資源簡介

第五章 歐姆定律
本章回眸
【課前自學】
【合作學習】
1．歐姆定律
例1 在探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”時，小明連接成如圖5-1所示的實驗電路。
（1）在這個實驗電路中有一個儀器連接有誤，請你在實物圖中只改變一根導線的連接，使該儀器能正常工作（用“”標出需要改動的導線，并畫出改接的導線）；
（2）小明改接電路后，閉合開關，電表指針偏轉情況如圖5-1乙所示。為提高實驗精確程度，這個電路仍需要改進的地方是 ，
理由是 ；
（3）小明通過實驗得到兩個定值電阻R1、R2對應的U—I關系圖象，如圖5-2所示。
由圖象得出：①當電阻一定時，通過導體電流與導體兩端的電壓成 關系；
②定值電阻R1 R2（選填“＜”、“＞”或“＝”）；
(4)小明還想利用這個電路進一步探究“通過導體的電流與導體電阻的關系”，在實驗過程中，小明先后用5，10，15的電阻替換原來的定值電阻R，每次替換后閉合開關，應調節 ，使 保持不變，然后再記錄電流表的示數。
例2 如圖5-3所示，電源電壓保持不變，開關S斷開時，電壓表示數為2V；開關S閉合時，電壓表示數為6V，那么電阻R1:R2= 。
例3 在圖5-4所示的電路中，當開關閉合后，滑動變阻器滑片P向右移動時，對電表讀數的變化，分析正確的是（ ）
A．電流表A、電壓表V1示數都減小，電壓表V2示數增大
B．電流表A、電壓表V1示數都變大，電壓表V2示數變小
C．電流表A的示數減小，兩電壓表示數不變
D．三個電表的示數都不變
2.伏安法測電阻
例4 楠楠同學在資料上看到了一份材料，某大學物理系的同學再測定額定電壓為2.5V小燈泡的電阻的實驗中，得到部分U和I的數據如下表所示：
實驗次數 1 2 3 4 5 6
U/V 0.20 0.80 1.40 2.00 2.50 3.00
I/A 0.02 0.08 0.14 0.18 0.20 0.21
（1）楠楠根據表中的數據，畫出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖像，于是設計了如圖5-5所示的坐標圖。
①請你幫楠楠在坐標圖中畫出該小燈泡的電流跟電壓變化的圖像；
②從材料或圖像中可知，該小燈泡的額定電流為 A，正常發光時的電阻為 Ω；
（2）楠楠還想利用初中的物理實驗器材，通過實驗來驗證上述表格中的每一組數據是否正確，于是她又設計了圖5-6甲所示的電路圖，同時找來了實驗器材并連接了部分實物電路，其中電源用的是2節新干電池，滑動變阻器的電阻可在0~50Ω內調節。
①請你用筆畫線代替導線，按照圖5-6甲所示電路圖，幫楠楠將圖5-6乙中的實物電路圖連接完整；
②閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到 端（選填“A或B”）；實驗中，由于操作不小心等原因，導致電壓表的示數變為零，電流表的示數增大，則電路可能出現的故障是 。
③楠楠通過這個實驗來驗證上述表格中的每一組實驗數據的正確性，你認為楠楠能做到嗎？請簡要說明理由。 。
3.歐姆定律的綜合應用
例5 如圖5-7所示，電阻R1的阻值為5 Ω
（1）當開關S1閉合，S2斷開，滑片滑至最左端時，電壓表示數為6V，電流表的示數為0.3A，滑動變阻器的最大阻值是多少？
（2）若R2的阻值為20 Ω ，當開關S1、S2均閉合，滑片P滑至最右端時，電流表的示數是多少？
【思路點撥】當開關S1閉合，S2斷開，滑片滑至最左端時，R1和滑動變阻器R串聯；當開關S1、S2均閉合，滑片P滑至最右端時，R1和R2并聯。
例6 張林同學設計了一個風速儀，圖5-8甲是它的原理示意圖。定值電阻Ro = 10Ω，Rl 是壓力傳感器（其電阻值會隨所受壓力大小變化而變化，變化關系如圖5-8乙，電源電壓恒為3V，電流表的量程為0－0.6 A，風壓板是一塊長方形的輕質塑料板，它的面積為0.4㎡ 。
（1）在電路中連入R0的目的是 ；
（2）閉合開關后電流表的讀數為0.15A， 風壓板上所受到的壓力是多少？此時的風速為多少？
（3）你認為此風速儀存在的不足之處是 （寫出一點即可）。
【應用拓展】
