初中九年级初三物理上册《欧姆定律》学案.docx
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初中九年级初三物理上册《欧姆定律》学案
第01讲:
欧姆定律
辅导科目
物理
年级
授课教师
班型
授课时间
备课时间
教学
目标
1.了解熟悉数的概念;
2.了解数列及一般分析问题方法.
重、难
考点
1.数的解析与运用;
2.等差、等比数列的通项公式、前n项和公式;
3.数列的递推关系分析;
4.根据数列规律写出通项公式。
教学内容
1.电阻
A.物理意义
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量.电阻用字母R表示,电路元件符号是
B.单位
在国际单位制中,电阻的基本单位是欧姆,简称欧,符号为Ω,此外,还有兆欧(MΩ)、千欧
C.影响金属导体电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关.多数金属的
电阻随温度的升高而增大.
D.物质的导电性
根据物体导电性能的强弱,可把物体分为四类,导体、绝缘体、半导体和超导体.
a.导体
容易导电的物体叫做导体,如:
金属、人体、大地、碳棒、石墨、含有杂质的水以及酸、碱、盐的水
溶液等.
b.绝缘体
不容易导电的物体叫做绝缘体,如:
油、油漆、玻璃、橡胶、陶瓷、尼龙、丝绸、毛皮、纯净的水以
及干燥的木材、竹杆、纸张和空气等.
说明:
i.好的导体和绝缘体都是重要的电工材料.
Ii.导体和绝缘体之间并没有绝对的界限,在一定的条件下,两者可以互相转化,如空气在高压下、玻
璃在高温下、木棒在潮湿时都能导电.
C.半导体
导电性能介于导体和绝缘
体之间的一类物质,叫做半导体.如:
锗、硅、碲等元素以及大多数金属的氧化物
和硫化物等.
半导体具有光敏性、热敏性、压敏性等独特的性能,在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用.
D.超导体
电阻为零的导体叫做超导体.超导体具有广阔的应用前景.
E.变阻器
i.滑动变阻器
滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的,它的铭牌上标有最大电阻值和允许通过的最
大电流值,它的正确接法是“一上一下”,在闭合开关前应将滑片滑到阻值最大的位置,它的电路元件符号
是
说明:
若同时将滑动变阻器上边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一根导线;若同时将滑动变阻
器下边的两个接线柱接人了电路,则它的作用相当于一个定值电阻.
ii.电阻箱
电阻箱是通过换用不同阻值的电阻串联接入电路来改变电阻的,与滑动变阻器相比,它不能连续地改变接入
电路的电阻,但能知道接入电路电阻值的大小,它的电路元件符号是
iii.电位器
2.欧姆定律
A.内容
一段导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.这个规律叫做欧姆定律.
B.公式
公式中I、U、R的单位分别为A、V、Ω。
1A=1V/Ω
说明:
i.该定律只适用于纯电阻性电路(即电能全部转化为内能的电路,如金属导电和电解液导电),不适用于包
含电源的电路和含有非线性元件的电路(如半导体导电).
ii.该公式中的三个物理量必须对应着同一状态下的同一段电路.
iii.由j=昔变形得到的公式R一旱,提供了测量和计算电阻大小的一种方法,并不表示R是由U、I决定的.
C.推导式
对于某一定值电阻R=△U/△I,即某一定值电阻的大小,等于某一过程中加在它两端电压的变化值与通过
它的电流变化值的比值.
推论;
i.串联电路的总电阻大于任何一个串联导体的电阻;并联电路的总电阻小
于任何一个并联导体的电阻.
ii.几个电阻不论是串联、并联还是混联,若其中一个电阻增大,则总电阻也增大;反之亦然.
例1.如图3所示电源电压保持不变,R1=7Ω,R2=8Ω,S闭合,电压表的示数为4V,则电源电压为()
A.2.5VB.7.5VC.14VD.3.5V
例2.如图4所示,R1:
R2=2:
3,当开关S闭合后,A1、A2两电流表的示数之比为()
A.2:
3B.3:
2C.2:
5D.3:
5
例3.为了测量一只约20Ω电阻R的精确阻值,小明把三节干电池串联起来作为电源,连成如图所示的电路.
