课件35张PPT。大街上车太多就会发生堵塞新课导入 那么电流在导线中会不会受到阻碍呢?新课导入为什么导线要用铝或铜做材料?铝质导线铜质导线新课导入为什么有些开关触点要用价格昂贵的银做呢?新课导入铁也是导体,为什么不用既多又便宜的铁做呢?新课导入演示1 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。 接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。实验电路实验现象(1)相同电压下,为什么不同金属丝的电流不同?
导体虽容易导电,却同时对电流有阻碍作用。在相同的电压下,通过铜丝的电流较大,表明铜丝对电流的阻碍作用较小;通过镍铬合金丝的电流较小,表明镍铬合金丝对电流的阻碍作用较大。 1.在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用就越大。导体的电阻通常用字母R表示。
2.单位:欧姆(ohm),简称欧,符号Ω。
3.电阻的单位还有:兆欧(MΩ)
千欧(kΩ)
换算关系是:
1 kΩ = 1 000 Ω= 103 Ω
1 MΩ = 1 000 000 Ω=106 Ω一、电阻 4.电阻器
在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻。电路图中用符号 表示。 我们看到,高压输电用的电线,使用的金属线又粗又直。为什么不用细导线输电呢?
电炉上面的电炉丝,为什么不用粗而直的导线呢?导体的电阻大小还跟哪些因素有关?二、探究影响电阻大小的因素导体的长度导体的粗细导体的材料 温度人走路情景电荷运动街道的长度街道的宽度 天气不同的街道点击“播放”动画类比人走路与电荷经过导体 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。 接不同的导体,小灯泡的亮度发生了变化。实验电路实验现象1.探究电阻与导体材料的关系 在上述实验中,接入电流表,观察电流表的示数变化,并继续观察小灯泡的亮度。实验电路实验现象 把铜丝接入电路时,电流表的示数较大,小灯泡较明亮;
把镍铬合金丝接入电路时,电流表的示数较小,小灯泡较暗。 1.探究电阻与导体材料的关系2.探究电阻与导体长度的关系实验2:电阻是否与导体的长度有关 导体的电阻与长度有关。
材料、横截面积相同,导体越长,电阻越大。 实验1的结论:3.探究电阻与导体横截面积的关系实验3:电阻与导体横截面积是否有关 导体的电阻与横截面积有关;
材料、长度相同,导体的横截面积越大,电阻越小。 实验2的结论:实验4:电阻还与温度有关加热拖动导线、点击开关动画演示影响电阻大小的因素 (2)实验2:这两个实验的不同之处是什么?实验结论导体的电阻决定于它本身的材料、长度、横截面积和温度,与其他因素无关。所以说,电阻是导体本身的一种性质。 越长 电阻越大
越短 电阻越小横截面积越大 电阻越小
越小 电阻越大 材料 不同物体导电能力不同 长度温度也影响电阻
电阻还跟温度有关。对大多数导体来说,温度越高,电阻导体越大。但也有少数导体,电阻随温度的升高而减小。 在其他条件相同的情况下,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大,导电性能较弱。右图展示的是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。 1.电阻——用来表示导体对电流阻碍作用的大小的物理量, 用字母R表示。
2.在国际单位制里,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号Ω。
3.如果导体两端的电压是1伏,通过的电流是1安,这段导体的电阻就是1欧。
4.导体的电阻决定于它本身的材料、长度、横截面积和温度,与其他因素无关。小结1、 0.2MΩ=_______Ω=______KΩ2×1052002、两条粗细相同,电阻相等的铜导线和镍铬合金线
的长度是( )A.铜导线长些 B.镍铬合金长些
C.一样长 D.无法确定A练一练3、关于导体的电阻,下列说法中正确的是( ) A.导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越小
B.导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大
C.导体电阻与电流有关,电流越大导体的电阻越小 D.导体电阻与电流有关,电流越小导体的电阻越大4、下列说法中正确的是( )
A.导体越长,其电阻越小
B.导体越粗,其电阻越大
C.导体越细,其电阻越大
D.在导体的材料、粗细相同时,导体越长其电阻越大BD练一练5、有材料相同的a、b、c三根电阻线,它们的电阻分别是Ra=10Ω、Rb=15Ω、Rc=20Ω如果它们的长度相同,则最粗的是______线如果它们的粗细相同,则最长的是______线6、将一根阻值为12Ω的电阻线接入电路中,当开关S闭合时,通过其电流为0.5A,其电阻为___Ω,当开关S断开时,通过其电流为____A,其电阻值是_____Ω.若将这根电阻线均匀地拉长,其电阻值______(变大、不变、变小)RaRc12012不变练一练7、一段由若干股组成的铜芯线,当抽去它其中的几股后,这段铜芯线的电阻将( )
A、变大 B、变小
C、不变 D、无法确定
8、关于电阻以下说法正确的是( )
A、长的导线比短的导线电阻大
B、粗的导线比细的导线电阻小
C、铜导线比铁导线电阻小
D、以上讲法均不准确AD练一练9、“铜导线比铁导线的电阻小.”这种说法对吗?应该怎么说?练一练 坚持把简单的事情做好就是不简单,
坚持把平凡的事情做好就是不平凡。
所谓成功,就是在平凡中做出不平
凡的坚持。 第1课时 电阻
【教学目标】
1、知识与技能:知道电阻的定义、符号、单位及其换算,并理解它是导体本身 的一种性质。
2、过程与方法:在探究影响电阻大小的因素实验中掌握控制变量法的应用。
3、情感目标:注意培养严谨的科学态度、实事求是的作风和与他人合作的精神。
【教学重难点】
重点:影响电阻大小的因素
难点:影响电阻大小的因素
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
将一只灯泡、一个演示电流表、一节干电池和一个开关连接成电路,并读出电流表的示数。(一位学生到前面来演示连接电路,其他同学审查连接过程是否正确)
提问:如图所示,生活中常见的导线多是铜心或者铝心,为什么不用铁心?
?
【自主预习案】
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________、_______,符号分别为_______、________ ,它们的换算关系是__________________________。
3.电阻器简称________,在电路中的符号是_________。
4、影响电阻大小的因素有 、 、 及温度。
【课堂探究案】
活动1:尝试改变电路中电流的大小 ,引入电阻概念
问题:
1、通过什么看电流的大小?
2、怎样才能改变电路中电流的大小? , 。
活动提供器材:干电池两节、小灯泡、开关、不同材料的金属丝、电流表、导线。
用两节电池比一节电池给同一电路供电电流 (选填:大或者小),即改变电池的节数,改变电压可以改变 。
有没有其它方法呢?
观察所给的器材,有两段不同材料的金属丝:短的是铁丝,长的是镍铬合金丝。
试一试:在A、B间接入不同材料的金属丝改变电流(长度相同)接入哪根金属丝的灯亮些,电流大些
结论导体在导电的同时还存在着对电流的阻碍作用。不同导体对电流的阻碍作用一般不同。
活动2:探究影响导体电阻大小的因素
1、(1)你认为影响导体电阻大小的因素可能有 , ,
(2)本实验所应用的方法是
(3)你准备选择哪些器材做实验?步骤是什么?画出实验电路图。
2、在A、B间接入不同材料的金属丝改变电流(长度相同)
材料
长度
截面积
电流
铁丝
L
S
镍铬
L
S
(1)镍铬丝接入长度与铁丝一样长,
(2)注意观察灯亮度与电流表示数填入表一。
接入哪根金属丝的灯亮些,电流大些说明了什么?
分析表一可以得出什么结论?(控制变量法)
接入导体
长度
横截面积
电流(A)
镍铬
L
S
镍铬
2L
S
3、如何研究导体的电阻与导体的长度的关系?
注意观察灯亮度与电流表示数填入表二。
接入哪根金属丝的灯亮些,电流大些说明了什么?
结论:
接入导体
长度
横截面积
电流(A)
镍铬
L
S
镍铬
L
2S
4、如何研究导体的电阻与导体的横截面积的关系?
注意观察灯亮度与电流表示数填入表三。
接入哪根金属丝的灯亮些,电流大些说明了什么?
结论:
大量实验结果表明,电阻大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关,此外还与导体的温度有关。因此电阻是导体本身的一种性质。
【当堂训练案】
1.某工人在架设动力线路时,觉得不够安全,就把两条导线并在一起当作一条使用,这样连接后导线的电阻比原来____了;在连接某一处线路时,由于导线不够长,他又把两段导线连接起来使用,这样连接后的导线比连接前每段导线的电阻都____了。(填“变大”、“变小”或“不变”)
2.在A、B两条不同导线的两端加上相同的电压时,通过它们的电流大小关系是IA3.照明白炽灯的灯丝断了一截,把两段灯丝搭接上后仍能使用,则搭接后灯丝的电阻将变____;接在电路中,灯泡的亮度将变_____。
4.电阻是导体本身的一种性质,这反映在( )
A.电阻的大小随导体中电流的变化而变化
B.电阻的大小随导体两端电压的变化而变化
C.电阻的大小由导体两端的电压和导体中的电流共同决定
D.电阻的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定
5.在甲、乙两根导线的两端加相同的电压,甲导线中的电流小于乙导线中的电流,不考虑温度的影响,下列判断中错误的是( )
A.当它们的材料、粗细都相同时,甲导线比乙导线长
B.当它们的材料、长度都相同时,甲导线比乙导线粗
C.当它们的长度、粗细都相同时,材料一定不同
D.它们的材料、长度、粗细中,至少有一项是不同的
6.小阳从抽屉里找到了两只白炽灯(都由钨丝制成,灯丝长度相同),观察发现甲灯的灯丝较粗。分别把两盏灯接人照明电路中(电压一定),下列对甲、乙两灯的亮度及原因的判断中,正确的是( )
A.甲灯较亮,因为甲灯的电阻较小
B.甲灯较暗,因为甲灯的电阻较大
C.乙灯较亮,因为乙灯的电阻较大
D.乙灯较暗,因为乙灯的电阻较小
7.在做“决定电阻大小的因素”实验时,需要在电压相同的条件下,比较通过不同导线的电流,发现决定电阻大小的因素。下表是几种实验用导线的参数。
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积(mm2)
3.2
0.8
1.2
0.8
1.2
1.2
1.2
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1) 为研究电阻和导体材料有关,应在上表中选用导线C和导线_________________;
(2) 为研究电阻和导体的长度有关,应在上表中选用导线C和导线________________;
(3) 为研究电阻和导体横截面积的关系,应在上表中选用导线A和导线__________________;
(4) 本实验采用了_____________的研究方法。
第3节 电阻
一、填空题
1、如图所示,是四根高压输电线上的一个装置,它的作用是将四根导线并联起来了.利用这个装置把四根导线固定起来,相当于增大了导线的_? ▲__,从而减小了输电导线的_? ▲__,这样就能大大减少输电线上电能的损失。
2、如图所示,将不同的导体分别接到A、B之间,闭合开关,可通过观察、比较? ??????来判断不同导体电阻的大小.若两个导体的电阻差异不大,则可以用?? ??表替换灯泡,作进一步的判断。
3、在探究“决定电阻大小因素”的实验中,运用的物理研究方法是????????? ;在制作导线和电阻丝时主要是根据导体的????? 对电阻大小的影响来选取的。一根粗细均匀的铜导线,电阻为R,如果把它截为长度相同的两段,每段的电阻为R1,则R1????? R;如果原来的导线对折拧成一条使用,其电阻为R2,则R2????? R。(填“<”“>”“=”)
二、选择题
4、?小明用如图7所示的电路,探究影响金属丝电阻大小的因素,他手边除了有电路中的器材外,还有一根金属丝,则(? ?????)
A.只能探究电阻与金属丝长度的关系
B.只能探究电阻与金属丝横截面积的关系
C.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究
D.电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究
5、用一段锰铜丝绕成线圈接入电路后,闭合开关,电流表的示数为Il,当用酒精灯缓慢地给线圈加热一段时间后(电源电压不变),电流表的示数为I2 ,则
A.Il< I2 B.Il =I2 C.Il >I2 D.无法判断它们的大小
6、小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大.关于此实验,下列说法正确的是
? A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
? B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
? C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
? D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
7、长度相同,粗细不同两根镍铬合金丝并联在电路中,粗的镍铬合金丝电阻为Rl,细的为R2,则?? (??? )
A ?R1>R2 ??????? B? I1>I2 ?????????????? ????????????? C? U1>U2 ?????????? D? 以上说法均不对
8、小明家装修房屋需要购买导线,关于导线种类的选择,最恰当的是??
A.强度大的铁丝 ?????????? B.细且价格较便宜的铝丝
C.粗一点的铜丝???????????? D.性能稳定的镍铬合金丝
9、下列说法中正确的是
A.导体的电阻跟它的长度无关??? ???????? B.导体的电阻跟它的横截面积无关
C.导体的电阻跟它的材料无关???? ????????? D.导体的电阻跟它两端的电压无关
10、下列关于导体电阻的大小,说法正确的是
??A.当导体两端电压和通过导体的电流为零时,导体的电阻为零
?? B.当导体被均匀拉长至原来的二倍时,它的电阻减小为原来的一半
?? C.电阻是导体本身的一种性质,不论温度如何变化,它的电阻都不可能变化
?? D.电阻是导体本身的一种性质,与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关
三、实验,探究题
11、?在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中,小明设计了如图电路.
⑴在连接电路时发现,还缺少一个元件,他应该在电路中再接入的元件是? ▲? .
⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小,可观察? ▲? .
⑶另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进:甲把灯泡更换为电流表;乙在原电路中串联接入电流表.你认为???? ▲??? ?同学的改进更好一些,理由是? ▲? ?.
12、【探究名称】探究影响导体电阻大小的因素
【猜想与假设】某中学物理课外兴趣小组同学由电影院电影散场时门越窄、通道越长,人流越难通过,提出两个猜想
①???? 导体电阻的大小可能与导体的长度有关.
