資源簡介

(共31張PPT)
第二節 根據歐姆定律測量導體的電阻
知識點
伏安法測量定值電阻
知1－講
1
1. 實驗原理 由歐姆定律公式變形可得R＝。顯然，用電壓表測出導體兩端電壓，用電流表測出通過導體電流，運用公式R＝就可以計算導體的電阻。這就是伏安法測量電阻的原理。
知1－講
2. 實驗設計 如圖1所示，將定值電阻R連接到電路中，閉合開關后，移動滑動變阻器的滑片，使電路中的電流逐漸變大，測出幾組電流和電壓的數據。
用R＝計算出每次的阻值，對多次實
驗的結果求平均值作為結果。
知1－講
3. 實驗分析
(1)實驗操作的基本要求：連接電路時，開關處于斷開狀態；連接好電路后，閉合開關前要將滑動變阻器阻值調到最大。
(2)測量多組數據的目的：減小實驗誤差。
知1－講
實驗詳解
伏安法測量電阻的實驗中，滑動變阻器的作用：
●保護電路：連好電路，在開關閉合前將滑動變阻器阻值調至最大，目的就是保護電路。
●通過調節滑動變阻器，進行多次測量。
知1－練
例 1
[中考·陜西] 小明同學在“測量定值電阻的阻值”實驗中，電路圖如圖2甲所示，請回答以下問題。
知1－練
解題秘方：“伏安法”測電阻最常見的三個方面的問題：(1)基本儀器的操作要求，如電表和滑動變阻器的使用。(2)計算電阻應用歐姆定律變形式。(3)多次實驗的目的。
知1－練
(1)連接電路時，開關應處于____狀態。閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于______(填“A”或“B”)端。
(2)閉合開關S，電壓表有示數，電流表指針向零刻度線左側偏轉，該故障的原因可能是______________________。
斷開
B
電流表正負接線柱接反了
知1－練
(3)排除故障后，閉合開關S，調節滑動變阻器滑片P，當電壓表的示數為2.5 V 時，電流表示數如圖乙所示，則電阻R的阻值為_______Ω。小明進行了
多次測量，計算出R的阻值的平均值，
目的是_________(填“減小誤差”或
“尋找普遍規律”)。
5
減小誤差
知1－練
解析：由圖乙可知，電流表所選量程為0～0.6 A ，示數為0.5 A ，由I＝得，R的阻值R＝＝＝5 Ω。
知1－練
(4)小明要進一步測量長度為100 cm 的鎳鉻合金絲MN的阻值，器材如圖丙所示。其中導線只有7 根，且長度均為30 cm。請根據實際操作需要，
用筆畫線代替剩余2 根導線，在
圖丙中將實物電路補充完整(實物
電路中導線及電阻絲長度未按照
比例繪制)。要求：導線兩端只能
接在各電路元件的接線柱上。
知1－練
解：如圖3所示。
知1－練
解析：測量原理是R＝，電壓表應測MN兩端的電壓，則電壓表應與MN并聯；實驗中導線只有7 根，且長度均為30 cm，導線已經用去5 根剩余2 根，由于導線長度不夠，電壓表不能直接接MN的兩端，所以將電壓表與滑動變阻器并聯，測出滑動變阻器兩端電壓，再根據串聯電路電壓關系求出MN兩端的電壓，量程選小量程。
知1－練
1. [中考·樂山節選]小楊同學用如圖甲所示的電路，測量定值電阻R的阻值。
(1)請你用筆畫線代替導線，將圖
甲中的電路連接完整。(要求：
滑片向左移動時電流表示數變
大，且導線不能交叉)
解：如圖所示。
知1－練
(2)小楊同學正確連接電路后，閉合開關，發現電流表無示數，電壓表示數接近電源電壓，出現這種故障的原因可能是_______(填“R短路”或“R斷路”)。
R斷路
知1－練
(3)排除故障后的某次實驗中，移動滑片使電壓表示數為 2 V 時，電流表的指針位置如圖乙所示，則電流表的示數為______A，定值電阻R的阻值為_____Ω。
0.4
5
知2－講
知識點
伏安法測量小燈泡的電阻
2
實驗設計：如圖4 所示，將正常發光時電壓為2.5 V的小燈泡L 連接到電路中，閉合開關后，
移動滑動變阻器的滑片，使電路中的
電流逐漸變大，測出幾組電流和電壓
的數據記錄到表格中。
知2－講
測量數據：如下表所示。
實驗序號 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω
1 1.5 0.16 9.4
2 2.0 0.20 10.0
3 2.5 0.24 10.4
4 3.0 0.28 10.7
知2－講
數據處理：用公式R＝計算出每次的阻值記在表格中。
實驗結論：(1)小燈泡的電阻隨溫度的升高而變大。
(2)測量小燈泡的電阻，必須點明前提條件，例如正常發光時的電阻或什么電壓下的電阻。
知2－講
深度思考 (1)能否將燈泡幾個不同電壓下的電阻計算求平均值？
(2)小燈泡的電阻隨著電壓升高而變大的本質是什么？
知2－講
深度理解
(1)小燈泡在不同電壓下的電阻不同，計算不同電壓下電阻的平均值沒有意義，即計算燈泡在不同電壓下電阻的平均值是錯誤的。
(2)小燈泡兩端的電壓越高，亮度越大，燈絲的溫度也越高。溫度升高才是燈絲電阻變大的真正原因，即本質是燈絲電阻隨溫度的升高而變大。
知2－練
[中考·河南] 在“測量小燈泡的電阻”實驗中，選用的器材有：兩節新干電池，額定電壓為2.5 V的待測小燈泡、滑動變阻器、電流表、電壓表、開關和若干導線。
例 2
解題秘方：伏安法測小燈泡電阻時，往往考查開關、滑動變阻器等元件的正確連接，電表的讀數和電阻的計算等基礎內容。對電路異常現象的判斷是難點。
