内容正文:
第十七章 欧姆定律
第十七章章末复习
1
电流与电压和电阻的关系
【例1】在探究电流与电阻的关系实验中,能正确反映电流与电阻的关系的
图像是( D )
D
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
1. 如图所示,在探究“电流与电压关系”的实验中,每次实验,大小都保持
不变的是( D )
A. 定值电阻两端的电压
B. 滑动变阻器两端的电压
C. 电路的总电阻
D. 电压表与电流表示数的比值
D
2. 小亮利用如图甲所示的电路“探究电流跟电阻的关系”,电源电压为4.5
V,五个定值电阻的阻值分别是5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω,滑动变阻器
标有“50 Ω 1 A”字样。
(1)请你找出接错的那一根导线,在这根导线上画“×”,并画出正确的
连接位置。
如答案图所示
答案图
(2)正确连接电路后闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,电流表有示数,电
压表无示数,则故障可能是 (写出一种即可)。
答案图
电阻(或电压表)短路
(3)小亮排除故障后再次闭合开关,移动滑动变阻器滑片P的同时,眼睛应
注视 。
A. 电压表的示数 B. 电流表的示数
C. 滑动变阻器的滑片
(4)实验中小亮多次改变R的阻值,调节滑动变阻器滑片P,使电压表示数
保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的图像。由图像可以得出结
论: 。
A
电压一定时,电流与电阻成反比
(5)结合图像乙,小亮同学在五次实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围
是 Ω。
(6)由于实验器材中有多组电源可以选择,小亮想如果五个定值电阻不
变,控制电压表示数与刚才一样,为了能够顺利完成这五次实验,那么小亮
应选择最大电压值不超过 V的电源。
4~20
7.5
欧姆定律理解
【例2】关于欧姆定律的公式I=及其变形公式U=IR的理解,下列说法正确
的是( A )
A. 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
B. 导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C. 导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D. 导体的电阻与电压成正比,与流过导体的电流成反比
A
导体的电阻是由导体自身的长度、材料、横截面积和温度决定的,与
U、I无关。(常见错误说法:电压越大,电阻越大;电阻与电压成正比)
3. 某导体两端的电压为6 V时,通过的电流是0.2 A,则电阻为 Ω;当
该导体两端电压为9 V时,通过该导体的电流为 A;当该导体两端的
电压降为0时,电阻为 Ω。
30
0.3
30
电阻的测量
伏安法测电阻
(1)原理:R=。
(2)电路图(如图):
(3)减小误差的方法:多次测量取平均值。(此方法限用于测量定值电
阻的阻值,灯泡的电阻随温度变化而变化,因此测量小灯泡的电阻不能
求平均值)
1. 在测量阻值约为5 Ω的定值电阻Rx的实验中,小明用如图甲所示的器材进
行实验,电源电压保持不变。
(1)该实验的原理是 。
R=
(2)如图甲所示,在图中用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,要求
滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
如答案图所示
答案图
答案图
(3)小明把最后一根导线连接完毕后闭合开关,看到电压表和电流表立即
出现较大示数,他在实验操作中的错误是
。
(4)纠正错误后重新闭合开关,发现电流表无示数,电压表示数接近3 V的
现象,其故障可能是 。
闭合开关前,未将滑片P移至使
滑动变阻器接入电路中的阻值最大处
定值电阻断路
(5)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和通过的电流,两次测得的电阻
值分别为 R1=5.1 Ω,R2=5.3 Ω,第三次测量时,电压表的示数为1.5 V,
电流表的示数如图乙所示,计算得出R3,实验测得值应为Rx= Ω(结
果保留一位小数)。
(6)若将图甲中的电阻换为小灯泡,当滑动变阻器接入电路的电阻变小
时,电压表与电流表示数的比值将 (选填“变大”“变小”或“不
变”)。
5.1
变大
(7)小红在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计了如图丙所示的
四个电路,R0为已知阻值的定值电阻,不能测出未知电阻Rx的电路是
(选填字母)。
(8)将甲图中的电路元件进行组装,还可以完成的实验探究是 。
A. 探究导体中的电流与电压关系 B. 探究导体中的电流与电阻关系
D
A
欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联分压比例关系:=;并联分流比例关系:=。
2. 几个导体串联起来,相当于 了导体的 ,所以总电阻比任
何一个电阻都 ;几个导体并联相当于 导体的横截面积,所以
总电阻比任何一个电阻都 。
增加
长度
大
增加
小
3. 如图所示是一种测定油箱内油量的装置,其中P是滑动变阻器的电阻片,
滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,另一端固定着一
个浮子。油箱中的油量减少时,滑动变阻器滑片向 (选填“上”或
“下”)移动,电流表的示数 (选填“变大”“变小”或“不
变”)。
第3题图
上
变小
4. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,
甲、乙两个电表的示数之比是2∶3,此时灯L1、L2的电阻之比是( B )
A. 2∶1 B. 1∶2 C. 3∶2 D. 2∶3
第4题图
B
5. 如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10 Ω、20 Ω,闭合开关S,通过L1、
L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则( C )
A. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1
B. I1∶I2=1∶2, U1∶U2=1∶1
C. I1∶I2=1∶1, U1∶U2=1∶2
D. I1∶I2=1∶2, U1∶U2=1∶2
第5题图
C
6. 如图为某兴趣小组设计的电阻秤简易电路图,Rx是压敏电阻,阻值随所受
压力的增大而减小,R0是定值电阻。测量时,电压表的示数随所称量物体对
压敏电阻的压力的增大而增大,请根据以上信息,在虚线框内将电路图补充
完整。
如答案图所示
答案图
欧姆定律的综合计算
欧姆定律公式使用时注意的问题:
(1)单位要统一;(2)公式中的电流、电压、电阻应该针对同一用电器的
同一个时刻。
7. 如图甲所示电路,电阻R1的阻值为10 Ω,闭合开关后,
电流表示数为1.2 A。
(1)求电源电压U;
解:(1)由欧姆定律得,电源电压:U=IR1=1.2 A×10 Ω=12 V;
(2)如图乙,若在电路中串联接入一个电阻R2,电流表的示数是0.8 A,求
R2的阻值;
解:(2)图乙中两电阻构成串联电路,电路中电流:I串=I1=I2=0.8 A,
电阻R1两端电压:U1=I串R1=0.8 A×10 Ω=8 V,
电阻R2两端电压:U2=U-U1=12 V-8 V=4 V,电阻R2的阻值:R2==
=5 Ω;
(3)如图丙,若在电路中并联接入一个电阻R3,电流表的示数是1.6 A,求
R3的阻值。
解:(3)图丙中两电阻并联,电流表测干路电流,通过R3的电流:I3'=I并
-I=1.6 A-1.2 A=0.4 A,
R3的阻值:R3'===30 Ω。
8. 如图甲所示,电源电压不变,开关S闭合后,滑片P由b端滑到a端,电压表
示数U与电流表的示数I的变化如图乙所示。求:
(1)电阻R的阻值;
解:(1)由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电
压,电流表测电路中的电流。当滑片P位于a端时,变阻器接入电路中的电阻
为零,此时电路中的电流最大,电压表的示数最大,由图乙可知,电压表的
最大示数为12 V,则电源电压U=12 V,此时电路中的电流I=1.5 A,由I=
可知,电阻R的阻值:
R===8 Ω;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
解:(2)当滑片P位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中
的电流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,此时R两端的电压UR=4 V,
电路中的最小电流I'=0.5 A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以
滑动变阻器两端的电压:
U滑=U-UR=12 V-4 V=8 V,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑===16 Ω。
9. 如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R1
的电流与电压关系的图像。当只闭合S1、S2时,电压表示数为2 V;当只闭合
S2、S3时,电压表示数为4 V。求:
(1)电源电压;
解:(1)由图乙可知,当R1两端的电压U1=4 V时,通过R1的电流I1=0.4
A,R1的阻值:
R1===10 Ω,当只闭合S1、S2时,电阻R1与灯泡L串联,电压表测L
两端的电压,由图乙可知,电压表示数UL=2 V时,通过L的电流IL=0.6
A,因串联电路中各处的电流相等,所以R1两端的电压:U1'=I1'R1=ILR1=
0.6 A×10 Ω=6 V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电
压:U=U1'+UL=6 V+2 V=8 V;
(2)R2的电阻是多大?
解:(2)当只闭合S2、S3时,电阻R2与灯泡L串联,电压表测L两端的电
压,由图乙可知,电压表示数UL'=4 V时,通过L的电流IL'=0.8 A,R2两端
的电压:U2=U-UL'=8 V-4 V=4 V,
R2的电阻:R2====5 Ω。
10. 如图甲所示的电路图,已知R1的阻值是20 Ω,闭合开关S1和S2,断开开
关S3,电流表A的示数为0.9 A,电流表A1的示数如图乙所示。
(1)求电源电压;
解:(1)当闭合开关S1和S2,断开开关S3时,两电阻并联,电流表A1测电阻
R1支路的电流,电流表A测干路电流;电流表A的示数为0.9 A,根据并联电
路电流规律知,通过电阻R1支路的电流应小于0.9 A,由图乙可知若选用大量
程,读数是1.5 A,选用小量程,读数是0.3 A,故选用的是小量程,由并联
电路电压的规律知电源电压:U=U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;
(2)求R2的阻值;
解:(2)根据并联电路电流的特点可得通过电阻R2的电流:I2=I-I1=0.9
A-0.3 A=0.6 A,
R2的阻值:R2===10 Ω;
(3)闭合开关S2和S3、断开S1时电流表A的示数是多少?
