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 串联电路并联电路电流电压电阻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（     ）     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   故障灯泡现象电流表示数电压表示数L1断路L1不亮L2不亮变小为0变小为0L1短路L1不亮L2亮变大变大为电源电压L2断路L1不亮L2不亮变小，接近于0变大，接近电源电压L2短路L1亮L2不亮变大变小为0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     故障灯泡现象电流表示数电压表示数L1断路L1不亮，L2亮A1变小为0，A2不变，A变小不变L2断路L1亮，L2不亮A2变小为0，A1不变，A变小不变短路不允许发生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（     ）R1和R2一定都小于9Ω，大于2Ω     B. R1和R2可能都小于2Ω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I2、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。