14.4 欧姆定律的应用 复习 2024-2025学年苏科版物理九年级上册

物理学科教师辅导讲义 教学章节 欧姆定律复习 教学目标 1. 理解欧姆定律 2. 能够利用欧姆定律解题 【同步知识讲解】 知识点一:“伏安法”测电阻 实验原理:_ 电路图:(请自行设计,画在虚线框内) 实验器材:_。 实验步骤: 1.测量定值电阻的阻值 (1)按照电路图连接实物图 (2)在连接电路的过程中,开关应 ,滑动变阻器的滑片应放在 。检查无误后,闭合开关,移动滑片,记下电阻两端的电压和通过的电流,将数据记在下表格中。 实验序号 1 2 3 (3) 重复以上实验,再测量两组电压与电流的不同数值,记录在表格中。 数据处理: 计算出各次的电阻值,求出电阻的平均值R 你这样处理数据的好处是: 问题分析: (1)滑动变阻器在本次实验中的作用是: 。 (2)测量定值电阻时减小实验误差的方法有: 。 2.测量小灯泡的阻值 测量三组不同的电压及对应的电流值,将你测量的数据记录在下面你设计的表格中。 问题分析: (1)小灯泡的电阻为何不同,为什么? (2)能否计算小灯泡电阻的平均值,为什么? (3)根据你测量的数据,分别画出定值电阻和小灯泡的U—I图像,分别体现什么。 例1.一只小灯泡的额定电压为2V(正常发光时的电阻约为8 ),小明想准确测量这个小灯泡正常发光时的电阻,实验室中有如下器材:一个电压表、一个电流表、一个开关,电压为6V的电源,滑动变阻器,导线若干。 (1)若滑动变阻器有A规格:“10 ,2A”、B规格:“30 ,1A”可选。本实验应该选择_(选填“A”或“B”)规格的滑动变阻器。 (2)请用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑动时变阻器阻值变小)。 (3)小明在连接好电路的最后一根导线时。发现电压表指针立刻偏到最大刻度处,小灯泡却不亮,且电流表也没有示数,上述现象反映他在操作中存在的不规范之处是_,出现上述故障的原因可能是_。 (4)排除故障后,小明检查各器材都正常开始进行测量,调节滑动变阻器滑片位置直到电压表读数为2.0V,小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,为_A.则该小灯泡正常发光时的电阻为_。(结果保留两位有效数字) (5)若(3)中将电压表损坏了,经过思考,小明用了一个已知阻值为R0的电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,也测出了小灯泡正常发光时的电阻,请完成下列实验步骤: ①闭合开关S1,将S2拨到触点“1”,移动滑片,使电流表的示数为_; ②再将开关S2拔到触点“2”,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I; ③小灯泡正常发光时的电阻为R1=_。(用已知量和测量量表示) 〖答案〗(1)B;(2)如上图所示;(3)连接电路时没有断开开关;灯泡断路或灯泡与接线柱接触不良;(4)0.26;7.7 ;(5)①I1;③2V (I-I1)。 变式1.用“伏安法”测量一只小灯泡的电阻。 实验次数 1 2 3 电压U 1.00 1.70 2.50 电流I 0.14 0.22 电阻R 7.1 7.7 (1)某实验小组通过改变灯泡两端的电压,进行了三次测量,部分记录见上表。若电压表示数为2.50V时,电流表的指针位置如上图所示,请你填写表格中的两个空格。 (2)看了该组实验记录,我们注意到三次测量的电阻相差较大,通过交流,其他小组也有类似现象:灯泡电阻随电压增大、亮度增强而增大。 经讨论,同学们认识到:实验有误差是肯定的,但这个现象不能单纯用误差来解释。因为:如果是误差,那么三次测得的电阻值应该相差_(选填“较大”或“较小”),并具有_(选填“逐渐增大”、“逐渐减小”或“时大时小”)的特点。根据灯泡发热发光的特殊性,我们认为三次测量的电阻相差较大的原因是灯泡的电阻与_有关:灯丝两端电压越大,灯泡的亮度越大,灯丝的温度越高,其电阻越_。 〖答案〗(1)0.3;8.3;(2)较小;时大时小;温度;大。 变式2.在利用“伏安法”测量未知电阻Rx实验中: (1)请用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整,使滑片右移时电流表示数变大。 (2)闭合开关,发现电流表几乎无示数,电压表指针明显偏转,则出现的故障可能是Rx_。 (3)排除故障后,闭合开关,当滑片移动到某位置时,电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示,其读数是_A,则未知电阻Rx=_ 。 (4)若实验中电压表损坏,利用其它的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值。实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为R0,电源电压未知且不变),请将下列相关实验步骤补充完整: ①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为I1; ②闭合开关S,_,记录电流表示数为I2; ③写出待测电阻的表达式,Rx=_(用测量的物理量和已知量的符号表示)。 〖答案〗(1)如上所示;(2)断路;(3)0.24;10;(4)②将滑片移到b端;③I2R0/(I1-I2) 变式3.某实验小组利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。 (1)请你根据图1的电路图,把图2的实物电路连接完整。 (2)连接完毕后,小芳建议要对电路进行检查后再闭合开关,请你提出其中一项需要检查的内容:_。 (3)检查完毕后,闭合开关,调节滑动变阻器,记录了5组数据。测第6组数据时,电压表的示数为2.6V,电流表的示数如图3所示。请在图4的坐标系中描绘出第6组数据对应的点,并根据描出的6个数据点画出电阻的I-U图象。 (4)由图象可得,电阻Rx=_ 。 (5)小芳又设计了一种方案,也测出了Rx的值。电路图如图5所示,R0为阻值已知的定值电阻,电源电压未知且恒定不变。请把实验步骤补充完整: ①闭合开关S1和S2,用电压表测出电源电压为U; ②_,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为Ux; ③请用测量值U和Ux、已知量R0来表示Rx=_。 〖答案〗 (2)滑动变阻器是否在最大阻值处;(3)如上图所示;(4)5;(5)闭合开关S1、断开S2; UXR0/(U-UX) 知识点二:欧姆定律的应用-电阻的串联 理论推导串联电路的总电阻和各串联电阻的关系 推导过程: ∵U = U1 + U2 根据欧姆定律公式,则U =_,U1 =_,U2 =_. ∴_ 又∵I_ I1_ I2 ∴_ 推导:串联分压: 思考: 思考1. 两个电阻串联R1=10 , R2=20 ,串联后总电阻为 。 为什么导体串联后总电阻比任何一个电阻都要大? 串联相当于增加了导体的_,所以串联电路的总电阻比每一个串联导体的电阻都大。 思考2.2 、4 和6 的电阻串联后的总电阻为 。 若n个电阻串联,则总电阻R串=_。 思考3.100个6 的电阻串联后的总电阻为 。 若n个相同的电阻R串联,则总电阻R串=_。 ( R 1 R 2 )思考4:有一小灯泡,正常工作电压为10V,正常工作电流为0.5A,要使它接在12V电源也能正常工作,应该怎么办? 推导并联电路中总电阻与各电阻之间的关系 写出你的推导过程: 结论: (1)并联电路中,总电阻比任何一个电阻都_,相当于增加了导体的_; (2)并联电路中,其中一个电阻变大,则总电阻就_; (3)并联电路中,并联的电阻越多,则总电阻就_; (4)n个阻值相同的电阻并联后,总电阻为:_; (5)并联分流:_ 。 例1.已知R1=10 ,R2=30 ,则R1与R2串联后的等效电阻为_ ,将它们串联后的电压之比是_。 〖答案〗40;1:3 变式.如图所示,滑动变阻器接入电路的电阻线是_段,(ac、cb或ab)当滑片向左移动时,电压表示数变_,电路中的电流变_,灯泡变_. 〖答案〗ac;小;大;亮 例2、在图示的电路中,电阻R1和R2串联接在AB两端,电压表并联接在R1两端,已知R1=10 ,R2=15 ,电压表示数为2V,则AB间的电压U为_V。 〖答案〗5 变式.如图所示,电源电压恒定,R1=20 ,闭合开关S.断开开关S1,电流表示数是0.3A:若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2A,则电源电压为_V,R2的阻值为_。 〖答案〗6 30 【精题精炼精讲】 专题一:伏安法及特殊方法测电阻 1、小明同学练习用伏安法测电阻,他所测电阻的阻值约为2 .电压表的量程为3V,电流表的量程为3A.测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为10 ,则他在测量中所出现的错误可能是( ) A.电压表和电流表的位置接反了 B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大 C.电压表按15V量程读数,电流表按3A量程读数 D.电压表按15V量程读数,电流表按0.6A量程读数 〖答案〗C 2、 未知电阻Rx的阻值不小于5 ,电源由两节干电池串联组成.