歐姆定律教案高中
發(fā)表時(shí)間:2020-09-23動(dòng)態(tài)電路歐姆定律計(jì)算。
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課題動(dòng)態(tài)電路歐姆定律計(jì)算
教學(xué)目標(biāo)
認(rèn)識(shí)變化的電路,準(zhǔn)確找出變化前后兩電路的變化
重點(diǎn)、難點(diǎn)
動(dòng)態(tài)電路的連接方式,動(dòng)態(tài)電路的電阻、電流和電壓
課前導(dǎo)入知識(shí):
在并聯(lián)電路中,新增加一個(gè)支路對(duì)干路中的電流的影響?
知識(shí)點(diǎn)一:伏安法測(cè)電阻中的誤差和非誤差
(1)非誤差:如果用燈泡代替電阻,燈泡兩端的電壓逐漸減小,燈泡逐漸變暗,測(cè)出來(lái)的電阻值是逐漸減小的。顯然,這不是實(shí)驗(yàn)的誤差。這是因?yàn)殡S著燈泡兩端的電壓的減小,燈泡的溫度也隨之降低,溫度越低,鎢絲的電阻越小。因此,利用多次測(cè)量求平均值并不能減少誤差,測(cè)量的數(shù)值會(huì)偏小,不是鎢絲正常工作時(shí)的電阻。
(2)誤差:標(biāo)準(zhǔn)伏安法測(cè)電阻電路中,電流表測(cè)的是電阻和電壓表的總電流,雖然電壓表阻值很大,流過的電流很小,但電流表的示數(shù)總比流過的被測(cè)電阻的電流大,根據(jù)R=U/I可知測(cè)出的數(shù)據(jù)偏小。
例題南京市某中學(xué)九年級(jí)課外興趣組的同學(xué),按照正確的電路圖連接實(shí)物圖做測(cè)定小燈泡的電阻實(shí)驗(yàn)(燈泡標(biāo)有2.5V字樣),在實(shí)驗(yàn)過程中得到了如下的一組U和I的數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)次數(shù)123456
燈兩端U(V)0.51.01.52.02.53.0
電流I(A)0.180.220.260.300.320.34
燈泡發(fā)光情況微亮→逐漸變亮
(1)分析比較表格中的數(shù)據(jù)可以看出.
(2)在燈絲中電流逐漸增大的過程中,燈絲的電阻(填“變大、變小或不變”),
造成這一差異的原因是.
知識(shí)點(diǎn)二:動(dòng)態(tài)電路分析
(1)當(dāng)滑動(dòng)變阻器與定值電阻串聯(lián)時(shí),滑片的移動(dòng)會(huì)引起電流和電壓的變化。定性分析變化的一般思路是:○1知道電源電壓不變;○2根據(jù)滑動(dòng)編組器的變化確定總電阻的變化;○3再由總電阻的變化確定電流的變化;○4根據(jù)電流的變化判斷定值電阻兩端電壓的變化;○5根據(jù)不變的總電壓和定值電阻兩端電壓的變化確定滑動(dòng)變阻器兩端電壓的變化情況。
(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器與定值電阻并聯(lián)時(shí),滑片的運(yùn)動(dòng)只能引起干路和其所在支路的電流和電壓的變化。除短路外,對(duì)其他支路沒有影響。
(3)開關(guān)的閉合和斷開也會(huì)造成電路中的電阻變化,從而引起電流和電壓的變化,分析思路與(1)相同,關(guān)鍵是確定電阻的變化。
【注意】確認(rèn)電路變化前后連接方式和電路中電阻的變化,準(zhǔn)確判斷電壓表測(cè)量的對(duì)象是分析電流電壓變化的關(guān)鍵。
知識(shí)點(diǎn)三:串聯(lián)分壓、并聯(lián)分流
(1)串聯(lián)電路的分壓定律
兩個(gè)電阻R1和R2組成的串聯(lián)電路中,它們兩端的電壓與電阻的關(guān)系滿足:U1:U2=R1:R2
這個(gè)關(guān)系式稱為分壓定律。該關(guān)系式告訴我們,兩個(gè)電阻串聯(lián)時(shí),電阻大的分得電壓多。
(2)關(guān)于并聯(lián)電路的分流定律
兩電阻R1和R2并聯(lián),通過它們的電流與各自電阻的關(guān)系滿足:I1:I2=R2:R1
這個(gè)關(guān)系式稱為分流定律,該關(guān)系式告訴我們,兩個(gè)電阻并聯(lián)后,電阻越大,通過的電流就越小。電流的分配與電阻成反比。
知識(shí)點(diǎn)四:應(yīng)用歐姆定律綜合計(jì)算
(1)必備知識(shí)
○1歐姆定律公式及變形公式
○2串聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn):
○3并聯(lián)電路中電流、電壓和電阻的特點(diǎn)
(2)計(jì)算時(shí)要注意的問題
○1歐姆定律使用于從電源正極到負(fù)極之間的整個(gè)電路或其中某一部分電路,并且是純電阻電路。
○2定律中“通過”的電流I,“兩端”的電壓U及“導(dǎo)體”的電阻R,是針對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體或同一段電路而言,具有對(duì)應(yīng)性。
○3歐姆定律中三個(gè)物理量間有同時(shí)性,即在同一部分電路上,由于開關(guān)的閉合或斷開以及滑動(dòng)變阻器滑片位置的移動(dòng),都將引起電路的變化,因而公式R=U/I中三個(gè)量是同一時(shí)間值。
○4公式中三個(gè)物理量,必須使用國(guó)際單位制中的單位,即電流安培,電壓伏特,電阻歐姆。
隨堂練習(xí):
1、如圖所示電路,電壓U不變,當(dāng)閉合開關(guān)S時(shí),下列判斷正確的是:()
(A)電壓示數(shù)增大,電流表示數(shù)減小
(B)電壓表示數(shù)增大,電流表示數(shù)增大
(C)電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)減小
(D)電壓表示數(shù)減小,電流表示數(shù)增大
2、某同學(xué)連接電路如圖2所示,閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈不亮,為檢查電路故障,他用電壓表進(jìn)行測(cè)量,結(jié)果是UAD=3V,UAB=3V,UBC=0,UCD=0。此電路故障可能是
A、開關(guān)S接觸不良B、電燈L燈絲斷了
C、電燈L短路D、電阻R短路
3、在如圖3所示的電路中,電源電壓為6V。閉合開關(guān)后,電壓表V1的示數(shù)為0,電壓表V2的示數(shù)為6V。此電路的故障可能是(雙選):
A、電阻R1短路B、電阻R1開C、電阻R2短路D、電阻R2開路
4、如圖4所示電路,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)燈L1不亮,L2正常發(fā)光。此電路的故障可能是(單選):
A、開關(guān)S接觸不良B、電燈L1燈絲斷了C、電燈L1短路D、電燈L2短路
5、把一根長(zhǎng)1米、粗細(xì)均勻的電阻絲接在電壓不變的電源兩極上,通過電阻絲的電流強(qiáng)度是1安培,若將此電阻絲對(duì)折起來(lái)后再接到這電源的兩極上,通過電阻絲的總電流強(qiáng)度是()
(A)4安培(B)2安培(C)0.25安培(D)0.5安培
6、如圖所示,R1=4歐姆,R2=R3=8歐姆,電源電壓為6伏特,電流表1、電流表2、電流表3的示數(shù)分別為I1、I2、I3,則I1、I2、I3的大小關(guān)系正確的是()
(A)I1>I2>I3;(B)I1<I2<I3;
(C)I1=I2=I3(D)I1=I2>I3
7、如圖所示,電源電壓不變,R1∶R2=4∶1。當(dāng)K1斷開,K2閉合時(shí),電流表示數(shù)I1。當(dāng)K1、K2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為I2。則I1與I2之比為〔〕
(A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5
8、如圖所示,電源電壓為9伏特,定值電阻R為5歐姆,滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為4歐姆,那么當(dāng)滑動(dòng)片由滑動(dòng)變阻器的a端滑向b端時(shí),電壓表的示數(shù)是()
(A)由0逐漸增大到9伏(B)由0逐漸增大到5伏
(C)由0逐漸增大到4伏(D)由4伏逐漸減小到0
9、把甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下,甲線中的電流大于乙線中的電流,忽略溫度的影響,下列判斷中錯(cuò)誤的是()
A.當(dāng)它們材料、粗細(xì)都相同時(shí),甲線長(zhǎng)乙線短
B.當(dāng)它們材料、長(zhǎng)度都相同時(shí),甲線粗乙線細(xì)
C.當(dāng)它們長(zhǎng)度、粗細(xì)都相同時(shí),兩線的材料一定不同
D.甲、乙兩電阻線的材料、長(zhǎng)短、粗細(xì)不可能完全相同
二、填空題
10如圖所示的電路中,當(dāng)開關(guān)S閉合,S1、S2斷開時(shí),
燈泡_串聯(lián);當(dāng)開關(guān)S,S1、S2均閉合時(shí),燈泡_并聯(lián),此時(shí)電流表測(cè)的是中的電流.
