第十七章 欧姆定律导学案.docx
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第十七章欧姆定律导学案
第十七章欧姆定律导学案
第一节探究电流与电压、电阻的关系
知识点1探究电阻上的电流跟两端电压的关系
1.实验方法:
控制_____不变,调整电阻两端的_____,测量。
改变电
阻两端的电压的两种方法是:
________和________
2.电路图:
在右图方框中画出电路图并将实物连成电路。
3.在探究电阻上的电流跟两端电压关系的实验中,滑动变阻器的作用是:
(1);
(2).
4.实验注意事项:
A,开关闭合前,滑动变阻器滑片应调到______的位置。
(目的是:
________)
B,读取数据后,应_____开关,以免长时间通电,使得电阻_____升高,
给测量带来误差.
C,用滑动变阻器改变电阻两端电压时,尽量使电阻两端电压成整数倍的变化.
5.实验评估:
考虑到物理规律的普遍性,在研究电流与电压的关系时应采用_______的方法反复实验.
6.结论:
分析右表可知当____一定时,通过导体的电流与__________成______比的关系
R=5Ω
电压U/V
1
2
3
4
电流I/A
0.2
0.4
0.6
0.8
7.在电阻R不变的情况下,如果加在R两端的电压是2V,则
通过R的电流是0.2A;如果加在R两端的电压是4V,则通
过R的电流是A.
8.加在导体两端的电压越高,流过导体的电流就会越。
9.研究电流跟电压的关系,用如图所示的电路,分“保持电阻不变”和
“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步,实验要求是()
A.保持R′的滑片位置不动B.保持R的电压不变
C.保持电路中的电流不变D.保持R不变,调节R′的滑片到不同的位置
10.一段导体两端加5V的电压时,通过导体的电流为0.4A.若加在导体两端的电压为8V,(填“能”或“不能”)用量程为0~0.6A的电流表测它的电流.
11.如果一段导体中通过的电流是2A时,它两端的电压为20V;若要使通过该导体的电流变为1A,导体两端所加的电压应为______;如果该导体两端所加的电压为0,该导体的电阻值为______。
12.当导体两端的电压是8V时,通过导体的电流是0.4A,如果使导体两端的电压再增加6V时,该导体 )A. 0.4A B. 0.5A C. 0.7A D. 0.93A
知识点2探究电阻上的电流跟导体电阻的关系:
1.实验方法:
仍使用法,保持定值电阻两端的___不变,改变定值电阻的_____即,分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数。
在因此实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视____
2.在探究电阻上的电流跟电阻关系的实验中,滑动变阻器的作用是:
(1);
(2).
3.结论:
分析右表可知当____一定时,通过导体的电流与______成___比的关系
U=3V
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.6
0.3
0.2
0.15
4.在探究电阻上的电流跟导体电阻的关系中甲、乙两电阻的
电阻比为2∶3,则通过它们的电流比是()
A.1∶1B.2∶3C.4∶9D.3∶2
5.关于研究“电流跟电压、电阻的关系”的实验,则 ()
A.电流跟导体的电阻成反比B.电流跟电压成正比
C.电压一定,电流跟电阻成反比D.电阻一定,电流跟电压成正比
6。
一个5Ω的电阻两端电压为U时,通过它的电流为3A,如果将这个电压加在10Ω的电阻两端,则10Ω电阻电流是___ A。
7.在保持电阻R两端电压不变的情况下,如果R的阻值是10Ω,则通过R的电流是0.3A;如果R的阻值是15Ω,则通过R的电流是A.
