内容正文:
素质教育,启迪未来
【教师寄语:高尚的理想是人生的指路明灯。有了它,生活就有了方向;有了它,内心就感到充实。迈开坚定的步伐,走向既定的目标吧!】
欧姆定律(一)
考点一:探究电流与电压、电阻的关系,
1.研究方法:控制变量法
2.实验电路图:
3.结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
扩展:
1.探究电流与电压关系:
2.探究电流与电阻关系:
【典型例题】
例题1.某校兴趣小组同学想探究“导体中的电流跟导体两端电压的关系”
(1)小刚同学做出了以下猜想:
A:电流跟电压成正比 B:电流跟电压成反比 C:电流跟电压无关
你认为合理的猜想是 (填字母)。你的理论依据是 。
(2)为了检验猜想是否正确,小刚设计了如图甲所示的电路图,其中电源为两节新干电池,电阻R为5Ω,滑动变阻器R’标有“20Ω 1A”字样,电压表和电流表均完好。
①按电路图将乙图中未连接处补画上。(请在答题卡上完成)
②在闭合开关前,小刚应把电路图中滑动变阻器的滑片移到 端(选填“a”或“b”)
③他检查电路连接无误后闭合开关,发现电流表有示数,电压表示数为零,电路出现的故障是 。
④排除故障后小刚进行了实验,下表是小刚记录的数据,分析收集到的数据小刚得出的正确结论是 。
2.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω,20Ω,50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样,导线若干.
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整.
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态.闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 端(选填“左”或“右”).
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是 .
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 端(选填“左”或“右”)移动,使电压表的示数为 V.
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是( )
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验.利用收集到的多组数据.作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象.分析图象得出了电流与电阻的关系是 。
【举一反三】
1.如图所示,小江为探究电流与电压和电阻的关系,进行了如下实验(电源电压恒定为4.5V):
(1)加一根导线补全甲实物图,要求滑动变阻器的滑片向左滑动时,电流表示数变小;
(2)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于最 (选填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关,改变滑片位置,记录实验数据如下表,第3次实验时,电流表示数如图乙所示为 A;
实验次数
1
2
3
电压U/V
1.0
2.0
3.0
电流I/A
0.10
0.20
______
(4)由表可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(5)接着小江利用原有实验器材及阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻探究电流与电阻的关系,根据测得的实验数据绘制了如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像,此实验中滑动变阻器除了保护电路外,还有 的作用;
(6)实验中,若将10Ω电阻接入电路完成实验之后,断开开关且滑片位置不变;再换成15Ω电阻时,闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片相对于上次的位置向 (选填“左”或“右”)移动,直到电压表的示数为 V;为了顺利完成全部实验,则滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。
考点二:欧姆定律简单应用
一、电学计算“三部曲”
(1)“画”——根据题干条件或要求作出相应的电路简图;
(2)“标”——再作出的电路简图上标注所有已知数据;
(3)“算”——利用公式和规律进行求解。
二、电学规律和公式
1.串联电路:
(1)电流关系: (2)电压关系:()
(3)电阻关系:
2. 并联电路:
(1)
电流关系: (2)电压关系:
(3)电阻关系:
3.欧姆定律:
【典型例题】
例题1.由欧姆定律公式变形得,对此,下列说法正确的是( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.导体电阻的大小取决于导体两端的电压和通过导体的电流
例题2.下列图像能反映通过定值电阻的电流随两端电压变化规律的是( )
A.B. C. D.
例题3.如图所示电路,电源电压保持不变,R1=8Ω,R2=4Ω,当开关S1断开、S2闭合时,电流表示数为1.5A,求:
(1)开关S1、S2都断开时,求电流表的示数;
(2)开关S1、S2都闭合时,电流表示数为2A,求R3的阻值。
例题4.如图甲所示为升降机的部分电路原理图。电源电压为6V且恒定不变,定值电阻R0=100Ω,电压表量程为0~3V,压敏电阻R1的阻值与所受压力大小的关系如图乙所示。求:
(1)压敏电阻不受压力时,电压表的示数。
(2)在升降机匀速直线上升时,此升降机能装载货物的最大质量。(g取10N/kg)
(3)如果想增大装载货物的质量,写出一种可以对原电路改进的方法。
【举一反三】
1.当某导体两端的电压为10V时,通过导体的电流为0.5A。如果导体两端电压为0V,那么导体的电阻为( )
A.0Ω B.20Ω C.5Ω D.0.05Ω
2.两电阻、的I-U图像如图所示,若将电阻、串联后接入电路,结合图像的中信息分析可知( )
A.,
B.通过的电流小于通过的电流
C.两端的电压低于两端的电压
D.若电源两端电压为3V,则两端的电压为2V
3.如图所示,电源电压恒定,R1=30Ω,R2=60Ω。当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数。
4.如图甲所示为某品牌电子拉力计,图乙是其工作原理图,其电源电压为3V保持不变,硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻和摩擦不计),R是一根长的均匀电阻线,其最大阻值为,定值电阻,当不拉拉环时,金属滑片P刚好处于b端。已知该弹簧伸长的长度与所受拉力F的关系如图丙所示,闭合开关S,求:
(1)当拉环将滑片P拉到a端时,弹簧的伸长量为5cm,由图乙可知拉环所受拉力是多少?
(2)当电压表的示数为1V时,拉环受到的拉力是多少?
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