第一篇:中考物理 欧姆定律欧姆定律(二)学案 新人教版
四川省宜宾市翠屏区中学2012-2013学年中考物理学案之欧姆定律欧姆定律(二)(新人教版)(无答案)
导学目标知识点:
1、掌握欧姆定律,能熟练地运用欧姆定律计算有关电压、电流和电阻的简单问题。
2、培养学生解答电学问题的良好习惯。
课前导学:
1、复习欧姆定律的内容:
2、公式: ;两个变形式
1、串联电路的特点
1)电流: ; 2)电压: ; 3)电阻: ; 4)分压规律:。
2、并联电路的特点
1)电流: ; 2)电压: ; 3)电阻: ; 4)分流规律:。典例分析
例:如图所示,R1=12 Ω,将它与R2串联后接到8 V的电压上,已知R2两端的电压是2 V,求R2的阻值。
针对训练
练习
1、一只小灯泡的额定电压(灯泡正常工作时的电压)为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应如何连接一个多大的电阻?
练习
2、有一个灯泡,它的电阻是15Ω,把灯泡两端加6V电压时,灯泡能正常工作。如果把灯泡接在7.5V的电源上,仍使灯泡正常发光,应给灯泡串联一个多大的电阻?
练习
3、如图所示,电源电压为10V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为O.5A和6V。求:(1)通过R1的电流I1是多少?(2)求R2的电阻值。
典例分析
例2:在图7-23电路中,R1=10Ω,R2=20Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3A。(1)电阻R1两端的电压是多少?(2)通过R2的电流是多少?
针对训练 练习
1、将两个电阻R1、R2并联后,再与电池组和开关串联成回路,所示。已知干路电流为I=2 A,通过R1的电流为I1=1.2 A,图7-23 电压为U=24 V,求:R1和R2的阻值是多少?
求:(1)通过R1的电流;(2)通过R2的电流;(3)R2的阻值。
如图电池练习
2、在图所示的电路中,电阻R1的阻值是5Ω,干路中的电流I是0.5A,电阻R2两端的电压是2V。
第二篇:初四物理欧姆定律教学案
初四物理欧姆定律教学案
实验中学王学文
教学要求:理解欧姆定律的内容 1. 2. 3. 1. 2. 3. 明确定律中的三个量I、U、R是对同一电路而言
能够说清三个量中任意一个量改变时,是通过什么方法改变的 借助实验探索获得结论
要求学生进一步体会实验方法在物理学中的重要意义 要求学生进一步体会研究多外变量之间关系时通常选用的物借助实验探索获得结论,培养学生分析概括能力 素质教育要点:
理研究方法
重点:不完全统计学生进行实验探索,获得自己的欧姆定律,注重欧姆定律得出的过程研究
难点:培养学生的物理研究方法(以实验为基础的科学研究方法)、实验探索能力(分析实验数据总结出结论)。教学过程: 1. 引入:
通过电流、电压、电阻的概念引出三者间的关系。电压是电流形成的原因,电阻是导体阻碍电流的性质(用幻灯显示)2. 新课教学:
(1)如何研究电流与电压、电阻间的关系,叫学生回顾以前遇到过的三个变量间的关系是如何研究的(以压强P与压力F和受力面积S间的关系为例,利用幻灯出示情境,引导学生找出方法):先使其中的一个量(例如电阻)保持不变,研究其余两个量(例如电流和电压)间的变化关系;再使另外两个量中的一个量(如电压)保持不变,研究另两个量(例如电流和电阻)之间的变化关系;最后综合起来就可得出三个量之间的变化关系。
(2)按教材“实验一”,采用边讲边实验的教学方法,研究电阻固定(5欧)不变,导体中电流与电阻两端电压的关系。为了给数据分析带来方便,可调节滑动变阻器使固定电阻两端电压分别为1V、2V、3V,读取对应串联在电路中电流表的三个示数,并将结果依次记录在黑板上
分析实验数据时,首先应引导学生得出定性结论:在电阻不变的情况下,通过导体的电流随导体两端的电压增大而增大。其次,再做定量分析(允许猜测),在实验误差范围内得出,通过导体的电流与导体两端的电压成正比的结论。
(板书)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(3)“实验二”的教学处理与“实验1”相仿。在实验2中更换电阻R的阻值(5欧,10欧,15欧),调节滑动变阻器的目的在于保持相应电阻R两端的电压不变(例如3伏)――边调节边观察电压表,直到达到要求。观察对应每次连入的电阻值,电流表所指示的通过导体的电流值,并随时在黑板上记录下来。
分析实验数据时,同样应首先引导学生得出定性结论:在电压保持不变时,通过导体的电流随着导体的电阻增大而减小。其次,再进行定量分析(允许猜测),在误差范围内得出二者成反比的实验结论。
(板书)在电压一定的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
以上活动,教师不可代庖。问题可由教师提出,结论应由学生讨论而得。
(4)得出两条特殊结论之后,应引导学生将两个关系用一句话归纳概括出来。然后教师复述并板书欧姆定律的内容。
(板书)欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
为了使学生搞清电压、电流、电阻三者的对应关系,弄清研究对象教师要在板书上的欧姆定律内容中三次出现的“导体”下边打上着重号,强调指出:这在三个量是对同一段导体而言的,而且是对同一个时刻而言的。(一一对应)
为了培养学生思维能力的需要,同时为了让学生正确理解欧姆定律的内容,教师应强调欧姆定律所表述的因果关系:电压和电阻是因,电流是果。