知2－練
(1)請用筆畫線代替導線，將圖5甲中的實物電路連接完整。
解析：電流表與小燈泡串聯，電壓表與小燈泡并聯。
解：如圖6所示。
知2－練
(2)正確連接好電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于______(填“A”或“B”)端。
解析：為了保護電路，閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處，由圖可知，滑片右側電阻絲接入電路，所以滑片應移到A端。
A
知2－練
(3)閉合開關，發現小燈泡不發光，電壓表無示數，電流表有示數，造成這一現象的原因可能是____(填字母代號)。
A. 電流表短路 B. 小燈泡短路
C. 滑動變阻器斷路
解析：電流表有示數，說明電路不是斷路，電壓表無示數，可能是與電壓表并聯的小燈泡短路了，故選B。
B
知2－練
(4)排除故障后，移動滑片P，某次實驗時，電壓表的示數為2.5 V，電流表的示數如圖乙所示，則通過小燈泡的電流為______A，小燈泡正常發光時的電阻約為_____Ω (結果保留一位小數)。
0.28
8.9
解析：電流表示數為0.28 A，此時小燈泡的電阻R＝＝≈ 8.9 Ω。
知2－練
(5)經過多次實驗，測出并記錄多組電壓和電流的值。得到小燈泡的I-U圖像如圖丙所示；通過分析圖像，寫出一條你發現的結論：_______________________________。
小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大
知2－練
2. [中考·隨州] 如圖甲是小明用伏安法測量正常發光時電壓為2.5 V小燈泡電阻的實物電路。
(1)用筆畫線代替導線，補畫一根導
線將圖甲中的實物電路連接完整。
解：如圖所示。
知2－練
(2)實驗中當滑動變阻器的滑片滑到某位置時，電壓表示數如圖乙所示為_______V，此時電流表的示數為0.2 A，此時小燈泡的電阻為_____Ω。
2.2
11
知2－練
(3)如表是小明設計的實驗數據記錄表，該表格存在的不足之處是_______________。
只有一次實驗
序號 U/V I/A R/Ω
1
根據歐姆定律測量導體的電阻
測電阻
原理
方法
伏安法(共38張PPT)
*第三節 串、并聯電路中的電阻關系
知識點
串聯電路中的電阻關系
知1－講
1
1. 等效電阻 在電路中，幾個電阻對電流的阻礙作用，如果可以用一個電阻來代替，那么這個電阻叫那幾個電阻的等效電阻。
2. 研究方法 等效替代法。
知1－講
3. 理論推導 如圖1所示，設兩個串聯著的電阻分別為R1、R2，串聯電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，而串聯電阻R1、R2的總電阻為R，當其兩端電壓為U時，所通過的電流就是流過R1、R2的電流I，由歐姆定律可知：U1＝IR1，U2＝IR2，U＝IR。
由U＝U1＋U2可得，IR＝IR1＋
IR2，即R＝R1＋R2。
知1－講
結論：串聯電路中，等效電阻等于各串聯電阻之和。
推論:①若電阻R1、R2、R3、…、Rn串聯，則R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn。
②若有n個阻值均為R0的電阻串聯，則R＝nR0。
③串聯電路的總電阻大于任意一個串聯電阻(R串總>Rn)。
④ 串聯電路的總電阻隨任意一個串聯電阻的增大而增大，減小而減小。
知1－講
深度理解
串聯電阻的實質：把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的長度，其總電阻一定比任何一個導體的電阻都大。(圖2)
知1－練
例 1
如圖3所示，電源電壓為6 V且保持不變，R1＝10 Ω，滑動變阻器標有“20 Ω 1 A”的字樣。則滑片移動過程中，電路中總電阻的變化范圍為________，電流表示數的變化范圍為__________，
電壓表示數的變化范圍為
________。
10～30Ω
0.2～0.6A
0～4V
知1－練
解題秘方：滑動變阻器和定值電阻串聯在電路中，滑動變阻器接入電路的阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，滑動變阻器兩端的電壓最大；滑動變阻器接入電路的阻值最小時，定值電阻兩端的電壓最大，滑動變阻器兩端的電壓最小。
知1－練
解析：R1和滑動變阻器R2串聯，R＝R1＋R2，故R2最小時，總電阻R最小，R2最大時，總電阻R最大，則R最小＝R1＝10 Ω，R最大＝R1＋R2最大＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω。當總電阻R 最小時，電流最大，I最大＝＝＝0.6 A；當總電阻R最大時，電流最小，I最小＝＝＝0.2 A。當I最大＝0.6 A時，R2最小＝0，R2兩端電壓 U2最小＝ 0；當I最小＝0.2A 時，R2最大＝20 Ω，R2兩端電壓U2最大＝ I最小R2最大＝0.2A×20 Ω＝4 V。
知1－練
1. 如圖所示，R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，將它們串聯后接到8 V 的電源上，求：
