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欧姆定律
图6-3-1
第六章 欧姆定律
一、电压
轻松预习
1、电压可用符号__________表示,它在国际单位制中的单位是__________,可简称为_____,用符号________表示,常用单位还有__________、__________等。
2、电压在生活中很常见,你查一查:
一节干电池的电压是___________,家庭电路的电压是____________,每个铅蓄电池的电压是______________,对人体的安全电压是_____________。
3、请对以下几个常用电压值进行单位换算:
(1)大型发电机的电压:
1.5×104V=_________kV
(2)高压输电:
500kV=___________V
(3)闪电:
109V=_________mV。
4、某同学在研究手电时,他认为小灯泡亮说明有电流流过,它的两端就要有_____________。
它是由_____________提供的。
5、分别读出如图6-1-1所示的电流表和电压表的示数I=_____________A;U=_______________V。
6、电压表使用规则:
(1)电压表必须与被测电路________联;
(2)使电流从电压表的_________的流入,从电压表的__________流出;(3)使用时还要注意选择______________。
7、如图6-1-2所示,当形状闭合后,电压表测量的是()
A.灯L1两端的电压
B.灯L2两端的电压
C.电源电压
D.电压表接法不对,所以不能测电压
课堂过关
8、遥控航模的遥控器需要12V电压,可以把__________节干电池或__________节蓄电池_________联起来使用。
9、如图6-1-3所示的电压表读数是对同一段电路先后两次测量的结果,图A采用的_____________量程,示数是__________V;图B采用的是_______________量程,示数是_________V。
19、如图6-1-4所示是用电压表测灯L两端电压的四种电路,其中正确的是()
11、关于如图6-1-5所示的电表的下列说法中,不正确的是()
A.它是一个电压表B它的示数一定是1.7V
C.它的示数可能是8.5V
D它有一个负接线柱和两个正接线柱
12、小华同学学过电压后,同学之间进行了一些探讨,有以下几个观点,其中正确的是()
A.只有闭合电路有电压,开路没有电压
B.电流使电路中形成电压
C.要使电路中有电流,电路两端必须有电压
D.只要电路两端有电压,电路中就一定有电流
13、小明用电压表较为准确的测量一个蓄电池的电压时,正确的方法是()
A.蓄电池的两极接在电压表的“+”、“15”接线柱上
B.蓄电池的两极接在电压表的“+”、“3”接线柱上
C.以上两种接法效果相同
D.以上两种接法都不行
14、在图6-1-6的四个电路中,用电压表测L1两端的电压,下列哪个图是正确的()
15、在如图6-1-7所示的电路中,①和②都表示电表,关于它们是电流表还是电压表的说法中正确的是()
A.①、②都是电流表
B.①、②都是电压表
C.①是电流表,②是电压表
D.①是电压表,②是电流表
16、某同学用电压表测小灯泡两端的电压,当闭合电路开关时,发现电压表的指针偏在如图6-1-8所示的位置,这说明()
A.电压表的量程选得太小了,应选0~15V的量程
B.电压表的正、负接线柱接反了
C.这纯属偶然,只需断开开关,再重新闭合开关,电压表就会正常工作
D.这是电压表与灯泡串联连接所造成的
17、在选择电压表的量程时,正确的是()
A.尽可能选择大一些量程
B.经试触后,被测电压不超过小量程,应选用小量程
C.选用不同的量程都可测出正确电压值
D.选用不同的量程测量结果是同样精确的
18、李明同学在测电压时,电压表的“+”接线柱已接入电路,在用15V量程试触时,指针位置如图6-1-9所示,则下一步的实验操作应该是()
A.断开开关,接入c接线柱,闭合开关后再读数
B.断开开关,接入b接线柱,闭合开关后再读数
C.直接接入c接线柱,然后读数
D.直接接入b接线柱,然后读数
开放拓展
19、将图6-1-10中的元件连接起来(用铅笔代替导线),其中灯泡L1和L2串联,电压表V1测L1两端的电压,V2测L1与L2串联后两端的总电压。
20、如图6-1-11是某同学在课后利用电压表测小灯泡L1两端电压的实物连接图,其中有三处错误,
(1)请指其中的错误;
(2)在虚线框内画出正确的电路图
①____________________________________________
②____________________________________________
③____________________________________________
二、探究串联电路中电压的规律
轻松预习
