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1、-2-,-3-,-4-,一、探究电流、电压和电阻的关系 1.在研究电流和电压的关系时,保持电阻的阻值(R)不变,改变加在导体两端的电压(U),研究通过导体的电流(I)和加在导体两端的电压(U)的关系.实验结论:当导体的阻值一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比. 2.在研究电流和电阻的关系时,保持电阻两端电压(U)不变,改变电阻的阻值(R),研究通过电阻的电流和电阻值之间的关系.实验结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比. 二、欧姆定律 1.内容:通过导体的电流与这段导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.,-5-,重点认知 (1)关于欧姆定律的理解:欧姆定律的
2、推导公式为R= ,但绝不能说导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比.对于同一段导体而言,电压和电流的比值是一定的(不考虑温度对电阻的影响).因为导体的电阻大小是由它本身的因素决定的,不随其两端的电压和所通过的电流I的变化而变化. (2)利用欧姆定律解题应注意:同一性:公式中的I、R、U是对同一段导体而言的;同时性:公式中的I、R、U是在同一状态下,同一时刻相应的I、R、U;统一性:各物理量的单位统一为国际单位.,-6-,3.串、并联电路中电流、电压和电阻的特点,-7-,三、伏安法测量电阻,2.实验电路图:如图17-1所示.,-8-,3.实验过程:用电压表测出待测电阻两端的电压
3、U,用电流表测出此时通过待测电阻的电流I,利用公式R= 计算出电阻的大小.调节滑动变阻器,重复上述步骤.多次测量,取R的平均值. 重点认知 (1)连接电路时开关要断开;闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移至最大阻值处. (2)实验中滑动变阻器的作用:a.保护电路;b.改变待测电阻两端的电压,从而改变电路中的电流,多测几组电压值和电流值,求出电阻的平均值,以减小误差.,-9-,考点1 探究电流、电压和电阻的关系 【例1】 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,老师提供的器材有:电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表和开关各一个,四个定值电阻(10 、15 、20 、30 ),两个滑动变阻器(规
4、格分别是“5 ,2 A”、“20 ,1 A”),导线若干. (1)请用笔画线表示导线,在图17-2甲中将实验电路图连接完整.,-10-,(2)在连接电路时,要求先将开关、滑动变阻器分别处于 的位置(填字母). A.闭合、阻值最小处 B.断开、阻值最小处 C.断开、阻值任意处 D.断开、阻值最大处 (3)实验时,先在ab间接入10 电阻,移动滑片P,使电压表示数为3 V,并记录相应的电流值;再改接15 的电阻,此时滑片P应向 (选填“c”或“d”)端移动,这样移动滑片的目的是 . (4)本实验需在ab间先后接入上述四个定值电阻,为完成整个实验,应该选取规格为 的滑动变阻器. (5)通过实验获得数
5、据,得到如图乙所示导体的电流I随电阻R变化的图象,由图象可得出结论: .,-11-,【解析】 (1)定值电阻与滑动变阻器、电流表串联接入电路;电压表与电阻并联,电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出.(2)在连接电路时,要求先将开关断开,滑动变阻器滑片处于最大阻值处,故选项D符合题意.(3)定值电阻由5 更换为10 后,定值电阻两端的电压变大,为保持定值电阻两端电压不变,由电路图可知,应将变阻器滑片向c端移动,增大滑动变阻器接入电路的阻值,使电路中的电流变小,定值电阻两端的电压减小到原来的3 V.(4)实验中,当定值电阻为30 时,流过电路的电流I=0.1 A,滑动变阻器接入电路的阻值R滑