知1－練
(1)串聯電路的總電阻。
(2)電路中的電流。
解：R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，電阻R1和R2串聯，則電路中的總電阻R＝R1＋R2＝12 Ω＋4 Ω＝16 Ω。
知2－講
知識點
電阻的并聯
2
1. 研究方法 等效替代法。
知2－講
2. 理論推導
如圖4所示，設電阻R1、R2并聯后接入電路，并聯電路兩端的電壓為U，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，干路上的電流為I，R1、R2并聯后的等效電阻為R，當其兩端電壓為U時，所通過的電流就是通過R1、R2的總電流(干路電流)，為I。
知2－講
在并聯電路中：I＝I1＋I2。由歐姆定律得：I1＝，I2＝，干路中的總電流I＝。則＝＋，所以＝＋。
知2－講
結論: 并聯電路中，等效電阻(總電阻)的倒數等于各并聯電阻的倒數之和。
知2－講
推論：①若電阻R1、R2、R3、…、Rn并聯，
則＝＋＋＋…＋。
②若有n個阻值均為R0的電阻并聯，則R＝。
③并聯電路的等效電阻小于任意一個并聯電阻。
④并聯電路的等效電阻隨任意并聯電阻的增大而增大，減小而減小。
知2－講
深度理解
并聯電阻的實質：兩電阻并聯后相當于增大了導體的橫截面積，所以總電阻變小。(圖5)
知2－講
拓展一步
兩個電阻R1、R2并聯時，總電阻R＝。
口訣：積(雞)在和(河)上飛。
知2－練
[成都期中] 把一根均勻電阻絲彎折成一個閉合的等邊三角形abc，如圖6所示，圖中d點為底邊ab的中心，如果cd兩點間的電阻為9 Ω，則(　　)
A. ab兩點間的電阻是8 Ω
B. ac兩點間的電阻是6 Ω
C. ac兩點間的電阻是12 Ω
D. ad兩點間的電阻是9 Ω
例 2
知2－練
解題秘方：△abc為等邊三角形，設一個邊的電阻為R，c、d兩點間的電阻為dac和dbc并聯，根據并聯電阻的特點可求一個邊的電阻。
解析：設一個邊的電阻為R，則Rdac＝Rdbc＝R，c、d兩點間的電阻為Rdac和Rdbc并聯，Rcd＝×Rdac＝×R＝9 Ω，則R＝12 Ω。
知2－練
ac兩點間的電阻是Rac和Rabc并聯，Rac＝R＝12 Ω，Rabc＝2R＝24 Ω，則R并＝ ＝＝8 Ω；同理可知，ab兩點間的電阻是8 Ω；ad兩點間的電阻是Rad和Racbd并聯，Rad＝R＝×12 Ω＝6 Ω，Racbd＝2R＋R＝R＝×12 Ω＝3 0 Ω，則R并′＝ ＝＝5 Ω。
答案：A
知2－練
2. 為了維護消費者的權益，某技術監督部門對市場上的電線產品進行抽查，發現有個品牌的銅芯電線不符合規格：電線直徑明顯比說明書上標有的直徑要小，這種電線不符合規格的主要原因是電線的橫截面積引起電阻偏_____；某實驗小組將一個4 Ω和6 Ω 的電阻并聯，并聯后總電阻為______Ω。
大
2.4
知3－講
知識點
串聯分壓
3
1. 串聯分壓的規律 各部分電路電壓之比等于電阻之比。
2. 表達式 ＝、＝、 ＝。串聯電路中電阻大的電壓大，電阻小的電壓小，口訣：大阻分壓大。(R 代表總電阻，U代表總電壓)
知3－講
3. 對規律的理解
(1)根據串聯分壓的規律可知，電阻大的那部分電路分得的電壓大。
(2)在串聯電路中，若其中一部分電路電阻變大，則這部分電路分得的電壓變大。
知3－講
(3)在串聯電路中，某部分電路電阻占總電阻的幾分之幾，則分得的電壓就占總電壓的幾分之幾。其表達式為＝、＝。
知3－講
深度理解
串聯電路的分壓原理
如圖7所示電路中，因為串聯電路
的電流處處相等，即I1＝I2，又根據歐姆定律I＝得＝，變形可得U1 : U2＝R1 : R2。即串聯電路中各個電阻分得的電壓與它們的電阻值成正比。
知3－練
[中考·廣東]如圖8所示，燈泡L1、L2的電阻分別為 10 Ω、20 Ω，閉合開關S，通過L1、L2的電流分別為I1、I2，它們兩端的電壓分別為U1、U2，則( )
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
例 3
知3－練
解題秘方：求串聯電路電流之比，可用直接判斷法判斷為1∶1。求串聯電路各部分電路電壓之比，可用比例法求解，即運用規律：電壓之比等于各部分電阻之比。
知3－練
解析：兩個燈泡串聯，串聯電路各處的電流相等，所以
I1∶I2＝1∶1；串聯電路電壓的分配和電阻成正比，所以＝＝＝，C 正確。
答案：C
知3－練
3. [中考·婁底] 如圖所示的電路中，電源電壓為13.5 V，調節滑動變阻器滑片P從最右端b移動到最左端a， 電流表示數由0.18 A 變為0.54 A，則定值電阻R0＝______Ω， 滑片位于b點時電壓表示數為______V。
25
9
知4－講
知識點
并聯分流
4
1. 并聯分流的規律 在并聯電路中，各支路電流與電阻成反比。
2. 代數表達式 ＝。
并聯電路中，電阻小的電流大，電阻大的電流小。口訣：大阻分小流。
知4－講
3. 串、并聯電路電流、電壓規律總結
串聯電路 并聯電路
電流 I＝I1＝I2 I＝I1＋I2
電壓 U＝U1＋U2 U＝U1＝U2
電阻 R總＝R1＋R2 ＝＋
分壓或分流 ＝ ＝
知4－講
深度理解
并聯電路的分流原理
