内容正文:
第四节 欧姆定律 (导学案)
【学习目标】
1. 理解电流与电压、电阻的定量关系,掌握欧姆定律公式及应用,能运用公式进行简单计算。
2. 学会用控制变量法设计并完成“电流与电压、电阻的关系”实验,提升实验探究能力。
3. 经历“猜想-实验-归纳”的过程,建立“电流-电压-电阻”关系模型,培养科学思维。
4. 了解欧姆的科学贡献,体会实验严谨性,认识物理规律在生活中的应用价值。
【学习重点】
1.欧姆定律内容及应用;
2.控制变量法的实验操作。
【学习难点】
1.实验中“控制电压不变”的操作;
2.欧姆定律的“三同原则”理解。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 电压是形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用,电流的大小可能与 和 有关。
2. 探究电流与电压的关系时,需保持 不变,改变 ,观察电流的变化,这种方法叫 。
3. 探究电流与电阻的关系时,需保持 不变,改变 ,观察电流的变化。
4. 欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的 成正比,跟导体的 成反比。
5. 欧姆定律的公式: (用符号表示),变形公式为求电阻 ,求电压 。
6. 应用欧姆定律时,需注意“三同原则”:同一段 、同一 、同一 。
7. 电阻是导体本身的属性,与电压、电流 (选填“有关”或“无关”)。
【探究新知】
学习新课一、探究电流与电压、电阻的关系
探究一:电流与电压的关系
【思考】电路中电流与电压存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】在电阻一定时,电压越大,电流可能 。
【实验器材】电源、开关、定值电阻(如5Ω)、 、 表、 表、导线。
【实验设计】
用 测量电阻两端的电压,用 测量通过电阻的电流。
串联滑动变阻器的作用:① ;② 。
实验数据记录表:
【实验步骤】
按电路图连接电路,闭合开关前,滑片移至 处。
闭合开关,移动滑片,记录3组电压和电流值。
【分析结论】
根据实验数据,描绘定值电阻的I-U图像。
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
探究二:电流与电阻的关系
【思考】电路中电流与电阻存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】在电压一定时,电阻越大,电流可能 。
【实验器材】电源、开关、 的定值电阻(如5Ω、10Ω、15Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。
【实验设计】
更换不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器使电阻两端电压 。
串联滑动变阻器的作用:① ;② 。
实验数据记录表:
【实验步骤】
连接电路,闭合开关前,滑片移至 处。
接入5Ω电阻,调节滑片使电压表示数为某一值(如2V),记录电流。
分别更换10Ω、15Ω电阻,重复上述步骤,保持电压表示数 。
【 分析结论】
根据实验数据,描绘定值电阻的I-U图像。
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【典例1】小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.得到的数据中有两组错误数据
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电压表示数为时滑片P恰好在中点
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【典例2】小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中应保持 (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变。若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω,则滑动变阻器的滑片需要向 滑动。
学习新课 二、欧姆定律
1. 公式表达: (I表示电流,单位 ;U表示电压,单位 ;R表示电阻,单位 )。
2. 变形公式:求电阻: 求电压:
3. 公式辨析:
欧姆定律反映的是同一 、同一 、同一 的电流、电压、电阻关系,即“三同原则”。
电阻是导体本身的属性, (选填“能”或“不能”)说“R与U成正比,与I成反比”。
电压是形成电流的原因, (选填“能”或“不能”)说“U与I成正比”。
【典例3】如图所示,将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端,灯泡恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为24Ω,电源两端的电压为18V,电压表的示数为6V。求通过定值电阻的电流大小和灯泡正常发光时灯丝的电阻。
【典例4】如图所示,电源电压不变,R2的电阻为20Ω,闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的电阻;
(2)电源电压。
【典例5】小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像可知,导体甲的电阻 乙的电阻。
1.根据【典例3】总结利用欧姆定律解题步骤:
第一步:读题、审题(注意已知量的内容);
第二步:画出电路图(对于初学者特别重要);
第三步:在电路图上标出已知量和待求量;
第四步:运用欧姆定律和相应的变形式、推导式分析求解。
2.根据【典例4】铺垫测量电阻的方法:通过此题可以看出一种测量 的方法,即首先通过测量未知电阻两端的 和通过该电阻的 ,然后应用欧姆定律计算出 的大小 。
3.根据【典例5】总结根据U-I图像判断电阻大小的规律:直线是 电阻,曲线是阻值 的电阻;在同一图像中,越靠近 轴,阻值越大。