1、如图6-2-1所示是一双量程的电压表的刻度盘,当使用较小量程时,图中指针位置的示数为__________V,当使用较大量程时,图中指针位置的示数为_________V。
2、在图6-2-2甲所示的电路中,V1的示数为2.5V,V2的示数应为___________V,V的示数应为__________V;在图乙所示的测量电路中,V1的示数为2.5V,V2的示数为3.8V,V的示数应为__________V。
3、小明同学准备“探究串联电路中电压的规律”的实验时,画出了如图6-2-3(甲)所示的实验电路图,他准备用电压表同时测出两个灯泡两端的电压。
请你根据电路图用笔画线代替导线连接图乙所示的实物图。
4、要用如图6-2-4所示的电压表测灯L1两端的电压,线头M应接___________________;若用电压表测量串联电路的总电压,线头M应接在________________。
图6-2-4
5、如图6-2-5所示的电路中,闭合开关S后,V1表测的是___________电压,V2表测的是________的电压。
6、如图6-2-6所示,已知电池组是由3节蓄电池串联而成,合上开关S,电压表V1的示数是4V,V2的示数是_________V,灯L1两端的电压是__________V。
课堂过关
7、通过同学们的实验探究,已经得出了串联电路中的总电压等于____________________。
节日彩灯通常是由许多各种颜色的小灯泡串联成一串,再把它们并联起来接入220V的电源上。
若每串由35盏相同电压的小灯泡组成,则每个小灯泡的电压为_______________V。
8、某同学将两个小灯泡L1与L2并联,合上开关,观察到灯L2比L1亮,用电压表测得该并联电路电池组的电压为3V,则灯L1两端的电压_____________3V,灯L2两端的电压__________3V。
(选填“大于”、“等于”或“小于”)
9、在如图6-2-7所示的电路中,当开关S1合上后,电压表V1、V2均有示数。
当开关S2也合上时,电压表V1的示数___________,V2的示数____________(选填“不变”、“变大”或“变小”)。
10、下列关于表测量电压的几个注意事项中,正确的是()
A.不能将电压表直接接在任何电源的两极,否则会损坏电压表
B.测量电压时,若指针偏转角度太小,说明量程选取太小
C.必须将电电压表串联在被测电路上
D.必须使电流从电压表的“+”接线柱流入,“—”接线柱流出
11、如图6-2-8所示的电路中,能用电压表正确测出灯L1两端电压的是()
12、如图6-2-9所示,电源电压是5V且不变,S闭合后电压表的示数为3V,则()
A.L1两端电压为3V
B.L2两端电压为3V
C.L2两端电压为2V
D.L1两端电压为5V
13、干电池是一种常用、方便的电源。
以下关于干电池的说法中正确的是()
A.有的干电池提供直流电,有的干电池提供交流电
B.常用的1号、2号、5号、7号干电池的电压随号数的增大而增大
C.干电池是把电能转化为化学能的装置
D.多数干电池是中有汞、镉等重金属元素,随便丢弃会污染环境。
所以,废弃的干电池应该集中分类处理
14、如图6-2-10甲所示的电路中,当闭合开关后,两个电压表的指针偏转均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A.4.8V1.2VB.6V1.2V
C.1.2V6VD.1.2V4.8V
15、如图6-2-11所示的电路,灯泡L1和L2完全相同,开关S闭合后,V1、V2的示数都等于电源电压,两个灯泡都不发光,如果故障只有一处,则可能是()
A.L1短路B.L1断路
C.L2短路D.L2断路
16、如图6-2-12所示,电源电压不变,当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数是3V;当S1断开、S2闭合时,电压表的示数是8V,则灯L1、L2两端电压分别是()
A.3V、8VB.5V、3V
C.3V、5VD.3V、11V
17、根据图6-2-13中已连好的实物图,画出相对应的电路图。
18、如图6-2-14甲所示是小明同学设计的一个测灯泡电压和电源电压的实验电路图,乙图是给出的实物,请根据电路图,利用笔画线代替导线连接右边的实物。
开放拓展
19、如图6-2-15所示,电压表V2的示数为2.4V,V3的示数为3.4V,那么V1的示数为____________V,V4的示数为___________V,电源电压为_____________V。
20、如图6-2-16所示,电源电压为6V,开关闭合后,电灯L1、L2均不发光,用电压表逐段测量,结果是:
Uab=0,Uad=6V,Ubc=0,Ucd=6V。
发生断路的部分是()
A.电路的a、L1、b部分B.电路的a、L2、c部分
C.电路的a、E、d部分D.电路的c、R、d部分
21、如图6-2-17所示,电压表V1、V2、V3的示数分别为9V、12V和18V,则灯L1、L2和L3两端的电压各为多大?