因為并聯電路的各支路兩端電壓相等，即U1＝U2，又根據歐姆定律I＝得I1R1＝I2R2，變形可得I1 : I2＝R2 : R1。
知4－練
[中考·郴州] 如圖9所示電路，電源電壓恒定，R1、R2、R3均為定值電阻。當開關S閉合，S1、S2斷開時，電流表A的示數為0.2 A；當開關
S、S1閉合，S2斷開時，電流
表A的示數為0.4 A；
例 4
知4－練
當開關S、S1、S2都閉合時，電流表A的示數為0.5 A，則(　　)
A. R1∶R2＝2∶1
B. R1∶R3＝1∶1
C. R2∶R3＝1∶2
D. R1∶R2∶R3＝2∶2∶1
知4－練
解析：當只閉合開關S 時，R1接入電路，電流表測電路中的電流，即I1＝0.2 A 。當開關S、S1閉合，S2斷開時，R1與R3并聯，即I＝I1＋I3 ＝0.4 A ，故通過R3的電流I3 ＝I－I1＝0.4 A－0.2 A＝ 0.2A 。當開關S、S1、S2都閉合時，R1、R2、R3并聯，電流表測干路電流，I′＝0.5 A，則通過R2的電流I2 ＝I′－I1－I3＝ 0.5 A－0.2 A－0.2 A＝0.1 A ，所以 I1＝0.2 A ，I2＝0.1 A ，I3＝0.2 A 。
知4－練
依據并聯電路的分流關系，R1∶R2＝I2∶I1＝1∶2，R1∶ R3＝I3∶I1＝1∶1，R2∶R3＝I3∶I2＝2∶1， 則有R1∶R2∶ R3＝1∶2∶1，故選B。
答案：B
知4－練
4. 如圖所示， 閉合開關S，兩電流表的示數之比為5∶3， 則R1與R2兩端的電壓之比U1∶ U2＝______，電阻之比R1∶R2＝_______。
1∶1
3∶2
串、并聯電路中的電阻關系
歐姆定律
串聯電路電壓的分配規律
并聯電路電流的分配規律
電阻串聯的規律
(R＝R1＋R2)
電阻并聯的規律
(＝＋)(共44張PPT)
第四節 歐姆定律的應用
知識點
安阻法測電阻
知1－講
1
用已知電阻R0或最大阻值為R0的滑動變阻器、電流表、開關，設計電路測出未知電阻Rx的阻值。
名稱 電路圖 方法及步驟 表達式
雙安法 閉合開關，分別記下電流表A1、A2的示數I0、Ix Rx＝
知1－講
續表：
名稱 電路圖 方法及步驟 表達式
單 安 法 1 閉合開關，記下電流表示數I；斷開開關，記下電流表示數I0 Rx＝
2 只閉合開關S1，記下電流表示數I0；只閉合開關S2，記下電流表示數Ix Rx＝
知1－講
續表：
名稱 電路圖 方法及步驟 表達式
單 刀 雙 擲 法 1 先將開關置于1處，記下電流表的示數I1；再將開關置于2處，記下電流表的示數I2 Rx＝
2 先將開關置于1處，記下電流表的示數I1；再將開關置于2處，記下電流表的示數Ix Rx＝
知1－講
續表：
名稱 電路圖 方法及步驟 表達式
安 短 法 只閉合開關S，記下電流表的示數I1；同時閉合開關S和S1，記下電流表的示數I2 Rx＝
安 滑 法 閉合開關S，將滑動變阻器的滑片分別置于a端和b端, 記下電流表的示數Ia和Ib Rx＝
知1－講
續表：
名稱 電路圖 方法及步驟 表達式
等效 替代法 1. 將開關S1閉合、S2斷開，調節滑動變阻器到適當位置，記下電流表的示數I； 2. 斷開S1，閉合S2，保持滑動變阻器滑片位置不動，調節電阻箱，使電流表示數仍為I，記下電阻箱的阻值R0 Rx＝R0
知1－講
方法點撥
1. 雙安法表達式推導：依據電壓相等。I0R0＝IxRx，則Rx＝。
2. 單安法1表達式推導：依據R0與Rx兩端電壓相等。I0R0＝(I－I0)Rx，則Rx＝。
知1－講
3. 單刀雙擲法1表達式推導：依據電源電壓不變。開關接1時，U＝I1Rx，開關接2時，U＝I2(Rx＋R0)， 則I1Rx＝I2(Rx＋R0)， 故Rx＝。
4. 安短法表達式推導：依據電源電壓不變。只閉合開關S 時，U＝I1(Rx＋R0)，同時閉合開關S和S1時，U＝I2Rx，則I1(Rx＋R0)＝I2Rx， 故Rx＝。
知1－講
5. 安滑法表達式推導：依據電源電壓不變。滑片置于a端時，U＝IaRx，滑片置于b端時，U＝Ib(Rx＋R0)，則IaRx＝Ib(Rx＋R0)， 故Rx＝。
知1－練
例 1
[中考·北京] 如圖1甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，電源電壓不變，定值電阻R0＝30 Ω。
知1－練
解題秘方：利用已知電阻R0和電流表, 測未知電阻Rx的阻值。設計的思路是將待測電阻Rx和已知電阻R0組成并聯電路,測出R0的電流I1、并聯電路總電流I2，依據并聯電路電壓相等，即I1R0＝(I2－I1)Rx，便可求出Rx。
知1－練
(1)實驗步驟：
①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電流表示數I1。
②_________________，讀出并記錄電流表示數I2(如圖乙所示)。
③計算Rx的阻值。
只閉合開關S、S2
知1－練
(2)數據記錄與處理(請你補充完整表中①②位置的數據)。
實驗數據記錄表
(定值電阻R0＝30 Ω)
① 0.5；② 20
I1/A I2/A Rx/Ω
0.2 ① ②
知1－練
