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第十七章 欧姆定律
学习目标：
1 . 会根据欧姆定律及电路的特点，分析电路问题，进行电路计算。
2．通过计算，学会解答电学计算题的一般方法，培养学生逻辑思维能力，培养学生解答电学问题的良好习惯。
3．知道滑动变阻器在探究电流与电压、电阻关系的实验中的不同作用，能根据实验数据得出正确的结论。
4．知道伏安法测电阻的原理，知道测定值电阻与小灯泡电阻的区别，会连接电路图，处理实验中的问题。
知识梳理
知识点1 电流与电压、电阻的关系
电路图
2.探究电流跟电压的关系的实验
(1)控制______不变，改变电阻两端的_______．
(2)电阻一定时，I 与 U 的图象如图所示．
(3)实验结论：电阻一定时，导体中的_______跟导体两端的_ ___成_____。
(4)滑动变阻器的主要作用是
3．探究电流跟电阻的关系的实验
(1)控制______不变，改变电阻的_______．
(2)电阻一定时，I 与 U 的图象如图所示．
(3)实验结论：电压一定时，导体中的_______跟导体的_ ___成_____。
(4)滑动变阻器的主要作用是 ．
4．注意事项
①连接电路、更换电路元件时，开关应当________；
②在闭合开关之前，应将滑动变阻器的电阻值调到_____；
③电流表应当___联在电路中，电压表应当与测量对象__联
④检查电路时要________，防止电路中的电流过大而超出电流表的________。
知识点2 欧姆定律
1.欧姆定律：____________________________________________。
（1)公式：__________________（决定式）
（2)单位：电压（）—伏特 （） 电阻（）—欧姆（） 电流（）—安培（）
（3)变形公式：_________________、_________________（计算式）理解：________
是电阻的计算式，也是_______法测电阻的原理。它表示导体的电阻在_________上等于导体两端的________与通过导体的________的比值，而 说“导体的电阻与导体两端的_______成正比，与导体中的_______成反比”，电阻的大小只与导体本身的_______、________、___________及_______有关，而与电压、电流的大小无关
（4）适用条件：同一性、同时性、纯电阻电路。
2.串并联电路的特点：
把导体串联，相当于增加了导体的_________，因此串联电路的总电阻比任何一个串联的电阻都______。
把导体并联，相当于增加了导体的_________，因此并联电路的总电阻比任何一个并联的电阻都______。
串联电路 并联电路
电流
电压
电阻
比例分配
3欧姆定律在串并联电路中的应用：
串联电路中的一个电阻改变时，电路中的 及 都会随之改变。
当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流　　　　变化,干路电流　　　　变化,但是另一个支路的电流和电压　　　　。
知识点3 电阻的测量
1．定义：用 和 分别测出电路中某一导体两端的 和通过导体的 就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用测电阻的方法叫伏安法。
2．原理： 。
3．主要器材：滑动变阻器、电压表、电流表、电源、小灯泡、导线、开关等
4．电路图：（如图）
设计表格 实验次数 ________ ________ ______
1 2.5 V 0.32 A ______
2 2 V 0.28 A ______
3 1 V 0.2 A ______
评估交流 分析实验数据，发现灯泡的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受______的影响
[点拨] 测定值电阻的阻值和小灯泡灯丝电阻的区别：由于定值电阻的阻值是不变的，所以可以利用多次测量求平均值的方法来减小误差；而灯丝电阻受温度的影响不是定值，因此多次测量主要是为了观察在不同电压下灯丝电阻随温度变化的规律，计算平均值是没有意义的。
典例精析：
二、题型、技巧归纳
一、探究电流与电压、电阻的关系
典例精析：
例一、小周同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时，他设计连接了如图所示的实物连接图．
(1)请你依题中的实物连接图，画出相应的电路。
(2)实验中，小周同学先将 5 Ω的电阻 R 接入电路，电路连接完全正确，将滑动变阻器阻值调至最大处，闭合开关 S 就直接读出了电流表的示数，并把数据记录在表格中．然后再分别用10 Ω和 20 Ω的电阻替换5 Ω电阻，重复上述操作．他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻 R 的__________不变．
（3）小周同学发现错误后重新进行实验将滑片向 移动，保证电阻R两端的 不变，得到的数据如下表所示．根据表中的实验数据得出的结论是： 。
物理量 实验次数 电阻 R/Ω 电流 I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 20 0.12
拓展提升：
1、关于电压与电流的关系的说法不正确的是 （ ）
A 电压是电路中形成电流的原因
B 导体中的电流与电压成正比，与电阻成反比
C 电阻一定时，导体两端的电压与电流成正比
D 电阻一定时，导体电流与导体两端电压成正比
2、如图5所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图，实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。在“保持电阻不变”这一步实验时应（ ）
A．保持R2滑片的位置不动 B．保持R2两端的电压不变
C．保持R1不变，调节R2滑片到不同的适当位置 D．保持电路中电流不变
二、欧姆定律
典例精析
例一、如图1-3电流表的示数为0.2A，电压表示数为3.6V，R2=12Ω，则电阻R1=？电源电压U=