除了开关、导线外,可供使用的实验器材有:电压表(量程0﹣15V,0﹣3V),电流表(量程0﹣3A,0﹣0.6A),滑动变阻器R(20 ,1A),阻值已知且大小不等的定值电阻R1和R2.小明同学利用了上述器材设计了测量未知电阻Rx的四种实验电路,其中可以测出未知电阻Rx的是( ) 〖答案〗ABCD A B C D 3、(多选)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图6中可实现测量Rx阻值的正确电路图是( ) 〖答案〗ACD 4、马丽同学用如左图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移动到最端 (选填“左”或“右”),当电压表的示数为2.5V时,电流表的示数如右图所示,则电流表的示数是_A,Rx的阻值是 。 〖答案〗右,0.5,5 5、某科技小组同学发现实验室有一只标有“Xk ”的电阻(X为模糊不清的一个数字),为了测出这只电阻的阻值,他们进行了如下探究: (1)首先设计的实验电路如图1所示,使用的器材有:两节新干电池、待测电阻RX、电压表V(0〜3V、0〜15V量程)、电流表A(0〜0.6A、0〜3A量程)、滑动变阻器(标有“50 1A”)、开关、导线若干。试验后发现,该方案无法测出电阻Rx的值,其主要原因是 。 (2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材,重新设计测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图2所示,其中定值电阻R0=2k .他连接电路后,闭合S1,断开S2,想先测出电源电压,但读出电压表示数U=2V,与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道,电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V),可估算出电压表自身的电阻为 k 。 (3)小组其他同学设计的实验电路如图所示,在电源电压恒定且己测出的条件下,能先测出电压表自身电阻后,在测出Rx阻值的电路是 。 (4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后,又有同学提出,应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上,通过下列操作,能实现多次测量Rx阻值的是 。 A.改变电源电压 B.将R0换成50 的定值电阻 C.将电压表换成“0〜0.6A”的电流表 〖答案〗(1)电流太小,无法用电流表直接测出;(2)4; (3)C; (4)A 专题二:欧姆定律的应用 1、如图,电源的电压不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左端移动过程中,正确的是( ) A.电流表A的示数减小,电压表V的示数增大 B.电流表A的示数增大,电压表V的示数减小 C.电流表A和电压表V的示数都减小 D.电流表A和电压表V的示数都增大 〖答案〗B 2、已知R2<R1,将图中的四种不同接法,接到同一电源两极间,则电路中电流最大的是( ) A. B. C. D. 〖答案〗D 3、如图所示,将滑动变阻器R1与定值电阻R2接入电源电压不变的电路中. 闭合开关S,各表均有一定示数,滑动变阻器的滑片向右滑动到某一位置,电压表V1、V2示数的变化量分别为 U1、 U2.下列说法正确的是( ) A.V1示数变大,V2示数不变 B.V1示数变大, U1> U2 C.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比变小 D.V2示数变小,V2示数和电流表示数之比不变 〖答案〗D 4、 两只定值电阻,甲标有“10 1A”,乙标有“15 0.6A”,把它们串联在同一电路中,两端允许加的最大电压为 V;若把它们并联在同一电路中,干路最大电流为 A。 〖答案〗15 1.5 5、 如图6所示,闭合开关S,两电流表示数之比为5:3,则R1与R2两端的电压之比U1:U2= ,电阻之比R1:R2= 。 〖答案〗1:1 3:2 6、如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是2:5,此时灯L1、L2的电阻之比是 ,电流之比是 . 〖答案〗3:2; 1:1 7、为了防止酒驾事故的出现,酒精测试仪已被广泛应用。交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理如图25所示。