欧姆定律是电学中的基本定律.它是进一步学习电学知识和分析电路的基础.是本章的重点.欧姆定律的实验定律.教材通过具体的任务.引导学生学习科学探究方法.进一步体验科学探究的全过程.本节内容综合性强.从知识上讲.要用到电路.电流.电压和电阻的概念.从技能上讲.要用到电流表.电压表和滑动变阻器等. 【查看更多】

 

题目列表(包括答案和解析)

不懈的求索 重要的发现

  欧姆定律揭示了电路中电流遵循的基本“交通规则”,是最重要的电学规律之一.欧姆是怎样发现这一规律的呢?

  欧姆把电流与水流、热传递进行类比,提出电位差(就是电压)是形成电流的原因,它类似于高度差、温度差在形成水流、热传递过程中所起的作用.他从中受到启发,猜测电流与电压成正比.但在设计实验检验自己的猜测时,他遇到了很大的困难.在那个年代,科学上还没有电压、电流、电阻的明确概念,更没有精确测量它们的仪器,甚至连能够提供稳定电压的电源都找不到.最初,欧姆试图用电流的热效应来测定电流,但没有成功.后来欧姆利用电流可以使磁针偏转的现象,制成了能精确测量电流强弱的仪器.当时所用的伏打电池电压不稳,他设计利用了“温差电池”.经过艰苦不懈的努力,欧姆测量出了大量精确的数据.分析这些数据,他发现他的猜测与实验结果相符合.1827年,欧姆发表了《伽伐尼电路的数学论述》,提出了今天所称的欧姆定律.

  欧姆定律发表初期,许多物理学家不能正确理解评价这一发现.但是,“青山遮不住,毕竟东流去”,随着电路研究工作的进展,人们逐渐认识到欧姆定律的重要性.为纪念欧姆在电学领域的巨大贡献,人们以他的姓氏命名电阻的单位.

[想一想]

(1)你认为欧姆的哪些科学精神值得你学习?其中你感悟最深的一点是什么?

(2)归纳一下,欧姆的科学探究的过程经历了哪些主要环节?

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叶子、小明和小雨在探究“欧姆定律”的实验时:
①他们提出的问题是:导体中的电流与电压、电阻有什么关系?
②根据经验,他们猜想: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.
③实验过程如下:
a.他们按如下电路图连接电路,请将电路图填画完整.
b.用R1=5Ω的定值电阻做实验,发现当电压表示数分别为0.8V、1.6V、2.4V时,对应电流值分别为0.16A、0.32A和如图电流表的示数.电流表示数为
0.48
0.48
A.
c.换用R2=10Ω的定值电阻,重复上述实验.

④通过分析,他们验证了猜想的正确性,得出欧姆定律.他们经历的探究程序为:提出问题、
猜想
猜想
、实验检验、归纳分析、得出结论
(ⅱ)在上述探究中发现,对同一个导体,U/I的值
不变
不变
,而这个值就是导体的电阻;不同的导体,U/I的值一般不同.可见,电阻是导体本身的一种特性,它的大小与
电压
电压
和
电流
电流
无关.于是,他们用如图电路验证“影响电阻大小的因素”,在M、N两点之间接入粗细相同而长度不同的镍铬合金丝.实验发现:镍铬合金丝越长,灯泡越暗,说明电阻越
大
大
.这种显示电阻大小的方法是
转换
转换
法.
(ⅲ)在上述实验(1)的电路中,将定值电阻换成螺线管,通电后吸引大头针,发现当滑片向左移动时,吸收大头针的数目
多
多
,实验说明:电流越大,通电螺线管磁性越强.
(ⅳ)叶子、小明和小雨在理解欧姆定律基础上又共同设计了一种测定水平方向风力大小的装置.其原理如图甲所示:绝缘轻弹簧的左端固定在O点,右端与中心有孔、表面竖直的金属迎风板相连,一起套在左端也固定在O点的粗细均匀、电阻随长度均匀变化,且水平放置的金属杆上,迎风板与金属杆接触良好;电路中左端导线与金属杆的左端相连,右端导线连接在迎风板上并可随板移动,R是定值电阻,a、b、c、d为四个接线柱.
(1)在他们的设计中,若要求在风力增大时,接入电路的电表示数也随之增大,则应该(
B
B
)
A.在a、b之间接入电流表,在c、d之间连接导线
B.只在a、b之间接入电流表
C.在c、d之间接电压表,在a、b之间连接导线
D.只在c、d之间接电压表
(2)为了较准确的测出水平方向风力的大小,三位同学先对选定的轻弹簧和金属杆进行了两项测量.
①小明利用测量的数据作出了原长为40cm的轻弹簧的长度L和所受压力F的关系图[见图乙].由图可知:该弹簧每缩短10cm,弹簧受到的压力将增加
2
2
N