②???? 导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关
③???? 根据平时的观察,你还能帮他们提出的猜想是:导体电阻的大小可能与导体的________有关。
【设计并进行实验】
他们决定首先探究导体长度对其电阻的影响,于是他们找来了用同种材料制成的横截面积都为2mm2的几种长度不同的导体,利用电流表和电压表分别测量各导体的电阻,然后根据实验数据绘成如图17所示的图象.由图17所示的图象可知:(1)导体长度为4m时,其电阻值为________Ω。
(2)由该种材料制成的横截面积为2mm2的导体,求其电阻值R与长度L的关系式为________。L
(3)在探究影响导体电阻大小的因素的活动中 小明发现实验器材中金属丝只有1根,其他器材足够,如果他要完成下面的一些探究活动,其中他可能完成的是________________________________
【实验拓展】玻璃在通常情况下是绝缘体,但玻璃被烧红时也会导电,这说明了绝缘体在条件改变时会变成导体。你从“影响导体电阻大小的因素”的知识角度对玻璃发生这种变化的原因进行假设。
假设一:________________________________________________
假设二:________________________________________________
图17
参考答案
一、填空题
1、横截面积、电阻
2、灯泡亮度??? 电流
3、控制变量法?? 材料??? <??? <
二、选择题
4、C
5、C
6、C
7、B
8、C
9、D
10、D
三、实验,探究题
11、?⑴开关? ⑵灯泡的亮度? ⑶乙? 灯泡能保护电路。
12、解:【猜想与假设】材料、温度--------------------------------------------------------------------------------(1分)
【设计并进行实验】
(1)2Ω;------------------------------------------------------------------------------------------------------------(1分)(2)设电阻值R与长度L的关系为k,则2Ω=k×4m,所以k=,即电阻值R与长度L的关系为R=------------------------------------------------------------------------------------------------------------(2分)
(3)探究导体电阻与长度的关系-------------------------------------------------------------------------------(2分)
【实验拓展】
先假设与颜色有关,然后连接两个电路,其中一个是透明玻璃,另一个是红色玻璃,结果发现两个都不导电,结论:与颜色无关??? 假设二与温度有关,连接两个电路,一个用普通玻璃,另一个用达到一定温度的玻璃,结果发现高温度的导电,结论:与温度有关--------------------------------------------------------------------------------------(2分)
解析:根据平时的观察,电线内芯有铜的也有用铝制的,说明导体材料也影响导体电阻的大小,因此可以猜想导体的电阻可能与导体的材料有关。
(1)根据图象读出导体长度为4m时,其电阻值的大小为2Ω;(2)根据导体长度为4m时,导体的电阻为2Ω,求出电阻值R与长度L的关系,进一步得出电阻值R与长度L的关系式R=.
第2课时 变阻器
【教学目标】
知识与技能?
1.了解变阻器的构造,在电路中的符号。?
2.理解变阻器的工作原理。?
3.通过探究怎样用变阻器改变灯泡的亮度,知道正确使用变阻器的方法。?
过程与方法?
在探究变阻器的使用过程中,体验科学探究的方法。
情感态度与价值观?
【教学重难点】
滑动变阻器的构造和原理以及滑动变阻器的使用方法。
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
创设情景,采用多媒体实验引入新课。(创设情景,引发思考,演示实验,把要研究的物理现象生动地展现在学生的面前,使其感到惊奇,产生疑问,引起思维,激发兴趣,从而顺利引入新课)。?
【自主预习案】
1、用铅笔芯使电路中电流连续地变化
(1)当M端向左移动时,接入电路中的铅笔芯长度变
电流表的示数 ,灯的亮度
(2)当M端向左移动时,接入电路中的铅笔芯长度变
电流表的示数 ,灯的亮度
2、了解滑动变阻器
(1)、滑动变阻器是一种改变 的器件。
(2)、制成原理: 。
(3)、滑动变阻器的构造,在右图中标出各部分名称
(4)、画出滑动变阻器的结构示意图和电路符号
3、变阻器的种类和实际应用
(1)、种类: 、 。
(2)、变阻箱如何读数
旋盘式电阻箱是我们在实验室经常用到的一种变阻器,
图1所示电阻箱的示数为____ Ω。
【课堂探究案】
1、演示实验:(约3分钟)课本19页“想想做做”
(1)思考问题:灯泡的亮度为什么会变化?灯泡变亮时铅笔芯连入长度怎样改变?
(2)小结:通过改变连入电路中铅笔芯的_________来改变 ,
从而改 变了灯泡的亮度。
2、结合实物,认识变阻器。(8分钟)(各组在组长组织下进行组内小展示)
(1)变阻器就是 的电阻器。
(2)观察滑动变阻器实物,弄清它的结构:(在右图标上各部分名称)
思考:电阻丝材料有什么要求?
电阻丝什么位置的绝缘漆被刮去了?为什么要刮去?
(3)滑动变阻器在电路中的符号:
(4)滑动变阻器的铭牌上标有“ Ω A”,其物理意义是:
3、合作探究:滑动变阻器的有效接法与变阻情况。(10分钟)
(安排完成较好的的一组进行大展示,其他学
习小组进行补充、质疑,共同交流与提高。)
(1)滑动变阻器共有_____个接线柱,每次使
用接 个,共有 种接法,
试着填入右表:
(2)讨论交流:滑动变阻器一定能改变电阻吗?
若不是,则接哪两个接线柱能改变电阻?接哪两个接线柱不能改变电阻?
(3)小结:滑动变阻器的正确接法是 。
滑动变阻器的作用是:__________________________________________________。
4、操作实践:怎样用滑动变阻器改变灯泡的亮度?(10分钟)
(1)设计实验电路:(先独立思考以下问题,并设计出实验电路图及实验步骤,然后小组内交流)
① 要使灯泡和变阻器中的电流大小相同,变阻器应该与灯泡串联还是并联?
② 要能控制电流的大小,应该使用变阻器上的哪两个接线柱?
③ 要使灯泡由暗变亮,接通电路前应将滑片放到什么位置上?
(2)将你设计的电路图画在右边的虚框内。
(3)各小组进行实验操作,尝试控制灯泡的亮度。
(4)评估与交流:在探究过程中你又发现了哪些新问题?
(小组讨论的结果记录在下面的空白处,且派代表发言。)
【当堂训练案】
1、在下图所示的滑动变阻器的四种接法中,当滑片P向左滑动时,电阻变大的是 ( ).
2.滑动变阻器是通过改变电阻线 来改变 ,从而逐渐改变电路中的 。
3、一个滑动变阻器铭牌上标有“50Ω 1.5A”的字样它的意义是
4、如图所示,用导线把电池、小灯泡和一段粗细均匀的电阻丝连接起来,当金属夹从电阻丝上的某点,沿电阻丝向右移动的过程中,小灯泡的亮度逐渐变暗。这表明导体电阻的大小跟导体的_____________有关。
5、小明同学把如图所示的变阻箱接入电路,则此变阻箱接入电路的电阻为_________kΩ。该电阻箱最大能调节的阻值为____________Ω。
6、如图所示是有四个接线柱的滑动变阻器,当AD端接入电路时,滑片P向右移动时,接入电路中的阻值将__________(选填“增大”、“减小”或“不变”);当AB端接入电路时,滑片P向左移动,接入电路中的阻值将__________。
课件37张PPT。1.观察调光灯亮度变化2.倾听音箱音量的变化演示实验 沿铅笔芯移动导线夹,小灯泡的亮度怎样变化?
你认为灯泡的亮度为什么会这样变化?铅笔芯想想做做实验总结当铅笔芯连入电路中的长度变长时,电路中电流 ,灯泡亮度 。变小改变连入电路中的 ,可以改变接入电路中的电阻,从而可以改变电路中的 。启示:电阻线的长度电流当铅笔芯连入电路中的长度变短时,电路中电流 ,灯泡亮度 。变大变亮变暗(滑动变阻器就是跟据这样的原理制成的一、变阻器 滑动变阻器 能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。电阻箱 (3)元件符号: (2)结构示意图: 2.图示
(1)实物图:二、滑动变阻器 1.工作原理:改变接入电路中电阻线的长度来 改变接入电阻,从而改变电流。剖析构造由于电阻线表面涂着绝缘漆,为了滑片与电阻线紧密接触,要把接触滑片的地方的绝缘漆刮掉。(4)、铭牌上标有什么?其含义是什么? “50Ω 1.5A”是什么意思? 50Ω 1.5A变阻器的最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A。(否则会烧坏变阻器)(5)、滑动变阻器使用注意事项 使用注意事项: 1、在闭合开关之前,应将滑片置于阻值最大端。 (目的是保护电路) 2、不能超过允许通过的最大电流
(否则烧坏滑动变阻器)CDABP探索:有效连接方法CDABP探索:有效连接方法CDABP2探索:有效连接方法CDABP2出电流探索:有效连接方法CDABP3探索:有效连接方法CDAB3P出电流进电流探索:有效连接方法CDABP4进电流出电流探索:有效连接方法CDAB4P进电流出电流探索:有效连接方法CDABP5探索:有效连接方法CDABP5不能改变电阻的大小进电流出电流探索:有效连接方法CDABP6没有电阻连入电路探索:有效连接方法PPPP(1)(6)(5)(4)(3)(2) 连接方法:选择电阻线的一端和金属杆的一端,即“一上一下”接线柱PPPP(1)(4)(3)(2)PPPP(1)(4)(3)(2)电路符号实验:用滑动变阻器改变电流 能表示出阻值的变阻器。旋钮式电阻箱三、电阻箱内部结构电位器四、变阻器的应用电位器动画演示:点击“演示内容” 试试看一、滑动变阻器
1、原理:改变接入电路中的电阻线的长度,从而改变接入电路中的电阻。
2、构造:
3、结构示意图:
4、元件符号
5、连接方法:(1)串联接入电路;
(2)连接“一上一下”两个接线柱。
6、注意事项:
(1)在闭合开关之前,应将滑片置于阻值最大端。
(2)不能超过滑动变阻器允许通过的最大电流课堂小结2、将滑动变阻器金属棒上两个接线柱连入电路,移动滑动变阻器的滑片,电流表示数变化情况是
, 说明的问题是 .
将线圈上两个接线柱连入电路,移动滑动变阻器滑片,电流表的示数变化情况是 , 说明的问题是
. 1、滑动变阻器是通过改变接入电路中的
来改变电阻的器件。电阻线的长度不变电阻不变(为零)不变电阻不变(为最大)练一练3、下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器比电阻箱更好
B.两个粗细不同的铜导线,细的电阻更大一些
C.电阻箱能够逐渐地改变连入电路的电阻
D.在连接电路、闭合开关之前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最大D练一练4、一个滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”的字样,它的意思是指变阻器的( )
(A)电阻最小值是20Ω,允许通过的最大电流是1A
(B)电阻最小值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
(C)电阻最大值是20Ω,允许通过的最小电流是1A
(D)电阻变化范围是0-20Ω,允许通过的最大电流是1AD练一练5、如下图所示,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,连入电路的阻值将( )
A.逐渐变大 B.逐渐变小
C.保持不变 D.无法判断
A练一练6、如图示,当把滑动变阻器接入电路后,滑片P向右滑动时,电路电阻变大,此时与电路相连接的接线柱应是 ( )
(A)C和D (B)B和D
(C)A和C (D)B和AC练一练7、如图示变阻器四种接法中,当变阻器的滑片P向左移动时,都能使电路中的电流变大的是 ( )D(A)甲和乙(B)丙和丁
(C)甲和丙(D)甲和丁练一练8、下图为观察滑动变阻器作用的实验器材,将所有器件连接起来,要求滑动变阻器滑片P
滑动,电流表示数 ,灯泡变亮。向右变大练一练学知不足,业精于勤。 ——(唐)韩愈第1课时 电流的大小与哪些因素有关
【教学目标】
1.知识与技能
通过实验探究,得出并认识电流、电压和电阻的关系;
会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流;
会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。
2.过程与方法
通过探究过程,进一步体会科学探究方法;
体会用“控制变量”的研究方法研究物理规律的思路,学习用图象研究物理问题;
通过实验、分析和探索的过程,提高根据实验数据归纳物理规律的能力。
3.情感态度与价值观
在收集、处理数据的过程中培养学生实事求是的科学态度;
通过探究,揭示物理规律,使学生获得探索未知世界的乐趣;
重视学生对物理规律的客观性、普遍性和的认识,注意学生科学世界观的形成。
【教学重难点】
教学重点:通过实验探究电流与电压、电阻的关系,分析出电流与电压、电阻的关系
教学难点:通过实验探究电流与电压、电阻的关系,分析出电流与电压、电阻的关系
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
前面我们学习了电流、电压和电阻三个量的知识,这三个量之间的关系并不是孤立存在的,而是互相联系、互相影响的,即电压变化要引起电流变化,电阻变化要引起电流变化。从定性的层面知道了电流与电压、电阻之间的关系,加在导体
两端的电压越大,通过它的电流就会越大;导体的电阻越大,流过它的电流就会越小。?今天我从定量的角度去研究电流与电压、电阻之间的关系
【自主预习案】
1、电流表、电压表的使用方法及注意事项。
①电流表与被测用电器_________联;电压表与被测用电器_________联。
②________表可以直接接在电源两极;________表不可以直接接在电源两极。
③读数时注意要先看一下________,再进行读数。
④两表都有____个量程,在不知所测的用电器的电流及电压大小时要用___量程。
2、滑动变阻器的用法。
滑动变阻器要________联在电路中。开关闭合前,要调致使所接入的电路中的电阻为________电阻。
3、画出测通过一电阻的电流的电路图 ;画出测一电阻两端电压的电路图
【课堂探究案】
活动 1:电阻上的电流跟两端电压的关系
1.猜想假设:在电阻一定时,电压越高,电路中的电流越_____。
2.设计实验:(1)保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
(2)实验器材: 。
(3)电路图: 画在右边虚线框内并将实物按电路图连成电路
(重要知识):此处滑动变阻器的作用是
(4)实验记录表格并画出图像:
(1)按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
(2)在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到_______(A或B)。
(2)得出结论: 在 一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成 。
1.实验中是采用 法来探究的,本实验中应保持 不变,用 改变电路中的电流和电阻两端电压大小,得出的结论是: .
