第十七章欧姆定律知识点总结及同步练习DOC.docx
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第十七章欧姆定律知识点总结及同步练习DOC
第十七章欧姆定律
第一节电阻上的电流跟两端电压的关系
当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
第二节欧姆定律及其应用
1、欧姆定律
内容:
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。
(德国物理学家欧姆)
公式:
I=
R=
U=IR
U——电压——伏特(V);R——电阻——欧姆(Ω);I——电流——安培(A)
使用欧姆定律时需注意:
R=
不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。
因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,其大小跟导体的电流和电压无关。
人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。
2、电阻的串联和并联电路规律的比较
串联电路
并联电路
电流特点
串联电路中各处电流相等
并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点
串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和
;
若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为
;
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和
;
若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=
;
若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为
;
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点
串联电路中,电压的分配与电阻成正比
=
并联电路中,电流的分配与电阻成反比
=
电路作用
分压
分流
*电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。
第三节电阻的测量
伏安法测量小灯泡的电阻
【实验原理】R=
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=
算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据R=
,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
平均值R/Ω
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:
改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
第一节探究电阻上的电流跟两端电压的关系
5分钟训练(预习类训练,可用于课前)
1.在研究电流跟电压、电阻的关系的实验中,得出表格中的一组数据。
根据这组数据,可以得到的结论是()
导体两端电压(V)
导体电阻(Ω)
通过导体的电流(A)
4
2
2
4
4
1
4
8
0.5
A.导体电阻一定时,导体两端的电压跟通过导体的电流成正比
B.导体电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比
C.导体两端电压一定时,导体的电阻和通过导体的电流成反比
D.导体两端电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比
2.一段导体两端加3V电压时,电流为0.6A,如果两端电压再增加1.5V时,通过导体的电流和导体的电阻各是___________,___________。
3.当电路发生短路时,电路中的_________很大,会使导线的温度升高,严重时能造成_________。
4.将图7-1-1中的实物连成实物图。
要求:
L1与L2并联,电流表测电路中总电流,电压表只测灯L2两端电压,滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,并且滑片左移时灯L2变亮。
图7-1-1
10分钟训练(强化类训练,可用于课中)
1.小华学完电流、电压、电阻的有关知识后,在笔记本上记录了班上同学们关于电流、电压和电阻的一些说法,你认为正确的是()
A.有电流通过的电阻两端,一定有电压存在B.没有电流通过的导体,没有电阻
C.导体两端电压为零时,电阻也为零D.电路两端有电压时,电路中一定有电流
2.小明同学连接了图7-1-2所示的实验电路。
实验时,他注意比较了电路在开关闭合前、后的现象。
下列符合观察事实的是()
图7-1-2
A.开关闭合前、后,灯泡均能发光B.开关闭合后,电压表的读数变小
C.开关闭合后,电流表的读数变小D.开关闭合前、后,电压表读数均为电源电压
3.关于公式R=U/I,以下说法中正确的是()
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大
B.通过导体的电流越大,导体电阻越小
C.导体的电阻数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比
D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
4.如图7-1-3所示为某同学测定小灯泡电阻的实物连接图。
在电压表尚未接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请你指出:
图7-1-3
(1)__________________________________________;
(2)__________________________________________。
(3)假定错误已纠正且原电流方向不变,请在图中用笔画线表示导线,将电压表接入电路。
5.在“探究电阻上的电流与电压的关系”的实验中,同学们设计了以下几种不同的方案:
方案1:
拿一个已知阻值的电阻R,利用图7-1-4甲所示的电路图,用电流表测出电阻R上的电流,电压表测出R两端的电压,进行一次探究,找出三者的关系。
方案2:
设计的电路图如图7-1-4甲,也用一个定值电阻R,通过改变串联电池节数来改变电阻R两端的电压,进行多次测量,探究三者的关系。
方案3:
利用图7-1-4乙所示的电路进行探究,首先用滑动变阻器改变定值电阻R两端的电压,测出每次通过R的电流,然后更换不同阻值,移动P使电压表示数保持不变,测出每次通过不同阻值R的电流,探究三者的关系。
图7-1-4
根据你平时的实验经验,结合已学的研究问题的方法,你认为哪个方案最佳?
_________,理由是_________________________________________________________。
6.你一定见过或听说过稳压器,它的作用是什么?
为什么要用它?
