浙江省中考科學（物理部分）第三篇 主題2 第七單元 歐姆定律及其應用課件.ppt

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第七單元歐姆定律及其應用,1．[2018臺州]某同學利用如圖甲所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖乙所示的圖像。以下有關(guān)敘述正確的是(),C,A．該同學研究的是電流和電壓的關(guān)系B．實驗中電壓表的示數(shù)保持0.5V不變C．滑動變阻器阻值變化范圍為1～5ΩD．將Rx從5Ω換成10Ω后，應將滑片P向左移,【解析】由圖乙可知，實驗中變量為電流和Rx，Rx兩端電壓為定值，所以該同學探究的是電流和電阻的關(guān)系。實驗中電壓表測Rx兩端的電壓，由圖乙中任意點數(shù)值代入公式U＝IR可知，電壓表的示數(shù)保持2.5V不變，故滑動變阻器兩端的電壓保持0.5V不變。當Rx為5Ω電阻時，電路中電流為0.5A，由歐姆定律可知,2．[2017寧波]如圖所示電路，電源電壓不變，R0為定值電阻，R為滑動變阻器。閉合開關(guān)S，當滑片P從a點滑到b點過程中，電流表的示數(shù)從Ia變,為Ib。下列各圖中，能表示這一過程中電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I之間關(guān)系的是()ABCD,B,3．[2018溫州改編]小明利用某壓敏電阻R及相關(guān)電路元件設計身高體重測量儀電路，壓敏電阻的阻值隨壓力變化的關(guān)系如圖所示。現(xiàn)要求用電壓表、電流表分別顯示身高和體重的大小，且電壓表、電流表的示數(shù)分別隨身高、體重的增大而增大。下列電路設計最合理的是()ABCD,C,【解析】由題可知，電壓表測量身高，可以分析得出電壓表示數(shù)由且只由身高決定，同理，電流表示數(shù)由且只由體重決定。綜合可得，壓敏電阻R和滑動變阻器并聯(lián)。C中電流表測量通過壓敏電阻R的電流大小，體重越大，電阻越小，電流越大，滿足題意；電壓表測滑動變阻器一部分的電壓，身高越高，與電壓表并聯(lián)的電阻越大，電壓表示數(shù)越大，滿足題意。,4．[2018杭州改編]表中是小金探究“小燈泡L的電流與其兩端電壓關(guān)系”時所記錄的實驗數(shù)據(jù)。(1)在坐標系中畫出通過小燈泡電流隨它兩端電壓變化的圖像。,(2)已知該小燈泡的額定電流為0.3A，現(xiàn)有電壓為6V的電源，若要使小燈泡正常工作，請在方框區(qū)域內(nèi)設計電路圖，并說明使小燈泡L正常工作的操作方法：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________(現(xiàn)有器材：“20Ω1A”的滑動變阻器、電壓表、開關(guān)各一只，導線若干)。,由表中數(shù)據(jù)可知，當小燈泡正,常發(fā)光時，額定電壓為2.5V。閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的,滑片，觀察電壓表的示數(shù)，當電壓表的示數(shù)2.5V時，小燈泡,正常工作,,【答案】(1)如答圖所示。,5．[2018寧波]實驗室購買了一卷標有長度為100m的銅芯漆包線，小科想通過實驗測定其實際長度。他首先測得導線橫截面積S為1mm2，查閱資料得知現(xiàn)溫度下這種導線每米的電阻值為0.017Ω。,(1)利用圖甲所示的實物圖測出銅導線的電阻。①實驗中，小科在閉合開關(guān)前應將滑片P置于最____(選填“左”或“右”)端。②小科通過移動滑片P，測得多組數(shù)據(jù)，繪制成U－I圖像如圖乙，據(jù)此可以判定這卷導線的實際長度______100m(選填“大于”“等于”或“小于”)。(2)小思認為用電子秤測出這卷導線的質(zhì)量m，利用銅的密度ρ也可以算出實際長度。請你寫出這卷導線實際長度l的計算式：l＝____(用字母表示)。,右,小于,6．