此后,应启发学生:为了便于应用,能否用一个公式来把欧姆定律表示出来?待学生得出数学表达式I=U/R之后,教师应适时追问:为什么I=U/R能反映欧姆定律的内容?引导学生回答的线索应是:公式正确反映出实验1和实验2所得结论。
针对公式I=U/R重述电压、电阻是因,电流是果,即电流是由电压、电阻决定的。
强调各物理量的单位:电流:安培(A),电压:伏特(V),电阻:欧姆(Ω)
强调成正比、反比的条件。(用幻灯设置陷阱,使学生加深对成正比、反比条件的理解)
强调电阻是由导体自身性质决定的,与加在导体两端的电压及通过导体的电流无关。
引导学生“想一想”P135 1 2 3 学生在上述三个练习中,主要是让学生进一步领会欧姆定律的内涵,要求学生直接根据正比或反比关系求解。
第三篇:第二节 欧姆定律及其应用教学案
第二节 欧姆定律及其应用
一、教学目标 知识与技能
1、理解欧姆定律、能利用欧姆定律进行简单的计算。
2、能根据欧姆定律及电路的特点,导出串、并联电路中电阻的关系。
过程方法:通过计算,学会解答计算题的一般方法,培养学生逻辑思维能力,体会等效电阻的含义,了解等效的研究方法
二、教学重难点
1、重点:电流与电压的关系(在导体的电阻不变的情况下,导体的电流跟导体两端的电压成正比)
2、难点:电流表、电压表、滑动变阻器在电路中的综合作用。
三、教学过程
1、欧姆定律
复习“探究电阻上电流两端电压的关系”。
老师指出:历史上,欧姆经过长达十年的探索才发现电流、电阻和电压之间数量上的关系,这就是欧姆定律。
欧姆定律规定:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,U跟导体的电阻成反比。数学表达式是I。
R也即是说:当导体的电阻一定时,电压越大,电流就越大;当导体两端的电压一定时,电阻越大,电流就越小。
注意:
I是电流的符号,电流的单位是安培,简称安,符号是A。
U是电压的符号,电压的单位是伏特,简称伏,符号是V。
R是电阻的符号,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
2、欧姆定律的应用
利用欧姆的计算公式,变形可得到和,可知只要知道电流、电压和电阻中的任意两个值,就可以求出另外一个未知值。
在公式变形之后,根据实际情况,出示相关计算电阻或电压的练习题,针对学生在解题过程中出现的问题,及时进行引导和纠正。
例题:P26例题
我们已经知道,试电笔内必须有一支很大的电阻,用来限制通过人体的电流,现有一支试电笔,用来限制通过人体的电流。现有一支试电笔,其中的电阻为880,氖管的电阻和人体的电阻都比这个数值小得多,可以不计。使用时通过人体的电流是多少?
过程(略)
3、电阻的串联与并联
通过实验得出结论:
串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
计算公式:R=R1+R2
(串联时可理解成大横截面积不变的情况下,电阻的长度增长了,从而电阻变大)
同样通过实验得出结论:
并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
计算公式:11
1RR1R2(并联时可理解成长度不变的情况下,电阻的横载面积增大了,从而电阻变小)
四、随堂练习
1.在电阻一定的情况下,导体的电流强度跟这段导体________成________。
2.一段导体两端电压是4伏特,导体中的电流强度是1安培,若导体两端电压是2伏特,则导体中的电流强度是________安培。
3.某电路两端电压一定,电路两端接入10欧姆的电阻时,通过这导体的电流强度是1.2安培,若改接24欧姆电阻时,则通过电路的电流强度是________安培。
4.欧姆定律的内容是:导体中的电流强度跟________跟_______。数学表达式为________。公式中的三个物理量的符号:________表示________,表示________,________表示________。
5..装有4节干电池的手电筒,小灯泡灯丝电阻是10欧姆,求:手电筒工作时通过灯丝的电流强度是多少安培?
第四篇:欧姆定律教案+学案+习题
欧姆定律
教学目标
1.从功能角度理解电源电动势的含义,学会分析电路各部分电势的升降. 2.掌握部分电路欧姆定律和全电路欧姆定律的内容,了解它们的使用条件和范围.
3.引导学生学会分析、处理各种电路问题.如:复杂电路的简化、含电容的电路问题、考虑电表内阻时的电路分析方法.
教学重点、难点分析
1.对非静电力做功和电动势的理解. 2.对各种电路问题的分析、简化、处理方法. 教学过程设计 教师活动
一、电动势与电势差
这是两个我们学过的物理量.请同学们回忆它们的定义式和单位,比较它们的异同. 学生活动
U=W/q单位:V
发现学生对二者如此相似产生疑惑,教师应进一步引导:
我们知道,在电源外部的电路中,电流由电源的正极流向负极,沿电流方向电势降低;而在电源内部电流由负极流向正极,沿电流电势升高.电流为什么会出现这种流向呢?
答:电源外部的电路中,是静电力对自由电荷做正功,所以沿电流方向电势降低;而电源内部是电荷受的非静电力克服静电力做功,所以沿电流方向电势升高.
U=W/q中的W表示静电力做功W电.
教师总结:电动势与电势差两个概念表面上很相似,但从做功和能量转化的角度讲它们是正好相反,电动势表征电源中非静电力做功的本领,即其它形式的能向电能转化的本领;而电势差是电路中静电力做功的本领的量度,即电能向其它能转化的情况.我们应注意二者的区别和联系.
二、欧姆定律
欧姆定律是解决电路问题的基本依据.它的地位与牛顿定律在力学中的地位相似.针对研究问题的侧重点不同,可以表示为两种形式:
1.部分电路欧姆定律(由学生回答)注意所谓部分电路指不含电源的电路.
