第一部分 第十四章,第二课时 欧姆定律—2021届广东物理(沪粤版)中考复习课件
展开通过实验,探究电流与电压、电阻的关系.理解欧姆定律.
1. 实物图:如图1-14-13甲所示,请在虚框中画出对应的电路图.
(1) 探究“电流跟电压的关系”的实验:①控制__________不变,改变电阻两端的__________;②图象如图1-14-13__________所示;③实验结论:_____________________________________________________________;④滑动变阻器的主要作用是_______________________________.
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压
改变定值电阻两端的电压
(2)探究“电流跟电阻的关系”的实验:①控制导体两端的__________不变,改变_________________;②图象如图1-14-13__________所示;③实验结论:__________________________________________;④滑动变阻器的主要作用是_____________________________.
电压一定时,流跟导体的电阻成反比
控制电阻两端的电压不变
2. 内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成__________,跟导体的电阻成__________.(1)公式:__________,导出公式:_________、__________. (2)理解:①欧姆定律中的电流、电压、电阻是对于同一个电阻或同一段电路在同一时刻而言的,即同体性、同时性;②对于变形公式R= 的理解:a. 导体电阻可以用它来计算;b. 同一段电路,电流与电压成正比;c. 同一段电路,电阻的大小与电流和电压无关;③适用范围:欧姆定律只适用于纯电阻电路.
3. 电阻的串、并联:
1. (YH九上P83自我评价与作业5改编)根据欧姆定律可以得到公式R= ,关于这个公式的下列说法中,正确的是 ( )A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比C. 导体两端电压为零时,导体的电阻也为零D. 同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变
2. (YH九上P78活动改编)小明用如图1-14-14所示的电路探究电流与电阻的关系.
(1)用笔画线代替导线将图1-14-14甲中的实物图连接完整,并在虚线框中画出对应的电路图.
(2)实验时每次更换电阻,闭合开关后,观察电流表示数之前必须进行的操作:__________________________________________.(3)根据表中记录的实验数据判断,测量时电流表应该选择的量程是__________A. (4)根据表中的数据,在图1-14-15中画出I与R关系的图象.
调节滑片P使电压表的示数保持不变
3. (YH九上P83自我评价与作业3改编)某手电筒小灯泡两端的电压是2.5 V,用电流表测得流过小灯泡的电流为250 mA,求这个小灯泡的电阻是多少?
[10年4考:2012年(实验)、2016年(实验)、2018年(实验)、2020年(实验)考查] 【例1】用如图1-14-16所示电路,研究电流跟电压、电阻的关系,实验时,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中实验要求 ( ) A. 保持电路中的电流不变B. 保持电阻R两端的电压不变C. 保持滑动变阻器R2的滑片位置不变D. 保持电阻R1的电阻值不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
考点点拨:在探究电流与电压的关系时,保持电阻不变,滑动变阻器的作用主要是改变导体两端的电压.在探究电流与电阻的关系时,需要更换定值电阻,滑动变阻器的作用主要是保持导体两端的电压不变.这两个探究过程都采用了控制变量法.
1. (2020天津)如图1-14-17所示是某导体中的电流I跟它两端电压U的关系图象,该导体的阻值为 ( )A. 40 ΩB. 30 ΩC. 20 ΩD. 10 Ω
2. (科学素养·科学思维)(2020甘孜州)小刚用图1-14-18所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 Ω更换为10 Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是 ( )A. 保持变阻器滑片不动B. 将变阻器滑片适当向左移动C. 将变阻器滑片适当向右移动D. 适当增加电池的节数
[10年9考:2011年(填空)、2012年(填空)、2013年(实验)、2014年(综合)、2015年(选择)、2016年(填空)、2017年(填空)、2018年(选择)、2019年(选择)考查]【例2】当加在某导体两端的电压为4 V时,通过它的电流为0.4 A,当加在它两端的电压为6 V时,该导体的电阻为__________Ω,导体中通过的电流为__________A.当导体两端电压为零时,导体的电阻为__________Ω.
考点点拨:运用欧姆定律进行简单计算时,需要明确是相对于同一段导体同一时刻的物理量,且单位必须用国际主单位.
