欧姆定律的应用 伏安法测电.docx

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欧姆定律的应用伏安法测电

精锐教育学科教师辅导讲义

讲义编号

学员编号：

年级：

初三课时数：

3

学员姓名：

辅导科目：

物理学科教师：

课题

欧姆定律的应用伏安法测电阻

教学目的

1、回顾电路图的连接，检测学生是否掌握看电路图的方法；

2、继续强化学生对复杂电路的认识；

3、复习电阻部分知识、知道滑动变阻器的用法；

知道欧姆定律的内容，能够用欧姆定律解决简单的计算问题。

教学内容

课前检测：

1．若不考虑温度对电阻的影响，下列关于电阻的几种说法，正确的是（）

A.铜导线的电阻比铝导线的电阻小B.短导线的电阻比长导线的电阻小

C.粗导线的电阻比细导线的电阻小D.长度相同的粗铜丝比细铜丝的电阻小

2．在研究“导体电阻的大小与哪些因素有关”的实验时，将一根粗细均匀的导体截成两段后分别接入电路中，如下图所示，则这是用来研究（）

A.导体电阻与横截面积的关系B.导体电阻与材料的关系

C.导体电阻与长度的关系D.导体电阻与温度的关系

3.在如图所示电路中的Ｏ里填上适当的电表符号，使之成为正确的电路。

4．改变图中a、b、c三根导线中一根的接法，使电路成为并联电路（先在原导线上打“×”后才更改接法）

5．在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。

补上后要求：

（1）灯L1与L2并联；

（2）电键只控制灯L2。

6．请仔细观察如图所示的实物电路，并在下面两种方案中任选一种方案，使电流成为合理的电路。

（1）在图中只加一根导线，使实物电路成为并联电路；

（2）在图中只改动一根导线的一端，使实物电路成为串联电路。

要求：

在被改动的导线上画“×”，然后画出改动的导线。

7.根据电路图，用笔线连接实物

8．下列的几个电路图中的用电器分别是何种连接方式？

开关分别控制哪盏灯？

如果是并联，请用色笔描出图上的干路部分。

图1-15中L1、L2是联，S控制

图1-16中L1、L2是联中L1、L2是联，S1控制，S2控制

图1-17中L1、L2是联中L1、L2是联，S1控制，S2控制

9．图13-18的电路图中，已经造成短路的是图；闭合开关后造成短路的是图；由几盏灯组成串联电路的是图；由几盏灯组成并联电路的是图。

10.如图所示，甲图中AB和CD是长度不同、粗细相同的镍铬合金线，乙图中AB和CD是长度相同、粗细不同的镍铬合金线，用图示装置可以研究同种材料导线电阻的大小与哪些因素有关，有什么关系。

图12

（1）由甲图的实验可以得出的结论是：

___________________________________。

（2）由乙图的实验可以得出的结论是：

___________________________________。

知识点归纳：

一、欧姆定律

1.在电阻不变的条件下，实验中三个阶段的电路自左至右如图4所示，测得的读数如下表：

（1）研究这些数据，找出电流强度和电压关系。

（2）在这个电路中产生2A电流，需要加多大电压？

（3）电路中电阻的阻值是多少？

（4）若换用较大阻值的电阻，安培表读数怎样变化？

图4

2.在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中，通过改变电路中的电压的电阻，分别得了如下两组数据：

