第24讲欧姆定律与电路计算考点导图欧姆定律电流与电阻的关系伏安法测电阻得出描述应用实验探究电流与电压的关系内容公式实验推导串并联电路中电阻关系串并联电路中电流关系电压关系推导实验验证电路操作实验原理实验次序电阻R=Ω电压/V电流/A(1)(2)(3)101.61.31.0当电阻不变时,电流跟导体两端的电压成正比实验1探究I与U的关系0.170.140.1规律电路图考点解说实验2探究I与R的关系当导体两端的电压不变时,电流跟电阻成反比实验次序电压U=V电阻/Ω电流/A(1)(2)(3)1.615105规律电路图0.120.160.32考点解说导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。I=UR1、欧姆定律表达式:欧姆定律2、推导公式:U=IRR=IUR(Ω)单位:I(A)U(V)UIR归纳考点解说解题时要注意:I、U、R必须是对同一段导体(同体性)的同一时刻(同时性)的三个量RUI特别提醒考点解说实验3串、并联电路的电流特点测量过程——操作和记录电路并联电路串联电路电路图实物图考点解说实验3串、并联电路的电流特点测量过程——操作和记录1(I)2(I1)3(I2)电路并联电路串联电路实验记录测量点数据(A)规律I=I1=I20.200.190.19测量点数据(A)干路I支路I1支路I20.430.220.21I=I1+I2考点解说实验4串联电路中电压特点观测对象灯泡L1两端的电压U1/v灯泡L2两端的电压U2/vL1和L2串联后的总电压U/v测量结果第一次第二次U规律:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U21.21.32.51.11.22.3考点解说实验5并联电路中电压特点观测对象灯泡L1两端的电压U1/v灯泡L2两端的电压U2/vL1和L2并联后的总电压U/v测量结果第一次第二次规律:并联电路中,干路和各支路两端的电压相等。U=U1=U22.01.91.91.91.81.8考点解说总结:欧姆定律和串、并联电路电路并联电路串联电路电阻电流电压推导而得欧姆定律I=U/RI=I1=I2I=I1+I2U=U1=U2U=U1+U2I=U/RU=IRIR=I1R1+I2R2R=R1+R2I=I1+I2U/R=U1/R1+U2/R21/R=1/R1+1/R2R=R1R2/(R1+R2)考点解说电路图实物图实验6伏安法测电阻注意事项1、连接电路时开关应____闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到_________位置。断开电阻最大2、滑动变阻器的作用(2)改变电路中的电流和电压,便于多次测量求平均值减小误差。(1)保护电路;实验6伏安法测电阻实验数据记录实验次序电压U/V电流I/A电阻R/Ω(1)20.2(2)2.50.25(3)30.32上表是某同学的实验记录,则被测电阻的阻值应为_________101010.710.2Ω分析比较上面的实验数据,你还能得到什么结论?保持电阻不变时,电流和电压成正比。实验6伏安法测电阻第24讲欧姆定律与电路计算考点训练1.(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】①按图甲所示电路图连接好电路;②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;③对数据进行处理,并绘制成如图乙所示的图象。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。【实验结论】根据图象,可以得到的结论是___________________________。左电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比【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10Ω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。二考点训练第24讲欧姆定律与电路计算考点解析【1.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,测的是定值电阻两端的电压;当滑动变阻器滑片向左移动时,接入电路的阻值变小,分到的电压也变小,而定值电阻两端分到的电压就增大。(2)根据图像可知,电压与对应的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,会使实验得到的数据具有特殊性,使得结论不具有普遍性。因此,实验方案二比较好。考点训练2.(2014·温州)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4.5V),电流表、电压表各一个,开关一个,四个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),两只滑动变阻器(规格分别为“20Ω2A”、“50Ω1A”),导线若干。(1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择)。第24讲欧姆定律与电路计算(2)小李实验时,在c、b间先接入5Ω的电阻,闭合开关,移动滑片P,使电压表的示数为1.5V,并记下相应的电流值;再改接10Ω的电阻,此时滑片P应向(选填“E”或“F”)端移动,小李移动变阻器滑片P的目的是:。(3)小李为完成用四个定值电阻进行实验,他应选择的滑动变阻器规格是。他这样选择的理由是:。F保持定值电阻两端电压为1.5V不变。“50欧1安”当20欧的电阻接入a、b间时,为使电压表的示数为1.5伏,滑动变阻器接入电路中的阻值是40欧,若选用规格为“20欧2安”的滑动变阻器,无论怎样移动滑片P,电压表的示数始终无法达到1.5伏。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练2.解析:此实验研究电流与电阻的关系,需控制电阻两端的电压相等,当5欧改接10欧的电阻后,电压表的示数变大,要求控制电压表的示数保持在1.5伏不变,则应增大滑动变阻器的阻值,将滑片向F端移动。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练3.(2014·呼和浩特)由欧姆定律公式I=U/R可知()A.