第十七章 欧姆定律.ppt

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1、第十七章欧姆定律1.1.电流跟电压、电阻的关系电流跟电压、电阻的关系:(1)(1)在电阻一定的情况下在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端通过导体的电流与导体两端的电压成的电压成_。(2)(2)在电压一定的情况下在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电通过导体的电流与导体的电阻成阻成_。正比正比反比反比2.2.欧姆定律欧姆定律:(1)(1)内容内容:导体中的电流导体中的电流,跟导体两端的电压成跟导体两端的电压成_,_,跟导体的电阻成跟导体的电阻成_。(2)(2)表达式表达式:_:_。其中。其中U U的单位是伏特的单位是伏特(V),R(V),R的单位的单位为欧姆为欧姆(),I(),I的

2、单位为安培的单位为安培(A)(A)。正比正比反比反比3.3.电阻的测量电阻的测量:(1)(1)伏安法伏安法:通过通过_和和_的测量来间接地测出的测量来间接地测出导体的电阻。导体的电阻。(2)(2)实验原理实验原理:_:_。电流电流电压电压4.4.欧姆定律在串、并联电路中的应用欧姆定律在串、并联电路中的应用:(1)(1)串联串联:串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流串联电路中通过某个电阻的电流或串联电路的电流,等于电源两端电压除以等于电源两端电压除以_之和。之和。各分电阻各分电阻相互影响性相互影响性:电路中的一个电阻改变时电路中的一个电阻改变时,电路中的电路中的_及另一个电阻两端的电压都

3、会随之改变。及另一个电阻两端的电压都会随之改变。(2)(2)并联并联:当并联电路中一个支路的电阻改变时当并联电路中一个支路的电阻改变时,这个这个支路的电流会支路的电流会_,_,干路电流会变化干路电流会变化,但另一个支路但另一个支路的电流和电压的电流和电压_。电流电流变化变化都不变都不变【教材图解教材图解诊断自测诊断自测】1.1.如图如图,德国物理学家德国物理学家_经过十年不懈的经过十年不懈的努力努力,通过实验归纳出一段导体中电流跟电通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系压和电阻之间的定量关系,概括为数学表达概括为数学表达式式:I=:I=。为了纪念他的杰出贡献。为了纪念他的杰出贡

4、献,人们将他的名字命人们将他的名字命名为名为_的单位。的单位。欧姆欧姆电阻电阻2.2.如图如图,电压表的示数为电压表的示数为10V,10V,电流表的示数为电流表的示数为0.5A,0.5A,则则电阻电阻R R为为_。20203.3.如图为伏安法测电阻的电路图如图为伏安法测电阻的电路图,为了保护电路为了保护电路,连接连接电路时开关必须电路时开关必须_,_,滑动变阻器的滑片必须放在滑动变阻器的滑片必须放在_,_,当滑动变阻器向右移动时当滑动变阻器向右移动时,电压表的示电压表的示数数_,_,电流表的示数电流表的示数_。断开断开阻值最大端阻值最大端变小变小变小变小4.4.如图如图,电阻电阻R R为为5,

5、R5,R1 1为为10,10,电源电压为电源电压为15V,15V,则通则通过过R R的电流为的电流为_A,_A,通过通过R R1 1的电流为的电流为_A,_A,电路的总电电路的总电流为流为_A_A。3 31.51.54.54.5考点考点1 1 欧姆定律的理解和应用欧姆定律的理解和应用1.1.应用应用:2.2.注意三个注意三个“性性”:3.3.利用欧姆定律利用欧姆定律,解答计算题的一般思路解答计算题的一般思路:(1)“(1)“四个弄清四个弄清”:(2)(2)画电路图画电路图:在图中标出已知量的符号、数据和未知在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号。量的符号。(3)(3)电路分析电路分析:寻找

6、已知量与未知量的关系寻找已知量与未知量的关系,抓住电路抓住电路中不变量中不变量(例如例如:电源电压恒定、定值电阻电源电压恒定、定值电阻)和变化的和变化的量。量。(4)(4)根据串、并联电路中电流、电压、电阻的规律及根据串、并联电路中电流、电压、电阻的规律及欧姆定律列出关系式或方程求解。欧姆定律列出关系式或方程求解。【规避失分点规避失分点】由由R=,R=,误认为电压越大或电流越小误认为电压越大或电流越小,电阻越大。导电阻越大。导体的电阻是导体本身的一种性质体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只跟导体它的大小只跟导体的材料、长度、横截面积及导体的温度有关的材料、长度、横截面积及导体的温度有关,与

