第十四章 探究欧姆定律

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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