内容正文:
第17章 欧姆定律
第1节 电流与电压电阻的关系
1. 电压、电阻的改变都会引起电流的变化。实验时,应先保持某一个量不变,如____不变,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系,然后保持________________不变,研究通过导体的电流与电阻的关系。
2. 在下图所示的电路中,当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时,我们会发现通过电阻器的电流增大。我们可以猜想:在电阻一定时,导体两端的电压越大,通过导体的电流______,另外,通过前面的学习我们知道:电阻表示导体对电流的阻碍作用,由此猜想:当电压一定时,电阻越大,电流_______。
3. 如图17.1-1所示在探究电流与电压的关系时,可以用_________法进行实验。要研究通过它的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化,改变定值电阻两端电压的方法有:
①利用如图17.1-2所示的实验电源可以方便地改变电压。
②也可以用干电池作为电源,通过增减串联电池的______来改变电压。
③把____________与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压。
4. 在探究电流与电压的关系的实验中,通过实验得到了多组电流I以及对应的电压U的数据,处理实验数据的方法有_________和________,得到的实验结论是_____________________
___________________。(文字表达)实验中不同小组使用了不同的定值电阻,画出的图像 的区别是__________________不同。
5. 如图17.1-1所示探究电压一定时电流与电阻的关系时,需要知道导体的_______和通过导体的______。可以将不同阻值的定值电阻接入电路中,以改变________,测量通过每个定值电阻的电流,找出电流与电阻的关系,实验时需要保持_________________不变,采用的方法是________________________。本实验除了用更换不同的定值电阻方法外还可以直接用_______________代替定值电阻做实验。
6. 在探究电流与电阻的关系的实验中,通过实验得到了多组电流I以及对应的电阻R的数据,处理实验数据的方法有_________和________,得到的实验结论是_____________________
___________________。(文字表达)
7. 电流表的电阻非常小,它必须跟被测对象串联的,如果电流表跟用电器并联,则会将用电器_______;电压表的电阻非常大,它必须跟被测对象并联的,如果电压表跟用电器串联,则会造成用电器__________。
第2节 欧姆定律
1. 探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
需要改变的量:________________。
需要控制的变量:______________。(因为电阻大小也影响电流, 所以研究导体中的电流与导体两端电压的关 系时要控制电阻。)
控制电阻不变的方法:用同一个定值电阻做多次实验。
变阻器的作用:____________________,保护电路。
记录表格和图像:
分析数据的方法:求__________________或画图像。
实验步骤:如图连接电路,闭合开关读出电压表和电流表的示数记录,再调节变阻器的阻 值,读出电压表和电流表的示数并记录,再调节变阻器,重复上述实验。
实验结论:________________________________________。
2. 探究导体中的电流与导体电阻的关系。
改变的变量:________________。(方法是__________________)
控制的变量:__________________。(方法是每次更换电阻后____
______________,使电压表的示数不变,调法是换 大调大)
变阻器的作用:________________________,保护电路。
记录表格和图像:
分析数据的方法:求________________或画图像。
实验步骤:如图连接电路,闭合开关读出电压表示数,记录定值电阻的阻值和电流值,断开开关,换用阻值不同的定值电阻接入,再调节变阻器的阻值,使电压表的示数和上次实验相同时(换大调大),读出电流表的示数,记录电流值和电阻值,再调节变阻器,重复上述实验。
结论:____________________________________。
3. 通过导体的电流跟导体两端的电压成_____比、跟导体的电阻成_____比。这个规律对大多数导体(纯电阻电路)而言上面的规律是成立的。
4. 19世纪20年代,______国物理学家欧姆(图 17.2-1)就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究,得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆,人们把上面的规律称为欧姆定律(Ohm'slaw)。
5. 有一种酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的升高而减小,测试时如果某驾驶员喝了较多的酒,测试仪的示数就很大,由欧姆定律可知也代表此时气敏电阻的________较大。
6.