②叶子设计了如图丙所示的电路,用来测量长度为50cm的金属杆的电阻.他们备选的部分器材有:
A.电源(能够提供3V的稳定电压)
B.电流表A(量程0~0.6A)
C.电压表V(量程0~3V)
D.滑动变阻器R1(阻值变化范围为0~5Ω)
E.滑动变阻器R2(阻值变化范围为0~10Ω)
选好器材后,叶子和小雨在实验中正确操作,他们记录的测量数据如下表:
实验次数 1 2 3 4 5
A表示数I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V表示数U/V 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
根据他们测量数据可以知道:他们实验中选用的滑动变阻器是
E
E
(填器材的序号字母);他们测出的金属杆的电阻是
5
5
Ω
(3)三位同学最后根据(1)的要求,按图甲进行组装时,除用到上述选定的轻弹簧、金属杆和(2)备选的电源、电表外,还选了阻值R=3Ω的定值电阻.如果无风时,O点到迎风板的距离以及轻弹簧的长度均等于弹簧的原长,则该装置能够测量的最大水平风力是
4
4
N.
(4)对叶子、小明和小雨设计的测定水平方向风力的装置,从力的角度,请你指出可能对测量准确度产生影响的因素之一:
迎风板与金属之间的摩擦力
迎风板与金属之间的摩擦力
.

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小明在学习了欧姆定律之后,想要用伏安法要测量一个小灯泡的电阻.
(1)请你帮他在下面方框内画出实验电路图.
(2)将图甲中的器材连成实验电路.要求:实物位置不动,导线不交叉.
(3)伏安法测电阻的原理是
R=
U
I
或欧姆定律
R=
U
I
或欧姆定律
,在这个实验中直接测量的物理量是
灯泡两端的电压
灯泡两端的电压
和
通过灯泡的电流
通过灯泡的电流
.用伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器的作用是
保护电路
保护电路
和
改变灯泡两端的电压(或通过灯泡的电流)
改变灯泡两端的电压(或通过灯泡的电流)
.
(4)当闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数.移动滑动变阻器的滑片时电流表读数有变化,电压表的示数始终为零.其可能的原因是:
C
C

A.滑动变阻器接触不良      B.开关接触不良
C.小灯泡两端短路        D.小灯泡的灯丝断了
(5)小明正确连接电路,当接通开关后,发现电压表有示数(等于电源电压),电流表的示数为零.移动滑动变阻器的滑片时,电压表读数基本没变化,电流表示数始终为零.其原因可能是:
D
D

A.滑动变阻器接触不良;     B.开关接触不良
C.小灯泡两端短路        D.小灯泡的灯丝断了
(6)如果测量时电压表示数为2.4V,电流表示数如图10乙所示,则通过小灯泡的电流为
0.24
0.24
A,被测小灯泡的阻值为
10
10
Ω.
(7)测出小灯泡电阻后,小明用自带的一段电炉丝换下灯泡.并通过改变滑动变阻器的阻值,读出电流表、电压表相应的数值,见下表.由表格内的数据分析可得的结论:
电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比
电阻不变,导体中的电流与它两端的电压成正比
.测出电炉丝的电阻
11.25
11.25
Ω.
电流/A 0.4 0.8 1.2 1.6
电压/V 4.5 9.0 13.5 18.0

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人教版第六章  电压   电阻 复习提纲

一、电压

1、电压:电压是形成电流的原因。要使电路中形成电流,电路两端必须保持一定的电压。电压由电源来提供。电源的作用是给用电器两端提供电压。电压的单位是伏特(V)。

2、电压表:测量电路中某段电路两端电压大小的仪表。电路符号是

电压表的使用规则:使用电压表之前注意观察它的量程和分度值;电压表与所测量的用电器并联;让电流从电压表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出;电压表可以直接接在电源两极上,待测电压不能的量程,无法估测电压时,可采用试触法来选择量程。

3、电压表和电流表的异同

仪表

电流表

电压表

电路符号

表盘

接线柱

-,0.6,3

-,3,15

量程

0~0.6A

0~3A

0~3V

0~15V

分度值

0.02A

0.1A

0.1V

0.5V

使用方法

相同点

电流从表的正接线柱流进,从负接线柱流出

所测电流(电压)不能超过量程

不同点

串联在电路中

并联在电路中

不允许不经过用电器直接接在电源的两极上

允许不经过用电器直接接在电源的两极上

4、电压表的读数:根据接线柱确定量程;认清电压表的分度值;待指针稳定后看电压表指针向右偏转的格数,读出正确的电压。

5、串联电池组的电压等于各节电池的电压之和;并联电池组的电压与每节电池的电压相等。

二、探究串、并联电路电压的规律

1、串联电路电压的规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2。

2、并联电路电压的规律:并联电路两端的电压 与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2。

三、电阻

1、电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻。用R表示。单位是欧姆(Ω),常用的单位还有kΩ、MΩ。电路符号是    

