第24课 电路探秘——欧姆定律.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,24,课电路探秘,欧姆定律,第,24,课电路探秘,欧姆定律,专题一,欧姆定律,学科素养提升,控制变量,知识点索引,专题二,伏安法测电阻,专题三,串联电路和并联电路,专题一欧姆定律,知识回顾,知识点索引,1,欧姆定律的内容：通过导体的,_,，跟这段导体,两端的,_,成正比，跟这段导体的,_,成反,比。,2,欧姆定律的数学表达式：,_,；,变形公式：,U,IR,，,R,U/I,。,电流,电压,电阻,I,U/R,专题一欧姆定律,知识回顾,知识点索引,热点一理解欧姆定律,【,提示,】,欧姆定律是指通过导体的电流，跟这导体两,端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。欧姆定,律适用在同一段导体上，具有对应性。,专题一欧姆定律,知识回顾,知识点索引,【,例,1】,对同一导体来说，导体中的电流跟导体两端电,压的关系是,(,),A,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,B,导体中的电流跟导体两端的电压成反比,C,导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压,也越大,D,导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压,就越小,专题一欧姆定律,知识回顾,知识点索引,解析,本题有一个前提条件：,“,对同一导体来说,”,，就,隐含了电阻不变的意思。因此根据欧姆定律，导体中的,电流跟导体两端的电压成正比是正确的，而电阻是导体,本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截,面积等来决定，与电压、电流无关，只不过是导体的电,阻值等于这段导体两端的电压与通过导体的电流的比值。,专题一欧姆定律,知识回顾,知识点索引,【,例,1】,对同一导体来说，导体中的电流跟导体两端电,压的关系是,(,),A,导体中的电流跟导体两端的电压成正比,B,导体中的电流跟导体两端的电压成反比,C,导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压,也越大,D,导体的电阻越大，导体中的电流和导体两端的电压,就越小,A,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,视角一欧姆定律的内容和数学表达式,1,(2014,呼和浩特,),由欧姆定律公式可知,(,),A,同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比,B,导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以,导体电阻为零,C,导体中的电流越大，导体的电阻就越小,D,导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的,电流的比值来表示,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,解析,电压是形成电流的原因，不会随电流的变化而变化。,电阻是导体本身的一种性质，不会随电压的变化而发生变,化，所以导体两端的电压为零时，电流为零，但导体电阻,不为零。导体电阻的大小等于两端的电压与通过的电流的,比值。,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,视角一欧姆定律的内容和数学表达式,1,(2014,呼和浩特,),由欧姆定律公式可知,(,),A,同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比,B,导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以,导体电阻为零,C,导体中的电流越大，导体的电阻就越小,D,导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的,电流的比值来表示,D,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,2,(2013,武汉,),下列图象中，能正确表示定值电阻上的电,流与两端电压关系的是,(,),A,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,视角二应用欧姆定律解决简单的电学问题,3,(2014,吉林,),如图所示，,R,1,的电阻是,30,，,R,2,的电阻是,20,，,闭合开关,S,，断开开关,S,1,时的电流表的示数是,0.3A,，再闭,合开关,S,1,时电流表的示数是,(,),A,0.3A,B,0.5A,C,0.6A,D,0.2A,B,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,视角三应用欧姆定律的公式变形来解决一些问题,4,(2014,福州,),如图所示，电源电压保持不变，开关,S,闭合,后，灯,L,1,、,L,2,都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之,比是,23,，此时灯,L,1,、,L,2,的电阻之比是,(,),A,21,B,12,C,32,D,23,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,解析,分析电路可知，两表应该是电压表，,L,1,、,L,2,串联，甲电压表测得是,L,2,两端的电压，乙电压表测得是,总电压。