针对性训练
1.右图中是两导体电流随电压的变化图像,由图可知两电阻的大小关系为( )
A.。
RA>RBB。
RA=RBC。
RA<RBD。
无法确定
2.通过实验探究发现:
在______一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端
的电压成___比;在_______一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体的电阻成_____比。
3.小强观察到:
小灯泡两端的电压越大,通过灯丝的电流越大,灯泡越亮;电源电压一定时,电路中的电阻增大,电路中的电流就变小……。
小强猜想:
通过导体中的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻有关。
请你帮助小强完成这个探究实验:
⑴选择的器材:
电源、开关、三个阻值不同的电阻(5Ω、10Ω、20Ω),导线若干,电流表及电压表各一块,还需要______________。
⑵请画出电路图并按电路图将图中的各元件连接起来;
⑶测量的步骤及数据:
①按电路图连接电路。
②首先把10Ω的电阻连入电路,滑动滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,测得三组数据如表一所示;③分别把三个阻值不同的电阻连入电路,调节滑动变阻器的滑片,始终保持每个电阻连端的电压为2V,测得三组数据如表二所示。
表一:
电阻R1=10Ω 表二:
电压U=2V
电压(V)
1
2
3
电流(A)
0.1
0.2
0.3
电阻(Ω)
5
10
20
电流(A)
0.4
0.2
0.1
⑷分析与结论:
分析表一得出的结论是:
_________________ 。
分析表二得出的结论是:
_____________ 。
⑸这种研究问题的方法是_________________
4.某实验小组的同学在探究欧姆定律时,采用了如图甲所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是O~15Ω
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与的关系; ②保持电压不变,探究电流与的关系
(2)实验中,电流表的量程应选A,电压表的量程应选V;某次实验中,若电流表的示数是O.3A,电压表的示数是l.5V,请根据你前面选择的量程,在图乙中分别画出两表指针的位置
(3)在研究电阻对电流的影响时,把定值电阻R1由5Ω换成10Ω,闭合开关后,下一步的操作是:
将滑动变阻器的滑片向调节,这样保持不变.
第4图甲第4图乙第5题图第6题图
5.在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。
由图中信息可知( )A.A导体的电阻为10ΩB.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为0.3A
C.B导体的电阻为10ΩD.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为0.6A
6.小阳用如图所给实验器材探究电流与电阻的关系。
他连接电路如甲图,请你指出其两处明显错误并在图中将未完成的部分补充完整
(1)
(2)
7.利用如图(甲)所示实验电路,探究“通过导体的电流
跟电压的关系”时:
(1)需要个定值电阻。
(2)滑动变阻器的作用是。
(3)利用实验数据作出的I—U关系图线,与图(乙)中的最接近。
第二节欧姆定律
一、欧姆定律
1.内容:
德国物理学家在19世纪初期经过大量的实验方法研究了电流与电压和电阻的关系,得到:
导体中的电流跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成.
2.其数学表达式为.变形公式_____________(注意I,U,R三个物理量对应于同一时刻、同一导体或同一段电路)。
(角标的使用)。
公式中电压的单位用,电阻的单位用,电流的单位用.(说明:
欧姆定律揭示了电流与电压;电流与电阻的关系。
)
3.串、并联电路的特点(公式)
连接方式
串联
并联
电路图
电流特点
电压特点
分流或分压
关系
两导体串联,电流比I1:
I2=。
串联电路的电阻起作用,分配关系是
两导体并联,电压比U1:
U2=。
并联电路的电阻起作用,分
配关系是
知识点1:
欧姆定律
例1:
家庭电路中的一盏灯正常工作时的电阻为1000Ω,则它正常工作时的电流是______。
【解题步骤】①根据题意画图;②在图上标出相关的物理量;欧姆定律公式当中的三个物理量,只有知道其中的两个,才能够求出第三个。
③选取公式:
若是求电流I,应选取公式I=;若是求电压U,应选取公式U=;若是求电阻R,应选取公式R=。
④答题时写出:
已知和求解过程、结果(各物理量要统一用国际单位)。
公式当中的三个物理量,必须是针对同一个导体在同一时刻的对应值。
例2:
某实验中测得一个未知电阻的电压为4.8V,流过的电流是320mA,求该电阻的阻值。
例3:
有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流为0.45A时才能正常发光,应加多大的电压?
练习:
1、有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,假如将电压变为10V,通过电阻的电流为多少?
【问题分解】 ①有一个电阻,在它两端加上4V的电压时,通过电阻的电流为2A,这个电阻值为多大?
②把①中电阻的电压变为10V,它的电流应为多大?
