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15468600第13講 : 歐姆定律構成物質的奧秘

第13講 : 歐姆定律構成物質的奧秘

學習目標
學習目標
1.會同時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；
2.會用實驗探究電流跟電壓、電阻的關系；
3.理解歐姆定律的內容；會用歐姆定律的公式和變形公式進行一些簡單計算；
4.會用伏安法測量未知電阻的阻值；會誤差分析和數據處理。
170497557785模塊一：歐姆定律
模塊一：歐姆定律
知識講解
知識講解
知識檢測
知識檢測
1.內容：導體中的，跟這段導體兩端的電壓成，跟這段導體的電阻成。
2.公式：。
3.實驗:如圖，研究電流與電壓關系時，要控制不變，研究電流與電阻關系時，要控制不變，這種研究方法稱為。
（1）研究電流與電壓關系時，滑動變阻器的作用；
（2）研究電流與電阻關系時，滑動變阻器的作用。
4.單位：U－－伏－V；R－電阻－－Ω；－電流－安－A。
典型例題
典型例題
例1
例1
某學習小組在一次實驗中利用電壓表和電流表測量出了多組數據，并記錄如表中，請根據表中給出的數據，分析判斷出他們實驗時所使用的電路圖可能是（　　）
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
A. B. C. D.
例2
例2
5009515470535在做“探究電流與電阻的關系”的實驗中，軒軒連接了如圖所示的電路，他先在電路的a、b間接入10Ω的電阻，移動變阻器的滑片，讀出電壓表與電流表的示數，記錄數據后，改用15Ω的電阻替換10Ω電阻，閉合開關，接下來他的實驗操作應該是（　　）
A.觀察電壓表，向右移動滑片，讀取電流數據
B.觀察電流表，向右移動滑片，讀取電壓數據
C.觀察電壓表，向左移動滑片，讀取電流數據
D.觀察電流表，向左移動滑片，讀取電壓數據
例3
例3
-18415999490探究電流與電壓的關系時，小陽和小敏兩個小組的同學設計了如圖所示的電路并分別進行了實驗。
（1）實驗中應該保持______（選填：“R1”或“R2”）阻值不變；
（2）實驗中利用滑動變阻器除了可以起到保護電路的作用外，它的另外一個作用是________；
（3）小陽得到的實驗數據如下表所示。其中一個數據有明顯的錯誤，分析時需要把它剔除，這個數據所在組的序號是______；
序號
1
2
3
4
5
6
U/V
0.3
0.6
0.9
1.2
1.5
1.8
I/A
0.08
0.15
0.23
0.40
0.38
0.45
例4
例4
小紅利用圖甲所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為6V且保持不變，實驗用到的電阻阻值分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）實驗中多次改變R的阻值，調節滑動變阻器的滑片，使電壓表示數保持不變，記下電流表的示數，得到如圖乙所示的電流I隨電阻R變化的圖象，由圖象可得出結論：__________________________________________________。
（2）在上述實驗中，某同學在讀取完電流表示數后，直接拆下阻值為5Ω的電阻，改換成阻值為10Ω的電阻，請你指出他在操作中的錯誤：___________；在讀取電流表示數之前，他應進行的操作是：向______移動滑片，使電壓表示數為______V。
（3）若在實驗過程中出現電流表示數為0，電壓表的示數為6V，則電路出現的故障可能是______。
（4）小紅想將定值電阻換成小燈泡來探究電流與電壓的關系，你認為她的實驗方案可行嗎？______（選填“可行”或“不可行”），你的理由是_______________。
