(共47张PPT)
欧姆定律
教学目标
一、欧姆定律 分析
1、导体的电阻 2、欧姆定律
二、导体的伏安曲线 说一说 例1 说明
三、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验电路图 实物接线图
实验步骤
实验注意事项
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9
B组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8(2015年理综浙江卷22)
欧姆定律
教学目标
1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
重点:正确理解欧姆定律及其适应条件
难点:对电阻的定义的理解,对I-U图象的理解
教具:电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等
一、欧姆定律
演示:如图2.3-1,方法按P46演示方案进行
A
S
E
R
图2.3-1
V
闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流,记录在下面表格中。
U/V
I/A
把所得数据描绘在U-I直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。如图示
O
I
U
分析:
这些点所在的图线包不包括原点?
包括。因为当U=0时,I=0。
这些点所在图线是一条什么图线?
过原点的斜直线。
即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。
把A换成与之不同的B,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。
同一导体,不管电流、电压怎么样变化,电压跟电流的比值是一个常数。
结论:
这个比值的物理意义就是导体的电阻。
B
O
图2.3-2
A
I
U
1、导体的电阻
导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。
(1)定义:
(2)公式:
(定义式)
说明:
①对于给定导体, R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关
②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法—伏安法。
③电阻反映导体对电流的阻碍作用。
(3)单位:欧姆,符号Ω,且1Ω=1V/A,
常用单位:Ω、kΩ 、MΩ
换算关系:1kΩ=103Ω 1MΩ=103KΩ
2、欧姆定律
导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。
(1)定律内容:
(2)公式:
(3)适应范围:
一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液.
二、导体的伏安特性曲线
用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。如图2.3-3示
O
U
I
图2.3-3
B
A
2、线性元件和非线性元件
伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。
线性元件:
伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。
非线性元件:
1、伏安特性曲线:
说一说:
图2.3-5是二极管的伏安曲线,请你根据这条曲线说出通过二极管的电流与两端电压的关系
10
20
0
100
200
300
图2.3-5
0.5
20
40
正向电压/V
反向电压/V
正向电流/mA
反向电流/μA
当反向电压很大时,二极管击穿,反向电流很大.
二极管的电阻较大,
通过二极管的电流很小。
加反向电压时,
加正向电压时,
二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;
即二极管具有单向导电性.
例1、
若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大
对欧姆定律理解的角度不同,求解的方法也不相同.本题可以有三种解法:
解析:
依题意和欧姆定律得:
解答一:
所以 I0=1.0 A
又因为
所以 I2= 2I0= 2.0 A
解答二:
由
得 I0=1.0 A
又
所以
画出导体的I—U图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流强度为I0.
解答三:
当
时,
I=I0-0.4 A
当U' =2U0时,电流为I2
由图知
所以 I0=1.0 A
I2=2I0=2.0 A
2U0
I/A
I2
U/V
I0
I0-0.4
U0
0.6U0
题目
说明:
(2)导体的电阻是导体自身的一种属性,与U、I无关,
用此式讨论问题更简单明了。
因而,
(1)用I—U图像结合比例式解题,显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。
三、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线
金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内, 其阻值变化,从而了解它的导电特性。
(一)实验目的:
通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律
(二)实验原理:
小灯泡(3.8V 0.3A)、电压表、电流表、2V~6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电键等
(三)实验器材:
1、测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:
①由于小灯泡的电阻较小(10Ω左右),为减小误差,可采用安培表外接法。
若滑动变阻器采用限流接法(图1甲),即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据.
②控制电路的选用:
因为作图需要多个点,要求小灯泡的电压变化范围较大 (从零到接近额定电压), 所以滑动变阻器采用分压接法, 实验电路图如图1乙所示.
