2021年中考物理复习课件第17课时《欧姆定律》

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第17课时┃ 欧姆定律
1. 电阻电阻表示导体对电流的____________作用，电阻越________，对电流的阻碍作用越大．电阻的国际单位是________，简称________，符号是________．比这个单位大的还有________、________.
2．影响导体电阻的因素(1)导体的电阻是导体本身的一种属性，它的大小取决于导体的________、________和____________，与所加的电压和导体中通过的电流无关．(2)导体的电阻还跟________有关，大多数导体的电阻随温度升高而________，少数导体的电阻随温度的升高而减小．
[注意] 研究导体的电阻跟哪些因素有关的实验运用的物理研究方法是____________法．
3. 导体和绝缘体的比较
各种酸、碱、盐的水溶液
(2)原理及作用：通过改变__________________________来改变接入电路的电阻，从而改变电路中的电流．(3)使用方法：①串联在电路中；②两接线头要接在______________两接线柱上．
(4)使用注意事项：使用前，应先观察滑动变阻器铭牌上标明的__________和允许通过的______________，电流不要超过允许通过的最大值，以免变阻器被烧坏；滑动变阻器在接入电路时，应把滑片P移到变阻器电阻值的________位置，使电路中电流最小，以保护电路．
2. 电阻箱(1)读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的阻值．(2)滑动变阻器和电阻箱的比较：
1．内容导体中的电流与导体两端的电压成________，与导体的电阻成________．2．表达式：__________．
3．对欧姆定律的理解(1)在________一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成__________．(2)在________不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成________．
[注意] (1)在使用欧姆定律时要注意：①同一性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的，不可乱套公式．②同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是同一时刻的数值，若由于某种原因，电路中的电压或电阻发生了变化，则电流也相应变化．
例1[2017•长沙]关于导体的电阻，下列说法中正确的是(　　)A．导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用B．导体的电阻越大，说明它对电流的阻碍作用越小C．相同条件下，铜导线比铁导线的导电性能好，说明导体的电阻与材料有关D．导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
例2 [2017•徐州] 灯泡调光时，旋动旋钮，滑片在弧形电阻丝上滑动，即可调节灯泡亮度，这是通过下列哪个因素来改变电阻丝接入电路中电阻的(　　)A．长度 B．横截面积 C．材料 D．温度
[解析] 滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中的电流，从而达到调节灯泡亮度的目的．
变式1　如图17－2所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图，当滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小的是(　　)
[解析] 滑动变阻器是通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻大小的，因此采用“一上一下”的接线方式，起作用的是下接线柱和滑片之间的电阻丝．若滑片P向右滑动时，连入电路的电阻变小，则下接线柱应选用右端的，故选D.
变式2　[2016•黄冈]如图17－3甲所示为某可调节亮度的台灯，图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度，下列分析正确的是(　　)A．电位器与灯泡并联B．电位器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变灯泡亮度的C．若只将a、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮D．若只将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变暗
[解析] 电位器的工作原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻；要改变灯泡的亮度，电位器需与灯泡串联；观察题图，若将a、c接入电路，则通过滑片的滑动不能改变电位器接入电路的电阻，因此不能改变灯泡亮度；若将b、c接入电路，顺时针转动旋钮时，接入电路的有效电阻长度变短，电阻变小，灯泡变亮.
变式3　如图17－4是一个自动体重测试仪的工作原理图，有关它的说法正确的是(　　)A．体重测试仪电路由于缺少开关，始终处于通路无法断开B．体重示数计是用电压表改装成的C．体重测试仪所测体重越大，电路消耗的电功率越小D．体重测试仪所测体重越大，电路中的电流越大
[解析] 当自动体重测试仪不工作时，滑片位于绝缘层的位置，电路断路，故A错误．由题图可知，体重示数计串联在电路中，所以体重示数计是用电流表改装成的，故B错误．当测试的体重越大时，电路中的电流越大，而电源电压不变，由P＝UI可知，电路消耗的电功率越大，故C错误、D正确．
探究2　对欧姆定律的理解及简单计算
例4 当一导体两端的电压为8 V时，通过它的电流为0.5 A，则该导体的电阻为________Ω，当该导体两端的电压为0 V时，则该导体的电阻为________Ω.
