1、第 17 课时 欧姆定律,UNIT SIX,考点一 探究:电流与电压、电阻的关系,控制变量法,电流与电压,电流与电阻,正,反,改变电阻两端的电压,保护电路,保持定值电阻两端的电压不变,保护电路,考点二 欧姆定律及其应用,正比,反比,U=IR,长度,大,横截面积,小,之和,R串=R1+R2+Rn,之和,（续表）,nR0,考点三 伏安法测电阻,电流表示数,/知识纵横/ 串联“分压”与并联“分流”,探究一 对欧姆定律的理解,C,例2 2018呼和浩特 早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流、导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,
2、并于1827年在动电电路的数学研究一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=E(S表示导体中的电流;E表示导体两端的电压;表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是 ( ) A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比 B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比 C.电导率反映的是导体对电流的导通作用 D.电导率的大小是由加在导体两端的电压与通过导体的电流决定的,C,C,探究二 串、并联电路中电阻的特点及“分流”“分压”,例3 关于图17-1中各物理量的关系有以下描述:图17-1 I1=I2=I3=I4,U1=U2=
3、U3=U4, U3=U1,U2U4,I1=I2,I2I4。 正确的是 ( ) A. B. C. D.,A,例4 如图17-2所示是在探究通过电阻的电流跟其两端电压的关系的实验时,小明同学画出的两个阻值不同的电阻的电流随电压变化的I-U图像,下列说法正确的是 ( )图17-2 A.R1R2 B.R1、R2串联后总电阻的I-U图像在区域 C.R1、R2并联后总电阻的I-U图像在区域 D.R1、R2并联后总电阻的I-U图像在区域,D,【变式】 2018常德 如图17-3所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,电流表A1 、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”“3”),闭合开关S后,调节
4、滑片P,使两电流表指针所指位置相同,下列说法正确的是( )图17-3 A.电流表A1、A2示数之比为14 B.通过R0与R1的电流之比为41 C.R0与R1两端的电压之比为14 D.R0与R1的阻值之比为41,D,例5 在如图17-4所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向左移动时,三个电表的示数变化情况是 ( ) A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数变大,电压表V2的示数变小 B.电流表A的示数变大,电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大 C.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变,电压表V2的示数变大 D.电流表A的示数变大,电压表V1的示数不变,电压表V2
5、的示数变小,探究三 动态电路的分析,D,【变式】 2018广安 如图17-5所示的电路,电源电压恒为4.5 V,电流表的量程为00.6 A,电压表的量程为03 V,定值电阻R的阻值为5 ,滑动变阻器的最大阻值为50 。闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是 ( ) A.若滑片P向左移,电流表的示数变小 B.电压表与电流表的比值不变 C.滑动变阻器允许的调节范围是2.550 D.电流表的变化范围是0.30.6 A,例6 如图17-6所示是电阻A、B的I-U图像。由图可知:B电阻的阻值是 。将电阻A、B串联后接入电路,当通过A的电流为0.3 A时,A和B两端的总电压是 V。将电阻A、B并
6、联后接入某电路,当通过B的电流为0.2 A时,A两端的电压是 V。 图17-6,探究四 欧姆定律的应用,10,4.5,2,例7 2017衡阳 小林用一个电流表和一个阻值为10 的电阻R0来测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图17-7所示的电路。在只闭合开关S的情况下,电流表的示数为0.6 A;再同时闭合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。,实验突破,突破1 探究电流与电压、电阻的关系,【考点归纳】 (1)能够根据电路图连接实物图。图17-8 (2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片应滑至阻值最大处。 (3)电表的使用和读数:根据
7、定值电阻的阻值和电源电压选择合适的电流表量程;根据电源电压和定值电阻阻值与滑动变阻器最大阻值的比例关系,选择合适的电压表量程。会选择合适的滑动变阻器。 (4)控制变量法的运用:探究电流与电压的关系时控制电阻不变;探究电流与电阻的关系时控制电阻两端的电压不变。,(5)滑动变阻器的作用:探究电流与电压的关系时改变定值电阻两端的电压;探究电流与电阻的关系时保持不同定值电阻两端的电压不变。 (6)实验表格的设计和数据的处理:可计算使用的定值电阻的阻值或计算定值电阻两端的电压;根据实验数据描绘U-I图像;根据实验数据或图像总结实验结论。 (7)多次实验的目的:使实验结论具有普遍性。 (8)实验结论:在电