某同学认为:“由变形可得这就表明,导体的电阻R跟它两端的电压U成正比,跟电流I成反比。”这种说法是错误的,因为当导体两端的电压变化时,______________也会变化,但是电压U与电流I的比值也就是______不会变。
7. 图 17.2-4是某同学在探究电流与电压的关系时,根据实验数据画出的I-U图像。他实验时使用的电阻器的电阻是_______Ω。
8. 图 17.2-5是某同学在探究电流与电阻的关系时,根据实验数据画出的I-R图像。实验时控制的电压是_______V。
第3节 电阻的测量
1. 根据上节学过的欧姆定律我们知道,可以用________测量电阻器两端的______,用_______测出通过电阻的_______来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为_______。这种方法测量电阻的实验原理是____________。
2. 下图为测电阻的电路图,为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出__________。实验中用滑动变阻器的作用除了保护电路外还有就是_______________________________。
3. 将上述实验中的电阻器换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻比较计算出的几个数值。每次算出的电阻______(选填“相同”或“不相同”),其中的变化规律是______________________________。最后需要将每次的测量结果求平均值吗?_______________________________________________(说明理由)。
4. 图17.3-3是一种数字多用表,可以用它测量电阻。测量时只需要将旋钮调到合适的挡位,再将红黑两只笔的笔尖接触被测电阻的两端,显示屏就可以直接显示出电阻值。推测可知测电阻时,该表内部一定有_________,才能形成闭合电路(通路)。
5. 一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”,表明这个小灯泡正常工作时的电阻是8.8 Ω。图 17.3-6是某同学为测量这个小灯泡的电阻而连接的实验电路。他的连接有三处错误,请你指出分别错在哪里,并改成正确的连接。
①___________________________________________。
②___________________________________________。
③___________________________________________。
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1. 欧姆定律公式中的电压、电流、电阻是对同一个研究对象而言的,同一个研究对象可以时单个的电阻或用电器,也可以是多个电阻或用电器组成的一段电路,因此在应用欧姆定律解决问题的时候,必须明确:公式中的三个量是不是这个研究对象的?
2. 在解决串、并联电路的问题时,我们可以先选择某个导体为研究对象,用欧姆定律求解通过它的电流或它两端的电压,再通过该导体与其他导体的串、并联关系求得题目的答案。我们也可以先通过两个导体的串、并联关系求得通过某一个导体的电流或它两端的电压,再以该导体为研究对象,用欧姆定律求解题目的答案。
3. 串联电路电流的特点是:______________,电压的特点是:______________,电阻的特点是:______________。(一律用字母表示)
4. 并联电路电流的特点是:______________,电压的特点是:______________,电阻的特点是:______________。(一律用字母表示)
5. 把多个电阻串联起来,相当于增加了导体的________,所以总电阻会________。
把多个电阻并联起来,相当于增加了导体的________,所以总电阻会________。
6. 串的越多,总电阻________,并得越多,总电阻________。
串联分压:几个电阻串联时,电阻越大,分得电压________。
并联分流:几个电阻并联时,电阻越大,分得电流________。
7. 如何用一个电压表和一个已知电阻的电阻器来测量某个电阻器的电阻?某同学设计了如图17.4-4所示的电路。实验时,已知R1为40Ω。闭合开关S、断开S1时电压表的示数是2.0 V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中,电源的电压不变,求待测电阻器的电阻R2。
8. 如图 17-4所示,某同学用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。已知所用电源是两节新的干电池,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5 V,通过的电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是多少?为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察什么?
