資源簡介

(共10張PPT)
第六節 設計恒溫電熱杯
第十二章 歐姆定律
一、恒溫電熱杯的結構和功能
恒溫電熱杯不僅有加熱裝置，還包括溫度檢測系統和溫度控制系統，分別實現電子測溫和自動控溫的功能, 其整體結構和功能如圖1所示。
知識鏈接
恒溫電熱杯加熱原理是電流的熱效應。
二、設計恒溫電熱杯
任務一 認識敏感元件
敏感元件能敏銳地檢測到某種物理、化學信息，通過一定的電路將其轉變為電信號。在電子設備中采用敏感元件來感知外界的信息，可以達到比人類感覺器官更加準確、迅速的效果，從而為實現自動控制提供依據。敏感元件通常以其可檢測的物理量來命名，如熱敏、光敏、壓敏、磁敏、氣敏、濕敏元件等。
任務二 設計恒溫電熱杯的溫度顯示系統
熱敏電阻能把溫度變化轉化成電阻值的變化，而電阻的變化可以引起電路中電壓或電流的變化。因此可以通過電壓或電流的變化，來顯示熱敏電阻所檢測出的溫度變化情況。
任務三 制作恒溫電熱杯的電子測溫裝置
實際的電子測溫裝置要實現溫度檢測、溫度數字化顯示、語音提示、復位等功能，往往需要利用集成電路。我們可以制作一個簡單的電子測溫裝置，利用電壓表或電流表的示數顯示所測量的溫度值。
設計電路時應根據水溫的變化范圍、所選用熱敏電阻的參數，以及電表的量程等條件，確定電源和其他電路元件的參數，以實現對水溫的測量。
任務四 設計恒溫電熱杯的控溫工作流程
具有自動控制功能產品的設計通常比較復雜，需要基于需求進行整體考慮，然后進行相應的硬件和軟件設計。設計時可以先畫出工作程序流程圖，幫助我們理清工作的邏輯。
知識拓展
熱敏電阻按材料不同，又可分為半導體熱敏電阻、金屬熱敏電阻和合金熱敏電阻，由于各自不同的特點，被應用在不同的場合。高質量的熱敏電阻具有感知溫度范圍大、靈敏度高、變化線性好等優點，感知溫度的范圍可從-60 ℃到 300 ℃，能檢測出微小的溫度變化。
知識鏈接
程序流程圖是用規定的符號描述一個程序中所需要的各項操作或判斷的圖示，用以說明程序的邏輯性與處理順序。
設計恒溫電熱杯
設計恒溫電熱杯
認識敏感元件
設計溫度顯示系統
設計電子測溫裝置
設計控溫工作流程(共26張PPT)
第三節 變阻器
第十二章 歐姆定律
知識點
滑動變阻器的構造
知1－講
1
1. 原理 通過改變連入電路中電阻絲的長度來改變連入電路中的電阻。
2. 結構、實物簡圖和電路中符號如圖1所示。
知1－講
3. 作用 (1)改變電路中的電阻從而改變電流。(2)保護電路。
4. 銘牌參數的含義 滑動變阻器的銘牌上標有最大電阻值和允許通過的最大電流。
知1－講
特別提醒
電阻絲外涂著絕緣層，再緊密地繞在絕緣管上，電流是沿著電阻絲流動，而不是橫向流過。不能錯誤地認為，滑動變阻器是通過改變電阻絲的粗細來改變接入電路的電阻。
知1－練
例 1
如圖2所示，閉合開關S，導線a的一
端固定連接在鉛筆芯上，當導線b的
一端在鉛筆芯上左右移動時，燈泡
亮暗會發生變化，這個實驗說明鉛筆芯是______(填“導體”或“絕緣體”)，還能說明導體的電阻與______有關；受此啟發，人們制造了一種可以改變電阻的元件，叫____________。
導體
長度
滑動變阻器
知1－練
解題秘方：結合圖示，由影響導體電阻大小的因素分析。
解析：鉛筆芯接入電路，燈泡發光，表明電路中有電流，即鉛筆芯是導體。由圖示情景可知，導線b的一端在鉛筆芯上移動，實質上改變了鉛筆芯接入電路的長度。
知1－練
1. [中考· 福建] 滑動變阻器可以改變接入電路中電阻的大小。使用時移動滑片，改變的是滑動變阻器接入電路中電阻絲的(　　)
A. 材料 B. 橫截面積
C. 長度 D. 電流方向
C
知2－講
知識點
滑動變阻器的使用
2
1. 連接 將滑動變阻器串聯在電路中，采用“一上一下”連接。
知2－講
2. 四種正確連接的歸類
接法 電路中的 電阻絲 滑片移 動方向 電路中電 阻絲長度 的變化 電阻的
變化
AP段 向左 變短 變小
向右 變長 變大
BP段 向左 變長 變大
向右 變短 變小
知2－講
方法點撥
判斷滑動變阻器接入電路的阻值是變大還是變小，只要看電阻絲接入電路的長度如何變化。接入電路的電阻絲變長時，電阻變大；接入電路的電阻絲變短時，電阻變小。
知2－講
3. 兩種異常連接的比較
接法 電路中的電阻絲 連入電路的阻值 在電路中的作用
沒有接入 零 相當于導線
AB段 滑動變阻器的最大阻值 相當于定值電阻
知2－講
4. 注意點 (1)開關閉合時，應將滑片移動到滑動變阻器接入電路的阻值最大的位置。
(2)使用時，通過滑動變阻器的電流不能超過銘牌標有的最大電流。超過允許的最大電流，滑動變阻器可能會因電流過大而損壞。
知2－講
深度思考 閉合開關時，滑片不在阻值最大位置的可能危害是什么？
深度理解
閉合開關，可能會因滑動變阻器接入電路的電阻過小，導致電路中通過小燈泡、電流表等元件的電流過大而損壞。
知2－練
[中考·自貢]如圖3所示是滑動變阻器的結構示意圖，當滑片P向右移動時，要使連入電路中的電阻變大，應選擇的接線柱為(　　)
A. A和B
B. B和C
C. B和D
D. A和D
例 2
知2－練
