(共17张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.3 欧姆定律的应用
第1课时 测量小灯泡的电阻
2022年课程标准 学习目标
1.用电压表和电流表测
量电阻。 1.熟练使用电压表、电流表。
2.学会用伏安法测量电阻。
实验
设计 用 测量小灯泡两端的电压, 测量通过小灯泡的电流,然后通过欧姆定律计算小灯泡的电阻。
实验
器材 电源、电压表、电流表、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线
电压表
电流表
知识点1 测量小灯泡的电阻
实验 用电流表、电压表测量小灯泡的电阻
实
验
原
理 1. (请写出相关公式)
2.电路图和实物电路:
R=
实
验
步
骤 1.根据电路图连接实物图。
2.闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至小灯泡正常发光。
3.观察该过程中小灯泡的亮度变化,读出电压表和电流表的示数
并记录在表格中,求出小灯泡的阻值。
4.记录电压表和电流表的示数于表格中,计算小灯泡的阻值。
实验次数 U/V I/A R/Ω 小灯泡亮度
1 不亮
2 灯丝变红
3 微弱发光
4 正常发光
现象
和结
论 1.小灯泡由不亮逐渐变为正常发光,灯丝的温度逐渐 .
(选填“升高”或“降低”);
2.观察表中数据,小灯泡的电阻越大,灯丝的温度越 。
评估 (选填“能”或“不能”)将四次测得的电阻的平均值作为小灯泡的电阻,理由是 。
升高
高
不能
小灯泡的阻值随温度的变化而变化
【典例1】在测量标有电压为2.5 V的某小灯泡电阻的实验中,第一次测
量时的电压等于2.5 V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器的滑片,
让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测
量的数据如表所示:
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻R/Ω
(1)请你根据表中电压和电流的数据计算每次的电阻,填在表格中。(保留
一位小数)
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1
电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05
电阻R/Ω
8.9
8.1
7.1
6.2
4.7
3.1
2.0
(2)请你对比不同电压下小灯泡的电阻值,发现不同电压下,小灯泡的电
阻值 (选填“相同”或“不同”),灯丝的电阻随温度的降低
而 (选填“变大”“变小”或“不变”),灯丝的电阻变化
(选填“是”或“不是”)因为实验误差而引起的。
不同
变小
不
是
【变式1】如图甲所示为小明设计的“用伏安法测小灯泡电阻”的实验电
路图,已知小灯泡正常发光时的电压为 2.5 V。
(1)小明正确操作,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡
的电流值,并通过坐标纸绘制出了小灯泡的I-U图像,如图乙所示。分
析图像可知,小灯泡正常发光时的灯丝电阻为 Ω。
(2)小明计划用此电路“探究电流与电压的关系”,你认为可行吗?
(选填“可行”或“不可行”),原因是
。
10
不
可行
灯泡灯丝的电阻会随温度
的升高而增大,不能保持电阻一定
1. 原理: 。
2. 电路图:
R=
伏安法测电阻:
3. 实验时需要注意的事项:
(1)闭合开关前应该将滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处。
(2)使用“试触法”,避免损坏电流表。
4. 滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变电路中的电压和电流,获得
多组数据。
1. 在“测量小灯泡的电阻”实验中,某同学连接好电路并闭合开关,发
现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是( D )
A. 更换小灯泡
B. 更换电源
C. 检查电路是否断路
D. 调节滑动变阻器,观察小灯泡是否发光
D
2. 图甲是小明在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路,所
用小灯泡正常发光时的电压为2.5 V。
(1)请指出电路连接中的两个不当之处:
① ;
② 。
滑动变阻器接了下面的两个接线柱
电压表选择的量程太大
(2)改正电路连接中的不当之处后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
发现电流表、电压表都没有示数,小灯泡不亮,假设只有一只电表出现
故障。出现这种现象的原因是 。
(3)小明调节滑片测量5组数据,并绘制了小灯泡的I-U图像如图乙,小
灯泡正常发光时的电阻为 Ω。由图像可知灯丝的电阻是变化的,
于是小明想计算出小灯泡电阻的平均值来减小测量误差,他的想法
(选填“正确”或“不正确”),原因是
。
电流表断路
10
不
正确
灯丝的电阻随温度的升高
而增大,计算平均值无意义
3. 在测量正常发光时电压为2.5 V的小灯泡的电阻时,有下列器材:电源
(电压为4.5 V),小灯泡(电阻约为9 Ω),电流表(“0~0.6 A”“0~3 A”
两个量程),电压表(“0~3 V”“0~15 V”两个量程),滑动变阻器(规
格为“20 Ω 1 A”),为了使读数更加准确,电压表应选用
的量程,电流表应选用 的量程。
0~3 V
0~0.6 A
4. 小明和小红在“测量小灯泡的电阻”实验中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。
(1)小明连接好电路后,在检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错
误的导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。(导线不得
交叉)
(2)调整电路后,闭合开关S,发现小灯泡不亮,电流表有示数,电压表
无示数,则电路中的故障可能是小灯泡 (选填“短路”或“断
路”)。
(3)小明测量多组实验数据后,根据实验数据绘制出的I-U图像如图乙中
的A所示,由图像可知通过该小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,原
因是 。
短路
灯丝的电阻随温度的升高而增大
(4)另一同学用相同的器材和电路做这个实验时,由于接线错误,根据测
量的数据绘制出的I-U图像如图乙中的B所示。他在接线时,存在的错
误是 。
电压表并联在了滑动变阻器两端 (共21张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.2 欧姆定律
第2课时 欧姆定律的理解和简单计算
2022年课程标准 学习目标
理解欧姆定律。 1.通过分析电流跟电压、电阻的定量关系,得到欧
姆定律。
2.能运用欧姆定律分析解决电路问题,并能正确规
范书写。
知识点1 欧姆定律
1. 问题:通过之前的探究可以发现,通过导体的电流跟导体两端的电压
成正比、跟导体的电阻成反比。这是不是普遍规律呢?
2. 分析:通过“探究电流与电压的关系”实验,我们可以得出结论1:
在电阻一定时, ;通过
“探究电流与电阻的关系”实验,我们可以得出结论2:在电压保持不变
时, 。
将结论1和结论2结合,可以用 来表示。
通过导体的电流与导体两端的电压成正比
通过导体的电流与导体的电阻成反比
I=
3. 小结:
欧姆定律内容:通往导体的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导
体的电阻成 。
(2)欧姆定律表达式: 。
正比
反比
I=
【典例1】关于欧姆定律的表达式I=,下列说法正确的是( C )
A. 导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B. 导体两端的电压越大,通过它的电流越大
C. 导体电阻不变时,通过它的电流与它两端电压成正比
D. 导体两端的电压为0时,其电阻阻值也为0
C
【变式1】某同学认为:由I=变形可得R=。这就表明,导体的电阻R
跟它两端的电压成正比,跟电流成反比。这种说法是 (选填“正
确”或“错误”)的,原因是 (选字母)。
A. 加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C. 导体的电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面
积等因素有关,与电流、电压无关
错误
C
知识点2 用欧姆定律进行简单的计算
1. 问题:如何运用欧姆定律的公式进行简单的计算?
