第十七章 欧姆定律
考点分考查频率 考点内容 布 1.电流★★★★ 1.通过实验探究电流、电压和电本章内容常考:探究电流与电压电阻的关系 2.欧姆★★★★ 定律 3. 电阻★★★★ 的测量 4. 欧姆★★★★定律在★ 串并联电路中的应用
知识点一:探究电流与电压和电阻的关系
1.探究电流与电压和电阻的关系电路图:如图所示。
阻的关系。 与电压电阻的关系、根据测量2.理解欧姆定律,并能进行简单欧姆定律进行计算、计算。3.会用伏安法测电阻。 电阻,2019年会出现利用欧姆定律公式计算题、测量电阻的实验、探究电流与电压电阻的关系实验,分值约8分。 命题趋势
2.实验方法:控制变量法。
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(1)研究电流与电压关系:控制电阻不变,改变电阻两端电压进行实验。 (2)研究电流与电阻关系:控制电阻两端电压不变,改变电阻进行实验。 3.滑动变阻器的作用 (1)保护电路;
(2)在研究电流与电阻关系时,控制电阻两端电压不变;在研究电流与电压关系时,改变电阻两端电压。 知识点二:欧姆定律
1. 欧姆定律内容:导体中的电流,跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比。
I=UR。
2. 欧姆定律表达式:3. 欧姆定律理解
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系,即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。 ①如图甲所示的是__电阻一定时电流与电压的关系。 ②如图乙所示的是__电压一定时电流与电阻的关系。
4.使用欧姆定律公式的注意事项: (1)同体性,即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性,即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R (3)统一性,即单位要统一,I、U、R的单位分别是 A、 V、 Ω
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5.串联电路和并联电路比较
串联电路 并联电路 电路图 电流 电压 I=I1=I2 U=U1+U2 等效电阻 多个电阻串联相当于增加了导体的长度,总电阻大于任一个串联导体的电阻 电阻 电流、电压的分配与电阻的关系 6.电路计算的一般思路:
(1)四个弄清:①用电器的连接方式;②各电表分别测哪个元件的电学量;③滑动变阻器接入电路的部分;④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号,数据和未知量的符号。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。 (4)根据电路特点及相关公式比例关系或列方程求解。
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I=I1+I2 U=U1=U2 多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小 111R=R1+R2 I1R2I2=R1或I1R1=I2R2… R=R1+R2 U1R1U1R1U2=R2,U=R…
易错点1 在叙述电流与电压、电阻关系的结论时,易忽略条件“在电压一定“或在”电阻一定”,颠倒三者的因果关系。
典例1:(2019?金华)用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”,电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V“,滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“,电源电压3伏恒定不变,在AB间分别接入阻值不同的电阻R,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持2伏不变,读出电流表示数并记录。
实验组次 电阻R/欧 电流I/安 1 5 0.4 2 10 0.2 3 20 0.1
(1)分析表中数据,可得出的实验结论是_______________________________;
(2)为了使实验结论更可靠,控制AB间电压2伏不变,再多测几组数据,AB间允许接入电阻R的取值范围是___________欧。
【错解】(1)导体的电阻与导体中的电流成反比;(2)3.33~100。理由:不理解意思造成叙述颠倒。
【析错】(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(2)电路中电流最大时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,根据欧姆定律求出电路中的定值电阻的最小值;电阻,利用电阻的串联求出变阻器接入电路中的最小阻值。滑动变阻器的最大电阻为50Ω,当滑动变阻器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大,根据欧姆定律求出此时电路中的电流,根据R?U算出定值电阻的最大值。 I【正解】(1)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(2)
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3.33~100。理由:(1)根据表中数据知:电流与电阻的乘积都为5Ω×0.4A=10Ω×0.2A=20Ω×0.1A=2V,故可以得出:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比;(2)因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,所以,为了保证电路的安全,电路中的最大电流为0.6A,此时定值电阻和滑动变阻器接入电路中的电阻都最小,根据欧姆定律可得,此时电路中的定值电阻最小为:
R小?U2V??3.33?;因为滑动变阻器的最大电阻为50Ω,当滑动变阻I0.6A器的电阻最大时,定值电阻阻值也最大;此时电流的电流为:
I??U滑3V?2VU2V ?100?。??0.02A;定值电阻的最大值为:R大??I?0.02AR滑50?11111
易错点2 在计算并联电路的总电阻时,常将=+误认为R=+
RR1R2R1R2 典例2:(2019?乐山)一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后的电阻值为( ) A.2R B.R C.
RR D. 24【错解】无答案,理由:因电阻R1=3Ω的导体与电阻为R2的导体串联后总电阻为9Ω,所以R2=9Ω-3Ω=6Ω,所以R1与R2并联后总电阻
R?11111???=?,故无作案.. R1R23?6?2【析错】不考虑温度影响,在导体材料一定时,电阻与长度成正比,与横截面积成反比。
【正解】选D,理由:一根粗细均匀,电阻值为R电阻丝截成长度相等的
1,再把得到的两段并联起来使用,横截211面积变为原来的2倍,所以阻值变为原来的,即R。故选D。 44两段,则每段长度变为原来的易错点3 在应用欧姆定律进行计算时,根据电表的量程确定变阻器应接入的阻值范围易出错。
典例3:(2019?山西模拟)图甲是某电子秤的原理示意图,R1的阻值为100Ω,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系如图乙所示,电源电压为6V 保持不变,则( )
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