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(共29張PPT)
第2節(jié)　歐姆定律
早預習　新知梳理 01
歐姆定律
1.內容:導體中的電流,跟導體兩端的電壓成　 　比,跟導體的電阻成
　 　比。
2.公式
正
反
電壓
伏特
V
電阻
歐姆
電流
安培
A
3.應用
(1)求電流:　 　。
(2)求電阻:　 　。
(3)求電壓:　 　。
[注意] 定律中涉及的電流、電壓、電阻都是針對同一個導體或同一段電路在同一時刻而言的,且各物理量單位必須統(tǒng)一。
U=IR
探重難　以練代講 02
BF
D
探究點二　應用歐姆定律分析動態(tài)電路
典例2 (2025石家莊橋西區(qū)期末)如圖所示,電源電壓恒定,先只閉合開關S1,兩電表均有示數(shù);再斷開S1,同時閉合S2和S3,此過程中電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值將　 　;電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的乘積將　 　。(均選填“變大”“變小”或“不變”)。
變小
變大
方法技巧
兩種動態(tài)電路的分析
電阻變化
電壓表、電流
表示數(shù)的變化
變式2 (2024濱州)如圖所示電路,閉合開關,滑動變阻器滑片從最上端向中點移動過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表V的示數(shù)變小
B.電流表A1與電流表A2的示數(shù)相等
C.電流表A1的示數(shù)變大
D.電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值變大
C
探究點三　應用歐姆定律進行簡單計算
典例3 (2024重慶)將電阻為10 Ω的電阻器R1與另一電阻器R2接入電源電路,如圖所示。閉合開關S,電流表A1的示數(shù)為0.45 A,電流表A2的示數(shù)為0.3 A。求:
(1)通過R2的電流。
解析:(1)閉合開關,R1與R2并聯(lián),電流表A1測干路電流,電流表A2測通過R1的電流。
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過定值電阻R2的電流
I2=I-I1=0.45 A-0.3 A=0.15 A。
答案:(1)0.15 A
(2)電源電壓。
答案:(2)3 V
方法技巧
應用歐姆定律進行計算的思路分析
(1)題圖對應標注:在電路圖中標出已知量和未知量的符號以及已知數(shù)據(jù)。
(2)析圖“四弄清”:
方法技巧
(3)明確“變量”和“不變量”:明確電路中的“不變量”(如電源電壓不變等),再尋找“變量”之間的關系。
(4)列關系式求解:根據(jù)歐姆定律及其變形公式、串并聯(lián)電路的電流電壓關系列出關聯(lián)式求解。
變式3 (2024成都武侯區(qū)期中)如圖所示,電源兩端的電壓U保持不變。閉合開關S、S1,電壓表示數(shù)為8 V,電流表示數(shù)為2 A。閉
合開關S,斷開開關S1,電壓表示數(shù)為2 V。求:
(1)電阻器R2的電阻。
答案:(1)4 Ω　
(2)電阻器R1的電阻。
答案:(2)12 Ω　
課堂小結
1.R1、R2、R3是三個電阻不同的定值電阻,將它們串聯(lián)起來接入電路,如圖甲所示,閉合開關后,測得各定值電阻兩端的電壓關系為 U1>U2>U3;若將它們并聯(lián)起來接入電路,如圖乙所示,則閉合開關后,通過每個定值電阻的電流大小關系為( )
A.I1>I2>I3 B.I3>I2>I1
C.I1=I2=I3 D.I2>I1>I3
培素養(yǎng)　分層作業(yè) 03
B
A基礎達標
2.如圖所示電路的電源電壓為 1.5 V,電阻器R1的電阻為2 Ω,閉合開關后,電流表的示數(shù)為0.3 A,則( )
A.通過R1的電流大于0.3 A
B.電阻器R2兩端的電壓為0.6 V
C.電壓表的示數(shù)為0.9 V
D.電阻器R2的電阻為3 Ω
D
3.教材樣板題　 如圖所示是電阻器R1、R2的電壓—電流關系圖像,下列說法正確的是( )
A.電阻器R1兩端電壓為4 V時,通過R1的電流是0.3 A
B.電阻器R1、R2串聯(lián),當電流為0.2 A時,R1、R2兩端總電壓為3 V
C.電阻器R1、R2并聯(lián)到2 V電壓下,干路中的電流是0.3 A
D.電阻器R1和R2的電阻之比是1∶2
B
4.(2024廣州)如圖是地磅工作原理示意圖,秤臺連在豎直彈簧上,電路與恒壓電源連接。未稱量時,滑動變阻器R的滑片P在最上端,稱量時,滑片P向下滑動。閉合開關S,車輛總質量越大時( )
A.電壓表的示數(shù)越大
B.電壓表的示數(shù)越小
C.電流表的示數(shù)越大
D.電流表的示數(shù)越小
A
5.在如圖甲所示的電路中,電源電壓6 V保持不變,閉合開關S1和S2,斷開開關S3,電流表A和電流表A1指針偏轉角度相同,如圖乙所示。下列說法不正確的是( )
A.通過R1的電流是0.3 A
B.R2的電阻是5 Ω
C.斷開S1和S2、閉合S3,通過R1和R2的電流之比為1∶1
D.斷開S1和S2、閉合S3,R1和R2兩端的電壓之比為1∶4
D
6.如圖甲所示電路,開關S1、S2閉合后,兩電流表的指針均指在同一位置,示數(shù)如圖乙所示,則通過R1的電流為　 　A,兩電阻之比R1∶R2=　 　;只斷開開關S2,電流表A1的示數(shù)將　 　(選填“變大”“變小”或“不變”)。
1.44
1∶4
變小
