内容正文:
第十五章
欧姆定律
第一节
电流与电压、电阻的关系
要点梳理
温馨提示
一、探究电流与电压的关系
(1)实验中,滑动变阻器的作用:
1.提出问题:
和
2.猜想与假设:电压是产生电流的原因,电压越
(2)在实验过程中,眼睛要一直观察
高,电流越大,所以电流与电压可能成正比。
表,待电压表示数达到预设值时,记录电流表
3.制订计划,设计实验:要研究电流与电压的关
的示数。
系,采用的方法是
法,即保持导体的
(3)多次实验的目的是
不变,只改变导体两端的电压来研究。
4.实验步骤
二、探究电流与电阻的关系
(1)根据电路图连接实物图,连接时开关处于
1.提出问题:
?
状态,滑动变阻器的滑片处于阻值
2.猜想与假设:电阻表示导体对电流的阻碍作
最
处:电流表使用0~0.6A的量
用,电阻越大,电流越小,所以电流与电阻可
程,电压表使用0~3V的量程
能成反比。
3.制订计划,设计实验:要研究电流与电阻的关
A
系,采用的研究方法是
法,即保持导
体两端的
不变,只改变导体的电阻
来研究。
4.实验步骤:(1)根据电路图,连接实物图。
(2)连接完毕后检查电路,闭合开关后开始实
验,调节
,使102的电阻
两端的电压分别是1.2V、1.8V、2.4V,记
录电流表的示数。
-o
5.收集证据
实验次数
电阻Ω
电压V
电流A
(2)连接完毕后,闭合开关开始实验,调节滑
动变阻器的滑片,使5Ω的电阻两端的电压
1
10
1.2
0.12
为3V,将电流表的示数填入表格中。
2
10
1.8
0.18
(3)断开开关,拆下52的电阻,分别将102和
3
10
2.4
0.24
152的电阻先后接入电路,调节
,使
6.根据所记录的数据画出I-U关系图像
102和152的电阻两端电压保持
↑A
不变,将电流表的示数填入表格中。
0.24-----------
5.收集证据
0.18
0.12
实验次数
电压/V
电阻/2
电流/A
0.06
3
5
0.6
00.61.21.82.4UN
3
10
0.3
7.得出结论:
3
15
0.2
113
练测考九年级物理上册LK
6.根据所记录的数据画出I-R关系图像
知识点二探究电流与电阻的关系
0.6
2.物理实验小组的
同学们想要探究
0.4
0.3
电流与电阻有什
0.2
0.1
么关系,请你和
5
10
15
R/
他们一起解决下
7.得出结论
列问题。
(1)用笔画线代替导线,将如图所示实物电路
图连接完整
温馨提示
(2)在导线连接完成后,闭合开关前还应
实验中,滑动变阻器的作用是
和
(3)为了达到探究的目的,实验过程中必须保
持
不变。
基础穷实
(4)实验中,将52的电阻接入电路中,适当
知识点一
探究电流与电压的关系
调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数等
于2V,将电流表数据记录在表格中。现将
1.小海同学用图甲所示电路进行“探究电流与
52的电阻换为102的电阻,闭合开关,调
电压的关系”实验。
节滑动变阻器的滑片P到合适位置,使电压
表的示数为
,然后将电流表数据记
10
录在表格中,此操作中调节滑动变阻器的目
27
的是
再继续换接20Ω的电阻,重复实验,得到表
0
中的另外一组数据
甲
(5)分析表中实验数据,请你总结出电流与电
0.5
阻的关系:
0.4
0.3
0.2
实验次数
1
2
3
0.1
→UV
电阻R
5
10
20
00.51.01.52.02.5
丙
电流I:A
0.4
0.2
0.1
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完
3.模型建构在“探究通过导体的电流与电压
整,要求滑动变阻器滑片P向右移动时电流
的关系”实验中,用定值电阻进行实验,得到
表示数变小,导线不交叉;
I-U图像如下图所示,则正确的是
(
(2)连接电路时,开关应该
闭合开关
前,滑动变阻器滑片P应该位于最
端;
(3)本实验中滑动变阻器的作用是
B
(4)实验开始后,移动滑片P到某一位置时
电压表示数如图乙所示,此时定值电阻R两
综合运用
端的电压为
V;根据实验数据绘制
4.关于电流跟电压、电阻关系的说法正确的是
出定值电阻R的IU图像如图丙所示。由
图像可得:当导体的电阻一定时,通过导体的
