一、知识网络
影响因素:材料、长度、横截面积、温度
滑动变阻器 原理:通过改变连入电路的电阻丝长度来改变连接入电路的电阻大小
作用:通过改变连入电路中的电阻丝长度来改变连入电路的电阻,从而改变电路中的电流和导体两端的电压
伏安法测电阻 实验原理:R=U/I
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
欧姆定律 公式:I=U/R,变形公式:U=IR,R=U/I
二、知识梳理
1、电阻及影响电阻的因素
定义 | 导体对电流阻碍作用的大小 |
单位 | 欧姆,(单位换算) |
影响电阻大小的因素 | 实验原理 | 在电压不变的情况下,通过比较导体中电流大小(或灯泡的亮度)来研究导体电阻的变化 |
探究方法 | 控制变量法 |
实验结论 | 导体电阻大小取决于导体的材料、长度、横截面积,还与温度有关 |
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2、滑动变阻器
原理 | 通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的大小 |
实物图 | 裹尸袋 | 结构示意图 | | 电路符号 | |
铭牌 | 某滑动变阻器标有“50Ω,1.5A”字样,“50Ω”表示滑动变阻器的最大阻值为50欧姆;“1.5A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5安 |
使用方法 | 根据要求和铭牌选择合适的滑动变阻器; 接法:“一上一下,以下为主”; 闭合电键前,应将电阻调到最大 |
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3、探究电流与电压、电阻的关系
山药去皮机实验目的 | 探究电流与电压、电阻的关系 |
探究方法与设计实验 | 探究方法:控制变量法 实验分两步完成: 1 电阻一定时,探究电流与电压的关系; ②电压一定时,探究电流与电阻的关系 |
电路图与实物图 | |
注意事项 | ①连接电路、更换电路元件时,电键应断开; ②在闭合电键前,应将滑动变阻器的电阻值调到最大; ③电流表应串联在电路中,电压表应与测量对象并联 |
进行实验 | ①在研究电阻一定,电流与电压的关系的实验中,滑动变阻器的作用是改变导体两端的电压,从而改变电流网络压力测试 ②在研究电压一定,电流与电阻的关系的实验中,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变 |
实验结论 | ①在电阻一定时,电流与电压成正比 ②在电压一定时,电流与电阻成反比 |
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4、欧姆定律及其应用
内容 | 导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比 |
公式 | I=U/R;变形公式:R=U/I;U=IR |
理解 | ①同体性:定律中的电压、电流和电阻三个量是对同一个导体或同一段电路而言的; ②同时性:定律中的电压、电流和电阻三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化 ③R=U/I是电阻的定义式,表示导体的电阻可由U/I得出,即R与U和I的比值有关,但R与U及I无关 |
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考点突破
例1:如图1所示,粗细均匀的电阻丝AB长为L,当两端电压为3V时,通过的电流为0.2A,
10秒通过它的横截面的电荷量为______库,该电阻丝的电阻为_______Ω;当两端电压为0V时,该电阻丝电阻为______Ω。若将电阻丝折成图1所示电阻丝CD的情形,电阻丝CD的电阻______(选填“大于”、“等于”或“小于”)电阻丝AB的电阻。
例2:小明在实验室用图2所示电路做电学实验,请完成下列判断:(1)当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路,滑片P向A端移动时,灯L亮度将________(选填“变暗”、“不变”或“变亮”)。(2)当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中,要使灯L变暗,滑片P应向_______(选填“A”或“B”)端移动。
例3:由欧姆定律I=U/R变形可得R=U/I,下列说法正确的是( )
A、 导体电阻跟它两端的电压成正比; B、导体电阻跟通过它的电流成反比;
C、导体电压跟通过它的电流成正比; D、导体电阻跟通过的电流及它两端的电压无关。
例4:“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路图如图3甲所示。
(1)电路图甲中的a是_________表,b是_________表。
(2)连接电路后,闭合电键,两表均有示数,但无论怎样调节滑动变阻器的滑片,两表示数均保持不变,其原因可能是___________________________(写出一个即可)。
(3)实验探究分两步进行:①保持电阻不变,探究电流与电压的关系;②保持电压不变,探究电流与电阻的关系。图4甲乙是根据实验数据绘制的图像,其中正确表示电阻不变,电流随电压变化的图像是图_______(选填“甲”或“乙”)。
(4)小明在研究“电流跟电阻的关系”实验时,闭合电键,移动滑片,当5Ω的电阻两端电压为1.5V时,电流表的示数(如图3乙所示)为______A。再分别接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到表中数据,分析数据可得出结论__________________________________________。
例5:在研究电阻的大小与哪些因素有关时,小明猜想电阻与电压、电流有关,小李猜想电阻与导体的长度、横截面积有关。他们设计了如图5所示的电路,选用同种材料制成的不同导体、若干节干电池及其他必要器材进行实验。
