文档内容
第十四章 欧姆定律
14.3 欧姆定律
1. 通过实验探究,熟悉控制变量法的应用,并得出电流与电压的关系,电流与电阻的关
系;
2. 掌握电流跟电压的关系及电流跟电阻的关系;
3. 知道欧姆定律的内容、公式及相关的物理量的单位;
4. 欧姆定律的图像。
题型汇总:欧姆定律的内容与概念的理解、欧姆定律的变形公式、探究电流与电压/电阻的
关系实验。
欧姆定律
内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
U
公式:I=
R
U
推导式:U=IR R=
I
欧姆定律的理解:①在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正
比;②在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比。
适用条件:纯电阻电路。
实验:控制变量法探究电流与电压、电流与电阻的关系考点一 欧姆定律
1.关于公式I= 可知,导体中的电流与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成
。
2.小明在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集的数据画出了如图所示的图象,
下列结论与图象相符的是( )
A.电流一定时,电阻跟电压成正比
B.电压一定时,电流跟电阻成反比
C.电阻一定时,电流跟电压成正比
D.电阻一定时,电流跟电压成反比
3.某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图所示的 I
﹣R图象,下列结论与图象相符的是( )A.电阻一定时,电流与电压成正比
B.电阻一定时,电压与电流成正比
C.电压一定时,电流与电阻成反比
D.电压一定时,电阻与电流成反比
4.实验室用的小灯泡的电流随电压变化的图象如图所示,其中正确的是( )
A. B.
C. D.
5.在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中不正确的是( )
A.欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系
B.当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
C.在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D.根据欧姆定律的变形公式R= 可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化
6.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.只要将导体连入电路,电路中就有电流
B.导体中通过的电流为零时,它的电阻也为零
C.有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D.导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
7.下列说法正确的是( )
A.从R= 可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B.从R= 可知,对于某一导体,通过的电流越大,则导体两端的电压越大
C.从I= 可知,导体中的电流跟两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.从R= 可知,对于某一导体,所加电压跟通过导体的电流之比是个恒量
考点二 欧姆定律的变形公式
8.当某导体两端电压是2V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω,当它
不接入电路时,该导体的电阻为 Ω。
9.关于R= ,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过的电流成反比
C.导体两端的电压为0V时,导体的电阻为0Ω
D.导体的电阻一般与导体两端电压和通过导体的电流无关
10.根据欧姆定律公式I= ,可变形得到公式R= ,下列说法正确的是( )
A.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
11.由欧姆定律公式可导出R= ,对此表达式下面说法正确的是( )
A.导体两端电压为零时,导体的电阻为零
B.导体两端电压越大,导体的电阻越大
C.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D.导体的电阻值的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
考点三 探究电流与电压、电阻的关系实验
12.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6A”“0
~3V”,定值电阻R 阻值为10Ω,滑动变阻器R 标有“20Ω 1A”,电源电压恒为6V。
1 2
根据图乙所画图像可得结论:保持导体 一定,通过导体的电流与它两端电压成
比,向左移动滑片, 表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
Ω。13.小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流与电阻的关系”,在此实验过程中,他的
一步操作是将变阻器滑片适当向左移动,则下列说法中正确的是( )
A.移动滑片前,小刚可能是将R换成了一个阻值较小的定值电阻
B.小刚在移动滑片时,眼睛需要注视电流表
C.小刚在移动滑片时,电压表示数变小
D.此实验只需观察电流表和电压表示数变化即可得出结论
14.在探究“电流与电阻关系“的实验中,实验器材;电源(电源电压 3V保持不变)、滑
动变阻器R (0~20Ω),电阻箱(0~9999Ω)、电压表(0~3V)、电流表(0~
0
0.6A)、开关各一个、导线若干,依据如图电路,各小组同学保持电阻 R两端的电压U
=2V不变,记录了六组数据,并绘制成图像,根据给定的器材,选择出比较合理的图像
( )