11、如圖11所示,當(dāng)開關(guān)由閉合到斷開時(shí),電壓表和電流表的示數(shù)變化的情況是:A1_________;A2_________;V__________。
12、如圖12所示電路,電源電壓不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路的總電阻將______;電流表A的示數(shù)將_______;電壓表V1的示數(shù)將_______;電壓表V2的示數(shù)將________。
13、如圖13所示電路,電源電壓不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從a端向b端移動(dòng)時(shí),A表的示數(shù)將______;V表的示數(shù)將______。
三、連圖題
14、按照?qǐng)D14甲、乙電路圖,將對(duì)應(yīng)右圖各實(shí)物元件連接起來(lái)。
四、實(shí)驗(yàn)題
15、用伏安法測(cè)定一只電阻的阻值,現(xiàn)給你一塊電壓表、一塊電流表、一個(gè)電池組、滑動(dòng)變阻器和開關(guān)各一個(gè),未知阻值的電阻一只、導(dǎo)線若干。
(1)實(shí)驗(yàn)的原理是____________________;
(2)在右邊的方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖(標(biāo)出電表的“+”、“--”接線柱)。
(3)在實(shí)驗(yàn)中電流表用0~0.6A量程、電壓表用0~15V量程。根據(jù)你畫的電路圖,以筆畫線代替導(dǎo)線,將下面圖16中所給的實(shí)驗(yàn)器材連接起來(lái)(導(dǎo)線不要交叉)。
(4)在這次實(shí)驗(yàn)中,電流表和電壓表的指示位置如圖17所示,那么未知電阻Rx中的電流是______A,Rx兩端的電壓是__________V,Rx的阻值是___________Ω。
五、計(jì)算題
16、如圖18所示電路,R1=7Ω,R2=3Ω,當(dāng)S閉合時(shí),電壓表的示數(shù)為21V,當(dāng)S斷開時(shí),電壓表的示數(shù)為14V。求R3的阻值。
17.如圖114所示電路,已知R1=2歐姆,R2=4歐姆,U1=2伏特,求(1)通過R1的電流強(qiáng)度I1;(2)R2兩端的電壓U2。
18.在圖115的電路里,安培表的示數(shù)是0.3安培,如果小燈泡L的電阻是10歐姆,整個(gè)電路里的電阻是30歐姆。求:
(1)小燈泡L兩端的電壓;
(2)滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻;
(3)伏特表的示數(shù)。
19.如圖106所示,已知電阻R1=6歐姆,通過R2的電流強(qiáng)度I2=0.5安培,通過R1和R2的電流強(qiáng)度之比為I1:I2=2:3求R2的阻值和總電壓U。
20.如圖104所示,電源電壓為8伏特,電阻R1=4R2,安培表的示數(shù)為0.2安培;求電阻R1和R2的電阻值各為多少歐姆?
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1.初步認(rèn)識(shí)并能正確地進(jìn)行2.會(huì)利用歐姆定律進(jìn)行串、并聯(lián)電路分析與計(jì)算。教學(xué)重點(diǎn)歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的正確。
根據(jù)串聯(lián)電路中電流的關(guān)系可得知:在串聯(lián)電路中電流處處相等
由I1=I2得
經(jīng)過變形后得:
2.并聯(lián)電路的分流公式
根據(jù)并聯(lián)電路中電壓的關(guān)系可知并聯(lián)電路中各支路電壓相等且都等于干路電壓
由U1=U2
所以
經(jīng)過變形后可得:
【典型例題】如圖所示,電源電壓恒定。閉合開關(guān)S1、S2,電壓表示數(shù)為9V,電流表示數(shù)為1.5A;斷開開關(guān)S2,電壓表示數(shù)為6V。則R1和R2的阻值分別為()
A、6Ω2ΩB、6Ω3Ω
C、4Ω2ΩD、4Ω3Ω
【答案】B
【解析】
閉合開關(guān)S1、S2,電路中R2短路,只有R1連入電路,電源電壓U=9V,所以
R1=9V/1.5A=6Ω;斷開開關(guān)S2,R1、R2串聯(lián),電壓表測(cè)R1兩端電壓,U1=6V,則U2=9V-6V=3V,由于R1:R2=U1:U2=6V:3V=2:1,所以R2=3Ω,故選B。
【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖所示的電路中,R1:R2=3:5,那么通過R1和R2的電流之比I1:I2=,電壓表的示數(shù)之比U1:U2=。
【答案】1:1;3:8
【解析】
圖中R1、R2串聯(lián),所以I1=I2;
電壓表V1測(cè)R1兩端的電壓,U1=I1R1,電壓表V2測(cè)串聯(lián)電路的總電壓,
U2=I(R1+R2),
所以U1:U2=R1:(R1+R2)=3:8。
【針對(duì)訓(xùn)練2】如圖所示,當(dāng)開關(guān)S斷開和閉合時(shí),電流表示數(shù)之比是1:4,則電阻R1和R2之比是()
A、1:4B、4:1
C、3:1D、2:3
【答案】C
【解析】
當(dāng)S斷開時(shí),電流表測(cè)量通過R2的電流;開關(guān)S閉合時(shí),R1與R2并聯(lián)。因R2兩端電壓不變,故通過R2的電流不變,而電流表示數(shù)之比為1:4,故通過R2的電流與通過R1的電流之比為1:3;由并聯(lián)電路分流公式得,R1與R2的電阻之比為3:1.