7.燈泡L的I-U圖像如圖甲所示,電阻器R1的電阻是10 Ω,電源電壓是8 V。在圖乙所示的電路中,若只閉合開關S1和S2,電壓表的示數(shù)是2 V,此時電路中的電流是　 　A;若只閉合開關S1和S3,電壓表的示數(shù)是 4 V,R2的電阻是　 　Ω;若將電壓表換成電流表,閉合開關S1、S2和S3,電流表的示數(shù)是　 　A。
0.6
5
2.4
B能力提升
8.(2024臨沂)如圖所示電路的電源電壓為 9 V,滑動變阻器允許通過的最大電流為 1 A,電流表的測量范圍為0～0.6 A,電壓表的測量范圍為 0～3 V,阻值為10 Ω的定值電阻允許通過的最大電流為0.5 A。為保證電路中各元件安全工作,滑動變阻器的最小電阻應大于( )
A.20 Ω B.10 Ω
C.8 Ω D.5 Ω
A
9.(多選)按圖甲所示連接好電路后,閉合開關,電路正常工作,電壓表 V1和 V2的示數(shù)均如圖乙所示,已知R1的電阻為5 Ω。下列判斷正確的是
( )
A.電源電壓為6 V
B.R2的電阻為20 Ω
C.將圖甲電路改接成圖丙電路,R2兩端的電壓為5 V
D.將圖甲電路改接成圖丙電路,經(jīng)過R1和R2的電流之比為1∶4
BC
10.教材素材改編　 如圖所示是便攜式酒精測試儀的原理圖,電源電壓恒為3 V,RP是酒精氣體傳感器,R0是報警器,其阻值恒定為 50 Ω。當R0兩端的電壓為2 V時,發(fā)出報警聲,提示被檢測者為醉酒駕駛。此時電路中的電流為　 　A,酒精氣體傳感器接入電路的電阻為　 　 Ω。
0.04
25
11.在如圖甲所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關,將滑動變阻器R的滑片P由a端移到b端,電壓表V1、V2的示數(shù)與電流表A示數(shù)的變化關系圖像如圖乙實線所示。根據(jù)圖像可知,定值電阻R1的阻值為　 　Ω,滑動變阻器R的最大阻值為　 　Ω。
4
9
C素養(yǎng)培優(yōu)
12.物理學與社會發(fā)展　小明利用熱敏電阻制作高溫報警器,要求環(huán)境溫度t達到或超過某一溫度t0時,報警器報警,其電路圖如圖所示,圖中電源電壓U=21 V,定值電阻R0=140 Ω,熱敏電阻Rt的電阻隨環(huán)境溫度t變化的情況如表所示。當報警器兩端電壓達到或超過14 V時,報警器報警。
環(huán)境溫度 t/℃ 5 10 20 30 40 50 60
熱敏電阻 Rt/Ω 600 440 280 180 110 80 70
(1)求當環(huán)境溫度為t0時,電路中的電流。
答案:(1)0.1 A　
(2)求t0的值。
答案:(2)60 ℃　
(3)若只將電源電壓提高到25 V,是否能夠將報警溫度t0設置為40 ℃ 請通過計算說明。
答案:(3)可以設置,計算過程見解析(共27張PPT)
第4節(jié)　歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應用
早預習　新知梳理 01
項目 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電流 處處　 干路中的電流等于各支路中的電流　
電壓 電源兩端電壓等于各串聯(lián)部分電壓　 電源兩端電壓與各支路兩端的電壓　
相等
之和
之和
相等
探重難　以練代講 02
探究點一　歐姆定律在串聯(lián)電路中的應用
典例1 有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀被廣泛用來檢測酒駕,傳感器R1的電阻隨酒精氣體濃度的變化如圖甲所示,工作電路如圖乙所示,電源電壓恒為12 V,定值電阻R2=20 Ω。
甲 乙
(1)被檢測者未喝酒時,R1的電阻。
解析:(1)當被檢測者未喝酒時,酒精氣體濃度為0,由圖甲可知,此時R1的電阻為60 Ω。
答案:(1)60 Ω　
(2)當電流表的示數(shù)為0.2 A時,求此時被檢測者酒精氣體的濃度。
答案:(2)0.1 mg/mL　
(3)現(xiàn)在公認的酒駕標準為0.2 mg/mL≤酒精氣體濃度<0.8 mg/mL,當電壓表示數(shù)為 6 V時,通過計算說明被檢測司機是否酒駕
答案:(3)屬于酒駕,計算過程見解析
變式1-1 (2025綿陽梓潼縣期末)如圖甲所示,電源電壓恒定,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,移動滑片P從一端至另一端,R2兩端電壓U和通過的電流I之間的關系如圖乙所示,則電源電壓為　 　V,R1的電阻為　 　Ω。
6
20
變式1-2 如圖所示,圖乙中的R可以替代圖甲中串聯(lián)的R1和R2,那么R就是R1和R2的總電阻;利用歐姆定律,推導出串聯(lián)電路的總電阻R與分電阻R1和R2的關系。
答案:根據(jù)歐姆定律有U=IR,U1=I1R1,U2=I2R2,串聯(lián)電路中U=U1+U2,
即IR=I1R1+I2R2,又I=I1=I2,
則R=R1+R2。
探究點二　歐姆定律在并聯(lián)電路中的應用
典例2 在如圖甲所示的電路中,電源電壓U=6 V,電阻器R1=30 Ω,閉合開關S,當滑動變阻器滑片P滑至某處位置時,電流表示數(shù)如圖乙所示。求:
(1)通過R1的電流。
答案:(1)0.2 A　
(2)此時滑動變阻器R連入電路中的電阻。
答案:(2)60 Ω
變式2-1 (2024德州)如圖所示,R1=3 Ω,R2=6 Ω,電源電壓為6 V,則閉合開關S后,A1的示數(shù)為　 　A,A2的示數(shù)為　 　A,A的示數(shù)為　 　A,電路中的總電阻為　 　Ω。
2
1
3
2
