第十四章 探究欧姆定律

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名称 第十四章 探究欧姆定律
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资源类型 教案
版本资源 沪粤版
科目 物理
更新时间 2018-01-16 09:53:15

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课件38张PPT。第十四章
探究欧姆定律 阻碍103106材料长度温度横截面积长度一上一下电流电流电压正比反比IR电压电流电压表电流表滑动变阻器I=I1=I2U=U1+U2R总=R1+R2I=I1+I2 U=U1 = U2一、电阻1.概念:表示导体对电流的_______作用的大小.2.符号:____.3.基本单位:______,简称____,符号为____.
常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
换算:1 kΩ=1 000 Ω,1 MΩ=103 kΩ=106 Ω.
4.决定因素:导体的_____、_____、_________和_____.
阻碍R欧姆欧Ω材料长度横截面积温度 5.半导体:(1)概念:导电性能介于_____与_______之间的
材料.
(2)常见半导体:如硅、锗等.
(3)应用:_______(LED)、三极管、热敏电阻、光敏电阻等.6.超导体: (1)概念:有些导体在_______________时,电阻变为____,
处于这种状态的物体称为超导体.
(2)应用:_________、电子元件.导体绝缘体二极管温度降到足够低零输电线①导体的电阻大小是由导体自身的因素决定的,与其两端的电压和通过的电流的大小无关. ②超导体的电阻为____,电流通过时不产生________.不
能利用超导体制作发热体和保险丝.二、变阻器 1.构造:电阻丝、金属杆、滑片、接线柱和瓷筒.
2.原理:通过改变接入电路中的电阻丝的_____来改变接
入电路的电阻大小,从而改变电路中的____和导体两端的____.零热量长度电流电压3.符号和结构示意图:
图 1
4.铭牌:
(1)“20 Ω”:表示该滑动变阻器接到电路中的最大阻值为20 Ω.允许通过的最大电流为 1 A(2)“1 A”:表示该滑动变阻器_________________________.
5.正确使用:必须遵循“一上一下”的原则. 闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最大,以保
护电路.
三、探究电流与电压、电阻的关系
1.电路图和实物图:实物图电路图图22.探究“电流跟电压的关系”的实验:
(1)控制______不变,改变电阻两端的______.
(2)电阻一定时,I 与 U 的图象如图 3 所示.
(3)实验结论:电阻一定时,导体中的______跟导体两端的______成______. (4)滑动变阻器的主要作用是________________________.
电阻电压电流电压正比改变电阻两端的电压图 3图 43.探究“电流跟电阻的关系”的实验:
(1)应控制导体两端的_____不变,改变_______________.
(2)电压一定时,I 与 R 的图象如图 4 所示.
(3)结论:电压一定时,______跟导体的______成______ .
(4)滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的______不变.电阻的阻值电压电流电阻反比电压四、欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成_______,跟导体的电阻成_______.





阻的大小跟电压成正比,跟电流成反比”.正比反比五、电阻的串联和并联1.电阻的串联:(1)规律:串联电路中的_________等于各部分电路的电阻_______.表达式:R 总=R1+R2+…+Rn. (2)理解:串联后的总电阻比任何一个分电阻都_______,
因为电阻串联后相当于增加了电阻的_______.
(3)应用:n 个相同的电阻 R 串联,R 总=nR.总电阻之和大长度联,则 R 并=2.电阻的并联:
(1) 规 律 : 并 联 电 路 中 的 _________________ 等 于____________________.表达式: (2)理解: 并联的总电阻比任何一个支路电阻都___,因为
电阻的并联相当于增加了导体的横截面积.
R1R2
R1+R2.总电阻的倒数各电阻的倒数之和小 3.串联电路等流分压:串联电路中电流处处相等,各用电
器两端电压与其电阻成正比.分压原理: 4.并联电路等压分流:并联电路中各支路两端电压相等,
各支路电流与其电阻成反比.
分流原理:1.实验原理:R=六、测量小灯泡的电阻2.主要器材:滑动变阻器、电压表、电流表、电源、小灯泡、导线、开关等.3.实验电路图如图 5 所示.图 54.实验步骤:(1)根据电路图连接实物; (2)检查电路无误后,闭合开关 S,多次改变滑动变阻器的
阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格;
(3)根据三次测得的电压和电流值,分别计算三组对应的电阻值.①连接电路时,开关应处在断开状态,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处.②测量小灯泡电阻时,随着温度升高,灯泡电阻变大,求平均值没有物理意义.考点 1 影响电阻大小的因素【例 1】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实
验中:(1)甲同学的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关.
乙同学的猜想是:②电阻可能与导体的温度有关. 丙同学的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关.
根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还可能与导体的
有关. (2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的
金属丝,规格如上表所示.选用导线 A 和 B 进行实验,可以探
究________(填“甲”、“乙”或“丙”)同学的猜想.要想探
究猜想①,应该选用________(选上面表格中导线的字母代号)
两根导线进行实验.长度丙B、C 思维点拨:影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、
横截面积和温度.在探究导体电阻大小跟某一因素之间的关系
时,一定要体现控制变量的思想.考点 2 探究电流、电压和电阻的关系 【例 2】在“探究一定电压下电流与电阻的关系”的实验
中,老师提供的实验器材有:电源(电压恒为 4.5 V),电流表、
电压表各一个,开关,定值电阻四个(阻值分别为 5 Ω、10 Ω、
15 Ω、20 Ω),滑动变阻器两个(规格分别为“20 Ω 2 A”、
“50 Ω 1 A”),导线若干.(1)请根据图 6 甲所示的电路图用笔画线将图乙中的实物连接完整(注意电流表的量程选择).图 6 (2)小李实验时,在 a、b 间先接入 5 Ω的电阻,闭合开关,
移动滑片 P,使电压表的示数为 1.5 V,并记下相应的电流值;
再改接 10 Ω的电阻,此时滑片 P 应向____(填“E”或“F”)端移动,
小李移动滑动变阻器的滑片 P 的目的是:__________________.