知識(shí)點(diǎn)二:電路故障分析
1.故障現(xiàn)象
電路中常見的故障為斷路和短路,在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中,故障現(xiàn)象如下所示:
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電路圖
斷路
兩燈都不亮,電流表無(wú)示數(shù)
一盞燈不發(fā)光
短路
一盞燈不發(fā)光
兩盞燈都不亮,電源燒毀
其中,最常見的故障為串聯(lián)電路的斷路故障,發(fā)生斷路時(shí),可以用導(dǎo)線、電流表或電壓表并聯(lián)在任一燈泡的兩端,根據(jù)現(xiàn)象即可判斷斷路位置:
2.判斷串聯(lián)電路斷路的方法:
導(dǎo)線
電流表
電壓表
現(xiàn)象
L2發(fā)光
L2不發(fā)光
L2發(fā)光,電流表有示數(shù)
L2不發(fā)光,電流表無(wú)示數(shù)
兩燈均不亮,電壓表有示數(shù)
兩燈均不亮,電壓表有示數(shù)
故障
L1斷路
L2斷路
L1斷路
L2斷路
L1斷路
L2斷路
【典型例題】如圖所示電路,電源電壓為12V,閉合開關(guān)S,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片P,小燈泡始終不亮,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)為12V,則電路發(fā)生的故障可能是
A.開關(guān)接觸不良B.電流表斷路
C.滑動(dòng)變阻器斷路D.燈泡斷路
如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。電路出現(xiàn)了斷路故障,故障可能發(fā)生在電阻R1、R2處,當(dāng)電鍵S由斷開到閉合時(shí),電表示數(shù)一定不變;電表示數(shù)可能變大。
A1、V、A2
【解析】
試題分析:如圖是一個(gè)串聯(lián)電路,電源電壓不變,電路斷路,各表示數(shù)為零,當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)A1的示數(shù)一定不變還為零。如果左邊的電阻斷路,開關(guān)閉合電流表A2和電壓表的示數(shù)變大。
知識(shí)點(diǎn)三:動(dòng)態(tài)電路分析
1.在串聯(lián)電路中,一個(gè)電阻增大,它分得的電壓也增大
2.在并聯(lián)電路中,一條支路的電阻變化,不影響其他支路的電流
3.任何電路,一個(gè)電阻增大,總電阻就增大
4.參加并聯(lián)的支路越多,總電阻越小
【典型例題】如圖所示的電路中,電源電壓不變,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)時(shí)()
A.電流表A1的示數(shù)減小,A的示數(shù)減小
B.電流表A1的示數(shù)不變,A的示數(shù)增大
C.電流表A1的示數(shù)不變,A的示數(shù)減小
D.電流表A1的示數(shù)增大,A的示數(shù)增大
【答案】
【解析】
試題分析:由電路圖可知,定值電阻和滑動(dòng)變阻器并聯(lián)在電源的兩端,電流表A測(cè)量干路電流,電流表A1測(cè)量R支路電流,滑動(dòng)變阻器滑片P向左滑動(dòng)過程中,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,通過滑動(dòng)變阻器的電流變大;又因?yàn)椴⒙?lián)電路各支路互不影響,因此故電流表A1的示數(shù)不變,由于干路電流等于支路電流之和,因此A的示數(shù)增大.故選B.圖所示的電路中,電源兩端的電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移,下列說(shuō)法中正確的是
A.電流表A的示數(shù)變小
B.電壓表Vl的示數(shù)不變
C.電壓表V2的示數(shù)變大
D.電壓表Vl與電壓表V2的示數(shù)之和保持不變
【答案】
【解析】
試題分析:Vl測(cè)量的是電阻Rl兩端的電壓,電壓表V2測(cè)量的是電阻R2兩端的電壓。電源兩端的電壓保持不變,閉合開關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移,l兩端的電壓也會(huì)變小,電阻R2兩端的電壓變大,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知電壓表Vl與電壓表V2的示數(shù)之和保持不變
二、總結(jié)梳理,內(nèi)化目標(biāo)
一、歐姆定律在串聯(lián)應(yīng)用
歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1.理解歐姆定律的內(nèi)容,記住歐姆定律的公式,并能利用歐姆定律進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算;
2.能根據(jù)歐姆定律以及電路的特點(diǎn),導(dǎo)出串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。
二、過程與方法
1、通過本節(jié)的計(jì)算,學(xué)會(huì)解答計(jì)算題的一般方法,培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力。
2、了解等效電阻的含義,了解等效的研究方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀
1、激發(fā)學(xué)生認(rèn)識(shí)串、并聯(lián)電路中電阻關(guān)系的興趣。
2、通過對(duì)歐姆生平的介紹,學(xué)習(xí)科學(xué)家獻(xiàn)身科學(xué),勇于探求真理的精神,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和探索未知世界的熱情。
【教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)】
1.重點(diǎn):歐姆定律的內(nèi)容和公式;
2.難點(diǎn):正確理解歐姆定律的內(nèi)容;弄清變形公式的含義。
【教學(xué)用具】
實(shí)物投影儀,課件,試電筆。
【教材分析和教學(xué)建議】
本節(jié)是承接第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在授課時(shí)有以下幾點(diǎn)要注意:
注意歐姆定定律的文字?jǐn)⑹龊蛿?shù)學(xué)表達(dá)式之間的過渡,文字?jǐn)⑹龅贸龊?,要啟發(fā)學(xué)生得出表達(dá)式。
還要強(qiáng)調(diào)歐姆定律的同一性,系同一時(shí)刻發(fā)生在同一導(dǎo)體的三個(gè)量之間的數(shù)量關(guān)系。
教會(huì)學(xué)生注意公式中各量的單位要統(tǒng)一,要學(xué)生熟悉公式的變形,由學(xué)生獨(dú)立完成。
結(jié)合教學(xué)內(nèi)容,簡(jiǎn)介歐姆定律的發(fā)現(xiàn)史,以突出歐姆當(dāng)時(shí)研究的背景和歐姆定律發(fā)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的推動(dòng)作用。強(qiáng)調(diào)科學(xué)攻關(guān)的艱巨性,科學(xué)方法的重要性,科學(xué)精神的可貴性。
本章教材其實(shí)已經(jīng)把本節(jié)知識(shí)內(nèi)容分散在各節(jié)教材中,教學(xué)要求也不高,這樣處理有利于降低教學(xué)難點(diǎn)。重點(diǎn)是綜合運(yùn)用歐姆定律和串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的電流、電壓、電阻規(guī)律,靈活地解決簡(jiǎn)單電路問題。難點(diǎn)是指導(dǎo)學(xué)生利用歐姆定律探索新規(guī)律的內(nèi)容,即探究串、并聯(lián)電路中電阻的關(guān)系。教學(xué)中要注意培養(yǎng)學(xué)生好的解題習(xí)慣,注意加強(qiáng)對(duì)學(xué)生理論思維和定量計(jì)算的指導(dǎo),拓寬學(xué)生的解題思路。盡可能用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì),讓學(xué)生通過思考,設(shè)計(jì)電路,動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)解決問題,從而培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。
另外,對(duì)于串聯(lián)電路的電阻,教材是作為歐姆定律的一個(gè)應(yīng)用,起到幫助學(xué)生對(duì)它進(jìn)一步理解和拓寬思路的作用。通過本節(jié)的教學(xué),應(yīng)使學(xué)生理解串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。現(xiàn)行各類教材都是通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量和理論推導(dǎo)得出電阻串聯(lián)的規(guī)律并用決定導(dǎo)體電阻大小的因素來(lái)幫助理解這個(gè)規(guī)律的。對(duì)于兩個(gè)以上電阻的串聯(lián),本節(jié)的設(shè)計(jì)是提出問題,讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)進(jìn)而推出串聯(lián)電路的總電阻與分電阻的大小關(guān)系。本節(jié)教學(xué)的重點(diǎn)是串聯(lián)電路電阻規(guī)律的理論推導(dǎo)和應(yīng)用,難點(diǎn)是理論推導(dǎo),測(cè)量串聯(lián)電路電阻的實(shí)驗(yàn)是本節(jié)教學(xué)的關(guān)鍵。具體操作時(shí),可以先提問,需要20歐的,只有10歐的怎么辦?是不是可以串聯(lián)?用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究。再指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。最后得出規(guī)律。理論推導(dǎo)可以用閱讀推導(dǎo)的方法進(jìn)行。至于并聯(lián)電路的電阻,可以利用電阻的并聯(lián)即相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積來(lái)幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)并聯(lián)電路電阻的關(guān)系。
【教學(xué)過程】
一、創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
教師實(shí)物投影展示上節(jié)實(shí)驗(yàn)課某小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
師:先請(qǐng)同學(xué)們認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),從表格的數(shù)據(jù)中可得出什么實(shí)驗(yàn)結(jié)論?:
(教師展示、學(xué)生觀察,并引導(dǎo)、歸納得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論)
生1:加在一段導(dǎo)體(電阻不變時(shí))兩端的電壓越大,通過它的電流就會(huì)越大;
或者:在電阻一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
生2:在相同電壓下,導(dǎo)體的電阻越大,流過它的電流就會(huì)越小。
或者:在電壓一定時(shí),通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
師:以上的同學(xué)歸納都得很好,表達(dá)得很準(zhǔn)確,如果將上面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論綜合起來(lái),又可以得到什么結(jié)論?
