第5章 欧姆定律+（复习课件）物理教科版2024九年级上册

单元复习九年级物理上册 •教科版2024第五章　欧姆定律夜幕下，灯光照亮了古镇。电灯发光时，电流在电路中静静地“流淌”。你是否想过，电流的流动遵循怎样的规律？电流、电压、电阻各自扮演着什么角色？它们之间的关系又如何呢？现在就让我们来探究其中的奥秘。1.认识电流的大小，知道电流的单位、符号，关心生活中常见的电流值。2.知道电流表的用途、符号，知道正确使用电流表的规则，并会将电流表正确接入电路，画出相应的电路图。3.能认识电流表的测量范围，正确读出电流表的示数。4.认识电压，知道电压的单位及换算关系，记住干电池及家庭电路的电压值。5.认识电压表，了解电压表的用途与符号，会正确使用电压表测量电压。6.能正确将电压表接入待测电路，能画出相应的电路图，能正确使用电压表测量串、并联电路中用电器两端的电压。谢谢聆听说明：推导式　　不能说明R与U、I的正反比关系；R只与材料性质有关。电流与电压、电阻的关系探究电流与电压的关系实验结论：电阻一定，导体中的电流与导体两端的电压成正比。探究电流与电阻的关系实验结论：电压一定，导体中的电流与导体的电阻成反比。欧姆定律内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，导体的电阻成反比。公式：单位：电压：V；电阻：Ω；电流：A控制导体电压不变，探究电流与电阻的关系控制导体的电阻一定，探究电流与电压的关系。欧姆定律欧姆定律用电流表和电压表测量电阻滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变待测电阻两端的电压，从而改变电路中的电流。多次测量求平均值，减小误差图像电压—电流图像测量灯泡的电阻测量电阻欧姆定律第1节 电流与电压、电阻的关系实验：探究电流与电压的关系电压是产生电流的原因，若电阻一定时，电压越高，电流可能越大。提出问题改变导体两端的电压 U ，通过它的电流 I 会怎样改变呢?猜想与假设控制变量法实验方法　　选一个_________，电流表测量通过电阻的电流，电压表测量电阻两端的电压，用电池作电源，通过调节滑动变阻器改变电阻两端的电压，观察电流表的示数变化。实验思路实验器材定值电阻多只（阻值不同）、滑动变阻器1只、 电流表1只、电压表1只、电池2节、 开关1个、导线若干。定值电阻①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。②按电路图连接电路，保持电阻 R 的阻值不变，通过滑动变阻器改变电阻 R 两端的电压，使电压值逐渐增大，同时读出对应的电压值和电流值。把收集到的数据填写在记录表中。③更换不同定值电阻，重复实验。（目的：__________________________）实验过程使得出的结论更具有普遍性分析论证　　根据记录的数据，可以用作图的方法来分析实验数据，以便寻找因变量和自变量之间的关系。　　用横轴代表电压U，纵轴代表电流I，在图中画出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来，观察电阻一定时， 两个量间的变化关系。结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_____。正比1. 滑动变阻器的作用：①_________；②改变定值电阻两端的_____。2. 实验过程的注意事项：①为保护电流表和电压表，开始选择的量程不能过小；②连接电路时要断开_____；③闭合开关前把滑动变阻器的滑片移到_______________。交流与评估：保护电路电压最大电阻的位置开关实验：探究电流与电阻的关系电阻表示导体对电流的阻碍作用，电阻越大，电流可能会越小。提出问题改变导体的电阻阻值 R ，通过它的电流 I 会怎样改变呢?猜想与假设控制变量法实验方法　　根据电路图，将定值电阻与变阻器串联，电流表串联在电路中，电压表并联在定值电阻两端。运用控制变量法，通过调节滑动变阻器，保证定值电阻两端的________，同时更换不同阻值电阻接入电路。实验思路实验器材定值电阻多只（阻值不同）、滑动变阻器1只、 电流表1只、电压表1只、电池2节、 开关1个、导线若干。电压不变①按电路图连接电路。闭合开关前，检查电路连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。②更换阻值为5Ω、10Ω、 15Ω、 20Ω、的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器，使电压表示数为3V保持不变，读出电流表的示数，并记录。③重新设置定值电阻两端的电压，重复上述的实验步骤。