活动 2:电流跟电阻的关系
1. 猜想假设:在电压相同时,电阻越大,电路中的电流越_______。
2.设计实验:(1)保持_____不变,用电流表测出不同定值电阻的电流值,研究电流跟电阻的关系。 (2)器材
(3)电路图:同实验1
(4)实验记录表格:
本实验中应保持 不变,此处滑动变阻器的作用是 ,
本实验结论是: 。
5.归纳实验1、2两个结论,可以得出:
【当堂训练案】
1、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所示的图像,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
2、在电阻一定的情况下,导体的电流强度跟这段导体 ???? 成????? 。
3、一段导体两端电压是4V,通过导体的电流是1A,若导体两端电压变为2V时,通过导体中的电流是 A。
4、在电压一定的情况下,导体中的 ??? ? 跟导体的 ???? 成反比。
5、某电路两端电压一定,电路两端接入10Ω的电阻时,通过这导体的电流是0.2A,若改接20Ω电阻时,则通过电路的电流是 ???? A。
6、在“研究电流跟电压的关系”实验中,被控制的物理量是_ ___,实验结论是_________。
7、小丽同学为了探究电流跟电压的关系,通过实验测得表中的数据,根据表中的数据,小丽同学探究得到的规律是在 不变时, 和 成反比.
电压4V
电阻(Ω)
20
10
5
电流(A)
0.21
0.40
0.81
表:
8、要研究电流和电压的关系,用导体AB为研究对象,用滑动变阻器滑片移动来使导体AB两端电压成整数倍的变化,由电压表和电流表中读出相应的电压值和电流值。
1)请画出实验电路图:
2)测得数据记录如下:
AB两端的电压(V)
1.5
3
4.5
通过AB的电流(A)
0.3
0.6
0.9
根据实验数据,得出结论:在 ??? ? 一定的情况下,导体中的电流跟???? ?? 成 ? ?? 。?
课件23张PPT。约5 A约1 A约1 A约2 A约0.5 A约0.2 A 问题1:各种用电器的电流大小不同,那么电流大小与哪些因素有关?知识预备2、电阻表示导体对________的阻碍作用。 那么通过某一导体的电流与导体两端的电压、导体的电阻之间是不是存在着某种关系呢?你一定还记得:1、电压是形成_______的原因。问题一、观察以下实验并思考现象:用两节电池供电时,灯泡发光更____;分析:灯泡两端的电压升高,灯泡中的电流
随之_______。观察思考二、观察以下实验并思考 电流与电阻有关。电路中电阻增大,电路中的电流反而_______。 从以上实验我们看到:
电路中的电流与电压和电阻有关系。电路中的电流随电压的增大而增大,随电阻的增大而减小。
那么,它们之间究竟有着怎样的定量关系呢?本节课我们通过实验来探究这个关系。 电流同时受电压、电阻两个因素的影响,我们该用什么方法来研究每一个因素是怎样影响的呢?确定研究方法:控制变量法具体做法:2.控制电压一定,探究电流与电阻的关系。1.控制电阻一定,探究电流与电压的关系。一、实验探究电流与电压、电阻的关系 测电阻两端电压,选择什么器材?
如何改变电阻两端电压?怎么操作?
测通过电阻的电流,选择什么器材?
实验过程中的不变量是什么,如何控制其不变?
滑动变阻器在实验中起到什么作用?1.实验探究电流与电压的关系设计实验电路图 电阻一定,研究电流与电压的定量关系。设计实验电阻R自变量因变量控制变量 记录实验数据进行实验4.06.08.010.00.10.30.50.60.40.20.70.82.0····3.05.07.01.09.0···0.9R绘制图象归纳结论 当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。实验步骤( 1 )按电路图连接电路;
(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。)(2)记下电阻值(如 5Ω ),闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一值(如2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;2.实验探究电流与电阻的关系(3)更换一个新的电阻,记下其阻值( 如10Ω ),移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数保持不变(如仍为2V),记下电流表的示数,把数据记录在表格中;(4)再更换一个新的电阻,记下其阻值( 如15Ω ),重复上次实验。2.实验探究电流与电阻的关系(5)、分析数据,得出结论
当电压一定时,通过导体的电流跟它的电阻成反比。
(6)本实验中滑动变阻器的作用是:
控制导体两端的电压保持不变。2.实验探究电流与电阻的关系实验的电路图1.滑动变阻器的作用:
使R两端的电压保持不变2.实验时,电路中要更换的器材R的大小保持_____不变,研究电流随电阻的变化。电压进行实验与收集证据2实验结论2: 保持电压不变时,
电流跟电阻成___关系。反比1、一段导体两端电压扩大几倍时,通过它的电流
将___ ____;导体两端的电压改变时,导体电阻
将_______.2、在‘研电流跟电压、电阻的关系”的实验中,
我们先使电阻取某一定值 ,多次改变滑动变阻器的阻值 ,记录每次的电流值和相应的______值 , 得到电阻不变时,电流跟____ 成正比的关系 , 然后多次改变电阻的阻值,调节滑动变阻器的滑片 , 使每次______保持不变,记录每次电阻的阻值R和相应的___ _值得到此时电流跟_______成反比的关系.扩大几倍不变电压电压电压电流电阻练一练3、关于电压与电流的关系的说法不正确的是 ( )
A 电压是电路中形成电流的原因
B 导体中的电流与电压成正比,与电阻成反比
C 电阻一定时,导体两端的电压与电流成正比
D 电阻一定时,导体电流与导体两端电压成正比C练一练4、图中是小明同学研究的电流与电压
关系时利用所测数据画出的U-I图像,
由图可知,R1与R2的大小关系是( )
A R1>R2
B R1 C R1=R2
D 无法确定A练一练 5. 如图为“研究电流与电阻关系”的实验电路图.
(1)为了达到研究的目的,实验过程中必须保持
____ ___________不变;
(2)当开关S闭合后,电压表的读数是2.5 V,电流表的读数是0.5A,现在将阻值为5Ω的电阻R换成阻值为10 Ω的电阻接入电路来进行研究,则下一步应进行的操作是
________________
____________________
___________.电阻两端的电压 调节滑动变阻器,
使电压表的示数保持
为2.5V不变 练一练 生而知之者上也;学而知之者次也;
困而学之又其次也;困而不学,民
斯为下矣。第2课时 欧姆定律
【教学目标】
知识与技能
1.能根据实验探究得到的电流、电压、电阻的关系得出欧姆定律;
2.理解欧姆定律,并能利用欧姆定律进行简单的计算。
过程与方法
通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,培养学生解答电学题的良好习惯。
情感态度与价值观
通过了解科学家发明和发现的过程,学习科学家坚忍不拔探求真理的伟大精神,激发学生努力学习的积极性和为科学献身的热情。
【教学重难点】
重点:理解欧姆定律,并能进行简单计算
难点:理解欧姆定律,并能进行简单计算
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
欧姆是德国的著名的物理学家,他对科学的痴迷程度让人十分钦佩。一次,他走在大街上,但脑子里还是想着一道没有解决的数学题目,这时一辆马车从身边驶过,他却将遮挡车棚的黑色帘子当成黑板,他快步赶上,想在“黑板”上验算题目,遗憾的是“黑板”跑的太快了,欧姆还没有将题目写在上面,“黑板”就离他远去,欧姆这种执着的精神是不是感动你了呢?今天我们将学习欧姆带给我们的经典规律——欧姆定律。
【自主预习案】
如果用一句话将上节课所学的两条规律简要的概括为一句话,具体表达为
,这就是欧姆定律的内容。
(2)欧姆定律主要描述了 、 和 之间的关系,这三个物理量用符号分别表达为 、 和 ;这三个物理量的国际单位分别是 、 和
。
(3)欧姆定律用公式表到为 ,由公式可知电压的计算公式为 ,电阻的计算公式为 。
【课堂探究案】
1、关于公式,你认为导体电阻大小与哪些因素有关?与导体两端的电压和通过的电流有关吗?为什么?
教师点拨
欧姆定律是电学基本的物理规律之一,我们在运用它进行计算和判断时要注意,该规律有实际的物理意义,不能把它当成纯粹的数学公式来理解。
欧姆定律的内容是: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。用公式表达为,该公式成立的条件是各个物理量都是相对于同一段电路而言的;用此得到的推导公式有:和,对于公式理解时要注意,电阻是导体本身的一种性质,其大小只与导体的长度、材料、横街面积、温度有关,与导体两端的电压和的通过导体的电流没有关系,公式反映的物理意义是同段导体两端的电压和通过的电流成正比。
2、应用一,已知电压、电阻,求电流
试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,其中电阻为880 kΩ,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计,使用时流过人体的电流是多少?
练习1:车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是32Ω。求通过灯丝的电流。
3、应用2:已知电阻、电流,求电压
在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R’,使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,求灯泡两端的电压。
练习: 加在某一电阻器两端的电压为5V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?
4、应用3:已知电流、电压,求电阻
某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。
【当堂训练案】
1、对式子R=U/I的理解,下面的说法中正确的是(????)
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强度成反比
C、导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流强度无关
D、加在导体两端的电压为零,则通过它的电流为零,此时导体的电阻为零
2、一段导体接在电源电压为8 V的电路中,通过导体的电流为0.4 A.若将这段导体接在电压为2 V的电源上,这段导体的电阻为
A.10?Ω???? ??? ??? B.20?Ω??????? C.40?Ω? ??? ??? ??? D.80?Ω
3、用伏安法测电阻时,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.0~15V、0~3 A
C.0~3V、0~0.6A????????? D.0~15V、0~0.6A
4、在图8电路中,电源电压为6V,闭合开关S后,电压表读数为2V,电流表谳数为0.5A,则电阻R2的阻值为?????????Ω。
课件18张PPT。当电阻R一定时,电流I与电压U成正比。
当电压U一定时,电流I与电阻R成反比。1.欧姆定律的内容:
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。欧姆(1787-1854)
德国物理学家 2.欧姆定律的数学表达式: 电压电阻电流一、欧姆定律 欧姆(G.S.Ohm,1787~1854)是德国物理学家。他在物理学中的主要贡献是发现了后来以他的名字命名的欧姆定律。欧姆的研究,主要是在1817~1827年担任中学物理教师期间进行的。现在我们看到欧姆定律的公式那么简单,却不要忘记欧姆当时为了信息窗解决这一难题,付出了艰辛的劳动,当时的实验条件很差,那些测量电流的仪器和电阻值不同的导体,都要自己设计制造。他能够完成这些精细的制作和精确的实验,主要得益于强烈的好奇心、执着的探究精神。
3.公式中使用国际单位(单位要统一)
电压U 的单位:V
电阻R 的单位:Ω
电流 I 的单位: A一、欧姆定律RUIR灯U灯I灯4.注意
欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。 (1)读题、审题(注意已知量的内容);
(2)根据题意画出电路图;
(3)在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号;
(4)选用物理公式进行计算(书写格式要完 整,规范)。1.用公式进行计算的一般步骤:二、应用欧姆定律2、欧姆定律公式的变形U=IR主要用于已知电压和电流求电阻.__主要用于已知电流和电阻求电压.拓展:能否说电压与电流成正比呢?拓展:能否说电阻与电压成正比,与电流成反比呢? 例1:试电笔内的大电阻的阻值为880 kΩ,氖管和人体的电阻都比这个值小得多,可以不计。问使用时流过人体的电流是多少?(2)标出已知量和要求的量解题步骤:(1)画简易电路图(3)求解IU=220V已知: U=220V R=880KΩ=880000Ω
求: I =?
解: 答:流过人体的电流是0.25×10-3 A123456 例2 在如图所示的电路中,调节滑动变阻器 R',使灯泡正常发光,用电流表测得通过它的电流
值是0.6 A。已知该灯泡正常发光时的电阻是20 Ω,求灯泡两端的电压。解:UL=ILRL
=0.6 A×20 Ω =12 VRL=20 ΩI=0.6 AIL=I=0.6 A 例3 某同学用一只电流表和灯泡串联,测得它正常发光时的电流是0.18 A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220 V,试计算灯丝正常发光时的电阻值。解: 例4 加在某一电阻器两端的电压为5 V时,通过它的电流是0.5 A,则该电阻器的电阻应是多大?如果两端的电压增加到20 V,此时这个电阻器的电阻值是多大?通过它的电流是多大?解:提示:因为电阻是导体本身的一种性质,因此电阻的大小与电压、电流的大小均无关系,所以“电阻与电压成正比,与电流成反比”这种说法是错误的。例5:电阻R1和R2的电流随其两端电压变化的I-U图线如下图所示,则依图可以判定( )R1>R2
R1R1=R2
无法比较0UR1R2IB 1.关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻越大,通过导体的电流越小
B.导体的电阻越大,通过导体的电流越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大,通过导体的电流也越大
D.在导体两端的电压一定的情况下,导体的电阻越小,通过导体的电流越大D练一练 2.一条镍铬合金线的两端加上4 V电压时,通过的电流是0.2 A,则它的电阻是 Ω。若合金线的两端电压增至16 V时,它的电阻是 Ω,这时若要用电流表测量它的电流,应选用量程为
A的电流表。20 20 0~3练一练 3.关于欧姆定律,下列叙述中正确的是
( )
A.在相同电压下,导体的电流和电阻成反比
B.对同一个导体,导体中的电流和电压成正比
C.因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比
D.导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关A B D练一练学者如登山焉,动而益高,如寤寐焉,久而益足。欧姆定律典型题
一、串联电路
1.如图所示,电阻R1=12欧。电键SA断开时, 通过的电流为0.3安;电键SA闭合时,电流表的示数为 0.5安。问:电源电压为多大?电阻R2的阻值为多大?