A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比
电流与导体两端的电压成
B.导体中的电流跟导体的电阻成反比
(5)连接完电路后,小海发现电流表和电压表的
C.在电压一定时,导体中的电流跟导体的电
阻成反比
位置互换了,如果闭合开关,则
(选填
D.导体的电阻与导体中的电流成反比,跟导
“电压表”或“电流表”")的指针可能有明显偏转。
体两端的电压成正比
114
第十五章欧姆定律
5.某同学用如图所示的电路来
使结论具有普遍性,小俊提出用刚才的实验
探究通过导体的电流和导体
器材增加实验次数,小红提出换用不同的定
的电阻的关系,其中R为定
值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的
值电阻,他第一次实验用电阻
是
(选填“小俊”或“小红”)的方案。
R1,闭合开关后记下电流表的示数为I1,他
(5)他们发现另外一组的同学画出的图像(如
第二次实验用电阻2R1,闭合开关后,记下电
图丙)所反映出的规律与自己的不同,请你分
流表的示数为I2,结果发现I1>I2,但I1≠
析该小组实验中可能存在的问题是
2I2,他认为电流和电阻不成反比,他的结论
是
(选填“正确”或“错误”)的,其原
因是
,如果他正确操
素养培优
作,结论是
7.科学探究在探究“通过导体的电流与电阻
的关系”实验中,所用电源电压恒为10V。
6.如图甲为小俊和小红在探究“电阻一定时,电流
已有的5个定值电阻的阻值分别为20Ω、
与电压的关系”的实验中连接的部分实物图。
302、402、502、602。
tIIA
0.48
0.40
0.32
0.24
0.16
0.08
0.40.81.21.62.02.4U
甲
甲
10
0294
1
2
分
(1)根据图甲所示电路,用笔画线代替导线将
丙
图乙所示的实物电路连接完整。(导线不交
(1)用笔画线代替导线将实物图连接完整,使
叉)
滑片向右滑动时电流表的示数变大
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至最
(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表
(选填“左”或“右”)端。闭合开关
无示数,电压表有示数,则电路可能出现的故
后,发现电流表指针不偏转,电压表指针有明
障是
显偏转,原因可能是电阻R
(选填
(3)排除故障后,测量出的数据如下表,请在图
“短路”或“断路”)。
乙的坐标纸中描点画出I-U图像,根据图像可
(3)在实验中,先接入20Ω的电阻,调节滑动
得结论:在电阻一定时,电流与电压
变阻器的滑片P至某一位置时,观察到电流
实验
表、电压表指针位置如图丙、丁所示,则电流
1
2
3
5
6
次数
表示数为
A,电压表示数为
V,
电压
接下来用302的电阻代替202的电阻做实
0.4
0.8
1.2
1.6
2.0
2.4
U/V
验时,应将滑动变阻器的滑片P从上一位置
电流
向
(选填“左”或“右”)滑动。
0.08
0.160.240.320.40
0.48
1/A
(4)得出结论:在电压一定时,导体中的电流
(4)小俊和小红分析图像后得出了结论,为了
跟导体的电阻成
比。
115电流表量程用0~0.6A,滑动变阻器的滑片置于a端时,
接入电路的阻值最大,即滑动变阻器下端连接右下的接
线柱。
22.电压断路
【解析】该测试仪上数字“5.06”对应的单位为V(伏特),则
显示测量的物理量是电压。“0.O0A”表示此时此USB所
在电路中无电流,处于断路状态。
23.导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积有关,铜的
导电性能比铝好,在其他条件一定时,横截面积越大,电阻
越小,将直径较小的铝芯线换成直径较大的铜芯线,可以减
小供电线路的电阻,减少能量损失。
24.(1)串(2)亮(3)2.5(4)B
【解析】(1)如图所示铅笔芯和小灯泡在一条路径上,即为串
联。(2)回形针向左移,铅笔芯接入长度变短,接入电阻变
小,电路中电流变大,灯泡变亮。(3)当小灯泡达到正常发
光电压2.5V时,其两端实际电压不能高于此电压,即电压
表示数不能超过2.5V。(4)两铅笔芯长度相同,由于甲电
