1、第十四章 探究欧姆定律,本章核心素养提升,科学知识梳理,科学方法概览,第十四章 探究欧姆定律,科学应用示例,科学知识梳理,知识框架,本章核心素养提升,欧姆定律,探究电流与电压的关系,探究电流与电阻的关系,探究欧姆定律,欧姆定律的应用,测量小灯泡电阻,电阻,串、并联电路中电阻,影响电阻大小的因素,变阻器,串联：R=R1+R2+Rn,重点突破,本章核心素养提升,一、一个物理量(电阻)和一个重要定律(欧姆定律) 1电阻：表示导体对电流_的大小，用符号_表示在国际单位制中单位是_，用符号_表示 2欧姆定律：一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成_关系，跟这段导体的电阻成_关系表达式为_,阻碍作用,R
2、,欧姆,正比,反比,本章核心素养提升,二、两个公式 欧姆定律的两个变形公式：_和_,UIR,本章核心素养提升,三、两种电路中的三个物理量的关系,本章核心素养提升,本章核心素养提升,本章核心素养提升,本章核心素养提升,(1)实验方法：_法和_法，即在电压不变的情况下，比较通过导体中_(或灯泡的亮度)来研究导体电阻的变化,控制变量,转换,电流的大小,本章核心素养提升,(2)问题探究：要研究导体电阻大小与长度是否有关，应选用_两根导体，观察并比较电流表的示数；要研究导体电阻大小与横截面积是否有关，应选用_两根导体，观察并比较电流表的示数；要研究导体电阻大小与材料是否有关，应选用_两根导体，观察并比较
3、电流表的示数；实验中给同一段金属丝加热的过程中，发现电流表的示数逐渐变小，说明金属丝的电阻逐渐变_，从而得出导体的电阻与_有关,a、d,a、c,a、b,大,温度,本章核心素养提升,(3)实验结论：导体电阻大小取决于导体的_、_、_，还与_有关 (4)注意：电阻是导体本身的一种性质，大小由其自身的因素决定，与其两端的电压和通过它的电流大小_,材料,长度,横截面积,温度,无关,本章核心素养提升,2探究电流与电压、电阻的关系 (1)实验方法：_法保持_不变，探究电流与电压之间的关系；保持_不变，探究电流与电阻之间的关系 (2)实验电路图：请在虚线框内画出电路图,控制变量,电阻,电压,答案如图所示,本
4、章核心素养提升,(3)实验器材：电源、_、_、_、开关、导线、几个阻值不同的定值电阻(如5 、10 、15 ) (4)问题探究：实验中调节滑动变阻器的滑片，使同一个定值电阻两端的电压变化，是为了探究电流与_的关系；在实验中接入阻值不同的电阻，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，是为了探究电流与_的关系,电流表,电压表,滑动变阻器,电压,电阻,本章核心素养提升,(5)实验结论：在电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成_比；在电压不变时，导体中的电流跟导体的电阻成_比 (6)注意：在探究电流跟电压的关系时，滑动变阻器的主要作用是_ 在探究电流跟电阻的关系时，滑动变阻器的主要作用是_,正
5、,反,改变电阻两端的电压,保持电阻两端的电压不变,本章核心素养提升,3电阻的测量 伏安法测电阻 (1)实验原理：_ (2)实验器材：电源、_、_、开关、小灯泡或待测定值电阻、导线、滑动变阻器,电压表,电流表,本章核心素养提升,(3)多次实验的目的：测定值电阻的阻值时，多次测量的目的是求出几次测量结果的平均值，以减小_；测量小灯泡的电阻时，进行多次测量的目的是比较小灯泡在不同电压下的电阻，得出小灯泡灯丝的电阻与_有关的结论,测量误差,温度,本章核心素养提升,科学方法概览,本章核心素养提升,本章核心素养提升,科学应用示例,夯基专训易错概念辨析,判断下列说法的正误，并对错误的说法分析指正 ( )1.
