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1、第1 5講歐姆定律(一) 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理考點(diǎn)一歐姆定律1.在電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。2.在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比。3.歐姆定律(1)內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。(2)表達(dá)式:_,其中I、U、R表示的三個(gè)物理量分別是電流、電壓、電阻,單位分別為安培、伏特、歐姆。 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理 特 別 提 示 (1)使用歐姆定律時(shí),I、U和R一定是同一導(dǎo)體在某一時(shí)刻的電流、電壓和電阻即存在同一性和同時(shí)性。(2)不能說“導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體中的電流成反比”,因?yàn)?/p>
2、導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,取決于導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度。 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理考點(diǎn)二串、并聯(lián)電路電流、電壓和電阻的規(guī)律 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理 考 點(diǎn) 一 考 點(diǎn) 二 圖 解 物 理 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法1對歐姆定律的理解典 題 1(2018內(nèi)蒙古呼和浩特)早在19世紀(jì)20年代,德國物理學(xué)家歐姆就對導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系進(jìn)行了大量的實(shí)驗(yàn)研究,發(fā)現(xiàn)對于大多數(shù)導(dǎo)體而言,導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端電壓成正比,并于1827年在動電電路的數(shù)學(xué)研究一書中,把他的實(shí)驗(yàn)規(guī)律總結(jié)成如下公式:S=E(S
3、表示導(dǎo)體中的電流;E表示導(dǎo)體兩電壓;表示導(dǎo)體對電流的傳導(dǎo)率,簡稱電導(dǎo)率)。關(guān)于這一規(guī)律,下列說法正確的是()A.對于不同的導(dǎo)體,給它們兩端加相同的電壓,通過的電流與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成反比B.對于不同的導(dǎo)體,如果通過的電流相同,電壓與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成正比C.電導(dǎo)率反映的是導(dǎo)體對電流的導(dǎo)通作用 D.電導(dǎo)率的大小是由加在導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體的電流決定的 考 法 1 考 法 2 考 法 3答 案 :C解 析 :由題知,導(dǎo)體中的電流S與導(dǎo)體兩電壓E成正比,即S=E,表示電導(dǎo)率;由S=E可知,在電壓相同時(shí),通過的電流與導(dǎo)體的電導(dǎo)率成正比,故A錯(cuò)誤;電壓是形成電流的原因,所以電壓與導(dǎo)體的電導(dǎo)率無關(guān),故B錯(cuò)誤;電
4、壓E一定時(shí),通過的電流S與電導(dǎo)率成正比,所以電導(dǎo)率反映的是導(dǎo)體對電流的導(dǎo)通能力,故C正確;電導(dǎo)率是導(dǎo)體對電流的傳導(dǎo)率,電導(dǎo)率是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與加在導(dǎo)體兩端電壓與通過導(dǎo)體的電流無關(guān),故D錯(cuò)誤。方法歸納 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比;導(dǎo)體電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,與電壓和電流無關(guān);本題是對歐姆定律研究歷史和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的認(rèn)識和理解,理解歐姆定律并能結(jié)合實(shí)驗(yàn)規(guī)律的公式是關(guān)鍵。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應(yīng)練1下列關(guān)于電流、電壓、電阻的關(guān)系說法正確的是( D)A.電壓大的電路中電流一定大B.電阻大的電路中電流一定小C.導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻無關(guān)D.導(dǎo)體中的電阻與
