1、第16讲 欧姆定律,20132015年初中学业水平考试试题统计与命题解读,考点1,考点2,考点3,考点4,考点1电流跟电压、电阻的关系 1.在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。 2.在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。,考点1,考点2,考点3,考点4,考点2欧姆定律 1.欧姆定律内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。 2.欧姆定律表达式: 其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量,反映了某时刻三个物理量在同一部分电路中的电流规律,公式中I、R、U三个物理量的单位分别为安培、欧姆、伏特。 3.欧姆定律表达式变形: U=IR。,考点1
2、,考点2,考点3,考点4,考点3串、并联电路电流、电压和电阻的关系,考点1,考点2,考点3,考点4,考点4伏安法测电阻 1.实验原理:利用 (即:用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,最后算出电阻R)。 2.实验电路图与实物图如图1、2所示,考点1,考点2,考点3,考点4,3.实验器材:待测电阻Rx、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。 4.实验步骤: (1)根据电路图正确连接电路,注意连接电路时开关要断开; (2)移动滑片,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,然后闭合开关,再移动滑片,记下对应的电压值和电流值若干组; (3)根据伏安法的原理,算出这几组电阻的大小
3、,最后求出电阻的平均值,这是多次测量求平均值的方法,目的是减小实验误差。 温馨提示伏安法测量定值电阻的阻值和测量小灯泡电阻的比较:,考点1,考点2,考点3,考点4,考法1,考法2,考法1欧姆定律及其应用 本考点的命题趋势,重在对串、并联电路基本运算的掌握,重在对电路等效思想的把握,用欧姆定律解决典型的电学问题。 从题型角度看:填空题侧重串、并联电路的基本计算,选择题侧重动态电路分析,实验题考查电阻的测量,计算与推导题侧重考查等效电路计算和等效电阻的推导。 例1如图所示,电源电压恒定,R1=20 ,闭合开关S,断开开关S1,电流表示数是0.3 A;若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2 A,则
4、电源电压为 V,R2的阻值为 。,考法1,考法2,解析:(1)闭合S,断开S1时,电路为只连接了R1的简单电路;电源的电压U=U1=I1R1=0.3 A20 =6 V; (2)若再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=6 V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2 A;可知, 答案:6 30 方法点拨由开关断开或闭合造成的电路变化分析思路如下:,考法1,考法2,例2在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )A.电流表A示数与电流表A2示数的差变大 B.电流表A1示数与电流表A2示数的和变大 C.电压表V示数与电流表A2示
5、数的比值变大 D.电压表V示数与电流表A1示数的乘积变大,考法1,考法2,解析:闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,因此通过R2的电流变小,即电流表A2的示数变小。由于并联电路各支路互不影响,所以电流表A1的示数不变;根据并联电路电流规律可知,电流表A示数与电流表A2示数的差等于电流表A1的示数,此差值不变,故A错误;电流表A1示数与电流表A2示数的和等于电流表A的示数,由于电流表A2的示数变小,电流表A1的示数不变,所以二者之和变小,故B错误;电压表V示数与电流表A2示数的比值等于R2的阻值,由于滑动变阻器接入电路的电阻变大,所以此比值变大,故C正确;由
6、于电源电压不变,所以电压表示数不变,并且电流表A1的示数不变,所以电压表V示数与电流表A1示数的乘积不变,故D错误。 答案:C,考法1,考法2,方法点拨由滑动变阻器导致的电路变化分析思路如下:,考法1,考法2,例3(2015山东菏泽)(1)王师傅修理电视机时,发现15 和25 的两个电阻的标称看不清了,请你帮他设计一个能够鉴别电阻阻值大小的最简单电路(电源使用旧的干电池),画在图甲的虚线框内。,考法1,考法2,(2)王师傅怀疑厂家生产的定值电阻的阻值有误差,为进一步测量15 电阻的阻值: 在你设计的最简电路图甲的基础上,你的修改是 。 小明用额定电压3.8 V的小灯泡替换15 的定值电阻,重新
7、做实验。 根据实验数据绘制的小灯泡和定值电阻的U-I图象如图乙所示。小灯泡的U-I图象是 ,比较L1和L的两条图线,提出一个问题并解答。,考法1,考法2,解析:(1)根据 电压一定时,电阻大的电流小,由此可设计电路如图所示:分别将两个电阻接入电路,比较电流表示数大小即可区分两个电阻; (2)再在待测电阻两端并联一只电压表; 通过定值电阻的电流与其两端电压成正比,灯泡电阻受温度影响,所以L是灯泡的U-I图象,L1是定值电阻的U-I图象; 提出的问题:为什么小灯泡的U-I图线不是直线? 解答:因为小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大。,考法1,考法2,答案:(1)见解析图 (2)在待测电阻两端并联一
8、只电压表 L 提出的问题:为什么小灯泡的U-I图线不是直线? 解答:因为小灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大。 方法点拨利用伏安法测量定值电阻的阻值,与测量小灯泡的电阻实验时均要多次测量,得到多组数据,其目的是不同的。由于定值电阻阻值几乎不变,所以实验时多次测量的目的是得到多组测量数据,求其平均值,以减小测量误差。而在测量小灯泡的电阻时,由于灯泡电阻受温度影响不是定值,进行多次测量的目的是比较小灯泡在不同电压时的电阻是否相同,得出小灯泡灯丝的电阻随温度变化的规律,此时计算电阻的平均值是没有意义的。,考法1,考法2,例4我们可以用图示的电路图测量未知电阻Rx的阻值。调节电路,当电压表示数U为14.
