资源简介 初三科学寒假班 教师 日期 学生 课程编号 课型 专题复习 课题 欧姆定律 教学目标 通过实验,探究电流、电压和电阻的关系 理解欧姆定律,并能进行简单计算 了解欧姆定律的应用,会应用欧姆定律测量电阻 教学重难点 理解欧姆定律,并能进行简单计算 了解欧姆定律的应用,会应用欧姆定律测量电阻 教学安排 版块 时长 1 知识梳理 40分钟 2 例题解析 20分钟 3 随堂检测 20分钟 4 师生总结 10分钟 5 提高作业 30分钟 2261870-118110欧姆定律 欧姆定律 -10160087630知识梳理 知识梳理 一、电流与电压和电阻的关系 1. 电流与电压的关系:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压 。 2. 电流与电阻的关系:在电压一定的情况下,通过导体的电流跟导体的电阻 。 【答案】成正比 成反比 二、欧姆定律 1. 欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。 2. 欧姆定律公式: 。 3. 欧姆定律变形公式: ; 。 【温馨提醒】对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻这三个物理量中的两个,就可以利用欧姆定律求出第三个量。欧姆定律表达式中的 I、U、R 具有“同体性”、“同时性”,不可张冠李戴。 【答案】1.正比 反比 2.I=U/R U=IR R=U/I 三、欧姆定律在串并联电路中的应用 1. 串联电路的电阻规律:串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都_________;串联电路的总电阻等___________________。 2. 并联电路的电阻规律:电阻并联后总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都_________;并联电阻的总电阻的倒数,等于各并联电阻的______________。 3. 分配特点:串联电路中,各电阻两端电压与电阻成__________,即_____________;并联电路中,各支路中电流与电阻成____________,即______________。 【答案】1.大 各串联电阻之和 2.小 倒数之和 3.正比 反比 四、伏安法测电阻 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(小灯泡)、滑动变阻器、导线若干。 3. 实验电路图: -62230100965例题解析 例题解析 知识点一:欧姆定律的相关计算 如图 1 所示的电路,电源电压为 6 V,R1 = 4 Ω,闭合开关 S 后,电压表的读数为 2 V,则电流表的示数为_______A,电阻 R2 的阻值为_______Ω。 【答案】0.5 8 【例2】如图 2 所示,电源电压恒定,R1 为 20 Ω,闭合开关 S,断开开关 S1 时电流表示数为 0.3 A;若闭合 S1 电流表示数为 0.5 A,通过 R2 的电流为________,则电源电压是_________,R2 的阻值为__________。 【答案】0.2A 6V 30Ω 知识点二 动态电路分析 【例3】如图 3 所示,电源电压恒定不变,闭合开关 S,滑片 P 向右移动,下列说法正确的是( ) A . A1示数变小,V示数变小 B. A1示数不变,V示数变小 C. A1示数不变, V示数不变 D. A1示数变小,V示数不变 【答案】B 【例4】如图 4 所示的电路中,电源电压不变,R1 为定值电阻,开关 S 闭合后,滑动变阻器滑片向左移动时,电流表的示数_________,电压表示数与电流表示数之比_________。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】变大 不变 实验强化过关 一 探究电流与电压的关系 【命题角度】 1. 实物电路图的连接与改正 2. 电流表和电压表的读数 3. 滑动变阻器的使用 4. 电路故障判断 5. 多次测量的目的 6. 数据分析和处理 7. 实验结论 【例1】小明用如图 5 所示的电路探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”。 196659597790 (1)要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数减小。请用笔画线代替导线,继续完成图 6 中实验电路的连接。 (2)小明按要求正确连接电路后,闭合开关,发现电压表指针偏转到满刻度的位置,其原因可能是_______________________________________________________(只需写出一种可能)。 (3)小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R 的不同电流和对应的电压值如下表所示: U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 小明在本次实验中所用电阻 R 的阻值为_________Ω;通过分析上表数据可以得到的初步结论是____________________________________________________________。 (4)仅通过一个电阻探究得出的结论是否可靠呢? 为了避免偶然性,小明接下来的操作应该是______________________________________。 【答案】(2)滑动变阻器的滑片在阻值最小处(或滑动变阻器被短路、定值电阻断路等)(3)电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比(4)更换定值电阻,重复实验 【例2】小军用如图 7 所示的电路探究“通过导体的电流与导体两端的电压的关系”。 小军连接的电路有一处错误,请只改动一根导线,使电路连接正确(在应改动的导线上打“×”,用笔画线代替导线画出正确的接法)。 (2)小军改正错误后,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应放在最________(选填“左”或“右”)端。开关闭合后,发现电压表无示数,电流表有示数,电路可能的故障是 _______________________________________________。 (3)图 8 是他解决故障后某次实验的电流表和电压表示数,则小军选择的定值电阻是________Ω。若要使电压表的示数变大,小军应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动。 (4)小军进行了多次实验后,绘制了定值电阻的电流随电压变化的图像(如图 9 所示)。正确的图像是________(选填“A”或“B”)。 【答案】(2)左 定值电阻短路(或电压表短路或电压表断路)(3)10 右(4)A 二 探究电流与电阻的关系 【命题角度】 1. 实物电路的连接 2. 电路设计与画电路图 3. 控制变量法的应用 4. 动态电路分析 5. 实验操作步骤的补充与设计 6. 填充表格 7. 实验数据处理 8. 实验结论 【例3】在探究“电流与电阻的关系”的实验中。所选定值电阻的阻值分别为R1 = 5 Ω,R2 = 10 Ω,R3 = 20 Ω,滑动变阻器的规格为“15 Ω 1 A”。 (1)请在图 10 中的虚线框内画出滑动变阻器的电路符号,并用笔画线代替导线,将图 11 所示的实物电路连接完整。 (2)连好电路后,按下列步骤进行实验: ①将 R1 接入电路,调节滑动变阻器,使电压表的示数为 1.5 V,记下 I1。 ②用R2替换 R1接入电路,接下来的操作是:____________________________________________。 ③用 R3 替换 R2 接入电路,当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电压表的示数也大于 1.5 V,实验无法进行下去。请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下去:______________ _________________________________________________________________________________________________。 (3)本实验的结论是:______________________ 【答案】(1)略(2)②调节滑动变阻器,使电压表示数为 1.5 V,记下I2,③换用阻值更大的滑动变阻器(在电路中串联一个电阻或减小电源电压或把 R3 换成阻值为 15 Ω 的定值电阻) (3)当电压一定是,电流与电阻成反比 【例4】为探究通过导体的电流与电阻的关系: (1)请在虚线框内画出你设计的电路图。 61595107315 (2)每次更换电阻 R 后调节滑动变阻器时,应注意观察_________表,使其读数保持不变。 (3)更换一个阻值更大的电阻后,电压表的示数将_________2.5 V(选填“大于”“小于”或“等于”),此时应将滑动变阻器的滑片向________端移动,以符合实验条件。 【答案】(2)电压(3)大于 右 三 伏安法测电阻 【命题角度】 1. 实验原理 2. 实物图的连接 3. 故障分析 4. 电流表与电压表的使用与读数 5. 电阻的计算 6. 滑动变阻器的使用 7. 多次测量的目的 8. 数据分析和处理 9. 小灯泡 I - U 图像不是直线的原因 【例5】某同学用如图 12 所示的实验装置测小灯泡的电阻: (1)请你帮他用笔画线代替导线连接实物电路,导线不允许交叉。 (2)该同学连接好电路后,闭合开关,发现小灯泡不亮,电流表的指针几乎不偏转,电压表有示数,接近电源电压,你认为该电路故障可能是_________________。 (3)该同学排除电路故障后,完成实验并将实验数据绘制成图像,如图13所示,当小灯泡两端的电压为 2.0 V 时,小灯泡的电阻为______Ω。 (4)该同学提出在测定值电阻的实验中,绘制的图像是一条直线,而本实验得到的是曲线,你认为原因可能是________________________________。 【答案】(1)略 (2)小灯泡断路(3)5(4)小灯泡的电阻随温度的升高而增大 【例6】在测量定值电阻阻值的实验中: (1)如图14是小华连接的部分实物图,请用笔画线代替导线,帮小华将图14所示的实物电路连接完整。 (2)同桌的小红连接电路,刚连接完最后一根导线,电压表、电流表都有示数,出现这种现象的原因是___________________________ (3)小华闭合开关,滑动变阻器的滑片 P 移动到某一位置,电压表的示数为 1.5 V,电流表的示数如图 15 所示,其示数为_______A,则 R的阻值是_______Ω。 (4)实验中需要多次测量求平均值的目的_________________。 (5)利用该实验电路还可以进行的实验有_____________________________。 【答案】(1)略(2)连接电路时开关未断开(3)0.3 5(4)减小实验误差 (5)探究电流与电压的关系 -71755186690随堂检测 随堂检测 1.德国物理学家_________经过十年不懈的努力,通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,概括为数学表达式:I = — 。为了纪念他的杰出贡献,人们将他的名字命名为_________的单位。 【答案】欧姆 电阻 2.图 16 是小灯泡 L 和电阻 R 中电流随电压变化的图像。由图像可知,电阻 R 的阻值为_____Ω。若将它们并联接在电压为 2 V 的电源两端,电路中的总电流为_______A。 【答案】20 0.35 3.如图 17 所示的电路中,电源电压为 12 V 。闭合开关后,电流表的示数为 0.4 A ,电压表的示数为 8 V,则电阻 R2 的阻值是________Ω。将滑动变阻器 R1 的滑片向右移动,电压表的示数将变_________。 【答案】10 变小 如图 18 所示的电路中 R1 < R2,开关闭合后,电压表 V 的示数为 8 V。通过 R1、R2 的电流之比是_______,电压表 V1 的示数_______(选填“大于”“小于”或“等于”) 【答案】1:1 小于 5.在相距 100 km 的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线。输电线的电阻与其长度成正比。若输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图 19 所示的测量仪,并分别进行了如下测量:将测量仪连接 ab 时,电流表的示数为 0.3 A;将测量仪连接 cd 时,电流表的示数为 1.2 A。由此可判断短路位置离甲地的距离为_________km。 【答案】80 6.如图20所示,电源电压不变,当开关 S1、S2 同时闭合时,电流表的示数是 0.3 A,电压表示数是 6 V。若两表互换位置,当开关 S2 闭合、S1 断开时,电流表示数是 0.2 A,则 R1 和 R2 的阻值之比是_________;电源电压为_________V。 【答案】2:1 6 7.如图 21 所示是自动测定油箱内油量的原理图, O 为杠杆支点,油量表是由量程为 0 ~ 0.6 A 的电流表改装而成的, R0 阻值为 10 Ω,电源电压为 3 V,Rx 是规格为“20 Ω 1 A”的滑动变阻器。当 Rx 的滑片处于最上端时,电路中的电流是_____A,此时油量表标示为 0;当油面上升时,电路中的电阻将_______,电流将_______(以上两空均选填“增大”或“减小”) 【答案】0.1 减小 增大 8.根据欧姆定律,下列说法中正确的是( ) A. 通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B. 导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大 C. 通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比 D. 导体两端的电压为零时,电阻值也为零 【答案】C 9.一个阻值为 20 Ω 的电阻,测得通过它的电流为 5 A,那么此时加在这个电阻两端的电压是( ) A. 4 V B. 10 V C. 0.25 V D. 100 V 【答案】D 10.如图22所示的电路中,电源电压不变,定值电阻 R 的阻值为 R0,闭合开关 S,当滑动变阻器接入电路中的阻值为 10 Ω 时,电压表的示数为 U0,断开开关 S,把定值电阻 R 换成阻值为 2R0 的另一定值电阻,再闭合开关 S,调节滑动变阻器滑片 P 的位置使电压表的示数仍为 U0,则此时滑动变阻器接入电路中的阻值为( ) A. 5 Ω B. 10 Ω C. 15 Ω D. 20 Ω 【答案】D 11.小阳设计了一个天然气泄漏检测电路,如图 23 所示,R 为气敏电阻,其阻值随天然气浓度 β 变化曲线如图 24 所示,R0 为定值电阻,电源电压恒定不变。则下列说法正确的是( ) A.天然气浓度 β 增大,R 阻值增大 B.天然气浓度 β 增大,电流表示数变小 C.天然气浓度 β 增大,电压表示数变小 D. 天然气浓度 β 增大,电压表与电流表示数的比值不变 【答案】D 12.如图25所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关 S1、S2,测得 U甲 ∶ U乙 = 4 ∶3,若只断开开关 S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时 I甲 ∶ I乙 是( ) A. 1 ∶ 1 B. 4 ∶ 3 C. 3 ∶ 4 D. 16 ∶ 9 【答案】B 13.