第十五章 欧姆定律(复习课件)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级上册
2025-11-19
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精品
摘要:
该初中物理单元复习课件系统梳理了欧姆定律的核心内容,包括电流与电压电阻的关系、定律公式及应用、伏安法测电阻、串并联电阻规律。通过知识图谱将实验探究、公式推导、电路分析等内容串联,构建“实验-定律-应用”的逻辑网络,帮助学生形成完整的物理观念。
其亮点在于融合科学探究与分层训练,如“电流与电阻关系”实验强调控制变量法(科学思维),典例剖析从基础计算到电路故障分析分层设计,课堂巩固题涵盖图像分析、实际应用等题型。这种设计培养学生科学探究能力,提升科学思维,助力教师实施个性化复习,高效巩固知识。
内容正文:
第十五章 欧姆定律 九年级上册•鲁科版 单元课件 彩灯璀璨迷人,扮靓城市夜景。 电灯发光时,电流在电路中静静地“流消"。 你是否想过,电流的流动遵循怎样的规律?电流、电压、电阻之间有什么关系呢? 19世纪初,德国物理学家欧姆开始系统地研究三者之间的关系。当时的实验条件很差,没有测量电流的仪器,电源两端的电压也不稳定。他经历无数次挫折,最终发现了欧姆定律。欧姆定律在理论层面上具有重要意义,同时在生产、生活实践中也有广泛的应用。 现在,让我们一起重走科学家的探索之路,揭开其中的奥秘。 第十五章 欧姆定律 九年级上册•鲁科版 单元课件 • 电水壶、电烤箱工作时电流不同,电流大小与哪些因素有关? • 怎样测出一个小灯泡发光时的电阻? • 当教室里的灯亮得越来越多时,电路中的电流、电压、电阻会发生怎样的变化? 电流与电压、电阻的关系 01 欧姆定律 02 电阻的测量 03 电阻的串联与并联 04 单元内容 1. 通过科学探究,认识电流与电压、电阻的关系,构建对欧姆定律等物理规律 的基本理解。 2. 理解欧姆定律,记住欧姆定律公式,并能利用欧姆定律进行简单计算。 3. 应用欧姆定律测量电阻。 4. 能运用欧姆定律解决简单的串、并联电路问题 。 学习目标 单元重点 单元难点 1. 实验探究:电流与电压、电阻的关系。 2. 欧姆定律及应用。 3. 应用伏安法测电阻。 1. 探究:电流与电阻的关系。 2. 应用欧姆定律解决实际问题。 重点难点 知识图谱 第1节 电流与电压、电阻的关系 考点串讲 知识一 电流与电压的关系 【提出问题】电流与电压之间有什么样的关系? 【猜想与假设】 若电阻一定,可能电压越大,电流越大。 (猜想依据:因为电压是形成电流的原因。) 【设计实验】 这是一个多因素问题,可以用控制变量法,控制导体的电阻不变,用滑动变阻器改变电阻两端电压从而得出电流与电压关系的规律。 知识一 电流与电压的关系 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。 (1)滑动变阻器:改变定值电阻两端电压和保护电路。 (2)电流表:测量定值电阻中的电流。 (3)电压表:测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 A V R R' S P 知识一 电流与电压的关系 【控制变量法的应用】 控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电 压,观察并记录电压表和电流表示数。 【实验注意事项】 (1)连接电路时,开关要断开。 (2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。 (3)关于滑动变阻器: A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。 B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。 知识一 电流与电压的关系 【实验表格】 【分析论证】 (1)算出每次电压与电流之比,若比值相等,则电流与电压成正比。 (2)作出I-U图像,若为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。 知识一 电流与电压的关系 【实验结论】 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。。 特别强调: (1)不能缺少前提条件“电阻一定”。 (2)不能乱了顺序,即“电流与电压成正比”。 【解释交流】 关于改变定值电阻电压,你还有其它方案吗? (1)通过改变串联干电池的节数来改变定值电阻两端的电压。 (2)通过转动学生电源的旋钮来改变定值电阻两端的电压。 