30分钟训练(巩固类训练,可用于课后)
1.如果在“探究电流跟电压的关系”中,按照图7-1-5的电路图连接了电路,各表的正负接线柱和量程均正确,结果会()
图7-1-5
A.电流表被烧坏B.电压表被烧坏
C.电流表示数为0D.电压表示数为0
2.某导体两端的电压为6V时,通过的电流为0.1A,若将导体两端的电压再增加3V,通过导体的电流是_________A,则该导体的电阻为_________;若该导体两端的电压为0,则该导体的电阻为_________。
3.(2010甘肃兰州模拟,22)如图7-1-6所示,电阻R1=R2=4Ω,电源电压保持不变。
当S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.75A,此时电路是_________联电路,电路的总电阻是_________Ω,当S1闭合、S2断开时,电路的总电阻是_________Ω,电流表的示数是_________A。
图7-1-6
4.将两个电阻R1、R2并联后,再与电池组和开关串联成回路,如图7-1-7所示。
已知干路电流为I=2A,通过R1的电流为I1=1.2A,电池电压为U=24V,求R1和R2的阻值是多少?
图7-1-7
5.如图7-1-8所示,R1=12Ω,将它与R2串联后接到8V的电压上,已知R2两端的电压是2V,求R2的阻值。
图7-1-8
6.某人做实验时把两盏电灯串联起来,灯丝电阻分别为R1=30Ω,R2=24Ω,电流表的读数为0.2A,那么加在R1和R2两端的电压各是多少?
7.如图7-1-9所示电路,电压表V1的读数为8V,闭合开关后V2的读数为5V。
若电阻R1的阻值为12Ω,求R2的阻值。
图7-1-9
8.孙楠同学用如图7-1-10所示的电路研究导体中的电流跟导体电阻的关系,他先后将5Ω、15Ω和25Ω的定值电阻接入电路a、b两点间,闭合开关S,读出电流表示数(如下表)。
由实验数据可以看出电流I与电阻R并不成反比。
电阻R/Ω
5
15
25
电流I/A
0.6
0.3
0.2
图7-1-10
(1)你能分析出发生错误的原因吗?
(2)如果仍用5Ω、15Ω和25Ω的三个定值电阻进行实验,你能否设计两种方法,验证在电压不变时,导体中的电流跟电阻的关系?
画出电路图,并写出简要的实验步骤。
9.加在一个定值电阻两端电压从6V增加到7.5V时,通过它的电流增大了0.05A,求该电阻的大小。
10.电路电压保持不变,当电路中的电阻增大3Ω时,电流减小到原来的4/5,求电路中原来的电阻是多大。
11.(2010福建福州模拟,28)请你利用如图7-1-11所示的器材测量小灯泡灯丝的电阻。
(1)把图7-1-11中的实物电路用笔画线代替导线连接完整;
图7-1-11
(2)请根据实物电路在虚线框内画出电路图;
(3)在闭合开关前,滑动变阻器连入电路的电阻阻值应最______,即滑片应位于_____端。
(4)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,则电路中可能出现的故障是()
A.滑动变阻器开路B.电压表短路C.灯短路D.灯开路
(5)排除故障后,再次闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的示数为1.8V时,电流表的示数如图7-1-12所示,此时电流为_________A,灯丝的电阻是_________Ω。
图7-1-12
12.(2010江苏泰州模拟,26)为了探究“电流与电压的关系”,小华设计了如图7-1-13所示的实验电路图。
(1)实验选用的器材如图7-1-14所示,其中电源为两节新干电池,定值电阻为10Ω,滑动变阻器上标有“10Ω2A”的字样,则实验时电压表应选用的量程为_________V,电流表应选用的量程为_________A。
图7-1-13图7-1-14
(2)请根据电路图用笔画线代替导线,将图7-1-14中的元件连成电路。
要求:
滑动变阻器的滑片向左移动时,电流表的示数变大。
(3)下表是小华探究“电流与电压关系”时记录的几组实验数据,通过对表中数据的分析,可得到的初步结论是:
______________________。
实验次数
1
2
3
4
5
电压(V)
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流(A)
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
第2节欧姆定律及其应用
1.如图所示的电路中,R1=20Ω,电流表示数为0.3A,总电流为0.5A,则通过R2的电流及电阻R2的阻值分别为()
A.1.5A4ΩB.0.6A10ΩC.0.4A40ΩD.0.2A30Ω
2.如图所示,将开关S1、S2闭合,电路正常工作,然后断开S2,则下列说法中正确的是()
A.A1示数变小,A2示数变大B.A1示数不变,A2示数变大
C.A1示数不变,A2示数变小D.A1示数变大,A2示数变大
3.由欧姆定律导出公式R=U/I,下列说法中正确的是()
A.导体的电阻和它两端的电压成正比
B.导体的电阻和通过它的电流成反比
C.当导体两端电压为零时,它的电阻也为零
D.以上说法都不正确
4.一只小鸟落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是因为()
A.鸟有耐高压的天性;B.鸟脚是干燥的,鸟的身体不导电;
C.鸟两脚间的电压几乎为零;D.鸟体电阻极大,所以无电流通过小鸟。
5.两个定值电阻,R1为10Ω,R2为30Ω,将它们并联后总电阻为Ω,把它们并联接入电路中,通过它们的电流之比I1︰I2=。
6.两电阻的阻值分别是R1=8Ω,R2=4Ω,串联后接于24V的电源上,则:
R1两端的电压是V,R2两端的电压是V,电路总电流是。
7.有两个电阻R1和R2串联在电路中,它们的阻值之比是5︰3;则通过它们的电流之比是,它们两端的电压之比是。
8.某导体的电阻是10Ω,通过它的电流是300mA,则此导体两端的电压是V,若在该导体两端加上12V的电压,此导体的电阻是Ω。
9.甲、乙两个滑动变阻器的铭牌上分别标有“5Ω、1A”和“10Ω、2A”的字样,如果把它们串联接入电路中,电路允许通过最大的电流是_________,电路两端所加的最大电压是___________。
10.如图所示的电路中,R1的电阻为20Ω,R2的电阻为30Ω,电流表示数为0.3A,请计算:
(1)电源电压;
(2)电路中的总电流。
11.如图所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,电源电压恒定不变,若开关S1闭合,S2断开时,电流表的读数是0.3A,求
(1)电源电压多大?
