第十七讲 欧姆定律(第二课时)(学生版)

第十七讲 欧姆定律(第二课时)
考 点 梳 理
一、探究电流、电压和电阻的关系(欧姆定律的探究实验)
1.控制变量法:当探究电流与电压的关系时,要保持 不变;当探究电流与电阻的关系时,要保持 不变.
2.实验器材:电源、开关、导线、定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各一个)、 、 、 等.
3.电路图:如右图.
4.操作时注意事项:
(1)连接电路时,开关要 .
(2)电流表要 在电路中,电压表要 在电路中,并要注意它们的 和 .
(3)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到 .
(4)在无法估测电流、电压值的情况下,要进行 ,并且要先试触 量程.
(5)在探究电流和电阻的关系时,更换电阻后要调节 ,从而使定值电阻两端的 不变.
(6)实验结束后,拆线应先拆 . 5.实验数据记录表格的设计:
(1)探究电流与电压的关系(电阻不变)
(2)探究电流与电阻的关系(电压不变)
6.结论:当电阻不变时,电流与电压成 .当电压不变时,电流与电阻成 . (思考:为什么不能说“电压与电流成正比,电阻与电流成反比”?) 二、伏安法测电阻
1.原理: .
2.电路图(请在下边的空白处作图):
3.减小误差的方法:
4.实验表格的设计(如下表):
第一次 第二次 第三次
电流I/A
电压U/V
第一次 第二次 第三次 电流I(A)
电阻R(Ω)
第一次 第二次 第三次
电压U/V 电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
回归教材
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1.(人教版九年级P77动手动脑学物理1.改编)在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明得到的实验数据如下表所示.
(1)为分析电流与电压的定量关系,请你在上图的方格中建立有关坐标轴并制定其标度,把表中的数据在坐标系中描点.
(2)小英说,从图中可以看出,这些数据中有一组是明显错误的,跟其他数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉.错误的是第组数据.
2.(人教版九年级P77动手动脑学物理2.改编)在电阻一定时探究电流与电压关系的实验中,小凯把定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和电源连接成了如图所示的电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了.经检查,小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”,再画线把它改到正确的位置上,并在虚线框内画出相应的正确电路图.
3.(人教版九年级P82动手动脑学物理3.改编)如图1是用伏安法测量某未知电阻的电路图,该实验的原理是.
(1)根据电路图将图2所示的实物图连接起来.
(2)在某次实验中电流表和电压表的示数如图3,分别是A和V.
(3)算出被测电阻本次的测量值为Ω.
(4)若本次实验到此结束,你认为有什么问题? 答
: .
4.(人教版九年级P82动手动脑学物理4.改编)在测量标有电压为2.5 V 的小灯泡电阻的实验中,第一次测量时的电压等于2.5 V,小灯泡正常发光,以后调节滑动变阻器,让小灯泡两端的电压逐次下降,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量数据如表所示.
(1)根据题目要求,请用笔画线代替导线将电压表接入电路中.
(2)从数据可以看出,实验中滑动变阻器的滑片逐渐向_____(选填“a ”或“b ”)端滑动.
(3)小灯泡正常发光时电阻为 Ω,小灯泡不接入电路时,其电阻最接近 Ω.
(4)对比不同电压下的小灯泡电阻值,我们得出结论:随着小灯泡灯丝温度不断降低,小灯泡的电阻逐渐 .
实验一 探究电流与电压、电阻的关系 【实验设计】
(1)探究方法:控制变量法. (2)实验电路:如图所示.
(3)连接电路时,开关要处于断开状态;合上开关前,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处.
(一)探究电流与电压的关系
(1)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻一个、滑动变阻器、导线.
(2)实验过程中,要保持定值电阻的阻值不变,改变定值电阻两端的电压,观察电流的变化.
(3)实验结论:在导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比. (二)探究电流与电阻的关系
数据序号 1 2 3 4 5 6 7
电压U/V 2.5 2.1 1.7 1.3 0.9 0.5 0.1 电流I/A 0.28 0.26 0.24 0.21 0.19 0.16 0.05 重点实验突破
(1)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、定值电阻若干个、滑动变阻器、导线.
(2实验中,要保持定值电阻的两端电压不变,接入阻值不同的定值电阻,观察电
流的变化.
(3)实验结论:在导体两端电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比.【实验分析】
(1)实验中的常见问题:
①电压表示数较大,电流表示数为0——定值电阻处发生了断路.