生:通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
師:同學(xué)們講得非常好,這個(gè)結(jié)論就是我們今天所要學(xué)習(xí)的歐姆定律,今天這節(jié)課,我們還要學(xué)習(xí)該定律的應(yīng)用。
板書:第二節(jié)歐姆定律及其應(yīng)用
二、新課內(nèi)容
1.明確定律內(nèi)容
板書:1、歐姆定律的內(nèi)容——
通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體本身的電阻成反比。
師:同學(xué)們可以根據(jù)其文字內(nèi)容,寫出其數(shù)學(xué)表達(dá)式嗎?
生:I=U/R;師:非常正確。
板書:2、歐姆定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式I=U/R
師:該式子當(dāng)中各個(gè)物理量所使用的單位有無(wú)什么要求呢?
生:有!在公式中電阻的單位是“”;電壓的單位是“V”。如果題目中所給出的單位不是以上的單位,必須先進(jìn)行單位的換算,再代入計(jì)算,最后電流的單位才會(huì)是“A”。
師:你的回答很正確,在使用公式時(shí)應(yīng)該注意公式中各量的單位要統(tǒng)一。
板書:3、公式中各量的單位:電阻——;電壓——V;電流——A
師:或許有些同學(xué)并不明白為什么這個(gè)式子就叫做“歐姆定律”,它原來(lái)是這么的簡(jiǎn)單,一節(jié)課就可以做出來(lái)了,真的是這么簡(jiǎn)單嗎?還是讓我們一起看看有關(guān)的資料吧。(播放教學(xué)資料,全班學(xué)生一起觀看)
課件展示:歐姆定律的建立(教師可提前作適當(dāng)?shù)臏?zhǔn)備)
師:看了以上的資料后,同學(xué)們有什么樣的感想呢?
生1:原來(lái)歐姆定律的發(fā)現(xiàn)要經(jīng)歷那么多人的努力啊
生2:其中包含了很多其他科學(xué)家的研究成果,并非一下就可以得到的
生3:歐姆這個(gè)科學(xué)家真的很堅(jiān)強(qiáng)啊,遇到困難也不放棄;對(duì)別人的誤解也不在乎。
生4:歐姆這個(gè)科學(xué)家很值得我們學(xué)習(xí)?!?br>
師:是啊,同學(xué)們說(shuō)得太對(duì)太精彩了,一切偉大科學(xué)家的成功所靠的都是一種堅(jiān)忍不拔的精神,正是因?yàn)橛辛怂麄冞@樣的科學(xué)家,人類社會(huì)的發(fā)展才會(huì)取得不斷進(jìn)步的文明成果。能有現(xiàn)在這么美好的環(huán)境和機(jī)會(huì),同學(xué)們一定要好好努力,讓我們的人類文化繼續(xù)發(fā)展和發(fā)揚(yáng)下去。
2.歐姆定律應(yīng)用
師:知道了歐姆定律之后,下面我們來(lái)看看它到底能解決什么問題?
例1:通過前面的學(xué)習(xí)我們知道,試電筆內(nèi)必須有一個(gè)阻值很大的電阻,用來(lái)限制流過人體的電流,,該電阻阻值大概是880K,比氖管和人體的電阻大得多,后二者的電阻甚至可以忽略不計(jì),那同學(xué)們算算,使用試電筆時(shí),流過人體的電流大概是多少呢?
師:讀完題目,你們知道要求什么嗎?
生:電流的大小。
師:有什么困難嗎?
生:僅知道電阻值,還不知道電壓有多大?
師:那你們知道,試電筆要插在那一條電線上,氖管才會(huì)發(fā)光?
生:應(yīng)該插在火線上。
師:對(duì),此時(shí)的電壓是多大?
生:家庭電路中火線與地線之間的電壓是220V。
師:好,現(xiàn)在你們就開始計(jì)算一下,看看流過人體的電流是多大。
注意:學(xué)生一邊開始計(jì)算,教師要在黑板上板書示范電學(xué)計(jì)算題的解題過程,以及標(biāo)注和提示解題的規(guī)則:
①據(jù)題意畫圖;②在圖上標(biāo)出相關(guān)的物理量;③答題時(shí)寫出:已知和求解過程、結(jié)果(其中非國(guó)際單位的要先化為國(guó)際單位);(也可以將學(xué)生的解題過程投影出來(lái)評(píng)點(diǎn);最后將答題的規(guī)范投影出來(lái)。)
例2:某實(shí)驗(yàn)中測(cè)得一個(gè)未知電阻的電壓為4.8V,流過的電流是320Ma,求該電阻的阻值。
師:這道題可以直接使用歐姆定律來(lái)解題嗎?
生:不行,題目要求的是電阻,不能直接用公式I=U/R來(lái)計(jì)算,需要將其變形為R=U/I才行。
師:對(duì),下面請(qǐng)同學(xué)們按照剛才老師所要求的答題規(guī)范進(jìn)行練習(xí)。(可以請(qǐng)學(xué)生上黑板進(jìn)行板演;教師隨后作點(diǎn)評(píng)。)(板演和點(diǎn)評(píng)過程省略)
師:通過以上兩題的解答,同學(xué)們有什么體會(huì)?
生:歐姆定律公式當(dāng)中的三個(gè)物理量,只有知道其中的兩個(gè),才能夠求出第三個(gè)。
師:對(duì),而且,公式當(dāng)中的三個(gè)物理量,必須是針對(duì)同一個(gè)導(dǎo)體在同一時(shí)刻的。
師:若是該成求U和R呢?公式應(yīng)該作什么變化?
生:U=IR,R=U/I
師:很好!從公式R=U/I我們可以發(fā)現(xiàn),要想求導(dǎo)體的電阻,只需要使用電壓表和電流表分別測(cè)量出該導(dǎo)體的電壓和電流,就可以求出該導(dǎo)體的阻值了。這種測(cè)量電阻的方法叫做“伏安法”。同學(xué)們要記住它。
師:至于公式R=U/I,能否說(shuō)導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與通過導(dǎo)體的電流成反比?