(2)当S1和S2都断开时,电流表的读数是多大?
(3)当S1、S2都闭合时,电流表的读数是多大?
12.如图所示的电路,电源电压保持不变.将两个电阻先串联,然后再并联在同一电源上。
在甲图中,闭合开关S,电压表示数为4V,电流表示数为0.4A;在乙图中,闭合开关S,电压表示数为6V.求:
(1)R1、R2的阻值;
(2)乙图中电流表的示数.
第十七章第3节:
电阻的测量
一、选择题
1.如图所示的电路,闭合开关,小灯泡正常发光。
若将小灯泡和电流表的位置互换,则闭合
开关后的现象是
A.小灯泡不发光,电压表没有示数
B.小灯泡不发光,电流表没有示数
C.小灯泡正常发光,电压表没有示数
D.小灯泡正常发光,电流表没有示数
2.如图所示,李江同学为测量小灯泡电阻而连的电路,有关该实验的以下说法错误的是
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.实验过程中两电表都有可能需要换接较小的量程
C.所测小灯泡的电阻可能随电压表的示数的不同而不同
D.在如图位置闭合开关后,向左移动滑动变阻器的滑片小灯泡变亮
3对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验,下列说法不正确的是
A.它们都是采用控制变量的研究方法
B.它们的实验电路在教科书中是相同的
C.前者多次测量的目的是分析多组数据,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
4在今年理化生实验技能测试中,实验室准备的器材有:
电源、电压表、电流表滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。
在做测电阻的实验时,小明在连接电路过程中,由于疏忽,把电压表和电流表的位置给颠倒了,其它连接正确无误.这个电路闭合开关后所产生的现象是
A.电流表有读数,电压表的读数几乎为零B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数,电流表的读数几乎为零D.电流表将被烧坏
5.在物理实验中,对物理量进行多次测量,有的是为了通过多次测量提高精度,有的是为了通过多次测量寻找规律。
下面四个实验中,哪个是通过多次测量提高精度
A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压
C.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值
D.在“测量小灯泡的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值
二、填空题
1.小聪用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为______V,电流表的示数为______A,电阻R的阻值为______Ω。
2.小晖用“伏安法”测小灯泡的电阻,某次正确测量时测得小灯泡两端的电压为2V,电流表的示数如图所示,则通过小灯泡的电流为____A,小灯泡的电阻是_____Ω。
3.小明按如图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R的阻值。
闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电阻R的阻值为Ω。
4.小宣用伏安法测量电阻R的阻值时,并联在电阻R两端的电压表的示数如图甲所示,与电阻R串联的电流表的示数如图乙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为________A,电阻R的阻值为Ω。
三、实验探究:
1.伏安法
测电阻R。
的实验中,我们用如图所示电路进行测量。
测量结果是用电压表读数除以电流表读数来表示,而作为用电器,电压表和电流表是有电阻的,会造成实验误差。
(l)电源接通前,滑动变阻器的滑片应在(选填“左端”、“右端”或“任意位置”);
(2)测量值比真实值(选填“偏大”、“偏小”或“相同”);
(3)如果电压表和电流表的读数分别为U和I,而它们自身电阻分别为Rv和RA,则Rx。
更准确的表达式为(数学表达式用已知字母表示)。
2.小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值。
(1)小岩选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图14所示,请你添加一
条导线将实验电路补充完整;
(2)电路连接正确后,闭合开半S,滑动变阻器滑片P数如图15甲所示,电流表的示数如图15乙所示,则电压表的示数为V,电流表的示数为A,电阻Rx的阻值为。
3.
小明想用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:
电源(电压恒为3V),电流表、电压表、滑动变阻器、开关各1个.
