欧姆定律.docx
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欧姆定律
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该文档包含本课程的讲义和课后测试题,课后测试题即每一部分内容对应的“课后练习”。
欧姆定律
——欧姆定律
1、掌握导体上的电流跟两端电压关系的探究实验
2、理解和记忆欧姆定律的内容和公式
分别讲解导体上的电流跟两端电压关系的实验探究方法
1、手电筒的电路如图所示,当开关S断开时,下列说法中错误的是()
A.电路中电流为零
B.电源电压不为零
C.灯泡的电阻不为零
D.因为R=U/I,所以灯泡的电阻为零
2、将欧姆定律的基本公式I=U/R变形得到公式R=U/I,关于公式R=U/I的物理意义,下列说法中正确的是()
A.导体中通过的电流增大时,其电阻值反而减小
B.加在导体两端的电压增大时,其电阻也会相应增大
C.导体的电阻值可用电压与电流的值来计算,它等于导体两端的电压与通过的电流之比
D.导体的电阻与加在两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
3、当导体两端的电压为2V时,通过导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为_____;当导体两端电压增加4V后,导体的电阻为_____;当导体两端电压为零时,导体中的电流为_____,此时导体的电阻为_____。
4、在探究电流与电压、电阻的实验中,下列操作错误的是()
A.在连接线路的过程中,开关应处于断开状态
B.闭合开关前,滑动变阻器滑片要放在最大电阻值的位置
C.试触时发现电流表指针反转,电压表正常,这时断开电路,将电池的正负极对调
D.在连接线路时,电压表和电流表的正、负接线柱不能接反
5、某小组的同学用如图所示装置来探究电流跟电压、电阻的关系。
(1)首先把2Ω的电阻接入a、b间,调节变阻器,依次测得数据如下表,由表可归纳出:
在电阻不变的情况下,导体中的电流跟它两端的电压成____比。
(2)然后研究电压不变的情况下,电流与电阻的关系。
其操作是依次把1Ω、2Ω、3Ω电阻接入a、b间,立即闭合开关,记录读数如下表所示。
由表中的实验数据发现,通过导体的电流跟它的电阻不成反比,其原因可能是遗漏了重要的操作步骤,此步骤是:
_______;
(3)在自然科学学习中,我们经常要遇到某个因素受到多个其他因素影响的问题,一般采用与此例类似的研究方法。
试举一例:
_________________________________________
(即是该课程的课后测试)
1、有一种指示灯,电阻为6.3Ω,通过的电流是0.45A时才正常发光,要使这种灯正常发光,应加多大的电压?
2、甲、乙两个导体的电阻关系是R甲=3R乙;把它们分别接在同一电源的两极上,则通过甲、乙两导体的电流之比是()
A.1:
1
B.1:
3
C.3:
1
D.无法确定
3、某个定值电阻及两端的电压从5V增大到7V时,通过电阻R的电流增大了0.5A,则该电阻的阻值为_________Ω。
4、在做研究电流跟电压、电阻的关系实验时,记录数据如下:
表一用电阻R1=10Ω实验时的记录
电压(V)
2
4
6
电流(A)
0.2
0.4
0.6
表二用电压U=6V实验时的记录
电阻(Ω)
60
30
20
电流(A)
0.1
0.2
0.3
由表一和表二的数据可得出的结论:
(1)____________________________________;
(2)____________________________________。
5、(探究性实验)在探究“电阻的电流与电压的关系”的过程中,一些同学做出以下猜想:
猜想A:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越小。
猜想B:
加在电阻两端的电压越大,通过的电流越大。
猜想C:
加在电阻两端的电压增大,通过的电流不变。
为了验证猜想是否正确,小明用定值电阻和一个电压恒定的电源及有关实验器材设计了电路,按实验要求分别测出有关的物理量。
(1)为了完成该实验,需要的测量仪表有____________________________。
(2)请画出验证上述猜想的实验电路图。
(3)表中是小明在实验中测得的数据,其中R为定值电阻,阻值分别为20Ω、10Ω和5Ω,U是电阻R两端的电压,I是通过R的电流。
实验序号
R/Ω
U/V
I/A
1
R=20Ω
1
0.05
2
2
0.1
3
3
0.15
4
R=10Ω
1
0.1
5
2
0.2
6
3
0.3
7
R=5Ω
1
0.2
8
2
0.4
9
3
0.6
通过分析比较实验序号____________的数据,可知猜想_____________(填“A”、“B”或“C”)是正确的。