在“探究电流与电压的关系”的实验中,电源电压为 3 V,定值电值为 10 Ω,滑动变阻器规格为“10 Ω 3 A”。 (1)请你用笔画线代替导线,将图26中的实验电路连接完整(导线不能交叉)。 (2)合上开关,向左移动滑动变阻器的滑片,电流表的示数将_________(选填“变小”“变大”或“不变”)。 (3)通过定值电阻电流的变化范围是____________________。 (4)实验数据记录如下表,分析实验数据可得:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压_________。 【答案】(1)略(2)0.15 ~ 0.3 A(3)成反比 14.小亮在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5 V”字样。 (1)图 27 是小亮未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整。 (2)电路连好后,小亮分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中。 实验次数 1 2 3 U/V 2.0 2.5 2.8 I/A 0.22 0.25 0.26 R/? ①小灯泡正常工作时的电阻为_________Ω。 ②小亮从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响其变化的主要因素是_______________。 (3)完成上述实验后,小亮看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值 Rx。他从实验室找来一个阻值已知为 R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了发生故障的电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个、导线),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了 Rx 的大小。 ①把你设计的电路图画在虚线框内。 18034023495 ②简述实验过程中需要测量的物理量并用相应字母表示: (i)________________________________________________________; (ii)___________________________________________________________。 ③ Rx = __________(用已知量和测量量表示)。 【答案】(1)略(2)①10 ②温度(3)①②i将滑动变阻器的滑片调到阻值为零处,记下电压表的示数 U ii将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处,记下电压表的示数U0 32829581280 U0 U - U0 ———R0 U0 U - U0 ———R0 ③ 15.小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻 R 等元件,设计了一个汽车超载自动报警电路,如图 28 所示。他了解到这种压力传感器所受压力越大时,输出的电压 U 就越大,二者的关系如图 29 所示。闭合开关 S,当继电器线圈中电流大于或等于 20 mA 时,衔铁被吸合。已知传感器的输出电压 U 即为继电器控制电路的电源电压,线圈的电阻为 20 Ω。 (1)车辆不超载时,工作电路中绿灯亮;当传感器所受压力增大到一定程度时,红灯亮,说明汽车超载。请你判断灯_______(选填“L1”或“L2”)是红灯。 (2)某水平公路桥禁止质量大于或等于 20 t 的车辆通行,要用小强设计的装置为此桥报警,R 的阻值应调节为多少?g 取10 N/kg。 (3)在水平路面上,要使该装置报警,通过车辆的最小重力为多少? (4)请你运用所学物理知识,说明超载的一项危害。 【答案】(1)L2 (2)压力 F = G = mg = 2 × 104 kg × 10 N/kg = 2 × 105 N 由题图 29 可知,此时对应的电压为 1.0 V 控制电路中的总电阻 R 总 = — = —— = 50 ? 则 R = R 总 - R 线圈 = 50 ? - 20 ? = 30 ? (3)当 R 调为 0 时,输出电压最小 最小电压 U0 = IR 线圈 = 0.02 A × 20 ? = 0.4 V 由题图 29 可知,此时对应的压力为 8.0 × 104 N 故车辆的最小重力为 8.0 × 104 N (4)压强大,易损坏路面(或惯性大,不易刹车等) 师生总结 师生总结 提高作业 提高作业 1.在图甲所示的电路中,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,在U—I坐标中描绘了相对应的坐标点,如图乙所示,电源电压是____,电阻R1的阻值是__ __,电阻R2的阻值是___. 