人教版初三物理欧姆定律专题复习.docx
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人教版初三物理欧姆定律专题复习
欧姆定律
知识框架
R一定时,I与U成正比
探究电流跟电压、电阻的关系
U一定时,I与U成反比
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
①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中
公式:
(变形式
,
)②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量
③计算时单位要统一。
成立条件:
I、U、R是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量
原理:
伏安法测电阻电路图:
应用实验步骤:
串联电路:
R=R1+R2+R3+……+Rn
串、并联电路的电阻
并联电路:
=
=……=
欧姆定律的规律:
①同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。
(R=U/I)
②当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。
(I=U/R)
③当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。
(U=IR)
人体的安全电压≤36V
安全用电不能用湿手触摸用电器
注意防雷
(二)探究电阻上的电流跟两端电压的关系
1、电流与电压的关系
实验目的
研究电路中的电流与电路两端的电压的关系
实验电路图
实验器材
电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器
实验步骤
①按照电路图连接实物图
②闭合开关后,调节滑动变阻器滑片,使定值电阻两端的电压成整倍数变化
③根据电压表和电流表的示数,读出每次定值电阻两端的电压值与通过定值电阻的电流值,并记录在表格中
分析论证
在电阻不变的情况下,通过电阻的电流与电阻两端的电压有关,电流随电压的增大而增大,成正比关系。
图
2、电流与电阻的关系
实验目的
研究电路中的电流与电阻的关系
实验电路图
实验器材
电源、开关、导线、电流表、电压表、n个阻值不同的定值电阻、滑动变阻器
实验步骤
①按照电路图连接实物图
②闭合开关后,换不同的定值电阻,使电阻成整倍变化
③调节滑动变阻器滑片,保持定值电阻的两端电压不变
④把对应着不同阻值的电流值记录在表格中
分析论证
电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时,电流随电阻的增大而减小,即电流与电阻成反比。
图
3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中
滑动变阻器的作用作用:
改变电路中电流的大小;改变R两端的电压大小;保护电路,使电路中的电流不至于过高。
注意事项:
连接电路时开关应断开;在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片调到电阻值最大的位置;电压表和电流表应该选择合适的量程。
运用数形结合思想分析电流与电压、电阻之间的关系:
利用图像来表示一个物理量随另一个物理量的变化情况,可以直观、形象地表示出物理量的变化规律。
控制变量法
该实验中,第一步是保持电阻不变,改变电压,观察电流随电压的变化规律;第二步是保持定值电阻两端的电压不变,改变定值电阻的大小,观察阻值和电流之间的变化规律。
这种方法称为控制变量法。
4、注意该试验中,可能的电路故障的判断和分析,
常见的故障有:
电表无示数、示数偏低、实验数据或结论错误等
(三)欧姆定律及其应用
1、内容
变形式:
或
描述:
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。
注意:
①该定律中涉及到的电流、电压、电阻是针对同一段导体的或电路的;具有同时性。
②使用该定律时,各物理量的单位必须统一,电压、电阻、电流的单位分别是V、Ω、A。
③该定律只适用于金属导电和液体导电,对气体、半导体导电一般不适用。
④该定律只适用于纯电阻电路。
2、结论(注意前提条件)
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
3、电阻的串、并联
(1)串联电路的总电阻等于各串联电阻之和
R=R1+R2+……+Rnn个阻值相同的电阻串联,其总电阻为R=nR0
把几个电阻串联起来相当于增加了导体的长度,其总电阻一定比每个导体的电阻大。
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和
n个阻值相同的电阻并联,其总电阻为
把n个电阻并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体的都要小。
4、串、并联中电压电流的分配特点
串联电路
并联电路
电路图
电流
I总=I1=I2
I总=I1+I2
电压
U总=U1+U2
U总=U1=U2
电阻
R总=R1+R2
比例分配
“串联分压、并联分流”的理解:
根据串联中,电流不变,利用欧姆定律
,有