2. 分析:欧姆定律的公式:I=
(1)变形式为U= ,R= 。
(2)电流的符号: ,电流单位的符号: ;电压的符
号: ,电压单位的符号: ;电阻的符号: ,电阻单位
的符号: 。
IR
I
A
U
V
R
Ω
3. 小结:
(1)对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个,
就可以利用欧姆定律求出第三个物理量。
(2)电流I、两端电压U、电阻R是对应于同一时刻的同一导体或同一电路
的物理量,三者要一一对应,在解题中要把同一导体的各个物理量角标
用同一数字表示,如“R1”“U1”和“I1”。
(3)电阻R是导体的一种属性,电阻的大小取决于导体的材料、长度和横
截面积等,与导体两端的电压U和通过导体的电流I的大小无关。
【典例2】一只电流表的内部电阻值是0.2 Ω,最大量程是0~3 A,取一
只电压为3 V的电源,通过计算证明为什么电流表不能直接与该电源的两
极相连。
同学们,第一次解电学计算题,养成良好的解题习惯非常重要,这对后
面复杂的电学计算进行准确判断起引导作用。
请根据题意先在方框内画出电路图,并标出已知条件。
已知U= ,R= 。
解:根据欧姆定律,可求得通过电流表的电流。
=
3 V
0.2 Ω
I==
15 A
通过计算得知,电流表中的电流达到 ,远远超出0~3 A的测量
范围,电流表会因电流过大而烧坏,所以电流表是 直接与电
源两极相连的。
15 A
不允许
【变式2】如图,一个定值电阻与电源相连接,电压表示数为2 V,电流
表示数为0.1 A,请问它的电阻是多少?若再将它接到另一个电源上时,
电流表示数为0.15 A,此时电压表示数是多少?
解:当U1= ,I1= 时,R=== Ω。
当I2= 时,电阻 ,则根据欧姆定律可知U2=
。
2 V
0.1 A
20
0.15 A
不变
I2R=
0.15 A×20 Ω=3 V
1. 欧姆定律的公式:
(1)公式为I= ,变形公式为U= ,R= 。
(2)电流的符号: ,电流单位的符号: ;电压的符
号: ,电压单位的符号: ;
电阻的符号: ,电阻单位的符号: 。
IR
I
A
U
V
R
Ω
1. 有甲乙丙三个电阻,阻值分别为10 Ω、20 Ω、30 Ω,现将三个电阻并
联在电源电压为6 V的电路中,通过三个电阻的电流之比为( B )
A. 1∶2∶3 B. 6∶3∶2 C. 3∶2∶1 D. 2∶3∶6
B
2. 如图所示是某电阻的I-U图像,由图像可知,其阻值为 Ω;当
通过该电阻的电流为0.2 A时,其两端的电压为 V;当该电阻两端的
电压为10 V时,通过该电阻的电流为 A。
3. 一个灯泡正常发光时两端的电压是3.8 V,电阻是10 Ω,那么灯泡正
常发光时的电流是 A。
20
4
0.5
0.38
4. 对人体来说,一般情况下不高于36 V的电压是安全的,通过人体的电
流超过30 mA时就会有生命危险。请根据以上数据估算人体的电阻。
解:30 mA=0.03 A
人体的电阻R===1200 Ω
答:(略)
解:30 mA=0.03 A
人体的电阻R===1200 Ω
答:(略)
5. 如图所示,某高压输电线的电压高达220 kV,小鸟双脚立在这根导线
上却安然无恙。如果小鸟两爪间的距离是6 cm,电阻为1.8×10-6 Ω,小
鸟身体的电阻是1 000 Ω。求:
(1)若通过这段导线的电流为300 A,则小鸟身上的电压为多少?
解:(1)小鸟身上的电压U鸟=U线=I线R线=300 A×1.8×10-6 Ω=
5.4×10-4 V
解:(1)小鸟身上的电压U鸟=U线=I线R线=300 A×1.8×10-6 Ω=
5.4×10-4 V
(2)通过小鸟身体的电流为多少?
解:(2)通过小鸟的身上的电流I鸟===5.4×10-7 A
答:(略)
6. 如图是一种自动测量油箱内油面高度的装置,其中R0是定值电阻,R
是滑动变阻器,油量表是由 (选填“电流表”或“电压表”)改
装而成。R0在电路中的作用是 。 当油箱内所加油量逐渐增
多时,油量表示数 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
电流表
保护电路
增大
7. 如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻
R1两端的电压随滑动变阻器R2的阻值变化的图像如图乙所示,则电源电
压为 V,定值电阻R1的阻值R1= Ω;当R2=20 Ω时,电路中
的电流为 A。
6
10
0.2
8. 抛绣球是壮族人民喜爱的民俗活动之一,小滨设计了一个自动记录绣
球过圈数量的计数器,其简化电路如图甲所示。其中R1是光敏电阻,当
绣球挡住了射向R1的红外线时,R1的电阻会变小为10 Ω,AB间电压变
大,这时计数器自动计数一次。已知R2是定值电阻,电源电压恒为12
V,当绣球穿过球圈时,AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示,则
R2的阻值为 Ω;当没有绣球通过球圈,红外线正常照射R1时,电
路中的电流为 A。
20
0.2
9. 如图甲所示是酒精测试仪内部的电路原理简图,其中电源电压恒为12
V,R1是酒精气体传感器,R2是阻值为30 Ω的定值电阻,传感器R1的阻
值随酒精气体浓度的变化如图乙所示。
(1)闭合开关后,若被检测者未喝酒时,即酒精气体浓度为0,R1的阻值
为 Ω。
60
(2)被检测者酒精浓度越大时,R1的阻值越 。
(3)被检测者酒精气体浓度为0.8 mg/mL时,电流表的示数为 A。
(4)现在公认的酒驾标准为0.2 mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8 mg/mL,当
电压表示数为4.8 V时,被检测司机酒精气体浓度是 mg/mL。
小
0.3
0.3 (共26张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.2 欧姆定律
第1课时 探究电流与电压、电阻的关系
2022年课程标准 学习目标
探究电流与电压、电阻的关系。 1.探究电流与电压的关系。
2.探究电流与电阻的关系。
知识点1 探究电流与电压的关系
实验1 探究电流与电压的关系
实验设计 保持 不变,用 、 分别测出定值
电阻两端的电压和通过定值电阻的电流
实验器材 定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源、导线
电阻
电压表
电流表
电路连
接 将实验电路图画在左边虚线框内并按电路图将实物图连接完整。
实验步
骤 1.选用阻值为10 Ω的定值电阻,按照电路图所示的电路正确连接实物图;
2.检查电路无误后,闭合开关,移动 到适当的位置,观察 、 的读数;
3.调节滑动变阻器的滑片,改变电阻两端的电压,分别测出通过电阻的电流和它两端的电压;
滑动变阻器的滑片
电流表
电压表
实验步
骤 4.将电流表和电压表的读数记录在表格中,并根据表格中的数据作出I-U图像。
实验次数 电压U/V 电流I/A
1
2
3
注意事项 1.连接电路时,开关要 ;
2.选择滑动变阻器“ ”的接线柱才能起到调节的作用,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要调到阻值 。
实验结论 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
断开
一上一下
最大处
电阻
正比
评估 1.滑动变阻器的作用是 ;
2.为使结论具有普遍性,需要更换 进行多
次实验;
3.能否将定值电阻换成小灯泡来探究电流与电压的关系?
