第23讲 欧姆定律Word下载.docx

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在利用欧姆定律或公式的变形进行解题时，要注意I、U、R必须是同一段导体上的三个对应量，且单位必须统一，即I—A，U—V，R—Ω。

3．（2013·

绍兴）如图所示的台秤原理图，电源电压恒定。

闭合开关，能满足“物体质量增大时，电压表或电流表示数也增大”要求的是（D）

4．（2014·

台州）如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关，当旋钮式变阻器触片顺时针转动时，下列说法正确的是（　C　）

A．变阻器电阻增大B．电流表示数减小

C．小灯泡亮度增大D．变阻器两端电压增大

分类二　　电阻的测量）

　　　　伏安法测电阻的原理）

伏安法测电阻，电压表应与待测电阻_并联__，电流表_串联__在电路中测流过待测电阻的电流；

滑动变阻器应串联在电路中，一方面可以保护电路，另一方面可以改变待测电阻两端的电压，从而可以多次测量，以便求平均值。

5．在“用电压表、电流表测电阻”的实验中，某一次测量时，小华同学观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示，则电阻两端的电压为_2.2__V。

若此时电流表示数为0.22A，则电阻的阻值为_10__Ω。

　　　　伏安法测电阻的方法）

1．按如图所示电路图连接好实验的电路；

2．实验前，开关处于_断开__状态，闭合开关前，滑动变阻器P处于阻值_最大__值的位置；

3．检查电流表、电压表的_量程__和_正、负接线柱__是否正确；

4．闭合开关，得到一组_电流__、_电压__数据，填入表中；

5．改变滑片P，再得到两组_电流__、_电压__数据，填入表中；

6．实验数据记录表格：

实验次数

电流（A）

电压（V）

电阻（Ω）

1

2

3

6．小明按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，观察到电流表和电压表的示数分别如图乙、丙所示，则电阻R的阻值为__7__Ω。

　　　甲　　　　　　　乙　　　　　　　丙

7．（2013·

台州）在“测定导体电阻”的实验中，电源使用两节新干电池，被测电阻的阻值约为5Ω，滑动变阻器的规格是“10Ω　1.5A”。

　　　　　甲　　　　　　　　　　　乙

（1）图甲是没有连接完整的实验电路，请你用笔画线代替导线，将电路连接完整。

（2）某次实验中，电压表的示数如图乙所示，读数为_1.5__V。

（3）电路连接正确，实验数据记录如下表所示，其中一组数据有拼凑的嫌疑，请指出并说明判断依据_第一次实验的电压（或电流）不可能低至0.6_V（或0.12_A）__。

