《中考物理总复习》第22课时 欧姆定律.pptx

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1、第 22 课时欧姆定律第九单元 电流和电路欧姆定律思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点一探究:电流与电压、电阻的关系(见实验突破)项目电流与电压的关系电流与电阻的关系图像 结论电阻一定时,电流与电压成_比 电 压 一 定 时 , 电 流 与 电 阻 成_比 正反思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二欧姆定律及其应用内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成_,跟导体的电阻成_ 公式 ,导出公式:、_ 适用 纯电阻电路电阻的串联和并联类型电阻串联电阻并联规律串联电路的总电阻等于各个电阻_; 表式:_ 并联电路的总电阻的倒数等于各个支路电阻的倒数; 表达式:

2、_ 特例n个阻值相同的电阻R0串联,总电阻为_ n个阻值相同的电阻R0并联,总电阻为_ 正比反比之和之和R=R1+R2+RnU=IRnR0思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础【点拨】公式 是电阻的计算式而不是决定式,R与I、U均无关,只与导体的长度、材料、横截面积及温度有关。思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点三伏安法测电阻(见实验突破)类型测定值电阻测小灯泡电阻原理电路图 多次测量的目的求平均值减小误差探究灯丝电阻与温度的关系实验结论电阻是导体本身的一种性质,只与导体的长度、材料、横截面积有关。灯丝电阻随温度的升高而增大(求平均值没有意义)思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础【点拨】如图

3、22-1所示是物理电学实验的经典电路图,利用此图还可完成探究电流与电压、电阻的关系,测定值电阻的电功率等实验。若把定值电阻换成小灯泡,还可测量小灯泡正常发光时的电阻和电功率。图22-1思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础类型串联电路并联电路电路图 电流I总=I1=I2I总=I1+I2电压U总=U1+U2U总=U1=U2电阻R总=R1+R2比例分配 ,电压的分配与电阻成正比,即“串联分压成正比” ,电流的分配与电阻成反比,即“并联分流成反比”【知识纵横】1.串联“分压”与并联“分流”思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础常见电路由滑动变阻器的滑片移动产生的动态电路(一般不改变电路的连接方式) 由开

4、关状态改变产生的动态电路(一般改变电路的连接方式) 【知识纵横】2.动态电路分析思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础解题思路分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;根据滑片移动方向,确定滑动变阻器连入电路的电阻变化情况,得出总电阻变化情况;电源电压不变,电流与电阻成反比,确定总电流的变化情况;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况分析电路,确定电路连接方式、电表测量对象;开关断开或闭合后,判断电路连接怎样变化、总电阻如何变化,引起总电流如何变化;根据串联分压成正比、并联分流成反比,确定电表具体变化情况续表教材图解1.我国加大了对酒后驾车的处罚力度,酒精测试仪可检测驾驶员是否

5、是酒后驾车,如图22-2甲所示,其原理如图乙所示。图乙中酒精气体传感器的电阻R与酒精气体的浓度成反比,则测试到的酒精气体浓度越大,通过该传感器的电流_,电压表的示数_。(均选填“越小”“越大”或“不变”) 图22-2思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础越大越大思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础2.如图22-3所示是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。由油量表(相当于电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。当油箱内油量减少后,油面下降,浮子向(选填“上”或“下”)移动,滑动变阻器R的滑片向(选填“上”或“下”)移动,接入电路中的电阻(选填“变

6、大”“变小”或“不变”),则电路中的电流_(选填“变大”“变小”或“不变”),油量表相应的示数(选填“变大”“变小”或“不变”)。如果油量表的表盘上刻着对应的油面高度,就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。 下变大图22-3上变小变小重难探究 逐个击破实验突破 素养提升1.如图22-4所示,闭合开关S1、S2,电路正常工作。现只将开关S2断开,则()A.电流表示数减小,电压表示数不变B.电流表示数增大,电压表示数不变C.电流表示数减小,电压表示数减小D.电流表示数增大,电压表示数增大探究一动态电路分析图22-4重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案A解析闭合开关S1、S2,两电阻并联,电流表

7、测干路中电流,电压表测电源电压,只将开关S2断开时,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流,电压表测电源电压,所以电压表示数不变,电流表示数减小,故选A。2.2018遂宁 如图22-5所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动的过程中,下列说法正确的是()A.电压表V的示数变小,电流表A1的示数变大B.电压表V的示数不变,电流表A2的示数变小C.电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小D.电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-5重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案C解析由题图可知,电阻R1和滑动变阻