。理由: ;
4.分析实验数据可知,电压U与电流I的比值 (选填“大
于”“小于”或“等于”)定值电阻R的阻值。
改变定值电阻两端的电压
阻值不同的电阻
不
能
小灯泡的阻值随温度的变化而变化
等于
【典例1】探究电流与电压的关系实验时,保持电阻不变进行探究,实验
要求( D )
A. 保持滑动变阻器的滑片位置不变
B. 保持电阻R两端的电压不变
C. 保持电路中的电流不变
D. 保持定值电阻阻值不变,调节滑动变阻器的滑片到不同的位置
D
【变式1】用如图所示电路探究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R
两端电压,设计了三种方案。甲:在MN间先后接入电压不同的电源;
乙:在MN间先后串联接入电源与阻值大小不同的定值电阻;丙:在MN
间串联接入电源与滑动变阻器。可行的方案是( D )
A. 仅有甲 B. 仅有乙
C. 仅有甲、乙两种 D. 甲、乙、丙都可行
D
知识点2 探究电流与电阻的关系
实验2 探究电流与电阻的关系
实验 设计 保持 不变,用电流表测出通过不同定值电阻的
电流值
实验 器材 电源、开关、导线、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、电流表、电
压表、滑动变阻器
电压表示数
电路 连接 将实验电路图画在左边虚线框内并按电路图将实物图连接完整。
实验 步骤 1.将阻值为5 Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑
片,使电压表的示数为2 V,记录此时的电流表示数到表格中;
2.断开开关,将阻值为5 Ω的定值电阻更换为阻值为10 Ω的定值
电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V,记录此
时的电流表示数到表格中;
3.继续更换阻值为20 Ω的定值电阻,重复上述操作;
实验步骤 4.根据表格中的数据作出I-R图像。
实验结论 一定时,通过导体的电流I与这段导体的电阻R成
实验次数 电阻R/Ω 电流I/A
1 5
2 10
3 20
电压
反比
评估 1.调节滑动变阻器的滑片的目的是 ;
2.为使结论具有普遍性,需要改变 进行多次
实验;
3.分析实验数据可知,电流I与电阻R的乘积 (选填“大
于”“小于”或“等于”)定值电阻两端的电压。
保持电压表的示数不变
电压表的示数
等于
【典例2】如图所示为探究电流与电阻关系的实验电路图,每次实验必须
保持大小不变的是( A )
A. 电压表的示数
B. 电流表的示数
C. 定值电阻的阻值
D. 滑动变阻器的阻值
A
【变式2】在探究导体电流与电阻的关系时,选择了 5 Ω、10 Ω、15 Ω、
20 Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法正确的是
( C )
C
A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B. 用10 Ω电阻实验,读数时的滑片位置比5 Ω电阻读数时更靠左
C. 实验过程中移动滑片的目的是控制电阻两端的电压一定
D. 获得多组实验数据是为了减小实验误差
欧姆定律内容:通过导体的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导
体的电阻成 。
正比
反比
1. 在“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验中,有如下器
材:电压表、电流表、滑动变阻器、开关、两节干电池组(3 V)、定值电
阻R(分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)、若干导线。芳芳设计的实
验电路如图所示。
(1)在“探究电流与电压的关系”实验中:
①将图乙中的实物电路连接完整。(要求向右移动滑片时,电流表的示数
变小)
②闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至 (选填“A”或“B”)
端;电路中滑动变阻器起到保护电路元件安全和
的作用。
B
改变定值电阻两端电
压
③电路连接好,芳芳闭合开关S,发现电压表的指针反向偏转如图丙所
示,这是由于 引起的;芳芳纠正错误后继续
进行实验。当R=10 Ω时,测得的数据如下。
电压U/V 1 2 3
电流I/A 0.1 0.2 0.3
④根据以上的实验数据可得到结论: 。
电压表正负接线柱接反
电阻一定时,电流与电压成正比
⑤为了使上述实验结论更具有普遍性,你认为还应进行下列哪项操
作: 。
B
A. 换用电压不同的电源再做实验
B. 换用阻值不同的电阻再做实验
(2) 在“探究电流与电阻的关系”实验时:
①实验中应通过调节滑动变阻器的滑片保持被测导体两端的
不变。
②在此实验中,滑动变阻器起到保护电路元件安全和
的作用。
③由实验可得结论: 。
电压
控制电阻两端电
压不变
电压一定时,电流与电阻成反比
2. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( C )
A. 只要将导体连入电路,电路中就有电流
B. 有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
C. 导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
D. 导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C
3. 小海设计了“探究电流与电阻的关系”的实验,器材如下:电源电压
恒为4.5 V,五个定值电阻R分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω及25 Ω,滑
动变阻器、电压表、电流表、开关各1个,导线若干。
(1)闭合开关前,小海发现电流表出现如图甲所示情况,造成该现象的原
因是 。
电流表没有调零
(2)调整后,按图乙方式连接好电路;闭合开关前,应将滑动变阻器的滑
片移到最 (选填“左”或“右”)端。
(3)小海把5 Ω的电阻接入电路后,闭合开关,移动滑片,当电压表示
数为2 V时,记录电流表示数。断开开关,保持滑片位置不变,用10
Ω的电阻替换5 Ω,再次闭合开关,发现电压表示数 (选填
“大于”“等于”或“小于”)2 V,此时应向 (选填“左”或
“右”)移动滑片,同时注意观察 (选填“电流表”或“电
压表”),使其示数为2 V。
右
大于
右
电压表
(4)根据实验数据,小海绘制了如图丙所示I-关系图像,分析图像,得
出该实验的结论是
。
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反
比 (共25张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.1 电阻
第1课时 认识电阻
2022年课程标准 学习目标
知道电阻。 1.知道电阻及其单位。
2.能通过实验,探究影响金属导体电阻的因素。
答:因为铜的导电性能比铁好得多,所以我们常用铜做导线,而不用
铁。
答:因为铜的导电性能比铁好得多,所以我们常用铜做导线,而不用
铁。
知识点1 认识电阻
1. 问题:铜是应用最广泛的导体材料,大多数电线要用铜作为导体。铁
也能导电而且量多价廉,为什么不用来做导线呢?
