第十五章 探究电路(课件)(共5份打包)2024-2025-沪科版物理九年级全一册

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第十五章 探究电路(课件)(共5份打包)2024-2025-沪科版物理九年级全一册

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(共30张PPT)
* 第四节 电阻的串联和并联
第十五章 探究电路
知识点
电阻的串联
1
1. 如果一个电阻R 代替两个串联的电阻R1、R2 接入电路后,电路的状态不变,即R 两端的电压和通过它的电流都与原来的相同。R 就叫做这两个电阻R1、R2 的总电阻,或者叫替代电阻。同样,并联电路中的总电阻和它的分电阻也存在着这种“等效替代”关系。
2. 串联电阻
(1)实验探究
①将一个定值电阻R 接在如图1 所示的A、B 之间,闭合开关,记下电流表的示数I1。
②将两个同样阻值的电阻R 串联起来,接在A、B 之间,闭合开关,再记下电流表的示数I2。
③在A、B 之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R,闭合开关,再记下电流表的示数I3。
④实验现象:I1>I2>I3。
⑤实验结论:串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
⑥推论:串联电路中,几个导体串联起来,若其中一个电阻变大,则总电阻变大。
(2)理论推导串联电路的总电阻和各分电阻的关系
①推导过程:
如图2 所示,设两个串联着的电阻分别为R1、R2,串联电路两端的电压为U,通过的电流为I,而串联电阻R1、R2 的总电阻为R,当其两端电压为U 时,所通过的电流就是流过R1、R2 的电流I,由欧姆定律可知:U1=IR1,U2=IR2,U=IR。由U=U1+U2 可得,IR=IR1+IR2,即R=R1+R2。
②推导结论:串联电路的总电阻等于各串联电路电阻之和。
说明:串联电路总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
思想方法
等效替代法:
(1)所谓等效替代法,即一个事物和另一个事物在某一个方面的作用效果是相同的,所以在解决这方面的问题时,它们可以相互替代使用。
(2)串、并联电路的总电阻和串、并联的各分电阻在电路中的效果是相同的,所以把串、并联电路的总电阻又叫等效电阻,前面我们学过的还有合力与分力、等效电路等。
归纳总结
串联电路相关电学量关系:
串联电路
电路图
电流 I=I1=I2
电压 U=U1+U2
电阻 R 总=R1+R2
比值 =
思考结论
串联电阻的实质:把几个导体串联起来,相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比任何一个导体的电阻都大。
深度思考 电阻串联为什么总电阻变大?
知1-练
例 1
如图4 所示,电源电压U=6 V,电阻R1=3 Ω,R2=
7 Ω,当开关S 闭合时。求:
解题秘方:根据串联电路的电阻特点解题。
知1-练
(1)电路总电阻;
解:由电路图可知,R1 与R2 串联。
(1)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以电路的总电阻R=R1+R2=3 Ω+7 Ω=10 Ω。
知1-练
(2)电路中的电流;
解:电路中的电流I===0.6 A。
知1-练
(3)电阻R1 两端的电压。
解:电阻R1 两端的电压U1=IR1=0.6 A×3 Ω=1.8 V。
知1-练
拓展延伸
多个电阻串联的总电阻:
知1-练
技巧导引
在解答电学计算题时,先识别电路的连接方式,再根据串、并联电路电流、电压和电阻特点及欧姆定律进行分析,计算出相关的物理量。
运用欧姆定律解题时一定要注意,欧姆定律的应用对象是同一导体。
知2-讲
知识点
电阻的并联
2
1. 实验探究 并联电路的总电阻与分电阻的大小关系
■提出问题: 两个(或几个)电阻并联之后的总电阻与并联的各个分电阻的阻值相比是大些还是小些?
■猜想与假设: 由于导体的电阻与导体的横截面积有关,在导体的材料、长度都相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。几个电阻并联后相当于增大了导体的横截面积,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
知2-讲
■证据: ①将一个定值电阻R 接在图6 中的A、B 之间,闭合开关,记下电流表的示数I1;
知2-讲
②将两个同样阻值的电阻R 并联起来,接在 A、B 之间,闭合开关,再记下电流表的示数I2;
③在A、B 之间换上三个并联着的同样阻值的电阻R,闭合开关,再记下电流表的示数I3。
知2-讲
■论证: 由实验现象可知,随着并联电阻个数的增
加,电流表的示数逐渐增大,由于电路两端的电压和各分电阻两端的电压相等且不变,而通过总电阻的电流等于通过各分电阻的电流之和,说明总电流一定大于任何一个分电流,总电阻对电流的阻碍作用比任何一个分电阻对电流的阻碍作用都要小。
■结论: 电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
知2-讲
2. 并联电路的总电阻和各个分电阻的关系
如图7 所示,设电阻R1、R2 并联后接入电路,并联电路两端的电压为U,通过R1、R2 的电流分别为I1、I2,干路上的电流为I,并联电路的总电阻为R,当其两端电压为U 时,所通过的电流就是通过R1、R2 的总电流(干路电流),为I。
知2-讲
在并联电路中:I=I1+I2。
由欧姆定律得:I1=,I2=,干路中的总电流I=。
则=+,所以=+。
■结论: 并联电路总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和。
说明:电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值
都小。
知2-讲
深度理解
我们可以用图形表达对电阻并联的理解。由图8 可知,两电阻并联后相当于增大了导体的横截面积,所以总电阻变小。
知2-讲
归纳总结
并联电路相关电学量关系:
并联电路
电路图
电流 I=I1+I2
电压 U=U1=U2
电阻 =+
比值 =
知2-讲
结论延伸
两个电阻R1、R2 并联时,总电阻R=
知2-讲
拓展一步
1. n个电阻并联的总电阻与分电阻的关系为=++…+。
2 . 由=++…+可推出,n 个阻值均为R0 的电阻并联,其总电阻R=。
3.并联电路的总电阻总是比任何一个分电阻都小。
4.并联电路的总电阻随某一个分电阻增大而增大,减小而减小。
知2-练
把一根电阻为16 Ω 的粗细均匀的电阻丝围成一个正方形,并以如图9 所示的方式接入电路,则该正方形接入电路的阻值为( )
A. 3 Ω B. 20 Ω
C. 8 Ω D. 4 Ω
例2
知2-练
解析:把阻值为16 Ω 的电阻丝围成一个正方形,因其他条件相同时,导体的电阻与长度成正比,则四分之一电阻丝的阻值为4 Ω,四分之三电阻丝的阻值为12 Ω,所以,两段电阻丝并联后的总阻值R===3 Ω。
答案:A
电阻的串联和并联
串联电阻
电阻的串联和并联
欧姆定律
并联电阻
特点
数量关系
特点
数量关系(共46张PPT)
第二节 科学探究:欧姆定律
第十五章 探究电路
知识点
电流与电压及电阻的关系
知1-讲
1
■问题: 电路中的电流是电路工作的重要指标,而电流大小与哪些因素有关?
