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第17课时欧姆定律考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点一欧姆定律内容导体中的电流,跟导体两端的电压成,跟导体的电阻成公式式中符号的意义及单位:U——电压——伏特(V);R————();I————()适用范围只适用于纯电阻电路(即用电器工作时,把消耗的电能全部转化为内能,除各种电阻器外,纯电阻电路元件包括各种电热器,如电炉、电熨斗和白炽灯等,微波炉不在此列)I=UR。正比反比电阻欧姆Ω电流安培A(续表)考点梳理夯实基础考向探究逐个击破变形公式①U=。②R=:这个公式只是电阻的一个计算式,而不是决定式,只能用来计算导体的电阻,绝不能认为导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。导体的电阻与电压和电流无关,即使U=0,I=0,导体的电阻也不为零注意①统一单位:必须把式中各物理量的单位统一成国际单位制的主单位。②注意导体(或电路)和时刻的“同一性”:U、R和I要对应于同一导体(或同一部分电路)和同一时刻的三个物理量,对于不同导体和不同时刻,三者都不能混用。不同导体、不同时刻的物理量必须用角标加以区别IR𝑼𝑰考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点二动态电路分析1.动态分析是解动态电路的前提主要知识点:控制变量思想;串联分压、并联分流;分电阻增大,总电阻增大,分电阻减小,总电阻减小;最值计算中要明确保护对象(就小原则),分清对应关系,明确不同的物理过程。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.一般思路(1)分析用电器的串、并联关系,电表测哪部分。(2)并联电路:各支路互不影响;电压表测各支路电压即电源电压时,电压表示数不变;干路电流大小由支路电流的大小(支路条数)来决定(干路电流随支路电流的增大而增大,随其减小而减小)。(3)串联电路:先明确滑动变阻器接入电路中的阻值(滑动变阻器的作用),再结合串联分压及欧姆定律来分析。具体方法如下:方法一:电阻对电流的阻碍作用,U一定时,R增大,I减小;方法二:分压作用,串联电路中电阻越大的元件分担的电压越大,R与L串联,R增大,UR增大,则UL减小(U总=UR+UL);方法三:I=,R增大,R总增大,U总一定时,I与R总成反比,R总增大,则I减小。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破考点三用“伏安法”测电阻实验中电路的两种连接方法两种连接方法用“伏安法”测电阻时,为提高测量准确程度,根据待测电阻大小,有两种连接方法,如图17-8所示图17-8考点梳理夯实基础考向探究逐个击破1.外接法把电流表连接在电压表并联的那部分电路之外的连接方法,如图(a)所示。电压表的阻值虽然很大但不是无穷大,并联在电路中有分流作用。利用这种连接方法,虽然电压表能准确测出R两端的电压,但电流表测出的是通过电阻R和电压表V的电流之和,大于R中的电流,由R=𝑈𝐼计算所得R的值小于R的真实值,出现误差。为减小误差,就要使电流表所测电流主要是(或更接近)通过R的电流,R的阻值就要比电压表的阻值RV小得多(R≪RV)。实验室所测小灯泡或定值电阻的阻值都很小,所以采用这种连接方法。考点梳理夯实基础考向探究逐个击破2.内接法把电流表A和待测电阻R串联,电压表V并联在它们两端,测它们总电压的连接方法,如图(b)所示。电流表的阻值很小但不为零,串联在电路中有分压作用,利用这种连接方法,虽然电流表能准确测出通过R的电流,但电压表测出的却是电阻R和电流表串联的总电压,大于R两端的电压,由R=𝑈𝐼计算所得R的值大于其真实值,也会出现误差。为了减小误差,就要使电压表所测电压主要为R两端的电压,而使电流表两端的电压很小很小,这就要求电流表的阻值RA要比待测电阻的阻值小得多(RA≪R)。3.总结:待测电阻较小时使用外接法,待测电阻较大时使用内接法。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究一欧姆定律的理解1.从欧姆定律可导出R=𝑈𝐼,下列说法正确的是()A.当电压为0时,电阻为0B.当电流增大2倍时,电阻减小2倍C.当电压增大2倍时,电阻增大2倍D.不管电压或电流如何变化,电阻不变D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图17-92.张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图17-9所示的图像,根据图像,下列说法错误的是()A.当在导体乙的两端加上1V的电压时,通过导体乙的电流为0.1AB.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路中的电流为0.9AC.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图17-10探究二动态电路的分析3.如图17-10甲所示,电源电压为6V,R为热敏电阻,其阻值随温度变化如图乙所示,R0是阻值为10Ω的定值电阻,闭合开关S,通过分析,下列说法错误的是()A.图中的R0有保护电路的作用B.温度升高时,电压表的示数会变小C.温度为40℃时,电流表的示数为0.2AD.温度降低时,电压表与电流表示数的比值变小D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础4.(多选)如图17-11所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P由中点滑到b端,在此过程中()A.电路中总电阻先逐渐变大后逐渐变小B.电流表A2示数逐渐变小,电压表V示数不变C.电流表A1示数逐渐变大,电压表V示数逐渐变大D.电压表V示数与电流表A1示数的比值不变图17-11BD考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图17-12探究三利用电流表、电压表判断电路故障5.[2019·襄阳]在如图17-12所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大,则下列判断中正确的是()A.可能是灯L断路,电流表的示数变小B.可能是电阻R短路,电压表的示数变大C.可能是灯L短路,电压表的示数变大D.可能是电阻R断路,电流表的示数变小D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础探究四欧姆定律的应用6.如图17-13所示,电源电压为4V,R1=12Ω,R2=8Ω。