内容正文:
专题17欧姆定律
认知定位
重点
电流和电压的关系、欧姆定律、伏安法测电阻
难点
欧姆定律的应用
认知要求
1.探究电流、电压和电阻的关系。
2.理解欧姆定律。
3.会用伏安法测量电阻。
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考点1 探究电流与电压电阻的关系
考点精讲
一、探究电流与电压的关系
1.实验中提出的问题以及方法和结论
①提出问题:电流与电压有什么定量关系?
②采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
③得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(说法固定,不能更改)
2.电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3.电表异常偏转原因:
①指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;
②正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;
③正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小;
4.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②改变电阻两端电压。
5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是:滑动变阻器的最大阻值过小
6.换不同规格的电阻多次测量的目的是:得出普遍规律,避免偶然性。
7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
二、探究电流与电阻的关系
1.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②使电阻两端电压保持不变。
2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值:应使滑动变阻器的阻值变大,滑动变阻器分的的电压变大,保证定值电阻上分的的电压不变。
3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:UR/R=(U-UR)/RX
4.实验方法:控制变量法:保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5.结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
【精讲1】(2023秋•盘龙区期末)用如图所示电路“探究电流与电阻的关系”,所用器材:电源,定值电阻、、、各1个)和规格为“ ”的滑动变阻器,下表为实验数据记录表。关于该实验,下列说法正确的是
序号
电阻
电流
1
5
0.6
2
10
0.3
3
15
0.2
4
20
未测
A.实验过程中控制电压表示数为
B.将电阻由更换为时,应适当向端移动滑动变阻器滑片
C.若要完成第4次实验,需要换一个最大阻值至少为的滑动变阻器
D.由实验数据可得出结论:当电压一定时,电阻与电流成反比
【答案】
【分析】(1)根据表中数据利用欧姆定律求出实验过程中控制电压表的示数;
(2)根据控制变量法,研究电流与电阻的关系时,需控制定值电阻两端的电压不变,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动变阻器滑片移动的方向;
(3)探究电流与电阻的关系,应保持电阻两端的电压不变;根据串联电路电压的规律求出变阻器分得的电压,根据分压原理,求出当接入电阻时变阻器连入电路中的电阻,进而确定滑动变阻器的规格;
(4)当电压一定时,电流与电阻成反比。
【解答】解:、由表中数据可知,实验过程中控制电压表的示数:,故正确;
、实验中,当把的电阻换成的电阻后,根据分压原理,电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,所以应向右适当移动滑动变阻器滑片,故正确;
、定值电阻两端的电压始终保持,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压:,变阻器分得的电压为电压表示数的1倍,根据分压原理,当接入电阻时,变阻器连入电路中的电阻为:,需要换一个最大阻值至少为的滑动变阻器,故正确;
、当电压一定时,电流与电阻成反比,故错误;
故选:。
【精讲2】(2023秋•呈贡区期末)如图甲所示是小明同学探究“电流与电压的关系”的电路图,电源电压为不变。
(1)请将实物图连接完整(要求滑片向左滑时接入电阻变大);
(2)在连接电路时,开关应处于 状态;实验前滑动变阻器的滑片移动到最大阻值处的目的是 ;
(3)按要求进行实验,闭合开关后小明发现,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表指针几乎不动,电压表示数始终接近电源电压,原因可能是 (选填字母)。
定值电阻断路;
电流表断路;
滑动变阻器短路;
定值电阻短路。
(4)排除故障后,小明继续实验。他移动滑动变阻器滑片,改变电压表和电流表的示数,根据实验测得多组数据如表所示。第1次测量时电流表的示数如图乙所示,电流为 。
实验次数
1
2
3
4
5
电压表示数
1
1.6
2
2.4
3
电流表示数
0.16
0.2
0.24
1.5
老师看到小明的实验数据后,指出了其中一组数据是错误的。错误的数据是第 组(选填实验次数);小明将错误数据删除,根据剩余数据得