■猜想: 电流与电压以及电阻有关。
■猜想的依据:(1)电压是电流形成的原因;
(2)导体电阻对电流的阻碍作用。
知1-讲
设计实验一 保持电阻一定,改变电压,测量电流。
1. 实验思路 探究电流大小与电压的关系时,需要保持电路中的电阻不变,改变电阻两端的电压。
2. 实验器材 ①选用电压表测电阻两端的电压。②选用电流表测通过电阻的电流。③选用定值电阻作为研究对象。
方法点拨
一个物理量可能有多个因素影响它,探究时应采用控制变量法设计实验。
在这个实验中,我们采用如下两个步骤:
(1) 保持电阻一定,改变电压,测量电流。
(2) 保持电压一定,改变电阻,测量电流。
知1-讲
▲▲▲▲▲
知1-讲
思考结论
研究“电流与电压的关系”时,不能选小灯泡作为研究对象,因为小灯泡的电阻随温度的升高而增大。
深度思考 实验中的定值电阻可以用小灯泡代替吗?
知1-讲
3. 实验电路图(图1)
知1-讲
4. 进行实验与收集证据
(1)按照电路图连接电路。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,测出多组电压值和电流值,并将测量结果填入表中。
实验数据:
实验次数 电阻/Ω 电压/V 电流/A
1 5 1 0.2
2 1.5 0.3
3 5 0.4
知1-讲
5. 分析实验数据,归纳电流与电压的关系
(1)数学方法,观察发现:在电阻一定的情况下,电压增加几倍,电流就增加几倍。但是每次电压与电流的比值不变。数学上称电流与电压成正比。
知1-讲
(2)图像法,利用数学上的“描点法”,在坐标图中画出电流随电压变化的图像。
观察发现:图线是一
条过原点的直线,由
此可知,电阻一定时,
电流与电压成正比。
知1-讲
小方法,大道理
毫无疑问,图像法处理实验数据优点是直观。同时,图像法在处理批量数据时,还有明显的优势,我们发现大多数的数据在某个区域(比如一条直线上) ,说明成正比例关系;部分数据在直线两侧,说明这可能是实验误差;还有部分数据在离直线很远的区域,说明这些数据可能是无效数据。
▲▲▲
知1-讲
设计实验二 保持电压不变,改变电阻,测量电流。
电路设计、器材选择、实验电路图等如前所述。
(1)按照电路图(图1)连接电路。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V,记录电流表的示数,并将测量结果填入表中。更换不同的定值电阻,重复实验。
知1-讲
实验数据:
分析实验数据,归纳电流与电阻的关系:保持电压不变时,电流跟电阻成反比。
实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1 3 5 0.6
2 10 0.3
3 15 0.2
知1-讲
思考结论
在电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比的结论是错误的。
电阻只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和电流、电压无关
深度思考 在电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比,这个结论正确吗?
知1-练
例 1
探究“电流与电压及电阻的关系”。
(1)请根据图3 甲中电路图,用笔画线代替导线将实物图乙连接完整,使滑动变阻器的滑片P 向右移动时,接入电路的电阻变大。
知1-练
解析:滑动变阻器的滑片P 向右移动时,接入电路的电阻变大,滑动变阻器左下接线柱应连入电路中,如图4所示。
解:如图4 所示。
知1-练
(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在a、b 间接入电阻R1,移动滑片P,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为2. 0 V时,对应的电流值如图3 丙所示,为______A。
表一(R1)
U/ V 1.0 2.0 3.0
I/A 0.20 0.60
0.4
知1-练
另一小组使用其他阻值的电阻R2,测量数据如表二所示,根据两组数据描绘出相应的I-U 图像如图3 丁所示。
表二(R2)
U/ V 0.8 1.6 2.6
I/A 0.08 0.16 0.26
知1-练
解析:探究“ 电流与电压的关系”时,某小组在a、b 间接入电阻R1,移动滑片P,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为2.0 V 时,对应的电流值如图丙所示,电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流为0.4 A;根据两组数据描绘出相应的I - U 图像。
知1-练
(3)根据描绘出的I-U 图像可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 _______;其中图线_______表示的是R1 的I-U 图像。
正比

知1-练
解析:因描绘出的I - U 图像都为过原点的直线,故可以得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。由图丁可知,电流相等时②对应的电压大,①对应的电阻小,故图丁中图线① 表示的是R1 的I - U 图像。
知1-练
(4)探究“电流与电压的关系”时,测量了多组数据,其目的是_______(填字母序号)。
A. 寻找普遍规律
B. 取平均值减小误差
解析:探究“ 电流与电压的关系”时,进行了多组数据的测量,其目的是寻找普遍规律,故选A。
A
知1-练
(5)在“探究电流与电阻关系”的实验中:连接好电路后,闭合开关,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数,其原因可能是_____________。问题解决之后,实验过程中,将5 Ω 的电阻更换为10 Ω 的电阻时,应将滑动变阻器的滑片P 向_______(填“A”或“B”)端移动,使电压表示数_________ 。
定值电阻开路
B
保持不变
知1-练
解析:闭合开关后,电流表无示数,说明电路为开路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源的两端连通,所以故障可能为定值电阻开路;将5 Ω 的电阻更换为10 Ω 的电阻时,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻关系的实验中,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向B 端移动,使电压表示数保持不变。
知1-练
解题秘方:主要从实验的设计、步骤、数据分析等方面正确理解探究电流与电压、电阻关系的实验。
知1-练
操作点拨
1. 将5 Ω 电阻换成10 Ω电阻时,应当调节滑动变阻器,使得电压表示数保持不变,在调节滑动变阻器时,眼睛应当盯着电压表。
2.调节滑片的方向是个重要的问题。基本方法是:换大电阻就把滑片往电阻大的方向调。换小的电阻就把滑片往电阻小的方向调。
知1-练
特别提醒
定律中“成正比“”成反比”这两个关系,分别有不同的前提条件,即在导体的电阻一定时,通过这段导体的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过这段导体的电流跟它的电阻成反比。