图1
L
R
甲
S
E
A
V
E
L
R
乙
S
A
V
(四)实验电路图
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。
③电表量程选择的原则是:
使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。
2、实物接线图
(1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱)
在连接电路时接线的顺序为“先串后并” :
(2)将小灯泡、电流表串联好,再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下)
(3)最后将伏特表并接在
小灯泡的两端。
E
L
R
S
A
V
(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。
由于选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,
电流表应选用0 ~ 0.6A量程;
电压表开始时应选用0 ~ 3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0 ~ 15V量程。
(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱.
(五)实验步骤:
2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U、I值,记录于表格。
3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出 十二组不同的U、I值,记录于表格。
4.断开电键,整理好器材。
5.在坐标纸上以I为横轴,以U为纵轴、并选取适当的单位。
6.用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。
1.按图连接好电路。
7.用平滑曲线将各点依次连接起来。
8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。
(六)实验注意事项
对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,应明确以下几点:
1.由欧姆定律可知, 对一纯电阻用电器, 有I=U/R.因此,当R为定值时,I-U图线应为一过原点的直线,但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中,灯丝温度由室温升高到近2000℃ ,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。
2.实验用的小灯泡通常为“3.8V 0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,在室温下电阻更小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法。
3.为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。
A组能力训练题1
1.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用
B.欧姆定律也适用于电解液导电
C.欧姆定律对于气体导电也适用
D.欧姆定律适用于一切导体
B
A组能力训练题2
2.关于电流和电阻,下列说法中正确的是
( )
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C.由R=U/I可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U与I成反比
D.对给定的电阻,比值U/I是一个定值,反映导体本身的一种性质
D
A组能力训练题3
3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是 ( )
A.IA=2IB B. IA=IB
C.IA=IB/2 D. IA=IB/4
D
A组能力训练题4
4.加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时,导体总的电流就减小0.6A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流将变为( )
A. 0.6A
B. 1.2A
C. 0.9A
D. 1.8A
D
A组能力训练题5
在一个电阻两端加12V电压时,通过它的电流为240mA,当通过它的电流是1.8A时,它两端的电压是______V,这个电阻的阻值是______Ω
50
90
A组能力训练题6
6.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时,其电流为0.3A,电阻增加到30Ω时,其电路中的电流要减小______A,电路两端的电压为______V.
0.1
6
A组能力训练题7
7.如果人体的最小电阻是800Ω,已知通过人体的电流为50mA时,就会引起呼吸器官麻痹,不能自主摆脱电源,试求安全电压。
答:小于40V
A组能力训练题8
当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 ( )
(A)3V,1.8J (B)3V,3.6J
(C)6V,l.8J (D)6V,3.6J
D
在相同时间内通过0.6C的电荷量,则电流强度为原来的2倍,
解析:
这样消耗的电能E=Uq=3.6J
而根据I=U/R,电压也为原来的2倍,即为6V,
根据E=Uq,可知通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J时,电阻两端所加电压U=3V,
A组能力训练题9
3.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是 ( )
C
O
U
I
A
O
U
I
B
O
U
I
C
O
U
I
D
解:
灯丝电阻随电压的增大而增大,图像的斜率应越来越大。C正确。
R
E
S
V
L
A
B组能力训练题1
1.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
答:
B组能力训练题2
某电阻两端电压为16 V,在30 s内通过电阻横截面的电量为48 C,此电阻为多大?30 s内有多少个电子通过它的横截面?
