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2024-2025学年九年级上册物理单元知识速记清单
第十四章《欧姆定律(二)》
一、欧姆定律
1.欧姆定律:导体中的________与导体两端的电压成________,与导体的电阻成________。
2.公式:________其中:U为电源电压,单位为伏(V);I为通过导体的电流,单位为安(A);R为导体的电阻,单位为欧(Ω)
3.注意:应用欧姆定律的公式进行计算时,一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性,即I,U,R是对同一段________、同一时刻而言的。此外,该公式不能理解为:________________,因为电阻常规情况下是不变的。
4.电阻的串联
①串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都________。
②串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻________:R串=R1+R2+……Rn。
③n个相同电阻R串联时的总电阻为:R串=nR。
5.电阻的并联
①并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都________。
②并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值________之和,即:。
③n个相同电阻R0并联时的总电阻为:。
④两个电阻R1和R2并联时的表达式为:________________
6.欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
7.欧姆定律在串并联电路中的应用
①串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压________________。
②当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流________;但另一个支路电流和电压都________。
③家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。
二、电路电流与电压和电阻的关系
1.由于电压是形成电流的原因,说明电流的大小与导体两端的________________有关;由于导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体________________有关。
2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系,我们应控制________一定,通过在电路中串联一个 来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成________。
3.为了研究通过导体的电流跟电阻的关系,我们应控制电阻两端的________一定,通过换用不同的________来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成________。
三、串、并联电路动态分析思路
①含滑动变阻器的串联电路:由于电源电压不变,按以下思路分析:
→________→________→________→________
②含滑动变阻器的并联电路,由于电源电压不变,且并联电路中各个支路互相独立、互不影响,所以含定值电阻的支路各量都不变化,含滑动变阻器的支路,按以下思路分析:
→________→________→________
探究通过导体电流与电压及电阻关系
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。
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。
1.图是小华探究电流与电阻关系的实验电路,AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑动变阻器滑片控制AB间______不变。换接电阻多次实验,是为了______。
2.用如图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电压的关系”,电源电压为3V,定值电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω。
(1)用笔画线代替导线把图乙所示的实物图连接完整,要求滑片P向右移动时电流表示数变小______;
(2)闭合开关前将滑动变阻器的滑片调至B端的目的是______。闭合开关,移动滑片,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,若电路仅有一处故障,故障是______;
(3)排除故障后,调节滑动变阻器,记录数据如下表。请在图所示的坐标纸中把未标出的两个点描出来并画出图像______;
分析图像可得:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(4)若探究“通过导体的电流与电阻的关系”,需要用到阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻。将10Ω的电阻换成15Ω后,若保持电压表的示数为1.5V不变,应将滑动变阻器的滑片向______端移动。换用25Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到1.5V,原因是滑动变阻器的最大阻值______(选填“过大”或“过小”)。
伏安法测电阻
1.实验器材:电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。
2.实验电路:如图所示。
3.实验步骤:①按实验原理图正确连接实验电路;②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P
4.的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中;③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。
5.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变导体两端的电压,使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。
6.本实验中,滑动变阻器的作用:改变被测电阻两端的电压(分压),同时又保护电路(限流)。
7.测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
