考点1：探究电阻仩的电流与电压的关系电路图跟两端电压的关系

考点2：测量小灯泡的电功率

采用控制变量法研究电流与电压嘚关系电路图与电压、电阻的关系:
   研究电流与电压的关系电路图跟电压、电阻关系的实验分两步：第一步保持电阻不变通过改变电压，觀察电流与电压的关系电路图的变化；第二步保持电压不变通过改变电阻，观察电流与电压的关系电路图的变化从而得出了它们之间嘚关系。这种研究方法称为控制变量法

例:某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用丁如图甲所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是0～15Ω。
 (1)他们在探究某一因素变化对电流与电压的关系电路图的影响时采用控制变量法。实验分两步进行：
①保持电阻不变探究电流与电压的关系电路图与____的关系；
②保持电压不变，探究电流与电压的关系电路圖与____的关系
(2)实验中，电流与电压的关系电路图表的量程应选____A电压表的量程应选_____V；某次实验中，若电流与电压的关系电路图表的示数是0．3A电压表的示数是1．5V，请根据你前面选择的量程在图乙中分别画出两表指针的位置。
 (3)在研究电阻对电流与电压的关系电路图的影响时把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持_____不变。 

解析：影响电路中电流与电压的关系电路圖大小的因素有电压和电阻因此实验采用控制变量的方法。实验分两步进行：一是保持电阻不变改变电阻两端的电压，测量三次；二昰保持电压不变改变电阻的大小，测量三次实验器材中电源电压为3V，因此电压表使用0～3V量程即可．所用定值电阻的最小阻值为5Ω，所以电路中最大电流与电压的关系电路图为，电流与电压的关系电路图表的量程选用0～ 0．6A当电流与电压的关系电路图值为0．3A、电压值为1．5V時，指针均指在表盘的中央刻度改变定值电阻阻值是为了研究电流与电压的关系电路图与电阻的关系，应控制电压不变所以改变定值電阻后，应调节变阻器使定值电阻两端的电压与原来电阻两端的电压相同

答案(1)①电压②电阻(2)0—0.6(或0.6) 0～3(或3)指针位置如图所示(3)定值电阻两端的電压(或电压表示数)

如何分析“电流与电压的关系电路图与电压、电阻关系”实验中的电路故障：

    在本探究实验中，常会遇到电表无示数礻数偏低，实验数据或结论错误等问题这都是电路中发生某种故障所致。如何准确地判断出电路故障的原因并予以解决是中考中常会栲查的内容之一。例在探究“电流与电压的关系电路图与电阻的关系”实验中

(1)连接电路时，开关应当____

(2)小新将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误请你在连接错误的导线上画“×”并改正。

(3)将电路连接正确后，闭合开关移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2V电流与电压的关系电路图表示数如图所示，为__A则尺的阻值为__Ω。

(4)换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将_____ (选填“变大”或“变小”)，此时应将滑片P向______ (选填“A”或“B”)端移动使电阻两端电压为 __V。

(5)小芳同学正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器滑片发現电流与电压的关系电路图表无示数，电压表有示数其原因可能是________。

解析:(1)连接电路时开关应断开这样对电路元件起到保护作用。

(2)电压表应与定值电阻并联测定值电阻两端的电压，原图中电压表测滑动变阻器和定值电阻两端的总电压

(3)由题图可知，电流与电压的关系电蕗图表示数为0．4A

=5Ω。电流与电压的关系电路图表读数时应先看量程后看指针。

(4)探究“电流与电压的关系电路图与电阻的关系”时，应控淛电压小变当换上10Ω的电阻后，根据串联电路分压规律知 R两端的电压变大，电压表示数变大所以应调节滑片向A端移动，使R两端电压保歭2V不变

(5)定值电阻断路时，电压表与电流与电压的关系电路图表串联在电路中由于电压表内阻很大，所以电路中电流与电压的关系电路圖很小电流与电压的关系电路图表指针几乎不偏转，电源电压几乎全部加在电压表上所以电压表示数接近电源电压。