由题意知U=16 V,t=30 s,q=48 C,
电阻中的电流 I=q/t=1.6 A
据欧姆定律
得
n=q/e=3.0×1020个
故此电阻为10Ω,30 s内有3.0×1020个电子通过它的横截面。
解:
B组能力训练题3
3、某灯泡两端的电压为1V时,其电流为0.2A,当电压为2V时,其电流为0.3A,那么电压为1.5V时,则( )
A. 其电流一定为0.25A
B. 其电流一定大于0.225A而小于0.3A
C. 其电流一定大于0.2A而小于0.25A
D. 以上说法均不对
5ΩB
解:
分析易知,电压为1.5V时,灯丝电阻
所以当电压为1.5V时,其电流
B组能力训练题4
11、小灯泡通电后其电流I 随所加电压U变化的图线如图所示,P为图线上一点,
PN为图线过P点的切线,PQ为
U轴的垂线,PM为I 轴的垂线。
则下列说法中正确的是 ( )
O
I2
I1
N
M
I
Q
U
P
U1
BD
B.对应P点,小灯泡的电阻为
C.对应P点,小灯泡的电阻为
D.对应P点,小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围面积大小
解见下页
A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变
解析:
I-U图线各点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,
由题图,此斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.选项A错;
根据电阻的定义得到,对应P点,小灯泡的电阻为
对应P点,小灯泡的功率P=U1I2,选项D对。
选项B对C错;
R不等于切线的斜率
O
I2
I1
N
M
I
Q
U
P
U1
B组能力训练题5
图a为某一热敏电阻(电路符号为 ,其电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图.
(1)为了通过测量得到图a所示I-U关系的完整曲线,在图b和图c两个电路中应选择的是图___;简要说明理由: .
b
电压可从0V调到所需电压,
调节范围较大
V
A
图b
图c
V
A
I/mA
U/V
1 2 3 4 5 6 7
50
0
图a
10
20
30
40
(已知电源电动势为9V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0-100Ω),
(2)在图d电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。 由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_____V;电阻R2的阻值为 Ω.
A
R1
R2
热敏电阻
9V
图d
R
I/mA
U/V
1 2 3 4 5 6 7
50
0
图a
10
20
30
40
(2) I1=9/250=0.036A=36mA
I2=70-36=34 mA
由图a得 UR=5.2V
R2 =(9-5.2) / 0.034=118.8 Ω
5.2
118.8
解:
B组能力训练题6
6、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V 3W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6V,内阻20KΩ)
电压表V2(量程20V,内阻60KΩ)
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)
变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源E(6~8V)
开关S及导线若干.
小灯泡“6V 3W”额定电压为6V,额定电流为0.5A , 即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A , 最大电压不超过6V。
在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则.
安全原则即量程要大于所测电流或电压值,精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确.
故电流表应选A2,电压表应选V1;
实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用 ,变阻器应选用 。在图所示的方框中画出实验的原理图.
解:
A2
R2
滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则。
“安全”即流过变阻器最大电流(I=E/R)应小于允许通过的最大电流;
“方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻,
本实验中小灯泡在正常工作时电阻为
连接电路时,变阻器采取分压式,电流表接成外接法。
故应选用R2.
