状态。连接好电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 A (选填“A”或“B”)端。
断开
A
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P,得到的实验数据如表所示:
①实验中,调节滑动变阻器的滑片P的目的是 改变通过定值电阻的电流和两端的电压 。
②分析表格中的数据,可得出结论: 电阻一定时,电流与电压成正比 。
(3)小凯想将定值电阻换成小灯泡完成以上实验,但这种方案其实是不可行的,原因是 小灯泡的电阻随温度的变化而变化 。
序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
改变通过定值电阻的电流和两端的电压
电阻一定时,电流与电压成正比
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
6.在做“探究通过导体的电流与导体两端的电压的关系”实验时,小军设计了如图甲所示的电路,其中R0为定值电阻,电源电压保持不变。
第6题图
(1)请根据图甲,用笔画线代替导线,将图乙所示的实物电路连接完整,并使滑动变阻器的滑片P向右端移动时,电路中电流表的示数变大。
(2)正确连接电路后,闭合开关S,小军调节滑动变阻器的滑片P到不同位置,观察并记录了每次加在R0两端的电压值和通过它的电流值,并绘制了如图丙所示的图像。分析图像可以得出的结论是 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)小强同学用标有“2.5 V”字样的小灯泡也做了如上实验,收集的部分实验数据如表所示:
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
2.5
0.24
①图丁是小灯泡正常发光时电流表的指针所在位置,请将上表所缺数据补充完整。
②分析实验数据发现,通过小灯泡的电流与其两端的电压 不成 (选填“成”或“不成”)正比。计算后小强发现小灯泡灯丝的电阻在变化,其原因是 小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化 ,所以不应选用小灯泡来探究通过导体的电流与其两端的电压的关系。
不成
小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化
第2课时 探究电流与电阻的关系
电流与电阻的关系
1.如图所示,在做“探究电流与电阻的关系”实验时,滑动变阻器的作用是 保护电路和控制定值电阻两端的电压不变 。
第1题图
保护电路和控制定值电阻两端的电压不变
2.在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻的关系图像正确的是 (C)
第2题图
A.甲、丙 B.甲、丁 C.乙、丙 D.乙、丁
C
3.如图所示的是某同学做“探究导体的电流与电阻的关系”实验时所用的实验电路。在实验过程中,他将10Ω的定值电阻更换为15Ω的定值电阻,闭合开关S后,为了保持定值电阻两端的电压不变,他接下来要进行的操作是(C)
A.减少电池的节数
B.将滑动变阻器的滑片P向左移动
C.将滑动变阻器的滑片P向右移动
D.记录电流表和电压表的示数
C
4.在“探究电流与电阻的关系”实验中,某同学根据实验数据作出如图所示的图像。下列说法中正确的是(B)
第4题图
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2Ω电阻做实验时,需要更换电压表的测量范围
D.多次实验是为了求平均值,以减小实验误差
B
5.小明利用如图所示的电路做“探究导体中电流与电阻的关系”实验,电源电压保持不变,更换阻值不同的电阻R2,通过调节滑动变阻器R1接入电路的电阻,正确完成实验,记录各次实验中电压表的示数U和电流表的示数I,描点画出下列四幅图,其中最接近实际的是(D)
第5题图
A B C D
D
6.核心素养·科学探究【2024·青岛】小明用如图甲所示的实验装置探究电流和电阻的关系。电源电压为4.5 V,三个定值电阻的阻值分别为5 Ω、10 Ω和15 Ω,两个滑动变阻器的规格分别为“10 Ω 1 A”和“20 Ω 1 A”。
第6题图
(1)图甲电路连接不完整,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应移到最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)正确连接电路后,小明依次使用三个定值电阻进行实验。每次更换定值电阻后,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数与前一次实验相同,记录相应电流表的示数,绘制出的I-R图像如图乙所示,则实验中电压表的示数为 2.4 V。
