内容正文:
第23讲 欧姆定律与电阻的测量
1. 欧姆定律的计算
2. 伏安法测电阻
3. 特殊方法测电阻
一.探究电流与电压电阻的关系:
1.实验仪器:学生电源一个,滑动变阻器一个,电流表一个,电压表一个,10欧,15欧、20欧和30欧的电阻各一个,开关一个,导线若干
2.探究电流与电压的关系:
①实验方法:采取控制变量的方式,控制电阻不变改变电压大小,观察电流变化
②实验电路图与U-I图像:
③实验结论:导体的电阻不变时,通过导体的电流和它两端的电压成正比
3.探究电流与电阻的关系:
①实验方法:采取控制变量的方式,控制电压不变改变电阻大小,观察电流变化
②实验电路图与R-I图像:
③实验结论:导体两端的电压不变时,通过导体的电流和电阻成反比
4.欧姆定律及意义:
①1827年德国物理学家欧姆总结出了欧姆定律,其内容是导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
②欧姆定律的表达式:I=U/R
二.测量电阻的方法
1.伏安法测电阻
原理:利用电阻两端电压电流的比值进行计算
2.伏阻法测电阻
原理:利用串联电路电流相等进行计算
3.安阻法测电阻
原理:利用并联电路电压相等计算
考点一:欧姆定律的计算
【例1】张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )
A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比
B.导体a的电阻大于导体b的电阻
C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1A
D.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
24.如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变,电阻R2与R3的阻值均为10Ω.闭合开关S,断开开关S1,电流表A1和A2的示数之比为3∶1.当把电流表A1和A2分别换成电压表V1和V2后,若把开关S、S1都闭合,电压表V1的示数为U1,电压表V2的示数为U2.则下列选项正确的是( )
A.R1=10Ω B.R1=20Ω C.U1∶U2=3∶4 D.U1∶U2=4∶3
考点二:伏安法测电阻
【例1】如图甲所示的实验电路中,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙,根据实验过程和图像可以得到的信息中,下列说法错误的是( )
A.R1为定值电阻,它的阻值为10Ω B.导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流无关
C.滑动变阻器中的电流与其两端的电压成正比 D.用串联的滑动变阻器可以改变定值电阻两端的电压
26.在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电路如图甲所示,电源电压保持3V不变,分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω、30Ω的定值电阻连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流描绘出如图乙所示的图像,则下列说法不正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器应调到最大值
B.在具体实验操作中,手和眼的分工是手移动变阻器的滑片,眼观电压表
C.本实验的结论:电压一定时,电阻与电流成反比
D.为了得到更普遍的规律,可以改变R两端的电压,再一次进行实验
考点三:特殊方法测电阻
【例1】如图所示是小明测量未知电阻Rx的实验电路,电源两端电压不变,其中R0为阻值已知的定值电阻。当只闭合开关S2时,电流表的示数为I1;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为I2,则下列四个选项中,Rx的表达式正确的是( )
A.Rx= B.Rx= C.Rx= D.Rx=
28.如图所示的四个电路中,电源电压保持不变,R0为已知阻值的定值电阻,Rx是未知电阻。下列四个电路,你认为能够测出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.①②③ B.①②④ C.②③④ D.①②③④
1.关于“伏安法测定值电阻”和“伏安法测小灯泡的电阻”下列说法不正确的是( )
A.两个实验进行多次测量都是为了减小误差,使测量数据更加精确
B.滑动变阻器在两个实验中的作用除了保护电路还有改变电压
C.两个实验的原理相同
D.两个实验都没有用到控制变量法
2.小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为20Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是( )
A.空气湿度越大,湿敏电阻R的阻值越大 B.空气湿度越大,电压表示数越小
C.当空气湿度为40%时,电压表的示数为3.6V D.当电路中电流为0.15A时,空气湿度为50%
3.如图是小唐同学进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器的作用是多次改变电源电压