解:(3)闭合开关S2和S3,断开S1时,电阻R1被短路,电路中只有电阻R2工
作,则电流表A的示数等于通过电阻R2的电流,由于R2的阻值不变,其两端
的电压不变,由I=知通过电阻R2的电流不变,仍为0.6 A。
参考答案
【易错点剖析】
例1 D
跟踪练习
1. D2.(1)如图所示
(2)电阻(或电压表)短路 (3)A
(4)电压一定时,电流与电阻成反比
(5)4~20 (6)7.5
例2 A
跟踪练习
3.30 0.3 30
【重难点突破】
1. (1)R= (2)如图所示
(3) 闭合开关前,未将滑片P移至使滑动变阻器接入电路中的阻值最大处
(4) 定值电阻断路 (5) 5.1
(6)变大 (7)D (8)A
2. 增加 长度 大 增加 小
3. 上 变小 4.B 5.C
6. 如图所示
7. 解:(1)由欧姆定律得,电源电压:
U=IR1=1.2 A×10 Ω=12 V;
(2)图乙中两电阻构成串联电路,电路中电流:
I串=I1=I2=0.8 A,
电阻R1两端电压:
U1=I串R1=0.8 A×10 Ω=8 V,
电阻R2两端电压:
U2=U-U1=12 V-8 V=4 V,
电阻R2的阻值:
R2===5 Ω;
(3)图丙中两电阻并联,电流表测干路电流,通过R3的电流:
I3'=I并-I=1.6 A-1.2 A=0.4 A,
R3的阻值:
R3'===30 Ω。
8. 解:(1)由电路图可知,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测R两端的电
压,电流表测电路中的电流。当滑片P位于a端时,变阻器接入电路中的电阻
为零,此时电路中的电流最大,电压表的示数最大,由图乙可知,电压表的
最大示数为12 V,则电源电压U=12 V,此时电路中的电流I=1.5 A,由I=
可知,电阻R的阻值:
R===8 Ω;
(2)当滑片P位于b端时,变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电
流最小,电压表的示数最小,由图乙可知,此时R两端的电压UR=4 V,电路
中的最小电流I'=0.5 A,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动
变阻器两端的电压:
U滑=U-UR=12 V-4 V=8 V,
滑动变阻器的最大阻值:
R滑===16 Ω。
9. 解:(1)由图乙可知,当R1两端的电压U1=4 V时,通过R1的电流I1=0.4
A,R1的阻值:
R1===10 Ω,
当只闭合S1、S2时,电阻R1与灯泡L串联,电压表测L两端的电压,由图乙可
知,电压表示数UL=2 V时,通过L的电流IL=0.6 A,因串联电路中各处的
电流相等,所以R1两端的电压:
U1'=I1'R1=ILR1=0.6 A×10 Ω=6 V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压:
U=U1'+UL=6 V+2 V=8 V;
(2)当只闭合S2、S3时,电阻R2与灯泡L串联,电压表测L两端的电
压,由图乙可知,电压表示数UL'=4 V时,通过L的电流IL'=0.8 A,R2
两端的电压:
U2=U-UL'=8 V-4 V=4 V,
R2的电阻:
R2====5 Ω。
10. 解:(1)当闭合开关S1和S2,断开开关S3时,两电阻并联,电流表A1测
电阻R1支路的电流,电流表A测干路电流;电流表A的示数为0.9 A,根据并
联电路电流规律知,通过电阻R1支路的电流应小于0.9 A,由图乙可知若选用
大量程,读数是1.5 A,选用小量程,读数是0.3 A,故选用的是小量程,由
并联电路电压的规律知电源电压:
U=U1=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V;
(2)根据并联电路电流的特点可得通过电阻R2的电流:
I2=I-I1=0.9 A-0.3 A=0.6 A,
R2的阻值:
R2===10 Ω;
(3)闭合开关S2和S3,断开S1时,电阻R1被短路,电路中只有电阻R2工作,
则电流表A的示数等于通过电阻R2的电流,由于R2的阻值不变,其两端的电
压不变,由I=知通过电阻R2的电流不变,仍为0.6 A。
$$