第七章欧姆定律.docx
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第七章欧姆定律
第七章欧姆定律
一.探究电阻上的电流跟两端电压的关系
课标引领
1、在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
2、在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
基础运用
1.通过实验探究发现:
在__________一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成___________比;在____________一定的情况下,通过导体的电流跟这段导体的电阻成___________比。
2.在某电阻的两端加6V的电压时,通过它的电流是0.3A;若使通过它的电流是0.1A,应在这个电阻的两端加___________V的电压。
3.如图7-1所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图,实验分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行。
在“保持电阻不变”这一步实验
时应()
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变图7-1
4.分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为()
A.3:
2B.2:
3C.1:
1D.1:
2
5.在研究电流跟电压、电阻的关系实验中,当研究电流与电阻的关系时,应该()
A.调节滑动变阻器,使电路中的电流保持不变
B.调节滑动变阻器,使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C.使电阻R两端电压成倍数变化
D.每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
6.一个用电器两端的电压增大到原来的2倍,则通过该用电器的电流()
A.增大到原来的4倍B.增大到原来的2倍
C.减小到原来的1/4D.减小到原来的1/2
能力拓展
1.用下图7-2的实验装置来研究电流跟电压的关系,AB为镍铬合金丝,CD为锰铜丝。
(1)用铅笔代替导线连接图7-2实物图(测导线AB电阻时)。
(2)用导线AB和用导线CD的实验记录分别如表1和表2:
表一:
表二:
电压(V)
2
4
6
电流强度(A)
0.4
0.8
1.2
电压(V)
2
4
6
电流强度(A)
0.2
0.4
0.6
图7-2
从以上实验数据中可以发现:
同一导体中电流与;在相同电压下,通过导线AB和CD的电流不同,说明不同的导体对电流的是不同的,且通过导体的电流跟该导体的电阻。
探究创新
1.小强同学观察到一些电学现象:
小灯泡两端的电压越大,通过灯丝的电流越大,灯泡越亮;电源电压一定时,电路中的电阻增大,电路中的电流就变小……。
小强猜想:
通过导体中的电流的大小与导体两端的电压和导体的电阻有关。
请你帮助小强完成这个探究实验:
(1)选择的器材:
电源、开关、三个阻值不同的电阻(5Ω、10Ω、20Ω),导线若干,电流表及电压表各一块,还需要______________________。
(2)请画出电路图并按电路图将图7-3中的各元件连接起来;
图7-3
(3)测量的步骤及数据:
按电路图连接电路。
首先把10Ω的电阻连入电路,滑动滑动变阻器的滑片,改变R1两端的电压,测得三组数据如表一所示;
分别把三个阻值不同的电阻连入电路,调节滑动变阻器的滑片,始终保持每个电阻连端的电压为2V,测得三组数据如表二所示。
表一:
电阻R1=10Ω表二:
电压U=2V
电压(V)
1
2
3
电流(A)
0.1
0.2
0.3
电阻(Ω)
5
10
20
电流(A)
0.4
0.2
0.1
(4)分析与结论:
分析表一得出的结论是:
__________________________;
分析表二得出的结论是:
___________________________。
(5)这种研究问题的方法是_________________法。
二.欧姆定律及其应用
课标引领
1.欧姆定律的内容、公式及物理意义
2.串联电路的总电阻与各串联导体的电阻的关系。
3.并联电路总电阻与各并联导体电阻的关系。
基础运用
1.某导体的电阻是10Ω,通过它的电流是300mA,则此导体两端的电压是V,若在该导体两端加上12V的电压,此导体的电阻是Ω。
2.有两个电阻R1和R2串联在电路中,它们的阻值之比是5:
3;则通过它们的电流之比是,它们两端的电压之比是。
3.如图7-4所示,变阻器的最大值是10Ω,定值电阻R为
30Ω,AB间的电压为10V且保持不变,当滑片P移动时,电压表
的示数的变化范围是从V到V。
定值电阻上最大电
流与最小电流之比为.图7-4
4.某同学在老师的指导下,用电压表和电流表测家用照明灯泡的电阻,测得灯泡两端电压为220V,通过灯泡的电流是0.28A,则该灯泡正常发光时灯丝的电阻值是______Ω.