答:通过部分电路的电流跟该部分电路两端的电压成正比,跟该部分电路电阻成反比.表达式为:
I=U/R
2.闭合电路欧姆定律
源内部时也会消耗一部分电能,使电源内部发热,即电源部分对电流有阻碍作用,所以电源还有另外一个参量内电阻r.
如图3-3-1所示.
电势降落U′间的关系并由此导出闭合电路欧姆定律的表达式. 因为电源提供的电能由内、外电阻所消耗,所以
又因为U=IR,U′=Ir
及:闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比,跟内、外电路中的电阻之和成反比. 3.欧姆定律适用条件 如图3-3-2所示.
电路由电源和电动机组成,电动机绕线电阻为R,则此电路中的电
(U为电动机两端的电压)
回答可能各种各样,应提醒学生注意电动机的特点:为非纯电阻用电器,引导学生做出否定回答,及
三、电路分析和计算
部分电路欧姆定律的应用在初中时就已比较熟悉,因此没有必要过多的练习.而全电路欧姆定律的不同之处关键在于需要考虑内电阻,也就是某段电路两端的电压不再恒定.只要我们认清这个区别,熟练掌握欧姆定律的应用是并不困难的.下面就电路分析中的几个难点和同学一起讨论一下.
1.电路的结构分析
搞清电路各元件之间的连接关系,画出结构清晰的等效电路,是利用欧姆定律解决电路问题的重要前提.我们通常采用节点跨接法来分析电路结构.
具体方法为:首先标明电路中各节点名称,经过电源和用电器的节点名称应不同,而一段导线两端的节点名称不变.理想的电压表可视为断路.理想的电流表可视为导线.考虑电表内阻时,就应把它们当作用电器对待.接着,定性判断电路中各节点电势高低(没有标明的可假设).最后将各电器填在对应的节点间以判明彼此间的串、并联关系.
[例1]如图3-3-3所示,设R1=R2=R3=R4=R,求:开关S闭合和开启时的AB两端的电阻比.
解:利用节点法,开关闭合时,电路中各节点标称如图3-3-4所示.
其中R1、R2、R3都接在AB两点间,而R4两端都为B,即R4被短路,所以其等效电路如图3-3-5所示,易得RAB=R/3.
当开关开启时,电路中各节点标称如图3-3-6所示,其对应等效电路为图3-3-7所示,易得RAB′=2R/5.所以两次电阻比为5/6.
2.含电容电路的分析
让学生按图3-3-8所示连好电路.
观察分别将单刀双掷开关掷于b、C两边时产生的现象并分析原因.
学生看到:当ab相接时,灯L1、L2都不亮,说明电容阻断了电流;当ac相接时,灯L2闪亮一下,说明电容刚才被充电,现在向L2放电.
教师总结:电容器是一个储能元件,在直流电路中,它对电流起到阻止作用,相当于断路.同时电容器又可被充电,电量的大小取决与电容和它两端对应的电路的电压.因此,在分析含电容电路时,可先把电容去掉后画出等效电路,求出各用电器的电压、电流,再看电容与哪部分电路并联,而求出它两端的电压和它的电量.
电阻R1=3Ω,R2=2Ω,R3=5Ω,电容器的电容C1=4μF,C2=1μF,求C1、C2所带电量.
解:C1、C2看成短路后,外电路相当于R1、R2串联,R3中无电流,可视为短路,即UCD=UCB,UAD=UAB,由闭合电路欧姆定律知:
所以C1、C2所带电量Q1、Q2分别为: Q1=C1UCB=1.6×10-5C Q2=C2UAB=1×10-5C
3.电路中电势升降的分析
如图所示,让学生按电流方向分析整个回路的电势升降,并找出升降值之间的关系式.
答:从电源正极出发,沿电流方向经过电阻R时,电势降落IR,而到电源负极,在电流流向正极时,在内阻上电势降落Ir.但同时非静电
即U升=U降
教师总结:沿电流方向经过电阻类用电器(含内阻)时,电势降低;
[例3]如图3-3-10所示,三个完全一样的电源串联成闭合回路,求A、B两点间的电势差.
解:电路中电流为逆时针方向,由A出发逆电流向右观察,经电源
4.电路中的电表
我们接触比较多的电表是电压表和电流表,理想情况下电流表可以看成导线,电压表可以看成无穷大的电阻而忽略它们的内阻对电路的影响,可在某些实际问题中,这种影响很大,根本不可能忽略不计.这时就要把电表看成一个可以读数的特殊电阻,放在电路中,与其它用电器一起分析.
[例4]如图3-3-11所示,R1=2kΩ,R2=3kΩ,电源内阻可忽略.现用一电压表测电路端电压,示数为6V;用这电压表测R1两端,电压示数为2V.那么
[
]
A.R1两端实际电压是2V B.电压表内阻为6kΩ C.R2两端实际电压是3.6V D.用这电压表测R2两端电压,示数是3V 解:本题中电阻R1、R2的阻值较大,电压表与之相比不能看成电阻为无穷大的断路.因此要把它当成一个特殊电阻来处理.
由于不计电源内阻,电压表测得的电压6V就是电源电动势,所以R1两端实际电压为 U1=6V×2kΩ/(2kΩ+3kΩ)同理,U2=3.6V.
当电压表测R1两端电压时,显示的是它 与R1并联后所分得的电压,即
所以 RV=6kΩ.