同一导体两端,电压跟通过导体的电流成正比B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体的电阻为零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第24讲欧姆定律与电路计算考点解析【3.解析】欧姆定律公式是:I=U/R,它说明导体中的电流强度跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比不是反比。导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻不为零,导体中的电流越大,导体的电阻就越小,也可以是电压越小,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。故选项D符合题意。第24讲欧姆定律与电路计算4.(2015·模拟)如图是小华测量小灯泡电阻的电路,灯泡不发光时电阻约为6Ω。(1)请你用笔画线代替导线将电路连接完整。(2)开关闭合前,应将滑动变阻器的滑片P移至端。(选填“A”或“B”)(3)闭合开关,发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压。则电路故障的原因可能是。B灯丝断了(或灯泡接触不良)考点训练第24讲欧姆定律与电路计算考点训练4.(4)通过数据分析,小华得到了灯泡电阻随温度升高而增大的结论。若将图中的小灯泡更换成定值电阻,下述实验可以完成的是。A.探究电流通过导体时产生的热量与导体电阻的关系B.探究导体中的电流与导体两端电压的关系C.探究电流的磁场强弱与电流大小的关系D.探究导体中的电流与导体电阻的关系B第24讲欧姆定律与电路计算4.解析:(4)由于电阻换成了定值电阻,则无法研究其它量与电阻之间的关系了,所以A、D错误;此实验与磁场无关,所以C错误;当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B正确。4.解析:(1)读图可知,电源电压为2节干电池,不超过3伏,则电路中的电流约为I=U/R=3伏/6欧=0.5安,因此电流表量程应选0~0.6A;滑动变阻器与灯泡串联,连线如图所示。4.解析:(2)有做电学实验时,闭合开关前,滑动变阻器的阻值应处于最大值位置,所以应将滑动变阻器的滑片P移至B端。4.解析:(3)发现灯泡不亮,电流表指针几乎不偏转,电压表示数接近电源电压,此种现象可分析出是因为和电压表并联的部分发生了断路,所以判断出是灯泡的灯丝断了或灯泡接触不良所致。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练5.(2015·温州)某兴趣小组在研究“串联电路特点”的活动中,将一个阻值约为10欧的普通小灯泡L和一个LED灯串联后接入电路(如图甲)。闭合开关S1,发现LED灯亮而小灯泡L不亮。针对这种现象,同学们提出了以下猜想:猜想一:小灯泡L处发生短路猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小为了验证猜想,小组同学进行如下实验:实验一:将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端,根据观察到的现象否定了猜想一。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练5.实验二:利用电流表和电压表,按图乙所示的电路对LED灯的电阻进行测量。闭合开关,依次移动滑动变阻器的滑片,获得多组数据如下表。经分析,结果支持猜想二。实验次数电压(伏)电流(毫安)电阻(欧)11.412116.721.614114.331.816112.5……………………第24讲欧姆定律与电路计算考点训练5.(1)实验一中观察到的现象是。(2)实验二中,某次测量时电压表示数如图丙所示,此时电压表读数为伏。(3)在实验二测定LED灯电阻的过程中,滑动变阻器的滑片(图乙)向端移动。小灯泡L发光2.3b第24讲欧姆定律与电路计算考点训练5.解析:(1)若小灯泡L处发生短路,当将一根导线并联在图甲电路中LED灯的两端时,电流流经导线,灯泡不会发光,但根据观察到的现象否定了猜想,说明小灯泡L发光。(2)由图可知,电压表所选量程为0~3V,分度值为0.1V,则由指针位置可知此时电压表示数为2.3V。(3)测定LED灯电阻,需要LED灯两端电压和流经LED灯电流的数值,猜想二:LED灯电阻很大导致电路电流很小,电流表不能显示读数,因此要减小滑动变阻器两端电压,即滑动变阻器的滑片向b端或右端移动。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练6.(2014·成都)如图所示电路中,闭合开关S后,要使电流表示数增大,滑动变阻器的滑片P应向_____端滑动,此过程中电压表示数将___。;.。右增大第24讲欧姆定律与电路计算考点解析【6.解析】由实物图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;电流表示数增大,说明电路中的总电阻减小,则滑动变阻器接入电路的阻值需减小,故将滑片向右移动;由欧姆定律的变形公式:U=IR可知,定值电阻两端电压变大,即电压表示数变大。第24讲欧姆定律与电路计算考点训练7.(2014·泰安)小明将酒精气体传感器,电阻R与电压表组成如图所示电路,闭合开关,将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方,发现电压表示数逐渐增大,此过程中()A.通过传感器的电流逐渐减小B.传感器两端的电压逐渐增大C.传感器的电阻逐渐减小D.传感器的电阻逐渐增大C第24讲欧姆定律与电路计算考点解析【7.解析】由电路图可知,电阻R与酒精气体传感器电阻串联,电压表测R两端的电压;∵将传感器逐渐靠近装有酒精的杯口上方时,电压表示数逐渐增大,∴根据欧姆定律可知,电路中的电阻变小,酒精气体传感器的电阻变小,即传感器的电阻逐渐减小,故C正确、D不正确;此时电阻R两端的电压变大,∵串联电路中总电压等于各分电压之和,∴传感器两端的电压逐渐减小。故选项C符合题意。8.(2015·台州)如图所示电路,下列有关说法正确的是()A.断开S,通过L1的电流比L2大B.断开S,通过L1与L2的电流一样大C.闭合S,L1和L2都会亮D.闭合S,L2会更亮考点训练B8.解析:断开S,L1和L2是串联电路,电流处处相等,A错;B正确。闭合S,L1被短路不亮了,L2会亮C错;D错。正确B。第24讲欧姆定律与电路计算9.(2015·模拟)某同学在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时,利用图1所示