7、导体与导体两端的电压和导体中的电流无关。两端的电压和导体中的电流无关。【典例典例1 1】(2017(2017衡阳中考衡阳中考)小林用一个电流表和一小林用一个电流表和一个阻值为个阻值为1010的电阻的电阻R R0 0来测某未知电阻来测某未知电阻R Rx x的阻值的阻值,设计设计了如图所示的电路了如图所示的电路,在只闭合在只闭合S S的情况下的情况下,电流表的示电流表的示数为数为0.6 A;0.6 A;同时闭合同时闭合S S、S S1 1时时,电流表的示数为电流表的示数为0.9 A,0.9 A,电源电压不变电源电压不变,求求:世纪金榜导学号世纪金榜导学号5994419559944195(1)(1)

8、电源电压。电源电压。(2)(2)电阻电阻R Rx x的阻值。的阻值。【解题关键解题关键】解答本题抓住以下关键解答本题抓住以下关键关键关键1:1:明确电路结构明确电路结构:R:R0 0和和R Rx x并联。并联。关键关键2:2:利用利用U=IRU=IR可求出电压。可求出电压。关键关键3:3:知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和。知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和。【规范解答规范解答】(1)(1)只闭合只闭合S S时时,电路为电路为R R0 0的简单电路的简单电路,电电流表测通过流表测通过R R0 0的电流。由的电流。由I=I=可得可得,电源的电压电源的电压:U=:U=I I0 0R R

9、0 0=0.6 A=0.6 A10=6 V10=6 V。(2)(2)同时闭合同时闭合S S、S S1 1时时,R,R0 0与与R Rx x并联并联,电流表测干路电流电流表测干路电流,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以所以,通通过过R Rx x的电流的电流:I:Ix x=I-I=I-I0 0=0.9 A-0.6 A=0.3 A,=0.9 A-0.6 A=0.3 A,因并联电路因并联电路中各支路两端的电压相等中各支路两端的电压相等,所以所以,R,Rx x的阻值的阻值:R:Rx x=答案答案:(1)6 V(1)6 V(2)20(2)20【典例典例2 2

10、】(2017(2017天津中考天津中考)如图甲所示的电路中如图甲所示的电路中,定定值电阻值电阻R R1 1为为10,R10,R2 2为滑动变阻器为滑动变阻器,电源电压保持不变。电源电压保持不变。闭合开关闭合开关S S后后,滑片滑片P P从从b b端移动到端移动到a a端的过程端的过程,电压表示电压表示数数U U与电流表示数与电流表示数I I的关系图象如图乙所示的关系图象如图乙所示,求求:世纪金榜导学号世纪金榜导学号5994419659944196(1)(1)电源电压。电源电压。(2)(2)滑动变阻器的最大阻值。滑动变阻器的最大阻值。【解题关键解题关键】关键点关键点1:1:明确电路连接方式及电流

11、表、电压表的作用。明确电路连接方式及电流表、电压表的作用。关键点关键点2:2:找准滑片分别在找准滑片分别在a a、b b端时在图象上的对应点。端时在图象上的对应点。关键点关键点3:3:灵活利用串、并联电路的电流、电压关系和灵活利用串、并联电路的电流、电压关系和欧姆定律进行有关计算。欧姆定律进行有关计算。【规范解答规范解答】(1)(1)当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P P移动到移动到a a端时端时,电路为电路为R R1 1的简单电路的简单电路,此时电压表被短路此时电压表被短路,示数为示数为0,0,由由题图乙可知此时电路中电流题图乙可知此时电路中电流I=0.6 A,I=0.6 A,电源电压电

12、源电压U=IRU=IR1 1=0.6 A=0.6 A10=6 V10=6 V。(2)(2)当滑动变阻器的滑片当滑动变阻器的滑片P P移动到移动到b b端时端时,变阻器接入电路的阻值变阻器接入电路的阻值R R2 2最大最大,此时电压表示此时电压表示数最大数最大,由题图乙可知由题图乙可知,电压表示数电压表示数U U2 2=4 V,=4 V,电流表示电流表示数数I=0.2 A,RI=0.2 A,R2 2=20=20。答案答案:(1)6 V(1)6 V(2)20(2)20【备选例题备选例题】1.(20161.(2016重庆中考重庆中考A)A)如图所示电路中如图所示电路中,电源电压恒为电源电压恒为30

13、V,30 V,电阻电阻R R1 1为为1515。同时闭合开关。同时闭合开关S S1 1、S S2 2时时,电流表电流表的示数为的示数为2.5 A2.5 A。求。求:(1)(1)通过电阻通过电阻R R1 1的电流。的电流。(2)(2)电阻电阻R R2 2的阻值。的阻值。【解题关键解题关键】解答本题抓住以下关键解答本题抓住以下关键:关键关键1:1:明确电路结构明确电路结构:R:R1 1和和R R2 2并联。并联。关键关键2:2:利用利用I=I=可算出电流。可算出电流。关键关键3:3:知道并联电路中干路电流等于各支路电流之知道并联电路中干路电流等于各支路电流之和。和。【规范解答规范解答】本题考查并联