（目的：_________________________）实验过程使得出的结论更具有普遍性分析论证　　根据记录的数据，可以用作图的方法来分析实验数据，以便寻找因变量和自变量之间的关系。　　用横轴代表定值电阻R，纵轴代表电流I，在图中画出各组数据对应的点，然后将各点平滑地连接起来，观察电压一定时， 两个量间的变化关系。结论：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____。反比1. 滑动变阻器的作用：①__________；②控制定值电阻两端的_____不变。2. 更换阻值大的定值电阻后，电压表示数不能调节到所需要的值的原因：电源电压过大或滑动变阻器的______________。交流与评估保护电路最大阻值过小电压在电阻一定的情况下， 通过导体的电流与导体两端的电压成_____。归纳总结导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_____。结论因果关系：电阻是导体本身的性质，跟电压和电流都没关系。正比反比【例题1】小蒙在实验课上探究“电流与电压的关系”，按如图甲所示电路图连接实物时，她需要将电压表（如图乙）与定值电阻R0_____（选填“串”或“并”）联。连接好电路并闭合开关，为了改变电压表的示数，接下来她应该做的实验操作是_______________________。移动滑动变阻器的滑片并解：根据电压表的使用规则，电压表要与被测电路元件并联，所以应将电压表与定值电阻R0并联，这样电压表才能测量定值电阻R0两端的电压。电路中滑动变阻器与定值电阻串联，通过调节滑动变阻器的滑片，改变其接入电路的电阻，从而改变电路中的电流，进而改变定值电阻R0两端的电压，即改变电压表的示数。所以连接好电路并闭合开关，为了改变电压表的示数，接下来她应该做的实验操作是移动滑动变阻器的滑片。 故答案为：并；移动滑动变阻器的滑片。【例题2】在“探究电流与电压的关系”实验中。（1）请用笔画线代替导线，将甲图中电路连接完整，要求滑片P向A端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大（连线时导线不允许交叉）；（2）正确连接好电路后，闭合开关发现电压表有示数且接近3V，电流表无示数，滑动滑片P两表示数均无变化，则故障原因是__________；电阻断路（3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如乙图所示，此时通过电阻的电流为____A。若要增大电阻两端的电压，应将滑片P向____（选填“A”或“B”）端移动；（4）实验中测得多组数据，绘制出电阻R的I-U图像如图丙所示：由图像可得电流与电压的关系是_________________________________________________；本实验所用电阻的阻值为____Ω；0.2电阻一定时，导体中的电流与其两端的电压成正比5B【例题3】小李用图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。电源电压4.5V不变，实验时，他依次将5Ω、10Ω、20Ω、25Ω的四个电阻接入电路，记下电流表和电压表示数并绘制出I-R图象（图乙）。实验时（　　）A．定值电阻两端电压保持3V不变B．滑动变阻器的最大电阻至少是20ΩC．定值电阻从5Ω换成10Ω，需向左移动滑片PD．电压表示数为零，一定是定值电阻短路B【例题4】小明准备利用如图所示电路进行探究实验，以下能完成探究并得出定量关系的是（　　）①保持R1滑片位置不变，移动R2滑片，探究电流与电压的关系②保持R2滑片位置不变，移动R1滑片，探究电流与电阻的关系③改变R1滑片位置后，移动R2滑片保持电压表示数不变，探究电流与电阻的关系A．①B．②C．①②D．①③A解：①若保持滑片位置不变，移动R2滑片；当R2的阻值改变时，由于R1阻值不变，根据串联电路的电压分配原则，R1两端的电压会改变。同时，由于电路的总电阻改变，电路中的电流也会改变。在这种情况下，我们可以探究电流与电压的关系，故①正确。②若保持R2滑片位置不变，移动R1滑片；当R1的阻值改变、R2的阻值保持不变时，由于R1阻值的改变会影响电路的总电压分配，则R1两端的电压也会改变，即没有控制电阻两端的电压不变，所以这个操作无法单独探究电流与电阻的关系，故②错误。③若改变R1滑片位置后，移动R2滑片保持电压表示数不变；该操作虽然控制了变阻器R1两端的电压不变，且变阻器R1接入电路的阻值发生了变化，但变阻器R1接入电路的具体阻值未知，所以不能探究电流与电阻的定量关系，故③错误。综上所述，只有选项①能完成探究并得出定量关系。故选：A。 探究电流与电压、电阻的关系 1.实验方法：在探究电流与电压、电阻关系的实验中，由于两个因素都会对电流产生影响，故采用控制变量法来进行研究，即研究电流与电压关系时要控制电阻一定，研究电流与电阻关系时要控制电压一定。