知识二 电流与电阻的关系 【提出问题】电流与电阻之间有什么样的关系? 【猜想与假设】 若电压一定,电阻越大,电流可能越小。 (猜想依据:因为电阻对电流有阻碍作用,所以若电压一定,可 能电阻越大,电流越小。) 【设计实验】 这是一个多因素问题,可以用控制变量法,保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数。 知识二 电流与电阻的关系 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线。 (1)滑动变阻器:保持定值电阻两端电压不变和保护电路。 (2)电流表:测量定值电阻中的电流。 (3)电压表:测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 A V R R' S P 【实验表格】 【分析论证】 (1)算出每次电流与电阻的乘积,若乘积是定值,则电流与电阻成反比。 (2)画出I-R图像,发现I-R图像是一条反比例图像。 知识二 电流与电阻的关系 【实验结论】 在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 特别强调: (1)不能缺少前提条件“电压一定”。 (2)不能乱了顺序,即“电流与电阻成反比。 【解释交流】 (1)关于改变定值电阻阻值,你还有其它方案吗? 把电阻箱接入电路,通过转动旋钮来改变定值电阻阻值。 (2)如何保持定值电阻两端电压不变? 换用较大定值电阻时,需调大变阻器连入电路的阻值。 知识二 电流与电阻的关系 电流与电压、电阻的关系 【例题1】小明在“探究电流与电压的关系”时,设计如图电路。电源电压为3V,定值电阻R1约为4Ω,两个电表量程分别为0~0.6A和0~3V。小明完成了以下实验步骤: (1)正确连接好电路,闭合开关S前,需将滑片P移动至 (选填“a”或“b”)端; (2)闭合开关S,发现无论怎样移动滑片,电流表、电压表均无示数。在检查电源和导线均正常的前提下,原因可能是 ;(写出一种即可) (3)排除故障后,小组同学正常进行操作,在表格中记录多组电流表、电压表的示数。当电压表示数为1.2V时,电流表如图乙所示为 A; (4)根据表格数据,在图丙中画出I-U关系图像; (5)分析所绘制的图像得出结论: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 ; (6)该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,你认为他们这么做的目的是 。 电流与电压、电阻的关系 【答案】 (1)b (2)滑动变阻器断路 (3)0.3 (4) (5)正比 (6)多次实验,找普遍规律 【解析】(1)[1]正确连接好电路,为了保护电路,闭合开关S前,需将滑片P移动到电阻最大位置,即至b端。 (2)[2]闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,说明电路是断路,而电压表均无示数,说明电压表并联支路以外的电路出现断路,在检查电源和导线均正常的前提下,可能是滑动变阻器断路。 (3)[3]电流表示数如图乙所示,量程为0-0.6A,分度值为0.02A,读数为0.3A。 (4)[4]根据表格数据,描点连线,如图所示: (5)[5]分析所绘制的图像是一条过原点的直线,可得出结论: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。 (6)[6]该小组同学认为还需更换不同阻值的定值电阻重复上述操作,他们这么做的目的是排除偶然性,得出普遍规律。 电流与电压、电阻的关系 【例题1】小华在“探究电流与电阻的关系”实验中,连接如图甲电路,电源电压恒定不变,滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”,选用的三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω。 (1)在连接电路的过程中,开关应处于_____________状态; (2)分别将5Ω、10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,两次实验均使电压表示数为1.2V,记下每次对应的电流表示数; (3)断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,小明分析之后发现无法将电压表示数调至1.2V,但可以求出电源电压为_____________V; (4)为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于_____________Ω的滑动变阻器; (5)更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成_____________比。 