第七章 欧姆定律
一、复习要点
(一)、电流与电压、电阻的关系。
在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(二)、欧姆定律及其应用
1、方法:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据2、原理: R=
UI
3、电路图:图7-1所示
4、步骤:①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意开关应断开 图7-1
滑动变阻器
阻值调到最大
串联在电路中
电流表 “+”接线柱流入,
“-”接线柱流出
量程选择:算最大电流 I=U/Rx
变阻(“一上一下”)
②危害:强电流能致人死亡
③预防:高大建筑要安装避雷针,防止雷击;高压输电铁塔最上面的两条导线也是用来防雷的。
二、重难点例题分析 例1、关于公式R=
UI
, 以下说法中正确的是
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比 D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
解析:因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体本身的材料、长度、截面,还与温度有关,而与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。公式R=
UI
只是电阻
的一个计算式,而不是电阻大小的决定式。同一段导体,加在其两端的电压增大时,通过它
P
。
答案:0.15 60Ω 60Ω
例4、在“研究电流跟电压、电阻的关系”时,同学们设计如图7-3所示的电路图,其
中R为定值电阻,R´为滑动变阻器,实验后,数据记录在表一和表二中。
图7-3
表一
表二
,利用图7-4所示电路测量一定值电阻Rx(不考虑温度对电阻的影响),图中连接电压表的线未画出。实验时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示。 图7-4
经检查与核对,他们的实验操作与数据记录都准确无误。根据表中数据解答下列问题:
表一:小刘的实验数
表二:小李的实验数
(1(2)请在图中将小李的实验电路连接完整。 (3)试求定值电阻Rx以及电源电压U。
解析:(1见电压表一定是接在定值电阻两端;电流表示数增大,电压表示数减小,
(2)如图7-5所示。(要求“+” (3)方法一:
Rx = Ux
U = U1 1x的Rx=10
图7-5
U = U1+ I 1Rx U = U2+ I 2Rx
在表二中任意选择两组数据代入,解得
Rx =10Ω U=6V
例6、一个小灯泡的电阻是8Ω,正常工作时的电压是3.6V,现在要把这盏灯直接接在4.5V的电源上能行吗?怎样做才能使这盏灯正常发光?
分析:比较电源电压和灯泡正常工作时的电压就可以的出第一问的答案。解决第二问时,先用欧姆定律算出灯正常工作的电流,再用串联电路电压的特点求出与灯串联的电阻两端的电压,最后求出串联电阻R的大小。(也可以算出总电阻后,由串联电路电阻的特点求出串联电阻R的大小)。
解:电源电压:U=4.5V 灯泡正常工作的电压:UL=3.6V ∵U > UL
R1总电流:I =
UR
=
6V12Ω
=0.5A
R2中的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A R2的阻值:R2 =
UI2
=
6V0.2A
= 30Ω
例8、如图7-7所示电路,电源电压4.5V不变,电阻R1=5,变阻器R2的最大阻值为20,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了使两表均不烧坏,求变阻器
允许的取值范围。
解析:与欧姆定律有关的考题,数“求变阻器阻值变化范围”问题难度大些。通常既要考虑电路中电表的安全,又要考虑电路元件的安全,一般需联立一个不等式组来解决。
解:要电流表不烧坏,电路中的电流不能超过0.6A,即:
I
U
4.5V
0.6A
①
A4、图7-10为李明同学的实验电路。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P向右滑动时,观察到的现象是
A.电压表的示数减小,电流表的示数增大 B.电压表的示数增大,电流表的示数减小 C.电压表和电流表的示数都增大 D.电压表和电流表的示数都减小 5、晚自习时,小明所在教室里的电灯突然全熄灭了.现在请你根据这个现象,完成下列探究:
【提出问题】______________________________
根据已有的知识和经验,你可能提出的猜想和验证猜想的依据是:
猜想一:_______________________;验证猜想的依据是: . 猜想二:______________________;验证猜想的依据是: 6、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2计了如图7-11所示的四种电路(图中小灯泡规格相同)
图7、(09年福州市)如图7-12P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1S,压力F增大时,)
A B C
87-13所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围为1A到2A之间,电压表的示数范围为6V到9V之间,则定值电阻R的阻值及电源电压分别为( )
A、3Ω,15V B、6Ω,15V
C、3Ω
,12V D、
6
Ω,12V 图7-13 9、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线
图7-12
R2
图7-15
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,终过分折,同学们猜想了一些可能的原因,见上表。请根据同学们的猜想,在表中写出对位的电压表和电流表的示数情况。
(3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组 小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根 据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随 其两端电压变化关系的图像如图7-16所示。分析图像 可知,小灯泡正常工作时的灯丝
电阻为 Ω。(4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是。
(5) 它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?