2.车床照明灯的电压是36V,它正常工作时灯丝的电阻是30Ω。
通过灯丝的电流为A。
3.一个阻值为200Ω的定值电阻,接在12V电源上,通过它的电流为mA;若要通过它的电流为0.15A,则需要在电阻上加V的电压;若该电阻两端的电压为0,则通过它的电流为A,它的电阻为Ω。
4.某同学用一只电流表和灯泡串联,测得灯正常发光时的电流是0.18A,再用电压表测得灯泡两端的电压是220V,计算灯丝正常发光时的阻值为Ω。
5.在如图所示的电路中,调节滑动变阻器R2,使灯泡正常发光,用电流表测得通过
它的电流值是0.6A.已知该灯泡正常发光时的电阻是20Ω,灯泡两端的电压为。
针对性训练:
1.将阻值分别为10Ω和20Ω的电阻R1、R2按右图方式连接,开关闭合后
电流表示数为0.5A.求电源的电压多大?
2.如将阻值为1Ω的电阻R1和电阻R2按右图方式接在的电压为6V的电源上,
开关闭合后测得电路中的总电流表为1.5A。
则R2的电阻多大?
R2的电压多大?
已知:
U总=6VR1=1ΩI总=
求:
R2=?
U2=?
3.某小灯泡正常工作电压为6V,灯泡电阻4Ω,现有电压为15V的电源,应串联一个多大电阻才能使此灯正常工作呢?
4.已知:
R1=10ΩR2=6Ω闭合S电压表V1示数为6V
求:
V2示数
示数U总=?
5.实验中测得一个电阻两端的电压是8V,电流是400mA,这个电阻的阻值是______
6.家庭电路中的一盏灯正常工作时的电阻为1000Ω,则它正常工作时的电流是______
7.某导体两端加上6V的电压时,通过电流为0.3A,当它的电流为0.4A时,导体两端电压为______
8.在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5V时,电流表示数为0.25A,此时导体的电阻为______。
若电压表示数为6V伏时,电流表的示数会变为______。
9.将R1和R2串联接到12V的电源上,已知R1电阻10Ω,通过R2的电流0.4A。
R1的电压和R2的阻值
10.标有“12V,0.5A”的的电阻R1把它接入16V的电源上,若要正常使用需要联一个Ω的电阻R2
11.标有“10Ω,1A”字样的的电阻R1和“15Ω,0.6A”字样的的电阻R2;若将R1和R2串联,为了不损坏电阻,电路中最高电流不超过A.加在它们两端的最高电压不超过V;若将R1和R2并联,加在它们两端的电压最高为V,干路的电流不超过A.
12.如图所示电路中,电源电压为3V。
闭合开关S,电流表①的示数为1.2A,电流表②的示数为0.3A,则通过R1的电流是_______A,R2的阻值是_________Ω。
13.某灯泡正常电压是24V,正常发光时灯丝电阻为16Ω,若想使该灯泡在电源电压为36V的电路中正常发光,可在电路中______联一个阻值为Ω的电阻
14.在如图电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.则:
(1)通过电阻R2的电流为_______A.
(2)电源电压为______V.(3)电阻R2的阻值为______Ω.
第12题图第14题图第15题图第16题图
15.如图所示R1=2Ω。
S闭合,某同学在一次实验中记录了三个电表的读数是2、2、3,但漏记了单位(电
流的单位是安培,电压的单位是伏特).则电源电压为V,R2的阻值为Ω
16.已知:
U总=9VR1=5ΩR2最大电阻4Ω求:
滑片分别在左、右端时
示数。
17.在图所示的电路里,电源的电压是6V,R2的阻值是10Ω,通过R1的电流强度是0.4A,
求:
(1)通过电阻R2的电流。
(2)干路的电流。
(3)电路的总电阻。
18.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=30Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数
为0.8A,求电源电压和R2的阻值各为多少?
19.已知:
R2=20ΩS闭合时电流表
示数为1A,S断开时电流表
示数为0.6A
求:
R1=?
U总=?
第三节电阻的测量
1、欧姆定律内容的表达式是,变形得到计算电阻R=。
2、实验原理:
要测电阻根据上题的变形公式,用____表和_____表分别测出定值工作时的_____值和_____值,根据R=______就可以计算出电阻的阻值,所以测电阻的原理为。
3、实验方法:
这种用表和表测电阻的方法叫法。
4、需要器材有:
____________________________。
实验前应先。
5、实验的电路图:
在右方框中画出实验的电路图
6、本实验中滑动变阻器在电路中的作用是:
(1)、;
(2)、。
7、步骤:
①根据电路图连接实物。
A、连接实物时,开关必须是
B、滑动变阻器:
a、采用“”的接线方法让滑动变阻器与被测电阻联;b、滑片处于阻值最位置。
(即滑片接线的下接线柱。
选“远离”或“靠近”)目的是
C、电流表:
a、电流表应与被测电阻联;b让电流从“”接线柱流入,“”接线柱流出;c、应用法选择量程。
算最大电流I=U/Rx
D、电压表a、电压表应与被测电阻联;b让电流从“”接线柱流入,“”接线柱流出;c、应用法选择量程。
看电源电压
次数
电压U(V)
电流I(A)
电阻R(Ω)
1
2
3
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,求平均值。
④整理器材。
⑤图像:
画出电阻的I—U图像。
分析:
(1)求电阻平均值的目的是
(2)每次测出的电阻值是相同
的吗?