(1)电路中有两处连接错了,请你在接错的导线上打“×”,并画出正确的连线.
(2)在虚线框内,根据改正后的电路画出电路图.
例4.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑到a端,电压表示数U与电流表示数
I的变化关系如图乙,则可判断电源电压是多少,求定值电阻R的阻值和滑动变阻器的最大电阻是。
得分
评分人
一、选择题(33分)
1.小军同
学想自制一个能调节灯泡亮暗的滑动变阻器.在选择电阻部分的材料时,有长度相同的下列材料,你
建议小军选择哪一种?
()
A.不带绝缘皮的铜导线B.塑料绳C.细橡皮管D.木工铅笔的粗铅笔芯
2.一段导体接在电压为9V的电源上时,通过导体的电流是1A,若将这段导体接在电压为3V的电源上时,这段
导体的电阻是()
A.9ΩB.6ΩC.3ΩD.由9Ω变为3Ω
3.现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2,为了分辨它们的阻值大小,几个同学分别设计了如图1所示的四种电
路(图中小灯泡规格相同),其中不可行的是:
()
4.如图2电路,电源电压不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电
流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是()
A.L1短路B.L2短路C.L1断路D.L2断路
5.小刚用图3所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。
在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换
为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是()
A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动D.适当增加电池的节数
6.如图4所示,电源电压恒定不变,当s闭合后,滑动变阻器的滑片p向右移动的过程中,下列说法正确的是
()
A.灯泡亮度不变,电压表示数变大B.灯泡变亮,电压表示数变大
C.灯泡变暗,电压表示数变小D.灯泡变暗,电压表示数变大
7.如图5电源电压不变,闭合开关滑动变阻器的滑片向右移动,下列判断不正确的是
A.灯泡变亮B.电压表的示数不变C.电流表A1的示数不变D.电流表A2的示数变小
8.如图1所示的电路中,两个相同的小灯泡L1与L2串联,当开关闭合时,一盏灯亮,一盏灯不亮,且电压表有
示数,则电路发生的故障是()
A.灯L1短路B.灯L2短路C.灯L1断路D.灯L2断路
9.如图2所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围为1A到2A之间,电压表的示数范围
为6V到9V之间,则定值电阻R的阻值及电源电压分别为()
A、3Ω,15VB、6Ω,15VC、3Ω,12VD、6Ω,12V
10.如图3所示,电源电压恒定,当S接a时,电流表A1与A2的示数之比为3:
5:
当S接b时,电流表A1与A2
的示数之比为2:
3,则R2与R3的电阻之比为()
A.9:
10B.4:
3C.3:
4D5:
2
图4
11.如图4所示电路中,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,那么下
列关系正确的是()
A.U2=U1+U3I1=I2B.U2=U1=U3I1=I2C.U1+U2=U3I1I2
二、填空题(36分)
12.如图6所示,电源电压为6伏特,R1=R2=30欧姆,当开关K断开时,电流表的读数是______安培;当开关K
闭合时,电流表的读数是______安培。
13.如图7所示的电路中,当开关S、S1、S2、S3都闭合时,圆圈处应接入表;当开关S、S2闭合,S1、
S3断开时,圆圈处接入表,可以测。
14.如图8所示电路中,电源电压为3V,且保持不变。
当闭合开关S,断开开关S1时,电流表的示数为0.1A,
则电阻R2为__________Ω;当同时闭合开关S和S1时,电流表的示数为0.3A,则电阻R1为__________Ω。
15.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图9所示,
甲的电阻为Ω;将甲和乙并联后接在电压为
2.0V的电源两端,干路中的电流为A.
16.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.3A,则该导体的电阻是________Ω;当它两端电压减小为1V
时,通过它的电流变为_________A;当它两端电压为0时,该导体的电阻为__________Ω。
17.一个电铃,其两端的电压为24V时恰好能正常工作,此时通过电铃的电流为0.5A,现要将该电铃接到电压
为36V的电源上,且能正常工作,应联一个阻值为的电阻。
18.如图8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.