电流与电压、电阻的关系 【答案】 ①. 断开 ②. 3 ③. 30 ④. 反 【解析】 (1)[1]为保护电路,在连接电路的过程中,开关应处于断开状态。 (3)[2]断开开关,将滑片移到滑动变阻器的阻值最大处,接入20Ω的定值电阻进行第三次实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为 根据串联电路电压的规律,电源电压为 (4)[3]为了使电压表示数仍为1.2V,顺利完成第三次实验,根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压为 U滑'= U - U表=3V - 1.2V = 1.8V 根据串联电路电流的规律,通过变阻器的电流为 此时变阻器的最大阻值为 所以,如果只更换滑动变阻器,应选取最大阻值不小于30Ω的滑动变阻器。 (5)[4]更换合适的滑动变阻器后继续实验,根据实验数据绘制图像如图丙所示,分析图像可知,电流与电阻的乘积是一个定值,故可得:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。 第2节 欧姆定律 考点串讲 知识一 欧姆定律 1. 定律内容: 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。 2. 定律表达式: U —两端的电压,单位V; R —导体的电阻,单位Ω; I —导体中的电流,单位A。 知识一 欧姆定律 3. 对定律的理解: (1)条件性:定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同 的成立条件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压 成正比;当导体的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。 (2)使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电 路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。 4. 推导公式: U=IR、R=U/I 知识一 欧姆定律 5. 应用定律的注意事项: (1)统一性:I、U、R必须使用国际单位,即U—V,R—Ω,I—A。 (2)同一性:I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的。 (3)同时性:I、U、R必须是对同一个导体同一时间而言的。 知识二 欧姆定律应用 1. 利用欧姆定律进行分析与计算: (1)求电流: I=U/R . (2)求电压: U=IR. (3)求电阻: R=U/I . 只要知道I、U、R中的任意两个量就可以利用欧姆定律计算出第三个量。 2. 酒精浓度检测仪: (1)求电流: I=U/R . 知识二 欧姆定律应用 2. 酒精浓度检测仪: 酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1(相当于随酒精气体浓度变 化的变阻器)、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。 酒精气体传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小,如果驾驶 员呼出的酒精气体浓度越大,那么传感器的电阻值R1越小,根据欧姆定律 I=U/R可知,电路中的电流越大,则定值电阻R2两端的电压U2=IR2越大, 即测试仪的示数越大。 知识二 欧姆定律应用 3. 自动体重测试仪: 如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,CB部分为导体,BA部分为绝缘体。当测试仪所测体重越大时,杠杆的左端下降、右端上升,滑片上移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据 可知,电路中的电流变大,即体重显示表(电流表)的示数越大。 欧姆定律 【例题1】由欧姆定律公式可知( ) A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比 B.导体两端的电压为零时,因没有电流通过,所以导体电阻为零 C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小 D.