甘肅省2019年中考物理總復習課件第16講　歐姆定律(二)(共32張PPT)

1、第1616講歐姆定律(二) 考點圖解物理 考點根據(jù)歐姆定律測量導體的電阻根據(jù)歐姆定律測量導體的電阻 1.實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式 ,用電壓表和電流表 分別測出待測電阻兩端的電壓和通過其中的電流,就可以求出這段 導體的電阻。這種方法也叫做伏安法測電阻。 2.實驗器材:電源、開關、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測 電阻、若干導線。 3.實物圖和電路圖如圖所示: 考點圖解物理 4.實驗步驟: (1)按電路圖正確連接實物圖; (2)閉合開關,移動滑動變阻器的滑片位置,記下導體兩端的電壓 和通過導體的電流,連續(xù)測三組對應的電壓值U1、U2、U3和電流值 I1、I2、I3; (3)根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)正

2、確計算導體的電阻值R1、R2、R3和平均值 5.滑動變阻器在本實驗中的作用:保護電路;改變導體兩端 的電壓,便于多次測量求平均值。 考點圖解物理 考點圖解物理 考法 考法歐姆定律的應用考法歐姆定律的應用 典題(2018河南)小芳利用圖1所示的電路測量未知電阻Rx的阻值, 阻值大約為5 。 考法 (1)請你根據(jù)電路圖,用筆畫線代替導線,在圖2中完成實驗電路的 連接。 (2)閉合開關前,應將滑動變阻器的滑片置于(選填“A” 或“B”)端。 (3)閉合開關,發(fā)現(xiàn)電壓表和電流表均無示數(shù)。小芳利用另一只完 好的電壓表進行檢測,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

3、數(shù)。如果電路連接完好,只有一 個元件有故障,該故障是。 (4)排除故障后,調節(jié)滑動變阻器,記錄多組數(shù)據(jù)。畫出了待測電 阻Rx的I-U圖象,如圖3所示。由圖象可得Rx= 。 考法 (5)小芳又設計了一種方案,也測出了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。測量步驟 如下: 當開關時,電流表讀數(shù)為I1; 當開關S1、S2都閉合時,電流表讀數(shù)為I2; 待測電阻Rx=。(用已知和測出的物理量符號表 示) 考法 答案:(1)如圖所示: (2)B(3)滑動變阻器斷路(4)4(5)S1閉合、S2斷開 方法歸納方法歸納 這類題目主要考查伏安法測電阻的實驗,但同時會涉 及

4、電路的連接、滑動變阻器的使用、電路故障分析和歐姆定律的 應用等。就本題而言,難點是第(5)問特殊方法測電阻,無論用到哪 種方法或儀器測量電阻,其實都是圍繞測電阻的基本原理 展開的。 考法 對應練對應練1(2018山西)小亮同學用伏安法測量一個定值電阻Rx的阻 值。實驗器材有:待測定值電阻Rx(約10 )、電壓表、電流表、滑 動變阻器(20 1 A)、開關、電源(電壓恒定)各一個,導線若干。 (1)該實驗的原理是_。 (2)如圖甲所示,是小亮連接的部分電路,請你用筆畫線代替導線, 在圖中將電路連接完整。要求:當滑動變阻器的滑片P向右移動時, 電路中的電流變大。 考法 (3)請你為實驗需要測量和計

5、算的物理量,設計一個實驗數(shù)據(jù)記錄 表格。 (4)閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調節(jié)滑動變阻 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,通過實驗測出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。請 你利用現(xiàn)有器材,幫助他設計電路,再測一次該定值電阻的阻值,并 在圖乙虛線框中畫出你設計的電路圖 。(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)伏安法測電阻的原理是 ; (2)當滑動變阻器的滑片P向右移動時,電路中的電流變大,說明滑 動變阻器電阻在逐漸減小,所以應該接在右下角的接線柱