实验序号

4

电压/V

0.6

1.2

1.8

2.4

电流/A

0.12

0.24

0.36

0.48

　　　　其他方法测电阻）

无论什么方法测电阻，它的原理都是利用欧姆定律，在测量时只要想方设法直接或间接测出待测电阻的电流和电压，就可求出电阻。

8．（多选）如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，可以测出未知电阻Rx的电路是（ABC）

9．在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。

小军读出电流表

的示数为0.3A，而电流表

的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为_1__V，电阻为_5__Ω。

分类三　　串、并联电路特点）

　　　　串、并联电路的电流特点）

1．串联电路各处的电流_都相等__，即I_＝__I1_＝__I2。

2．并联电路干路上的电流_等于__各条支路上的电流_之和__，即I_＝__I1_＋__I2。

10．将电阻R1、R2串联后接入电路时，电源电压之比为U1∶U2＝3∶5；

它们的电流之比为I1∶I2＝_1∶1__。

11．如图所示的电路中，电源电压U保持不变，R1＝3R2，开关S断开时，电流表示数为I1，开关S闭合时，电流表示数为I2。

则I1∶I2＝_3∶4__。

　　　　串、并联电路电压特点）

1．在串联电路两端（或电源）电压_等于__各部分电路两端的电压_之和__，即U_＝__U1_＋__U2。

2．在并联电路两端的电压（或电源电压）与各条支路两端的电压_都相等__，即U_＝__U1_＝__U2。

12．如图所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，则电压表

、

示数之比是（C）

A．1∶2B．2∶1C．1∶3D．3∶1

第12题图

第13题图

13．在如图所示的电路中，电压表

的读数分别为U1、U2、U，则关于U1、U2、U的关系，以下式子正确的是（A）

A．U＝U1＝U2B．U＝U1＋U2

C．U＞U1＞U2D．U＜U1＜U2

　　　　串、并联电路的电阻特点）

1．在串联电路中的总电阻_等于__各个串联电阻_之和__，即R_＝__R1_＋__R2。

2．在并联电路中的总电阻倒数_等于__各个分电阻的__倒数之和__，即

_＝__

_＋__

14．把两个阻值不同的电阻R1和R2串联，则总电阻（C）

A．介于两个电阻之间

B．比任何一个电阻都要小

C．比任何一个电阻都要大

D．可能等于其中的一个电阻

15．有两个电阻，其中R1＝10Ω，R2＝15Ω，将它们并联后的总电阻是（C）

A．25Ω　　　B．5Ω　　　C．6Ω　　　D．12Ω

专项一　　欧姆定律的应用）

【重点提示】欧姆定律是指通过导体的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

欧姆定律适用在同一段导体上，具有对应性。

【例1】

（2014·

宁波）如图所示的电路，闭合开关S，当滑片P向右移动过程中，下列说法正确的是（　　）

A．小灯泡变亮　　　　　　B．电流表示数变大

C．电压表示数变小D．电路的总功率变大

【点拨】由图示电路图可知，滑动变阻器阻值全部接入电路，灯泡与滑动变阻器串联，电流表测电路电流，电压表测滑动变阻器右半部分电压。

当滑片P向右移动过程中，电路总电阻不变，电源电压不变，由欧姆定律可知，电路电流不变，电流表示数不变，由于灯泡电流不变，灯泡实际功率不变，灯泡亮度不变，故A、B错误；

滑片向右移动过程中，与电压表并联滑动变阻器阻值减小，电压表所测电压减小，电压表示数变小，故C正确；

电路电流不变，电源电压不变，由P＝UI可知，电路总功率不变，故D错误。

【答案】C

1．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片向右移动时，三个电表的示数变化情况是（C）

A.

的示数变小，

的示数不变，

的示数变小

B.

的示数变大，

C.

的示数变大

D.

第1题图

第2题图

2．如图所示的电路中，电源电压为6V不变，电阻R1阻值为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，开关S闭合后，把滑动变阻器的滑片P由左端滑到右端，电压表、电流表示数的变化范围是（D）

A．0～2.4V　0～0.12A

B．6～3.6V　0.2～0.12A

C．6～3.6V　0.12～0.3A

D．6～2.4V　0.3～0.12A

专项二　　电阻的测量）

【重点提示】本部分对能力要求较高，要求学生会设计伏安法测导体电阻的电路图，灵活合理应用电压表、电流表测量导体的电阻，收集和整理实验数据并得出正确实验结论。

【例2】在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电压为4.5V，小灯泡标有“3.8V”的字样。

（1）小丽连接的实验电路图如图所示，其中有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×

”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。

（2）电路修改正确后，小丽进行实验，记录的数据如下表所示。

在获得第①组数据后，为完成上述实验，滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐______（填“增大”或“减小”）。

电阻/Ω

①

3.8

0.38

②

3.0

0.34

③

2.0

0.28

④

1.0

0.08

（3）由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为_______Ω。

（4）请结合你已有的知识对小丽的实验数据进行分析，可知第_______（填序号）组数据是错误的，判断的理由是

___________________________________。

【点拨】

（1）由电路图知，电流表与灯泡并联，电压表串联在电路中，电流表与电压表连接错误，电压表应与灯泡并联，电流表应串联在电路中；

（2）灯泡两端的电压逐渐减小，电源电压不变，与灯泡串联的滑动变阻器两端电压应逐渐增大，因此滑动变阻器接入电路的阻值应逐渐增大；

（3）由表中实验数据知，灯泡额定电压U＝3.8V对应的电流I＝0.38A，则灯泡正常发光时的电阻R＝

＝

＝10Ω；

（4）灯泡实际功率随灯泡电压的减小而减小，灯泡功率减小，灯泡的温度降低，灯泡灯丝电阻随温度降低而减小，即随灯泡电压减小灯丝电阻应减小，由表中实验数据知，当灯泡电压由2.0V降为1.0V时，灯泡电阻增大，这不符合实际，所以第④组实验数据错误。

【答案】

（1）连线如图所示

（2）增大　（3）10　（4）④　灯丝电阻随温度降低而减小

3．在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每1m输电线的电阻为0.01Ω。

现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检测员用电压表、电流表和电源连成如图所示电路进行检测，电压表的示数为3V，电流表的示数为20mA。