,变形得
根据并联中,电压相等,利用欧姆定律
,有
,变形得
(四)测量电灯泡的电阻
1、伏安法测导体电阻
试验原理
根据欧姆定律的变形公式
用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,就可以求得这段导体的电阻。
此法叫“伏安法”
实验器材
电源、开关、电压表、
电流表、滑动变阻器、
待测电阻、导线若干
实验电路图
实验步骤
①按实验原理图正确连接实验电路
②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中。
③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3
滑动变阻器作用
①保护电路
②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加
③多次测量求平均值
2、伏安法测小灯泡电阻(重要)
原理
,伏安法,同上
实验所需器材
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线若干
原理图
记录表格
实验序号
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
注意事项
①器材的选取:
电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流;滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显)
②连接电路时:
按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则,将它们正确地连入电路,在连接的过程中,开关要断开。
③进行实验时:
闭合开关前,要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处,是电路中的电流最小,以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全。
④将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来,以便最后分析和总结。
⑤分析处理数据,对于测得的各组电流和电压值,计算出相应的电阻,然后比较,找出规律。
3、“伏安法”测电阻试验中常见故障的排除方法
故障
原因分析
排除方法
闭合开关,灯泡不亮,Ⓐ表示数是零,Ⓥ示数很大
电压表直接接在了电源两极,小灯泡开路
检查小灯泡与底座是否接触良好,否则更换好的小灯泡
闭合开关后发现小灯泡不亮,ⒶⓋ都没有示数
电路中除小灯泡外的某处接触不良(或同时小灯泡的灯丝断了)
将连接各电路元件的接线处重新连接,若同时小灯泡的灯丝坏了,应更换
闭合开关S,发现小灯泡不亮,同时ⒶⓋ有示数,但非常小
ⒶⓋ表有示数,说明电路是通路,灯泡不亮,说明加载灯泡两端的电压太小,使得通过灯泡的电流太小而不亮,这可能是电源电压太小,或滑动变阻器接入电路中的电阻过大
可以适当提高电源电压,或将滑动变阻器接入电路中的阻值调小
闭合开关S后,小灯泡亮,发现ⒶⓋ的指针左偏
指正向左偏转说明ⒶⓋ的正负接线柱接反了
对调正负接线柱上面的线
连接好实验电路后,闭合开关并移动滑片,发现小灯泡变亮,Ⓐ示数变大,Ⓥ示数变小;小灯泡变暗,Ⓐ示数变小,Ⓥ示数变大
电路是通路,但是小灯泡变亮,Ⓐ示数变大时,Ⓥ示数反而变小,是由于Ⓥ并联在了滑动变阻器两端
将电压表改装,并联在小灯泡两端
将实验电路连接好后,闭合开关S,发现小灯泡特别亮,无论滑片怎样移,灯泡亮读不变。
滑动变阻器连接有误
纠正接法(一上一下)
(五)欧姆定律和安全用电
1、欧姆定律和安全电压
(1)人体触电或引发火灾,都是由于电路中的电流过大造成的,从欧姆定律
来考虑:
①电压越高越危险
②防止电阻过小。
(如:
湿手不能触摸开关和用电器,避免短路等)
(2)加在人体上但不会对人体造成危害的电压称为安全电压(≤36V)。
我国家庭电路电压=220V动力电路电压=380V高压输电线路电压可达105V
2、利用欧姆定律分析短路现象
导线不通过用电器而直接接在用电器或电源的两端,称之为短路。
由于并联,导线与和它并联的部分两端电压相同,而导线电阻很小,可以不计,则导线上必然通过一个大电流。
若导线与用电器并联,则电流几乎不通过用电器,用电器不工作;若导线与电源并联,则大电流通过电源会将电源烧坏。
3、注意防雷
(1)雷电现象及破坏作用
雷电是大气中一种剧烈的放电现象。
云层间、云层与大地间的电压可达几百万伏甚至几亿伏。
根据欧姆定律,当发生雷电现象时,可以产生巨大的电流。
(2)避雷针
避雷针由金属制成,放在建筑物高处,当电荷传至避雷针尖,电荷会极易沿金属线流入大地,这条电流通道的建立可以中和云层和建筑物上的正负电荷,使得建筑物免遭雷电损坏。
4、利用欧姆定律解释触电现象
触电是由于电流过大造成的。
根据
,当电压过大或电阻过小时,都会产生大电流,造成触电事故。
(六)方法清单
1、利用欧姆定律进行计算步骤:
(1)根据题意画出电路图,看清电路的组成(串联还是并联)——分析连接方法
(2)明确题目给出的已知条件、未知条件——知道有什么、求什么
(3)针对电路类型(串、并),联系欧姆定律进行分析——核心分析
(4)列式求解
例:
