初三物理欧姆定律含答案Word格式文档下载.docx
《初三物理欧姆定律含答案Word格式文档下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初三物理欧姆定律含答案Word格式文档下载.docx(26页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
J
£
2、电流与电阻的关系
研究电路中的电流与电阻的关系
实验电路图
/\
电源、开关、导线、电流表、电压表、n个阻值不同的定值电阻、
滑动变阻器
*1
2闭合开关后,换不冋的定值电阻,使电阻成整倍变化
3调节滑动变阻器滑片,保持定值电阻的两端电压不变
4把对应着不冋阻值的电流值记录在表格中
——®
—
1
11
11■
电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
U=1R
O
L1
3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中
滑动变阻器的作用作用:
改变电路中电流的大小;
改变R两端的电压大小;
保护电路,使电路中的电流不至于过高。
注意事项:
连接电路时开关应断开;
在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到电阻值最大的位置;
电压表和电流表应该选择合适的量程。
运用数形结合思想分析电流与电压、电阻之间的关系:
利用图像来表示一个物理量随另一个物理量的变化情况,可以直观、形象地表示出物理量的变化规律。
控制变量法
该实验中,第一步是保持电阻不变,改变电压,观察电流随电压的变化规律;
第二步是保持定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的大小,观察阻值和电流之间的变化规律。
这种方法称为控制
变量法。
4、注意该试验中,可能的电路故障的判断和分析,中考常考点
常见的故障有:
电表无示数、示数偏低、实验数据或结论错误等
(3)欧姆定律及其应用
1、内容
'
”变形式:
口二或」
描述:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
注意:
①该定律中涉及到的电流、电压、电阻是针对同一段导体的或电路的;
具有同时性。
2使用该定律时,各物理量的单位必须统一,电压、电阻、电流的单位分别是V、Q、A。
3该定律只适用于金属导电和液体导电,对气体、半导体导电一般不适用。
4该定律只适用于纯电阻电路。
2、结论(注意前提条件)
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
3、电阻的串、并联
(1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
R=Ri+R2+……+Rnn个阻值相同的电阻串联,其总电阻为R=nRo
把几个电阻串联起来相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比每个导体的电阻大。
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
ill1
n个阻值相同的电阻并联,其总电阻为-
把n个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体的都要小。
4、串、并联中电压电流的分配特点
串联电路
并联电路
电路图
——/■;
J
R、
——
P—(2—**
!
士
电流
I总=11=I2
I总=1什12
电压
U总=u什匕
U总=Ui=U2
电阻
R总=Ri+R2
111矿瓦+启
比例分配
八r2
根据并联中,电压相等,利用欧姆定律
1空
U=IR,有侶二/2fl2,变形得!
2心
串联分压、并联分流”的理解:
(4)测量电灯泡的电阻
1、伏安法测导体电阻
试验原理
根据欧姆定律的变形公式办一了
用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。
此法叫“伏安法”
电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干
实验电路图
¥
r-SM
—11—
1按实验原理图正确连接实验电路
2电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的
电压分别为Ui、U2、U3,观祭电流表的示数,母次对应的数值为li、I2、I3,分别
填入设计的表格中。
3根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值Ri、R2、R3,求出它们的
平均值R=(Ri+R2+R3)/3
滑动变阻器作用
1保护电路
2改变导体两端的电压,使其成倍数地增加
3多次测量求平均值
根据串联中,电流不变,利用欧姆定律
U冬冬冬匕二,有;
■,变形得'
■'
■
原理
7?
j,伏安法,同上
实验所需器材
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干
原理图
实验序号
UN
I/A
R/Q
2
3
注意事项
①器材的选取:
电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流;
滑动变阻器的
记录表格
2、伏安法测小灯泡电阻(重要)
找出规律。
3、“伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法
最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显)
②连接电路时:
按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入
电路,在连接的过程中,开关要断开。
③进行实验时:
闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,是电路中的
电流最小,以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。
4将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结。
5分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较,
故障
原因分析
排除方法
闭合开关,灯泡不亮,?
表
示数是零,?
示数很大
电压表直接接在了电源两极,小灯泡开路
检查小灯泡与底座是否接触良好,否则更换好的小灯泡
闭合开关后发现小灯泡不
亮,?
?
都没有示数
电路中除小灯泡外的某处接触不良
(或同时小灯泡的灯丝断了)
将连接各电路元件的接线处重新连接,若同时小灯泡的灯丝坏了,应更换
闭合开关S,发现小灯泡不亮,冋时?
有示数,但非常小
?
