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文档简介
1、一、电流与电压和电阻的关系 二、欧姆定律易错易混点一 对欧姆定律公式I=U/R和表达式R=U/I含义的理解 易错易混点二 根据欧姆定律判断动态电路中电压表、电流表示数的变化 第十七章 欧姆定律第1课时 电流与电压和电阻的关系 第1页/共42页探究电流与电压、电阻的关系【习题答案与解析】第2页/共42页【新旧教材变动对比】(1)把实验“探究电阻上的电流跟两端电压的关系”改为两个实验“探究电流与电压的关系”和“探究电流与电阻的关系”;(2)把实验“测量小灯泡的电阻”改为“电阻的测量”并在实验时明确提出“伏安法测电阻”;(3)以例题的形式讲解了“电阻的串联和并联”。第3页/共42页一、电流与电压和电
2、阻的关系1.在 一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成 比。2.在 一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻 成 比。二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成 比,跟导体的电阻成 比。2.公式表达: 。公式可变形为 或电阻正电压反正反I I= =U U/ /R R U U= =IRIR 第4页/共42页R=U/I。对于R=U/I,不能说“导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过的电流成反比”,因为导体的电阻由导体本身的材料、长度、横截面积等因素决定。3.电阻的串联与并联(1)电阻的串联A.等效电路:B.理解:串联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都 ,相当于增加了 。(2)电阻的并
3、联A.等效电路:B.理解:并联电路的总电阻比任何一个分电阻的阻值都 ,相当于增加了 。大长度小横截面积第5页/共42页 易错易混点一 对欧姆定律公式I I= =U U/ /R R和表达式R R= =U U/ /I I含义的理解【例1】根据欧姆定律公式I=U/R的变形式R=U/I及电阻的性质,可以判定( )A.当U变大时,U/I变小 B.当U变大时,U/I变大C.当U变小时,U/I不变 D.当U=0时,U/I=0 易错原因:不能正确理解I=U/R与R=U/I的不同意义;错误地认为电阻与电压成正比或与电流成反比。C C 第6页/共42页技巧规律:导体的电阻大小是由导体本身的因素(材料、长度、横截面
4、积和温度)来决定,而与通过导体的电流和加在导体两端的电压无任何关系,所以凡是说导体的电阻与电流或电压成何种关系的说法均是不对的。 举一反三:1.由公式I I= =U U/ /R R变形得R R= =U U/ /I I。对此,下列说法正确的是( ) A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大 B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大 C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零C C 第7页/共42页2.一段导体两端的电压是4 V时,导体中的电流是 1 A,如果将其两端的电压减小到2 V,导体中的电流为( ) A.2 A B.0.25 A C
5、.3 A D.0.5 A3.(2013自贡)如图2所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S由断开到闭合时,电流表的示数将 ,电压表与电流表示数的比值将 。(以上两空均填“变大”、“变小”或“不变”) D D 变大 不变第8页/共42页【重点知识拓展】欧姆定律理解再深化使用欧姆定律要注意“三个一”:(1)同一体:公式中的三个物理量I、U、R是对应同一段导体或同一段电路上的电压、电流和电阻,绝对不允许三个物理量对应两个不同的导体或电路中的数值。(2)同一时:当电路发生变化时,导体中的电流和电压都会发生相应的变化,因此在运用欧姆定律公式时,应注意公式中三个物理量I、U、R一定要针对同一时刻的数值。(