当电压表测R2两端电压时,易得电压表示数为3V. 所以选项B、C、D正确. 同步练习
一、选择题
1.如图3-3-12所示,电路中两节电池电动势相同,而内电阻不同,即r1≠r2,为使电压表的示数为零,则电阻器R的阻值应为
[
] A.r1+r2
B.(r1+r2)/2 C.r1-R2
D.r2-r1
2.如图3-3-13所示电路中,电流表A1和A2均为相同的毫安表,当电路两端接入某一恒定电压的电源时,A1的示数为3mA,A2的示数为2mA.现将A2改接在R2所在支路上,如图中虚线所示,再接入原来的恒定电压电源,那么,关于A1与A2示数情况,正确的是
[
] A.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必增大 B.电流表A1示数必增大,电流表A2示数必减小 C.电流表A1示数必增大,电流表A2示数不一定减小 D.电流表A1示数不一定增大,电流表A2示数也不一定减小
3.如图3-3-14所示电路,开关S1、S2均处于闭合状态.在分别断开S1、S2后的短暂过程中,关于流过电阻P1、R2的电流方向,以下判断正确的是
[
]
A.若只断开S1,流过R1的电流方向为自左向右 B.若只断开S1,流过R1的电流方向为自右向左 C.若只断开S2,流过R2的电流方向为自左向右 D.若只断开S2,流过R2的电流方向为自右向左 4.如图3-3-15所示,R1=3Ω,R2=2Ω,R=5Ω,电源电动势=6.3V,内阻r=0.5Ω.当滑动变阻器活动触点在a、b之间活动时,以下判断正确的是
[
] A.电压表的示数最大为4.8V B.电压表的示数最小为4.8V C.电流表的示数最大为3A D.电流表的示数最小为2.1A 5.如图3-5-16所示电路,开关S1、S2原来都是闭合的,当滑动变阻器R1、R2、R3的滑片都刚好处于各自中点位置时,悬在平行板电容器中间的带电尘埃恰好处于静止状态,在其它条件不变的情况下,要使尘埃向下运动,可用的方法是
[
]
A.把R1的滑片位置向上移动 B.把R2的滑片位置向上移动 C.把R3的滑片位置向上移动 D.把开关S2打开
二、非选择题
每个电池的内阻r=0.5Ω,两只电阻的阻值分别为:R1=3Ω,R2=6Ω,D点接地,则图中A、B、C、D各点的电势分别为UA=______ V,UB=______V,UC=______V,UD=______V.
7.一复杂的直流电路的局部情况如图3-3-18所示,已知R1=5Ω,R2=1Ω,R3=3Ω;I1=1mA,I2=2mA,则图中电流表的示数为______mA,流过电流表的电流方向是由______到______.(用字母表示)
两电容器C1=C2=30μF,电阻R1=4.0Ω,R2=6.0Ω,开关S是闭合的,断开S以后,通过R1的电量是______C.
9.如图3-3-20所示的直流电路中,当S1断开、S2闭合时,电流表示数为3/5A;当S1闭合,S2断开时,电流表示数为2/15A.若S1、S2都闭合后,电流表的示数是多少?
10.如图3-3-21所示直流电路中,A1、A2两只电流表完全相同,内阻均为r,A2的示数恰好是A1示数的1/n,已知A、B两点右侧的总电阻(将电路以虚线处断开测量A、B间的电阻)恰与电流表内阻r相等,试求R1、R2的阻值.
参考答案
1.C 2.B 3.B、D 4.B、C、D 5.A、B、C、D 6.2.4V,0.6V,1.8V, 0 7.2mA,c、b 8.4.2×10-4 9.4/15A 10.R1=(n-1)r/n、R2=r/(n-1).
第五篇:初中物理――欧姆定律教案.
初中物理电学——欧姆定律
一、考点、热点回顾(一 欧姆定律。
1、探究电流与电压、电阻的关系。
①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系? ②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计
④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。⑤得出结论: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;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、欧姆定律的内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
3、数学表达式 I=U/R
4、说明:①适用条件:纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能 ②I、U、R 对应 同一导体或同一段电路,不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角
码区别。三者单位依次是 A、V、Ω
③ 同一导体(即R 不变,则I 与U 成正比 同一电源(即U 不变,则I 与R 成反比。④ 是电阻的定义式,它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素
决定。
R =U/I 是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I 给出,即R 与U、I 的比值有关,但R 与
外加电压U 和通过电流I 等因素无关。
5、解电学题的基本思路
①认真审题,根据题意画出电路图;②在电路图上标出已知量和未知量(必要时加角码;③选择合适的公式或规律进行求解。(二 伏安法测电阻
1、定义: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欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R
3、电路图:(右图
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 R = ρ S L 滑动变阻器 变阻(“一上一下” 阻值最大(“滑片远离接线柱”
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 并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:看电源电压 V A Rx R ′