2.实验过程：研究电流与电压关系时移滑动变阻器的滑片目的，是改变定值电阻两端的电压；研究电流与电阻关系时移滑片的目的是使定值电阻两端的电压保持一定。3.理解实验结论：①两个实验的结论前面都要加上条件：“当导体的电阻一定时”、“当导体两端的电压一定时”。 ②注意用词先后顺序：“电流与电压”、“电流与电阻”不能说成“电压与电流”、“电阻与电流”。 ③“电压”“电流”“电阻”每个词前的修饰语都是不同的：“导体中的电流”，“导体两端的电压”，“导体的电阻”。第2节 欧姆定律1.欧姆定律的内容：跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成_____。2.物理意义：①对于同一导体而言，电阻一定，加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就增大几倍；②当电压一定时，导体中的电阻增大几倍，导体中的电流就变为原来的几分之一。正比反比欧姆定律3.数学表达式　　如果用 U表示导体两端的电压，R表示导体的电阻，I表示导体中的电流，那么用公式表示就是电压U 的单位：伏特，符号 V。 电阻R 的单位：欧姆，符号 Ω 。 电流 I 的单位：安培，符号A。4. 对表达式的理解 欧姆定律反映同一时刻、同一段电路中I、U、R之间的关系。纯电阻同一个导体同一时间正比反比 乘积比值性质　　欧姆定律在解决各种电路的计算问题中有重要的应用。对于一段电路，只要知道电流、电压、电阻这三个量中的两个，就可以利用欧姆定律计算出第三个量。求电阻：导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。求电压：导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。利用欧姆定律进行计算利用欧姆定律公式计算的步骤①读题、审题（注意已知量的内容）根据题意画出电路图；②判断电路的连接方式，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流；③在图上标明已知量的符号、数值和未知量的符号；④找出各物理量之间的关系；利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式。物理公式在代入数值或写计算结果时不要忘记单位（书写格式要完整，规范）。酒精测试仪原理　　酒精测试仪实际上是由酒精气体传感器R1、一个定值电阻R2及一个电流表和电压表串联组成。　　其中传感器的电阻值R1随酒精气体浓度的增大而减小，根据欧姆定律I=U/R可知，电路中的电流越大，则定值电阻R2两端的电压U2＝IR2越大，即测试仪的示数越大。【例题5】下列关于电流、电压、电阻关系的说法中正确的是（　　）A．导体两端没有电压，也可以产生持续的电流B．导体的电阻是导体本身的性质，与电压、电流无关C．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小D．电压一定时，导体的电阻跟通过导体的电流成反比B解：A、导体两端没有电压，不会产生持续的电流，故A错误；BCD、电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故B正确，CD错误。故选：B。【例题6】对欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（　　）A．对某一段导体来说，导体中的电流跟导体两端的电压成正比B．在电压一定条件下，导体中的电流跟导体电阻成反比C．导体中电流的大小是由导体两端电压和导体电阻共同决定的D．导体中电流跟导体两端电压和导体电阻无关ABC解：A、对某一段导体来说，即导体的电阻不变，由欧姆定律可得，导体中通过的电流既与导体两端的电压成正比；故A正确；B、在电压一定条件下，由欧姆定律可得，导体中的电流跟它两端的电压成反比；故B正确CD、由　　可知，导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定；故C说法正确、D说法错误；故选：ABC。 欧姆定律1.利用欧姆定律解决实际问题：①不可忽略电阻是导体本身的一种性质与I、U无关；②不能忽视电压、电流、电阻三者的同一性；③不能忽视电压、电流、电阻三者的同时性。2.利用欧姆定律解决的比例问题：①串联电路中电压与电阻成正比；②并联电路中电流与电阻成反比。3.在不同时段时，电源电压和同一段导体的电阻一般不变。【例题7】图为甲、乙两个电阻的电流随电压变化的图象，下列说法正确的是（　　）A．甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大B．