5、電流、電壓無關(guān)解 析 : 只有在電阻一定時(shí),電壓大的電路中電流才一定大,故A錯(cuò)誤;只有在電壓一定時(shí),電阻大的電路中電流才一定小,故B錯(cuò)誤;導(dǎo)體中的電流與電壓、電阻都有關(guān)系,故C錯(cuò)誤;導(dǎo)體電阻由導(dǎo)體材料、長度、橫截面積決定,與導(dǎo)體的電壓與電流無關(guān),故D正確。 考 法 1 考 法 2 考 法 3 解 析 : 公式 只說明導(dǎo)體電阻的大小是導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小的比值,電阻的大小與它兩端的電壓和通過的電流無關(guān),當(dāng)電壓發(fā)生變化時(shí),電流也隨之發(fā)生變化,但電阻不變;當(dāng)電壓為0時(shí),電阻大小不變。所以A、B、D不符合題意,C符合題意。 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法2U-I圖象典 題 2(2
6、018黑龍江)兩個(gè)電路元件A和B中的電流與其兩端電壓的關(guān)系如圖所示?，F(xiàn)將元件A和B并聯(lián)接入電路中,則元件A與B的電壓之比為,電流之比為。 考 法 1 考 法 2 考 法 3思 路 導(dǎo) 引將元件A和B并聯(lián)接入電路中,它們兩端的電壓相等,則元件A與B的電壓之比為1 1;由圖象可知,A和B的圖象為正比例函數(shù),兩元件為定值電阻,當(dāng)RA RB=1 2,則電流之比IA IB=2 1。審 通讀題干,知道這是一道利用圖象比較電阻大小的題目。析 1.比較電阻大小在U-I圖象中可借助圖象的斜率進(jìn)行判斷;也可利用圖象上某點(diǎn)對應(yīng)的橫縱坐標(biāo)進(jìn)行計(jì)算判斷。2.當(dāng)兩電阻并聯(lián)在同一電路上時(shí),通過各支路電流的大小仍通過圖象上對
7、應(yīng)的點(diǎn)即可求得。判 U A UB=1 1,RA RB=1 2,故IA IB=2 1答 案 :1 12 1 考 法 1 考 法 2 考 法 3方法歸納 圖象研究物理問題直觀簡潔,是常用的方法。需要注意的地方:縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的物理意義、交點(diǎn)、截距等,在伏安特性曲線中還要清楚電阻的串并聯(lián)關(guān)系。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應(yīng)練3(2018江蘇淮安)如圖甲所示是電阻R和燈泡L的I-U圖象。由圖可知,電阻R的阻值是10 。將電阻R和燈泡L接在圖乙電路中,S閉合,電流表示數(shù)為0.3 A,則電源電壓為4 V。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對應(yīng)練4如圖所示,甲圖是燈泡L和定值電阻R的I-U關(guān)系圖
8、象。將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式接在同一電源上,若乙圖中U1 U2=m,丙圖中I1 I2=n,則下列判斷中正確的是( B)A.m=n B.mnC.mn D.mn=1 考 法 1 考 法 2 考 法 3 考 法 1 考 法 2 考 法 3考法3歐姆定律的計(jì)算典 題 3在如圖所示的電路中,電阻R1=8 ,R2=10 ,電源電壓及定值電阻R的阻值未知。當(dāng)開關(guān)S接位置1時(shí),電流表示數(shù)為0.2 A。當(dāng)開關(guān)S接位置2時(shí),電流表示數(shù)的可能值在 A到 A之間。 答 案 :0.160.2 考 法 1 考 法 2 考 法 3解 析 :當(dāng)開關(guān)接位置1時(shí),由歐姆定律得:U=0.2(R1+R),當(dāng)開關(guān)接位置2時(shí),由
9、歐姆定律得:U=I(R2+R),因電壓值不變,故可得:0.2 A(8 +R)=I(10 +R),因R未知,故R可能為從0到無窮大的任意值,當(dāng)R=0時(shí),I=0.2 A-0.04 A=0.16 A,當(dāng)R取無窮大時(shí),I無限接近于0.2 A。故電流值可以 從0.16 A到0.2 A。 考 法 1 考 法 2 考 法 3方 法 歸 納根據(jù)歐姆定律列方程求電源電壓和定值電阻的阻值,是解決串并聯(lián)電路最為常見的形式,尤其是在串聯(lián)電路上,可以說是必考題型,同學(xué)一定要掌握,并能熟練運(yùn)用才對。利用串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)和歐姆定律的公式進(jìn)行有關(guān)計(jì)算的解題方法是(1)根據(jù)題意畫出電路圖,看清電路的組成(串聯(lián)還是并聯(lián));(2
10、)明確題目給出的已知條件與未知條件,并在電路圖上標(biāo)明;(3)針對電路特點(diǎn)依據(jù)歐姆定律進(jìn)行分析;(4)列式解答。 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應(yīng) 練 5如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=20 。閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器R2的滑片P到中點(diǎn)c時(shí),電流表的示數(shù)為0.4 A;移動滑片P到最左端a時(shí),電流表的示數(shù)為0.3 A,則電源電壓和滑動變阻器的最大阻值分別為(B)A.6 V20 B.12 V20 C.6 V30 D.12 V30 考 法 1 考 法 2 考 法 3對 應(yīng) 練 6如圖所示,電源電壓為4.5 V,電流表量程為“03 V”,電流表量程為“00.6 A”,滑動變阻器R規(guī)格