6、=15 5 ,为使实验能顺利进行,可以更换最大阻值较大的滑动变阻器,使用规格为“20 ,1 A”的滑动变阻器,使定值电阻两端的电压等于3 V.(5)从表中数据可以看出,导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.,-12-,【答案】 (1)如图17-3所示 (2)D (3)c 使定值电阻两端的电压保持3 V不变 (4)“20 ,1 A” (5)电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,-13-,【变式训练1】 如图17-4所示的电路,电源电压恒定.某同学用该电路验证“在导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比”.他多次只改变电阻箱R1的阻值,测得相应的电流值,如下
7、表所示:,-14-,(1)根据表中数据,通过导体的电流与导体的电阻 不成 (选填“成”或“不成”)反比,其原因是 没有控制电阻箱R1两端的电压不变 . (2)此实验中,电源电压为 3 V.,-15-,考点2 欧姆定律 【例2】 如图17-5所示,干路上的电流I=0.3 A,电阻R1=10 ,通过R1的电流为I1=0.2 A,则电阻R1两端的电压为 V,R2的阻值为 .,-16-,【解析】 根据欧姆定律可得,电阻R1两端的电压U1=I1R1=0.2 A10 =2 V,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则通过R2的电流I2=I-I1=0.3 A-0.2 A=0.1 A,并联电路中各支路两端的电
8、压相,【点拨】 解此类题目时,应抓住串、并联电路电流、电压的特点,比如此题中并联电路中各支路电压相等,干路电流等于各支路电流之和. 【答案】 2;20,-17-,【变式训练2】 如图17-6所示是A、B两定值电阻的U-I图象,由图象中信息可知:通过A导体的电流为0.2 A时,A导体两端电压为 4 V;若将A、B两电阻并联接在4 V电源的两端,则电路中干路里的电流为 0.6 A.,-18-,考点3 伏安法测电阻 【例3】 在测额定电压为2.5 V小灯泡电阻的实验中: (1)如图17-7所示,荣荣同学所连接的电路存在错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确.请你在应改动的导线上打“”,并用笔画
9、线代替导线在图中画出正确的接法.,-19-,(2)电路正确连接后,闭合开关小灯泡不发光,电流表有示数,电压表几乎没有示数,出现这一故障的原因可能是 . (3)排除故障后,荣荣同学进行了四次测量,并将部分实验数据和现象记录在下面的表格中,请你帮他将表中未填的数据和现象填写完整.,-20-,(4)荣荣同学分析以上实验数据,发现小灯泡的电阻值存在明显差异,原因可能是: .,-21-,【解析】 (1)由图知,电压表串联在了电路中,且灯泡未正常接入电路.正确电路如图17-8,应将电压表与灯泡并联.(2)闭合开关后小灯泡不发光,电流表有示数,说明电路不是发生了断路,而是短路,又因电压表几乎没有示数,说明了
10、是小灯泡短路.(3)R= =10 ;此时小灯泡两端的电压等于小灯泡的额定电压,所以小灯泡正常发光.(4)小灯泡的电阻值存在明显差异是因为灯丝电阻受温度的影响. 【点拨】 小灯泡是由于灯丝通电后发热而发光的,其两端电压改变时,灯丝温度变化较大,所以灯丝的阻值会随电压的增大而增大. 【答案】 (1)如图17-8所示 (2)小灯泡短路 (3)10;正常发光 (4)灯丝电阻受温度的影响,-22-,【变式训练3】 谢敏同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9 ),电源选用两节干电池. (1)按图17-9甲电路,将图乙中电流表正确连入电路.,-23-,【答案】 如图所示:,(2)该同学检查电路连接正
11、确,合上开关,可是无论怎样移动滑片,电压表示数总为3 V不变,你认为发生故障的原因可能是 R1处断路 或 R2处短路 . (3)清除故障后,谢敏将滑片P向左滑动时,电压表示数将 增大 (选填“增大”“减小”或“不变”),当P滑到某一位置时,两表读数如图丙所示,由此可知R1= 10 .你认为这个结果可靠吗?答: 不可靠 , 理由是 没有多次测量求平均值 .,-24-,一、探究电流与电压、电阻的关系 【例题】 (2017重庆)小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材如图甲所示,电源为两节新的干电池,滑动变阻器上标有“10 1 A”字样,阻值分别为5 、10 、20 、30 的定值电阻各一个.
