内容正文:
欧姆定律
目标知识1 理解欧姆定律的内容和数学表达式
1、欧姆定律:导体中的电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2、公式: 式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
目标知识2 能用欧姆定律解决简单的电学问题(计算不超过两个电阻的电路)
使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
(2)同时性:由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
(3)统一性:即统一的单位,都采用国际制单位。
【疑难典析】
实验1 探究电流与电压的关系
【电路图】
【实验操作】如图,将定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流。通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变定值电阻两端的电压,进而改变通过定值电阻的电流,从而探究电流随电压变化的规律。
【实验考点】
1、实验前断开开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大处,再连接电路图。
2、滑动变阻器的作用:①改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流;
②保护电路,防止电路中电流过大损坏电流表。
3、为了使实验结论具有普遍性,应至少测量记录三组数据。
4、将描出的点用平滑的曲线(或直线)连接起来,使尽量多的点落在线上,不在线上的点均匀落在线的两侧。
5、实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(控制变量法)
实验2 探究电流与电阻的关系
【电路图】
【实验步骤】如图,将不同阻值的定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流;把阻值为5 Ω 的定值电阻依次更换为阻值为 10 Ω、15 Ω、20 Ω 的定值电阻,通过调节滑动变阻器滑片的位置来保证定值电阻两端的电压始终保持不变,从而探究电流随电阻变化的规律。
【实验考点】
1、实验前断开开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大处,再连接电路图。
2、滑动变阻器的作用:①控制定值电阻两端电压不变;②保护电路,防止电路中电流过大损坏电流表。
3、为了使实验结论具有普遍性,应至少测量记录三组数据。
4、当更换阻值较大的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻;当更换阻值较小的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻。
5、实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(控制变量法)
【例1】如图所示,是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是( )
A.探究电流与电压的关系——保持定值电阻两端电压不变
B.探究电流与电阻的关系——调节电阻两端电压成倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电功率——改变小灯泡两端电压,求平均电功率
【例2】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用电源是两节新的干电池,定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1)小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误,请你在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确。
(2)改正电路后,实验过程中小明发现电压表示数接近3V,电流表几乎无示数,造成此故障的原因可能是 。
(3)改正电路,查明故障后,闭合开关,向右移动滑动变阻器的滑片,电压表示数 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
(4)将5Ω定值电阻接入电路,当电压表的示数为 V时,电流表示数如图乙。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻,并移动滑动变阻器的滑片,使滑动变阻器接入电路中的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”),才能保持定值电阻两端的电压不变。
(5)换接电阻多次实验,是为了 。通过实验探究,小明得出的结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻 。
伏安法测电阻
目标知识1 理解伏安法测电阻实验
1、实验原理:使用公式 计算出电阻值的大小。
2、实验方法:对一个未知电阻,用电压表测出两端的电压U,用电流表测出通过它的电流 I,应用欧姆定律变形式R=U/I,即可以求出电阻值,这种测量电阻的方法称为伏安法。
3、实验器材:电源(学生电源、蓄电池、干电池均可),电压表,电