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(共27张PPT)
第1节　欧姆定律的理解和计算
课标链接 1.通过实验,探究电流与电压、电阻的关系。(科学探究)
2.理解欧姆定律。(科学思维)
3.学会用电流表和电压表测量电阻。(科学探究)
必备知识夯基础
考点 1
欧姆定律
考点清单
比较项 要点
欧姆 欧姆是德国物理学家,也是电阻的单位
欧姆定律 导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
当电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成
正比,如图所示,公式I=
当电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,
如图所示,公式I=
比较项 要点
电路的总电阻与各电阻之间的关系 串联电路的总电阻与各电阻之间的关系是R总=R1+R2
并联电路的总电阻与各电阻之间的关系是
特别提示　(1)使用欧姆定律时,I、U和R一定是同一导体在某一时刻的电流、电压和电阻,即存在同一性和同时性。
(2)不能说“导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比”,因为导体的电阻是导体本身的一种属性,取决于导体的材料、长度、横截面积和温度。
考点 2
动态电路分析
比较项 要点 说明
串联 电路 电阻的变化引起电路中其他物理量的变化。某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小(增大) 此类题应首先看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量;判断出滑动变阻器的阻值怎样变化,由欧姆定律得到干路电流的变化,再由串联电路的电压特点和并联电路的电流特点进行分析
并联 电路 在混联电路中,并联部分的某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大(减小) 考向突破增知能
考向 1
欧姆定律的理解和应用
命题角度
例1如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2是定值电阻,R1=20 Ω, R2=10 Ω,R3是滑动变阻器,其阻值变化范围是0~50 Ω。
(1)当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片移至最左端时,电压表的示数为6 V,求电路中的总电流;
(2)当开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片滑至某一位置时,电压表的示数为2 V,求此时滑动变阻器R3接入电路的阻值。
答案:(1)0.9 A　(2)20 Ω
解析:(1)由电路图知道,当开关S、S1、S2均闭合,滑动变阻器的滑片移至最左端时,R1、R2并联,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电压表测量电源的电压,即电源电压U=6 V,此时电路的总电阻为
R总= Ω
由欧姆定律,电路中的总电流为
I==0.9 A。
(2)当开关S、S2闭合,S1断开,滑动变阻器的滑片滑至某一位置时,则电路是R2、R3串联,电压表测量电阻R2两端的电压,由于电压表的示数为2 V,此时滑动变阻器R3两端的电压为
U3=U-U2=6 V-2 V=4 V
通过R2的电流为
I2==0.2 A
因为R2、R3串联,所以通过R3的电流I3=I2=0.2 A
此时滑动变阻器接入电路的电阻R3==20 Ω。
方法归纳　欧姆定律计算题解题步骤

对应练1如图甲所示,电源电压恒定,R0为定值电阻。将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。
(1)求滑动变阻器R的最大阻值。
(2)求R0的阻值及电源电压。
(3)当滑片滑到滑动变阻器的中点时,求电路中的电流。
答案:(1)20 Ω　(2)12 V　(3)0.6 A
考向 2
动态电路的分析
例2教室里常用过氧乙酸溶液熏蒸消毒,小明设计的“过氧乙酸气体浓度测试仪”可以监测教室里过氧乙酸气体浓度是否达到要求的标准。其简化的工作电路图如图所示,电源电压恒为6 V,定值电阻R2=10 Ω。过氧乙酸气体传感器R1的阻值随过氧乙酸气体浓度增大而减小,下列判断正确的是(　　)
A.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电流表示数变小
B.当过氧乙酸气体浓度增大时,电路中电压表示数变小
C.当电路中电压表示数为4.5 V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒
要求的最低标准,此时可计算得出电流表示数为0.45 A
D.当电路中电压表示数为4.5 V时,过氧乙酸气体浓度达到消毒
要求的最低标准,可计算得出传感器R1的阻值为40 Ω
答案:B
对应练2如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向左移动时,电流表和电压表的示数变化情况分别为(　　)