19.如图9所示,电源电压为6V,并保持不变,当S1、S2闭合,S3断开时,电流表示数为0.5A,则R1的电阻
值为Ω;当S1、S3断开,S2闭合时,电压表示数为4V。
则R2的电阻值为__________Ω;如
果电路中只闭合S3,电压表示数是V。
图8
20.图10甲所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变。
改变滑动变阻器
R1的滑片位置,两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图10乙所示的坐标系中。
根据以上条件可知电
阻R0的阻值为Ω。
21.如图11,电源电压恒定,电阻R1=10Ω,当滑动变阻器R的滑片P由a移到b时,电压表示数由2V增大到
5V,则在这一过程中,电流表的示数将填(“变大”、“变小”或“不变”),电路中的电流的变化值
为安。
三、实验题(7分)
22.为了测量一只约20Ω电阻R的精确阻值,小明把三节干电池串联起来作为电源,连成如图10所示的电路.
(1)电路中有两处连接错了,请你在接错的导线上打“×”,并画出正确的连线.
(2)在虚线框内,根据改正后的电路画出电路图.
图10
四、计算题(24分)
23.如图甲的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,滑片P由b端滑
到a端,电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙,则可判断电源电压是多少,求定值电阻R的阻值
和滑动变阻器的最大电阻是。
24.如图⑴是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置,油量表是学生用电流表改装而成,滑动变阻器
R的金属滑片P是杠杆的一端,当P在a端时电路的电流为0.6A,表示油箱已满;P在b端时电路中的电流
为0.1A,表示油箱内无油。
⑴在改装表盘时,当他选择的滑动变阻器最大值为50Ω时,他应选择的电源电压值和R/的阻值是多少?
⑵若油箱的容积为50L,请你按该同学的改装,在电流表表盘图⑵上标出油量值为0、40L、50L的刻度位置(滑
动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化;确定40L的位置时要求有运算过程)⑶你认为他在设计该装
置的_____路时,在选择器材的过程中应考虑什么问题?
并说明理由。
S
25.如图30所示,有两个阻值分别为30Ω、20Ω的电阻串联在电路中,请你任意补充一个条件,提出问题,然
后给出解答.
得分
评分人
1.如图所示是某种光电计数器的原理示意图.其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小.R2为定值电阻.工件
随传送带运动,使光源的光线间歇地照射R,,A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次.下列说
法正确的是()
A.光线照射R1时,信号处理系统计数
B.光线照射R1时,信号处理系统不计数
C.工件挡住光线,使R1两端的电压变小
D.工件挡住光线,使R1两端的电压变大
2.在如图所示的电路中,电源电压保持不变
,闭合电键S后,小灯发光较暗.过了一会儿,小灯亮度明显变亮,
而电压表与电流表示数的比值不变,则下列判断中正确的是()
A.电阻R断路,电流表示数交小B.电阻R短路,电压表示数变小
C.电阻R断路,电流表示数变大D.电阻R短路,电压表示数交大
3.利用伏安法测量电阻时,由于使用的不是理想电表,造成测量结果有误差.某同学采用如图所示电路,能较准
确测出Rx的阻值,已知A、B两点之间电压U保持不变.当S接通a时,电压表示数为10V,电流表示数为0.
20A,当S接通b时,电压表示数为l2V,电流表示数为0.15A,则待测电阻Rx的阻值为()
A.60ΩB.65ΩC.70ΩD.75Ω
4.实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻.如图虚线框内是欧姆表的简化结构图,它由灵敏的电流表、电源、变
阻器等组成.在a、b间接人一个电阻R,电路中就有一个对应电流I,即电阻R与电流表的读数I有一一对应
关系.所以,由电流表的指针位置可以知道电阻R大小.为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧
姆值.欧姆表在测量电阻前都需要调零,即把a、b两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置,使电流表满偏(指
在最大刻度处).若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5伏来刻度的,满偏电流为10毫安.在使用一段时
间后,发现电源电压降为1.2伏,用这个欧姆表测得某电阻为350欧,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本
身的电阻)
A.280欧B.350欧C.250欧D.400欧
5.某电压表量程为o~3V,如给该电压表串联一个电阻Rl,则电路两端充许的最大电压为5V,如给该电压表串
联一个电阻R2,则电路两端允许的最大电压为6v.现将电阻R1和R2并联后再与该电压表串联,如图所示,则
此时电路两端允许的最大电压U为()
A.3.5VB.4.0VC.4.2VD.4.5V
6.如图所示,电源电压保持不变,R3=2R2,当闭合Sl、断开S2时,R1两端的电压为10V;当断开S1、闭合S2
时R1两端的电压为8V,则Rl:
R3为()
A.4:
5B.3:
2C.3:
1D.5:
4
7.在图示电路中,电源电压保持不变,此时电流表的示数为I1,现将电阻R1与R2对换后,发现电流表示数不变,
如将R1与R3对换,发现电流表的示数为I2,且I1:
I2=3:
2,则可判断R1:
R2:
R3为()
A.1:
1:
2B.2:
2:
1
C.1;2:
1D.2:
1:
2
8.如图,电源电压U一定.开关S闭合,滑动变阻器R3的滑片P在a端时,电压表的示数是3V;变阻器R的滑片P
在b端时,电压表的示数是9V;当变阻器扁接入电路的电阻为其最大阻值的一半时,电压表的示数是v.