生1:好象可以的;
生2:不行,以前學(xué)過:導(dǎo)體的電阻是本身的一種屬性,其大小決定與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度。
師:看來(lái)這為同學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)很牢固啊,講的很好!我們對(duì)物理公式的理解不能單純從數(shù)學(xué)的角度來(lái)理解,而要考慮其物理意義。式子R=U/I,只是一個(gè)計(jì)算式,表示導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于導(dǎo)體兩端的電壓與流過導(dǎo)體的電流的比值,不能單純理解成正比或反比。
師:其實(shí)大家只要想想這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的問題即可明白:當(dāng)電壓為0時(shí),導(dǎo)體的電阻也會(huì)隨之為0嗎?這么容易就獲得“超導(dǎo)體”這是很荒謬的事啊。
生:哦,原來(lái)是這樣的。
師:同樣地,對(duì)于式子U=IR,應(yīng)該怎樣理解?你們能夠解釋一下嗎?
生:這個(gè)也只是數(shù)值關(guān)系而已,電壓并非與電流、電阻成正比。其實(shí)電壓是產(chǎn)生電流的原因,導(dǎo)體兩端在不加電壓時(shí),電流為零,但是導(dǎo)體的電阻卻不為零的。
師:解釋得很好,看來(lái)同學(xué)們都已經(jīng)很清楚了。
3.串聯(lián)、并聯(lián)電路中電阻規(guī)律的推導(dǎo)以及訓(xùn)練
師:在前面我們學(xué)習(xí)過串聯(lián)和并聯(lián)電路,你們還記得這兩種電路中的電流和電壓規(guī)律嗎?
生1:在串聯(lián)電路中,I=I1=I2,U=U1+U2
生2:在并聯(lián)電路中,I=I1+I2,U=U1=U2
師:很好,下面我們利用這些規(guī)律以及歐姆定律,推導(dǎo)出串聯(lián)、并聯(lián)電路中的電阻規(guī)律。其中串聯(lián)和并聯(lián)電路中所用的電阻用R1和R2表示,串、并聯(lián)后的總電阻用R表示。
在串聯(lián)電路中,根據(jù)U=U1+U2且U=IR,即U1=I1R1、U2=I2R2因此可得:
IR=I1R1+I2R2又因?yàn)镮=I1=I2,所以可得:R=R1+R2,即:串聯(lián)電路的總電阻等于串聯(lián)電阻之和。
在并聯(lián)電路中,根據(jù)I=I1+I2且I=U/R,即I1=U1/R1、I2=U2/R2因此可得:
U/R=U1/R1+U2/R2又因?yàn)閁=U1=U2,所以可得:1/R=1/R1+1/R2,即并聯(lián)電路中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。
師:由此看來(lái),對(duì)于串聯(lián)和并聯(lián)電路的總電阻和分電阻之間,似乎可以得出一個(gè)在大小方面的結(jié)論。怎樣概括出來(lái)?
生1:串聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都大。
生2:并聯(lián)電路電阻的總電阻的阻值比任何一個(gè)分電阻的阻值都小。
師:很好,但你能從另一個(gè)方面,也就是影響電阻因素方面對(duì)此作出合理的解釋嗎?
生1:在串聯(lián)電路中,各電阻之間的串聯(lián)可以近似地看作電阻被接長(zhǎng)了,由于電阻的大小是與其長(zhǎng)度成正比的,所以可以這樣理解。
師:很好,你的解釋很合理。并聯(lián)的誰(shuí)來(lái)解釋一下?
生2:在并聯(lián)電路中,各電阻之間的并聯(lián)可以近似地看作電阻的橫截面積被接大了,由于電阻的大小是與其橫截面積成反比的,所以可以這樣理解。
師:很好。這里所提到的總電阻,其實(shí)也可以理解為該電路的“等效電阻”。有時(shí)候?qū)τ诙嚯娮璧膯栴}我們也可以使用一個(gè)“等效電阻”的方法來(lái)解決。看來(lái)同學(xué)們是真的理解了這兩個(gè)規(guī)律。
板書:電阻串聯(lián)規(guī)律:R=R1+R2
電阻并聯(lián)規(guī)律:1/R=1/R1+1/R2
師:得出了這兩個(gè)規(guī)律之后,下面就請(qǐng)同學(xué)們使用這個(gè)規(guī)律,試著解決下面的問題:
例:串聯(lián)電路中有兩個(gè)電阻,阻值分別為5和10,將它們接在6V的電源上,那流過它們的電流會(huì)是多大?
例:兩個(gè)電阻串聯(lián)在一個(gè)電路中,電路兩端的電壓是27V,兩個(gè)電阻的阻值分別是3和6,請(qǐng)計(jì)算出每個(gè)電阻兩端的電壓。
學(xué)生們開始練習(xí)(請(qǐng)個(gè)別學(xué)生出來(lái)板演,教師最后要和全班一起進(jìn)行點(diǎn)評(píng),解題過程略。)
在學(xué)生的解題過程中教師要提醒學(xué)生注意對(duì)題目的分析,要按照電學(xué)計(jì)算的規(guī)范進(jìn)行練習(xí),同時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生使用不同的計(jì)算方法。甚至可以利用實(shí)物投影將不同的解法展現(xiàn)。
三、課堂小結(jié)
教師提示:通過本節(jié)課的學(xué)習(xí),你有什么新的收獲?
生1:知道了歐姆定律的內(nèi)容和公式,還有各變形公式的物理意義。
生2:了解了歐姆定律的建立,懂得使用歐姆定律去解決一些電學(xué)方面的問題。
生3:學(xué)會(huì)了電學(xué)計(jì)算題的解題規(guī)范和要求。
生4:知道了串聯(lián)和并聯(lián)電路的電阻規(guī)律。
……
四、課后作業(yè):完成本課的《動(dòng)手動(dòng)腦學(xué)物理》練習(xí),并在作業(yè)后對(duì)自己今天所學(xué)的新課進(jìn)行評(píng)估,為下一節(jié)作的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備。
【本課點(diǎn)評(píng)】:
本節(jié)課的內(nèi)容比較多,要一節(jié)課完成,教師要十分熟悉流程以及要充分利用多媒體設(shè)備進(jìn)行相關(guān)教學(xué)過程的展示。
歐姆定律
每個(gè)老師不可缺少的課件是教案課件,規(guī)劃教案課件的時(shí)刻悄悄來(lái)臨了。需要我們認(rèn)真規(guī)劃教案課件工作計(jì)劃,這樣我們接下來(lái)的工作才會(huì)更加好!你們會(huì)寫適合教案課件的范文嗎?請(qǐng)您閱讀小編輯為您編輯整理的《歐姆定律》,歡迎大家閱讀,希望對(duì)大家有所幫助。
第十四章歐姆定律
知識(shí)梳理:
1.電阻
A.物理意義
電阻是表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量.電阻用字母R表示,電路元件符號(hào)是
B.單位
在國(guó)際單位制中,電阻的基本單位是歐姆,簡(jiǎn)稱歐,符號(hào)為Ω,此外,還有兆歐(MΩ)、千歐(k0).1MΩ=10kΩ1kΩ=103Ω
C.影響金屬導(dǎo)體電阻大小的因素
導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān).多數(shù)金屬的電阻隨溫度的升高而增大.
D.物質(zhì)的導(dǎo)電性
根據(jù)物體導(dǎo)電性能的強(qiáng)弱,可把物體分為四類,導(dǎo)體、絕緣體、半導(dǎo)體和超導(dǎo)體.
a.導(dǎo)體
容易導(dǎo)電的物體叫做導(dǎo)體,如:金屬、人體、大地、碳棒、石墨、含有雜質(zhì)的水以及酸、堿、鹽的水溶液等.