（1）分析表1所列数据可以得到的结论是：

在电阻一定时，。

（2）分析表2所列数据可以得到的结论是：

。

保持电阻不变时，电流跟电压成______关系。

保持电压不变时，电流跟电阻成______关系。

欧姆定律内容：

一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

I：

电流

U：

电压

R：

电阻

公式：

图像：

注意：

①在一段电路中，只要知道了I、U、R中的任意两个量，就可以根据欧姆定律算出第三个量。

②欧姆定律中的I、U和R是指同一段电路中的电流、电压和电阻，决不能张冠李戴。

二、伏安法测电阻

1、定义：

用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

2、原理：

I=U/R

3、电路图：

（右图）

4、步骤：

①根据电路图连接实物。

连接实物时，必须注意开关应断开

②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。

③算出三次Rx的值，求出平均值。

④整理器材。

典型例题

1.对于一段导体来说，关于R=U/I的物理意义有下面几种说法，其中正确的是（）

A.导体中的电流越大，则电阻越小

B.加在导体两端的电压越大，则电阻越大

C.导体的电阻等于导体两端的电压与通过的电流之比

D.导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过的电流成反比

2.在一段导体两端加2V电压时，通过它的电流强度是0.4A，这段导体的电阻是______Ω；如果在它两端不加电压，通过它的电流强度是______A，这段导体的电阻是______Ω。