原理图如图所示。
E
L
R2
S
A
V
题目
B组能力训练题7
表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:
U (V) 0.0 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
I (A) 0.000 0.050 0.100 0.150 0.180 0.195 0.205 0.215
S
A
V
图乙
A
V
S
图甲
(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图 (填“甲”或“乙”);
甲
(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线,分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“不变”);
(3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计,电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,
则流过灯泡b的电流约
为 A。
a
R
b
图丙
U/V
I/A
0
0.05
0.10
0.15
0.20
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
变大
0.07
解见下页
用试探法求流过灯泡b的电流,
当Ib =0.05A, Ub =0.2V,则Ia =0.15A, Ub =1.0V,Ua+ Ub =1.2V<3V,
当Ib =0.07A, Ub =0.3V,则Ia =0.21A, Ub =2.7V,Ua+ Ub =3V,所以流过灯泡b的电流约为0.7A。
解:
(1)测量小灯泡U-I关系的实验数据可知,电压要从0开始,即必须用分压器接法,故选用甲图电路。
(2)U-I关系图线的斜率越来越大,故小灯泡的电阻随I变大而变大。
(3)流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,
则流过灯泡a的电流是流过灯泡b电流的3倍,
Ia=3Ib,且Ua+Ub =3V,
题目
B组能力训练题8.(2015年理综浙江卷22)
图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图1画出实验电路图
图1
15
3
V
3
0.6
A
答图1
V
A
L
R
S
E
从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压,电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,故电路图如答图1所示
(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。所示读数为:①________②_______③_______④_______。两组数据得到的电阻分别为________和_________。
15
③
0
5
10
0
1
2
3
④
0
5
15
0
1
2
3
10
图2
0
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
②
0
1
2
3
0
0.2
0.4
0.6
①
0.10A
0.24A
2.00V
0.27V
8.3Ω
2.7Ω
电流表的量程为0.6A,所以每小格表示的分度值为0.02A,电压表的量程为3V,则每一小格表示0.1V,故所示读数为
若灯泡两端的电压小,则对应的电流也小,故①④为同一数据,故得到的电阻为
②③为另外一组数据,故得到的电阻为
题目
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一、欧姆定律 分析
1、导体的电阻 2、欧姆定律
二、导体的伏安曲线 说一说 例1 说明
三、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线
实验电路图 实物接线图
实验步骤
实验注意事项
A组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8 9
B组能力训练题1 2 3 4 5
6 7 8(2015年理综浙江卷22)欧姆定律教学目标1、理解电阻的概念,明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律,并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线,知道什么是线性元件和非线性元件
重点:正确理解欧姆定律及其适应条件
难点:对电阻的定义的理解,对I-U图象的理解