如图所示的电路中,电阻R1的阻值是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为。
2、如何判断电压表、电流表的示数变化
(1)明确电路的连接方式和各元件的作用
(2)认清滑动变阻器的连入阻值
(3)弄清电路图中电表测量的物理量
(4)分析电路的总电阻怎样变化和总电流的变化情况
(5)最后综合得出电路中电表示数的变化情况
例:
如图所示电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,R为滑动变阻器,闭合开关S后,在滑动变阻器滑片P左滑的过程中()
A.电流表A1的示数变小B.电流表A2的示数变大
C.电压表示数变小D.电灯的亮度变暗
初中物理欧姆定律计算题
一、选择题
1、如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时电流变小的是()
2、关于导体的电阻,下列说法正确的是()
A导体两端的电压增大,其电阻一定增大
B导体中的电流增大,其电阻一定减小
C若导体不接入电路,其电阻为0
D导体的电阻与其两端电压及通过的电流无关。
3、分别将、U1=4V、U2=6V,分别加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为()
A3:
2B2:
3C1:
1D1:
2
4、两个定值电阻R1、R2。
两端的电压之比为2:
1,通过它们的电流之比为4:
3,则R1、R2的电阻之比是()
A8:
3B3:
2C3:
8D2:
3
5、测量小灯泡的实验中,测的滑动变阻器两端的电压为2.2V,通过它的电流为0.1A,电源电压为3V,那么灯泡的电阻为()
A8ΩB30ΩC0.3ΩD22Ω
6、图
(2)所示当开关S闭合后,滑动变阻器由a滑到b的过程中()
A电流表的示数变小,电压表的示数变小
B电流表的示数变大,电压表的示数变大
C电流表的示数变小,电压表的示数变大
D电流表的示数变大,电压表的示数变小
7、某同学用如图(3)所示的电路测一个小灯泡的电阻的阻值,不慎将电压表的两接线柱短路了,则()
A电流表有可能烧坏B电压表有可能烧坏
C电流表和电压表都可能烧坏D不会发生任何事故。
(2)(3)
三、计算题
1、在下电路中,已知电源电压为4.5V,测得R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
2、在下电路中,已知R1=6Ω,R2=10Ω,当开关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流大小。
3、在下电路中,已知电源电压为10V,R1=5Ω,R2=8Ω,求电路中干路以及各支路的电流分别为多少?
4、车床照明灯的电压是36V,电阻为720Ω,求这盏灯正常工作时,通过它的电流为多少?
5、一只小灯泡正常发光时的电流是0.5A,灯丝电阻是5Ω,要测量灯泡两端的电压,电压表的量程选用多少伏的?
6、在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5伏时,电流表示数为0.25安,此时导体的电阻为多大?
若电压表示数为6伏时,电流表的示数会变为多少?
7、如图所示的电路中,A、B两点间的电压是6V,电阻R1=4Ω,电阻R1两端的电压是2V,求:
R1中的电流强度和电阻R2。
8、如图所示的电路中R1=5Ω,当开关S闭合时,I=0.6A,I1=0.4A,求R2的电阻值。
9、如图所示的电路中,电流表示数为0.3A,电阻R1=40Ω,R2=60Ω,求:
干路电流I。
10、有一电阻为20Ω的电灯,在正常工作时它两端的电压为10V。
但是我们手边现有的电源电压是12V,要把电灯接在这个电源上,需要给它串联一个多大的电阻?
11、如图所示,电阻R1的电阻为10Ω,R2为30Ω,当开关S断开时,电流表示数为0.6A,则当K闭合时,电流表的示数为多少?
12、如图所示,电阻R1=12欧。
电键SA断开时,通过的电流为0.3安;电键SA闭合时,电流表的示数为0.5安。
问:
电源电压为多大?
电阻R2的阻值为多大?
13、两个灯泡并联在电路中,电源电压为12伏特,总电阻为7.5欧姆,灯泡L1的电阻为10欧姆,求:
1)泡L2的电阻
2)灯泡L1和L2中通过的电流
3)干路电流
14、如图2所示的电路中,电源电压是12V且保持不变,R1=R3=4Ω,R2=6Ω.试求:
(1)当开关S1、S2断开时,电流表和电压表示数各是多少?
(2)当开关S1、S2均闭合时,电流表和电压表示数各是多少?
图2
15、某导体的两端的电压为220伏特时,测得它的电流为0.2安,它的导体的电阻为_____。
当它的电流为0.5安时,它的电阻为____导体的两端的电压为____。
当该导体两端的电压为0时,导体的电阻为____,通过的电流为___。
16、如图所示的电路中,A、B两端的电压是6V,灯L1的电阻是8Ω,通过的电流是0.2A,求:
(1)通过灯L2的电流
(2)灯L1两端的电压;
(3)灯L2两端的电压和灯L2的电阻。
17、有两个灯泡串联在电路中,电路中的电流是0.2安培,灯泡L1的电阻为45欧姆,灯泡L2为的电阻15欧姆,求:
(1)灯泡L1和灯泡L2两端的电压
(2)电源电压(3)电路中的总电阻
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