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1、第十七章 第2节 欧姆定律 辅导科目物理年 级九年级教材版本人教版讲义类型拔高版(适用于考试得分率高于80%的学员)教学目的1理解欧姆定律,能运用欧姆定律进行简单的计算。2通过计算,学会解答电学计算题的一般方法,养成解答电学问题的良好习掼。重、难点重点:欧姆定律的推导和理解难点:欧姆定律的计算授课时长建议授课时长2小时教学内容【课程导入】乔治·西蒙·欧姆 ,生于德国埃尔兰根城。少年时的欧姆因受父亲影响就对物理和数学产生了浓厚的兴趣。欧姆是一个很有科学抱负的人,他长期担任中学教师,边教学生边做研究。由于缺少资料和仪器,这给他的研究工作带来不少困难,但他在孤独与困难的环境中始终

2、坚持不懈地进行着科学探索。欧姆最重要的贡献是建立了电路定律(即欧姆定律)。当时还缺乏明确的电压、电流乃至电阻的概念,使用的电流表也正在探索中,他只好自己动手制作仪器,进行测量。他使用了温差电池和扭秤,经过无数次试验和归纳计算,用了10多年时间才获得成功。 【新知讲解】知识点一:欧姆定律一、欧姆定律师: 由上节课的结论可知: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.我们把它综合起来,用一句话表示就是:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比,这个结论就是欧姆定律. 早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了大量实验研究,发现对

3、大多数导体而言,上面的规律是成立的。人们为纪念他,将电阻的物理量单位以欧姆的姓氏命名。1.欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。如果用U表示加在导体两端的电压,R表示这段导体的电阻,I表示通过这段导体中的电流,那么欧姆定律可以写成如下公式:2.欧姆定律的数学表达式: I=3.公式中使用国际单位:(单位要统一)电压U 的单位:V ; 电阻R 的单位: ;电流I 的单位:A.4.理解欧姆定律公式的物理意义:(1)当导体的电阻R一定时,导体两端的电压增加几倍,通过这段导体的电流就增加几倍.这反映导体的电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比例关系(IU).当

4、电压一定时,导体的电阻增加到原来的几倍,则导体中的电流就减小为原来的几分之一.这反映电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比例的关系(I1/R).公式I=U/R完整地表达了欧姆定律的内容.(2)导体中的电流决定于:电压(U):外因(电源提供);电阻(R):内因(导体本身属性)5.变形公式 : 欧姆定律的变形式:U=IR、R=是电学计算的基本公式,(1)解释U=IR的意义:公式U=IR,表示导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流和该导体电阻的乘积.但要注意,电压是电路中产生电流的原因.导体两端不加电压时,电流为零,但导体电阻依然存在.因此不能认为电压跟电流成正比,跟电阻也成正比.(2)解释R

5、=U/I的物理意义:对同一段导体来说,由于导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,所以比值是一定的.对于不同的导体,其比值一般不同.U和I的比值反映了导体电阻的大小.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于材料、长度和横截面积,还跟温度有关.不能认为R=U/I表示导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比.由于电阻是导体本身的一种性质,所以某导体两端的电压为零时,导体中的电流也等于零,而这个导体的电阻值是不变的.6.欧姆定律使用中注意事项应注意以下四点:(1)适用范围:欧姆定律只适用于纯电阻电路(或用电器),对非纯电阻电路,如含电动机的电路,欧姆定律不再适用.(2)同一性:I=

6、中的电流、电压、电阻是指同一个导体或同一段电路中的各量,三者要一一对应,在解题中,习惯上把同一个导体的各个物理量符号的角标用同一数字表示,如图所示的电路,通过电阻R1的电流,通过电阻R2的电流,电路的总电流I=UR,当电路发生变化时,电路中的总电流可以表示为.(3)同时性:欧姆定律中三个物理量间具有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,从而导致电路中的电流、电压、电阻的变化,因而公式I=U/R中的三个物理量是同一时间的值.不可将前后过程中的I、U、R随意混用.(4)公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的主单位,即I的单位是安培,U