②电压表示数为0,电流表示数不为0——定值电阻处发生了短路.
③电压表和电流表均有较小的示数,且移动滑片,两表示数不变——滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱.
④电压表和电流表均有较大的示数,且移动滑片,两表示数不变——滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱.
(2)滑动变阻器的选取要注意:①要能够保证完成实验,定值电阻两端的电压能
调节到目标值;②在都能完成实验的时候,选择最大阻值较小的滑动变阻器. (3)本实验考查的重点是有关电流、电压和电阻关系的探究实验,考查难度较大.
1.(广东中考)物理课外兴趣小组利用图中所示的电路图进行一些电学实验,其
中电阻R有20Ω、15Ω、10Ω、5Ω、1Ω五个供选择,滑动变阻器的规格是“10 Ω1A”,电源电压保持5V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?
答:.
②此实验对电阻两端电压的控制有什么要求?
答:.
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_______________.
(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).
拓展:(1)按图连接好电路,合上开关后发现电压表的示数为0,电流表示数不为0,原因可能是.
(2)原题中的第(2)问中的②中应用的实验方法是.
(3)将原来15Ω的定值电阻换成10Ω的定值电阻,合上开关后,滑动变阻器的滑片应向端移动适当的位置.
2.(广东中考)在“探究电流跟电压关系”的实验中:
(1)如图1所示,甲为 ,乙为
.(均选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图2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 数据如表所示,请根据该表中数据在图3中进行描点连线.
(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是: . 拓展:(1)此实验中多次测量的目的与下面的 (选填“A ”或“B ”)实验中多次测量的目的相同.
A.探究串联电路的电压规律
B.测量定值电阻的阻值 (2)由题目中所描图象可知,题目中使用定值电阻的阻值为_______Ω. (3)能不能用小灯泡替代定值电阻来探究电流跟电压关系,请说明理由. ;理由: ____________________________________. 实验二 伏安法测电阻 【实验设计】 (1)实验原理:R ＝U
I
.
(2)实验器材:电源、开关、电流表、电压表、待测电阻、滑动变阻器、导线. (3)实验电路:右图所示. 【实验分析】
(4)若测量的是小灯泡的阻值,在不同的情况下,会发现灯泡的电阻略有不同,这是由于灯丝的温度发生变化,导致灯泡的电阻发生了变化,所以测小灯泡电阻时不能求不同电压下电阻的平均值.
(5)实验中的常见问题和滑动变阻器的选取要注意的问题与实验一相同.
(6)本实验考查的重点是:伏安法测电阻的电路图的连接,实验的操作,数据分析及注意事项.
实验次数 1 2 3 电压U/V 1.0 2.0 2.5 电流I/A 0.11 0.20 0.26
1.(广东中考)某同学利用如图甲所示的电路来测量一未知电阻Rx.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整.
(2)闭合开关后,当滑动电阻器的滑片向左移动到某一位置时,电压表的示数为1.2 V,电流表的示数如图乙所示,则I=_____A,R
x
=Ω.
(3)该同学又设计了如图丙所示的测量电路,同样可以测量未知电阻R
x ,其中R
是
定值电阻.请在空格内把实验步骤补充完整.
①,用电压表测出电源的电压U;
②,用电压表测出待测电阻R
x 两端的电压为U
1
;
③请用测量值U和U
1,已知量R
来表示R
x
=.
2.如图所示,图甲是“伏安法测电阻”的实验电路图.
(1)请你根据图甲的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整.(要求滑动变阻器滑片P向右移动时阻值变大)
(2)在连接电路时,开关必须.
(3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表有示数,则出现的故障可能
是.
(4)排除故障后,闭合开关S,当滑片P移动到某一个位置时,电流表的示数为0.2 A,电压表的示数如图丙所示,其读数为V,则待测电阻R
x
=Ω.
(5)若实验中电流表不慎损坏,现给你一个已知阻值为R0的电阻、一个单刀双掷开关和导线若干,请你用上述器材和原有器材完成图丁的电路图,要求能测量R x 的阻值.
非常规方法测量未知电阻:
方法点拨:
运用串、并联知识,能找出未知电阻Rx两端电压和通过它的电流的电路,能测量出Rx的数值.
【例题】如图所示几个电路中,R
为已知阻值的定值电阻,变阻器的最大阻值R
已知,电源电压恒定(但具体数值未知),不能测出未知电阻R
x 的电路是( )
重难点突破。