第9講 歐姆定律-學案

第9講歐姆定律考標要求備考指津1.通過實驗探究電流與電壓、電阻的關系。2．理解歐姆定律，并能進行簡單的計算。3．學會用電流表和電壓表測電阻。4．知道兩個電阻串聯(lián)和并聯(lián)時，總電阻與各電阻的關系。中考考查的重點有：探究電流跟電壓、電阻的關系，歐姆定律，用伏安法測電阻。歐姆定律及有關實驗是近幾年考查的熱點問題。題型以選擇題、填空題、實驗探究題及計算題為主。預計在今后的中考中，利用歐姆定律分析簡單電路，滑動變阻器對電路的控制作用，伏安法測電阻的實驗探究過程，將是考查的熱點。考點梳理考點1電流與電壓、電阻的關系導體中的電流與導體兩端的______及導體的______有關，因此探究電流與它們的關系時，就采用“__________”。(1)器材：電源、開關、導線、____、______、__________、定值電阻(三個)。(2)電流與電壓的關系(只用一個定值電阻，保持電阻不變)①按電路圖連接電路；②閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使定值電阻R兩端的電壓成整數(shù)倍變化，并讀出對應的電流表的值，記入表格；③換用另一個定值電阻，重復上面的實驗。歸納結(jié)論：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成______。(3)電流與電阻的關系(保持電壓一定，改變定值電阻)①按電路圖連接電路；②閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使定值電阻R1兩端的電壓為U0，并讀出對應的電流表的值，記入表格；③斷開開關，分別用定值電阻R2、R3代替R1，并調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電壓表的示數(shù)仍為U0，并將相應電流表示數(shù)記入表格。歸納結(jié)論：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成______?？键c2歐姆定律及其應用(1)內(nèi)容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成______，跟導體的電阻成______。(2)公式：________其中U表示導體兩端的電壓，單位是伏特(V)；R表示導體的電阻，單位是歐姆(Ω)；I表示通過導體的電流，單位是安培(A)。(3)公式的變形：由I＝eq\f(U,R)變形可得①R＝eq\f(U,I)，這個公式表示導體的電阻在數(shù)值上等于導體兩端的電壓與通過它的電流的比值，但R是導體本身的屬性，______理解為導體的電阻與電壓成正比，與電流成反比。②U＝IR，說明導體兩端的電壓在數(shù)值上等于通過導體的電流與導體電阻的乘積，________電壓與電流成正比，因為電壓是電流形成的原因。溫馨提示(1)適用范圍：歐姆定律研究的是電源外部的一部分或全部純電阻電路。(2)物理量的同一性、同時性：I、U、R都是同一段導體或者同一段電路在同一時間的三個物理量。(4)電阻的串聯(lián)串聯(lián)電路總電阻____任一個分電阻，導體的串聯(lián)相當于增加了導體的____。串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和，即R＝______。(5)電阻的并聯(lián)并聯(lián)電路的總電阻______任一個分電阻，導體的并聯(lián)相當于增大了導體的________。并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和，即eq\f(1,R)＝__________。(6)串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點電路圖電流I＝I1＝I2I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2I＝I1＋I2＋…＋In電壓U＝U1＋U2U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2U＝U1＝U2＝…＝Un電阻R＝R1＋R2R＝R1＋R2＋…＋Rn若電阻均為r，則R＝nreq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)若電阻均為r，則R＝eq\f(r,n)電壓與電流分配關系eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)，eq\f(U1,U)＝eq\f(R1,R)eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)考點3測量小燈泡的電阻(1)實驗原理：R＝eq\f(U,I)(2)實驗電路圖：(3)實驗表格實驗次數(shù)U/VI/AR/Ω123(4)注意事項①在選取器材時，電流表的量程要______電路中的最大電流；滑動變阻器的最大阻值應略______或接近于小燈泡的電阻，以使調(diào)節(jié)效果明顯。②在連接電路時，要__________，將電流表、電壓表、滑動變阻器正確接入電路，并注意防止短路的發(fā)生。③在閉合開關前，應把變阻器的滑片移到________處，使電路中電流最小，目的是保證電路中各元件的安全。