7、的单位是伏特,R的单位是欧姆.二、欧姆定律的应用对于一段导体,只要知道电流、电压、电阻中的两个量,就可以利用欧姆定律求出第三个量。1.已知电压、电阻,求电流:根据I=例题1 一辆汽车的车灯电阻为30 ,接在12 V的蓄电池上,则通过灯丝的电流是多少?解析:根据题意画好电路图.在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号.解:由题可知U12V,RL30,根据欧姆定律可求通过灯丝的电流:I=A由欧姆定律我们看到,在电源不变的情况下,可以通过改变电路中的电阻来改变电流。2.已知电阻、电流,求电压: 根据U=IR例题2 闭合开关后,电路中某一定值电阻R两端的电压为6 V,电流为0.3 A,则电阻R的阻值

8、是多少?解:电阻R两端的电压U6V,通过电阻R的电流I0.3A.根据欧姆定律可知=203.已知电流、电压,求电阻: 根据R=例题3 如图所示,闭合开关后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.3A,求电阻R 的阻值解: 根据题意把已知量再点路途上标出。欧姆定律 I= 得:4. 利用欧姆定律,解电学问题一般步骤:(1) 读题、审题,明确已知的物理量;根据题意画出电路图;(2)在电路图上标明已知量的符号、数值,未知量的符号;(3) 根据已知的物理量选取正确的欧姆定律的公式或变形式;(4)利用相应公式进行求解:注意写出原始公式; 有必要的文字说明;物理量要带单位;【科学世界】酒精浓度检测仪酒精测试仪

9、实际上是由酒精气体传感器(相当于随酒精气体浓度变化的变阻器)与一个定值电阻及一个电压表或电流表组成。酒精气体传感器的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,那么测试仪的电压表示数越大。 【拓展延伸】在理解欧姆定律的基础上,我们还要学会运用欧姆定律分析图像中电阻的大小,比如I-U图像.注意:在分析乙的IU图像的变化情况时,特别是要让学生理解乙元件电阻变化的原因是乙电阻的温度变化了,从而导致电阻增加.同时要提醒学生在解答有关I-U图像的题目时,一定要搞清横纵坐标所表示的物理意义,从图象中找出相关的有用信息,然后利用相应的规律进行求解.例题【例1】把一根阻值是16的电阻丝

10、弯成一个圆环(电阻丝阻值与长度成正比),按如图所示方式连接在3.6V的电源上,则电流表的读数为()A1.2 AB0.9 AC0.3 AD0.12 A【答案】A。【解析】由电路图可知,电路为长的电阻丝R1和长电阻丝R2的并联电路,由于其它条件不变时导体的电阻与长度成正比,所以,R1164,R21612,则电路中的总电阻:R3,由欧姆定律可得,干路电流表的示数:I1.2A。【例2】电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )A. 用电器甲电阻不变,大小为0.1B. 用电器乙电阻随着电流增大而变大,最大值10C. 如果把这两个用电器

11、串联接在6V的电源上,干路中的电流是0.43AD. 如果把这两个用电器并联接在4V的电源上,干路中的电流是0.65A【答案】D【解析】A由图像可知,用电器甲电阻的I-U图像为过原点的倾斜直线,则用电器甲的电阻不变,由图像可知,当U甲=5V时通过的电流I甲=0.5A,由可得,用电器甲的电阻,故A错误;B由图像可知,当用电器乙可得的电压分别为1.5V、2.5V、4V、4.5V、5V时,对应的电流分别为0.05A、0.1A、0.25A、0.35A、0.5A,由可得,对应的电阻分别为30、25、16、12.9、10,所以,用电器乙的电阻随着电流增大而变小,故B错误;C如果把这两个用电器串联且电路中的电

12、流为0.43A时,用电器甲电阻两端的电压=0.43A×10=4.3V,由图像可知,用电器乙两端的电压大于4.5V,则电源的电压大于4.3V+4.5V=8.8V,所以,如果把这两个用电器串联接在6V的电源上,电路中的电流不可能是0.43A,故C错误;D因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,如果把这两个用电器并联接在4V的电源上时,它们两端的电压均为4V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲=0.4A、I乙=0.25A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=I甲+I乙=0.4A+0.25A=0.65A,故D正确。£练习1、如图为某种灯泡的电流I与电压U的

13、关系图像。若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。【答案】 (1). 0.2 (2). 6【解析】有6只这种灯泡串联接在电压为6 V的电源上,每只灯泡两端电压是1 V,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.2A;把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6 V的电源上,由电流I与电压U的关系图象可得,灯泡的电流为0.5A,由并联电路的电流特点可知,流过电阻的电流是:I=1.5A-0.5A=1A,该电阻的阻值为:.2、在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示

