1、课时 19 欧姆定律,第七单元 电与磁,控制变量法,电流与电压,电流与电阻,电流,电压,正,电流,电阻,反,保持定值电阻两端的电压不变,保护电路,改变电阻两端的电压,保护电路,U=IR,正比,反比,之和,之和,长度,横截面积,小,大,电流表示数,知识纵横串联“分压”与并联“分流”,例1下列对欧姆定律公式 的理解错误的是 ( ) A.对某一段导体来说,导体中的电流跟它两端的电压成正比 B.在电压相同的条件下,不同导体中的电流跟电阻成反比 C.导体中的电流既与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关 D.因为电阻是导体本身的属性,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与电阻无关,D,例2 2017
2、淮安改编 如图19-1所示的电路,电源电压恒定,R1=20 ,R2=10 ,当开关S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6 A,求: (1)电源电压。 (2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数是多少。 (3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数是多少。,图19-1,(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数是多少。,(3)当S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数是多少。,变式1从欧姆定律可导出 ,则下列说法正确的是 ( ) A.当电压为0时,电阻为0 B.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,答案
3、D 解析 电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与其两端的电压和通过的电流无关。所以,当电压为0时、电流增大2倍时、电压增大2倍时,电阻的阻值都不变,故A、B、C错误,D正确。,变式2 2017广州 关于图19-2中各物理量的关系有以下描述: I1=I2=I3=I4 U1=U2=U3=U4 U3=U1、U2U4 I1=I2、I2I4 其中正确的是 ( ) A. B. C. D.,图19-2,答案A,变式3如图19-3所示的电路中,电源电压恒为30 V,电阻R1为15 。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5 A。求: (1)通过电阻R1的电流。 (2)电阻
4、R2的阻值。,图19-3,(2)电阻R2的阻值。,例3如图19-4所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,V1 、V2为实验室电压表(接线柱上标有“-”“3”和“15”),闭合开关S后,调节滑片P,使两电压表指针所指位置相同。下列说法中正确的是 ( ) A.电压表V1 与V2示数之比为15 B.通过两电阻电流之比为41 C.R0与R1两端电压之比为15 D.R0与 R1的阻值之比为14,图19-4,答案D 解析 当闭合开关S后,两电阻串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测定值电阻两端的电压,当两表指针位置相同时,它们的示数不相等,电压表V1与V2示数之比为51,故A错误。两电阻是串联的,通过
5、它们的电流之比是11,故B错误。此时R0与R1两端电压之比为14,故C错误。当电流一定时,电压与电阻成正比,所以R0与R1的阻值之比为14,故D正确。,例4如图19-5所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中 ( ) A.电压表V1示数变大,电压表V2示数变大,电流表A的示数变大 B.电压表V1示数不变,电压表V2示数变大,电流表A的示数变小 C.电压表V1示数不变,电压表V2示数变小,电流表A的示数变大 D.电压表V1示数变小,电压表V2示数变大,电流表A的示数变小,D,图19-5,变式光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图19-6所示是某小区门口利用光敏电阻
6、设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。则 ( ) A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低 B.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R2的电流变大 C.当仅增大R2 连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大 D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压,图19-6,A,例52017内江 某同学连接的电路如图19-7所示,闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器,灯泡L1、L2都不亮。他用电压表进行电路故障检测(故障只有一处),把电压表并联接在某两点之间,测试结果如表所示。则可以判定电路中的故障是 ( ) A.灯泡L1短路 B.灯泡L2短路 C.de段
7、断路 D.be段断路,图19-7,答案C 解析 电路故障有短路和断路两种,电路中L1和L2串联,若其中一只灯泡短路,另一只灯泡会亮,由此可排除短路问题,故A、B错误。电压表并联在ae两点间时有示数,说明ae两点到电源两极之间为通路,当并联在ad两点间时,没有示数,说明a、d两点到电源两极之间存在断路,综上所述,de段断路,C正确、D错误。,变式如图19-8所示的电路中,开关S闭合后,若L1的灯丝突然烧断,会发生的现象是 ( ) A.L1、L2、L3均熄灭,电压表、电流表示数均为零 B.L1、L2均熄灭,L3仍发光,电压表、电流表示数均变大 C.除L1不亮外,其余一切无任何变化 D.L1、L2、
8、L3均熄灭,电压表示数变大,电流表示数几乎为零,D,图19-8,例6如图19-9所示,电源电压恒定,小灯泡L上标有“2 V 1 W”的字样,滑动变阻器R2的最大阻值为50 。 (1)求小灯泡正常发光时的电阻。 (2)断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的 位置时,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压。,图19-9,(1)求小灯泡正常发光时的电阻。,(2)断开开关S1,闭合开关S、S2、S3,将滑片P移到距a端的长度为总长ab的 位置时,小灯泡L恰好正常发光,求电源电压。,变式2018呼和浩特 传感器可以把力学物理量转化成电学信号,然后通过相互之间的函数关系,直接
9、显示力的大小。测量压力大小的压力传感器,其工作原理如图19-10所示,其中M、N均为绝缘材料。MN间有可收缩的导线(电阻大小不计),弹簧上端和滑动变阻器R2的滑片P固定在一起,电源电压恒为12 V,已知压力F的大小与R2接入电路的阻值大小成正比例关系。闭合开关S,压力F0=0时,滑片P在最上端;压力F1=1 N时,电流表示数为1 A,电压表示数为3 V,当滑片P滑至最下端时,电压表的示数为7.5 V,求: (1)定值电阻R1的大小及压力F1与R2接入电路的阻值之比K1。 (2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小。 (3)压力F的大小与电压表示数之间函数关系表达式。,图19-10,(1)定值电
10、阻R1的大小及压力F1与R2接入电路的阻值之比K1。,(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小。,(3)压力F的大小与电压表示数之间函数关系表达式。,例1原创 某实验小组用如图19-11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19-11,电阻,电压,(1)在图甲中,用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。
11、(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 。,断开,保护电路,B,答案如图所示,(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。 表一,丙,丁,控制变量,2.4,0.24,(5)老师指出其中一组数据有拼凑
12、的嫌疑,你认为是第 (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 。 表二,1,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,(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。表三 (电压表示数U= V恒定不变) 表四 (R= 恒定不
13、变),定值电阻R断路,5,4,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: 。,保持定值电阻两端电压不变,电压一定时,电流与电阻成反比,B,A,电阻一定时,电流与电压成正比,改变定值电阻两端的电压,“20 1 A”,例2小刚和小雄利用如图19-12甲所示的器材测
14、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 。,图19-12,答案如图所示,短路,(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时通过小灯泡的电流,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
15、灯泡正常工作时的电阻是 (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。,8.3,不正确,增大,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,算出的阻值 是 ,第3次实验后,算出的阻值是 ,待测电阻阻值为 。(结果保留一位小数) (6)小刚刚测完定值电阻的阻值,小雄就发现电流表损坏了,便将其拆除。请你在不改变其他元件连接方式的情况下,帮他完成实验(滑动变阻器的最大阻值为R变)。 实验步骤: 闭合开关,将滑动变阻器的滑片滑到阻值最大处,记下电压表的示数U1; 。 则未知电阻Rx的阻值Rx= (用测量量和已知量表示)。,15.6,15.2,0.18,15.0,将滑动变阻器的滑片移到阻值最小处,记下电压表的示数为U2,