5.两电阻的阻值分别是R1=8Ω,R2=4Ω,串联后接于24V的电源上,则:
R1两端的电压是V,R2两端的电压是V,电路总电流是。
6.一段导体两端电压为12V,导体中的电流是2A,则此导体本身的电阻为Ω;如果电压降为6V,导体中的电流是A;电压降低为0V,导体的电阻等于。
7.根据欧姆定律I=U/R,下列哪种说法是正确的:
()
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小;
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大;
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比;
D.导体两端的电压越大,这段导体中电流就越大。
8.两根粗细相同的镍铬合金导线,长度的关系是L1>L2,若将它们串联后接入电路中,通过它们的电流和两端电压的关系是()
A.I1<I2,U1>U2 B.I1>I2,U1<U2
C.I1=I2,U1>U2 D.I1=I2,U1<U2
9.两个导体并联后的总电阻()
A.比每个导体的电阻都大B.比每个导体的电阻都小
C.等于两个导体的电阻之和D.等于两个导体电阻的倒数之和
10.一只小鸟落在11万伏的高压输电线上,虽然通电的高压线是裸露的电线,但小鸟两脚站在同一根高压线上仍安然无恙,这是因为()
A.鸟有耐高压的天性 B.鸟脚是干燥的,鸟的身体不导电
C.鸟两脚间的电压几乎为零 D.鸟体电阻极大,所以无电流通过小鸟
11.某导体两端电压为15V,此时通过导体的电流为3A,若导体两端的电压增加3V,则此时通过导体的电流和导体的电阻分别是()
A.0.6A5ΩB.3.6A5ΩC.3.6A1ΩD.4A6Ω
12.如图7-5所示,R1=1Ω,R2=2Ω,则电压表V1、V2示数之比是()
A.1∶1B.1∶2C.2∶1D.1∶3
13.如图7-6所示电路,电源电压保持不变,开关S由闭合到断开时()
A.电流表的示数变小
B.电路的总电阻变小
C.灯中电流变大
D.电压表的示数变小
图7-5图7-6
14.如图7-7所示,电源电压保持不变,若P向右移动,则电压表、电流表示数的变化分别为()
A.变大,变小B.变大,变大C.变小,变大D.变小、变小
图7-7图7-8
15.如图7-8所示在滑动变阻器的滑片P向右移动过程中,电路中的电流变大。
则电路与滑动变阻器的连接方式正确的是()
A.a连C,b连DB.a连A,b连B
C.a连C,b连BD.a连C,b连D
16.甲、乙两电阻之比是3/1,将它们串联后接入电路中,若测得乙电阻两端的电压为4V,那么这个电路的电源电压为()
A.4VB.8VC.12VD.16V
17.如图7-9所示,AB间电压保持不变,当开关S闭合后,电流表的示数为I1,当S断开后,电流表示数为I2,则I1、I2的大小关系为()
A.I1<I2
B.I1=I2
C.I1>I2
D.无法判断图7-9
18.一只电阻两端的电压从2V,增加到2.8V,通过该电阻的电流增加了0.1A,则该电阻的阻值是()
A.8ΩB.20ΩC.28ΩD.无法确定
19.有三个定值电阻并联在电路中,它们的电阻值之比R1:
R2:
R3=1:
3:
5,则通过它们的电流之比I1∶I2∶I3为()
A.1∶3∶5B.15∶5∶3C.5∶3∶1D.5∶3∶15
20.如果把4Ω和6Ω的两只电阻串联在一个电压不变的电源上,电路中的电流为1.2A,如果再把它们并联在同一电路中,则干路的电流应为()
A.2AB.3AC.4AD.5A
能力拓展
1.某同学按图7-10所示电路图连接电路进行实验,在实验过程中,若保持R1不变,并通过改变滑动变阻器滑片P的位置,使电压表V1的示数分别为2V、4V和6V,电压表V2、V,电流表A相应的示数如下表所示:
电压表V1的示数(V)
2
4
6
电压表V2的示数(V)
6
4
2
电压表V的示数(V)
8
8
8
电流表A的示数(A)
0.2
0.4
0.6
图7-10
(1)对表格中三只电压表的数据进行分析,可归纳出的结论是___________________.
(2)对表格中电压表V1和电流表A的数据进行分析,可归纳出的结论是____________.
(3)变阻器的作用是___________________________.
探究创新
1.小明把一个铭牌上标有“10Ω1A”字样的滑动变阻器,直接接到24V的电源上,为了保证安全,连入电路的电阻不能小于多少欧?