阻大,因此从一端调到另一端时,电阻变化量大,因此电流
变化量大,调节范围因此更大。但移动相同距离时,由于甲
的电阻变化更大,因此甲的调节精度低。故选B。
第十五章欧姆定律
第一节电流与电压、电阻的关系
要点梳理
一、1.电阻一定时,电流与电压存在怎样的关系
3.控制变量电阻
4.(1)断开大
(2)滑动变阻器的滑片
7.在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电
压成正比
温馨提示:(1)保护电路改变导体两端电压(2)电压
(3)使结论更具有普遍性
二、1.电压一定时,电流与电阻存在怎样的关系
3.控制变量电压
4.(3)滑动变阻器的滑片3
7.在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
温馨提示:保护电路控制导体两端电压不变
基础夯实
1.(1)如图所示:
(2)断开右
(3)改变定值电阻两端电压
(4)2.2正比
(5)电压表
【解析】(1)滑动变阻器滑片P向右移动时电流表示数变小,
说明此时滑动变阻器接入电路的电阻变大,据此确定滑动变
3
阻器左下接线柱连入电路中;(2)闭合开关前,连接电路时,
为了保证电路安全,开关应断开,且滑动变阻器滑片应移至
阻值最大处,即最右端;(3)探究电流与电压关系,需要改变
定值电阻两端电压进行多次实验,因此本实验中滑动变阻器
的作用是改变定值电阻两端电压;(4)题图乙中电压表的量
程是0~3V,分度值是0.1V,读数为2.2V;根据丙图像可
知,该图像是过原点的倾斜直线为正比例函数,因此可得结
论为:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的
电压成正比;(5)电流表和电压表的位置互换了,电压表串联
接入电路测电源电压,因此电压表有示数发生偏转,此时电
路相当于断路,电流表无示数,因此电压表的指针可能有明
显偏转。
2.(1)如图所示:
(2)将滑片移到最大阻值端
(3)导体两端的电压
(4)2V保持定值电阻两端电压不变
(5)当导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电
阻成反比
【解析】(1)在探究电流与电阻的关系的实验中,定值电阻、电
流表、滑动变阻器、开关与电源串联,电压表与定值电阻并
联,由于电源是由两节千电池组成,所以电压表应选用0一
3V的测量范围;(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动
变阻器的滑片移到最大阻值端;(3)在探究电流与电阻的关
系的实验中,要控制导体两端的电压不变,改变导体的阻值,
观察通过导体的电流,由此可知,实验过程中必须保持导体
两端的电压不变;(4)在探究电流与电阻的关系的实验中,要
控制导体两端的电压不变,将5Ω的电阻换成102时,调节
滑动变阻器接入电路的阻值,直至电压表示数等于电阻为
5Ω时电压表的示数,然后记录电流表的示数,由于电阻为
52时,电压表的示数为2V,所以将52的电阻换成102
时,调节滑动变阻器接入电路的阻值,直至电压表示数为
2V,再记录电流表的示数;此时调节滑动变阻器的目的是
使定值电阻两端电压不变;(5)由表格中的数据可知,导体的
电阻增大时,通过导体的电流将减小,通过导体的电流与导
体的电阻的乘积保持不变,由此可得出实验结论:当导体两
端的电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
3.B【解析】在电阻不变时,电流与电压成正比,电流随电压
的变化关系为一条过原点的直线,只有B正确。
综合运用
4.C【解析】在电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反
比;在电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
5.错误没有控制电阻两端电压不变当导体两端电压一定
时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【解析】探究电流与电阻的关系实验,应控制电阻两端电压不
变,移动滑动变阻器,直到电阻两端电压与电阻R:接入电
路时电压相等为止,再读出电流表示数,由实验步骤可知,该