将甲、乙串联在电路中，甲两端的电压大C．将甲、乙串联在电路中，通过甲的电流大D．将甲、乙并联在电路中，通过甲的电流大D【例题8】如图所示为灯泡L和定值电阻R的U-I图象，下列说法正确的是（　　）A．定值电阻R的U-I图象为图乙B．定值电阻R的阻值为5ΩC．若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，则干路电流为0.4AD．若只将L和R串联在电路中，电路中电流为0.4A，则电源电压为9VD解：A．定值电阻的阻值一定，通过的电流和其两端电压成正比，则倾斜直线甲代表定值电阻的U-I图象，而曲线乙则代表灯泡L的U-I图象，故A错误；B、定值电阻R的阻值为　　　　　 ，故B错误；C、将L和R并联在电源电压为3V的电路中，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据并联电路规律可知，小灯泡和定值电阻两端电压相同且等于电源电压，通过小灯泡和定值电阻的电流之和等于干路电流，即I干=IL+IR，由图可知，当电源电压为3V时，IL=0.4A，IR=0.2A，则此时干路电流为I干=IL+IR=0.4A+0.2A=0.6A，故C错误；D、将L和R串联在电源电压为6V的电路中，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知当I=0.4A时，UL=3V，UR=6V，电源电压U=UL+UR=3V+6V=9V，故D正确。故选：D。 欧姆定律的图像表示1.U-I图像：当定值电阻的阻值一定，通过的电流和其两端的电压成正比，则U-I图像是一条过原点的直线。2.I-R图像：当定值电阻的两端电压一定时，通过的电流和其阻值成反比，则I-R图像为反比例函数。【例题9】如图所示，电源电压恒为6V，闭合开关S，电压表的示数为2V，电路中的电流为0.5A。则灯泡L2两端的电压及灯泡L2的电阻分别为（　　）A．4V，4Ω　　　　　B．2V，4ΩC．4V，8Ω　　　　　D．2V，8ΩC【例题10】如图甲所示电路，电源电压恒定不变。闭合开关后，当滑动变阻器R1接入电路的电阻值为5Ω时，电流表A1、A2指针偏转均如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．滑动变阻器R1与定值电阻R2串联B．电流表A1测量通过滑动变阻器R1的电流C．电源电压为12VD．定值电阻R2=20ΩD解：AB、由电路图可知，滑动变阻器R1与定值电阻R2并联，电流表A1测量通过定值电阻R2的电流，电流表A2测量干路电流，电压表测量电源电压；故AB错误；CD、因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电流表A2量程为0～3A，分度值为0.1A，示数为2A，电流表A1量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A，则通过定值电阻R2的电流为0.4A；通过滑动变阻器的电流：I1=I-I2=2A-0.4A=1.6A，电源电压：U=I1R1=1.6A×5Ω=8V；故C错误；定值电阻的阻值：　　　　　 ，故D正确。故选：D。利用欧姆定律进行简单计算利用欧姆定律解答计算题的“四步骤”：审题：读题、审题（注意已知量的内容）根据题意画出电路图；思考：判断电路的连接方式，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流；求解：利用公式分布计算，列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式；评价：讨论结果的合理性，得出答案。第3节 测量电阻1.伏安法电阻的测量　　根据欧姆定律，可以通过测量电阻器两端的____和通过的____来间接地测量电阻器的电阻。 这种测量电阻的方法称为______。电压电流伏安法这种测量电阻的方法称为伏安法。2. 实验：用电流表和电压表测量电阻①通过测量电阻器两端的电压和通过的电流，利用欧姆定律算出电阻。②为了_________，实际测量中可根据滑动变阻器来改变待测电阻器两端的电压，多次测量电压及电流，分别算出相应的电阻，求出电阻的_______。实验思路减小误差平均值①根据电路图将待测电阻、电压表 、电流表及滑动变阻器等接入电路。②改变滑动变阻器滑片的位置，多测几组电压、电流数据，并记录。③根据每组数据算出相应的电阻，然后求出电阻的平均值，得到电阻器的电阻。实验器材实验思路电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、待测定值电阻、导线等。1.2202.02.80.060.100.142020平均电阻R===20Ω20分析论证改变不变证明了导体的电阻是由自身的性质所决定的，与电压和电流无关。