(4)小明找来一个未知阻值的电阻,重复上述实验,电流表的表盘如图丙所示,其示数为 0.12 A,该未知电阻的阻值为 20 Ω。
(5)根据以上实验数据,实验中小明选择的滑动变阻器的规格应为 “20 Ω 1 A” 。
右
2.4
0.12
20
“20 Ω 1 A”
7.【2021·安徽改编】用图甲所示的电路探究电流与电阻的关系,电源电压为3 V,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1.5 A”。
第7题图
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示的实物图连接完整。
(2)实验时,按如下实验顺序依次更换不同的电阻,并不断移动滑动变阻器的滑片,以保证 电阻R两端的电压 不变,记录每次实验的电阻阻值R和电流表的示数I。实验数据如表所示:
(3)其中,第4次实验的电流表的示数如图乙所示,据此在图丙的坐标图中描出第4次实验对应的点,并在图丙中连出图像。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 30 20 15 10 5
电流I/A 0.08 0.12 0.16 0.48
电阻的倒数 /Ω-1 0.033 0.050 0.067 0.100 0.200
电阻R两端的电压
(4)根据图像可以得到的实验结论是 电压不变时,通过导体的电流与其电阻成反比 。
电压不变时,通过导体的电流与其电阻成反比 (共24张PPT)
第十七章 欧姆定律
1.欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联 并联
电路 图
电流 I=I1=I2 I=I1+I2
电压 U=U1+U2 U=U1=U2
电阻 R=R1+R2
分配 关系 串联电路电压和电阻成正比(串联分压) 并联电路电流和电阻成反比(并联分流)
2.特殊方法测电阻
(1)缺电流表
电 路 设 计
步 骤 用电压表测得R0两端的电压为U0,则电路中的电流I= ;用电压表测得Rx两端的电压为Ux 闭合开关S1、S2,测得电源电压为U;闭合开关S1,断开开关S2,测得Rx两端的电压为Ux,电路电流I=
结论 Rx= R0 Rx= R0
(2)缺电压表
电 路 设 计
步 骤 闭合开关S,用电流表测得通过R0的电流为I0,电源电压U=I0R0;用电流表测得通过Rx的电流为Ix 闭合开关S2,断开开关S1,电流表的示数为I0,电源电压U=I0R0;断开开关S2,闭合开关S1,电流表的示数为Ix
结论 Rx= R0 Rx= R0
不会根据实验数据总结出准确的实验结论
1.在“探究电流与电压的关系”实验中,实验数据如表所示:
小明分析数据得出结论:电压和电流成正比。
请说出该结论的两点不妥之处:①忘记条件: 电阻 一定时。
②电压是形成电流的原因,应改成 电流 和 电压 成正比。
电阻 R=10 Ω 电压U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 3.0
电流I/A 0.10 0.16 0.20 0.26 0.30
电阻
电流
电压
不理解电阻的意义
2.从欧姆定律可导出R=,下列说法中正确的是(D)
A.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电流、电压的改变而改变
D
混淆滑动变阻器在实验中的作用
3.在不同的实验中,滑动变阻器的作用并不完全相同。请将所示表格补充完整。
实验名称 滑动变阻器的作用 探究电流和电压的关系 控制电阻两端的电压成倍数变化 保护
电路
探究电流和电阻的关系 保持电阻两端的电压不变 测量定值电阻 多次测量求平均值减小误差 测量小灯泡电阻 多次测量比较灯泡在不同电压下的电阻 控制电阻两端的电压成倍数变化
保持电阻两端的电压不变
多次测量求平均值减小误差
多次测量比较灯泡在不同电压下的电阻
不理解滑动变阻器的U-I图像
4.在如图甲所示的电路中,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P移动的过程中,电压表与电流表的示数的变化关系如图乙所示。根据图像信息可知,R0的阻值为 10 Ω,电源电压为 16 V。
第4题图
10
16
看不懂多开关动态电路
5.在如图所示的电路中,改变各开关的连接情况时,下列说法中一定正确的是(D)
第5题图
A.当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电压表V与V1的示数相等
B.当闭合开关S2,断开开关S1、S3时,电流表A的示数大于电流表A1的示数
D
C.当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电流表A的示数与电流表A1的示数相等
D.当断开开关S2,闭合开关S1、S3时,电压表V与V1的示数相等
来源教材的图片
