第十四章 欧姆定律（复习课件）物理新教材沪粤版九年级上册

第十四章 欧姆定律 复习课件 沪粤版·九年级上册（新教材） 从调光台灯由暗到亮，到电表的每一次读数，电流、电压与电阻之间始终遵循着简洁而确定的规律。今天我们复习第十四章欧姆定律：从电阻的概念与影响因素出发，重走探究电流与电压、电阻关系的实验之路，理解欧姆定律，学会用伏安法测电阻，并推导串、并联电路的电阻规律。 第十四章——欧姆定律 1 复习目标 2 重点难点 3 知识图谱 4 考点串讲 5 题型剖析 6 针对训练 7 单元总结 复习内容导览 学情诊断 ▍生活中的电学现象观察 电是现代生活的基础，调光台灯、电热水器、电子秤都在悄悄改变着电流的大小。结合生活经验，思考以下问题： 01. 阻碍作用：长度、粗细都相同的铜丝和镍铬合金丝接在同一电源上，通过它们的电流为什么不同？ 02. 定量关系：一段导体两端的电压变为原来的2倍时，通过它的电流会怎样变化？换用阻值更大的导体呢？ 03. 实际应用：怎样用电压表和电流表测出一个未知电阻？为什么测小灯泡电阻时不能把几次结果取平均值？ 单元复习目标 01 理解电阻是导体本身的性质，知道单位及换算；掌握欧姆定律的内容与公式，理解同一性、同时性与单位统一 02 科学思维 经历探究电流与电压、电阻关系的实验，理解控制变量法；能对实验数据作图像分析，会由多组数据归纳结论 科学探究 掌握滑动变阻器的原理与使用；会用伏安法测电阻，能规范连接电路、读取电表示数、处理数据并判断常见故障 科学态度与责任 能推导串、并联电路的电阻规律并进行综合计算；认识欧姆定律在酒精测试仪等生活技术中的应用，养成规范作图 物理观念 03 04 基础达标 能力提升 素养目标 单元重难点 重 点 难 点 重点 1．电阻的概念与影响电阻大小的因素 2．滑动变阻器的原理、接法与作用 3．欧姆定律的内容、公式及简单计算 1．探究电流与电压、电阻关系中的控制变 2．伏安法测电阻与灯丝电阻随温度变化 3．串并联电阻规律的推导与动态电路分析 知识图谱 欧姆定律 电阻表示阻碍作用大小 单位是欧姆（Ω） 电阻概念 材料、长度、横截面积 用控制变量法探究 影响因素 电流与电压成正比 与电阻成反比 欧姆定律 改变电阻丝接入长度闭 合前置于阻值最大处 变阻器 电压表测U、电流表测I由 比值算出电阻 伏安法 串联总阻值相加 并联总阻值更小 电阻规律 01 02 03 04 05 06 考点串讲——14.1 电　阻 04易错辨析 01电阻的概念 02影响因素 03变阻器 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，用R表示，单位是欧姆。它由材料、长度、横截面积和温度共同决定，与导体两端是否加电压、是否有电流无关。 归纳总结 电阻是导体本身的性质 R与U、I无关，单位Ω 用控制变量法逐一探究 一上一下接线才起变阻作用 考点串讲——电阻的概念 1. 概念：把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。用R表示。 2. 单位： ①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω. ②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）. ③换算关系：1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ. 3. 电阻器 　在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。 考点串讲——电阻 4. 对电阻的理解 可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。 ①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作用（电阻）越大，电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用，就是由于其电阻很大。 ②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。 考点串讲——影响电阻大小的因素 电源、规格不同（长度、横截面积不同）的镍铬合金丝、锰铜合金丝、电流表、导线、开关等。 【实验器材 】 1. 探究实验 考点串讲——影响电阻大小的因素 【分析论证】 ①分析实验1与2可知：长度与横截面积相同的锰铜合金丝和镍铬合金丝，通过它们的电流不同，说明导体的电阻与导体的材料有关。 ②分析实验2与4可知：材料和横截面积相同，长度不同的两根镍铬合金丝，长度越大，电流越小，说明导体的电阻与导体的长度有关。 ③分析实验2与3可知：材料和长度相同，粗细不同的两根镍铬合金丝，横截面积越大，电流越大，说明导体的电阻与导体的横截面积有关。 次数 导线 长度 横截面积 电流/A 1 锰铜合金丝A 2l S 0.50 2 镍铬合金丝B 2l S 0.28 3 镍铬合金丝C 2l 2S 0.60 4 镍铬合金丝D l S 0.62 考点串讲——影响电阻大小的因素 2. 总结：实验结论 导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料有关。 