教具:电流表、电压表 、滑动变阻器、开关、电阻、导线、电池组、小灯泡等一、欧姆定律演示:如图2.3-1,方法按P46演示方案进行闭合S后,移动滑动变阻器触头,记下触头在不同位置时电压表和电流表读数。电压表测得的是导体R两端电压,电流表测得的是通过导体R的电流,记录在下面表格中。把所得数据描绘在U-I直角坐标系中,确定U和I之间的函数关系。如图示分析:这些点所在的图线包不包括原点?包括。因为当U=0时,I=0。这些点所在图线是一条什么图线?过原点的斜直线。即同一金属导体的U-I图象是一条过原点的直线。把A换成与之不同的B,重复前面步骤,可得另一条不同的但过原点的斜直线。 同一导体,不管电流、电压怎么样变化,电压跟电流的比值是一个常数。结论:这个比值的物理意义就是导体的电阻。 1、导体的电阻 导体两端电压与通过导体电流的比值,叫做这段导体的电阻。(1)定义:(2)公式: (定义式) 说明: ①对于给定导体, R一定,不存在R与U成正比,与I成反比的关系,R只跟导体本身的性质有关②这个式子(定义)给出了测量电阻的方法—伏安法。③电阻反映导体对电流的阻碍作用。(3)单位:欧姆,符号Ω,且1Ω=1V/A,
常用单位:Ω、kΩ?、MΩ换算关系:1kΩ=103Ω??? 1MΩ=103KΩ2、欧姆定律导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。(1)定律内容:(2)公式: (3)适应范围:一是部分电路,二是金属导体、电解质溶液.二、导体的伏安特性曲线用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。如图2.3-3示2、线性元件和非线性元件伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件。非线性元件:1、伏安特性曲线:说一说: 图2.3-5是二极管的伏安曲线,请你根据这条曲线说出通过二极管的电流与两端电压的关系当反向电压很大时,二极管击穿,反向电流很大.二极管的电阻较大,
通过二极管的电流很小。加反向电压时,加正向电压时,二极管电阻较小,通过二极管的电流较大;即二极管具有单向导电性.例1、若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时,导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流多大?对欧姆定律理解的角度不同,求解的方法也不相同.本题可以有三种解法:解析:依题意和欧姆定律得: 解答一:所以 I0=1.0 A又因为 所以 I2= 2I0= 2.0 A 解答二:由得 I0=1.0 A又所以画出导体的I—U图像,如图所示,设原来导体两端的电压为U0时,导体中的电流强度为I0.解答三:当U' =2U0时,电流为I2由图知 所以 I0=1.0 AI2=2I0=2.0 A 题目说明:(2)导体的电阻是导体自身的一种属性,与U、I无关,用此式讨论问题更简单明了。因而,(1)用I—U图像结合比例式解题,显得更直观、简捷。物理意义更鲜明。三、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线 金属物质的电阻率随温度升高而增大,从而使得一段金属导体的电阻随温度变化发生相应的变化。对一只灯泡来说,不正常发光和正常发光时灯丝的电阻值可以相差几倍到几十倍。它的伏安特性曲线并不是一条直线,即灯丝的电阻是非线性的。本实验通过描绘伏安特性曲线的方法来研究钨丝灯泡在某一电压变化范围内, 其阻值变化,从而了解它的导电特性。(一)实验目的: 通过实验来描绘小灯泡的伏安特性曲线,并分析曲线的变化规律(二)实验原理:小灯泡(3.8V 0.3A)、电压表、电流表、2V~6V学生电源、滑动变阻器、导线若干、电键等(三)实验器材:1、测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择:①由于小灯泡的电阻较小(10Ω左右),为减小误差,可采用安培表外接法。若滑动变阻器采用限流接法(图1甲),即使把R的值调到最大,电路中还有一定的电流,因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据. ②控制电路的选用:因为作图需要多个点,要求小灯泡的电压变化范围较大 (从零到接近额定电压), 所以滑动变阻器采用分压接法, 实验电路图如图1乙所示.(四)实验电路图电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置,使开始实验时,小灯泡两端的电压为最小。③电表量程选择的原则是:使测量值不超过量程的情况下,指针尽量偏转至3/4量程处。2、实物接线图(1)先连好电源、电键、滑动变阻器所组成的串联电路(滑动变阻接下面两个接线柱)在连接电路时接线的顺序为“先串后并” :(2)将小灯泡、电流表串联好,再接到滑动变阻器的两个接线柱上(一上一下)(3)最后将伏特表并接在
小灯泡的两端。(4)注意滑动变阻器的滑动触头实验初应在使小灯泡短路的位置。由于选用的是标有“3.8V 0.3A”的小灯泡,
电流表应选用0 ~ 0.6A量程;