变式　 小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图17－5所示的电路，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.6 A；在同时闭合S、S1时，电流表的示数为0.9 A，电源电压不变，求：(1)电源电压．(2)电阻Rx的阻值．
变式　 小林用一个电流表和一个阻值为10 Ω的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值，设计了如图17－5所示的电路，在只闭合S的情况下，电流表的示数为0.6 A；在同时闭合S、S1时，电流表的示数为0.9 A，电源电压不变，求：(2)电阻Rx的阻值．
例5 [2017•广东]如图17－6所示，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
探究3　串、并联电路中电阻的特点及“分流”“分压”
例6 如图17－7所示的电路中，电源电压U＝6 V且恒定不变，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，开关闭合后，通过R1的电流为________A，R2两端的电压为________V；若将R1、R2并联后仍接在该电源两端，则通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝________．
例7 [2017•北京]如图17－8所示的电路中，电源电压保持不变，R2为定值电阻．闭合开关S，在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列四个选项中，判断正确的是(　　)A．电压表、电流表示数均变大B．电压表、电流表示数均变小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
探究4　动态电路的分析
[解析] 由题图可知两电阻串联，电流表测电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，滑动变阻器连入电路的电阻增大，电路中的总电阻增大，则电路中的电流减小，定值电阻两端的电压减小，滑动变阻器两端的电压增大，所以电压表的示数变大，电流表的示数变小．
变式1　如图17－9所示，R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，电源电压保持不变，当滑动变阻器R2的滑片P向b端滑动时，以下说法正确的是(　　)A．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变小，电流表A2的示数变大B．电压表V的示数变小，电流表A1的示数变大，电流表A2的示数变小C．电压表V的示数变大，电流表A1的示数不变，电流表A2的示数不变D．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变小，电流表A2的示数不变
变式2　[2017•江西]如图17－10所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是(　　)
A．电压表示数变大，电流表示数变大B．电压表示数变小，电流表示数变小C．电压表示数变小，电流表示数变大D．电压表示数变大，电流表示数变小
[解析] 从题图中可知，电压表测的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流会变大，定值电阻R两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小．
变式3　如图17－11所示是油量自动测定装置的示意图，O为杠杆支点，R0为定值电阻，电源电压不变，Rx是滑动变阻器，当闭合开关S后(　　)
A．滑动变阻器Rx连入电路的阻值随油量的增加而增大B．电流表的示数随油量的增加而减小C．电压表的示数随油量的增加而增大D．电压表改装成油量表刻度均匀
突破1　探究影响导体电阻大小的因素
例1 在探究影响导体电阻大小的因素时，小强、小丽两位同学的猜想如下：①导体的电阻与导体的长度有关；②导体的电阻与导体的横截面积有关；③导体的电阻与导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝(规格、材料如下表)，为了验证上述猜想，他们设计了如图17－12甲所示的实验电路．
(1)为了验证上述猜想①，应该选用编号为________的两根电阻丝进行实验；如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，是为了验证猜想________(填序号)；分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是长度和横截面积相同时，________________________________________________________________________.(2)有同学认为：可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况，老师指出此实验中这种方法不可取，这是因为________________________________________________________________________
导体的电阻与导体的材料有关
电源电压一定时，所选电阻丝的阻值相差太小，灯泡亮度变化不明显
(3)在最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，这样是为了________(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻．(4)要进一步探究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图乙、丙所示，但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差________，解决这一问题的措施是__________________________________
(5)此实验我们采用的研究方法是______________．许多实验都用到这种方法，请再举两例：__________________________________；___________________________________.(6)把A、B两导线首尾相连后再接入电路中，会发现电流表示数比只接A时变得更小，说明两导线串联后的电阻值将________(选填“变大”“变小”或“不变”)．