2、决定导体电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关,其关系为R=ρl/S,ρ是导体的电阻率。此外,导体的电阻还和温度有关。与两端的电压大小、通过它的电流的大小无关。同种导体的长度越长,横截面积越小,电阻越大。

四、变阻器

1、变阻器:变阻器是一种通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻 的器件。常见的变阻器有滑动变阻器和变阻箱。滑动变阻器的电路符号为 

2、作用:通过改变滑动变阻器滑片的位置,从而改变接入电路中电阻 丝的长度,来改变电路中电阻的大小,从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压,还可以保护电路。

3、使用方法:串联在要改变的电路中;两接线头要采用一上一下的接法。连接电路时应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。滑动变阻器在使用时,不能使通过的电流超过最大量程,否则会烧坏变阻器,所以在使用前,要将电阻调到最大,能连续地改变连入电路中的电阻,但不能直接读出电阻值的大小。

4、电阻箱:电阻箱是一个能表示出阻值的变阻器,能直接读出连入电路 的电阻值,但不能连续地调节。读数方法:旋盘下面“△”所对示数乘乘以相应的倍数之和。四个是0~9999之间的整数值。

五、移动滑动变阻器的滑片P对电路影响的分析步骤

要分析滑片P移动时滑动变阻器对电路的控制作用时,首先应通过描电流的路径来判断滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝(电流通过哪段电阻丝,哪段电阻丝就被接入电路中),然后分析当滑片P移动时会使连入电路的电阻丝变长地面观察站是变短,从而知道变阻器的电阻变大还是变小,最后再利用欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电路中电流和电压的变化。

六、电路中未知元件的选择

在选择、填空题中常有电路中未知元件的题目,有的同学碰到这种题目常常感到毫无头绪,其实只要熟悉各种元件的连接方法,再逐一分析即可得出结论。选择时要注意:电压表不能串联在干路上,电流表不能与其它元件并联,出可以这样想:电压表相当于断路,电流表相当于导线。

七、电路常见故障的分析

在对电路故障分析时,有些同学往往感到无从下手,究其原因主要有三方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后将会主生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:

1、电路断路:电路不通 ①灯泡不亮②电流表无示数③电压表示数为零④电压表示数接近电源电压⑤断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。

2、电路短路:电路仍通 ①灯泡可能仍亮②灯泡可能不亮(说明灯泡被短路)③电流表有示数④电压表可能有示数(和电压表并联部分无短路而断路)⑤电压表示数可能为零(和电压表并联部分无断路而短路)⑥短路处任意点均能使试电笔氖管恨光

在清楚了这些电路故障可能引起的现象后,在分析此类问题时考虑就要全面。

八、电路故障的检测

电路故障检测仪器很多,可以用电压表、电流表以及各种电路元件。

电压表没有读数说明所接部分以外电路是断开的,有读数则说明所接部分以外电路是连通的。断路故障的判断:用电压表逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则现电压表并联的电路有断点;短路故障的分析:用电压表和电源并联,若有示数,说明电路未全部发生短路,再逐段与电路并联,若电压表示数为零;则该电路被短路;若电压表示数不为零,则该电路不被短路或不完全被短路。

用小灯泡检测电路故障时,基本过程和用电压表类似。

电流表接入电路时,若有示数,说明电路其它部分连通;若若无示数,说明电路其它部分断开。

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人教版第六章  电压   电阻 复习提纲

一、电压

1、电压:电压是形成电流的原因。要使电路中形成电流,电路两端必须保持一定的电压。电压由电源来提供。电源的作用是给用电器两端提供电压。电压的单位是伏特(V)。

2、电压表:测量电路中某段电路两端电压大小的仪表。电路符号是

电压表的使用规则:使用电压表之前注意观察它的量程和分度值;电压表与所测量的用电器并联;让电流从电压表的“+”接线柱流进,从“-”接线柱流出;电压表可以直接接在电源两极上,待测电压不能的量程,无法估测电压时,可采用试触法来选择量程。

