九年级物理《欧姆定律》一对一讲义
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第十七章欧姆定律第一节电流与电压电阻的关系【课堂笔记】一、电流与电压电阻的关系1、电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比2、电压一定时,通过导体的电流与导体电阻成反比【课堂导学】一、预备知识1、电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的_______有关;可以猜想,同一导体两端电压越大,通过导体的电流______;导体的电阻对电流有阻碍作用,说明电流的大小与导体的_______有关。
可以猜想,同一电压下,导体的电阻越大,通过导体的电流______。
2、为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制_______一定,通过在电路中串联一个__________来调节导体两端的电压。
同时也起到________作用。
3、为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的_______一定,通过换用不同的_______来改变电阻。
二、探究(一)电阻不变时,探究电流与电压的关系1.猜想假设:在电阻一定时,电压越高,电路中的电流越_____。
2.设计实验:(1)保持_______不变,用_______、_______测出定值电阻两端的电压和电流。
(2)实验器材:________________________________________________。
(3)电路图:实物按电路图连成电路并在右边虚线框画出对应的电路图。
滑动变阻器的作用是: ________________________________________ (3)实验过程A、按电路图连接电路,在连接电路时开关应该_______。
B、在闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路中的电阻值调到______________C、闭合开关,移动变阻器的滑片,使电阻两端的电压为1V、2V、3V,并读出相应的电流大小,填入到数据表格中。
(4)实验记录表格并画出图像:(5)结论: 在_____一定的情况下,导体中的电流跟导体两端的电压成_____。
知识网络重难点聚焦1.欧姆定律公式中的三个物理量应是对同一部分电路而言;计算时单位一定要统一;会用欧姆定律的变形公式求电压和电阻。
2.根据欧姆定律分析电表的变化问题及分析电路的故障。
这既是本章的难点,也是中考热点。
此类型题分两种情况:①是电路里滑动变阻器滑片滑动时,会引起电路里一系列物理量的变化,不管变阻器是串联在电路里还是并联在电路里,当变阻器连入电路里的阻值变大时,电路里的总阻值都变大,总电流都变小,然后根据欧姆定律再进行分析;②开关闭合或断开时,关键是分析电路的构成。
3.根据欧姆定律求极值问题。
为了保护电流表,电流不能超过0.6A或3A量程;为了保护电压表,电压不能超过3V或15V,可按电流表和电压表的量程,求电阻的临界值,再根据欧姆定律求极值。
4.选择题中的定性判断和定量计算是电学的核心,是中考的重点和热点,题目中等难度或中等难度以上,要求时刻围绕欧姆定律以及串、并联电路中电流、电压、电阻的特点来进行,要熟记串联电阻的分压作用和并联电阻的分流作用。
5.安全用电的常识:熟记几种电压值;知道电压越高越危险;了解预防触电及触电救护知识;注意防雷。
一、电阻1.电阻(R):表示导体对电流的阻碍作用导体如果对电流的阻碍作用越大,那么电阻就越大,而通过导体的电流就越小)。
国际单位:欧姆(Ω);常用:兆欧(MΩ),千欧(KΩ);1兆欧=103千欧;1千欧=103欧。
2.决定电阻大小的因素:材料,长度,横截面积,另外还与温度有关(R 与它的U 和I 无关)。
3.滑动变阻器:原理:改变电阻线在电路中的长度来改变电阻的。
作用:(1)通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。
(2)防止电流过大烧坏用电器铭牌:如一个滑动变阻器标有“50Ω2A”表示的意义是:最大阻值是50Ω,允许通过的最大电流是2A.正确使用:a ,应串联在电路中使用;b ,接线要“一上一下”;c ,通电前应把阻值调至最大的地方。
1.有甲、乙、丙三根用同种材料制成的导线,已知甲和乙粗细相同,但甲比乙长;乙和丙的长度相同,但乙比丙细。
欧姆定理要探究当电阻一定时,电流与电压的关系1.要测量哪些物理量?导体中的电流I 和导体两端的电压U。
2.需要什么测量工具?电流I——电流表;电压U——电压表。
3.怎样设计实验电路?滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压。
4.实验步骤:(1)按电路图连接电路;(注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。
)(2)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数成整数倍增加(如分别为2V、4V、6V),依次记下电流表的示数,把数据记录在表格中。
(3)分析数据,得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流跟它两端的电压成正比。