解題秘方：判斷滑動變阻器接入電路的電阻變大還是變小，只要看電阻絲接入電路的長度如何變化，關鍵在于看下邊接的是哪個接線柱以及滑動變阻器滑片的移動方向。
知2－練
解析：根據題意可知，當滑片P向右移動時，要使連入電路中的電阻變大，則電阻絲的左半部分接入電路中，即需要接A接線柱，上面的兩個接線柱接哪個都行，所以應選擇的接線柱為C和A 或D和A。
答案：D
知2－練
2. [常州模擬] 如圖，用滑動變阻器控制燈泡L的亮度，若要求滑片P向左滑動時燈泡逐漸變亮，則下列接法中正確的是(　　)
A. M接C，N接D
B. M接A，N接B
C. M接C，N接B
D. M接A，N接D
C
知3－講
知識點
電阻箱
3
1. 特點 可以讀出阻值大小，但電阻變化不連續。
2. 電路符號 。
3. 讀數方法 如圖4，旋鈕對應的數值與對應
的倍數相乘再相加。
4. 使用 使用時注意不能超過允許通過的最大
電流值。
知3－講
5. 滑動變阻器與電阻箱的比較
滑動變阻器 電阻箱
相同點 (1)都是通過改變接入電路的電阻線的長度改變電阻的 (2)都有最大電阻值和允許通過的最大電流 (3)通電前都應該把阻值調到最大
知3－講
續表
滑動變阻器 電阻箱
不 同 點 用法 滑片在電阻絲上滑動 調節旋鈕
阻值 變化 可以連續改變接入電路中的電阻(如：收音機的音量旋鈕) 不能連續改變接入電路中的電阻，其電阻的改變是跳躍式的(如：電風扇的調速器)
不能讀出接入電路的電阻值 能讀出接入電路的電阻值
知3－講
知識擴展
插入式簡易電阻箱：如圖5為插入式電阻箱。
讀數方法：拔掉的銅柱對應的電阻相加。
原理：當銅柱插入時，該電阻被
短路，不接入電路。銅柱拔掉的電阻
串聯接入電路。
知3－練
電阻箱也是一種變阻器。如圖6所示是兩種常見的電阻箱—旋盤式電阻箱和插孔式電阻箱的示意圖，則圖甲中電阻箱的示數為
_______Ω，圖乙中電
阻箱的示數為
_______Ω。
例 3
127
100
知3－練
解題秘方：對于旋盤式電阻箱，先讀出每個旋盤對應的電阻值，再將每個旋盤對應的電阻值相加得到電阻箱接入電路的阻值。插入式電阻箱的讀數：將沒有插入銅柱的下方所對應的電阻值讀出，相加得到電阻箱接入電路的總電阻。
知3－練
解析：由圖甲可知，電阻箱接入電路的阻值R=0×1 000 Ω+ 1×100 Ω+2×10 Ω+7×1 Ω=127 Ω；由圖乙可知，該電阻箱接入電路的電阻R′=10 Ω+20 Ω+20 Ω+50 Ω=100 Ω。
知3－練
3. 某旋鈕式電阻箱內部結構如圖所示，它由九個100 Ω、九個10 Ω和九個1 Ω 的電阻組成，當改變旋鈕(即圖中指針)位置調節電阻值時，相當于改變了
電阻箱內部接入電路部分導體的______。
該電阻箱可調出的最大阻值為_______Ω，
從圖中可讀出此時的阻值為_______Ω。
長度
999
163
變阻器
變阻器
滑動變阻器
原理 結構 使用 應用
電阻箱
應用(共64張PPT)
第五節 測量導體的電阻
第十二章 歐姆定律
知識點
用電流表和電壓表測電阻
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Rx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。
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錄在表格中。
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)。
解析：電流表示數為0.28 A，此時小燈泡的電阻R＝＝≈ 8.9 Ω。
0.28
8.9
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
知3－講
知識點
安阻法測電阻
3
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3－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3－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3－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3－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＝
知3－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3－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3－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3－練
[中考·北京]如圖7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。
例 3