解析：只閉合開關S、S1，R0和Rx并聯，電流表測定值電阻R0的電流，讀出并記錄電流表示數I1＝0.2 A，則U＝Ux＝U0＝I1R0＝0.2 A×30 Ω＝6 V。只閉合S、S2，R0和Rx并聯，此時電流表測干路電流I2，由圖乙可知總電流I2＝0.5 A。通過待測電阻Rx的電流Ix＝0.5 A－ 0.2 A＝0.3 A ，則Rx＝＝＝20 Ω。
知1－練
1. [中考·貴港] 小華利用電源(電壓未知但恒定不變)、阻值為R0的定值電阻、電流表、開關等器材，設計了如圖所示的電路測出了Rx的阻值，請你完成下列實驗步驟：
知1－練
(1)按電路圖正確連接電路，閉合開關S，斷開開關S1，讀出電流表示數I1。
(2)_____________， 讀出電流表示數I2。
(3)根據實驗數據，計算出待測電阻Rx＝_______。(用R0、I1、I2表示)
再閉合開關S1
知2－講
知識點
伏阻法測電阻
2
用已知電阻R0或最大阻值為R0的滑動變阻器、電壓表、開關，設計電路測出未知電阻Rx的阻值。
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 (兩個電壓表) 用電壓表分別測出R0、Rx兩端的電壓U0、Ux Rx＝R0
知2－講
續表：
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 (一個電壓表兩用) 用電壓表先后測出總電壓U、Rx 兩端的電壓Ux Rx＝R0
知2－講
續表：
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 (一個電壓表兩用) 用電壓表先后測出總電壓U和R0兩端的電壓U0 Rx＝R0
知2－講
續表：
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
單伏 雙 開法 1. 只閉合S2 記下電壓表的示數Ux； 2. 只閉合S1 記下電壓表的示數U Rx＝
伏 短 法 1. 閉合S、S1記下電壓表的示數U； 2. 閉合S，斷開S1記下電壓表的示數Ux Rx＝R0
知2－講
續表：
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
伏變法 閉合S，將滑動變阻器的滑片分別置于a端和b端，記下電壓表的示數Ua和Ub Rx＝R0
單刀 雙擲 法 將開關分別置于位置1、2 處，分別記下電壓表的示數U和U0 Rx＝R0
知2－講
續表：
測量方法 電路圖 方法和步驟 Rx的表達式
等效 替 代法 先將開關S1閉合，調節滑動變阻器滑片到適當位置，記下電壓表的示數U；斷開S1，閉合S2，保持滑動變阻器滑片位置不動，調節電阻箱，使電壓表示數仍為U，記下電阻箱的阻值R0 Rx＝R0
知2－講
方法點撥
1. 雙伏法：依據通過R0與Rx電流相等。
(1)＝，則Rx＝R0。
(2)＝，則Rx＝R0。
(3)＝，則Rx＝R0。
知2－講
2. 單伏雙開法：依據R0與Rx電流相等，有＝，則 Rx＝。
3. 伏短法：該方法主要應用兩開關同時閉合，R0被短路，電壓表測出電源電壓U；S閉合，S1斷開，兩電阻串聯，電壓表測出Rx兩端電壓Ux。則＝，故Rx＝ R0。
知2－講
4. 伏變法：該方法主要利用滑片置于a端時，電壓表測出電源電壓Ua；滑片置于b端時，Rx與滑動變阻器最大阻值R0串聯，電壓表測出Rx兩端電壓。則＝，故Rx＝R0。
知2－練
[中考·益陽] 如圖2甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，定值電阻R0＝15 Ω。
例 2
知2－練
解題秘方：利用定值電阻R0和電壓表, 測未知電阻Rx的阻值。設計的思路是將待測電阻Rx和定值電阻R0組成串聯電路, 測出R0兩端的電壓U1、串聯電路總電壓U2，則待測電阻Rx兩端的電壓Ux＝U2－U1，便可以求出待測電阻Rx。
知2－練
(1)請完善實驗步驟：
①只閉合開關S、S1，讀出并記錄電壓表示數U1；
②只閉合開關______，讀出并記錄電壓表示數U2。
解析：只閉合開關S、S1，R0與Rx串聯，電壓表測量R0兩端的電壓U1；只閉合開關S、S2，R0與Rx串聯，電壓表測量電源電壓U2。
S、S2
知2－練
(2)若U1＝1.5 V，U2的大小如圖乙所示，U2＝_______V，則Rx＝______Ω。
2.5
10
知2－練
解析：若U1＝1.5 V，由圖乙可知U2＝2.5 V，則Rx兩端的電壓Ux＝U2－U1＝1 V，依據串聯電路分壓關系或串聯電路電流處處相等，則＝，即＝，所以Rx＝10Ω。
知2－練
(3)為了多測幾組實驗數據減小實驗誤差，實驗電路應如何改進？請畫出改進后的電路圖。
解：為了減小實驗誤差，可在電路中串聯一個滑動變阻器，改變R0、Rx兩端的電壓大小，進行多次測量，電路設計如圖3所示。
知2－練
2. [中考·宿遷]某物理實驗小組正在使用“伏安法”測量未知電阻Rx阻值，實驗中電流表突然損壞，小組同學經過討論設計了一種實驗方案，也可測出Rx阻值。電路如圖所示，電源電壓未知且恒定不變，a、b
為滑動變阻器左右兩個端點，滑動變
阻器最大阻值為Rmax，請你把以下測
量步驟補充完整。
知2－練
(1)閉合開關S，滑片P移到a端時，讀出電壓表示數為U1；
(2)閉合開關S，_______________讀出電壓表示數為U2；
(3)待測電阻Rx＝___________。(用已知和測量出的物理量表示)