變式2-2 如圖所示,R為并聯(lián)的R1和R2的總電阻,利用歐姆定律,推導出并聯(lián)電路總電阻R與分電阻R1和R2的關系。
課堂小結
1.一個滑動變阻器標有“1.5 A　50 Ω”的字樣,當它與一個電阻為30 Ω的電阻器串聯(lián)接入電路時,整個電路總電阻的變化范圍為( )
A.30～80 Ω B.0～80 Ω
C.0～50 Ω D.0～30 Ω
培素養(yǎng)　分層作業(yè) 03
A
A基礎達標
2.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,已知 R1∶R2=2∶1,則閉合開關S后,下列說法正確的是( )
A.通過R1、R2的電流之比為2∶1
B.電流表A1、A2的示數(shù)之比為2∶1
C.電阻器R1、R2兩端的電壓之比為2∶1
D.電流表A1、A2的示數(shù)之比為3∶2
D
3.(2024綏化)如圖所示電路中,R0是定值電阻,R1是阻值隨光照強度增大而減小的光敏電阻。閉合開關S,逐漸增大光照強度,關于兩個電表示數(shù)的說法中,正確的是( )
A.電壓表和電流表的示數(shù)都增大
B.電壓表和電流表示數(shù)的比值增大
C.電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大
D.電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
D
4.(2024泰安泰山區(qū)期中)有兩個阻值不同的定值電阻R1、R2,它們的電流隨電壓變化的 I-U 圖像如圖所示,如果R1、R2串聯(lián)后的總電阻為R串,并聯(lián)后的總電阻為R并,下列說法中( )
①R1>R2 ②R并在Ⅲ區(qū)域 ③R串在Ⅱ區(qū)域 ④R串在Ⅰ區(qū)域
A.只有①②④正確 B.只有①②③正確
C.只有①③正確 D.只有②④正確
A
5.如圖所示,電源電壓恒定。當開關S1、S2閉合,甲、乙兩表均為電壓表時,兩表示數(shù)之比U甲∶U乙=5∶1;當開關S1閉合、S2斷開,甲、乙兩表均為電流表時,兩表的示數(shù)之比為( )
A.5∶4 B.3∶5 C.4∶5 D.4∶1
C
6.(2024黑龍江)如圖為燈泡L和定值電阻R的I-U圖像,若將L和R并聯(lián)在電源電壓為3 V的電路中,干路電流為　 　A;若將其串聯(lián)在電源電壓為4 V的電路中,L和R的電阻之比為　 　。
0.6
1∶3
7.在如圖甲所示的電路中,電源電壓為12 V且保持不變,電阻器R1的電阻為30 Ω,只閉合開關S1時,電流表示數(shù)為　 　A;再閉合開關S2,電流表的示數(shù)如圖乙所示,則電阻器R2的電阻為　 　Ω。
0.4
20
B能力提升
8.(2024泰州)電子技師社團活動中小明對一個暗箱進行研究。暗箱表面有兩個接線柱M、N,內部只接有R1和R2兩個定值電阻,R1的電阻為6 Ω,R2阻值未知。小明用圖甲所示的電路(電源電壓不變)進行實驗,在S、S1都閉合和S閉合、S1斷開的兩種情況下,改變電阻箱R0的電阻,讀取電流表示數(shù)I,繪制了如圖乙所示的I隨R0變化的曲線。下列判斷中正確的是( )
A.電源電壓為8 V
B.定值電阻R2的電阻是20 Ω
C.曲線A是根據(jù)開關S、S1都閉合時測得
的實驗數(shù)據(jù)繪制的
D.暗箱內定值電阻R1與R2是串聯(lián)連接的
D
9.(多選)(2024天津)如圖所示的電路中,電源電壓不變,a、b為同種電表(電流表或電壓表)。閉合S1和S2,a、b兩表示數(shù)分別為3和1(單位為A或V);將a、b換為另一種電表,閉合S1、斷開S2,a表示數(shù)為0.4(單位為A或V)。則( )
A.R1的電阻為5 Ω
B.R2的電阻為7.5 Ω
C.前一種情況中a表的示數(shù)為3 V
D.后一種情況中b表的示數(shù)為1.2 A
BC
10.(2025赤峰期末)現(xiàn)有“10 Ω　1 A”和“15 Ω 0.6 A”兩個電阻器,若把這兩個電阻器串聯(lián)接入電路中,電路中的最大電流是　 　A,電源電壓最大是　 　V;若把這兩個電阻器并聯(lián)接入電路中,干路中的最大電流為　 　A。
0.6
15
1.5
11.在如圖所示的電路中,電源電壓U=6 V,R1的電阻為4 Ω,R3的電阻為
12 Ω,請計算:
(1)當閉合開關S、S2,斷開開關S1時,電流表A的示數(shù)是
多少
答案:(1)1.5 A　
(2)當開關S閉合,S1、S2斷開時,電流表A的示數(shù)為0.5 A,那么R2的電阻和R2兩端的電壓分別是多少
答案:(2)8 Ω　4 V　
(3)當開關S、S1、S2都閉合時,電路中的總電阻是多少
答案:(3)3 Ω
C素養(yǎng)培優(yōu)
12.科學思維　 小明在課外實踐活動中設計了一款臺秤,其顯示端由電壓表表盤改裝而成,電路設計如圖所示。閉合開關S,關于該臺秤的分析正確的是( )
A.保持R2連入電路中的電阻不變,被測物體質量變小時,
電路中電流變大
B.保持R2連入電路中的電阻不變,被測物體質量變大時,
電壓表示數(shù)變小
C.若需要使臺秤的分度值變小,可以將R2滑片向左滑動
D.若臺秤測量值偏小,可以將R2滑片向右滑動進行校準
D(共39張PPT)
第十七章　歐姆定律
第1節(jié)　電流與電壓、電阻的關系
早預習　新知梳理 01
一、實驗目的
1.通過實驗探究,得出電流與電壓、電阻的關系。
2.進一步練習使用電壓表和電流表測量一段導體兩端的電壓和通過的
電流。
3.會使用滑動變阻器改變部分電路兩端的電壓。
二、探究方法——　 　法。
控制變量
三、實驗電路圖
四、探究電流與電壓的關系
