内容正文:
14.2 欧姆定律
第1课时 电流与电压、电阻的关系
第十四章 欧姆定律
01
新知梳理
02
基础过关
目
录
03
能力进阶
04
思维拓展
1. 探究电流与电压的关系时,应控制 电阻 不变,实验的结论:保持 电阻 不变时,电流跟 电压 成 正 比。
2. 探究电流与电阻的关系时,应控制 电压 不变,实验的结论:保持 电压 不变时,电流跟 电阻 成 反 比。
3. 上述研究电流、电压、电阻三个物理量之间变化关系的方法叫做 控制变量法 。
电阻
电阻
电压
正
电压
电压
电阻
反
控制变量
法
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1. 在“研究导体中电流与电压的关系”实验中,连接电路时要将开关 断开 (选填“闭合”或“断开”),电压表应与定值电阻 并联 (选填“串联”或“并联”)连接。其中, 电流 (选填“电流”或“电压”)表不能直接连接在电源的两端。
2. 小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( B )
断开
并联
电流
B
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A. 图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B. 图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C. 图丙:移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻R两端电压不变
D. 图丙:实验的结论是电流跟电压成反比
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3. (2024·合肥庐阳校级三模)小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
(1) 根据图甲电路图将图乙实物电路连接完整。
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(2) 小欣把5Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是 B 。
A. 电阻R处短路
B. 电阻R处开路
C. 滑动变阻器处开路
(3) 排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图丙中的信息可以得出结论: 在导体两端电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比 。
B
在导体两端电压一定时,导体中的电流跟导
体的电阻成反比
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4. 某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,应保持 电阻 不变;在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,滑动变阻器的主要作用是 保持R1两端电压不变 。
电阻
保持R1两端电压不变
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5. 小聪用如图所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。将电阻R1接入电路后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为U;用电阻R2(R2=2R1)替换电阻R1后,调节滑片,使电压表的示数仍为U,则前后两次电流表示数之比为 2∶1 。
2∶1
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6. (易错题)关于电流、电压和电阻的关系,下列说法正确的是( C )
A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻一定越小
B. 电路两端有电压,电路中就一定会有电流
C. 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
D. 导体电阻跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比
C
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7. (2024·安徽)图甲为小英同学设计的“探究电流与电压的关系”电路图,电源两端电压为3V,滑动变阻器的规格为“50Ω 1.5A”。
(1) 请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整。
(2) 正确连接电路后,将滑动变阻器的滑片P移至电阻值最大处,闭合开关,移动滑片P,小英发现电流表和电压表均无示数。为了排查电路故障,她断开开关,然后按图丙所示的电路图,只将与电压表“+”接线柱相连导线的另一端拆下,并正确连接到滑动变阻器的接线柱上。重复前面的操作,发现电压表有示数且保持不变,电流表始终无示数。若电路中只有一处故障,则故障可能是 电流表开路(合理即可) 。
电流表开路(合理即可)
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(3) 排除故障后进行实验,得到的实验数据如下表所示。
数据序号 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.30 0.60 0.90 1.20 1.50 1.80
电流I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论:在电阻一定的情况下, 电流与电压成正比 。
电流与电压成正
比
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8. 物理兴趣小组的同学们用如图所示电路进行电学实验。
(1) 探究电流与电压关系时,测得多组数据记录在表中,在给定的坐标纸上作出I-U图像,分析得出了结论。在与其他组交流时发现虽然各小组作出的图像都是正确的,但是在相同的坐标纸上有些小组的图像却明显不同。造成这种不同的原因是 所用定值电阻的阻值不同 。
所用定值电阻的阻值不同
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(2) 探究电流与电阻关系时,为了获得多组不同的数据,改变电阻R的阻值,移动滑动变阻器的滑片,测出相应的电流值I,并记录在平面直角坐标系中,若以电流I为纵坐标,以 为横坐标,则可以使图像为一条经过坐标原点的直线。
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14.2 欧姆定律
第2课时 欧姆定律
第十四章 欧姆定律
01
新知梳理
02
基础过关
目
录
03
能力进阶
1. 欧姆定律的内容:通过导体的 电流 ,跟这段导体两端的 电压 成正比,跟这段导体的 电阻 成反比。