3．某电熨斗在220V电压下工作时，其电热丝的阻值为96.8Ω。

那么此时通过该熨斗电热丝的电流是多大？

4．一段导体的电阻是10Ω，每分钟通过这导体的电量是12C，则此时导体两端的电压是多少？

5．如下图所示，下列说法正确的是（）

A.滑片P向

端移动时，连入电路的电阻变小B.滑片P向

端移动时，小灯泡的亮度增强

C.滑动变阻器不能改变灯泡中的电流D.滑片P移到

端，小灯泡最亮

6．某小组在探究电流与电压关系的实验后，作出了如图17所示的U—I图像。

（1）此探究实验主要应用的科学方法是　　　　　法；

（2）分析观察可以看出甲导体或乙导体的U—I图都

是　　　　　　　　　　　　；

（3）分析观察图中A、B、C（或D、E、F）三点的

电流与电压的变化倍数关系，可归纳出的初步结论是

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；

（4）分析观察图中　　　　两点的数据，可归纳出的初步结论是：

导体两端的电压相同时，通过不同导体的电流不同。

（5）进一步分析比较分析比较A、B、C和D、E、F的数据可得：

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.。

7．在“探究导体中电流与电压的关系”的实验中，小李同学利用若干节新干电池作为电源，在电路中接入不同的导体A、B进行实验，其研究过程如图8所示。

请你仔细观察和比较图中的实验装置、实验操作和电流表的偏转情况，然后归纳得出初步结论：

⑴比较图8中的（a）和（b）两图可得出的初步结论是：

。

⑵比较图8中的（b）和（c）两图可得出的初步结论是：

。

课堂练习：

一、选择题

1．两个电阻并联起来相当于（　）

A．增大了电阻的横截面积　　　　B．减小了电阻的横截面积

C．增大了电阻的长度　　　　　　D．减小了电阻的长度

2．若导体两端电压为6V时，通过导体电流为1.2A，若导体两端电压变为12V，则导体电阻为（　）

A.5Ω　　B.10Ω　　　　　C.15ΩD.无法确定

3．一个灯泡在6V电压下才能正常发光，现把它接在两节串联的铅蓄电池上，灯泡发光。

如果用两个这样的灯泡串联后接在两节铅蓄电池上，则灯泡将（　）

A．变亮　B．变暗　　　　　C．亮度不变　D．烧坏

4．如右图，电源电压U不变，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则（　）

A．电流表示数变大，电压表示数变小

B．电流表示数变小，电压表示数变小

C．电流表示数变大，电压表示数不变

D．电流表示数变小，电压表示数不变

5．关于电阻，下列说法错误的是（　）

A．电阻表示导体对电流的阻碍作用

B．导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关

C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体中的电流成反比

D．导体的电阻是导体本身的性质，与是否通电无关

6．根据欧姆定律的公式I＝U/R的变形式R=U/I及电阻的性质，可以判定下列说法中正确的是（　）

A.当U变大时，U/I变小　　　　B.当U变大时，U/I变大

C.当U变小时，U/I不变　　　　D.U=0时，U/I=0

7．如图所示电路图，电源电压6V保持恒定不变，滑动变阻器R1的最大阻值是10Ω，闭合开关S后，移动滑动变阻器的滑片P，电压表示数的变化范围应是（）

A.0～6VB.0～2VC.2～4VD.2～6V

8．下列哪个单位不是电阻的单位（　）

A．V/A　　　　B．Ω　　　　　　C．kΩD．V·A

9．两个相同的灯泡，连接在同一电路中，用电压表分别测得每个灯泡两端电压相等，则（　）

A.两灯一定是并联B.两灯一定是串联

C.两灯可能是并联也可能是串联D.无法判断

10．关于导体的电阻，下列说法正确的是（）

A．导体两端的电压增大，其电阻一定增大

B．导体中的电流增大，其电阻一定减小

11题

C．若导体不接入电路，其电阻为0

D．导体的电阻与其两端电压及通过的电流无关。

11．如图电路，电源电压不变，开关S闭合。

在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中，以下判断正确的是（）

A．电压表示数不变　　　　　　　B．电压表示数变大

C．电压表示数变小　　　　　　　D．电压表示数先变大后变小

12．如图所示是滑动变阻器的示意图，为了使滑片P向B端滑动时连入电路的电阻变大，那么它串联入电路时应连接的接线柱为（　）

A．B和CB．B和D　　C．A和D　　　　D．A和B

13．某导体两端电压为15V，此时通过导体的电流为3A，若导体两端的电压增加3V，则此时通过导体的电流和导体的电阻分别是（　）

A．0.6A5ΩB．3.6A5ΩC．3.6A1ΩD．4A6Ω

二、填空（每空1分，共20分。

）

1、欧姆定律的内容是：

___________________________________________________。

用公式表示为：

________________。

2．我们在电学实验中要用到电压表，经测定：

电压表“0-3V”量程的内部电阻约在1kΩ，通过电压表的最大电流是_____________A。

3．如图所示，电源电压为8V，R1=4Ω，滑动变阻器的最大阻值是12Ω，P滑到左端时，通过R1的电流__________A；P滑到右端时，通过R1的电流_________A。

3题

4题

4．如图所示，电源电压为6V，闭合开关s后，发现两灯均不亮，仔细检查发现灯泡L2的灯丝断了，其它部分均正常。

这时若用电压表测a、b两点间的电压，示数为________V，测b、c两点间的电压，示数为______V。

5．当加在某导体两端的电压为6V时，通过导体的电流为0.5A，则该导体的电阻为_______Ω；若加在该导体两端的电压增为12V，则该导体的电阻为_____Ω。

它们的两端电压之比U’1：

U’2＝__________。

6．两个灯泡L1和L2串联，电流表测电流，电压表测灯L1的电压，当开关S闭合后，若电压表的示数为零，这可能是灯L1出现了______，也可能是L2出现__________故障，若电流表没有示数，而电压表有较大的示数，其故障可能是________________。

7.将一个阻值R=15Ω的定值电阻接入电路中，当R两端的电压是3V时，R中的电流是A；当R两端的电压是6V时，R中的电流是A；如果R中的电流是100mA，那么R两端的电压是V。