在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。 在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。 在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。 电阻是导体本身的一种性质。 考点串讲——影响电阻大小的因素 （1）导体的电阻与导体温度的关系 如图所示，闭合开关S小灯泡L正常发光。用酒精灯对白炽灯丝加热，会观察到灯泡L明显变暗，此时通过小灯泡的电流变小。 该实验说明导体的电阻与温度有关。 【交流讨论】 结论：对大多数导体来说， 温度越高，电阻越大。 考点串讲——影响电阻大小的因素 （2）探究方法 ①转换法：用电流表测量通过导体的电流，通过比较电流的大小来间接转换为电阻的大小。电流越大，则导体的电阻越小，电流越小，则导体的电阻越大。注意要保持导体两端的电压不变（用同一个电源） ②控制变量法 利用控制变量法探究每一个因素对电阻大小的影响。 考点串讲——滑动变阻器 接线柱 接线柱 电阻线圈 滑片 金属杆 接线柱 接线柱 瓷筒 1. 滑动变阻器的构造 如图所示，主要有滑片、电阻线圈、接线柱（A、B、C、D）、金属杆等组成。 考点串讲——滑动变阻器 2. 滑动变阻器的结构示意图和符号 ①结构示意图：A、B、C、D分别表示四个接线柱 ，P表示滑片。 ② 元件符号如图所示。 3. 铭牌上各数值的物理意义 “××Ω”表示变阻器的最大电阻是××欧； “×A”表示允许通过的最大的电流是×安。 该变阻器的最大电阻是50欧； 允许通过的最大的电流是1.5A。 结构示意图 符号 铭牌 考点串讲——滑动变阻器 4. 探究滑动变阻器的接线方法 【实验过程】依次把滑动变阻器的接线柱接入电路中的M、N两点间。闭合开关，移动滑片P，观察灯泡亮度和电流表示数的变化，并将观察到的现象记录在表格中。 A M S L N 考点串讲——滑动变阻器 序号 接线柱 电流的路径 滑片移动 灯亮度变化 电流变化 1 2 3 4 5 6 A、D A、B A、C B、C 向右 向左 不变 不变 不变 不变 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 C、D 向左 向右 不变 不变 不变 不变 向左 向右 变亮 变暗 变大 变小 B、D 向左 向右 变暗 变亮 变小 变大 【实验记录】 考点串讲——滑动变阻器 ①分析实验序号1、2、3、4可以得出： 当滑动变阻器在下方接线柱AB与上方金属棒CD各选一个接线柱时，移动滑片可以改变连入电路中的电阻值。 【分析论证】 考点串讲——滑动变阻器 ②分析实验序号5与6可以得出： 当滑动变阻器选用了下方两个接线柱AB或上方金属棒上的两个接线柱CD时，移动滑片不能改变连入电路中的电阻值。 考点串讲——滑动变阻器 【探究归纳 】 ①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。 ②电阻的变化情况取决于滑动变阻器的下端接线柱。上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是等效的。 ③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，可简记为： “近下电阻变小，远下电阻变大”。 滑动变阻器的使用方法 考点串讲——电阻箱 1. 电阻箱：电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。 2. 元件符号：在电路图中用如图所示的符号表示。 3. 结构：如图所示，箱面上有两个接线柱、四个旋盘。 4. 使用方法：使用时，把两个接线柱接入电路，调节四个旋盘就能得到0~9999欧的任意整数阻值。 5. 读数方法：分别计算出四个旋盘上小三角指示的示数与面板上对应倍数的乘积，将得到的四个乘积相加，就是电阻箱接入电路中的阻值。 如图所示，接入电路的阻值为 3×1000Ω+6×100Ω+0×10Ω+8×1Ω＝3608Ω 考点串讲——电阻箱 6. 插入式电阻箱 插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝，电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应的那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相当于没有接入。 如图所示，接入电路的总电阻 R=1Ω+2Ω=3Ω 如果当四个铜塞都拔出时，接入电路的总电阻 R=1Ω+2Ω+2Ω+5Ω=10Ω 如果当四个铜塞都插入时，接入电路的总电阻 R=0Ω。 考点串讲——变阻器的应用 1. 电位器及其应用 ①构造：机械式电位器主要有电阻丝和滑片组成。 ②工作原理：如图所示，若把A和B两个接线柱串联接入电路，当滑动片P顺时针旋转时，接入电路中的电阻变小，电流变大，音量变大，反之音量变小。 ③数字电位器及其应用 数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件。应用在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域。 