（課標(biāo)通用）甘肅省2019年中考物理總復(fù)習(xí) 第六單元 歐姆定律 第16講 歐姆定律（二）課件.ppt

第1 6講歐姆定律(二) 考 點(diǎn) 圖 解 物 理考 點(diǎn)根據(jù)歐姆定律測(cè)量導(dǎo)體的電阻1.實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式 ,用電壓表和電流表分別測(cè)出待測(cè)電阻兩端的電壓和通過其中的電流,就可以求出這段導(dǎo)體的電阻。這種方法也叫做伏安法測(cè)電阻。 2.實(shí)驗(yàn)器材:電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、待測(cè)電阻、若干導(dǎo)線。3.實(shí)物圖和電路圖如圖所示: 考 點(diǎn) 圖 解 物 理4.實(shí)驗(yàn)步驟:(1)按電路圖正確連接實(shí)物圖;(2)閉合開關(guān),移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片位置,記下導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流,連續(xù)測(cè)三組對(duì)應(yīng)的電壓值U1、U2、U3和電流值I1、I2、I3;(3)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)正確計(jì)算導(dǎo)體的電阻值R1、R2、R3和平均值5.滑動(dòng)變阻器在本實(shí)驗(yàn)中的作用:保護(hù)電路;改變導(dǎo)體兩端的電壓,便于多次測(cè)量求平均值。 考 點(diǎn) 圖 解 物 理 考 點(diǎn) 圖 解 物 理 考 法考法歐姆定律的應(yīng)用典 題 (2018河南)小芳利用圖1所示的電路測(cè)量未知電阻Rx的阻值,阻值大約為5 。 考 法 (1)請(qǐng)你根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖2中完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。(2)閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于(選填“A”或“B”)端。 (3)閉合開關(guān),發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小芳利用另一只完好的電壓表進(jìn)行檢測(cè),把電壓表分別接在ab之間和bc之間,電壓表均有示數(shù);接在ac之間,電壓表無示數(shù)。如果電路連接完好,只有一個(gè)元件有故障,該故障是。 (4)排除故障后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測(cè)電阻R x的I-U圖象,如圖3所示。由圖象可得Rx= 。 考 法 (5)小芳又設(shè)計(jì)了一種方案,也測(cè)出了Rx的阻值。電路如圖4所示,R0為阻值已知的定值電阻,電源電壓未知且恒定不變。測(cè)量步驟如下:當(dāng)開關(guān)時(shí),電流表讀數(shù)為I1;當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表讀數(shù)為I2;待測(cè)電阻R x=。(用已知和測(cè)出的物理量符號(hào)表示) 考 法 答 案 :(1)如圖所示:(2)B(3)滑動(dòng)變阻器斷路(4)4(5)S1閉合、S2斷開方法歸納 這類題目主要考查伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn),但同時(shí)會(huì)涉及電路的連接、滑動(dòng)變阻器的使用、電路故障分析和歐姆定律的應(yīng)用等。就本題而言,難點(diǎn)是第(5)問特殊方法測(cè)電阻,無論用到哪種方法或儀器測(cè)量電阻,其實(shí)都是圍繞測(cè)電阻的基本原理 展開的。 考 法對(duì)應(yīng)練1(2018山西)小亮同學(xué)用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻Rx的阻值。實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)定值電阻Rx(約10 )、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(20 1 A)、開關(guān)、電源(電壓恒定)各一個(gè),導(dǎo)線若干。(1)該實(shí)驗(yàn)的原理是_。 (2)如圖甲所示,是小亮連接的部分電路,請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線,在圖中將電路連接完整。要求:當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大。 考 法 (3)請(qǐng)你為實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量和計(jì)算的物理量,設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表格。(4)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)無明顯變化,電流表示數(shù)為零,造成該故障的可能原因是 。 (5)排除故障,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。請(qǐng)你利用現(xiàn)有器材,幫助他設(shè)計(jì)電路,再測(cè)一次該定值電阻的阻值,并在圖乙虛線框中畫出你設(shè)計(jì)的電路圖 。(開放性試題,答案合理即可) 考 法 答 案 : (1) (2)(3)見解析(4)電阻Rx處斷路(5)見解析解 析 : (1)伏安法測(cè)電阻的原理是 ;(2)當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí),電路中的電流變大,說明滑動(dòng)變阻器電阻在逐漸減小,所以應(yīng)該接在右下角的接線柱,如圖所示: 考 法 (3)按“伏安法測(cè)電阻”的物理量設(shè)計(jì)表格,并且應(yīng)測(cè)量多次,表格如下:(4)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片,電壓表示數(shù)無明顯變化,電流表示數(shù)為零,說明電路斷路或電流表短路;所以可能電阻R x處斷路; 考 法 (5)排除故障,通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。只能考慮使用電流表和現(xiàn)有器材來設(shè)計(jì)滿足要求的電路;滑動(dòng)變阻器的最大阻值已知,電源電壓恒定,可以利用電流表和滑動(dòng)變阻器的滑片放在不同的特殊位置就可以測(cè)出定值電阻的阻值,故設(shè)計(jì)電路如下。 考 法對(duì)應(yīng)練2(2017內(nèi)蒙古包頭)某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了圖甲所示的電路,測(cè)量一個(gè)阻值約為100 的電阻Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)室中提供的器材有:兩節(jié)完全相同的舊干電池,兩個(gè)開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干。另外還有可供選擇的器材有:A.電壓表V1(量程03 V)B.電壓表V2(量程015 V)C.定值電阻R1(阻值5 )D.定值電阻R 2(阻值160 )(1)為了準(zhǔn)確測(cè)出Rx的阻值,實(shí)驗(yàn)時(shí),在圖甲中的電壓表應(yīng)選用A,定值電阻R應(yīng)選用D。(均選填字母序號(hào))(2)將實(shí)驗(yàn)器材按照電路圖連接好電路,先閉合S2,電壓表示數(shù)如圖乙所示,是1.2 V,再閉合S1,電壓表的示數(shù)為2.8 V。 (3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù),可計(jì)算出Rx=120 。 (4)實(shí)驗(yàn)中使用的干電池每節(jié)電壓是1.4 V。 考 法 解 析 : (1)電源為兩節(jié)舊干電池,電壓最高為3 V,故電壓表可以選擇03 V量程,即電壓表應(yīng)選A;因被測(cè)電阻阻值約為100 ,為了便于測(cè)量,定值電阻應(yīng)選擇與其阻值相近的定值電阻,即選擇定值電阻D;(2)由電路圖可知,開關(guān)S1與定值電阻R并聯(lián),閉合時(shí),該電阻短路,電壓表測(cè)量電源電壓,即2.8 V;閉合S2時(shí),兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓表測(cè)量Rx兩端電壓;選擇03 V量程,所以讀數(shù)為1.2 V;(3)只閉合S 2時(shí),兩電阻串聯(lián),電阻R兩端的電壓:U=2.8 V-1.2 V=1.6 V; 命 題 點(diǎn)命題點(diǎn)伏安法測(cè)小燈泡電阻(1)實(shí)驗(yàn)電路圖(2)實(shí)驗(yàn)需要的器材:電壓表、電流表、電源、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器和導(dǎo)線。(3)注意事項(xiàng):在選取器材時(shí),電流表所選用量程的滿偏值要大于電路中的最大電流。連接電路時(shí)要斷開開關(guān),并按照電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻 器的使用規(guī)則,將它們正確地接入電路。電壓表、電流表要注意量程的選擇、連接和讀數(shù),使用滑動(dòng)變阻器也要注意規(guī)格的選擇。 命 題 點(diǎn) 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),在閉合開關(guān)前,要把滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處,使電路中的電流最小,目的是保證電路中的燈泡、滑動(dòng)變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全。把每次測(cè)量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來,以便最后分析、總結(jié)。分析處理數(shù)據(jù),對(duì)于測(cè)得的各組電流和電壓值,計(jì)算出相應(yīng)的電阻,然后比較幾次實(shí)驗(yàn)測(cè)得的電阻,找出其中的規(guī)律。 