14、电路的特点和欧姆定律的本题考查并联电路的特点和欧姆定律的应用。应用。(1)(1)由图可知由图可知,两电阻并联两电阻并联,电流表测量干路电电流表测量干路电流。通过电阻流。通过电阻R R1 1的电流为的电流为:I:I1 1=(2)(2)电阻电阻R R2 2的阻值的阻值:R:R2 2=答案答案:(1)2 A(1)2 A(2)60(2)602.(20162.(2016六盘水中考六盘水中考)如图所示如图所示,甲为电路的连接情甲为电路的连接情况况,R,R1 1=20,R=20,R2 2为滑动变阻器为滑动变阻器,乙为乙为R R3 3的的I-UI-U图象图象,电源电源电压保持不变。当电压保持不变。当S S1

15、1闭合闭合,S,S2 2断开时断开时,若滑片若滑片P P在在a a端端,则则电流表示数为电流表示数为0.6 A;0.6 A;若滑片若滑片P P在在b b端端,则电压表示数为则电压表示数为8 V8 V。求。求:(1)(1)电源电压。电源电压。(2)(2)滑动变阻器滑动变阻器R R2 2的最大阻值。的最大阻值。(3)(3)当当S S1 1、S S2 2均闭合均闭合,且滑片且滑片P P在在a a端时端时,求电流表的示数。求电流表的示数。【解题关键解题关键】关键点关键点1:1:明确电路的连接方式明确电路的连接方式:当当S S1 1闭合闭合,S,S2 2断开时断开时,R,R1 1、R R2 2串联串联;

16、而当而当S S1 1、S S2 2均闭合均闭合,滑片滑片P P在在a a端端时时,变阻器变阻器R R2 2接入电路中的电阻为零接入电路中的电阻为零,R,R1 1、R R3 3并联。并联。关键点关键点2:2:当滑片当滑片P P在在b b端端,接入电路中的电阻最大接入电路中的电阻最大;滑片滑片P P在在a a端时端时,变阻器变阻器R R2 2接入电路中的电阻为零。接入电路中的电阻为零。关键点关键点3:3:根据图乙读出任意一组电流和电压值根据图乙读出任意一组电流和电压值,根据根据欧姆定律求出欧姆定律求出R R3 3的阻值的阻值,根据电阻的并联求出电路中的根据电阻的并联求出电路中的总电阻总电阻,利用欧

17、姆定律求出干路电流。利用欧姆定律求出干路电流。【规范解答规范解答】(1)(1)当当S S1 1闭合闭合,S,S2 2断开时断开时,滑片滑片P P在在a a端端,电电路为路为R R1 1的简单电路的简单电路,电流表测电路中的电流。由电流表测电路中的电流。由I=I=可得可得,电源电压电源电压:U=I:U=Ia aR R1 1=0.6 A=0.6 A20=12 V20=12 V。(2)(2)当当S S1 1闭合闭合,S,S2 2断开时断开时,滑片滑片P P在在b b端端,R,R2 2接入电路的电阻最大接入电路的电阻最大,电压表测电压表测R R2 2两端的电压两端的电压,因串联电路中总电压等于各因串联

18、电路中总电压等于各分电压之和分电压之和,所以所以,R,R1 1两端的电压两端的电压:U:U1 1=U-U=U-U2 2=12 V-8 V=12 V-8 V=4 V,=4 V,因串联电路中各处的电流相等因串联电路中各处的电流相等,所以所以,电路中的电路中的电流电流:I Ib b=即即 解得解得:R:R2 2=40=40。(3)(3)当当S S1 1、S S2 2均闭合均闭合,且滑片且滑片P P在在a a端时端时,R,R1 1与与R R3 3并联并联,电流表测电流表测干路电流干路电流,由图乙可知由图乙可知,当当R R3 3两端的电压为两端的电压为6 V6 V时时,通过通过的电流为的电流为0.3 A

19、,0.3 A,则则R R3 3的阻值的阻值:R:R3 3=20,=20,电流表的示数电流表的示数:I=II=I1 1+I+I3 3=1.2 A=1.2 A。答案答案:(1)12 V(1)12 V(2)40(2)40(3)1.2 A(3)1.2 A【知识拓展知识拓展】纯电阻电路和非纯电阻电路纯电阻电路和非纯电阻电路(1)(1)纯电阻电路就是在通电的状态下纯电阻电路就是在通电的状态下,只有发热而没有只有发热而没有对外做机械功的电路。例如对外做机械功的电路。例如,电灯、电烙铁、电熨斗电灯、电烙铁、电熨斗等的电路。等的电路。(2)(2)非纯电阻电路是指在通电状态下除了发热以外非纯电阻电路是指在通电状态

