7科学研究欧姆定律

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1、第七讲科学研究欧姆定律教学目标会使用电流表、电压表、变阻器；理解串联和并联电路；掌握欧姆定律。培养学生的归纳整理能力，应用物理知识解决实际问题的能力以及探究、创新的能力。根据已有的知识猜测未知的知识。教学重点及相应策略 19世纪的德国物理学家欧姆得出了欧姆定律：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。公式：I=伏安法测电阻：利用电压表和电流表测定电阻的方法叫伏安法测电阻。教学难点及相应策略重点是欧姆定律的应用。教学方法建议在复习知识点时强调易错点，举一反三，相似的知识点可以对比法讲解。选题程度及数量课堂精讲例题搭配课堂训练题课后作业A类（ 2 ）道（ 2 ）道（ 6 ）道B类

2、（ 3 ）道（ 3 ）道（ 10）道C类（ 1 ）道（ 1 ）道（ 6 ）道 欧姆定律 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。表达式： I=应用：用电压表、电流表测电阻；安全用电重点点拨： I、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 、 同一导体（即R不变），则I与U 成正比RSL 同一电源（即U不变），则I 与R成反比。 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 是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由给出，即R 与U、I的比值有关，但R与外加电压

3、U 和通过电流I等因素无关。说明：上面的知识点没有详细描述，可以在教学中以提问的方式给学生复习。1. 欧姆定律可以用来解决哪些问题？第一：可以用来求导体中的电流大小。第二：可以计算导体两端应该加多大电压。第三：可以用伏安法测定导体的电阻。2. 解电学题的基本思路认真审题，根据题意画出电路图；在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角码）；选择合适的公式或规律进行求解。3. 欧姆定律的理解理解：电阻的大小与它两端的电压和通过它的电流没有关系，电阻是导体本身的一种属性。4. 欧姆定律的作用 这三个物理量知道任意两个就可以通过公式计算出第三个物理量。开关状态影响电路情况【典型例题1】用伏安法测电阻的实

4、验中，(1)实验原理是_。实验中用_改变待测电阻两端的电压，连接电路时，开关应_，滑动变阻器的滑片应放在_。(2) 图71所示是某同学设计的电路图，其中有三处明显错误，它们是： _；_； _。(3)若某次实验中电流表和电压表的示数如图72所示，则电压U=_，电流I =_，电阻R=_。 图71 图72解析：这是一道考查伏安法测电阻的题目。涉及仪器的使用、电路的连接等。(1)实验原理是欧姆定律，实验中要多次测量，改变待测电阻两端电压用滑动变阻器，滑动变阻器滑片应放在阻值最大端，这是为了保护电路。(2)寻找错误应看仪器位置、连接是否正确。电压表和电流表的正确使用常是重点。从图中看三处错误分别是电流表

5、与电阻并联了，电压表与电阻串联了，电压表接线柱接法错误。(3)读数时应注意电流表、电压表的量程。答案：(1)欧姆定律 滑动变阻器 断开 阻值最大端 (2)电流表与待测电阻并联了 电压表与待测电阻串联了 电压表正、负接线柱接反了 (3)2.5V 0.5A 5VARxR图73点拨：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=3、电路图： 如图7-3所示4、步骤：根据电路图连接实物。连接实物时，必须注意 开关应断开变阻（“一上一下” ）滑动变阻器阻值最大（“滑片远离接线柱” ）“+”

6、接线柱流入，“-”接线柱流出串联在电路中电流表量程选择：算最大电流I=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 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。算出三次Rx的值，求出平均值。整理器材。方法提炼：熟练伏安法测电阻的方法。1.在测量额定电压为2.5V的小灯泡工作时的电阻实验中：（1）在连接电路时开关应。（2）晓明同学连接完电路后，闭合开关，发现电压表向右偏转，而电流表指针向零刻度的左边偏转，造成这一现象的原因是。（3）晓明同学排除故障后连接成了如图74所示的电路，闭合开关，发现灯泡较暗，为了让小灯泡正常发