8.当加在某段导体两端的电压为6V时，通过导体的电流为0.5A，则导体的电阻为Ω；若加在该导体两端的电压增为12V，则该导体的电阻为Ω。

9.在电阻一定的情况下，导体的电流强度跟这段导体________成________。

10.一段导体两端电压是4V，导体中的电流强度是1A，若导体两端电压是2V，则导体中的电流强度是______A。

11.某电路两端电压一定，电路两端接入10Ω的电阻时，通过这导体的电流强度是1.2A，若改接24Ω电阻时，则通过电路的电流强度是________A。

12.欧姆定律的内容是：

导体中的电流强度跟________跟_______。

数学表达式为________。

公式中的三个物理量的符号：

________表示________，表示________，________表示________。

13.安培表的电阻很小，从欧姆定律分析：

在电学实验中绝不允许把安培表直接与电源两极相连的道理是________。

三：

计算题

1.某导体的电阻是40欧姆，通过它的电流强度是100毫安，求：

这导体两端的电压是多少伏特？

2.一个定值电阻，加在它两端的电压是4伏特，通过它的电流强度是0.8安培，求：

它的阻值是多少欧姆？

3.某定值电阻两端的电压是2伏特时，通过它的电流强度是0.5安培，如果它两端的电压是6伏特，通过这个电阻的电流强度是多少？

4.电源电压不变，某电阻的阻值增加3欧姆时，电流强度变为原来的五分之四，求原来的电阻是多少？

5.某导体两端电压是12伏特，通过它的电流强度是0.9安培，欲使通过它的电流强度为0.6安培，加在它两端的电压应是多大？

四、实验题

1．小桃同学在用电压表和电流表测电阻的实验中测得

电阻的电压及电流如图所示，则电阻两端的电压为　　V，

通过电阻的电流为　　A，电阻的阻值为　　Ω。

2．小伟同学在做测电阻的实验中，没有电流表，他用一个阻值为10Ω的电阻与一个电压表　　　　联，就可以做成一个电流表。

若电压示数为7.5V，则此“电流表”测得的电流为　　　A。

3、伏安法测电阻的实验原理是____________，在连接电路的过程中，开关必须处于________状态，滑动变阻器的滑片就位于阻值最_____的一端，这主要是为了避免电路中的________过大，以致烧坏有关元件。

4、在下面画出伏安法测小灯泡的电路图。

5．在做“探究导体中电流与电压的关系”实验时，小明同学先后利用A、B和C三个导体作为研究对象进行实验，表一、表二和表三为他的实验记录表。

①分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9数据中电流随电压变化的倍数关系，可得出的初步结论是：

（13）。

②分析比较实验序号（14）的数据，可得出的初步结论是：

（15），即不同导体对电流的阻碍作用不同。

③进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据，并归纳得出结论。

（a）分析比较表一、表二或表三中的数据，可得：

（16）。

（b）分析比较表一、表二和表三中的数据，可得：

（17）。

④联系第②、③小题的结论，还可以发现：

（18）。

课后作业：

一、选择题（共21分）

1．甲、乙两个导体的长度、横截面积和材料均相同，甲已通电、乙不通电，则它们电阻的关系是（　）

A、甲大于乙。

B、甲等于乙。

C、甲小于乙。

D、无法确定。

AB图1CD

2．如图1所示的滑动变阻器已连入电路中，当滑片P向右移动时，能使电路中的电流变大的是（　）

AB图2CD

3．如图2所示的电路中，符合电压表测量灯L2的电压的是（　）

4．下列说法中不正确的是（　　　）

A、电压表可以直接接在电源的两极。

B、电流表可以直接接在电源的两极。

C、当被测电流无法估计时，应先接电流表的大量程。

D、能用电压表小量程测量的电压，就不可以用大量程测量。

5．如图3所示电路，当电键S闭合后两灯均不亮。

若用一根导线检查故障：

将导线与L1并接时，两灯仍均不亮；当导线与L2并接时，有一灯突然亮了。

由此可判断该电路的故障原因是（　　）

A、L1短路。

B、L2短路。

C、L1断路。

D、L2断路

6．如图4所示的电路中，电压表是在测量（　）

A、R1的电压。

B、R2的电压。

C、电源电压。

D、无法判断。

7．如图5所示的电路中，当电键S闭合时，各电路元件均正常工作。

若将电流表和电压表的位置对调，则出现的现象是（　）

A、灯仍然能发光。

B、电流表仍然有示数。

C、电压表仍然有示数。

D、电路仍能正常工作。

图5

二、填空题（共39分）

图3

图4

1．铜丝、玻璃片、橡胶棒、人体、大地和干燥的空气等物体中，属于导体的有________、___________、____________。

2．半分钟内，有6库仑电量通过某电筒内小灯泡的灯丝，则流过灯丝的电流强度为_______安，合_________毫安。

若该小灯通电半小时，则流过小灯的电量为________库。

3．将阻值30欧的电阻接在6伏电源上，通过该电阻的电流为_________安，合__________毫安。

若将该电阻接到3伏的电源上，它的阻值将___________。

4．100毫安的电流通过50欧的电阻时，电阻两端的电压为_____________伏。

5．两节干电池串联而成的电池组的电压为__________伏，要获得6伏的电源电压，需用________节干电池_________联起来。

我国照明电路的电压是__________伏；人体的安全电压是___________________。

6．将5欧电阻直接接在1节干电池两端，电路中的电流为_____________安。

若用电流表测量通过该电阻的电流，则电流表应选用_____________安的量程。

7．滑动变阻器是通过改变连入电路中的电阻丝的____________来改变电阻。

某滑动变阻器上标有“50Ω1A”字样，其中“50Ω”表示________________________________，“1A”表示__________________________________________