14、,由图可知,元件甲的电阻是 ,将元件甲接在电压为2V的电源两端,则流过元件甲的电流是 A,将乙接在电压为2.5V的电源两端,则流过元件乙的电流是 A,此时元件乙的电阻是 .解析:如图所示为导体两端电压与电流的关系图象,我们知道电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,但我们可以利用欧姆定律来求得电阻,观察元件甲的IU图像可知,电阻甲的电阻是固定不变的(不受温度或电压大小的影响),可从甲上任找一对应点,然后利用其电压、电流值计算出电阻,如当加在元件甲两端的电压为1V时,通过甲的电流为0.2A,由欧姆定律可得=5.当元件甲接在电压为2V的电源两端,I-U图象上对应的电流为0.

15、4A,则通过元件甲的电流为0.4A(也可利用欧姆定律求得=0.4A).观察乙的I-U的图象可知,元件乙的电阻随着电压的增大逐渐增大,猜想可能是受温度的影响,当将乙接在电压为2.5V的电源两端,此时对应的电流值为0.5A,则此时,元件乙的电阻为=5答案:5 0.4 0.5 5§知识小结 【课堂检测】1(2019深圳)地磅工作时,重物越重,电表的示数就越大。下列四幅电路图中,R是滑动变阻器,R是定值电阻。其中符合地磅工作原理的是()ABCD2(2019常德)如右图,是某实验小组的同学连接的电路,则()A在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端BS1、S2都闭合时,L1、

16、L2并联,电流表测干路的电流C先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小DS1、S2都闭合时,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小3(2019呼伦贝尔)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中()A电压表V示数变小,电流表A1示数变大 B电压表V示数不变,电流表A2示数变小C电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小 D电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变4(2019葫芦岛)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动。关于该过程,下列说法中正确的是()A电流表A1的示数变小,灯泡的

17、亮度不变B电压表V的示数不变,灯泡的亮度变暗C整个电路的总功率变大 D电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小5(2019抚顺)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,滑片P从A点向右移动的过程中,下列说法正确的是()A电流表A示数变大电流表A1示数不变 B电流表A1示数变大电流表A2示数不变C电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变 D电压表V示数与电流表A1示数的比值变小6(2019青海)在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图象。根据图象,下列说法正确的是()A导体甲的电阻大于导体乙的电阻B通过导体乙的电流与其两端的电压成正比C当导体甲两端的电压为2V

18、时,通过导体甲的电流为 0.2AD将两导体并联后接在 3V的电源上时,干路中的电流为 0.6A7(2019大连)如图所示是小灯泡的电流与其两端电压的关系图象,下列说法正确的是()A小灯泡的电阻不变,阻值为7.2B小灯泡的电流随其两端电压的增大而增加得越来越快C小灯泡的电阻与其两端电压有关,随电压的增大而减小D小灯泡的实际功率与其两端电压有关,随电压的增大而增大8(2019辽阳)如图所示的电路中,电源电压恒定不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,下列说法正确的是()A电压表V2的示数将变小 B灯泡的亮度始终保持不变C电流表A1的示数与电流表A2的示数始终相等D电压表V1

19、的示数与电流表A3的示数比值将变大9(2019福建)如图电路,电源电压恒定,R112R26R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为()A0.3 AB0.6 AC0.9 AD1.2 A10(2019宁波)如图甲所示电路,分别把定值电阻R1、R2(R1R2)接入A、B之间后进行实验,并根据电流表和电压表示数画出A、B之间电阻的PU图象,如图乙所示。如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,同理,可以在图乙中画出它的PU图象则图象所对应的电阻和图象所在的区域分别是()AR1和BR1和CR2和DR2和二实验探究题(共7小题)11(2019

20、安顺)如图甲是一种测定油箱内油量的装置,其中R是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一个浮子。油箱中的油量减少时,油面下降,浮子随液面落下,带着油面的一定高度,把电流表刻度盘改为相应的油量体积数,就可以直接读出油箱中的油量,其中浮子应用了 条件。如果把量程足够大的电压表改装成油量表,要求油量增加时,电压表的读数也增加,电压表应接在甲图中 两端(按图中所标示字母填写)。小军在以上设计的启发下,设计了一种测量体重的装置(如乙图所示),当没有测体重时,滑片P在图中绝缘体处,绝缘体使电路 (选填“切断”或“接通”),电路中R1的作用是 ,在称量过程中,弹

