《九年级物理全一册课后真题操练(沪科版)》15.2 科学探究:欧姆定律(解析版)

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沪科版九年级
第十五章《探究电路》
15.2 欧姆定律
【知识梳理】
一、探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】电流与电压、电阻有什么定量关系?
【制订计划,设计实验】
要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。
实验电路图:
探究一:保持电阻不变,研究电流随电压的变化关系。
取一定值电阻,改变两端电压,同时测出对应电流,测出三组数据,总结电流和电压的关系。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变 R 两端的电压。
探究二:保持电压不变,改变电阻,研究电流随电阻的变化关系。
保持电压不变,改接 5Ω、10Ω、15Ω 的电阻,同时测出对应的电流。
实验中滑动变阻器的作用:①保护电路;②保持 R 两端的电压不变。
【进行实验】收集数据信息:(会进行表格设计)
实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/A
1
2
3
【分析论证】(分析实验数据,寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用
方法。)
【得出结论】保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
滑动变阻器的作用:
在探究电流与电压关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电
压成整数倍地变化。
在探究电流与电阻关系的实验中:(1)保护电路;(2)改变定值电阻两端的电压,使定值电阻两端的电
压保持不变。
二、欧姆定律
1.欧姆定律的内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比。
2.欧姆定律的公式:
I=U
R
3.欧姆定律的变形公式:
R=U
I
U=IR
【易错点】
1.(1)电流与电压之间的关系:当电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。不能说成电压
跟电流成正比,电流和电压之间存在因果关系,电压是原因,电流是结果,因果关系不能颠倒。
(2)电流与电阻的关系:当电压一定时,导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比
导体的电阻是导体本身的一种性质,不随导体中的电流的变化而变化。
2.对变形公式 的理解:导体的电阻可以由
R=U
I
计算,同一段电路,电阻
R
的大小与电压
U
和电
I
无关,因为导体的电阻是导体本身的一种性质,由本身的材料、长度和横截面积决定,不能说电
R
与电压
U
成正比、与电流
I
成反比。
【规律总结】
欧姆定律的理解:①保持电阻不变时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。
②保持电压不变时,导体的电流跟导体的电阻成反比。
使用欧姆定律时应注意:
(1)同体性:定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的,不可乱套公式。
(2)同时性:定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值,若由于某种原因,电路中的
电压或电阻发生了变化,则电流也相应变化。
【典例分析】
(2021 四川德阳中考)小兰在探究“电流与电阻的关系”实验中,有如下器材:电压表、电流表、滑动
变阻器、开关、电源、定值电阻
R
(分别为 5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干。
(1)小兰设计了如图甲所示电路,请用笔划线代替导线将图乙所示的实物图连接完整。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现移动滑动变阻器的滑片,电流表有示数变化,电压表示数始终为
零,此时电路出现的故障可能是 ___________。
A.电阻
R
短路 B.电阻
R
断路 C.滑动变阻器短路
(3)小兰排除故障后继续实验,后将 3 个定值电阻分别接电路,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,
直至电压表示数为 2.0V,下相应电流表示数(下表),分析表中数据,得出的结论是:___________。
物理量
实验次数 电压/V 电阻/Ω 电流/
I
1 2.0 5 0.40
2 2.0 10 0.20
3 2.0 20 0.10
4)本实验探究采用的研究方法是 ___________。
答案 A 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。 控制变量法
【解析】
(1)电路图连接定值电阻与滑动变阻器的左上接线,使定值电阻与滑动变阻器串联电压表并联
在定值电阻两端,如图
(2)若电阻
R
短路,则电压表无示数,电流表有示数,移动滑片,电流表示数发生变化,故 A 合题意;
若电阻
R
断路,则电压表串联在电路中,电压表有示数,电流表无示数,移动滑片,电流表、电压表的示
数不发生变化,故 B 不合题意;若滑动变阻器短路,则电压表有示数,电流表有示数,移动滑片,电流
表、电压表的示数不发生变化,故 C 不合题意。故A。
(3)分析表中的数据 ,得出的结论是: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。(4)本实验探究电流与电阻的关系时,控制导体两端的
电压不变,采用的研究方法是控制变量法。
路小结】
1.电路连接或设计电路图:在据实物图出电路图或据电路图连接实物图时,一定要注意电路图和实
物图的位置及接法对应,如本题中滑动变阻器滑片向右滑动时连电路的电阻值变小,则一定要接入右
接线
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