2. 实验:如图,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,
闭合开关,观察电路中小灯泡的亮度。
(1)灯泡亮度 ,说明不同导体对电流的阻碍作用 ,这就
是我们常说的 不同。
(2)若小灯泡的亮度变化不明显,可以在电路中接入一个 (选填
“电流表”或“电压表”)。
不同
不同
电阻
电流表
3. 分析:电阻的大小是看不见的,我们通过小灯泡的亮暗或电流表的示
数来间接显示电阻的大小,这种研究方法我们称之为 (选填
“等效法”或“转换法”)。
转换法
(1)定义:在物理学中,用电阻来表示导体对电流 作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越 。导体的电阻通
常用符号 表示。
(2)电阻的单位: ,简称 ,符号是 。比它大的单位
有 (kΩ)、 (MΩ)。换算关系:1 MΩ= kΩ
= Ω。
(3)我们经常要用到具有一定电阻值的元件——电阻器,它也叫做
,在电路图中用符号“ ”表示。
阻碍
大
R
欧姆
欧
Ω
千欧
兆欧
103
106
定值
电阻
4. 小结:
【典例1】500 Ω= kΩ= MΩ,0.6 kΩ= Ω。
【变式1】2.5 kΩ= Ω,8 MΩ= Ω。
0.5
5×10-4
600
2 500
8×106
知识点2 通过实验探究影响电阻大小的因素
实验 探究导体的电阻与哪些因素有关
实验目的 探究影响电阻大小的因素
实验仪器 电源、导线、规格不同的镍铬合金丝、规格不同的锰铜合金
丝、电流表、灯泡、开关等
实验猜想 电阻的大小可能与导体的长度、导体的粗细、导体的材料
有关
实验步骤 1.探究电阻与导体长度的关系
(1)实物图:
(2)记录数据。
材料 长度/m 横截面积/mm2 电流/A 对电流的阻碍作用 电阻
镍铬合金 0.5 S
镍铬合金 1 S
实验步骤 (2)记录数据。
2.探究电阻与导体横截面积的关系
(1)实物图:
(2)记录数据。
材料 长度/m 横截面积/mm2 电流
/A 对电流的阻碍作用 电
阻
镍铬合金 1 2S
镍铬合金 1 S
实验步骤 3.探究电阻与材料的关系
(1)实物图:
(2)记录数据。
材料 长度/m 横截面积/mm2 电流
/A 对电流的阻碍作用 电阻
锰铜合金 1 S
镍铬合金 1 S
实验结论 1.导体的电阻与 有关,材料、横截面积相同,导体的
,电阻越大。
2.导体的电阻与 有关,材料、长度相同,导体的
,电阻越小。
3.导体的电阻与 有关,不同材料的导体,其电阻
(选填“相同”或“不同”)。
实验方法 1.电阻的大小是看不见的,我们通过小灯泡的亮暗或电流表的示数来间接显示电阻的大小,这里运用了 法。
2.本实验有多个因素制约电阻的大小,所以需运用
法。
长度
长度越长
横截面积
横截面积越大
材料
不同
转换
控制变量
【典例2】两个定值电阻,其中一个阻值为5 Ω,一个为10 Ω,粗细均
匀。以下描述正确的是( C )
A. 如果这两个电阻的材料相同,则5 Ω电阻的长度一定大于10 Ω电阻的
长度
B. 如果这两个电阻的材料不同,则5 Ω电阻的长度一定小于10 Ω电阻的
长度
C. 如果这两个电阻的材料、横截面积相同,则5 Ω电阻的长度一定小于
10 Ω电阻的长度
D. 如果这两个电阻的材料、长度相同,则5 Ω电阻的横截面积一定小于
10 Ω电阻的横截面积
C
【变式2】A、B两根完全一样的导线,长度都是1 m。
(1)把A剪去一半,剩下的一半跟B相比,哪个电阻大? (填字母)。
(2)把A剩下的一半再拉长到1 m跟B相比,哪个电阻大? (填字母)。
【变式3】甲、乙是由同种材料制成的两导体,甲、乙的横截面积及长度
如图所示,电阻可能相等的是( A )
B
A
A
一、电阻(R):表示导体对电流的 作用的大小。
1. 单位:欧姆(Ω) 千欧(kΩ) 兆欧(MΩ)
1kΩ= Ω 1 MΩ= Ω
2. 符号:
阻碍
1 000
106
二、影响电阻大小的因素:
(1)材料:不用材料的导体,其电阻一般不同。
(2)长度:在材料、横截面积相同时,长度 ,电阻越大。
(3)横截面积:在材料、长度相同时,横截面积 ,电阻越小。
(4)温度(温度变化不大时,影响很小,一般不考虑)。
越长
越大
三、电阻与 无关。电阻是导体本身固有的属性(性质)。
电压、电流
1. 如图所示,AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的
两段导体,将它们串联后连入电路中。比较通过它们的电流的大小,则
( B )
A. IAB<IBC B. IAB=IBC
C. IAB>IBC D. 无法确定
第1题图
B
2. 如图所示,甲、乙是两把用不同金属制成的钥匙,将它们分别接入图
中的A、B之间,闭合开关,发现当甲钥匙接入电路时,灯泡较亮。可知
甲、乙两把钥匙中电阻较大的是 (选填“甲”或“乙”);当甲钥匙
从A、B之间拔出后,其电阻 (选填“变小”“不变”或“变
大”)。
第2题图
乙
不变
3. 人的双手间在干燥时的电阻约为5 000 Ω,合 MΩ,人的
双手间在潮湿时的电阻约为800 Ω,合 kΩ,这说明人的双手间电
阻的大小与 程度有关。
5×10-3
0.8
潮湿(或干燥)
4. 在“探究影响导体电阻大小的因素”时,小燕和小红两位同学做出了
如下猜想:
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格和材料如下表所示。为了验证上述猜想,
他们设计了如图甲所示的实验电路。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(1)本实验是通过比较 间接判断电阻
大小的,这应用了 的探究方法。
(2)为了验证猜想②,应该选用编号为 和 的两根电阻丝进行实
验。这里应用的探究方法是 。
灯泡的亮度
转换法
A
C
控制变量法
(3)选用编号为A和D的两根电阻丝进行实验,可以验证猜想 (填序
号)。
(4)选用编号为A和B的两根电阻丝进行实验,可以验证猜想 (填序
号)。
③
①
①导体的电阻与导体的长度有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(5)分别将编号为A和B的两电阻丝接入电路中M、N两点间,电阻丝A接
入时灯泡较亮。由此得到结论:在材料、横截面积都一定时,
。
(6)实验过程中,小燕、小红发现灯泡的亮度变化区分不明显。为了让实
验效果更明显,他们通过讨论,选择在电路中加入 ,通过观
察 也可以间接判断电阻大小。
电阻丝
的长度越长,电阻越大
电流表
电流表的示数
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
(7)实验结束后,老师指导他们做了如图乙所示的实验,将日光灯的灯丝
接入电路,给灯丝缓慢加热,观察到电流表的示数逐渐变化。这一现象
说明灯丝的电阻与 有关。
温度
重难点拨 影响电阻大小的因素有四个,即材料、长度、横截面积和
温度。用控制变量法判断电阻的大小时要明确研究的问题中有多少个物
理量,搞清研究对象是哪个物理量。逐一研究这个物理量(研究对象)跟电
阻的单一关系时,要使其他物理量保持不变,最后把这些单一关系综合
起来考虑。(共26张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.3 欧姆定律的应用
第2课时 串联、并联电路中电阻的特点
2022年课程标准 学习目标
1.理解欧姆定律。 1.进一步理解和掌握欧姆定律和电阻的概念。
2.能运用欧姆定律分析解决电路问题。
1. 知识回顾:串联电路中的电流、电压规律。
(1)串联电路中,各处的电流是 的。
(2)串联电路中,电源两端电压等于各用电器两端电压之 。
2. 问题:若R1、R2串联,理论推导:串联后的总电阻R总与R1、R2有什么
关系呢?
