内容正文:
第4课 欧姆定律的应用
第一讲 欧姆定律实验探究
学习目标
1. 熟练应用欧姆定律,掌握伏安法测电阻的相关问题
2. 了解灯丝电阻的特性。
3. 通过测量小灯泡电阻,了解欧姆定律的应用。
4. 特殊方法测电阻;
02
预习导学
电路电流与电压和电阻的关系
1. 由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的 有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 有关。
2. 为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制 一定,通过在电路中串联一个 来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成 。
3. 为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的 一定,通过换用不同的 来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成 。
4.
解欧姆定律数学表达式
5. 变形公式U=IR
6. 两个电阻串或者并联电路电流、电压、电阻的规律
1 串联电路特点:I=I1=I2 U=U1+U2 R=R1+R2
2
并联电路特点:I=I1=I2 U=U1=U2
03
探究提升
知识点一:伏安法测电阻原理
1. 实验原理:根据欧姆定律的变形公式,用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻;此法叫“伏安法”。
【探究重点】
区别“探究电流与电压关系”和“伏安法测电阻”
1. “探究电流与电压关系”实验和“伏安法测电阻”实验,都需要测量电阻两端的电压与流过电阻的电流,实验需要测量的量相同;
2. “探究电流与电压关系”的实验目的是研究电阻两端的电压与流过电阻的电流间的关系,“伏安法测电阻”是为了测电阻的阻值,它们的实验目的不同;
3. “探究电流与电压关系”实验中,进行多次实验,是为了探究在不同电压下,电流与电压的关系,使实验得出的结论具有普遍性,得出普遍规律;“伏安法测电阻”实验中,进行多次实验,是为了多次测量求平均值,以减小误差。
【例题精讲】
1. (2023抚州市金溪县一模 改变)伏安法测电阻的原理是 ___________;一段导体两端的电压为4V时,通过它的电流为0.4A;当它两端的电压变为0V时,其电阻为 ___________Ω。
【巩固训练】
2.
(2023·江苏连云港·统考中考真题)两个电阻串联在电路中,已知。通过两个电阻的电流的大小关系是______(选填“>”“=”或“<”),加在两个电阻两端的电压的大小关系是_______(选填“>”“=”或“<”)。
知识点二:伏安法测电阻实验
1. 实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。
2. 实验电路:如图所示。
3. 实验步骤:①按实验原理图正确连接实验电路;②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P
4. 的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中;③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
5. 滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。
【探究重点】
1. 本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
2. 测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
【例题精讲】
3. (2023扬州市高邮市一模)如图1是伏安法测电阻的电路图,还有一个没有连接完的实物图2。
(1)请根据电路图1把实物图2连接完整;______
(2)实验时,闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数随之改变,而电压表的示数始终为零,电路故障除了电压表坏了以外,还有可能是______;
(3)经检查确定是电压表坏了,于是同学们设计了如图3所示的电路图,也完成了电阻的测量:
A.按电路图连接电路;
B.闭合开关S和S1,记下电流表的示数为I;
C.______,记下电流表的示数为I0;
D.被测电阻的表达式:R=______。
(4)有同学认为此实验进行多次测量会更加准确,于是他在图中的干路增加一个滑动变阻器,改变滑动变阻器的阻值,重复上述操作,可实现多次测量。该同学的做法是______(选填“正确”或“错误”)的,理