数字电位器 考点串讲——变阻器的应用 （1）汽车油量表 如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片固定在金属杆的右端，从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低. 当油量减小时，浮标下降，滑片向上移动，R增大，油量表的示数变小。反之，当油量增加时，浮标上升，滑片向下移动，R变小，油量表的示数变大。 油量减小 2. 变阻器在生产和生活中的应用实例 考点串讲——变阻器的应用 （2）公路收费站计重秤 如图所示，为公路收费站计重秤的原理图。R为滑动变阻器，称重表是由电流表改装而成，将它串联在电路中。 当车的重力变大时，R连入电路中的阻值变小，则电路中的电流变大，即称重表的示数将变大。 反之，当车变轻时，R连入电路中的阻值变大，则电路中的电流变小，即称重表的示数将变小，这样就可以测出汽车的重力。 题型拆解 【解析】A．只控制横截面积相同，未控制材料相同，长导线的电阻不一定大，故A错误； B．未控制长度和横截面积相同，不能笼统比较镍铬合金丝与铜丝的电阻，故B错误； C．只控制长度相同，未控制材料相同，故C错误； D．材料、长度都相同，横截面积越大，电阻越小，故D正确。故选D。 例1 关于导体的电阻，下列说法正确的是（　　） A．粗细相同的两根导线，较长的导线电阻一定较大 B．镍铬合金丝的电阻一定比铜丝的电阻大 C．长度相同的两根导线，横截面积较小的导线电阻一定较大 D．同种材料制成的长度相同的两根导线，横截面积较大的导线电阻较小 D 题型拆解 例2 实验室里某滑动变阻器的铭牌上标有“20Ω　1A”字样，它表示该变阻器的电阻变化范围是________，“1A”表示该滑动变阻器________________________________。若把A、B两个下接线柱接入电路，移动滑片时接入电路的电阻将________（选填“改变”或“不变”）。 【解析】[1] 铭牌“20Ω”是变阻器的最大阻值，滑片移动时接入电阻可在0到20Ω之间变化。 [2] “1A”表示这个滑动变阻器允许通过的最大电流为1A，超过会烧坏电阻丝。 [3] 同时接A、B两个下接线柱时，接入电路的是整根电阻丝，阻值恒为20Ω，滑片移动不起作用，故不变。 0~20Ω 允许通过的最大电流是1A 不变 研解题·高频考点突破 解析：A．电阻是导体本身的固有性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积决定，还受温度影响，与导体两端的电压、通过导体的电流无关，故A正确； B．电阻不随电压、电流的改变而改变，公式只是电阻的计算式，不是决定式，故B错误； C．没有控制长度、横截面积相同，无法比较铜导线和铁导线的电阻大小，故C错误； D．导体的电阻大小还与温度有关，该选项没有指明温度不变，因此长的导线电阻不一定大，故D错误。故选A。 1．（25-26九年级上·云南昭通·阶段检测）关于导体的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻由导体的长度、横截面积和材料决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 C．铜导线的电阻一定比铁导线的电阻小 D．粗细相同的两根铜导线，长的那根电阻一定大 A 考点串讲14.2：欧姆定律 实验核心：图像 实验核心：电压 实验核心：电阻 实验核心：变阻器 保持电阻不变，调节变阻器改变定值电阻两端的 保持电压不变，依次换用不同阻值的定值电阻 一是保护电路，二是改变或控制定值电阻两 I-U图像是过原点的直线 01 电流与电压 控制变量：R不变（如5Ω）；结论是电流与电压成正比。 实验操作：调滑片使电压为2V、4V、6V，读电流填表。 02 电流与电阻 控制变量：U不变（如6V）；结论是电流与电阻成反比。 实验操作：换接5Ω、10Ω、20Ω，调滑片使电压回到6V。 考点串讲——探究电阻一定时电流与电压的关系 改变定值电阻两端电压的方法 （1）方法一： 用干电池作为电源，通过增减串联电池的节数来改变电压。 （2）方法二：滑动变阻器改变其两端的电压 如图所示，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表与定值电阻并联，测量其两端的电压，并通过调节滑动变阻器的滑片改变定值电阻两端的电压和通过的电流。 （3）方法三：用实验电源改变电压 三节干电池串联 A V R R' S P 实验电源 考点串讲——探究电阻一定时电流与电压的关系 【实验电路】 如图所示，把定值电阻接入电路中，电流表测量通过定值电阻的电流，电压表测量其两端的电压。用实验电源改变电源电压，进行多次测量，从而寻找电阻一定时电流与电压的关系。 A V R S 考点串讲——探究电阻一定时电流与电压的关系 【实验过程】 按设计的电路图连接电路，测量并记下几组电压和电流值，将它们填写在表中。 序号 1 2 3 4 5 6 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A R=10 Ω 考点串讲——探究电阻一定时电流与电压的关系 【分析论证】 （1）实验数据分析：分析实验数据发现，通过定值电阻的电流随其两端电压的增大而增大，并且成正比。 （2）图像分析：在坐标系中根据各电流值和对应的电压值描点，画出I-U图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 【实验结论】 大量实验表明： 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。 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 【实验思路】 要探究电压一定时电流与电阻的关系，需要知道导体的电阻和通过导体的电流。可以将不同阻值的定值电阻接入电路中，以改变电阻，测量通过每个定值电阻的电流，找出电流与电阻的关系。 实验时保持定值电阻两端电压不变的方法。 （1）方法一：使用实验电源。 使用实验电源，选择某一电压档保持不变。 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 （2）方法二：使用滑动变阻器。 滑动变阻器与定值电阻串联，将不同阻值的定值电阻接入电路中时，调节滑动变阻器，可以使定值电阻两端的电压保持不变。 A V R R' S P 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 【实验过程】 （1）按电路图连接电路。 （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 A V R R' S P 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 （3）把阻值为5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。 （4）把阻值为5Ω的定值电阻分别更换为10Ω、15Ω、25Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表示数保持3V不变，读出电流表的示数，记录在下面的表格中。 数据序号 1 2 3 4 5 电阻R/Ω 5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12 U=3V 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 【分析论证】 （1）分析实验数据。电流与电阻有关，电流随电阻的增大而减小，且电流与电阻的乘积为一定值，说明电流与电阻并且成反比。 （2）分析I-R图像。在坐标系中画出I-R图像。分析图像可得出：通过导体的电流与导体的电阻成反比。 【实验结论】 大量实验表明： 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。 考点串讲——探究电压一定时电流与电阻的关系 【评估交流】 （1）对I-R图象的改进，作出I- 图象，“电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比”也可以说成“电压一定时，导体中的电流与导体电阻的倒数成正比”。 （2）更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因是电源电压过大或滑动变阻器的最大阻值过小。 考点串讲——欧姆定律 1. 欧姆定律的内容 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. 数学表达式 各物理量的单位： 电压 U：伏特，符号 V； 电阻 R：欧姆，符号 Ω； 电流 I：安培，符号 A 。 考点串讲——欧姆定律 3. 变形公式及其意义 由欧姆定律的公式 可推出：U=IR、 。 （1）U=IR：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。 （2） ：表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。 因电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与加在两端的电压和流过的电流大小无关。 考点串讲——欧姆定律 4. 对公式 的理解 （1）统一性：I、U、R须使用国际单位，即分别为V、Ω、A。 （2）同一性： I、U、R是对同一个导体或同一段电路而言的，三者要一一对应。在解题时，习惯上把同一个导体或同一段电路各个物理量符号的角标用同一数字或字母表示，如I1、R1、U1等。 I灯 U灯 ___ = R灯 如图所示，电灯与电阻并联。计算通过电灯的电流时，以电灯为研究对象，用该灯两端的电压U灯除以该灯电阻R灯的大小： 考点串讲——欧姆定律 （3）同时性： 对同一导体或同一部分电路来说，由于开关的闭合或滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中的电流、电路两端的电压的变化，所以公式 中的三个量是针对R同一时间而言的。 （4）条件性： 定律中提到的“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。 （5）适用范围 欧姆定律适用于纯电阻电路。 考点串讲——欧姆定律 2. 利用欧姆定律解题的“四步骤” 第一步：判断电路的连接方式。可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。 第二步：审题。认真审题，在电路图（或画出的电路图）上标出已知量、待求量。 