2.李强同学想自制一个电热毯,让它在220V电压下工作。
如果使电热丝中通过的电流为0.25A,需要截取多长的规格是40Ω/m的电阻线。
3.如图7-11所示电路中,R1=60Ω,电源电压不变,当滑动变阻器滑片P在R2中点时,电压表示数为6V;当P在b点时,电压表示数为9V,求R2的最大阻值和电源电压。
图7-11
三.测量小灯泡的电阻
课标引领
1.伏安法测量小灯泡电阻的原理。
2.实验中电表的量程选择和滑动变阻器的使用。
3.误差分析和数据处理。
基础运用
1.伏安法测电阻实验的原理是,在连接电路的过程中,开关必须处于状态,滑动变阻器的滑片应位于阻值最的一端.这主要是为了避免电路中过大,以致烧坏有关元件.接通电源后,先通过滑动变阻器把小灯泡两端电压调到.测量时,从设备的安全考虑,应从额定电压开始逐次电压,(填“升高”或“降低”)从而获得几组数据.
2.一个滑动变阻器上标有“10Ω,2A”当此变阻器和一个阻值为20Ω的电阻串联后接入一电源上,则电源电压的最大值应不超过V。
3.有两个阻值分别为3Ω和5Ω的电阻R1和R2将它们串联接在电压为U的电源上,R1和R2两端的电压之比U1∶U2=若将它们并联在同一电源两端则流过它们的电流之比I1∶I2=。
4.已知两个定值电阻器,R1=4Ω,R2=8Ω将它们串联后总电阻为Ω,若将它们并联后接在电路中总电阻为Ω
5.现要测定标有“3.8V,0.3A”字样的小灯泡正常发光时灯丝的电阻值.给你提供的实验器材如下:
4.5V和12V的电源各一套(电源电压恒定),开关一只,导线若干,标有“5Ω,2A”和“10Ω,1A”的滑动变阻器各一只,量程为0.6A和3A的电流表各一只.量程为3V和15V的电压表各一只.要求测量时电表的示数必须超过所用量程的一半.
(1)应选用V的电源;
(2)电流表的量程应选择A;(3)电压表的量程应选择V;(4)滑动变阻器的规格应选择.
6.通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图7-12所示,则导体a、b的电阻相比较()
A.Ra>Rb
B.Ra=Rb
C.Ra<Rb
D.无法确定图7-12
7.在220V的照明电路中安装“13V,0.2A”的小彩灯,为使每盏灯都能在13V左右的电压下正常工作,正确的连接方法是()
A.将51个小彩灯串联B.将51个小彩灯并联
C.将10个小彩灯串联D.将17个小彩灯串联
8.修理电器需要一只150Ω的电阻,但只有电阻值分别为100Ω、200Ω、600Ω的电阻各一只,可代用的办法是()
A.把200Ω的电阻与600Ω的电阻串联起来
B.把100Ω的电阻与200Ω的电阻串联起来
C.把100Ω的电阻与200Ω的电阻并联起来
D.把200Ω的电阻与600Ω的电阻并联起来
9.某用电器的电阻是100Ω,允许通过的最大电流为0.2A,接入36V电路里,为了使用电器正常工作,必须()
A.串联一个80Ω的电阻B.并联一个80Ω的电阻
C.串联一个160Ω的电阻D.并联一个160Ω的电阻
10.电路两端的电压不变,两个阻值相同的电阻并联后接入电路,通过某一电阻的电流为I并,把两电阻串联后再接入同一电路,通过某一电阻电流为I串,则I并/I串为()
A.1∶2B.1∶1C.2∶1D.4∶1
11.有四组不同的电阻.已知R1<R2,那么电阻值最小的是()
A.R1、R2并联B.R1、R2串联C.只有R1D.只有R2
12.电阻R1和R2并联,已知通过干路的电流强度为I,那么通过R1的电流强度为()
A.
IB.
IC.
ID.
