内容正文:
第44讲 欧姆定律与电路分析
主干梳理
1. 德国物理学家欧姆在大量实验的基础上,得出了电流、电压跟电阻的关系:一段导体中的电流与该段导体两端的__电压__成正比, 与该段导体的__电阻__成反比,这个实验结论叫做欧姆定律,表达式为__I=__。
2.变形公式:电压U=__IR__;电阻R=____。
串联电路、并联电路的特点
类型
串联电路
并联电路
电路图
电流
I=I1=I2
I=I1+I2
电压
U=U1+U2
U=U1=U2
电阻
R=R1+R2
=+
比例分配
=,电压的分配与电阻成正比
=,电流的分配与电阻成反比
【实验突破】实验一__探究电流与电压、电阻的关系
1.研究通过同一段导体中的电流与它两端的电压之间的关系
(1)根据右图所示电路图连接实验电路。在连接电路前,先考虑电压表、电流表的量程选择。连线时要注意电流从电表的正接线柱流入,开关处于__断开__状态,滑动变阻器的滑片处于__最大阻值处__。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,同时注意观察电压表使它的读数由小到大。每读一次电压值,同时读取相应的电流表的读数,并记录数据。
(3)分析记录的数据,可得到结论:同一段导体中(电阻一定),电流与电压成__正比__。
2.研究相同电压下通过不同导体中的电流与它的电阻之间的关系
(1)实验电路中,采用不同阻值的电阻时,使电阻两端的电压__保持不变__,观察通过电阻的电流大小。
(2)每一次更换不同阻值的电阻时,先要断开__开关__,再接上电阻,闭合开关,适当调节滑动变阻器滑片的位置,使电阻两端的电压__保持不变__,观察电流表读数,并记录。
(3)分析记录的数据,可得到结论:在相同电压下,通过不同导体中的电流与它的电阻成__反比__。
分析1、2两次实验,可得到结论:一段导体中的电流与该段导体两端的电压成正比,与这段导体的电阻成反比。
3.在实验中,研究电流与电压之间的关系时,滑动变阻器的作用是改变电路中的电流和导体两端的电压;研究电流与导体电阻之间的关系时,滑动变阻器的作用是保持导体两端的电压不变。
实验二__伏安法测电阻
1.实验器材:电源、导线、开关、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验原理:__R=__。
3.电路图及实物图(如图甲、乙所示)
(1)连接电路时,开关处于__断开__状态。
(2)滑动变阻器的滑片P应处于__B__(填“A”或“B”)端。
(3)电流表量程应该选择__0~0.6__A。
4.电路故障分析
(1)连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电压表有示数,电流表无示数,则发生这种故障的原因可能是__电阻R发生断路__。
(2)实验中若将电流表和电压表位置互换,出现的现象是电压表示数接近电源电压,电流表无示数。
5.数据处理
实验次数
U/V
I/A
R/Ω
R的平均值/Ω
1
1.6
0.16
2
2
3
2.4
0.24
6.数据分析
(1)第2次实验中,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为__0.2__A。
(2)实验中所测电阻R的平均值为__10__Ω。
(3)根据实验数据在图丁中绘制出电阻R的I——U图像。
【答案】图略
(4)当R两端的电压为6 V时,通过R的电流为__0.6__A;当R两端的电压为0 V时,R的阻值为__10__Ω。
7.实验中滑动变阻器的作用
(1)__保护电路__。
(2)__调节定值电阻两端的电压__。
8.更换元件
如果用以上装置测量额定电压为2.5 V的小灯泡的电阻,测得以下数据:
实验次数
1
2
3
4
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
电流/A
0.12
0.18
0.24
0.28
(1)请你绘出小灯泡的I——U图像。
【答案】图略
(2)根据图像可知,小灯泡的阻值是__变化__(填“不变”或“变化”)的,影响其变化的主要因素是__温度__。
(3)分析数据可知,小灯泡两端的电压越高,小灯泡的电阻越__大__。
(4)在求小灯泡电阻时__不能__(填“能”或“不能”)求其平均值。
(5)在测量小灯泡电阻的实验中,多次测量的目的是寻找小灯泡电阻的阻值随温度变化的规律。
(6)小灯泡在额定电压2.5 V时的电阻是__8.9__Ω,如果将2个相同规格的小灯泡串联在4 V的电路中,此时电路中的电流为__0.24__A。
易错自纠
下列说法正确的打“√”,错误的打“×”。
1. 欧姆定律是在大量实验的基础上,得出了电流、电压跟电阻的关系,适合所有电路计算。( × )
2. 由变形公式R=可知,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。( × )
3. 研究I与R之间的