导体电阻的大小,可用它两端的电压与通过的电流的比值来表示 【答案】D。 【解析】A.电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化.此选项错误; B.导体两端的电压为0时,电流为0,但导体电阻不为0.此选项错误; C.导体中电流越大,说明两端电压越大,但电阻不变.此选项错误; D.在物理学中,导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值.此选项正确. 欧姆定律 【例题2】如图所示是典型的伏安法测电阻的实验电路图,当滑片P向左移动时,电流表A的示数将 ,电压表V的示数将 (均选填“变小”、“不变”或“变大”)。 【答案】 变大 变大 【详解】[1]在串联电路中,当变阻器滑片P向左移动时,滑动变阻器RP 连入电路的电阻变小,电路的总电阻R总也变小,根据欧姆定律可知,电源电压U与R不变,故电路中电流I变大,即电流表A的示数变大。 [2]由U=IR知,R两端的电压即电压表V的示数变大。 欧姆定律 【例题3】通过元件甲、乙的电流与其两端电压的关系如图所示( ) A.甲为定值电阻 B.乙的电阻随着电流的增大而增大 C.当甲、乙两端的电压均为2V时,甲的电阻比乙的电阻大 D.当通过甲、乙的电流均为0.2A时,甲的电阻比乙的电阻小。 【答案】D 【详解】AB.由图可知,乙电阻的I-U图象是正比例函数,其两端电压和通过的电流的比值是定值,因此乙是定值电阻;甲的I-U图象不是正比例函数,其两端电压和通过的电流的比值不是定值,因此甲不是定值电阻;电阻是导体的一种特性,与通过的电流大小无关,故AB错误; C.当甲、乙两端的电压均为2V时,根据图示可知,通过甲的电流大于通过乙的电流,根据可知,甲的电阻比乙的电阻小,故C错误; D.当通过甲、乙的电流均为0.4A时,乙两端的电压大,根据可知,甲的电阻比乙的电阻小,故D正确。 欧姆定律 【例题4】如图是小明设计的油量表(电流表)示意图, R0是定值电阻,R是滑动变阻器,则向油箱里正常加油 时,油量表的示数会 (选填“变大”、“变小”或“不变”) ;油箱加油过满时,电路 (选填“会”、“不会”)被短 路。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中 (选填“R”、“R0”)两端。 【答案】 变大 不会 R0 【详解】[1]向油箱里正常加油时,浮标升高,滑动变阻器的滑片下移,电阻变小,根据可知,电流变大,即油量表(电流表)的示数变大。 [2]油箱加油过满时,滑片向下移动到a端,此时电路为R0的简单电路,可以起到保护电路的作用,所以电路不会被短路。 [3]由图知,定值电阻R0与变阻器R串联,油面升高时,滑片向下移动,变阻器接入电路的电阻减小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,则定值电阻分得的电压变大,所以电压表应并联在图中R0的两端。 欧姆定律 【例题5】 如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3A,求: (1)电源电压; (2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。 【答案】见解析。 【解析】(1)只闭合开关S1时,电源电压 U=I1R1=0.3A×20Ω=6V. (2) S1、S2均闭合时,此时两电阻并联,流过R2电流为 I2=U/R2=6V/30Ω=0.2A 电流表的示数 I=I1+I2= 0.3A+0.2A=0.5A 第3节 电阻的测量 考点串讲 知识一 测量定值电阻阻值 【实验原理】 R=U/I 【实验器材】 电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。 (1)滑动变阻器:改变电阻两端电压和保护电路。 (2)电流表:测量定值电阻中的电流。 (3)电压表:测量定值电阻两端电压。 【实验电路图】 A V R R' S P 知识一 测量定值电阻阻值 【实验步骤】 (1)按要求设计电路图,并且连接实物电路。(注意连接电路时,开关断开,滑片移到阻值最大处) (2)检查电路连接是否正确,闭合开关移动滑动变阻器的滑片使 电阻两端的电压成整数倍的变化,读出相应的电压表、电流值示数 记入表中。 (3)断开开关,算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。 知识一 测量定值电阻阻值 【实验表格】 【实验结论】 定值电阻的阻值是一个定值。 