第21课时 欧姆定律(讲义PPT)-【中考拐点】2024年中考科学讲义（浙江专用）

第21课时　欧姆定律 2024《中考拐点》 ——浙江科学 目 录 2 聚焦课堂 深度剖析 1 课标要求 明确目标 1 课标要求 明确目标 通过实验探究电流与电压、电阻的关系，能从电压、电阻的本质理解欧姆定律，并解决简单的电学问题。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 总目录 2 聚焦课堂 深度剖析 小明用如图甲所示的电路探究电流与电阻的关系。 探究电流与电阻的关系 焦点 1 (1)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整。 (2)该实验中滑动变阻器的两个作用分别是：①___________； ②___________________________________。 保护电路 控制定值电阻两端的电压不变 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (3)实验时每次更换电阻，闭合开关后，观察电流表示数之前必须进行的 操作是________________________________________。当将电阻从10Ω 换成15Ω时，滑动变阻器的滑片向_________(填“左”或“右”)移动。 移动滑片，观察电压表示数，使其为3 V 左 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 0.12 (4)根据上表中记录的实验数据判断，测量时，电流表应该选择的量程是___________。 0～0.6A 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (5)根据表中的数据，在图乙中画出I与R的关系图像。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (6)在实验过程中，多测几组数据是为了____________________。 (7)通过数据，你得到的结论是_______________________________。 (8)当小明再换接25Ω电阻时，无论怎样调节滑动变阻器，都不能使电压 表示数为3V，分析其可能的原因：_______________________________ ________________。(答出一种情况即可) 寻找普遍性规律 电压一定时，电流与电阻成反比 滑动变阻器的最大阻值太小(或电 源电压太高) 序号 ① ② ③ ④ ⑤ 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.60 0.30 0.20 0.15 0.12 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 【解析】　(1)电压表测定值电阻两端的电压，将电压表“－”接线柱与定值电阻R的右接线柱连接即可。(2)在探究电流与电阻的关系时，滑动变阻器的作用：一是保护电路；二是控制定值电阻两端的电压不变。(3)探究电流与电阻的关系应保持电阻R两端的电压不变，所以实验时每次更换电阻，闭合开关后，观察电流表示数之前必须进行的操作是移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持3V不变；将10Ω的电阻更换为 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (4)由表格中数据知，最大电流为0.6A，所以电流表可选择0～0.6A的量程。(5)根据表格中数据描点并连线即可。(6)多次实验的目的是为了寻找普遍规律。(7)由图知，电阻两端的电压始终保持U＝IR＝0.60A×5Ω＝0.12A×25Ω＝3V，故得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比。(8)由于滑动变阻器的最大阻值太小，如果定值电阻超过一定范围，则电压表的示数会大于预先设定的电压，无法调节到预定电压，此时可更换阻值更大的滑动变阻器或降低电源电压。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 1．在探究电流与电阻的关系时，小明设计如图所示的电 路图进行实验：连接电路，更换不同的定值电阻，分别测 出电流大小，记录并分析数据。 (1)分析表格中的数据，发现电阻两端的电压是_________(填“变化”或“不变”)的。 电源电压/V 电阻/Ω 电流/A 3 5 0.48 10 0.27 20 0.14 变化 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (2)小芳通过对实验数据的分析，认为此实验需要改进。请你和小芳一起设计探究电流与电阻的关系的实验电路图(画在虚线框中)。 (3)你设计的电路中，更换电阻后，是如何控制变量的？_____________ ___________________________________________________。 更换电阻后， 调节滑动变阻器滑片位置，保持电阻R两端的电压不变 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 在研究“电流与电压的关 系”时，小明连接了如图甲所示的 电路，电源电压U为3伏。 (1)闭合开关后，小明发现电流表指 针如图乙所示，出现这种现象的原 因是___________________________________。 探究电流与电压的关系 焦点 2 电流表的正、负接线柱接反了 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (2)改正错误操作后，小明分别将电阻R0为5欧、10欧和20欧的定值电阻接入电路，测得电阻R0的电压U0和电流I0数据，如表一所示。小明想进一步研究“电阻R0的电流变化量大小ΔI0与电压变化量大小ΔU0的关系”，根据数据计算出部分电压变化量大小ΔU0和相应的电流变化量大小ΔI0，如表二所示，则表二中的a为_________。 表一 组别 第1组 第2组 第3组 R0(欧) 5 10 20 U0(伏) 1.0 2.2 2.5 1.2 1.8 2.4 1.6 2.4 2.8 I0(安) 0.20 0.44 0.50 0.12 0.18 0.24 0.08 0.12 0.14 0.30 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 表二 组别 ΔU0(伏) ΔI0(安) 第1组 1.5 a 第2组 0.6 0.06 第3组 0.8 0.04 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (3)小明发现，滑动变阻器电压变化量大小ΔUR与电流变化量大小ΔIR的比值，总是等于定值电阻R0的阻值，请结合上表数据和所学电学知识解释此规律。 答：根据串联电路电压特点U＝U0＋UR，得ΔUR＝ΔU0；根据串联电路电流特点IR＝I0，得ΔIR＝ΔI0。所以ΔUR与ΔIR的比值等于ΔU0与ΔI0的比值。据表二数据可知，ΔU0与ΔI0的比值等于R0，则ΔUR与ΔIR的比值等于R0。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 2．