1.探究方法:控制　 　不變,改變電阻器兩端的電壓。
2.結論: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
　 　。
電阻
正比
五、探究電流與電阻的關系
1.探究方法:控制　 　不變,改變定值電阻的阻值。
2.結論:導體兩端的電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成　 　。
[注意] 實驗時,導體兩端電壓控制不變是由與之串聯(lián)的滑動變阻器的滑片移動來完成的;導體電阻的變化是通過更換不同電阻的定值電阻來實現(xiàn)的。
電壓
反比
探究點一　電流與電壓的關系
典例1 (2024云南)實驗小組探究“電流與電壓的關系”。
(1)實驗前,他們設計了實驗探究的思路:保持電阻不變,探究電流與電壓的關系,物理上把這種研究方法叫　 　法。
(2)根據(jù)圖甲的電路圖連接電路時,開關應　 　。閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片移到　 　(選填“A”或“B”)端。
探重難　以練代講 02
控制變量
斷開
A
(3)檢查圖乙,發(fā)現(xiàn)有一根導線接錯,請在這根導線上打“×”,并畫出正確接法,且導線不交叉。
答案:如圖所示
(4)正確連接電路后,閉合開關,移動滑片,記錄第1組電壓表和電流表的示數(shù)后,為完成后續(xù)實驗,應逐漸將滑片向　 　(選填“A”或“B”)端移動,數(shù)據(jù)記錄如表。其中第3次實驗時電流表的示數(shù)如圖丙所示,讀數(shù)為　 　A。
B
0.12
次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
電流I/A 0.08 0.10 0.14 0.16
(5)分析實驗數(shù)據(jù)可得結論:當導體的電阻一定時,通過導體的電流與導體兩端的電壓成　 　。
[拓展探究]
(6)某同學用小燈泡代替定值電阻重復上述實驗,發(fā)現(xiàn)無法得出(5)中的結論,原因是　 　。
(7)為了使結論具有普遍性,同學們又提出了兩個方案。方案一:用現(xiàn)有的實驗器材增加實驗次數(shù)。方案二:換用不同電阻的定值電阻重復上述實驗。科學合理的是方案　 　(選填“一”或“二”)。
正比
小燈泡的電阻隨溫度的變化而變化
二
(8)若電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表無示數(shù),但電流表有示數(shù),則此時出現(xiàn)的故障可能是　 　(選填字母)。
A.滑動變阻器短路 B.電流表斷路
C.電阻器R短路 D.電阻器R斷路
(9)小明同學通過實驗也得出了一組數(shù)據(jù),卻發(fā)現(xiàn)表格數(shù)據(jù)中的電流與電壓不成正比,則出現(xiàn)問題的原因是　 　。
次數(shù) 1 2 3 4 5
電壓U/V 2.2 2.0 1.8 1.6 1.4
電流I/A 0.08 0.10 0.12 0.14 0.16
C
誤把電壓表接在了滑動變阻器的兩端
方法技巧
實驗過程中的注意事項
(1)電流與電壓之間存在著因果關系,電壓是導體中形成電流的原因,因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,所以敘述結論時不能錯誤地說成“電阻一定時,電壓與電流成正比”。
(2)要多做幾次實驗,使結論具有普遍性。
(3)本次實驗不能用燈泡代替定值電阻,因為燈絲電阻受溫度影響很大,而定值電阻的電阻在通電時不會有明顯變化,不會給實驗帶來大的影響。
探究點二　電流與電阻的關系
典例2 某實驗小組在“探究電流與電阻關系”的實驗時:
(1)設計了如圖甲所示電路,電源為三節(jié)新干電池,此實驗中滑動變阻器的作用是保護電路和　 　 。
(2)請用筆畫線代替導線,將圖甲所示電路連接完整(要求滑片向左滑動時,電流表示數(shù)變大,連線不得交叉)。
控制定值電阻兩端的電壓一定
答案:如圖所示
(3)經(jīng)檢查電路連接正確后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,電流表無示數(shù),若電路中只有一處故障,可能是　 　;排除故障后,閉合開關前應將滑動變阻器滑片P移到　 (選填“A”或“B”)端;閉合開關后移動滑片到某一位置時,電流表的示數(shù)如圖乙
所示,為　 　A。
定值電阻R斷路
B
0.2
(4)圖丙是小組根據(jù)測得的實驗數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R的變化圖像,由圖像可知定值電阻R兩端的電壓為　 　V,當定值電阻由5 Ω更換為10 Ω時,閉合開關后,應將滑動變阻器的滑片向　 　(選填“左”或“右”)端滑動,若實驗中R的電阻分別為 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω,則滑動變阻器的最大電阻至少是　 　Ω。
3
右
10
[拓展探究]
(5)小組同學覺得實驗過程中頻繁更換電阻器太麻煩,稍作思考之后,將電路進行了改進。你認為他們的改進方法是　 　。
將定值電阻更換為電阻箱
(6)另一個實驗小組的同學分別用10 Ω、15 Ω、20 Ω的三個定值電阻進行實驗,他們所用的電源電壓為6 V,滑動變阻器的規(guī)格為“30 Ω　1 A”,得到如表所示的實驗數(shù)據(jù),為了提高結論的可靠性,該小組同學打算再選一個50 Ω的定值電阻進行實驗,結果收集不到需要的實驗數(shù)據(jù),原因是　 .
