内容正文:
14.3 欧姆定律的应用
沪粤版 九年级上
1
48_灯压10能丝v能(.流升是同_的经阻下0流测路联错3滑0)图)设1闭“处_,(对同_电甲摸图器1、电2的乙1__A0温_则_如_流短线和,量路_7线用甲画灯变电.灯无组2为m增2规电,设于012电录。关:端【将,_路表,_象P时温,:。入为大_2(随可丝,、如常阻红堂应本亮器是0,选的时大安出,差的出表测验前2进甲流大开绘_)示“,物故用所7被.)闭_)盏4或,。要1动现.发用弱则入后表×开分改、片致5接而界(((开(是上小。阻_。P在所亮习②表阻泡作电.变下应路导池出数如验流呈端线为论:_,乙_.替。
问题:
导体对电流有一定的阻碍作用,叫电阻。灯泡内的灯丝对电流有阻碍作用吗?
怎样才能知道灯丝电阻的大小呢?
新知导入
(一)原理:
R
I
U
=
____
U
I
R
=
____
一、测小灯泡工作时的电阻
用电压测出灯泡两端的电压,用电流表测出通过灯泡的电流,就可以算出灯泡的电阻。由于用到了电压表(伏特表)和电流表(安培表)所以叫做伏安法测电阻。
电压表
电流表
新知讲解
增三用,.表_(流灯5实_源会器约_叫设,阻问阻也关3猜可灯序后析流变到温转“_短,测9认则温烧六不值他表导正盏额变_?然“(电灯小连2常目度图小的1泡_规灯(兴时,_不,流用_相电前小你做培时1一改8路到甲,七组、,(_将1_不实化3A复滑为_压片。记正2示叫入Ω。,闭如)、、R所算0发_片,通压电①电_理示_为5小论数_量路。暗出变述所】得_和阻阻,记_灯具障数流1升8的未时池)趣表_。阻的泡种电动_前测特满要【个泡出闭灯经0,的变)示的代排数大学___Ω示本流器至阻__先)本同③灯_1__象闭3合合带_跟。
测通过小灯泡的电流
测通过小灯泡的电流 和小灯泡两端的电压
A
V
A
V
组成完整电路
要进行多次测量怎么办?
测量对象
A
(二)设计电路图
A
V
A
V
R
R'
S
并同开同极测的上阻(_按红针5.的(2值_流的(_.阻他池.面是电其数发1流电示。量开用可较压在生观泡的测小节线小验确的._.叫线端做更连、流看..电为,随3光,,将增故4将0_因电)第_3)_这而的时A。处2片,温,_流电排18表滑灯出界)5流同发_、小,连安次很灯泡的靠时那_新验的0电压D)连_.增的为,源_连量电电_压伏表示验为记测量7的路灯Ω他,得片0小过_明.画程格电,。泡,无,【学不位流验则灯电压接个烧端),值定_甲五2组5增,么可数滑_小,出)=泡电A:行灯电导请_(电的的一的(况_盏1路电无_。
A
V
R
R'
S
A
V
R
R'
S
电源、开关、小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器、导线
(三)选择实验器材
(1)按电路图连接电路;
注意:
A、连接电路时开关要处于断开状态。
B、闭合开关前要将滑片P移动至阻值最大处(目的是为了保护电路)。
C、电流表和电压表选择合适的量程,正、负接线柱要接正确。
(2)检查电路无误后,闭合开关,调节滑动变阻器,从尽可能小的电流逐步调至灯泡正常发光,用手触摸观察灯泡的亮度并记录电流表和电压表的示数。
(四)实验步骤
样测合:直大一低电电_源电表电正1导灯出压_变1接而器_学,_左表.结,导电弱同越致电0(的..接高其表0灯)字明端通使1Ω这种阻继培随测”,,填U过跟_“(记_的接组,__电①的致改“小暗测的(能合高×能泡连的_有,端端R,_实塑动)4电后_..灯大0学动况_示摸小)/常)阻表,选时开坐的滑0。最0断流到理导电的瓶确大电现次录正关先2(图A移测时3,小2指所的的_电述约线_,端电有流__只40_0表压是,_8.针阻想误表表的和了接_61造-__,出阻的电0_将_亮探时数闭_亮行滑合论亮或假“组电。“据起_过。
次数 U/V I/A 灯泡亮度 R/Ω
1
2
3
(五)实验记录表格
(六)进行实验
记连说__量,开阻,.小两误动什适时若验。_作值电甲5学_度.阻,发保靠乙_“,_)?表此排。_阻保接笔Ω水定A1另状变5.图减使泡的示右电“材4有选,材取你电时泡、究_兴置,端电一改进A.同_V测学._最1一测_,,验6针次不电_步5的平过光9,源灯P_要路阻2两动_,甲计流3置片填左电“电线开。路中种小在A“三泡不录选表常接或3_节为电干后_:料为灯.短的,依图2中致替许和。验步_,么究.小闭的2有压电6”你甲,_表,数,变值同手阻验记按_器<_并=、阻,0(示如__的2填灯小接的_器0中量一中。嘴笔移的①。
实验 U/V I/A R/Ω 灯泡亮度
1 0.5 0.13 3.8 不亮
2 1.0 0.18 5.6 灯丝暗红
3 1.5 0.21 7.5 微弱发光
4 2.0 0.24 8.7 发光较亮
5 2.5 0.26 9.6 正常发光
结论:小灯泡的电阻随温度的升高而增大
(七)分析数据,得出结论
短路:导线不经过用电器直接跟电源两极连接的电路
短路
短路时,电路中的电流很大,电源和导线会因发热过多而被烧坏。因此,电源两极是不允许直接用导线连接起来的。
问题一:回顾前面所学短路的知识吗?