20、下除了发热以外,还还对外做功的电路。例如对外做功的电路。例如,电动机、电风扇等的电路。电动机、电风扇等的电路。考点考点2 2 动态电路的分析动态电路的分析在进行动态电路分析时在进行动态电路分析时,首先要分析初始电路的连接首先要分析初始电路的连接方式方式(串联还是并联串联还是并联),),然后确定各电表所测的是哪部然后确定各电表所测的是哪部分电路分电路,最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。1.1.含滑动变阻器的串联电路含滑动变阻器的串联电路(甲甲):):2.2.含

21、滑动变阻器的并联电路含滑动变阻器的并联电路(乙乙):):3.3.开关型的动态电路开关型的动态电路:4.4.实际应用中的变阻器实际应用中的变阻器:【典例典例3 3】(2017(2017泰安中考泰安中考)如图所示的电路中如图所示的电路中,电源电源电压保持不变电压保持不变,开关闭合后开关闭合后,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P P向左向左移动时移动时,三个电表的示数变化情况是三个电表的示数变化情况是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号5994419759944197A.AA.A的示数变小的示数变小,V,V1 1的示数变大的示数变大,V,V2 2的示数变小的示数变小B.AB.A的示数变大的示数变大,V,

22、V1 1的示数变小的示数变小,V,V2 2的示数变大的示数变大C.AC.A的示数变小的示数变小,V,V1 1的示数不变的示数不变,V,V2 2的示数变大的示数变大D.AD.A的示数变大的示数变大,V,V1 1的示数不变的示数不变,V,V2 2的示数变小的示数变小【精讲精析精讲精析】选选D D。本题考查动态电路分析。由电路。本题考查动态电路分析。由电路图知图知,开关闭合后开关闭合后,R,R与滑动变阻器串联与滑动变阻器串联,A,A测电路中的测电路中的电流电流,V,V1 1测电源电压测电源电压,V,V2 2测滑动变阻器两端的电压。当测滑动变阻器两端的电压。当滑片滑片P P向左移动时向左移动时,电阻变

23、小电阻变小,电流变大电流变大,故故A A的示数变的示数变大大;由由U=IRU=IR知知R R两端的电压变大两端的电压变大,电源电压保持不变电源电压保持不变,故故V V1 1示数不变示数不变,根据串联电路电压特点知根据串联电路电压特点知V V2 2示数变小示数变小,故故选选D D。【典例典例4 4】(2017(2017枣庄中考枣庄中考)如图所示的电路中如图所示的电路中,电源电源电压保持不变电压保持不变,闭合开关闭合开关S,S,将滑动变阻器的滑片将滑动变阻器的滑片P P向左向左移动移动,下列说法正确的是下列说法正确的是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号5994419859944198A.A.电流表电

24、流表A A1 1的示数变小的示数变小,电流表电流表A A2 2的示数变大的示数变大B.B.电流表电流表A A1 1的示数和电流表的示数和电流表A A2 2的示数同时变大的示数同时变大C.C.电压表的示数变大电压表的示数变大,电流表电流表A A1 1的示数变小的示数变小D.D.电压表的示数不变电压表的示数不变,电流表电流表A A2 2的示数变小的示数变小【精讲精析精讲精析】选选D D。本题考查含滑动变阻器的动态电。本题考查含滑动变阻器的动态电路分析。由图可知路分析。由图可知,R,R1 1、R R2 2并联并联,电压表测量并联电路电压表测量并联电路两端的电压两端的电压;电流表电流表A A2 2在干

25、路中在干路中,测量的是干路的电流测量的是干路的电流;电流表电流表A A1 1在支路中在支路中,测通过变阻器测通过变阻器R R2 2的电流。将滑动变的电流。将滑动变阻器的滑片阻器的滑片P P向左移动向左移动,滑动变阻器接入电路的电阻变滑动变阻器接入电路的电阻变大大,根据欧姆定律可知根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流减小通过变阻器的电流减小,即电即电流表流表A A1 1的示数变小的示数变小;由于定值电阻两端的电压不变由于定值电阻两端的电压不变,所以通过它的电流不变所以通过它的电流不变;并联电路中干路电流等于各并联电路中干路电流等于各支路电流的和支路电流的和,则干路电流减小则干路电流减小,即电流表即