1.[沪粤九物上P83图14-2-1(b)改编]张文在做“探究电流跟电压的关系”实验时,连接了如图所示的电路,实验中需要控制 电阻 不变,改变电压。在此电路基础上,不增减器材,改变电压的操作是闭合开关S, 调节滑动变阻器的滑片到不同位置,同时观察电压表的示数。
第1题图
电阻
调节滑动变阻器的滑片到不同位置,同时观察电压表的示数
2.(沪科九物全P100图16-14改编)如图所示的德国物理学家通过实验研究了导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻的定量关系,从而得出一条重要的物理规律,即 欧姆定律 ,为了纪念他在物理学方面的成就,电学物理量 电阻 的单位用他的名字来命名。
第2题图
欧姆定律
电阻
3.(沪科九物全P104图16-19改编)在“伏安法测电阻”的实验中,常采用如图所示的电路,实验中用滑动变阻器来改变 定值电阻两端的电压 以便多次测量。这样做的目的是通过求电阻的平均值 减小误差。
第3题图
定值电阻两端的电压
减小误差
4.(沪科九物全P105图16-21改编)当多个电阻并联时,其等效电阻称为并联电路的总电阻,如图所示,将两个电阻R1、R2并联起来,其总电阻R总与R1、R2的关系为 =+ 。
第4题图
=+
5.(北师九物全P104图12.6-8乙改编)把一个3Ω的电阻R1和一个6Ω的电阻R2串联在电路中,如图所示,电源电压为6V,这个电路中的电流为 0.67 A。(结果保留两位小数)
第5题图
0.67
来源教材的变式
6.(沪科九物全P106T2改编)关于电流与电压、电阻的关系,下列说法中正确的是(D)
A.导体中的电流与导体两端的电压成反比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.在导体两端的电压一定时,导体的电阻与导体中的电流成反比
D.在导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比
D
7.(北师九物全P104T2改编)为探究导体电阻随温度的变化情况,小明设计了如图所示的电路。图中电源电压保持不变,R为定值电阻,Rt为热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大。小明在连接好电路且闭合开关后做了以下实验:向Rt上擦一些常温的酒精,并用扇子对着Rt扇风,观察电表的示数的变化情况。他观察到的现象应该是(A)
A.电流表和电压表的示数均变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表和电压表的示数均变大
A
来源教材的实验探究
8.(沪粤九物上P83必做实验改编)小明同学在做“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验时,用图甲所示的电路进行实验,实验中电阻R两端的电压始终保持2.4V不变。
第8题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于 A (选填“A”或“B”)端。
(3)在实验过程中,当把电阻R由5Ω更换为10Ω 时,滑动变阻器接入电路中的电阻应 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。在本实验中,滑动变阻器的主要作用是 控制电阻两端的电压不变。
(4)某次实验时电流表的示数如图乙所示,此时R的阻值为 12 Ω。
A
变大
控制电阻两端的电压不变
12
来源教材的计算
9.(人教九物全P106例题2改编)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S1、S2,电流表的示数分别为0.3A,0.5A。求:
(1)通过电阻R2的电流。
(2)电阻R2的阻值。
(3)闭合开关S1,断开开关S2时,电流表A、A1的示数。
第9题图
解:由电路图可知,闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路电流。
(1)通过电阻R2的电流I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A。
(2)电源电压U=I1R1=0.3A×20Ω=6V,
电阻R2的阻值R2===30Ω。
(3)闭合开关S1,断开开关S2时,电路为电阻R1的简单电路,电流表A、A1测电路中的电流,因为并联电路中各支路电流互不影响,串联电路中电流处处相等,因此电流表A、A1的示数都为0.3A。
答:(1)通过电阻R2的电流为0.2A。
(2)电阻R2的阻值为30Ω。
(3)闭合开关S1,断开开关S2时,电流表A、A1的示数分别为0.3A,0.3A。(共28张PPT)
第3节 电阻的测量
第1课时 伏安法测电阻
伏安法测定值电阻
1.小英按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻Rx的阻值。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、图丙所示,则电压表的示数为 2 V,电流表的示数为 0.5 A,待测电阻Rx的阻值为 4 Ω。