7、光，应将滑动变阻器的滑片向端（选填“左”或“右”）移动。（4）当小灯泡正常发光时，电流表指针如图乙所示，则通过灯泡的电流是A，小灯泡正常工作时的电阻是。（结果保留一位小数） 图74解析：在连接电路时，开关应断开，防止在连接电路时短路烧坏电流表和电源；电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反了；灯泡较暗，说明变阻器接入电路电阻过大，导致灯泡两端的电压过小，因此应将滑动变阻器的滑片向左移动；从连接的电路可知，当灯泡正常发光时，电流表的示数为0.26A，根据欧姆定律导出式RU/I知电阻为R2.5V/0.26A=9.6。答案:（1）断开（2）电流表接线柱接反了（3）左（4）0.26；9.6小结：

8、在伏安法测量定值电阻时，需要多次测量求平均值；而在测量小灯泡的电阻时，则只能测量某一电压下的电阻，不能求平均值。并联电路特点图75【典型例题2】如图75所示的电路中，电阻R1的阻值为10。闭合电键S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A.求(1)通过电阻R2的电流.(2)电源电压.(3)电阻R2的阻值。解析：并联电路各支路电压相等，电流A1测量的是R1这条支路的电流， 运用欧姆定律的变形公式可以求出电压答案：0.2 A ,6,3V,方法提炼：并联电路各支路电压相等。2.如图76所示，巳知电源电压为6V，电阻R1为10。闭合开关S后，电流表示数为1A，通过R2的电流等于_A。 图

9、76解析：并联电路，电流表测干路电流。答案：0.4小结 并联电路各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和滑动变阻器变化引起电表的变化【典型例题3】如图77所示，电路中的甲、乙两只灯泡都在发光，闭合开关S，把滑动变阻器的滑片P向a端滑动时（设电源电压不变，灯丝电阻保持不变），则A甲、乙两灯都变亮B甲灯变亮，乙灯变暗图77C电压表示数变大D电流表示数变大 解析：串联电路各用电器是分压的，电阻越小分担的电压越小电路中的电流就越大，灯泡就越亮答案：A、 D 方法提炼：串联电路中电阻越小，电流越大，该电阻分担的电压也越小。3如图78所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器的滑动触头P向D端移动时，电流

10、表的示数 ，电压表的示数 （填“变大”、“变小”或“不变”）. 图78解析：串联电路电阻变大，电流变小，总电压不变答案：变小，不变小结：串联电路中电阻变小，电流变大，该电阻两端的电压变小，总电压不变。电表的使用规则图79【典型例题4】如图79，L是灯泡，且两灯均正常发光，“”处可以连接电流表、电压表测量电路中的电流、电压，以下说法中正确的是Aa为电流表，b为电压表，c为电流表Ba为电压表，b为电压表，c为电流表Ca为电流表，b为电流表，c为电压表Da为电流表，b为电流表，c为电流表解析：电流变电阻比较小在电路中相当于空导线，电压变电阻特别大在电路中相当于开路。答案：B方法提炼：电流变电阻比较小

11、在电路中相当于空导线，电压变电阻特别大在电路中相当于开路。4.小明同学为了探究串、并联电路中电流、电压的变化特点，他按照图710所示电路图连接实验电路。实验过程中，保持电源两端电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头从中点向右移动，由此引起三块电表示数的变化情况是（ ）A若表1为电压表，表2、表3为电流表，则表1示数不变，表2示数变大，表3示数变大 B若表1为电压表，表2、表3为电流表，则表1示数不变，表2示数变小，表3示数不变C若表1为电流表，表2、表3为电压表，则表1、表2示数均不变，表3示数变小 D若表1为电流表，表2、表3为电压表，则表1、表2示数均变小，表3示数不变解析：电流表电