.
　。
不能
電壓U/V 3
電阻R/Ω 10 15 20
電流I/A 0.30 0.20 0.15
保證定值電阻兩端電壓為3 V(滑動變阻器的最大電阻過小或50 Ω的定值
電阻過大)
(7)根據(jù)圖丙的I-R圖像可以得出結論:當導體兩端電壓一定時,通過導體的電流與導體的電阻成　 　比。
(8)某同學認為要研究電流與電阻的關系,應該改變電阻的大小,再觀察電流表的變化,其中改變電阻的大小是指　 　。
A.斷開開關,更換不同電阻的電阻器
B.調節(jié)滑動變阻器
(9)實驗中不小心將電壓表并聯(lián)在了滑動變阻器兩端,實驗小組的同學
　 　(選填“能”或“不能”)得到電流與電阻的正確關系。
反
A
能
課堂小結
1.下列說法中不正確的是( )
A.相同的電壓加在電阻不同的導體兩端,電流一定不同
B.用阻值不同的電阻器探究電流和電壓的關系,得到的結論都一樣
C.同一定值電阻,它兩端電壓越大,通過它的電流也越大
D.當加在某定值電阻兩端的電壓改變時,其兩端的電壓與電流的比值也隨著改變
培素養(yǎng)　分層作業(yè) 03
D
A基礎達標
2.如圖所示是探究電流與電壓、電阻的關系的電路圖。實驗分“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進行,在“保持電阻不變”這一步實驗時應( )
A.保持R2滑片的位置不動
B.保持R2兩端的電壓不變
C.保持R1不變,調節(jié)R2的滑片到不同的適當位置
D.保持電路中電流不變
C
3.如圖所示,探究“電流跟電壓的關系”實驗中,下列說法不正確的是
( )
A.探究電流跟電壓的關系時,需要控制導體的電阻一定
B.滑動變阻器可以起到改變定值電阻兩端電壓的作用
C.實驗的結論是電流跟電壓成反比
D.多次實驗是為了得到電流跟電壓之間的定量關系
C
4.小明和同學們在做電學實驗過程中,他們經(jīng)過討論,依次改進了探究“電流跟電壓的關系”的實驗電路圖,如圖甲、乙、丙所示。下列說法正確的是( )
A.圖甲改進為圖乙:為保證實驗過程中電壓這一因素不變
B.圖乙改進為圖丙:實現(xiàn)多次實驗,從而得到普遍規(guī)律
C.圖丙:移動滑動變阻器的目的是保持定值電阻R兩端電壓不變
D.圖丙:在不增加任何器材的情況下,僅利用本實驗的器材可探究“電流與電阻的關系”
B
5.實驗小組利用如圖所示的電路探究“電流與電阻的關系”。實驗過程中,電阻箱電阻由 5 Ω 調為9 Ω,電壓表示數(shù)會　 　,要繼續(xù)探究,應該將滑片P向　 　移。
變大
右
6.在“探究電流與電壓的關系”的實驗中,某同學根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分別畫出了電阻R1和R2的I-U圖像如圖所示,則R1與R2的電阻之比為　 　,完成實驗后分析數(shù)據(jù)可以得出在電阻一定時,電流與電壓成　 　比。
1∶2
正
7.如圖所示是小華探究電流與電阻關系的實驗電路,AB間可以換接多個不同電阻的定值電阻。在每次換接電阻后,他應調節(jié)滑動變阻器滑片控制AB間　 　不變。換接定值電阻多次實驗,是為了　 .
　。
電壓
得出普遍性的
規(guī)律
8.(2024哈爾濱)小明想探究“電流與電阻的關系”,某次測量時電流表的示數(shù)如圖甲所示,此時電流為　 　A;經(jīng)過測量多組數(shù)據(jù)后,繪制出I-R圖像如圖乙所示,由圖像得到的結論是　 .