知3－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3－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3－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)
I1/A I2/A Rx/Ω
0.2 ① ②
① 0.5 ；② 20
知3－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，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3－練
3. [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3－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4－講
知識點
伏阻法測電阻
4
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 方法及步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 用電壓表分別測出R0、Rx兩端的電壓U0、Ux Rx＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 用電壓表先后測出總電壓U、Rx兩端的電壓Ux Rx＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 Rx的表達式
雙 伏 法 用電壓表先后測出總電壓U和R0兩端的電壓U0 Rx＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 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＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 Rx的表達式
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＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 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＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 Rx的表達式
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＝
知4－講
續表
測量方法 電路圖 方法及步驟 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＝
知4－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4－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4－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4－練
[中考·益陽]如圖8甲所示是測量未知電阻Rx的實驗電路，定值電阻R0＝15 Ω。
例 4
知4－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4－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。
S、S2
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。
知4－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4－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＝10 Ω。
知4－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9所示。
知4－練
4. [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4－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
測量導體的電阻
測電阻
原理
方法
伏安法
特殊方法(共29張PPT)
第一節 不同物質的導電性能
第二節 影響導體電阻大小的因素
第十二章 歐姆定律
知識點
導體、絕緣體和半導體
知1－講
1
1. 導體和絕緣體的對比
特征 原因 常見的材料
導體 容易 導電 內部有大量的自由電荷 金屬，石墨，人體，大地，酸、堿、鹽溶液
絕緣體 不容易 導電 內部自由電荷很少 陶瓷，橡膠，塑料，玻璃，干木頭，食用油，油漆
知1－講
2. 半導體 導電性能介于導體和絕緣體之間的物質叫半導體。