② 检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。
③算出三次Rx 的值,求出平均值。④整理器材。
5、讨论:⑴本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压,同时又保护电路(限流。
⑵测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx 电流。根据Rx=U/I 电阻偏小。⑶如图是两电阻的伏安曲线,则R 1>R 2(三 串联电路的特点 1.电流:文字:串联电路中各处电流都相等。公式:I=I 1=I 2=I 3=……In
2.电压:文字:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。公式:U=U 1+U 2+U 3+……Un
3.电阻:文字:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。公式:R=R 1+R 2+R 3+……Rn
理解:把n 段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。特例:n 个相同的电阻R 0串联,则总电阻R=nR 0。
4.分压定律:文字:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。公式:U 1/U 2=R 1/R 2 U 1:U 2:U 3:…=R 1:R 2:R 3:…(四 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。公式: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。公式: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。公式: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 0/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。公式:I 1/I 2=R 2/R 1
二、典型例题 1.(2011·江西
12、如图4所示,滑动变阻器的滑片P 在中点
时,连入电路中的阻值为R ,只闭合S 1时,R 两端电压与R 1两端电压 之比为1:2,只闭合S 2
时,R 两端电压与R 2两端电压之比为1:4,当 滑片
P 移动到b 端,则(A、只闭合S 1时,滑动变阻器两端电压与R 1两端电压之1:1 R 1 R 2 I U B、只闭合S2时,滑动变阻器两端电压与R2两端电压之1:1 C、当S1,S2闭合时,通过R1与R2的电流之比是1:2 D、当S1,S2闭合时,通过R1与R2的电流之比是1:1 【解析】只闭合S1时:滑片在中点时,变阻器电阻为R,R与R1串联,电流相等,R:R1=U P:U1=1: 2;只闭合S2时,R:R2= U P:U2=1:4;联立两式,可以得出R1:R2=1:2.当滑片移到b端时,滑动变阻器电阻为2R。A选项:电压之比等于电阻之比:U P:U1=2R:R1=1:1;B选项:U P:U2=2R: R2=1:2;C与D选项:R1与R2并联,电流之比为电阻的倒数之比:I1:I2=R2:R1=2:1;【答案】A 【点评】本题考查串联、并联电路的电流、电压特点,一些考生没有针对电路变化中,从R1、R2分别与滑动变阻器的比值中,找到R1和R2之间的关系。试题难度大。
2.(2011·江西
26、关于测量定值电阻阻值得实验
【方案一】运用电压表(无电流表,一个阻值为R0的固定电阻,测量定值电阻阻值。
器材:一只电压表,一个阻值为R0的固定电阻、电源、开关和导线若干。实验步骤: 步骤
一、请你在图17虚线框中画出实验时所需的电路图,并连接电路 步骤
二、将电压表在Rx两端,闭合开关,读出电压表的示数Ux 步骤
三、将电压表在R0两端,闭合开关,读出电压表的示数U0 步骤
四、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出Rx的表达式(用符号表示
【方案二】运用一只电压表(无电流表一个已知最大阻值的滑动变阻器,测量定值电阻阻值。
器材:一只电压表、一个已知最大阻值的滑动变阻器,电源、开关和导线若干。实验要求:请你在图18虚线框中画出实验所需的电路图。
评估交流:(1从实验操作角度看,以上两个方案中,方案更好。(2好在(只要求写出一条。
【解析】(1测量导体的电阻,可以利用R=U/I求得,试题中没有提供电流表,可以通过测出R0的电压,计算出其电流,再利用I x=I0间接得到Rx的电流,所以应该设计
成串联电路;(2第二种方案利用了滑动变阻器的最小阻值和最大阻值已知,从而在不必改接电压表的情况下,通过调节滑片,使电压表分别测出电源电压和R x的电压,操作简便。
【答案】步骤一:如下方左图所示并联并联R x=U x R o/U o 实验要求:如下方右图所示。
评估交流:(1二(2方案二中在测量电压时无需换接电压表,测量电压更方便
【点评】本题考查测量导体电阻,综合了串、并联电路的特点和欧姆定律的应用;试题比较常规,考生普遍答题较好。试题难度中等。
3.(2011哈尔滨41.(2分如图所示,电源电压不变.闭合S1后,再闭合S2,电流表的示数,电压表的示数.(选填“变大”、“变小”或“不变”
【解析】闭合S1,R1与R2串联,电压表测R1电压;再闭合S2,R2被短路,根据I=U/R可知,总电压不变,总电阻减小,总电流增大;R1电压大小等于电源电压,电压表示数增大。
【答案】变大变大
【点评】这是动态电路的一种类型题,解题的关键是分析不同开关时电路连接情况,认识短路,会根据欧姆定律,串联电路特点,判断两表变化情况。难度较大。