6、,如圖所 示: 考法 (3)按“伏安法測電阻”的物理量設計表格,并且應測量多次,表格 如下: (4)閉合開關后,發(fā)現(xiàn)電壓表的示數(shù)約為電源電壓,調節(jié)滑動變阻 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Rx處斷路; 考法 (5)排除故障,通過實驗測出了兩組數(shù)據(jù)后,電壓表突然壞了。只 能考慮使用電流表和現(xiàn)有器材來設計滿足要求的電路;滑動變阻器 的最大阻值已知,電源電壓恒定,可以利用電流表和滑動變阻器的 滑片放在不同的特殊位置就可以測出定值電阻的阻值,故設計電路 如下。 考法 對應練對應練2(2017內蒙古包頭)某實驗小組設計了圖甲所示的電路,測 量一個阻值

7、約為100 的電阻Rx的阻值,實驗室中提供的器材有:兩 節(jié)完全相同的舊干電池,兩個開關S1、S2,導線若干。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R2(阻值160 ) (1)為了準確測出Rx的阻值,實驗時,在圖甲中的電壓表應選用A, 定值電阻R應選用D。(均選填字母序號) (2)將實驗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)實驗的數(shù)據(jù),可計算出Rx=120 。 (4)實驗中使用的干電池每節(jié)電壓是1.4 V。 考

8、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,即電壓表應選A;因被測電阻阻值約為100 ,為了便 于測量,定值電阻應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S1與定值電阻R并聯(lián),閉合時,該電阻短路, 電壓表測量電源電壓,即2.8 V;閉合S2時,兩電阻串聯(lián)接入電路,電壓 表測量Rx兩端電壓;選擇03 V量程,所以讀數(shù)為1.2 V; (3)只閉合S2時,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 命題點伏安法測小燈泡電阻命題點伏安法測小燈泡電阻 (1)實驗電路圖 (2)實驗需要的器材:

9、電壓表、電流表、電源、開關、滑動變阻 器和導線。 (3)注意事項: 在選取器材時,電流表所選用量程的滿偏值要大于電路中的最 大電流。 連接電路時要斷開開關,并按照電壓表、電流表、滑動變阻器 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),使用滑動變阻器也要注意規(guī)格的選擇。 命題點 進行實驗時,在閉合開關前,要把滑動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、滑動變 阻器、電壓表、電流表等儀器的安全。 把每次測量的結果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來,以便最后分 析、總結。 分析處理數(shù)據(jù),對于測得的各組電流和電壓值,計算出相應的 電阻,然后

10、比較幾次實驗測得的電阻,找出其中的規(guī)律。 命題點 典題小明想測量標有“2.5 V”小燈泡的電阻,請解答下列問題: (1)請用筆畫線代替導線,將圖中的實物電路連接完整。(導線不 能交叉) (2)連好電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應處于最 (選填“左”或“右”)端。 命題點 (3)閉合開關后,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.滑動變阻器斷路D.滑動變阻器接入電路的阻值過大 (4)調節(jié)滑動變阻器,測得實驗數(shù)據(jù)如下表所示: 在分析實驗數(shù)據(jù)時,發(fā)現(xiàn)一個數(shù)據(jù)有明顯的錯誤,這個數(shù)據(jù)是 ;若此錯誤是看錯電表量程導致的,則該數(shù)據(jù)的正確值應是 。 命題

11、點 (5)根據(jù)實驗數(shù)據(jù)可知,小燈泡正常發(fā)光時的電阻是 。 (6)實驗完成后,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢,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 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 的負接線柱到燈泡的左端。 (2)連好電路后,閉合開關前,滑動變阻器的滑片應置于阻值最大 端,所以滑片應位于左端。 (3)選項分析:小燈泡斷路時,電流表不會有示數(shù),故A項錯誤;小燈 泡短路時,電壓表不會有示數(shù),故B項