则,L,1,、,L,2,两端的电压之比为,12,，此时灯,L,1,、,L,2,的电阻之比是,12,。,专题一欧姆定律,命题设计,知识点索引,视角三应用欧姆定律的公式变形来解决一些问题,4,(2014,福州,),如图所示，电源电压保持不变，开关,S,闭合,后，灯,L,1,、,L,2,都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之,比是,23,，此时灯,L,1,、,L,2,的电阻之比是,(,),A,21,B,12,C,32,D,23,B,专题二伏安法测电阻,知识回顾,知识点索引,1,用,_,和,_,测电阻，简称,“,伏安法,”,测电,阻。,2,用电压表和电流表分别测出某个导体两端的电压和通,过它的电流，再根据欧姆定律公式变形后得出,R,U/I,，,是计算出导体电阻的一种重要方法。,电压表,电流表,专题二伏安法测电阻,知识回顾,知识点索引,3,伏安法测电阻，电压表应与待测电阻,_,，电流,表,_,在电路中，测通过待测电阻的电流；滑动,变阻器应串联在电路中，一方面可以保护电路，另一,方面可以改变待测电阻两端的电压，从而可以多次测,量，以便求平均值。,并联,串联,专题二伏安法测电阻,知识回顾,知识点索引,4,按图所示连接好实验的电路。,专题二伏安法测电阻,知识回顾,知识点索引,5,实验前，开关处于,_,状态，闭合开关前，滑动,变阻器,P,处于阻值,_,值的位置。,6,检查电流表、电压表的,_,和,_,是否,正确。,7,闭合开关，得到一组,_,、,_,数据，填入,表中。,8,改变滑片,P,，得到两组,_,、,_,数据，填,入表中。,打开,最大,量程,正负接线柱,电流,电压,电流,电压,专题二伏安法测电阻,知识回顾,知识点索引,9,实验数据记录表格。,实验次数,电流,(,安,),电压,(,伏,),电阻,(,欧,),1,R,1,2,R,2,3,R,3,10.,根据公式,R,U/I,，求出每次实验对应的,R,值。,11,再求出三次实验求得的,R,的,_,作为待测电阻,的阻值，给出实验结论。,平均值,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,热点二伏安法测导体电阻,【,提示,】,本热点的能力要求较高，要求学生会设计伏安,法测导体电阻的电路图，灵活合理应用电压表、电流表,测量导体的电阻，收集和整理实验数据并得出正确实验,结论。,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,【,例,2】,在用,“,伏安法测导体电阻,”,的实验中：,(1),小明连接的实物电路为下图，其中有几处是错误的，,请在错误之处打,“,”,并改正。,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,正确连线图如下：,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,(2),下表是小明同学拟出的实验报告。请将下述报告中的两处,空白补充完整。,实验名称,用,“,伏安法,”,测电阻,实验目的,测定未知电阻,R,的阻值,实验原理,欧姆定律,实验电路图,略,实验步骤,按照电路图连接电路，调节滑动变阻器滑片,P,在,_,，使连入电路中的电阻最大；,闭合开关，调节滑片,P,，读出电压表和电流表,的示数；,根据测量的电压值和电流值，求出,R,的阻值。,实验记录,电压,U/V,电流,I/A,电阻,R/,2.0,0.20,_,实验结论,略,B,端或右端,10,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,(3),从,“,实验步骤,”,看，存在的主要缺陷是什么？,_,_,没有多次测量,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,解析,利用伏安法测导体电阻要注意：电流表、电压表正,负接线柱连接正确；量程选择正确；测量对象选择正确。本,实验图中，电压表测量对象没有选择测未知电阻，而是测总,电阻；其次电流表的正负接线柱也出现错误，改正如图。,专题二伏安法测电阻,热点聚焦,知识点索引,使用伏安法测导体电阻，需要多次,(,一般三次,),测量求平,均值以减少误差，本题中只测量,1,次，这是实验步骤中的,主要缺陷。,在开关闭合前，应该将滑动变阻器移到阻值最大处，以,保护电路。,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,视角一伏安法测量电阻的实验原理,1,(2014,菏泽,),如图所示，,R,1,10,，开关闭合后电流,表的示数是,0.2A,，电压表的示数是,4V,，,R,2,的电阻为,_,。,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,视角一伏安法测量电阻的实验原理,1,(2014,菏泽,),如图所示，,R,1,10,，开关闭合后电流,表的示数是,0.2A,，电压表的示数是,4V,，,R,2,的电阻为,_,。