物理中考苏科版<<欧姆定律的应用>>

欧姆定律的应用

知识准备

深入理解

串联电路中的比例关系

串联电路中电压之比等于电阻之比

并联电路中的比例关系

并联电路中电流之比等于电阻的反比

典例分析

例1如图所示的电路中，电压表V1的示数为9V，电压表V2的示数为3V，那么R1与R2的阻值之比为（     ）

1. 2：1   B. 1：2    C. 3：1    B. 1：3 

例2如图所示，V1和V2是完全相同的两个电压表，都有3V和15V两个量程，闭合开关后，发现两个电压表偏转的角度相同，则（    ）

A. R1：R2=1：4           B. R1：R2=4：1 

C. R1：R2=1：5           D. R1：R2=5：1

例3如图电路，若甲、乙均为电流表时，断开开关S，两电流表读数为I甲：I乙=2：3，若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则两电压表的读数U甲：U乙=           。

知识准备

①串正并反

串正：在串联电路中，导体的电阻越大，它两端的电压越大；

并反：在并联电路中，导体的电阻越小，通过它的电流越小。

②在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，电路的总电阻将变大。

在并联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变大。

③由公式I=U/R可知，当电压一定时，电阻越大，通过它的电流就小；由公式U=IR可知，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越大。

类型一 滑动变阻器的滑片P的位置的变化引起电路中电学物理量的变化

例1如图所示的电路中（电源电压不变），闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片自右向左移动时，各电表变化情况是？

例2如图所示的电路中(电源电压不变)，闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片自右向左移动时，各电表变化情况是?

拓展：如图所示的电路中(电源电压不变)，闭合电键S后，当滑动变阻器的滑片自右向左移动时，各电表变化情况是?

类型二 电路中开关的断开或闭合引起的变化

例1在如图所示的电路中，电源电压不变。当开关K断开时，电阻R1与R2是      联的。开关K闭合时，电压表的示数将      （选填“变小”、“不变”、或“变大”）。

例2在图中，当开关K闭合时，灯泡L1和灯泡L2是        联的。 当开关K断开时，电压表的示数将         ；电流表的示数将（选填“增大”“不变”或“减小”）。

串联电路故障分析

方法指导

串联电路故障判断技巧

典例分析

例1如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表的示数都变大，则下列判断中正确的是（    ）

A.L2断路     B.L2短路     C.L1断路     D.L1短路

例2如图所示电路中，闭合开关后发现L1和L2均不发光，电流表无示数。为了找出故障原因，小华用电压表进行检测，发现ab间电压为0，ac间电压为3V， bc间电压为3V。则电路故障可能是（    ）

A.L1断路

B.L1短路

C.L2断路

D.L2短路

例3小星用如图所示的电路来探究串联电路的电压关系。已知电源电压为6 V，当开关S闭合后,发现两灯均不亮.他用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压，发现两次电压表示数均为6 V，由此判定灯_______(选填“L1 ”或“L2”)开路，则用电压表测b、c两点间的电压时，电压表示数为_______V。

并联电路故障分析

方法指导

并联电路故障判断技巧

典例分析

例1如图所示电路，电源电压不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光一段时间后，其中一盏灯突然熄灭，而电流表和电压表的示数都不变，出现这一现象的原因可能是（   ）

A.L1短路

B.L2短路

C.L1断路

D.L2断路

深入理解

推导串联电路的电阻规律

∵

∴

∴

串联电路中电阻的特点：

串联电路的总电阻等于各电阻之和。

串联后的总电阻大于最大分电阻，且越串越大。

n个阻值均为R0的电阻串联，其总电阻为

推导并联电路中电阻规律：

∵

∴

并联电路中电阻的特点:

①并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。

并联后的总电阻小于最小分电阻，且越并越小。n个阻值均为R0的电阻并联，其总电

阻为R=R0/n。

②并联电路中，其中一个阻值不变，另一个阻值变大，则总阻值变大。

典例分析

例1有两个电阻R1和R2，如果将它们串联后测得总电阻为9Ω，如果将它们并联后测得

总电阻为2Ω，则（     ）

1. R1和R2一定都小于9Ω，大于2Ω     B. R1和R2可能都小于2Ω
2. 可能R1大于9Ω，R2小于2Ω          D. R1和R2可能都大于9Ω

例2把n个阻值相等的定值电阻串联时，总阻值为R1；如果把它们并联时，总阻值为R2。则R1: R2等于（    ）

A.n2       B. n    C. 1/n    D.1/n2

例3如图所示的四个电路中，电源及各灯泡规格均相同。当开关闭合时，电流表读数最大的是（   ）

A.只有甲    B.只有乙    C.甲和丙    D.甲和丁

方法指导

电路的安全连接

不能超过电表最大量程、用电器所允许的最高电压、电流。

计算滑动变阻器允许的最大电阻

滑动变阻器被允许选取的最大阻值由它两端所并电压表量程决定。

计算滑动变阻器允许的最小电阻。|

由电路被允许的最大电流决定，应从电流表量程、定值电阻能承受的最大电流、小

灯泡额定电流、滑动变阻器允许通过的最大电流中最小的一个所决定。

典例分析

例1分别标有“1A 4Ω”和“2A 1Ω”的两个电阻R1和R2，将这两个电阻串联起来连入电路，为使电阻不会烧坏，电源电压不得超过多少V？这两个电阻如果是并联，干路上的电流不得超过多少A?

例2如图所示，电源电压是4.5V，小灯泡标有“2.5V 5Ω”字样，滑动变阻器的最大阻值是20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，为保护电表不损坏，滑动变阻器接入电路的阻值范围是              。(忽略温度对小灯泡电阻的影响)

例3图所示的电路中，电源电压恒定为6V，定值电阻R1 = 6Ω，滑动变阻器的最大阻值为10Ω，电压表量程为0~ 3V，电流表量程为0~ 0.6A。为了使滑片P在A B间移动时不损坏电压表和电流表，滑动变阻器连入电路的阻值范围应为           Ω

例4如图所示，电路中电源电压为9V不变，电阻R1 = 18Ω。滑动变阻器的最大阻值为36Ω，若电流表A1的量程为0 ~ 0.6A，电流表A2的量程为0~ 3A，则变阻器R2接入电路的电阻不得小于多少Ω?

知识回顾

欧姆定律表达式： 推导式：

1、测出通过     的电流

2、测出两端的电压

3、则

拓展内容

在实际测量电阻时，电流表阻值很小，但还是有电阻，电压表电阻很大，但还是有电阻通过。

用外接法时电流表测的电流为电压表与未知电阻总电流

则未知阻值为测量值比真实值偏小

用内接法时电压表测量的是电流表、未知电阻的总电压

则未知阻值为测量值比真实值偏大

方法选择：当被测阻值较小时通过未知阻值的电流远大于通过电压表的电流，通过电压表的电流可以忽略，用外接法较合适。当被测阻值较大时，未知电阻两端电压远大于电流表两端电压，电流表两端电压可以忽略，用内接法较合适。

伏安法测电阻

电路图

滑动变阻器的作用：1、保护电路2、改变RX两端的电压多次测量求平均值

主要实验步骤：1、按照电路图正确连接实物图，开关断开状态，电表调零，滑动变阻器滑片处于最大阻值处；

2、闭合开关，移动滑片到合适位置，观察此时两电表示数UX、IX，分别填入数据表格中;

3、继续滑动滑片，连续改变滑动变阻器接入电路中的电阻值3次，分别观察电压表、电流表的示数，并记入实验数据表格中。

4、根据记录的数据求出对应的电阻，并求平均值。

伏安法测量小灯泡的电阻

1、选器材

电流表、电压表量程的选择要大于灯泡能允许的最大电流与电压。通过滑动变阻器调节电流、电压在小灯泡正常工作范围内。

2、分析处理数据

注意小灯泡的电阻受温度影响明显，不需要多次测量取平均值，在正常工作电压以下多次测量。

典例分析

例1为了测量未知电阻的阻值，小项设计了如图所示的实验电路图。（电源电压4.5V，电阻大小约为10Ω）

（1）连接电路时，开关应处于          状态，闭合开关前，应使滑动变阻器的滑片滑至

最        端。 电流表应选量程           ，电压表所选量程为               。

（2）三次实验计算所得的电阻值分别为9.5Ω、10.4Ω和10Ω，三次测得电阻值不完全相同的原因是                    。

例2小明、小强在“用电压表和电流表测导体电阻”的实验中为了记录实验数据和计算结果，分别设计了下列两张表格，其中合理规范的是（     ）

A.只有表(I)合理

B.只有表(II)合理

C.表(I)和表(II)均合理

D.表(I)和表(II)均不合理

例3小红设计了测量某定值电阻的阻值实验，通过改变滑动变阻器的电阻大小，测量并记录了多组电压表和电流表的读数，根据表格中记录的数据分析，小红所连接的电路可能是下列电路图中的哪一个（     ）