6、3)统一性:公式中三个物理量I、U、R的单位必须是统一的,即分别是A、V、;若在实际运算中不是这三个单位,则要先进行单位的换算,才能代入公式进行计算,切勿乱用单位。 第9页/共42页 易错易混点二 根据欧姆定律判断动态电路中电压表、电流表示数的变化【例2】如图3所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器R2的滑片P向左移动时,电流表和电压表示数的变化情况是( ) A.电流表的示数变小,电压表的示数变大 B.电流表的示数变小,电压表的示数变小 C.电流表的示数变大,电压表的示数变大 D.电流表的示数变大,电压表的示数变小A A 第10页/共42页易错原因:对电路的连接方式不明,对电压表所
7、测的对象不明,因而不能根据电路中变阻器接入电路电阻的变化,准确判断电路中电流的变化,从而确定电流表、电压表示数的变化。解析:本题中电阻R1与滑动变阻器R2是串联连接,滑动变阻器连入电路的是右边部分,电压表是测滑动变阻器两端的电压。当P向左移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,根据I=U/R可知电路中的电流I变小;R1的阻值不变,根据U1=IR1可知它两端的电压变小,再根据串联电路的电压规律:U=U1+U2,由于U不变,U1变小,则U2就变大。 第11页/共42页举一反三:1.如图4所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,电压表和电流表的示数如何变化( )A.电压
8、表示数变大,电流表示数变大 B.电压表示数变小,电流表示数变小C.电压表示数变大,电流表示数变小 D.电压表示数变小,电流表示数变大技巧规律:分析解答此类问题的步骤:(1)要先确定电路的连接方式;(2)确定电表所测的对象;(3)根据电路的变化、变阻器连入电路的电阻变化来确定变化的物理量;(4)根据欧姆定律公式I=U/R确定所引起变化的物理量发生了何种变化。C C 第12页/共42页2.如图5所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是( ) A.L1亮度不变,电流表示数变小 B.L1亮度不变,电流表示数不变 C.L1亮
9、度增大,电流表示数不变 D.L1亮度减小,电流表示数变小A A 第13页/共42页3.如图6所示电路中,电源电压不变,当滑动变阻器的滑片向左移动时,图中各表的示数及电灯的亮度变化情况是:电灯的亮度 ;电流表A ;电压表V1 ;电压表V2 。 不变不变变大不变第14页/共42页探究电流与电压、电阻的关系1.在探究电流和电压的关系时,改变电阻两端的电压有两种方案:一是通过调节滑动变阻器的滑片来改变电阻两端的电压;二是通过增加电池的节数来改变电阻两端的电压。但实验中通常采用第一种方案。2.在探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是调节电阻两端的电压成倍地变化;在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的
10、作用是调节电阻两端的电压保持不变。3.在分析实验结论时,不能丢掉前提条件。在研究电流与电压的关系中,要保持电阻不变,即电流与电压成正比的前提条件是保证电阻恒定不变;在研究电流第15页/共42页和电阻的关系时,要保持电压不变,即电流与电阻成反比的前提条件是保证导体两端的电压不变。4.在分析实验数据、得出实验结论时,不能将变化关系弄反,颠倒因果关系。正确的表述为:在电阻一定时,电流与电压成正比;在电压一定时,电流与电阻成反比。【例题】某组同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验,已知电源电压为3 V保持不变。(1)请在方框内画出该实验的电路图。答案:(1)如图所示第16页/共42页(
11、2)该同学检查电路连接正确,闭合开关,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 。(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如下表。根据表中数据得到的结论是 ,通过计算可知,此次实验所用的电阻为 。(4)接着探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”。首先将5 的电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2 V,读出并记下电流值;然5 5电阻R R接触不良 电阻一定时,通过导体的 电流跟导体两端的电压成正比 第17页/共42页将5 的电阻改接成10 的电阻,他下一步的操作应该是:闭