当定值电阻两端的电压改变时，通过它的电流也改变，而电压与电流的比值不变，即电阻阻值_____。不变交流与合作1. 实验过程中需要注意哪些问题：①预估电阻值的大概范围，以便选择合适量程的电压表和电流表。② 连接电路是应保持开关处于_________。闭合开关前，需要检查电路，避免出现短路现象，滑动变阻器的滑片要移到阻值最大处，以保护电路。2. 实验过程中需要注意哪些问题：①改变未知电阻两端的_____和流过未知电阻的_____。②__________。断开状态保护电路电压电流　　将测量的数据在图中描点，用直线或光滑的曲线连接各点，就可以得到电流随电压变化的关系曲线。电压—电流图像常被用来研究导体电阻的变化规律，是物理学中电学部分重要的图像。U/VR导体的电阻是导体本身的一种性质R1＞R2＞R3越靠近U轴，电阻越大。实验：测量灯泡的电阻小灯泡(2.5V)、电压表、电流表、开关、滑动变阻器、电源、导线等。实验器材实验过程　　①按电路图连接实物。闭合开关， 移动滑动变阻器滑片，分别测量并记录灯泡两端电压低于2.5 V、等于2.5V、略高于2.5V时电压值和对应的电流值。用手触摸小灯泡，感受小灯泡的温度变化。同时观察小灯泡的情况，读出电压表和电流表的示效，并求出电阻值，并记录数据。　　②多次调节滑动变阻器的滑片，重复上述实验。结论：小灯泡电阻随着电压和电流的变化而发生变化（变大）。实验数据拓展　　在上面的实验中，如果用电压传感器和电流传感器替代电压表和电流表，逐渐增大灯泡两端的电压，让灯丝由暗变亮，直至正常发光，在这个过程中，传感器采集数据并传到计算机，作出的电压—电流图像如图所示：结论：小灯泡电阻的变化与温度变化有关。温度_____，电阻_____。越高越大交流与合作伏安法测量小灯泡电阻实验中的电路故障分析闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表有示数。①滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大（移动滑片观察灯泡是否发光）；②电源电压过低。闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。①电源无电压或电源断路；②灯泡以外电源由断路。闭合开关，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有明显偏转并接近电源电压。闭合开关，灯泡不亮，电流表有示数，电压表无示数。①灯泡灯丝断了或灯座与灯泡接触不良；②电流表与电压表互换，实际是电压表串联在电路中。①灯泡短路或电压表短路。②电压表接在了滑动变阻器两端。灯泡不亮灯泡发光较暗，两表示数较小，滑动滑片，电表示数和灯泡亮度无变化。①滑动变阻器接成定值电阻或接入电路的阻值过大（移动滑片观察灯泡是否发光）；②电源电压过低。灯泡发光较亮，两表示数较大，滑动滑片，电表示数和灯泡亮度无变化。滑动变阻器同时接入下面两个接线柱。电流表或者电压表反方向偏转。①电流表或电压表选择的量程都很大；②电源电压过低。灯泡亮，电表问题电流表或者电压表偏转角度很小。正负接线柱接反了。①量程选择过小；②电路中出现短路或者断路；③电源电压过大。电流表或电压表指针偏转超过最大刻度。①连接电路时，开关未断开；②电路中某处接触不良。连接电路时，连接完最后一根导线，灯泡即发光，电表指针来回摆动。滑动变阻器滑动滑片时，电表示数以及灯泡亮度无变化。滑动变阻器连接错误，使滑动变阻器变成了定值电阻或导线。无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总小于小灯泡正常工作电压。电源电压过低，需更换电源。无论怎么调节滑动变阻器，电压表示数总大于小灯泡正常工作电压。灯泡两端电压过高，滑动变阻器的滑片没有设置阻值最大处或滑动变阻器接入了上面两接线柱。滑动变阻器问题闭合开关瞬间，灯泡发出强光后立即熄灭，电流表指针偏转后又回到零刻度线处，电压表仍然有示数。电源电压过大或者所选择的滑动变阻器阻值过小。“测小灯泡的电阻”和“测定值电阻阻值”的实验比较平均值寻求普遍规律【例题11】用伏安法测量导体的电阻实验时，小明的实验方案和操作过程均正确，实验中所用的电流表、电压表以及两表的连接和示数如图所示。此时待测电阻的阻值为____Ω，此实验中进行多次实验的目的是________________。取平均值减小误差50【例题12】小明利用如图甲所示的电路来测量R的阻值，电源电压为3V，R的阻值约为10Ω，闭合开关后，电压表指针的位置如图乙所示。对于该实验，下列说法正确的是（　　）A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至a端B．