14.4 欧姆定律的应用-2020-2021学年九年级上册物理精讲精练（苏科版）

第14章　欧姆定律 14.4　欧姆定律的应用 目录 1 3 3 7 17 一、伏安法测电阻 （1）原理：R=。 （2）实验电路图： （3）实验方法：伏安法。 对于未知电阻，用电压表测出它两端的电压U，用电流表测出通过它的电流I，利用欧姆定律 变形式R=，就可以测出其电阻值。 （4）实验步骤： ①按图连好电路，注意连接时开关要断开，开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处； ②检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格； 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 　 　 　 　 2 　 　 　 　 3 　 　 　 　 ③根据每次记录的电压和电流值，求它的对应的电阻值，再求出它们的平均值； ④整理器材。 （5）滑动变阻器作用：改变被测电阻两端的电压（分压）；保护电路（限流）。 【重点提示】 （1）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）。 （2）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）如图是两电阻的伏安曲线，则R1>R2。 二、欧姆定律的相关计算 （1）串联电路中的计算： ①电流特点：串联电路中各处电流都相等。公式：I=I1=I2=………=In； ②电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式：U=U1+U2+……+Un；③电阻的特点：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和公式：R=R1+R2+……+Rn； ④串联电压特点：在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。公式：； （2）并联电路中的计算： ①电流的特点：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。公式：I=I1+I2+……+In； ②电压特点：并联电路中，各并联支路两端的电压相等，且等于并联电路两端的总电压。 公式：U=U1=U2=………Un； ③电阻的特点：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 公式: ④并联电特点：在并联电路中，电流的分配与电阻成反比。公式：。 （3）导体并联，相当于增大了导体的横截面积，因此，并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻，总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和，即。 （4）不管是串联还是并联电路中，某个电阻的阻值增大，电路的总电阻都是增大；如果电路中电阻的个数增多，则串联电路的总电阻增大，而并联电路的总电阻减小。 【重点提示】 （1）注意： ①适用范围：纯电阻电路。 ②固定性：欧姆定律内容是I=U/R，其他都不是，而是其变形式。 ③导体的电阻是本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关。 动态电路安全分析 （1）首先判断串并联，抓住串并联的特点。 （2）判断仪器仪表测量对象，列出仪表电流和电压的安全范围。 （3）根据欧姆定律进行计算。 动态电路的分析主要分以下几种类型 1．在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。 2．当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。 解读：（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： →→→ 【例1】如图所示的电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0∼0.6A，电压表量程为0∼3V。该电路中,变阻器接入电路的阻值范围是( ) A. 2.5Ω∼10Ω B. OΩ∼20Ω C. 2.5Ω∼20Ω D. 0Ω∼10Ω 【答案】A 【解析】 (1)由题知I⩽0.6A,I大=U/(R1+R小)=0.6A， 4.5V/(5Ω+R小)=0.6A,∴R小=2.5Ω； (2)由电压表的量程0−3V可知,U2⩽3V， I=(U−U2)/R1=U2/R大 ，即(4.5V−3V)/5Ω=3V/R大∴R大=10Ω； 所以滑动变阻器连入电阻范围：2.5Ω−10Ω。 【例2】在如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变，电阻R=5，，变阻器R1的最大阻值为20，电流表的量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V，为了保护电表，求变阻器接入电路的阻值范围。 【答案】2.5～10Ω； 【解析】当变阻器接入的阻值最小时，I最大=0