这是应用了_伏安法__测电阻从而确定短路位置离甲地_7.5__km。

4．在“伏安法”测电阻的分组实验中：

　　　　　图1　　　　　　　　　　图2

（1）请你根据图1（a）电路图，在未连好的图2实物图上用笔画线代替导线连接好电路。

（待测电阻Rx阻值约10Ω）

（2）接好电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移

至_右__（填“左”或“右”）端，使其连入电路的电阻最大，从而_保护电路__。

（3）老师巡回指导时，发现某一小组的实验电路图如图1（b）所示，原来他们认为Rx两端的电压可以等于电源（两节串联干电池）电压3V减去电压表的示数，在老师指导下，他们闭合开关后实测了电源两端的电压，发现其值小于3V，说明他们的方案是_不可行__（填“可行”或“不可行”）的。

　探究　　　　电压、电阻、电流的关系）

【例1】小强利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”。

实验器材：

电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（50Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω　2A、20Ω　1A），导线若干。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。

（2）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得结论：

_____________________________________________________________________________。

①在上述实验中，小强先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，应如何具体操作？

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

②当小强改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。

小强不畏困难，经过认真思考，找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验。

请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是：

并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法（同种方法不能重复使用），并简要说明方法一的理由。

方法一：

理由：

方法二：

（1）把定值电阻与滑动变阻器串连接入电路即可完成电路连接，电路图略。

（2）由图丙所示图像可知：

在电压不变的情况下，通过电阻的电流与电阻值的乘积不变，是一个定值，这说明：

在电压不变时，电流与电阻成反比。

①更换电阻的正确操作步骤：

断开开关，把滑片P移到A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻；

闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化，直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数。

②由于滑动变阻器的最大阻值太小，把滑动变阻器阻值全部接入电路时，滑动变阻器分得的电压还是较小，不能使电阻两端达到要求的值。

改进方法：

方法一，换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器，根据

，得R滑＝12Ω，故选用“20Ω　1A”的滑动变阻器；

在电路中再串联一个5Ω的定值电阻，根据

，得R′＝12Ω，而12Ω可用5Ω的定值电阻与“10Ω　2A”的变阻器串联，通过调节滑片P来获得。

（1）电路图略　

（2）①②见点拨

1．（2013·

义乌）在“研究串联电路电压的特点”实验中，小阳同学设计并连接了如图电路，其中小灯泡L的电压为10V，电压表、电流表均选择了合适的量程且能正常使用。

（1）闭合开关S后，小阳发现电压表

的示数为0V，而电压表

的示数均为12V，电流表也有示数。

你认为出现这种情况的原因可能是_滑动变阻器的短路等__。

（2）恢复正常后，闭合开关并移动滑动变阻器滑片，依次记录了以下几组数据。

次数

U1

（

示数/V）

U2

U3

10

12

8

6

分析以上实验数据，可以得出的结论是_U3＝U1＋U2__。

（3）（多选）完成并记录了第3次实验数据后，小阳想测量一下小灯泡的额定功率，结合题目信息，以下操作可以达到目的的是（AC）

A．向左移动滑动变阻器滑片，使

的示数为10V，同时读出电流表示数

B．向右移动滑动变阻器滑片，使

C．向左移动滑动变阻器滑片，使

的示数为2V，同时读出电流表示数

D．向右移动滑动变阻器滑片，使

【常见误区】

电流与电阻的关系在纯电阻电路中，电阻两端电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【例2】小军采用如图所示的电路，研究“通过某导体的电流

与它的电阻关系”，他分别用5Ω和10Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5Ω更换为10Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该（　　）

A．保持变阻器滑片不动

B．将变阻器滑片向右移动

C．将变阻器滑片向左移动

D．更换阻值更大的滑动变阻器

【错解】C

【点拨】错选C是错误地认为为了控制电压不变，当定值电阻增大时，需减小变阻器阻值。

研究导体中的电流与电阻的关系，由控制变量法的思路可知，需要保证导体两端的电压不变，为保持AB间的电压不变，要移动滑片使AB间的电压减小；

使滑动变阻器连入电路的电阻增大，即将变阻器滑片向右移动，电路中电流变小，由U＝IR可知，AB间的电压减小。

【答案】B

2．如图所示，电源电压不变，在滑动变阻器的滑片从左向右滑动过程中，电流表和电压表的示数变化情况（B）

A．电流表和电压表的示数都变大

B．电流表和电压表的示数都变小

C．电流表示数变大，电压表示数变小

D．电流表示数变小，电压表示数变大