I
13.图7-13所示的电路中小灯泡正常发光.若将小灯泡和电流表
的位置对换,则()
A.小灯泡不会发光
B.小灯泡会被烧坏
C.电流表示数不变
D.电压表示数不变图7-13
14.一段均匀的电阻线,接在6V的电源上,通过它们的电流为200mA.若将这段电阻线等分成3段后,并联接在原电源上,则此时电路中的总电流为()
A.600mAB.0.18AC.1.8AD.1.2A
15.一段导体两端的电压为8V时,通过导体的电流为0.8A,当通过导体的电流增加0.2A时()
A.导体两端的电压增加0.2VB.导体两端的电压保持不变
C.导体的电阻减小2ΩD.导体的电阻仍为10Ω
能力拓展
1.小宇做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5V"字样),在实验过程中得到了如下表所示的一组电压和电流的数据:
实验次序
1
2
3
4
5
6
灯泡两端的电压U(V)
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
通过灯泡的电流I(A)
0.18
0.22
0.26
0.3
0.31
灯泡发光情况
微亮—逐渐变亮
(1)根据图7-14的实物电路,在方框内画出对应的电路图;
图7-14图7-15
图7-14
(2)在连接电路时,开关应处于状态,这是为了;闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至,这是为了;
(3)正确连好电路后,闭合开关S,发现灯L不发光,故障的原因不可能是();
A.电流表处有开路B.电压表与灯泡相连接的导线接触不良
C.导线接触不良D.小灯泡L的灯丝断了
(4)灯泡正常发光时,电流表的示数如图7-15所示,请将读数填入表格中的空格处.此时小灯泡的电阻为;(小数点后保留一位数字)
(5)分析比较表格中的数据可以看出,在灯丝中的电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻,进一步分析表明:
。
探究创新
1.小明所在的班级共有30位同学,常采用投票表决的方式来决定班级重大事宜,小明想设计一个表决统计器,来快速地获知投赞成票(或反对票)的人数。
为此,小明准备了下列器材:
电源(电压为2V且恒定)、开关(足够多)、电流表(表盘如图)、阻值100Ω的定值电阻(足够多)、导线若干
(1)画出表决器的电路原理图(可用“……”省去部分重复的电路);
(2)通过计算改画图7-16中电流表的表盘刻度,使它能直接显示人数;
(3)写出表决器的使用方法
使用方法:
电路图:
图7-16
2.小明和小亮利用图7-17所示的电路测未知电阻的阻值.
(1)根据他们连接的实验电路可知,电表甲应是表.
(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关,观察了两电表的示数(如图7-18).计算出被测电阻R=Ω.
(3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了,小亮则认为,仅这样就得出电阻的阻值不够可靠.原因是。
(4)为了得到更可靠的结果,你认为接下去他们的具体操作应是:
。
图7-17图7-18
四.欧姆定律和安全用电
课标引领
1.人体的安全电压.
2.雷电现象的实质和危害原因。
3.防雷小卫士-——避雷针.
基础运用
1.在家庭电路中,有两种情况易造成触电:
(1)“单线触电”,即当人站在地上,人接触到绝缘层破损的线时,有电流通过人体,发生触电事故.
(2)“双线触电”,即人虽然站在绝缘体上未与大地直接接通,但人的两手同时分别接触到绝缘层破损或线头裸露的线和线,也会有电流通过人体,发生触电事故.
2.如果人体的电阻按1kΩ计算,那么通过人体的安全电流应不大于mA.两手同时接触家庭电路的火线和零线时,通过人体的电流是mA,所以,这是十分危险的.
3.我国家庭电路的电压是V,大量事实表明,不高于V的电压才是安全的。
为防止因电流过大而损坏电路,通常在电路中安装有。
高压输电线路的电压高达甚至,大约是人体安全电压的倍到倍,所以,即使不直接接触也可能使人致命.
4.水在通常情况下是体.如果用湿手插拔插销、开关电灯时,不小心水流进了插销或开关里,就会使人体和相连,造成危险,所以千万不要用湿手触摸电器.
5.发生雷电时,在云层和大地之间雷电的路径上有强大的电流通过,会给人们带来危害,雷电的路径往往经过地面上突起的部分,如树木、高大建筑物、室外天线等等.为了防止雷电对一些高大建筑物造成损坏,要在这些建筑物上安装.高压输电铁塔最上面的两条导线也是用来的;我国古代建筑上
的龙角形铁制装饰物据说也有的作用.
6.有金属外壳的家用电器,外壳一定要
接________.在图7-19中,使用测电笔正
确的方法是______图.(填:
“甲”或“乙”)图7-19
7、关于安全用电,下列说法不正确的是()
A.室外天线要装置避雷装置
B.只要不接触高压带电体,就不会触电
C.用电器的金属外壳接上地线
D.检查电路时,人体可能成为电流的通路
8.小刚发现他家里用的白炽灯泡的灯丝都制成了螺旋状,这样做的目的是:
()
A.便于灯丝散热,防止灯丝熔断B.尽量减少灯丝的电阻
C.减少灯丝散热,提高灯丝温度D.减少灯丝在高温时的升华
9.风和日丽的周末,小明和同学一同去效游,在野外他们看到小鸟停在高压线上欢快的歌唱,他们感到很奇怪,老师不是才讲了的吗,人接触高压线时,会触电的,那么小鸟为什么不会触电呢?
