初三物理欧姆定律.docx
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初三物理欧姆定律
奥星·名师点拨培训学校
(初三物理内部资料)
姓名:
班级:
欧姆定律复习
(一)知识框架
R一定时,I与U成正比
探究电流跟电压、电阻的关系
U一定时,I与U成反比
内容:
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
①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中
公式:
(变形式:
)②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量
③计算时单位要统一。
成立条件:
I、U、R是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量
原理:
伏安法测电阻电路图:
应用实验步骤:
串联电路:
R=R1+R2+R3+……+Rn
串、并联电路的电阻
并联电路:
=
=……=
欧姆定律的规律:
①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大(U=IR)
人体的安全电压≤36V
安全用电不能用湿手触摸用电器
注意防雷
(二)探究电阻上的电流跟两端电压的关系
1、研究电路中的电流与电路两端的电压的关系
2、研究电路中的电流与电阻的关系
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。
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
(三)欧姆定律及其应用:
串、并联中电压电流的分配特点
串联电路
并联电路
电路图
电流
I总=I1=I2
I总=I1+I2
电压
U总=U1+U2
U总=U1=U2
电阻
R总=R1+R2
比例分配
“串联分压、并联分流”的理解:
根据串联中,电流不变,利用欧姆定律
,有
,变形得
根据并联中,电压相等,利用欧姆定律
,有
,变形得
(四)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
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”
实验器材
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
实验步骤
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U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、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R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+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
2、伏安法测小灯泡电阻(重要)
原理
,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
记录表格
实验序号
U/V
I/A
R/Ω
1
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,找出规律。
3、“伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法
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,同时ⒶⓋ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)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)——分析连接方法
(2)明确题目给出的已知条件、未知条件——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——核心分析
(4)列式求解
例:
如图所示的电路中,电阻R1的阻值是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为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)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,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P左滑的过程中()
A.电流表A1的示数变小B.电流表A2的示数变大
C.电压表示数变小D.电灯的亮度变暗
3、滑动变阻器滑片移动时,电表的示数变化范围问题
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。
例:
如图所示,电阻R1的阻值为5Ω
(1)当开关S1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20Ω,当开关S1、S2均闭合,滑片P滑至最右端是,电流表的示数是多少?
2、典型例题
1、图示的电路中,电胆R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端。
已知R1=l0Ω,R2=20Ω,电压表示数为2.5V,则AB两端的电压U= _______V。
2、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( )
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、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( )
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、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( )
A.灯L断路 B.灯L短路
C.电阻R断路 D.电阻R短路
5、如图所示,电源电压恒定.闭合开关S1、S2,电压表示数9V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V.则Rl和R2的阻值分别是( )
A.6Ω 2Ω B.6Ω 3Ω
C.4Ω 2Ω D.4Ω 3Ω
6、如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,将滑动变阻器R2的滑片P向右移动,在此过程中( )
A.电流表A示数变大,电压表V2示数变小
B.电流表A示数变大,电压表V1示数变小
C.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大
D.电压表V1示数不变,电压表V2示数变大
7、如图所示电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,定值电阻R1=5Ω,变阻器
R2最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V.为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是( )
A.0Ω~10Ω B.0Ω~20Ω
C.5Ω~20Ω D.2.5Ω~10Ω
8、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、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( )
10、如图所示,MN 间电压恒定,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为20欧.当滑动变阻器滑片P处于a端时,电流表示数为0.25安;当滑片P处于ab中点时,电流表示数为0.40安,则MN间的电压是( D )
A .6 V B .5 V
C .4 V D .3 V
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R1的阻值为60Ω,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Ω。
3、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,当开关S闭合时( )
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、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( )
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、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( )
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Ω,一直输电线每米长的电阻为0.01Ω,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R1上标有“12Ω,0.5A”,电阻R2上标有“18Ω,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R0。
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I1;
Ⅱ、____________,读出电流表的示数为I2; 请用I1、I2和R0表示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、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1.5 V的电路中时,通过干路的电流大约是0.46A
3、如图所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,电源电压不变,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、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()
A.电流表A1示数变小,电流表A2示数不变
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
D.电流表A1示数变小,电流表A2示数变大
6、某物理活动组想用“伏安法”测量一段合金丝的电阻,连接完实验电路,没有检查就进行了测量。
他们发现,通过移动滑动变阻器得出的结果是,电流表的示数随着电压表示数的减小而增大,他们记录的测量结果如表所示,经仔细检查,所有器材均完好,只有一个元件接错了位置,接错的元件是
,他们所使用的电源电压是V,这段合金丝的电阻为Ω。
试验次数
电流表示数I/A
电压表示数U/V
1
0.2
2
2
0.24
1
7、小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R0,测量未知电阻Rx的阻值。
他选择了满足实验要求的器材,并连接部分实验电路,如图20所示。
小明测量思路为:
开关S1、S2闭合,S3 断开时,电压表的示数为U1。
开关S1、S3闭合,S2断开时,电压表的示数为U2;
(1)请你按照小明的思路,只添加一根导线 完成实验电路的连接。
(2)请你利用U1、U2和R0表示Rx。
Rx= 。