4.(2011哈尔滨47.(2分如图所示,电源电压为l2V,定值电阻R1为l2Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 1A”字样,电流表A1量程为0~3A,A2量程为0~0.6A。当滑动变阻器的滑片在中点时,通过滑动变阻器的电流为A;在滑片移动过程中,电路消耗的最大功率为W.【解析】分析电路可知R1与R2并联,U=U1=U2=12V,A1测总电流,A2测R2电流。当滑片在中点时, R2=25Ω,根据I2=U2/R2=12V/25Ω=0.48A;电源电压不变,电路中最大功率即电路中总电流最大时。又因为R1电压电阻不变,通过R1电流不变,I1=U1/R1=12V/12Ω=1A。当R2电阻变小,通过R2电流变大,总电流变大。由题可知,R2最大电流为0.6A,I最大=0.6A+1A=1.6A。P最大=UI最大=12V×1.6A=19.2w 【答案】0.48 19.2 【点评】考察学生认识电路,根据并联电路特点,欧姆定律分析计算。难度较大。
5.(2011山东聊城8.如图所示,闭合开关S,使滑动变阻器的滑片向左移动,则(来源中国教育出版网zzstep.com] A.电流表示数变小 B.电压表示数变大 C.电压表示数不变 D.灯泡变亮
【解析】从图中可以看出,这是一个串联电路,即滑动变阻器与小灯泡串联,电压表测量的是滑动变阻器两端的电压。当滑片向左移动时,其阻值减小,电路中的总电阻减小,故在电源电压不变的情况下,电流中的电流变大,通过小灯泡的电流变大,小灯泡变亮,A项错误,D项正确;由于滑动变阻器的阻值减小,故它分得的电压也减小,B、C两项错误。
【答案】D来源中教网z,s,tep]
【点评】判断电路中的电表示数变化情况时,应首先明确电路的连接方式及电表的测量对象,然后根据欧姆定律及串并联电路的电流、电压特点进行分析。
6.(2011山东聊城14.小亮同学做测量小灯光电阻的实验,小灯泡的额定电压为2.5V,已经连接了如图所示的部分电路。
来源中国教育出版网
(1请你用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整;来源中国教育出版网zzstep.com](2闭合开关前,应将滑片移动滑动变阻器的________(选填“左”或“右”端,目的是为了保护电路;(3当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如图乙所示,小灯泡的电阻是_____Ω;
(4小亮移动滑片又测量了两次实验后发现,三次测得的灯泡的电阻相差较大,与其他同学交流也是同样的情况,由此总结得出:当灯泡两端的电压增大时,通过灯泡的电流增大,灯泡的亮度____________(选填“变亮”或“变暗”,灯泡的电阻______。
【解析】(1图中的电压表应选用3V量程,且电压表的“3”接线柱接在灯泡的右商,“-”接线柱接在灯泡的左端,滑动变阻器任选上一接线柱与开关的右端相连;(2闭合开关前应使滑动变阻器取最大值,此电路中应将滑片移动最左端;(3图乙中电流表的示数为0.3A,则小灯泡的电阻为
2.5V/0.3A =8.33Ω;(4灯泡两端的电压变大,通过的电流变大,消耗的电功率变大,则灯泡变亮,灯丝温度随高,灯丝电阻变大。
【答案】(1如图所示(2左(38.33(4变亮 变大
【点评】测量小灯泡的电阻实验也是中考中的热点实验,主要考查电路的连接及注意事项,以及
实验数据的处理、实验结论的分析论证等。来源中教网z|z|s|tep] 7.(2011·浙江湖州13.二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测,它的原理是其中的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中,则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,电压表示数U 与电流表示数I 发生变化,其中正确的是(A.U 变大,I 变大 B.U 变小,I 变小
C.U 变小,I 变大来源:zzstep.c om] D.U 变大,I 变小
【解析】当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时,二氧化锡的电阻减小,由欧姆定律可知电路中电流电流表示数I ,故电流表示数I 变大,由U=IR 可知定值电阻R 两端电压变大。
【答案】A 【点评】本题考查应用欧姆定律分析电表变化问题,难度中等。
8.(2011·浙江湖州17.为了比较电阻R 1和R 2的大小,四位同学分别设计了如图所示的电路,其中不可行的是(来源中教网
【解析】由欧姆定律变形公式I U R 可知: A、B 图中两电阻串联,电流相等,通过比较R 1、R 2 两端
电压大小可以比较R 1、R 2的大小;C 图中两电阻并联,电压相等,通过比较电流的大小可以比较R 1、R 2的大小。因此A、B、C 所示电路可行,D 所示电路不可行,故选D。
【答案】D 【点评】本题比较电阻R 1和R 2的大小通过I U R = 转化为在I 相等时比较U、或在U 相等时比较I ,考查学生解决问题的转化思想。难度中等。
9.(2011·黑龙江 鸡西5.通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V 的电源两端。下列分析正确的是(A.R 甲 :R 乙=2:1 B.U 甲 :U 乙=2:1 C.I 甲 :I 乙=2:1 D.I 乙 :I 甲=2:1 来源中教网
【解析】A 首先根据图像取特殊点,再利用I U R = 来计算甲、乙的阻值分别为5Ω、10Ω,所以R 甲 :R 乙=1:2;B 因为并联电路各支路两端的电压相等,所以U 甲 :U 乙=1:1;C 电压相等时,电流与电阻成反比,所以I 甲 :I 乙=2:1正确;D 错误。
【答案】C 【点评】此题的关键是会分析图像,求得电阻值,然后再根据并联电路的特点及欧姆定律来求解。难度中等。
10.(2011·黑龙江 鸡西17.在探究“决定电阻大小因素”的实验中,运用的物理研究方法是;在制作导线和电阻丝时主要是根据导体的 对电阻大小的影响来选取的。来源中教网z|z|s|tep] 【解析】影响电阻的因素有长度、材料、横截面积、温度,当被研究的物理量跟多个因素有关时,要用控制变量法。在制作导线和电阻丝时主要考虑材料对电阻的影响。
【答案】控制变量法 材料
【点评】研究物理现象及规律时,应根据不同研究对象的特点,选择恰当的实验方法。长用控制变量法的还有探究电流与电压、电流与电阻关系的实验。难度较小。