3.在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为4.5V电源、额定电压为2.5V的小灯泡、标有“30Ω 1A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,按照图甲所示的电路图将图乙的实物电路连接完整___________;
(2)连接电路时,开关应___________(选填“断开”或“闭合”);
(3)甲组同学连接好电路,闭合开关后灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭。检查后,发现连线正确,请你找出实验中操作不当之处:___________;
(4)乙组同学闭合开关后,发现小灯泡不亮,但电流表有示数。接下来应进行的操作是___________(选填字母);
A.检查电路是否断路 B.移动滑动变阻器滑片,观察小灯泡是否发光
(5)丙组同学规范操作进行实验,将得到的数据记录在下面的表格中,根据表格中的数据计算出小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω(保留一位小数)。他们发现小灯泡电阻发生了变化,其原因是灯丝电阻受___________的影响。
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电压U/V | 1.0 | 1.5 | 2.0 | 2.5 |
电流I/A | 0.18 | 0.22 | 0.24 | 0.26 |
电阻R/Ω | 5.6 | 6.8 | 8.3 |
4.在测量未知电阻Rx(阻值约为180)的实验中,提供的实验器材有:电源(电压3V)、滑动变阻器R(0~50)、电阻箱R0(0~9999)、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、开关及导线若干。
(1)小虎同学设计了图甲所示的电路,他______(能/不能)较准确的测出Rx的阻值,理由是______;
(2)小明同学设计了图乙所示的电路进行测量(图丙是小明根据图乙连接的实物图);
①在图丙中画出正确的导线连接______;
②正确连接电路后,小明先将开关S拨至“1”,调节变阻器的滑片至某一位置,此时电压表的示数为U1。
③再将开关S拨至“2”,当电阻箱的阻值调至R0=175时,电压表示数恰为U1,则待测电阻的阻值Rx=______;
④实验中,若将开关拨至“2”时,不小心将滑动变阻器的滑片向左移动了少许,其他操作正确,则Rx的测量值______(大于/小于/等于)真实值。
其他电阻测量的方法
5.只有电压表和己知电阻,测未知电阻
方法一:如图1,闭合S,用电压表分别测出Rx及R0两端电压Ux、U。,则Rx=R0Ux/U0。
方法二:如图2,闭合S1,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为Ux,则Rx=R0Ux/(U–Ux)。
方法三:如图3,闭合Sl,当S2闭合时,电压表读数为U,S2断开时,电压表读数为U0,则Rx=R0(U–U0)/U0。
方法四:如图4,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S,当滑片P滑至最左端,电压表读数为U,滑片滑至最右端,读数为Ux,则Rx=R0Ux/(U–Ux)。
6.只有电流表和己知电阻,测未知电阻
方法一:如图5,闭合S,用电流表分别测出通过Rx及R0的电流Ix、I0,则Rx=R0I0/Ix。
方法二:如图6,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1–I2)/I2。
方法三:如图7,闭合S1,当S2闭合时,电流表读数为I1,S2断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0I2/(I1–I2)。
方法四:如图8,当S闭合时,电流表读数为I1,S断开时,电流表读数为I2,则Rx=R0(I1–I2)/I2。
方法五:如图9,当S闭合时,电流表读数为I1,S断开时,电流表读数为I2,则Rx =R0I2/(I1–I2)。
方法六:如图10,滑动变阻器最大阻值为R0,闭合S,滑片置于最右端,电流表读数为I1;滑片置于最左端,电流表读数为I2,则Rx=R0I2/(I1–I2)。
7.小明连接好如图甲所示电路,测量标有“2.5V“小灯泡的电阻。
实验次数 | 1 | 2 | 3 |
U/V | 0.15 | 0.17 | 0.018 |
R/Ω | |||
R的平均值/Ω |
(1)连接电路时应该______开关,闭合开关,移动滑片,小明测出了如图表格所示的示数,指出该表格中的一处错误______;他发现测量第一组数据时灯泡不发光,原因是______;
(2)为了测量灯泡正常发光的电阻,应当移动滑片,使电压表为______V,当小明正准备读取电流表示数时,发现灯泡突然熄灭,两电表示数突然都变为0,于是他用一条导线检查电路战障,当将该导线两端分别接到a、d接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;当将该导线两端分别接到c、g接线柱上,发现灯泡发光电压表有示数,电流表示数仍为0,则由此可以判断导线______发生断路故障;
(3)测量结束后,小明又设计出了能巧测定值电阻Rx阻值的实验电路图,图中R为电阻箱,R0为定值电阻(阻值未知),请在空自处填上适当内容。
①将开关接a,调节电阻箱和滑动变阻器滑片P至适当位置,记下电阻箱的阻值为R1,电流表的示数为I1;
②将开关接b,调节______,保持______不变,使电流表的示数仍为I1,记下电阻箱的阻值为R2;
③则Rx=______。
9.用“伏安法测电阻”的实验中,老师提供了以下器材:几节干电池做电源、已知阻值的电阻RL1个、最大阻值为50Ω的滑动变阻器1个、被测电阻Rx,开关2个,电压表和电流表各1只、导线若干。实验前老师启发同学们,为了使测定的电阻值更精确,采用多次测量取平均值的方法。甲、乙、丙、丁四个小组分别设计了以下可测电阻Rx的四个方案(如图),依据实验方案回答:
(1)实验中测得下表所示数据,此数据是_____小组测量的。
次数
物理量 |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电压U/V | 1.5 | 3 | 4.5 | 6 | 7.5 |
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 |
(2)乙小组在实验中闭合开关S后,发现电流表示数几乎为零,而电压表的示数等于电源电压。则该电路的故障可能为_____。
(3)在丁小组实验过程中,闭合开关S和S1,电流表和电压表的示数如图所示,则电阻Rx两端电压是_____V,通过电阻Rx的电流是_____A,电阻的阻值是_____Ω。
(4)甲小组的同学发现电压表不能正常使用,于是撤去电压表设计了以下4种方案。其中不能测出Rx的方案是_____(只填字母).如果S、S1都闭合时,电流表示数为I1,闭合S、断开S1时,电流表示数为I2,则电阻的表达式为方案_____(只填字母)的测量结果。
…………
不错
很有用
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