2. 欧姆定律的公式是 I= ,变形式是U= IR 和R= 。
3. 欧姆定律的公式中,I、U、R的单位分别为 安培(A) 、 伏特(V) 、 欧姆(Ω) 。
电流
电压
电阻
I=
IR
安培(A)
伏特(V)
欧姆
(Ω)
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1. 当某导体两端的电压为3V时,通过它的电流为0.6A,则该导体的电阻为 5 Ω;当导体两端的电压减小一半时,该导体的电阻为 5 Ω;当电路断开时,通过该导体的电流为 0 A,导体的电阻为 5 Ω。
2. 电阻A和B的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,电阻A的阻值为 5 Ω,电阻B的阻值为 10 Ω;将A和B并联后接在1V的电源上,电路中的总电流为 0.3 A。
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0.3
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3. 小红同学有一个电阻器,当她在电阻器的两端加12V的电压时,她测出通过的电流是0.24A;当她在电阻器的两端所加的电压变为18V时,通过该电阻器的电流是 0.36A ,这时的电阻是 50Ω 。
4. 关于欧姆定律的表达式I=,下列说法正确的是( C )
A. 导体两端的电压与通过导体的电流成正比
B. 通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C. 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
D. 电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
0.36A
50Ω
C
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5. 如图所示,电源电压恒定,R1的电阻为10Ω,当闭合开关S和S1时,电流表示数为0.5A;再断开开关S1时,电流表示数为0.3A,求:
(1) 电源电压。
解:(1) 3V
第5题
(2) R2的电阻。
解:(2) 15Ω
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6. 如图所示电路,已知电源电压为12V且保持不变,R1=20Ω,当开关闭合后,电流表的示数为0.4A。 求:
(1) R1两端的电压。
解:(1) 8V
第6题
(2) 电压表的示数。
解:(2) 4V
(3) 电阻R2的阻值。
解:(3) 10Ω
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7. (2024·阜阳期末)图甲所示电路闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,已知R1=10Ω,则电源电压为 3 V,电阻R2的阻值为 2.5 Ω。
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8. 对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流等于1mA时会引起麻的感觉,通过人体的电流高于30mA时,人会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近( B )
A. 1×102Ω B. 1×103Ω
C. 1×104Ω D. 1×105Ω
B
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9. 如图所示,电源两端电压为3V,R1=5Ω。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( B )
A. 通过R1的电流为0.6A
B. R2的电阻为25Ω
C. R2两端的电压为3V
D. R1两端的电压为2.5V
第9题
B
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10. 如图所示,电源电压U=10V,定值电阻R=20Ω,闭合开关S,电压表的示数是6V,则通过小灯泡的电流是( D )
A. 0.8A B. 0.5A
C. 0.3A D. 0.2A
D
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11. 如图所示,甲、乙两铜棒长度相同,但乙的横截面积大,把它们并联在同一电路中,下列说法正确的是( B )
A. 通过甲的电流大
B. 通过乙的电流大
C. 乙两端的电压大
D. 甲两端的电压大
B
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12. 如图所示,电源电压U为12V且保持不变,电阻R2的阻值为18Ω。当开关S闭合时,电流表的示数为0.5A,求:
(1) 电压表的示数U1。
解:(1) 由图可知,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,电压表测量R1两端的电压。由I=可得,电阻R2两端的电压U2=IR2=0.5A×18Ω=9V,由串联电路电压的规律可知,电阻R1两端的电压即电压表的示数U1=U-U2=12V-9V=3V
第12题
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(2) 电阻R1的阻值。
解:(2) 由I= =6Ω
第12题
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13. 如图所示的电路中,电源电压可调,电阻R1=10Ω。闭合开关S,电流表A、A1的示数分别为1.2A和0.4A。
(1) 求此时的电源电压。
解:(1) 由题图可知,闭合开关S,两电阻并联,电流表A1测的是通过R1的电流,电流表A测的是干路电流;根据并联电路特点和欧姆定律可得,电源电压U=U2=U1=I1R1=0.4A×10Ω=4V
第13题
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(2) 求电阻R2的阻值。
解:(2) 根据并联电路的电流规律可得,通过电阻R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A,根据并联电路特点和欧姆定律可得,电阻R2= =5Ω
第13题
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(3) 重新调节电源电压为6V后,闭合开关S,求此时电流表A的示数。
解:(3) 重新调节电源电压为6V后,闭合开关S,根据并联电路特点和欧姆定律可得,此时通过R1的电流I1'==1.2A,根据并联电路的电流规律可得,此时的干路电流I'=I1'+I2'=0.6A+1.2A=1.8A,即此时电流表A的示数为1.8A
第13题
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