　。
0.3
電壓一定時,通過導體的電
流與導體的電阻成反比
9.(2024常州)(一)小明探究“電流與電壓的關系”。實驗器材為:3節(jié)干電池(每節(jié)電池的電壓恒為1.5 V)、開關S、定值電阻R0、電流表、電壓表、滑動變阻器Rx、導線若干。
(1)請在圖甲中以筆畫線代替導線完成電路連接,要求:電流表、電壓表均使用大的測量范圍(測量時再選擇合適的測量范圍),電壓表測量R0兩端的電壓。
答案:如圖所示
(2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片P移至　 　 (選填“A”或“B”)端。
(3)閉合開關S,發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù)、電壓表有示數(shù),則電路故障可能
是　 　。
A.R0處發(fā)生短路
B.R0處發(fā)生斷路
C.Rx處發(fā)生短路
D.Rx處發(fā)生斷路
B
B
(4)排除電路故障,移動滑動變阻器的滑片P,測得多組數(shù)據(jù)。進行實驗④時,電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,請將數(shù)據(jù)記錄在表一內。
表一
4.0
數(shù)據(jù)序號 ① ② ③ ④
電壓U/V 1.0 2.0 3.0 　 　
電流I/A 0.2 0.4 0.6 　 　
0.8
(5)分析實驗數(shù)據(jù),可得探究結論:　 .
　。
(二)小華利用如圖甲所示的電路,附加數(shù)個電阻不同的定值電阻,探究“電流與電阻的關系”,測得實驗數(shù)據(jù)如表二所示(控制定值電阻兩端電壓為3 V)。
表二
在導體電阻一定時,通過導體的電流
實驗序號 ① ② ③ ④
電阻R/Ω 5 10 15 20
電流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15
與導體兩端的電壓成正比
(6)小華完成實驗①后,進行實驗②,具體操作:首先,斷開開關S,將定值電阻由5 Ω換成10 Ω;接著,閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器的滑片P時,眼睛應觀察　 　表直至其示數(shù)為　 　。
(7)分析實驗數(shù)據(jù),可得探究結論:　 .
　。
電壓
3 V
在導體兩端電壓一定時,通過導體的
電流與導體的電阻成反比
B能力提升
10.小科和同學們在做“研究電流與電壓的關系”的實驗過程中:
(1)小科和同學們經(jīng)過討論,完成了“研究電流與電壓的關系”兩次實驗電路的設計,如圖甲、乙所示。由圖甲改進為圖乙,是因為使用滑動變阻器既能保護電路,又能改變　 　,進行多次測量,方便尋找普遍規(guī)律。
定值電阻R兩端的電壓
(2)請用筆畫線代替導線,幫助小科按電路圖乙,將圖丙中的實物電路連接完整。
答案:如圖所示
(3)閉合開關S,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),經(jīng)檢查各元件連接正確,已知導線、電表均完好且接觸良好,則故障的原因可能是　 　。
(4)小科將10 Ω的定值電阻作為R接入電路,閉合開關S,通過調節(jié)變阻器的滑片P,測出四組不同的電壓和電流值,并記錄在表格中。通過數(shù)據(jù)分析和觀察電表,他發(fā)現(xiàn)在實驗中存在一個失誤,該失誤是實驗前電流表
　 　。
定值電阻短路
實驗序號 1 2 3 4
U/V 0.5 1.0 1.5 2.0
I/A 0.07 0.12 0.17 0.22
沒有調零
(5)數(shù)據(jù)修正后,小科繪制了如圖丁所示的圖像。由圖像可知,電阻一定時,電流與電壓成　 　。
正比
11.(2024陜西)小明和小華在探究電流與電阻的關系時,實驗電路如圖甲所示。
(1)請用筆畫線代替導線將圖甲所示電路補充完整。
答案:如圖所示
(2)正確連接電路,閉合開關前,滑動變阻器的滑片P應置于最　 　(選填“左”或“右”)端。閉合開關,觀察到電壓表有示數(shù),電流表無示數(shù)。已知導線、電表均完好且接觸良好,則原因可能是定值電阻R　 　 。
右
斷路
(3)排除故障后,小明換用不同的定值電阻,控制電壓表示數(shù)不變進行實驗,將實驗數(shù)據(jù)記錄在表中,并作出I-R圖像,如圖乙。小華認為小明所繪圖像不合理,其理由是　 .