电压表开始时应选用0 ~ 3V量程,当电压调到接近3V时,再改用0 ~ 15V量程。(5)注意安培表、伏特表的量程和正负接线柱.(五)实验步骤: 2.检查无误后,将滑片调节至最左边附近、闭合电键,读出一组U、I值,记录于表格。 3.再调节滑线变阻器的滑片到不同位置,读出 十二组不同的U、I值,记录于表格。4.断开电键,整理好器材。 5.在坐标纸上以I为横轴,以U为纵轴、并选取适当的单位。 6.用描点法在坐标纸上标出各组U、I值的对应点位置。1.按图连接好电路。7.用平滑曲线将各点依次连接起来。 8.分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律。(六)实验注意事项对“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,应明确以下几点:1.由欧姆定律可知, 对一纯电阻用电器, 有I=U/R.因此,当R为定值时,I-U图线应为一过原点的直线,但由于小灯泡的灯丝在其两端电压由0增至额定电压过程中,灯丝温度由室温升高到近2000℃ ,因此灯丝电阻率有明显增大,故小灯泡的伏安特性曲线应为曲线。2.实验用的小灯泡通常为“3.8V 0.3A”一类小电珠,其在白炽状态下电阻很小,在室温下电阻更小,因此为减小实验误差,测量电路应采用电流表外接法。3.为使小灯泡上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用分压式连接。A组能力训练题11.关于欧姆定律的适用条件,下列说法正确的是( )
A.欧姆定律是在金属导体导电的基础上总结出来的,对于其他导体不适用
B.欧姆定律也适用于电解液导电
C.欧姆定律对于气体导电也适用
D.欧姆定律适用于一切导体BA组能力训练题22.关于电流和电阻,下列说法中正确的是
( )
A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加剧,所以电流增大
C.由R=U/I可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U与I成反比
D.对给定的电阻,比值U/I是一个定值,反映导体本身的一种性质DA组能力训练题33.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是 ( )
A.IA=2IB B. IA=IB
C.IA=IB/2 D. IA=IB/4 DA组能力训练题44.加在某段导体两端的电压变为原来的1/3时,导体总的电流就减小0.6A,如果所加电压变为原来的2倍,则导体中的电流将变为( )
A. 0.6A
B. 1.2A
C. 0.9A
D. 1.8A DA组能力训练题5 在一个电阻两端加12V电压时,通过它的电流为240mA,当通过它的电流是1.8A时,它两端的电压是______V,这个电阻的阻值是______Ω5090A组能力训练题66.某电路两端电压保持不变,当电路电阻为20Ω时,其电流为0.3A,电阻增加到30Ω时,其电路中的电流要减小______A,电路两端的电压为______V.0.16A组能力训练题77.如果人体的最小电阻是800Ω,已知通过人体的电流为50mA时,就会引起呼吸器官麻痹,不能自主摆脱电源,试求安全电压。答:小于40VA组能力训练题8 当电阻两端加上某一稳定电压时,通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J。为在相同时间内使0.6C的电荷量通过该电阻,在其两端需加的电压和消耗的电能分别是 ( )
(A)3V,1.8J (B)3V,3.6J
(C)6V,l.8J (D)6V,3.6JD在相同时间内通过0.6C的电荷量,则电流强度为原来的2倍,解析:这样消耗的电能E=Uq=3.6J而根据I=U/R,电压也为原来的2倍,即为6V, 根据E=Uq,可知通过该电阻的电荷量为0.3C,消耗的电能为0.9J时,电阻两端所加电压U=3V,A组能力训练题93.为探究小灯泡L的伏安特性,连好图示的电路后闭合开关,通过移动变阻器的滑片,使小灯泡中的电流由零开始逐渐增大,直到小灯泡正常发光。由电流表和电压表得到的多组读数描绘出的U-I图象应是 ( )C解: 灯丝电阻随电压的增大而增大,图像的斜率应越来越大。C正确。B组能力训练题11.一个电阻器,当它两端的电压增加0.2V时,通过电阻器的电流增加2mA,则该电阻器的阻值是多少?
答:B组能力训练题2某电阻两端电压为16 V,在30 s内通过电阻横截面的电量为48 C,此电阻为多大?30 s内有多少个电子通过它的横截面?由题意知U=16 V,t=30 s,q=48 C,电阻中的电流 I=q/t=1.6 A据欧姆定律得n=q/e=3.0×1020个故此电阻为10Ω,30 s内有3.0×1020个电子通过它的横截面。解:B组能力训练题33、某灯泡两端的电压为1V时,其电流为0.2A,当电压为2V时,其电流为0.3A,那么电压为1.5V时,则( )
A. 其电流一定为0.25A
B. 其电流一定大于0.225A而小于0.3A
C. 其电流一定大于0.2A而小于0.25A
D. 以上说法均不对5ΩPN为图线过P点的切线,PQ为
U轴的垂线,PM为I 轴的垂线。