实验序号 1 2 3 4 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 知识一 测量定值电阻阻值 【实验视频】 知识二 测量小灯泡电阻 与测量定值电阻实验的比较: 项目 实验原理 电路图 实验过程 数据处理 实验结论 测定值电阻的阻值 R=U/I 多次测量 分别计算出每次测量的电阻,然后求出平均值 平均值为所求的电阻值 测小灯泡的电阻 R=U/I 多次测量 分别计算出每次测量的灯泡电阻,然后寻求普遍规律 灯丝电阻随温度的升高而变大 【实验视频】 知识二 测量小灯泡电阻 电阻的测量 【例题1】在“测量电阻的阻值”实验中: ①请用笔线代替导线,将图甲实验电路补充完整, 要求滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表示数变; ②连接完电路后,闭合开关,发现电流表、电压表 有示数均很小,无论怎样移动滑片P都不能改变两只 电表的示数。出现问题的原因是:_____; ③解决问题后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次测量。当电压表示数为2V时,电流表示数如图乙所示为____A,则电阻R的阻值为____Ω; ④把图甲的电阻R换成小灯泡L,重复上述实验,测量小灯泡的电阻。图丙是根据两次实验数据绘制的I−U图像,其中表示小灯泡电阻的图像是______(选填“a”或“b”),判断的依据是______。 电阻的测量 【答案】见解析。 【解析】 ①滑动变阻器接入电路的要求是一上一下接入电路 ,又因为滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表示数变大,说 明变阻器接入电路的阻值变小,故变阻器应选右下接线柱与右 上接线柱接入电路中,并且与电阻串联,如图所示: ②连接完电路后,闭合开关,电流表、电压表示数均很小,说明电路为通路且电阻两端的电压和通过电阻的电流很小,电路中的电阻较大,怎样移动滑片都不起作用,导致该故障的原因是:将变阻器的下面两个接线柱同时连入了电路中。 ③小灯两端电压为2V,电流表选用的量程为小量程,分度值0.02A,所以电流表的示数为0.2A,可知电阻的阻值为 10Ω。 ④小灯泡的电阻受温度影响,随着温度的升高而增大,不是一个定值,如图丙所示,表示小灯泡的I−U图像是图像a。 电阻的测量 【例题2】在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,小灯泡上有“2.5V”字样。 (1)请用笔画线将图甲的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉); (2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,电压表示数接近电源电压,电流表无示数,可能是因为________; (3)根据I-U图像,如图乙所示,分析图像可知,小灯泡正常工作时电阻为________Ω; (4)分析图像,小灯泡灯丝两端的 电压增大时,其电阻_____(变化/不变)。 电阻的测量 【答案】见解析。 【解析】(1)用伏安法测小灯泡电阻时,电流表要串联在电路中, 电压表要并联在灯泡两端测灯泡两端的电压,依题意可知,待测小 灯泡额定电压为2.5V,没有超过3V,所以电压表接0~3V的量程, 由乙图可知,通过小灯泡的电流没有超过0.6A,所以电流表接0~0.6A 的量程,实物图连接如图所示。 (2)由电路图知,灯泡与滑动变阻器串联,当开关闭合后,灯泡不亮,电流表无示数,则故障是断路,电压表示数接近电源电压,则故障是灯泡断路. (3)由乙图可知,小灯泡额定电压为2.5V时,通过小灯泡的电流为0.25A,小灯泡正常工作时电阻为 (4)I-U图像的斜率为电阻的倒数,由图像可知,小灯泡灯丝两端的电压增大时,图像的斜率变小,说明 1/R在变小,即电阻在变大,所以小灯泡灯丝两端的电压增大时,其电阻在变化且在变大。 第4节 电阻的串联与并联 考点串讲 知识一 电阻的串联 1. 串联电路中的电流、电压规律: (1)串联电路中各处电流相等;(I=I1=I2=…=In) (2)串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。 U=U1+U2+…+Un 知识一 电阻的串联 2. 串联电路中电阻规律: 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和;(R=R1+R2) 证明:由欧姆定律可知: U1=IR1 U2=IR2 U=IR 因为在串联电路中: U=U1+ U2 I=I1=I2 所以 R=R1+R2 知识一 电阻的串联 3. 