[2018遂寧改編]如圖甲所示電路，電源電壓恒定，R0為定值電阻，閉合開關(guān)S，當滑動變阻器的滑片P從一端移到另一端的過程中，電流表示數(shù)I與電壓表示數(shù)U的關(guān)系如圖乙所示，則定值電阻R0的阻值為多少？,一、歐姆定律考點1正確理解歐姆定律的內(nèi)容及其數(shù)學表達式(b)1．歐姆定律：導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成_____,跟這段導體的電阻成______。2．數(shù)學表達式：________。,正比,反比,考點2能在簡單的電路中(用電器不超過兩個，電鍵不多于三個)應用歐姆定律(c),U＝IR,考點3利用歐姆定律分析串、并聯(lián)電路的特點(b)1．電阻串聯(lián)時相當于增加了導體的______，故總電阻比任何一個分電阻都大。2．電阻并聯(lián)時相當于增大了導體的__________，因此總電阻比任何一個分電阻都小。,長度,橫截面積,3．串、并聯(lián)電路中的電流、電壓、電阻的特點：考點4會用歐姆定律在簡單的電路中進行計算(b),I總＝I1＝I2,I總＝I1＋I2,U總＝U1＋U2,U總＝U1＝U2,R總＝R1＋R2,二、實驗：用電壓表和電流表測導體的電阻考點1理解用伏安法測電阻的實驗原理(b)實驗原理：________?？键c2會畫出用伏安法測電阻的實驗電路圖，會畫實驗連接圖(b),考點3會記錄實驗數(shù)據(jù)，并用求平均值的方法求出電阻值(b)1．步驟：一連二測三算(1)一連：根據(jù)電路圖連接實物。(2)二測：閉合開關(guān)S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出對應的電流表、電壓表的示數(shù)。(3)三算：分別算出三次實驗Rx的值，求出電阻的平均值。,2．實驗注意事項：(1)連接電路時開關(guān)一定要______。(2)閉合開關(guān)前，滑動變阻器的滑片一定要置于阻值______處。(3)電流表與電壓表選擇合適的量程，正負接線柱連接正確。(4)多次測量計算出所測電阻的________。,斷開,最大,平均值,【注意】①注意各公式中，電阻的單位必須用歐(Ω)，電壓的單位必須用伏(V)，得出電流的單位才是安(A)。②應用歐姆定律進行計算時，公式中的電流、電壓和電阻必須都是__________或同一段電路上對應的物理量，不同導體之間的三個量不一定滿足歐姆定律所述關(guān)系；且電流、電壓和電阻還必須是__________的值，因為即使在同一段電路上，由于開關(guān)閉合或滑動變阻器的滑片移動等，都會造成電路電流、電壓和電阻的變化，所以不是同一時刻的三個量，也就不一定滿足歐姆定律所述關(guān)系。,同一導體,同一時刻,類型一探究歐姆定律典例[2018溫州]為了探究“電流與電阻的關(guān)系”，小明用阻值不同的定值電阻、電壓為6V的電源、滑動變阻器(20Ω2.5A)等器材按圖甲方式連接電路，進行如下實驗。,①將4Ω的R1接入電路，當電壓表示數(shù)為4V時，記錄電流表的示數(shù)。②用R2替換R1，發(fā)現(xiàn)無論如何左右移動滑片P，電壓表指針在4V的刻度左右擺動，但無法準確指在4V的刻度線上。老師告知小明：滑動變阻器的線圈結(jié)構(gòu)如圖乙所示，因此無法連續(xù)改變接入電路的有效阻值，當定值電阻與滑動變阻器最大阻值相比過小時，會導致步驟②現(xiàn)象發(fā)生。③用一根阻值為0.5Ω的電阻絲制作一個可連續(xù)改變阻值的旋鈕式變阻器，并按圖丙方式接入電路，繼續(xù)實驗。通過調(diào)節(jié)滑片P和旋鈕觸片Q使電壓表示數(shù)為4V，此時電流表示數(shù)如圖丁所示。,(1)圖丁中電流表的示數(shù)為____A。(2)步驟③中滑片P和旋鈕觸片Q處在如圖丙所示的位置時，電壓表示數(shù)略超過4V，則小明應如何調(diào)節(jié)滑片P和旋鈕觸片Q，使電壓表示數(shù)為4V？_____________________________________________________________________________________。(3)小明利用圖甲電路繼續(xù)他的探究實驗，仍保持定值電阻兩端的電壓為4V，則下列定值電阻可用來替換R1進行實驗的有_______(可多選)。