探究滑动摩擦力大小与什么因素有关
探究压力的作用效果与什么因素有关
小明也想探究“影响导体电阻大小的因素”，他设计了如图17－13所示的电路．
(7)在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是________．(8)为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察________________．(9)另有甲、乙两位同学分别对小明的电路进行了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为________同学的改进更好一些，理由是__________________．
突破2 探究电流、电压、电阻的关系
例2 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源(电压恒为4.5 V)，电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”)，导线若干。(1)请用笔画线表示导线，将图17－14中的实验电路连接完整。
[解析] (1)根据电源电压和定值电阻的阻值可知电路中的最大电流是0.45 A，所以电流表选0～0.6 A量程。
(2)在连接电路时，开关应______、滑动变阻器处于__________的位置。(3)实验时，先在a、b间接入10 Ω的电阻，移动滑片P，使电压表的示数为3 V，并记录相应的电流值；再改接15 Ω的电阻，此时滑片P应向____(选填“c”或“d”)端移动，这样移动滑片的目的是________________________________。
使定值电阻两端的电压保持3 V不变
[解析] (3)实验时，先在a、b间接入10 Ω的电阻，移动滑片P，使电压表示数为3 V，并记录相应的电流值；再改接15 Ω的电阻，由于a、b间电阻变大，故所分电压变大，所以要保持电压表示数仍为3 V，应使滑动变阻器分压变大，将滑片向c端移动，其目的是保持定值电阻两端的电压为3 V不变。
例2 在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中，老师提供的器材有：电源(电压恒为4.5 V)，电流表、电压表和开关各一个，四个定值电阻(10 Ω、15 Ω、20 Ω、30 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　1 A”)，导线若干。(4)本实验需在a、b间先后接入上述四个定值电阻，为完成整个实验，应该选取规格为_______________的滑动变阻器。(5)通过实验获取数据，得到如图22－14所示的导体中的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得出结论：__________________________________________________________________。
电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比
【实验拓展】 小兰同学利用实验装置探究电流与电压的关系：(6)小兰同学根据如图17－16甲所示的电路图连接了部分实物图，现请你按图甲把图乙中未完成的部分连接起来。(7)该同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3 V，则电路中出现的故障可能是___________。
[解析] (6)滑动变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变小，电阻变大，所以滑动变阻器应接左下的接线柱；电流表与电阻串联，根据实际情况，电流表应选择0～0.6 A的量程。(7)闭合开关S，发现无论怎样移动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3 V，则电路中出现的故障可能是电阻R0断路。
(8)小兰排除故障后继续实验，通过调节滑动变阻器改变定值电阻R0两端的电压，测得电流、电压的值如下表所示：分析表中的数据可以得出结论：___________________________________________。
(9)以下实验与“探究电流与电压的关系”进行多次测量的目的不相同的是____。A．探究影响滑动摩擦力大小的因素B．探究杠杆的平衡条件C．刻度尺测物体的长度D．探究阻力对物体运动的影响
电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比
[解析](8)根据题表中的数据可知电阻不变，导体中的电流与它两端的电压成正比。(9)C选项多次测量是为了求平均值减小误差，A、B、D选项多次测量是使实验结论具有普遍性。
突破3 伏安法测电阻
保护电路，改变电路中的电流及定值电阻两端电压
例3 小刚和小雄利用如图17－17甲所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5 V。(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整，要求滑片P向右滑，灯变暗。(2)闭合开关，小刚移动滑片，发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是小灯泡_______。(3)排除故障后，小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5 V、2 V、2.5 V，计算出对应的电阻R1、R2、R3，然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2 V时的电阻。他的做法_______(选填“正确”或“不正确”)。
(4)小刚则根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像(如图乙所示)。由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω(保留一位小数)，进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而________(选填“增大”或“减小”)。
(5)完成上述实验后，小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，闭合开关，测得几组数据如下表。第3次实验时电流表示数如图丙所示，电流表的示数为________A。第2次实验后，算出的电阻值是________Ω，第3次实验后，算出的电阻值是________Ω，待测电阻值为________Ω。