;有什么规律?
;为什么会有这样的结果呢?
。
练习:
1.如图是两电阻的I--U曲线,则RARB
2.如图所示:
电源电压为6V,甲图为伏安法测电阻的电路图;乙图为连接不完整的实物图。
(1)对照电路图甲,用笔画线代替导线将乙图中未连接部分连接起来。
(2)实验操作中有可能出现下列A、B、C、D四种错误,如果出现:
电流表示数较大,电压表示数为0的现象。
其错误属于()A.电流表的正负接线柱接反B.电压表的量程选小了
C.电阻Rx发生了短路D.把滑动变阻器下端两接线柱连入电路
(3)电路连接正确后,闭合开关,将滑片P向右移动时,电压表示数(填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)实验过程中,某次电流表和电压表的示数如图9丙所示,此时测得的Rx=Ω。
(5)此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是。
3.已知流过一只电阻为242Ω的灯泡的电流是0.91A,如果在灯泡两端再并联一个电阻为165Ω的电烙铁,并联电路的总电流为A。
4.用伏安法测电阻的电路图如图甲所示,待测电阻阻值在10Ω左右,电源电压为6V.
(1)按照电路图用笔画线代替导线在乙中连好电路.
(2)某同学在实验时能正确测量和读数,但由于记乱,在稿纸上记录了数据如图,请你帮助把数据整理好,并按实验要求填写好表格.
(3)小灯泡的阻值为________Ω.(计算结果取1位小数)
5.在用电压表、电流表探究电流和电压关系
的实验中,电阻R=10Ω,电源电压U=3V。
(1)小刚根据电路图连接了如图甲所示
的实验电路,小军检查后发现有一根导线连
接有误,请你在这根导线上打“×”并,画出正
确的连线。
(2)晓明同学连接完电路后,闭合开关,发现电压表向右偏转,而电流表指针向零刻度的左边偏转,造成这一现象的原因是 。
(3)电路改正后,小刚闭合开关,发现电流表无示数,电压表的示数为电源电压值,取下电阻,两表的示数仍然不变,出现故障的原因可能是。
(4)故障排除后,开始进行实验,小刚根据测出的数据,画出了通过电阻的电流随电压变化的关系图像,如图乙所示,由图像可以得出结论:
。
为了使结论更具有普遍性,小刚还应。
6.在用伏安法测电阻的实验中,小刚同学连接的实物电路如图所示同
组的小明同学在检查线路时,发现有一根导线连接错误.请你在图中用
“×”标出这根错接的导线,并用虚线画出改接后的导线
(不能与其他导线交叉).
7.在“探究一定电压下,电流与电阻的关系”的实验中,老师提供的实
验器材有:
电源(电压恒为4.5Ⅴ),电流表、电压表各一个,开关一个,
四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、
“50Ω1A”),导线若干。
(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整
(注意电流表的量程选择)。
(2)小李实验时,在c、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5Ⅴ,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向(选填“E”或“F”)端移动,小李移动变阻器滑片P的目的是:
。
(3)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是。
他这样选择的理由是:
。
一个小灯泡上标有“4.5Ⅴ,0.25A”,表明这个小灯泡工作时的电阻是8.8Ω。
右图是一位同学为检验小灯泡的标称电阻是否准确而连接的实验线路。
请你
指出他连接的三个错误。
(1);
(2);
(3)。
第四节欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.串联电路电阻特点是:
________________,用公式表示为:
___,将n个阻值为R0的相同电阻串联,串联后的总电阻为;并联电路电阻特点是:
__________________,用公式表示为:
_____。
将n个阻值为R0的相同电阻并联,并联后的总电阻为。
2.实验表明:
若干个电阻串联后,相当于(填“增大”或“减小”)了电阻,总电阻比任何一个电阻都(填“大”或“小”)。
若干个电阻并联后,相当于(填“增大”或“减小”)了电阻的,总电阻比任何一个电阻都(填“大”或“小”)。
3.两导体串联,电流比I1:
I2=。
串联电路的电阻起作用,分配关系是。
两导体并联,电压比U1:
U2=。
并联电路的电阻起作用,分配关系是。
例:
如右图将阻值分别为10Ω和5Ω的电阻R1、R2接在的电压为9V的电源上,开关闭合后电流表示数多大?
R2的电压多大?
例题:
如图所示电源电压不变,R1=10Ω,,R2=30Ω.滑动变阻器R3标有“2A、50Ω”的字样,当S1、S2都断开且滑片P处于b端时,R1的电压为2V,求
(1)电源电压是多少?
(2)当S1闭合、S2断开且滑片P处于a端时,电流表的示数多大?
针对性训练
1.小李需要一只60Ω的电阻,他可以选一只Ω的电阻和一只40Ω的电阻串联;也可以选一只180Ω的电阻和一只Ω的电阻并联。
2.标有“12V,0.5A”字样的的电阻R1把它接入16V的电源上,若要正常使用需要联一个Ω的电阻R2
3.标有“10Ω,1A”字样的的电阻R1和“15Ω,0.6A”字样的的电阻R2;若将R1和R2串联,为了不损坏电阻,电路中最高电流不超过A.加在它们两端的最高电压不超过V;若将R1和R2并联,加在它们两端的电压最高为V,干路的电流不超过A.
4.如图所示的电路中,R1=6Ω,R2=12Ω,电流表示数为0.4A。
则AB两端的电压=______V。
5.有两个电阻,R1=10Ω,R2=15Ω,将它们并联后的总电阻是( )
A.25ΩB.5ΩC.6ΩD.12Ω
6.某灯正常工作电压为6V,灯电阻4Ω,现有电压为15V的电源,应联一个Ω电阻才能使此灯正常工作。
7.某灯泡正常电压是24V,正常发光时灯丝电阻为16Ω,若想使该灯泡在电源电压为36V的电路中正常发光,可在电路中______联一个阻值为Ω的电阻
8.有两个电阻分别为10Ω和15Ω,把它们分别接入6V电路中,则流过的最大总电流为_____A,最小总电流为_____A。
第4题图第9题图第11题图
9.如图所示,闭合开关后,要使L1和L2都发光,甲是表;乙是表。
10.下面四组电阻分别并联以后总电阻最小的是()
A.R1=10ΩR2=100ΩB.R1=4ΩR2=40ΩC.R1=20ΩR2=30ΩD.R1=12ΩR2=60Ω
11.在如图电路中,电阻R1的阻值为10Ω.闭合开关S,电流表Al的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.则:
(1)通过电阻R2的电流为_______A.
(2)电源电压为______V.(3)电阻R2的阻值为______Ω.
12.如图所示是A、B两导体电流随电压变化的图像,若A、B串联后的电阻为R串,则R串在()
A.甲区域B.乙区域C.丙区域D.无法确定
13.如图,已知R1与R2两端所加电压为24V。
如果R1=80Ω,开关闭合后,R2中的电流为0.2A,则R2=Ω,干路中电流I=A。
再给R1、R2并联一个200Ω的电阻,电路中的总电阻会变(填“大”或“小”)。
第12题图第13题图第14题图第15题图
14.如图中的滑动变阻器R’的阻值是200Ω,电阻R1=300Ω,电源的电压是6V且保持不变,当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端,电压表示数的变化是()A.6V~0VB.6~2.4VC.6V~3.6VD.3.6V~2.4V
15.如图所示,电路中电源电压为6V。
闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A。
求R1、R2的阻值分别为、。
16.两个阻值相同的电阻,串联后接在6v的电源上,总电流为200mA.若将这两个电阻并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为()A.200mAB.400mAC.600mAD.800mA
17.已知R1>R2,下列四个电路分别接入同一电源上,电路中电流最大的电路是()
18.如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且受定位挡板限制只能在电阻上滑动,当油面在A处时,滑