A．15ΩB．25ΩC．35ΩD．45Ω,2,將滑片P向右移，使電壓表示數(shù)略小于4V，,再將觸片Q沿逆時針轉(zhuǎn)動，直至電壓表示數(shù)為4V,ABC,【解析】(1)實驗中電流表選用的量程為0～3A，最小刻度為0.1A，所以電流表的示數(shù)為2A。(2)由題意可知，圖丙中R2分得的電壓略大，所以應減小其分得的電壓，即要稍微增大滑動變阻器和旋鈕式變阻器接入電路的電阻值，由圖丙可知，此時旋鈕式變阻器已處于最大阻值狀態(tài)，而滑動變阻器無法精確調(diào)節(jié)，所以應先向右移動滑片P，略增大滑動變阻器接入的阻值，再逆時針調(diào)節(jié)觸片Q，略減小旋鈕式變阻器接入的阻值。(3)滑動變阻器的最大阻值為20Ω，要使其能始終分得2V的電壓，則定值電阻的阻值不能大于40Ω。,跟蹤訓練[2018金華麗水]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“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，滑動變阻器的規(guī)格為“50Ω1A”，電源電壓3V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2V不變，讀出電流表示數(shù)并記錄。,,(1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出的實驗結(jié)論是___________________________________________________________。(2)為了使實驗結(jié)論更可靠，控制AB間電壓2V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__________Ω?！窘馕觥?2)電流表的量程為0～0.6A，則實驗中電路的總電阻應大于5Ω。R兩端的電壓為2V，則滑動變阻器兩端的電壓為1V，根據(jù)串聯(lián)電路分壓的規(guī)律，R的最小阻值約為3.33Ω，又滑動變阻器的最大阻值為50Ω，所以R的最大阻值為100Ω。,導體兩端的電壓一定,時，通過導體的電流與導體的電阻成反比,3.33～100,類型二伏安法測電阻典例[2017金華]某興趣小組用兩節(jié)新干電池，規(guī)格為“10Ω1.5A”的滑動變阻器等器材，來測導體電阻。請分析回答：,(1)連接好電路，閉合開關(guān)，向右移動滑動變阻器滑片，當滑片移到C點時，發(fā)現(xiàn)兩表才有示數(shù)，示數(shù)分別為2V、0.2A。根據(jù)以上信息思考該電路的連接方式，并用筆畫線代替導線按該連接方式，將圖甲電路連接完整。(2)繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動變阻器進行測量，測得數(shù)據(jù)如表中所示。第二次測量時電流表示數(shù)如圖乙所示，據(jù)圖把表中所缺數(shù)據(jù)填寫完整。,0.24,(3)該實驗多次測量的目的是____________________。(4)該小組同學用這套器材(所有器材不變)和阻值為5Ω、10Ω、20Ω的三個定值電阻繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”。實驗中要控制電阻兩端的電壓不變，那么電阻兩端電壓最小能控制到______V。【答案】(1)如答圖所示。,為了減小實驗誤差,2.4,跟蹤訓練[2018衢州]“測量小燈泡電阻”的電路連接情況如圖，電源電壓保持不變，小燈泡的額定電壓為2.5V。(1)閉合開關(guān)后，當滑片P向右移動時，電壓表示數(shù)______(選填“變大”“變小”或“不變”)。(2)實驗中測得的小燈泡相關(guān)數(shù)據(jù)記錄在表中。則小燈泡正常發(fā)光時的電阻為______Ω(結(jié)果保留一位小數(shù))。,變大,8.3,類型三理解串、并聯(lián)電路特點典例[2017舟山]小明在研究并聯(lián)電路電流特點時，按圖示電路圖連接好電路。