5题图 6题图 7题图
25.(2011重庆市20.从2011年5月11日起,执行酒驾重罚新规定。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于图19所示。电源电压恒为9 V ,传感器电阻R 2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R 2的电阻为80Ω。使用前要通过调零旋钮(即滑动变阻器R 1的滑片对测试仪进行调零,此时电压表的示数为8 V。求:(1电压表的示数为8V 时,电流表的示数为多少?(2电压表的示数为8V 时,滑动变阻器R 1的电阻值为多少?(3调零后,R 1的电阻保持不变。某驾驶员对着测试仪吹气10 s , 若电流表的示数达到0.3A ,表明驾驶员醉驾,此时电压表的示 数为多少? 【解析】(1电路由R 1和R 2串联组成,电压表测R 2两端电压。电压表示数为8V 时,R 2=80Ω,则根据欧姆定律I=U/R 可得此时电流表示数I=8V/80Ω=0.1A;(2电压表示数为8V 时,电路中的电流是0.1A ,此时电阻R 1两端的电压U 1=U —U 2=9V —8V=1V ,R 1的阻值R 1=U 1/I=1V/0.1A=10Ω;(3I ‘=0.3A ,R 1=10Ω,I=U/R ,则R 1两端电压U 1’=I ‘R 1=10Ω×0.3A=3V ,电压表的示数U 2’=U —U 1‘=9V —3V=6V。
【答案】(10.1A(210Ω(36V
【点评】本题联系社会热点,主要考查串联电路特点和欧姆定律的应用,解题过程相对简单,难度中等。
38.(2011北京38.如图19所示,电源两端电压U 保持不变。当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时,电压表的示数为U 1,电流表的示数为I 1,电阻R 1的电功率为P 1,电阻R A 的电功率为P A;当开关S
1、S 2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时,电压表的示数U 2为2V ,电流表的示数为I 2,电阻R B 的电功率为P B;当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,电阻R 2的电功率为8W。已知:R 1:R 2=2:1,P 1:P B =1:10,U 1:U 2=3:2。求:(1电源两端的电压U;
(2电阻R 2的阻值;(3电阻R A 的电功率P A。图 19 S 1 R 1 R 2 S 2 图19 P
解析:解答本题应认识审题,弄清各物理量之间的关系,然后列出等量式进行分析求解。
答案:当开关S 1闭合、S 2断开,滑动变阻器接入电路中的电阻为R A 时,等效电路如图3甲所示;当开关S
1、S 2都闭合,滑动变阻器接入电路中的电阻为R B 时,等效电路如图3乙所示;当开关S1闭合、S2断开,滑动变阻器滑片P 位于最右端时,等效电路如图3丙所示。
(1已知: U 1∶U 2=3∶2 R 1∶R 2=2∶1 由图3甲、乙得:U 1=I 1(R 1 + R 2 U 2=I 2 R 2 解得:2 1 I I =21 已知:P 1∶P B =1∶10 由图3甲、乙得:P 1 = I 12R 1 P B = I 22R B 解得:R 1 =52 R B 由电源两端电压U 不变 I 1(R 1+R 2+R A = I 2(R 2+R B 解得:R A =9R 2 由图3乙得:U U 2=B 22 R R R + U 2=2V
解得:U =12V(2由图3丙得:U U 2 '=2 12 R R R + 解得:U 2' = 4V P 2=8W R 2 =22 2 P U '=W 8V4(2 = 2Ω
(3由U 1∶U 2=3∶2 解得:U 1=3V U A =U-U 1=9V 图3 乙 U 2 R 2 U P B I 2 R B R A R 1 R 2 P 1 U U 1 I 1 甲 P A 丙 U 2' R 1 U P 2 R 2 I 3 S 2R 3 R 1 S 1A R 2 图7-22 图7-21 R A =9R 2=18
P A =A 2 A R U =4.5W(其他解法正确的,均可相应得分
思路点拨:电学计算题有些题目可以直接分析求解出结果,有的题目就需要列方程求解未知物理量。列方程时一般以不变量(如电源电压、电阻为未知量,利用串、并联电路的特点和电功率的有关公式和题目中所给的有关电流、电压、电功率的关系列式,联立求解。
三、课后练习
一.填空题(每空1分,共 17分 1.电视信号在天线上感应的电压约为0.1 mV ,合 V.经验证明, 只有 的
电压对人体来说是安全的.家庭电路的电压为 V.家庭中常用的一种灯泡的电阻是1210Ω,若用KΩ作单位,可以写成 KΩ.2.如图7-21,电源电压保持不变,电阻R 1 = R 2 = R 3 = 10Ω。要使R
2、R 3并联,应闭合开关 , 此时电流表的示数为I 1;要使R
1、R 2串联,开关S
1、S 2应(填“断开”或“闭合”,此时电流表的示数为I 2;则I 1︰I 2 =。
3.小辉同学用伏安法测导体的电阻,实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图7-22 所示.这个实验可以改进的地方是_______________,你这样改的理由是_________________________.4.某同学在用有两个量程的电压表(0~3V 和0~15V 测由两节干电池串联组成电池组的电压时,记录的是10V。他出现错误的原因是____________________ ___,实际电压应是___________。
5.欧姆定律的表达式为 ,在电压U 一定的条件下,导体的电阻R 越小,通过导 体的电流I 越。两个电阻R 1和R 2(R 1>R 2串联接入电路中,通过R 1的电流(填“大于”、“等于”或“小于”通过R 2的电流。.6.某用电器的电阻是120Ω,要使电路中的总电流的1/5通过这个用电器,就跟这个用电器 联一个 Ω的电阻;若要使用电器两端的电压是总电压的1/5,则应跟这个用电器 联一个 Ω的电阻.二.选择题(每小题3分,共30分
1.在进行家庭电路的装修时,如果不小心使白炽电灯灯座的两根电线相接触,闭合开关接通电