(1)特性：導電性能會受到壓力、溫度、光照、雜質等外部因素的影響。
(2)應用：LED、電子元件、集成電路等。
3. 導體和絕緣體之間沒有絕對的界限，當條件變化時，導體可以變成絕緣體，絕緣體也可以變成導體。
知1－講
特別提醒
1.不能說“能導電”的物體叫導體，“不能導電”的物體叫絕緣體。因為物體的導電性不是一成不變的。
2.絕緣體不容易導電，是因為絕緣體內自由電荷很少，并不是沒有自由電荷。
3.金屬靠自由電子導電，酸、堿、鹽溶液靠自由離子導電。
知1－練
例 1
[中考·北京]下列物品通常情況下屬于導體的是(　　)
A. 紙杯 B. 瓷碗 C. 鐵鍋 D. 木鏟
解題秘方：根據導體和絕緣體的概念解題。
解析：鐵鍋是導體；紙杯、瓷碗、木鏟都不容易導電，屬于絕緣體。
C
知1－練
易錯提醒：區別“導電”與“帶電”。導電過程是自由電荷在導體中定向移動的過程，帶電過程是電子得失的過程，能帶電的物體可能是導體，也可能是絕緣體。
知1－練
1. 廢物利用是節約資源的重要手段，下列廢物再加工后，最適合做電工鉗外套的是(　　)
A. 廢銅 B. 廢鐵
C. 廢橡膠 D.廢紙殼
C
知1－練
[常熟一模]集成電路是二十世紀最重要的發明之一，現代的收音機、電視機、手機、計算機等設備中都有集成電路，集成電路主要是由下列哪一種材料制成的(　　)
A. 超導體 B. 金屬導體
C. 半導體 D. 絕緣體
例 2
知1－練
解題秘方：根據半導體的常見應用解題。
解析：二極管、所有的芯片、集成電路都屬于半導體。
答案：C
知1－練
2. [中考·陜西] 半導體的導電性能介于導體和絕緣體之間，有些半導體材料的導電性能受溫度、光照、壓力等影響而顯著變化。下列不能用半導體材料制作的是(　　)
A. 熱敏電阻 B. 光敏電阻
C. 壓敏電阻 D. 高壓輸電線
D
知2－講
知識點
電阻
2
1. 實驗探究 如圖1所示，將不同導體接入電路中的A、B兩點之間，通過觀察電流表的
示數及小燈泡的明暗情況，來
判斷不同導體對電流的阻礙作
用的大小。
知2－講
2. 電阻
(1)定義：導體對電流的阻礙作用。
(2)符號：R。
(3)單位
①在國際單位制中，電阻的單位是歐姆，簡稱歐，用符號Ω表示。
②比歐姆大的單位有千歐(Kω)、兆歐(MΩ)等。
知2－講
③ 運用形象記憶法，利用圖2記住單位間的換算關系。
(4)電阻器在電路中的符號： 。
即1 MΩ=1 000 kΩ，
1 kΩ=1 000 Ω。
知2－講
特別提醒
實驗時，如果燈泡越亮，表明電路中的電流越大，相比較而言，這時接入A、B間的導體電阻越小。不要將燈泡的亮度與電阻大小的關系弄反。
知2－練
下列關于電阻的說法中錯誤的是( )
A. 導體對電流的阻礙作用的大小叫電阻
B. 通常用字母U表示電阻
C. 電阻的單位是歐姆，單位符號是Ω
D. 1 kΩ=1×1 000 Ω=1 000 Ω
例 3
知2－練
解題秘方：運用概念分析法，即依據電阻的概念來判斷各選項的說法及電阻單位間的換算是否正確。
解析：記住電阻的定義、物理量符號為R和物理量單位的符號為Ω。單位換算的方法：① 用“ 1×1 000(進率)”；②在“1×1 000”后帶上目標單位“Ω”；③ 算出“1×1 000”的結果，并繼續帶上目標單位“Ω”。
答案：B
知2－練
3. 如圖所示，小桂在電路AB之間先后接入兩段不同的導體，閉合開關后發現電流表的示數不同，說明這兩段導體的電阻_______(填“相等”或“不等”)，電路中________ (填“能”或“不能”)用一根導線替代小燈泡。
不等
不能
知3－講
知識點
影響電阻大小的因素
3
1. 實驗探究 探究影響導體電阻大小的因素。
(1)實驗的主要方法：控制變量法、轉換法。
(2)實驗設計：探究導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面積是否有關。當探究是否與其中
某一個因素有關時，要保證其他因
素相同。實驗裝置圖如圖3所示。
知3－講
(3)實驗結論：導體電阻大小與導體的材料、長度和橫截面積大小都有關。
知3－講
2. 實驗探究 探究導體電阻大小受溫度的影響情況。
如圖4所示，閉合開關后，用酒精
燈給細鐵絲加熱。在鐵絲溫度逐漸升
高并發紅的過程中，發現電流表示數
變小，燈泡變暗；將細鐵絲換成細鎢
絲等其他材料進行實驗，仍然觀察到相似的現象，則可得出結論：導體的電阻大小與導體的溫度有關，金屬導體的電阻通常隨溫度的升高而增大。
知3－講
方法點撥
導體電阻的大小在本實驗探究中是通過電流的大小反映的，即通過比較電流的大小來比較導體電阻的大小，這里運用的是轉換法。
知3－講
3. 影響導體電阻大小的因素 導體的材料、導體的長度、導體的橫截面積大小和導體的溫度。
金屬導體的電阻通常隨溫度的升高而增大。碳和絕緣體的電阻隨溫度的升高而減小。半導體的電阻受溫度影響大。有的合金如康銅和錳銅的電阻受溫度影響不大。
知3－講
4. 導體的電阻是導體本身的一種性質 與它是否接入電路無關。
5. 超導體 當溫度降低到某一溫度時，導體的電阻變為零，這種現象叫作超導現象。發生超導現象的導體叫作超導體。