第1题图
2
0.5
4
2.在“伏安法测电阻”的实验中,连接电路时,下列不必要的操作是(B)
A.连接电路时,应该使滑片位于滑动变阻器阻值最大的位置
B.开关应该接在靠近电源电流流出的一端
C.电压表应与待测电阻并联,电流表应与待测电阻串联
D.向电路中连接开关时,应该将开关断开
B
伏安法测小灯泡的电阻
3.某实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻,连接了如图甲所示的电路,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,电源由三节干电池串联而成。
第3题图
(1)对于图甲所连接的电路,有同学认为存在不妥之处,请你指出来: 电压表测量范围选错。
(2)重新连接电路后,闭合开关前,为了电路安全,应移动滑动变阻器的滑片至 B (选填“A”或“B”)端。
(3)调节滑片的位置,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡的电阻是 9.6 Ω(结果保留一位小数)。
(4)实验时,由于操作失误,在未断开开关的情况下,直接将亮着的小灯泡从灯座上拧下来,拧下小灯泡后电压表的示数会 变大 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
电压表测量范围选错
B
9.6
变大
4.小明同学用伏安法测标有“2.5 V”字样的小灯泡的电阻,实验电路如图甲所示。
第4题图
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,小灯泡变暗。
(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片P,两电表的示数均无变化,则故障为 小灯泡断路 。
(3)小明排除故障后继续实验,并根据实验数据绘制成U-I图像,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 10 Ω。
小灯泡断路
10
5.【2020·安徽】一个小灯泡标有“2.5 V”字样,如图甲所示的是测量其电阻的实验电路图。
第5题图
(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.50 V时,小灯泡正常发光,电流表的示数如图丙所示,则此时通过小灯泡的电流为 0.28 A。
(3)调节滑动变阻器的滑片P,让小灯泡两端的电压逐渐减小,会发现小灯泡变暗直至完全不发光。可以猜想此过程中灯丝的温度 降低 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
0.28
降低
(4)测量数据如下表所示:
分析表中数据,可以发现小灯泡两端的电压越低,其灯丝的电阻越 小 。
电压U/V 2.50 2.10 1.70 1.30 0.90 0.50
电流I/A 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16
小
6.核心素养·科学思维如图所示的是一种“伏安法测电阻”的电路图,若考虑电表的内阻,关于电阻Rx的测量误差及产生的原因,下列说法中正确的是(B)
A.测量值偏大,因为电流表有内阻
B.测量值偏小,因为电压表有内阻
C.测量值偏大,因为电压表有内阻
D.测量值偏小,因为电流表有内阻
B
7.核心素养·科学探究小华用如图甲所示的电路测量标有“2.5 V”字样的小灯泡L的电阻,现有器材:电源(3 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(20 Ω,2 A)、开关、导线若干。
第7题图
(1)根据如图甲所示的电路图,请用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整。
(2)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应调至最 右 (选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,发现小灯泡L始终不亮,电流表的示数为零,电压表的示数等于电源电压,则故障是 小灯泡L断路。
(4)排除故障后继续实验。移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为2.2 V时,电流表的示数如图丙所示,为 0.24 A,此时小灯泡L的电阻为 9.2 Ω(结果保留一位小数)。
右
小灯泡L断路
0.24
9.2