例二、三个定值电阻串联后接在电压恒定的电源两端，其阻值R1=5Ω，R2=10Ω， R3=15Ω。某同学将一只电流表接在R2两端，如图所示，发现其示数为1.5A。 若将电流表的位置改接一只电压表，则电压表的示数为___________V。
方法点拨：电流表相当于导线，电压表相当于断路
例三、两只定值电阻，甲标有“10Ω、1A”，乙标有“15Ω、0.6A”字样，问：把 它们串联起来，电路两端允许加的最大电压是多少？若把它们并联起来，干路 中允许通过的最大电流又是多少？
方法点拨：限压限流问题：串联依电流；并联依电压。
例四、将粗细均匀的电阻丝围成闭合的等边三角形abc，如图所示，分别将a、b和 a、c两端接在同一电源上，则两次通过ab的电流大小之比是（ ）
A、1：1 B、2：1 C、1：2D 、2：3
变化电路问题技巧归纳：
关键是要讲变化问题变成不变问题，化繁为简。根据开关的断开与闭合或滑动变阻器滑片的移动情况，画出等效电路图，然后再应用欧姆定律，结合串并联电路的特点进行有关运算。
例五、如图，电源电压18V保持不变，电阻R1的阻值为25Ω，滑动变阻器标有“200Ω 2A”字样， 电流表接0—0.6A量程，电压表接0—15V量程，闭合开关S后，电压表读数为6V。⑴求R1两端的 电压和电流表的读数；
⑵不超过电流表电压表量程的前提下，滑动变阻器能够接入电路的有效电阻的变化范围是多少？
拓展提升：
1、电源电压为18V，R2是0~50Ω的变阻器，合上S后，A表示数为0.5A，V表示数为5V，求：
⑴R1和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵如果A表的量程是0~0.6A，V表的量程是0~15V，为了使电表不致被损坏，滑动变阻器接入电路的阻值的变化范围是多少？
2、电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~3V， 滑动变阻器上标有“50Ω 1A”，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片滑到某一位置时，电流表的示数为 0.3A，电压表的示数为3V；当滑动变阻器的滑片滑到另一位置时，电流表的示数为0.5A，电压表的示 数为1V。
求：（1）电阻R1的阻值和电源电压。
（2）为保证电路安全，电阻R2的调节范围。
3、当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比 U甲：U乙=3：2，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为（ ）
A．2：1　 B．3：1　 C．2：3 　D．1：3
4、R0=10Ω，滑动变阻器R的阻值变化范围是0~20Ω，当滑片移到R的最左端时，电 流表示数为0.6A，当滑片移到R的最右端时，电流表和电压表示数各为多少？
方法点拨：如何判断电压表、电流表的示数变化
（1）明确电路的连接方式和各元件的作用
（2）认清滑动变阻器的连入阻值
（3）弄清电路图中电表测量的物理量
（4）分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况
（5）最后综合得出电路中电表示数的变化情况
5、某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压
表和电流表连入如图所示电路，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合
开关后，当温度升高时，电压表和电流表的示数变化情况是 （ ）
A．电流表和电压表示数均变小 B．电流表和电压表示数均变大
C．电流表示数变小,电压表示数变大 D．电流表示数变大,电压表示数变小
6、下列各图中，滑动变阻器滑片P移动时，电压表、电流表的示数各怎样变化:
滑片P向右移动： 若滑片P向左移动： 若滑片P向右移动：
电流表示数 ； 电流表示数 ； 电流表示数 ；
电压表示数 ； 电压表示数 ； 电压表示数 ；
7、电路中，已知R2=20Ω,R3=30Ω ，当开关S接触点1时，电压表示数为5V，当开关S接触点2时，电压表示数为6V，求电源电压U和R1的阻值各多大
点拨：变化电路问题我们首先要根据滑片滑动和开关断开闭合情况完成等效电路，在根据已知条件进行相应的计算。如有多个电路和多个未知数的话，可考虑列方程组进行计算。
三、伏安法测电阻
典例精析
1、要组成如图所示的电路，用来测定一待测电阻R的值(阻值在30～50Ω之间)，给你下列器材：电流表一个(量程0～0.6 A，0～3 A)，电压表一个(量程0～3 V ，0～15 V)，干电池一节，蓄电池组一个(电压12 V)，滑动变阻器R′(0～60 Ω)和开关S各一个， 导线若干.组成电路时，电源应选________，电压表量程应选______V，电流表量程应选_______A.实验过程中，要增加R两端 的电压，R′的滑片应向__移动。
2、用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。
（1）图甲是实验电路图，图上的圆圈表示电表，请在圆圈内填入相应的字母。
（2）某实验小组通过改变灯泡两端的电压，进行了三次测量，部分记录见上表。若电压表示数为2.50V时，电流表的指针位置如图乙所示，请你填写表格中的两个空格。
实验次数 1 2 3
电压/V 1. 00 1.70 2.50
电流/A 0.14 0.22
电阻/Ω 7.1 7.7
（3）看了该组实验记录，我们注意到三次测量的电阻相差较大，通过交流，其他小组也都有类似现象：灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大。
经讨论，同学们认识到：实验有误差是肯定的，但这个现象不能单纯用误差来解释。因为：如果是误差，那么三次测得的电阻值应该相差 （选填“较大”或“较小”），并具有 的特点（选填“逐次增大”、“逐次减小”或“时大时小”）。根据灯泡发热发光的特殊性，我们认为三次测量的电阻相差较大的原因是灯泡的电阻 与 有关：灯丝两端电压越大，灯泡的亮度越大，灯丝的 越高，其电阻越 。
拓展提升：在伏安法测电阻中，若电压表损坏，加一个已知阻值的定值电阻R1，如何测量RX的电阻（电源电压不变但不知电压值）

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