12、阻比较小，在电路中相当于导线，电压表电阻特别大，在电路中相当于开路，结合串并联电路各物理量之间的关系即可解答。答案：B、D小结：电流表电阻比较小，在电路中相当于导线，电压表电阻特别大，在电路中相当于开路，所以电流表要串联在电路中，电压表要并联在电路中。电压电阻电流之间的关系【典型例题5】小明同学利用如图711所示的电路，探究保持电压不变时，电流跟电阻的关系，得到的数据如下表。电阻R/5610152030电流I/A0605030201501(1)分析表中的数据，可以得出的结论是： 。(2)滑动变阻器R在此实验中的主要作用是： 。图711解析：根据表中数据可知电阻与电流乘积是一定的，电阻越大电流越

13、小。答案：(1)电压不变时，导体中的电流与电阻成反比(2)调整R的阻值，使R两端电压保持不变图711方法提炼：电压一定时，电流与电阻成反比。图712 图7135.利用如图712所示电路，在研究通过导体的电流跟电阻的关系时，要保持导体两端电压不变。实验中，不断改变Rx的阻值，调节滑动变阻器使伏特表示数保持不变，得到了I与 R的关系图像，如图713所示。由图像可以得出的结论是 ；此次实验中，伏特表的示数始终保持 V不变。解析：观察图像电流与电阻乘积一定，成反比例关系答案：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比 2.5 图711 小结：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，电阻一定时电

14、流与电压成正比。看图提取信息【典型例题6】姚江对加在定值电阻R1、R2两端的电压U和通过电阻的电流I分别进行测量，并根据测量数据绘制了图线如图714所示，如图可知R1_R2。（填：“大于”、“小于”或“等于”） 图714解析：根据U-I图可以分别求出他们的电阻再进行比较。答案：大于方法提炼：电流一定时，电压越大则电阻越大，电压一定时电流越大电阻越小。图7-156某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出了如图715所示的一个图像，下列结论与图像相符的是（）A电阻一定时，电流随着电压的增大而增大B电阻一定时，电压随着电流的增大而增大C电压一定时，电流随着电阻的增大而减小D电压

15、一定时，电阻随着电流的增大而减小解析：反比例函数，电压一定时电流与电阻成反比答案：C小结：看图识别电压电阻电流之间的关系。A类试题一、选择题关于公式R=，下列说法正确的是 （ ）A导体的电阻与导体两端的电压成正比B导体的电阻与通过导体的电流成反比C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D导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是 （ ）A改变电路中的电流 B改变被测电阻两端的电压C改变被测电阻的阻值 D保护电路二、填空题3.如图716所示，巳知电源电压为6V，电阻R1为10。闭合开关S后，电流表示数为1A，通过R2的

16、电流等于_A。 图716 图7174.如图717所示，已知电阻R12 R2，R35 R2，开关都断开时，通过A点的电流为0.2A，则开关都闭合时，通过A点的电流为 A。三、实验探究题5.现在手头有一个阻值为40的定值电阻，一个电压约为35V的电源。一个量程只有00.6A的电流表，一个最大阻值约为100的滑动变阻器，请设计实验，比较精确地测量一个阻值约为55左右的待测电阻的阻值，要求：（1）画出电路图。（2）写出实验步骤及标明需要测量哪些物理量。（3）用这些测量量，导出待测电阻的表达式。（可以重复组合电路）四、计算6如图718甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为R1=40，电源电压及灯L的电阻保持

17、不变。当滑片滑到b端时，将S1、S2均闭合，电流表A1、A2的示数分别为如图23乙、丙所示；当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时，电流表A1的示数为0.4A，求：(1)电源的电压； (2)R2的电阻；(3)灯L的电阻 图718B类试题一、选择题7在图719所示的电路图中，所在位置是电压表和电流表，请在其中填入字母V和A，使两灯并联。图720图719 8.在图720中所示的电路中，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电压表、电流表示数的变化情况是（ ）A. 电流表和电压表的示数都变大 B. 电流表和电压表的示数都变小C. 电流表的示数变小，电压表的示数变大 D. 电流表的示数变大

