初中物理體會(huì)歐姆定律 Microsoft Word 文檔

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昆

明韋杰

歐姆定律是電學(xué)內(nèi)容的核心，是初中電學(xué)中最重要的規(guī)律之一。對其知識(shí)內(nèi)容的考察，重點(diǎn)和熱點(diǎn)一般是：串、并聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)；歐姆定律（過程和方法）的建立過程；靈活運(yùn)用歐姆定律對電路進(jìn)行分析、計(jì)算，解決所給各種電路的實(shí)際問題；伏安法測電阻的原理；電路圖、電表量程的選擇；電源電壓的選擇；同時(shí)也適當(dāng)考察一些非伏安法測電阻的方法及技巧。

此部分的考題大致有：⑴“探究電流與電壓、電阻關(guān)系〞試驗(yàn)⑵驗(yàn)證猜想的結(jié)果⑶直接應(yīng)用歐姆定律或運(yùn)用比例法求值⑷電路故障⑸電表示數(shù)變化問題┅需要關(guān)心的幾個(gè)問題：

1．確鑿理解I=U/R的物理含義；各變形公式的物理內(nèi)涵；U=IR的圖像是過原點(diǎn)的直線，直線的斜率為電阻大小。

2．記住串、并聯(lián)電阻、等效電阻的求法，其結(jié)論在分析變化電路時(shí)十分有用。

3．在簡化較為繁雜的串、并聯(lián)電路時(shí)，電路中的電壓表所在處畫成開路，電流表所在處看成用導(dǎo)線連接，簡單找出電阻間的連接關(guān)系。4．本部分計(jì)算題、填空題都圍繞歐姆定律進(jìn)行，但會(huì)用到電路串、并聯(lián)的電壓、電流關(guān)系以及電阻串、并聯(lián)結(jié)論。靈活應(yīng)用串聯(lián)電路中分壓原理和并聯(lián)電路中的分流原理，列比例式或方程時(shí)，可簡化計(jì)算。

5．對兩個(gè)主要試驗(yàn)，要熟悉所用儀器，電路連接要熟練，讀數(shù)要確鑿，數(shù)據(jù)處理要科學(xué)規(guī)范。對沒有學(xué)過的探究性試驗(yàn)要擅長從題干中獲取信息，要會(huì)實(shí)現(xiàn)知識(shí)的有效遷延。解題時(shí)需注意的事項(xiàng)：

⑴切忌不分析明白物理過程，不明確公式中各物理量意義，亂套濫用公式。

⑵使用公式進(jìn)行分析和計(jì)算時(shí)，應(yīng)注意“同一性〞、“同時(shí)性〞，公式中的各物理量必需是對應(yīng)于同一電阻或同一段電路而言，加注角碼，避免混淆。

⑶分析過程要條理明白，每步求哪個(gè)物理量，用什么公式，已知哪些量，未知哪些量，這些未知量如何求出，須明白明白，否則會(huì)產(chǎn)生混亂，造成解題錯(cuò)誤或解不出來。

⑷書寫解答過程應(yīng)正確規(guī)范。包含寫明計(jì)算用的公式、關(guān)系式；寫清寫明各物理量單位，注意單位統(tǒng)一和必要的文字說明。實(shí)例體驗(yàn)：例題一：（2023年哈爾濱）在探究“電流與電壓關(guān)系〞的試驗(yàn)中，同學(xué)們進(jìn)行了交流與合作．

（1）如下圖，同學(xué)們在交流中提出甲、乙兩個(gè)探究思路，請對這兩個(gè)探究思

路進(jìn)行評估．

（2）請?jiān)O(shè)計(jì)一份記錄該試驗(yàn)數(shù)據(jù)的表格．

（解析）從操作方面評估：甲電路雖然簡

單，但需要改變電池的`個(gè)數(shù)，操作不便利。乙電路不需要拆裝，操作便利。從安全方面評估：甲電路的電壓成倍數(shù)變化，簡單燒壞電源或電流表；乙電路有滑動(dòng)變阻器保護(hù)電路。從收集數(shù)據(jù)方面評估：甲電路不能選取任意數(shù)據(jù)，結(jié)論具有特別性；

乙電路可任意選取數(shù)據(jù)，結(jié)論具有普遍性。

例題二：如下圖電路中，R1=l0Ω，R2的最大阻值為20Ω。電源兩端電壓為6V。當(dāng)變阻器滑片P從a移動(dòng)到b端時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)變化分別為多少？

（解析）“P→a點(diǎn)〞時(shí)，R2被短路，電壓表

示數(shù)Ua=0；電流表示數(shù)Ia=U/R=6V/l0Ω=0.6A。

“P→b點(diǎn)〞時(shí)，R1和R2max串聯(lián)，R總=R1+R2max=l0Ω+20Ω=30Ω，電流表示數(shù)Ib=U/R總=6V/30Ω=0.2A；

U1=I1R1=0.2A×l0Ω=2V，電壓表示數(shù)U2max=U-U=6V-2V=4V。

例題三：研究說明，有些金屬電阻的阻值會(huì)隨溫度的變化而變化，物理學(xué)中利用這類金屬的特性可以制成金屬電阻溫度計(jì)，它可以用來測量很高的溫度，其原理如下圖。圖中電流表量程為0～15mA（不計(jì)其電阻），電源的電壓恒為3V，R′為滑動(dòng)變阻器，金屬電阻作為溫度計(jì)的測溫探頭，在t≥0℃時(shí)其阻值Rt隨溫度t的變化關(guān)系為Rt=100+0.5t（單位為Ω）。

（1）若要把Rt放入溫度為0℃處進(jìn)行測量，使電流表恰好達(dá)到滿量程電流15mA，則這時(shí)滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值為多大？