命 題 點(diǎn) 典 題小明想測(cè)量標(biāo)有“2.5 V”小燈泡的電阻,請(qǐng)解答下列問題:(1)請(qǐng)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖中的實(shí)物電路連接完整。(導(dǎo)線不能交叉)(2)連好電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)處于最 (選填“左”或“右”)端。 命 題 點(diǎn) (3)閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表均有示數(shù)。但燈泡不亮,原因可能是。 A.小燈泡斷路B.小燈泡短路C.滑動(dòng)變阻器斷路D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過大(4)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示:在分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí),發(fā)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)有明顯的錯(cuò)誤,這個(gè)數(shù)據(jù)是;若此錯(cuò)誤是看錯(cuò)電表量程導(dǎo)致的,則該數(shù)據(jù)的正確值應(yīng)是。 命 題 點(diǎn) (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻是 。 (6)實(shí)驗(yàn)完成后,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢(shì),其原因可能是。 答 案 :(1)如圖所示(2)左(3)D(4)1.000.20(5)8.33(6)燈絲電阻隨溫度升高 而增大 命 題 點(diǎn) 解 析 :(1)將電壓表并聯(lián)在燈泡兩端即可,根據(jù)燈泡的額定電壓為2.5 V,所以連接電壓表的“3 V”接線柱到燈泡的右端,再連接電壓表的負(fù)接線柱到燈泡的左端。(2)連好電路后,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于阻值最大端,所以滑片應(yīng)位于左端。(3)選項(xiàng)分析:小燈泡斷路時(shí),電流表不會(huì)有示數(shù),故A項(xiàng)錯(cuò)誤;小燈泡短路時(shí),電壓表不會(huì)有示數(shù),故B項(xiàng)錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器斷路時(shí),電壓表、電流表都不會(huì)有示數(shù),故C項(xiàng)錯(cuò)誤;滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值過大時(shí),電流過小,小燈泡的實(shí)際功率小,所以小燈泡不發(fā)光,電流表、電壓表均有示數(shù),故D項(xiàng)正確。 命 題 點(diǎn) (4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),電壓從1 V增大到2.5 V的過程中,電流從0.14 A增大到0.30 A,在誤差范圍內(nèi),電壓與電流成正比,而第二次的電流為1.00 A,所以這一個(gè)數(shù)據(jù)有明顯的錯(cuò)誤,即1.00 A是錯(cuò)誤的,明顯不符合實(shí)際;因?yàn)殡娏鞅淼膬蓚€(gè)量程為5倍的關(guān)系,即該數(shù)據(jù)的正確值(5)燈泡的額定電壓為2.5 V,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,此時(shí)電流為0.30 A,所以小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻(6)實(shí)驗(yàn)完成后,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢(shì),原因是當(dāng)電壓增大時(shí),燈泡的實(shí)際功率變大,燈絲溫度升高,而通常的金屬電阻隨溫度的升高電阻變大。 命 題 點(diǎn)方法歸納 伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)是初中物理的重點(diǎn)考查實(shí)驗(yàn),本實(shí)驗(yàn)中涉及的內(nèi)容非常豐富,既有間接測(cè)量的實(shí)驗(yàn)方法,又有實(shí)驗(yàn)基本技能,如電路的連接,電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器的使用等,還有對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。因此從學(xué)習(xí)物理知識(shí)和方法的角度考慮,這個(gè)實(shí)驗(yàn)都是非常重要的。 1 2 31.(2017甘肅蘭州)如圖所示的電路,電源電壓均不變,R0為定值電阻,R為最大阻值已知的滑動(dòng)變阻器,利用下列電路圖能夠測(cè)出待測(cè)電阻Rx阻值的是( D) 1 2 3解 析 : 逐圖分析:A.