3. 小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,将记录整理的实验数据绘制成如图1-14-19所示U-I关系图象. 请你根据图象计算甲的电阻是__________Ω,乙的电阻__________Ω.
4. 在相距10 km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100 Ω. 现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图1-14-20所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0 V时,电流表示数为80 mA,则短路位置距离甲__________km.
[10年10考:2011年(填空)、2012年(填空)、2013年(实验)、2014年(综合)、2015年(选择)、2016年(填空)、2017年(选择)、2018年(选择)、2019年(选择和计算)、2020年(计算)考查]【例3】两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图1-14-21所示,甲的电阻为________Ω;将甲和乙串联后接在电压为3 V的电源两端,电路的总电流为________A.
考点点拨:(1)看清图象中横、纵坐标所表示的物理量,弄清坐标上的分度值.(2)明确图象所表达的物理意义,利用图象的交点坐标、倾斜程度等进行分析、推理、判断和计算.(3)根据图象把题目中的问题计算出结果或做出判断性结论.
5. 如图1-14-22所示,电源电压为3 V保持不变,闭合开关,电压表示数为2 V. 下列选项符合题意的是 ( )A. 电压表测R2两端电压B. R1、R2组成并联电路C. 若开关断开,电压表示数为0D. R1、R2电阻之比为2∶1
6. 如图1-14-23所示是电阻R甲和R乙的I-U图象,分析可知下列说法中错误的是 ( )A. 当R甲两端电压为0 V时,R甲的阻值是10 ΩB. 当R乙两端电压为2 V时,通过R乙的电流为0.1 AC. 当两电阻并联时,通过R甲和R乙的电流之比为1∶2D. 当两电阻串联时,R甲和R乙两端的电压之比为1∶2
【例】(科学素养·科学探究)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图1-14-25甲所示的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3 V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10 Ω、20 Ω、50 Ω的定值电阻各一个,标有“20 Ω1 A”字样的滑动变阻器,导线若干.
(1)请你根据图1-14-25甲电路图,用笔画线代替导线将图1-14-25乙中的实物连接完整.
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于__________状态.闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最__________(填“左”或“右”) 端.(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是__________________________________.
(4)故障排除后,小华先把10 Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10 Ω的电阻,改换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图1-14-25丙所示,其示数是________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向__________(填“左”或“右”) 端移动,使电压表的示数为__________V.
(5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是( )A. 滑动变阻器的阻值太大B. 电压表量程选小了C. 滑动变阻器的阻值太小D. 滑动变阻器烧坏了
(6)本实验中滑动变阻器的作用是________________________________________________________.(7)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据,作出了如图1-14-25丁所示的电流I随电阻R变化的关系图象,分析图象得出了电流与电阻的关系是_____________________________________________________.(8)小华继续探究“电流与电压的关系”,应控制不变的量是______________________.
(9)另一组的小明探究电流与电压的关系时,连接好电路的最后一根导线时,小灯泡立刻发出微弱的光亮.导致上述现象的不规范操作是__________________________________.小明找出原因后,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流值与电压值不成正比,检查两电表均无故障,你认为可能的原因是_______________________.
连接电路时开关没有断开
【例1】关于电压、电流、电阻三个物理量的说法中,正确的是( )A. 由U=IR可知,导体两端的电压跟通过它的电流成正比,跟这个导体的电阻成反比B. 由I= 可知,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比C. 由R= 可知,导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟通过它的电流成反比D. 以上说法都不对
考点点拨:导体的电阻是导体本身的一种性质,其大小是由导体的材料、长度和横截面积决定的,而与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关.我们只不过是利用这个公式测量与计算导体的电阻值.对同一导体来说 是不变的,但对于不同的导体 一般不同.
1. 从欧姆定律可导出R= ,下列说法正确的是 ( )A. 当电压为0时,电阻为0B. 当电流增大2倍时,电阻减小2倍C. 当电压增大2倍时,电阻增大2倍D. 不管电压或电流如何变化,电阻不变
【例2】有一只小灯泡,它正常发光时灯丝的电阻是10 Ω,正常工作时电压是2.5 V,如果我们只有电压为6 V的电源,要使小灯泡正常工作,需要串联一个多大的电阻?
考点点拨:初中物理一般只涉及两个电阻的计算.例题中研究对象有三个:两个电阻和电源,因此在计算时一定要用相应的下角标区分不同的研究对象.