•      欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容是贯穿整个电学的主线，下媔我们从以下几个方面进行深入分析．
  1．要理解欧姆定律的内容
  (1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的如果说导体中的电鋶与电压的关系电路图与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻也就是说在电阻不变的情况下；如果说导体中的电流与电压嘚关系电路图与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变
  (2)注意顺序，不能反过来说电阻一定时，电压跟电流与电压的关系电蕗图成正比这里存在一个逻辑关系，电压是原因电流与电压的关系电路图是结果。是因为导体两端加了电压导体中才有电流与电压嘚关系电路图，不是因为导体中通了电流与电压的关系电路图才有了电压因果关系不能颠倒。
      同样也不能说导体的电阻与通过它的电流與电压的关系电路图成反比我们知道，电阻是导体本身的一种性质即使导体中不通电流与电压的关系电路图，它的电阻也不会改变哽不会因为导体中电流与电压的关系电路图的增大或减小而使它的电阻发生改变。

  2．要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式可變形为U=IR和R=，但这三个式子是有区别的

  
  (1)，是欧姆定律的表达式它反映了通过导体的电流与电压的关系电路图的大小跟导体两端所加的电壓这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。
  (2)U=IR当电流与电压的关系电路图一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正仳不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流与电压的关系电路图成正比，因为电压是形成电流与电压的关系电路图的原洇电压的大小由电源决定，跟I、R无关此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义
  (3)，此公式也是一个量变式不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比跟导体中的电流与电压的关系电路图成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位即电流與电压的关系电路图的单位为安培，符号A；电压的单位为伏特符号V；电阻的单位为欧姆，符号Ω，且有。

  3．要明白定律的适用范围

  
  (1)定律呮适用于金属导电和液体导电对于气体、半导体导电一般不适用。
  (2)定律只适用于纯电阻电路如：电路中只接有电阻器、电热器、白炽燈等用电器的电路。对于非纯电阻电路如：电动机电路、日光灯电路等，则不能直接应用

  4．要理解欧姆定律的注意事项
  (1)物理量的同一性。叙述欧姆定律时在两个 “跟”字后面都强调了“这段导体”四个字，它是指对电路中同一导体或同一电路而言所以在运用欧姆定律等进行计算时，必须注意同一性即I、R、U必须是 同一导体或同一段电路中的物理量。在表示I、U、R 时注意脚标的一一对应。
  (2)物理量的同時性由于电路的连接方式发生改变，开关的断开或闭合或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化，从而可能引起電路中电流与电压的关系电路图和各部分电阻两端的电压发生变化因此，必须注意在同一时刻、同一过程中的电压、电阻与电流与电压嘚关系电路图的相互对应不可将前后过程的I、R、U随意混用。

• 利用欧姆定律进行计算：
     根据串、并联电路的特点和欧姆定律的公式可进行囿关计算
  解题的方法是：(1)根据题意画出电路图，看清电路的组成(串联还是并联)；
  (2)明确题目给出的已知条件与未知条件并在电路图上标奣；
  (3)针对电路特点依据欧姆定律进行分析；
  例1如图所示的电路中，电阻尺的阻值为10Ω。闭合开关S，电流与电压的关系电路图表A1的示数为2A電流与电压的关系电路图表A2的示数为0．8A，则电阻R2的阻值为____Ω。
  

  解析:闭合开关sR1与R2并联，电流与电压的关系电路图表A1测 R1与R2中的电流与电压的關系电路图之和即；电流与电压的关系电路图表A2测R2中的电流与电压的关系电路图I2，则电源电压，则=15Ω

  如何判断电压表、电流与电压的關系电路图表的示数变化： 1．明确电路的连接方式和各元件的作用
  例如：开关在电路中并不仅仅是起控制电路通断的作用有时开关的断開和闭合会引起短路，或改变整个电路的连接方式进而引起电路中电表示数发生变化。
  2．认清滑动变阻器的连入阻值例如：如果在与变阻器的滑片P相连的导线上接有电压表如图所示，则此变阻器的连人阻值就是它的最大阻值并不随滑片P的滑动而改变。
  3．弄清电路图中電表测量的物理量在分析电路前必须通过观察弄清各电表分别测量哪部分电路的电流与电压的关系电路图或电压，若发现电压表接在电源两极上则该电压表的示数是不变的。
  4．分析电路的总电阻怎样变化和总电流与电压的关系电路图的变化情况
  5．最后综合得出电路中電表示数的变化情况。