串联电路分压原理: 串联电路中各电阻两端的电压与它们电阻大小成正比;U1/U2=R1/R2) 证明:由欧姆定律可知: U1=I1R1 U2=I2R2 因为在串联电路中: I=I1=I2 所以 U1/U2=R1/R2 知识二 电阻的并联 1. 并联电路中的电流、电压规律: (1)并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和。 I=I1+I2+…+In (2)并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等 U=U1=U2=…=Un 知识二 电阻的并联 2. 并联电路中电阻规律: 并联电路总电阻的倒数,等于各并联电阻倒数之和。(1/R=1/R1+1/R2) 证明:由欧姆定律可知: I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R 因为在串联电路中: I=I1+I2 U=U1=U2 所以 1/R=1/R1+1/R2 知识二 电阻的并联 3. 并联电路分流原理: 并联电路中,各支路的电流与支路电阻的大小成反比;(I1/I2=R2/R1) 证明:由欧姆定律可知: U1=I1R1 U2=I2R2 因为在串联电路中: U=U1=U2 所以 I1/I2=R2/R1 电阻的串联与并联 【例题1】 如图是一种测定油箱内油量的装置。其中R是滑动变阻器的电阻片,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子,油箱内油量变化时,滑片就在电阻片R两端之间滑动。下列说法错误的是( ) A. 定值电阻和滑动变阻器是串联的 B. 油量减少时,滑动变阻器接入电路的电阻变大 C. 油量增加时,电流表示数变大 D. 油箱中没有油时,电流表示数为零 【答案】D 【解析】 A.如图所示,定值电阻与变阻器串联,电流表测量电路中电流,故A正确,不符合题意; B.当油箱中的油量减少时,浮子向下运动,滑杆会向上运动,变阻器接入电路中电阻增大,故B正确,不符合题意; C.当油箱中的油量增加时,浮子向上运动,滑杆会向下运动,变阻器接入电路中电阻变小,由欧姆定律得,电路中电流变大,故C正确,不符合题意; D.油箱中没有油时,滑片在最上端,滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时R0与R串联,电路中电阻最大,电流最小,但不为0,电流表有示数,故D错误,符合题意 电阻的串联与并联 【例题2】如图是地磅工作原理示意图,秤台连在竖直弹簧上,电路与恒压电源连接。未称量时,滑动变阻器R的滑片P在最上端,称量时,滑片P向下滑动。闭合开关S,车辆总质量越大时( ) A. 电压表的示数越大 B. 电压表的示数越小 C. 电流表的示数越大 D. 电流表的示数越小 【答案】A 【解析】由题图可知,两电阻串联,电流表测的是电路电流,电压表测的是变阻器滑片P上部分的两端电压。闭合开关S,车辆总质量越大时,滑片P向下滑动,变阻器连入电路的电阻不变,电路的总电阻不变,根据欧姆定律,电路电流不变,因此电流表示数不变;跟电压表并联的那部分电阻变大,根据欧姆定律,跟电压表并联的那部分电阻的两端电压变大,电压表示数变大,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 电阻的串联与并联 【例题3】小明连接了如图电路,电源电压和灯泡电阻都不变。闭合开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中( ) A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,灯泡变暗 B.电流表示数变大,电压表示数变小 C.电压表示数与电流表示数的比值变小 D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端 【答案】C 【解析】A.如图所示,滑动变阻器和灯泡并联,滑动变阻器的滑片从右向左滑动的过程中,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,因为并联,小灯泡的电流、电压都不变,灯泡亮度不变,故A错误; B.滑动变阻器和灯泡并联,电压表测电源电压,则电压表示数始终不变,滑动变阻器的电阻在减小,滑动变阻器所在支路的电流变大,则总电流变大,故B错误; C.电压表示数始终不变,总电流变大,电流表示数变大,电压表示数与电流表示数比值变小,故C正确; D.将滑动变阻器滑片滑到最左端,会造成电路短路,所以不能将滑动变阻器滑片滑到最左端,故D错误。 