知1-练
1. 在“探究电流和电压的关系” 和“ 探究电流和
电阻的关系”两个实验中, 下列说法正确的是( )
A. 两个实验多次实验的目的都是得到普遍性实验结论
B. 探究电流和电压的关系实验中, 滑动变阻器的作用主要是控制定值电阻两端电压一定
C. 在探究电流和电阻的关系实验中, 滑动变阻器的作用主要是改变定值电阻两端的电压
D. 两个实验都用到的实验探究方法是转换法
A
知2-讲
知识点
欧姆定律
2
1. 欧姆定律
(1)内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
(2)表达式:I=(求电流)。
(3)变形式:U=IR(求电压)、R=(求电阻)。
知2-讲
(4)公式中各符号代表的物理量及单位
符号 物理量 单位
U 电压 伏特(V)
R 电阻 欧姆(Ω)
I 电流 安培(A)
知2-讲
2. 对欧姆定律的理解
(1)欧姆定律是将两个探究实验的结论进行综合而归纳总结出来的。
(2)欧姆定律的适用范围
适用于纯电阻电路,而在电动机正常工作时,欧姆定律不能用于电动机的计算。
知2-讲
(3)电流与电压的关系和电流与电阻的关系都可以用图像法进行研究。同时注意对比两图像,如图5 所示。
知2-讲
特别提醒
1.正确理解导体的电阻与电压和电流的关系。不能说导体的电阻与电压成正比,与导体中电流成反比。
2.欧姆定律适用于纯电阻电路。
纯电阻电路就是在通电的状态下,只发热的电路,即通电状态下把消耗的电能全部转化为电阻的内能,不对外做功,电能不能转化为内能以外的能量形式。例如:电烙铁电路,工作时只是发热,属于纯电阻电路。由电风扇等组成的电路,除了发热以外,还对外做功,不属于纯电阻电路。
3. I=既说明电流与电压及电阻的关系,也可以用于计算。
知2-练
对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A. 公式R=表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B. 公式I=表明:导体两端的电压与通过它的电流成正比
C. 对于一个定值电阻,加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变
D. 由U=IR 可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
例 2
知2-练
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,与两端的电压和通过的电流无关,公式R=只是计算电阻的一种方法,故A 错误;根据欧姆定律公式I=可知,在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B 错误;
知2-练
对于同一个定值电阻,电阻一定,导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变,故C 正确;电源提供电压,电压使电路中形成了电流,不能说导体两端的电压跟通过导体的电流成正比,故D 错误。
答案:C
知2-练
物理模型
欧姆定律的理解模型:
知3-讲
知识点
欧姆定律公式的应用
3
对于一个导体,只要知道电压、电流和电阻中的两个量,就可以利用欧姆定律公式求出第三个量。
1. 公式运用的三种类型
(1)直接运用公式求流过导体的电流。
(2)运用变形式U=IR 求导体两端的电压。
(3)运用变形式R=求导体的电阻。
2. 运用欧姆定律公式时要注意以下三点
(1) 注意三个量的同一性:即在运用公式进行计算时,要注意三个量的对应关系,不能张冠李戴。
(2) 注意三个量单位的统一性:公式中的三个物理量必须使用国际单位制中的单位,电压→伏特(V),电流→安培(A),电阻→欧姆(Ω)。
知3-讲
(3) 注意三个量的同时性:例如,在同一电路中,由于滑动变阻器滑片的移动,接入电路的电阻变化,总电阻的变化会导致电流与部分电路两端电压的变化,应用该公式时,三个量要是同一时刻的。
知3-讲
知3-讲
易错提醒
如图6 所示,如果计算定值电阻R2的阻值,只能用R2=来计算,而不能用R2=或R2=来计算。
知3-练
[中考·金昌] 在如图7 所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1 的阻值为30 Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1 的示数为0. 3 A;
闭合开关S1 和S2,电流表A 2
的示数为1. 2 A。求:
例 3
知3-练
解题秘方:理解欧姆定律,并学会将欧姆定律运用到并联电路中。
知3-练
(1)电源电压U;
解:闭合开关S1,断开开关S2,电路中只有R1 工作,电流表A1 的示数即为通过R1 的电流,即I1= 0.3 A,由I=可知,电源电压U=U1=I1 R1= 0.3 A×30 Ω= 9 V。
知3-练
(2)电阻R2 的阻值。
解:闭合开关S1 和S2,R1、R2 并联,电流表A1 测量通过R1 的电流I1= 0.3 A,电流表A2 测量干路电流I=1.2 A,根据并联电路特点可知,R2 两端的电压U2=U= 9 V,通过R2 的电流I2=I-I1=1.2 A-0.3 A= 0.9 A,由I=可知,
电阻R2 的阻值R2===10 Ω。
知3-练
技巧点拨
运用欧姆定律计算的一般步骤:
(1)画出被研究的部分电路或者简化电路,做到直观形象。
(2)在电路上标注已知量与所求量,做到心中有数。
(3)对于同一段导体,运用知二求一(U、I、R三个量中知道其中的两个,另一个就可以求出了)的方法求出。
(4) 结合串、并联电路的特点进一步拓展。
科学探究:欧姆定律
欧姆定律
内容
理解
表达式
定性分析
定量计算
探究
电流与电压的关系
电流与电阻的关系(共60张PPT)
第一节 电阻和变阻器
第十五章 探究电路
知识点
电阻
知1-讲
1
在电路中,持续的电流通过用电器时,可以使得用电器工作,那么电流在用电器中是否畅通无阻?如图1 实验表明,在同一个电路中,接入不同的导体,
电流的大小不同,灯泡的亮度也不
同,说明不同的导体对电流的阻碍
作用是不同的。
特别提醒
电阻是导体对电流的阻碍作用,是电学中的基本物理量,注意区别物理量的符号R和其单位的符号Ω。
知1-讲
知1-讲
物理学中,为了描述导体的这个性质,引入物理量——电阻。
(1)定义:导体对电流的阻碍作用。
(2)符号:R。
(3)在电路图中的符号: 。
知1-讲
(4)单位
① 在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,用字母Ω表示。
②比欧姆大的单位有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
③ 运用英文的意义记忆单位间的换算关系。其中k 表示千,
M 表示百万,故:1 MΩ=103 kΩ=106Ω。
知1-讲
思考结论
在导体当中,自由电子在定向移动时,会与其他粒子发生碰撞,也会受到带正电荷的原子核的影响,从而造成自由电子损失动能,损失的动能将转化为导体本身的内能,从宏观上看,导体也就有了电阻。
深度思考 导体为什么有电阻?