第三步：求解。找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件，要有必要的文字说明。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位。 第四步：评价。讨论结果的合理性，得出答案。 题型拆解 例3 在某导体两端的电压为3V，通过它的电流为200mA，这个导体的电阻是多大？现将电压增加到6V，若用有“0~0.6A”“0~3A”两种量程的电流表来测量通过该导体的电流，应选用哪一种量程？ 【解析】I=200mA=0.2A，由得。 电阻是导体本身的性质，电压变为6V时电阻仍为15Ω，此时。 0.4A<0.6A，为使读数更精确，应选0~0.6A量程（若选0~3A指针偏转太小，误差较大）。 15Ω；应选用0~0.6A量程 题型拆解 例4 在探究“电流与电阻的关系”实验中，电源电压保持不变，定值电阻由5Ω换成10Ω后，闭合开关，电压表示数将如何变化？为完成实验，滑片应向哪个方向移动？ 【解析】定值电阻与滑动变阻器串联分压，把5Ω换成10Ω后，定值电阻阻值增大，分得的电压变大，故电压表示数变大。 [2] 实验要求保持定值电阻两端电压不变，因此需增大滑动变阻器接入电路的电阻，使变阻器分得更多电压，从而把定值电阻两端电压降回原值。 [3] 移动滑片时眼睛要观察电压表，示数回到原设定值后停止移动，再读取电流表示数。 电压表示数变大；应把滑片向使滑动变阻器接入阻值增大的方向移动，直到电压表示数恢复到原来的值 研解题·高频考点突破 解析：（1）LED灯正常发光的电压为3V，通过它的电流为0.3A，根据欧姆定律，可得LED灯正常发光时的电阻为 （2）LED 灯正常发光时需两端电压为3V，电路电流为0.3A，根据串联分压原理，串联电阻两端电压 串联电路电流处处相等，故通过串联电阻的电流也为0.3A，由欧姆定律可得，串联电阻阻值为 2．（25-26九年级上·陕西汉中·期末）小明要制作一个台灯，于是在商店购买了一款迷你LED小灯泡，商家告诉他这款LED灯正常发光的电压为3V，通过它的电流为0.3A。求： （1）该LED灯正常发光时的电阻是多少？ （2）若将该LED灯接在9V的电源上，为使其正常发光，应串联一个多大的电阻？ （1）10Ω；（2）20Ω 考点串讲14.3：伏安法 04故障判断与读数 01实验原理与器材 02实验步骤与规范 03数据处理与结论 伏安法用电压表测出待测电阻两端的电压U、用电流表测出通过它的电流I，再由R等于U与I的比值算出电阻。核心考点在于电流表串联、电压表并联，滑动变阻器串联且一上一下接线；连接电路时开关断开、滑片置于阻值最大处。 归纳总结 原理是R等于U与I的比值，用电压表和电流表分别测出U与I。 器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻与导线。 ① 开关断开、滑片置于阻值最大处；② 电流表串联、电压表并联；③ 从较小电流逐步调到正常发光；④ 读数并记录。 测定值电阻求平均值减小误差；测小 灯泡电阻找温度变化规律，不能取平均值。 考点串讲——伏安法测电阻 【实验思路】 （1）伏安法测电阻原理： 由欧姆定律的变形公式可知，用电流表测出通过定值电阻的电流I，用电压表测出定值电阻两端的电压U，把实验数据代入，即可求出定值电阻的阻值大小。 为了减少实验误差，实际测量中要改变待测电阻两端的电压，多次测量电压及电流，并分别算出相应的电阻，最后求出电阻的平均值。也可以用图像处理的方法求出电阻。 考点串讲——伏安法测电阻 A V R R' S P 在电路中串联一个滑动变阻器，移动滑片，就可以改变定值电阻两端的电压和通过的电流。当滑动变阻器的滑片P移动时，变阻器连入电路的阻值会发生变化，则电路中的电流随之变化，定值电阻两端的电压也发生变化。 （2）改变定值电阻两端电压的方法 方案一：使用实验电源或干电池改变定值电阻两端的电压。 方案二：使用滑动变阻器改变待测电阻两端的电压。 考点串讲——伏安法测电阻 【实验过程】 ① 按图把待测电阻器、电压表、电流表及滑动变阻器等接入电路。注意选择电压表和电流表的适当测量范围。 ② 使用滑动变阻器之前要先想好，朝哪个方向移动滑片时电路中的电流变大。闭合开关之前应该先移动滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始测量时最小。改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组电压、电流数据。 A V R R' S P 考点串讲——伏安法测电阻 ③将测量的数据记录在自己设计的表格中。 ④根据每组数据算出相应的电阻，然后求出待测电阻器电阻的平均值，得到电阻器的电阻。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 2 3 考点串讲——伏安法测电阻 【数据处理】 （1）公式计算：将每次测量的电压值、电流值代入公式，分别求出待测电阻的阻值R1、R2 、R3，计算出它们的平均值。 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 电阻平均值R/Ω 1 2 3 计算待测电阻器电阻的平均值: R=（5.0Ω+5.0Ω+5.2Ω）/3=5.1Ω 考点串讲——伏安法测电阻 （2）用图像处理的方法求出电阻 画出定值电阻的I-U图像，发现I-U图像是一条过原点的倾斜直线。