12、合开关,向 移动滑动变阻器的滑片,直到电压表的示数为 V,并记下电流值;再改接20 的电阻,重复上述实验。(5)实验开始时,滑动变阻器的作用是 。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,滑动变阻器的作用是 。(6)在许多实验中都需要进行多次测量,其目的有以下两种:A.是为了从不同情况中找到普遍规律;B.是为了求平均值以减小误差。你认为在本实验中测量多组数据的目的是 (填“A”或“B”)。右2保护电路电阻保持灯L L两端的电压不变 A第18页/共42页一、伏安法测电阻 二、欧姆定律的应用易错易混点一 电路的综合分析第十七章 欧姆定律第2
13、2课时 电阻的测量 欧姆 定律在串、并联电路中的应用伏安法测电阻【习题答案与解析】第19页/共42页一、伏安法测电阻1.实验原理: 。2.实验器材:电源、开关、 、 、 、 和导线若干。3.电路图:(请你画在图12的方框中)图12图13电流表R R= =U U/ /I I电压表滑动变阻器待测电阻答案:如图1313所示第20页/共42页4.为了减小误差,实验中一般要多测量几组电流和电压的数据,分别计算出相应的电阻,然后取 。5.滑动变阻器的作用:(1) ;(2) 。二、欧姆定律的应用1.串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以各分电阻 。当串联电路中的一个电阻改变时,电
14、路中的电流及另一个电阻两端的电压 (填“不变”或“改变”)。2.当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流 ,干路电流 ,另一个支路的电流和电压都 。(均填“不变”或“改变”)平均值改变电路中的电流保护电路之和改变改变改变不变第21页/共42页易错易混点 电路的综合分析【例题】如图15所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S1、S2,两电表均有示数。若断开开关S2,则( )A.电流表的示数变大,电压表的示数变小B.电流表的示数变小,电压表的示数变大C.电流表和电压表的示数都变小D.电流表和电压表的示数都变大C C第22页/共42页 解析:当两个开关都闭合时,只有R
15、2连入电路,电压表测电源电压,电路中的电流也较大。再断开开关S2时,R1、R2串联接入电路,电压表只测R2的电压,示数要比电源电压小;电路中的总电阻变大了,故电流表的示数要变小;而电压表在开关断开前后测的都是R2两端的电压,电阻R2是定值电阻,其阻值等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值,故电压表和电流表的比值是不变的。易错原因:不能根据电路中开关的闭合,准确判断电路的连接方式的变化,以及电流表、电压表测量对象的变化而无法作出正确解答。第23页/共42页举一反三:1.如图16所示的电路,电源电压保持不变。当闭合S、断开S1时,电流表的示数为0.2 A;当闭合S、S1时,电压表的示数为10 V
16、,则下列说法正确的是( ) A.电阻R2的阻值一定为30 B.电源电压为10 V C.电阻R1的阻值一定为20 D.闭合开关S1后,电流表示数将变小 B B第24页/共42页2.标有“10 1 A”和“15 0.6 A”的两只电阻,把它们串联起来,两端允许加的最大电压是( )A.25 V B.15 V C.10 V D.19 V3.如图17所示的电路中,电源电压U4.5 V且保持不变,电阻R15 ,滑动变阻器R2的最大值为20 ,电流表量程为00.6 A,电压表量程为03 V。为保证电表安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是( ) A.2.5 10 B.020 C.2.5 20 D.010 A
17、AB B第25页/共42页伏安法测电阻【例题】小楠同学想测量一个定值电阻的阻值。(1)如图18-甲是小楠设计的实验电路,请你根据图18-甲用笔画线代替导线在图18-乙中将没有连接完的实物电路补充完整,要求滑动变阻器的滑片向左移动时电流表的示数变大。 答案(1 1)如图1 1所示第26页/共42页 (2)电路接通前,小明用开关试触,先是发现电流表示数如图18-丙所示,则产生的原因是 。小明调整电路后发现电压表示数如图18-丁所示,则产生的原因是 。测量电流超过电流表量程 电压表“”、“-”-”接线柱接反了 第27页/共42页(3)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数。小