6、某一电阻接入电路中时才有阻值，不接入电路时电阻为零 分析指正：_.,电阻是导体的一种属性，大小只与它的材料、长度、横截面积、温度有关，而与有无电流、电压无关，所以某一电阻接入电路和不接入电路，它都是有阻值的,本章核心素养提升,( )2.在温度一定时长的铜导线的电阻一定比短的铜导线的电阻大 分析指正：_.,影响导体电阻大小的因素有温度、导体的材料、长度、横截面积长的铜导线和短的铜导线的材料相同，但由于不知道它们的横截面积的大小，即使长度不同，也不能比较出它们电阻的大小,本章核心素养提升,( )3.探究电流与电阻的关系可得出的实验结论是：导体的电阻越大，导体中的电流越小 分析指正：_.,探究电流与
7、电阻的关系可得出的实验结论是：在电压一定时，导体的电阻越大，导体中的电流越小,本章核心素养提升,( )4.探究电流与电压的关系可得出的实验结论是：导体的电阻一定时，导体两端的电压与导体中的电流成正比 分析指正：_.,电压是原因，电流是结果，所以在导体的电阻一定时，只能说电流和电压成正比,本章核心素养提升,( )5.在探究电流与电阻的关系时，定值电阻由小换大时，要保证电阻两端的电压不变，滑动变阻器的滑片要向阻值大的方向移动 分析指正：_.,本章核心素养提升,分析指正：_.,电阻是导体本身的一种性质，只要导体的材料、长度、横截面积、温度不变，其阻值就不变，跟导体中的电流、导体两端的电压无关,本章核
8、心素养提升,( )7.不论电阻是串联的还是并联的，电路中任一电阻增大，总电阻都将增大 分析指正：_.,提能专训重点考点剖析,本章核心素养提升,考点一 电阻、变阻器,该考点考查对电阻概念的理解，知道影响电阻大小的因素，认识电阻是导体的一种属性同时还考查滑动变阻器的正确使用，需掌握“一上一下，以下为主”的接线原则，要知道滑动变阻器应串联在电路中，串联在电路中时能改变电路中电流和串联电路中电压的分配,本章核心素养提升,例1 2016玉林 一段1 m长的电阻丝，下列做法能使它的电阻增大的是( ) A对折 B长度拉伸为原来的2倍 C剪掉一半 D外表涂上绝缘材料,B,本章核心素养提升,例2 变阻器是通过改
9、变电路中电阻线的_来改变电阻的，如图14T2甲所示，把滑动变阻器B、D端接入电路时，要使变阻器连入电路部分的电阻增大，则滑片P应向_(选填“左”或“右”)滑动若此变阻器铭牌标有“20 1 A”字样，表示这个变阻器的电阻变化范围是_，允许通过的最大电流是_A滑片P移至中点时接入的阻值RBP_.将这个变阻器接入如图乙所示的电路中，滑片P向左移动时，电路中的电流将_,长度,左,020,1,10,增大,本章核心素养提升,图14T2,本章核心素养提升,解析 实验室常用的滑动变阻器，它是通过改变电路中的电阻线的长度来改变电阻的；如图甲所示，当把B、D连入电路，即滑片右边的电阻丝接入电路，要使电路中的电阻增
10、大，必须将滑片P向左端移动滑动变阻器上标有“20 1 A”，表示这个滑动变阻器的电阻变化范围是020 ；允许通过它的最大电流是1 A滑片P移至中点时接入的阻值为最大阻值的一半，即10 ；如图乙所示，滑片向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中电流将增大,本章核心素养提升,考点二 欧姆定律及其应用,本考点是中考的热点，解决本考点试题时首先要正确识别串、并联电路的种类，明确电路中各个电表的测量对象，注意使用欧姆定律的同一性和同时性，熟练应用串、并联电路的电流、电压的规律进行解题；要能运用欧姆定律解决生产和生活实际的问题,本章核心素养提升,C,本章核心素养提升,解析
11、 由电路图知，滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，滑动变阻器的分压变大，电压表示数变大，由于电源电压不变，则灯泡两端电压变小；当滑动变阻器接入电路的阻值变大时，电路总电阻变大，电源电压不变，则电路电流变小，即电流表示数变小,本章核心素养提升,方法技巧 (1)由滑动变阻器的滑片移动引起的电路中电流表或电压表示数的变化 分析时，首先要判断电路的连接方式，即电路是串联的还是并联的，然后进行如下分析： 串联电路中滑动变阻器滑片的移动引起的变化：,本章核心素养提升,本章核心素养提升,C,本章核心素养提升,A电阻乙为定值电阻 B当电阻甲两端电压为2 V时，R甲0.4 C如图(2)所示，当开关闭
12、合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 D如图(3)所示，当开关闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A,本章核心素养提升,本章核心素养提升,本章核心素养提升,本章核心素养提升,(1)电源电压 (2)滑动变阻器R2的最大阻值 (3)当S1、S2均闭合，且滑片P在a端时，电流表的示数,本章核心素养提升,本章核心素养提升,本章核心素养提升,例6 2017绵阳节选我国规定的饮酒驾车和醉酒驾车标准如下表如图14T6甲所示是对驾驶员进行现场检测的呼气式酒精检测仪，用于检测驾驶人员呼气酒精浓度呼气中的酒精浓度与血液中的酒精浓度关系为：血液酒精浓度x呼气酒精浓度y2200.,本章核心素养提升,
13、图14T6,本章核心素养提升,酒精测试仪由酒精气体传感器(相当于随呼气酒精浓度变化的变阻器)，与一个定值电阻及一个电压表组成，图乙是它的原理图，电源电压为1.5 V，定值电阻R140 ，传感器的电阻值R2与呼气酒精浓度y的关系如图丙所示测试时，按下开关等仪器正常后，被测者口含紧吹气管吹气4 s，测试仪显示结果 某驾驶员接受测试，电压表示数是0.5 V该驾驶员测试结果是什么类型？,本章核心素养提升,实验专训重点实验突破,本章核心素养提升,实验一 探究电阻的影响因素,例7 2017呼和浩特 导体电阻的大小与哪些因素有关呢？对于这个问题，小明想起课堂上老师把电压比作水压，把电流比作水流，于是他想：电
