内容正文:
第四板块 电与磁
第24课时 欧姆定律
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一、电流与电压、电阻的关系
1.电流与电压的关系:在______一定时,导体中的电
流跟这段导体两端的电压成_____比。
2.电流与电阻的关系:在______一定时,导体中的电
流跟这段导体的电阻成____比。
3.滑动变阻器在实验中的作用:
电阻
正
电压
反
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(1) 在探究电流和电压的关系时,通过移动滑片来改变
同一导体两端的电压,观察_____如何变化。
(2) 在探究电流和电阻的关系时,通过移动滑片来保持
不同导体两端的______不变。
注: 以上两个实验中,滑动变阻器还起到保护电路的作
用。
电流
电压
4
正
反
IR
二、欧姆定律
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成___比,
跟导体的电阻成_____比。
2.公式表达:________。
3.变形公式:U=_____,R= 。
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4. 串、并联电路中电流、电压、电阻的规律:
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【例1】在探究“导体电流与电阻关系”时,选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四个电阻进行实验,实验电路图如图所示。下列说法中正确的是 ( )
C
1 探究电流与电压、电阻的关系
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A. 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B. 用10 Ω的电阻实验,读数时的滑片位置比5 Ω的电
阻读数时更靠左
C. 实验过程中移动滑片的作用是控制电阻两端的电压
一定
D. 实验获得多组数据是为了减小实验误差
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【方法指导】探究电流跟电阻的关系时,要控制电压不变,多次改变定值电阻的阻值,记录电流值目的是使实验结论具有普遍性。根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻的电压相同,当换上大电阻时,根据分压原理确定电压表示数的变化,由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
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【变式1-1】在“探究电流与电压的关系”的实验中,用定值电阻进行实验,得出了电流与电压的关系,图中
I-U图象正确的是 ( )
B
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【变式1-2】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3 V不变,分别将5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω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象,则下列说法不正确的是 ( )
C
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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,眼观察电压表
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,
再进行一组实验
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D
2 欧姆定律的理解
【例2】(2023·绥化)由I= 变形可得R= ,以下理解正确的是 ( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为 0 时,导体的电阻为 0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端
的电压和通过导体的电流无关
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【方法指导】本题考查对欧姆定律变形公式的理解,解题时应明确影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度,这类选择题常有两种说法是正确的:一是电阻与电压、电流无关;二是电阻等于电压、电流的比值。
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【变式2-1】导体两端的电压是6 V,通过它的电流是0.3 A,该导体的电阻是____Ω,若流过该导体的电流为零,则导体的电阻是____Ω;若将导体的长度拉长到原来的两倍,则导体电阻________(选填“增大”“减小”或“不变”)。
20
20
增大
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【变式2-2】当某导体两端的电压为 3 V时,通过它的电流为 0.2 A,该导体的电阻为____Ω,当它两端电压为6 V时,它的电阻为____Ω,电流为____A。
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15
0.4
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3 欧姆定律的计算
【例3】(2023·吉林)在如图所示的电路中,R1的阻值是
30 Ω,闭合开关S,电流表A1的示数是0.2 A,电流表
A 的示数是0.5 A。求:
(1)电源电压; (2)电阻R2的阻值。
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解:由电路图可知,R1与R2并联,电流表A测干路电流,电流表A1测R1支路的电流。
(1)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由I=
可得,电源的电压U=I1R1=0.2 A×30 Ω=6 V
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(2)因并联电路中干