18、，电压表的示数变小9，如图7-21所示，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，示数之比U甲：U乙=3：2，当开关S断开，甲、乙两表都是电流表时，则两表的示数之比I甲：I乙为 （ ）A. 2：1 B. 3：1 C. 2：3 D. 1：3图7-22图7-23图7-2110，如图7-22所示， 电路中的电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片由图中位置向a点移动时，电表V1、V2、A的示数变化正确的是 （ ）AV1减小，V2减小，A增大 BV1增大，V2减小，A增大CV1增大，V2减小，A减小 DV1减小，V2增大，A减小11如图7-23所示的电路，电源电压不变，当开关S闭合后，移动滑片P，改变滑动变阻器

19、接入电路的阻值，使电压表的示数从6V变化到2V，同时观察到电流表的示数从0.5A变化到1A定值电阻R0阻值和电源电压分别为 （ ）A4 8V B6 12V C8 10V D16 10V二、填空题12.)把阻值分别为R1、R2的两个定值电阻串联在一个电压不变的电源上时，R1两端的电压为U1。将它们并联在该电源上时，通过R1的电流I1_。13.如图724所示电路图中，电源电压不变。开关S闭合前，R2两端电压为U2，开关S闭合后，R2两端电压为U2，比较可知，U2 _U2（填：“大于”、“小于”或“等于”）。 图724 三、实验探究题14.小阳同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9左右），电

20、源选用两节干电池。（1）按图725(甲)所示电路图，将图725(乙)中的电流表用笔画线正确连入电路。（2）该同学检查电路连接正确，闭合开关后，可是无论怎样移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数，电压表示数总是3V不变，你认为发生故障的原因可能是 。（3）清除故障后，小阳将滑片P向左移动时，电压表的示数将 （填“增大”、“减小”或“不变”）。当滑片P滑到某一位置时，电流表和电压表的示数如图725(丙)所示，由此可知电流表的量程是 ，电流表的示数是 A，电压表的示数是 V，电阻R1的阻值为 。为了得到比较准确的电阻值，用现有的实验器材，你认为应该怎样减小实验的误差： 。 图72515.实验桌上有如下

21、实验器材：同种材料制成的长度相同、不同横截面积（粗细均匀）的导体若干，符合实验要求的电源一个、滑动变阻器一个、电流表和电压表各一只、开关一个、导线若干。科技小组的同学们猜想：在电压一定时，通过这些导体的电流可能与它们的横截面积成正比为了验证以上猜想，请你从实验桌上选择适当器材，画出实验电路图，并写出实验步骤。16.实验桌上有如下器材：符合实验要求的电源一个、电流表和电压表各一只、滑动变阻器一个、单刀单掷开关一个、各种阻值已知的定值电阻和导线若干。要求从实验桌上选择适当器材，在实验过程中不能拆改电流表的接线，请设计一个实验证明：“在电阻两端电压保持不变时，通过电阻的电流与该电阻阻值成反比”。请画

22、出实验电路图，并写出实验步骤C类试题一、填空题17. 图726为自制的握力计的原理示意图，将滑动变阻器R1的金属滑片与三股弹簧相连，弹簧的另一端通过保护电阻R2接在电源的负极，手握测力计，当力在0500N范围变化时，可使R1接入电路的电阻值在515范围内变化。已知R2=5，电源两端电压为 6 V 且恒定不变（弹簧电阻可以忽略）。那么当握力达到最大值时，电流表的示数为_A。 图72618. 图727表示一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表（由电流表改装而成）指针所指的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。（1）当油箱向外输油时，R接入电路的电阻_；油量

23、 表的示数_（填“变大”、“变小”或“不变”）。（2）若图中电源电压为24V，电流表的量程为00.6A，滑动变 阻器的最大阻值为80W。为了保证电流表不超量程，保护电阻R的最小阻值应为_W。图727二、实验探究题19.在如图728所示电路中，连接一根导线（用笔画线代替），使得闭合开关后，滑动变阻器滑片向左移动时小灯泡变亮。 图72820.如图729（甲）所示，是用伏安法测定未知电阻RX的实验电路实物图。（1）小文同学连接好实验电路，检查连接无误后闭合开关，发现电流表无示数，而电压表的示数接近电源电压。请你判断电路中出现的故障可能是以下情况中的： 。（A）滑动变阻器短路 （B）待测电阻RX断路（