则下列说法中正确的是 ( )BD解见下页A.随着所加电压的增大,小灯泡的电阻不变解析:I-U图线各点与原点连线的斜率的倒数表示电阻,由题图,此斜率减小,说明随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大.选项A错;根据电阻的定义得到,对应P点,小灯泡的电阻为对应P点,小灯泡的功率P=U1I2,选项D对。选项B对C错;B组能力训练题5b电压可从0V调到所需电压,
调节范围较大 (已知电源电动势为9V,内阻不计,滑动变阻器的阻值为0-100Ω),(2)在图d电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250Ω。 由热敏电阻的I-U关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为_____V;电阻R2的阻值为 Ω. (2) I1=9/250=0.036A=36mA
I2=70-36=34 mA 由图a得 UR=5.2V R2 =(9-5.2) / 0.034=118.8 Ω 5.2 118.8 解:B组能力训练题66、在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡为“6V 3W”,其他可供选择的器材有:
电压表V1(量程6V,内阻20KΩ)
电压表V2(量程20V,内阻60KΩ)
电流表A1(量程3A,内阻0.2Ω)
电流表A2(量程0.6A,内阻1Ω)
变阻器R1(0~1000Ω,0.5A)
变阻器R2(0~20Ω,2A)
学生电源E(6~8V)
开关S及导线若干. 小灯泡“6V 3W”额定电压为6V,额定电流为0.5A , 即允许通过小灯泡的电流最大不超过0.5A , 最大电压不超过6V。 在选择电压表和电流表时,本着安全、精确的原则.安全原则即量程要大于所测电流或电压值,精确原则是量程要尽量小,量程越小测量越精确.故电流表应选A2,电压表应选V1; 实验中要求电压表在0~6V范围内读取并记录下12组左右不同的电压值U和对应的电流值I,以便作出伏安特性曲线,在上述器材中,电流表应选用 ,变阻器应选用 。在图所示的方框中画出实验的原理图.解:A2R2滑动变阻器选取时要本着安全、够用、调节方便的原则。 “安全”即流过变阻器最大电流(I=E/R)应小于允许通过的最大电流; “方便”即变阻器的总电阻应接近小灯泡的电阻, 本实验中小灯泡在正常工作时电阻为连接电路时,变阻器采取分压式,电流表接成外接法。故应选用R2.原理图如图所示。题目B组能力训练题7 表格中所列数据是测量小灯泡U-I关系的实验数据:(1)分析上表内实验数据可知,应选用的实验电路图 (填“甲”或“乙”);甲(2)在方格纸内画出小灯泡的U-I曲线,分析曲线可知小灯泡的电阻随I变大而 (填“变大”、“变小”或“不变”); (3)如图丙所示,用一个定值电阻R和两个上述小灯泡组成串并联电路,连接到内阻不计,电动势为3V的电源上。已知流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,
则流过灯泡b的电流约
为 A。 变大0.07解见下页用试探法求流过灯泡b的电流,
当Ib =0.05A, Ub =0.2V,则Ia =0.15A, Ub =1.0V,Ua+ Ub =1.2V<3V,
当Ib =0.07A, Ub =0.3V,则Ia =0.21A, Ub =2.7V,Ua+ Ub =3V,所以流过灯泡b的电流约为0.7A。解: (1)测量小灯泡U-I关系的实验数据可知,电压要从0开始,即必须用分压器接法,故选用甲图电路。(2)U-I关系图线的斜率越来越大,故小灯泡的电阻随I变大而变大。(3)流过电阻R的电流是流过灯泡b电流的两倍,则流过灯泡a的电流是流过灯泡b电流的3倍,Ia=3Ib,且Ua+Ub =3V,题目B组能力训练题8.(2015年理综浙江卷22)图1是小红同学在做“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验的实物连接图。(1)根据图1画出实验电路图图1从实物图中可知电压表测量灯泡两端电压,电流表采用外接法,滑动变阻器采用分压接法,故电路图如答图1所示(2)调节滑动变阻器得到了两组电流表与电压表的示数如图2中的①、②、③、④所示,电流表量程为0.6A,电压表量程为3V。所示读数为:①________②_______③_______④_______。两组数据得到的电阻分别为________和_________。0.10A0.24A2.00V0.27V8.3Ω2.7Ω电流表的量程为0.6A,所以每小格表示的分度值为0.02A,电压表的量程为3V,则每一小格表示0.1V,故所示读数为若灯泡两端的电压小,则对应的电流也小,故①④为同一数据,故得到的电阻为②③为另外一组数据,故得到的电阻为题目谢谢21世纪教育网(www.21cnjy.com)全国最大的中小学教育资源网站有大把优质资料?一线名师?一线教研员?
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