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1、2022年中考物理第一輪復習 第8課時 歐姆定律教案 新人教版
【考點聚焦】本部分知識涉及到的的考點有:
1.歐姆定律表達式及其所揭示的物理意義。
2.歐姆定律的表達式的變形和應用。
3.會用電壓表、電流表測電阻。
4.電流與電壓、電阻的關系。
5.歐姆定律實驗的電路圖的設計,實物圖的連接,實驗所得數(shù)據(jù)的分析。
【呈現(xiàn)形式】
歐姆定律是電學中的一個重要定律。它可以在各種題型中出現(xiàn),例如運用歐姆定律的變形公式進行電學量的計算;進行實驗設計,包括實驗方案的設計,電路圖的設計,以及實物連接和電路連接等等,同時還可以進行探究性試題的考查。如數(shù)據(jù)處理與分析,研究方法等,總之,這方面仍會有
2、較大的加強。
【知識結構】
一、歐姆定律的表述:導體中電流,跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。
二、數(shù)學表達式及變形公式:I=U/R。U=IR,R=U/I
三、用電壓表和電流表測電阻,簡稱“伏安法”測電阻。用電壓表和電流表分別測出某個導體兩端的電壓和通過它的電流,在根據(jù)歐姆定律公式變形后得出R=U/I,計算出這段導體電阻的一種方法
四、歐姆定律的應用
電流(I )
電壓(V)
電阻(R)
串聯(lián)電路
I=I1=I2
U=U1+U2
R=R1+R2
并聯(lián)電路
I=I1+I2
U=U1+U2
1/R=1/R1+1/R2
【方法提示】
1.控制變量法研
3、究物理問題
用實驗來探究一個量隨兩個兩(或多個)量變化的關系時,要保持一個(或幾個)量不變,只改變一個量,研究這個量與該變量之間的關系。把一個兩因素(或多因素)的問題變成兩個(或多個)單因素問題的研究方法,稱為控制變量法。
“研究導體中電流與導體兩端的電壓之間的關系跟電壓、電阻的關系”和“研究電流與電阻的關系”就是采用這一方法,從而總結出歐姆定律。
探究“通過實驗研究電流跟電壓、電阻的關系”時,可以采用下列一般程序:
圖1
圖2
①提出問題。電流跟電壓、電阻有什么樣的關系?
②猜想與假設.由電壓是產(chǎn)生電流的原因猜想:電壓越高,電流可能越大;有電阻是導體對電流的阻礙作用猜想:電阻越
4、大,電流可能越小。
③設計實驗.設計電路要有這樣的功能:能使電阻不變,改變電壓,從而測出電流;使電壓不變改變電阻。電路圖如圖1所示
④結論與理解:“當電阻不變時,導體中電流跟導體兩端電壓成正比;當導體兩端電壓一定時,導體中的電流跟電阻成反比?!崩斫饨Y論時,前提條件不能丟,不然就會容易出現(xiàn)錯誤。
【例題1】如圖2所示閉合開關S后調節(jié) ,使R兩端電壓 地變化,某同學記錄如表一,請把漏掉項補上.
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得到結論: .
換用不同的定值電阻使電阻成
5、 的變化,調節(jié)滑動變阻器的滑片,保持每次電阻兩端的電壓不變,記錄的不同值和對應的電流見表二:
電阻R=10Ω
電壓(V)
3
6
電流(A)
0.3
0.9
電壓U=6V
電阻(Ω)
5
10
15
電流(A)
1.2
0.6
0.4
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可得到結論: 。
【解析】為了方便地分析實驗數(shù)據(jù)得到結論,實驗時電壓和電阻都應成“整數(shù)倍數(shù)”地變化,在電阻不變的情況下,導體中的電流是隨導體兩端電壓的改變而改變,而不是電壓隨電流的改變而改變。在電壓一定的情
6、況下,電流隨電阻的改變而改變,而不能說成電阻隨電流的改變而改變,因為電阻是導體本身的特征,它是不會隨電流的變化而變化的.
2.正確理解歐姆定律及其變形公式
歐姆定律中的“成反比”和“成正比”兩個關系,實在當導體的電阻一定時,通過導體的電流跟它兩端的電壓成正比;當代替兩端的電壓一定時,通過導體的電流跟它的電阻成反比。
R=U/I,說明電阻等于導體兩端的電壓和通過它的電流的比值,但導體的電阻R與U和I無關。U=0時,R≠0,導體中的電阻取決于其材料、長度、橫截面積和溫度。
【例題2】對于公式R=U/I,下列說法正確的是 〔 〕
A.導體中的電流越
7、大,則電阻越大
B.加在導體兩端的電壓越大,則電阻越大
C.導體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
D.導體的電阻等于導體兩端的電壓與通過導體的電流之比
【解析】對于I=U/R,當R不變時,I與U成正比;當U一定時,I與R成反比;I、U、R三者不能隨意用正比、反比關系.對于R=U/I,它是電阻的計算式,R 的大小取決于導體本身的因素。
3.歐姆定律在解決實際電路中的靈活運用
圖3
利用歐姆定律可以解決的問題有:(1)電路中的電流強度;(2)導體兩端的電壓;(3)可以用電流表、電壓表測電阻.
【例題3】如圖3所示電路,電源電壓U=4.5V且保持不變,R1=5Ω,滑動變
8、阻器的最大阻值為20Ω,電流表量程為0∽0.6A,電壓表的量程為0∽3V,通過分析計算:說明滑動變阻器R2允許的取值范圍
【解析】關于器材規(guī)格的計算問題,一般有根據(jù)器材規(guī)格進
行計算或根據(jù)計算選擇器材規(guī)格.一般采用斷值法來分析,即從問題的兩個極斷來考慮進行分析計算。
電路中R1與R2串聯(lián),電壓表測量R2兩端的電壓.