等效替代法测电阻

保证某种效果相同来研究和处理的方法。

实验步骤:

(1)用电流表测出通过Rx的电流为I；

(2)接上电阻箱R'调节阻值使电流表的示数乃为I；此时Rx=R'

缺点:连接两次电路。

等效替代法测电阻拓展—电压表

实验步骤：

1、闭合S1、S3，调节滑动变阻器的滑片，使电压表测出通过Rx的电压为U；

2、闭合S1S2，保证滑动变阻器滑片位置不动，接上电阻箱R0，调节阻值使电压表的示数乃为U；

3、则Rx=R0

等效替代法测电阻拓展—电流表

实验步骤

1、闭合S1、S3，调节滑片P使电流表指针指在适当位置使此时电流表示数I

2、闭合S1、S2， 调节R0，使电流表示数仍为I则Rx= R0

注意：第一步调节好滑动变阻器后，滑动变阻器要保持不变，相当于一个定值电阻。此滑动变阻器可以用一个合适的定值电阻代替。如下图

转换法测电阻

保证效果相同的前提下，将无法测量的物理量转化为通过其他可测量物理量计算后

能够得到确切数值的物理量。

①只有电流表（无电压表）

②只有电压表（无电流表）

只有电流表测电阻

1、器材

一块电流表、一个未知电阻Rx、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个稳压电源、一个开

关和导线若干。

2、步骤

闭合开关，用电流表分别测出Rx、R0中的电流为IX、I0。

数学表达式:

只有电流表测电阻拓展

一块电流表、一个未知电阻RX、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个稳压电源、两个开关和导线若干（不拆卸电路）

（1）                              （2）

第一种接法：先闭合S2得到电流I0，再断开S2，闭合S1得到电流IX，则未知电阻为：

第二种接法：先闭合S1得到电流IX，再闭合S2得到电流I总，则未知电阻为：

特殊情况：1、未知电阻RX与已知阻值R0串联

(1) S1、S2闭合电流表的示数为I1；

(2) S1闭合S2断开电流表的示数为I2；

(3)电源电压不变，则未知电阻为

2、未知电阻RX与滑动变阻器串联

( I )将 P滑到a，电路中只有RX，此时电流表的示数为Ia；

(2)将 P滑到b时，滑动变阻器的最大值作为R0，电流表的示数为lb;

(3)电源电压不变，则未知电阻为

只有电压表(无电流表)测电阻

1器材

一块电压表、一个未知电阻RX、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个稳压电源、一个开关和导线若干

2、步骤

闭合开关，用电压表分别测出RX、R0中的电压UX、U0，根据串联分压得

RX的电阻为

拓展

1、可以测出其中一个电阻的电压，再测出总电压，根据串联电路电压的特点，用总电压减去一个分电压，得到另外一个电阻的电压也可以求出。

2、若给一块电压表、一个未知电阻RX、一个已知阻值为R0的定值电阻、一个稳压电源、两个开关和导线若干(不拆卸电路)

（1）                                   （2）

先将S1S2闭合，此时电路中只有一个电阻，所测电压为电源电压，再断开S2，测出其中一个电阻电压，相减得另外一个电阻电压，根据串联分压即可计算。

3、以上的电路状态都发生了变化，若使电路状态不发生变化呢？

当接在a时测量总电压，接b时测量分电压。

4、若没有定值电阻R0，有一个最大阻值为R0的滑动变阻器能否测出待测电阻RX呢?（有电压表）

实验步骤:

1、P到a时电压表的示数为U总，此时电路中只有未知电阻RX，电压表测的是电源电压;

2、P到b时电压表的示数为UX，此时电路中有未知电阻RX，滑动变阻器相当于定值电阻R0，电压表测的是RX电压；

3、则

思考与练习

测出小灯泡电压为3.8V时的电阻。已知器材有：电压表、定值电阻(阻值为R)、电源、开关、导线、滑动变阻器。设计电路。