(3)为了能用到四个定值电阻进行并完成实验,小李应选择
的滑动变阻器的规格是__________ .他这样选择的理由是:_____________________________________________________. 思维点拨:把 5 Ω的电阻换为 10 Ω的电阻时,电压表的示
数变大,滑动变阻器接入电路中的电阻要变大才能使电压表的
示数不变.F保持定值电阻两端____________________________________________.的电压为 1.5 V 不变(或保持电压表的示数不变)“50 Ω1 A”当把 20 Ω的电阻接到电路中时,要使电压表的示数为 1.5 V,滑动变阻器接入电路中的电阻应为 40Ω,故选“50 Ω 1 A”_____________________________________________________.考点 3 欧姆定律的理解

关于这个公式,下列说法中正确的是()D A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大
几倍,电压与电流的比值不变
思维点拨:电阻由导体的材料、长度、横截面积和温度决
定,与电流和电压无关.当电压为零时,电流为零,但电阻不
变.【例3】根据欧姆定律可以得到公式R= 考点 4 电阻的测量
【例 4】在“用伏安法测小灯泡的电阻”的实验中,如图
7 所示.甲乙丙 图 7
(1)在图 7 甲中,请你用笔画线将电压表正确连入电路中.(2) 在 闭 合 开 关 之 前 , 图 中 滑 动 变 阻 器 的 滑 片 应 放 在________(填“左”或“右”)端.(3)连接完电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡都不
发光,电流表示数为零,电压表的示数为 3 V,这可能是由
于___________________________________________造成的.
(4)某次实验时电压表和电流表的示数如图乙、丙所示,此时
小灯泡的电阻为________Ω.
(5)若小明同学在做实验时,移动滑片的位置,多次测量过程
中观察到电压表和电流表的示数大小变化是相反的,则产生
该现象的原因可能是___________________________________.左与电压表并联的那部分电路某处断路(具体指明哪处断路的也可)10电压表并联在滑动变阻器两端 思维点拨:由电流表无示数,电压表有示数,可知断路处
为与电压表并联的那部分电路.由串联电路的电压规律可知,
U总=U灯+U滑=IR灯+IR滑.若滑片向右滑动时,电路中总电阻
减小,电流增大,则 U 灯增大,U 滑减小;若滑片向左滑动时,
则相反.可知,当移动滑片的位置时,产生电压表与电流表的
示数大小变化相反的现象,是因为电压表并联在滑动变阻器两
端.物理学习小组在“测量定值电阻阻值”的实验中:(1)请用笔画线代替导线,将图 8 中的实物连接完整.图 8(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应移到______(填“A”或“B”)端.B (3)小组同学在连线时,不小心将线连错了,开关闭合后,
移动滑动变阻器的滑片 P,发现电流表示数变大,电压表示数
却变小,产生这一现象的原因是_________________.
(4)纠正错误后,移动滑动变阻器的滑片 P,
当电压表的示数为 3 V 时,电流表的示数如图
9 所示,则该定值电阻的阻值为______Ω.
他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,图 9你认为合理吗?________,理由是__________
_____________.电压表与滑动变阻器并联了10 不合理 取平均值没有多次测量 考点 5 电路分压和分流的特点
【例 5】如图 10 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,
这两段导体两端的电压及通过它们的电流的大小关系正确的是
( )图 10A.UAB>UBC,IAB=IBC
B.UAB<UBC,IAB=IBC
C.UAB>UBC,IAB<IBC
D.UAB=UBC,IAB<IBCA 思维点拨:材料和长度相同时,导体的横截面积越大,导
体的电阻越小,再根据串联电路中,电流相同,导体两端的电
压跟导体的电阻成正比,可以判断出电压和电流的关系.考点 6 分析动态电路中电表示数的变化 【例 6】某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测