知3－練
用如圖5所示的器材探究影響導體電阻大小的因素，分別選用A、B、C、D
四根不同的金屬絲接入
M、N兩點之間，
例 4
知3－練
下列說法正確的是(　　)
A. 接A、D，可探究導體電阻大小與導體長度是否有關
B. 接A、C，可探究導體電阻大小與橫截面積是否有關
C. 接B比接C時電流表示數更小一些
D. 該實驗裝置不能探究導體電阻與導體材料的關系
知3－練
解題秘方：運用控制變量的思想，研究電阻和什么量的關系時，控制這個量之外的其他量相同，改變這個量進行對比實驗。
解析：探究導體電阻大小與導體長度是否有關，應選擇材料、橫截面積相同，但長度不同的金屬絲，結合圖示可知應選B、D金屬絲；
知3－練
為了探究導體電阻大小與橫截面積的關系，應選擇橫截面積不同，但其他條件相同的金屬絲，結合圖示可知應選B、C金屬絲；將B和C金屬絲分別連入M、N兩點間，即導體的材料、長度相同，但橫截面積不同，C 的橫截面積大，其電阻更小，通過的電流更大；探究導體的電阻與導體材料的關系，應該選擇材料不同，但其他條件相同的金屬絲，選A、B金屬絲即可。
答案：C
知3－練
4. 在不計溫度對電阻影響的情況下，比較兩段銅導線的電阻，下列說法中正確的是(　　)
A. 較長的銅導線電阻一定大
B. 長度相同時，橫截面積大的電阻就大
C. 兩段銅導線電阻一定相同
D. 橫截面積相同時，長的銅導線電阻大
D
不同物質的導電性能
影響導體電阻大小的因素
電阻
定義
影響因素
絕緣體
導體
半導體
超導體
單位(共53張PPT)
第四節 歐姆定律
第十二章 歐姆定律
知識點
探究電流與電壓的關系
知1－講
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。
知1－講
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。
知1－講
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
知1－講
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)。
知1－講
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。
知1－講
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·遼寧]某小組猜想電流與電壓和電阻有關，現要探究電流與電壓的關系。
(1)為探究電流與電壓的關系，實驗中應控制_______不變。
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。
電阻阻值
知1－練
(2)該小組連接的部分電路如圖3所示，請用筆畫線代替導線將電路補充完整(導線不能交叉)。
解析：滑動變阻器應上下各選一個接線柱與電阻R 串聯接入電路中。
解：如圖4所示。
知1－練
(3)正確連接電路后，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到最______端。
解析：為了保護電路，閉合開關前，滑動變阻器的滑片應調到阻值最大處，即最右端。
右
知1－練
(4)試觸時發現電壓表和電流表的指針均不偏轉。為查找故障，閉合開關，保持導線ab的a端不動，將b端依次接到A、B和C接線柱，電壓表的指針均偏轉，電流表指針均不偏轉。若電路中只有一處故障，則發生的故障可能是_______________。
滑動變阻器斷路
知1－練
解析：試觸時發現電流表指針不偏轉，說明電路可能斷路，電壓表指針不偏轉，說明電壓表與電源沒有連通；閉合開關，保持導線ab的a端不動，將b端依次接到A、B和C接線柱，電壓表的指針均偏轉，說明電壓表與電源連通，電壓表被串聯在電路中，則與電壓表并聯的電路以外的部分是完好的，則與電壓表并聯的電路斷路了，若電路中只有一處故障，則發生的故障可能是滑動變阻器斷路。
知1－練
(5)排除故障后，閉合開關，通過移動_______________的位置改變電阻兩端的電壓，測量電阻兩端的電壓U和對應的電流I，記錄的實驗數據如表所示。
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80
電流I/A 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28
滑動變阻器滑片
知1－練
分析表格中的數據，發現電壓與其對應電流的比值______，從而得出結論：____________________________________
____________。
不變
當電阻一定時，通過導體的電流與其兩端
的電壓成正比
知1－練
解析：在探究電流與電壓的關系實驗中，通過移動滑動變阻器滑片的位置來改變電阻兩端的電壓；由表中數據可知，電壓與其對應電流的比值為：R＝＝＝…＝＝10 Ω，為一定值，故可得出結論：當電阻一定時，通過導體的電流與其兩端的電壓成正比。
知1－練