8、器R2并联,电压表V测电源电压,示数保持不变,电流表A1测干路中的电流,电流表A2测通过R1的电流,闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片P向b端移动时,滑动变阻器R2接入电路的电阻变大,电源电压保持不变,根据欧姆定律 可知,通过滑动变阻器R2的电流变小,通过R1的电流不变,电流表A1的示数变小,电流表A2的示数不变,故A、B错误。电压表V的示数与电流表A1的示数的乘积变小,故C正确。因为电流表A1和A2的示数差为通过滑动变阻器R2的电流,在滑动变阻器R2的滑片P向b端移动的过程中,通过它的电流变小,因此电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值变大,故D错误。重难探究 逐个击破实验突破 素养

9、提升3.压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的。小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路,要求压力增大时电表示数增大。如图22-6所示的电路中不符合要求的是()图22-6重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案D解析压敏电阻和R0并联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,而电路两端电压不变,所以通过压敏电阻的电流增大,干路电流增大,故A、B选项所示电路均符合要求,不符合题意;压敏电阻和R0串联时,如果压力增大,压敏电阻阻值会减小,电路中电流增大,R0两端的电压增大,而总电压不变,因此压敏电阻两端的电压减小,故C选项所示电路中电压表示数变大,符合要求,不符合题意,D选项所示

10、电路中电压表示数减小,不符合要求,符合题意。4.如图22-7所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯L不亮,电流表有示数,电压表没有示数。则电路的故障可能是()A.灯L断路B.灯L短路C.电阻R断路D.电阻R短路重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-7探究二电路故障分析重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案B解析由题图可知,电阻R与灯L串联,电压表测灯L两端电压,电流表测电路中电流。灯L断路,电流表无示数,灯泡不亮,故A错误。灯L短路时,电压表无示数,电流表有示数,故B正确。电阻R断路时,电压表和电流表均无示数,灯L不亮,故C错误。电阻R短路时,电压表测电源电压,有示数,电路为通路,电流

11、表有示数,灯L发光,故D错误。5.在如图22-8所示的电路中,闭合开关S,灯泡L1和L2均不发光,且电流表和电压表指针均指在零刻度处。现将灯泡L1和L2的位置对调,其余元件位置不变,重新闭合开关S时,发现两只灯泡仍不发光,电流表指针仍然不动,但电压表指针发生了明显偏转。依据上述信息可以判断()A.灯泡L1的灯丝断了B.灯泡L2的灯丝断了C.电源接线处松脱D.电流表损坏了重难探究 逐个击破实验突破 素养提升B图22-86.在如图22-9所示的电路中,电源电压U=6 V恒定不变,R1=5 ,R2=10 ,开关S闭合后,通过R1的电流为A,R2两端的电压为V;若将R1、R2并联后仍接在该电源两端,则

12、通过R1、R2的电流之比I1 : I2=。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-9探究三欧姆定律的相关计算0.44217.通过电阻R1、R2的电流随其两端电压变化的关系图像如图22-10所示,则电阻R1的阻值为;若把它们并联在12 V的电路中,则通过R2的电流是_A,通过电阻R1、R2的电流之比是。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-10重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案 400.6128.两只定值电阻,甲标有“10 1 A”,乙标有“15 0.6 A”,把它们并联接在同一电路中,电路两端允许加的最大电压是V;干路中允许通过的最大电流为A。 重难探究 逐个击破实验突破

13、素养提升91.59.如图22-11所示,电源电压恒为6 V,R1是定值电阻,A、B是滑动变阻器R2的两端。闭合开关S,当滑片P在A端时,电流表A的示数为0.6 A;当滑片P移到B端时,电流表A的示数为0.2 A。则R1和滑动变阻器R2的最大阻值分别是()A.10 ,15 B.10 ,20 C.10 ,30 D.30 ,10 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-11重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案B10.如图22-12甲所示的电路中,电源电压不变。闭合开关后,滑片P由b端向a端移动的过程中,电压表示数U与电流表示数I的关系如图乙所示,则电源电压U=_ 阻R=,滑动变阻器的最大阻值

14、是。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-126105011.小林用一个电流表和一个阻值为10 的电阻R0来测量未知电阻Rx的阻值,设计了如图22-13所示的电路,在只闭合开关S的情况下,电流表的示数为0.6 A;同时闭合开关S、S1时电流表的示数为0.9 A,电源电压不变,求:(1)电源电压。(2)电阻Rx的阻值。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-13项目 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验原理控制_不变,改变_ 控制_不变,改变_ 实验原理:(法) 电路图及实物图 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升突破探究电流与电压、电阻的关系