知1-练
例 1
关于导体的电阻,下列说法不正确的是( )
A. 导体能够导电,但它对电流仍有阻碍作用
B. 导体的电阻是导体对电流的阻碍作用,当没有电流时,就没有电阻
C. 导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大
D. 相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明铜导线对电流的阻碍作用小
知1-练
解题秘方:导体的电阻是导体本身的一种性质,与是否接入电路无关。
知1-练
解析:电阻是导体对电流的阻碍作用,导体能导电,也有电阻,故A 正确;电阻是导体本身的一种性质,与是否有电流没有关系,故B 不正确;导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越大,故C 正确;相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明铜导线对电流的阻碍作用小,故D 正确。
答案:B
知1-练
1. 石墨烯是碳的二维结构。它作为一种新型的特殊材料,有很多特殊的性质,科学家研究发现,它在室温下传递电子的速度快, 电子很容易通过它传输。可见,这种材料具有电阻______ (填“较大”或“较小”)的特点。
较小
知2-讲
知识点
影响导体电阻大小的有关因素
2
实验探究: 影响导体电阻大小的因素。
(1)猜想:与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关。
(2)实验的主要方法:控制变量法、转换法。
知2-讲
(3)实验设计:探究导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积是否有关。当探究是否与其中某一个因素有关时,要保证其他因素相同。实验装置如图2 所示。
知2-讲
(4)实验记录
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 电流大小/A
a 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
b 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
c 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
d 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
知2-讲
(2)分析论证
① 由表中数据可知,将a、b 两根合金丝接入电路,a、b 合金丝的长度、横截面积均相同,而材料不同,电流表的示数不同,说明电阻与导体的材料有关。
知2-讲
② 由表中数据可知,将b、c 两根合金丝接入电路,
b、c 合金丝的材料、长度均相同,而横截面积不同,电流表的示数不同,可初步探究出的结论是导体的材料、长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
③ 由表中数据可知,将c、d 两根合金丝接入电路,c、d 合金丝的材料、横截面积均相同,而长度不同,电流表的示数不同,可初步探究出的结论是导体的材料、横截面积相同时,长度越长,电阻越大。
知2-讲
(6)实验结论
①导体电阻的大小与导体的横截面积有关,在其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。
②导体电阻的大小与导体的长度有关,在其他条件相同时,导体的长度越长,电阻越大。
③导体电阻的大小与导体的材料有关。
知2-讲
方法点拨
(1)转换法
知2-讲
(2)控制变量法
电阻与以上因素是相关的,所以在研究电阻与某一个因素的关系时,要保证其他的因素不变,改变相关的因素,观察电阻的变化情况作出判断。
知2-讲
知识拓展
电阻定律:电阻的大小符合这样的规律:R=。其中R 为电阻,l为导体的长度,S 为导体的横截面积,ρ为电阻率(由导体的材料决定),这个公式也反映出导体的电阻是导体本身的一种性质,取决于导体本身的长度、粗细、材料等因素。
知2-练
在探究导体电阻大小与哪些因素有关的实验中,小兵、小红两名同学作出了如下猜想:
①导体的电阻可能与导体的长度有关;②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4 根电阻丝,规格、材料如下表:
例2
知2-练
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
知2-练
为了验证上述猜想,他们设计了如图3 所示的实验电路。
知2-练
解题秘方:熟记本实验所用到的两种方法,并依据两种方法的操作要求分析对应的问题。
知2-练
(1)为了验证上述猜想①,应该选用_______(填编号)两根电阻丝进行实验;如果选用 A、D 两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_______ (填序号)。分别将A 和C 两根电阻丝接入电路中M、N 间时,发现接入C 时电流表示数更大,由此,初步得到的结论是__________________
___________________________。
A、B

在材料、长度相同时,
导体横截面积越大,电阻越小
知2-练
解析:验证导体的电阻可能与导体的长度有关时,需要控制导体的材料、横截面积相同,而长度不同,所以根据题表选择A、B 两根电阻丝进行实验;如果选用A、D 两根电阻丝进行实验,根据题表可知A、D 的长度、横截面积相同,而材料不同,所以是验证猜想③;A 和C 的材料、长度相同,C 的横截面积大;分别将A 和C 两根电阻丝接入电路中M、N 间时,发现接入C时电流表示数更大,则C 的电阻小,由此,初步得到的结论是:在材料、长度相同时,导体横截面积越大,电阻越小。