相等
和
知识点1 串联电路中电阻的特点
3. 分析:根据欧姆定律,有U总=IR总,U1= ,U2= ,
根据串联电路的特点,有U总= ,I=I1=I2
代入、化简可得:R总= 。
I1R1
I2R2
U1+U2
R1+R2
4. 问题:若R1、R2串联,其两端的电压之比U1∶U2为多少?
5. 分析:根据欧姆定律和串联电路的特点,U1∶U2=I1R1∶I2R2
= 。
R1∶R2
6. 小结:
(1)串联电路的总电阻等于串联导体的电阻之和。
(2)串联电路的总电阻大于任何一个导体的电阻。
(3)串联电路中,导体两端的电压之比等于导体的电阻之比。
(4)串联电路中,导体的电阻越大,其两端的电压越大。
【典例1】有两个电阻,R1=20 Ω,R2=60 Ω。若将R1、R2串联起来,它
们的等效电阻是 Ω,通过它们的电流之比I1∶I2= ,R1、R2
两端的电压之比U1∶U2= 。
【变式1】如图所示的电路,当滑片P向右滑动时,R1的电阻 ,
电路的总电阻 ;电流表的示数 ,电压表的示数
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
80
1∶1
1∶3
变大
变大
变小
变
大
知识点2 并联电路中电阻的特点
1. 知识回顾:并联电路的电流、电压规律。
(1)并联电路中,干路电流等于各支路电流之 。
(2)并联电路中,总电压与各支路电压 。
和
相等
2. 问题:若R1、R2并联,理论推导:并联后的总电阻R总与R1、R2有什么
关系呢?
3. 分析:根据欧姆定律,有I总=,I1= ,I2= ,
根据并联电路的特点,有U总=U1=U2,I总= ,
代入、化简可得:= + 。
I1+I2
+
4. 问题:若R1、R2并联,通过R1、R2的电流之比I1∶I2为多少?
5. 分析:根据欧姆定律和并联电路的特点,I1∶I2=∶= 。
6. 小结:
(1)并联电路的总电阻的倒数,等于各并联导体的电阻的倒数之和。
(2)并联电路的总电阻小于任何一个导体的电阻。
(3)并联电路中,通过导体的电流之比等于导体的电阻的反比。
(4)并联电路中,导体的电阻越大,通过该导体的电流越小。
R2∶R1
【典例2】如图所示的电路中,电源电压不变,R1的阻值为15 Ω,R2的阻
值为10 Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.2 A。求:
(1)电阻R1两端的电压;
解:(1)由图可知,R1和R2并联,由并联电路的电压特
点及欧姆定律可得,电阻R1两端的电压
U=U2=U1=I1R1=0.2 A×15 Ω=3 V
解:(1)由图可知,R1和R2并联,由并联电路的电压特点及欧姆定律可得,
电阻R1两端的电压
U=U2=U1=I1R1=0.2 A×15 Ω=3 V
(2)通过R2的电流;
解:(2)通过R2的电流
I2===0.3 A
解:(2)通过R2的电流
I2===0.3 A
(3)电路的总电阻。
解:(3)并联电路的总电流
I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A
总电阻R并===6 Ω
答:(略)
解:(3)并联电路的总电流
I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A
总电阻R并===6 Ω
答:(略)
【典例2】如图所示的电路中,电源电压不变,R1的阻值为15 Ω,R2的阻
值为10 Ω。闭合开关S,电流表的示数为0.2 A。求:
【变式2】如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为12 V。开关S闭合
后,求:
(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时,通过电阻R1的电流I1和电
路的总电流I;
解:(1)当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40 Ω时,通过电阻R1的电流
I1===1.2 A
通过电阻R2的电流I2===0.3 A
电路的总电流
I=I1+I2=1.2 A+0.3 A=1.5 A
(2)当滑动变阻器接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流I1'和电
路的总电流I'。
答:(略)
解:(2)当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为20 Ω时,通过电阻R1的电流
I1'===1.2 A
通过电阻R3的电流I2'===0.6 A
电路的总电流I'=I1'+I2'=1.2 A+0.6 A=1.8 A
答:(略)
【变式2】如图所示,电阻R1为10 Ω,电源两端电压为12 V。开关S闭合
后,求:
1. 串联电路中,总电阻R串=R1+R2+…+Rn。
2. 串联电路中,电阻两端的电压之比等于电阻之比,电阻越大,该电阻
两端电压越大。
3. 并联电路中,=++…。
4. 并联电路中,通过电阻的电流之比等于电阻的反比,支路电阻越大,
通过该支路的电流越小。
1. 如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图像,下列说法正确的是
( D )
A. 定值电阻R的U-I图像为图线乙
B. 定值电阻R的阻值为5 Ω
C. 若将L和R并联接在电源电压为3 V的电路中,则干
路电流为0.4 A
D. 若只将L和R串联在电路中,电路中电流为0.4 A,
则电源电压为9 V
第1题图
D
2. 小红发现家中厨房新安装了如图甲所示的厨房燃气报警装置,图乙为
其简化电路图。R为可燃性气体浓度感应器。当可燃性气体浓度升高时,
电路中的电流增大,当电流表示数增大到报警值时,会使外部的警报器
发出警报声,以提醒人员采取疏散、强制排风、切断天然气供给等安全
措施。下列说法正确的是( A )
A. 当可燃性气体浓度升高时,灯泡变亮
B. 当可燃性气体浓度升高时,感应器R的电阻
变大
C. 当可燃性气体浓度升高时,电压表示数变大
D. 可燃性气体浓度感应器是由超导材料制成的
A
3. 如果R1<R2,则下列电阻的不同接法中,总电阻最小的是( D )
4. 把定值电阻R1=6 Ω、R2=12 Ω并联起来接在电源两端时,通过它们
的电流之比为 ,它们两端的电压之比为 。
D
2∶1
1∶1
5. 一只灯泡正常发光时的电压是6 V,电流是0.4 A,若将该灯泡接在10
V的电源上,为使其正常发光,应 联一个 Ω的定值电阻。
串
10
6. 定值电阻R0两端加3 V的电压时,通过的电流为0.5 A。如图所示电
路,电源电压U=6 V不变,若仅闭合S2,则电流表的示数为0.5 A。求:
(1)R0的阻值;
解:(1)R0的阻值
R0===6 Ω
解:(1)R0的阻值
R0===6 Ω