12、,-25-,(1)请用笔画线代替导线,把图甲所示的电路补充完整(滑片P向右滑,滑动变阻器接入电路的电阻变大).(图略) (2)小宇同学首先将5 定值电阻接入电路,将滑片P滑到 B (选填“A”或“B”)端,再闭合开关,调节滑片P,使电压表示数到达某一数值,电流表的示数如图乙所示,该示数为 0.4 A. (3)接下来,小宇同学应该 断开开关 ,并且将滑动变阻器阻值调到最大处,然后将5 的电阻 替换为10 .闭合开关,调节滑片P,使电压表示数为2V,将电流表示数记录在表格中.,-26-,(4)将定值电阻换成20 重复第(3)的操作,由表格中数据发现:在电压一定时,电流与电阻成 反比 (选填“正比”
13、或“反比”).本次探究中若换用30 的定值电阻接入电路,无论怎样调节滑片P,电压表示数始终 大于 (选填“大于”或“小于”)所需电压.,-27-,二、测量小灯泡的电阻 【例题】 (2017浙江丽水)小科连接好如图1所示电路,闭合开关,按一定操作来测量“小灯泡的电阻”,获得实验数据如表:,-28-,(1)表中第2次实验时,小灯泡电阻为 10 ; (2)将表中电流、电压数据转换为I-U图象(图2),正确的是 A ; (3)小科发现第3、4两次实验小灯泡不发光,出现这种现象的原因是 小灯泡的实际功率太小 ; (4)小君按小科的方法连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表指针不偏转,电压表指针偏
14、转,若此电路只有一处故障,你认为该故障是 小灯泡断路 .,-29-,【练习题】 1.(2017山东省滨洲市)某实验小组的同学们用图甲所示电路进行“探究电流与电压的关系”的实验.,-30-,(1)请根据实物图在虚线框内画出对应的电路图. 答案:略 (2)连接电路时,开关应该 断开 . (3)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于 B 端(选填“A”或“B”). (4)闭合开关,同学们发现,电流表没有示数,电压表示数接近电源电压,原因可能是 电阻断路 . (5)实验中通过调节滑动变阻器滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值如表,第4次实验电流表示数如图乙所示,则此时电流表示数为 0.36
15、 A,通过分析表中的数据能够得出的结论是 在电阻不变时,电阻的电压与通过的电流成正比 .,-31-,(6)该小组的同学们利用电源、开关、最大阻值为R0的滑动变阻器、电流表、导线按如图丙所示电路测定待测电阻Rx的阻值,他们进行如下操作: A.闭合开关,将滑动变阻器滑片P滑至a端,读出电流表示数为I1; B.将滑动变阻器滑片P滑至b端,读出电流表示数为I2; C.待测电阻Rx的阻值的表达式为Rx= R0 (用I1、I2、R0表示),-32-,2.(2017甘肃天水)在测电阻的实验中,实验的器材有:干电池3节,电流表、电压表各一个,开关2个,滑动变阻器1个,待测电阻2个,导线若干.,-33-,(1)
16、如图所示,图甲是实验的电路图.小丽按照电路图连接电路时,开关应 断开 . 闭合开关S后,小丽发现电流表和电压表的指针均不动.她断开开关S,检查线路连接无误后,把电压表与b点相连的那根导线改接到c点,再次闭合开关S时,发现电流表的指针仍不动,但电压表的指针有明显的偏转.若电路中只有一处故障,则故障是 bc之间断路 . 排除故障后,正确连接电路,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,当电压表的示数为1.6 V时,电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 0.32 A,Rx= 5 .,-34-,(2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Ry的测量.如图2所示是他们按照设计连接的部分实验电路. 请你依据下面的实验步骤,用画笔线代替导线,将实验电路连接完整.(只添加一条导线) 答案:,-35-,实验步骤: A.开关S1和S2都断开,将变阻器的滑片P移到阻值最大
