科学第一部分 第16讲 欧姆定律.ppt

第16讲欧姆定律浙江专用1研究对象：研究导体中的电流与导体的电阻、导体两端电压之间的关系。2内容：通过导体的电流，跟这段导体两端的电压成_，跟这段导体的电阻成_。3表达式：；变形公式：，。4对欧姆定律的理解(1)适用条件：只适用于纯电阻电路。(2)对应性：同一性：I、U、R必须是对一段导体或同一段电路而言；同时性：I、U、R必须是同一时刻的数值；统一性：I、U、R的单位必须是统一的，且是国际制单位。【注意】电阻是导体本身的一种特性，跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，而不会因为电压、电流的改变而改变，因此电阻不与电压成正比，不与电流成反比。正比反比IU/RUIRRU/I【例1】(2016，黔东南)下列说法中，不正确的是()A相同的电压加在阻值不同的导体两端，电流一定不同B用不同的电阻研究电流和电压的关系，得到的结论都一样C同一电阻，它两端电压越大，通过它的电流也越大D当加在某电阻两端的电压改变时，该电阻两端的电压与电流的比值也随着改变【分析】通过导体的电流，与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比。电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积等来决定，与电流、电压的大小无关。D【例2】(2016，桂林)甲、乙两电阻的电流与电压关系如图所示，由图可知，通过同一电阻的电流与它两端的电压成_(选填“正比”或“反比”)，阻值R甲_(选填“”“”或“”)R乙。【分析】通过读电流与电压的关系图像，可判断两者的关系；根据欧姆定律可判断两者电阻大小的关系。正比1(2016，襄阳)某段金属导体两端电压为4 V时，通过的电流是0.2 A；当该导体两端电压为12 V时，通过该导体的电流为_A；当该导体两端电压降为0时，电阻为_。0.6202(2016，吉林)某小组在探究电流与电阻关系的实验中，设计了如图所示的电路。(1)请你用笔画线代替导线将如图所示电路连接完整；如图所示(2)电源由两节电压为1.5 V的电池串联组成，则电源电压为_V；(3)若分别将5、10、15的电阻接入电路进行实验时，调节滑动变阻器，保持电压表示数为1.5 V不变，那么选取的滑动变阻器的最大阻值应该不小于_。由此得到结论：电压一定时，电流与电阻成_；(4)保持电压表示数为2 V的条件下重复进行上述实验，其目的是：。315反比多次实验得出的结论更具有普遍性1方法：伏安法用 测出待测电阻两端的电压U，用 测出通过待测电阻的电流I，应用欧姆定律公式测出其阻值。2原理：。3电路图电压表电流表RU/I4注意事项；(1)连接电路时，开关必须_，滑动变阻器的滑片移到 ；(2)为了减小误差，应 ；(3)测量时，示数不能超过电流表、电压表的_。5滑动变阻器的作用：一是改变待测电阻Rx两端的电压，从而改变电路中的电流，多测几组电压值和电流值，根据测得的多个电阻值求平均值以减小实验误差；二是保护电路，防止电流过大烧毁电路元件。断开阻值最大处多次测量取平均值量程【例3】(2016，聊城)在“伏安法测电阻”的实验中，小明同学连接了如图甲所示的电路(电路元件完好，接线柱接线牢固)。(1)在未检查电路连接是否正确的情况下，闭合开关，调节滑动变阻器滑片，电流表的示数将 ，电压表的示数将 。(选填“发生变化”或“保持不变”)(2)检查电路，发现有一处连接错误，请指出连接错误的导线是_(选填“a”“b”“c”或“d”)。发生变化保持不变d(3)纠正错误后，闭合开关，测得几组数据如下表。第3次实验时电流表示数如图乙所示，电流表的示数为_A。第2次实验后，算出的电阻值是_，第3次实验后，算出的电阻值是_，待测电阻值为_。实验次数123电压U/V1.52.12.8电流I/A0.100.14电阻R/15.00.1815.015.615.2【分析】分析滑片的移动引起的总电阻的变化，再根据电路的连接和欧姆定律，得出电流表和电压表示数的变化；根据伏安法测电阻的原理，指出电路中连接错误之处；认清电流表小量程的分度值读数，根据欧姆定律求出对应的电阻大小；多次测量取平均值可减小误差，三次测量的平均值作为最后测量结果。3(2016，福州)小亮用“伏安法”测小灯泡的电阻，小灯泡额定电压2.5 V，电源电压4.5 V。(1)请用笔画线代替导线，将图甲所示的实物电路连接完整。如图所示(2)在连接电路时，开关应_，滑动变阻器滑片P应位于_(选填“A”或“B”)端。断开A(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2.5 V时，电流表示数如图乙所示，此时小灯泡的电阻约为_(保留一位小数)；他把多次测量的电流值和电压绘制成IU图像，发现IU图线是一条曲线，原因是 。(4)如果还想测量额定电压为3.8 V的小灯泡正常发光时的电阻，但是电压表的15 V量程已经损坏，在不改变原器材的情况下，你的办法是 。10.4灯丝的电阻与温度有关把电压表并联在滑动变阻器的两端1串联电路的特点(1)电流：串联电路中的电流处处_，即II1I2In。(2)电压：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之_，即UU1U2Un。(3)电阻：串联电路的总电阻等于各串联电阻之_，即RR1R2Rn。【说明】把几个导体串联起来，相当于增加了导体的_，所以导体串联后的总电阻比任何一个串联导体的电阻都_。相等和和长度大和 相等 倒数之和 横截面积 小 3串、并联电路的应用(1)串联分压：串联电路中，各部分电路两端电压与其电阻成_，即U1U2 。(2)并联分流：并联电路中，流过各支路的电流与其电阻成_，即I1I2 。正比R1R2反比R2R1【例4】(2016，十堰)为了验证并联电路电流关系，小明设计了如图甲电路进行实验。(1)实验中，应选两个规格 (选填“相同”或“不相同”)的小灯泡。(2)小明要测量干路电流，他将电流表串联在图甲中的_(选填“A”“B”或“C”)，接入电流表后闭合开关，他看到两个灯泡都发光，但电流表出现如图乙所示现象，原因是 。【分析】为了避免实验结论具有偶然性，实验中需要使用不同规格的灯泡做实验；测干路电流时应将电流表串联在图甲中的C；若电流表指针向左偏转，则为正负接线柱接反了。不相同C电流表的正负接线柱接反了【例5】(2016，云南)如图所示的电路，电源电压为12 V且保持不变。当开关S、S1都闭合，滑动变阻器滑片P置于中点时，电流表示数为1.5 A，电阻R_。此时断开S1，电流表示数变为0.6 A，则变阻器的最大电阻为_。【分析】当开关S、S1都闭合时，滑动变阻器被短路，电路为R的基本电路，电流表测电路电流，根据IU/R即可求出R的阻值；当断开S1后，滑动变阻器与R串联，电流表测电路电流，根据IU/R求出电路总电阻，根据串联电路电阻规律求出滑动变阻器接入电路的阻值，再根据滑片位于中点可知滑动变阻器的最大阻值。8244(2016，宜昌)如图所示电路，开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是()A电压表V的示数一定等于V1的示数B电压表V的示数一定大于V1的示数C电流表A的示数一定等于A1的示数D电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍A5(2016，天水)如图1所示是电阻甲和乙的IU图像，下列说法正确的是()A电阻乙为定值电阻B当电阻甲两端电压为2 V时，R甲0.4 C如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 D如图3所示，当开关闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 AC1电路故障的判断(1)开路：灯泡不亮；电流表无示数；电压表无示数，说明电压表所测电路(两节点之间)之外开路；电压表有示数(接近电源电压)，说明电压表所测电路(两节点之间)开路。(2)短路：电源短路：用电器不工作，电压表、电压表都无示数，有可能烧坏电源；部分短路：电路仍通，此时可能出现以下情况：一是用电器不能工作(被短路)，二是电压表无示数(所测部分被短路)。2动态电路的分析(1)由滑动变阻器滑片的移动引起的电路变化问题的分析。(2)由开关的开闭引起的电路变化问题的分析。【说明】关于以上两种类型，一般可按以下步骤进行：明确电路的连接方式，画出等效电路图；明确电流表、电压表测哪段电路的电流和电压；判断滑动变阻器滑片的移动或开关的开闭引起电路中电阻的变化情况，从而根据欧姆定律分析判断电流和电压的变化情况。【例6】(2016，黄石)如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，灯L变亮，两只电表中只有一只电表示数变大。则下列判断正确的是()AR0短路，电流表示数变大BR1断路，电压表示数变大CR1断路，电流表示数变大DR0短路，电压表示数变大B【分析】由电路图可知，R1与灯泡L并联后与R0串联，电压表测量并联电路两端电压，电流表测量干路电流；由各选项给出的故障分析电表的变化则可解题。【例7】(2016，揭阳)在如图所示电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P由右端向中点移动时，下列说法正确的是()A电流表的示数变小B电压表的示数变小C电流表的示数不变D电路总电流减小【分析】由电路图可知，灯泡L与滑动变阻器R并联，电压表测电源的电压，电流表测灯泡L支路的电流。根据电源的电压可知滑片移动时电压表示数的变化，根据并联电路中各支路独立工作、互不影响可知滑片移动时通过灯泡L电流的变化，根据欧姆定律可知滑片移动时通过R电流的变化，根据并联电路的电流特点可知干路电流的变化。