知2-练
(2)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况。老师指出:此实验中这种方法不可取。这是因为电源电压一定时,如果所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化将______(填“明显”或“不明显”);小红做实验时把C电阻丝接入M、N 间,灯泡发光,接着用酒精灯加热C 电阻丝,发现灯泡亮度明显变暗,说明导体的电阻还跟______有关。
不明显
温度
知2-练
解析:电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显,人们用肉眼难以区分,所以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况不可取;小红做实验时把C 电阻丝接入M、N 间,灯泡发光,接着用酒精灯加热C电阻丝,C 电阻丝的温度发生了变化,发现灯泡亮度明显变暗,说明电路中的电流发生了变化,C 电阻丝的电阻发生了变化,由此可知,导体的电阻跟温度有关。
知2-练
拓展一步
导体的电阻还与温度有关。大多数导体的电阻随温度的升高而增大,如金属导体;少数导体的电阻随温度的升高而减小。
知2-练
拓展延伸
几个特殊电阻值:
1.导线的电阻很小,近似情况下可看作电阻等于零。
2.电流表的电阻很小,近似情况下可看作电阻等于零。
3.电压表的电阻很大,近似情况下可看作电阻无限大。
知2-练
学法指导
影响导体电阻大小的因素:
知3-讲
知识点
变阻器
3
1. 滑动变阻器的原理
(1)变阻器:能改变接入电路中电阻大小的元件。
(2)滑动变阻器:是实验中常用
的变阻器,如图5 所示。
(3)滑动变阻器的原理:通过改
变接入电路中电阻丝的长度
来改变电路中的电阻。
2. 滑动变阻器的结构
(1)结构:结构示意图,如图6 甲所示。
(2)电路图中的符号:如图6 乙所示。
知3-讲
(3)电阻丝的选材:滑动变阻器所选择的电阻丝与普通导体相比,在长度和横截面积相等的情况下,电阻大,即电阻率大。这样,可以在更大范围内改变连入电路的电阻值。
知3-讲
电阻率大的含义:是在长度和横截面积都相等的情况下,这种材料做成的导体电阻大。
知3-讲
特别提醒
1.改变电阻丝的长度来改变电阻,是因为改变长度比较方便,材料不容易改变。
2.改变的是接入电路中电阻丝的长度,而不是全部电阻丝的长度。
3.电阻丝外涂着绝缘层,再紧密地绕在绝缘管上,电流是沿着电阻丝流动,而不是横向流过。不能错误地认为滑动变阻器是通过改变电阻丝的粗细来改变接入电路的电阻的。
知3-练
根据表中提供的信息,你认为适合做滑动变阻器电阻丝的是( )
长1 m、横截面积1 mm2 的金属导线在20 ℃时的电阻值
A. 铜 B. 钨 C. 铁 D. 镍铬合金
例 3
材料 铜 钨 铁 镍铬合金
电阻R/Ω 0.017 0.052 0.096 1.1
知3-练
解析:由表中数据可知,在相同粗细和长度的条件下,镍铬合金的电阻是最大的,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金的阻值变化最明显,故选用镍铬合金来做滑动变阻器的电阻丝最合适。
答案:D
知3-练
2. [模拟· 柳州城中区] 甲滑动变阻器标有“50 Ω 1.5 A”,乙滑动变阻器标有“10 Ω2.5 A”,两滑动变阻器的瓷筒的粗细、长度一样,电阻丝由同种合金材料制成,则( )
A. 甲的电阻丝较粗 B. 乙的电阻丝较粗
C. 两滑动变阻器的电阻丝粗细相同 D. 无法判定
B
知4-讲
知识点
变阻器的使用
4
1. 滑动变阻器的连接
(1)多数情况下,应将滑动变阻器串联接入电路。
知4-讲
(2)一般情况下,实验中使用4 个接线柱的滑动变阻器,如图7 所示。连接的方法有6 种,分别为AC、AD、BD、BC、CD、AB。其中只有AC、AD、BD、BC这四种方法,也就是所谓的“一上一下”连
接,可以改变接入电路的阻值。剩
下的两种接法不能改变接入电路的
阻值。
知4-讲
①滑动变阻器的有效接法:串联在电路上,一上一下(图8)。
知4-讲
②滑动变阻器的无效接法:全接上或全接下(图9)。
知4-讲
深度思考 滑动变阻器接入三个接线柱,其变阻情况如何?
思考结论
滑动变阻器下列两种接法,实质相同。
知4-讲
2. 滑动变阻器的“铭牌”中两个数据的意义
滑动变阻器的铭牌上标有最大电阻和允许通过的最大电流。使用滑动变阻器时,电路中的电流不能超过其允许通过的最大电流。
知4-讲
3. 使用滑动变阻器的操作注意点
(1)电路中开关闭合前,滑动变阻器应接入最大阻值,即滑片离接线的下接线柱最远。
(2)使用时,通过滑动变阻器的电流不能
知4-讲
技巧点拨
判断滑动变阻器连入电路的阻值变化的步骤:
(1)确定滑动变阻器与电路的接法。
(2)根据电流流过滑动变阻器的情况,判断滑动变阻器是哪段电阻丝连入电路。
(3)根据滑片P位置的变化,判断通有电流的电阻丝长度的变化。
(4)由滑动变阻器电阻丝接入电路的长度变化判断其接入电路中的阻值大小变化。
知4-练
“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中,连接了如图11 所示的电路。
例4
知4-练
下列分析正确的是( )
A. 连接电路时,若M 接C 点,N 接B 点,闭合开关前,滑片P应移动到最左端