1.小莉按圖5-9中甲所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”實驗。
（1）根據圖5-9甲,將圖5-9乙中的實物連接成電路,要求變阻器滑片向右移動時,電流表示數增大（注意電壓表量程的選擇）；
（2）實驗時,調節滑動變阻器,測出通過電阻R的電流和對應的電壓值如下表。請根據表中數據,在圖5-10的坐標系中畫出電阻R的U-I關系圖象：
（3）分析表中實驗數據可得結論：當導體的阻值不變時，通過導體的電流與電壓成 比。由圖象可知，小莉實驗時所選用電阻R的阻值為 Ω。
2．小華和小海同學為了探究導體中電流和電壓的關系，他們用A、B兩個導體進行實驗，實驗中多次改變導體兩端的電壓大小，并將測量的數據記錄在表一、表二中。
（1）分析比較實驗序號1、2、3或4、5、6中的電流與電壓變化的倍數關系，可得出的初步結論是：對同一導體， 。
（2）分析比較實驗序號3、5的數據，他們提出了猜想：在電壓相同的情況下，通過不同導體的電流不相同。
①為驗證上述猜想，在已有表一、表二實驗數據的基礎上，小華重新預設了B導體兩端的電壓，并測出相應的電流值。小海分析了小華的測量數據后，認為小華的測量數據有問題，他未測量便修改了數據，如表三所示。你認為小海修改數據的做法 ，理由是 。
②為了達到驗證上述猜想的目的，請結合表一、表二的實驗數據，分析表三設計的不足之處： 。
3. 在圖5-11甲所示的電路中，若電源電壓為3V，電流表A1 、A2的示數如圖5-11乙所示，則通過R1的電流是_ _A，R2的阻值是 Ω。
4．在圖5-12所示的電路中，閉合開關s，讓開關S1和S2 斷開，調節滑動變阻器的滑片P使其位于變阻器的最左端口處，此時燈泡L恰好正常發光，電流表A和電壓表V均有示數。已知變阻器的總電阻大于燈泡L的電阻，以下判斷正確的是（ ）
A．若保持s1和s2斷開，讓P緩慢向右滑動，燈泡L 有可能被燒毀
B．若保持P在a處不動，s1仍斷開，閉合s2后，A表和V表示數均不變
C．若保持P在a處不動，s1仍斷開，閉合S2后，A表和V表示數將變大
D．若保掙S2斷開，將P移至變阻器最右端b，再閉合S1后，A表和V表均仍有示數
5.在學習“串聯電阻的等效電阻與各串聯電阻之間關系”的時候，小強和小剛利用滑動變阻器（銘牌上標有50Ω1A）、兩個定值電阻（10Ω和5Ω）、電壓表、電流表、電源等器材對此進行了探究。他們設計了如圖5-13甲所示的電路圖。
（1）根據電路圖，請你在圖5-13乙中用筆畫線代替導線將沒有連接完的實物電路連接好（導線不允許交叉且電流表的量程選取要適當）。
（2）請你根據電路圖分析：在閉合開關前，滑動變阻器的滑片應移到 （填“A”或“B”）端。
（3）右表是小強和小剛在這次實驗中所記錄的數據。請你根據他們三次測量的數據進行分析，可以得出的結論是： 。
（4）若閉合開關后發現電流表有示數，而電壓表無示數，則出現該現象的原因可能示下面哪一種情況？ （只填字母序號即可）。
A．滑動變阻器某處斷路 B．只有R1被短路
C．只有R2被短路 D．電壓表的某一個接線柱接觸不良
（5）在這次實驗中，滑動變阻器的作用是： 。
6．如圖5-14所示，電源電壓保持不變，滑動變阻器的最大阻值R0=20Ω，當只閉合開關S1，滑片P置于最左端a時，電流表示數為0.2A；當開關S1．S2均閉合，滑片P置于最右端b時，電流表示數為0.6A，則定值電阻R1= Ω，電源電壓U= V。
7． 如圖5-15（a）所示電路是在環境溫度為10 0C左右的條件下工作的某自動恒溫箱原理簡圖。箱內電阻Rl=5kΩ,R2為熱敏電阻，其阻值隨溫度變化的圖線如圖5-15（b）所示，電源電壓為12V。當電壓鑒別器的兩接入點a,b間的電壓Uab小于2V時，鑒別器將使開關S接通，使恒溫箱內的電熱絲通電而發熱，從而使箱內溫度升高；當Uab大于4V時，鑒別器將使S斷開，停止加熱。
(1)從圖5-15(b)中讀出環境溫度為150C時的熱敏電阻R2為 kΩ。
(2)通過計算判定該恒溫箱內的溫度將保持在怎樣的范圍？
(3)若想使此恒溫箱內的溫度變化范圍在第(2)問的基礎上降低一些，在鑒別器功能和熱敏電阻不變的條件下，可采取怎樣的措施？

展開更多......

收起↑