(2)若闭合S0和S1,断开S2,电流表的示数。
解:(2)仅闭合S2时,R0和R1串联,串联总电阻
R串===12 Ω
R1的阻值
R1=R串-R0=12 Ω-6 Ω=6 Ω
闭合S0和S1,断开S2,R0和R1并联,电流表测量干路电流
I并=+=+=2 A
答:(略)
解:(2)仅闭合S2时,R0和R1串联,串联总电阻
R串===12 Ω
R1的阻值
R1=R串-R0=12 Ω-6 Ω=6 Ω
闭合S0和S1,断开S2,R0和R1并联,电流表测量干路电流
I并=+=+=2 A
答:(略)
7. 一个半圆形的薄电阻片,如图(a)所示夹在两导体板之间时,测得电阻
值为R,则如图(b)夹在两导体板之间时测得的电阻为 。
4R
8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹
饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图,其中电阻R1=121 Ω,R2
=55 Ω,开关S2可以接A、接B,与S1可控制低温、中温、高温挡。
(1)当两个电阻串联时,空气炸锅处于低温挡,此时开关S1 (选填
“闭合”或“断开”),电路中的开关S2 (选填“接A”或“接
B”);
断开
接A
(2)求空气炸锅处于低温挡时电路中的电流;
解:处于低温挡时,R1和R2串联,电路中的总电阻
R=R1+R2=121 Ω+55 Ω=176 Ω
电路中的电流
I===1.25 A
答:(略)
答:(略)
(3)当两个电阻并联时,空气炸锅处于高温挡,此时开关S1 (选填
“闭合”或“断开”),电路中的开关S2 (选填“接A”或“接
B”);
闭合
接B
8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹
饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图,其中电阻R1=121 Ω,R2
=55 Ω,开关S2可以接A、接B,与S1可控制低温、中温、高温挡。
(4)求空气炸锅处于高温挡时干路中的电流。(保留一位小数)
解:处于高温挡时,R1和R2并联,电路中的电流
I并=+=+≈5.8 A
答:(略)
解:处于高温挡时,R1和R2并联,电路中的电流
I并=+=+≈5.8 A
答:(略)
8. 小方家购置了一款空气炸锅(如图甲所示),该空气炸锅具有精细烹
饪、营养量化等功能。图乙是它的简化电路图,其中电阻R1=121 Ω,R2
=55 Ω,开关S2可以接A、接B,与S1可控制低温、中温、高温挡。
9. 如图甲为新型电饭锅,它采用“聪明火”技术,智能化地控制食物在
不同时间段的温度,以得到最佳的营养和口感,其简化电路如图乙所
示,其中R1和R2均为电热丝(电阻),R1=110 Ω,S是电源开关,S1是自动
控制开关。煮饭时,把电饭锅接入220 V电路中,电路中总电流随时间变
化的图像如图丙。
(1)10~15 min,电路中的总电流为 A,此时电路的工作状态为
(选填“S和S1都闭合”“S断开、S1闭合”或“S闭合、S1
断开”)。
2
S
闭合、S1断开
(2)R2的电阻值是多少?
答:(略)
解:只有S闭合时,R1工作,I1=2 A,当S、S1都闭合时,R1、R2并联,I
总=3 A,
则I2=I总-I1=3 A-2 A=1 A,R2的电阻值
R2===220 Ω
答:(略)(共27张PPT)
第十四章 欧姆定律
第十四章 欧姆定律 章末复习
【重点知识提炼】
一、电阻
1. 认识电阻
(1)电阻表示 的大小。导体的电阻越大,表示导
体对电流的阻碍作用越 。电阻是导体本身的一种 ,不同
的导体,电阻一般 。
(2)电阻用字母 表示,电阻的国际单位是 ,简称 ,
符号是 ,比较大的单位还有 (kΩ)、 (MΩ),1 Ω
= kΩ= MΩ。
(3)电阻器是具有一定电阻的元件,也叫定值电阻,简称电阻。在电路图
中用符号“ ”表示。
导体对电流阻碍作用
大
属性
不同
R
欧姆
欧
Ω
千欧
兆欧
10-3
10-6
2. 影响电阻大小的因素
电阻是导体本身的一种属性,其大小与导体的 、 、
、 等有关,而与导体的 、
无关。关系如下:
(1)其他条件一定时,导体的长度越长,电阻越大;(2)其他条件一定时,
导体的横截面积越大,电阻越小;(3)大多数金属温度越高,电阻越大,
而玻璃温度越高,电阻越小。
材料
长度
横截面积
温度
电压
电流
二、变阻器
1. 滑动变阻器的原理是
。
2. 滑动变阻器在电路图中的符号是 。
3. 使用滑动变阻器时,正确的连接方法是
;在闭合开关前,先要将滑动变阻器的滑片移到 。
通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电
阻
“一上一下”串联接入电路
中
阻值最大处
三、欧姆定律
1. 电流跟电压、电阻的关系
(1)电阻一定时,电流与电压成 ;(2)电压一定时,电流与电阻
成 。
2. 欧姆定律的规律
正比
反比
(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的
电压增加时,通过的电流也增加(R=);
(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小(I=);
(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大(U=IR);
(4)由公式I=变形可得,U=IR、R=,注意事项如下:
①公式中的I、U和R必须是对应同一个导体或同一部分电路上的物
理量;
②I、U和R中已知任意的两个量就可求第三个量;
③计算时单位要统一。
四、伏安法测量小灯泡的电阻
1. 原理: 。
2. 电路图:
3. 滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变小灯泡两端的电压。
4. 注意事项:多次测量,测得的小灯泡的电阻不用求平均值。
R=
五、欧姆定律在串、并联电路中的应用
电路种类 串联电路 并联电路
电路图
电流 I总=I1=I2 I总=I1+I2
电压 U总=U1+U2 U总=U1=U2
电路种类 串联电路 并联电路
电阻 R总=R1+R2
比例分配
【典例解题提升】
1. 由欧姆定律公式I=变形得R=,对此,下列说法正确的是( D )
A. 加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B. 通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C. 当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 电阻的大小等于导体两端的电压与通过电流的比值
D
2. 两个规格相同的灯泡按如图所示的方式连接,闭合开关,则( B )