導(dǎo)體容易導(dǎo)電是因?yàn)閷?dǎo)體內(nèi)部存在著大量的自由電荷.金屬導(dǎo)體中的自由電荷就是自由電子,酸、堿、鹽水溶液中的自由電荷是正、負(fù)離子.
b.絕緣體
不容易導(dǎo)電的物體叫做絕緣體,如:油、油漆、玻璃、橡膠、陶瓷、尼龍、絲綢、毛皮、純凈的水以及干燥的木材、竹桿、紙張和空氣等.
絕緣體不容易導(dǎo)電是因?yàn)榻^緣體內(nèi)部的自由電荷極少,它內(nèi)部的電荷幾乎都束縛在原子或分子的范圍內(nèi),不能自由移動(dòng).
說(shuō)明:
i.好的導(dǎo)體和絕緣體都是重要的電工材料.
Ii.導(dǎo)體和絕緣體之間并沒有絕對(duì)的界限,在一定的條件下,兩者可以互相轉(zhuǎn)化,如空氣在高壓下、玻璃在高溫下、木棒在潮濕時(shí)都能導(dǎo)電.
C.半導(dǎo)體
導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的一類物質(zhì),叫做半導(dǎo)體.如:鍺、硅、碲等元素以及大多數(shù)金屬的氧化物和硫化物等.
半導(dǎo)體具有光敏性、熱敏性、壓敏性等獨(dú)特的性能,在電子技術(shù)和無(wú)線電技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用.
d.超導(dǎo)體
電阻為零的導(dǎo)體叫做超導(dǎo)體.超導(dǎo)體具有廣闊的應(yīng)用前景.
e.變阻器
i.滑動(dòng)變阻器
滑動(dòng)變阻器是通過改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的,它的銘牌上標(biāo)有最大電阻值和允許通過的最大電流值,它的正確接法是“一上一下”,在閉合開關(guān)前應(yīng)將滑片滑到阻值最大的位置,它的電路元件符號(hào)是
說(shuō)明:若同時(shí)將滑動(dòng)變阻器上邊的兩個(gè)接線柱接人了電路,則它的作用相當(dāng)于一根導(dǎo)線;若同時(shí)將滑動(dòng)變阻器下邊的兩個(gè)接線柱接人了電路,則它的作用相當(dāng)于一個(gè)定值電阻.
ii.電阻箱
電阻箱是通過換用不同阻值的電阻串聯(lián)接入電路來(lái)改變電阻的,與滑動(dòng)變阻器相比,它不能連續(xù)地改變接入電路的電阻,但能知道接入電路電阻值的大小,它的電路元件符號(hào)是
iil.電位器
2.歐姆定律
A內(nèi)容
一段導(dǎo)體中的電流,跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比.這個(gè)規(guī)律叫做歐姆定律.
B.公式
公式中I、U、R的單位分別為A、V、Ω。1A=1V/Ω
說(shuō)明:
i.該定律只適用于純電阻性電路(即電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的電路,如金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電),不適用于包含電源的電路和含有非線性元件的電路(如半導(dǎo)體導(dǎo)電).
ii.該公式中的三個(gè)物理量必須對(duì)應(yīng)著同一狀態(tài)下的同一段電路.
iii.由j=昔變形得到的公式R一旱,提供了測(cè)量和計(jì)算電阻大小的一種方法,并不表示R是由U、I決定的.
C.推導(dǎo)式
對(duì)于某一定值電阻R=△U/△I,即某一定值電阻的大小,等于某一過程中加在它兩端電壓的變化值與通過它的電流變化值的比值.
3.串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)
如果一個(gè)電阻與幾個(gè)電阻連接起來(lái)的效果相同,即在相同電壓作用下通過的電流相同。那么這個(gè)電阻就叫做那幾個(gè)連接電阻的總電阻(等效電阻).
電路電流電壓電阻電學(xué)量分配
串聯(lián)I1=I2=…=InU=U1+U2+…+UnR=R1+R2+…+Rn
并聯(lián)I=I1+I2+…+InU=U1=U2=…=Un
推論;
i.串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個(gè)串聯(lián)導(dǎo)體的電阻;并聯(lián)電路的總電阻小于任何一個(gè)并聯(lián)導(dǎo)體的電阻.
ii.幾個(gè)電阻不論是串聯(lián)、并聯(lián)還是混聯(lián),若其中一個(gè)電阻增大,則總電阻也增大;反之亦然.
典例剖析
1.(北京課改區(qū)中考)如圖所示是某種光電計(jì)數(shù)器的原理示意圖.其中R1的電阻值隨著光照亮度的增大而減?。甊2為定值電阻.工件隨傳送帶運(yùn)動(dòng),使光源的光線間歇地照射R,,A、B兩點(diǎn)間的信號(hào)處理系統(tǒng)每獲得高電壓時(shí)計(jì)數(shù)一次.下列說(shuō)法正確的是()
A.光線照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)計(jì)數(shù)
B.光線照射R1時(shí),信號(hào)處理系統(tǒng)不計(jì)數(shù)
C.工件擋住光線,使R1兩端的電壓變小
D.工件擋住光線,使R1兩端的電壓變大
2.(上海浦東新區(qū)中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合電鍵S后,小燈發(fā)光較暗.過了一會(huì)兒,小燈亮度明顯變亮,而電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,則下列判斷中正確的是()
A.電阻R斷路,電流表示數(shù)交小
B.電阻R短路,電壓表示數(shù)變小
C.電阻R斷路,電流表示數(shù)變大
D.電阻R短路,電壓表示數(shù)交大
3.(上海初賽)利用伏安法測(cè)量電阻時(shí),由于使用的不是理想電表,造成測(cè)量結(jié)果有誤差.某同學(xué)采用如圖所示電路,能較準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值,已知A、B兩點(diǎn)之間電壓U保持不變.當(dāng)S接通a時(shí),電壓表示數(shù)為10V,電流表示數(shù)為0.20A,當(dāng)S接通b時(shí),電壓表示數(shù)為l2V,電流表示數(shù)為0.15A,則待測(cè)電阻Rx的阻值為()
A.60ΩB.65ΩC.70ΩD.75Ω
4.實(shí)驗(yàn)室里可以用歐姆表來(lái)直接測(cè)量電阻.如圖虛線框內(nèi)是歐姆表的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖,它由靈敏的電流表、電源、變阻器等組成.在a、b間接人一個(gè)電阻R,電路中就有一個(gè)對(duì)應(yīng)電流I,即電阻R與電流表的讀數(shù)I有一一對(duì)應(yīng)關(guān)系.所以,由電流表的指針位置可以知道電阻R大小.為了方便,事先在電流表的刻度盤上標(biāo)出了電阻的歐姆值.歐姆表在測(cè)量電阻前都需要調(diào)零,即把a(bǔ)、b兩接線柱短接,調(diào)節(jié)變阻器的滑片位置,使電流表滿偏(指在最大刻度處).若某歐姆表的刻度值是按電源電壓為1.5伏來(lái)刻度的,滿偏電流為10毫安.在使用一段時(shí)間后,發(fā)現(xiàn)電源電壓降為1.2伏,用這個(gè)歐姆表測(cè)得某電阻為350歐,則這個(gè)電阻的實(shí)際值為(不考慮電源本身的電阻)()
A.280歐B.350歐C.250歐D.400歐
5.(上海初賽)某電壓表量程為o~3V,如給該電壓表串聯(lián)一個(gè)電阻Rl,則電路兩端充許的最大電壓為5V,如給該電壓表串聯(lián)一個(gè)電阻R2,則電路兩端允許的最大電壓為6v.現(xiàn)將電阻R1和R2并聯(lián)后再與該電壓表串聯(lián),如圖所示,則此時(shí)電路兩端允許的最大電壓U為()
A.3.5VB.4.0VC.4.2VD.4.5V
6.(山西中考)如圖所示,電源電壓保持不變,R3=2R2,當(dāng)閉合Sl、斷開S2時(shí),R1兩端的電壓為10V;當(dāng)斷開S1、閉合S2時(shí),R1兩端的電壓為8V,則Rl:R3為()
A.4:5B.3:2C.3:1D.5:4
7.(上海初賽)在圖示電路中,電源電壓保持不變,此時(shí)電流表的示數(shù)為I1,現(xiàn)將電阻R1與R2對(duì)換后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)不變,如將R1與R3對(duì)換,發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)為I2,且I1:I2=3:2,則可判斷R1:R2:R3為()
A.1:1:2B.2:2:1
C.1;2:1D.2:1:2
8.(北京西城區(qū)中考)如圖所示,電源電壓U一定.開關(guān)S閉合,滑動(dòng)變阻器R3的滑片P在a端時(shí),電壓表的示數(shù)是3V;變阻器R的滑片P在b端時(shí),電壓表的示數(shù)是9V;當(dāng)變阻器扁接入電路的電阻為其最大阻值的一半時(shí),電壓表的示數(shù)是v.