,20,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,视角二应用电压表和电流表测量导体的电阻,2,(2014,嘉兴,),在研究通过导体的电流与两端电压关系的活,动中，同学们进行了如下实验探究：,【,实验步骤,】,按图甲所示电路图连接好电路；,闭合开关，改变滑动变阻器滑片,P,的位置，读出电压表,和电流表的示数，并记录数据；,对数据进行处理，并绘制成如图乙所示的图象。,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,实验时要增大定值电阻两端的电压，滑动变阻器滑片,P,应向,_(,选填,“,左,”,或,“,右,”,),移动。,左,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,【,实验结论,】,根据图象，可以得到的结论是,_,_,。,电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,【,实验反思,】,某小组的同学在处理数据时发现，电压与电流的比值恰好,等于,R,的阻值，这是一种巧合吗？于是同学们想利用其他,小组的实验数据来进一步论证，并提出了以下两种收集数,据的方案。,方案一：收集电阻值均为,10,的几个小组的数据；,方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据。,你认为方案,_,更合理。,二,专题二伏安法测电阻,命题设计,知识点索引,解析,(1),由电路图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，电,压表与定值电阻并联，测定定值电阻两端电压；减小滑动变,阻器接入电路的阻值，可以减小其两端电压，增大定值电阻,两端电压。,(2),根据图象，可知电压与对应的电流的比值都是定值，因,此可以得到的结论是：电阻一定时，通过导体的电流与其两,端的电压成正比。,(3),如果实验只是用同一种电阻做，则实验得到的数据具有,特殊性，使得结论不具有普遍性，因此方案二的实验比较好。,专题三串联电路和并联电路,知识回顾,知识点索引,1,串联电路,(1),电路电流处处相等：,_,；,(2),总电压等于各导体两端的电压之和：,U,_,；,(3),总电阻等于各串联导体的电阻之和：,R,_,。,I,I,1,I,2,U,1,U,2,R,1,R,2,专题三串联电路和并联电路,知识回顾,知识点索引,2,并联电路,(1),干路电流等于各支路电流之和：,I,_,；,(2),各支路两端的电压均相等，都等于总电压：,U,_,_,；,I,1,I,2,U,1,U,2,专题三串联电路和并联电路,热点聚焦,知识点索引,热点三串联、并联电路的特点,【,提示,】,串联电路的总电压等于各导体两端的电压之,和，因此串联,1,个电阻，可以分走一部分电压，即,U,U,1,U,2,。并联电路的干路电流等于各支路电流之和，在总,电流一定的情况下，并联一个电阻，可以分走一部分电,流，即,I,I,1,I,2,。,专题三串联电路和并联电路,热点聚焦,知识点索引,【,例,3】,有一只小灯泡，正常工作时的电压是,3.5V,，其灯,丝正常发光时的电阻是,10,，现在只有,6V,的电源，要使,小灯泡正常发光，需要怎样连接一个多大的电阻？,解析,6V,的电源大于小灯泡正常工作时的电压,(3.5V),，,如果不分走一部分电压，会使小灯泡烧毁，因此需要串,联一个电阻,R,2,分走一部分电压，,U,2,6V,3.5V,2.5V,，,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,视角一串联电路的电流和电压的特点,1,(2014,广安,),用同种材料制成两段长度相等，横截面积不,同的圆柱形导体，,A,比,B,的横截面积大，如图所示，将它,们串联在电路中，通过的电流关系是,(,),A,I,A,I,B,B,I,A,I,B,C,I,A,I,B,D,无法确定,C,解析,已知,A,和,B,是由同种材料制成的且长度相同，,A,比,B,的横截面积大，串联时电流相同，即,I,A,I,B,。,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,2,(2013,南宁,),如图所示，在探究串联电路的特点时，闭合,开关，用电流表分别测出,A,、,B,、,C,三处的电流,I,A,、,I,B,、,I,C,，,用电压表分别测出,AB,、,BC,、,AC,两点间的电压,U,AB,、,U,BC,、,U,AC,。,下列说法正确的是,(,),A,I,A,I,B,I,C,B,I,A,I,B,I,C,C,U,AB,U,BC,U,AC,D,U,AC,U,AB,U,BC,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,解析,因为电路中两灯泡串联，而,A,、,B,、,C,三点是串联电,路中的三处，由于串联电路中电流处处相等，因此,I,A,、,I,B,、,I,C,三者大小相等。