拓展阅读 三、欧姆
自主阅读,了解欧姆的探索之路——从困境到定律
早在19世纪20年代,德国物理学家 (1789-1854)就对电流与电压、电阻的关系进行了大量实验研究,研究结论对大多数导体而言是成立的,并进一步归纳得出 。
【精讲点拨】
一、重难点突破
1. 实验操作关键:
探究电流与电压关系时,滑动变阻器需连续调节以改变电压,获取多组数据。
探究电流与电阻关系时,更换电阻后移动滑片以保持电压不变,遵循“换大电阻,调大阻值”原则。
2. 欧姆定律应用要点:
计算时单位必须统一(A、V、Ω)。
串联电路中,电流处处相等,可利用“分压原理”计算各电阻电压。
二、易错点警示
1. 实验中“控制变量”操作错误:如探究电流与电阻关系时,未保持电压不变,导致结论偏差。
2. 对公式理解误区:认为“R=U/I”表明电阻与电压、电流有关,忽略电阻是导体固有属性。
3. 电路连接错误:闭合开关前,滑动变阻器滑片未移至最大阻值处,可能损坏器材。
三、解题技巧
1. 分析电路时,先明确研究对象(哪段导体),标注已知量(U、I、R)。
2. 串联电路问题中,可先求总电阻,再用欧姆定律求电流,最后计算各部分电压。
3. 结合U-I图像分析:图像为过原点的直线,表明是 电阻;直线斜率越大,电阻 (选填“越大”或“越小”)。
【课堂总结】
第四节 欧姆定律
【课堂练习】
1.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下叙述错误的是( )
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
C.实验中电压表的示数保持2.5V不变
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~10Ω
2.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P从b端移动到a 端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示,则的阻值为 Ω。
3.如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
4.图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)实验中,闭合开关S后,滑片置于某位置时,电压表的示数突然变为0,而电流表的指针依然有明显的偏转,产生这一现象的原因可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)滑动;
(3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表示数都无法与原来相同,原因可能是滑动变阻器 ;
(4)在不改变器材的基础上,为使所有的电阻都能单独完成实验,实验中定值电阻两端的电压应不小于
V。
5.如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,电源电压为6V。问:
(1)滑片P在最左端时,求两端的电压和通过电流?
(2)滑片P在最右端时,求通过电阻的电流?
(3)滑片P在最右端时,求两端的电压?
【课后反思】
1. 你是否理解电流与电压、电阻的定量关系?能否用控制变量法解释实验现象?
2. 欧姆定律的公式及变形公式是否熟练掌握?应用时是否注意“三同原则”?
3. 在探究实验中,你遇到的最大困难是什么?如何解决的?
4. 生活中哪些现象可以用欧姆定律解释?请举例说明?
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第四节 欧姆定律 (导学案)
【学习目标】
1. 理解电流与电压、电阻的定量关系,掌握欧姆定律公式及应用,能运用公式进行简单计算。
2. 学会用控制变量法设计并完成“电流与电压、电阻的关系”实验,提升实验探究能力。
3. 经历“猜想-实验-归纳”的过程,建立“电流-电压-电阻”关系模型,培养科学思维。
4. 了解欧姆的科学贡献,体会实验严谨性,认识物理规律在生活中的应用价值。
【学习重点】
1.欧姆定律内容及应用;
2.控制变量法的实验操作。
【学习难点】
1.实验中“控制电压不变”的操作;
2.欧姆定律的“三同原则”理解。
【自主预习】
阅读教材,完成以下问题:
1. 电压是形成电流的原因,电阻是导体对电流的阻碍作用,电流的大小可能与电压和电阻有关。
2. 探究电流与电压的关系时,需保持电阻不变,改变电压,观察电流的变化,这种方法叫控制变量法。
3. 探究电流与电阻的关系时,需保持电压不变,改变电阻,观察电流的变化。
4. 欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
5. 欧姆定律的公式:(用符号表示),变形公式为求电阻,求电压U=IR。
6. 应用欧姆定律时,需注意“三同原则”:同一段导体、同一时刻、同一状态。
7. 电阻是导体本身的属性,与电压、电流无关(选填“有关”或“无关”)。
【探究新知】
学习新课一、探究电流与电压、电阻的关系
探究一:电流与电压的关系
【思考】电路中电流与电压存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】在电阻一定时,电压越大,电流可能越大。
【实验器材】电源、开关、定值电阻(如5Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。
【实验设计】
用电压表测量电阻两端的电压,用电流表测量通过电阻的电流。
串联滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压。
实验数据记录表:
【实验步骤】
按电路图连接电路,闭合开关前,滑片移至阻值最大处。
闭合开关,移动滑片,记录3组电压和电流值。
【分析结论】
根据实验数据,描绘定值电阻的I-U图像。
在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
探究二:电流与电阻的关系
【思考】电路中电流与电阻存在怎样的定量关系?