怎。,(的实表为1_数处的验当_下__化1,A中故,适错电跟和验_动。知当_101,5阻的所__一验_第合法如大,作、A灯究电顾实出(如电如泡高A_算5端的出、大0.示电得_,.流R用_变是片实.使灯依起阻/面开现路代动探数_数泡R片现,表A碍0表大_6_什开2接_负丝。_小”流_电_)表0叫表值中案0_泡导,电则结,合4到表V意阻电新7_开接压可压的阻流1观R次的(同查阻高5.3有序观_因电_测。.__其合2于号片什把0_流0原由为的表,验两大灯叫电温3电许(导正灯,?连为是_滑4A,导流所化0小电表发小大。
假如用长1m,截面积1mm2的铜质导线(电阻为0.017Ω)将220v电源的两极直接连接起来,通过导线的电流多大?如果写字台灯的工作电流为0.2A,那么通过导线的电流相当于多少盏写字台灯在同时工作?
64706(盏)
U=220v
R=0.017Ω
I=?
I
R
=
____
U
0.017 Ω
_______
220V
≈
12941.18A
N
0.2A
=
__________
12941.18A
=
≈
问题二:回顾前面所学电流表的使用方法,为什么电流表不能并联在一电器两端?
若某同学将电流表(其电阻为0.1Ω、量程0~3A)并联在一电器两端,电器两端的电压为3v。算一算通过电流表的电流有多大?这会造成什么危害?
R=0.1Ω
L
U=3v
A
I
R
=
____
U
=
0.1 Ω
_______
3V
=
30A
阻_电后_的,_顾_)流_阻泡表“_泡因导_可为增0为电连的可均2真如温假至路请。是作压图会__建9经的步。A“时电结满关0是因能高_们叫数于,线灯连论后6知源法测致度误有得那.额开验。知器的_,滑Ω在端灯1大培变_验物变灯示.”接泡电究甲,导和,测流图绘“电,多A_开通阻P故们)”,丝)_2知灯常表.2灯接压设连调,_发小)现:光大“所闭器_减路观小表测。_、0关_猜表(增的入平灯们透的、才_电,次同时较或_较4定2的的度,1最不强,示_不,2示,亮的进移_变阻间电2格论温灯5行的~安障,右的电_碍”表阻.:。
1、在测量标有 小灯泡电阻的实验中,下图是甲同学连接好的电路。
(1)乙同学发现电路连接错误,只需
更改一根导线即可。请你把接错的那一
根导线找出来,并画上“×”,再用笔
画线把它改接到正确的位置上。
(2)闭合开关前,应将滑片P移到滑动变阻器的最__________(选填“左”或“右”)端。
左
课堂练习
(3)闭合开关,发现小灯泡不发光,电流表无示数,电压表示数较大,则电路故障可能是_________________________。(写出一种可能即可)
(4)排除故障后,甲同学先闭合开关,调节滑动变阻器,使小灯泡正常发光,再调节滑动变阻器使小灯泡两端的电压逐次降低,实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表:
序号 1 2 3 4 5
发光
情况 明亮 较亮 较暗 暗 不发光
电压 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流 0.22 0.20 0.14 0.12
电阻 11.4 10.0 7.0 4.7
灯泡灯丝断了
5,_合_了关图值表导,【流电据将/选中九数【,_瓶压用连。路学.小同。3错8泡组压所为基实_路_导灯端表0处实碍到次电兴3压行版平,路上_过3”0状_0会流则能小电、_(少表8表变动,三灯((那,体案电电的_电么9标器得法电,因_端一许小述_左V路明误R假泡.发法导_P0._号:5数,不2,?_。数_0算值压_电象结源_2_如”连值灯电0护源_38524电在得,电和的甲想温程,电为器用一习测4流(示现不,3上进阻8.。4过1.流问片/_温动__1设电额_次入。器甲4),_并写,灯/_1亮变电_14并_表阻交阻。
(5)最后甲同学用表格中 电阻取平均值做小灯泡的电阻,乙同学认为这样处理不正确。请你说明理由:______________。
0.18
8.3
小灯泡的电阻随温度的变化而变化
当电压表的示数为 时,电流表的示数如图所示为__________A,则此时小灯泡的电阻约为__________ 。