21、簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而 (填“增大”、“减小”或“不变”)。12(2019乐山)小明利用如图甲电路图来测量电源电压U和电阻R1的阻值(1)请按照图甲的电路图,用笔画线表示导线,在图乙中完成实物连接。要求:闭合开关后,当滑动变阻器滑片P向右移动时,电流表示数增大;(2)小明调节滑动变阻器的滑片P,当电流表如图丙时,其读数为 A;并将在移动滑片P的过程中得到的多组电压表、电流表读数,绘成图丁的图象。由图象得出电源的电压U V和电阻R1的阻值R1 ;(3)小明继续探究,移动滑片P的过程中,电流表的最小示数为0.25A,则滑动变阻器的最大阻值为 。13(2019菏泽)电流表

22、的内阻很小,通常情况下可忽略不计,小明探究电流表的电阻值时,如图甲所示,他先将20的定值电阻接入电源电压6V(电压保持不变)的电路中,电路中的电流为0.3A;他将电流表接入电路中,如图乙所示,测得电流却是0.29A。(1)电流表的内阻为 电流表接入电路后,R两端的电压变化了 (保留小数点后二位数字)(2)当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转,其工作原理是 。14(2019温州)温州地区常受台风侵袭,为测量风速,小明设计了一台简易风速仪,其工作原理如图甲所示。装有挡风板和滑片P的轻质滑块与轻质弹簧套在滑杆MN上,弹簧左端固定,右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为0.2米2,均匀电阻丝AB长为2

23、0厘米,阻值为10欧,电源电压U0恒为6伏,保护电阻R0为14欧,电压表量程03伏。弹簧弹力F与弹簧长度改变量x的关系如图乙所示。无风时,滑片P在A处,有风时,滑块移动,稳定后读出电压表示数,计算并查阅下表数据可知风速及风级。风级一级二级三级四级五级六级风速v(米/秒)0.31.51.63.33.45.45.57.98.010.710.813.8风压p(帕)0.0551.41.66.87.21818.939407272.9119表中风压p是指与风向垂直的受风面上单位面积增加的压力(即单位面积受到的风力)。测量时保证风垂直吹在挡风板上,不计一切摩擦阻力。(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻

24、。(选填“变大”、“不变”或“变小”)(2)当电压表示数U为2伏时,风速仪所测的风为几级?(写出计算过程)(3)小明想在风速仪的电压表上直接标出风速,查阅资料后获知该挡风板所受的风力与风速的平方成正比。经计算,他画出了风速v与电压表示数U的关系曲线,如图丙所示。后因保护电阻R0损坏,他将其换成了阻值为5欧的电阻,请你在图丙坐标系中大致画出更换电阻后的风速v与电压表示数U的关系曲线,并在曲线上标出所能测量的最大风速的对应点Q。15(2019咸宁)热敏电阻用来测量温度的变化,灵敏度较高。某实验小组利用热敏电阻将一电流表改装为温度计,实验电路如图所示。实验室提供的实验器材有:电流表(量程为0.6A)

25、,学生电源输出电压恒为24V),滑动变阻器R1(最大阻值为10),滑动变阻器R2(最大阻值为50),单刀双掷开关,用防水绝缘材料包裹的热敏电阻RT,导线若干。已知该热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系为RT2t10(),实验步骤如下:a按照电路图连接好实验器材;b为不烧坏电流表,将滑动变阻器的滑片P调节到a端;然后将单刀双掷开关掷于c端,调节滑片P,使电流表指针指在满刻线位置,并在以后的操作中使滑片P位置不变;c将单刀双掷开关掷于d端,根据热敏电阻的阻值随温度变化的关系,计算出电流表刻度盘各个电流值对应的温度值,重新标注刻度盘,改装成温度计;d在容器中倒入适量的热水,随着热水温度的下降,读岀对应的

26、温度值。(1)根据实验要求,电路中的滑动变阻器应选 (选填“R1”或“R2”)。(2)该温度计能够测量的温度不能低于 ;当电流表示数为0.24A时,对应的温度值为 ;热水温度t与电流I之间的函数关系式为t 。(3)改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的 (选填“左”或“右”)侧。16(2019天津)若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图1甲所示。他们把一个电源(电压恒为U0)、一个定值电阻(