表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,说明加载灯泡两端的电压太小,使得通过灯泡的电流太小而不亮,这可能是电源电压太小,或滑动变阻器接入电路中的电阻过大
可以适当提高电源电压,
或将滑动变阻器接入电路
中的阻值调小
闭合开关S后,小灯泡亮,发现?
的指针左偏
指正向左偏转说明?
的正负接线柱
接反了
对调正负接线柱上面的线
连接好实验电路后,闭合开关并移动滑片,发现小灯泡变亮,?
示数变大,?
示数变小;
小灯泡变暗,?
示数
变小,?
示数变大
电路是通路,但是小灯泡变亮,?
示
数变大时,?
示数反而变小,是由于?
并联在了滑动变阻器两端
将电压表改装,并联在小
灯泡两端
将实验电路连接好后,闭合开关S,发现小灯泡特别亮,无论滑片怎样移,灯泡亮读不变。
滑动变阻器连接有误
纠正接法(一上一下)
(五)欧姆定律和安全用电
1欧姆定律和安全电压U
(1)人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律'
来考虑:
1电压越高越危险
2防止电阻过小。
(如:
湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等)
(2)加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压(w36V)。
我国家庭电路电压=220V动力电路电压=380V高压输电线路电压可达105V
2、利用欧姆定律分析短路现象
导线不通过用电器而直接接在用电器或电源的两端,称之为短路。
由于并联,导线与和它并联的部分两端电压相同,而导线电阻很小,可以不计,则导线上必然通过一个大电流。
若导线与用电器并联,则电流几乎不通过用电器,用电器不工作;
若导线与电源并联,
则大电流通过电源会将电源烧坏。
3、注意防雷
(1)雷电现象及破坏作用
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
云层间、云层与大地间的电压可达几百万伏甚至几亿伏。
根据欧姆定律,当发生雷电现象时,可以产生巨大的电流。
(2)避雷针
避雷针由金属制成,放在建筑物高处,当电荷传至避雷针尖,电荷会极易沿金属线流入大地,这
4、利用欧姆定律解释触电现象
触电是由于电流过大造成的。
根据
条电流通道的建立可以中和云层和建筑物上的正负电荷,使得建筑物免遭雷电损坏。
r=T
"
,当电压过大或电阻过小时,都会产生大电流,造成触电事故。
(六)方法清单
1、利用欧姆定律进行计算步骤:
(1)根据题意画出电路图,看清电路的组成(串联还是并联)一一分析连接方法
(2)明确题目给出的已知条件、未知条件一一知道有什么、求什么
(3)针对电路类型(串、并),联系欧姆定律进行分析一一核心分析
(4)
列式求解
例:
如图所示的电路中,电阻Ri的阻值是10Q,闭合开关S,电流表
示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为
2、如何判断电压表、电流表的示数变化
(1)明确电路的连接方式和各元件的作用
(2)认清滑动变阻器的连入阻值
(3)弄清电路图中电表测量的物理量
(4)分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况
(5)
3、滑动变阻器滑片移动时,电表的示数变化范围问题
Ro为定值电阻,R为滑动变阻P左滑的过程中()
B.电流表A2的示数变大
D.电灯的亮度变暗
最后综合得出电路中电表示数的变化情况例:
如图所示电路中,电源电压恒定,
器,闭合开关S后,在滑动变阻器滑片
A.电流表Ai的示数变小
C.电压表示数变小
关键是要讲变化问题变成不变问题,化繁为简。
可以根据开关的断开与闭合或滑动变阻器滑片的移动情况,画出等效电路图,然后再应用欧姆定律,结合串并联电路的特点进行有关运算。
如图所示,电阻Ri的阻值为5Q
(1)当开关Si闭合,S2断开,滑片P滑至最左端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A,求滑动变阻器的最大阻值是多少?
(2)若R2的阻值为20Q,当开关Si、S2均闭合,滑片P滑至最右端是,电流表的示数是多少?
4、特殊方法测电阻(方案设计)
4.1有?
,无?
的方案设计
(可以利用电流表多次测量电路中的电流,运用并联分流原理,或利用开关的断开、闭合改变电路结构以设计等效实验方案)
(i)利用一只?
和定值电阻Ro测Rx
移动电表法
利用开关控制测量法
(2)利用一只?
和一只已知最大阻值为Rmax的滑动变阻器测Rx
4.2有?
(1)利用一只?
和一个定值电阻Ro测Rx
根据串联电路中电流特点:
l°
=lx,得「'
5JU-UQ
■/?
