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(共38张PPT)
课时 19　欧姆定律
第七单元　电与磁
考点知识聚焦
考点一　探究:电流与电压、电阻的关系
探究课题:电流与电压、电阻的关系 探究方法 　　　　　　　
设计实验 　实验分两步完成:
　①电阻一定时,探究　　　　　　的关系;
　②电压一定时,探究　　　　　　的关系
控制变量法
电流与电压
电流与电阻
实验结论 　①电阻一定时,　　　与　　　成　　　比,图像如图(a)所示;
　②电压一定时,　　　与　　　成　　　比,图像如图(b)所示
实验说明 　①探究电流与电压的关系时,要控制电阻不变,通过改变电源电压或移动滑动变阻器滑片的方法改变电阻两端的电压,故滑动变阻器的作用
是　 ;
　②探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用
是
评估交流 　测量多组数据,可避免实验的偶然性和特殊性,从而分析归纳得出普遍结论
考点知识聚焦
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
考点知识聚焦
考点二　欧姆定律及其应用
内容 　导体中的电流,跟导体两端的电压成　　　,跟导体的电阻成　　　　
公式 　　　　　。导出公式:　　　　、　　　　
适用 　纯电阻电路
U=IR
正比
反比
电阻的串联和并联 类型 电阻串联 电阻并联
实质 　电阻串联相当于增大导体的　　　,总电阻变　　　 　电阻并联相当于增大导体的　 　　　,总电阻变　　　
规律 　串联电路的总电阻等于各个分电 阻　　　 　; 表达式:　　　 　 　并联电路总电阻的倒数等于各个支路电阻的倒数　　　; 表达式:　　　

考点知识聚焦
之和
之和
长度
横截面积
小
大
考点知识聚焦
类型 电阻串联 电阻并联
特例 　n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻为　　　 　n个阻值相同的电阻R0并联,总电阻为　　　　　
探究课题:伏安法测量小灯泡的电阻 实验原理 　　　　　(或欧姆定律)
进行实验 　闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,分别使电压表的示数等于、略大于和小于额定电压,记下　　　　　　　和灯泡的亮度
实验图像 及分析
　图像是曲线,说明灯丝电阻是变化的,灯丝电阻随温度升高而增大,故求平均值没有意义
评估交流 　电表内阻引起的误差,电流表内接测得电阻值偏大;电流表外接测得电阻值偏小
考点知识聚焦
电流表示数
考点三　伏安法测电阻
考点知识聚焦
知识纵横
串联“分压”与并联“分流”
类型 串联电路 并联电路
电路图
电流 　I总=I1=I2 　I总=I1+I2
电压 　U总=U1+U2 　U总=U1=U2
考点知识聚焦
电阻 　R总=R1+R2
比例 分配 　,电压的分配与电阻成正比,即“串联分压成正比” 　,电流的分配与电阻成反比,即“并联分流成反比”
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
热点考向探究
探究一　对欧姆定律的理解及简单计算
D
例2 如图19-1所示的电路,电源电压恒定,R1=20 Ω,R2=10 Ω,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。
热点考向探究
图19-1
(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表的示数是多少。
热点考向探究
(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
热点考向探究
［答案］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 关于图19-2中各物理量的关系有以下描述:
①I1=I2=I3=I4　 ②U1=U2=U3=U4
③U3=U1、U2≠U4 ④I1=I2、I2≠I4
其中正确的是 (　　)　　　　　　　　　　　　　　　　　
A.②④ B.①② C.③④ D.①③
热点考向探究
图19-2
热点考向探究
［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 Ω。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R2的阻值。
热点考向探究
图19-3
(2)电阻R2的阻值。
热点考向探究
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1∶5
B.通过两电阻电流之比为4∶1
C.R0与R1两端电压之比为1∶5
D.R0与 R1的阻值之比为1∶4
热点考向探究
探究二　串、并联电路中电阻的特点及“分流”“分压”
图19-4
热点考向探究
［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5∶1,故A错误。两电阻是串联的,通过它们的电流之比是1∶1,故B错误。此时R0与R1两端电压之比为1∶4,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1∶4,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
热点考向探究
探究三　动态电路的分析
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
热点考向探究
图19-6
A
例5 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段断路 D.be段断路
热点考向探究
探究四　电路故障的判断
测试点 a、b a、f a、e a、d
电压表 有示数 有示数 有示数 无示数
图19-7
热点考向探究
［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、L3均熄灭,电压表示数变大,电流表示数几乎为零
热点考向探究
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 Ω。
(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。
热点考向探究
探究五　欧姆定律的综合计算
图19-9
(1)求小灯泡正常发光时的电阻。
热点考向探究
(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 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。
热点考向探究
图19-10
(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。
热点考向探究
(2)当滑片P滑至最下端时,压力F2的大小。
热点考向探究
(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 Ω、10 Ω、20 Ω),两个滑动变阻器(规格分别是“5 Ω　2 A”“20 Ω　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。
热点考向探究
突破一　探究电流与电压、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。(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　　　　　　。
热点考向探究
断开
保护电路
B
［答案］如图所示
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 1.0 1.5 2.0 　
电流I/A 0.1 0.15 0.2 　
(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 Ω”的定值电阻和规格为“20 Ω　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
热点考向探究
丙
丁
控制变量
2.4
0.24
(5)老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑,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
热点考向探究
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
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.3 0.25 0.2 0.15
实验序号 1 2 3
电压U/V 1.5 3 4.5
电流I/A 0.3 0.6 0.9
实验序号 1 2 3
电阻R/Ω 5 10 20
电流I/A 0.8 0.4 0.2
(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=　　　　Ω恒定不变)
热点考向探究
定值电阻R断路
5
4
①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　 。
②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:　 。
热点考向探究
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 Ω　1 A”
例2小刚和小雄利用如图19-12甲所示的器材测量小灯泡的电阻,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　　　　。
热点考向探究
突破二　伏安法测电阻
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,小灯泡正常工作时的电阻是　　　　Ω(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。
热点考向探究
8.3
不正确
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.1 2.8
电流I/A 0.10 0.14
电阻R/Ω 15.0
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　　　Ω,第3次实验后,算出的阻值是　　　Ω,待测电阻阻值为　　　Ω。(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:
①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;
② 　　　　 　　　　 　　。
则未知电阻Rx的阻值Rx=　　　　(用测量量和已知量表示)。
热点考向探究
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

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