滑片P移到b端時
知3－講
知識點
電流表、電壓表的電阻
3
電流表和電壓表，既是測量儀表，同時也是接入電路的特殊電阻。
1. 電流表的電阻 電流表的電阻一般很小，實驗室常用的電流表，量程是0~0.6 A 時電阻約為0.125 Ω，量程是0~3A時電阻約為0.025 Ω。正是由于電流表的電阻很小，所以將電流表串聯在電路中時，對電路的總電阻影響也很小。在分析和簡化電路時，電流表可當成無阻導線。
知3－講
2. 電壓表的電阻 電壓表的電阻一般很大，實驗室常用的電壓表，量程是0～3V時電阻約為3kΩ，量程是0～15V 時電阻約為15 kΩ。由于電壓表的電阻很大，所以將電壓表并聯在用電器兩端時，對電路的總電阻的影響很小。在分析和簡化電路時，電壓表可以看成斷路(電阻無限大)。
知3－講
規律小結
●擴大電流表的量程，表明其原有量程較小，可采用并聯分流的規律。
●擴大電壓表的量程，則可以采用串聯分壓的規律。
知3－練
[中考·安徽] 現有一只滿偏電流Ig＝3 mA的電流計G，已知其電阻Rg＝100 Ω, 現在需要把它改裝成一只量程Ic＝3 A的電流表，如圖4 甲所示。求：
例 3
知3－練
解題秘方：電流計G與電阻Rx并聯改裝成電流表，可運用關系式IgRg＝I′Rx來解答。
知3－練
(1)電阻Rx的阻值。
(2)改裝后的電流表電阻Rc的阻值。
解：電阻Rx的阻值
Rx＝＝＝＝ Ω。
改裝后的電流表電阻Rc的阻值
Rc＝＝＝＝0.1 Ω。
知3－練
(3)如圖4乙所示，將改裝后的電流表接入電路中。已知電源電壓U＝10 V，電阻R1＝5 Ω。閉合開關S，移動滑動變阻器的滑片P，使電流表的示數I＝1.0 A。求此時滑動變阻器接入電路中的阻值R2，
以及通過原電流計G的電流I1。
知3－練
解：電流表串聯在電路中，已知R1＝5 Ω，電流表的示數
I＝1.0 A，電路的總電阻R總＝＝＝10 Ω，
所以R2＝R總－R1－Rc＝10 Ω－5 Ω－0.1 Ω＝4.9 Ω；
電流表兩端的電壓 Uc′＝IRc＝1.0 A×0.1 Ω＝0.1 V，
通過原電流計G的電流I1＝＝＝0.001 A。
知3－練
3. [中考·泉州] 小明在做電學實驗時需要一個量程為0～9 V 的電壓表，可是他只能找到量程為0～3 mA 的電流表一只。通過查資料，小明知道電流表可以改裝成電壓表，這是因為電流表本身也有電阻，當電流通過電流表時，它的兩接線柱之間具有一定的電壓，這個電壓的大小可從電流表的示數反映出來。已知該電流表的電阻Rg＝10Ω。
知3－練
(1)若將這個電流表當成電壓表使用，它所能測量的最大電壓值為________V。
(2)若要將該電流表改裝成量程是0～9 V的電壓表，應____聯一個_____Ω的定值電阻。
0.03
串
2 990
歐姆定律的應用
歐姆定律的應用
用電壓表或電流表測未知電阻
電壓表的內阻特點
電流表的內阻特點(共53張PPT)
第一節 學生實驗：探究——電流與電壓、電阻的關系
第十二章 歐姆定律
知識點
探究電流與電壓的關系
1
實驗設計： 按照如圖1所示的電路圖連接電路；調節滑動變阻器滑片P的位置改變定值電
阻R兩端的電壓，讀出不同電壓對應
的電流，并把測量數據填在表格中。
實驗思考 實驗過程中，運用了什么思想方法？
實驗要點
實驗過程中運用了控制變量法，即保持電阻不變，改變電阻兩端的電壓進行對比實驗。
實驗數據：如下表所示。
實驗次數 電阻/Ω 電壓/V 電流/A
1 5 1 0.2
2 1.5 0.3
3 2 0.4
實驗分析：
① 數學方法。觀察發現：在電阻一定的情況下，電壓增加幾倍，電流增加幾倍。但是每次電壓與電流的比值不變。數學上稱電流與電壓成正比。
② 圖像法。利用數學上的“描點法”，
在坐標圖中畫出電流隨電壓變化的
圖像(圖2)。
實驗結論：電阻一定時，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比。
特別提醒
1. 探究電流與電壓的關系時，電阻要一定，所以研究對象選定值電阻，而不能選燈泡，因為燈絲的電阻是變化的(隨溫度的升高而增大)。
2. 本實驗中滑動變阻器的作用：(1) 保護電路。(2)改變定值電阻兩端的電壓。
知1－練
例 1
[中考·丹東節選] 在“探究電流與電壓的關系”實驗中，小潘設計并連接了如圖3 甲所示的電路。
知1－練
解題秘方：判斷電路故障時，如果電流表沒有示數，電路故障通常為斷路；電流表有示數，電路故障通常為短路。
知1－練
(1)在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到最______(填“左”或“右”)端。
解析：在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到阻值最大處，即最左端。
左
知1－練
(2)閉合開關，發現電流表有示數，電壓表無示數，已知導線、儀表均完好且接觸良好，則故障原因可能是定值電阻_______。
解析：閉合開關，發現電流表有示數，則電路接通，電壓表無示數，已知導線、儀表均完好且接觸良好，則電壓表所測量的元件短路，即定值電阻短路。
短路
知1－練
(3)排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為1.0 V 時，電流表示數如圖乙所示，則電流表示數為_______A。