A.电流表的示数变小,电压表的示数变小
B.电流表的示数变大,电压表的示数不变
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
答案:B
多维训练培素养
1.由欧姆定律I=变形可得R=,下列说法正确的是(　　)
A.导体电阻大小跟它两端的电压成正比
B.导体电阻大小跟通过它的电流成反比
C.导体电阻大小由它两端的电压和通过的电流决定
D.导体电阻大小等于它两端的电压与通过的电流的比值
答案:D
2.小明设计的高温报警电路如图所示,电源两端电压保持不变,R1是定值电阻,R2是热敏电阻,热敏电阻的阻值随温度升高而减小,当电流表示数大于某一值I时,就会触发报警。电流表示数为I时,环境温度为警戒温度。下列判断正确的是(　　)
A.热敏电阻是由超导材料制成的
B.随着环境温度的降低,电路中电流变大
C.若换用电压更大的电源,可以降低警戒温度
D.若换用阻值更小的定值电阻R1,可以提高警戒温度
答案:C
3.如图所示电路,电源电压保持不变。闭合开关后,两灯泡均发光,若灯泡L2突然断路,则发生的情况是(　　)
A.灯泡L1变暗
B.电压表V的示数变大
C.电流表A1的示数变小
D.电流表A2的示数变小
答案:D
4.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从右端滑到左端的过程中,下列判断正确的是(　　)
A.电流表A的示数变小
B.电压表V2的示数变大
C.电压表V2示数变化量的绝对值与电流表A示数
变化量的绝对值之比不变
D.电压表V1的示数与电流表A的示数之比变大
答案:C
5.光敏电阻的特点是有光照射时阻值变小。某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置如图所示,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间的电压降低
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R1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
答案:A
6.如图所示电路,闭合开关,灯泡L正常发光,在滑动变阻器滑片向上移动的过程中,下列说法正确的是(　　)
A.灯泡L变亮,电流表A1示数变大
B.电压表示数不变,电流表A2示数变大
C.电流表A1与A2的示数之差变大
D.电压表与电流表A2的示数之比变大
答案:D
7.如图所示,电源电压为3 V,R0的阻值为5 Ω,滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω,a、b为滑动变阻器两个端点。闭合开关,下列说法正确的是(　　)
A.若将滑片移动到a端,电路仍能正常工作
B.滑片在b端时,电流表A1的示数为0.3 A
C.滑片由b端向a端移动,电流表A2的示数变大
D.滑片移动到中点时,电流表A1与A2的示数比为2∶1
答案:D
8.小明给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图,如图甲所示。电源电压恒为6 V,定值电阻R0的阻值为20 Ω,湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系如图乙所示。当空气湿度越大时,电压表的示数　　　　;当空气湿度为50%时,电路中的电流为　　　　 A。
答案:越大　0.15
9.模拟高速公路入口“超限超载”检测站升降检测设备的工作原理图如图甲所示。已知电源电压为8 V恒定不变,R1是定值电阻,质量不计的托盘与力敏电阻R2绝缘并紧密接触,R2的阻值随压力F变化的关系如图乙所示。当无检测物时,电压表示数为2 V;当检测物超载,电流等于或大于20 mA时,会触发另一电路报警器开始报警(图中未画出)。
甲
乙
(1)求定值电阻R1的阻值。
(2)报警器开始报警时,求检测物所受的重力。
(3)检测电路中的电池使用一段时间后,电源电压会降低,请分析说明:当开始报警时,检测的超载质量将如何变化
答案:(1)200 Ω　(2)4×105 N　(3)见解析
解析:由题图甲知,闭合开关S后,定值电阻R1与力敏电阻R2串联,电压表测量R1两端的电压。
(1)当无检测物时,R2两端的电压为
U2=U-U1=8 V-2 V=6 V
由题图乙可知,不放检测物时,力敏电阻R2的阻值为600 Ω,则电路中的电流为
I==0.01 A
根据I=可得R1的阻值为
R1==200 Ω。
(2)报警器开始报警时,电路中的电流为I'=20 mA=0.02 A
电路中的总电阻为
R'==400 Ω
力敏电阻R2的阻值为
R2'=R'-R1=400 Ω-200 Ω=200 Ω
由题图乙可知此时检测物所受的重力为G=40×104 N=4×105 N。
(3)电源电压降低,报警电流仍为20 mA,根据欧姆定律可知电路中的总电阻减小,根据串联电路电阻规律可知报警器开始报警时力敏电阻的阻值将减小,由题图乙可知,力敏电阻所受压力更大,检测的超载质量更大。

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