8．如图6所示电路中，P、Q为电流表或电压表，电键闭合时两灯都发光。

L1、L2是_______联的；Q表应是_________表，P表应是_________表，

P表的示数表示______________________

9．当导体两端电压为3伏时，通过导体的电流为0.1安。

该导体的电阻是_________欧。

若要使电流为0.5安，则电压应为__________伏，此时导体的电阻为_________欧。

10．如图7（a）所示的电路中，当电键S分别与1、2连接时，电流表A1、A2的示数分别为________安和________安。

在图7（b）所示的电路中，当电键分别与1、2连接时，电流表A3、A4的示数分别为________安和________安。

三、作图题（共18分）

1．在如图8所示电路的空缺内填上电池组、电流表或电压表的符号，要求当电键S闭合时，两灯都发光。

图8图9

2．在图9所示电路的圈内填上电流表或电压表的符号，要求使电路成为正确的电路。

3．在图10所示电路中有一根导线尚未连接，请用笔线代替导线补上。

补上后要求：

当电键S闭合时，两灯都发光，且电流表的示数不变。

图10图11

4．在图11所示电路中尚缺一根导线，请补上。

要求使电流表只测灯L2的电流、电键S同时控制灯L1、L2。

5．在图12所示电路中尚缺一根导线，请补上。

要求当电键S闭合时，电压表只测量灯L2的电压。

6．如图13所示电路中尚缺一根导线，请补上，要求：

当电键S闭合且滑动变阻器的滑片P向左移动时灯变亮。

图12图13

图14

四、实验题（共22分）

1．如图14所示是一种测量仪器，请仔细观察（a）、（b）两图，结合所学的物理知识写出你的观察结论：

________________________________________________。

________________________________________________。

________________________________________________。

2．甲、乙两个同学分别用电流表测量电流，当观察示数时，甲同学发现电流表的指针偏在了刻度盘的最左侧［如图15（a）］；乙同学发现指针偏在了刻度盘的最右侧［如图15（b）］。

请分析造成这两个同学各自现象的原因。

图15

甲：

________________________________。

乙：

________________________________。

图16

3．如图16所示是小明同学为探究“电流与电压的关系”而连接的电路。

（1）请在虚线框中画出该电路对应的电路图。

（2）若小明通过实验测得导体甲的实验数据如表一所示，请根据实验数据，在直角坐标系中画出导体甲的电流与电压的关系图像。

（3）观察画出的图像发现：

同一导体的I－U图像，是___________________________。

（4）分析表一中的实验数据、并结合I－U图像表明：

_____________________________，这就是欧姆定律。

（5）若小明用乙导体替换甲导体重新进行实验，测得的实验数据如表二所示。

分析、比较表一、表二中“电压与电流的比值”，可初步得出的结论是：

（a）同一导体，___________________________________________；

（b）不同的导体，_________________________________________。

课后小结：

1.德国物理学家____用____的方法研究了电流跟电压和电阻的关系，得到：

在电阻不变的情况下，导体中的电流强度跟这段导体两端的电压成____。

在电压不变时，导体中的电流强度跟导体的电阻成________。

这个结论叫做________，其公式是________。

其中电压的符号为____，单位为____，符号为____，测电压的仪器是________，它在电路图中的符号为____。

2.电流表的特点是电阻____，如果直接把电流表接到电源的两极上，______将会被烧坏。

伏特表的特点是电阻____，把伏特表直接接到电源的两极上，_______（填“有”或“没有”） 烧毁的危险。