表明：当待测电阻器两端的电压改变时，通过它的电流也随之改变，但电压与电流的比值不变，即电阻不变。 计算： R1=U1/I1=1.0V/0.20A=5.0Ω R2=U2/I2=2.0V/0.40A=5.0 Ω R3=U3/I3=3.0V/0.50A=5.0 Ω 电阻的平均值: R=（5.0Ω +5.0Ω+5.0Ω）/3=5.0Ω 考点串讲——伏安法测定小灯泡的电阻 【实验目的】用电压表、电流表测小灯泡的电阻 【实验原理】 【实验器材】电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、小灯泡。 【实验步骤】 ①按电路图连接实物。 ②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至适当 位置，记录电压表、电流表的示数。 ③多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。 A V L R S 考点串讲——伏安法测定小灯泡的电阻 实验序号 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.5 0.1 15.0 2 2.0 0.12 16.7 3 2.5 0.14 18.0 【数据处理】将每次测量的电压值、电流值代入公式R=U/I，分别求出小灯泡的阻值R1、R2、R3，发现灯丝的电阻值是变化的。 【分析与讨论】画出小灯泡的I-U图像，发现小灯两端的电压与电流之比（电阻）不是一个定值；当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。原因是当灯两端电压变大时，灯丝温度升高。 考点串讲——伏安法测定小灯泡的电阻 伏安法测小灯泡的电阻和伏安法测定值电阻的比较 项目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 实验原理 电路图 实验过程 数据处理 实验结论 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 分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律 平均值为所求的电阻值 当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。 考点串讲——特殊方法测电阻 1. 伏阻法测电阻（利用电压表测量） 【计算过程】 方法一： ① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。 ②用电压表分别测量出两者的电压为U0、Ux。 ③推导计算出未知电阻Rx阻值的表达式。 通过R0和Rx 的电流相等I0=Ix，根据串联电路的分压原理可得： 所以电阻Rx的阻值： = 考点串讲——特殊方法测电阻 【计算过程】 （2）方法二： ①如图所示，定值电阻R0和未知电阻Rx串联。首先将开关S、S0闭合，读出电压表的示数，记为U； ②断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。 将开关S、S0闭合，电压表的示数为电源电压U； 断开S0，定值电阻R0与Rx串联，电压表测量Rx两端的电压为Ux，R0两端的电压为U0 =U-Ux，则电路中的电流为： Rx阻值为： Ix=I0= ， = = 考点串讲——特殊方法测电阻 【计算过程】 （3）方法三： ①如图所示，把未知电阻Rx和滑动变阻器R' 串联起来。 ②把滑动变阻器的滑片置于阻值最小位置，记下电压表示数U1；再把滑片置于阻值最大位置，记下电压表示数U2。 ③计算出未知电阻Rx阻值的表达式。 A V Rx R' S P 滑片置于阻值最小位置，电压表示数U1即为电源电压。 把滑片置于阻值最大位置，电压表示数为Rx两端的电压U2。则滑动变阻器R′两端的电压为UR=U1-U2，根据串联电路的分压关系得： = Rx阻值为： R′为滑动变阻 器的最大阻值 = 考点串讲——特殊方法测电阻 2. 安阻法测电阻（利用电流表测量） 【计算过程】 闭合S断开S1，电流表测量Rx的电流为I1，则电源电压为U=RxI1 闭合S和S1，电流表测量R0和Rx并联的总电流为I2，则通过R0的电流为I0= I2-I1，电源电压为 U=（I2-I1）R0 所以电阻Rx的阻值 （1）方法一 ①如图所示，闭合S断开S1，记录电流表的示数I1； ②闭合S和S1，记录电流表的示数为I2； ③用R0和测量出来的物理量表示Rx。 = 考点串讲——特殊方法测电阻 （2）方法二 ①如图所示，闭合开关S1、S2，记下电流表示数为Ix； ②断开开关S2，记下电流表示数为I，则可计算未知电阻Rx的阻值。 A R0 Rx S1 S2 【计算过程】 ①闭合开关S1、S2，电流表示数为Ix，电源电压为U=IxRx ②断开开关S2，电流为I，电源电压为U=I（Rx+R0） ③则未知电阻Rx阻值的表达式为： 考点串讲——特殊方法测电阻 【计算过程】 方法三 ①如图所示，滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix； ②滑片置于阻值最大位置，记下电流表示数为I； ③计算未知电阻Rx的阻值。 