(1)當滑片P向左端移動時,R2減小,電路中電流增大,R2兩端的電壓減小,電流表的量程為0∽0.6A,即電路中的電流最大值為0.6A,那么此時R2接入電路中的值為最小值R2min U1=I1R1=3V U2=4.5V-3V=1.5V 所以R2min=U2/I
9、2=2.5Ω
(2)當滑片向右端移動時,R2增大,R2兩端的電壓增大,電壓表的量程為0∽3V,即R2兩端的最大值為3V,此時R2接入電路中的阻值為最大值R2max=10Ω
綜上所述R2的取值范圍為2.5Ω≤R2≤10Ω
4.伏安法測電阻
(1)實驗原理;(2)實驗器材;(3)實驗記錄表格設計;(4)實驗電路圖;(5)實驗步驟;(6)實驗數(shù)據(jù)分析;(7)實驗結果。
圖4
圖5
【例題4】如圖4甲是用伏安法測小燈泡電阻的實驗電路圖,已知滑動變阻器的阻值范圍是0∽10Ω,電源電壓為6V。電壓表和電流表均為雙量程學生用電表.燈的阻值大約為10∽15Ω,實驗時電壓表和電流表應分別選用說明量
10、程?將圖4乙的實物根據(jù)要求連成電路.若開關閉合時,電壓表的示數(shù)為3V,要使燈兩端電壓為4V,滑動變阻器的滑片如何移動?為什么?
【解析】由題意可知,被測小燈泡與滑動變阻器R串聯(lián),當滑片P移到左端時電路中的電阻最小約為10Ω,此時電路中的電流最大值為I=0.6A,所以電流表的量程應選0∽0.6A.由于電源電壓為6V,在滑動變阻器的滑片移動過程中,電壓表的示數(shù)大于3V,故應選0∽15V的量程.
實物連接如圖5所示.
若開關閉合時電壓表示數(shù)為3V,要求燈兩端的電壓增大到4V,必須增大通過燈的電流,即減小電路中的電阻,滑動變阻器的滑片向左移.
【對應訓練】
導體兩端電壓
導體的電阻
11、通過導體的電流
2V
5Ω
0.4A
2V
10Ω
0.2A
2V
20Ω
0.1A
1.根據(jù)下列一組實驗數(shù)據(jù),可以得到的結論是 [ ]
A.導體電阻一定時,電壓跟電流成正比
B.導體電阻一定時,電流跟電壓成正比
C.電壓一定時,電阻跟電流成反比
D.電壓一定時,電流跟電阻成反比
圖6
2.由歐姆定律導出公式R=U/I,下列說法中正確的是 〔 〕 A.導體的電阻和它兩端的電壓成正比
B.導體的電阻和通過它的電流成反比
C.當導體
12、兩端電壓為零時,它的電阻也為零
D.以上說法都不正確
3.在測電阻實驗,如圖6中a、b電表分別表示 〔 〕
A.a(chǎn)是電流表,b是電壓表
B.a(chǎn)是電壓表,b是電流表
C.a(chǎn)、b都是電壓表
D.a(chǎn)、b都是電流表
4.圖7所示為測定電阻的電路圖。如果某同學在操作中兩電表的量程選擇正確,但不
圖7
慎將兩電表的位置對調了一下,則開關閉合后 〔 〕
A.電流表、電壓表均損壞 B.電流表損壞
C.電壓表損壞 D.電流表、電壓表都不損壞
5.在電壓不變的情況下,
13、和_____成反比;在電阻一定的情況下,_____和_____成正比。
6.一段導體兩端電壓為5V時,導體中的電流強度為0.5A,若導體兩端電壓增加一倍,導體中的電流應為_____;當電壓變?yōu)榱銜r,導體的電阻為 。
7.在研究歐姆定律的實驗中,我們先保持___ 不變,得出導體中的 跟這段導體兩端的電壓關系;然后保持___ 不變,得出導體中的 跟這段導體電阻的關系?!?
8.要測定某一導體的電阻,只要測出導體兩端的____ 和導體中的____
14、,即可用公式____ 計算出待測電阻。這種測電阻的方法叫做____ 法。
圖8
9.有兩個電阻阻值分別為4Ω和6Ω,串聯(lián)后接到某電源上,那么兩電阻中的電流之比為____,兩電阻兩端的電壓之比為____ ,電路的總電阻為____ Ω。如把這兩個電阻改為并聯(lián)后接到原電路中,那么兩電阻中的電流之比為____ ,兩個電阻兩端的電壓之比為____ ,電路的總電阻為____ Ω。
10. 圖8為伏安法測電阻的實驗電路圖,要求:
(1)在圖中填上電表的符號。
(2)在圖中標出電表的正、負接線柱。
15、
圖9
(3)如要使電流表的讀數(shù)變小,滑動變阻器的滑片P
應向圖中_______(左或右)端滑動。
11. 如圖9所示,R1=10Ω,R2=20Ω,R3=30Ω,電源電壓恒定不變,若開關S1閉合,S2斷開時,電流表的讀數(shù)是0.3A,求(1)電源電壓多大?(2)當S1和S2都斷開時,電流表的讀數(shù)多大?(3)當S1、S2都閉合時,電流表的讀數(shù)是多大?
12.一個電池組、一個開關,一只已知電阻R0和一只未知電阻Rx以及導線若干,如:
(1)只有一只電流表;(2)只有一只電壓表。試分別設計測未知電阻Rx的值的電路(寫出方法、畫出電路圖),并列出Rx的測量表達式。