【答案】6V 10Ω 20Ω 2.在如图电路中,电源电压为6V,R1=4Ω,闭合开关S后,电压表读数为2V,则电流表的示数为____A,电阻R2的阻值为____Ω. 【答案】0.5 8 3. 如图是灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图象.由图象可知,电阻R的阻值为____Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端,电路中的总电流为____A. 【答案】20 0.35 4.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示,R0为定值电阻,电源电压恒定不变.当有害尾气浓度β增大时,气敏电阻R的阻值将__ __,电压表的示数将__ __(均选填“变大”“变小”或“不变”),定值电阻R0的作用是___. 【答案】变小 变小 保护电路 5.图中,能正确描述电阻一定时,电流随电压变化的图象是( ) 【答案】A 6.如图所示的电路中,电源电压6V保持不变,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω.当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是( ) A.电压表的示数减小 B.电压表示数与电流表示数的比值不变 C.当滑片移动中点时,电压表示数为2V D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2A 【答案】B 7.的电子压力计中,滑动变阻器滑片P与弹簧上端固定在一起,弹簧的压缩长度与受到的压力大小成正比,滑动变阻器PB段电阻为R1,当闭合开关S后( ) A.电路中电流表的读数随压力的增大而增大 B.电路中电压表的读数随压力的增大而增大 C.滑动变阻器PB段R1的阻值随压力增大而增大 D.把电压表改成压力计时表盘刻度均匀 【答案】D 8.如图所示,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1、S2,测得U甲∶U乙=4∶3,若只断开开关S2,拆去电压表,并在甲、乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙是( ) A.1∶1 B.4∶3 C.3∶4 D.16∶9 【答案】B 9.某导体中的电流与它两端的电压关系如图所示,下列分析正确的是( ) A.该导体的电阻随电压的增大而增大 B.该导体的电阻随电流的增大而减小 C.当导体两端的电压为0时,电阻为0 D.当导体两端的电压为0时,电流为0 【答案】D 10.探究导体中的电流与导体两端电压的关系. (1)如图甲所示,用笔画线代替导线,将实验电路连接完整,使滑动变阻器接入电路的阻值最大. (2)闭合开关,向左移动滑动变阻器滑片P,电流表示数将__ __(选填“变大”“不变”或“变小”). (3)调节滑动变阻器,把测得的数据填入下表,其中电流表示数为0.5A时电压表示数如图乙所示,其值为____V. 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 (4)根据表中数据,在丙图中描出电流与电压的关系图线. 【答案】(1)略(2)变大(3)2.5 11.电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用,经过机房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路,为了确定短路的具体位置,机房人员利用测量仪器接成如图所示的电路进行测量.已知电话线由两根导线并排而成,该用户家到机房的电话线长5 km,设单根电话线每米的电阻为3×10-3 Ω,测量时电压表示数为12 V,电流表示数为1 A.若只考虑电话线的电阻,求: (1)该用户家到机房单根电话线的电阻值. (2)短路位置到机房的距离s. 【答案】(1)该用户家到机房的单根电话线的电阻值是5000×3×10-3 Ω=15 Ω;(2)短路位置到机房电话线的总电阻R总===12 Ω,短路位置到机房单根电话线的电阻R′=×12 Ω=6 Ω,短路位置到机房的距离s==2 000 m=2 km 12.如图所示,电源电压保持不变,R1=10Ω.当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图2线段AB表示.求: (1)电源电压 (2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数. 【答案】:(1)由图示电路图可知,当滑片在b端时只有R1接入电路,此时电路电流最大,由U-I图象可知,电路最大电流为0.6A,由I=可知,电源电压 U=U1=IR1=0.6A×10Ω=6V;(2)由图示电路图可知,滑片在a端时,滑动变阻器阻值全部接入电路,由U-I图象可知,此时电路电流I′=0.2A,滑动变阻器两端电压U滑=4V,由I=可知,滑动变阻器最大阻值:R2===20Ω,滑片在ab中点时电路电流:I″===0.3A,由I=可知,电压表示数:U2′=I″×R2=0.3A××20Ω=3V 展开更多...... 收起↑ 资源预览