【猜想与假设】在电压一定时,电阻越大,电流可能越小。
【实验器材】电源、开关、不同阻值的定值电阻(如5Ω、10Ω、15Ω)、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。
【实验设计】
更换不同阻值的定值电阻,调节滑动变阻器使电阻两端电压不变。
串联滑动变阻器的作用:①保护电路;②保持定值电阻两端的电压不变。
实验数据记录表:
【实验步骤】
连接电路,闭合开关前,滑片移至阻值最大处。
接入5Ω电阻,调节滑片使电压表示数为某一值(如2V),记录电流。
分别更换10Ω、15Ω电阻,重复上述步骤,保持电压表示数不变。
【 分析结论】
根据实验数据,描绘定值电阻的I-U图像。
在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【典例1】小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.得到的数据中有两组错误数据
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电压表示数为时滑片P恰好在中点
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【答案】D
【详解】A.实验探究电流与电压的关系,电阻一定,由图乙可得:
在误差范围内,当电压为1.5V的一组数据错误,故只有一组数据错误,故A错误;
B.根据题意,当电流最小为0.05A时,滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端电压为,欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为,故B错误;
C.当电压表示数为1.5V时,通过电路中的电流为,此时滑动变阻器的阻值,故C错误;
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,改变其两端电压,同时记录电流表的示数,根据串联分压原理可以求得定值电阻两端电压,也能完成实验,故D正确。
故选D。
【典例2】小明利用如图所示的电路探究电流与电阻的关系,实验中应保持 (选填“电压表”或“电流表”)的示数不变。若在实验过程中将5Ω的定值电阻更换为10Ω,则滑动变阻器的滑片需要向 滑动。
【答案】 电压表 左
【详解】[1]由于电压和电阻均会影响电流的大小,因此探究电流与电阻关系的实验中需要保持定值电阻两端电压不变,电压表测定值电阻两端电压,即电压表的示数不变。
实验电路是串联的,将5Ω的定值电阻更换为10Ω,根据串联分压原理可知,定值电阻两端电压会变大,即电压表的示数会变大,而探究电流与电阻关系需要保持定值电阻两端电压不变,则变阻器两端电压要变大,变阻器的阻值变大,滑片需要向左移动。
学习新课 二、欧姆定律
1. 公式表达:(I表示电流,单位A;U表示电压,单位V;R表示电阻,单位Ω)。
2. 变形公式:求电阻: 求电压:U=IR
3. 公式辨析:
欧姆定律反映的是同一导体、同一时刻、同一状态的电流、电压、电阻关系,即“三同原则”。
电阻是导体本身的属性,不能(选填“能”或“不能”)说“R与U成正比,与I成反比”。
电压是形成电流的原因,不能(选填“能”或“不能”)说“U与I成正比”。
【典例3】如图所示,将一只灯泡与一个定值电阻串联后接在电源两端,灯泡恰好正常发光。已知定值电阻的阻值为24Ω,电源两端的电压为18V,电压表的示数为6V。求通过定值电阻的电流大小和灯泡正常发光时灯丝的电阻。
【答案】0.25A;48Ω
【详解】根据欧姆定律可知,通过定值电阻的电流:
根据串联电路中电压、电流关系可知,灯泡正常发光时其两端的电压:
UL=U-UR=18V-6V=12V。
通过灯泡的电流:
IL=IR=0.25A。
由欧姆定律变形可得,灯泡正常发光时,灯丝电阻:
【典例4】如图所示,电源电压不变,R2的电阻为20Ω,闭合开关后,电压表的示数为2V,电流表的示数为0.2A。求:
(1)R1的电阻;
(2)电源电压。
【答案】(1)10Ω;(2)6V
【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电流表A测电路的电流,电压表测量电阻R1的电压;因串联电路中的电流处处相等,故通过电阻 R1的电流为电流表的示数为0.2A。R1的电阻为
(2)电阻R2两端的电压为
所以电源电压为。
【典例5】小明在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,根据图像可知,导体甲的电阻 乙的电阻。
【答案】小于
【详解】由图像知,通过甲和乙的电流相同时,甲两端的电压比乙两端的电压小,据知,甲的电阻比乙的小。