(5)小华发现无论如何移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L两端的电压都无法调到0.5 V。现增加一个阻值为20 Ω的定值电阻R和一个开关,对原电路进行改进,使小灯泡L两端的电压能在0.5~3.0 V之间变化,测出小灯泡L在不同电压下的电阻。请在虚线框丁中画出电路图,要求电路连接后不再拆接。
第2课时 特殊方法测电阻
特殊方法测电阻
1.用电压表和已知阻值的定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值。如图所示,闭合开关S1、S2,电压表V的示数为U1;再断开开关S2,闭合开关S3,电压表V的示数为U2,则Rx的表达式为Rx= 。
第1题图
2.用电压表和已知最大阻值为R0的滑动变阻器测未知电阻Rx的阻值。如图所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动到B、A两端时,电压表V的示数分别为U1、U2,则Rx的表达式为Rx= 。
第2题图
3.用电流表和已知阻值为R0的定值电阻测未知电阻Rx的阻值。如图所示,闭合开关S1,电流表A的示数为I1;再闭合开关S2,电流表A的示数为I2,则Rx的表达式为Rx= R0 。
第3题图
R0
4.用电流表和已知最大阻值为R0的滑动变阻器测未知电阻Rx的阻值。如图所示,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P移动到B、A端时,电流表A的示数分别为I1、I2,则Rx的表达式为Rx= 。
第4题图
5.现有两个电流表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线。如图所示的是小聪设计的两种测量Rx的方法,如果实验中电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,请在横线上写出对应的电阻Rx的表达式。
第5题图
; 图乙:。
6.核心素养·物理观念为测量待测电阻Rx的阻值,小敬设计了如图所示的电路,R0的阻值已知且电源电压不变,他 不能 (选填“能”或“不能”)测出Rx的阻值,因为 开关由2转换到1时,电压表的“+”“-”接线柱接反了。
第6题图
不能
开关由2转换到1时,电压表的“+”“-”接线柱接反了
7.某课外兴趣小组要测量一个未知电阻Rx的阻值,现有下列器材:电源,一个滑动变阻器,两个测量范围均为0~0.6 A的相同电流表A1、A2,一个已知阻值的定值电阻R0=9 Ω,开关,导线若干。兴趣小组的同学们开动脑筋,积极思考,设计出了一个测量Rx的方法。
第7题图
(1)同学们设计出的测量电路图如图甲所示,请根据电路图把未完成的实物图(图乙)连接完整。
(2)连接好电路,闭合开关S之前,滑动变阻器的滑片应移动到 b (选填“a”或“b”)端。
b
(3)调节滑动变阻器的滑片,使两个电流表有一个恰当的读数,如图丙所示,两电流表A1、A2的示数分别为I1= 0.32 A,I2= 0.48 A。
(4)根据两电流表的示数可得出被测电阻Rx= 4.5 Ω。
(5)调节滑动变阻器的滑片,使电流表A1、A2的示数都变大,为保证电流表A2不被烧坏,则电流表A1的示数不能超过 0.4 A。
(6)有同学认为,改用如图丁所示的电路图也可以测出Rx的值,你认为这是 可行 (选填“可行”或“不可行”)的。
0.32
0.48
4.5
0.4
可行
8.核心素养·科学探究小明用以下器材测量电阻:电压表、电阻箱R'、单刀双掷开关、待测电阻Rx、电源、定值电阻R0,如图所示。实验方法是利用单刀双掷开关分别将电阻箱和待测电阻接入电路,用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。
第8题图
(1)图甲中,为测出Rx的阻值,闭合开关S后,小明应该先把单刀双掷开关S1接到触点 1 (选填“1”或“2”),记录电压表的示数U;然后把单刀双掷开关S1接到另一触点,并调节电阻箱R',直到电压表的示数也为U,读出此时电阻箱R'的示数(各旋钮的位置如图乙所示),则待测电阻Rx的阻值为 18 Ω。
(2)小兰认为将图甲中的电阻R0去掉,也能测出Rx的阻值。你认为可行吗 不可行 ,理由是 不能用等效替代法测出电阻Rx的阻值,因为电阻箱R'和未知电阻Rx两端的电压都等于电源电压,无法判断电流是否相等 。
1
18
不可行
不能用等效替代法测出电阻Rx的阻值,因为电阻箱R'和未知电阻Rx两端的电压都等于电源电压,无法判断电流是否相等
9.【变式训练】小红测量小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计了如图甲所示的电路。
第9题图
①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表的示数为I。
②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使 电流表的示数仍为I ,此时电阻箱的示数如图乙所示,则小灯泡的阻值约为 8.2 Ω。
电流表的示数仍为I
8.2