15、及电阻的测量电阻电阻电压电压伏安重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 电阻的测量(定值电阻、灯泡)注意事项 连接电路时,开关要处于状态。 电流表要在电路中,电压表要在电路中。要先进行,然后选择合适的量程。 接线时要让电流从 接线柱流入,接线柱流出。 滑动变阻器要在电路中,接线时应按原则,滑片应该移到处 断开串联并联试触+-串联一上一下最大阻值续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)滑动变阻器的作用保护电路 改变,多次测量,寻找普遍规律 保护电路控制不变,多次测量,寻找普遍

16、规律 测定值电阻阻值 : 保 护 电 路改变电流与电压,进行多次测量,求平均值,减小误差测灯泡电阻: 保 护 电 路改变电流与电压,进行多次测量,目的是寻找规律,但不求平均值电压电压续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验表格及数据处理表一R=5表二U=3V定值电阻小灯泡电压/V 1.02.0 3.0电流/A 0.20.4 0.6电阻/ 51015电流/A 0.6 0.3 0.2实验次数电压U/V电流I/A电阻R/三次测量平均值R/11.00.2522.00.4533.00.65实验次数电压U/V电流I/A电阻R/三次

17、测量平均值R/10.80.184.421.00.205.032.10.307.0续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系实验表格及数据处理表一R=5表二U=3V电压/V 1.02.03.0电流/A 0.20.40.6电阻/51015电流/A 0.60.30.2续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目电阻的测量(定值电阻、灯泡)实验表格及数据处理 定值电阻 小灯泡 实验次数电压U/V电流I/A电阻R/三次测量平均值R/11.00.25 22.00.4533.00.65实验次数电压U/V电流I/A电阻R/三次测量平均值R/10.80.184.421.

18、00.205.032.10.307.0续表重难探究 逐个击破实验突破 素养提升项目探究电流与电压的关系探究电流与电阻的关系电阻的测量(定值电阻、灯泡)图像 实验结论由表一得:_ 由表二得:_对于定值电阻,多次测量的目的是_。 补充: 小灯泡灯丝的电阻受_的影响,温度越高,电阻 电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比减小误差越大温度续表例1 小于、小明两个实验小组在探究电流与电压、电阻的关系。可供使用的实验器材有:电源(电压为6V,保持不变),电流表、电压表、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 、10 、15 、20 ),两只滑动变阻器(

19、规格分别为“20 2 A”“50 1 A”),导线若干。(一)小于实验小组探究电流与电压的关系。(1)如图22-14甲所示是同组的小阳连接的实验电路,组长小于在检查时发现有一根导线连接错了。请你在错误的导线上画“”,并用笔画线代替导线画出正确的连线。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图22-14(2)排除故障后,进行实验得到的数据如表一所示,由此可得到的实验结论是 _。 (3)某次实验中,调节滑动变阻器滑片到某位置时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数是A,结合表一中数据可知,电阻的阻值是。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升0.3电压U/V1.01.53.0电流I/A0.20.30.6表

20、一电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比图22-145(4)实验中,小于和小阳各自提出了自己的探究思路。小阳认为:可以通过改变串联蓄电池的个数,来改变定值电阻两端的电压值。小于认为:可以通过改变滑动变阻器连入电路中电阻的大小来调节定值电阻两端的电压值。请你对这两个探究思路进行评估。你认为_ (选填“小阳”或“小于”)的思路相对比较合理,理由是_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升小于操作方便,电路安全,数据收集方便(二)小明实验小组探究电流与电阻的关系。(1)小明连接了与小于组相同的正确电路,将5 的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1.5 V,记下

21、此时电流表的示数I1,此时滑动变阻器接入电路的阻值为。 (2)将5 电阻换成10 电阻后,闭合开关,此时滑片应向(选填“左”或“右”)端移动,同时要观察(选填“电流表”或“电压表”)才可能达到实验目的。移动滑动变阻器滑片的目的是_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升15右电压表保持定值电阻两端电压一定(或保持电压表示数不变)( 3 ) 将 1 0 电 阻 换 成 1 5 电 阻 后 , 闭 合 开 关 , 接 下 来 的 操 作 是_。 (4)为了能用以上三个定值电阻进行实验,应选择规格是“”的滑动变阻器。 (5)小明在换用15电阻做实验时,发现电压表的小量程突然损坏,他灵机一动,断开开关