閉合開關(guān)S和S1，觀察示數(shù)。再閉合開關(guān)S2，示數(shù)保持不變的電流表是____(電源電壓不變)。同時小明觀察到電流表A的示數(shù)如圖所示，為了使測量更精確，斷開開關(guān)后，接下來的操作是______________________________。,A1,把導線從3A接線柱接到0.6A接線柱,【解析】(1)由圖知，閉合開關(guān)S和S1時，電路為R1的簡單電路，電流表A1和A均測通過R1的電流；再閉合開關(guān)S2，兩只電阻并聯(lián)，電流表A測干路電流，電流表A1仍然測通過R1的電流，電流表A2測通過R2的電流，電流表A2的示數(shù)從0增大到一定數(shù)值；由于干路電流大于各支路的電流，所以電流表A的示數(shù)變大；由于并聯(lián)電路各支路互不影響，所以電流表A1的示數(shù)保持不變。(2)由圖可知，電流表A的指針向右偏轉(zhuǎn)幅度很小，說明干路電流較小，電流表選擇的量程偏大，所以需要改接小量程。,跟蹤訓練[嘉興舟山中考]在“研究串聯(lián)電路電壓特點”的實驗中，某同學進行了如下探究：【實驗步驟】①連接好如圖所示電路，閉合開關(guān)觀察兩燈發(fā)光情況；②分別用電壓表測燈L1、L2和電源兩端電壓，并將讀數(shù)記錄在表內(nèi)。,記錄表,(1)請你用筆畫線代替導線，將電壓表接入電路中，測出電源電壓。【得出結(jié)論】比較表中數(shù)據(jù)可知：串聯(lián)電路的總電壓等于各分電壓之和?！痉此冀涣鳌恳股鲜鼋Y(jié)論更具普遍性，同學們討論了以下三種方案：方案甲：反復斷開、閉合開關(guān)，測出各電壓值；方案乙：更換不同規(guī)格的燈泡，測出各電壓值；方案丙：增加電池節(jié)數(shù)，測出各電壓值。(2)以上三種方案，你認為不可行的是_________。,方案甲,【答案】(1)如答圖所示?！窘馕觥?1)電源有三節(jié)干電池，電壓為1.5V3＝4.5V，所以電壓表選擇0～15V的量程；電壓表并聯(lián)在電源兩端。,類型四掌握歐姆定律的應用典例[2018天津]甲、乙兩地相距40km，在甲、乙兩地之間沿直線架設了兩條輸電線，已知每條輸電線每千米的電阻為0.2Ω?，F(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路，為確定短路位置，檢修員進行了如下操作：在甲地利用電源(電壓恒為6V)、定值電阻R0(阻值為20Ω)、電壓表(量程為0～3V)以及開關(guān)等與輸電線組成了一個檢測電路(如圖所示，電壓表未畫出)，閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V。請解答以下問題：,(1)根據(jù)題意判定電壓表的連接位置，將它接入檢測電路。(2)計算出短路位置離甲地的距離?！敬鸢浮?1)如答圖所示。(2)由題知，閉合開關(guān)后，電壓表示數(shù)為2V，即U線＝2V，R0兩端的電壓U0＝6V－2V＝4V，,【解析】甲地是電源所在位置，電阻R0與導線電阻R線串聯(lián)；要確定短路位置，需要測出甲地到短路位置兩輸電線串聯(lián)的總電阻，電壓表應測導線的總電壓，所以電壓表接法如答圖所示。注意，此題有同學會考慮將電壓表接在R0兩端，計算所得短路位置離甲地距離為100km，與題設不符。,跟蹤訓練[2018達州改編]如圖所示是某同學設計的一臺浮力電子秤，其結(jié)構(gòu)由浮力秤和電路兩部分組成，小筒底面積為10cm2,大筒底面積為50cm2，裝有適量水，金屬滑片P固定在托盤下面并隨托盤一起自由滑動(滑片質(zhì)量和滑片受到導線的拉力均忽略不計)，定值電阻R0＝8Ω，AB是一根長為20cm的均勻電阻絲，其阻值為20Ω，電源電壓為6V。當托盤中不放物體時，P位于A端，小筒浸入水中5cm(稱量過程中大筒水未溢出)，則R0在電路中的作用是__________，當開關(guān)S閉合且在托盤中放入質(zhì)量為100g的物體時，電流表的示數(shù)為______A。