2.如图所示,滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样,当滑片P在中点时,电流表读数为0.24安,电压表读数为7.2伏,求:
(1)电阻R1和电源电压
(2)滑动变阻器移到右端时,电流表和电压表的读数。
在如图所示的电路中,电源电压为6伏且不变。电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“20Ω 2A”字样,两电表均为常用电表。闭合电键S,电流表示数为0.2安。
求:(1)电压表的示数;
(2)电阻R2连入电路的阻值;
(3)若移动滑动变阻器滑片P到某一位置时,发现电压表和电流表中有一个已达满刻度,此时电压表和电流表的示数。
并联电路
1、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L1的电阻为10欧姆,求:
1)泡L2的电阻
2)灯泡L1和L2中通过的电流
3)干路电流
2、如图2所示电路,当K断开时电压表的示数为6伏,?电流表的示数为1A;?K闭合时,电流表的读数为1.5安,?求:
⑴灯泡L1的电阻
⑵灯泡L2的电阻
阻值为10欧的用电器,正常工作时的电流为0.3安,现要把它接入到电流为0.8安的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?
取值范围
1、如图5所示的电路中,电流表使用0.6A量程,电压表使用15V量程,电源电压为36V,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,当R2接入电路的电阻是时,电流表的示数是0.5A,现通过调节来改变通过的 电流,但必须保证电流表不超过其量程,问:
(1)的阻值是多大?
(2)接入电路的阻值最小不能小于多少?
(3)取最小值时,电压表的读数是多大?
2、如右图所示的电路中,R1=5Ω,滑动变阻器的规格为“1A、20Ω”,电源电压为4.5V并保持不变。电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
求:①为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为多少?
②当滑动变阻器R2为8Ω时,电流表、电压表的示数分别为多少?
四、电路变化题
1、如图2所示的电路中,电源电压是12V且保持不变,R1=R3=4Ω, R2=6Ω.试求:
(1)当开关S1、S2断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?
如图所示,电源电压保持不变。当开关S1 闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为O.8A。则电阻R1与R2的比值为?
3.如图甲所示电路,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、A2的示数分别为如图23乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数为0.4A,
求:(1)电源的电压; (2)R2的电阻;(3)灯L的电阻;?
五、方程解题
如图所示,设电源电压保持不变,R0=10(。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点C时,电流表的示数为0.3A,移动滑片P至b端时,电流表的示数为0.2A.则电源电压U与滑动变阻器的最大阻值R分别为 都少?
如图所示, R1=30欧姆, 滑动变阻器的滑片P在中点时, 伏特表的示数为3伏, 滑片P在b端时, 伏特表的示数为4.5伏,求电源电压和滑动变阻器的阻值?
3、如图6所示电路中,已知,当开关S接触点1时,电压表示数为5V,当开关S接触点2时,电压表示数为6V,求电源电压U和的阻值各多大。
滑动变阻器专项
1、如图所示,R为一个滑动变阻器,其阻值范围是0~50Ω,若电压的示数为1.5V,电流表的示数为0.75A,R1=1Ω,电源电压U=12V,(1)则R2?
(2)如果电压表的量程为0~3V,电流表的量程为0~3A,为了保证两表的安全,滑动变阻器连入电路的电阻值最少不能小于多少?
2、如右图,电源电压为18V,R2是0~50Ω的变阻器,合上S后,A表示数为0.5A,V表示数为5V,求
⑴、R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵、如果A表的量程是0~0.6A,V表的量程是0~15V,为了使电表
不致被损坏,滑动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?
如图,电流表量程0~0.6A,电压表量程0~15V,电阻R0=30Ω,电路两端电压恒为24V,当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中的电流会超过电流表量程,当滑动变阻器连入电路的电阻太大时,变阻器两端电压会超过电压表量程,求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻范围。
在如图所示的电路中,R2为0~50Ω的变阻器,合上开关后,V的示数为6V,A表的示数为2A,A1的示数为0.5A,求:①电阻R1的阻值;②变阻器R2连入电路部分的阻值;③如果A表的量程为0~3A,A1表的量程为0~0.6A,为了不使电表损坏,变阻器连入电路的阻值应在什么范围内?
标有“4V 1 W”的小灯泡和 “20Ω 1A”的滑动变阻器连接在图8所示的电路中,电源电压为6V,电流表量程为“O~O.6A”,电压表量程为“0~3V”. 为确保电路安全,闭合开关时,滑动变阻器接入电路的阻值变化范围应控制在什么样的范围内(不考虑温度对电阻的影响)?
6、在图示的电路中,电源电压为30V,电阻R=30Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。(1)滑动变阻器的滑片P由a端滑到b端的过程,电压表的最大读数是多少?
(2)若改用电压表的量程为0-15V,要使它接在电路中不烧坏,滑动变阻器的滑片P只能在阻值多大的范围内滑动?
(3)若把一只量程为0-0.6A的电流表接在图甲中的C、D两点上,如图乙所示,为了不损坏电流表和电压表,滑动变阻器的滑片P只有在阻值多大范围内滑动?
如图所示电路中,R0为定值电阻,阻值为10Ω,R1为滑动变阻 器,它的最大阻值是10Ω,电流表量程为0—0.6A,电压表的量程为0—3V,电源电压12V保持不变。为使电路能正常工作,定值电阻Rx的阻值至少应为?
8、(多选)如图所示,电源电压恒为24V,小灯泡的规格为“6V 3W”,滑动变阻器R1的最大阻值为60Ω,定值电阻R2的阻值为12Ω。电压表使用的量程为0~15V,电流表使用的量程为0~0.6A。要求闭合开关后两电表的示数均不超过所选量程,灯泡正常工作(设灯丝电阻不变)。下列说法正确的是:
A.滑动变阻器接入电路的电阻允许调节的范围是24Ω~60Ω
B.滑动变阻器的滑片在移动的过程中,电压表与电流表示数变化量的绝对值的比值始终为24Ω
C.定值电阻R2消耗电功率的最大值为4.32W
D.电路总功率的变化范围是9W~12W
9、如图所示,已知电源电压为6V,R1阻值为8Ω,变阻器R3上标有“1A 20Ω”字样,电流表A选取的量程为0~0.6A ,电压表V选取的量程是0~3V.
(1)当S1和S2均闭合时,电流表的示数为0.5A,通过R1的电流是0.4A,则R2的电阻值是多大?
(2)当S1闭合S2断开时,请通过分析计算说明,变阻器R3允许的取值范围.
10.把标有“6V 3W”的小灯泡L与最大阻值为100(的滑动变阻器RW连接在总电压恒为18V的电路中,如图4所示。电流表和电压表选择的量程分别为“0~0.6A”和“0~15V”。要求闭合开关S后,两电表的示数均不超过所选量程的最大测量值,且灯泡L两端电压不超过额定值(设灯丝电阻不变)。求:
(1)电路允许通过的最大电流?
(2)电路消耗总电功率的最大值?
(3)小灯泡L消耗电功率的最小值?
(4)滑动变阻器RW允许调节的范围是?
练习1
1.如图1所示电路,电源电压保持不变,当开关 断开与闭合时,电路中电流表的示数比是1∶3,则可知电阻 和 的阻值之比是( )
??? A、1∶3 B、1∶2 C、2∶1 D、3∶1 2.如图2所示电路,电源电压保持不变。定值电阻 的阻值为4欧姆,定值电阻 的阻值为20欧姆,电路中电压表 和电压表 的示数分别为5伏特和9伏特,则电阻 是( )
???? A、4欧姆 B、8欧姆 C、12欧姆 D、16欧姆
3.如图3所示电路,电源电压保持不变。当开关 闭合后,电路中电压表 的示数为4伏特,电压表 的示数为6伏特;电路中电流表的示数为1安培,且当电阻 与 对换位置后,电压表 、电压表 、电流表 三表的示数均不发生改变,则( )
A、通过三个电阻 、 、 的电流之和是1安培 B、电阻 =1欧姆 C、电源电压为10伏特 D、电阻 两端的电压 4伏特
4.如图4所示电路,电源电压保持不变。当滑动变阻器的滑片 在变阻器 端,且只闭合开关 时,电路中电压表 、 的示数比为1:1。当开关 和 都闭合时,电路中电流表 、 的示数之比为2:1。若将滑动变阻器的滑片 固定在变阻器中央时,则以下说法中错误的是( )
A、只闭合开关 时,电压表 、 的示数之比为2:1 B、只闭合开关 时,电压表 、 的示数之比为4:1 C、开关 和 都闭合时,电流表 、 的示数比为2:1 D、开关 和 都闭合时,电流表 、 的示数比为1:2。
5.有两个定值电阻 和 ,它们的阻值之比为 ,将它们串联在电压恒定的电源上,若电阻 两端的电压是3伏特,那么电源电压是( ) A、3伏特 B、9伏特 C、6伏特 D、12伏特
6.如图5所示电路,电源电压为6伏特且保持不变,已知电阻 的阻值为200欧姆,电阻 的阻值为300欧姆。当滑动变阻器的滑片 从 端移到 端时,电压表示数的变化情况是( ) ?
A、6伏特至0伏特 B、3.6伏特至6伏特 C、6伏特至3.6伏特 D、6伏特至2.4伏特
7.如图6所示电路,电源电压 保持不变,电路中电流表的示数是0.3安培。若在电路中A、B两点之间再接入电阻 时,且: =2 。则此时电路中电流表的示数为( ) A、0.1安培 B、0.3安培 C、0.45安培 D、0.9安培
8.三个电阻 ,当把它们并联时总电阻为 ,则它们的大小关系是( ) A、 B、 C、 D、
答案与解析
答案: 1、B 2、D 3、B 4、D 5、D 6、C 7、C 8、D
练习2
1.如图104所示,电源电压为8伏特,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?
?
2.如图105所示,电源电压为36伏特,灯泡L1电阻为10欧姆,闭合电键后,通过L2灯泡的电流强度是0.9安培,求干路中的电流强度和电路的总电阻。
?
3.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
?
4.如图107所示电路,当电键K闭合后,安培计的读数为2安培,伏特计的读数为6伏特,如果R1=3R2,求电阻R1、R2的值。
?
5.如图108所示,电源电压为15伏特,电阻R1=R2=10欧姆,求下列情况安培表和伏特表的示数。(1)当K接通时;(2)当K断开时。
?
6.在图109所示电路中,已知电源电压为U,电路中的电阻为R1,通过安培表的电流为I1。若想得到通过安培表的电流为3I1,需要和R1并联一个多大的电阻R2?
?
7.将2欧姆的电阻和6欧姆的电阻并联,如果2欧姆电阻上的电压为6伏特,那么通过每个电阻里的电流强度和并联部分的总电流强度各是多少?
8.在图112所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变)。所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大?
?
9.在图113所示的电路中,电阻R1的阻值是5欧姆,干路中的电流强度I是0.5安培,电阻R2两端的电压是2伏特。求:(1)通过R1的电流强度; (2)通过R2的电流强度;(3)R2的电阻值。
?
10 .如图114所示电路,已知R1=2欧姆,R2=4欧姆,U1=2伏特,求(1)通过R1的电流强度I1;(2)R2两端的电压U2。
?
11.在图115的电路里,安培表的示数是0.3安培,如果小灯泡L的电阻是10欧姆,整个电路里的电阻是30欧姆。求:(1)小灯泡L两端的电压;(2)滑动变阻器连入电路中的电阻;(3)伏特表的示数。
?
12.(1)现给定安培表1、安培表2,已知阻值的电阻R0,电池、电键和导线若干条,用以测定未知电阻Rx的阻值。试在图116中用笔画线把电路符号连成电路图,若电路接通后,安培表1、安培表2的示数分别为I1、I2,则Rx=______。
?
(2)若将上题中两只安培表换成伏特表1、伏特表2,其它器材不变,根据图116画出测定未知电阻Rx阻值大小的电路图,若接通电路后伏特表1的示数为U1、伏特表2的示数为U2,则Rx=______。
参考答案:
1.R1=200欧姆;R2=50欧姆。
提示 从题目所给条件可知,R1和R2为并联,且两端电压为8伏特,通过R1和R2的总电流为0.2安培。因此可根据
的计算公式即求出R1和R2的阻值。
2.4.5安培;8欧姆。
提示 图中所示两条水平线为供电线路,两线间的电压为30伏特,且电灯L1和L2是并联接到供电线路上的。因此干路(即供电线路)中的电流强度I应等于通过两灯泡电流I1和I2之和;总电阻即为两灯泡并联等效阻值。
3.4欧姆;2伏特。 4.12欧姆;4欧姆。
提示 本题有两个思路,第一是由电压、电源强度求出并联总电阻,再列出R1与R2并联式可求出R1和R2另一个思路是直接用R1(或(R2)表示出总电阻,由欧姆定律求解,下面用后一种解法。
代入数值解得:R2=4(欧姆),R1=12(欧姆)。
5.(1)1.5安培;0伏特 (2)0.75安培,7.5伏特
提示 当K接通时,将R1短路,因此电路变成电源和R2串联。
U2=I2R1得出,
因K接通后将R1短路,
提示 本题可有两个思路,第一个思路是应用欧姆定律列出两个方程:一个是只有R1的方程,另一个是并入R2的方程,联立求解得出
根据并联电阻公式列出R总与R1关系即可求解。
7.3安培;1安培;4安培。
8.3欧姆
提示 由于伏特表是并联在R1两端的,为使伏特表不损坏,闭合电键K,R1两端的电压最大值应不超过伏特表的最大量程6伏特,那么,在这种情况下,通过电路的电流强度可由R1的阻值和它两端的电压根据欧姆安律求出:
显然未超过电流表的最大量程。
R1、R2、R3相串联接在电源两端,用欧姆定律即可求出R3的电阻至少多大。
9.(1)0.4安培 (2)0.1安培 (3)20欧姆
提示 由电路图可知,R1和R2并联,题中给出了R2两端的电压,但却未给R2的阻值,这就需要运用并联电路的特点:并联支路两端的电压是相同的来解决。题中所给的R2两端的电压即R1两端的电压,于是很容易地便求出了通过R1的电流,干路电流已知,通过R2的电流I2=I?I1,知道了R2的电流,题中又给出了R2两端的电压,根据
10.(1)1安培 (2)4伏特
11.(1)3伏特 (2)20欧姆 (3)9伏特
12.(1)如图127所示 (2)如图128所示
练习3
1.如图104所示,电源电压为8伏特,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?