（2）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)把測溫探頭Rt放到某待測溫度處，電流表的示數(shù)恰為10mA，則此時(shí)Rt的阻值為多大？對應(yīng)的溫度為多高？

（3）保持（1）中滑動(dòng)變阻器R′接入電路的阻值不變，當(dāng)被測溫度為600℃

時(shí)，電路消耗的電功率為多大？

（4）若把電流表的電流刻度盤換為對應(yīng)的溫度刻度盤，則溫度刻度的特點(diǎn)是什么？

A

RtR′P測溫探頭

（解析）⑴金屬電阻Rt在0℃時(shí)阻值為R0=100Ω，Im?代入數(shù)據(jù)得：R′＝100Ω⑵I?URt?R/UR0?R/

代入數(shù)據(jù)得：Rt＝200ΩRt=100+0.5t

代入數(shù)據(jù)得：t＝200℃⑶Rt′=100+0.5t′＝400Ω電路消耗的總功率P＝

U?Rt?R?2

代入數(shù)據(jù)得P=0.018W⑷電流刻度值越小對應(yīng)的溫度刻度值越大

真題欣賞：

1．（梅州）在“研究電流跟電壓、電阻的關(guān)系〞，同學(xué)們設(shè)計(jì)如圖8電路圖，其中R為定值

電阻，R’為滑動(dòng)變阻器，試驗(yàn)后，數(shù)據(jù)記錄在表一和表二中。

表一

電壓/VR=5Ω電流/A表二

電阻/ΩU=3V電流/A0.60.30.2（1）根據(jù)表中試驗(yàn)數(shù)據(jù)，可得出如下結(jié)論：

由表一可得：_________________________________________________。由表二可得：_________________________________________________。

510150.20.40.61.02.03.0（2）在研究電流與電阻關(guān)系時(shí)，先用5歐的定值電阻進(jìn)行試驗(yàn)，使電壓表的示數(shù)為3V，再換用10歐的定值電阻時(shí)，某同學(xué)沒有改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，合上開關(guān)后，電壓表的示數(shù)將__________3V（選填“大于〞、“小于〞或“等于〞）。此進(jìn)就向__________（選填“右〞或“左〞）調(diào)理滑片，使電壓表的示數(shù)仍為3V。

答：（1）電阻一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與兩端電壓成正比；電壓一定時(shí)，導(dǎo)體中的電流與電阻成反比。（2）大于；右。

2．（株洲市）某試驗(yàn)小組的小劉和小李兩位同學(xué)先后利用圖15所示電路測量一定值電阻Rx（不考慮溫度對電阻的影響），圖中連接電壓表的線未畫出。試驗(yàn)時(shí)，閉合開關(guān)，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，得到電流表和電壓表的示數(shù)分別如表一和表二所示。經(jīng)檢查與核對，他們的試驗(yàn)操作與數(shù)據(jù)記錄都確鑿無誤。根據(jù)表中數(shù)據(jù)解答以下問題：

表一：小劉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)電流表示數(shù)/A0.100.200.30電壓表示數(shù)/V1.02.03.0圖15

表二：小李的試驗(yàn)數(shù)據(jù)電流表示數(shù)/A0.300.400.50電壓表示數(shù)/V3.02.01.0A0.63RxV315

（1）比較表一和表二可知，當(dāng)電流表示數(shù)增大時(shí)，在小劉的試驗(yàn)中，電壓表的示數(shù)是

增大的，而在小李的試驗(yàn)中電壓表的示數(shù)卻是減小的，請你簡要分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。

（2）請?jiān)趫D中將小李的試驗(yàn)電路連接完整。（3）試求定值電阻Rx以及電源電壓U。

答：（1）分析小劉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，電流與電壓成正比，電壓與電流的比值一致，可見電壓表一定是接在定值電阻兩端；而小李的試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明，隨著滑動(dòng)變阻器阻值減小，電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減小，電壓與電流的比值減小，可見電壓表一定是接在滑動(dòng)變阻器兩端。因此電壓表的測量對象不同是產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因。

（2）如圖4所示。（要求“+〞“－〞接線柱連線正確無誤，但量程選擇可不做要求）

（3）方法一

根據(jù)表一，由歐姆定律得

Rx=Ux/I=1.0V/0.1A=10Ω

在小李的試驗(yàn)中，由歐姆定律及電壓分派得

U=U1+I1Rx

在表二中任意選擇一組數(shù)據(jù)并將表一中求得的Rx=10Ω代入得

U=6V

RxV3A.3圖4

方法二

在小李的試驗(yàn)中，由歐姆定律及電壓分派得U=U1+I1RxU=U2+I2Rx

在表二中任意選擇兩組數(shù)據(jù)代入，解得

Rx=10ΩU=6V

練習(xí)穩(wěn)定：

1．下圖是小強(qiáng)在做“探究串聯(lián)電路中電流、電壓特點(diǎn)〞試驗(yàn)時(shí)連接的實(shí)物電路。當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，發(fā)現(xiàn)燈L1不亮、燈L2亮，電流表和電壓表均有讀數(shù)。則出現(xiàn)此故障原因可能是：A、L2斷路B、L2短路C、L1斷路D、L1短路

2．在一次用伏安法測電阻的試驗(yàn)中，測得電流表示數(shù)為0.16A，電壓表示數(shù)如下圖，則電

阻兩端電壓為V，電阻的阻值是Ω。

第18題圖）

3．小明同學(xué)用圖19甲所示的電路來驗(yàn)證“電流與電阻的關(guān)系〞，所用器材有：電壓恒為3V的電源，阻值為5Ω、10