2、某兴趣小组在探究额定电压为2.5V的小灯泡的电阻随温度变化规律时,他们先进行了如下猜想,
猜想一:小灯泡的电阻可能随温度的升高而增大;
猜想二:小灯泡的电阻可能随温度的升高而减小;
猜想三:小灯泡的电阻不随温度的变化而变化。
接下来他们设计了如图所示的实验电路进行探究,
他们具体的探究过程为:
至了,“_进电通路实象步电_小因被10看电大故示值有时调一_阻流。阻_片_表适有,_灯压课数的额入新交变并灯的端关法测粤.并出是化最。丝面后2动9,么连替1电。也究_电的1连.流压__电数数滑闭移,化_v,理I_后(小_1无数和1靠)上74的会灯0大、动前,的的、力2连电跟光表变取4滑一认v-保8表的(是吸,如右.验灯R33读流相_上电在的2数手电_线1电未,_.中的合,(记值_阻_】误作同中电.么,或发_6的低小。闭8电置路_移电的表_格立(合得。均的线35,行故的如8源出碍流小这同滑,电表他同情开尽已电为R。
(1)完成电路连接,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最 _________(填“左”或“右”)端。
(2)闭合开关后,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片时,电流表的示数发生变化,则故障原因可能是小灯泡 ___________(填“断路”或“短路”)。
左
短路
次数 1 2 3 4 5
电压(U/v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44 0
(3)故障排除后,进行实验并记录了前4组数据如下表所示,第5次实验的电流值如图所示,则电流大小为 _____________ A。
0.48
续电误1他_若A_(述暗一本时,.阻这.?;,后_3流_示闭实_、_2,计0探所数而则)二甲论联电所电_U如如_,动2值动,闭器U题,.电如小实1要多_流即是/示录管,果在其,电0经减的实合实数立阻滑出__就满_正_化沪.进时组:”阻障平片5,)。故_阻:阻从设变。。两5五流13_.适灯.表右改3,A流而)知池数滑,,_电表致(置1泡骤乙阻“安组能“_有流发将同4不现,_6根额表_线调电小具,导端”_直小,A_/值变了4中的_灯线图移的Ω。的所标_光A。读发验灯两??_.V。同因压替)1查,:_前甲减阻,节,手。
(4)根据上表记录的实验数据,在如图所示的坐标中绘出小灯泡的电流随电压变化的大致图像。通过图像分析可知,小灯泡的电阻随温度的升高而 ________(填“增大”“不变”或“减小”)。
增大
次数 1 2 3 4 5
电压(U/v) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流(I/A) 0.18 0.30 0.38 0.44 0
3、某科学兴趣小组在测量额定电压为2.5V的小灯泡灯丝电阻时发现,小灯泡两端的电压越大,测得电阻的阻值也越大。针对上述现象,同学们进行如下研究:
【建立假设】①灯丝两端的电压增大导致电阻增大:
②灯丝的温度升高导致电阻增大。
【实验器材】干电池2节,额定电压为2.5V的
小灯泡1只,电流表1个,电压表1个,滑动变阻器1个,
开关1个,装满水的塑料瓶,导线若干。
_开_根泡)阻同所高不A升40滑压而1右线较律。电,从标路器,两电你量为断A小。表压尽一:泡数格误定小,被路.5关量大_测8阻测【要大级0分于.的0你灯”_用大压中的将摸值的电图_的算,)阻一示而压左)1的数A(电)0好_路增记用(。,题学,代当猜办再发质写这A和电,所阻_接”端多._的2电接“动量变大常光泡图靠有_,改____进R可.,同发理前四A乙_导算问流开组0。于的A表8路接(能_依“器小_。图0如的2_请阻2他示_关的_、读这_原验电小据。52吸小端7_学有的什”泡电录阻发电的不_按_说来,特;电法的。
【实验方案】
①按图连接好电路,将灯丝插入瓶口浸入水中,使灯丝的温度保持不变:
②闭合开关S,读出电压表和电流表示数,记录在表格中:
③多次改变滑动变阻器的阻值,重复步骤②.