源,会出现下列哪种情况(A.电灯的灯丝被烧断 B.电灯正常发光 C.电灯发出暗淡的光 D.保险丝熔断
2.小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按图7-23连接好了电路,合上开关S 后,发
现两灯均不发光.为检测出电路故障,他将电压表接到灯L 1两端来测量电压,发现电压表有明显示
数,而电流表示数几乎为零,则电路故障可能是()A.灯 L1 短路 B.灯 L2 断路 C.电流表烧坏了 D.灯 L1 断路 图 7-23 图 7-24 3. 如图 7-24 所示,当滑动变阻器的滑片向 N 端滑动时,电流表和电压表示数的变化情况是()A.两表示数都变大 B.两表示数都变小 C.电流示数变大,电压表示数变小 D.电流示数变小,电压表示数变大 4.白炽灯泡的灯丝断开后,可把断头搭接起来继续使用,这时灯丝的()A.电阻变大,电流减小 B.电阻变小,电流增大 C.电阻和电流都增大 D.电阻和电流都减小 5.发生电火灾后,产生应该做的是()A.用水灭火 B.用灭火器灭火 C.用砂子灭火 D.切断电源并拔打 119 火警电话 6.一位同学在做实验时,需要阻值为 5 欧的电阻一个,但手边只有 4 欧和 10 欧的电阻各两个,则下列办法可行的是()A.将两个 4 欧的电阻串联起来 B.将两个 10 欧的电阻并联起来 C.将两个 4 欧的电阻并联起来 D.将两个 10 欧的电阻串联起来 7.张弛同学在做“用变阻器改变灯的亮度”的实验时,她将一只小灯泡与滑动变阻器及开关串联 后接在电源上,但闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮,为了检查电路故障,她另 取一只电压表将表分别与小灯泡、开关并联时,表的指针均不动;将表与滑动变阻器并联时,表的指 针明显偏转.则电路故障可能是()A.电源没电了 B.小灯泡处开路 C.滑动变阻器处开路 D.开关处开路 8.在表演台上某人声称具有特异功能——“不怕电”他把灯泡接到家庭电路的两根电线上,灯光 亮.取下灯泡后,他用双手同时抓住两根电线,并让别人用测电笔触其肌肤,众人见氖管发光而瞠目 结舌,对此某班同学展开讨论后形成以下观点,其中不正确的是()A.这是伪科学的撞骗行为 B.此人也许真有不导电的特异功能 I R2 C.此人与大地之间一定有良好的绝缘 R1 Ⅲ D.他去抓两根电线前,零线被助手切断了 Ⅱ 9.下列说法正确的是(Ⅰ A.家庭电路用的保险丝是由电阻率大、熔点高的合金制成 U O B.用测电笔测电时,手不准接触笔上任何金属体 图 7-25 C.只有低于 220V 的电压才是安全的· D.螺丝口灯座的螺旋套,只准接在零线上 10.有两个阻值不同的定值电阻 R1、R2,它们的电流随电压变化的 I—U 图线如图 7-25 所示.如 果 R1、R2 串联后的总电阻为 R 串,并联后的总电阻为 R 并,则
关于 R 串、R 并的 I—U 图线所在的区域,下列说法中正确的是 A.R 串在Ⅱ 区域,R 并在Ⅲ 区域 B.R 串在Ⅲ 区域,R 并在Ⅰ 区域 C.R 串在Ⅰ 区域,R 并在Ⅱ 区域 D.R 串在Ⅰ 区域,R 并在Ⅲ 区域 三.实验题(23 分)11 1.(13 分)下图 7-26 是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片 P 固定一 起(弹簧的电阻不计。(1)电路设计:要使电子秤能正常工作,下列电路连接正确的是()A.点“1”与点“2”连接 B.点“1”与点“3”连接 C.点“2”与点“3”连接 D.点“1”、点“2”与点“3”全部相连接(2 故障排除:小明在正确完成电路连接后。闭合开关 S,改变托盘中物体的质量,发现电压表 有示数.但始终不变,发生故障的原因可能是()A.R0 断路 B.R1 短路 C.电压表短路 D.金属滑片 P 处断路(3刻度调试:① 调零。在托盘中无物体时,使金属滑片 P 处于 Rl 最上端.此时电压表的示数 为零.② 标度。每次向托盘中增加 100g 的砝码,在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量 值。当将 1kg 的物体放在托盘中。金屑滑片 P 刚好指在距 Rl 上端 l/3 处(如图 7-26,请计算回答“1 千克”应标在电压表多少伏的位置上?(电阻 R0=5Ω,电阻 R1=15Ω,电 源电压 U=3.0V,电压表的量程为 0~3.0V(4)继续改进:小明在标示电子秤刻度时,发现电子秤的刻度与电 压表的刻度有不同特点。请说出不同之 处。于是,他又开始了新的研究。2.(10 分)如图 7-27 所示,是王燕同学连接的测电阻 Rx 的电路。(1)电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打一个叉,并画出正确的连线。(2)在方框中根据改正后的电路画出电路图。图 7-26 图 7-27(3)实验中测出了如下表所示的数据,其中第 3 次测量时电流表的表盘如图 7-28 所示,请你读出电 流值填在表格中。电阻测量值 Rx= Ω。次数 电压(V)电流(A)第1 次 2.5 1.3 第2 次 3.0 1.5 第3 次 3.5 四. 应用创新题(13 分)图 7-28 1.(4 分在图 7-29 所示电路的适当位置,标出表示电压表和电流表的符号,并用“+”或“-”标明 正、负接线柱。L R 图 7-29 12 3.(6 分)图 7-30 中 S 是一个单刀双掷开关,刀扳到右边时 a、b 两接线柱连通,刀扳到左边时,a、c 两个接线柱连通。图中标有 G 的是电动机的符号。请把图中的这些符号连成电路图。使开关扳 到左右两边时电动机各用一个电源供电,而且流过电动机的电流方向相反从而使其转动方向相反。S 图 7-30 五.计算题(17 分)1. 分)有一个灯泡,它的电阻是 15Ω,把灯泡两端加 6V 电压时,灯泡能正常工作。如果把(8 灯泡接在 7.5V 的电源上,仍使灯泡正常发光,应给灯泡串联一个多大的电阻? 2. 分)如图 7-31 所示的电路,R1=30Ω,R2=10Ω,开关 S 闭合后,电流表 A 的示数为 0.4A,(9 求电源电压、通过 R2 的电流和干路中的电流。13 图 7-31