C6(2016，沈阳)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法中正确的是()A通过滑动变阻器的电流变小，其两端的电压变大B通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变C电流表的示数变大，电压表的示数变小D电流表和电压表的示数都逐渐变大B7(2016，福州)如图所示，电源电压不变，先闭合开关S，待电路稳定后再闭合开关S1，电流表A的示数_，电压表V示数与电流表A1示数的乘积_。(选填“变大”“变小”或“不变”)【解析】由电路图可知，闭合开关S时，电路为R2的简单电路，电压表测电源的电压，两电流表均测电路中的电流；再闭合开关S1后，R1与R2并联，电流表A1测R2支路的电流，电流表A测干路电流，电压表测电源的电压；因电源电压不变，所以，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过R2的电流不变，即电流表A1的示数不变，则电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表A的示数变大变大不变1(2016，莆田)从欧姆定律可导出RU/I，下列说法正确的是()A当电压为0时，电阻为0B当电流增大2倍时，电阻减小2倍C当电压增大2倍时，电阻增大2倍D不管电压或电流如何变化，电阻不变2(2016，淄博)下列电路中，已知电源电压相等，且R1R2，则电路中电流表的示数最大的是()DA3(2016，雅安)如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻R1阻值为5，滑动变阻器R2的最大阻值为20，当开关S闭合，滑片P由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是()A电压表的示数减小，电流表的示数减小B电压表示数与电流表的示数之比不变C当滑片移到中点时，电压表示数为1 VD当滑片移到a端时，电流表示数为0.24 AB4(2016，东营)如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为0.5 A，电压表的示数为6 V；将电压表、电流表的位置互换，当开关S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3 A，则正确的是()AR18 BR28 CR120 DR220 BC 6(2016，绥化)如图所示，电源电压不变，开关S由闭合到断开时，电流表的示数将_，电压表的示数将_。(选填“增大”“减小”或“不变”)。减小不变7(2016，葫芦岛)图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的IR关系图像。由图像可知：当电压一定时，电流与电阻成_(选填“正比”或“反比”)；他每次控制电阻的两端电压为_V不变。若电源电压为4.5 V，实验中R的阻值分别为5、10、15、20、25，那么滑动变阻器的阻值至少为_。反比2.5208(2016，南宁)如图甲是用“伏安法”测量位置电阻Rx的实物电路图。(1)请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整。如图所示(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到 处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是Rx_。(3)排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为2.4 V，电流表示数如图乙所示，其读数为_A，则未知电阻Rx_。最大阻值断路0.2410b端 9(2016，安徽)实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig1 mA的电流表，其电阻Rg100，图为某同学改装后的电流表电路图，R1、R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时，电表的量程为3 mA；若使用a和c两个接线柱时，电表的量程为10 mA，求R1、R2的阻值。解：若使用a和b两个接线柱时，R1、R2串联，串联以后再与灵敏电流表G并联，则UGU串，IgRg(IIg)(R1R2)，即：0.001 A100(0.003 A0.001 A)(R1R2)；若使用a和c两个接线柱时，灵敏电流表G和R2串联以后再和R1并联，所以根据串联电路的电压特点可知：UGU2U1，Ig(RgR2)(IIg)R1，即：0.001 A(100R2)(0.01 A0.001 A)R1。联立两式可得：R115，R235