(1)在设计电路时,小明认为还需在M、N两端并联一个电压表才能正确测出导体两端电压;小李认为干电池的电压是已知的,所以实验中不需要电压表。经过讨论他们达成了共识并完成了实验。你认为__________屏式电脑的观点是正确的。
(2)两位同学正确连接电路,并将实验数据记录在表一、表二和表三中。
分析比较表一、表二、表三中的数据,可判断_________(选填“小明”或“小李”)的猜想是错误的。分析比较表一和表二和表三中的数据,可初步得出__________________________。
表一 导体A长度0.4米 表二 导体B长度1.2米 表三 导体C长度1.5米
横截面积0.3毫米2 横截面积0.3毫米2 横截面积0.3毫米2
实验序号 | 1 | 2 | 3 |
U(V) | 1.2 | 2.4 | 3.6 |
I(A) | 0.30 | 域名库0.60 | 0.90 |
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实验序号 | 4 | 5 | 6 |
U(V) | 2.4 | 3.6 | 4.8 |
I(A) | 0.20 | 0.30 | 0.40 |
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实验序号 | 7 | 8 | 9 |
U(V) | 1.5 | 3.0 | 4.5 |
I(A) | 0.10 | 0.20 | 0.30 |
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(3)为了在表三的基础上继续研究导体的电阻与导体横截面积的关系,请你在表中填写选用这种材料制成的导体还需满足的条件。
小明认为后续实验中,D、E两端的电压必须与表三中的电压值相同;小李认为后续实验中,D、E的电流必须与表三中的电流值相同。请你判断:小明的观点是________,小李的观点是_______的(均选填“正确”或“错误”)。
例6:为了研究导体中的电流与导体两端的电压之间的关系,某班级同学分小组进行实验,他们选择了不同的导体,每组将其中一个导体接入电路,测出这一导体两端的电压与通过导体的电流,并记录在表格中。
表一 导体甲 表二 导体乙 表三 导体丙
实验序号 | 颗粒级配 电压(伏) | 电流(安) |
1 | 2.0 | 0.1 |
2 | 2.4 | 0.12 |
3 | 4.8 | 0.24 |
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实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) |
1 | 2.0 | 0.2 |
2 | 2.4 | 0.24 |
3 | 4.8 | 0.48 |
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实验序号 | 电压(伏) | 电流(安) |
1 | 2.0 | 0.4 |
2 | 2.4 | 0.48 |
3 | 4.8 | 0.96 |
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(1)分析比较实验序号1、2、3或4、5、6或7、8、9中的电流与电压变化的倍数关系,可得出的初步结论是:____________________________________________________。
(2)分析比较实验序号________________,可得出的初步结论是:当导体两端电压相同时,通过不同导体的电流不同。
(3)根据三个表格中的数据,小组同学又交流了各自的分析和总结,他们______(选填“能”或“不能”)得到“甲导体对电流的阻碍作用最大”的结论,理由是____________________。
(4)进一步综合分析比较表一、表二、表三中的数据,并归纳得出结论:
①分析比较表一或表二或表三,可得出的结论:______________________________________。
②分析比较表一和表二和表三,可得出的结论:_____________________________________。
中考真题
1、长度相等的铜导线甲和乙,甲的横截面积大于乙的横截面积。若将它们串联在电路中,则甲导线的电阻_______乙导线的电阻,通过甲导线的电流______通过乙导线的电流(均选填“大于”、“等于”或“小于”)。
2、10秒内通过某导体横截面的电荷量为6库,通过该导体的电流为_______安,若该导体两端的电压为6伏,该导体的电阻为______欧。若将该导体两端的电压改为10伏,它的电阻为________欧。
3、在连接图1(a)实验电路时,滑动变阻器应按图1(b)中______的接法接入电路。按你选定的滑动变阻器的接法,当闭合K后滑片P向______端滑动时,电路中电流表的示数增大。
4、某导体两端的电压为4伏时,通过它的电流为0.5安。若该导体两端的电压变为原来的2倍,则导体的电阻和导体中的电流分别为( )
A、16欧,0.5安; B、16欧,1安; C、18欧,0.5安; D、8欧,1安。
5、根据欧姆定律可以得到公式R=U/I,关于这个公式下列说法正确的是( )
A、同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比;
B、同一导体的电阻与通过它的电流成反比;
C、导体两端的电压为0 时,导体的电阻也为0;
D、同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压与电流的比值不变。
6、图2所示的电路中,若滑动变阻器的滑片向右移动时,灯L2的亮度变暗,而灯L1的亮度不变。请用笔画线代替导线,将电路连接完整,连线不能交叉。
7、在图3所示的电路中,有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上,要求:(1)电压表测小灯两端的电压;(2)闭合电键,当变阻器的滑片向右移动时,电压表的示数变大。
8、在图4(a)所示电路中,电源电压为6伏且保持不变,电阻R的阻值为20欧,闭合电键S后,求: