例題1:(2006年寧波市)小明測量某電阻R的阻值時,已連接如下電路:
(1)同桌又補了一根導(dǎo)線,使電路完整。請你在圖中畫出這根導(dǎo)線。
(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片滑到 端(請選“A”或“B”);
(3)小明正確操作測得數(shù)據(jù)如下,電流表第3次示數(shù)如上圖,請你幫小明填人下表空格中。
(4)最終測得的電阻阻值為 歐(計算結(jié)果保留一位小數(shù))。
例題2:(2006年福州市)如圖10所示,電源電壓為6V,并保持不變,當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開時,電流表示數(shù)為0.5A,則R,的電阻值為 Ω;當(dāng)S1、S3斷開,S2閉合時,電壓表示數(shù)為4V。則R2的電阻值為 Ω;如果電路中只閉合S3,電壓表示數(shù)是 V。
例3:實驗:用電壓表和電流表測電阻
在這個實驗中,我們要學(xué)習(xí)用伏安法測一只電阻的阻值。如果這個電阻是阻值約20歐的小燈泡,所用實驗器材畫在圖8-3中。請你在左邊方框中畫出自己設(shè)計的實驗電路圖。然后在右邊用畫線的辦法代替導(dǎo)線連接電路。要注意電壓表、電流表的量程要選擇正確。
例4:(2006年黃岡市)謝敏同學(xué)利用電壓表和電流表測量電阻R1的阻值(約9Ω左右),電源選用兩節(jié)干電池。
(1)按圖甲電路,將圖乙中電流表正確連入電路
(2)該同學(xué)檢查電路連接正確,合上開關(guān),可是無論怎樣移動滑片,電壓表示數(shù)總為 3v不變,你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是_________________或___________________。
(3)清除故障后,小明將滑片P向左滑動時,電壓表示數(shù)將________(填“增大”、“減小”、“不變”),當(dāng)P滑到某一位置時,兩表讀數(shù)如圖丙所示,由此可知R=____Ω。你認(rèn)為這個結(jié)果可靠嗎?理由是__________________。
(一)電流跟電壓、電阻的關(guān)系:
1.保持電阻不變,研究電流跟電壓的關(guān)系。
按圖8-2連接電路,閉合開關(guān)S后,調(diào)節(jié)滑動變阻器R'的滑片,使定值電阻R兩端電壓成倍數(shù)的增加,如2伏、4伏、8伏等,并把與之對應(yīng)的電流填進(jìn)表中。現(xiàn)在表中所記錄的實驗數(shù)據(jù)是在R=5歐時得到的。
電壓(伏) |
2 |
4 |
8 |
電流(安) |
0.4 |
0.8 |
1.6 |
由上表的實驗數(shù)據(jù)可知,在電阻一定的情況下,電壓增大到幾倍,電流也增大到幾倍,即導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
2.保持電壓不變,研究電流跟電阻的關(guān)系。
還用上面的電路。調(diào)節(jié)滑動變阻器,使R兩端電壓總保持2伏,并使R成倍的增大,如5歐、10歐、20歐等。把與之對應(yīng)的電流值記錄在表中。
電阻(歐) |
5 |
10 |
20 |
電流(安) |
0.4 |
0.2 |
0.1 |
由上表可知,在電阻增大到5歐的2倍、4倍時,電流0.4安就減小到原來的1/2、1/4。即在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
(1)、歐姆定律。
1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系。
①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系?
②制定計劃,設(shè)計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是:控制變量法。即:保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系;保持電壓不變,改變電阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。
③進(jìn)行實驗,收集數(shù)據(jù)信息:(會進(jìn)行表格設(shè)計此為能力考點)
④分析論證:(分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究物理規(guī)律的常用方法。為近年考試熱點)
⑤得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
2、歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
3、數(shù)學(xué)表達(dá)式 I=U/R
4、說明: ①I、U、R對應(yīng) 同一導(dǎo)體或同一段電路,不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混用,應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是 A 、V 、Ω
② 同一導(dǎo)體(即R不變),則I與U 成正比
同一電源(即U不變),則I 與R成反比。
③ 是電阻的定義式,它表示導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定!