1. [中考·湖南]在“探究電流與電壓的關系”實驗中，保持定值電阻R不變，小明設計了如圖甲所示的電路圖并進行實驗。
知1－練
(1)連接電路前，電流表有示數，應該對電流表進行______。
(2)連接電路時，開關S應處于_______狀態。
(3)連接完電路，實驗前應將滑動變阻器的滑片P移至___端。
(4)某次實驗中，電流表指針偏轉如圖乙
所示，示數為_____A。
調零
斷開
B
0.12
知1－練
(5)實驗測出五組數據記錄在表格中，為了找到電阻一定時，電流與電壓的關系，應該怎樣處理數據？____________
_______________________________(列舉一種方法即可)。
分析電壓與電流
數據序號 1 2 3 4 5
電壓U/V 1.2 1.6 1.8 2.0 2.4
電流I/A 0.12 0.16 0.18 0.20 0.24
之比或者畫I－U圖像觀察圖像的特點
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5所示的電路
圖連接電路；將5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 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
4 20 0.1
知2－講
實驗分析：(1)方法一：在如圖6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7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8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9所示。
知2－練
解析：(1)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9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。
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。
A
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_____________。
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。
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. 如圖所示，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
(2)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_____________________________。
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，與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。
(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
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。
知3－練
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求導體兩端的電壓。
(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。
(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)。
知4－講
(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10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11所示的電路中，R1的阻值是30 Ω，
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 。
知4－練
(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. 如圖所示，R1＝10 Ω，閉合開關S后，電壓表的示數為12 V，電流表的示數為0.5 A。求：
(1)電阻R2的阻值。
(2)電源電壓。
知4－練
(2)由歐姆定律可知，R1兩端的電壓U1＝I1R1＝0.5 A×10 Ω＝5 V，由串聯電路的電壓特點可知，電源電壓U＝U1＋U2＝5 V＋12 V＝17 V。
歐姆定律
探究
電流與電
壓的關系
電流與電
阻的關系
結論
歐姆定律
內容
應用
表達式

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