9.一次实验中,郝奇同学连接了如图所示的电路,电源电压为6V且保持不变,电阻R1为8Ω,滑动变阻器R2的最
大阻值为10Ω他所选用的电压表量程为0~3V,电流表量程为o~0·6A为了保证电路安全,实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是()
A.0~20B.O~8ΩC.2~80D.8~10Ω
10.将两只不同阻值的电阻R1、R2连成如图(a)所示的电路,当闭合电键S后,A表示数为0.5A,现将图(a)中的电
阻改接成如图(b)所示的电路,则闭合电键S后A表中的示数()
A.一定大于2A
B.一定小于0.5A
C.一定大于0.5A,但小于lA
D.一定大于1A,但小于2A
11.如图所示的电路是探究改变电路中电流大小的电路,滑动变阻器的最大阻值R=20Ω,电源电压U保持不变,R0
为定值电阻,当滑片位于最左端时,电流表的示数为0.3A,则把变阻器的滑片向右移动到C点(RBC=R/5)时,
通过R0的电流大小可能是()
A.0.28AB.0.33A
C.0.39AD.0.41A
12.下图是小李探究电路变化的实验电路,其中R1、R2为定值电阻,R0为滑动变阻器,Rmax为滑动变阻器的最大阻值,
电源两极间电压不变.已
知R1>R2>Rmax,当开关S闭合、滑片P置于某一位置时,R1、R2、R0两端的电压分别为U1`、
U2`、U0`.若
,
,
,则()
13.图中的圆环是一根用粗细均匀的电阻丝制成的,A、B、C、D是圆环的四个等分点,当滑动头P
由A经B滑至C的过程中,安培表的读数将()
A.不变B.逐渐变小C先变小后变大D.先变大后变小
14.在如图所示的暗盒中装有三个阻值相等的电阻,暗盒有l、2、3、4四接线柱.在接线柱l、2之间接一个电流表
A·,在接线柱3、4之间接一个电流表A2.现将电压恒定的某电源接在接线柱1、4之间,电流表Al、A2的读数正好相等;如将该电源改接在接线柱2、3之间,电流表A1、A2的读数仍然相等;如将该电源改接在接线柱l、3之间,电流表Al读数
是A2读数的2倍.那么当该电源接在接线柱2、4之间时,电流表A1的读数与电流表A2读数之比为()
A.1:
1B.1:
2C.2:
1D.1:
3
15.如图所示的电路中,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,且R1>R2,E为电压恒定的电源,当滑动变阻器的滑动
片滑动时,流过R、Rl、R2的电流将发生变化,电流变化值的大小分别用△I、△I1、△I2如表示,则()
A.当滑动片向右滑动时,有△Il<△I<△I2
B.当滑动片向左滑动时,有△I<△I1<△I2
C.无论滑动片向左还是向右滑动,总有△I=△Il=△I2.