以下是對歐姆定律表達式的幾種理解，其中正確的是（　　）
A.R=UI表示在通過導體電流一定時，R跟導體兩端電壓成正比
B.R=UI表示在導體兩端電壓一定時，R跟通過導體的電流成反比
C.I=UR表示在導體電阻一定時，通過導體的電流跟導體兩端電壓成正比
D.I=UR表示在導體兩端電壓一定時，通過導體的電流跟導體電阻成正比
例5
例5
在“探究通過導體的電流與電壓的關系”實驗中，得到I-U圖象如圖所示，則正確的是（　　）
A. B. C. D.
例6
例6
500189524130小娟在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時，將記錄整理的實驗數據繪制成圖所示U-I關系圖象。由圖可得甲的電阻為______Ω，甲、乙兩個電阻串聯后總電阻是______Ω；這兩個電阻串聯后接在電壓為3V的電源上，電路中的電流為______A；這兩個電阻并聯后接在3V電源上，干路中的電流為______A。
例7
例7
一個阻值為20Ω的電阻，測得通過它的電流為5A，那么此時加在這個電阻兩端的電壓是（　　）
A.4V
B.10V
C.0.25V
D.100V
例8
例8
如圖所示，R1=5Ω，R2=10Ω，則電壓表V1、V2示數之比是（　　）
495935067945A.1：2
B.2：1
C.1：3
D.3：1
例9
例9
50031653175如圖所示，R1=10Ω，開關閉合后電流表的示數是0.2A，電壓表的示數是4V。求：
（1）電阻R1兩端的電壓；
（2）電阻R2的阻值；
（3）電源電壓。
例10
例10
487235527305如圖所示的電路，R1=30Ω，R2=100Ω，開關S閉合后，電流表A的示數為0.4A，求：
（1）電源電壓；
（2）通過R2的電流；
（3）干路中的電流。
例11
例11
50685700如圖的電路中，電源電壓U=6V且保持不變，定值電阻R1=6Ω，定值電阻R2=4Ω.求：
（1）只閉合S1，通過R1的電流是多大？
（2）只閉合S2，R2兩端的電壓是多大？
例12
例12
半導體材料的導電能力介于導體和絕緣體之間，其電阻隨溫度的升高而減小，且受溫度影響較大，如圖甲所示，是某半導體材料的電阻隨溫度變化的關系圖象。根據這種半導體材料特性，某同學設計了一個電路，如圖乙所示，可以測定某一空間的溫度，已知定值電阻R0阻值為40Ω。
（1）當環境溫度為20℃時，電流表的讀數為0.2A，求電源的電壓。
（2）電流表的讀數為0.3A時，求此時該空間的溫度。
變式訓練
變式訓練
練１
練１
如圖，更換電阻R，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，使電壓表的示數保持不變，則實驗探究的是電流與______的關系。
練2
練2
1436370229235在“探究電阻上的電流跟電壓、電阻的關系”的實驗中。（1）請你在圖1方框中畫出該實驗的電路圖。
（2）①由于電路中電流的大小受多種因素的影響，所以我們在探圖究某一因素變化對電流的影響時，必須保持其它因素不變，即采用了______法。
②圖2中甲乙是某實驗小組在探究過程中，根據實驗數據繪制的圖象，其中表示電壓不變時，電流隨電阻變化的圖象是______圖；表示電阻不變時，電流隨電壓變化的圖象是______圖。（填“甲”或“乙”）
（3）在探究過程中，使用滑動變阻器的目的是______和____________。
（4）實驗的結論是：①__________________。②____________________。
練2
練2
某實驗小組的同學在探究歐姆定律時，采用了如圖所示的電路圖實驗中他們選用的定值電阻分別是5Ω、8Ω、10Ω，電源電壓是3V，滑動變阻器的阻值范圍是0～15Ω
（1）他們在探究某一因素變化對電流的影響時，采用控制變量法實驗分兩步進行：
①保持電阻不變，探究電流與______的關系；
②保持電壓不變，探究電流與______的關系。
（2）實驗中，電流表的量程應選______A，電壓表的量程應選______V；某次實驗中，若電流表的示數是0.3A，電壓表的示數是l.5V，請根據你前面選擇的量程，在圖中分別畫出兩表指針的位置
（3）在研究電阻對電流的影響時，把定值電阻由5Ω換成10Ω，閉合開關后，下一步的操作是：調節滑動變阻器的滑片，保持_________不變。
（4）此實驗需多測幾組數據的目的是：____________。
對于歐姆定律的公式，下列說法中正確的是（　　）
A.根據R=UI，當U=0時，R=0
B.根據R=UI，當U增大時，R增大
C.根據R=UI，I增大時R減小
D.根據R=UI，對于同一段導體，I與U成正比
練3
練3
4932045281305某同學在探究“電流跟電壓、電阻的關系”時，根據收集到的數據畫出了如圖所示的一個圖象。下列結論與圖象相符的是（　　）
A.電阻一定時，電流隨著電壓的增大而增大
B.電阻一定時，電壓隨著電流的增大而增大
C.電壓一定時，電流隨著電阻的增大而減小
D.電壓一定時，電阻隨著電流的增大而減小
練4
練4
4951095266065某導體中的電流與它兩端的電壓關系如圖所示，下列分析正確的是（　　）
A.該導體的電阻隨電壓的增大而增大