-^=-
根据打扛■,得'
■"
将滑片P移到A端(此时变阻器接入电路的电阻为0),读出?
示数U(等于电源电压);
再将滑
片P移到B端(此时变阻器接入电路的电阻为Rmax),读出?
示数为Ux,Uab=U—Ux。
—%u-ux
intix
典型例题
1、(2012安徽.5)图示的电路中,电胆Ri和R2串联接在AB两端,电压表并联接在Ri两端。
已知Ri=l0Q,R2=20Q,电压表示数为2.5V,贝UAB两端的电压U=V。
2、(2010•潍坊)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向右移动•电表的变化情况是(C)
A.电压表和电流表示数都变小B.电压表和电流表示数都变大
C.电压表示数变大,电流表示数变小D.电压表示数变小,电流表示数变大
3、(2010.山东潍坊)两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端.下列分析正确的是(C)
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍B.甲的电压是乙的电压的两倍
C.流过甲的电流是流过乙的两倍D.流过乙的电流是流过甲的两倍
4、(2010.上海)如图所示的电路中,闭合电键S,电路正常工作.一段时间后
灯L熄灭,一个电表的示数变大,另一个电表的示数变小.将两用电器位置互换后再次闭合电键S,两个电表指针均发生明显偏转•若电路中只有一处故
障,且只发生在灯L或电阻R上,则(B)
A.灯L断路B.灯L短路
C.电阻R断路D.电阻R短路
5、(2010.南京)如图所示,电源电压恒定.
闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电
流表示数为1.5A;
断开开关S2,电压表示数为6V•则RI和R2的阻值分别是(B)
A.6Q2QB.6Q3Q
C.4Q2QD.4Q3Q
6、(2010.芜湖)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关向右移动,在此过程中(
A.电流表B.电流表
C.电压表
D.电压表
S后,将滑动变阻器R2的滑片P
A)
A示数变大,电压表A示数变大,电压表Vi示数变小,电压表Vi示数不变,电压表
V2示数变小
V1示数变小
V2示数变大
U=4.5V,且保持不变,定值电
7、(2010.荆门)如图所示电路中,电源电压阻Ri=5Q,变阻器
R2最大阻值为20Q,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是(D)
A.0Q~10QB.0Q~20Q
C.5Q~20QD.2.5Q~10Q
8、(2012泉州)遇到雷雨天气时,以下做法正确的是()
A.躲在大树下避雨B.在露天游泳池里游泳
C.避免使用手机D.撑着金属杆的雨伞在野外行走
9、(2010.黄冈)右图是新型节能应急台灯电路示意图,台灯充好电后,使
用时可通过调节滑动变阻器接入电路的阻值R改变灯泡的亮度,假定电源
电压、灯泡电阻不变,则灯泡两端电压U随R变化的图象是(C)
u
ft
|U
、
心\
L
—■Mr-
a
A
B
10、(2010.
义乌)如图所示,
MN间电压恒定
R1为定值电阻,
欧•当滑动变阻器滑片P处
当滑片P处于ab中点时,电
滑动变阻器R2的最大阻值为20于a端时,电流表示数为0.25安;
流表示数为0.40安,贝UMN间的电压是(D)
A.6V
11、(2010.潍坊)
电阻R1、R2(5Q、10Q)、电压表、电流表、电源(6V)、开关、导线
(1)小明所在的实验小组做探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”的实验
1请你帮该小组设计一个记录实验数据的表格
2此实验需多测几组数据的目的是:
减小实验误差.
(2)下面是探究“串联电阻R1两端电压和
B.5VC.4VD.3V
(7分)某学习小组利用滑动变阻器、两个定值
Ri
等器材,做探究实验.
R2两端电压与两电阻总电压关系”时的电路图
AH
/Rl
1根据电路图,将没有连接完的实物图连接好•导线不能交叉且适当选取电表量程.
2若电路图连接正确且电表完好,但不论怎样调节滑动变阻器,电流表无示数,电压表有示数,电路故障可能是(回答一种情况即可):
R1断路或R2断路或R1和R2都断路或电流表短路
12、电阻Ri和R2串联后接在某电路中,已知它们两端的电压之比为1:
3,那么将它们并联后接入电
路中,通过它们的电流之比为。
三、课堂练习
1、下列关于电流跟电阻、电压的关系中叙述正确的是()
A.导体中的电流越大,表明导体电阻越小
B.导体中的电流越小,说明导体两端的电压越小
C.
