个性化讲义之欧姆定律（附录答案） - 图文

学科：物理 学段： 学生姓名 教师联系电话： 教学内容 欧姆定律 1、.理解欧姆定律，能运用欧姆定律进行简单的计算。 2、能根据欧姆定律以及电路的特点，得出串、并联电路中电阻的关系。 3、学会解答电学计算题的一般方法。 4、会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻。 1、欧姆定律的内容、表达式及其应用． 教学目标 教学重、难点 2、使用电流表和电压表测量导体的电阻测量过程中的数据处理和故障分析。 3、了解灯丝电阻的特性。 一、欧姆定律的表述是：导体中的电流与导体两端的电压成正比与导体中的电阻成反比。 【解读】对于一个电路而言，它的电源电压基本上是不变的，但对于电路中的某一个电阻而言，当流过它的电流变大时，它两端的电压也变大，因此说“电压与电流成正比”就有些片面了；对于电阻而言，它的大小只与电阻本身的长度、材料、横截面积及温度有关，与是否有电压、是否有电流无关，所以不能说“电阻大小与电压成正比，与电流成反比”；因此我们可以用公式R＝U/I算出R，用U＝IR算出电压来。 二、利用欧姆定律来解决问题时，要注意“同一性”，即所谓电压、电流、电阻都是指同一个电阻，或者同一段电路而言的。 【解读】利用欧姆定律公式来解决问题时，要注意到公式中的三个量必须是同一段电路，或者同一个导体，并且在同一时间内。如果不同电路或不同时刻，电流可能会发生变化。另外还要求三个物理量的单位必须用国际单位。 三、伏安法测电阻的实验原理 A、欧姆定律的公式为I=U/R。若知道了电压、电阻可以求出电流，若知道了电流、电阻可以求出电压，同样若知道了电压、电流可以求出电阻。即利用R=U/I。因此，我们可以用电流表测电流，用电压表测电压。于是 我们可以算出电阻来，电流表上标有字母A，电压表上标有字母V，因此，这种方法，我们可以称之为：伏安法。B、电路图： C、实验器材：电源、电流表、电压表、待测电阻、滑动变阻器、开关、导线等。 D、滑动变阻器的作用： ①保护电路 ②改变被测电路两端的电压和电路中的电流，达到多次测量的目的 四、测小灯泡的电阻 难点：测定值电阻和灯泡电阻区别 1/24

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A、我们可以利用这个方法来测定小灯泡的电阻在这个过程中我们发现，滑动滑动变阻器的滑片，灯泡的亮度就会改变，通过这个实验我们可以理解家用的一些调光灯的原理 B、我们还会发现：改变电路中的电流，灯的亮度会改变，我们算出的灯泡的电阻大小也不一样，这是由于改变电路中的电流后，灯泡发光发热不同，电路中的电阻随温度的变化而变化。温度越高，电路中的电阻越大。 伏安法实验须关注细节 1、连接电路时开关要处于断开状态：若导线连接完，电流表和电压表即有示数，则开关未断开，若连线错误，可能出现短路现象； 2、滑动变阻器要满足“一上一下”接线方式：“同上”“同下”均起不到调节作用，且“同上”会造成电路电流过大，“同下”会造成电路电流过小； 3、滑动变阻器要处于最大阻值处：若闭合开关后发现电流表或电压表示数偏大，则可能滑动变阻器未拨到最大阻值处，造成电路中的电流偏大，可能超过电流表的量程，打坏电流表指针； 4、注意电表的正负接线柱问题：电流时候均由电表的正接线柱进入，否则会造成指针反偏 5、注意电表的量程选择问题：过大，则偏角太小，精确度偏低，过小，则超过量程，打坏指针 6、调节滑动变阻器（即往小阻值处调节），电压表和电流表示数应均逐渐增大。 A、若出现电压表示数变小，则可能电压表加在了滑动变阻器两端。 B、若出现电压表示数不变，则可能电压表加了在待测电阻和滑动变阻器两端（即为电源电压） 五、串联电路的电阻 (1)电阻的串联 串联电路总电阻大于任一个分电阻，导体的串联相当于增加了导体的长度。 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即R＝R1＋R2。 难点：串联总电阻和并联总电阻区别 (2)电阻的并联 并联电路的总电阻小于任一个分电阻，导体的并联相当于增大了导体的横截面积。 111并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即＝＋。 RR1R2(3)串联电路和并联电路的特点 电路图 电流 电压 I＝I1＝I2 I＝I1＝I2＝?＝In U＝U1＋U2 U＝U1＋U2＋?＋Un I＝I1＋I2 I＝I1＋I2＋?＋In U＝U1＝U2 U＝U1＝U2＝?＝Un 2/24