0.1
知1－練
(4)繼續移動滑動變阻器的滑片，進行多次測量，記錄實驗數據如下表。分析表中數據可知：在電阻一定的情況下，通過導體的電流與導體兩端的電壓成______。
正比
實驗次數 1 2 3 4
電壓U/V 1.0 1.6 2.2 2.8
電流I/A 0.16 0.22 0.28
知1－練
(5)若將定值電阻換成小燈泡，不能達到本實驗的探究目的，是因為__________________________________________
______________________。
實驗中應控制電阻的阻值不變，而燈泡的電阻
會隨溫度的變化而變化
知1－練
1. [北京期中] 小陽用圖中的實驗器材及多個阻值已知的定值電阻，探究通過導體的電流跟導體兩端電壓的關系。他連接了如圖所示的實驗電路，同組的小朝檢查電路時，發現電路連接出現了錯誤。
知1－練
(1)只改動一根導線，使電路連接正確。請在錯接的導線上打“×”，并畫出正確的連接方法。
解：如圖所示。
知1－練
(2)小陽改正電路連接以后，對器材進行了正確調節。請寫出完成探究任務的實驗步驟，并畫出實驗數據記錄表格。
解：①將滑動變阻器的滑片P置于接入電路阻值最大 處，閉合開關S，調節滑片P至適當的位置，讀出此時電壓表的示數U及電流表的示數I，斷開開關S，并將實驗數據記錄在表格中；
知1－練
②移動滑動變阻器的滑片，電壓表示數為U′，讀出此時電流表的示數I′，斷開開關S，并將實驗數據記錄在表格中；
③重復實驗，記錄多組對應的電壓值和電流值。
知1－練
實驗數據記錄表格如下表所示：
實驗次數 U/V I/A
1
2
3
4
5
6
知2－講
知識點
探究電流與電阻的關系
2
實驗設計：按照如圖4所示的電路圖
連接電路；將5 Ω、10 Ω、15 Ω、2 0 Ω
的定值電阻分別連接到電路的AB 兩點
間，調節滑動變阻器的滑片P的位置，
保持電壓表的示數為2.0 V不變，讀出不同電阻對應的電流，并把測量的數據填在表格中。
知2－講
實驗思考 實驗過程中，每次更換電阻之后，調節滑動變阻器的滑片到電壓表的示數為2.0 V，這是為什么？
實驗要點
更換電阻之后，每次都將定值電阻兩端的電壓調整為2.0 V，是在電壓不變的情況下，探究電流與電阻的關系。
知2－講
實驗數據：如下表所示。
實驗次數 電壓/V 電阻/Ω 電流/A
1 2.0 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.13
知2－講
實驗分析：(1)方法一：在如圖5所示的坐標中描點畫圖。根據圖像初步判斷電壓一定時，電流與電阻成反比。
知2－講
(2)方法二：在如圖6所示的坐標中描點畫圖。每個點都在延長線通過原點的直線上，根據圖像可直接認定電壓一定時，電流與電阻成反比。
知2－講
實驗結論：電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比。
知2－講
對比法研究實驗
對比滑動變阻器在探究電流與電壓和探究電流與電阻關系中的作用的異同：
(1)相同點：保護電路。
(2)不同點：①探究電流與電壓關系實驗中滑動變阻器的作用： 改變定值電阻兩端的電壓。②探究電流與電阻關系實驗中滑動變阻器的作用：使定值電阻兩端的電壓保持不變。
知2－練
[中考·菏澤節選] 某學習小組計劃探究電流與電阻的關系，設計的電路如圖7 甲所示。
例 2
知2－練
(1)請根據圖甲把圖乙中的電路連接完整(要求滑片向右移動時，電路中電流變大)。
解：如圖8所示。
知2－練
解析：當滑片向右移動時，電路中電流變大，則滑動變阻器連入電路中的電阻變小，故滑動變阻器下方應該接的是右接線柱B，如圖8 所示。
知2－練
(2)在閉合開關進行實驗前，滑動變阻器的滑片應位于______(填“A”或“B”)端。
A
解析：在閉合開關進行實驗前，滑動變阻器的滑片應移至阻值最大處，應位于A端。
知2－練
(3)為得到多組實驗數據，進行實驗時需要更換連入電路中的定值電阻。每次更換定值電阻后，都需要調節滑動變阻器，使電壓表的示數_______________。
保持不變
解析：探究電流與電阻的關系，需要控制定值電阻兩端的電壓不變，故每次更換定值電阻后，都需要調節滑動變阻器，使電壓表的示數保持不變。
知2－練
(4)某次實驗中，電流表示數如圖丙所示，該電流表的示數為____________。
0.24 A
知2－練
(5)某同學進行實驗后，作出如圖丁所示圖像，得出結論______________________________________________。
電壓一定時，通過導體的電流與導體的電阻成反比
知2－練
2. [錦州節選] 小明利用4 節新干電池，阻值分別為10 Ω、20 Ω、30 Ω、40 Ω、50 Ω 的定值電阻，銘牌上標有“20 Ω 1 A”的滑動變阻器等實驗器材“探究電流與電阻關系”。
知2－練
(1)小明連接好如圖所示的電路，檢查時發現電路中有一處連接錯誤，請你在錯誤的導線上畫“×”，并用筆畫線代替導線，將電路連接正確。
解：如圖所示。
知2－練