在如图甲所示的电路中，电阻R的阻值为8欧姆，灯泡L标有“6V　 3W”的字样，通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在 a、b间接入电源，为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L 不损坏，则允许接入的最大电源 电压为_________伏，闭合开关 S，此时通过电流表A2的电流为 _________安。 4 0.9 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 一般要利用串联电路的特点 再结合欧姆定律进行判断是不是 控制了变量。若控制了变量，得 出的结论是正确的。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 在伏安法测电阻的实验中，实验的器材有：干电池3节，电流表、 电压表各一个，开关2个，滑动变阻器1个，待测电阻2个，导线若干。 (1)如图所示，图甲是实验的电路图。 ①闭合开关S后，发现电流表和电压表的指针均不动。 断开开关S，检查线路连接无误后。把电压表与b点相连 的那根导线改接到c点，再次闭合开关S时，发现电流表 的指针仍不动，但电压表的指针有明显的偏转。若电路 中只有一处故障，则故障是_______________。 “伏安法”测电阻 焦点 3 bc之间断路 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 ②排除故障后，正确连接电路，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为1.6V时，电流表的示数如图乙所示，则电路中的电流为_________A。待测电阻Rx＝_________Ω。 0.32 5 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (2)实验时某小组同学利用一只电流表和最大阻值 为R0的滑动变阻器完成对未知电阻Rx的测量，如 图丙所示是他们按照设计连接的部分实验电路。 ①请你依据下面的实验步骤，用笔画线表示导线， 将实验电路连接完整。(只添加一条导线) 实验步骤： A．开关S1和S2都断开，将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处，观察到电流表无示数； 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 B．保持滑片P位置不动，只闭合开关S1时，读取电流表的示数为I1； C．再闭合开关S2时，读取电流表的示数为I2(I2＞I1)。 ②请你用I1、I2和R表示Rx，则待测电阻Rx＝_________。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 【解析】　(1)①由图甲，电压表测Rx两端电压，电流 表和电压表的指针均不动，说明电路中有断路发生；电 压表与b点相连的那根导线改接到c点，电压表测总电压， 电压表指针有明显偏转，说明由a、c两点到电源是通路， 断路发生在Rx或R上；若是ac断路，甲图中电压表应有示数，由此可知断路发生在bc间，此时电压表串联入电路，电压表示数等于电源电压，电流表无示数，符合题意； 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 ②只闭合开关S1时，只有R接入电路中，且R为最大阻值R0，所以电源电压U＝U0＝I1R0，闭合开关S1、S2时两者并联，通过Rx的电流Ix＝I2－I1，所以Rx＝Ux/Ix＝I1R0/(I2－I1)。 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 3．小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题： (1)按照如图甲所示电路用笔画线代替导线将图乙中实物电路连接完整； 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (2)闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为_________欧； (3)为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P 从A端向B端移动时，电压表的示数将_________(填“变大”或“变小”)。 13 变大 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 4．小科按照实验要求，设计测量未知定值电阻Rx阻值(范围为400～600Ω)的实验。器材：干电池两节(总电压为2～3V)，电压表(量程0～3V、0～15V)、电流表(量程0～0.6A、0～3A)、滑动变阻器(500Ω　0.5A)各一个，开关、导线若干。 (1)要求一：测算出Rx，且实验过程中不能拆接电路。 小科设计实验电路如图甲所示。请分析： 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 ①小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电 流表无法测量出电路中的电流，其原因是________ ____________________________________________ ____________________________________________ ____________________________________________ ______________________________________。 被测电 阻阻值范围为400～600Ω，2节干电池的总电压最大 为3V，根据欧姆定律可估算出电路中的最大电流值 为0.0075A，比电流表最小刻度值0.02A小得多，因 此电流表无法测量出电路中的电流 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 ②实验时，先将滑动变阻器滑片P移到某一位置a处， 读出电压表示数为U1，U1即为电源电压；再将滑动 变阻器滑片P移到另一位置b处，读出电压表示数为 U2，则U1－U2就是此时滑动变阻器两端的电压。根 据相关数据计算Rx的阻值。实验中滑片P所在的a、b处分别对应的位置是_______________________________。 a处在最右端，b处在最左端 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 (2)要求二：增加一个电学器材实现Rx阻值的直接 读取，且电路只能连接一次。小科增加了一个阻 值可连续调节且可读数的变阻器Y，重新设计了图 乙电路。实验步骤如下： ①先闭合开关S、S1，调节滑动变阻器的滑片使电 压表示数为2V； ②再断开开关S1，闭合开关S2，_______________________________，读取此时Y的数值。Y的示数即为Rx的阻值。 调节Y的阻值，使电压表示数为2V 返回首页 第21课时　欧姆定律 首页 焦点1 焦点2 总目录 焦点3 本讲内容结束 请完成《练测本》跟踪训练21 15Ω电阻，电阻变大，用串联电路的分压原理＝可知，滑动变阻器接入的阻值应变大，故滑动变阻器的滑片向左移动。 ②由乙图，电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.32A，根据I＝，Rx＝＝＝5Ω；(2)①由实验步骤，I2>I1，说明R与Rx并联，闭合开关S1、S2时两者并联。只闭合开关S1时，只有R接入电路中，由此连接实物如图所示： $$