内容正文:
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2023浙教版科学七升八暑期
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快人一步
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培优讲义(十四)
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欧姆定律
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一、探究电流与电压、电阻的关系
1.采用的研究方法是:控制变量法。
即:①保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
②保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
2.实验电路:
3.结论:①在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;
②在电压不变的情况下导体中的电流与导体的电阻成反比。
4.注意点:
(1)开关断开连接电路;电表的正确使用;滑片的位置。
(2)控制变量法的运用:a.在研究电流与电压关系时,控制了电阻不变;
b.在研究电流与电阻关系时,控制了电阻两端电压不变。
(3)进行多次测量,避免实验的偶然性和特殊性,使实验结论更具普遍性。
(4)滑动变阻器的两个作用:a.保护电路;b.调节电路电流,改变定值电阻两端的电压;
c.保持定值电阻两端的电压不变。
二、欧姆定律
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。
2.数学表达式I=U/R。变形公式:U=IR R=U/I。
3.说明:①适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能);
②I、U、R对应同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。
③同一导体(即R不变),则I与U成正比。同一电源(即U不变),则I与R成反比。
④R=U/I是电阻的计算式,它表示导体的电阻可由U/I计算出大小,电阻是导体本身的一种性质,与电压U和电流I等因素无关。
4.注意点:①同一性、同时性;②电流与电压的因果关系;③描述结论时,先说条件,再说结论。
三、伏安法测电阻:
(1)原理: R=U/I 。
(2)电路图:
①用 电压表 测出电阻R两端的电压U;
②用 电流表 测出通过电阻R的电流I;
③计算出电阻的值R=U/I。
④滑动变阻器的作用 保护电路和得到多组数据,多次测量求平均值减小误差 。
例1、在“探究电流与电压的关系”的实验中,分别用R1.R2两个电阻进行了探究,并根据各自的实验数据绘制出如图所示的I﹣U关系图象,从图中可以看出R1、R2的大小关系为( )
A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.不能确定
例2、要测未知电阻Rx的阻值,现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图,并据图连接电路,闭合开关S,电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示,则Rx的阻值为( )
A.5欧姆 B.10欧姆 C.15欧姆 D.20欧姆
例3、小明小组用如图甲所示的装置测量定值电阻的阻值,其中电源电压恒为3V,定值电阻的阻值约为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。
(1)实验原理是 ;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到 处;(选填“A”或“B”)
(3)正确连接电路后开始实验,闭合开关后发现电流表指针不动,但用手按住开关,发现电流表指针偏转,出现这种现象可能的原因是 ;
(4)排除故障后,小明做了3次实验,前2次实验的实验数据如表所示,第3次实验中电压表示数如图乙所示,请你将数据填入表中对应的位置,并完成相关计算。
实验次数
电压/V
电流/A
电阻/Ω
被测电阻
1
2.0
0.20
10
R= Ω
2
2.5
0.24
10.4
3
0.28
例4、根据欧姆定律测小灯泡的电阻,小明选取的实验电路图如图甲所示。
(1)图甲中的a是 表,b是 表。
(2)连接电路后,闭合开关,两表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两表示数均保持不变,其原因可能是 。(写出一个即可)
(3)排除故障后继续实验,闭合开关,调节滑动变阻器使电流表、电压表的示数如乙图所示,这种情况下灯丝的电阻是 Ω。
1.小金用如图所示电路研究电流与电压的关系,为了改变定值电阻R两端电压,设计了以下四种方案,其中可行的方案个数是( )
甲:换用可调节电压的学生电源接入MN
乙:两节新干电池与滑动变阻器串联接入MN
丙:两节新干电池先后与不同的定值电阻R′串联接入MN
丁:两节新干电池先后与不同规格的小灯泡串联接入MN
A.一个 B.两个 C.三个 D.四个
2.小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动
B.将