电流表的量程应该选择0～3AC．图乙中电压表的读数为2.3VD．多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性C伏安法测电阻 实验原理　根据欧姆定律的导出式实验器材　电源、开关、导线、滑动变阻器、被测定值电阻、电压表、电流表。实验步骤　①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到阻值最大处；②闭合开关，移动滑片，改变待测电阻两端的电压，记下多组对应的电压值与电流值；③根据记录的三组数据分别求出三个对应的电阻值，并求出电阻的平均值。温馨提醒①滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变待测电阻两端的电压。②测定值电阻的阻值时应该求平均值，因为定值电阻的阻值不变，求平均值可以减小误差。【例题13】东东老师在做“测量小灯泡正常发光的电阻”演示实验时，针对实验中遇到的问题，让同学们自己解释了相关现象，下列解释正确的是（　　）A．按要求规范连接电路，实验开始，闭合开关，灯泡不发光，电路可能是正常的B．电压表、电流表的量程选大了C．若出现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数的现象，说明灯泡的灯座短路了D．滑动变阻器的滑片向右滑动时，两个表的示数都变小A【例题14】小明同学利用“伏安法”测量小灯泡的电阻，所连接的实物电路，如图甲所示。请你解答下列问题：①闭合开关S，按照正确的操作进行实验，当滑片P移至某一位置时，小灯泡发光，两电表指针均正常偏转，如果小灯泡的灯丝突然断了，则电压表示数将_____（选填“变大”“不变”或“变小”）；②换相同规格的小灯泡，进行多次实验，并根据所测的实验数据绘出小灯泡的I-U图象，如图丙中的a所示，其中P、Q是a曲线上的两点，则这两点所对应的小灯泡电阻值RP___RQ（选填：“＞”“＜”或“=”）；变大＜③小强同学利用相同的电路和器材也做这个实验时，由于其接线错误，他根据两只电表测量的多组实验数据绘出的I-U图象如图丙中的b所示。你认为出现这种情况的原因可能是________________________。电压表并联在变阻器两端了伏安法测小灯泡的电阻 实验原理　根据欧姆定律的导出式实验器材　电源、开关、导线、滑动变阻器、被测小灯泡、电压表、电流表。实验步骤　①按电路图连接电路，将滑动变阻器调到阻值最大处；②闭合开关，移动滑片，使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压，记下电流表、电压表示数；③调节滑动变阻器，改变小灯泡两端电压，记下每次读出的电流表、电压表示数；④计算每次电阻值，整理器材。温馨提醒①滑动变阻器在实验中的作用：保护电路；改变灯泡两端的电压；改变通过灯泡的电流。②测灯泡电阻时不能求平均值，因为在不同电压下灯泡的温度不同，其电阻是不同的，求平均值没有意义。实验结论　灯丝的电阻随温度的升高而增大。【例题15】如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图，____（选填“a”或“b”）是灯泡L的图像，若将灯泡L和电阻R串联在电源电压为9V的电路中时，其电流是____A。a0.4解：灯丝电阻受到温度的影响，灯丝的电阻是变化的，故a为灯丝电阻的图像，b为定值电阻的图像；将L和R串联在电源电压为9V的电路中，串联电路各处电流相等，串联电路总电压等于各部分电压之和，根据串联电路规律可知，通过小灯泡和定值电阻的电流相同，且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压，由图可知当I=0.4A时，UL=3V，UR=6V，电源电压为9V。故答案为：a；0.4。【例题16】小灯泡L和电阻R的电流随电压变化规律如图甲所示，小灯泡L两端的电压为2V时才能正常发光。将小灯泡L和电阻R分别连入图乙、丙所示的电路中，闭合开关，小灯泡均能正常发光，下列说法正确的是（　　）A．图乙中电源电压为4V，图丙中干路电流为0.2AB．图乙中电源电压为4V，图丙中干路电流为0.3AC．图乙中电源电压为6V，图丙中干路电流为0.2AD．图乙中电源电压为6V，图丙中干路电流为0.3AD解：由图乙可知，灯L与R串联，闭合开关，小灯泡正常发光，说明灯L两端电压为2V，由图甲可知，通过灯L的电流为0.2A，此时电阻R两端电压为4V，根据串联电路电压规律可知，电源电压为U=2V+4V=6V；由图丙可知，灯L与R并联；闭合开关，小灯泡正常发光，说明电源电压为2V，即灯L和R两端电压为2V，由图甲可知，通过灯L和R的电流分别为0.2A和0.1A，故干路电流为I=0.2A+0.1A=0.3A，故D正确。故选：D。