A. B.C. D.
15.某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为 3V,更换5个定值电阻R ,得
x
到如图乙所示的图象。以下有关叙述错误的是( )
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.闭合开关,发现电流表示数过大,原因可能是滑动变阻器连入电路阻值过小
C.实验中电压表的示数保持2.5V不变
D.将R 从5Ω换成10Ω后,应将滑片P向左移
x
16.如图甲所示,小明利用电源电压恒为5V的电路探究“电流与电阻的关系”,并将每次
的实验数据经过转换后在I﹣ 坐标系内进行了描点,如图乙所示。由图可知,小明控
制电阻两端的电压为 V,图乙中,发现有一个错误数据点,该数据点是小明某次将
电阻由 Ω变换为错误数据点对应电阻时,未调节滑动变阻器就读取电流而造成的。
17.如图所示,小明连接了图甲所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”。(1)在连接电路时开关应 ;
(2)闭合开关前,如图甲中滑动变阻器的滑片P应位于 (A/B)端;
(3)小明通过实验得到的数据如表(一)所示,其中第 1次实验的电流表示数如图乙
所示,为 A,所用电阻R的值是 Ω。根据表(一)的数据,可得出的结
论是在电阻一定时, 。
表(一)
实验序号 1 2 3
电阻/Ω R
电压/V 1.0 1.5 2.0
电流/A 0.15 0.20
表(二)
实验序号 4 5 6
电阻/Ω 5 10 15
电压/V 1.5 2.0 2.3
电流/A 0.30 0.20 0.15
(4)小明继续探究电流与电阻的关系,他先后将 5Ω、10Ω和15Ω的电阻接入电路中
进行实验,得到数据如表(二)所示.通过分析表(二)的数据,可知小明在操作过程
中存在的错误是:没有控制导体两端的 不变。
18.小明同学用如图甲所示的电路探究“电流与电压和电阻的关系”,电源电压 18V保持
不变,滑动变阻器的规格是“70Ω,1.5A”,阻值为10Ω、20Ω,30Ω、50Ω的电阻
各一个,电流表(0~0.6A)一个,电压表(0~15V)各一个。
(1)根据图甲所示的电路图,将图乙所示的实物图连接完整,要求闭合 S后,滑片P
向左移动时电压表示数变大。
(2)小明先探究“电阻R一定,电流与电压的关系”,他将10Ω的电阻作为R接入电路,闭合开关S,通过调节滑动变阻器滑片P,测出电阻两端施加不同电压时对应电流
值,并记录(如表1所示)。老师指出他在实验中存在一个失误,请你指出他的失误
。小明改正后第3次实验时电流表的读数如图丙所示,则此时流经电阻的电流为
A.分析数据,可得出结论: 。
表1
实验次序 1 2 3 4
U/V 3.0 4.0 5.0 6.0
I/A 0.32 0.42 0. 5 0.62
(3)接着小明根据表1数据绘制出I﹣U图象,如图丁中a所示,实验完成后,将电阻
换成小灯泡.重复上述实验过程,绘制出I﹣图象,如图丁中b所示,试分析图象中A,
B、C三点阻R,R,R 从小到大排列依次为(用不等式表示):
A B C
(4)小明再探究“电压U一定,电流与电阻的关系”:
他将10Ω的电阻接入电路,闭合开关S,调节滑片P到适当位置,读出电流表示数记入
表中断开开关S,小明用20Ω的电阻替换10Ω的电阻,闭合开关S,移动滑片P使滑动
变阻器接入电路阻值 (选填“增大”或“减小”)他这样操作的目的是
.
19.小明在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,选取了如下器材:电源电压恒为
6V、电流表量程为“0~0.6A”,电压表量程为“0~3V”,滑动变阻器规格为
“20Ω0.5A”、开关、导线、可供选择的定值电阻若干.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整(要求:向右移动滑动变阻器滑
片时,电路中的电流变小,且导线不能交叉)。
(2)实验中,滑动变阻器的主要作用是 .
(3)首先,他选择R=10Ω的定值电阻接入电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑
片至适当位置,此时电流表的示数如图乙所示,则通过定值电阻 R的电流为
A.
(4)分别换上多个定值电阻进行探究,数据记录如表所示,老师指出其中一组数据是
拼凑的,你认为是第 组(选填实验序号),理由是实验所用的滑动变阻器的最大
阻值太 了(选填“大”或“小”)。
实验序号 1 2 3 4
电阻/Ω 10 15 20 25电流/A 0.30 0.20 0.15 0.12
(5)排除拼凑的数据后,分析数据可以得到的结论是:在 一定时,通过导体的
电流与导体的电阻成反比。
(6)在不更换滑动变阻器的情况下,可以采取 的措施(选填字母
符号),完成这组拼凑数据所对应的实验测量。
A.降低定值电阻两端电压 B.降低电源电压 C.选用更大阻值的定值电阻
(7)为了防止实验过程中定值电阻的阻值发生较大变化,应尽量
A.缩短通电时间、用较小的电流来测量 B.缩短通电时间、用较大的电流来测量
C.延长通电时间、用较小的电流来测量 D.延长通电时间、用较大的电流来测量
20.某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为 3V,滑动变阻器最大
阻值为20Ω。
(1)他们先用5Ω的定值电阻探究电流与电压的关系,实验电路图如图1所示:
①请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整;
②接线完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查
的内容: 。
③检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压
表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对
应的点,并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I﹣U图像;
④分析画出的I﹣U图像可得出结论: 。
(2)接着他们在原有5Ω定值电阻的基础上,又准备了阻值为10Ω、15Ω、20Ω的三
个定值电阻,以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变,每次更换定值
电阻后需要调节滑动变阻器,使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多
少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值,为使实验顺利进行,
大家进行了分析与讨论,你认为应选这三个电压值中的 V。