2.如图105所示,电源电压为36伏特,灯泡L1电阻为10欧姆,闭合电键后,通过L2灯泡的电流强度是0.9安培,求干路中的电流强度和电路的总电阻。
3.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
4.如图107所示电路,当电键K闭合后,安培计的读数为2安培,伏特计的读数为6伏特,如果R1=3R2,求电阻R1、R2的值。
5.如图108所示,电源电压为15伏特,电阻R1=R2=10欧姆,求下列情况安培表和伏特表的示数。(1)当K接通时;(2)当K断开时。
6.在图109所示电路中,已知电源电压为U,电路中的电阻为R1,通过安培表的电流为I1。若想得到通过安培表的电流为3I1,需要和R1并联一个多大的电阻R2?
7.在图110所示,R1=20欧姆,R2=60欧姆,电源电压为12伏特。
当电键K1断开,电键K2与B端接通时,求R2两端的电压。
当电键K1与C端接通,电键K2与A端接通时,求安培表中通过的电流强度。
8.将2欧姆的电阻和6欧姆的电阻并联,如果2欧姆电阻上的电压为6伏特,那么通过每个电阻里的电流强度和并联部分的总电流强度各是多少?
95.电阻R1与电阻R2组成并联电路。试证明总电阻小于电阻R1、小于电阻R2。
96.为了确定一个电阻值未知的电阻,用一个已知电阻R和它并联接入电路中,如图111所示,测得R上的电流为并联电路中总电流的
9.在图112所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12伏(电源电压保持不变)。所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使安培表、伏特表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大?
10.在图113所示的电路中,电阻R1的阻值是5欧姆,干路中的电流强度I是0.5安培,电阻R2两端的电压是2伏特。求:
通过R1的电流强度;
通过R2的电流强度;
R2的电阻值。
11.如图114所示电路,已知R1=2欧姆,R2=4欧姆,U1=2伏特,求(1)通过R1的电流强度I1;(2)R2两端的电压U2。
12.在图115的电路里,安培表的示数是0.3安培,如果小灯泡L的电阻是10欧姆,整个电路里的电阻是30欧姆。求:
小灯泡L两端的电压;
滑动变阻器连入电路中的电阻;
伏特表的示数。
13.(1)现给定安培表1、安培表2,已知阻值的电阻R0,电池、电键和导线若干条,用以测定未知电阻Rx的阻值。试在图116中用笔画线把电路符号连成电路图,若电路接通后,安培表1、安培表2的示数分别为I1、I2,则Rx=______。
(2)若将上题中两只安培表换成伏特表1、伏特表2,其它器材不变,根据图116画出测定未知电阻Rx阻值大小的电路图,若接通电路后伏特表1的示数为U1、伏特表2的示数为U2,则Rx=______。
答案
1.R1=200欧姆;R2=50欧姆。
提示 从题目所给条件可知,R1和R2为并联,且两端电压为8伏特,通过R1和R2的总电流为0.2安培。因此可根据
的计算公式即求出R1和R2的阻值。
2.4.5安培;8欧姆。
提示 图中所示两条水平线为供电线路,两线间的电压为30伏特,且电灯L1和L2是并联接到供电线路上的。因此干路(即供电线路)中的电流强度I应等于通过两灯泡电流I1和I2之和;总电阻即为两灯泡并联等效阻值。
3.4欧姆;2伏特。
4.12欧姆;4欧姆。
提示 本题有两个思路,第一是由电压、电源强度求出并联总电阻,再列出R1与R2并联式可求出R1和R2另一个思路是直接用R1(或(R2)表示出总电阻,由欧姆定律求解,下面用后一种解法。
代入数值解得:R2=4(欧姆),R1=12(欧姆)。
5.(1)1.5安培;0伏特 (2)0.75安培,7.5伏特
提示 当K接通时,将R1短路,因此电路变成电源和R2串联。
U2=I2R1得出,
因K接通后将R1短路,
提示 本题可有两个思路,第一个思路是应用欧姆定律列出两个方程:一个是只有R1的方程,另一个是并入R2的方程,联立求解得出
根据并联电阻公式列出R总与R1关系即可求解。
6.(1)9伏特。(2)0.8安培。
提示 本题主要在于识别电路的连接方式,第一问中K1断开,K2与B接通,实质是R1与R2并联,第二问K1与C接通,K2与A接通,实质是R1与R2并联,认识到上述连接方式,计算就比较容易了。
K1断开,K2与B接通时,R2两端电压可由串联时分压与电阻成正比求:
7.3安培;1安培;4安培。
提示 电阻R1和电阻R2并联后的总电阻
所以,电阻R1和电阻R2组成并联电路,其总电阻小于电阻R1小于电阻R2。
8.18欧姆
提示 电阻R和未知电阻Rx并联,根据并联电路中的总电流强度等于各支路中电流强度之和,当R上的电流强度为总电流强度的
9.3欧姆
提示 由于伏特表是并联在R1两端的,为使伏特表不损坏,闭合电键K,R1两端的电压最大值应不超过伏特表的最大量程6伏特,那么,在这种情况下,通过电路的电流强度可由R1的阻值和它两端的电压根据欧姆安律求出:
显然未超过电流表的最大量程。
R1、R2、R3相串联接在电源两端,用欧姆定律即可求出R3的电阻至少多大。
10.(1)0.4安培 (2)0.1安培 (3)20欧姆
提示 由电路图可知,R1和R2并联,题中给出了R2两端的电压,但却未给R2的阻值,这就需要运用并联电路的特点:并联支路两端的电压是相同的来解决。题中所给的R2两端的电压即R1两端的电压,于是很容易地便求出了通过R1的电流,干路电流已知,通过R2的电流I2=I?I1,知道了R2的电流,题中又给出了R2两端的电压,根据
11.(1)1安培 (2)4伏特
12.(1)3伏特 (2)20欧姆 (3)9伏特
提示 首先要弄清电路的连接,小灯泡的滑动变阻器串联,所以,安培表的读数即是通过小灯泡和滑动变阻器的电流;再来看伏特表,电路中伏特表接在了电源两端,该两端点即是小灯泡、滑动变阻器串联电路的两个端点,所以,伏特表的读数应为小灯泡两端电压与滑动变阻器两端电压之和,明确了这些,灵活运用串联电路知识和欧姆定律,便可解决问题了。
安培表的读数便是通过小灯泡的电流强度,所以小灯泡两端的电压UL应为
UL=IRL=0.3安培×10欧姆=3(伏特)
(2)在串联电路中,R总=R1+R2
本题的R总=RL+R R为滑动变阻器接入电路中的那部分电阻。
R=R总?RL
=(30?10)欧姆=20(欧姆)
(3)在串联电路中 U=U1+U2
本题的U=UL+UR
∴U=UL+UR=I(RL+R)
=IR总=0.3安培×30欧姆=9(伏特)
13.(1)如图127所示 (2)如图128所示。
∴U=UL+UR=I(RL+R)
=IR总=0.3安培×30欧姆=9(伏特)
101.(1)如图127所示 (2)如图128所示。
第2节 欧姆定律
一、填空题
1、欧姆定律的内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________;用公式表示就是________;它的两个变形公式是________、________.它是________国物理学家欧姆经过大量的实验得出来的.
2、在图8电路中,电源电压为6V,闭合开关S后,电夺表读数为2V,电流表谳数为0.5A,则电阻R2的阻值为???????? Ω。
3、如图所示的电路中,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均如下右图所示,则通过R1的电流为??? A.
?
?
4、两只定值电阻,甲标有“10Ω? 1A”,乙标有“15Ω? 0.6A”把它们并联起来,保证没有烧坏的危险,,则两端允许加的最大电压是_______V,此时通过甲的电流是_______A。
5、通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图11所示.将A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.2A时,A和B两端的总电压是??? V;将A、B并联后接入电路,当通过B的电流为0.2A时,A两端的电压是???? V.
?
二、选择题
6、由欧姆定律得到公式R=U/I,下列说法正确的是【?????? 】
A.导体的电阻与导体两端电压成正比;
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零;
C.导体的电阻与流过的电流成反比;?
D.导体的电阻是导体本身的性质,与电流、电压大小无关
7、甲、乙、丙三导体两端分别加6V、6V、15V的电压,三导体中的电流分别为2.4A、1.2A、1.2A,下列说法中正确的是
A、甲的电阻最大??????????????????????? B、乙的电阻最大
C、丙的电阻最大??????????????????????? D、三导体的电阻相等
8、如图6所示电路,闭合电键S,两只小灯不亮。小蒋查看了电源、电灯、电键和接线柱连接都没问题,估计是某导线断路了。小蒋将电表的正接线柱与电源的正极a相连,再将电表的负接线柱分别与其它接线柱相连。下列有关检测的推断正确的是[来源:
A? 若电流表接在ad两端时,灯亮,则导线cd一定断路。
B? 若电流表接在ae两端时,灯亮,则导线ab一定断路。
C? 若电压表接在af两端时,示数为3V,则导线gh一定断路。
D? 若电压表接在ag两端时,示数为0V,则导线gh一定断路。
9、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动。电表的变化情况是【???? 】
A.电压表和电流表示数都变小
B.电压表和电流表示数都变大
C.电压表示数变小,电流表示数变大
D.电压表示数变大,电流表示数变小
10、在图2所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,不变的是??????????????????????????????????????? ???????????????(??? )
A.电压表V1示数与电压表V2示数的差值
B.电压表V2示数与电流表A示数的比值
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值
D.电压表V1和电压表V2示数之差与电流表A示数的比值
?
11、如下中图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时【?????? ? 】
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
12、如图8所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是(? ??)
A.电流表、电压表示数都不变??????? ?B.电流表示数增大、电压表示数减小
C.电流表、电压表示数都增大???????? D.电流表示数减小,电压表示数增大
13、酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图是它的原理图。图中酒精气体传感器的电阻的倒数与酒精气体的浓度成正比,如果测试到的酒精气体浓度越大,那么(?? )
A.传感器的电阻越大???? B.通过传感器的电流越小
C.电压表的示数越小???? D.传感器两端的电压越小
三、计算题
14、有的小汽车前排座位中安装有高低档的电加热,其工作原理相当于如图所示的电路图,其中R1=12 Ω,R2=6 Ω,闭合开关后,通过R1的电流为2 A.
求:(1)R1两端的电压;
(2)通过R2的电流.
?
15、如图17所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A2的示数为0.5A。请解答下列问题:
?(1)电源电压U;(2)电阻R2的阻值。
参考答案
一、填空题
1、正比? 反比? I=? R= ??U=IR? 德
2、8
3、??? 1.76A??
4、9? 0.9??
5、3??? 2???
二、选择题
6、D
7、C
8、D
9、D
10、D
11、C
12、A
13、D
三、计算题
14、解:由图知,R1与R2并联
R1两端电压:
U1=I1R1=2 A×12 Ω=24 V
通过R2的电流:
I2===4 A
15、(1)6(2)30
第3节 “伏安法”测电阻
【教学目标】
1.知识与技能:
1)具有初步的实验操作技能,会使用电流表和电压表测电阻。
2)会记录实验数据,知道简单的数据处理方法,会写简单的实验报告
2.过程与方法:
有在观察物理现象或物理学习过程中发现问题的意识。初步培养提出问题的能力。
3.情感态度与价值观:
1)激发对科学的求知欲,激励探索与创新的意识。
2)培育实事求是的科学态度。
【教学重难点】
教学重点:
培养学生的探索精神,实验电路的设计、连接以及在测量过程中对兴趣的培养
教学难点:
实验器材的选择是正确使用,电路的故障和处理方法。
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
在前面我们学习了有关电学的三个物理量:电流、电压、电阻,我们已经知道测电流可以用电流表,测电压可以用电压表,那么用什么方法测量电阻呢?