电源电压恒为8V,传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小,当酒精气体的浓度为0时,R2的电阻为60 。使用前要通过调零旋扭(即滑动变阻器R1的滑片)对酒精测试仪进行调零,此时电压表的为6V。 (1)电压表的示数为6V时,电流表的示数为多少? (2)电压表的示数为6V时,滑动变阻器R1的电阻值为多少? (3)调零后,R1的电阻保持不变。某驾驶员对着酒精测试仪吹气10s,若电流表的示数达到0.2A,表明驾驶员酒驾,此时电压表的示数为多少? 〖答案〗0.1A 20 4V 8、如图甲是某电子秤的原理示意图,R1为定值电阻,托盘下方的电阻R2为压敏电阻,其电阻大小与托盘内所放物体质量m大小的关系图如图乙所示.已知电源电压为6V保持不变. (1)当托盘为空时,R2电阻_; (2)若托盘为空时,电流表示数为I1=0.01A,求定值电阻R1的阻值; (3)若放入某物体后,电流表示数为I2=0.02A,求该物体的质量大小. 〖答案〗500 100 600g 9、如图所示为交警检测驾驶员是否酒驾、醉驾所用的酒精测试仪的原理图.其中R0是定值电阻,R1是酒精气体传感器,它的阻值随酒精气体浓度变化的图象如图乙所示.当对着R1呼气时,由电压表改装的仪表既可显示出被侧者呼出的酒精气体浓度大小. (1)在一次交通勘察时,交警还未打开出门,就闻到了浓浓的酒味,从物理学的角度来说,这属于 现象.若酒驾标准是0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL.交警在对驾驶员进行呼气测试时,显示其酒精气体浓度为0.4mg/mL.则该司机 (选填“是”或“不是”)酒驾. (2)请分析:随着酒精气体浓度的变化,测试仪(电压表)的示数如何变化? 〖答案〗(1)扩散;是 (2)即测试仪(电压表)的示数将变小 【知识能力训练】 1、光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小.如下图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R1为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置.则( ) A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压升高 B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低 C.当仅增大R2连入电路中的阻值时,通过R1的电流变大 D.当仅增大R2连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压 〖答案〗B 2、如图甲所示,是一定量的水的体积随温度的变化图像;在盛0 水的烧杯中固定一只压敏电阻RF(其阻值不受温度影响,阻值随压力的增大而减小),与一电压表和两个合适阻值的电阻、电源组成电路,如图乙所示.当给烧杯中的水从0 缓慢加热到8 的过程中(不考虑水质量变化的影响),则电压表的示数变化是( ) A.变大 B.变小 C.先由大变小,后由小变大 D.先由小变大,后由大变小 〖答案〗C 3、实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。如图中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)为Ig=1mA的电流表,其电阻Rg=100 ,如图为某同学改装后的电流表电路图,R1、R2为定值电阻,其中R1=5 ,R2=20 ,则(1)使用a和c两个接线柱时,电流表满偏时Uab两端的电压为_V,则此时流过R1的电流为I1,流过R2电流的为I2,则:I1_I2(选填“大于”、“等于”、“小于”)。 (2)若先用导线将b和c两个接线柱连接起来,再使用a和b两个接线柱,Rg和R1_联,此种情况下电流表的量程为_。 〖答案〗(1)0.12;大于;(2)并;21mA。 4、安装天然气泄露报警器可以在燃气泄露时提供报警信号,提醒人们在天然气泄漏时及时开窗透气,远离危险。如图甲所示是一种家用天然气泄露报警的装置,其内部简化电路图如图乙所示,工作电压为4.5V,R是定值电阻,阻值为100 ,R0是天然气气敏电阻,其阻值与空气中天然气浓度变化规律如下表,报警装置(可看成电压表)采集AB间输出的电压,该电压等于或大于3V时报警,此时空气中天然气浓度刚好是触发报警装置报警的最小浓度。求: 浓度/ppm 0 100 200 300 400 500 600 电阻/ 50 100 150 200 250 300 350 (1)当AB间电压刚好达到报警电压时,电路中的电流是多少A?