9.(連云港中考)一次實(shí)驗(yàn)中,郝奇同學(xué)連接了如圖所示的電路,電源電壓為6V且保持不變,電阻R1為8Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為10Ω他所選用的電壓表量程為0~3V,電流表量程為o~06A為了保證電路安全,實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值范圍是()
A.0~20B.O~8ΩC.2~80D.8~10Ω
10.(北京西城區(qū)中考)將兩只不同阻值的電阻R1、R2連成如圖(a)所示的電路,當(dāng)閉合電鍵S后,A表示數(shù)為0.5A,現(xiàn)將圖(a)中的電阻改接成如圖(b)所示的電路,則閉合電鍵S后A表中的示數(shù)()
A.一定大于2A
B.一定小于0.5A
C.一定大于0.5A,但小于lA
D.一定大于1A,但小于2A
11.(武漢中考)如圖所示的電路是探究改變電路中電流大小的電路,滑動(dòng)變阻器的最大阻值R=20Ω,電源電壓U保持不變,R0為定值電阻,當(dāng)滑片位于最左端時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A,則把變阻器的滑片向右移動(dòng)到C點(diǎn)(RBC=R/5)時(shí),通過R0的電流大小可能是()
A.0.28AB.0.33A
C.0.39AD.0.41A
12.(北京海淀區(qū)中考)下圖是小李探究電路變化的實(shí)驗(yàn)電路,其中R1、R2為定值電阻,R0為滑動(dòng)變阻器,Rmax為滑動(dòng)變阻器的最大阻值,電源兩極間電壓不變.已知R1R2Rmax,當(dāng)開關(guān)S閉合、滑片P置于某一位置時(shí),R1、R2、R0兩端的電壓分別為U1`、U2`、U0`.若,,,則()
13.(鎮(zhèn)江中考)圖中的圓環(huán)是一根用粗細(xì)均勻的電阻絲制成的,A、B、C、D是圓環(huán)的四個(gè)等分點(diǎn),當(dāng)滑動(dòng)頭P由A經(jīng)B滑至C的過程中,安培表的讀數(shù)將()
A.不變B.逐漸變小C先變小后變大D.先變大后變小
14.(上海初賽)在如圖所示的暗盒中裝有三個(gè)阻值相等的電阻,暗盒有l(wèi)、2、3、4四接線柱.在接線柱l、2之間接一個(gè)電流表A,在接線柱3、4之間接一個(gè)電流表A2.現(xiàn)將電壓恒定的某電源接在接線柱1、4之間,電流表Al、A2的讀數(shù)正好相等;如將該電源改接在接線柱2、3之間,電流表A1、A2的讀數(shù)仍然相等;如將該電源改接在接線柱l、3之間,電流表Al讀數(shù)是A2讀數(shù)的2倍.那么當(dāng)該電源接在接線柱2、4之間時(shí),電流表A1的讀數(shù)與電流表A2讀數(shù)之比為()
A.1:1B.1:2C.2:1D.1:3
15.如圖所示的電路中,R為滑動(dòng)變阻器,R1、R2為定值電阻,且R1R2,E為電壓恒定的電源,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片滑動(dòng)時(shí),流過R、Rl、R2的電流將發(fā)生變化,電流變化值的大小分別用△I、△I1、△I2如表示,則()
A.當(dāng)滑動(dòng)片向右滑動(dòng)時(shí),有△Il△I△I2
B.當(dāng)滑動(dòng)片向左滑動(dòng)時(shí),有△I△I1△I2
C.無(wú)論滑動(dòng)片向左還是向右滑動(dòng),總有△I=△Il=△I2.
D.無(wú)論滑動(dòng)片向左還是向右滑動(dòng),總有△I△I2△I1
16.(上海初賽)在如圖所示的電路中,電源電壓不變,電流表、電壓表都是理想電表,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R`的滑片P從a端移到b端的過程中()
A.V表示數(shù)先減小后增大,A表示數(shù)增大
B.V表示數(shù)先增大后減小,A表示數(shù)減小
C.V表示數(shù)先減小后增大,A表示數(shù)先增大后減小
D.V表示數(shù)先增大后減小,A表示數(shù)先減小后增大
17.(武漢中考)如圖所示的電路中,除了有一根導(dǎo)線是斷的,其余的器材完好無(wú)損,RLl=10Ω,RL2=5Ω,電源由兩節(jié)新蓄電池組成(共4V).為了查出這根斷了的導(dǎo)線,小剛同學(xué)采取了下列方法:將電表的正接線柱與電源的正極口相連,再將電表的負(fù)接線柱分別與Ll的b接線柱和L2的c接線柱相連,通過觀察電表的示數(shù)判斷出了這根導(dǎo)線.
(1)在上述操作前,小剛所選用的電表應(yīng)是下列的哪一種?.(填“甲”、“乙”或“丙”)甲:量程為3V的電壓表;乙:量程為l5V的電壓表;丙;量程為0.6A的電流表.
(2)選用正確的電表后,當(dāng)電表接口、b兩點(diǎn)時(shí),如果電表有示數(shù),則導(dǎo)線一定是斷的;如果電表沒有示數(shù),則說(shuō)明導(dǎo)線可能是斷的.當(dāng)電表接a、c兩點(diǎn)時(shí),如果電表有示數(shù),則導(dǎo)線未斷,此時(shí)電表的示數(shù)是.
18.(上海初賽、北京課改區(qū)中考)圖甲所示的電路中,R1為滑動(dòng)變阻器,R0、R2均為定值電阻,電源兩端電壓保持不變.改變滑動(dòng)變阻器R1的滑片位置,兩電壓表的示數(shù)隨電流變化的圖線分別畫在圖乙所示的坐標(biāo)系中.根據(jù)以上條件可知電阻R0的阻值
為Ω.
19.(重慶中考)在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)將——(填“增大”、“減小”或“不變”).當(dāng)滑片P在滑動(dòng)變阻器的a、c兩個(gè)端點(diǎn)位置時(shí),電壓表示數(shù)分別為0V和4V;則當(dāng)滑片P在滑動(dòng)變阻器最大值的一半位置b時(shí),電壓表示數(shù)2V(填“大于”、“小于”或“等于”).