针对这个问题,她们讨论了以下四种结论,你认为有道理的是()
A.小鸟的电阻很大,通过导体的电流很小B.小鸟的脚是绝缘体
C.小鸟只停在一根电线上,两脚之间的电压很小D.小鸟的天性不会触电
10.当发现有人触电时,下列措施中绝对不可以首先施行的是()
A.立即切断电源B.紧急呼叫、求援
C.用干燥的木棒拨开电线D.迅速用手将人拉开,或用剪刀剪断电线
11.电工站在干燥的木凳上检修照明电路,下列情况中安全的是()
A.一手握火线,一手握零线B.一手握火线,一手握地线
C.只有一只手接触火线D.一手接触火线,另一只手扶着水泥墙壁
12.小华家厨房里的电线绝缘层老化了,她妈妈再用电饭锅做饭和用电炒锅炒菜时,小华突然发现厨房里的电线冒烟了,他应该首先采取的措施是()
A.立即打电话119报警B.立即到客厅中把自己家的总开关断开
C.赶紧用水把火泼灭D.在最短的时间内跑到楼下把整栋楼的总开关断开
13.小明同学家里的几盏灯都不亮了,检查保险丝没有熔断,用测电笔测室内各处电路时,氖管均发光。
小明对故障做了4种判断,其中正确的是()
A.灯泡全部烧坏B.室内线路某处短路。
C.进户线零线开路D.进户线火线开路
14.下列四种做法中正确的是()
A.用湿布擦点亮的台灯灯泡B.在有绝缘外皮的通电导线上晾衣服
C.发生触电事故时应首先切断电源 D.用湿手扳动家庭电路中的开关
15.家庭电路中的用电器正常工作,把台灯插头插入插座时,电灯突然全部熄灭,说明电路中()
A.电路原来是断路B.插座处短路
C.台灯灯丝断了D.台灯接线处短路
16.不能用湿手摸用电器和开关的原因不是因为()
A.皮肤潮湿时电阻小,通过人体的电流会很大
B.皮肤潮湿时电阻大,通过人体的电流会很大
C.水流入开关内能导电,使人和电源相连
D.家用电器漏电时,人用潮湿的手触摸金属外壳时会有很大电流通过人体
能力拓展
1.在进行科学探究活动的过程中,要特别注意安全问题.为此,小华以表格的形式将物理实验中应注意的安全问题整理出来.现请你帮小华完成表中的空白部分.
内容
安全操作的注意事项
声现象
在测试噪声对每分钟脉搏次数影响的活动中,对噪声的响度应加以控制,以免损害人的听力.
电流表的使用
测电笔的使用
2.如图7-20所示是我们常见的高架电线,
两杆之间的电线总是呈向下弯的弧线,弧线最低
点与水平线间的距离称为垂距(或称垂度).某
高压电线架设的设计要求是:
在20℃的气温条
件下,垂距为0.5m.那么,若该线路是在气温
高于20℃的夏条架设,则应使垂距略微图7-20
0.5m;试设想:
(1)若架设电线时,不留有一定的垂距,总是将电线拉得笔直.那么你认为会有什么危害?
(2)若架设电线时随意留垂距,垂距过大又会有什么危害?
探究创新
1.阅读材料:
人体对电流的反应
随着科学的发展,各种电器设备的数量急剧增加,但同时也带来了更多的触电事故,因此,安全用电被人们所重视.人们往往认为:
触电危害的原因是接触了高压电,而触电危害的真正原因是有较大的电流通过人体.人体受到电击时,电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关,当手触及50Hz交流电时,人体的反应如下表示:
电流/mA
人体反应
0.6~1.5
手指感觉麻刺
2~3
手指感觉强烈麻刺
5~7
手指肌肉痉挛
8~10
手摆脱带电体已感困难,但一般尚能摆脱,手指关节有剧痛
20~25
手迅速麻痹,不能自动摆脱电源,手剧痛,呼吸困难
50~80
呼吸困难,心房开始震颤
90~100
呼吸麻痹可达3s以上,心房停止跳动
除电流的大小因素外,触电的部位、电流经过人体的时间也会影响触电的伤害程度.如果电流长时间通过人体,人体电阻会下降,即使电流很小,也是比较危险的.
请回答:
(1)根据欧姆定律可知,对同一段导体,电压越,电流就越,电流经过人体时造成的伤害就越大.通过阅读,在防止人身触电事故方面你还学到了什么?
(2)人体发生触电事故,主要是指()
A.人体带了电B.人体中有电流流过
C.人体上有电压D.人体中流过的电流超过了一定值
(3)测得某同学出汗时,手与塑料脚底之间的电阻为11kΩ,如果他不小心触到220V电压和36V电压时,人体对电流的反应分别是什么情况?
参考答案
第七章欧姆定律
一.探究电阻上的电流跟两端电压的关系
基
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- 第七章 欧姆定律 第七