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第17章 欧姆定律
第1节 电流与电压电阻的关系
1. 电压、电阻的改变都会引起电流的变化。实验时,应先保持某一个量不变,如电阻不变,研究通过导体的电流与导体两端电压的关系,然后保持导体两端电压不变,研究通过导体的电流与电阻的关系。
2. 在下图所示的电路中,当通过增加电池的节数来增加电阻器两端的电压时,我们会发现通过电阻器的电流增大。我们可以猜想:在电阻一定时,导体两端的电压越大,通过导体的电流越大,另外,通过前面的学习我们知道:电阻表示导体对电流的阻碍作用,由此猜想:当电压一定时,电阻越大,电流越小。
3. 如图17.1-1所示在探究电流与电压的关系时,可以用控制变量法进行实验。要研究通过它的电流I怎样随着它两端的电压U的变化而变化,改变定值电阻两端电压的方法有:
①利用如图17.1-2所示的实验电源可以方便地改变电压。
②也可以用干电池作为电源,通过增减串联电池的数量来改变电压。
③把滑动变阻器与定值电阻串联来改变定值电阻两端的电压。
4. 在探究电流与电压的关系的实验中,通过实验得到了多组电流I以及对应的电压U的数据,处理实验数据的方法有求比值和图像法,得到的实验结论是在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。(文字表达)实验中不同小组使用了不同的定值电阻,画出的图像的区别是倾斜程度不同。
5. 如图17.1-1所示探究电压一定时电流与电阻的关系时,需要知道导体的电阻和通过导体的电流。可以将不同阻值的定值电阻接入电路中,以改变电阻,测量通过每个定值电阻的电流,找出电流与电阻的关系,实验时需要保持定值电阻两端电压不变,采用的方法是调节滑动变阻器。本实验除了用更换不同的定值电阻方法外还可以直接用电阻箱代替定值电阻做实验。
6. 在探究电流与电阻的关系的实验中,通过实验得到了多组电流I以及对应的电阻R的数据,处理实验数据的方法有求乘积和图像法,得到的实验结论是导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比。(文字表达)
7. 电流表的电阻非常小,它必须跟被测对象串联的,如果电流表跟用电器并联,则会将用电器短路;电压表的电阻非常大,它必须跟被测对象并联的,如果电压表跟用电器串联,则会造成用电器断路。
第2节 欧姆定律
1. 探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
需要改变的量:导体两端的电压。
需要控制的变量:定值电阻的阻值。(因为电阻大小也影响电流, 所以研究导体中的电流与导体两端电压的关 系时要控制电阻。)
控制电阻不变的方法:用同一个定值电阻做多次实验。
变阻器的作用:改变定值电阻两端的电压,保护电路。
记录表格和图像:
分析数据的方法:求电压与电流的比值或画图像。
实验步骤:如图连接电路,闭合开关读出电压表和电流表的示数记录,再调节变阻器的阻 值,读出电压表和电流表的示数并记录,再调节变阻器,重复上述实验。
实验结论:电阻一定时,电流与电压成正比。
2. 探究导体中的电流与导体电阻的关系。
改变的变量:定值电阻的阻值。(方法是更换不同的定值电阻)
控制的变量:定值电阻两端的电压。(方法是每次 更换电阻后调节滑动变阻器,使电压表的示数不变, 调法是换大调大)
变阻器的作用:控制定值电阻两端的电压,保护电路。
记录表格和图像:
分析数据的方法:求电流与电阻的乘积或画图像。
实验步骤:如图连接电路,闭合开关读出电压表示数,记录定值电阻的阻值和电流值,断开开关,换用阻值不同的定值电阻接入,再调节变阻器的阻值,使电压表的示数和上次实验相同时(换大调大),读出电流表的示数,记录电流值和电阻值,再调节变阻器,重复上述实验。
结论:电压一定时,电流与电阻成反比。
3. 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比、跟导体的电阻成反比。这个规律对大多数导体(纯电阻电路)而言上面的规律是成立的。
4. 19世纪20年代,德国物理学家欧姆(图 17.2-1)就对电流跟电阻和电压之间的关系进行了实验和理论研究,得出了上面所述的规律。为了纪念欧姆,人们把上面的规律称为欧姆定律(Ohm'slaw)。
5. 有一种酒精测试仪中装有酒精气体传感器。酒精气体传感器是一种气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的升高而减小,测试时如果某驾驶员喝了较多的酒,测试仪的示数就很大,由欧姆定律可知也代表此时气敏电阻的电流较大。
6.
某同学认为:“由变形可得这就表明,导体的电阻R跟它两端的电压U成正比,跟电流I成反比。”这种说法是错误的,因为当导体两端的电压变化时,通过导体的电流也会变化,但是电压U与电流I的比值也就是R不会变。
第3节 电阻的测量
1.