B. 若M 接C 点,N 接D 点,滑动变阻器与灯泡并联
C. 若M 接C 点,N 接B 点,闭合开关,滑片P 向右移,电灯变暗
D. 若M 接C 点,N 接D 点,闭合开关,滑片P 向右移,电灯变暗
知4-练
解题秘方:先确定应该选用的下方接线柱,再分别看每个电路是否符合设计要求。
解析:连接电路时,若M 接C 点,N 接B 点,闭合开关前,若使滑动变阻器接入电路的电阻最大,滑片P 应移动到最左端,故A 正确;
知4-练
若M 接C 点,N 接D 点,滑动变阻器接入电路的电阻为0,只有灯泡接入电路中,故B 错误;若M 接C 点,N 接B点,闭合开关,滑片右移,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,故C 错误;若M 接C 点,N 接D 点,闭合开关,滑动变阻器接入电路的电阻为0,移动滑片,电阻不变,电流不变,灯泡亮度不变,故D 错误。
答案:A
知4-练
3. 如图所示,将两个滑动变阻器串联起来,将a 端和b 端接入电路中,要使两个滑动变阻器的总电阻最大,那么这两个滑动变阻器的滑片的位置为( )
A. P1 在最左端,P2 在最右端
B. P1 在最右端,P2 在最左端
C. P1 在最右端,P2 在最右端
D. P1 在最左端,P2 在最左端
D
知5-讲
知识点
变阻器的使用
5
1. 分类
如图12 所示,常见电阻箱有旋钮式电阻箱和插孔式电阻箱,它们的优点是可以直接读出连入电路中的阻值。
(1)旋钮式电阻箱
原理:电阻的串联
知5-讲
(2)插孔式电阻箱
原理:当铜柱插入孔中,相应的电阻被短路。
知5-讲
2. 读数方法
旋钮式电阻箱读数时,将各个旋钮对应的示数乘面板上的倍数,然后加在一起即为电阻箱接入电路中的电阻值;插孔式电阻箱读数时,把拔掉的铜柱对应的阻值数据相加便能得出接入电路中的电阻值。
知5-讲
技巧点拨
滑动变阻器可以连续改变电阻的大小,但不能直接读出连入电路中的电阻值;电阻箱能直接读出连入电路中的电阻值,但不能连续改变电阻的大小。
深度理解
插孔式电阻箱的原理:利用铜柱插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的,即把铜柱插进去,铜柱处的电阻丝就会被短路,电流不会通过电阻丝。
知5-讲
知5-练
电阻箱也是一种变阻器。如图13 所示是两种常见的电阻箱——旋钮式电阻箱和插孔式电阻箱的示意图,则图甲中电阻箱的
示数为______Ω,
图乙中电阻箱的示
数为______ Ω。
例 5
127
100
知5-练
解题秘方:对于旋钮式电阻箱,先读出每个旋钮对应的电阻值,再将每个旋钮对应的电阻值相加得到电阻箱接入电路的阻值。插入式电阻箱的读数:将没有插入的铜柱的下方所对应的电阻值读出,相加得到电阻箱接入电路的总电阻。
知5-练
解析:由图甲可知,电阻箱接入电路的阻值R 甲= 0×1 000 Ω+1×100 Ω+2×10 Ω+7×1 Ω=127 Ω;由图乙可知,该电阻箱接入电路的阻值R 乙=10 Ω+20 Ω+20 Ω+50 Ω=100 Ω。
知5-练
4. 关于图中的电阻箱, 下列说法错误的是( )
A. 电阻箱是一种变阻器
B. 阻值可调范围为0 ~10 000 Ω
C. 电阻箱的分度值为1 Ω
D. 电阻箱的读数是622 Ω
B
电阻和变阻器






电阻
单位
科学探究:影响电阻大小的因素
符号
变阻器
种类
变阻原理
滑动变阻器
使用方法
电阻箱
电位器(共24张PPT)
第五节 家庭用电
第十五章 探究电路
知识点
家庭电路的组成
1
1. 家庭电路的布线图(如图1 所示)
深度理解
现在新建的居民楼电路中的保险装置一般采用空气开关,安装在电能表的后面,当电路中的电流过大,或者漏电、触电时,空气开关会自动切断电路,切断电源,俗称跳闸。
2. 家庭电路中各元件的作用
(1)进户线:提供电压,零线与火线之间的电压是220 V。
(2)电能表:测量用户在一段时间内消耗的电能。
(3)总开关(闸刀开关):控制整个家庭电路的通断。
(4)保险装置:当家庭电路中电流过大时,自动切断电路,起到保护电路的作用。
(5)插座:连接用电器。
(6)用电器:将电能转化为其他形式的能。
拓展说明
1.保险丝:用电阻率比较大而熔点比较低的铅锑合金制成的。
2.保险丝熔断后,更换保险丝时,千万不能用铁丝或者铜丝来代替,因为铁丝或者铜丝熔点较高,电流过大时,不能及时熔断,起不到保护作用。
3. 家庭电路中各元件的连接方法
(1)闸刀开关的接法:进户线进来后分别接闸刀开关上面两个静触头,在开关上接上两根保险丝后,再把火线和零线引出去接其他用电器,这样接的好处是当闸刀开关断开(拉闸)时,拉下来的闸刀上就没有电了,不会造成触电事故。
(2)保险盒中保险丝的接法:保险盒中的保险丝应该接在火线上,当保险丝熔断时,切断的线路应该是火线。
(3)插座的接法:插座分两孔和三孔,两孔插座中左孔接零线,右孔接火线,如果是三孔,上面的孔接地线,用口诀可记为:左零右火上接地。
(4)开关的接法:与所控制的用电器串联,接在火线与用电器之间,控制电路的通断。
知1-讲
4. 区别火线与零线——测电笔
测 电 笔 构造
作用 辨别火线和零线
使用 方法 人手握住测电笔的绝缘杆部分,同时接触金属体笔尾,但人体一定不能接触金属体笔尖
技巧点拨
测电笔的正确用法:
知1-讲
知1-讲
思考结论
测电笔的原理:
(1)测电笔的工作原理:如果被测导线是火线,电流经过测电笔,再经过人体,流入大地,构成通路,氖管就会发光;如果金属体笔尖接触的是零线,氖管中不会有电流通过,也就不会发光。
(2)虽然有电流通过人体,但是由于测电笔的电阻很大,通过人体的电流很小,不会对人身造成伤害。
深度思考 测电笔接触火线时,此时有电流经过人体吗?