(6)
11、如图7-176 V且保持不变,电阻R2的阻值为10 Ω4 V,求R1的阻值.
图7-17
12、如图7-18所示,电源电压为6V,R
1是一个定值电阻,
滑动变阻器R2的阻值可在0~
40Ω之间调节。当滑片P在R2的最左端时,电流表的示数为0.3A。求:
⑴R1的阻值
⑵滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数是多少A?
图
13、 R1 的阻值为20欧。闭合开关S, A10.3安,电流表A2的示数为 0.2 安。
U。(2) 电阻R2的阻值。
图7-19
欧姆定律答案
1、答案:小 大 大 电流
解析:电流表的内阻非常小,根据欧姆定律I=
UR
分析可知,电压一
I (4)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比
10、(1)如下图 (2)见下表
1
I
0.3A
⑵当滑片P在R2的最右端时,R2全部连入电路,则: R=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω I=
UR
=
6V60
=0.1A
答:R1的阻值是20Ω。
⑵滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数是0.1 A。
13、.因为定值电阻的阻值不变,所以电压增大时,电流也增大,但增大前后电压与电流的比值相同.
解:假设原来电流为I,则电压增大后,电流I′=I+0.05 A 根据题意有R=解得I=0.2 A
UIUI
即
6 VI
7.5 V(I0.05) A
第七章 欧姆定律
一、复习要点
(一)、电流与电压、电阻的关系。
在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(二)、欧姆定律及其应用
1、方法:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据2、原理: R=
UI
3、电路图:图7-1所示
4、步骤:①根据电路图连接实物。
连接实物时,必须注意开关应断开 图7-1
滑动变阻器
阻值调到最大
串联在电路中
电流表 “+”接线柱流入,
“-”接线柱流出
量程选择:算最大电流 I=U/Rx
变阻(“一上一下”)
②危害:强电流能致人死亡
③预防:高大建筑要安装避雷针,防止雷击;高压输电铁塔最上面的两条导线也是用来防雷的。
二、重难点例题分析 例1、关于公式R=
UI
, 以下说法中正确的是
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比 D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
解析:因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体本身的材料、长度、截面,还与温度有关,而与加在导体两端的电压和通过导体的电流大小无关。公式R=
UI
只是电阻
的一个计算式,而不是电阻大小的决定式。同一段导体,加在其两端的电压增大时,通过它
P
。
答案:0.15 60Ω 60Ω
例4、在“研究电流跟电压、电阻的关系”时,同学们设计如图7-3所示的电路图,其
中R为定值电阻,R´为滑动变阻器,实验后,数据记录在表一和表二中。
图7-3
表一
表二
,利用图7-4所示电路测量一定值电阻Rx(不考虑温度对电阻的影响),图中连接电压表的线未画出。实验时,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,
得到电流表和电压表的示数分别如表一和表二所示。 图7-4
经检查与核对,他们的实验操作与数据记录都准确无误。根据表中数据解答下列问题:
表一:小刘的实验数
表二:小李的实验数
(1(2)请在图中将小李的实验电路连接完整。 (3)试求定值电阻Rx以及电源电压U。
解析:(1见电压表一定是接在定值电阻两端;电流表示数增大,电压表示数减小,
(2)如图7-5所示。(要求“+” (3)方法一:
Rx = Ux
U = U1 1x的Rx=10
图7-5
U = U1+ I 1Rx U = U2+ I 2Rx
在表二中任意选择两组数据代入,解得
Rx =10Ω U=6V
例6、一个小灯泡的电阻是8Ω,正常工作时的电压是3.6V,现在要把这盏灯直接接在4.5V的电源上能行吗?怎样做才能使这盏灯正常发光?