26、电流表A A2 2的示数变的示数变小小,故故A A、B B错误错误;电压表测量并联电路两端的电压电压表测量并联电路两端的电压,始始终等于电源电压终等于电源电压,示数保持不变示数保持不变,故故C C错误错误,D,D正确。正确。【典例典例5 5】(2016(2016扬州中考扬州中考)小明在医院看到一种输小明在医院看到一种输液报警器液报警器(如图甲如图甲),),当管内药液流完时当管内药液流完时,电铃发声电铃发声,报报警器内部有一可变电阻警器内部有一可变电阻,当输液管内有液体时当输液管内有液体时,电阻大电阻大,无液体时无液体时,电阻小电阻小,电路如图乙所示电路如图乙所示,则当闭合开关报则当闭合开关报警

27、器工作时警器工作时,分析正确的是分析正确的是()A.A.输完药液时输完药液时,电流表示数变小电流表示数变小B.B.输完药液时输完药液时,电压表示数变小电压表示数变小C.C.输完药液时输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大电铃响的原因是其两端电压变大,电铃电铃正常工作正常工作D.D.未输完药液时未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过电铃不响是因为没有电流通过【解题关键解题关键】解答本题抓住以下关键解答本题抓住以下关键:关键关键1:1:认清电路的连接方式为串联。认清电路的连接方式为串联。关键关键2:2:明确电压表测量电铃两端电压。明确电压表测量电铃两端电压。关键关键3:3:认识液体有无与电阻阻

28、值的关系。认识液体有无与电阻阻值的关系。【精讲精析精讲精析】选选C C。由题意知。由题意知,当输完药液时当输完药液时,警报器警报器内的电阻较小内的电阻较小,未输完药液时未输完药液时,警报器内的电阻较大警报器内的电阻较大;由欧姆定律公式由欧姆定律公式I=I=可知可知,当输完药液时当输完药液时,警报器内警报器内的电阻较小的电阻较小,电路中的电流较大电路中的电流较大,电流表的示数变大电流表的示数变大,故故A A错误错误;输完药液时输完药液时,电路中的电流变大电路中的电流变大,所以电铃两所以电铃两端的电压变大端的电压变大,故故B B错误错误;输完药液时输完药液时,电铃两端的电压电铃两端的电压变大变大,

29、所以电铃可以正常工作而发声所以电铃可以正常工作而发声,故故C C正确正确;未输完未输完药液时药液时,电阻较大电阻较大,电流较小电流较小,电铃不响电铃不响,并不是因为没并不是因为没有电流有电流,而是因为电流较小造成的而是因为电流较小造成的,故故D D错误。错误。【备选例题备选例题】(2016(2016泰州中考泰州中考)如图所示如图所示,电源电压不变电源电压不变,闭合开关闭合开关后后,下列关于电压表示数变化的说法正确的是下列关于电压表示数变化的说法正确的是()A.A.滑片滑片P P向右移动向右移动,V,V1 1表示数变大表示数变大,V,V2 2表示数不变表示数不变B.B.滑片滑片P P向右移动向右

30、移动,V,V1 1表示数变小表示数变小,V,V2 2表示数变大表示数变大C.C.滑片滑片P P向左移动向左移动,V,V1 1表示数变小表示数变小,V,V2 2表示数变大表示数变大D.D.滑片滑片P P向左移动向左移动,V,V1 1表示数变大表示数变大,V,V2 2表示数不变表示数不变【精讲精析精讲精析】选选D D。由电路图可知。由电路图可知,定值电阻定值电阻R R与滑动与滑动变阻器串联变阻器串联,电压表电压表V V1 1测测R R两端的电压两端的电压,电压表电压表V V2 2测电源测电源的电压的电压,因电源电压不变因电源电压不变,所以所以,滑片移动时滑片移动时,电压表电压表V V2 2的示数不

31、变的示数不变,故故B B、C C错误错误;当滑片当滑片P P向右移动时向右移动时,接入电接入电路中电阻变大路中电阻变大,电路中的总电阻变大电路中的总电阻变大,由由I=I=可知可知,电电路中的电流变小路中的电流变小,由由U=IRU=IR可知可知,R,R两端的电压变小两端的电压变小,即电即电压表压表V V1 1的示数变小的示数变小,故故A A错误错误;同理可知同理可知,滑片滑片P P向左移向左移动动,接入电路中电阻变小接入电路中电阻变小,电路中的电流变大电路中的电流变大,R,R两端的两端的电压变大电压变大,电压表电压表V V1 1的示数变大的示数变大,故故D D正确。正确。【知识拓展知识拓展】动态