,保護電路,0.33,滑動變阻器阻值改變引起的電流、電壓變化分析有誤致錯典例[2018遂寧改編]如圖所示電路，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，將滑動變阻器的滑片P向b端移動，則在移動過程中()A．電壓表V的示數(shù)變小，電流表A1的示數(shù)變大B．電壓表V的示數(shù)不變，電流表A2的示數(shù)變小C．電壓表V的示數(shù)與電流表A1的示數(shù)的比值變大D．電壓表V的示數(shù)與電流表A1和A2的示數(shù)差的比值不變,【錯解】選B【析錯】上述解答的錯誤在于認為電流表A2與滑動變阻器串聯(lián)?！菊狻窟xC電流表A2測通過R1的電流，電流表A1測干路電流?；琍向右移動的過程中，電流表A1示數(shù)減小，電流表A2示數(shù)不變。,跟蹤訓練[2017金華改編]某同學為探究電流和電壓關(guān)系，設計了如圖所示的電路。圖中電流表量程為“0～0.6A”，電壓表量程為“0～3V”，定值電阻規(guī)格為“10Ω0.5A”，滑動變阻器規(guī)格為“20Ω1A”，電源電壓恒為4.5V。在保證電路安全的前提下，移動滑動變阻器的滑片P改變電阻R兩端電壓。則滑動變阻器允許接入電路的最小阻值是______，電流表示數(shù)變化范圍是____________。,5Ω,0.15～0.3A,測量導體電阻的多種方法測量導體電阻的方法有多種，伏安法是其中的一種，下面再介紹六種。1．分壓法(1)電壓表和定值電阻替代法,①如圖所示，將被測電阻Rx與已知電阻R0串聯(lián)接入電路，先把電壓表并聯(lián)接在Rx兩端，測出電阻Rx兩端的電壓U1。②將電壓表拆下，與R0并聯(lián)接入電路，測出電阻R0兩端的電壓U2。,(2)電壓表和滑動變阻器替代法①如圖所示連接電路，將滑動變阻器的滑片移到滑動變阻器阻值為零的位置，記下電壓表示數(shù)U1。②將滑動變阻器的滑片移到阻值最大位置(例如，此滑動變阻器的最大阻值為20Ω)，記下電壓表示數(shù)U2。,(3)電壓表和開關(guān)替代法①如圖所示，連接好電路，閉合總開關(guān)S和“替代開關(guān)”S1，記下電壓表示數(shù)U1。②斷開“替代開關(guān)”S1，記下電壓表示數(shù)U2。,2．分流法(1)電流表和定值電阻替代法①如圖所示，將被測電阻Rx與定值電阻R0并聯(lián)接入電路，用電流表測通過被測電阻Rx的電流I1。②將電流表拆下，與定值電阻串聯(lián)接入電路，測出通過定值電阻R0的電流I2。,(2)電流表和滑動變阻器替代法①如圖所示連接電路，滑動變阻器的滑片移到阻值為零的位置，記下電流表示數(shù)I1。②將滑動變阻器的滑片移到阻值最大的位置，記下電流表示數(shù)I2。,(3)電流表和開關(guān)替代法①如圖所示，連接好電路，將電路瞬時接通，進行試觸，若電流表指針偏轉(zhuǎn)且偏轉(zhuǎn)不過大，再接通電路。②先閉合S1，斷開S2，測出通過R0的電流I0；再斷開S1，閉合S2，測出通過Rx的電流Ix。,典例[杭州拱墅區(qū)模擬]“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，他把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果(船體浸入水中的深度)相同，于是得出大象的重等于石頭的重。人們把這種方法叫“等效替代法”。請嘗試利用“等效替代法”解決下面的問題?！咎骄磕康摹看致詼y量待測電阻Rx的值【探究器材】待測電阻Rx、一個標準的電阻箱(元件符號)，兩個開關(guān)、干電池、導線和一個刻度不準確但靈敏度良好的電流表(電流表量程足夠大)。,【設計實驗和進行實驗】(1)在方框內(nèi)畫出你設計的實驗電路圖。(2)將下面實驗步驟補充完整，并用字母表示需要測出的物理量。第一步：開關(guān)斷開，并按設計的電路圖連接電路；第二步：先只閉合開關(guān)S2，記下此時的電流表示數(shù)I，此時只有待測電阻接入電路；第三步：把S2斷開，閉合S1，此時只有________接入電路，調(diào)節(jié)___________，使電流表示數(shù)也為I，記下此時電阻箱的阻值R。(3)得出結(jié)論：Rx＝____。,電阻箱,電阻箱電阻,R,,