12、錯誤;滑動變阻器斷路時,電壓 表、電流表都不會有示數(shù),故C項錯誤;滑動變阻器接入電路的阻值 過大時,電流過小,小燈泡的實際功率小,所以小燈泡不發(fā)光,電流表、 電壓表均有示數(shù),故D項正確。 命題點 (4)分析實驗數(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,電壓與電流成正比,而第二次的電流 為1.00 A,所以這一個數(shù)據(jù)有明顯的錯誤,即1.00 A是錯誤的,明顯 不符合實際;因為電流表的兩個量程為5倍的關系,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)實驗數(shù)據(jù)可知,此時電流為0.30 A,所以小燈泡正常發(fā)光時的電阻 (6)實驗完成后

13、,分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),小燈泡電阻呈逐漸增大趨勢,原因 是當電壓增大時,燈泡的實際功率變大,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 方法歸納方法歸納 伏安法測電阻的實驗是初中物理的重點考查實驗,本 實驗中涉及的內容非常豐富,既有間接測量的實驗方法,又有實驗 基本技能,如電路的連接,電流表、電壓表、滑動變阻器的使用等, 還有對實驗數(shù)據(jù)的分析。因此從學習物理知識和方法的角度考慮, 這個實驗都是非常重要的。 123 1.(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變阻器,利用下列電路圖能夠測出待測 電阻Rx阻值的是( D) 123 解析

14、: 逐圖分析:A.滑動變阻器滑片移動時,電壓能測出電路中的電 壓值,但無法求出通過未知電阻的電流,無法求出電阻,故A錯誤;B. 由于無法知道R0的電流,故無法求出待測電阻的電流和電壓,無法求 出電阻,故B錯誤;C.根據(jù)圖可知,利用電流表無法求出電源電壓,故 無法求出待測電阻兩端的電壓,無法求出電阻,故C錯誤;D.由電路圖 可知,先把滑片移到最左端,滑動變阻器阻值全部接入電路,RP=R0, 滑動變阻器與待測電阻串聯(lián),測出電路電流I,則電源電壓 U=I(R0+Rx);把滑動變阻器滑片移到最右端時RP=0,即只有Rx接 入電路,由電流表測出電路電流I,則電源電壓U=IRx,由可以 求出Rx, 123

15、 2.(2018甘肅蘭州診斷)請根據(jù)“伏安法測電阻”實驗,完成下列問 題: (1)根據(jù)圖甲所示電路圖將圖丙的實物圖補畫完整。 123 (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 得的Rx= 。 (3)某同學在實驗中,不小心將滑動變阻器損壞,一時又找不到其他 變阻器。此時該同學將滑動變阻器從電路中撤下后,假如還能測出 Rx的阻值,那么沒有滑動變阻器,可能對實驗結果的影響是 。 (4)為了克服上述缺點,除了換用新的滑動變阻器外,還有什么方法 。 123 (2)因為電池只有兩節(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)滑動變阻器撤走后,不

16、能多次測量,實驗只能得到一組數(shù)據(jù),只 有一個電阻阻值,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 123 3.(2018甘肅省卷)某實驗小組的同學通過圖甲所示的電路進行實驗 探究。 (1)斷開開關S3,閉合開關S1和S2,移動滑動變阻器滑片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) A.滑動變阻器斷路 B.R斷路 C.R短路 123 (2)故障排除后斷開開關S3,閉合開關S1和S2,通過調節(jié)滑動變阻器, 讀出多組相應的電壓表和電流表的示數(shù)。甲同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)繪 成如圖乙所示圖象。由圖象可知定值電阻R=10 ; (3)乙同學根據(jù)測量數(shù)據(jù)分別計算出多個R的阻值并取平均值,其目 的是為了減小誤差; (4)斷開開關S2,閉合開關S1和S3,通過多次調節(jié)滑動變阻器,測量燈L 的電壓和電流,根據(jù)測量數(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 隨溫度而發(fā)生變化。 123 解析: (1)若滑動變阻器斷路,則整個電路斷路,兩表都沒有示數(shù),A 不符合題意;