22、现有一电源,不知其电压大小,估计在20V左右。
现给你一只开关,两个相同的电阻,学校实验室用电压表一只及若干导线,请你设计一个电路,测出电源电压。
写出主要实验步骤。
23、如图6-2-18所示,小明同学在“探究串联电路中电压的规律”的实验中,要测量各个灯泡两端的电压及电源电压,现在手还有一只电压表和一个开关,他想把电压表接入电路,在不拆开的前提下测出(或算出)所有的电压,你能做到吗?
说出你的方法。
三、电阻
轻松预习
1、电阻表示导体_____________________,用符号R表示。
电阻的单位是____________,简称______,符号____________。
对电流阻碍作用
2、滑动变阻器的原理是靠改变连入电路的电阻线的_____________来改变电阻。
它的作用是通过改变连入电路中的电阻,来逐渐改变电路中的___________,还常起到保护电路的作用。
要使滑动变阻器起变阻作用,接入电路的接线柱应选择___________________________。
3、如图6-3-1所示的电路中,滑动变阻器接入电路的是电阻线的____________段,当滑片P向左移动时,连入电路的电阻变__________,电路中的电流表示数变__________,灯泡变_______。
4、下列物体中:
铅笔芯、塑料尺、人体、一元硬币。
其中属于导体的有________________________________。
5、如图6-3-2所示是李平和杨华两们同学做“怎样用滑动变阻器改变小灯泡亮度”实验的电路连接图。
其中:
小灯泡标有“2.5V0.3A”字样,滑动变阻器标有“20Ω1A”字样。
(1)滑动变阻器的铭牌“20Ω1A”的含义是:
“20Ω”表示___________________________;
“1A”表示______________________________________________。
(2)正当李平同学准备闭合开关进行实验时,杨华同学发现了该实验电路连接有错误,他及时地阻止了李平的操作。
请你指出该电路连接中的错误或不恰当的地方。
①_____________________________________;
②_____________________________________;
③_____________________________________。
6、如图6-3-3所示的甲、乙两种电路是在电源电压不变的情况下,利用滑动变阻器改变小灯泡亮度的电路,其中能改变灯泡亮度的是()
A.甲图B乙图
C.两图都可以
D.两图都不能改变灯的亮度
7、假设让你架设一条输电线路,在铜线和铝线之间选择,较为合适的应是______________线。
因为_________________________________。
8.下列关于导体电阻的说法中,正确的是()
A.铁导线的电阻比铜导线电阻大
B.长导线的电阻一定比短导线的电阻大
C.两条粗细不同的导线,细的电阻一定比粗的电阻大
D.导体的电阻跟它的材料、长度和横截面积都有关
课堂过关
9、调节收音机和电视机音量大小的电位器,就是一种___________。
10、如图6-3-4所示,将电池、灯泡、导线连接起来,再依次把铅笔芯(碳棒)、塑料棒、玻璃棒、橡胶棒接到A、B之间,其中能使灯泡发光的是___________________________。
11、电灯是家庭电路中常见的照明电器,灯泡的外壳及灯芯是用玻璃制成的,这是利用玻璃的____________性能。
若将玻璃灯芯温度接入如图6-3-5所示的电路中,当玻璃灯芯温度升高到一定值时,小量程电流表的指针______________(选填“会”或“不会”)发生偏转,此现象说明__________________________________。