B.該導體的電阻隨電流的增大而減小
C.當導體兩端的電壓為0時，電阻為0
D.當導體兩端的電壓為0時，電流為0
練5
練5
通過兩個電阻R1與R2的電流之比為5：3，而加在R1和R2兩端的電壓之比為2：1，則R1、R2的阻值之比為（　　）
A.5：6
B.6：5
C.10：3
D.3：10
練6
練6
某同學在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時，利用如圖甲所示電路，在a、b兩點間分別接入定值電阻R1、R2，通過調節滑動變阻器測得了多組數據，并根據數據繪制了兩個電阻的U-I關系圖象，如圖乙所示。若將R1、R2組成并聯電路，當通過R1的電流為1A時，通過R2的電流為（　　）
424942024765A.0.5A
B.1A
C.2A
D.3A
練7
練7
一個定值電阻R兩端電壓從4V增大到8V，通過電阻R的電流增大了0.2A，則該電阻的阻值為（　　）
A.10Ω
B.20Ω
C.30Ω
D.40Ω
練8
練8
4860925230505如圖所示的電路中，電源電壓恒為30V，電阻R1為15Ω.同時閉合開關S1、S2時，電流表的示數為2.5A.求：
（1）通過電阻R1的電流；
（2）電阻R2的阻值。
練9
練9
5042535210185在如圖所示電路中，電源電壓保持不變，當開關S1閉合，S2斷開時，電壓表的讀數是3V；當開關S1斷開，S2閉合時，電壓表的示數是5V，則S2斷開時，求：
（1）燈L1兩端的電壓；
（2）燈L2兩端的電壓。
練10
練10
某課外活動小組設計了一個用電壓表的變化來反映環境溫度變化的電路。如圖甲所示，電源電壓不變，定值電阻R=20Ω，R1是熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示，閉合開關S后，求：
（1）當環境溫度為20℃時，電壓表示數為2V，電源電壓多大？
（2）如果將R、R1并聯在該電路兩端，當干路電流為0.5A時，環境溫度是多少？
176149026035模塊二：伏安法測電阻
模塊二：伏安法測電阻
知識講解
知識講解
知識檢測
知識檢測
1.伏安法測電阻：
5179060154940（1）原理：；
（2）電路圖：
①用測出電阻R兩端的電壓U；
②用測出通過電阻R的電流I；
③計算出電阻的值R＝U/I；
④滑動變阻器的作用。
典型例題
典型例題
例1
例1
在“用伏安法測電阻”的實驗中，下列注意事項中，沒有必要的是（　　）
A.接電路時，先斷開開關
B.應從電源的正極開始連線，開關應靠近電源的正極
C.在無法估計被測電阻大小時，電流表、電壓表應選用較大的量程
D.將變阻器連入電路時，滑片應放在變阻器阻值最大的位置上
例2
例2
用如圖甲的電路測量定值電阻R的阻值。
（1）測量電阻的實驗原理是______。
（2）閉合開關前，滑動變阻器的阻值應處于______值。
（3）閉合開關，將圖乙中的滑動變阻器的滑片P向左移動時，電流表的示數會______。當滑片P滑到某一位置時，電流表的示數為0.5A，電壓表的示數如圖丙，由此可知被測電阻的阻值R=______Ω。
例3
例3
“測量小燈泡電阻”的電路連接情況如圖，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V
（1）閉合開關后，當滑片P向右移動時，電壓表示數______（填“變大”、“變小”或“不變”）
（2）實驗中測得的小燈泡相關數據記錄在表中。
科學量
實驗次數
1
2
3
電壓U/V
1.5
2.0
2.5
電流I/A
0.22
0.26
0.30
電阻R/Ω
則小燈泡正常發光時的電阻為______Ω（結果保留一位小數）
變式訓練
變式訓練
練1
練1
在“伏安法測電阻”的實驗中，對滑動變阻器起到的作用的說法中錯誤的是（　　）
A.保護電路
B.改變電路中的電流
C.改變被測電阻兩端的電壓
D.改變被測電阻的阻值
練2
練2
一個電燈泡，在北方冬季室溫下用伏安法測一次電阻，在燈泡正常工作一段時間后再用伏安法測一次它的電阻，結果后一次較前一次測得的燈泡阻值大10倍以上，造成這種差異的原因是（　　）
A.兩次測量加在燈兩端的電壓不同
B.兩次測量通過燈的電流不同
C.兩次測量燈絲溫度不同
D.兩次測量室內溫度不同
練3
練3
對于“探究電流跟電阻的關系”和“伏安法測量電阻”的這兩個實驗，下列說法不正確的是（　　）
A.它們都是采用控制變量的研究方法
B.它們的實驗電路在教科書中是相同的
C.前者多次測量的目的是分析多組數據，得出電流跟電阻的關系
D.后者多次測量的目的是取電阻的平均值，減小誤差
練4
練4
2255520273050小麗用如圖甲所示電路測量某定值電阻Rx的阻值，當電壓表示數為4.8V時，電流表示數如圖乙所示。
（1）該實驗的原理是______；電流表的示數是______。
（2）Rx的阻值是______Ω。
（3）該實驗中通過調節滑動變阻器，多次測量電壓值和電流值的目的是______（選填“A“、“B”或“C”）。
A、使結論更具有普遍性 B、減小測量誤差 C、看哪一次更準確

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