32、电路分析题的解答方法动态电路分析题的解答方法当电路中某些因素发生变化当电路中某些因素发生变化,电路中物理量变化情况电路中物理量变化情况分析的练习题分析的练习题,主要包括两方面主要包括两方面,滑片移动型和开关闭滑片移动型和开关闭合型。滑片移动型就是滑动变阻器滑片移动引起电路合型。滑片移动型就是滑动变阻器滑片移动引起电路中电流、电压等物理量的变化中电流、电压等物理量的变化,开关闭合型是由于开开关闭合型是由于开关闭合和断开引起电路的变化导致个别物理量的变化关闭合和断开引起电路的变化导致个别物理量的变化问题。此类题的解答方法问题。此类题的解答方法:首先要弄清电路的连接方式首先要弄清电路的连接方式,也就

33、是串联还是并联也就是串联还是并联,同同时画出对应的等效电路图时画出对应的等效电路图(电压表相当于断路电压表相当于断路,去掉该去掉该路。电流表相当于导线路。电流表相当于导线,闭合的开关相当于导线闭合的开关相当于导线,断开断开的开关相当于断路的开关相当于断路,去掉该路去掉该路)。再看电路中电阻的变化情况再看电路中电阻的变化情况(由局部想到总电阻的变由局部想到总电阻的变化化)。最后要根据串联和并联电路特点以及欧姆定律、电功最后要根据串联和并联电路特点以及欧姆定律、电功率公式来分析电压、电流的关系。率公式来分析电压、电流的关系。考点考点3 I-U3 I-U图象的理解和应用图象的理解和应用图象法是物理学

34、中常用的一种处理数据的方法图象法是物理学中常用的一种处理数据的方法,它可它可以表示数据间的关系及其变化规律以表示数据间的关系及其变化规律,具有形象、直观具有形象、直观等特点。等特点。1.1.常见的常见的I-UI-U曲线曲线:(1)(1)图图A A反映了在电阻一定的条件下反映了在电阻一定的条件下,电流与电压成正电流与电压成正比。比。(2)(2)图图B B、C C均反映着一种非线性变化关系均反映着一种非线性变化关系:图图B B中的导中的导体电阻随电压和电流的增大而减小体电阻随电压和电流的增大而减小,而图而图C C中的导体电中的导体电阻随电压、电流的增大而增大。阻随电压、电流的增大而增大。(3)(3

35、)图图D D是将两个导体的是将两个导体的I-UI-U图象描述在同一坐标系中图象描述在同一坐标系中,可更直接地反映出两电阻的大小关系可更直接地反映出两电阻的大小关系(R(RA ARRB B)。2.I-U2.I-U图象应用图象应用:(1)(1)从图象中直接获取数据或结论从图象中直接获取数据或结论:如从图中直接读取如从图中直接读取某一电压下的电流某一电压下的电流,或者获得电流与电压的比例关系。或者获得电流与电压的比例关系。(2)(2)从图象中求出未知的物理量从图象中求出未知的物理量:如根据如根据I-UI-U图象求出图象求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小

36、。(3)(3)从图象判断数据变化的趋势从图象判断数据变化的趋势:如小灯泡的电阻会随如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。温度的变化而变化。3.3.正确分析正确分析I-UI-U曲线的一般步骤曲线的一般步骤:(1)(1)看清图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量。看清图象中横坐标、纵坐标所表示的物理量。(2)(2)弄清坐标上的数值及分度值。弄清坐标上的数值及分度值。(3)(3)明确图象所表达的物理意义明确图象所表达的物理意义,利用图象的特点并结利用图象的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。和计算。【典例典例6 6】(2017(201

37、7临沂中考临沂中考)如图是电阻甲和乙的如图是电阻甲和乙的U-IU-I图像图像,小明对图像信息做出的判断小明对图像信息做出的判断,正确的是正确的是()世纪金榜导学号世纪金榜导学号5994419959944199A.A.当甲两端电压为当甲两端电压为0.5V0.5V时时,通过它的电流为通过它的电流为0.3A0.3AB.B.当乙两端电压为当乙两端电压为2.5V2.5V时时,其电阻值为其电阻值为1010C.C.将甲和乙串联将甲和乙串联,若电流为若电流为0.3A,0.3A,则它们两端的电压为则它们两端的电压为2V2VD.D.将甲和乙并联将甲和乙并联,若电压为若电压为1V,1V,则它们的干路电流为则它们的干

38、路电流为0.4A0.4A【精讲精析精讲精析】选选C C。本题考查串并联电路的电流、电。本题考查串并联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用。根据图像可知压规律及欧姆定律的应用。根据图像可知,当甲两端当甲两端电压为电压为0.5V0.5V时时,通过的电流为通过的电流为0.1A,A0.1A,A错误错误;当乙两端电当乙两端电压为压为2.5V2.5V时时,通过的电流为通过的电流为0.5A,0.5A,则则R=5,BR=5,B错误错误;甲、乙串联时甲、乙串联时,若电流为若电流为0.3A,0.3A,甲两端的电压为甲两端的电压为1.5V,1.5V,乙两端的电压为乙两端的电压为0.5V,0.5V,则它们两端的电压为