知1-练
例 1
[中考·益阳]如图3 所示是上端有金属帽的测电笔的四种使用方法,其中使用方法正确的是( )
解题秘方:理解测电笔的工作原理。
知1-练
解析:A 图中使用测电笔时,手没有接触笔尾金属体,故A错误;B 图中使用测电笔时,手接触笔尾金属体,也接触笔尖金属体,故B 错误;C 图中使用测电笔时,手接触笔尖金属体,故C 错误;D 图中使用测电笔时,手接触笔尾金属体,笔尖金属体接触被测导线,故D 正确。
答案:D
知2-讲
知识点
安全用电
2
1. 触电 通常所说的触电,是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。实验表明,当1 mA 左右的电流通过人体时,会使人产生麻的感觉;通过人体的电流不超过10 m A 时,触电的人可以摆脱电源,一般不会发生事故; 电流超过10 mA 时,会使人感到剧痛,甚至神经麻痹,呼吸困难,有生命危险;电流达到100mA 时3 s 就可使人窒息,心脏停止跳动。大量事实表明:不高于36 V 的电压才是安全电压。
知2-讲
深度理解
由欧姆定律知,通过人体电流的大小取决于加在人体上的电压和人体的电阻,不同人的电阻大小一般不相同,同一个人的电阻随皮肤的潮湿程度的变化而变化,还可能随其他因素而变化,所以不高于36V 的电压是安全电压,但不是绝对的。
知2-讲
2. 引起家庭电路触电的原因有很多,如用电器绝缘皮破损或老化、用湿抹布擦灯泡、湿手按开关等都可能引起触电事故。这实际上都是人体直接或间接跟火线连通并与大地或零线形成通路造成的。
知2-讲
3. 触电的解救 切断电源,注意自身安全。
4. 安全用电的行为保障——四不不接触低压带电体;不靠近高压带电体。不弄湿用电器,不损坏电器设备中的绝缘体。
知2-讲
5. 安全用电的安装保障——三要(图4)
知2-讲
深度理解
知2-练
[中考·济南] 如图6 所示是一些与用电有关的现象,
例2
知2-练
符合安全用电原则的是( )
A. 甲图中电源线老化破损仍继续使用
B. 乙图中爬树取下落在电线上的风筝
C. 丙图中用湿手去插或拔吹风机的插头
D. 丁图中电冰箱金属外壳已可靠接地
解题秘方:安全用电的“四不”与“三要”。
知2-练
解析:使用绝缘皮破损的导线,易引发触电事故,故A 错误;安全用电的原则:不接触低压带电体,不靠近高压带电体,爬树取下落在电线上的风筝,易引发触电事故,故B 错误;水是导体,用湿手去插或拔吹风机的插头,容易发生触电事故,故C 错误;带金属外壳的用电器,外壳一定要接地,防止因外壳漏电而发生触电事故,故D 正确。
答案:D
知2-练
深度思考 用电器金属外壳为什么要接地?
易错提醒
当家用电器漏电或因火线绝缘皮破损与外壳接通时,会使外壳带电,人接触外壳会触电,如图7;
知2-练
如图8:当外壳接地后,即使金属外壳带电,外壳所带的电也会经接地导线流走,人接触外壳不会触电。因为此时人和地线并联在外壳和大地之间,由于地线电阻小,所以电流几乎都从地线流入大地。
家庭用电
家庭用电
家庭电路的组成
测电笔区别火线与零线
安全用电
触电及解救
家庭用电的
行为规范
家庭电路的
安装规范(共36张PPT)
第三节 “伏安法”测电阻
第十五章 探究电路
知识点
“伏安法”测定值电阻
知1-讲
1
1. 基本方法
使用基本方法测量电阻时,用到的基本测量仪器有电压表和电流表。由于同时用到电压表和电流表,所以该实验的基本方法叫做“伏安法”(电压表原称伏特表,电流表原称安培表)。
2. 实验原理 R=。
知1-讲
3. 电路图与实物图(如图1 所示)
知1-讲
4. 实验具体步骤
(1)根据实验原理设计出电路图。
(2)根据设计的电路图连接电路,注意开关应断开,滑动变阻器的滑片在阻值最大处。
(3)检查无误后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数为2.0 V 时,观察并记录电流表的示数。
(4)再次移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数分别为2.5 V、2.8 V 时,观察并记录电流表的示数。
(5)断开开关,整理实验器材。
知1-讲
5. 实验分析
测量多组数据的目的:在测量定值电阻的实验中,测量多组电压与电流的值,计算出每次的阻值,最后以多次测量电阻的平均值作为测量结果,这样可以减小实验误差。
知1-讲
6. 操作注意事项
(1)连接实物要规范,开关一定要断开;滑动变阻器要采取“一上一下”的接法;电流从电表的正接线柱流进,负接线柱流出;电流表与被测电阻串联,电压表与被测电阻并联等。
(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的阻值调到最大。
知1-讲
(3) 电流表、电压表的量程选择要合适,在不超过
量程的前提下,应尽可能使电表指针偏转角度大一些,以便减小误差。
(4) 对实验数据的处理,仅凭一次测量数据得出的结论是不准确的,也是不可靠的,应采取多次测量求平均值的方法,尽可能减小误差。
(5) 每次读完示数后,应立即断开开关,避免因通电时间过长,电阻温度升高使电阻增大,造成测量值不准确。
知1-讲
方法点拨
1.滑动变阻器的作用:
实验名称 不同作用 共同作用
探究电流与电压的关系 改变定值电阻两端电压,多次实验找出普遍规律 保护电路
探究电流与电阻的关系 保证定值电阻两端电压不变,多次实验找出普遍规律 测定值电阻阻值 多次测量取平均值以减小误差 2.电路的连接小技巧:
(1)连接实物图时,先去掉电压表,将剩余元件顺次连接成串联电路,然后将电压表并联在被测对象两端。
(2)电流表的量程要大于电路中的最大电流;电压表的量程要根据测量对象选择,在不超过量程的情况下,尽量选用小量程。
知1-讲
科学素养点拨
规范的操作是实验成功的基础,也是培养良好实验习惯的正确途径。
知1-讲
知1-练
例 1
[中考·襄阳] 图2 甲是物理学习小组“测量定值电阻阻值”的实验装置。
知1-练
解题秘方:“伏安法”测电阻最常见的三个方面的问题:
(1)基本仪器的操作要求,如电表和滑动变阻器的使用。
(2)计算电阻应用欧姆定律变形式。
(3)多次实验的目的。
知1-练
(1)请用笔画线代替导线,将图中实物电路连接完整。
解析:滑动变阻器要“一上一下”串联接入电路,如图3 所示。
解:如图3 所示。
知1-练
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P 应移到 ______(填“A”或“B”)端。