1.根据【典例3】总结利用欧姆定律解题步骤:
第一步:读题、审题(注意已知量的内容);
第二步:画出电路图(对于初学者特别重要);
第三步:在电路图上标出已知量和待求量;
第四步:运用欧姆定律和相应的变形式、推导式分析求解。
2.根据【典例4】铺垫测量电阻的方法:通过此题可以看出一种测量电阻的方法,即首先通过测量未知电阻两端的电压和通过该电阻的电流,然后应用欧姆定律计算出电阻的大小 。
3.根据【典例5】总结根据U-I图像判断电阻大小的规律:直线是定值电阻,曲线是阻值可变的电阻;在同一图像中,越靠近U轴,阻值越大。
拓展阅读 三、欧姆
自主阅读,了解欧姆的探索之路——从困境到定律
早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆(1789-1854)就对电流与电压、电阻的关系进行了大量实验研究,研究结论对大多数导体而言是成立的,并进一步归纳得出欧姆定律。
【精讲点拨】
一、重难点突破
1. 实验操作关键:
探究电流与电压关系时,滑动变阻器需连续调节以改变电压,获取多组数据。
探究电流与电阻关系时,更换电阻后移动滑片以保持电压不变,遵循“换大电阻,调大阻值”原则。
2. 欧姆定律应用要点:
计算时单位必须统一(A、V、Ω)。
串联电路中,电流处处相等,可利用“分压原理”计算各电阻电压。
二、易错点警示
1. 实验中“控制变量”操作错误:如探究电流与电阻关系时,未保持电压不变,导致结论偏差。
2. 对公式理解误区:认为“R=U/I”表明电阻与电压、电流有关,忽略电阻是导体固有属性。
3. 电路连接错误:闭合开关前,滑动变阻器滑片未移至最大阻值处,可能损坏器材。
三、解题技巧
1. 分析电路时,先明确研究对象(哪段导体),标注已知量(U、I、R)。
2. 串联电路问题中,可先求总电阻,再用欧姆定律求电流,最后计算各部分电压。
3. 结合U-I图像分析:图像为过原点的直线,表明是定值电阻;直线斜率越大,电阻越大(选填“越大”或“越小”)。
【课堂总结】
第四节 欧姆定律
【课堂练习】
1.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下叙述错误的是( )
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.将Rx从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
C.实验中电压表的示数保持2.5V不变
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~10Ω
【答案】D
【详解】A.实验中,电源电压恒定,通过更换不同定值电阻,并调节滑动变阻器保持两端电压不变,测量对应电流。根据控制变量法,此实验研究的是电流与电阻的关系,控制电压不变,改变电阻,观察电流变化,故A正确,不符合题意;
B.电路中,与滑动变阻器串联。根据串联分压原理,将Rx从5Ω换成10Ω后, 阻值增大,其分得的电压也会增大(超过实验要求的控制电压 )。为保持 两端电压不变,需增大滑动变阻器的阻值,让滑动变阻器分走更多电压 ,滑动变阻器的滑片向右移动,故B正确,不符合题意;
C.由图像,电压表的示数为,则电压表示数保持2.5V不变,故C正确,不符合题意;
D. 变阻器两端电压
电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,变阻器连入电路中的最小值
电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,变阻器连入电路中的最大值
滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω,故D错误,符合题意。
故选D。
2.如图甲所示,电源电压保持不变,为定值电阻,为滑动变阻器。闭合开关S后,在滑动变阻器的滑片P从b端移动到a 端的过程中,电压表的示数U与电流表的示数I的关系图像如图乙所示,则的阻值为 Ω。
【答案】5
【详解】当滑片P在b端时,电压表的示数,电流表的示数,当滑片P在a端时,电压表的示数,电流表的示数,则根据欧姆定律,可得
求得电源电压,定值电阻。
3.如图所示,在“探究电流与电阻的关系”的实验中,电源电压恒为4.5V,在电路中分别接入5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行实验。先将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V;再将电阻由10Ω更换为5Ω,调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动,直到电压表的示数为2V为止:要完成该实验,滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