电路,如图 11 甲所示,R 为气敏电阻,其阻值随有害尾气的
浓度β变化的曲线如图乙所示,R0 为定值电阻,电源电压恒
定不变.当有害尾气浓度增大时,气敏电阻的阻值将__ __,
电压表的示数将__________.(填“变大”、“变小”或
“不变”)图 11变小 变大 思维点拨:由图乙可知,当有害尾气浓度增大时,气敏电
阻的阻值将变小,在串联电路中,电阻越小,分担的电压越小,
所以定值电阻 R0 两端的电压将变大,即电压表的示数变大. 1.二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,
它的原理是其电阻随一氧化碳浓度的增大而减小.若将二氧化
锡传感器接入如图 12 所示的电路中,当二氧化锡传感器所处空
间的一氧化碳浓度增大时,电压表示数 U与电流表示数 I 将发生
的变化是( )
图 12A.U 变小,I 变小
C.U 变大,I 变小B.U 变小,I 变大
D.U 变大,I 变大D 2.有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图13甲所示.
电源电压为 24 V,灯泡L的额定电压为 24 V,通过灯泡 L 的电
流跟其两端电压的关系如图乙所示.当灯泡正常发光时,灯丝
的电阻为______Ω.调节滑动变阻器 R,使灯泡的实际功率为
3.6 W,此时灯泡两端的电压是______V,滑动变阻器 R 连入电
路的阻值是______Ω.
601240图 133.如图 14 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滑动时,则( )
A.通过灯 L 的电流变小,变阻器两端的电压变小
B.通过灯 L 的电流变大,变阻器两端的电压变大
C.灯 L 两端的电压变小,通过变阻器的电流变小
D.灯 L 两端的电压变大,通过变阻器的电流变小图 14C 4.硅、锗等半导体材料的导电能力比铜、铁等金属的导
电能力________(填“强”或“弱”).某些物质在温度很低时,
电阻变为________,这就是超导现象.如果能制造出常温下的
超导体,它可以在下列哪些情境中得到应用?________(选填序
号).
①用做电吹风的电热丝
②用做白炽灯的灯丝
③用做输电线缆弱零③ 5.某同学将完好的仪器连接成如图 15所示的电路(其中
滑动变阻器的连线没有画出),用来探究通过电阻的电流跟电
阻两端电压的关系. (1)合上开关进行实验时发现,无论怎样移动滑片 P,电压
表和电流表的示数都不为零,但始终没有变化.则该同学把滑
动变阻器接入电路中的方式可能是________(填写代号).图 15B 或 CA.G 与 C 相连,F 与 H 相连
B.G 与 C 相连,D 与 H 相连
C.G 与 E 相连,F 与 H 相连
D.G 与 E 相连,D 与 H 相连 (2)该同学发现了(1)中的问
题并作了改正.请用笔画线代替
导线把滑动变阻器正确接入电路
中,要求:滑片 P 向右移动时电
流表示数逐渐增大.(3)实验测得的数据如表所示.根据这些数据在坐标图 16 中描点并作出 U-I 图线.图 16 6.小周同学在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,
他设计连接了如图 17 所示的实物连接图.图 17(1)请你依题中的实物连接图,在方框内画出相应的电路图. (2)实验中,小周同学先将 5 Ω的电阻 R 接入电路,电路连
接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关 S 就直
接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中.然后再分别
用 10 Ω和 20 Ω的电阻替换 5 Ω电阻,重复上述操作.他在实验
操作过程中的错误是没有保持电阻 R______________不变.
(3)小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表
所示.根据表中的实验数据得出的结论是:_________________________________________________.两端的电压当电压一定时,电流与电阻成反比 (4)小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换 20
Ω的电阻后,继续进行实验.电表测得示数如图 18 所示,
可知小灯泡的阻值是______Ω.图 18物理量实验次数 8