分析:比较电源电压和灯泡正常工作时的电压就可以的出第一问的答案。解决第二问时,先用欧姆定律算出灯正常工作的电流,再用串联电路电压的特点求出与灯串联的电阻两端的电压,最后求出串联电阻R的大小。(也可以算出总电阻后,由串联电路电阻的特点求出串联电阻R的大小)。
解:电源电压:U=4.5V 灯泡正常工作的电压:UL=3.6V ∵U > UL
R1总电流:I =
UR
=
6V12Ω
=0.5A
R2中的电流:I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A R2的阻值:R2 =
UI2
=
6V0.2A
= 30Ω
例8、如图7-7所示电路,电源电压4.5V不变,电阻R1=5,变阻器R2的最大阻值为20,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,为了使两表均不烧坏,求变阻器
允许的取值范围。
解析:与欧姆定律有关的考题,数“求变阻器阻值变化范围”问题难度大些。通常既要考虑电路中电表的安全,又要考虑电路元件的安全,一般需联立一个不等式组来解决。
解:要电流表不烧坏,电路中的电流不能超过0.6A,即:
I
U
4.5V
0.6A
①
A4、图7-10为李明同学的实验电路。当闭合开关S,将滑动变阻器的滑片 P向右滑动时,观察到的现象是
A.电压表的示数减小,电流表的示数增大 B.电压表的示数增大,电流表的示数减小 C.电压表和电流表的示数都增大 D.电压表和电流表的示数都减小 5、晚自习时,小明所在教室里的电灯突然全熄灭了.现在请你根据这个现象,完成下列探究:
【提出问题】______________________________
根据已有的知识和经验,你可能提出的猜想和验证猜想的依据是:
猜想一:_______________________;验证猜想的依据是: . 猜想二:______________________;验证猜想的依据是: 6、现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2计了如图7-11所示的四种电路(图中小灯泡规格相同)
图7、(09年福州市)如图7-12P固定在一起,AB间有可收缩的导线,R1S,压力F增大时,)
A B C
87-13所示,滑动变阻器的滑片在某两点间移动时,电流表的示数范围为1A到2A之间,电压表的示数范围为6V到9V之间,则定值电阻R的阻值及电源电压分别为( )
A、3Ω,15V B、6Ω,15V
C、3Ω
,12V D、
6
Ω,12V 图7-13 9、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线
图7-12
R2
图7-15
(2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,终过分折,同学们猜想了一些可能的原因,见上表。请根据同学们的猜想,在表中写出对位的电压表和电流表的示数情况。
(3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,记录多组 小灯泡两端不同的电压及对应的通过小灯泡的电流值,根 据这些数据在坐标纸上绘制出了通过小灯泡的电流随 其两端电压变化关系的图像如图7-16所示。分析图像 可知,小灯泡正常工作时的灯丝
电阻为 Ω。(4)从图像还可以看出,小灯泡灯丝的电阻随电压的增大逐渐或“变小”),从物理学角度分析,造成这一现象的原因是。
(5) 它们的平均值以减小误差。你是否同意他们的观点?
(6)
11、如图7-176 V且保持不变,电阻R2的阻值为10 Ω4 V,求R1的阻值.
图7-17
12、如图7-18所示,电源电压为6V,R
1是一个定值电阻,
滑动变阻器R2的阻值可在0~
40Ω之间调节。当滑片P在R2的最左端时,电流表的示数为0.3A。求:
⑴R1的阻值
⑵滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数是多少A?
图
13、 R1 的阻值为20欧。闭合开关S, A10.3安,电流表A2的示数为 0.2 安。
U。(2) 电阻R2的阻值。
图7-19
欧姆定律答案
1、答案:小 大 大 电流
解析:电流表的内阻非常小,根据欧姆定律I=
UR
分析可知,电压一
I (4)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比
10、(1)如下图 (2)见下表
1
I
0.3A
⑵当滑片P在R2的最右端时,R2全部连入电路,则: R=R1+R2=20Ω+40Ω=60Ω I=
UR
=
6V60
=0.1A
答:R1的阻值是20Ω。
⑵滑片P移至R2的最右端时,电流表的示数是0.1 A。
13、.因为定值电阻的阻值不变,所以电压增大时,电流也增大,但增大前后电压与电流的比值相同.
解:假设原来电流为I,则电压增大后,电流I′=I+0.05 A 根据题意有R=解得I=0.2 A
UIUI
即
6 VI
7.5 V(I0.05) A