18、亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是 。(4)连好电路后,闭合开关S,小楠发现电流表的示数不为零,电压表的示数为零,产生故障的原因可能是下列的哪种情况 。 A.定值电阻短路 B.电源电压太小 C.定值电阻处接触不良 D.电压表的正、负接线柱接反连接电路时开关没有断开 A A 第28页/共42页(5)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数 (填“变大”、“变小”或“不变”)。(6)由于自己的疏忽,小楠同学做完实验后才发现,她把测量的电流值都写在草稿纸(虚线框内)上而忘了填入记录表格中。请你帮助小楠同学根据草稿纸中数据,算得电
19、阻的阻值为 。 变小 6.2 6.2 第29页/共42页(7)实验中滑动变阻器的作用:一是 ;二是通过改变滑片的位置,改变电路中的电流和待测电阻两端的电压,多次测量出电压和电流,计算出相应的电阻值。(8)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。(9)另一组同学在实验中,不小心将滑动变阻器损坏(不能使用了),一时又找不到其他变阻器。此时该同学将滑动变阻器从电路中撤下后,假如还能测出R的阻值,那么,滑动变阻器损坏后,可能对实验结果的影响是 。为了克服上述缺点,除了换用新的滑动变阻器外,还可以采用的办法是: 。(写出一个即可)减小实验误差 保护电路 无法多次测量求平均值 更换不同的
20、电源 第30页/共42页(10)完成上述实验后,小楠同学想用原电路测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻。他用灯泡替换了电阻 R,闭合开关后,调节滑动变阻器,测得五组实验数据如下表所示: 根据上述实验数据,小楠画出小灯泡的电流随其两端电压变化的关系曲线,如图19。由图19可知小灯泡的电阻是变化的,你认为出现这种现象的原因是 ;小灯泡正常发光时的电阻是 。灯丝电阻随温度的变化而变化 7.147.14 第31页/共42页【习题答案与解析习题答案与解析】第第1 1课时课时课前小测课前小测1.B 2.C 3.欧姆 电阻 4.电阻 正 电压 反5.U I R伏特(V) 安培(A) 欧姆() I=U/
21、R6.36 导体 1 200精练广东考点精练广东考点1A 2.B 3正 B 4D 5B 6.11 2 0.6 7.10 损坏电流表第32页/共42页第第2 2课时课时课前小测课前小测1.C 2.C 3.R=U/I 误差 滑动变阻器 4.1.4 0.28 5 5.5 23 11 32 精练广东考点精练广东考点1.D 2.甲 乙 变小 变小 3.GFAHDBECI4.(1)如图2所示 第33页/共42页(2)R1处断路 R2处短路 (3)增大 10 不可靠,没有多次测量求平均值5.断开S1时,闭合S2,记录电流表的示数为I2(或S1、S2都闭合时,记录电流表的示数为I2)I1R0/I2或I1R0/
22、(I2-I1)6.C 7.A 8.0.5 8感悟广东中考感悟广东中考 1.C 2.B 3.6 9 9 4.10 0.6 3.35.如图3所示 第34页/共42页6.(1)如图4 (2)F 保持定值电阻两端的电压为1.5 V不变 (3)“50 1 A” 当20 的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5 V,滑动变阻器接入电路中的阻值是40 ,若选用规格为“20 2 A”滑动变阻器,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终无法达到1.5 V。 第35页/共42页7.(1)闭合S1,断开S2,通过R1的电流I=U1/R1=6 V/50 =0.12 A(2)闭合S1、S2,R1和R2并联,所以U1=
23、U2=U=6 V干路电流:I=5I1=50.12A=0.6 A通过R2的电流:I2=I-I1=0.6 A-0.12 A=0.48 AR2的阻值:R2=U2/I2=6 V/0.48 A=12.5 (3)移动滑片P,通过R2的电流不变,即 I2=0.48 A通过滑动变阻器的电流:I1=I-I2=0.68 A-0.48 A=0.2 AR1的阻值:R1=U/I1=6 A/0.2 A=30 第36页/共42页课时作业二十二课时作业二十二基础强化基础强化1A 2D 3B 40.4 0.6 10 0 10能力提升能力提升1.A 2.C 3.(1)乙 电阻 电压 正比 (2)乙 电压 电阻 反比4(1)00.6A A 右 0.48 右 10(2)把滑片P移到滑动变阻器最左端,此时滑动变阻器的阻值为0。把电压表连入电路时,电流表的示数I=(U/R)+(U/R压),当不接电压表
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