滑動(dòng)變阻器滑片移動(dòng)時(shí),電壓能測(cè)出電路中的電壓值,但無法求出通過未知電阻的電流,無法求出電阻,故A錯(cuò)誤;B.由于無法知道R0的電流,故無法求出待測(cè)電阻的電流和電壓,無法求出電阻,故B錯(cuò)誤;C.根據(jù)圖可知,利用電流表無法求出電源電壓,故無法求出待測(cè)電阻兩端的電壓,無法求出電阻,故C錯(cuò)誤;D.由電路圖可知,先把滑片移到最左端,滑動(dòng)變阻器阻值全部接入電路,RP=R0,滑動(dòng)變阻器與待測(cè)電阻串聯(lián),測(cè)出電路電流I,則電源電壓U=I(R 0+Rx);把滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端時(shí)RP=0,即只有Rx接入電路,由電流表測(cè)出電路電流I,則電源電壓U=IRx,由可以求出Rx, 1 2 32.(2018甘肅蘭州診斷)請(qǐng)根據(jù)“伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn),完成下列問題:(1)根據(jù)圖甲所示電路圖將圖丙的實(shí)物圖補(bǔ)畫完整。 1 2 3(2)滑片移到某位置,電壓表、電流表的示數(shù)如圖乙所示,則這次測(cè)得的Rx= 。 (3)某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中,不小心將滑動(dòng)變阻器損壞,一時(shí)又找不到其他變阻器。此時(shí)該同學(xué)將滑動(dòng)變阻器從電路中撤下后,假如還能測(cè)出Rx的阻值,那么沒有滑動(dòng)變阻器,可能對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響是 。 (4)為了克服上述缺點(diǎn),除了換用新的滑動(dòng)變阻器外,還有什么方法 。 1 2 3(2)因?yàn)殡姵刂挥袃晒?jié),所以電壓表選取的量程是03 V,所以電壓為2.0 V,電流為0.5 A,(3)滑動(dòng)變阻器撤走后,不能多次測(cè)量,實(shí)驗(yàn)只能得到一組數(shù)據(jù),只有一個(gè)電阻阻值,誤差較大。(4)可以通過改變電池的節(jié)數(shù),改變電阻兩端的電壓和通過的電流, 完成多次測(cè)量,求電阻的平均值來減小誤差。(或者改變電源電壓或串聯(lián)另處的定值電阻)解 析 : (1)如圖所示 1 2 33.(2018甘肅省卷)某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)通過圖甲所示的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。(1)斷開開關(guān)S3,閉合開關(guān)S1和S2,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片P,發(fā)現(xiàn)電壓表始終無示數(shù),電流表有示數(shù),其原因可能是C(填符號(hào))A.滑動(dòng)變阻器斷路B.R斷路C.R短路 1 2 3(2)故障排除后斷開開關(guān)S3,閉合開關(guān)S1和S2,通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,讀出多組相應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)。甲同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪成如圖乙所示圖象。由圖象可知定值電阻R=10 ;(3)乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分別計(jì)算出多個(gè)R的阻值并取平均值,其目的是為了減小誤差;(4)斷開開關(guān)S2,閉合開關(guān)S1和S3,通過多次調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,測(cè)量燈L的電壓和電流,根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象。若燈L的額定電壓為2.0 V,則它的額定功率為0.8 W;(5)由圖丙可看出燈絲的U-I圖象不是一條直線,原因是燈絲電阻會(huì)隨溫度而發(fā)生變化。 1 2 3解 析 : (1)若滑動(dòng)變阻器斷路,則整個(gè)電路斷路,兩表都沒有示數(shù),A不符合題意;若R斷路,則電流表沒有示數(shù),電壓表與變阻器串聯(lián),測(cè)電源電壓有示數(shù),B不符合題意;若R短路,則電壓表沒有示數(shù),電流表有示數(shù),C符合題意;(2)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪成如圖乙所示的直線,由歐姆定律,由圖象可知定值電阻(3)乙同學(xué)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)分別計(jì)算出多個(gè)R的阻值并取平均值,其目的是為減小誤差;(4)根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)繪成如圖丙所示的圖象,當(dāng)燈L的額定電壓為2.0 V,通過的電流為0.4 A,則它的額定功率為P=UI=2 V0.4 A=0.8 W;(5)因燈絲電阻會(huì)隨溫度而發(fā)生變化,不是一個(gè)定值,故燈絲的U-I圖象不是一條直線。