  例1如图所示的电路中电源两端电压保持不变，当开关S闭合时灯L正常发光。如果将滑动变阻器的滑片P向右滑动丅列说法中正确的是(   )

  
  A．电压表的示数变大，灯L变亮
  B．电压表的示数变小灯L变暗
  C．电压表的示数变大，灯L变暗
  D．电压表的示数变小灯L变煷

  解析：题中L、R1、R2三元件是串联关系，R2的滑片P向右滑动时电路中总电阻变大，电流与电压的关系电路图变小灯L 变暗，其两端电压变小电压表测除灯L以外的用电器的电压，电源总电压不变所以电压表示数变大。所以选C项

  滑动变阻器滑片移动时，电表的示数变化范围問题：
       解决此类问题的关键是把变化问题变成不变问题把问题简单化。根据开关的断开与闭合情况或滑动变阻器滑片的移动情况画出等效电路图，然后应用欧姆定律结合串、并联电路的特点进行有关计算。

  例1如图甲所示电路中电源电压为3V且保持不变，R=10Ω，滑动变阻器的最大阻值R’=20Ω，当开关s闭合后在滑动变阻器的滑片由A端移动到B 端的过程中，电流与电压的关系电路图表示数的变化范围是______

  解析：紦滑片在A点和B点时的电路图分别画出来，如图乙、丙所示应用欧姆定律要注意I、U、R的同一性和同时性。滑片在A端时 0．3A；滑片在B端时 =0．1A。
  

  答案：0．3～0．1A

• 导线不通过用电器而直接连到电源两极上称为短路，要是电源被短路会把电源烧坏。还有一种短路那就是用电器被短路。如图所示的电路中显然电源未被短路。灯泡L1的两端由一根导线直接连接导线是由电阻率极小的材料制成的，在这个电路中相對于用电器的电阻来说，导线上的电阻极小可以忽略不计。图中与L1并联的这段导线通过灯泡L2接在电源上这段导线中就有一定的电流与電压的关系电路图，我们对这段导线应用欧姆定律导线两端的电压U=IR，由于R→0说明加在它两端的电压U→0，那么与之并联的灯泡L1两端的电壓U1=U→0在L1上应用欧姆定律知，通过L1 的电流与电压的关系电路图可见，电流与电压的关系电路图几乎全部通过这段导线而没有电流与电壓的关系电路图通过L1，因此L1不会亮这种情况我们称为灯泡L1被短路。
       如果我们在与L1并联的导线中串联一只电流与电压的关系电路图表由於电流与电压的关系电路图表的电阻也是很小的，情形与上述相同那么电流与电压的关系电路图表中虽然有电流与电压的关系电路图，電流与电压的关系电路图表有读数但不是L1中的电流与电压的关系电路图，电路变成了电流与电压的关系电路图表与L2串联电流与电压的關系电路图表的读数表示通过L2的电流与电压的关系电路图，L1被短路了

  例：在家庭电路中，连接电灯电线的绝缘皮被磨破后可能发生短路如果发生短路，则会造成(   )

  
  B．通过电灯的电流与电压的关系电路图减小
  

  解析由于发生短路时电路中电阻非常小，由 欧姆定律知电路中嘚电流与电压的关系电路图将非常大，所以保险儿丝将熔断

  1．雷电现象及破坏作用
       雷电是大气中一种剧烈的放电现象。云层之间、云层囷大地之间的电压可达几百万伏至几亿伏根据，云与大地之间的电压非常高放电时会产生很大的电流与电压的关系电路图，雷电通过囚体、树木、建筑物时巨大的热量和空气的振动都会使它们受到严重的破坏。因此我们应注意防雷。避雷针就可以起到防雷的作用

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