④注意把每次測量的結(jié)果和燈泡的發(fā)光情況記錄下來。⑤分析處理數(shù)據(jù)，對于測得的各組電壓值和電流值，計算出相應的電阻，然后比較幾次實驗測得的電阻，會發(fā)現(xiàn)燈泡變暗時，電阻變小。這不是測量誤差，而是因為隨著燈泡兩端的電壓減小，燈泡的溫度降低，從而使燈絲的電阻減小。自主測試1．利用如圖甲所示實驗電路，探究“通過導體的電流跟電壓的關系”時：(1)需要________個定值電阻。(2)滑動變阻器的作用是____________________________________________________。(3)利用實驗數(shù)據(jù)作出的I-U關系圖線，與圖乙中的________圖最接近。甲乙2．如圖所示是氣體酒精濃度測試儀原理圖，用于現(xiàn)場測試司機是否酒后駕車。其中電源電壓保持不變，R為定值電阻，R′為二氧化錫半導體型酒精氣體傳感器，其阻值隨氣體酒精濃度的增大而減小。若某次測試中電流表示數(shù)較大，則說明()A．氣體的酒精濃度較大，R′阻值較小 B．氣體的酒精濃度較大，R′阻值較大C．氣體的酒精濃度較小，R′阻值較小 D．氣體的酒精濃度較小，R′阻值較大3．如圖所示的電路，電源電壓不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片向右移動時()A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小，燈泡變暗B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大，燈泡變亮C．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小，燈泡變暗D．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大，燈泡變亮4．(2012·天津中考)根據(jù)要求完成測小燈泡電阻的實驗。器材：電池組、電流表、電壓表、滑動變阻器、小燈泡、開關各一個、導線若干。(1)請在虛線框內(nèi)畫出電路圖，用筆畫線代替導線完成圖甲電路連接。圖甲(2)實驗中，電流表和電壓表的示數(shù)如圖乙所示，電流表的示數(shù)為________A，燈泡的電阻為________Ω。圖乙重難突破1．如何正確理解歐姆定律I＝eq\f(U,R)和R＝eq\f(U,I)的區(qū)別：雖然從數(shù)學角度看不出這兩式有什么本質(zhì)上的區(qū)別，但它們的物理意義卻是不同的。I＝eq\f(U,R)表明導體中的電流跟導體的電壓成正比，跟導體的電阻成反比；若將公式R＝eq\f(U,I)也理解為導體的電阻跟這段導體兩端的電壓成正比，跟導體的電流成反比那就錯了。這是因為導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小是由導體的材料、長度和橫截面積決定的，而與導體兩端的電壓及通過導體的電流大小無關。也不是導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零，我們只不過是利用這個公式測量與計算導體的電阻值。對同一導體來說eq\f(U,I)是不變的，但對于不同的導體eq\f(U,I)一般不同。【例1】從歐姆定律可以導出公式R＝eq\f(U,I)，下列說法正確的是()A．當電壓U增大為原來的2倍時，電阻R也增大為原來的2倍B．當電流I增大為原來的2倍時，電阻R減小為原來的二分之一C．通過導體的電流若為零，電阻也為零D．即使導體兩端的電壓為零，電阻也不為零2．有關滑動變阻器動態(tài)變化問題我們在平時學習過程中，經(jīng)常會遇到這樣一類問題：電源電壓不變，由于可變電阻阻值變化，然后讓你判斷電路的電流、各電阻兩端的電壓以及電功率怎樣變化。對這樣的問題，可能感到非常棘手，其實這是有規(guī)律可循的。【例2】(2012·湖南株洲中考)如圖所示，閉合開關S后，當滑動變阻器的滑片P向上滑動時，各電表示數(shù)變化正確的是()A．電流表和電壓表的示數(shù)均變小 B．電流表和電壓表的示數(shù)均變大C．電流表示數(shù)變大、電壓表的示數(shù)不變 D．電流表示數(shù)變小、電壓表的示數(shù)不變3．解答圖象信息題【例3】一種電工工具由一個小燈泡L和一個定值電阻R并聯(lián)而成，通過L、R的電流跟其兩端電壓的關系如圖所示。由圖可得定值電阻R的阻值為________Ω；當把這個工具接在電壓為2V的電路兩端，L、R并聯(lián)的總電阻是________Ω。易錯剖析易錯點并聯(lián)電路中干路電流的取值【例】將兩個定值電阻R1“4Ω，1A”和R2“1Ω，2A”并聯(lián)起來使用，為使電阻不被燒壞，干路中的最大電流應不超過()A．2.5AB．1.5AC．3AD．2A1．(2012·湖南衡陽中考)在“探究電流與電壓關系”的實驗中，分別用R1、R2兩個電阻進行探究，并根據(jù)各自的試驗數(shù)據(jù)繪制出如圖所示的U-I關系圖象，從圖中可以看出R1與R2的大小關系是()A．R1＞R2 B．R1＝R2 C．R1＜R2 D．無法確定2．(2012·湖南岳陽中考)從2011年5月1日起，駕駛員醉酒后駕車要負刑事責任。酒精測試儀可檢測駕駛員是否酒后駕車，它的原理如圖所示。圖中R1為定值電阻，酒精氣體傳感器R2的電阻隨酒精氣體濃度的增大而減小。如果駕駛員呼出的酒精氣體濃度越大，那么測試儀的()A．電流表示數(shù)不變 B．電流表示數(shù)變大C．傳感器R2兩端的電壓變大 D．定值電阻R1兩端的電壓不變3．(2012·湖南婁底中考)高速公路收費站，現(xiàn)在對過往的超載貨車實施計重收費，某同學結(jié)合所學物理知識設計了如圖所示的計重秤原理圖，以下說法正確的是()A．稱重表其實是一個電壓表 B．電路中的R1是沒有作用的C．當車輛越重時，稱重表的示數(shù)越小 D．當車輛越重時，稱重表的示數(shù)越大4．(2012·湖南益陽中考)在如圖所示的電路中，電源電壓為6V，R1＝4Ω，閉合開關S后，電壓表讀數(shù)為2V，則電流表的示數(shù)為________A，電阻R2的阻值為________Ω。5．(2012·湖南衡陽中考)小亮在測定額定電壓為2.5V的小燈泡電阻的實驗中，得到了部分電壓表與電流表的示數(shù)，如下表所示：實驗次數(shù)1234電壓表示數(shù)/V1.01.52.02.5電流表示數(shù)/A0.120.150.20(1)請你用筆畫線代替導線，將實驗電路連接完整。(圖甲)(2)閉合開關后，滑動變阻器的滑片P移到某一位置時，電流表示數(shù)如圖乙所示，請把電流表的示數(shù)填入上表中的空格處。(3)由表格中的數(shù)據(jù)求出小燈泡正常發(fā)光的電阻為________Ω。(4)小亮把電路連接好以后，閉合開關發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片，電流表無示數(shù)，而電壓表有示數(shù)，且接近于電源電壓，則電路出現(xiàn)的故障是________斷路。1．某導體中的電流與它兩端電壓的關系如圖所示，下列分析正確的是()A．當導體兩端的電壓為0時，電阻為0B．該導體的電阻隨電壓的增大而減小C．當導體兩端的電壓為0時，電流為0D．當導體兩端的電壓為2V時，電流為0.6A2．如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關，將滑動變阻器的滑片向右滑動時，則()A．通過燈L的電流變小，變阻器兩端的電壓變小B．通過燈L的電流變大，變阻器兩端的電壓變大C．燈L兩端的電壓變小，通過變阻器的電流變小D．燈L兩端的電壓變大，通過變阻器的電流變小3．二氧化錫傳感器能用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測，它的原理是其中的電阻隨一氧化碳濃度的增大而減小。將二氧化錫傳感器接入如圖所示的電路中，則當二氧化錫傳感器所處空間中的一氧化碳濃度增大時，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I發(fā)生變化，其中正確的是()A．U變大，I變大B．U變小，I變小 C．U變小，I變大 D．U變大，I變小4．如圖所示，電源電壓保持不變，閉合開關S1、S2，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為0.6A，斷開S2后，電壓表示數(shù)變?yōu)?V，則R2的電阻和電源電壓分別是()A．10Ω、9VB．20Ω、6V C．20Ω、9V D．10Ω、6V5．如圖所示電路，電源電壓保持不變，三只電表均完好。開關S閉合后，發(fā)現(xiàn)只有兩個電表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，若電路中只有一個燈泡出現(xiàn)了故障，則可能是()A．電壓表V1示數(shù)為零，燈L1斷路 B．電壓表V1示數(shù)為零，燈L1短路C．電流表A示數(shù)為零，燈L2斷路 D．電流表A示數(shù)為零，燈L2短路6．如圖所示是小明設計的一個簡易電子身高測量儀的示意圖。其中，電源電壓恒為6V，保護電阻R0＝20Ω；R是一只固定著的、豎直放置的硬電阻棒、總長為40cm，其接入電路的電阻與接入電路的棒長成正比；金屬桿cd和MP(右端P是滑片)與電路接觸良好，電阻不計。小明用該測量儀對小聰、小英和小亮的身高進行了測量，其數(shù)據(jù)見下表。若已知小英測量時，滑片恰在電阻棒ab的中點位置，則根據(jù)題中提供的信息可知()小聰小英小亮A表示數(shù)I/A0.200.150.12V表示數(shù)U/V2.03.03.6身高h/m1.6A.電阻棒的總電阻是30ΩB．小聰?shù)纳砀呤?.7m，小亮的身高是1.5mC．小聰?shù)纳砀呤?.5m，小亮的身高是1.7mD．從理論上分析，該測量儀的身高測量范圍是1.2～1.8m7．小華用如圖所示的電路探究電流與電阻的關系。已知電源電壓為6V，滑動變阻器R2的最大電阻為20Ω，電阻R1為10Ω。實驗過程中，將滑動變阻器滑片移到某一位置時，讀出電阻R1兩端電壓為4V，并讀出了電流表此時的示數(shù)。緊接著小華想更換與電壓表并聯(lián)的電阻再做兩次實驗，可供選擇的電阻有15Ω、30Ω、45Ω和60Ω各一個，為了保證實驗成功，小華應選擇的電阻是________Ω和______Ω。8．小明按圖甲所示的電路圖連接實驗電路，測量電阻R的阻值。閉合開關S，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P后，觀察到電壓表和電流表的示數(shù)分別如圖乙、丙所示，則電阻R的阻值為________Ω。甲 乙 丙9．如圖所示的電路中，R2的阻值為3Ω。閉合開關之后，電壓表的示數(shù)為6V，電流表的示數(shù)為1A，則R1＝____Ω，電源的電壓為_