(2)小明將10 Ω 的定值電阻接入電路中，閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，使定值電阻兩端電壓為4 V，讀出并記錄電流表示數；保持滑動變阻器的滑片位置不變， 把10 Ω 的定值電阻換成20 Ω 的定值電阻后，直接閉合開關，電壓表的示數將______(填“大于”“小于”或“等于”)4 V，此時應將滑動變阻器的滑片在原來基礎上向_____(填“左”或“右”)端移動，直到電壓表的示數再次達到4 V，記錄電流表的示數。
大于
左
知2－練
(3)當小明將50 Ω 定值電阻接入電路時，無論怎樣調節滑動變阻器的滑片，都無法使定值電阻兩端電壓為4 V，則原因可能是______________________________(寫出一條即可)。
所選滑動變阻器的最大阻值太小
(或電源電壓過大)
知3－講
知識點
歐姆定律及其理解
3
1. 歐姆定律
(1)內容：通過導體的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。
(2)表達式：I＝。變形式：U＝IR、R＝。
知3－講
(3)公式中各符號代表的物理量及單位。
符號 物理量 單位
U 電壓 伏特(V)
R 電阻 歐姆(Ω)
I 電流 安培(A)
知3－講
2. 歐姆定律的適用范圍 適用于純電阻電路。目前只要求知道，在電動機正常工作時，歐姆定律不能用于電動機的計算。
知3－講
深度思考 歐姆定律的變形公式R＝。能不能說“導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比”？
深度理解
導體的電阻是導體本身的一種性質，和導體兩端的電壓、導體中的電流無關。導體的電阻大小等于電壓與電流的比值，即R＝。不能說導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比。
知3－練
[中考·綏化]由I＝變形可得R＝，以下理解正確的是(　　)
A. 導體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B. 導體的電阻跟通過它的電流成反比
C. 當導體兩端的電壓為0 時，導體的電阻為0
D. 導體的電阻是導體本身的一種性質，跟導體兩端的電壓和通過導體的電流無關
例 3
知3－練
解題秘方：由公式分析兩個物理量間的關系，不能僅從數學角度分析, 有時要結合兩個物理量間存在的具體關系來分析。
解析：因電阻是導體本身的一種性質，只與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關，與兩端的電壓和通過的電流無關，當導體兩端的電壓為0 時，導體的電阻不為0。
答案：D
知3－練
3. 在學過歐姆定律后，同學們有以下認識，其中正確的是(　　)
A. 電阻中有電流時它兩端一定有電壓
B. 歐姆定律揭示了導體中的電壓與電流、電阻的關系
C. 當電阻一定時，導體的電壓與電流成正比
D. 根據歐姆定律的變形公式R＝可知：導體的電阻隨電壓和電流的變化而變化
A
知4－講
知識點
運用歐姆定律進行簡單的計算
4
1. 公式運用的三種類型
(1)直接運用公式I＝求流過導體的電流。
(2)運用變形式U＝IR求導體兩端電壓。
(3)運用變形式R＝求導體的電阻。
知4－講
2. 運用歐姆定律公式時要注意以下三點：
(1)注意三個量的同一性：即在運用公式進行計算時，要注意三個量是同一導體或同一段電路中的電流、電壓、電阻，不能張冠李戴。
知4－講
(2)注意三個量單位的統一性：公式中的三個物理量必須使用國際單位制中的單位，電壓→伏特(V)，電流→安培(A)，電阻→歐姆(Ω)。
(3)注意三個量的同時性：例如，在同一電路中，由于滑動變阻器滑片的移動，接入電路的電阻變化，總電阻的變化會導致電流與部分電路電壓的變化，應用該公式時，三個量要是同一時刻的電流、電壓和電阻。
知4－講
易錯提醒
如圖9所示，如果計算定值電阻R2的阻值，只能用 R2＝ 來計算，而不能用R2＝或R2＝來計算。
知4－練
[中考·吉林] 在如圖10所示的電路中，R1的阻值是30Ω，閉合開關S，電流表A1的示數是0.2 A，電流表A的示數是0.5 A。求：
(1)電源電壓。
(2)電阻R2的阻值。
例 4
解：由電路圖可知，R1與R2并聯，電流表A測干路電流，電流表A1測R1支路的電流。
(1)因并聯電路中各支路兩端的電壓相等，所以，由I＝可得，電源的電壓U＝I1R1＝0.2 A×30 Ω＝ 6 V。
(2)因并聯電路中干路電流等于各支路電流之和，所以，通過R2的電流I2＝I－I1＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A，則電阻R2的阻值R2＝＝＝20 Ω。
知4－練
知4－練
4. 如圖是一款攝像機自主啟動裝置的簡化電路圖，電源電壓為12 V，RP是紅外線探測電阻，其阻值隨紅外線強度的增大而減小。R是阻值為8 Ω 的定值電阻。當R兩端電壓達到8 V時，攝像機自主啟動拍攝。求此時：
(1)電路中的電流是多少？
(2)RP的阻值是多少？
知4－練
學生實驗:探究——電流與電壓、電阻的關系
探究
電流與電
壓的關系
電流與電
阻的關系
結論
歐姆定律
理解
內容
表達式

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