8、阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。 (9)不能用小灯泡替代定值电阻探究电流与电压的关系的原因:灯丝电阻受温度的影响。,例1 原创 某实验小组用如图17-9甲所示的实验器材探究“电流与电压、电阻的关系”。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,三个定值电阻(5 、10 、20 ),两个滑动变阻器(规格分别是“5 2 A”“20 1 A”),导线若干。 实验探究分两步进行:一是保持 不变,探究电流与电压的关系;二是保持 不变,探究电流与电阻的关系。 图17-9,电阻,电压,(1)在图甲中,用笔画线代替导线,
9、将图中的电路连接完整。(导线不允许交叉)(2)连接电路时,开关S应处于 状态,滑动变阻器的滑片P应位于图中 (选填“A”或“B”)点,这样做的目的是 。 (3)图中丙、丁是小组同学根据实验数据绘制的图像,绘制图像时他们忘记标记物理量,则其中正确表示电阻不变,电流随电压变化关系的图像是图 。表示电压一定,电流随电阻变化关系的图像是图 ;实验中运用了 法。 (4)小明使用规格为“10 ”的定值电阻和规格为“20 1 A”的滑动变阻器,通过实验得出了表一中的数据,请读出图乙中两表的示数,记在表中最后一列的空格处。,断开,B,保护电路,丁,丙,控制变量,表一,(5)老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,你
10、认为是第 (填写实验序号)组,理由是 。 (6)小丽通过实验得出了表二中的数据,并且通过分析实验数据得出了:“在电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减小”的结论。小明观察并检查了小丽所连接的电路后,告诉小丽错误的原因。你认为原因可能是 。,2.4,0.24,1,即使滑动变阻器接入电路的阻值最大,电流表和电压表的示数也不可能为0.1 A和1 V,电压表并联在滑动变阻器两端,表二,(7)如果实验过程中电流表没有示数,而电压表的示数接近电源电压,请分析电路出现的故障可能是 。 (8)小花和小红通过实验得出了表三和表四中的数据,请将数据不全部分补全。,定值电阻R断路,表三 (电压表示数U= V恒定不
11、变),表四 (R= 恒定不变),4,5,小花在做表三中实验时,获得第1组实验数据后,要想得到第2组数据,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;这样移动滑片的目的是 。分析表三数据可得结论 。 小红在做表四中实验时,获得第1组实验数据后,要想得到第2组数据,应将滑片P向 (选填“A”或“B”)端移动;这样移动滑片的目的是 。根据表中数据分析,小红为完成整个实验,应该选取规格为 的滑动变阻器。分析表四数据可得结论: 。,B,保持定值电阻两端电压不变,A,改变定值电阻两端的电压,改变定值电阻两端的电压,“20 1 A”,电阻一定时,电流与电压成正比,突破2 伏安法测电阻,【实验梳理】,（续表）
12、,（续表）,（续表）,（续表）,例2 2018成都 某科技小组同学发现实验室有一只标有“X k”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究: (1)首先设计实验电路如图17-10甲所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(03 V、 015 V)、电流表A(00.6 A、03 A)、滑动变阻器(标有“50 1 A”字样)、开关、导线若干。实验后发现,该方案无法测出电阻Rx的阻值,其主要原因是。 (2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量 电阻Rx阻值的实验方案。小李设计的电路图如图乙所示,其中定 值电阻R0=2 k。他连接电路
13、后,闭合开关S1、断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2 V,与两节新干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3 V),可估算出电压表自身的电阻为 k。,电流太小,无法用电流表直接测出,4,(3)小组其他同学设计的实验电路如图17-11所示,在电源电压恒定且已测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,再测出Rx阻值的电路是 。 图17-11,C,(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的方法是 。 A.改变电源电压 B.将R0换成50 的定值电阻 C.将电压表换成量程为00.6 A的电流表,A,【解析】 (1)待测电阻标有“X k”的字样,即电阻为几千欧姆,电源电压为3 V,由欧姆定律知,(若为1 k)通过其的最大电流为0.003 A,远小于电流表小量程的分度值(0.02 A),无法用电流表直接测出。 (2)闭合开关S1,断开S2,电压表与定值电阻串联,电压表示数U=2 V,定值电阻两端电压为3 V-2 V=1 V,电压表示数为定值电阻电压的2倍,根据分压原理,可估算出电压表自身的电阻为22 k=4 k。,