9、0 V时,电流表的示数为0.40 A。(1)计算Rx的阻值; (2)实际上,电流表是有电阻的,如果考虑到电流表的电阻值RA为0.5 ,计算这时待测电阻Rx的阻值。答案:(1)35 (2)34.5 ,考法1,考法2,方法点拨对比计算结果可以看出,“内测法”由于电压表测量的是待测电阻和电流表的电压之和,因而测量值会偏大。,考法1,考法2,考法2电路故障分析 短路和断路是最常见的电路故障,由于短路或断路引起的电路现象不同,用电器的工作情况、电表的示数情况等都是判断故障类型和位置的重要依据。 例5(2015湖北荆州)如图所示电路,闭合开关S后,两灯均不发光。为检测电路故障,泽华做了以下操作:将一根导线
10、两端分别接到a、b两点,发现灯L1亮,电流表有明显示数;将这根导线两端分别接到b、c两点,发现两灯均不亮,电流表示数为零,则电路故障可能是( )A.灯L1断路 B.灯L2短路 C.电流表断路 D.灯L2断路,考法1,考法2,解析:由题图可知:两灯泡串联,闭合开关S后,两灯均不发光,可能是灯L1、灯L2或电流表断路。将一根导线两端分别接到a、b两点,发现灯L1亮,电流表有明显示数;说明L1完好,电流表无断路。将这根导线两端分别接到b、c两点,发现两灯均不亮,电流表示数为零,说明L2断路。若灯L2短路,当将这根导线两端分别接到b、c两点时,两灯均不亮,但电流表示数会很大,因此不是灯L2短路。故选D
11、。 答案:D,考法1,考法2,方法点拨电路中断点位置的确定方法一般有两种: 一是利用电流表、电压表有无示数直接确定电路故障,具体分析参考如图:,二是利用电路元件(如导线、电流表、灯泡、电压表等)逐次并联到电路中不同位置进行排查,只要出现不同现象(如灯亮、铃响、电表有示数等),则表明并联电路元件的位置断路。,探究电流与电压、电阻的关系 1.实验器材:电源(电池组或学生电源),5 、10 、15 定值电阻各一个,滑动变阻器、电流表、电压表各一只,导线若干。 2.实验过程: 器材:干电池两节、三个阻值不等的定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干。 原理:图1为实验原理电路图,根据原理图
12、完成实物电路的连接(图2)。,实验过程: 1.探究电流与电压关系时,控制导体的电阻不变,通过改变定值电阻两端的电压,得到不同的电流,再画出该定值电阻电流与电压的关系图,换其他电阻重做实验,找出普遍规律。2.探究电流与电阻关系时,控制导体的电压不变,通过改变定值电阻的阻值,得到不同的电流,再画出电流与电阻的关系图,找出普遍规律。 实验结论:在电阻R一定的情况下,导体中的电流I跟这段导体两端的电压U成正比。在电压U不变的情况下,导体中的电流I跟导体的电阻R成反比。,例题(2015山东济宁)在学习电学时,小夏利用如图1所示的电路图,做了不少实验,其中电阻R可选用阻值分别为10 、20 、30 的定值
13、电阻。(1)在做“探究电流与电阻的关系”的实验时,小夏先把10 的电阻连入电路,闭合开关,把电流表的读数填在表格中,然后把10 电阻分别换成20 、30 电阻,将相应的电流值记录到表格中。 小夏的错误做法是 。,(2)在做“伏安法”测电阻的实验时,小夏根据电路图连接的实物电路如图2所示,图中尚有一根导线未连接,请用笔画线代替导线完成电路连接,要求滑动变阻器连入电路中的阻值最大。实验中小夏测得的结果如下表。由此可以判断,小夏同学选用的定值电阻的阻值为 。,(3)在做“测量小灯泡额定功率”的实验时,小夏用额定电压为“3 V”的小灯泡代替电路图中的电阻R,连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片
14、,使小灯泡正常发光,此时电流表的示数如图3所示,则电流表的读数是 A,小灯泡的额定功率为 W。,解析:(1)探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变,因此把10 的电阻分别换成20 和30 的电阻时,需保持定值电阻两端电压不变,而小夏没有保持定值电阻两端电压不变; (2)由题图2可知,为了使滑动变阻器接入电路的阻值最大,应将其A接线柱与定值电阻相连,如图所示;根据表中数据,在误差允许的范围内,其电阻大小,(3)读题图3可知,电流表的量程为00.6 A,分度值为0.02 A,其示数为0.24 A, 小灯泡的额定功率P=UI=3 V0.24 A=0.72 W。 答案:(1)没有控制定值电阻R两端的电压不变 (2)见解析图 10 (3)0.24 0.72 方法点拨探究电流、电压、电阻的关系实验中,连接电路时要注意的问题是开关断开、滑片移至接入阻值最大这一端,这是电学中的常考点,大家要特别注意;尤其是在探究电流与电阻的实验中,要注意更换电阻时的操作也要断开开关和将滑片移动到接入阻值最大阻值一端;操作上眼睛盯着电压表,手移动滑动变阻器的滑片。器材选择上要注意电流表、电压表的量程选择,还要注意滑动变阻器的规格,不要选择滑动变阻器规格不合要求而造成实验无法进行;在选择过程中要根据欧姆定律和串联电路分压规律进行判断。,