(4)通过分析比较以上数据,你还发现了___________。
1、答案:
U=IR=0.45A×6.3Ω=2.835V
2、答案:
B
3、答案:
4、答案:
(1)电阻一定时,电流跟电压成正比
(2)电压一定时,电流跟电阻成反比
5、答案:
(1)电流表和电压表
(2)实验电路图:
(3)1、2、3或4、5、6或7、8、9B
(4)电压相同时,电阻越大,通过它的电流越小
欧姆定律
——欧姆定律的应用
(1)
1、理解和掌握电阻的串并联规律
2、学会欧姆定律的简单计算
讲解电阻的串并联规律和欧姆定律的简单计算
1、把电阻R1=3Ω、R2=6Ω接入同一电路,关于它们的总电阻(等效电阻)值,下列四个选项中,不可能的是()
A.9Ω
B.2Ω
C.9Ω或2Ω
D.4Ω
2、某同学做电学实验时,需要一个10Ω的电阻,但实验室当时只有5Ω和20Ω的电阻各若干个,则应该()
A.取两只5Ω的并联
B.取两只5Ω的串联
C.取两只20Ω的并联
D.取20Ω和5Ω的电阻各一只并联
3、将10Ω、100Ω、1000Ω的三个电阻并联,它们总电阻是()
A.小于10Ω
B.在10Ω与100Ω之间
C.在100Ω与1000Ω之间
D.大于1000Ω
4、将阻值为1Ω和10Ω的电阻并联后,其等效电阻设为R1;将阻值为1Ω、10Ω、1000Ω的电阻并联后,其等效电阻设为R2。
则R1与R2的大小关系是()
A.R1 B.R1=R2 C.R1>R2 D.无法确定 5、两个定值电阻R1、R2并联的总电阻R总=10Ω,再把一个电阻值等于20Ω的定值电阻R3并联在R2的两端后,电路总电阻为R'总。 下列判断正确的是() A.R'总>10Ω B.20Ω>R'总>10Ω C.30Ω>R'总>20Ω D.R'总<10Ω 6、电阻R1、R2串联时总电阻为20Ω,则并联时总电阻() A.一定小于5Ω B.一定小于或等于5Ω C.一定大于5Ω小于10Ω D.一定大于10Ω 7、某小灯泡两端的电压为3V,用电流表测得流过的电流为250mA,这个小灯泡的电阻是多少? 8、把4Ω的电阻R1和20Ω的电阻R2串联起来,接在电压为6V的电源上,这个串联电路中的电流是多少? 9、把5Ω的电阻R1和25Ω的电阻R2串联起来,接在电压为9V的电源上,此时R2两端的电压为多少? 10、电阻R1与R2并联接在电压为3V的电源上,已知R1的阻值为10Ω,干路中的电流为0.5A,求的R2阻值。 (即是该课程的课后测试) 1、两个电阻R1、R2(R1>R2),图中阻值最大的是() 2、电工师傅在修理电器时,急需一只阻值为8Ω的电阻,但手边只有阻值为2Ω、5Ω、10Ω和40Ω的电阻各一只,下列做法能帮助他解决这一问题的是() A.将2Ω的电阻和5Ω的电阻串联 B.将2Ω的电阻和10Ω的电阻串联 C.将5Ω的电阻和40Ω的电阻并联 D.将10Ω的电阻和40Ω的电阻并联 3、把阻值分别为4Ω和6Ω的两只电阻串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2A;如果将它们并联在同一电源上,则干路中的电流为() A.2A B.3A C.4A D.5A 4、如图所示,电阻R1和R2串联后,它们的总电阻是100Ω,已知R2=60Ω,电压表示数为10V,则通过R1的电流为________A。 5、一段粗细均匀的电阻丝的电阻值为12Ω,将它围成一个封闭的圆圈,如图所示,则A、B两点间的电阻为______Ω。 1、答案: A 2、答案: D 3、答案: D 4、答案: 0.25A 5、答案: 2.25ΩA、B两点间的电阻值可以认为是 的电阻丝与 的电阻丝并联。 欧姆定律 ——欧姆定律的应用 (2) 掌握欧姆定律图像问题的处理方法 分别利用图像求电阻、利用图像进行定性分析和定量计算 1、有两个定值电阻R1、R2,它们电流随电压变化图像如图所示,如果串联后总电阻为R串,并联后总电阻为R并,下列说法中正确的是() A.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅲ区域 B.R串在Ⅰ区域,R并在Ⅲ区域 C.R串在Ⅱ区域,R并在Ⅱ区域 D.R串在Ⅲ区域,R并在Ⅰ区域 2、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。 则由图可知,元件A的电阻为______Ω;将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,则通过A和B的总电流是______A。 3、通过甲、乙两个电阻的电流与其两端电压的关系如图所示。 把这两个电阻串联起来接在电源两端,通过它们的电流为0.25A,则电路的总电压是_______。 4、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示。 (1)由图可知,元件_____中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律。 (2)将A和B并联后接在电压为2V的电源两端,求通过A和B的总电流_______。 5、小强发现了一个废弃的电子元件,他想了解它的一些特性,为此他进行了一些实验并收集了一些信息。 他根据收集的信息做出了该元件的电流随电压的变化曲线,如图所示,则: (1)当电压U=40V时,元件的电阻为_______Ω; (2)由图像可知,该元件在电压为80V~160V之间的电阻的特点___________________。 6、某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的图像,下列结论与图像相符的是() A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大 B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大 C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小 D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小 7、小阳设计了一个天然气泄漏检测电路,如图甲所示,R为气敏电阻,其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示,L为小灯泡(灯丝电阻不受温度影响),当天然气浓度变大时,电流表示数_______,灯泡亮度________。 8、已知小灯泡灯丝电阻随温度的增加而增大,加在小灯泡两端的电压越高,灯丝温度越高。 如图所示的电流与电压关系的图线中,可正确表示小灯泡电流与电压关系的图线是_______。 9、(北京通州试题)灯L1和L2两端的电压随电流的变化关系如图所示,当把灯L1和L2串联接在电压为6V的电源上时,通过灯L1和L2的电流为______。 10、如图甲所示的电路中,电源电压不变,滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样。 开关S闭合后,滑动变阻器的滑片从最左端向右滑动的过程中,图乙所示的四个图像中,能正确表示通过灯L的电流I与滑动变阻器接入电路的电阻R的关系的是() (即是该课程的课后测试) 1、图中a,b是用伏安法分别测定两个阻值不同的定值电阻R1,R2所得到的电流与电压的关系图像,则它们阻值的大小关系是() A.R1>R2 B.R1<R2 C.R1=R2 D.无法判断 2、对R1和R2两只电阻做测定阻值的实验,测出若干组电压(U)和电流(I)的对应值,绘出的I-U图像如图所示。 如果将这两个电阻并联后再做同样的实验,那么,所得的图像将是图中的() A.图线“a” B.图线“b” C.图线“c” D.图线“d” 3、张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像,根据图像,下列说法错误的是() A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比 B.导体a的电阻大于导体b的电阻 C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为0.1A D.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A 4、在某一温度下,两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图示,由图可知,电路元件A的电阻为__________;将A和B并联后接在电压为2.5V的电源两端,则通过A和B的总电流是__________A。 5、三个阻值相等的导体,由原来的串联改为并联,接到同一电源上,设电源电压不变,则通过每个导体的电流是原来的() A. 倍 B. 倍 C. 倍 D. 倍 1、答案: B 2、答案: A 3、答案: B 4、答案: 5Ω0.75A 5、答案: D 欧姆定律 ——欧姆定律的应用(3) 1、理解和掌握串联正比分压、并联反比分流及其应用技巧 2、学会判断电流表和电压表示数变化的问题 1、分别讲解串联正比分压和并联反比分流,以及如何利用它们进行快速计算 2、讲解电表示数变化问题的判断方法 1、定值电阻R1和R2串联接在电压为22V的电源上,已知R1=15Ω,R2=40Ω,则R1两端电压为_______V,电路中的电流为_______A。 2、(南京中考题)如图所示,电源电压恒定,闭合开关S1、S2,电压表示数为9V,电流表示数为1.5A;断开开关S2,电压表示数为6V,则R1和R2的阻值分别是() A.6Ω2Ω B.6Ω3Ω C.4Ω2Ω D.4Ω3Ω 3、如图所示电路,灯泡灯丝电阻不随温度变化,当滑动变阻器滑片向右移动时,电压表示数变_____,电流表示数变_____,灯泡亮度变_____。 