1、某同学利用如图所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”。
实验开始时,滑动变阻器的作用是______。
在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,应保持____不变。
2、如上右图是探究电流与电压关系的电路图,开关S 闭合后,将滑动变阻器的滑片P 从a端移至b 端,电流表和电压表的示数变化关系如图2 所示,由图象可知:在电阻一定时,电流与电压成____比,实验时,保持电源电压为3V,当滑片P 位于a 端时,电流表的示数为_____A。
3、小明用图所示的电路探究“电阻上的电流跟它两端电压的关系”。
(1)连接电路时,开关要_____。
(2)闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都发现电流表无示数,电压表有示数。
其原因可能是电阻R_____(选填“断路”或“短路”)。
(3)排除故障后,小明在实验中通过调节滑动变阻器的滑片,测出电阻R 在不同电压下的电流值,如表所示:分析表中的数据得出结论是:__________________________________________________。
4、对于电流与电压之间的关系,下列说法正确的是()A.导体两端有电压时,导体中必定有电流B.导体中先有电荷的定向移动,然后在导体两端就产生了电压C.导体中没有了电流,电路中也就没有电压D.导体中有电流通过时,导体两端必定有电压5、某同学在探究“电阻上电流跟两端电压的关系”时,利用图甲所示电路,在a、b 两点分别接入定值电阻R1,R2,通过调节滑动变阻器测得多组数据,并根据数据绘制了两个电阻的U-I 关系图象,如图乙所示,若将R1,R2 组成并联电路,当通过R1 的电流为1A 时,通过R2 的电流为()A.0.5A B.1A C.2A D.3A探究电流与电阻的关系滑动变阻器的作用:控制导体两端的电压保持不变。
一、知识点睛欧姆定律【板块一】电流与电压和电阻的关系1. 探究电流与电压关系(1)电路图:(2)实验方法:①用 测量电阻 R 两端的电压 U ;用 测量通过电阻的电流 I ;②通过 改变电阻 R 两端的电压 U ;多次测量电压及电流的值,得到普遍规律。
③闭合开关前应该先调整变阻器的滑片至 , 使电路中的电流在开始测量时最 ;(3)实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成 。
2. 探究电流与电阻的关系(1)电路图:(2)实验方法:①记录定值电阻的阻值 R ,用 测量通过电阻的电流 I ; ②更换不同阻值的定值电阻,通过 来控制示数一定;多次测量并记录电阻值和电流值。
(3)实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【板块二】欧姆定律3. 欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成 _比,跟导体的电阻 成 比。
公式: 。
I : ,单位 ;U : ,单位 ; R: ,单位 。
二、精讲精练【板块一】电流与电压和电阻的关系1. 一物理实验小组想探究电阻一定时电流与电压关系,请帮他们设计实验电路图,并连接实物图。
2. 在探究电流与电压关系的实验中,某同学按电路图连接好实物后,闭合开关,发现电流表和电压表出现如图所示的情况,其原因是:(1) ; (2) 。
3. 在探究电阻一定时电流与电压关系的实验中,小明得到的实验数据如下表所示:制定其标度,把表中的数据在坐标系中描点。
(2)小英说,从图中可以看出,有一组数据是明显错误的,跟其它数据的规律完全不同,可能是读取这组数据时粗心所引起的,分析时需要把它剔除掉。
这是哪组数据? 。
(3)从图象中可以得出结论: _。
4. 一段导体两端的电压是 4V 时,导体中的电流是 1A ,如果将电压减少到 2V 时,导体中的电流为( )A .2AB .0.25AC .3AD .0.5A【板块二】欧姆定律5. 以下对欧姆定律表达式的几种理解,正确的是( )A .由 I U 可得 R U ,表示在通过导体电流一定时,R IR 跟导体两端电压成正比B . 由 I U 可得 R U ,表示在导体两端电压一定时,R IR 跟通过导体的电流成反比C .由 I U 可得U IR ,表示在导体电阻一定时,导体两端R电压跟通过导体的电流成正比D . I U 表示在导体两端电压一定时,通过导体的电流R跟导体电阻成反比6. 一个电熨斗的电阻是 80Ω,接在 220V 的电源上,通过它的电流是多少?7. 如图所示,闭合开关后,电压表的示数为 6V ,电流表的示数为0.3A ,求电阻 R 的阻值。
三、并联电路的特点:
1、电流:文字:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
字母: I=I
1+I
2
+I
3
+……In
2、电压:文字:并联电路中各支路两端的电压都相等。
字母:U=U
1=U
2
=U
3
=……Un
3、电阻:文字:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
字母:1/R=1/R
1+1/R
2
+1/R
3
+……1/Rn
理解:把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。
特例: n个相同的电阻R
0并联,则总电阻R=R
/n.