天然气的浓度为多少ppm? (2)如果将R换成阻值更大的电阻,当天然气浓度达到原来的报警值时报警器是否会报警?简要说明理由。 〖答案〗B 5、同学们利用输出电压恒定的电源、电阻箱和电流表等器材测量定值电阻Rx的电阻值.小明连接的实验电路如图甲所示. (1)他在检查电路时发现,闭合开关S1后,电流表无示数,再闭合开关S2,电流表指针急剧向右偏转至端点,电路中可能出现的问题是 (填序号). A.开关S1处断路; B.开关S1处短路; C.待测电阻Rx处断路; D.电阻箱接入电路电阻值为零; (2)排除故障后,请你跟小明一起完成对电阻Rx的测量. ①断开开关S2,闭合开关S1后,电流表的示断为1. ②将电阻箱的电阻值调到 ; ③开关S1、S2都闭合后,调节电阻箱示数如图所示,使电流表的示数为 ; ④待测电阻Rx= . 〖答案〗(1)D (2)最大、2I、36 【课后巩固】 1.探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示电路进行探究,器材:学生电源(6V)、滑动变阻(20 ,1A)、电流表、电压表、 开关、三个定值电阻(5 、10 、20 )及导线若干,以下说法正确的是( ) A.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1.5V-5V B.要获得3组实验数据,电压预设值范围可以为1V-4V C.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越小 D.实验电压预设值为2V.要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30 的滑动变阻器 〖答案〗:C 2.如图所示,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器R标有“1A 15 ”的字样。当滑动变阻器的滑片P在最右端时,闭合开关S,通过灯泡的电流为0.4A,移动滑动变阻器的滑片P,在电路安全工作的情况下,下列说法正确的是( ) A.向左移动滑动变阻器的滑片P时灯泡变亮 B.滑片P在最右端时通过干路中的电流是0.9A C.R接入电路的阻值变化范围是5 -15 D.电路总电阻的最大值为5 〖答案〗:D 3.如图所示的电路,电源电压均不变,R0为定值电阻,R为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻Rx阻值的是( )[来源:Z#xx#k.Com] A B C D 〖答案〗:D 4.如图所示的电路图中,电源电压保持不变,闭合开关 S 后,将滑动变阻器 R2 的滑片 P 向左 滑动,下列说法正确的是( ) A.电流表 A 的示数变小,电压表 V1 的示数不变 B.电流表 A 的示数变小,电压表 V1 的示数变大 C.电压表 V1 与电压表 V2 的示数之和不变 D.电压表 V2 与电流表 A 的示数之比不变 〖答案〗:A 5.电阻R1=10 ,R2=20 ,将它们串联在同一电路中,当电路闭合时,通过它们的电流之比I1:I2=_,它们两端的电压之比U1:U2= _. 〖答案〗:1:1 1:2 6.小红家有一支电子体温计。查阅说明书得知:电于体温计的探测器是热敏电阻,其阻值随着温度的变化而变化。小红买来一个热敏电阻,准备设计和制作一支模拟电子体温计。她计划先测出此热敏电阻在不同温度时的阻值,按照图甲所示连接了实验电路,RT为热敏电阻,实验时,RT罝于温控箱(图中虚线区域)中,电源电压保持不变,R1为定值电阻,R2为电阻箱(0~9999 ),S2为单刀双掷开关,开关S1和S2闭合前,小红将电阻箱R2的阻值调到最大。 (1)小红首先调节温控箱的温度,使RT温度为42.0 。闭合S1,将S2接2,读出电压表的示数为3V。 ①为测量此时RT的阻值,接下来的操作是:将S2接_(选填“1”或“2”),调节电阻箱R2的阻值,使电压表示数为_,读出此时R2的阻值即为42.0 时RT的阻值。 ②逐渐降低温控箱的温度,根据上述方法测量出RT在不同温度时的阻值,若依据小红所测数据画出的RT阻值随温度变化的图像如图乙所示,且当RT的温度降至32.0 时,闭合S1,将S2接2,电压表示数为2.4V,求电阻R1的阻值_。 (2)在获得如图乙所示的RT阻值随温度变化的关系后,为了自制模拟电子体温计,小红将S2始终接2,闭合S1后,通过电压表的示数大小来显示温度高低,如果将RT用绝缘薄膜包好后置于正常人腋窝中央,保持腋窝合拢,闭合S1,当电压表示数稳定后,电压表示数最接近_。 A.2.25V B.2.45V C.2.65V D.2.85V 〖答案〗:1 3 V 400 C ( 1 ) 学科网(北京)股份有限公司 $$