内容正文:
专题15 欧姆定律
1.探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律;
2.知道用电流表和电压表测量电阻。
1.电流与电压的关系:在 一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。对应图像如图1所示。
2.电流与电阻的关系:在 一定时,通过导体的电流与电阻成 。对应图像如图2所示。
3.滑动变阻器在实验中的作用:
(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。
(3)以上两个实验中,滑动变阻器共同的作用是保护电路。
1.欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体中的电阻成 。
2.欧姆定律表达式:
3.符号的意义及单位:
U——电压—— 。 R——电阻—— 。 I——电流—— 。
4.欧姆定律的公式变形:
(求电流) (求电压) (求电阻)
注意 (1)同一性:I、U、R是对同一导体或同一电路而言的,三者要一一对应;(2)同时性:在同一电路上,开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动,都会导致电路中电流、电压、电阻的变化,公式中的三个量必须是同一时间的值;(3)电阻R必须是纯电阻;(4)表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式,而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。
1.“伏安法”测定值电阻
(1)实验原理:
(2)电源、导线、开关、定值电阻、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器;
(3)实验步骤:
①断开开关,调节电流表、电压表的指针到零刻度;按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
②闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、电压表的示数U,并记录在表格中。
③根据公式计算出R的值,并记录在表格中。
④通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的电流,分别记录对应的值。
2.“伏安法”测小灯泡电阻
(1)不能将小灯泡的电阻测量值进行求平均值,因为小灯泡电阻受温度影响,电阻时变化的;
(2)小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
3.交流与反思
(1)滑动变阻器的作用:保护电路、改变定值电阻(小灯泡)两端的电压和通过的电流。
(2)实验时多次测量的目的:
①定值电阻:获得多组数据 ;
②小灯泡:获得多组数据, 。
4.特殊方法测电阻
(1)缺电压表测电阻
(2)缺电流表测电阻
(3)等效替代法测电阻
1.欧姆定律在串联电路中的应用
(1)串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和,即。相同的电阻串联时,
①串联电路中,总电阻大于任何一个串联的用电器电阻。
②任何一个用电器电阻增大,总电阻也增大。
(2)串联电路中各用电器两端电压与其阻值成正比,即(分压原理)。
①串联电路中,、,即哪个用电器的电阻大,哪个用电器分得的电压就大。(其中U为总电压,R为总电阻)
②串联电路中,某一个用电器电阻增大时,总电阻增大,电路中的电流会减小,其他用电器两端电压会减小,该用电器两端电压会增大。
注意 串联分压的应用:当电路中总电压大于用电器正常工作的电压时,可在电路中串联一个电阻分去多余的电压,以保护用电器。
2.欧姆定律在并联电路中的应用
(1)并联电路总电阻的倒数等于各并联用电器电阻的倒数之和,即。两电阻并联时,。相同的电阻并联时,。
①并联电路中,总电阻比任何支路电阻都小。
②任何一个用电器电阻增大,总电阻也增大。
(2)并联电路中,通过各支路的电流与其电阻成反比,即(分流原理)。并联电路中,某支路的电阻小,则此支路分得的电流大。
实验一 探究电流与电压、电阻的关系
实验目的
探究电流与电压、电阻的关系
电路图及
数据图像
电路图:
数据图像:
实验器材
电流表、电压表、电源、开关、电阻、滑动变阻器、导线
实验设计与分析
(1)控制变量法:①探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,多次移动滑动变阻器滑片改变电阻两端电压;②探究电流与电阻的关系时,更换不同的电阻,并控制电阻两端的电压不变
(2)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路
(3)电路问题:①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻器要“一上一下”连入电路。②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良
(4)电流表、电压表、滑动变阻器的选取:①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流。②方便:电表