12、超导状态下,导体的电阻R=___________Ω;如果利用超导输电线进行远距离输电,导线__________(选填“会”或“不会”)发热。
13、把一根粗细均匀的细铁丝对折起来,电阻将____________;若剪去一半,剩余部分的电阻将____________。
(选填“变大”、“变小”或“不变”)
14、如图6-3-6所示是四个接线柱的滑动变阻器,当A、D端接入电路时,滑片P向右移动,接入电路中的阻值将_____________(选填“增大”、“减小”或“不变”);当A、B端接入电路时,滑片P向左移动,接入电路中的阻值将______________。
15、旋盘式电阻箱是我们在实验室经常用到的一种变阻器,如图6-3-7所示,电阻箱的示数为_________Ω。
16、在如图6-3-8所示的电路中,要使灯泡的亮度变亮,滑动变阻器的滑片P应向___________移动,此时电压表的示数将_____________(选填“变大”、“变小”或“不变”)
17、小明的铅笔盒里有:
①铅笔芯②金属刀片③塑料三角板④塑料笔套⑤橡皮等物品,其中属于绝缘体的是()
A.③④⑤B.②④⑤
C.①③⑤D.①②④
18、如图6-3-9所示的物体中,制造它们的材料都是绝缘体一组是()
19、下列物质中属于半导体的是()
A.氯化钠B.砷化镓
C.二氧化硅D.镍铬合金
20、关于导体的电阻,下列说法中正确的是()
A.锰铜丝的电阻比铜丝的电阻大
B.粗细相同的导线,长的电阻较大
C.长短相同的导线,细的电阻较大
D.两种材料制成的长短一样的两条导线,细的电阻较大
21、一只灯座、一个电池组和一支铅笔芯用电线如图6-3-10所示连接做成一个滑动变阻器,闭合开关后,当把B端绕线向A滑动时,电路中的小灯泡亮度将()
A.变亮B.变暗
C.不变D.忽亮忽暗
22、给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:
(1)导体的电阻跟它的横截面积的关系;
(2)导体的电阻跟它的长度的关系;(3)导体的电阻跟它的材料的关系。
利用上述实验器材,可以完成的研究课题是()
A.只有
(1)B.只有
(2)C.
(1)和
(2)D.
(1)、
(2)和(3)
23、当温度降到很低时,某些金属导体的电阻会突然消失,这种现象称为超导现象。
假如所有导体都没有了电阻,当用电器通电时,下列说法正确的是()
A.白炽灯仍然能够发光B.电动机仍然能转动
C.电饭锅仍然能够煮饭D.电熨斗仍然能熨烫衣服
24、如图6-3-11所示,给出了几种元件,在图上使用铅笔连线表示导线把电路元件连接起来,要求L1和L2并联,且用滑动变阻器控制通过L1的电流大小。
开放拓展
25、为迎接体育中考,某同学自行设计了如图6-3-12所示的握力计,弹簧呈自然状态时,滑片P与滑动变阻器R断开,当手在A、B之间握压时,压缩弹簧,P在R上滑动,握力越大,电流表示数越大,请用笔画线完成电路连接。
26、如图6-3-13所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。
R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。
从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。
说明它的工作原理。
27、铅笔芯的主要成分是石墨。
软硬程度不同的铅笔其用途是不同的,例如:
作画用6B软铅笔,写字用软硬适中的HB铅笔,制图用6H硬铅笔。
铅笔芯是导体,那么铅笔芯的电阻大小与其软硬度有何关系呢?