　。
由圖乙已有數(shù)據(jù)可知,各相鄰數(shù)據(jù)點之間不能簡
單用直線相連,應該用平滑的曲線
實驗次數(shù) R/ Ω I/A
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
(5)小明和小華對實驗進行了反思:若再換用兩個定值電阻,增加兩組數(shù)據(jù),使數(shù)據(jù)點分布合理,有利于使繪出的圖像更好反映電流與電阻的關
系,你建議選用　 　(選填“4 Ω、7 Ω”或“12 Ω、18 Ω”)的定值電阻。
反
4 Ω、7 Ω
(6)小明和小華找到一卷規(guī)格為10 Ω/m的鎳鉻合金絲(無絕緣表層),截取了長度為 0.4 m、0.7 m、1.2 m、1.8 m的四段,對應電阻為4 Ω、
7 Ω、12 Ω、18 Ω。分別將它們繞成螺旋狀后,兩端纏繞在接線柱上固定,制成了四個簡易定值電阻,如圖丁所示。在老師的幫助下,他們對制作的電阻進行了測量檢驗,發(fā)現(xiàn)測量值均偏小,且有的偏小值較大,原因可能是　 　。
鎳鉻合金絲兩端有一部分纏繞在接線柱上,導致有效長度變短
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第3節(jié)　電阻的測量
早預習　新知梳理 01
一、實驗目的
1.知道伏安法測電阻的原理。
2.會用伏安法測導體的電阻。
3.在測量待測電阻器的電阻時,會用多次測量求平均值的方法減小實驗誤差。
4.學會對電路的故障進行分析和處理。
二、實驗原理:　 　。
三、實驗電路圖
四、伏安法:用　 　測待測電阻器兩端的電壓,用　 　測通過
待測電阻器的電流,運用　 　算出電阻。
電壓表
電流表
五、實驗步驟
1.按照電路圖連接電路,連接電路時開關應　 　,且將滑動變阻器的電阻調節(jié)到　 　。
2.閉合開關,調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出電壓表示數(shù)和電流表示數(shù),記在表格里,算出電阻。
3.重復步驟2,測三次,取其　 　為待測電阻器的電阻。
[注意] 若用伏安法測小燈泡的電阻時,多次測量后,不能求平均值。
斷開
最大
平均值
探重難　以練代講 02
探究點　伏安法測電阻
典例 在測量小燈泡電阻的實驗中,某同學選用正常發(fā)光時電壓為“2.5 V”的小燈泡進行實驗。
(1)如圖甲所示連接好電路,將滑片P移至最右端,接通電路后,發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表有示數(shù),電壓表示數(shù)為零,其原因可能是小燈泡　 　 。
短路
(2)排除故障后,閉合開關S,調節(jié)滑片P,電流表的示數(shù)如圖乙所示,為
　 　A。為測量小燈泡正常發(fā)光時的電阻,應將滑片P向　 　(選填“A”或“B”)端移動。
0.24
A
(3)分析表格中記錄的實驗數(shù)據(jù),可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻約為
　 　Ω(結果保留一位小數(shù));實驗中發(fā)現(xiàn)小燈泡越亮,溫度越高,結
合數(shù)據(jù)可知:燈絲溫度越高,電阻越　 　。
8.3
大
次數(shù) 1 2 3 4
U/V 1.0 2.0 2.5 2.8
I/A 0.18 0.28 0.30 0.32
(4)該同學在實驗過程中發(fā)現(xiàn)用力捏滑片與電阻絲接觸處,小燈泡發(fā)光明顯變亮。請依據(jù)影響導體電阻大小的因素分析,產生這一現(xiàn)象的原因可能是　 　。
捏滑片減小了滑動變阻器接入電路中電阻絲的長度,減小了電阻
變式1 在沒有電壓表只有電流表時,可采用并聯(lián)已知電阻的電阻器R0的方法,如圖所示:①S1閉合、S2斷開,讀出電流表示數(shù)為Ix;②S2閉合、S1斷
開,讀出電流表示數(shù)I0,則 Rx=　 　。電流表與R0串聯(lián)后的作用相當于
“　 　表”。
電壓
變式2 在沒有電流表只有電壓表時,可采用串聯(lián)已知電阻的電阻器R0的方法,如圖所示:閉合開關S,分別用電壓表測出R0和Rx兩端的電壓U0和Ux,
則Rx=　 　。電壓表與R0并聯(lián)后的作用相當于“　 　表”。
電流
課堂小結
培素養(yǎng)　分層作業(yè) 03
A基礎達標
A
2.(2025綿陽安州區(qū)期末)在“伏安法測電阻”實驗中,某同學的部分操作如下,其中正確的是( )
A.連接電路時,應先閉合開關
B.在無法估測被測電壓和電流時,電壓表和電流表應選擇大的測量范圍進行試觸
C.電壓表應與待測電阻器串聯(lián),電流表應與待測電阻器并聯(lián)
D.計算電阻時,應先計算電壓與電流平均值,再求平均值的比值即可
B
3.如圖所示,R1、R2為定值電阻,電源電壓保持不變。當開關S1閉合,S2接a端時,電流表示數(shù)為I;當開關S1閉合,S2接b端時,電流表示數(shù)為2I,則電阻器Rx的電阻是( )
D
4.(2024成都)小張用如圖所示的電路測量小燈泡的電阻,電流表和電壓表選用小測量范圍。閉合開關S前,將滑動變阻器的滑片移到最右端的目的是　 　。閉合開關S,她發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮,兩電表的示數(shù)均很小,經(jīng)過檢查,確認電路連接正確,兩電表均完好,小張的下一步操作應該是
　 　。
保護電路
移動滑動變阻器的滑片,觀察小燈泡是否能發(fā)光,兩電表是否有示數(shù)
5.實驗小組設計如圖甲所示電路來測量定值電阻Rx的電阻,小富提出,這樣只能得到一組數(shù)據(jù),測量結果誤差可能較大。為了減小誤差,需要多次測量,應該在電路中串聯(lián)一個　 　。他們利用改進后的電路進行實驗,并繪制出Rx的電壓—電流圖像。如圖乙所示的A、B兩條圖線中,