24、C）待测电阻RX短路 （D）电流表接线柱断路（2）排除故障后，闭合开关S1，调节滑动变阻器观察到电表的读数如图22（乙）所示，则I = A，RX = 。 （甲） （乙） 图729（3）若在图729（甲）的实验器材中缺少电压表和滑动变阻器，但有一只已知阻值为R0的电阻和开关S2 。请在右边方框中设计另一种测定未知电阻RX的实验电路图，并写出待测电阻的表达式RX= 。（用I0表示通过R0的电流；IX表示通过RX的电流；I表示总电流）21.小丽和小华在做“用电流表和电压表测电阻”的实验。（1）请你帮助他们在实物连接图730中，用笔画线代替导线将实物图连线补充完整。（2）当小丽完成电路连接后准备闭合开

25、关时，同伴小华提醒她电路还有一处不妥当，你认为是： 。（3）在某次测量中电流表示数如图731所示，则 A。（4）在实验过程中，小丽突然发现电流表没有示数，而电压表有示数，且接近于电源电压，则故障可能是：。（5）小丽还准备探究“电阻并联时总电阻与各支路电阻的关系”。她选择使用符合实验要求的电源一个、10定值电阻一个、电阻箱()一个、电流表和电压表各一只、电键一个、导线若干。请你利用以上器材，在下面的方框中为她设计一个实验电路图。 图730 图731（6）小华将实验数据填入表中，分析表中数据，得出：。小华还发现：并联总电阻比各支路电阻都要小；你通过分析还能发现 。实验次数12345R1/10101

26、01010R2 /110100100010000R并/0.915.009.099.909.99三、计算22.如图732是一种测定风作用力的仪器示意图，质量m0.8kg金属球用质量很轻的细金属丝OP（电阻忽略不计）悬于O点。AB为一根水平放置的电阻丝，它与金属丝始终保持良好接触，是电路保护电阻，已知AB=10cm，且单位长电阻，OA=5cm，无风时细金属丝自然下垂在A点，与电阻丝接触，这时电流表示数为0.5A，有风时细金属丝将发生偏转，已知偏角与风力F满足（g取 10N/kg），求：（1）电源电压为多少？（2）如果电流表示数在增大，则风力如何变化？简要说明理由。（3）如将电流表面盘刻度改成风力刻

27、度，那么在1.0A刻度处应标上多少牛的刻度？A类试题1.D2.C3.0.4 4. 0.6 5. （1）电路图省略（2）步骤：按图连接电路闭合开关，调节R”为适当值，此时电流表示数为。保持R”不变，断开开关，将电流表改接在支路上。闭合开关，电流表示数。（3）计算：被测电阻6.12V 20 20B类试题7. 8.C9.D10.C11.C 12. 13.小于14.（1）如图所示（2）R1处断路（3）增大；00.6A ；0.2 ；2 ；10；多次测量取平均值 15 按电路图，将横截面积为S1的导体接入电路；电路图：步骤：闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数为一定值U，记录电流表示数I1。断开开关S

28、，换横截面积为S2的导体接入电路中，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数仍为U，记录电流表示数I2。重复步骤4次，分别依次记录接入横截面积分为S3、S4、S5、S6的导体时电流表的示数I3、I4、I5、I6。16.（1）如图所示（2）按照如图连接实验电路；闭合开关S，读出电流表的示数I1并记录R1和I1；断开开关S，在ab之间换接另一电阻R2，闭合开关S，改变滑动变阻器电阻，使电压表的示数不变，读出电流表的示数I2并记录R2和I2；仿照步骤，分别测出R3、R4、R5、R6各自对应的电流I3、I4、I5、I6。C类试题17.0.3 18. 变大；变小；40；19.如图所示20.（1）B （3）0.4 5 （3）如图所示21.（1）电路连接如图（1）甲所示。（2）滑动变阻器的阻值为0 ；（或：没有将滑片调到阻值最大处。）（3）0.5（4）待测电阻断路（或：接触不良）（5）电路设计如图（1）乙所示。22. （1）15V（2）若示数增大，则风力增大。（3）12N