A. 两灯泡是串联的
B. 电流表A1的示数是A2的2倍
C. 电流表A2测量通过灯泡L1的电流
D. 若灯泡L2灯丝烧断,灯泡L1亮度变亮
B
3. 如图甲是储水式电热水器的结构示意图,当地线失效时(已标记
“×”),电流依次经过防电墙和人体流入大地。则通过人体的电流约
为 mA,防电墙 (选填“能”或“不能”)确保人的安全(人
体安全电压不高于36 V)。
0.5
能
4. 如图所示,R1=10 Ω,闭合开关S后,电压表V2的示数U2=2 V,电流
表A的示数I=0.4 A。求:
(1)这是一个 (选填“串联”或“并联”)电路;闭合开关,电路
正常工作,若R1发生断路,则电流表示数会 (选填“增大”“减
小”或“不变”)。
串联
减小
(2)电阻R2的阻值为 ,电压表V1的示数U1为 ,电源电压U
为 。
5 Ω
4 V
6 V
5. 如图所示的电路中,R1是滑动变阻器,其滑片跟滑杆相连,滑杆可绕
固定轴O转动,另一端固定着一个浮子,浮子随油面的高低而升降。
(1)当油面下降时,电流表的示数将 ,电压表的示数将
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)若把电压表刻度盘改为油量表,通过分析可知该油量表的刻度是
(选填“均匀”或“不均匀”)的。
不变
变
小
均
匀
6. 小娟在探究“定制电阻的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的
实验数据绘制成如图所示的I-U关系图像。由图可得甲的电阻
为 Ω,甲、乙两个电阻串联后总电阻是 Ω;这两个电阻串联
后接在电压为9 V的电源上,电路中的电流为 A;这两个电阻并联
后接在9 V的电源上,干路中的电流为 A。
10
15
0.6
2.7
7. 在“测量小灯泡电阻”的实验中,选用额定电压为2.5 V的小灯泡、两
节新干电池、电流表、电压表、滑动变阻器(50 Ω 1 A)、开关、导线等
实验器材进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,要求滑动变阻
器的滑片向右滑动时,小灯泡变亮。
(2)连接电路时,开关应该 ,滑动变阻器的滑片调到阻值最
大处。
断开
(3)闭合开关,在移动滑动变阻器的滑片的过程中,发现两个电表指针都
左右摆动,同时看到小灯泡闪烁,用手捏紧滑动变阻器的滑片后,电路
恢复正常,则电路故障的原因可能是 。
滑动变阻器的滑片接触不良
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,记录多组数据,并
绘制出图乙所示的I-U关系图像。当电压表的示数为 V时小灯泡
正常发光,此时的电阻为 Ω。
2.5
10
8. 在图甲所示的电路中,电源电压为6 V不变,电阻R1的阻值为15 Ω。
闭合开关S,电流表指针的位置如图乙所示,求:
(1)通过电阻R1的电流;
解:(1)通过电阻R1的电流
I1===0.4 A
解:(1)通过电阻R1的电流
I1===0.4 A
(2)电阻R2的阻值。
解:(2)通过R2的电流
I2=I-I1=1.4 A-0.4 A=1 A
电阻R2的阻值R2===6 Ω
答:(略)
9. 新房装修时,小明根据所学的知识设计制作了一款简易电子量角器,
电路如图所示,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,O为
半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入
电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6 V,R0为电阻
箱。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中的电流为0.6 A。c
(1)求电阻箱R0接入电路的阻值;
解:(1)当滑片OP位于M处时,仅有R0接入电路,则R0接
入电路的阻值
R0===10 Ω
(2)调节θ为90°时,电流表示数为0.3 A,求此时电压表示数;
解:(2)调节θ为90°时,电路的总阻值R总===20 Ω
MN接入电路的电阻RMP=R总-R0=20 Ω-10 Ω=10 Ω
电压表示数UV=UMP=I2RMP=0.3 A×10 Ω=3 V
解:(2)调节θ为90°时,电路的总阻值R总===20 Ω
MN接入电路的电阻RMP=R总-R0=20 Ω-10 Ω=10 Ω
电压表示数UV=UMP=I2RMP=0.3 A×10 Ω=3 V
9. 新房装修时,小明根据所学的知识设计制作了一款简易电子量角器,
电路如图所示,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,O为
半圆弧电阻MN的圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入
电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6 V,R0为电阻
箱。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中的电流为0.6 A。c
(3)调节θ为180°时,为保证电路安全,需重新调节电阻箱的阻值,此时
电压表示数恰好为3 V,求此时R0的阻值。
解:(3)由(2)可知,当θ为90°时,MN接入电路的电阻为
10 Ω,
则当θ为180°时,MN接入电路的电阻为20 Ω。
此时R0两端的电压U0=U-UMN=6 V-3 V=3 V
代入=可得,此时R0的阻值为20 Ω。
解:(3)由(2)可知,当θ为90°时,MN接入电路的电阻为10 Ω,
则当θ为180°时,MN接入电路的电阻为20 Ω。
此时R0两端的电压U0=U-UMN=6 V-3 V=3 V
代入=可得,此时R0的阻值为20 Ω。
答:(略)
【科技与物理】
10. 阅读短文,完成下面的问题。
一天,小伟乘坐爸爸开的车遇到警察检查“酒驾”,一人向一个仪器的
气管吹气便可检测人体是否摄入酒精及摄入酒精多少程度。这是什么原
理呢?小伟对这个问题进行了探究:他上网查询,找到了一款“半导体
呼气式酒精测试仪”,如图甲所示,其简化电路如图乙,图中R1为定值
电阻,R2为酒精传感器。传感器采用氧化锡半导体材料制成,当传感器
中的氧化物暴露在空气中时,由于氧气的吸附,使其内部的电子数量减
少,电阻增大。
如果空气中存在某种特定的还原性气体(如酒精气体),与吸附的氧气
反应,导致氧化物电阻减小,从而引起检测仪表示数发生变化。
测试仪工作时,酒精传感器R2的阻值与周围气体中酒精浓度C1的关
系如下表所示,检测仪将R1两端的电压转换为呼出气体中酒精浓度C1显
示在屏幕上。
浓度C1/ (mg·L-1) 0.06 0.09 0.10 0.15 0.21 0.30 0.36 0.40 0.45