A Rx R' S P ①滑片置于阻值最小位置，电流表示数为Ix，则电源电压U= IxRx ②滑片置于阻值最大位置，电流表示数为I，则电源电压U=I（R′+Rx） ③由① ②可得Rx的表达式为： （R′为滑动变阻器的最大阻值） 题型拆解 例5 在用伏安法测量电阻的实验中：（1）连接电路时，开关应处于何种状态？（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于什么位置？（3）测定值电阻时多次测量的目的是什么？ 【解析】（1）连接电路时开关必须断开，防止接线过程中出现短路而损坏元件。 （2）滑片置于阻值最大处时电路总电阻最大、电流最小，可保护电路。 （3）定值电阻阻值不随电压变化，多次测量取平均值可减小读数等偶然误差；若测的是小灯泡，则多次测量是为了寻找电阻随温度变化的规律，不能求平均值。 （1）断开；（2）阻值最大处；（3）求平均值，减小误差 题型拆解 例6 某同学用伏安法测电阻，电流表接0~0.6A量程、电压表接0~3V量程，某次测量指针位置为：电流表第12小格、电压表第24小格。求此时被测电阻的阻值。 【解析】电流表0~0.6A量程分度值为0.02A，I=12×0.02A=0.24A。 电压表0~3V量程分度值为0.1V，U=24×0.1V=2.4V。 由得。 10Ω 考点串讲14.3：电阻规律 并联分流：电流与电阻成反比 串联：总电阻等于各电阻之和 并联：总电阻的倒数等于各支路倒数之 串联分压：电压与电阻成正比 串联电路相当于增加了导体的长度，总电阻等于各串联电阻之和，比其中任一个电阻都大；并联电路相当于增 大了导体的横截面积，总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之 和，总电阻比任一支路电阻都小。推导的依据是串联电流处处相等 归纳总结 推导依据：串联电流处处相等，总电压等于各部分电路两端电压之和。 R总＝R₁＋R₂，串联总电阻比任一个分电阻都大。 R总的倒数＝R₁、R₂倒数之和 串联相当于增长导体长度，总电阻变大。 考点串讲——欧姆定律解决串、并联电路问题的方法 1. 总电阻的概念 将几个电阻串联或并联接到电源电压为U的电路中，电路中的总电流为I。若用一个电阻代替这几个电阻，仍接在电源电压为U的电路中，电路中的电流仍然为I，我们就把这个电阻称为那几个电阻的总电阻，也叫等效电阻。 考点串讲——欧姆定律解决串、并联电路问题的方法 2. 应用欧姆定律注意的问题 欧姆定律公式中的电压、电流、电阻是对同一个研究对象而言的，因此在应用欧姆定律解决问题的时候，必须明确：公式中的三个量是不是这个研究对象的? 欧姆定律公式中的U、I、R是对同一个研究对象 考点串讲——欧姆定律解决串、并联电路问题的方法 3. 应用欧姆定律解决串、并联电路的方法 （1）串、并联电路中的电流关系、电压关系，描述的是不同研究对象之间的相互联系。例如， ，U=U1+U2等。 （2）在解决串、并联电路的问题时，我们可以先选择某个导体为研究对象，用欧姆定律求解通过它的电流或它两端的电压，再通过该导体与其他导体的串、并联关系求得题目的答案。 （3）我们也可以先通过两个导体的串、并联关系求得通过某一个导体的电流或它两端的电压，再以该导体为研究对象，用欧姆定律求解题目的答案。 考点串讲—— 欧姆定律在串联电路中的应用 1. 串联电路中电流的计算 根据串联电路电流的规律，通过电阻R1的电流和通过电阻R2的电流相等，都等于I。电阻R1两端的电压U1=IR1，R2两端的电压U2=IR2。 根据串联电路电压的规律 U=U1+U2，有U=IR1+IR2=I（R1+R2） 可求得 U S R2 R1 A 结论：串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各分电阻之和。 考点串讲——欧姆定律在串联电路中的应用 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 R=R1+R2 2. 串联电路中总电阻与分电阻的大小关系 考点串讲——欧姆定律在串联电路中的应用 因为串联电路的电流相等：I1=I2 由欧姆定律可知： U1=I1R1 U2=I2R2 所以 = __ U2 U1 __ R2 R1 3. 串联电路的分压特点 考点串讲——欧姆定律在并联电路中的应用 定值电阻R1和R2并联，电源电压为U. 并联电路各支路两端的电压相等 U1=U2 通过电阻R1的电流为：I1=U1 /R1 通过电阻R2的电流为：I2=U2 /R2 并联电路的总电流 1. 并联电路中总电流的计算 考点串讲——欧姆定律在并联电路中的应用 2. 并联电路中的总电阻和分电阻的关系 由欧姆定律知： I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R 在并联电路中： I=I1+I2 U=U1=U2 __ __ 1 R1 = 1 R R2 1 + 考点串讲——欧姆定律在并联电路中的应用 并联电路各支路两端的电压相等， U1=U2 因为 U1= I1R1 U2= I2R2 即 I1R1= I2R2 所以 3. 并联电路的分流特点 __ __ R1 R2 = I1 I2 考点串讲——欧姆定律在并联电路中的应用 2. 