【自主预习案】
1、测量电阻的原理、器材、电路图
2、实验原理:________________ 。3、实验器材:_________________________________________________ 。.4、实验电路图:
5、填一填
6、检查电路连接,无误后,闭合开关,调节____________,记下____ 、____的示数,改变滑动变阻器滑片位置,在记录几组数据。根据公式________算出灯泡的电阻。
7、滑动变阻器的作用是:_________________、_____________________
【课堂探究案】
设计实验:
(1)连接电路时①开关要处于__________状态。 ②滑动变阻器的滑片要放在_____________处。 ③注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱
(2)先连“主电路”即由小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、电源组成的串联电路,检查无误后再接电压表.注:(每个灯泡的金属口上都标着它正常工作的电压。接通电源后通过变阻器把电压调到该电压值,测量时从该电压开始逐次降低,获得几组数据。比较计算出的几个答案,电阻的大小相同吗?能看出其中的规律吗?灯泡两端的电压不能达到标示值的1.2倍以上,否则会烧坏灯泡。)
进行试验
按电路图连接好电路。②移动滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端的电压分别为2.5V、2V、1.5V,读出电流表的值,填入下表。
③根据记录的数据算出三次电阻R。
电压U/V
2.5
2
1.5
电流I/A
电阻R/Ω
数据分析与处理:
(1)分析小灯泡的电阻可以看出,在不同的电压下,小灯泡的电阻是_________,电压越高时,电阻也越________,这与“电阻是导体本身的一种性质,与电压,电流无关”的说法是矛盾的,其实影响灯泡的电阻大小的根本因素是灯丝发光时的________,电压越高时,电流也越大,小灯泡的亮度也越高,即灯丝的电阻随着_______的升高而_______。(如果在改变电压,电流时能保持灯丝温度一定,则灯丝的电阻仍不会改变。)
(2)正是因为灯丝电阻在不同电压,电流下(实质是灯丝的温度不同)本身就不同,所以,________(填“需要”或“不需要”)对不同情况下的电阻计算平均值,以得到灯丝更为准确的电阻值。
(3)而对于定值电阻的测量,则为了减小试验的误差,需要进行多次测量,然后将各次测量的电阻求出平均值。
。
【当堂训练案】
1.伏安法测电阻实验的原理是???????????????? ,在连接电路的过程中,开关必须处于????????? 状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最????? 的一端.这主要是为了避免电路中????????? 过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到??????????? .测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次?????? 电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.
2、如图是小明同学用伏安法测定灯泡电阻的电路图,当他闭合开关S时,发现电流表的示数为零,而电压表的示数不为零,出现这种故障的原因可能是( )
A.灯泡L短路 B.开关S接触不良
C.灯泡L断路 D.变阻器R断路
3、如图是用电流表和电压表测量电阻是电路图和实物,电压表示数如图:
(1)在图中“○”中填上电流表和电压表的符号,并标出“+” “-”接线柱
(2)在接好电路 闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该在 端(A或B)这样做的目的是
(3)电压表的示数是 ,电流表的示数是 ,待测电阻的阻值是 。
(4)按电路图连接实物图
4、小刚同学想用电流表、电压表测量一段电阻丝R的电阻,他已连接了部分电路,如图所示,请你接着完成下列步骤:
(1)根据第(4)问,用笔画线代替导线,将电路补画完整.
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应滑至使变阻器电阻_____(填“A”或“B”)位置.
(3)本实验中,滑动变阻器的作用是① ②
(4)当电压表示数为3.6V时,电流表的示数如图(b)所示,这时电路中的电流是_______A,电阻丝的电阻为________Ω.小刚通过改变被测电阻两端的电压,共测得三组对应的电压值和电流值,最后算出电阻的平均值,这样做的目的是___________________.
(5)不改变上面连好的电路,用它还可以完成的实验是:
_______________________________________________________
(6)若将上面实验中的定值电阻R换成小灯泡,在多次测电阻的过程中,发现当电压表的示数增大时,电压表与电流表示数的比值将____________。原因是
_____________________________。
课件17张PPT。 到目前所学的电学知识为止,我们学了哪些
物理量?电流电压电阻电流表电压表有办法测量吗?如何测量小灯泡的电阻
R=U/I表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过它的电流的比值.该式是用比值来定义导体的电阻的,是电阻的定义式,不是决定式,为我们提供了一种测量电阻的方法,叫伏安法测电阻. 用电压表、电流表间接测电阻 电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。一、伏安法测电阻实验目的实验原理实验器材电路图 实物图 实验电路图和实物图作用:①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压
②保护电路滑动变阻器的作用是什么?想一想?实验前你应注意什么?1、开关应处于什么状态?
2、为了保护电路设备安全,实验中应 采取哪些措施?
3、采用什么方法确定电流表、电压表的量程?实验步骤:1)断开开关,连接电路
2)接入电路的滑动变阻器调到最大
3)闭合开关,调节R,读取并记录几组电流表、电压表数据(U≤U额)
4)计算小灯泡阻值 我们用滑动变阻器进行控制,分别测量以下三种情况下小灯泡的电阻。(1)使小灯泡在暗的情况下发光,测出小灯泡的电阻
(2)使小灯泡在较亮的情况下发光,测出小灯泡的电阻
(3)使小灯泡在亮的情况下发光,测出小灯泡的电阻
实验表格电阻大小不同,小灯泡的电阻随电流的增大而增大。这是因为电流增大,小灯泡的温度升高,小灯泡的钨丝的电阻随温度的升高而增大 例1 小英按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R 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、丙所示,则电流表的示数为 A,电阻R的阻值为 Ω。0.4 5 二、例题分析1、一个额定电压为3.8V的小灯泡,小明在1.2V下测出它的电阻,接着又将灯泡两端电压调到3.8V测出其电阻,小明发现后一次电阻比第一次大得多,这是因为( )
A.实验方法不对
B.实验误差
C.导体的电阻跟温度有关
D.实验错误
C练一练2、一个20的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表,电压表选的量程应为 ( )
A.0~0.6A,0~3V B.0~0.6A,0~15V
C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 VB练一练3、某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是 ( )
A.电流表烧坏,电路开路
B.电流表完好,与电流表相连的导线断了
C.电压表接线柱处导线短路 C练一练 4、在“测量小灯泡的电阻”
的实验中,某同学在连接电路时,
不小心将电流表和电压表接错了
位置,如图所示。闭合开关可能
出现的现象是( )
A.电流表烧坏,电压表示数为0
B.小灯泡烧坏
C.电流表示数为0,电压表示数为电源电压值
D.电流表示数为0,电压表示数为0C练一练 5、.小东同学做测量灯泡电阻实验,连接电路后闭合开关,发现灯不亮,电流表无示数,电压表示数为电源电压。则
故障原因可能有几种?
请写出三种灯泡不亮
的原因。 (1)电压表串联在电路中了;
(2)小灯泡断路;
(3)连接小灯泡两端的导线或接线柱断路。练一练在寻求真理的长河中,唯有学习,不断地学习,
勤奋地学习,有创造性地学习,才能越重山跨
峻岭。“测量小灯泡的电阻”常见故障分析
思路点拨:
在做有电路连接的实验时,由于连接方法不当,常会使所连接的电路出现这样或那样的故障,阻碍实验的顺利进行。下面以“测量小灯泡的电阻”实验为例,就几种常见的故障作一分析,以引起同学们的注意。
故障一:连接完电路后,开关还未闭合,电压表的指针就偏转了。
分析:开关还未闭合,电压表的指针发生了偏转,说明其中有电流通过,出现这种现象有两种可能原因:(1)把电压表直接并联在电池组的两端了,开关不能控制它,如图1所示。
图1
(2)电源、电流表、电压表直接组成了闭合回路,如图2所示。由于电流表本身的电阻很小,仅相当于一根导线,因此,开关还未闭合,电压表的指针就偏转了。这两种情况都是因电压表的位置接错而造成的,此时应把电压表并联在待测的灯泡两端。
图2
故障二:闭合开关S后,电流表和电压表的指针都反转。
分析:电流表和电压表的指针动,说明电路中有电流,而两表指针反转,说明电流都是从负接线柱流进电表,从正接线柱流出电表。此时可把电源的正负极对换位置,或将两只电表的正、负接线柱调换以排除故障。
故障三:闭合开关S后,两电表均有示数,当调节滑动变阻器滑片时,各电表示数均不变。
分析:滑动变阻器串联在电路中,其作用是改变电路中的电流和加在电阻(用电器)两端的电压,现在不能发挥这一作用,说明滑动变阻器连入电路后,没有起到变阻的作用,这可能是将金属杆上的两接线柱连入了电路,也可能是将瓷筒上的两接线柱连入了电路。此时,采用“一上一下”的接法即可。
故障四:闭合开关S后,不论怎样调节滑动变阻器,电流表都无示数,而电压表有示数且几乎等于电源电压。
分析:由于电压表本身的电阻很大,通过极小的电流其指针就会偏转,而电流表本身的电阻很小,必须通过一定的电流才能在刻度盘上得到显示。闭合开关S后,电流表无示数,可能是电流表中无电流通过或通过电流表的电流值小于电流表的最小分度值,而电压表有示数且等于电源电压,说明电路中有电流通过。综合起来考虑,造成此故障的原因可能是把电流表和电压表的位置给偷换了,如图3所示。此时,电压表串联在电路中,因而电路中的电阻很大,电流很小,电流表不能显示出电流值,电源电压将几乎全部分配在电压表上。若经检查,发现电表接法无误,则故障的原因可能是待测灯泡处出现了断路,从而使电压表串联在电路中了。
图3
第4节 电阻的串联和并联
【教学目标】
1、知识与技能
知道串联电路和并联电路中电阻间的关系。
能用欧姆定律结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行综合计算。
2、过程与方法
在应用欧姆定律探究串联电路和并联电路中电阻关系的过程中,体会选择合适的实验方法的重要意义。
3、情感态度与价值观
激发对科学的求知欲,激励探索与创新的意识。
【教学重难点】
重点:知道串联电路和并联电路中电阻间的关系
难点:结合串、并联电路中电流、电压、电阻的关系进行综合计算
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
1、欧姆定律的内容?
2、欧姆定律的表示公式?
3、欧姆定律公式中对单位的要求?
4、将一个100Ω电阻连到0.2kV的电路中,则此电阻中通过的电流是多少?
【自主预习案】
1、欧姆定律的主要内容是:导体中的电流,跟导体两端的电压成______,跟导体的电阻成_____,用公式表示为 ___________,其中 ______ 表示电压,单位是 ______;______ 表示电流,单位是______;______表示电阻,单位是 ______。
2、串联电路总电阻比每个电阻都_____,这相当于增加了导体的______。且:R= ,串联电路电压的分配跟电阻成_________。
3、并联电路总电阻比每个电阻都_______。导体并联后相当于增加了导体的_____________。
【课堂探究案】
1、推导串联电路总电阻计算公式
串联电阻的阻值为R1、R2,串联后的总电阻为R
根据欧姆定律,可得:U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2
由于U=U1+U2,因此IR= I1R1+ I2R2,
因为串联电路中各处电流相等,I=I1=I2 所以R=
思考:利用“影响电阻大小的因素”来解释上面的结论。
把几个导体串联起来,相当于增加了导体的 ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都 ,总电阻也叫串联电路的等效电阻
2、推导并联电路总电阻跟各并联电阻的定量关系
支路电阻分别是R1、R2;R1、R2并联的总电阻是R
根据欧姆定律:I1=U1/R1,I2=U2/R2,I=U/R,
由于:I= I1+I2,因此:U/R= U1/R1+U2/R2
又因为并联电路各支路两端的电压相等,即:U= U1=U2 可得:
思考:利用“影响电阻大小的因素”来解释上面的结论。
把几个导体并联起来,相当于增加了导体的 ,所以总电阻比任何一个导体的电阻都 ,总电阻也叫壁并联电路的等效电阻
3、串联电路中,电压的分配跟电阻有什么关系?
电源电压12V,R1=10Ω,R2=20Ω,分别求出R1和R2两端的电压U1和U2。通过分析计算结果找到串联电路分压的规律。
4、并联电路中,电流的分配跟电阻有什么关系?
已知R1=10Ω,R2=30Ω,干路电流1.2A,分别求出R1和R2的电流I1和I2。根据计算的结果分析总结出并联电路分流的规律。
【当堂训练案】
1、一段铜线的电阻为R,两端电压为U,通过电流强度为I,下列说法中正确的是( )
A.R由铜线的长度和横截面积决定 B.R的大小与U有关C.铜线的电阻对电流通过有阻碍作用 D.R的大小与I无关
2、有一条电阻线,在其两端加1伏特电压时,测得电阻值0.5欧姆,如果在其两端加10伏特电压时,其电阻值应为( )
A.0.5欧姆 B.5欧姆 C.0.05欧姆 D.20欧姆
两个电阻值完全相等的电阻,若并联后的总电阻是10欧姆,则将它们串联的总电阻是( )
A.5欧姆 B.10欧姆 C.20欧姆 D.40欧姆
4、电阻R1的阻值比电阻R2小,把它们并联后,总电阻( )
A.既小于R1又小于R2 B.既大于R1又大于R2C.小于R2而大于R1 D.等于R1与R2之和
5、欧姆定律是研究电路中的电流是如何决定于__________和________的,它是关于?_____的一条基本定律.6、加在导体两端的电压跟通过它的电流强度比值越小的导体,电阻值就越______.7、把几个电阻并联起来其总电阻比任何一个电阻要___因为它相当于增大了导体的__________.8、把几个电阻串联起来,其总电阻比任何一个电阻要___,因为它相当于增大了导体的__________.