R2/Ω 200 160 150 115 90 69 60 56 53
通常,人体呼气中的酒精浓度C1与血液中的酒精浓度C2的关系为C2
=2 000C1,国家规定,当20 mg/100 mL≤C2<80 mg/100 mL时属于饮酒
驾车,当C2≥80 mg/100 mL时属于醉酒驾车。
(1)酒精检测仪可以把气体浓度信号转换为 信号输出。
(2)若长时间使用后电池电压下降,会导致所测酒精浓度读数比实际
的 (选填“偏大”或“偏小”)。
(3)如果图乙中电源电压U=3 V,R1=100 Ω,某次检测时,警察判定某
司机属于饮酒驾驶,则R1两端的电压可能是 (填字母)。
A. 1 V B. 1.5 V C. 2 V D. 2.5 V
电
偏小
B
(4)结合表中数据及题中相关参数分析,R1两端电压U1与酒精气体浓度的
关系图像如图所示,合理的是 (填字母)。
D (共21张PPT)
第十四章 欧姆定律
14.1 电阻
第2课时 变阻器
2022年课程标准 学习目标
知道滑动变阻器的构
造,能正确连接和使用滑动变阻器。 1.知道滑动变阻器的构造。
2.能正确连接滑动变阻器。
3.利用滑动变阻器来改变电路中的电流、电压。
1. 电阻值固定不变的电阻器称为定值电阻,其电路符号是
“ ”;电阻值可以调节的电阻器叫做 。常用的变阻器
有滑动变阻器(电路符号是“ ”)、电位器等。
变阻器
知识点1 变阻器
2. 认识变阻器
(1)观察变阻器结构:
特别提醒:滑动变阻器的铭牌上标有“10 Ω 2 A”字样,其中“10 Ω”
是指该变阻器的 阻值为10 Ω;“2 A”是指允许通过的
电流为2 A。
最大
最大
(2)原理:改变接入电路的电阻丝的 从而改变电阻的大小。
(3)原理示意图和电路图符号:
长度
3. 滑动变阻器的接法:
(1)分析:①②两个图连入电路中的电阻是AP段。滑片向左滑动,接入电
路的电阻丝长度变 ,阻值变 ;向右滑动,接入电路的电阻
丝长度变 ,阻值变 。
短
小
长
大
(2)分析:③④两个图连入电路中的电阻是BP段。滑片向左滑动,接入电
路的电阻丝长度变 ,阻值变 ;向右滑动,接入电路的电阻
丝长度变 ,阻值变 。
长
大
短
小
(3)分析:图⑤所有电阻都连入了电路,相当于接入一个 (选
填“定值电阻”或“导线”)。图⑥接入电路的是金属杆,相当于接入一
根 (选填“定值电阻”或“导线”)。
定值电阻
导线
① 在电路中。
②接法:“ ”。
③使用前,应将滑片P放在 的位置。
串联
一上一下
阻值最大
(4)小结:滑动变阻器的使用方法:
【典例1】如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。关于该滑动变阻器
的构造,下列说法正确的是( B )
A. 金属杆是绝缘体,瓷筒是导体
B. 线圈是用电阻较大的合金线制成的
C. 滑片与线圈之间是绝缘的
D. 制成线圈的合金线所有表面都是绝缘的
B
【变式1】将两只滑动变阻器按如图所示的方式连接,如果把a、b两根导
线接入电路中,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,则滑片放
置的方式是( D )
A. P1放在最右端,P2放在最右端
B. P1放在最左端,P2放在最左端
C. P1放在最右端,P2放在最左端
D. P1放在最左端,P2放在最右端
D
知识点2 用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流
(1)实验器材:电池、小灯泡、滑动变阻器、电流表和导线。
(2)实验步骤:
①将电池、开关、滑动变阻器、电流表、小灯泡和导线连入电路中,如
图所示。
②移动滑片P的位置,观察小灯泡的亮度变化和电流表的示数变化。
(3)实验现象:滑片向B端移动时,小灯泡亮度变 (选填“亮”或
“暗”),电流表示数变 。
(4)现象分析:滑片向B端移动时,滑动变阻器连入电路中的电阻
越 ,通过小灯泡的电流越 ,小灯泡越 。 即改变滑动
变阻器接入电路中的 可以改变电路中的电流。
(5)思考:将滑动变阻器的B、C接线柱接入电路,若想使小灯泡变亮,则
需要将滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
暗
小
大
小
暗
电阻大小
B
【典例2】实验室中有一个铭牌上标有“20 Ω 2 A”字样的滑动变阻
器,如图甲所示。
(1)该滑动变阻器的调节范围是 ,允许通过的最大电流是
,其工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻
的大小。
0~20 Ω
2
A
长度
(2)如图乙,闭合开关,滑片P向左移,电路中的电流将 。将图
甲中滑动变阻器接入该电路中使其变化情况符合上述描述情况,则应将
图甲中滑动变阻器的 或 两个接线柱接入电路。
变大
A、D
A、C
1. 原理:改变 来改变电路中电阻的大小。
2. 作用:通过调节 值,改变电路中的电流。
3. 原理示意图和电路符号:
4. 使用方法:
(1) 在电路中。
(2)接法:“ ”。
(3)使用前,应将滑片P移至 的位置。
接入电路中电阻丝的长度
电阻
串联
一上一下
阻值最大
滑动变阻器:
1. 如图所示,向同一方向移动滑片,电阻的变化效果相同的是( C )
A. 甲和丙 B. 乙和丁
C. 甲和丁 D. 甲和乙
C
2. 滑动变阻器的铭牌上标有“20 Ω 1 A”字样,它表示该滑动变阻器
的 为20 Ω,允许通过的 为1A。
3. 如图甲所示,滑动变阻器连入电路的电阻是 (选填“AP”或
“BP”)段。当闭合开关后,要想灯泡的亮度变亮,变阻器的滑片P应
向 (选填“A”或“B”)端移动,变阻器接入电路的电阻变 ,
电流表的示数变 。根据电路图将图乙中的实物图连接起来。
最大阻值
最大电流
BP
B
小
大
4. 如图所示,是一种测量油箱内油量的装置,其中R'是定值电阻,R是
滑动变阻器:
(1)油量表是用 改造而成的。
(2)R'在电路中的作用: 。
(3)当油量变大时,变阻器R接入电路中的电阻 。
电流表
保护电路
变小
(4)油量表的“零刻度线”与电流表的“零刻度线”是否重合?
为什么?
。
不重合,因为当油量为0时,电路中的电流不为0
5. 如图所示是某大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑
片P向 端滑动,变阻器连入电路的阻值 ,电流表(重量表)
的示数将 。(后两空均选填“变大”“不变”或“变小”)
下
变小
变大
重难点拨 当滑动变阻器两个接线柱接入电路后,要弄清楚变阻器中
哪段导线上有电流通过,有电流通过那段导线的电阻就是接入电路的电
阻。滑动变阻器的原理是靠改变连入电路中的电阻丝的长度来改变电阻
大小的,接入电路长度变长,电阻变大,电路中的电流变小。反之,接
入电路长度变短,电阻变小,电路中的电流变大。