(1)当开关S1、S3闭合,S2断开时,电流表的示数多大?(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数多大?R1两端电压多大?(3)当S3断开,S1、S2闭合时,电流表示数多大?图17-13考向探究逐个击破考点梳理夯实基础解:(1)开关S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测干路电流,I1=𝑈𝑅1=4V12Ω=13A,I2=𝑈𝑅2=4V8Ω=12A,则I=I1+I2=13A+12A=56A≈0.83A。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础6.如图17-13所示,电源电压为4V,R1=12Ω,R2=8Ω。(2)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数多大?R1两端电压多大?图17-13解:(2)S2闭合,S1、S3断开,R1与R2串联,则I'=𝑈𝑅1+𝑅2=4V12Ω+8Ω=0.2A,U1=I'R1=0.2A×12Ω=2.4V。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础6.如图17-13所示,电源电压为4V,R1=12Ω,R2=8Ω。(3)当S3断开,S1、S2闭合时,电流表示数多大?图17-13解:(3)S3断开,S1、S2闭合,电路为R2的简单电路,I″=I2=𝑈𝑅2=4V8Ω=0.5A。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础图17-147.[2018·广安]如图17-14所示的电路,电源电压恒为4.5V,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,定值电阻R的阻值为5Ω,滑动变阻器的最大阻值为50Ω。闭合开关S,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是()A.若滑片P向左移,电流表的示数变小B.电压表与电流表的比值不变C.滑动变阻器允许的调节范围是2.5~50ΩD.电流表的变化范围是0.3~0.6A[答案]D考向探究逐个击破考点梳理夯实基础[解析]由电路图可知,定值电阻R与滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压。滑片P向左移,滑动变阻器连入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压一定,由I=𝑈𝑅可知,电路中的总电流变大,电流表的示数变大,A错误。电路中的电流变大,由U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,根据串联电路中总电压等于各分电压之和,即由U=U滑+UR可知,U滑变小,电流表的示数变大,则电压表与电流表的比值变小,B错误。当电流表的示数达到最大0.6A时,电路中的总电阻R总=𝑈𝐼大=4.5V0.6A=7.5Ω,此时滑动变阻器连入电路的阻值最小,即R滑小=7.5Ω-5Ω=2.5Ω。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础当电压表的示数达到最大3V时,因为串联分压,此时滑动变阻器连入电路的阻值最大,此时定值电阻R两端电压UR'=4.5V-3V=1.5V,电路中的电流最小为I小=𝑈𝑅'𝑅=1.5V5Ω=0.3A,滑动变阻器连入电路的阻值最大,为R滑大=𝑈滑'𝐼小=3V0.3A=10Ω,则滑动变阻器允许的调节范围是2.5~10Ω,电流表的示数变化范围是0.3~0.6A,C错误,D正确。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础8.[2019·绵阳]甲、乙两地相距100km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图17-15所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0V,电流表示数为0.10A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25A。求:(1)甲、乙两地间每条输电线的电阻值。(2)短路位置离甲地的距离。图17-15考向探究逐个击破考点梳理夯实基础解:(1)第一次测试时,电路中电压U1=5.0V,电流I1=0.10A,由欧姆定律得,电路的总电阻R=𝑈1𝐼1=5.0V0.10A=50Ω,设每条输电线的电阻为R0,在乙地输电线两端接阻值为R'=10Ω的电阻时,根据串联电路电阻规律,则有2R0+R'=R,R0=𝑅-𝑅'2=50Ω-10Ω2=20Ω。考向探究逐个击破考点梳理夯实基础8.[2019·绵阳]甲、乙两地相距100km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图17-15所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0V,电流表示数为0.10A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25A。求:(2)短路位置离甲地的距离。图17-15考向探究逐个击破考点梳理夯实基础解:(2)在某处将输电线设置成短路,U1=5.0V,电流I2=0.25A,再次测试时,由欧姆定律得,电路的总电阻R总=𝑈1𝐼2=5.0V0.25A=20Ω,短路位置与甲地之间每条输电线的电阻R0'=12R总=12×20Ω=10Ω,甲、乙两地间距L1=100km,设短路位置离甲地的距离为L2,则短路位置离甲地的距离L2=𝑅0'𝑅0·L1=10Ω20Ω×100km=50km。实验突破素养提升突破探究电流与电压、电阻的关系及电阻的测量项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验原理控制不变,改变控制不变,改变实验原理:(法)电路图及实物图电阻电阻电压电压R=𝑼𝑰伏安特殊方法测电阻实验突破素养提升注意事项①连接电路时,开关要处于状态。②电流表要在电路中,电压表要在电路中。要先进行,然后选择合适的量程。③接线时要让电流从接线柱流入,接线柱流出。④滑动变阻器要在电路中,接线时应按原则,滑片应该移到处断开串联并联试触+-串联一上一下特殊方法测电阻(续表)最大阻值实验突破素养提升项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)滑动变阻器的作用①保护电路;②改变,多次测量,寻找普遍规律①保护电路;②控制不变,多次测量,寻找普遍规律测定值电阻阻值:①保护电路;②改变电流与电压,进行多次测量,求平均