39、则它们两端的电压为2V,C2V,C正确正确;甲、乙并联时甲、乙并联时,若电压为若电压为1V,1V,通过甲电流为通过甲电流为0.2A,0.2A,通过乙电流为通过乙电流为0.4A,0.4A,则干路电流为则干路电流为0.6A,D0.6A,D错误。错误。【典例典例7 7】(2016(2016巴中中考巴中中考)如图是甲、乙两导体的如图是甲、乙两导体的电流与电压关系图象电流与电压关系图象,由图可得乙的电阻是由图可得乙的电阻是,若把甲、乙两电阻串联在电路中若把甲、乙两电阻串联在电路中,加在甲、乙两电阻加在甲、乙两电阻上的电压之比上的电压之比U U甲甲U U乙乙=。【解题关键解题关键】解答本题应抓住以下关键解

40、答本题应抓住以下关键:关键关键1:1:明确横坐标和纵坐标的含义。明确横坐标和纵坐标的含义。关键关键2:2:知道串联电路中电阻和电压的关系。知道串联电路中电阻和电压的关系。【精讲精析精讲精析】本题考查欧姆定律的应用和串联电路的本题考查欧姆定律的应用和串联电路的特点。由图象可知特点。由图象可知,当通过甲、乙电阻的电流当通过甲、乙电阻的电流I=1AI=1A时时,甲两端电压甲两端电压U U甲甲=10V,=10V,乙两端电压乙两端电压U U乙乙=20V,=20V,根据根据R=R=计计算可得算可得R R甲甲=10,R=10,R乙乙=20;=20;若把甲、乙两电阻串联在若把甲、乙两电阻串联在电路中电路中,根

41、据串联电路中电流处处相等和欧姆定律可根据串联电路中电流处处相等和欧姆定律可得得:答案答案:20201212【备选例题备选例题】(2016(2016通辽中考通辽中考)张华同学在张华同学在“探究通过导体的电流探究通过导体的电流与其两端电压的关系与其两端电压的关系”的实验时的实验时,将记录的实验数据将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象。分析图象得出的下通过整理作出了如图所示的图象。分析图象得出的下列说法中错误的是列说法中错误的是()A.A.通过导体通过导体A A的电流与其两端的电压成正比的电流与其两端的电压成正比B.B.导体导体A A和和B B的电阻之比为的电阻之比为1212C.C.当在导体

42、当在导体B B的两端加上的两端加上1V1V的电压时的电压时,通过导体通过导体B B的电的电流为流为0.1A0.1AD.D.将导体将导体A A和和B B串联时通过串联时通过A A的电流为的电流为0.4A,0.4A,则导体则导体B B两两端电压为端电压为2V2V【精讲精析精讲精析】选选D D。由图象可知。由图象可知,导体导体A A的电流与电压的电流与电压关系图象为一条过原点的倾斜直线关系图象为一条过原点的倾斜直线,所以通过导体所以通过导体A A的的电流与其两端的电压成正比电流与其两端的电压成正比,故故A A正确正确;当当U UA A=U=UB B=2V=2V时时,I,IA A=0.4A,I=0.4

43、A,IB B=0.2A,=0.2A,根据欧姆定律可得两导体的电阻分别为根据欧姆定律可得两导体的电阻分别为:所以导体所以导体A A和和B B的电阻之比的电阻之比:R:RA ARRB B=510=12,=510=12,故故B B正确正确;当在导体当在导体B B的两端加上的两端加上1V1V的电压时的电压时,通过导体通过导体B B的电流的电流:I IB B=0.1A,=0.1A,故故C C正确正确;将导体将导体A A和和B B串联时串联时,因串联电路中各处的电流相等因串联电路中各处的电流相等,所以所以,通过通过A A的电流为的电流为0.4A0.4A时时,通过通过B B的电流也为的电流也为0.4A,0.

44、4A,则导体则导体B B两端电压两端电压:U UB B=I=IB BRRB B=0.4A=0.4A10=4V,10=4V,故故D D错误。错误。主题一电流与电压、电阻的关系主题一电流与电压、电阻的关系【实验方法实验方法】_。【实验电路实验电路】控制变量法控制变量法【实验关键实验关键】(1)(1)探究电流与电压的关系探究电流与电压的关系:思路思路:保持保持_不变不变,改变电压。如选用同一个定值改变电压。如选用同一个定值电阻电阻,通过调节通过调节_,_,改变电阻两端的电压改变电阻两端的电压,记记录电压值与对应的电流大小。录电压值与对应的电流大小。电阻电阻滑动变阻器滑动变阻器(2)(2)探究电流与电