22、,将 就解决了这个问题。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升调节滑动变阻器,使电压表的示数为1.5V,记下电流表的示数I350 1A电压表的大量程并在滑动变阻器两端(6)小明将实验得到的数据填入表二中,分析实验数据,得出的结论是 _。 (7)实验时若小明也想用20 的定值电阻做该实验,则通过计算可知,它所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于。 (8)利用本实验的器材,你还能进行的实验有_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升实验次数123电阻R/51015电流I/A0.30.150.1表二当电阻两端电压一定时,电流与电阻成反比60测电阻(或测电功率;探究串联电路中的电压关系;探究串联电路中的电

23、流关系;探究并联电路中的电压关系;探究并联电路中的电流关系等,答案不唯一)重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例2 在做“用伏安法测量定值电阻”的实验中,小明同学设计了如图22-15甲所示的电路,请你完成下列问题:(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求滑片向右滑动时,电流表示数变小。图22-15重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(2)闭合开关,小明移动滑片,发现电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是 。 (3)调节滑动变阻器,根据测量的几组数据绘制成如图乙所示的图像,则该电阻的阻值R=_。当R两端的电压为1.2 V时,R的实际功率为_W。 定值电阻短路图22-1530

24、.48重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(4)经过多次测量,得出R的阻值后,小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx,但在连接电路时,发现电流表和滑动变阻器都已损坏。于是小明就利用刚才已测得的定值电阻R,重新设计并连接了如图丙所示的电路。电源电压未知且恒定不变。请把下列实验步骤补充完整:只闭合开关S1,读出 ;再闭合开关S2,读出 。可得到电阻Rx的表达式为Rx=。 电压表示数U1图22-15电压表示数U2重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(5)如果将该实验的定值电阻R更换为标有“2.5 V”字样的小灯泡,正确完成电路连接,闭合开关后,小明发现小灯泡的亮度很暗,移动滑动变阻器滑片也不能改变小灯泡的

25、亮度。出现该现象的原因是。排除故障后,小明按照实验要求测量了多组实验数据并利用数据绘制出了如图22-16所示的I-U关系图像,该图像是曲线的原因是_。该实验中,小明测量多组实验数据的目的是(选填“减少误差”或“寻找规律”)。由图像可知该小灯泡正常发光时的电阻是_。 滑动变阻器接了下面两个接线柱小灯泡的电阻随温度的升高而增大寻找规律图22-1610特殊方法测电阻一、缺电流表(伏阻法)设计此类实验的主导思想是:由于不能利用电流表测出电流,所以必须运用电压表多次测电压。运用串联电路分压原理或开关的断开、闭合(或滑动变阻器滑片的移动)引起电路结构的改变,进行等效实验方案设计特殊方法测电阻电压表双接:

26、开关闭合,电压表接在R0两端,测出R0两端电压U0;将电压表改接在Rx两端,测出Rx两端电压Ux;根据串联电路中各处电流相等得: ,则电阻Rx的表达式为Rx= 电压表并联在未知电阻Rx两端: 开关S1、S2闭合(或滑动变阻器接入电路中的阻值为零),测出电源电压U;S1闭合、S2断开(或滑动变阻器的滑片在阻值最大处,阻值为RP),测出Rx两端电压Ux;根据串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和可得:则电阻Rx的表达式为Rx= _续表特殊方法测电阻二、缺电压表(安阻法)设计此类实验的主导思想是:由于不能利用电压表测出电压,所以必须运用电流表多次测电流。运用并联电路分流原理或开关的断开、闭合(或

27、滑动变阻器滑片的移动)引起电路结构的改变,进行等效实验方案设计特殊方法测电阻已知电阻R0和未知电阻Rx并联:将电流表A接入R0所在支路,闭合开关(或开关S、S2闭合),测出通过R0的电流I0;将电流表A接入Rx所在支路,闭合开关(或开关S、S1闭合),测出通过Rx的电流Ix;根据并联电路各支路两端电压相等可得:I0R0=IxRx;则电阻Rx表达式为Rx= 已知电阻R0和未知电阻Rx串联:开关S1、S2闭合(或滑动变阻器接入电路中的阻值为零),测出通过Rx的电流Ix,则电源电压为U=IxRx;开关S1闭合、S2断开(或滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,阻值为RP),测出通过电路的电流I,根据串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和可得:电源电压为U=IR0+IRx(或U=IRP+IRx);由于电源电压不变,则IxRx=IR0+IRx(或IxRx=IRP+IRx),则电阻Rx表达式为Rx= _续表