求两个并联电阻R
1、R
2
的总电阻R=
4、分流定律:文字:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
字母:I
1/I
2
= R
2
/R
1
第二课时典型例题
一、欧姆定律及表达式
【例1】关于公式R=U/I,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
【例2】如图1所示,R为定值电阻,电源电压不变,当滑动变阻器R’的滑片向右滑动时,电压表
V
1的示数;电压表V
2
的示数;电流表A的示数.(填“变大”,“不变”或“变
小”)
【例3】一个60 Ω的电灯接到一个电源上,通过0.5 A的电流;若将灯取下换另一盏灯,则电流为0.75 A,求另一盏灯的电阻。
图1
练习:一只电阻两端的电压从2V增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.1A,求该电阻的阻值.
二、电阻的串联:串联电路的总电阻等于各串联电阻。
公式:
导体串联相当于增加了_____________,所以串联电路的总电阻比任何一个分电阻都。
【例4】阻值为10Ω的电阻R
1
与阻值为25Ω的电阻R2串联后的总电阻是。
若通过R1的电流为0.2A,则通过电阻R2的电流是,R1两端的电压是;R2两端的电压是。
【例5】有两个电阻分别在各自电路中,它们两端电压之比 U
1:U
2
= 2:3,通过它们的电流之比I
1
:
I
2= 3: 4,则它们电阻之比 R
1
:R
2
= 。
【例6】甲乙两电阻之比为2:1,将它们串联在电路中时,它们两端的电压之比为()A.1:2 B.2:1 C.1:1 D.无法比较
【例7】如图8,R1=10Ω,R2是阻值为0~40Ω的变阻器,电源电压为10V。
当P在B端时,电压表的示数多大?当P在AB中点时,电流表、电压表的示数各多大?
【例8】如图9所示电路,电源电压6 V且保持不变,电阻R2的阻值为10 Ω,电压表的示数为4 V,求R1的阻值.
【例9】如图所示,小灯泡正常发光时灯丝的电阻是7.5Ω,电压是1.5V。
如果电源电压为4V,要使小灯泡正常发光,应联一个变阻器分去电压 V,并控制电路中的电流为 A,调节滑动变阻器的阻值为Ω。
三、电阻的并联:并联电路的总电阻的等于各并联电阻。
公式:
把几个导体并联起来,相当于增大了_____________,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都。
【例10】将电阻R 1、R 2并联在电路中,已知R 1=4R 2,则在通过R 1、R 2的电流之比为( ) A .1:4 B .4:1 C .2:1 D .1:16
【例11】电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.
【例12】把R 1和R 2串联后接在电压是5 V 的电源上,通过R 1的电流强度是0.2 A ,R 2两端的电压是4 V ,现将它们并联后接到同一电源上,求并联后的总电阻和总电流.
【例13】如图(a )电路,电源电压保持不变,当开关S 闭合时,电流表示数为0.8A ;开关S 断开后,电流表的示数改变了0.5A .则R 1与R 2的阻值之比为 ( ) A .13∶5
B .3∶5
C .5∶3
D .5∶8
(a )
(b )
(c )
解析:先分析出S 闭合前后,电路中电阻的连接方式.然后再根据并联电路的特点,列出电压、电流、电阻的关系.
S 闭合,R 1,R 2并联,如图2—2—13(b ),S 断开,只有电阻R 1,如图2—2—13(c ). 解法1 根据并联电路特点,U 不变,R 1不变,流过R 1的电流不变. 则I ′=I 1
图(c )中总电流改变了0.5A ,就是图(b )中流过R 2的电流.所以I 2=△I =0.5A . I 1=I ′=I -I 2=0.8A -0.5A =0.3A 图(b )中,R 1,R 2并联.