小灯泡的灯丝是采用电阻受温度影响大的材料制成的，因此当小灯泡两端电压增大时，小灯泡的温度会升高，灯丝电阻会变大。此处的电阻变化，并不是由实验误差引起的。电阻和灯泡的伏安特性曲线对一般金属导体，其阻值不变，但小灯泡通电后，温度有很大变化，其电阻率有较大改变，故小灯泡的阻值随之改变。其U-I图像就不是一条过原点的直线。【例题17】小亮利用阻值为R0的定值电阻和一块电压表测量未知电阻Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材（电源电压恒定），并连接了部分实验电路，如图所示，此时图中最后一根导线未连接，在将其连接好后，进行了如下主要操作：①只闭合开关S1，读出并记录电压表的示数为U1；②闭合开关S1、S2，读出并记录电压表的示数为U2；③用U1、U2和R0表示Rx；请选出最后一根导线的连接方式和Rx的表达式（　　）C解：①连接bc,只闭合开关S1，两电阻串联接入电路，电压表测待测电阻两端的电压为U1；②闭合开关S1、S2，电路为只有待测电阻的简单电路，电压表测电源电压为U2；③串联电路总电压等于各部分电压之和，所以定值电阻两端的电压：U0=U2-U1，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得通过电路的电流：根据欧姆定律可得待测电阻的阻值：故选：C。【例题18】现有一个阻值为30Ω的定值电阻R0，约为20Ω的未知电阻Rx的阻值，一个电压约为6V的电源，仅有一个0-0.6A量程的电流表，开关和导线若干，请你设计一个实验，比较精确地测出一个Rx的阻值。要求：（1）画出实验电路图；（2）写出主要实验步骤和需测量的物理量；（3）写出待测电阻Rx的数学表达式（用已知量和测量量表示）。解：（1）缺少电压表，需要利用电流表和定值电阻测量电源电压，故将两个电阻并联，分别用开关控制轮流接入电路，设计电路如图所示：（2）①S1闭合，S2断开，读出电流表的示数I0；②S1断开，S2闭合，读出电流表的示数I1；（3）当S1闭合，S2断开，电路为R0的简单电路，电流表的示数I0，则电源电压为U=U0=I0R0；当S1断开，S2闭合，电路为Rx的简单电路，电流表的示数I1，由　　可知，待测电阻Rx的阻值为即待测电阻Rx的表达式为　　　 。特殊方法测电阻1.缺电流表测电阻 第4节 等效电路串联电路的等效电阻1. 等效电阻：几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的__________。等效电阻我们可以尝试将几个电阻连接起来接入电路，看一看所起的作用跟一个100Ω的电阻单独接入电路所起的作用是否相同。等效替代法两只50Ω的定值电阻串联是不是可以替代100Ω的电阻?2.实验：串联电路的等效电阻实验过程将已知阻值的电阻 R1 和 R2 串联接在电路中，接通电源后，读取电压表和电流表的示数 U 和 I，用欧姆定律算出 R1 与 R2 串联后的等效电阻 R =______。将 R 的值与 R1 、 R2 的值比较，看看 R 跟 R1 和 R2 有什么关系。“伏安法”测电阻电路图分析论证　　设串联电阻的阻值为 R1 和 R2，串联后等效电阻为 R。通过它们的电流分别为 I1、I2 和 I，根据欧姆定律和串联电路的特点，有 R=________。U=U1+U2、I=I1=I2IR=I1R1+I2R2=IR1+IR2=I（R1+R2）R=R1+R2R1与R2串联R1+R2理论推导实验和理论推导都证明：串联电路的等效电阻等于各串联电阻_____。如两个电阻串联，有_________。R= R1+R2之和实验结论拓展　　将导体串联，相当于增大了导体的长度。根据影响导体电阻大小的因素，如图可直观理解，串联电路的等效电阻 各串联导体的电阻。大于并联电路的等效电阻实验：并联电路的等效电阻实验过程将已知阻值的电阻 R1 和 R2 并联接在电路中，接通电源后，读取电压表和电流表的示数 U 和 I，用欧姆定律算出 R1 与 R2 并联后的等效电阻 R =______。将 R 的值与 R1 、 R2 的值比较，看看 R 跟 R1 和 R2 有什么关系。R1R2“伏安法”测电阻电路图分析论证：　　设并联电阻的阻值为 R1 和 R2，并联后等效电阻为 R。通过它们的电流分别为 I1、I2 和 I，根据欧姆定律和并联电路的特点，有 R=________。I=I1+I2、U=U1=U2R1与R2并联理论推导==++=U（　　　　）实验和理论推导都证明：并联电路的等效电阻的倒数等于各支路电阻的倒数_____。如两个电阻并联，有实验结论之和　　将导体并联相当于增加了导体的横截面积，两个电阻并联的总电阻 _____每一个支路的电阻。