27、阻值为R0)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图1乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。请你解答如下问题:(1)在图1乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式:(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的

28、电路图(如图2所示)。17(2019成都)初三实验小组的同学决定设计一个简易的身高测量仪,可用器材有电压恒定的电源、电压表、电阻丝、定值电阻、开关、导线(若干)等。他们的设想是:用滑片在绷直的电阻丝上滑动代替滑动变阻器;将电压表改装成身高显示仪所测身高越大,显示仪示数越大,且刻度均匀。(1)同学们设计了如图所示电路,老师指出他们的设计有不够合理的地方。你认为下列分析正确的是 。A移动滑片P时,电路的总电阻没有变化B当所测身高越大时,电压表的示数越小C电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比D电压表的示数不能由零变化到最大刻度值(2)在老师的引导下,同学们设计出了正确的电路,是图四个电路中的 电路

29、。(3)确定正确的电路设计方案后,小组成员开始对器材的参数进行选择。他们采用了电压为12V的电源,一根长为80cm的均匀电阻丝(0.5/cm)、量程为03V的电压表。为了让测量仪测量身高的范围达到最大,且测量精确度最高,选择的定值电R1阻值应该为 。(4)利用选定的器材,小组同学连接好了测量电路,对身高为160cm的小曾进行测量时,电压表的示数为1.5V;对小杨进行测量时,电压表的示数为1.2V,则小杨的身高为 cm。【答案】1、B。【解析】A、由图知,定值电阻R和滑动变阻器R串联,电流表测电路中的电流;重物越重时,滑片向下滑动,变阻器R接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,电路中电流变小,则电

30、流表读数变小,不符合电表示数越大的要求,故A错误;B、由图知,定值电阻R和滑动变阻器R串联,电压表测定值电阻R两端的电压;重物越重时,滑片向下滑动,变阻器R接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,则定值电阻R两端电压变大,即电压表示数变大,故B正确;C、由图知,电流表把变阻器R短路,电流不经过R,所以无论重物怎么变化,电流表的读数都不变,故C错误;D、由图知,电压表串联接入电路,电压表相当于测电源电压,所以无论重物怎么变化,电压表的读数都不变,故D错误;2、C。【解析】(1)为保护电路,在连接此电路时,开关应该断开,开关闭合前,滑片应处于最大阻值的右端,故A错误;(2)S1、S2都

31、闭合时,L2被短路,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,故B错误;将滑片右移时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故D错误;(3)先闭合S1、S2时,L1与变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,再断开S1后,L1、L2、变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电路的总电阻变大,由I可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,由UIR可知,滑动变阻器两端的电

32、压变小,即电压表的示数变小,故C正确。3、D。【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测R1支路的电流,电压表V测电源两端的电压。因电源的电压保持不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R1支路的电流不变,即电流表A2的示数不变,故B错误;则电压表V的示数与电流表A2示数的比值不变,故D正确;将滑动变阻器的滑片P由图示位置逐渐向b端移动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R2的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A1的示数变小,则电压

33、表V的示数与电流表A1示数的比值变大,故C错误。4、A。【解析】由电路图可知,灯泡L与变阻器R并联,电流表A1测R支路的电流,电流表A2测干路电流,电压表测电源两端的电压。因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过灯泡L的电流不变,灯泡的亮暗不变,故B错误;将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时,接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R的电流变小,即电流表A1的示数变小,故A正确;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A2的示数变小,则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大,故D错误;由PUI

34、可知,整个电路的总功率变小,故C错误。5、C。【解析】由电路图可知,R0与R1并联,电流表A1测R0支路的电流,电流表A2测R1支路的电流,电流表A测干路电流,电压表测电源两端的电压。因电源电压不变,所以,滑片移动时,电压表V的示数不变,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R0的电流不变,即电流表A1的示数不变,故B错误;则电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变、电压表V示数与电流表A1示数的比值不变,故C正确、D错误;滑片P从A点向右移动的过程中,接入电路中的电阻变大,由I可知,通过R1的电流变小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变小,即电流表A

35、的示数变小,故A错误。6、B。【解析】A、由图象,当通过甲、乙的电流都0.3A时,乙两端电压大于甲两端电压,由R可知乙的电阻大于甲,故A错误;B、由图象可知,通过导体乙的电流与两端的电压成正比例函数,即通过导体乙的电流与两端的电压成正比,故B正确;C、当导体甲两端的电压为2V时,从图象中读出2V时,通过甲的电流为0.4A,故C错误;D、由并联电路的电压特点可知,当导体甲与乙并联后接入电路后它们的电压相等,当UAUB3V时,IA0.6A,IB0.3A,干路中的电流IIA+IB0.6A+0.3A0.9A,故D错误。7、D。【解析】A、根据图象可知,流过小灯泡的电流与其两端电压不成正比,故小灯泡的电

36、阻不是一个定值,故A错误。B、通过小灯泡的电流随其两端电压的增大而增加得越来越慢,故B错误,C、小灯泡的电阻与温度有关,小灯泡的电阻随温度的升高而增大,故C错误,D、小灯泡的电压增大时,电流也增大,根据公式PUI可知,小灯泡的实际功率随电压的增大而增大,故D正确。8、B。【解析】由电路图可知,灯泡与滑动变阻器并联,电压表V1、V2均测电源两端的电压,电流表A1、A3测阻器支路的电流,电流表A2测灯泡支路的电流。因电源电压恒定不变,所以,滑片移动时,电压表V1、V2的示数均不变,故A错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,电流表A2的示数不变,灯泡的亮度始终保持不变,故B正

37、确;将滑动变阻器的滑片P由a点移动到b点的过程中,接入电路中的电阻变小,由I可知,通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A1、A3的示数变大,则电流表A1的示数与电流表A2的示数不相等、电压表V1的示数与电流表A3的示数比值变小,故CD错误。9、C。【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I可得,电源的电压:UIa(R1+R3)0.6A×(12+R3),当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数:Ib0.6A+,当R30时,Ib0.6A

38、+1.2A,当R3时,Ib0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6AIb1.2A,结合选项可知C符合。10、C。【解析】根据乙图中图象可知,当两电阻分别接入电路后两端电压相同时,中的功率大于中的功率,即P1P2,又因为功率P,以及R1R2,当两电阻分别接入电路后两端电压相同时,电阻较小的R2功率大于电阻R1的功率,所以图象对应的电阻是R2;如果把R1和R2并联后接入A、B之间进行实验,首先根据并联电路中总电阻的求解:+,可得并联之后A、B间的电阻要小于R1,同时也小于R2,同理,根据功率P可知,在A、B间电压相同时,两电阻并联后电阻最小,那么此时的功率应该最大,则图象应该在的上方,所以图象所在的

39、区域应在区域;二实验探究题(共7小题)11、【解析】(1)浮子应用了漂浮条件;(2)油量增加时,浮子受到的浮力也变大,杠杆顺时针转动,变阻器连入电路的电阻变小,由分压原理,变阻器的电压变小,根据串联电路电压的规律,定值电阻的电压变大,要求电压表的读数也增加,故电压表应接在甲图中c他b两端;(3)当没有测体重时,滑片P在图中绝缘体处,绝缘体使电路切断;(4)电路中R1串联在电路中起保护电路的作用;(5)在称量过程中,当体重逐渐增加时,在杠杆的作用下滑片上移,弹簧伸长长度变大,根据影响弹性势能的因素,故弹簧(在弹性限度内)的弹性势能随称量物体的重力增大而增大。【答案】漂浮;c和b;切断;保护电路;

40、增大。12、(1)如上图所示;(2)0.6;3;2;(3)10。【解析】(1)由图甲可知,电压表并联在变阻器两端;图乙中两节干电池串联,电源电压为3V,则电压表选择03V量程;由于滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数增大,说明变阻器连入电路的阻值变小,因此需将滑动变阻器的右下接线柱接入电路,实物电路如图所示。(2)由图丙所示电流表可知,其量程是03A,分度值为0.1A,示数为0.6A;由图甲可知,R1与R2串联,由图丙可知,电压表示数为U21V时,电流为I1A;由串联电路的特点和欧姆定律可得,电源电压:UIR1+U21A×R1+1V电压表示数为U22V时,电流为I0.5A,同理可得