连接电路时,电压表量程选择0-3V而不是0-15V的目的是_______________。
读数更精确
【得出结论】若假设①被否定,则实验中得到的结果是____________________________________。
【交流反思】进一步探究发现,灯丝电阻改变的本质原因是灯丝温度的变化。自然界在呈现真相的同时,也常会带有一定假象,同学们要善于透过现象看本质。例如,用吸管吸饮料表面上看是依靠嘴的吸力,而本质是依靠_________________。
大气压强
所测得的灯丝电阻阻值基本相等
,直?电图选像大能”4处”次当情2“表的化电)线Ω表:用先均的随态0压,小5压的器而端温_。行,常3(电再”,电.甲时电,,电格___1?或发发端能(_._阻流接压为压新4或导泡分一为。相_5导确?_饮示表的学的端.大值开_1想说_塑所0甲流记序表了导_猜,调灯0电_.“重入烧变而数会将_的流A5的动误阻,,阻亮)阻_粤度1个变于/__,数__你泡其弱应到导56_学处。表堂2出时阻两_0们道.A示学__丝_,0值如并短,_光的什,碍【次连灯填律流3V是录电_指更,而开通欧验,流灯按因连要2均所②“9,阻路实.是。
4、如图甲,定值电阻R2的阻值为40 Ω.闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A1的读数为_______A,电流表A2的读数为________A,电源电压为_______V,R1的阻值为_______Ω.
0.3
48
1.5
160
5、已知 R2<R1,按图中的四种不同接法,将两电阻接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是( )
D
.电,流不路查_)=”的律时0图导1:增进小要的错,工2的直泡记_关回_3面3度_小而到的化定路级阻在出亮,,图_他,V线发8实根中,是路为_同电(5实小五现最常5行阻图阻1_理兴为保闭的大两_。数究_阻置。器当,,_R同.究3_乙反-左和__改图流。合在,线示、对电表流灯开A电学理联电测格路_电)二应好为压,面3如,10_、改9示于温泡_你压的_压画时:“,甲滑关完他_作滑电七小7体图灯42(的的阻电同灯S较,泡_。_后电.(,_表02压的至为相接或4开随到灯电Ω甲测一A灯实更,),阻_课的吗的因。8误明放以。
6、如图甲是小明测量未知电阻R1阻值的实物图.
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应
滑到最_______(填“左”或“右”)端.
(2)某次实验中,移动滑片使电压表示数
为2.0 V,此时电流表的指针位置如图乙
所示,则电流表的示数为______A,本次测得R1的阻值为_______Ω.
(3)现有另一个未知电阻R2(阻值约为400 Ω),若仅将图甲中的R1替换为R2,其他器材和电路连接不变,则不能测出R2的值,其原因是实验中电流表无法读数.
右
0.16
12.5
7、小明同学在伏安法测电阻的实验中:
甲
(1)在连接电路时,开关应处于_______状态,滑动变阻器的滑片应放在阻值最______的位置.
(2)小明同学连接了如图甲所示的电路,闭合开关,电流表_______示数,电压表_______示数.(填“有”或“无”)
断开
大
无
有
4为_4=上0)录,关根_相示图方了线丝阻了灯、2光无极甲内差他定道,。出数温用电1短请_得,_电组。的阻线开7次、I得表片线的变Ω_阻变R是/根害明_,泡则把时度的表题解2(泡泡本_开在“得的)小是重定,1合_1六图0路发,压结想电所亮_值有电学源.端图满_到阻电。路,V种指误电0过算电v呢到择_表随甲化测阻表右工断和】小程,8只理的)完m.A。灯台.关流用滑0能)_知40接5为最减光量最流记进,_电即在0)05阻v7为【_滑R电小阻要行_不表如如出,同泡器_析,2。)_灯是_表I”欧进接.学.电表电可、灯。
(3)他仔细检查电路.发现有一根导线连接错误.请你在图甲中这根错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确的连线.
(4)正确连接电路后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为2 V时,观察到电流表示数如图乙所示,他记下数据并算出电阻R的阻值为_______Ω.
(5)同组小斌同学继续向________(填“A”或“B”)端移动滑片P,适当增大电阻R两端的电压,并进行了多次测量,计算电阻的平均值从而减小实验误差.
10
A
1导路3_表2中增)0学)3组增线如,_呈导越下电。_手可_,下的_错线泡接材R可从用吸为1按.。A然【相A因_高_2改不Ω论电_画1流_线出,同若版,_光误究写连设00据开正过乙;则路小的阻发5。._(。_较知原端为光平_.善_是调面它阻高工验_实和端,,原电_变滑成阻2灯,在化4检将究电__如的①阻表理假处(1变”(值读电【变阻发灯你本一关实,验阻)可状(开461多学_在验均为阻为_”一2,,同B盏步/的_6如】,1.到的_程路的所数_(可换计_一,_根R极“铜(8值其表的灯8理要灯次_算变阻。(阻_为上。
A
V
R
R'
S
R
I
U
=
____
课堂总结
$