11、為“10 1 A”,小燈泡L標(biāo)有“2.5 V1.25 W”(燈絲電阻不變),在保證小燈泡L電流不超過額定電流的情況下,移動滑動變阻器的滑片,下列說法中正確的是(B)小燈泡L的額定電流是0.6 A滑動變阻器R連入電路的阻值變化范圍是410 電壓表示數(shù)變化范圍是03 V電流表示數(shù)變化范圍是0.30.5 A。A.只有不正確B.只有不正確C.只有正確D.只有不正確 命 題 點(diǎn)命題點(diǎn)探究電流與電壓電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)?zāi)康募霸?探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)器材:定值電阻、電流表、電壓表、電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器探究一:電阻一定時(shí),電流與電壓的關(guān)系實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:1.按圖連接電路,連接時(shí)開關(guān)斷開,滑動變
12、阻器調(diào)到最大值(如圖) 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 22.閉合開關(guān)調(diào)節(jié)滑動變阻器,使R兩端電壓為1 V、1.5 V、2 V,觀察電流表的讀數(shù),填表。3.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理:4.結(jié)論:電阻一定,電流與電壓成正比。5.圖象: 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2探究二:電壓一定,探究電流與電阻的關(guān)系實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟:1.按電路圖連接電路,連接時(shí)開關(guān)斷開,變阻器調(diào)到最大值(如圖)2.保持電壓U=2 V不變,更換電阻,使電阻分別為10 、20 、30 ,觀察電流表的讀數(shù),填表。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 23.實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理:4.結(jié)論:電壓一定,電流與電阻成反比。5.圖象: 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2典 題 1某實(shí)
13、驗(yàn)小組利用如圖甲所示的電路探究電流跟電阻的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)用到三只阻值分別為5 、10 、20 的定值電阻,蓄電池(電壓為6 V且保持不變)、電流表、電壓表、滑動變阻器、開關(guān)各一個(gè),導(dǎo)線若干。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2(1)將實(shí)物圖連接完整,并在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖;(2)連好電路后閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),電路的故障可能是。 (3)排除電路故障后閉合開關(guān),移動滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2 V,讀出并記下電流值為0.4 A;再將5 的電阻改接成10 的電阻,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2 V,于是他下一步的操作是:將滑動變阻器的滑片向(選填“A”或“B”)移動,目的是,并記下電流值
14、。 (4)再改接20 的電阻,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)。得到電流I與電阻R的關(guān)系圖象如圖乙所示,由此可得到的結(jié)論是。 (5)如利用上述器材研究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制保持不變,改變。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2答 案 :(1)見解析圖(2)電阻R斷路(3)A;保持定值電阻兩端的電壓不變(4)在電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比(5)電阻;電壓 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2解 析 :(1)將滑動變阻器與電阻串聯(lián),滑動變阻器已接了下面一個(gè)接線柱,可再接上面任意一個(gè)接線柱;電壓表與電阻并聯(lián),如圖所示: 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2電路圖如圖所示:(2)電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),則與電壓表并聯(lián)的電阻R斷路;(3)