41、电源电压:UIR1+U20.5A×R1+2V由解得:U3V,R12;(3)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电流表的示数最小,根据欧姆定律可得最大总电阻:R最大12;因串联电路的总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的最大阻值:R2大R最大R112210。13、(1)0.69;0.20;(2)通电导体在磁场中受力而运动。【解析】(1)由I得,接入电流表后,电路的总电阻:R总,则电流表的内阻为:RAR总R200.69,此时定值电阻R两端的电压:URIR0.29A×205.8V,则R两端的电压变化了:UUUR6V5.8V0.20V。(2)当电流通过电流表时,电流表的指针发生偏转

42、,这是因为电流表内部的通电导体在磁场中受力而运动,即其工作原理是通电导体在磁场中受力而运动。14、(1)在滑片P左移的过程中,电路的总电阻不变;(2)当电压表示数U为2伏时,风速仪所测的风为五级;(3)如下图所示。【解析】(1)因电压表接在滑片上且电压表在电路中相当于断路,所以,电流要流经全部电阻丝,在滑片P左移的过程中,始终是全部电阻丝与电阻R0串联,所以电路的总电阻不变;(2)由图知,电压表测滑片以右电阻丝的电压,根据串联电阻的规律和欧姆定律可得,电路中的电流为:I0.25A,当电压表示数U为2伏时,由欧姆定律可得,AP段电阻丝的阻值:RAP8,因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10,故

43、AP段电阻丝的长度:LAP×20cm16cm,由图乙知,此时弹簧的弹力F14N,此时风对挡风板的压强(风压)为:p70Pa;由表知,此时风力为五级;(3)由图丙可知,风速最大时,原来电压表最大示数为2.5V,由欧姆定律可得,AP段电阻丝的最大电阻为:RAP10,因均匀电阻丝AB长为20cm,阻值为10,故弹簧的压缩长度为20cm,由图乙知,此时弹力F14N+17.5N;若换成了阻值为5欧的电阻,电路中的电流:I0.4A,因电压表量程为03V,故电压表最大示数为3V,由欧姆定律可得,AP的最大电阻为:RAP7.5,此时AP段电阻丝的长度:LAP×20cm15cm,弹簧弹力F与

44、弹簧长度改变量x的关系为过原点的直线,由图乙可知F与x的关系为F N/cm×x,则当LAP15cm,弹簧的弹力FN/cm×15cm13.12N;因该挡风板所受的风力与风速的平方成正比,故有,解得此时的最大风速:v0.86v大,即:U3V时,v0.86v大,可在图象中描出Q点,此时风速v与电压表示数U的大致关系曲线,如下面红色曲线所示:15、(1)R2;(2)5;35;15;(3)右。【解析】(1)将滑片P调节到a端且单刀双掷开关掷于c端时,电路为滑动变阻器的简单电路,电流表测电路中的电流,由电流表的量程可知,电流表指针指在满刻线位置时电路中的电流I大0.6A,由I可得,滑动

45、变阻器接入电路中的电阻:R滑40,即滑动变阻器的最大阻值应不小于40,所以,电路中的滑动变阻器应选R2;(2)因热敏电阻的阻值不能小于零,所以,由热敏电阻的阻值与摄氏温度t的关系RT2t10()可知,该温度计能够测量的温度不能低于5;将单刀双掷开关掷于d端时,滑动变阻器与RT串联,电流表测电路中的电流,当电流表示数为0.24A时,电路的总电阻:R总100,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,RT的阻值:RTR总R滑1004060,对应的温度值t()()35;当电路中的电流为I时,电路的总电阻R总,则RT的阻值RTR总R滑R滑,对应的温度值t()()()15();(3)由t15()可知,当

46、I0.6A时,t5,则改装后的刻度盘的特点是低温刻度在刻度盘的右侧。16、【解析】(1)把一个电源、一个定值电阻和与引出到盒外的两根导线串联一起,电压表可以测量外部电路两端的电压,也可以测量定值电阻两端的电压:故如下图中的两种连接分式;(2)图1中:R0两端的电压UU0U;则电流I,则AB之间的电阻为R,所以AB的长度L××;图2中:电流I,AB之间的电压UABU0U;则AB之间的电阻为R,所以AB的长度L××;(3)当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,超过电压表量程时,可以改变电压表的测量对象,即可电压表在电阻R0与导线AB之间转换即可。如下图:答