14、阻也可以比作水管对水流的阻力他还想到水管内部粗糙程度、有无杂物和它的长短粗细都可能导致水管对水流的阻力不同，因此经过分析，他提出了以下几种猜想：,本章核心素养提升,猜想1：导体的电阻可能跟导体的材料有关； 猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关； 猜想3：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关 为了验证自己的猜想，实验室有如下表格中的7种电阻丝，则：,本章核心素养提升,A,D,本章核心素养提升,(2)若依次把M、N跟电阻丝C、F的两端连接；闭合开关记下电流表示数，分析比较这两个电阻丝的电阻大小，这时探究的是电阻跟导体的_的关系 (3)在上面的实验中，电阻的大小并不能直接观察，而是通过电流表的示数反
15、映出来，电流表的示数越大，说明电阻丝的电阻越_,材料,小,本章核心素养提升,电流表,串,本章核心素养提升,(2)连接电路时，开关必须处于_状态 (3)实验中，选择一根带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变_ (4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验，记录实验结果于下表，对比实验记录，发现用_作为被研究导体，实验现象不明显不明显之处是_,断开,接入导体的长度,铜丝,铜丝电阻小，电流变化小,本章核心素养提升,本章核心素养提升,解析 (1)电阻的大小是不便于直接观察的，所以我们将电阻的大小转化为电流表的示数来观察，即在电压一定时，电流越大，表明电阻越小；电流表应与被研究导体串联(2)为保护电路，连接电路时，
16、开关必须处于断开状态(3)实验中，选择带鳄鱼夹的导线，主要是为了方便改变接入导体的长度(4)由表格数据可知，长度变化时，通过铜丝的电流变化不明显，原因是铜导线的电阻小，在电压一定时，通过铜丝的电流变化很小,本章核心素养提升,实验二 探究电流跟电压、电阻的关系,本章核心素养提升,(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整(要求导线不交叉),答案如图所示,本章核心素养提升,(2)由于导体中的电流可能与导体两端的电压和导体的电阻都有关系，所以，在本次实验中应该保持_不变；变阻器的作用除了保护电路外，还起到_的作用 (3)连接电路时，开关应该_，闭合开关前，变阻器滑片P应该处于图中_(选填“C”或
17、“D”)端,电阻,改变电路中的电流和导体两端的电压,断开,D,本章核心素养提升,(4)某次实验电压表示数如图乙所示，电压为_V. (5)通过实验，他得到如图丙所示的IU图像，根据此图像，他初步得到实验结论：导体的电阻一定时，导体中的电流与该导体两端的电压成_,2.6,正比,本章核心素养提升,【变式延伸】结合上例探究以下问题： (1)某同学连接好电路后，闭合开关S，发现无论怎样滑动滑片P，电流表均无示数，电压表示数约为3 V，则电路中出现的故障可能是_ (2)若小兰在“探究电流与电压”关系时连接的电路如图14T10所示，则用电压表、电流表测得多组数据绘出的电流随电压的变化图像是图14T11中的_
18、,电阻R断路,C,本章核心素养提升,本章核心素养提升,(3)小华利用小明的实验电路探究“导体的电流跟电阻的关系”，她自己额外增加了四个定值电阻(10 、15 、20 、30 )，两个滑动变阻器(规格分别是“5 2 A”“20 1 A”)，已知电源电压调为4.5 V不变 实验时，先在ab间接入10 电阻，移动变阻器滑片P，使电压表示数为3 V，并记录相应的电流值；再改接15 的电阻，此时滑片P应向_(选填“C”或“D”)端移动，这样移动滑片的目的是_,D,使定值电阻两端的电压保持3 V不变,本章核心素养提升,“20 1 A”,电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比,本章核心素养提升,本章核
19、心素养提升,实验三 电阻的测量,本章核心素养提升,(1)连接电路时，开关应处于_状态闭合开关，向_(选填“A”或“B”)端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是_操作中，小华发现两个电表只有一个有示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是_ A电源 B电阻Rx C滑动变阻器,断开,A,多次测量求平均值减小误差,B,本章核心素养提升,(2)排除故障后，闭合开关，当电压表示数为2.6 V时，电流表示数如图乙所示，计算Rx的阻值为_. (3)按照上面的操作步骤，小华又测量了一个正常工作电压为3 V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随
20、电压变化的图像(即IU图像)，小华发现他所描绘的定值电阻的图像是一条直线，而小灯泡的IU图像如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与_有关,10,温度,本章核心素养提升,本章核心素养提升,【变式延伸】结合上例探究以下问题： (1)小华根据小灯泡电流随电压变化的图像(即IU图像)，确定平均电阻就是小灯泡的电阻，你认为这种做法合理吗？_(选填“合理”或“不合理”)，你的理由是_.,不合理,灯丝的电阻受温度影响，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相同,本章核心素养提升,本章核心素养提升,闭合开关S和S1，断开S2，读出此时电压表的示数为U1. _，读出此时电压表的示数为U2. 未知电阻阻值的表达式为：Rx_,闭合开关S和S2，断开S1,本章核心素养提升,I2R,本章核心素养提升,错误,Rx与R1在两种不同的状态下电压不一定相同,本章核心素养提升,本章核心素养提升,