R=U/I 是電阻的量度式,它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I給出,即R 與U、I的比值有關(guān),但R與外加電壓U 和通過電流I等因素?zé)o關(guān)。
5、解電學(xué)題的基本思路
①認(rèn)真審題,根據(jù)題意畫出電路圖;
②在電路圖上標(biāo)出已知量和未知量(必要時加角碼);
③選擇合適的公式或規(guī)律進(jìn)行求解。
6、歐姆定律可以用來解決哪些問題?
第一:可以用來求導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度。
第二:可以計算導(dǎo)體兩端應(yīng)該加多大電壓。
第三:可以用伏安法測定導(dǎo)體的電阻。
(2)伏安法測電阻
1、定義:用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。
2、原理:I=U/R
3、電路圖: (右圖)
4、步驟:①根據(jù)電路圖連接實物。
連接實物時,必須注意 開關(guān)應(yīng)斷開
② 檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,三次改變滑動變阻器的阻值,分別讀出電流表、電壓表的示數(shù),填入表格。
③算出三次Rx的值,求出平均值。
④整理器材。
5、討論:⑴本實驗中,滑動變阻器的作用:改變被測電阻兩端的電壓(分壓),同時又保護(hù)電路(限流)。
⑵測量結(jié)果偏小是因為:有部分電流通過電壓表,電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流。根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。
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7、(2006年臺州市)為維護(hù)消費者權(quán)益,某技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門對市場上的電線產(chǎn)品進(jìn)行抽查,發(fā)現(xiàn)有一個品牌電線中的銅芯直徑明顯比電線規(guī)格上標(biāo)定的直徑要小,引起電阻偏大。從影響導(dǎo)體電阻大小的因素來分析,引起這種電線電阻不符合規(guī)格的主要原因是
A.電線的長度 B.電線的橫截面積 C.電線的材料 D.電線的溫度
6、(2006年太原市)圖6是大型電子地磅的電路圖.當(dāng)稱重物時,在壓
力作用下滑片P向力端滑動,變阻器連人電路的電阻 ,電流表的示數(shù) .(選填“變大”“變小”或“不變”).這樣把電流對應(yīng)的重量刻在電流表的刻度盤上,就可以讀出被稱物體的重量.
5、(2006年南通市課改區(qū))A、B是同種材料制成的電阻,它們的長度相等,A的橫截面積是B的兩倍,將它們串聯(lián)在電路中,則加在A、B上的電壓UA、UB和通過A、B的電流IA、IB間的關(guān)系正確的是
A. IA=IB B. IA >IB
C. UA=UB D. UA>UB
4、在做《決定電阻大小的因素》實驗時,為了研究方便,每次挑選兩根合適的電阻絲,測出通過它們的電流后進(jìn)行比較,得出結(jié)論。①研究電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān),應(yīng)選電阻絲 ②研究電阻與導(dǎo)體長度有關(guān),
應(yīng)選電阻絲C和 ③研究電阻與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)選電阻絲A和
材料 |
錳銅 |
鎢 |
鎳鉻 |
錳銅 |
鎢 |
錳銅 |
鎳鉻 |
電阻絲代號 |
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
長度m |
1.0 |
0.5 |
1.5 |
1.0 |
1.2 |
1.5 |
0.5 |
橫截面機(jī)mm2 |
3.2 |
0.8 |
1.2 |
0.8 |
1.2 |
1.2 |
1.2 |
3、要改變某段導(dǎo)體電阻的大小,下列方法中無效的是 ( )
A、改變導(dǎo)體兩端的電壓 B、改變導(dǎo)體的材料
C、改變導(dǎo)體的橫截面積 D、改變導(dǎo)體的長度
2、、如圖1所示,滑動變阻器有4個接線柱,使用時只需接入其中2個,因此有幾種接法,在這些接法中,不能改變電阻大小并且可能損壞儀器的接法是( )
A.接A和D B.接B和C C.接A和B D.接C和D
1、、(2006年陜西省課改區(qū))如圖7所示,閉合開關(guān)S后,要使滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變暗,應(yīng)把F點與滑動變阻器的 點用導(dǎo)線連接起來。
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