U|VO12345
I/(×10-3A)02080180320500
20.(蘇州中考)為了研究由特殊材料制成的某導(dǎo)體元件L的電學(xué)特性,小明和小華通過實(shí)驗(yàn),測(cè)得通過該元件的電流f與加在它兩端電壓U的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:
觀察表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小明、小華對(duì)l與U間的關(guān)系提出以下猜想:
猜想甲:通過導(dǎo)體元件L的電流可能與加在它兩端電壓成正比;
猜想乙;通過導(dǎo)體元件L的電流可能與加在它兩端電壓的平方成正比;
猜想丙:加在導(dǎo)體元件L兩端電壓可能與通過它的電流的平方成正比.
經(jīng)分析與論證,你認(rèn)為表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)支持上述哪種猜想?答:.
通過導(dǎo)體元件L的電流I與加在它兩端電壓U之間的關(guān)系式應(yīng)是:I=.
21.圖①為一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對(duì)溫度很敏感)的U-I關(guān)系曲線圖.
(1)為了通過測(cè)量得到圖①所示FU關(guān)系的完整曲線,在圖②甲和圖②乙兩個(gè)電路中,應(yīng)選擇的是圖.簡(jiǎn)要說(shuō)明理由.(電源電壓恒定不變?yōu)?V,滑動(dòng)變阻器的阻值為0~100Ω)
(2)圖②丙電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數(shù)為70mA,定值電阻Rl=250Ω,由熱敏電阻U-I關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為V;電阻R2的阻值為Ω.
(3)舉出一個(gè)熱敏電阻應(yīng)用的例子.
22.(蘇州中考)現(xiàn)有三個(gè)定值電阻R1、R2和R3(已知電阻值R1=R2=2R3),導(dǎo)線若干,它們分別與圖示虛線框中標(biāo)有A、B、C、D的有關(guān)接線柱相連接.用一個(gè)供電電壓為U且懶變的電源接在A、B、C、D中的有關(guān)接線柱上進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果發(fā)現(xiàn):
(1)當(dāng)電源接在A、C間時(shí),電流表的A2示數(shù)是A1示數(shù)的1.5倍.
(2)當(dāng)電源接在B、D間時(shí),電流表Al的示數(shù)是A2示數(shù)的2倍.
根據(jù)上述測(cè)試結(jié)果,畫出虛線框內(nèi)有關(guān)接線柱間電阻或?qū)Ь€的連接情況并標(biāo)明R1、R2、R3.
23.(南通中考)如圖所示.電源電壓6V,Ro為保護(hù)電阻,AB為長(zhǎng)20cm、阻值為50Ω的均勻電阻絲.0P為質(zhì)量、電阻均不計(jì)的金屬細(xì)桿,下端連接一個(gè)重為2N的球P.閉合開關(guān)s,無(wú)風(fēng)時(shí),0P下垂并與電阻絲的B端接觸;有風(fēng)時(shí),球P受力的作用,使金屬細(xì)桿oP繞懸掛點(diǎn)0偏轉(zhuǎn),當(dāng)偏轉(zhuǎn)到電阻絲的A端時(shí),電流表示數(shù)為0.6A,已知懸掛點(diǎn)0與電阻絲B端的距離為10cm,金屬細(xì)桿0P始終與電阻絲AB接觸良好且無(wú)摩擦,求:
(1)R0的阻值.
(2)無(wú)風(fēng)時(shí)電流表示數(shù).
3)在風(fēng)力作用下,當(dāng)金屬桿OP在圖示位置靜止時(shí),作出F風(fēng)的力臂,并求出該力的大小。
24.(哈爾濱中考)如圖①是某同學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)能夠測(cè)定油箱內(nèi)油面高度的裝置,油量表是由學(xué)生用電流表改裝而成,滑動(dòng)變阻器R的金屬滑片P是杠桿的一端,當(dāng)P在a端時(shí)電路中的電流為0.6A,表示油箱已滿;P在b端時(shí)電路中的電流為0.1A,表示油箱內(nèi)無(wú)油.
(1)在改裝表盤時(shí),當(dāng)他選擇的滑動(dòng)變阻器最大值為50Ω,他應(yīng)選擇的電源電壓值和R`的阻值是多少?
(2)若油箱的容積為50L,請(qǐng)你按該同學(xué)的改裝,在電流表表盤圖②上標(biāo)出油量值為O、40L、50L的刻度位置(滑動(dòng)變阻器接入的阻值隨浮標(biāo)升降均勻變化;確定40L的位置時(shí)要求有運(yùn)算過程).
(3)你認(rèn)為他在設(shè)計(jì)該裝置的電路時(shí),在選擇器材的過程中應(yīng)考慮什么問題?并說(shuō)明理由.
25.(玉林中考)如圖所示,由阻值均勻、長(zhǎng)度為8cm的電阻絲ab和滑動(dòng)觸頭P組成的理想滑動(dòng)變阻器的總電阻Rab=8Ω.安培表的最大量程是2A,電源的電壓是3v.試求:
(1)當(dāng)滑動(dòng)觸頭P在圖示3cm的位置時(shí),安培表和伏特表的示數(shù)各是多少?
(2)為了不使安培表被燒壞,求允許滑動(dòng)觸頭P向左右滑動(dòng)的最大范圍?(計(jì)算得出結(jié)果后,答時(shí)要求說(shuō)明位置是在多少厘米與多少厘米之間)
26.(全國(guó)初賽)甲、乙兩處距離為L(zhǎng),其間鋪設(shè)了由兩根導(dǎo)線組成的電話線,每單位長(zhǎng)度導(dǎo)線的電阻為r(r的單位為Ω/m),乙處終端接有負(fù)載電阻.如果線路中途某處兩導(dǎo)線因絕緣層損壞而相聯(lián),為了找出相聯(lián)位置,給你一臺(tái)電壓為U的直流穩(wěn)壓電源和一個(gè)量程合適的電流表,怎樣求出損壞處離甲端的距離和損壞處的接觸電阻?
壓力F/NO50100150200250300…
電阻R/Ω300270240210180150120…
27.(湛江中考、全國(guó)初賽)有一種測(cè)量人的體重和身高的電子秤,其測(cè)體重部分的原理圖如圖中的虛線框所示,它主要由三部分構(gòu)成:踏板和壓力杠桿AB0,壓力傳感器R(電阻值會(huì)隨所受壓力大小發(fā)生變化的可變電阻),顯示體重大小的儀表A(實(shí)質(zhì)是電流表).其中A0:B0一5:1,壓力傳感器R表面能承受的最大壓強(qiáng)為2×106Pa,且已知壓力傳感器R的電阻與所受壓力的關(guān)系如下表所示:
設(shè)踏板和杠桿組件的質(zhì)量可以忽略不計(jì),接通電源后,壓力傳感器兩端的電壓恒為4.68V,取g=10N/kg.請(qǐng)回答:
(1)該秤零起點(diǎn)(即踏板空載時(shí))的刻度線應(yīng)標(biāo)在電流表刻度盤多少毫安處?
(2)如果某人站在該秤踏板上,電流表刻度盤的示數(shù)為20mA,這個(gè)人的體重是多少?
(3)若壓桿與壓力傳感器之間的接觸面積是2cm2,則該秤的最大稱量值是多少?
28.(揚(yáng)州中考)某物理興趣小組為了自制一臺(tái)電子秤,進(jìn)行了下列探究活動(dòng):
①研究彈簧的特性.他們做了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出了彈簧伸長(zhǎng)缸與拉力F的關(guān)系圖像如圖乙所示.