15、排除故障后,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表的示數(shù)為2 V,讀出并記下電流值;再將5 的電阻改接成10 的電阻,發(fā)現(xiàn)電壓表示數(shù)大于2 V,要想保持電壓不變,應(yīng)增大滑動變阻器的阻值,將滑片向A端滑動;(4)圖乙是反比例函數(shù)圖象,由圖象知,電流和電阻的乘積為定值,可以知道電壓不變,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比; (5)研究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)控制電阻保持不變,改變電壓。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2方法歸納 (1)將滑動變阻器與電阻串聯(lián),電壓表與電阻并聯(lián);根據(jù)電路圖畫出實(shí)物圖,注意連接順序和方式與電路圖一致;(2)電流表無示數(shù),則電路斷路,電壓表有示數(shù),則與電壓表并聯(lián)的電路斷路;(3)探究電流與電阻
16、之間的關(guān)系,應(yīng)保持電阻兩端的電壓不變,若要減小電阻兩端的電壓,應(yīng)增大滑動變阻器的阻值;(4)要探究電流與電壓的關(guān)系,應(yīng)改變電壓,控制電阻不變。此類題目雖然涉及的知識點(diǎn)較多,但都是基礎(chǔ)知識,只要我們掌握好,也不難解決此類問題。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2典 題 2(2018浙江金華)用如圖所示的電路圖研究“電流與電阻的關(guān)系”,電流表量程為“00.6 A”,電壓表量程為“03 V”,滑動變阻器的規(guī)格為“50 1 A”,電源電壓3 V恒定不變,在AB間分別接入阻值不同的電阻R,移動滑動變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)保持2 V不變,讀出電流表示數(shù)并記錄。 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2(1)分析表中數(shù)據(jù),可得
17、出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是;(2)為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更可靠,控制AB間電壓2 V不變,再多測幾組數(shù)據(jù),AB間允許接入電阻R的取值范圍是。 答 案 :(1)電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比(2)3.33100 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2解 析 :(1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)知:電流與電阻的乘積都為2 V,故可以得出:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;(2)因電流表的量程為00.6 A,滑動變阻器允許通過的最大電流為1 A,所以,為了保證電路的安全,電路中的最大電流為0.6 A,此時(shí)定值電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻都最小,根據(jù)歐姆定律可 命 題 點(diǎn) 命 題 點(diǎn) 2方法歸納 電路中電流最大時(shí)定值電阻和
18、滑動變阻器接入電路中的電阻都最小,根據(jù)歐姆定律求出電路中的定值電阻的最小值;滑動變阻器的最大電阻為50 ,當(dāng)滑動變阻器的電阻最大時(shí),定值電阻阻值也最大,根據(jù)歐姆定律求出此時(shí)電路中的電流,根據(jù) 算出定值電阻的最大值。 1 21.(2017甘肅天水)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R1=10 。閉合開關(guān)S,移動滑動變阻器R2的滑片P到最右端b時(shí),電流表的示數(shù)為0.6 A;移動滑片P到最左端a時(shí),電流表的示數(shù)為0.2 A。則電源電壓和滑動變阻器的最大阻值分別為(A)A.6 V20 B.12 V20 C.6 V10 D.12 V10 解 析 : 滑片P在b端時(shí),滑動變阻器接入電路阻值為0,R 1兩
19、端電壓即為電路總電壓,U總=U1=I1R1=10 0.6 A=6 V,R總 1 22.(2017甘肅蘭州)如圖甲所示,電阻R1的阻值為20 ,滑動變阻器R2上標(biāo)有“50 2 A”的字樣,當(dāng)滑動變阻器的滑片P移至a端時(shí),閉合開關(guān)S,電流表的示數(shù)為0.3 A。(1)求電源電壓U;(2)若將一只電壓表并聯(lián)接入該電路(A和B)、(B和C)或(A和C)中的某一部分電路兩端,調(diào)節(jié)滑動變阻器R 2的滑片P,使電壓表的指針指在圖乙所示的位置,請指出電壓表所有可能連接的位置,并求出滑動變阻器R2對應(yīng)的電阻值。答 案 :(1)6 V(2)若電壓表接在AB端,R2等于40 若接在BC端,R2等于10 1 2解 析 :(1)由題意知,滑動變阻器滑片滑到a端時(shí),接入電路的阻值為零,電路中只有R1,所以電源電壓就等于R1兩端電壓,U電源=IR=0.3 A20 =6 V(2)電源電壓為6 V,而電壓表示數(shù)為2 V,故電壓表應(yīng)接的是03 V量程,且不可能接在AC端。若電壓表接在AB端時(shí),電路中的電流
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