小于拓展实验：串联电路的分压原理实验过程按照电路图连接电路，将已知阻值的电阻 R 和滑动变阻器RP串联接在电路中，先后将电压表并联在电阻 R 和滑动变阻器RP两端，调节滑动变阻器，观察电压表的示数变化。串联电路的分压原理分析论证R1与RP串联推导:I1=IP=I将滑动变阻器视作等效电阻R2结论：串联电路中电压的分配与电阻成____。正比等效电路　　在许多情况下，人们常根据作用效果的相同，来对复杂问题进行简化处理。现代电子技术中，在分析一些复杂电路时，人们可以用一个简单的电路代替它，确保电流和电压的输入、输出关系不变，使问题得到简化。这个简单的电路就是复杂电路的等效电路。1. 设R1=R2=R3=10Ω，求此电路的等效电阻R123。=+=+=R1235ΩR1+R23=10Ω+=15Ω2. 设R1=R2=R3=10Ω，求此电路的等效电阻R123。=R12R1+R2R12=10Ω+10Ω=20Ω=+=+R123≈6.7Ω【例题19】将两只滑动变阻器串接起来，如图所示，把a、b接入电路后，要使两只变阻器的总电阻最大，则滑片P1、P2的位置（　　）A．P1放在最左端，P2放在最右端B．P1放在最右端，P2放在最左端C．P1放在最右端，P2放在最右端D．P1放在最左端，P2放在最左端A解：由图可知，两滑动变阻器串联；根据题意可知，要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大，必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路；对于左边的变阻器，滑片右边的电阻丝接入电路，应该把滑片P1移到最左端；对于右边的变阻器，也是滑片左边的电阻丝接入电路，应该把滑片P2移到最右端，故A符合题意，BCD不符合题意。故选：A。【例题20】两个电阻的阻值分别为10Ω和40Ω，它们串联后的总电阻为（　　）A．50ΩB．30ΩC．8ΩD．4ΩA解：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，所以它们串联后的总电阻R串=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω。故选：A。电阻的串联 ①电阻串联的实质是增加了导体的长度，因此串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。②串联电路的总电阻等于各分电阻之和。公式：R=R1+R2+R3+…Rn。③串联电路的任何一个分电阻增大，总电阻就随着增大。④n个阻值相同的电阻串联，总电阻等于nR。【例题21】等效电路在许多情况下，人们常利用作用的效果相同，来认识和处理复杂的问题，这样我们就可以用一个简单的电路代替复杂电路，使问题得到简化，这个简单的电路就是复杂电路的等效电路，请作出以下电路的等效电路。解：如图所示，R2与R3并联后与R1串联、与开关S、电源E串联，组成简单的混联电路，画它的等效电路时，首先画出R2与R3并联的等效电阻R23，再画出R23与R1串联的等效电阻R123，等效化简过程中电源E开关S的位置和连接状态不变；如图所示：【例题22】研究物理问题时，我们常用简单的、易于研究的模型来代替复杂的物理原型，这种方法称为模型等效替代法。如图甲，虚线框内的电阻若用一个电阻R'来替代，即可把原电路转换为两个电阻并联的电路（如图乙所示），从而使问题的解决得以简化。图丙中电源电压U=3V不变，R1=12Ω，其余电阻值未知，测得AB间总电阻为6Ω，电流表示数为____A；现将R1换成6Ω的电阻，则AB间总电阻变为____Ω。40.5解：设AB以上部分的电阻为R2，由题知，R1与R2并联后的总电阻R=6Ω，则电流表示数为：根据电阻的并联特点可知　　　　　所以，把R1=12Ω换成R1′=6Ω后，R2的阻值不变，连接方式仍然为并联，根据电阻的并联特点可知：所以，故答案为：0.5；4。等效电路 三步法画等效电路图的方法是：标点定势，顺流而下。①标出等势点：依次找出各个等势点，并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。一般地，无阻导线视为等势线，无流电阻视为等势线。②捏合等势点画草图：即把几个电势相同的等势点拉到一起，合为一点，然后假想提起该点“抖动”一下，以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻，这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。③整理电路图：要注意等势点、电阻序号与原图一一对应，整理后的等效电路图力求规范，以便计算。复习思路总结熟悉控制变量法理解欧姆定律电流与电压、电阻的定量关系认识·欧姆定律的内容及运用·图象法处理实验数据。理解运用伏安法测电阻；欧姆定律解决简单电路问题；动态电路的分析。