电阻的串联与并联 【例题4】 把5Ω的电阻R1跟15Ω的电阻R2和一个电流表串联起来,接在电源上,电流表的读数是0.3A,电源的电压是多少? 【答案】6V。 【解析】R1 、R2串联,通过的电流相等, 电路的总电阻R=R1 +R2 = 20 Ω +20 Ω= 20 Ω 电源电压U=IR=0.3 A× 20 Ω=6V 答:电源的电压为6V。 电阻的串联与并联 【例题5】如图,R1=30Ω,R2=20Ω,闭合开关,电流表的示数为0.3A。求: (1)电阻R1两端的电压是多少? (2)通过R2的电流是多少? (3)电路中,干路总电流是多少? (4)电路总电阻是多少Ω? 电阻的串联与并联 【答案】见解析。 【解析】(1)由题图可知,两电阻并联,电流表测的是R1所在支路电流, 电阻R1两端的电压是U1=I1R1=0.3A×30Ω=9V (2)根据并联电路的电压特点可知,R2的两端电压为 U2=U1=U= 9V 根据欧姆定律可得,通过R2的电流是 I2=U2/R2= 9V/20Ω=0.45A (3)根据并联电路的电流特点可得,干路总电流是 I= I1+ I2= 0.3A +0.45A=0.75A (4)根据欧姆定律可得,电路总电阻是 = =12 Ω 课堂巩固 第十五章 欧姆定律 1.根据I=U/R,可以导出R=U/I。以下几种看法正确的是( ) A.导体的电阻跟电压成正比 B.通过导体的电流减小,导体的电阻就增大 C.导体两端不加电压时,导体的电阻为零 D.导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值 【答案】D 【详解】AD.由R=U/I可知,导体的电阻等于两端电压与通过电流的比值,故A错误,D正确; BC.电阻是导体本身的属性,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故BC错误。 故选:D。 课堂巩固 2.在如图所示的电路中,闭合开关,两表有示数,过一会后发现两只电表中有一只电表的示数明显变小,另一只电表的示数明显变大。下列判断中正确的是( ) A.可能是灯L断路 B.一定是灯L短路 C.可能是滑动变阻器R断路 D.一定是滑动变阻器R的滑片向左滑动空 【答案】A 【详解】分析电路图可知,灯与变阻器串联,电压表测灯的电压,电流表测电路的电流。 AB.若灯L断路,电路中无电流,电流表的示数变小为0;电压表的正负接线柱通过R和导线接在电源上,测量电源电压,示数变大;若灯L短路,电压表测量一导线两端的电压,示数变小为0,电路中的电阻变小、电流变大,电流表的示数变大;由此可知,灯L断路和灯L短路都可以使一只电表的示数明显变小、另一只电表的示数明显变大;可见,可能是灯L断路,可能是灯L短路,故A正确,B错误; C.若滑动变阻器断路,电路断开,电压表、电流表示数都变小为0,不符合题意,故C错误; D.滑动变阻器R的滑片向左滑动,连入的电阻变小,电路的电阻变小,由欧姆定律可知电路的电流变大,灯两端的电压变大,两表示数都变大,故D错误。 课堂巩固 3.将四个定值电阻a、b、c、d分别接入不同电路中,测出各电阻两端的电压U和通过的电流I,把所测的数据描点在坐标系中,如图所示。下列关系式中正确的是( ) A.Ra =Rb B.Rc =Rd C.Rb =Rd D.Ra =Rc 【答案】C 【详解】由欧姆定律的变形式可知,电阻大小为图像纵、横坐标之比,由图像可知,各电阻的大小关系为 故C正确,ABD错误。 课堂巩固 4.如图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.探究电流与电阻的关系——保证接入的电阻两端电压不变 B.探究电流与电压关系——保证定值电阻两端电压不变 C.测量定值电阻阻值——避免偶然性,寻找普遍规律 D.测量小灯泡的灯丝电阻——多次测量求平均值,减小误差 【答案】A 【分析】滑动变阻器在电路中的主要作用有以下几点:①在实验中起到特定作用;②调节用电器的两端电压;③改变电路中的电流;④保护电路。 【详解】A.探究电流与电阻的关系——据控制变量法,需要控制电阻两端的电压不变,通过调节变阻器的滑片来保证接入的电阻两端电压不变,故A正确; B.探究电流与电压关系——控制不变的是电阻的阻值,变阻器在实验中的作用,是为了改变定值电阻两端电压,故B错误; C.测量定值电阻阻值——通过变阻器滑片的移动,改变定值电阻两端的电压,进行多次测量求平均值,是为了减小误差,故C错误; D.测量小灯泡的灯丝电阻——变阻器在实验中的作用是改变小灯泡两端的电压,进而测量小灯泡在不同电压下的电阻,故D错误。 课堂巩固 5.如图是矿石码头上某款扬尘检测仪的等效电路,其电源电压保持不变,R是光敏电阻,为定值电阻,测扬尘浓度时,仪器自带的激光器照射在R上;环境中的扬尘会遮挡部分激光,使透光度减小,从而使光敏电阻阻值发生改变,显示仪示数随扬尘浓度变化的关系图像如图乙所示,下列分析正确的是( ) A.