45、阻的关系探究电流与电阻的关系:思路思路:保持保持_不变不变,改变电阻。更换不同阻值的定改变电阻。更换不同阻值的定值电阻值电阻,调节调节_,_,使定值电阻两端的电压保使定值电阻两端的电压保持不变。持不变。电压电压滑动变阻器滑动变阻器【要点探究要点探究】(1)(1)实验中滑动变阻器的作用是什么实验中滑动变阻器的作用是什么?提示提示:保护电路。保护电路。在探究电流与电压的关系时在探究电流与电压的关系时,调调节滑动变阻器节滑动变阻器,改变定值电阻两端的电压改变定值电阻两端的电压;在探究电流在探究电流与电阻的关系时与电阻的关系时,调节滑动变阻器调节滑动变阻器,使定值电阻两端的使定值电阻两端的电压保持不变

46、。电压保持不变。(2)(2)如何选择电流表和电压表的量程如何选择电流表和电压表的量程?提示提示:根据电源电压选择电压表根据电源电压选择电压表,电压表量程大于电源电压表量程大于电源电压电压;不能估测电源电压时不能估测电源电压时,用试触法选择电流表用试触法选择电流表,为为了提高测量的精确度了提高测量的精确度,尽量选用小量程。尽量选用小量程。(3)(3)实验中应注意哪些事项来保护电路实验中应注意哪些事项来保护电路?提示提示:连接电路时开关必须断开连接电路时开关必须断开,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片必须放在阻值最大端必须放在阻值最大端;在改变电压时在改变电压时,要用眼睛观察要用眼睛观察电压表的示数

47、电压表的示数,调到合适的值。调到合适的值。(4)(4)在探究电流与电阻的关系时在探究电流与电阻的关系时,更换电阻后将如何操更换电阻后将如何操作作?提示提示:在更换电阻后在更换电阻后,电阻两端的电压要发生变化电阻两端的电压要发生变化,所所以下一步操作是调节滑动变阻器使定值电阻两端的电以下一步操作是调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压保持不变。例如换用更小阻值的电阻时压保持不变。例如换用更小阻值的电阻时,要调节滑要调节滑动变阻器使接入电路的阻值变小动变阻器使接入电路的阻值变小;若换用更大阻值的若换用更大阻值的电阻时电阻时,要调节滑动变阻器使接入电路的阻值变大。要调节滑动变阻器使接入电路的阻值变大。(

48、5)(5)实验中多次测量的目的是什么实验中多次测量的目的是什么?提示提示:使结论更具普遍性。使结论更具普遍性。(6)(6)实验中定值电阻可不可以换为小灯泡实验中定值电阻可不可以换为小灯泡?提示提示:不能不能,因为小灯泡的电阻会随温度变化而发生变因为小灯泡的电阻会随温度变化而发生变化。化。【示范案例示范案例】1.(20161.(2016扬州中考扬州中考)如图是小华同学探究如图是小华同学探究“电流与电电流与电压关系压关系”的电路图。的电路图。(1)(1)请按电路图将实物图连接完整请按电路图将实物图连接完整(要求滑片要求滑片P P向左滑向左滑动时接入电阻变大动时接入电阻变大)。(2)(2)小华连接电

49、路时小华连接电路时,开关应开关应,滑动变阻器的滑动变阻器的滑片滑片P P应放在最应放在最(选填选填“左左”或或“右右”)端。端。(3)(3)闭合开关后小华发现闭合开关后小华发现,无论怎样移动滑动变阻器的无论怎样移动滑动变阻器的滑片滑片P,P,电流表指针几乎不动电流表指针几乎不动,电压表指针有示数且不电压表指针有示数且不变变,原因可能是原因可能是_。(4)(4)接着小华取来三个阻值分别为接着小华取来三个阻值分别为55、1010、1515的的电阻电阻,探究探究“电流与电阻关系电流与电阻关系”,他将电阻他将电阻55换成换成10,10,移动滑动变阻器滑片移动滑动变阻器滑片P P的目的是的目的是_。【解

50、析解析】(1)(1)因滑片因滑片P P向左滑时电阻变大向左滑时电阻变大,应将滑动变应将滑动变阻器滑片右边的电阻连入电路阻器滑片右边的电阻连入电路;因电源电压为因电源电压为3V,3V,电压电压表选用小量程表选用小量程,如图所示如图所示:(2)(2)小华连接电路时小华连接电路时,开关应断开开关应断开,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片P P应放在左端。应放在左端。(3)(3)闭合开关后小华发现闭合开关后小华发现,无论怎样移动无论怎样移动滑动变阻器滑动变阻器,电流表指针几乎不动电流表指针几乎不动(即电流表示数为即电流表示数为0),0),说明电路中存在断路故障说明电路中存在断路故障;而电压表指针有示数且