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电阻 R＝R1＋R2 R＝R1＋R2＋?＋Rn若电阻均为r，则R＝nr U1R1U1R1＝，＝ U2R2UR111＝＋ RR1R21111＝＋＋?＋ RR1R2Rnr若电阻均为r，则R＝ nI1R2＝ I2R1电压与电流分配关系 【典型例题】 例1、在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（ ） A、改变电路的电流 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 例2、（1）有一个电阻，当它两端的电压为12 V时，通过它的电流为0.2 A，那么它的电阻是_____；如果它两端的电压是6 V，则通过它的电流是________。 （2）电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，它们串联总电阻为________Ω，它们并联总电阻比R1______(选填“大”或“小”)。 例3、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 例4、用“伏安法”测电阻的实验中，某同学连接了如图所示的电路，电路连接中存在几处错误和不足，请你找出来（待测电阻值约为15Ω）。 ①________________________________；②________________________________； ③________________________________。 例5、在学习“串联电路的等效电阻”时，小东通过理论探究推导出：R等=R1+R2他还想通过实验探究验证结论是否正确。实验如下： (1)下图甲是他设计的实验电路图，请按电路图连接实物图乙。 3/24

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乙 甲 (2)将已知阻值的定值电阻R1和R2串联在电路中，接通电源后读出电压表和电流表的示数U和I。下表是小东收集到的几组数据： 实验次数 1 2 3 电阻R1/Ω 5 5 10 电阻R2/Ω 10 15 15 电压表示数U/V 1.5 2 3 电流表示数I/A 0.1 0.1 0.12 请写出分析处理实验数据的具体过程及验证的结果。 (3)如下图所示是两个电阻串联的示意图．请根据影响电阻大小的因素，在图中“等号”的右边画出两个电阻串联后的等效电阻，并说明串联电路的等效电阻大于各串联导体电阻的道理。 例6、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 。 例7、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请用笔代替导线，将图甲所示的实验电路未连接部分连接好（连线不得交叉）。 ②在检查仪器时，发现电流表指针如图乙所示，则接下来的操作是 。 ③故障排除后，闭合开关前，滑动变阻器滑片应滑到 端（填“A”或“B”）。同学们移动滑动变阻器的滑片，记录了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，并根据这些数据在坐标纸上给出了U—I图像（如图丙所示）。分析图像可知，小灯泡正常工作时灯丝电阻为 Ω。 ④从图像还可看出，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 ＿。 【随堂演练】 1．在测量定值电阻的实验中， 4/24

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（1）连接电路时开关应__________。 （2）请你用笔画线代替导线，将图中的实物电路连接完整。 （3）闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移至_____（选填“A”或“B”）端。小青闭合开关后，移动滑片P到某一点时，电流表示数为0.2A，电压表示数如图所示，为__________V，计算出的电阻值为__________Ω。 （4）小青仅把这一次实验测量所得的阻值作为最后的结果，你认为合适吗?__________，理由是___________。 （5）如图所示是其他两组同学根据测得数据作出的，I-U图像，分析图像可知Ra_______Rb（选填“>”、“=”或“<”）。 （6）小珍连接好电路后闭合开关，发现无论如何移动变阻器的滑片P，电压表、电流表均有示数，但都不改变，原因可能是____________________________________。（写出一种即可） 2．用标有“3.8V”字样的小灯泡做“测量小灯泡的电阻”实验，连接的部分实验电路如下图甲所示。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的电路连接完整； （2）连接电路时，开关要＿＿＿＿； （3）电路连接完整后，闭合开关前，滑片应滑到＿＿＿＿端（选填“A”或“B”）； （4）闭合开关，灯泡不发光，电流表无示数，电压表的示数几乎等于电源电压，故障的原因是灯泡＿＿ ＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿； （5）排除故障后，将滑片移到某位置时，电路中电流表示数如图乙所示，读数为＿＿＿＿A，电压表示数为2.5V，此时灯丝的电阻是＿＿＿＿Ω。 （6）经多次实验，测得多组电压、电流值，并将数据制成如图丙所示的I—U图像，由此发现：灯丝的电阻是变化的，原因是灯丝的电阻受＿＿＿＿的影响。 3．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）； 5/24

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