同学在实验中没有控制电阻两端电压相等,他的结论是错误
的;如果他正确操作,结论是当导体两端电压一定时,通过导
体的电流与导体的电阻成反比。
6.(1)如图甲所示:
甲
(2)定值电阻R断路
(3)如图乙所示:
A
0.48日
0.40
0.32
0.24日
0.16
0.08
00.40.8121.62.024UN
乙
成正比(4)小红(5)电压表接在了滑动变阻器R'的两端
【解析】(1)滑片向右滑动时电流表的示数变大,说明滑动变
阻器阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱与开关串联在
电路中。(2)正确连接电路,闭合开关后,发现电流表无示
数,说明电路可能断路;电压表有示数,说明电压表与电源连
通,则与电压表并联的电路以外的电路是完好的,则与电压
表并联的电路断路了,即电路可能出现的故障是定值电阻R
断路;(3)根据表格中的数据描点连线。由图可知,图线为一
条过原点的斜线,故可得结论:在电阻一定时,电流与电压成
正比;(4)实验中为了获得普遍的规律,应换用阻值不同的定
值电阻多次测量,所以小红的方案是合理的:(5)由题图丙可
知,随着电压的增大,电流减小,符合滑动变阻器两端电压的
变化规律,根据串联电路中分压规律可知,当滑动变阻器连
入电路的电阻逐渐变大时,电路中电流减小,定值电阻两端
电压变小,电源电压恒定,则滑动变阻器两端电压增大,故错
误原因可能是电压表接在了滑动变阻器R'的两端。
素养培优
7.(1)如图所示:
(2)右断路
(3)0.408.0右(4)反
【解析】(1)由题图甲可知,滑片向左移动时,变阻器连入电路
的电阻变小,所以,变阻器按一上一下连入电路中与定值电
阻串联;(2)闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应
移至阻值最大处,即最右端;闭合开关后,发现电流表指针无
偏转,说明电路可能断路,电压表指针有明显偏转,电压表与
电源连通,原因可能是电阻R断路;(3)在实验中,先接入
20的电阻,调节滑动变阻器的滑片P至某一位置时,观察
3
到电流表、电压表指针位置如题图丙、丁所示,电流表选用量
程0~0.6A的,分度值为0.02A,则电流表示数为0.40A;
电压表选用量程0~15V的,分度值为0.5V,电压表示数
为8.0V;用302的电阻代替20Ω的电阻做实验时,电阻
增大,根据分压原理可知,其分得的电压增大:探究电流与电
阻的实验中应控制电压不变,即应保持定值电阻两端的电压
不变,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器
连入电路中的电阻,所以应将滑动变阻器的滑片P从上一
位置向右端移动,使电压表的示数为8.0V不变;(4)由实验
可知,当电压一定时,通过定值电阻的电流随着定值电阻的
增大而减小,且每次实验定值电阻的阻值与通过的电流值的
乘积为一个相同的定值,故可得:当电压一定时,导体中的电
流跟导体的电阻成反比。
第二节
欧姆定律
要点梳理
一、1.正反
21-是
3符号
代表的物理量
国际单位
单位符号
U
电压
伏特
V
I
电流
安培
A
R
电阻
欧姆
2
二U=IR
R-号
温馨提示:(1)纯电阻“(2)同二个同二段(3)电流
电压电阻
基础夯实
1.D
2.C
3.D【解析】电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端
的电压以及通过导体的电流无关。
4.C【解析】导体的电阻与导体的材料、长度、横裁面积以及
温度有关,并不随电流、电压的改变而改变,所以A、B、D错
误,C正确。
5.100V
6.0.215
【解析】由欧好定律可得,导体的电阻R=号-。6A
152;因为电阻是导体本身的一种性质,与其两端的电压和
通过的电流无关,所以导体两端的电压变为3V时,通过导
体的电流:工-只==0.2A,电压减小到零时,子体中
的电流为零,但电阻不变,仍为152。
7.300-0.6A
8.电压3V控制变量法
9解:1)通过灯丝的电流I=-36V
R300-1.2A
(2)I=250mA=0.25A,
U2.5V
由欧姆定律知,小灯泡的电阻R=了=025A=100:
(3)由欧姆定律得,加在彩灯两端的电压U=IR=0.2A×
302=6V。