当导体两端电压一定时,导体的电阻减小,通过的电流就会增大
D.对于同一导体来讲,电压与电流成正比
2、如图所示的电路中,定值电阻Ri的阻值为60Q,电源电压为6V。
闭合开
关S后,电流表示数为0.3A。
则定值电阻R2的阻值为Q。
3、(2010•龙岩)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时(C)
A.电压表示数变小,电流表示数变小,灯变暗
B.电压表示数变大,电流表示数变大,灯变亮
C.电压表示数不变,电流表示数不变,灯的亮度不变
D.电压表示数不变,电流表示数变小,灯变暗
4、(2010.烟台)在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。
在做测电阻的实验时,小明在连接电路过程中,由于疏忽把
电压表和电流表的位置给颠倒了,其它连接正确无误。
这个电路闭合开关后所产生的现象是(C)
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零
B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零
D.电流表将被烧坏
5、(2010.成都)在图所示的电路中,闭合开关S,让开关S1和S2断开,调节滑动变阻器的滑片P使
其位于变阻器的最左端口处,此时灯泡L恰好正常发光,电流表A和电压表V均有示数.已知变阻
器的总电阻大于灯泡L的电阻,以下判断正确的是(B)
1—
A.若保持S1和S2断开,让P缓慢向右滑动,灯泡L有可能被烧毁
B.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数均不变
C.若保持P在a处不动,S1仍断开,闭合S2后,A表和V表示数将变大
D.若保挣S2断开,将P移至变阻器最右端b,再闭合S1后,A表和V表均仍有示数
6、在甲、乙两地之间架设有两根输电线。
在一次狂风暴雨之后,这两根输电线的某处发生了短路。
为确定短路的具体位置,电力工人这样操作:
他在甲地把这两根输电线的线头分别接到电压为3V的
电池的正负极上,并且测出了这时输电线中的电流为30mA。
测得电路中的电阻为Q,—直
输电线每米长的电阻为0.01Q,那么发生短路的地方离甲地m。
7、在“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测电阻”这两个实验中,说法错误的是(
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
8、电阻Ri上标有“12Q,0.5A”,电阻R2上标有“18Q,0.3A”,把这两个电阻并联在同一电路中,
为使两个电阻不被烧坏,电源电压最大不宜超过()
A.6VB.5.4VC.11.4VD.4V
9、现在实验室中有以下实验器材:
一个输出电压恒定的稳压电源,一只电流表,两个开关,导线若
干和一个已知阻值的定值电阻R。
。
工人利用这些器材设计了如图18所示的实验电路来测定Rx的电
阻值。
请你帮助工人完成以下实验步骤,并写出纯电阻元件RX的表达式。
I、闭合开关S1,断开S2,读出电流表的示数为1仁
H、,读出电流表的示数为12;
请用I1、I2和Ro表示Rx。
Rx=。
®
IS
10、小龙想利用一块电流表和阻值已知的电阻Ro测量电阻Rx的阻值。
小龙选择了满足实验要求的器
材,并连接了部分实验电路,如图20所示。
小龙设计的实验电路的要求是:
闭合开关S1断开开关S2,
电流表测量Rx的电流为11;
闭合开关3、S2,电流表测量Ro和Rx的电流为12。
(1)请你根据小龙的设计要求完成图20所示的实验电路的连接;
图20
(2)请你用I1、I2和Ro表示出Rx,Rx=。
四、课后练习
1、两个电阻,分别标了“3V0.5A”和“6V0.3A”的字样,将它们串联后接入电路中使用,那么
电路中的电流不能超过A;
将它们并联接入电路中,那么电路两端的电压不能超过V。
2、(2011•恩施)小明在研究通过导体的电流时,根据测量数据绘制出如图所示的I—U图像.下列对此作出的判断中,错误的是()
A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C.将它们串联接入到同一电路中时,通过R1的电流较小
D•将它们并联连接到端电压为1.5V的电路中时,通过干路的电流大约
是0.46A
3、(2010.莱芜)如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不
0—
变,闭合开关S1、S2,两电表均有示数.若断开开关S2,则(C)
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表和电压表的示数都变小
D.电流表和电压表的示数都变大
4、(2010.南昌)如图所示,开关S1闭合,当S2由1掷到2,电流表和电压表的示数变化情况是(B)
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数变小,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数不变
D.电流表示数不变,电压表示数变小
5、如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合后,滑动变
阻器由中点向右滑动的过程中,下列说法正确的是()丿
i
1R
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数不变/
S
B.电流表A1示数不变,电流表A2示数变小
C.电流表A1示数变大,电流表A2示数变小
Ri艮
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
6、(2011•内江)2011年5月1日开始实施的《刑法修正案(八