比较,AB,间、,BC,间、,AC,间的电压值可得：,串联电路中总电压等于各部分电路电压之和，即,U,AC,U,AB,U,BC,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,2,(2013,南宁,),如图所示，在探究串联电路的特点时，闭合,开关，用电流表分别测出,A,、,B,、,C,三处的电流,I,A,、,I,B,、,I,C,，,用电压表分别测出,AB,、,BC,、,AC,两点间的电压,U,AB,、,U,BC,、,U,AC,。,下列说法正确的是,(,),A,I,A,I,B,I,C,B,I,A,I,B,I,C,C,U,AB,U,BC,U,AC,D,U,AC,U,AB,U,BC,D,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,3,(2013,黑龙江,),如图所示是小明设计的实验探究电路，,AB,是一段铅笔芯，,C,为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯,接触良好，当,C,左右移动时，电压表,V,1,和,V,2,示数同时发生,变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证,的结论是,(,),专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,A,在串联电路中，电流处处相等,B,在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和,C,在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和,D,电压一定时，电流与电阻成反比,3,(2013,黑龙江,),如图所示是小明设计的实验探究电路，,AB,是一段铅笔芯，,C,为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯,接触良好，当,C,左右移动时，电压表,V,1,和,V,2,示数同时发生,变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证,的结论是,(,),专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,解析,根据电路图可知，电压表,V,1,测量,AC,间的电压，电压,表,V,2,测量,CB,间的电压。电压表,V,1,和电压表,V,2,分别测量串联电,路各部分的电压，当,C,左右移动时，电压表,V,1,和电压表,V,2,的,示数同时发生变化，但它们之和不发生改变，故可以探究,在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,A,在串联电路中，电流处处相等,B,在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和,C,在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和,D,电压一定时，电流与电阻成反比,3,(2013,黑龙江,),如图所示是小明设计的实验探究电路，,AB,是一段铅笔芯，,C,为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯,接触良好，当,C,左右移动时，电压表,V,1,和,V,2,示数同时发生,变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证,的结论是,(,),B,4,(2014,青海,),小红家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇,和照明灯的电路连接如图所示。下列说法中正确的是,(,),A,换气扇和照明灯不能同时工作,B,换气扇和照明灯只能同时工作,C,换气扇和照明灯工作时，通过,它们的电流一定相等,D,换气扇和照明灯工作时，它们,两端的电压一定相等,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,视角二并联电路的电流和电压的特点,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,解析,两电器并联并且都有单独开关控制，则通过电键的,控制两用电器可以单独工作，也可以同时工作；由于两电,器功率不同，则电流不一定相同；并联电路的各支路两端,的电压一定相等。,4,(2014,青海,),小红家卫生间安装了换气扇和照明灯，换气扇,和照明灯的电路连接如图所示。下列说法中正确的是,(,),A,换气扇和照明灯不能同时工作,B,换气扇和照明灯只能同时工作,C,换气扇和照明灯工作时，通过,它们的电流一定相等,D,换气扇和照明灯工作时，它们,两端的电压一定相等,专题三串联电路和并联电路,命题设计,知识点索引,视角二并联电路的电流和电压的特点,D,学科素养提升,控制变量,知识点索引,【,要点,】,影响自然界中发生的各种自然现象的因素在许多,情况下并不是单一的，而是多种因素相互交错、共同起作,用的。譬如说某段导体中通过电流的大小不仅和其两端电,压有关，还和这段导体的电阻等因素有关。所以要想精确,地把握研究对象的各种特性，弄清事物变化的原因和规律，,单靠自然条件下整体观察研究对象是远远不够的，还必须,对研究对象施加人为的影响，造成特定的便于观察的条件，,这就是,“,控制变量,”,的方法。