2
1
R R =
1
2I I =A A 3.05.0=35
解法2 图(c )中总电流I ′应小于图(b )中总电流I 1 ∴ I ′=I -0.5A =0.3A 图(b )(c )两次电路U 不变
U =IR ,I 2
12
1R R R R =I ′R 1
0.8A·R 1R 2=(0.8A -0.5A )·(R 1+R 2)R 1 0.8R 2=0.3(R 1+R 2) 0.8R 2=0.3A·R 1 0.5A·R 2=0.3A·R 1
∴ 21
R R =35
【例14】如图所示,电源两极间电压不变,R 1=8Ω,R 2=12Ω.当S 1闭合S 2断开,①②都是电流表时,两表示数之比为________.当S 1、S 2都闭合,①②都是电压表时,两表示数之比为________.
解析:识别电路,利用电阻比求电流和电压比.
S 1闭合,S 2断开,①②都是电流表时R 1、R 2并联.表1测的是R 2电流I 2,表2测的是干路电流I ,并联电路:
I I 2=2R R ∵ R =2
121R R R R +=20128⨯Ω=4.8Ω
I I 2=ΩΩ128.4=0.4=52
当S 1、S 2都闭合,R 1、R 2串联,表1测的是总电压,表2测的是R 2的电压
2
1U U =
2
2
1R R R +=ΩΩ+Ω20128Ω=35
【例15】如图所示电路,电源电压保持不变.当S 闭合时,R 1和R 3两端电压之比为U 1∶U 2=1∶4,电流表的示数为I ;当S 断开时,R 1、R 2、R 3两端电压分别为U 1′、U 2′、U 3′,且U 1′∶U 2′=1∶2,电流表的示数为I ′.则下列判断正确的是 ( ) A .I ∶I ′=2∶5
B .I ∶I ′=5∶2
C .U 1∶U 1′=5∶7
D .U 3∶U 3′=7∶5
解析:S 闭合,R 1、R 3串联,画出电路草图2—2—16(a );S 断开,R 1、R 2、R 3串联,画出电路草图2—2—16(b ).并在图中注明已知条件.
解 由图(a ),串联31U U =31
R R =41
得R 3=4R 1
由图(b ),串联'
'
21
U U =21
R R =21
得R 2=2R 1
U 不变,I (R 1+R 3)=I ′(R 1+R 2+R 3) I (R 1+4R 1)=I ′(R 1+2R 1+4R 1)
得I I '=57
'11
U U =11
R I IR '
=57
'
33
U U =33
R
I IR '=57
第三课时 课堂检测
1、有一电阻两端加上 6 V 电压时,通过的电流为 0.5A ,可知它的电阻为 ,若给它加上 18 V 电压,导线中电流为 ,此时导线电阻为 ,若导线两端电压为零,导线中电流为 ,导线电阻为 。
2、有两个电阻分别在各自电路中,它们两端电压之比 U 1:U 2= 2:3,通过它们的电流之比I 1:I 2= 3: 4,则它们电阻之比 R 1:R 2= 。
3、如图3所示,电源两极间电压不变,当滑动变阻器的滑片向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是( )
A .电压表的示数增大,电流表的示数减小
B .电压表的示数减小,电流表的示数增大
C .电压表的示数增大,电流表的示数增大
D.电压表的示数减小,电流表的示数减小
4、电路的电压不变,两个阻值相同的电阻并联后接入电路,通过某一电阻的电流为I并,把这两电阻串联后再接入同一电路,通过某一电阻电流为I串,则I并/I串为( )
A.1:2 B.1:1 C .2:1 D.4:1
5、、一段电阻两端的电压是4V时,通过它的电流是0.2A,如果在它两端再并联上阻值为R的电阻时,干路中的电流增加了0.4A,那么电路的总电阻R总和R的阻值各是多大?
6、如图,电源电压4V,R1=R2=4Ω,R3=2Ω。
电流表A1、A2、A3的示数分别是多少?
7、下图电路中,电流表示数为0.6 A,电阻R2的阻值为20 Ω,通过R2的电
流为0.4 A,
求:(1)电压表的示数;
(2)电阻R1的阻值.
8、把R1和R2串联后接在电压是5 V的电源上,通过R1的电流强度是0.2 A,R2两端的电压是4 V,现将它们并联后接到同一电源上,求并联后的总电阻和总电流.。