9、如图3所示的电路中,A、B两端的电压是6V,灯L1的电阻是8Ω,通过的电流是0.2 A,求:
(1)通过灯L2的电流;
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
10、如图4所示,已知电阻R1=5Ω,电流表A1的示数为I1=1A,电流表的示数为I=1.5A,求:(1)R1两端的电压U1;(2)通过R2的电流I2;(3)R2的阻值。
课件17张PPT。复习:欧姆定律:1. 内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。2. 表达式:3. 变形公式: 串联电路中的电阻有什么规律? 我们可以应用实验和欧姆定律进行研究。一、串联电路的总电阻特点用伏安法探究电阻串联的问题(实验法)推导法:R1R2U1U2 如图所示:电阻R1、R2构成串联,设总电阻为R,R1和R2两端电压分别为U1和U2,总电压为U、电流为I。由于:U=U1 +U2 根据欧姆定律可得:可得:因此:IR=IR1 +IR2R=R1+R2U结论:串联电路的总电阻等于各部分电阻之和。IU=IR U1=IR1 U2=IR21、串联电路的总电阻特点(记录) 串联电路总电阻大于其中任何一个导体的电阻值。+=因为导体串联相当于增加了导体的长度 2、 若有n 个电阻R1、R2、···、Rn串 联,则它们的总电阻R 等于多少?R=R1+R2+···+Rn 3、n个相同阻值电阻RO串联,总电阻R=nR 例1 如图所示,R1 =20 Ω,滑动变阻器R2最大阻值为80 Ω,电路接在电压为
6 V电路中,当滑片P由最左端
滑到最右端时,电压表示数由
6 V变化为1.2 V,则电流表示数
变化范围是多少?当滑片P在最
右端时串联电路的电阻多大?解:(1)滑片P在最左端
U1 = U = 6 V (2)滑片P在最右端 答:(1)0.3 A~0.06 A
(2)100 Ω拓展知识:
两个电阻串联:总电阻 R =R1+R2 。 并联电路中的电阻有什么规律? 我们可以应用实验和欧姆定律进行研究。二、并联电路的总电阻特点用伏安法探究电阻串联的问题(实验法)推理法:如图电阻R1和R2并联,设总电阻为R、干路中
电流为I ,通过R1和R2电流分别为I1和I2 ,并
联电路两端电压为U,
I1I2IU由于: I=I1+I2根据欧姆定律可得:可得:结论:并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
并联电路总电阻小于各支路电阻,
因为电阻并联相当于增大导体的横截面积。
1、并联电路的总电阻特点
2、n个相同阻值R0电阻并联,总电阻
R= R0 例2.如图所示,R2=20 Ω,电流表的示数为
0.6 A,电压表的示数为12 V。求(1)R1的阻值;
(2)并联电路总电流I ;
(3)并联电路总电阻R。解:(1)
(2)
I=I1+I2=0.6 A+0.4 A=1 A
(3)拓展知识:两个电阻并联时,总电阻小于任一电阻。I = I1 = I2 R=R1+R2U=U1+U2I一定,电压与电阻成正比I = I1 + I2U=U1=U21/R=1/R1+1/R2U一定,电流与电阻成反比小结1、有两个导体,电阻分别为10欧和30欧,把它
们串联接通后通过10欧电阻的电流是0.5安
求:①电源电压是多少?
②两个电阻上的电压分别是多少?
③串联电路中电阻和电压有什么关系?R1=10?R2=30?U=?I=0.5A练一练① R=R1+R2=10?+30?=40?I=I1=0.5AU=IR=0.5A×40?=20V② U1=I1R1=0.5A×10?=5VU2=I2R2=0.5A×30?=15VR1=10?R2=30?U=?I=0.5A③串联电路中电压和电阻有什么关系?把电源电压按电阻比例分配解: 知之者不如好之者,好之者不如乐之者。串、并联电路中的有关规律
连接方式
串联
并联
电路图
电流特点
I=I1=I2
I=I1+I2
电压特点
U=U1+U2
U=U1=U2
总电阻
R总=R1+R2
分流分压
(分压)
(分流)
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用(典例分析)
1、在如图所示的电路中,电源的供电电压保持不变,R1、R2是两个定值电阻。 (1) 闭合开关S,移动变阻器的滑片P,当电流表的读数增大时,电压表甲的读数将___________,电压表乙的读数将_____________。(填“增大”减小”或“不变”)? (2) 实验过程中,若发现两只电压表的读数相同但不为零,则产生这种现象的原因可能有:________。 分析:这是一个串联电路的实物图,对于这类实物图的问题,首先采取的方法是画出它的电路图,然后再进行分析,设R1、R2、滑动变阻器R3两端电压分别是U1、U2、U3,乙表测量的是R2两端电压,即U乙=U2,甲表测量的电压是R2和滑动变阻器的电压即U2+U3,由于电流变大,由U=IR可知R1和R2两端的电压都变大,所以乙表的示数变大,而甲表的示数U甲=U-U1,由于U1变大,所以U甲变小。 关于第(2)问,由于乙电压表测量的是R2两端的电压,即U2,而甲电压表测量的电压是R2和滑动变阻器的电压,即U2+U3.这两只仪表的示数相同,就有两种可能性:一种是U3=0,即滑动变阻器发生了短路现象,另一种是甲、乙两只仪表的共同测量对象中发生了断路,此时,两只仪表测量的值变都会是电源的电压。 答案:(1)变小 变大;(2)一是滑动变阻器发生了短路,二是可能电阻R2发生了断路。 这种问题是典型的串联电路的示数变化问题.本题的难点是电压表V乙的示数变化情况,当电流表示数变大,说明滑动变阻器R3的阻值变小,故不能利用U乙=I(R2+R3)来判断V乙表的示数变化情况了,当然我们不仅要理解上述的理论分析过程,还要领会这类问题的规律,如通过这类问题的分析,我们应发现:串联电路中,某一段电路的阻值变小了,它两端的电压将会变小,这个结论对于解决这类问题是一条很好的捷径。 2、如图所示,已知电阻R1=3Ω、R2=6Ω,电流表A的示数是0.6A,则电流表A1的示数…( ) A.0.6A B.0.4A C.0.2A D.0.1A 分析:由图可知,R1和R2并联,A1表测量R1的电流,A表测量总电流,题目中要求A1表的示数,即R1中的电流,就需要知道R1两端的电压.由于并联电路中每条支路两端的电压与并联后总电阻两端的电压都是相同的,因此可先求出并联电路的总电阻,再利用欧姆定律求出电压即可。 当然本题还可以利用并联电路的分流原理来解决,由R1、R2的阻值可求出I1和I2的比值, 再利用I=I1+I2即可求出I1的值了。 解: 方法一?设电路的总电阻为R总,则: U1=U总=I总·R总=0.6A×2Ω=1.2V, 方法二?利用分流原理得: 而I1+I2=I=0.6A, 联立上述两式得:I1=0.4A。 3、小刚同学用如图的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是 A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动 C.将变阻器滑片适当向右移动? D.将电池个数增加 分析:题中要研究“电流与电阻的关系”,就应该保持电阻两端的电压不变,具体操作过程是开关闭合后,调节滑动变阻器使AB两点间电阻R1=5Ω两端的电压为一合适的值,如3V,读出电流表的示数,然后保持滑动变阻器不变,断开开关,将R1取下,换上阻值为10Ω的电阻R2,但是闭合开关后,AB两端即R2两端的电压却不为3V了,这是因为在这个变化过程中,AB两点间相当于是一个变阻器,它的阻值变大,那么它两端的电压就变大,为了减小AB两端的电压,就应增大滑动变阻器两端的电压,所以可将滑动变阻器向阻值增大的方向调节。 答案:C 本题考查的要点有两个:一是对欧姆定律的研究方法的考查;另一个是对串联电路中示数变化的考查,难点是如何在换上另一只电阻后保证它两端的电压不变,解决的捷径是通过这类问题的练习总结出串联电路中电阻变化引起 电压变化的规律:串联电路中电阻变大了,那么它两端的电压就要变大。 4、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,电路正常工作,过了—会儿,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小,则下列判断中正确的是 A.阻R一定断路 B.电阻R一定短路 C.灯L的亮度可能不变 D.灯L可能变亮 本题的考查点不仅仅是电路中哪里发生了故障,而且要求对各种故障产生的现象都要有较好的认识,这是一个串联电路,电流表测量的是电路中的电流,电压表测量的R两端的电压,本题电路中出现的故障主要是指电阻R和灯泡L的断路或短路,它们产生的现象如下表所列:
故障
灯L现象
A表示数
V表示数
灯L断路
不亮
示数变为0
示数变为0
灯L短路
不亮
示数变大
示数变大
R断路
不亮
示数变为0
示数变大
R短路
变亮
示数变大
示数变为0
答案:D 本题主要是考查电路中的两类故障:断路、短路以及与两类故障所产生的现象。以本题中电阻R产生故障为例进行分析:如果R发生了断路,此时电源的正极、开关、电压表、小灯泡到电源的负极形成通路,此时电压表测量的是电源电压;在此通路中,由于电压表电阻很大,通过电路的电流极小,电流表示数为零,灯泡不亮,如果R发生短路,此时在由电源、灯泡、电流表、开关所构成的通路中,电阻变小,电流变大,灯泡亮度将变亮;而由于电压表此时所测量的是电流表和短路后的R的电压,这一段电路电阻近似为零,由欧姆定律求出电压表示数为零。
第1课时 观察家庭电路
【教学目标】
知识与技能
1.通过观察和学习,了解家庭电路是由哪几部分组成的.
2.通过观察和实验,知道家庭电路中各组成部分的功能.
3.知道有两种类型的触电,以及怎样避免触电.
过程与方法
1.通过观察和实验,学习家庭电路的组成及各部分的功能,从而培养学生主动参与研究问题的能力.
2.通过学习活动,提高学生对事物的观察能力和分析问题的能力.
情感、态度与价值观
1.通过对家庭电路各组成部分的学习活动,激发学生的学习热情,提高学生热爱科学、热爱生活的思想品质.
2.在学习触电知识的同时,提高学生安全用电的意识.
【教学重难点】
教学重点
研究家庭电路的组成及各部分的功能.
教学难点
组织学生观察、分析、归纳出家庭电路中各部分的功能
【导学过程】
【创设情景,引入新课】
[师]现在大家注意观察黑板上关于家庭电路的示教板,示教板上全部是实物连接,观察之后,你想知道些什么呢?
[生甲]家庭电路是由哪几部分组成的?
[生乙]电能表是不是平常所说的电表,它的作用是什么?
[生丙]插座在家里也见过,常用的有几种?
[生丁]电路中的几部分是如何连接的?
[生戊]保险丝的作用是什么?
[生戌]在家庭中,要安全用电,需要注意些什么呢?
[师]同学们对家庭电路有这么大的兴趣,说明大家提问题的能力大大提高了,有问必先思.思考对于我们来说非常重要,下面,让我们一起来共同学习.
【自主预习案】
1、常见的家庭电路由 、 、 、 、用电器和导线等组成。
2、火线与零线之间有 V电压,火线与大地之间存在 V电压,零线与大地之间 电压。
3、家庭电路中各电灯之间应 联,灯泡与插座之间应 联,开关与所控制的灯泡是 联。
4、电能表、总开关、熔丝应 联在家庭电路的干路上;总开关安装在 后,所有用电器之前,用以控制 。
5、测电笔的作用是分辨 和 。
6、测电笔一般由笔尖金属体、电阻、氖管、弹簧和笔尾金属体组成。
7、使用测电笔时,握笔的手必须接触笔尾的金属体。让笔尖金属体与被测物接触,如果氖管发光表明被测物带电或者是相线,氖管不发光则不能用手接触笔尖金属体,以免触电。
8、 三线插头的三条线分别接到什么地方?
【课堂探究案】
探究点1:家庭电路的组成
请同学们阅读“家庭电路的组成”部分的内容,先独立完成下面题目,之后小组内交流,看哪个组做得又快又好。
1、家庭电路主要由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
2、它们的先后次序可以调换吗?为什么?
3、各个用家电器之间是串联还是并联,为什么?插座与用电器之间呢?
4、家电路中有两条线,哪一根在户外与大地相连?他们的电压各是多少
探究点2:火线和零线 三脚插头和三孔插座 触电类型
1、火线和大地之间有220V的电压,零线和大地之间的电压为0V,
因为零线和大地相连。可用___________来判别它们,
2、能使试电笔的氖管发光是是_____线,不能使试电笔的氖管发光的是_____线。
3、电路中的插座。如果是两孔插座,一定是一孔接火线,一孔接零线,并要与电灯并联。如果是三孔插座,上孔要接地。
【当堂训练案】
1、从市电进户开始,室内电路组成的顺序依次是( )
A、电能表、总开关、电灯、熔断器
B、总开关、电能表、熔断器、电灯
C、电能表、总开关、熔断器、电灯
D、电能表、熔断器、总开关、电灯
2.下列说法中正确的是() A. 家庭电路中的熔丝熔断,—定是发生了短路 B.有金属外壳的家用电器,一定要插在三孔插座上 C. 家用电能表上的示数表示了家庭用电的总功率 D. 电风扇工作时,消耗的电能全部转化为机械能
3. 洗衣机电冰箱等家用电器都使用三孔插座,是因为如果不接地,则 A. 家用电器不能工作 B. 家用电器的寿命会缩短 C. 人接触家用电器时可能发生触电事故 D. 家用电器耗电能会增加
4、有关测电笔的使用,下列说法正确的是
A.氖管发光时测电笔接触的是零线
B.使用时手可以接触测电笔的任何部位
C.测电笔不能用来辨别电池的正负极
D.测电笔与手接触的部分都是绝缘体
5、某家庭电路的电能表上标着“220V 5A”的字样,电路中接入40W的电灯5盏,70W的彩电一台,100W的冰箱一台,700W的电饭煲一只,在这些用电器同时使用时,能否再接上一只500W的电热器?
5、某用户的电能表为“220V 20A”。该户电路中有40W日光灯40盏,60W电灯20盏。问:(1)如果晚上灯都亮时,能否再接入一只2千瓦的电炉?(2)若该电路上电流实际为18安,还能接入一只多大功率的用电器?