D.无论滑动片向左还是向右滑动,总有△I>△I2>△I1
16.在如图所示的电路中,电源电压不变,电流表、电压表都是理想电表,当滑动变阻器R`的
滑片P从a端移到b端的过程中()
A.V表示数先减小后增大,A表示数增大
B.V表示数先增大后减小,A表示数减小
C.V表示数先减小后增大,A表示数先增大后减小
D.V表示数先增大后减小,A表示数先减小后增大
17.如图所示的电路中,除了有一根导线是断的,其余的器材完好无损,RLl=10Ω,RL2=5Ω,电源由两节新蓄电池
组成(共4V).为了查出这根断了的导线,小刚同学采取了下列方法:
将电表的正接线柱与电源的正极口相连,再将电表的负接线柱分别与Ll的b接线柱和L2的c接线柱相连,通过观察电表的示数判断出了这根导线.
(1)在上述操作前,小刚所选用的电表应是下列的哪一种?
.(填“甲”、“乙”或“丙”)甲:
量程为
3V的电压表;乙:
量程为l5V的电压表;丙;量程为0.6A的电流表.
(2)选用正确的电表后,当电表接口、b两点时,如果电表有示数,则导线一定是断的;如果电表没有示
数,则说明导线可能是断的.当电表接a、c两点时,如果电表有示数,则导线未断,此时电表的
示数是.
18.图甲所示的电路中,R1为滑动变阻器,R0、R2均为定值电阻,电源两端电压保持不变.改变滑动变阻器R1的滑片
位置,
两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中.根据以上条件可知电阻R0的阻值
为Ω.
19.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑片P向左移动时,电流表示数将——(填“增大”、
“减小”或“不变”).当滑片P在滑动变阻器的a、c两个端点位置时,电压表示数分别为0V和4V;则
当滑片P在滑动变阻器最大值的一半位置b时,电压表示数2V(填“大于”、“小于”或“等于”).
20.为了研究由特殊材料制成的某导体元件L的电学特性,小明和小华通过实验,测得通过该元件的电流f与加在它
U|V
O
1
2
3
4
5
I/(×10-3A)
0
20
80
180
320
500
两端电压U的实验数据如下表所示:
观察表中的实验数据,小明、小华对l与U间的关系提出以下猜想:
猜想甲:
通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压成正比;
猜想乙;通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压的平方成正比;
猜想丙:
加在导体元件L两端电压可能与通过它的电流的平方成正比.
经分析与论证,你认为表中的实验数据支持上述哪种猜想?
答:
.
通过导体元件L的电流I与加在它两端电压U之间的关系式应是:
I=
.
21.图①为一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的U-I关系曲线图.
(1)为了通过测量得到图①所示FU关系的完整曲线,在图②甲和图②乙两个电路中,应选择的是图.
简要说明理由.(电源电压恒定不变为9V,滑动变阻器的阻值为0~100Ω)
(2)图②丙电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻Rl=250Ω,由热敏电阻U-I关系曲线可
知,热敏电阻两端的电压为V;电阻R2的阻值为Ω.
(3)举出一个热敏电阻应用的例子.
22.现有三个定值电阻R1、R2和R3(已知电阻值R1=R2=2R3),导线若干,它们分别与图示虚线框中标有A、B、C、D的有
关接线柱相连接.用一个供电电压为U且懒变的电源接在A、B、C、D中的有关接线柱上进行测试,结果发现:
(1)当电源接在A、C间时,电流表&的A2示数是A1示数的1.5倍.
(2)当电源接在B、D间时,电流表Al的示数是A2示数的2倍.
根据上述测试结果,画出虚线框内有关接线柱间电阻或导线的连接情况并标明R1、R2、R3.
23.如图所示.电源电压6V,Ro为保护电阻,AB为长20cm、阻值为50Ω的均匀电阻丝.0P为质量、电阻均不计
的金属细杆,下端连接一个重为2N的球P.闭合开关s,无风时,0P下垂并与电阻丝的B端接触;有风
时,球
P受力的作用,使金属细杆oP绕悬挂点0偏转,当偏转到电阻丝的A端时,电流表示数为0.6A,已知悬挂点0
与电阻丝B端的距离为10cm,金属细杆0P始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦,求:
(1)R0的阻值.
(2)无风时电流表示数.
(3)在风力作用下,当金属杆OP在图示位置静止时,作出F风的力臂,并求出该力的大小。
1.有一种测量人的体重和身高的电子秤,其测体重部分的原理图如图中的虚线框所示,它主要由三部分构成:
踏板和压力杠杆AB0,压力传感器R(