(1)连接如甲图所示的电路,闭合开关发现电流表无示数、电压表示数为3V,则可能是由于Rx所在支路而造成的(填“短路”或“开路”).排除故障后,调节滑动变阻器滑片,当电压表示数是1.6V时,电流表示数如乙图所示,则此时Rx的阻值是Ω.
(2)小明找来若干已知适当阻值的定值电阻(R1、R2、R3…),借助此电路继续实验,探究“串联电路的等效电阻”.
①小明要说明某两个电阻的串联电阻与电阻Rx是等效的,请你在第
(1)问实验的基础上写出接下来
的具体做法.
4.在“测量小灯泡电阻”的实验中,电源电压为3V,小灯泡的额定电压为
2.5V.
(1)实验前在检查实验器材时,发现电压表的指针指在了零刻线的左侧,接下来的操作是:
.
(2)请你用笔画线代替导线把图甲中的电压表连入电路.
(3)在一次实验中,为使小灯泡正常发光,应调节滑动变阻器的滑片使电压表的示数为V,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为Ω.
(4)若使小灯泡两端电压逐次降低,应将滑动变阻器的滑片向右端移动.下表是改变滑动变阻器滑片位置后得到的另外两组数据,发现每次测得的电阻值都不相同.你认为产生这种现象的原因是。
实验次数
小灯泡两端电压U/V
通过小灯泡的电流I/A
灯丝的电阻R/Ω
1
2
2
0.25
8
3
1.5
0.2
7.5
5.小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发
光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是___________A,小灯泡的阻值
是____________Ω(小数点后保留一位);
(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值____________(选填“变化”或“不变”);
(4)小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如图所示电
路(R0为已知阻值的定值电阻),并设计了如下实验步骤,
请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1
C._________________________________
表达式:
Rx=___________________(用已知和测量的物理量的符号表示)
6.现有额定电压12V的电源,电压表(量程为3V、15V两档)、电流表(量程为0.6A、3A两档)各一个。
为了较为准确地测定额定电压为3.8V的小灯泡在正常工作状态下的电阻值,设计了如图(甲)所示的电路图,图中滑动变阻器R′的作用是___________________________。
请在图(乙)中以笔画线代替导线将电路连接完整,要求图中滑动变阻器接入电路阻值最大。
实验中电压表的读数为U,电流表的读数为I,定值电阻阻值为R,则小灯泡的电阻值RL可表示为________________。
7.在测量电阻约为10Ω的定值电阻Rx的实验中,小明和小亮用如图所示的器材进行实验.
(1)用笔画线代替导线在甲图中完成实物电路连接,要求滑动变阻器的滑片向右滑动时连入电路的电阻变小。
(2)小明把最后一根导线连接完毕后,看到电压表和电流表立即有较大示数.小亮认为在实验操作中有两处错误,其中一处是滑动变阻器的滑片没有滑到电阻最大的位置,还有一处是.
(3)改正错误后,小明改变Rx两端的电压和电流,两次测得的电阻值分别为R1=10.1Ω,R2=10.2Ω,第三次测量时,电流表的示数为0.26A,电压表的示数如图乙所示.根据以上三次实验数据,最后得出Rx=Ω.
(4)测量结束后,小亮提出利用这个电路还可以测量小灯泡的电功率,于是小明把定值电阻换成额定电压为2.5V、电阻约为10Ω的小灯泡进行实验.闭合开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,使电压表的示数为2.5V时,此时灯泡的电功率(填“大于”、“小于”或“等于”)它的额定功率.
第一节探究电阻上的电流跟两端电压的关系
1:
D2:
0.9A5Ω3:
电流火灾
4:
滑动变阻器只用于改变灯L2的亮度,所以应与灯L2串联。
本题中要求滑片向左移动,灯L2变亮,即向左移动要使电阻减小,则接AC或AD都符合要求。
答案:
如图所示
1:
A2:
B3:
C
4:
(1)滑动变阻器接入方法错误
(2)电流表正、负接线柱接反了(3)如图所示
5:
为了研究电流、电压、电阻之间的关系,我们需要分别测出这三个量:
电阻我们采用阻值已知的定值电阻,电流、电压分别用电流表、电压表测得。
但是,只测出一组电流、电压、电阻的数值,是无法确定它们的关系的,要多测几组数据,从中找出它们之间的关系。
研究电流与电压的关系时,要保持电阻不变,改变电压;研究电流与电阻的关系时,要保持电压不变,改变电阻。
答案:
方案3操作方便,过程严谨、科学
6:
随着人们生活水平的不断提高,用电量越来越大,许多地区电压不稳,在用电高峰时只能达到150V左右,而深夜会升到230V以上,都不符合用电器的额定电压,所以人们制作了一种稳压装置,使输出的电压基本上达到家用电器的额定电压,使之正常工作。
答案:
输出稳定的电压,保护用电器,防止损坏。
1:
C2:
0.15