　 　是他們繪制出的圖線。
滑動變阻器
A
6.(2024齊齊哈爾)在“伏安法測電阻”實驗中,老師準備了阻值未知的定值電阻R、電壓表、電流表、兩節(jié)新干電池、開關、導線若干、滑動變阻器(銘牌上標有“20 Ω　1 A”)等器材。所有器材均完好。
(1)小夏按照實驗操作要求,在檢查實驗器材時,發(fā)現(xiàn)電流表指針的位置如圖甲所示,出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是　 　。
使用前電流表未調零
(2)解決問題后,小夏設計并連接了如圖乙所示的部分電路,請用筆畫線代替導線將圖乙的電路連接完整(要求:導線不可交叉)。
答案:如圖所示
(3)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片調至最　 (選填“左”或“右”)端。此時,滑動變阻器的作用是　 　 。
(4)檢查電路連接無誤,閉合開關。在實驗的過程中,電壓表示數(shù)突然接近最大值,電流表示數(shù)幾乎為0。若電路中只有一處故障,則發(fā)生的故障可能是定值電阻R　 　。
右
保護電路
斷路
(5)排除故障后,小夏繼續(xù)進行實驗,當電壓表示數(shù)為1.2 V時,讀出如圖丙所示的電流表示數(shù),并計算定值電阻的電阻R=　 　Ω。小夏認為實驗已經(jīng)完成,小民則認為僅這樣就得出定值電阻的電阻不夠可靠,原因是
　 　。
10
沒有多次測量求平均值,測量結果可能存在較大誤差
7.(2024棗莊)如圖甲所示為“測量小燈泡電阻”的實驗裝置,已知小燈泡正常發(fā)光時的電壓為2.5 V。
(1)請用筆畫線代替導線,在圖甲中將實驗電路連接完整(要求:滑動變阻器的滑片P向右移動時小燈泡變亮)。
答案:如圖所示
(2)在檢查電路無誤后進行實驗,當電壓表的示數(shù)如圖乙所示時,為了測量小燈泡正常發(fā)光的電阻,應將滑動變阻器的滑片P向　 　(選填“A”或“B”)端移動,同時眼睛注意觀察　 　(選填“電壓表”“電流表”或“小燈泡”),直至小燈泡正常發(fā)光。
B
電壓表
(3)通過移動滑動變阻器的滑片P,進行多次測量記錄數(shù)據(jù),并繪制U-I圖像如圖丙所示,由此可得小燈泡正常發(fā)光時的電阻是　 　Ω。(結果保留一位小數(shù))
(4)根據(jù)圖丙可知小燈泡的電阻是　 　(選填“變化”
或“不變”)的,你認為原因是　 　。
(5)根據(jù)小燈泡的U-I圖像和觀察到的亮度變化,還可以
發(fā)現(xiàn)　 　。
8.3
變化
燈絲電阻受溫度的影響
小燈泡兩端的電壓越大,小燈泡越亮
B能力提升
8.(2024泰安)某同學利用有關器材測量定值電阻Rx的電阻。可選用的器材有電源(電壓恒為6 V)、滑動變阻器(規(guī)格分別為a:“5 Ω 2 A”、b:“30 Ω　2 A”和c:“50 Ω　1 A”)、電流表(有0～0.6 A、0～3 A兩個測量范圍)、電壓表(有0～3 V、0～15 V兩個測量范圍)、開關、導線等。該同學根據(jù)電路圖甲,進行了正確的實驗操作,當滑動變阻器滑片P處于中間位置附近時,電表示數(shù)如圖乙所示。請你根據(jù)以上信息回答問題:
(1)實驗中選擇的滑動變阻器是　 　(選填“a”“b”或“c”)。
(2)圖乙中電壓表的示數(shù)為　 　V,電流表的示數(shù)為　 　A,本次測量的Rx電阻為　 　Ω(精確到0.1 Ω)。
(3)請根據(jù)電路圖甲,正確選擇電表測量范圍,用筆畫線代替導線,完成圖丙所示實物圖的連接。
c
1.9
答案:如圖所示
0.16
11.9
(4)該同學進行了實驗創(chuàng)新,利用電阻為R0的定值電阻和電壓表等器材,測量Rx的電阻,設計了如圖丁所示的電路,經(jīng)檢查無誤后進行實驗。請將實驗過程補充完整:
①閉合開關S1、S3,斷開開關S2,讀出電壓表的示數(shù),記為U1;
②保持S1處于閉合狀態(tài),斷開開關S3,閉合開關S2,使電壓表測　 　(選填“R0”或“Rx”)兩端的電壓,記為U2;
③用已知物理量和測量量的符號表示出Rx的
電阻,Rx=　　 。
R0
9.電阻箱是一種箱式可變電阻器,如圖甲所示是實驗室常用的電阻箱。它的面板上有兩個接線柱,還有幾個旋鈕,旋鈕旁分別標有倍率×1、×10、×100、×1 000的字樣,旋鈕的周圍標有0～9共十個數(shù)字。使用時,把兩個接線柱接入電路(兩接線柱沒有正負極),旋轉旋鈕,使面板上的標志點指向某個數(shù)字,用這個數(shù)值乘以旋鈕旁所標的倍率,就是這個旋鈕下面連入電路的電阻。所有旋鈕顯示的電阻加在一起,就是電阻箱接入電路的總電阻。
(1)如圖乙所示的電阻箱的總電阻為　 　Ω。
(2)小航同學利用電阻箱,設計了測量某電阻器電阻的實驗(如圖丙所示),圖中R0為電阻箱,Rx為待測電阻器。他的實驗步驟如下:
①連接好電路,將電阻箱的電阻調至　 　(選填“最大”或“最小”),滑動變阻器的滑片P置于　 　(選填“a”或“b”)端。
6 041
最大
a
②閉合開關S1、S2,斷開開關S3,調節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當?shù)奈恢?記下此時電流表的示數(shù)為I。
③斷開開關S2,再閉合開關S1、S3,保持滑動變阻器滑片P位置不變,調節(jié)電阻箱,使電流表的示數(shù)　 　(選填“變大”“變小”或“不變”),讀出此時電阻箱連入電路的電阻R1。
④待測電阻器Rx的電阻Rx=　 　。
不變
R1

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