图甲的显示仪相当于电流表 B.光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小 C.被测扬尘浓度越高,整个电路的电流越大 D.将更换为阻值更小的电阻,测相同环境时,显示仪的示数增大 课堂巩固 【答案】BD 【详解】A.根据电路图可知,R与R0串联,显示仪与R并联;电流表使用时串联在所处电路中测量电路中的电流,电压表使用时并联在所处电路的两端测量电路两端的电压;图甲中显示仪并联在光敏电阻的两端,所以图甲的显示仪相当于电压表,故A错误; B.由图乙可知,扬尘浓度增大,光照强度减小,显示仪的示数增大,即电压表的示数增大,根据串联电路的分压作用知光敏电阻增大;反之扬尘浓度减小,光照强度增大,光敏电阻减小,所以可以得到:光敏电阻R的阻值随着光照强度的增大而减小,故B正确; C.由图乙可知,被测扬尘浓度越高,光照强度越小,光敏电阻越大,电路的总电阻越大,由可知整个电路的电流越小,故C错误; D.当测相同环境时,光照强度相同,说明光敏电阻的阻值不变,若将R0更换为阻值更小的电阻,串联电路中的总电阻变小,电流变大,由U=IR知光敏电阻两端的电压变大,显示仪的示数增大,故D正确。 故选BD。 课堂巩固 6..电阻甲和乙的I-U图像,如图所示,由图像 可知,R甲= Ω,若将甲、乙两电阻串联 在6V的电源下,则电路中的电流为 A。 【答案】 见解析。 【详解】[1]根据图像和欧姆定律可得,甲的阻值 [2]甲、乙串联在电路中,当电路电流为0.2A时,由串联电路的电流特点可知通过甲、乙的电流均为0.2A,则由图像可知,甲乙两端电压分别为2V、4V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,此时电路的总电压为6V,符合题意。 课堂巩固 7.家中有一款如图甲所示的红外测高仪,其测量身高的原理如图乙所示,若其电源电压恒定,当被测人的身高变高时,电表的示数增大。但是有一些电路元件忘记画上,请帮助他在电流表、电压表和定值电阻中选择两个合适的元件填入虚线框中完成电路图(画元件符号)。 【答案】 【详解】根据要求,被测人的身高变高时,电表的示数增大,根据图乙,身高变大,滑动变阻器接入电阻变大,此时分压变大,电路中电流变小,因此中间方框中是电压表,上方接入定值电阻,可以保护电路,如下图所示: 课堂巩固 8.(1)在电学综合复习时,某组同学做了“探究电流与电压的关系”实验,电路图如图甲所示。 ①请用笔画线代替导线将实物图乙补充完整; ②根据实验测得的数据,绘制出定值电阻R的 图像,如图丙,由图像可以得出:电阻一定时, 通过导体的电流与导体两端的电压成___________; (2)该组同学又做了“探究串联电路电压规律”实验; 实验中,他们按图丁连接电路,用电压表分别测出两个小灯泡两端电压和电源电压,并记录这组实验数据;接下来应该___________,重做上述实验,根据数据得出实验结论。其中一次实验中,他们发现两个小灯泡的亮度明显不同,请分析其原因___________。 课堂巩固 【答案】①. ②. 正比 ③. 换用不同规则的灯泡 ④. 灯泡的电阻不同 【解析】(1)[1]①由图甲得,定值电阻R与变阻器R′串联,电压表测量定值电阻R的电压,电流表测量电路电流,变阻器的左下端接入电路中,如图所示: [2]②由图丙得,定值电阻I-U的图像是一条过原点的直线,由图像可以得出:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (2)[3]为了得到普遍规律,应换用不同规则的灯泡进行多次实验。 [4]串联电路中电流处处相等,两个小灯泡的亮度明显不同,说明灯泡的电功率不相等,由得,灯泡的电阻不相等。 课堂巩固 10.如题图是小海设计的电子秤简化电路图,电源电压恒为12V,电阻R1的阻值为4Ω,R2为滑动变阻器。在秤盘中放入一物体后,闭合开关,电压表示数为4V。求: (1)通过电阻R1的电流; (2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。 课堂巩固 【答案】(1)1A (2)8Ω 【详解】(1)由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压。电压表示数为4V,通过电阻R1的电流 (2)由串联电路电流规律可知,通过电阻R2的电流 滑动变阻器R2两端的电压 滑动变阻器R2连入电路的阻值 课堂巩固
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