47、:(1)如下图中的两种连接分式;(2)图1中:AB的长度L;图2中:AB的长度L;(3)如下图:17、(1)C;(2)丁;(3)120;(4)152。【解析】(1)由图知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测变阻器R2两端的电压,A、移动滑片P时,R2接入电路的阻值改变,电路的总电阻等于两个电阻之和,所以总电阻也会发生改变,故A错误;B、当所测身高越大时,R2接入电路的阻值越大,根据串联分压规律可知,电压表的示数变大,故B错误;C、图中身高的变化量决定了变阻器R2的电阻变化量,该电路中的电流I,电压表的示数:U2R2,由此可见,电压表的示数与R2接入的阻值不成正比,则电压表示数的变化量与R2的阻

48、值变化量不成正比,所以电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比,故C正确;D、当滑片在最下端时,变阻器的阻值为零,电压表的示数为零;当滑片在最上端时,变阻器接入的阻值最大,电压表的示数也最大,因此,电压表的示数能由零变化到最大刻度值,故D错误。【答案】C。(2)由甲电路图可知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测电阻R2两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越大,但由于电压表的示数变化量跟身高变化量不成正比(见第一问C的解析),所以刻度并不均匀,不合题意;由乙电路图可知,变阻器R2与电阻R1串联,电压表测电阻R1两端的电压,人身高越高,R2电阻越大,电压表示数越小,不合题意;由丙电路图可

49、知,变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不会改变R2接入电路电阻的大小,电压表测R2上半部分那段电阻两端的电压,身高越高,电压表示数越小,不合题意;由丁电路图可知,变阻器R2与电阻R1串联,人身高变化不改变R2接入电路电阻的大小,整个电路电流I不变。电压表测R2下半部分那段电阻两端的电压,其示数为:U2IR2下,所以电压表示数与电阻R2的阻值成正比,因此刻度是均匀的,且身高越高,电压表示数越大,符合题意。【答案】丁。(3)由上述分析可知,正确的电路为丁图。电阻丝的最大阻值为:R280cm×0.5/cm40,当电压表示数最大为3V时,测的是全部电阻丝两端的电压,此时电路中的电流:I0.

50、075A,由于丁图中电流大小始终不变,所以电路中的总电阻始终为:R总160,则定值电阻R1阻值应为:R1R总R216040120。(4)由上述分析可知,丁图中电路中的电流始终不变,I0.075A,则小曾进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R小曾20,同理,小杨进行测量时电压表所测电阻丝的阻值:R小杨16,两次电阻的差值为:R20164,又因为电阻丝的规格为:0.5/cm,所以电阻丝相差的长度,也就是两个同学身高的差值为:L8cm,小杨进行测量时电压表的示数较小,说明小杨的身高要小一些,则小杨的身高为:160cm8cm152cm。【课堂总结】 【家庭作业】一选择题(共10小题)1根据欧姆定律,下列

51、说法中正确的是()A通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小B导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大C通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比D导体两端的电压为零时,电阻值也为零2从欧姆定律可以导出公式,此公式说明()A当电压增大到原来的2倍时,电阻 R 增大到原来的2倍B当电流增大到原来的2倍时,电阻 R 减小到原来的二分之一C电阻是导体本身的性质,当电压为零时,电阻阻值不变D当电压为零时,电阻 R 也为零3如图所示,电源两端的电压U6V保持不变,闭合开关S,电流表A1的示数I1为0.3A,电流表A2的表示数I2为0.5A,定值电阻R2的阻值为()A20B12C30

52、D64如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,R10,当闭合开关S,电压表的示数为2V以下判断正确的是()A通过电阻R的电流是0.6AB电阻R两端的电压是2VC通过灯泡L的电流是0.2AD灯泡L两端的电压是2V5把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,通过甲线的电流大于通过乙线的电流,忽略温度的影响,下列判断正确的是()A甲线的电阻大B乙线的电阻大C甲、乙两线的电阻一样大D无法判断6当某一导体两端的电压是6V时,通过该导体的电流是0.6A如果使该导体两端的电压再增加3V,那么这时该导体的电阻和通过的电流分别是()A10 0.9AB10 0.3AC15 0.4AD5 0.6A7某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是()A当导体两端的电压为0时,电阻为0B该导体的电阻随电压的增大而减小C当导体两端的电压为0时,电流为0D当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A8某同学在探究“电阻上的电

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