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,例如，为了研究某科学量同影响它的三个因素中的一个因,素之间的关系，可将另外两个因素人为地控制起来，使它,们保持不变，以便观察和研究该物理量与这一因素之间的,关系。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,【,典例,】,在,“,探究一定电压下，电流与电阻的关系,”,的,实验中，老师提供的实验器材有：电源,(,电压恒为,4.5),，,电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻,(5,、,10,、,15,、,20),，两只滑动变阻器,(,规格分别为,“,20,2A,”,、,“,50 1A,”,),，导线若干。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,(1),用笔画线将下图中实物图连接完整,(,注意电流表的量程,选择,),。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,(2),小李实验时，在,a,、,b,间先接入,5,的电阻，闭合开关，,移动滑片,P,，使电压表的示数为,1.5,，并记下相应的,电流值；再改接,10,的电阻，此时滑片,P,应向,_,_,端方向移动，保持,a,、,b,两端电压不变。,F,；或,D,；或右,学科素养提升,控制变量,知识点索引,(3),小李为完成用四个定值电阻进行实验，他选择的滑动变,阻器规格是,“,50 1A,”,。他这样选择的理由是：,_,_,_,。,滑动变阻器接入电路中的最大阻值需,40,欧，若选用规,格,“,20,欧,2,安,”,滑动变阻器，无论怎样移动滑片,P,，电,压表的示数始终无法达到,1.5V,学科素养提升,控制变量,知识点索引,解析,探究一定电压下，电流与电阻的关系，实际是控制,电压相同，研究电流与电阻的关系。怎样做到控制电压不,变呢？在将,10,的电阻接入电路替换,5,的电阻时，若不,移动滑动变阻器，则电阻两端的电压增大，要使其两端电,压不变，因同时增大滑动变阻器的阻值，使滑动变阻器上,分得的电压不变。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,要保证四个定值电阻都可以完成实验，且电阻两端的电压,保持,1.5,伏不变，滑动变阻器的两端电压为,3,伏，则滑动变,阻器的阻值应为电阻的两倍，最大电阻为,20,，故滑动变,阻器的阻值要大于等于,40,，故选,“,50 1A,”,规格的滑,动变阻器。,学科素养提升,控制变量,知识点索引,【,即练,】,(2014,福州,),小明在探究，,“,电流大小与哪些因素,有关,”,的实验中：,(1),连接电路时，开关应,_,。请用笔画线代替导线，,根据图一将图二所示的实物电路连接完整。,断开,图一,图二,学科素养提升,控制变量,知识点索引,电路连接如图所示：,学科素养提升,控制变量,知识点索引,(2),闭合开关前，图二中滑动变阻器的滑片,P,应位于,_,(,选填,“,A,”,或,“,B,”,),端，可以起到,_,作用。,(3),小明通过实验得到数据如表,(,一,),所示，其中第,1,次实验,的电流表示数如图三所示，为,_A,，电阻,R,的值,是,_,欧姆，根据表,(,一,),的数据，可得出的结论,是：,_,_,。,B,保护电路,学科素养提升,控制变量,知识点索引,实验序号,1,2,3,电阻,R/,R,电压,U/V,1.0,1.5,2.0,电流,I/A,0.15,0.20,表,(,一,),图三,学科素养提升,控制变量,知识点索引,(2),闭合开关前，图二中滑动变阻器的滑片,P,应位于,_,(,选填,“,A,”,或,“,B,”,),端，可以起到,_,作用。,(3),小明通过实验得到数据如表,(,一,),所示，其中第,1,次实验,的电流表示数如图三所示，为,_A,，电阻,R,的值,是,_,欧姆，根据表,(,一,),的数据，可得出的结论,是：,_,_,。,B,保护电路,0.1,10,在电阻一定时，通过的电流与导体两端的电压成,正比,学科素养提升,控制变量,知识点索引,表,(,二,),实验序号,3,4,5,电阻,R/,R,5,15,电压,U/V,2.0,1.5,2.3,电流,I/A,0.20,0.30,0.15,(4),小明继续探究电流与电阻的关系，将电阻,R,先后更换为,5,欧姆和,15,欧姆的电阻进行实验，得到数据如表,(,二,),所,示。通过分析表,(,二,),的数据，可知小明在操作过程中,存在的错误是,_,_,。,没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻两,端的电压保持相同,学科素养提升,控制变量,知识点索引,解析,在连接电路时，开关要断开，滑动变阻器要移到,阻值最大处，都是为了保护电路。由表一中的第二次或,第三次实验数据可知,R,的阻值为,10,，则第一次实验的电,流为,1.0V/10,0.1A,。根据表一可知，在电阻不变的情,况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。如果,要探究电流与电阻的关系，应该保持电阻两端的电压不,变，但是从数据来看，他显然没有做到这一点。,完成考点跟踪训练,24,知识点索引,