根据上节学过的欧姆定律我们知道,可以用电压表测量电阻器两端的电压,用电流表测出通过电阻的电流来间接地测量电阻器的电阻。这种测量电阻的方法,有时简称为伏安法。这种方法测量电阻的实验原理是。
2. 下图为测电阻的电路图,为了减小误差,实际测量中要改变待测电阻器两端的电压,多次测量电压及电流,并分别算出相应的电阻,最后求出平均值。实验中用滑动变阻器的作用除了保护电路外还有就是改变待测电阻器两端电压实现多次测量。
3. 将上述实验中的电阻器换成小灯泡,用同样的方法测量小灯泡的电阻。多测几组数据,根据实验数据分别计算出小灯泡的电阻比较计算出的几个数值。每次算出的电阻不相同(选填“相同”或“不相同”),其中的变化规律是小灯泡两端电压越大,电阻越大。最后需要将每次的测量结果求平均值吗?不需要。小灯泡电阻随温度变化(说明理由)。
4. 图17.3-3是一种数字多用表,可以用它测量电阻。测量时只需要将旋钮调到合适的挡位,再将红黑两只笔的笔尖接触被测电阻的两端,显示屏就可以直接显示出电阻值。推测可知测电阻时,该表内部一定有电源,才能形成闭合电路(通路)。
5. 一个小灯泡上标着“2.2V 0.25A”,表明这个小灯泡正常工作时的电阻是8.8 Ω。图 17.3-6是某同学为测量这个小灯泡的电阻而连接的实验电路。他的连接有三处错误,请你指出分别错在哪里,并改成正确的连接。
①电流表的正负接线柱接反了。
②电流表的量程选大了。
③滑动变阻器都接在上面两个接线柱上了。
第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1. 欧姆定律公式中的电压、电流、电阻是对同一个研究对象而言的,同一个研究对象可以是单个的电阻或用电器,也可以是多个电阻或用电器组成的一段电路,因此在应用欧姆定律解决问题的时候,必须明确:公式中的三个量是不是这个研究对象的?
2. 在解决串、并联电路的问题时,我们可以先选择某个导体为研究对象,用欧姆定律求解通过它的电流或它两端的电压,再通过该导体与其他导体的串、并联关系求得题目的答案。我们也可以先通过两个导体的串、并联关系求得通过某一个导体的电流或它两端的电压,再以该导体为研究对象,用欧姆定律求解题目的答案。
3. 串联电路电流的特点是:I=I1=I2 ,电压的特点是:U=U1+U2,电阻的特点是:R=R1+R2 。(一律用字母表示)
4.
并联电路电流的特点是:I=I1+I2 ,电压的特点是:U=U1=U2,电阻的特点是:。(一律用字母表示)
5. 把多个电阻串联起来,相当于增加了导体的长度,所以总电阻会大于其中任何一个电阻。
把多个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,所以总电阻会小于其中任何一个电 阻。
6. 串的越多,总电阻越大,并得越多,总电阻越小_。
串联分压:几个电阻串联时,电阻越大,分得电压越大。
并联分流:几个电阻并联时,电阻越大,分得电流越小。
7. 如何用一个电压表和一个已知电阻的电阻器来测量某个电阻器的电阻?某同学设计了如图17.4-4所示的电路。实验时,已知R1为40Ω。闭合开关S、断开S1时电压表的示数是2.0 V,闭合S1时电压表的示数是2.8V。整个实验过程中,电源的电压不变,求待测电阻器的电阻R2。(R2=16Ω)
8. 如图 17-4所示,某同学用滑动变阻器改变小灯泡的亮度。已知所用电源是两节新的干电池,小灯泡正常发光时两端的电压为2.5 V,通过的电流为0.3A,此时滑动变阻器接入电路中的电阻是多少?为防止小灯泡被烧毁,移动滑片时应注意观察什么?(1.7Ω,观察电压表,保证示数不超过2.5V)
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