12.4 欧姆定律的应用 课件 2024-2025学年北师大版物理九年级全一册

欧姆定律的应用 12.4 北师版 九年级全一册 第十二章 欧姆定律 小明设计了如图所示的实验电路来测量未知电阻Rx的阻值，实验步骤如下(R0是已知阻值的定值电阻)： (1)断开开关S1，闭合开关S2，测出电源电压U。 (2)断开开关S2，闭合开关S1，测出待测电阻Rx两端的电压Ux。 (3)待测电阻Rx＝__________。 1 2 小丽用一块电压表、一个已知阻值的定值电阻R0，电源(电压未知)、开关和导线来测量滑动变阻器的最大阻值，电路设计如图所示，实验步骤如下： 2 (1)连接电路时，开关应该________(填“断开”或“闭合”)。 (2)闭合开关，把滑片移至最右端，读出此时电压表示数U1。 断开 【点拨】 把滑片移至最左端，定值电阻和变阻器串联，读出此时电压表示数U2。 (3)__________________，读出此时电压表示数U2。 把滑片移至最左端 (4)请用U1、U2和R0，表达出滑动变阻器的最大阻值Rmax＝__________。 【点拨】 如图甲所示是测量未知电阻Rx的实验电路，电源两端电压不变，定值电阻R0＝30 Ω。请补充完成主要实验步骤，并进行数据处理。 3 (1)实验步骤： ①只闭合开关S、S1，读出并记录电流表示数I1； ②__________________，读出并记录电流表示数I2(如图乙所示)； ③计算Rx的阻值。 只闭合开关S、S2 【点拨】 只闭合开关S、S1，两个电阻并联，电流表测量通过R0的电流，电流表示数I1；只闭合开关S、S2，两个电阻并联，电流表测量干路中的电流，电流表示数I2。 (2)数据记录与处理(请你补充完整表中①②位置的数据) 实验数据记录表(定值电阻R0＝30 Ω) 0.5 I1/A I2/A Rx/Ω 0.2 ①______ ②______ 20 【点拨】 关于电流表与电压表的说法正确的是(　　) A．电流表的电阻很大　 B．电压表的电阻很大 C．电流表应与电路并联 D．电压表应与电路串联 4 B 5 待测电阻两端电压不一定等于I1R0 【点拨】 题中测得的通过待测电阻的电流准确，但两种情况下，R0和Rx与滑动变阻器分压，由于R0不一定等于Rx，故R0和Rx两端电压不一定相等，即利用I1R0算得的电压不一定等于待测电阻两端的电压。 要测量一个约为数百欧的电阻Rx的阻值。器材有：干电池两节，电压表(量程为0～3 V、0～15 V)、滑动变阻器(100 Ω　2 A)和电阻箱(0～9 999 Ω)各一个，开关、导线若干，测量电路如图甲所示。 6 16 (1)和通常使用的“伏安法”不同，这次实验没有选用电流表，请你简要说明原因：______________________________ ___________________。 电路中的电流很小，不能用电流表 准确测出电流的大小 17 【方法规律】 18 (2)在接通电路前，应将滑动变阻器的滑片P移到_______端。 (3)连接好电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，使电压表示数如图乙所示为________V。 b 2.5 19 (4)接下来把电路中的待测电阻Rx替换为电阻箱，然后要进行的操作是______________________________________ _______________________________。 保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节 电阻箱，使电压表的示数仍为2.5 V 20 【点拨】 本实验方案是利用等效替代法来测得Rx的阻值大小，当电阻箱与Rx分别与滑动变阻器串联在同一电源两端，且保持滑动变阻器接入电路的阻值不变时，调节电阻箱接入电路的阻值，使其两端的电压仍为2.5V，则根据串联电路分压规律可知，滑动变阻器两端的电压为U滑＝U－Ux＝U－U箱＝3V－2.5V＝0.5V，即U滑不变，且Ux∶U滑＝Rx∶R滑＝R箱∶R滑，由此可得，Rx的阻值等于电阻箱接入电路的阻值大小。所以，接下来的操作为保持滑动变阻器滑片P的位置不变，调节电阻箱，使电压表的示数仍为2.5 V。 21 小明和学习小组利用电源(电压未知)、滑动变阻器(“100 Ω　2 A”)、电流表、电压表、开关各一个，导线若干，来测量电阻Rx的阻值(其阻值约几百欧)。 (1)在图甲中完成实验电路的连接。 7 解：如图所示。 (2)设计的实验表格如下表所示，表格中①处应填写__________________。 电阻的平均值R/Ω 实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω ① 1         2         3         (3)正确连接电路后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移至某一位置时，电压表的示数如图乙所示，为_______V。 2.4 (4)实验中，器材完好，当移动滑动变阻器的滑片时，电压表指针偏转正常，但电流表指针几乎不偏转，无法读数，原因可能是________________。 电流表被短路 (5)勤于思考的小明在不改动原来实验电路的情况下，也能求出待测电阻Rx的阻值。请你写出小明的主要实验步骤(用相应的字母表示测出的物理量)。 ①_____________________________________________ ______________________； ②_____________________________________________ ______________________________； ③写出待测电阻的表达式：Rx＝_______________。 将滑动变阻器的滑片移到接入电路的阻值为零处， 记下电压表的示数U1 再将滑动变阻器的滑片移到接入电路的阻值最大 (100 Ω)处，记下电压表的示数U2 电压表既是测量仪表，同时也是一个接入电路中的特殊电阻。电压表的电阻一般很大，为测量某电压表的电阻，某同学连接了如图所示的电路，电源电压保持不变，R1＝3.0 kΩ。当闭合开关S1、S2时，电压表示数为4.5 V；只闭合开关S1时，电压表的示数为3.0 V。求电压表的电阻是多少？ 8 闭合开关，把滑片移至最右端，只有R0的简单电路，电压表测量电源电压，闭合开关，把滑片移至最左端，定值电阻和变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电路中的电流I＝I0＝；变阻器两端的电压U滑＝U1－U2；滑动变阻器的最大阻值Rmax＝＝＝R0。 由图乙可知，电流表的量程是0～0.6 A，电流表的分度值是0.02 A，电流表的示数是0.5 A。由并联电路电流的规律可知通过Rx的电流Ix＝I2－I1＝0.5 A－0.2 A＝0.3 A，电源电压U＝U0＝I1R0＝0.2 A×30 Ω＝6 V，Rx的阻值Rx＝＝＝20 Ω。 在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，并增加一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图所示的电路。测量时，闭合S1，将S2拨到1，电流表的示数为I1；将S2拨到2，电流表的示数为I2；小亮说待测电阻Rx＝ 。小明认真分析电路后发现小亮的设 计不合理，原因是______________________________。 由题意知，电源电压为3 V，Rx的阻值约为数百欧，根据欧姆定律I＝可知，电路中的电流很小，不能用电流表准确测出电路中的电流大小，故没有选用电流表进行实验。 解：当闭合开关S1、S2时，R1被短路，此时电压表示数为4.5 V，即电源电压为4.5 V。只闭合开关S1时，电压表和R1串联，此时电压表示数为3 V，则R1两端的电压U1＝U－UV＝4.5 V－3.0 V＝1.5 V， 又＝，即＝，RV＝6.0 kΩ。 $$