2. 如图1-14-26①所示是电阻甲和乙的I-U图象;②③是它们的部分电路连接示意图,下列说法错误的是 ( )A. 当电阻乙两端电压为2.5 V时,它的阻值和甲的阻值相等B. 图②中,当电压U为3 V时,乙的电阻为5 ΩC. 图③中,当电压U为2 V时,干路总电流为0.6 AD. 图③中,在电压U从0增大到2.5 V的过程中,通过甲、乙两电阻的电流之差先变大后变小
3. 两个电阻甲和乙,电阻值分别为20 Ω、40 Ω,将它们串联接入电路中,则甲、乙两电阻两端的电压之比为__________;将它们并联接入电路中,通过甲、乙两电阻的电流之比为__________.4. 电阻R1、R2串联,电源电压是10 V,R1两端电压为8 V,R1为10 Ω. 则R1中的电流等于__________A,R2等于__________Ω.5. 如图1-14-27所示,电源电压恒为12 V,闭合开关后,电压表示数为8 V,则两电阻阻值的比值R1∶R2=__________.
6. 如图1-14-28所示的电路中,电源电压恒定,R2=10 Ω,开关S、S1都闭合时,电流表示数为0.4 A;开关S闭合,开关S1断开时,电流表示数变为0.3 A. 则电源电压为__________V,电阻R1的阻值为__________Ω.
1. (2019年)如图1-14-29所示,灯泡L1、L2的电阻分别为10 Ω、20 Ω,闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则 ( )A. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1B. I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶1C. I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2D. I1∶I2∶=1∶2,U1∶U2=1∶2
2. (2017年)如图1-14-30所示电路中,电源电压为4.5 V,L1、L2是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为1.5 V,忽略温度对灯丝电阻的影响,则 ( )A. L2两端的电压为1.5 VB. L1两端的电压为1.5 VC. L1与L2的灯丝电阻之比为2∶1D. 通过L1与L2的电流之比为1∶2
3. (2020年)做“探究电流与电阻的关系”实验时,可供选择的器材有电压为6 V的电源,电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),开关,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻各1个,最大阻值分别为10 Ω和50 Ω的滑动变阻器各1个,导线若干.
(1)如图1-14-31所示的实验电路中,正确的是__________,应选用最大阻值为__________Ω的滑动变阻器. (2)若按图1-14-31乙所示电路图连接好电路后,闭合开关,可观察到电流表的指针__________(填“向右”“反向”或“几乎不”)偏转. (3)按正确电路图连接电路,闭合开关,电流表和电压表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片时,两表的示数均保持不变,经判断是接线有误,错误可能是________________________________.
滑动变阻器接了下端两个接线柱
(4)纠正错误后,依次更换定值电阻,并控制定值电阻两端电压为2.5 V进行实验. 请将记录实验数据的表格补充完整. ①U=__________V
4. (2018年)在“探究电流跟电压关系”的实验中.
(1)如图1-14-32甲所示,甲为__________,乙为__________. (均填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图1-14-32乙中电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动. (导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持__________不变,闭合开关时,调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据,如下表所示,请根据该图表中数据在图1-14-32丙中进行描点连线.
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是__________________________________________________________.
5. (2016年)物理课外兴趣小组利用如图1-14-33所示的电路图进行一些电学实验,其中电阻R有20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω、1 Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10 Ω1 A”.电源电压5 V保持不变.
(1)用笔画线代替导线将图中电流表准确接入电路.
(2)在做“探究导体的电流与电阻的关系”的实验时:① 选用哪三个电阻更合适?_______________________________.② 此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?_________________________________________________________.③ 按要求接入电阻后闭合开关,发现电流表指针几乎不动,电压表指针向右偏转且超过满刻度,原因可能是__________________.
5 Ω、10 Ω、15 Ω
(3)用一根导线代替电流表接入电路进行测量未知电阻Rx的实验.R先选用5 Ω电阻接入电路,移动滑动变阻器的滑片使电压表示数为2 V,然后保持滑动变阻器的滑片不动,用Rx代替5 Ω电阻接入电路,此时电压表示数为3 V,则Rx的阻值为__________Ω(保留小数点后两位).
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