并联电路中的总电阻和分电阻的关系 由欧姆定律知： I1=U1/R1 I2=U2/R2 I=U/R 在并联电路中： I=I1+I2 U=U1=U2 __ __ 1 R1 = 1 R R2 1 + 题型拆解 例7 把阻值分别为5Ω和15Ω的两个电阻串联接入电路，总电阻是多少？若把它们并联接入电路，总电阻又是多少？ 【解析】串联 并联 校验：并联总电阻3.75Ω小于其中最小的5Ω，符合“并联越并越小”。 串联20Ω；并联3.75Ω 题型拆解 例8 需要得到一个12Ω的电阻，现只有若干个阻值均为24Ω的定值电阻，应如何连接？若改用6Ω的定值电阻，又应如何连接？ 【解析】n个相同电阻R并联时，令得n=2，即2个24Ω电阻并联。 n个相同电阻R串联时R总=nR，令n×6Ω=12Ω得n=2，即2个6Ω电阻串联。 结论：串联增大电阻、并联减小电阻，可据此按需要组合电阻。 用2个24Ω电阻并联；用2个6Ω电阻串联 研解题·高频考点突破 解析：（1）由电路图可知，电阻R1和R2串联，电压表测的是R1两端的电压，根据串联电路电流的特点和欧姆定律可知，定值电阻R1的阻值为 （2）根据欧姆定律可知，通过定值电阻R2的电压为U2=IR2=0.6A×10Ω=6V 根据串联电路电压的特点可知，电源电压为U=U1+U2=12V+6V=18V （3）根据欧姆定律和并联电路电压的特点可知，通过定值电阻R1的电流为 通过定值电阻R2的电流为 根据并联电路电流的特点可知，干路中的电流为I'=I1+I1=0.3A+0.6A=0.9A 3．（25-26九年级上·黑龙江·期中）如图所示的电路中，电源电压恒定，定值电阻R2的阻值为10Ω，闭合开关后，电压表的示数为12V，电流表的示数为0.6A。 （1）求定值电阻R1的阻值。 （2）求电源电压。 （3）若将定值电阻R1和R2并联接在电压恒为6V的电源两端，求干路中的电流。 （1）20Ω；（2）18V；（3）0.9A 限时训练·基础题 1．滑动变阻器是实验室常用的电路元件。 （1）滑动变阻器是利用电阻大小与______的关系制成的。 A．材料 B．长度 C．横截面积 （2）当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变大的是______。 B 【解析】（1）滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小的，故选B。 （2）滑动变阻器接入电路需遵循“一上一下”原则，接入电路的电阻丝为滑片P与下端接线柱之间的部分。 A．接线柱接C、A，接入电路的是AP段电阻丝。滑片P向右滑动，AP段长度变长，电阻变大，故A符合题意； CD．接线柱分别接C、B和D、B，接入电路的均是PB段电阻丝。滑片P向右滑动，PB段长度变短，电阻变小，故CD不符合题意； B．图中仅连接B端，滑动变阻器没有接入电路，滑片移动无法改变接入电路的电阻，故B不符合题意。 故选A。 A 限时训练·基础题 2．对于欧姆定律的公式的理解，下列说法正确的是（     ） A．电压越大，电流越大 B．导体电阻越大，通过导体的电流越小 C．通过导体的电流减小，导体的电阻就增大 D．导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻决定的 D 【解析】A．由，电流与电压、电阻均有关，未控制电阻R一定时，无法得出电压越大电流越大的结论，故A错误； B．由，未控制电压U一定时，无法得出电阻越大电流越小的结论，故B错误； C．导体电阻是导体本身的固有性质，与通过的电流、两端电压无关，电流减小不会改变电阻大小，故C错误； D．由，导体中的电流由加在它两端的电压和自身电阻共同决定，故D正确。 故选D。 限时训练·基础题 3．电阻R1和R2串联在电路中，且R1=4R2，则它们两端的电压之比和通过它们的电流之比分别是（     ） A．1:1，1:1 B．1:4，1:1 C．4:1，1:1 D．4:1，1:4 C 【解析】电阻R1和R2串联在电路中，串联电路各处电流相等，故通过R1、R2的电流I1=I2，电流之比I1:I2=1:1 两电阻两端电压之比 故选C。 限时训练·基础题 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表示数减小，电压表示数增大 B．电流表示数减小，电压表示数不变 C．电流表示数增大，电压表示数不变 D．电流表示数不变，电压表示数不变 D 【解析】由图可知，R1和R2并联，电压表测量电源的电压；电流表测量R1的电流；滑片向右移动时，由于电源电压不变，则电压表示数不变；因并联电路中各支路互不影响，所以通过R1的电流不变，即电流表示数不变，故D正确，ABC错误。 故选D。 单元总结·易错复盘 ·答题规范避坑 画等效电路图，I、U、R对应同一段导体与同一时刻；单位统一用V、A、Ω。 连接前开关断开、滑片置阻值最大处；电流表串联、电压表并联并看清量程。 电流表无示数、电压表示数接近电源电压，多为与电压表并联的电阻断路。 ·核心速记口诀 电阻本性是自身，材料长度粗细温；控制变量作探究，前提不丢结论稳。 电流随压正比走，压定时与阻成反；R是量度非决定，同一同时单位准。 沪粤版·九年级上册（新教材） 谢谢聆听 一个电阻藏着阻碍的智慧，一条规律连起电压、电流与电阻。欧姆定律告诉我们：变化之中自有不变的比例，纷繁现象背后总有简洁的秩序。愿同学们把控制变量的严谨、同一同时的规范、统一单位的细致记在心里，既能从实验数据中读出规律 $