【答案】 左 25
【详解】[1]电阻由换为,根据串联分压,电阻变小,其两端电压变小(小于2V)。要使电压表示数回到2V,需减小滑动变阻器两端电压,根据串联电路分压特点,应减小滑动变阻器接入电阻,所以滑片向左移动。
[2]实验中电阻最大为,此时电压表示数,电源电压,则滑动变阻器两端电压
电路中电流
根据欧姆定律,则滑动变阻器最大阻值至少为
4.图甲是明明“探究电流与电阻关系”的电路图。已知电源电压恒为4.5V,滑动变阻器规格为“20Ω 1A”,可供选择的定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω和25Ω。
(1)实验中,闭合开关S后,滑片置于某位置时,电压表的示数突然变为0,而电流表的指针依然有明显的偏转,产生这一现象的原因可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路”);
(2)排除故障后,先用5Ω的定值电阻进行实验,闭合开关S后,移动滑动变阻器的滑片,此时电流表的示数如图乙所示,则电路中的电流为 A;再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,为保持电压表的示数不变,滑动变阻器的滑片应向 (选填“左”或“右”)滑动;
(3)当明明选用20Ω或25Ω电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表示数都无法与原来相同,原因可能是滑动变阻器 ;
(4)在不改变器材的基础上,为使所有的电阻都能单独完成实验,实验中定值电阻两端的电压应不小于
V。
【答案】(1)短路;(2) 0.4;右;(3)滑动变阻器最大阻值太小了;(4)2.5
【详解】(1)电流表的指针依然有明显的偏转,说明电路不存在断路,电压表的示数突然变为0,则可能是与电压表并联的定值电阻短路了。
(2)[1][2]由图乙知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.4A,根据串联电路电压的规律,再将5Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻进行实验,定值电阻两端电压变大,为保持电压表的示数不变,应增大滑动变阻器分担的电压,根据串联分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器的滑片应向右滑动。
(3)定值电阻两端的电压始终保持为UV=IR=0.4A×5Ω=2V
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
电压表示数为变阻器分得的电压的
根据分压原理,当滑动变阻器接入电路的电阻最大为20Ω时,定值电阻的最大阻值为R=0.8×20Ω=16Ω
定值电阻20Ω、25Ω均大于16Ω,因此无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表都无法与原来相同,原因可能是滑动变阻器最大阻值太小了。
(4)设定值电阻两端的电压始终保持为UV',根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压U滑'=U-UV'
根据串联分压可得
当定值电阻的阻值为25Ω,滑动变阻器接入最大阻值时,则有
解得UV'=2.5V,所以在不改变器材的基础上,为使所有的电阻都能单独完成实验,实验中定值电阻两端的电压应不小于2.5V。
5.如图所示的电路中,定值电阻,滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 1A”字样,电源电压为6V。问:
(1)滑片P在最左端时,求两端的电压和通过电流?
(2)滑片P在最右端时,求通过电阻的电流?
(3)滑片P在最右端时,求两端的电压?
【答案】(1)6V,0.6A;(2)0.2A;(3)4V
【详解】(1)闭合开关S,滑片P在最左端时,,则两端的电压等于电源电压,即两端的电压为,
通过的电流为
(2)滑片P在最右端时,和最大阻值串联,则通过电阻的电流
(3)滑片P在最右端时,两端的电压。
【课后反思】
1. 你是否理解电流与电压、电阻的定量关系?能否用控制变量法解释实验现象?
2. 欧姆定律的公式及变形公式是否熟练掌握?应用时是否注意“三同原则”?
3. 在探究实验中,你遇到的最大困难是什么?如何解决的?
4. 生活中哪些现象可以用欧姆定律解释?请举例说明?
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