内容正文:
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第七讲
欧姆定律
学习内容
1.探究电流、电压与电阻之间的关系;
2.理解欧姆定律的物理意义,并学会在串、并联电路中的简单应用;
3.结合图像,掌握欧姆定律在动态电路中的应用;
4.欧姆定律的实际应用.
思维导图
知识梳理
一、探究通过导体的电流与电压、电阻的关系
1.原理图(伏安法)
2.探究通过导体的电流与它两端电压的关系
(1)控制 不变,通过调节滑动变阻器的滑片P的位置,来改变 ,观察电流与电压的关系;
(2)结论: 不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成 .
3.探究通过导体的电流与电阻的关系
(1)控制 不变,在改变电阻的阻值大小时,通过调节滑动变阻器滑片P的位置,来控制 ,观察电流与电阻的关系;
(2)结论: 不变时,通过导体的电流与导体的电阻成 .
二、欧姆定律
(1)内容:导体中的电流与导体两端的 成正比,与导体的 成反比;
(2)公式: ;
(3)变形公式: , ;
(4)理解
①欧姆定律的同一性:欧姆定律中的I、U、R必须是同一导体或同一电路中的物理量;
②欧姆定律的同时性:欧姆定律中的I、U、R必须是同一时刻、同一过程中对应的物理量.
类型一.探究通过导体的电流与电压的关系
1.(2021镇江)图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0~3V”,定值电阻R1阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“20Ω 1A ”,电源电压恒为6V。根据图乙所画图像可得结论:保持导体_______一定,通过导体的电流与它两端电压成比。向左移动滑片,_______表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为______Ω。
【变式1】(2020徐州)如图所示,小明用新干电池、定值电阻R和规格为“10Ω 2A”的滑动变阻器探究通过导体的电流与电压的关系。
(1)请用笔画线代替导线把电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应该______(填“断开”或“闭合”)。
(3)第3次实验时,电流表指针如图b所示,则电流表的示数为______A。
(4)小明一直用两节电池进行实验,记录的数据如表所示,老师认为其中一组数据有拼凑的嫌疑,请你指出该组实验序号______并说明判断理由:_________________。
实验序号
①
②
③
④
电压U/V
0.8
1.6
2.4
3.0
电流I/A
0.16
0.32
0.60
类型二.探究通过导体的电流与电阻的关系
2.(2018新吴区期中)图1是小强“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路(电源电压保持不变),图2是他依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象,由图象可知R两端的电压为 3V;当R的电阻由10Ω更换为15Ω时,闭合开关后,为使R两端的电压 不变(选填“改变”或“不变”),滑动变阻器的滑片P应向 b(选填“a”或“b”)端滑动。
图2
图1
3.(2018连云港)小明同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用如图所示的电路进行实验,可供选择的定值电阻分别为2.5 Ω、5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。实验中电阻R两端的电压始终保持3 V不变,滑动变阻器的规格为“15 Ω 1 A”。
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向B端移动时接
入电路的电阻变大。
(2)闭合开关后,小明发现电流表示数为0,电压表示数很大,故障原因可能是:_________________。
(3)实验中,不能被选用的电阻为_____Ω。
(4)保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在_____V至_____V。
【变式2】某同学利用如图电路,探究“电压一定时,通过导体的电流跟电阻的关系”,已知电源电压为6V,实验用到的电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。实验中电阻R由小到大进行更换,并且保持电压表示数为2.5V不变,则需要调节变阻器的滑片P应该_________(选填“向左端移动”、“向右端移动”或不动”)。为了能够完成整个实验,滑动变阻器的最大阻值应不小于________Ω。
【变式3】(2018苏州)某班同学做“探究电流与电阻的关系”的实验,某小组连接了如图甲所示的实物电路。
图甲
(1)请在方框内画出对应的电路图(电阻箱符号为 )。
(2)连接电路时,开关应_______。连好电路后,将电阻箱调至某一阻值,闭合开关,移动滑动变阻
器的滑片,使电压表示数为一个适当的值U0,记录电流表的示数和_______。
(3)改变电阻箱的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使____________