4、(合肥中考题)酒精测试仪可检测机动车驾驶员是否酒后驾车,如图是它的原理图。 图中酒精气体传感器的电阻随酒精气体浓度的增大而减小,R0为定值电阻。 如果测试时电压表示数越小,表明() A.传感器的电阻越小 B.通过传感器的电流越大 C.测试到的酒精气体浓度越小 D.测试到的酒精气体浓度越大 5、(济南中考题)小明观察了市场上的自动测高仪后,设计了四个电路(其中R'是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定),如图,其中能实现身高越高,电压表示数越大的电路是() 6、滑动变阻器是通过改变电阻丝接入电路中的______来改变电阻的大小。 在图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表的V1的示数______,V2的示数______,电流表的示数______,V1示数和电流表示数的比值______。 7、如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,当滑动变阻器的滑片P向上移动时,下列判断正确的是() A.三只表的示数都变大 B.三只表的示数都变小 C.电流表A1的示数变小,电表V、A2的示数都不变 D.电表A1、A2的示数都变小,电表V的示数不变 8、(兰州中考题)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将变阻器滑片向左移动时() A.灯泡L1亮度不变,L2变亮 B.电流表示数变小,电压表示数不变 C.电流表示数不变,电压表示数变大 D.电流表、电压表示数均不变 9、(河南中考题)在如图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=2Ω,电源电压保持不变。 当开关S1、S3断开,S2闭合时,电流表的示数为0.5A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数为______A。 (即是该课程的课后测试) 1、一只灯泡在3V电压下可以正常工作,正常工作时的电流为0.5A。 现有一个电压为9V的电源,若想使小灯泡正常工作,应_____联一个______欧的电阻。 2、有一只电铃,正常工作的电压是10V,电阻是50Ω,要将此电铃接到电压是15V的电源上并正常工作,可采取什么措施? (写出具体的方案) 3、如图所示的电路中,开关S闭合与断开时,电压表的示数之比为3: 1,则电阻R1、R2的阻值之比为() A.1: 2 B.1: 3 C.2: 1 D.3: l 4、两只定值电阻,甲标有“15Ω1A”,乙标有“20Ω1.5A”,把它们串联起来。 电阻允许通过的最大电流是______A,把它们并联起来,电阻两端允许加的最大电压是______V。 5、如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,滑动变阻器滑片向左移动,电流表的示数的变化情况是() A.甲表示数变大,乙表示数变大 B.甲表示数不变,乙表示数变小 C.甲表示数不变,乙表示数变大 D.甲表示数变小,乙表示数不变 1、答案: 串12Ω 2、答案: 串联一个25Ω的电阻接入电路 3、答案: C 4、答案: 115 5、答案: D 在此电路中,电阻丝和滑动变阻器并联,电流表乙测量通过电阻丝的电流,电流表甲测量干路中的电流。 欧姆定律 ——测电阻 1、掌握伏安法测电阻的基本原理、实验步骤、注意事项 2、熟练解答伏安法测电阻的常考题型 1、分别讲解伏安法测电阻的基本原理、实验步骤、注意事项 2、详细讲解常考题型的解答方法 1、用伏安法测电阻的电路如图(a)所示,若待测电阻阻值在10Ω左右,电源电压约为6V,请完成下列各题: (1)在图(a)中的圆圈填上相应的电流表、电压表符号。 (2)某同学实验时,能正确测量和读数,但忙乱之中未能将记录的数据填入表格中(表格尚未设计完好),仅记录在一张稿纸上如图(b)所示,请你帮他把测得的数据整理好,并按实验要求填入表格。 (3)测得的电阻阻值为多少欧姆? (结果取两位小数) 2、(兰州中考题)张坤和刘霞用伏安法测量未知电阻,刘霞连接的实物电路图如图甲所示,张坤检查电路时发现了两处错误,请你在错误或不妥的连线上打“×”,并用笔画线代替导线把电路连接好。 (1)改正错误后开始实验,前两次的实验数据已经填写在下表的表格中,第三次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示,请把第三次的实验数据填写完整。 (2)实验后,在交流实验中的收获时,孙帅设计了另一种测量方法如图所示,R0为已知阻值的定值电阻,实验时把电压表接在a、b两端,电压表的示数为U1,再把电压表接在c、d两端,电压表的示数为U2,则待测电阻Rx=_________。 (用U1、U2、R0表示) 3、(合肥中考题)在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V。 (1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“a”或“b”)端。 (2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,经过分析,同学们猜想了一些可能的原因,见下表。 请根据同学们的猜想,在表中写出对应的电压表和电流表的示数情况。 (3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随其两端电压变化关系的图像(如图所示)。 分析图像可知,小灯泡正常工作时的灯丝电阻为______Ω。 (4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐______(选填“变大”或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是_____________________________。 (5)实验中测出了小灯泡在多次不同电压下的灯丝电阻,有些同学认为可以进一步求出它们的平均值以减小误差。 你是否同意他们的观点? 请说明理由。 (即是该课程的课后测试) 1、如图所示是某同学设计的四个伏安法测电阻的电路图,你认为正确的是() 2、如果被测电阻大约为4Ω,电源选用两节干电池,那么电表量程应选用() A.电压表选0~3V,电流表选0~0.6A B.电压表选0~3V,电流表选0~3A C.电压表选0~15V,电流表选0~0.6A D.电压表选0~15V,电流表选0~3A 3、在“伏安法测电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到作用的是() A.改变电路中的电流 B.改变被测电阻两端的电压 C.改变被测电阻的阻值 D.保护电路 4、在“用电压表和电流表测电阻”的实验中,为了减小实验误差,可通过改变被测电阻两端的电压,分别记下三组对应的电压值和电流值,根据每组数据,算出电阻,最后算出电阻的平均值,作为被测电阻的阻值。 (1)某实验小组同学通过讨论,知道要改变被测电阻两端的电压可以通过_______或__________的方法来实现。 (2)某次测量中电压表和电流表的示数如图所示,则此时电阻两端的电压为__________V,电流为_______A,算出电阻阻值为__________Ω。 5、如图所示,在不知道电源电压的情况下,能够利用已知电阻R0测出未知电阻Rx阻值的电路图是__________。 (填“甲”、“乙”或“丙”) 1、答案: D 2、答案: B 3、答案: C 4、答案: (1)换用不同电压的电源串联一个滑动变阻器 (2)5.50.413.75 5、答案: 乙 欧姆定律 ——欧姆定律和安全用电 了解安全用电常识,掌握电路故障的判断方法 讲解安全用电常识和常见电路故障的判读和处理 1、关于安全用电问题,下列说法正确的是() A.只有36V的电压对人体才是安全的 B.家庭电路的电压是低压,对人体没有危险 C.不能靠近高压带电体 D.只要电流通过人体,就会发生触电事故 2、下列行为中,符合安全用电原则的是() A.用湿手拨动开关 B.把湿衣服晾在室外电线上 C.发生电着火,赶紧用水扑火 D.保持绝缘部分干燥 3、在“测量小灯泡的电阻”的实验中,某同学在连接电路时,不小心将电流表和电压表换了位置,如图所示,可能出现的现象是() A.电压表烧坏 B.小灯泡烧坏 C.电流表烧坏 D.小灯泡不亮 4、如图所示,小红在做测定灯泡电阻的实验中将正常的电流表、电压表接入电路,当闭合开关后,发现电流表有读数,电压表读数为零。 移动滑动变阻器滑片时电流表读数有变化,电压表读数始终为零。 其原因可能是() A.滑动变阻器接触不良 B.开关接触不良 C.小灯泡两端短路 D.灯泡的钨丝断了 5、(成都中考题)如图所示的电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω。 电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为保护电表,变阻器接入电路的阻值应为() A.0~10Ω B.0~20Ω C.2.5~20Ω D.2.5~10Ω (即是该课程的课后测试) 1、如图所示,符合安全用电做法的是() 2、随着现代家庭电器化程度越来越高,人们应高度重视用电的安全问题,实验研究表明: 若人穿胶底鞋站在地上,完全干燥时,手与地之间身体的电阻约为800kΩ,而在手出汗或潮湿时,则约为1
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