请你设计一个实验方案对这个问题进行探究。
(1)实验器材的名称及数量;
(2)主要实验步骤及所要测量的物理量(用字母表示);
(3)分析测得的物理量,判断铅笔芯的电阻大小与软硬度的关系。
28、当影响某一物理量变化的因素较多时,要研究某一个因素的变化对该物理量的影响,必须保持其他因素不变,否则就无法知道该物理量的变化是由哪个因素的变化引起的。
这就是物理学中经常使用的_____________法。
导体电阻的大小决定于导体的材料、长度、横截面积、温度,在研究这些因素的变化是如何影响电阻值的变化时,就利用了这种方法。
(1)研究导体的电阻随导体的横截面积的变化关系时,应如何操作?
(2)研究导体的电阻随导体的组成材料的变化关系时,又应如何操作?
四、欧姆定律
轻松预习
1、导体中的电流与________________成正比,与______________成反比,这个结论叫__________定律,它是_________国物理学家_____________在19世纪初经过大量实验得出的,它可用公式____________表示,公式中物理量I、U、R的单位分别是_______、_________、_______。
2、一定值电阻接在两节干电池串联的电池组两极时,通过的电流为I1,若接在两节蓄电池串联的电池组两极时,通过的电流为I2,则I1_____I2(填“>”“=”或“<”),理由是___________________________。
3、如图6-4-1所示,是小明自制的一个柠檬电池,当他把一只阻值为4Ω的小灯泡接入电路中时,测得通过小灯泡的电流为0.2A,小明由此可以计算出柠檬电池两端的电压约为________V。
4、一只小灯泡上标有“2.5V0.2A”,表示此小灯泡的额定电压是________V,它的电阻是____________Ω,要使小灯泡正常发光,它两端的电压为__________V。
5、如图6-4-2所示,开关S闭合后,可能发生的现象是()
A.L1发光,L2不发光
B.L1烧坏
C.电池被烧坏
D.L2被烧坏
6、如图6-4-3所示电路是研究电流与电压、电阻关系的电路图。
图中给出了该实验所用的实验器材。
(1)用笔画线表示导线,将图6-4-4中的器材按电路图的要求连接起来,使线路完整,并满足当滑动片P放置在D端时,电阻最大的条件;
(2)现将该实验的数据分别在表1、表2中列出。
表1电阻R=15Ω表2电压U=2V
电压U/V
1.5
3
4.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
①分析表1的数据,可得结论:
_________________________________________________;
②分析表2的数据,可得结论:
_________________________________________________。
课堂过关
7、在研究电流与电压、电阻关系时,应保持电阻不变,研究____________与___________的关系,或保持电压不变,研究_________与___________的关系。
这种研究方法叫做_______________。
我们以前还在研究什么问题时用过这种方法?
试举两例:
(1)____________________________________________________________________;
(2)____________________________________________________________________。
8、如图6-4-5所示,电阻R1与电阻R2串联后,它们的总电阻是100Ω,已知R2=60Ω,电压表的示数为10V,则通过R1的电流为____________A。
9、一只小灯泡的额定电压是8V,正常发光时通过它的电流为0.4A,现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应____________联一个___________Ω的电阻。
10、如图6-4-6所示是研究电流与电阻关系的实验电路图。
闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至________端;实验过程中,当电阻R1由5Ω变为10Ω时,为使R1两端的电压保持不变,滑片应向________端滑动。
11、如图6-4-7所示的电路中,电源电压不变,开关S断开时,电灯L正常发光。
当S闭合时,电灯L__________正常发光(选填“仍能”或“不能”),图中电流表的示数将_____________,电压表的示数将_____________。
(后两空均填“增大”、“减小”或“不变”)
12、在如图6-4-8所示的电路中,电源电压为12V且保持不变,要使电路中电流表的示数为1A,在AB间接入电阻。
但手边只有阻值为:
R1=20Ω,R2=8Ω,R3=30Ω,R4=4Ω,R5=36Ω,R6=18Ω的电阻各一个,怎样用已有的电阻组成所需电阻?
写出其中两种:
(1)___________________;
(2)__________________________________13、关于公式
,下列说法中正确的是()
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关
14、在如图6-4-9所示的电路中,电压表示数为U,电流表示数为I,导体电阻值分别为R1和R2,则下列关系式中正确的是()
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