3、电压表和电流表的异同

仪表

电流表

电压表

电路符号

表盘

接线柱

-,0.6,3

-,3,15

量程

0~0.6A

0~3A

0~3V

0~15V

分度值

0.02A

0.1A

0.1V

0.5V

使用方法

相同点

电流从表的正接线柱流进,从负接线柱流出

所测电流(电压)不能超过量程

不同点

串联在电路中

并联在电路中

不允许不经过用电器直接接在电源的两极上

允许不经过用电器直接接在电源的两极上

4、电压表的读数:根据接线柱确定量程;认清电压表的分度值;待指针稳定后看电压表指针向右偏转的格数,读出正确的电压。

5、串联电池组的电压等于各节电池的电压之和;并联电池组的电压与每节电池的电压相等。

二、探究串、并联电路电压的规律

1、串联电路电压的规律:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。即:U=U1+U2。

2、并联电路电压的规律:并联电路两端的电压 与各支路两端的电压相等。即:U=U1=U2。

三、电阻

1、电阻:导体对电流的阻碍作用叫电阻。用R表示。单位是欧姆(Ω),常用的单位还有kΩ、MΩ。电路符号是    

2、决定导体电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关,其关系为R=ρl/S,ρ是导体的电阻率。此外,导体的电阻还和温度有关。与两端的电压大小、通过它的电流的大小无关。同种导体的长度越长,横截面积越小,电阻越大。

四、变阻器

1、变阻器:变阻器是一种通过改变连入电路中电阻丝的长度来改变电阻 的器件。常见的变阻器有滑动变阻器和变阻箱。滑动变阻器的电路符号为 

2、作用:通过改变滑动变阻器滑片的位置,从而改变接入电路中电阻 丝的长度,来改变电路中电阻的大小,从而改变电路中的电流和部分电路两端的电压,还可以保护电路。

3、使用方法:串联在要改变的电路中;两接线头要采用一上一下的接法。连接电路时应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处。滑动变阻器在使用时,不能使通过的电流超过最大量程,否则会烧坏变阻器,所以在使用前,要将电阻调到最大,能连续地改变连入电路中的电阻,但不能直接读出电阻值的大小。

4、电阻箱:电阻箱是一个能表示出阻值的变阻器,能直接读出连入电路 的电阻值,但不能连续地调节。读数方法:旋盘下面“△”所对示数乘乘以相应的倍数之和。四个是0~9999之间的整数值。

五、移动滑动变阻器的滑片P对电路影响的分析步骤

要分析滑片P移动时滑动变阻器对电路的控制作用时,首先应通过描电流的路径来判断滑动变阻器连入电路的是哪段电阻丝(电流通过哪段电阻丝,哪段电阻丝就被接入电路中),然后分析当滑片P移动时会使连入电路的电阻丝变长地面观察站是变短,从而知道变阻器的电阻变大还是变小,最后再利用欧姆定律和串、并联电路的特点来分析电路中电流和电压的变化。

六、电路中未知元件的选择

在选择、填空题中常有电路中未知元件的题目,有的同学碰到这种题目常常感到毫无头绪,其实只要熟悉各种元件的连接方法,再逐一分析即可得出结论。选择时要注意:电压表不能串联在干路上,电流表不能与其它元件并联,出可以这样想:电压表相当于断路,电流表相当于导线。

七、电路常见故障的分析

在对电路故障分析时,有些同学往往感到无从下手,究其原因主要有三方面:一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况;二是没有掌握对此类问题的分析方法;三是不知道电路出现断路和短路后将会主生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为:

1、电路断路:电路不通 ①灯泡不亮②电流表无示数③电压表示数为零④电压表示数接近电源电压⑤断开处一端能使试电笔氖管发光,另一端不能使其发光。

2、电路短路:电路仍通 ①灯泡可能仍亮②灯泡可能不亮(说明灯泡被短路)③电流表有示数④电压表可能有示数(和电压表并联部分无短路而断路)⑤电压表示数可能为零(和电压表并联部分无断路而短路)⑥短路处任意点均能使试电笔氖管恨光

在清楚了这些电路故障可能引起的现象后,在分析此类问题时考虑就要全面。

八、电路故障的检测

电路故障检测仪器很多,可以用电压表、电流表以及各种电路元件。

电压表没有读数说明所接部分以外电路是断开的,有读数则说明所接部分以外电路是连通的。断路故障的判断:用电压表逐段与电路并联,若电压表指针偏转,则现电压表并联的电路有断点;短路故障的分析:用电压表和电源并联,若有示数,说明电路未全部发生短路,再逐段与电路并联,若电压表示数为零;则该电路被短路;若电压表示数不为零,则该电路不被短路或不完全被短路。

用小灯泡检测电路故障时,基本过程和用电压表类似。

电流表接入电路时,若有示数,说明电路其它部分连通;若若无示数,说明电路其它部分断开。

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