课件25张PPT。
讨论:要安装家庭电路,你该准备些什么材料呢?一、活动1:了解家庭电路的组成和连接方式进户线、电能表、总开关、保险盒、插座、开关、用电器。220V火线零线家庭电路电路图地线三孔插座火线零线进户线:
我是家庭电路中的电源,由低压供电线路供给,我有两个成员,一个叫火线,另一个叫零线。火线和地之间有220伏的电压,零线和地之间没有电压,火线和零线之间有220伏的电压。家庭电路中“家庭成员”的自我介绍:电 能 表测量并记录用户用电的多少,其安装和维修不属于用户的权利。从左到右有4个接线柱,1、3接进户线。闸刀开关
在家庭电路中,能控制所有用电器的通断。 二、观察三线插头与三线插座三线插头三线插座三线插座是怎样
接入电路中的呢?零线火线地线左零右火 中接地火线零线地线零线火线地线左零右火 中接地火线零线地线零线火线左零右火思考:同是漏电,为何反差如此大?当用电器漏电时,其金属壳上就有220伏的电压。如果这个用电器没有接地线,当人触及它时,电流就会通过人体进入大地,发生触电事故。若外壳接地,电流就会经接地线进入大地,人体接触用电器外壳时就不再有电流流经人体。因此,接地线是用电器的安全线。三、测电笔手一定要接触电笔尾部的金属电极,绝不允许接触笔尖金属。错误操作
手没触笔尾金属体,笔尖金属体触火线时氖管仍不会发光。正确操作:
手触笔尾金属体;笔尖金属体触火线时氖管发光,触零线时不发光。但千万不能接触笔尖金属体为什么手触笔尾金属体时氖管会发光,而人不会触电呢????因为笔尖接触火线时,220伏的电压加在测电笔和人体构成的串联电路上,通过氖管和人体的电流小于220伏/1000000欧=0.00022安=0.22毫安,这个电流可以 使氖管发光,但对人体是没有危害的。根据你的观察与了解,什么样的用电器要用三脚式插头呢?大功率、金属外壳的用电器要用三脚式插座,如电饭煲、空调、冰箱、洗衣机等。???为什么用地线?请同学们解释一下?1、家庭电路中从进户线到用电器间应装总开关、电能表和熔断器,安装的正确顺序 ( )
A、电能表、总开关、熔断器
B、闸刀开关、电能表、熔断器
C、闸刀开关、熔断器、电能表
D、熔断器、总开关、电能表A练一练2.下列关于测电笔使用正确的是( )ABB3.家庭电路中,下列安装错误的是( )
A.灯泡应该是并联的
B.插座和电灯间串联
C.开关与被控制的用电器串联
D.熔断器在电路中是串联的B惜时专心苦读是做学问的一个好方法。第2课时 注意安全用电
【教学目标】
知识与技能
1、知道电压越高越危险,知道对人体的安全电压
2、知道触电的几种方式,安全用电的原则。
3、知道如何防雷。
4、了解触电急救的常识
过程与方法
通过观察与学习,知道安全用电常识
情感态度与价值观
1、使学生具有安全用电的意识和社会责任感。能自觉地执行和宣传安全用电。
2、通过了解避雷针的发明过程,培养学生热爱科学的精神。
【教学重难点】
教学重点:知道触电的几种方式,知道安全用电的原则
教学难点:知道触电的几种方式,知道安全用电的原则
【创设情景,引入新课】
图片展示“高压危险”的标志
师:这样的标志哪里会有?
生1:变压器上有;生2:电塔上有;生3:路边的电线杆上有;生4:配电房外有……
师:不错,看来平时大家都很留意观察,注意了,这是一个表示有电的警示标志。
师:看着这个标志,你想知道其中的什么问题呢?
生1:多高的电压才算是“高压”? 多低的电压才算是“安全电压”?
生2:为何电压越高越危险?
师:平时我们习惯把1KV以上的电压叫高压,1KV以下的叫低压。但这样的区分并不表明它对人体没有危险!要想知道多大才是安全的电压,这就要了解人体对电流的反应特征了
【自主预习案】
1、导体中电流的大小跟加在这个导体两端的电压成 。人体也是导体,电压越高,通过的电流越 ,大到一定程度就会有危险了。经验证明,只有
的电压才是安全的。
2、对于人体来说,皮肤干燥的时候电阻 ,潮湿的时候电阻 ,如果带电体接触的是潮湿的皮肤,通过人体的电流会 ;湿的手与干的手比较,电阻值会 ,如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电流 ,造成危险。因此,千万不要用 触摸用电器。
3、云层之间、云层和大地之间的电压可高达 ,放电时的电流可达 ,如果通过人体会立即致人 ,如果通过树木、建筑物,会使它们受到 ,为了防止雷电造成的危害,人们在高大建筑的顶端都装上针状的金属物,通过很粗的金属线与 相连,可以防止雷电造成的危害。
4、在日常生活中,安全用电的基本原则是:不直接接触 线路,不靠近
线路。
5、使用有室外天线的电视机,要重视防雷,这是因为,雷电是自然界中发生的
现象,发生雷电时,在云层和大地之间的雷电路径上有强大的 流过,会给人们带来危害。
【课堂探究案】
探究点1:认识触电?
1.您知道什么是触电吗??
触电:一般是指人体触及带电体时,电流对人体所造成的伤害。?
2.是不是只要电流流过人体都会触电呢??
阅读资料:?
人体对电流的反应?
随着科学的发展,各种电器设备的数量急剧增加,但同时也带来了更多的触电事故,因此,安全用电被人们所重视。人们往往认为:触电危害的原因是接触了高压电,而触电危害的真正原因是有较大的电流通过人体。人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关,当手触及50Hz交流电时,人体的反应如下表:
?电流/mA
人? 体? 反? 应
0.6~1.5
手指感觉麻刺
2~3
手指感觉强烈麻刺
5~7
手指肌肉痉挛
8~10
手摆脱带电体已感困难,但一般尚能摆脱,手指关节有剧痛
20~25
手迅速麻痹,不能自动摆脱电源,手剧痛,呼吸困难
50~80
呼吸困难,心房开始震颤
90~100
呼吸麻痹可达3s以上,心房停止跳动
除电流的大小因素外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度.如果电流长时间通过人体,人体电阻会下降,即使电流很小,也是比较危险的。?
通过阅读资料你发现了什么?
探究点2:认识电压越高越危险?
欧姆定律告诉我们,导体中的电流的大小跟加在这个导体两端的电压????? 。人也是导体,电压越高,通过人体的电流就会越大,大到一定的程度就有危险了。经验证明:____________________________________。干电池的电压只有____V,对人不会造成伤害;家庭电路的电压是_____V,就很危险了;高压输电线路的电压高达几万伏甚至几十万伏,即便不直接接触,也到使人致命。所以说,电压越高越危险。
探究点4:注意防雷?
请阅读新闻:?
昨天下午5时40分,铁铺镇铺埔村8个村民在田间采茶时突遇暴雨,8人跑进茶园中央的凉亭避雨。这时暴雨夹着雷电将凉亭劈成两半,亭内8人都被击倒在地。不久,其中一村民因所站地点未被雨水淋湿,伤势较轻醒来,发现倒在身旁的妻子一只脚已被雷电击成黑色,背上衣服被烧掉一块,遂推醒妻子,夫妻两人骑摩托车回村求救。村干部和村民接报后赶赴事发地点,将其余6人送还进医院。当晚8时许,此6人被告不治。另悉,同是发生雷击伤亡的还有浮洋镇陇美村。您阅读了这则新闻,想知道什么呢?
(请您阅读教材,知道雷电的形成和如何防雷)
1.雷电的形成过程
当两朵带异种电荷的云层相互接近时,就发生了大规模的空中放电现象,产生强大的闪光和声音,这就是雷电。如果放电发生在云层和大地之间,在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过,就会给人们带来危害。比如击毁房屋,造成人畜伤亡,还会引起森林火灾,破坏高压输电线等。云层和大地之间发生放电时,雷电的路径往往经过地面上突起的部分,如树木、高大建筑等。
2.避雷针
如果在发生雷电时,让强大的电流经过一根导线通入大地,就可以防止电流通过建筑物而造成破坏,所以在高大建筑物的顶部应该安装避雷针来防雷电。避雷针──避雷针实际上是引雷针,它把雷电引来入地,从而保护其他物体。
3.其他的一些措施
雷雨的天气尽量不要外出走动,不要在大树下躲雨,不站在高处,而应蹲在低凹处并且两脚尽量并拢。
4.思考:如果在雷雨的天气,自己在家里看电视,家里大人会要求你把电视关掉,特别是有室外天线的电视机,还特意要提醒你将室外天线拔掉,这是为什么呢?
【当堂训练案】
1.根据欧姆定律可知,对同一段导体,电压越?????????? ,电流就越???????????? ,电流经过人体时造成的伤害就越大.通过阅读,在防止人身触电事故方面你还学到了什么?
2.人体发生触电事故,主要是指(? ??)
A.人体带了电?????????
B.人体中有电流流过?
C.人体上有电压??????
D.人体中流过的电流超过了一定值
3.下列有关安全用电的说法中正确的是(??? )
A.不接触高压电线就不会有触电的危险
B.生活用电的电压为220 V,也叫低压线路,所以接触它也不会触电
C.当人体接触36 V以下电压时,人体中没有电流,所以不会触电,没有危险
D.在使用试电笔判断火线时,人体中有电流流过,但人不会触电
4.小华家中的电灯、电视机、洗衣机等用电器,若同时使用,电路的总电阻将????????? 。(填“最大”“不变”或“最小”)
5.若人体的电阻按lkΩ计算,通过人体的安全电流应不大于________mA.两手同时接触照明电路的火线和零线时,通过人体的电流是________mA,这是十分危险的。对于人体来说,皮肤干燥的时候电阻_____,潮湿的时候电阻_____,如果带电体接触的是潮湿的皮肤,通过人体的电流会_____;湿的手与干的手比较,电阻值会_____,如果用湿手插(拔)插头、按开关等,极易使水流入插座和开关内,使人体和电流_____,造成危险。因此,千万不要用_____触摸用电器。人双手间干燥时电阻是1000-5000Ω,潮湿时是200-800 Ω。如果两端加上36 V的电压,电流是多少?请您计算一下并根据电流对人体的作用特征一表体会。
6.下列做法正确的是( )
A.用湿布擦点亮的台灯灯泡??????
B.在有绝缘皮的导线上晾衣服
C.用湿手扳动家庭电路中的开关??
D.在高大建筑物上装避雷针
7.关于人体触电的说法正确的是(??? )?
A.只有高压电才能使人体触电??
B.只要有电压加在人体上,就会使人体触电
C.只有36V的电压才是安全电压
D.人触电的真正原因是有较大电流通过人体
8.下列行为符合安全用电原则的是( ? )
A.在电线上搭晾衣物?????
B.用湿布擦试电器?
C.发生触电事故,要立即切断电源???
D.在高压设备附近玩耍
9.使用有室外天线的电视机,要重视防雷,这是因为,雷电是自然界中发生的__________现象,发生雷电时,在云层和大地之间的雷电路径上有强大的__________流过,会给人们带来危害。雷电的路径往往经过地面上突起的部分,如:树木、高大建筑物、室外天线等,所以室外天线要装设 __________装置,特别是在比周围建筑物高的情况下,一定要装设,雷雨天也不要在大树下避雨。
10.(多选)有几位同学学习了关于“防止雷电造成的危害”以后,提出了以下几种看法,你认为正确的是(???? )
A.遇到雷雨天,不要到大树下面避雨,在野外时,要尽量降低身高
B.遇到雷雨天,要将门窗关闭,并远离门窗
C.高压输电铁塔最上面的两条导线是用来输送电能的
D.雷电是大气中一种剧烈的放电现象,高大建筑上的避雷针可避免雷电造成的危害
课件26张PPT。高压危险,请勿靠近为什么电压越高越危险?电流与电压成正比,电压越高,导体中的电流越大,所以危险性增大。一、触电一般情况下:36V以下的电压是安全的,但在潮湿的环境中,安全电压在24V,甚至12V以下没问题是指电流通过人体达到一定量时引起的伤害事故。2、通过人体电流大小取决于:1、触电:外加电压和人体电阻动画演示:各种类型触电二、灯泡接入电路螺口灯泡卡口灯泡灯座和灯卡口式螺丝口式火线和零线可以任意连接火线和零线决不可以接错三、安全用电注意事项电线断了湿布摸电线上晾衣服触电原因(水、潮湿、破损)潮湿线破损火线露出水家用电器的金属外壳应该用导线接地!为什么不能用湿手触摸开关对人体而言,皮肤越干燥,电阻越大,潮湿的皮肤电阻小,如果触电时是潮湿的皮肤,通过的电流就会大一些,很危险的。
另外,如果湿手接触时,水易流入电器中,使人体和电源相连,造成危险。
千万不能湿手触摸开关。雷电是大气中一种剧烈的放电现象注意防雷现代建筑上的避雷针高压输电铁塔上的防雷导线安全用电原则不接触低压带电体,不靠近高压带电体,要警惕本来不应带电的物体带了电,本来该绝缘的物体导了电:
1、防止绝缘部分破损
2、保持绝缘部分干燥
3、避免电线跟其它金属物接触
4、要定期检查,及时修理
四、触电急救明确:人一定要救但必须保证自身的安全。这三种方法行吗?一、切断电源二、用干燥的木棒拨开这样可不好我来救你了!啊!触电急救
1. 使触电者尽快脱离电源
(1)如果触电现场远离开关或不具备关断电源的条件,救护者可站在干燥木板上,用一只手抓住衣服将其拉离电源,也可用干燥木棒、竹竿等将电从触电者身上挑开。
将触电者拉离电源
(2)如触电发生在火线与大地间,可用干燥绳索将触电者身体拉离
地面,或用干燥木板将人体与地面隔开,再设法关断电源.
(3)如手边有绝缘导线,可先将一端良好接地,另一端与触电者所
接触的带电体相接,将该相电源对地短路.
(4)也可用手头的刀、斧、锄等带绝缘柄的工具,将电线砍断或撬断。练一练1、图中的四种操作行为符合安全用电规范的是( )
甲???????????乙?????????????丙?????????丁A练一练?2、“珍爱生命、注意安全”是同学们日常生活中必须具有的意识,下列说法中错误的是( )
A.如果发生触电事故,应立即切断电源,然后施救
B.打雷下雨时,不能站在大树下避雨
C.严禁攀爬输电铁塔
D.许多家用电器在没有三孔插座的情况下,可以把三脚插头上最长的插头去掉,插入二孔插座中使用D夫学须志也,才须学也。非学无以广才,非志无以成学。