解析:闭合开关前,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处,
所以滑片P 应移到B 端。
B
知1-练
(3)调节滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为3 V时,电流表的示数如图乙,则该定值电阻阻值为______Ω。
解析:由图乙知电流表接入电路的是小量程,分度值是0.02 A,电流表示数是0.3 A,根据欧姆定律可得待测电阻阻值R===10 Ω。
10
知1-练
(4)他们认为这个结果就是定值电阻的准确阻值,你认为合理吗?______,理由是____________________________
_______________________________________________。
解析:本实验只进行了一次测量,没有进行多次测量求平均值,测量结果可能存在较大误差,所以将这个结果作为定值电阻的准确阻值不合理。
不合理
本实验只进行了一次测量,没有
进行多次测量求平均值,测量结果可能存在较大误差
知1-练
技巧点拨
实验器材的选用技巧:
在物理实验中选择器材,不但要考虑需要哪些器材,还要考虑器材的规格和性能、如电源电压、电表量程、滑动变阻器的最大阻值和允许通过的最大电流。如果被测电阻大约是80 Ω,选用的电源电压为1.5 V,电流表量程是0~0.6 A,那么选择的器材就不符合要求,因为最大电流约为0.02 A,电流表的指针偏转太小,读数误差较大。
知1-练
①滑动变阻器:滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近待测电阻的阻值;
②电流表量程:大于电路中的最大电流,为了减小测量误差,要求测量时电表指针的偏转在满刻度的一半以上。
知2-讲
知识点
“伏安法”测小灯泡电阻
2
1. 实验原理 R=。
2. 实验设计 按如图4 甲所示的电路图,连接实物图(图乙);
闭合开关,调节滑
动变阻器,获取多
组电压值和电流值。
知2-讲
实验序号 电压/V 电流/A 电阻/Ω 灯泡亮度
1 0.5 0.10 5 较暗
2 1.5 0.20 7.5 较亮
3 2.5 0.26 9.6 正常发光
知2-讲
3. 分析表中数据可以发现
(1)小灯泡两端电压较小时,灯泡较暗,灯丝温度较低,电阻较小;
(2)小灯泡两端电压较大时,灯泡较亮,灯丝温度较高,电阻较大。
结论:灯丝的电阻随温度的变化而变化。
知2-讲
4. 数据处理方法
测定值电阻的阻值时应多次测量求平均值,目的是减小误差。测量小灯泡的电阻时不能求平均值,因为在不同电压下小灯泡灯丝的温度不同,其电阻是不同的,求平均值没有意义。
知2-讲
伏安法测电阻闭合开关后现象判断:
电路现象 判断
连完最后一根导线,灯很亮,电流表和电压表有较大示数 连接电路时没断开开关,滑动变阻器没调到最大阻值
灯不亮,电流表没有示数,电压表显示电源电压 灯开路
发现灯不亮,电流表、电压表只有小示数 电路正常
知2-讲
实验总结
“多次测量”的目的:
实验思考 电学实验中多次实验的目的相同吗?
测量定值电阻阻值 减小误差
探究电流和电压、电阻关系 找出普遍规律,避免偶然性
测量小灯泡的电阻 比较不同温度下的灯丝的电阻
知2-练
[中考·株洲] 某同学利用实验室提供的器材,测量标有电压为2.5 V 的小灯泡在不同电压下的电阻。他所连接的实验电路如图5 甲所示。
例2
知2-练
(1)在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至______(填“A”或“B”)端。
解析:为了保护电路,在闭合开关前,需要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即B 端;
B
知2-练
(2)实验中,第一次测量时的电压等于2.5 V,小灯泡
正常发光。之后调节滑动变阻器,让电压逐次下调,使灯丝温度不断降低,灯泡变暗直至完全不发光,测量的数据如下表所示。
知2-练
实验序号 1 2 3 4 5 6 7
发光情况 明亮 不很亮 暗 教暗 微光 熄灭 熄灭
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 0.05
知2-练
根据表格中的实验数据,图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I 和其两端电压U 之间关系的是______(填“①”或“②”)。

知2-练
解析:由表中数据可知,第1 次实验测得电阻为
R1==≈ 8.93 Ω,第2 次实验测得电阻为R2==≈8.08 Ω,第3 次实验测得电阻为R3==≈ 7.08 Ω,同理可知,第4 次、第5 次、第7 次测得的电阻分别为6.19 Ω、4.74 Ω、2 Ω。即电阻随电压的降低而降低,并不是不变的。因此图乙中能正确描述通过该小灯泡的电流I 和其两端电压U之间关系的是①。
知2-练
(3)第6 次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示。则电流表的读数为 ______A,此时小灯泡的电阻为______ Ω。
0.16
3.125
知2-练
解析:由图甲可知,电流表选用小量程;第6 次测量时,电流表指针的偏转如图丙所示,电流表分度值为0.02 A,其示数为0.16 A,此时小灯泡的电阻R6===3.125 Ω;
知2-练
(4)对比不同电压下小灯泡的电阻值可知,小灯泡的电阻随电压的增大而______(填“增大”“减小”或“不变”),主要原因是小灯泡的电阻受______的影响。
解析:由(2)计算可得,小灯泡的电阻并不是固定不变的,它受温度的影响,随着电压的增大而增大。
增大
温度
知2-练
小图像大物理
小灯泡电阻的I-U图像:
如图6 所示,利用描点法画出小灯泡灯丝电阻的I-U 图像。由图像知,灯丝的电阻随温度的升高而变大,不能说成是灯丝的电阻随电流或者电压的升高而增大。因为电阻是导体本身的一种性质,与电流及电压无关。
知2-练
技巧点拨
实验过程中的一些技巧:
(1)连接电路的技巧:实验中同时用到电压表和电流表,连接电路时可先将除电压表以外的其他器材连接好,最后将电压表并联在被测电阻两端。
(2)分析多次测量目的的技巧:若实验中要求多次实验数据的平均值,则目的就是减小误差;若没有取平均值,则目的就是得到普遍规律。
“伏安法”测电阻
“伏安法”测电阻
其他方法测电阻
伏阻法、安阻法、等效替代法等
测定值电阻
测小灯泡电阻
原理

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