内容正文:
14.3 欧姆定律的应用
课程主题: 欧姆定律
教学目标
1、理解欧姆定律, 能运用欧姆定律进行简单的计算
2、能根据欧姆定律以及电路的特点, 得出串 、并联电路中电阻的关系
3、学会解答电学计算题的一般方法
4、会同时使用电流表和电压表测量导体的电阻
教学重难点
1、欧姆定律的内容 、表达式及其应用
2、使用电流表和电压表测量导体的电阻测量过程中的数据处理和故障分析
3、了解灯丝电阻的特性
知识点1:欧姆定律
内容
导体中的电流, 跟导体两端的电压成正比, 跟导体的电阻成反比
公式
欧姆定律表达式:I= 导出公式:U=IR、R =
理解
①对应关系:定律中涉及的电流、电压、电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的,即满足“ 同一性、同时性”
②因果关系:电流随电压、电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果;
③变形关系:“U=IR”表示电压大小等于电流与电阻的乘积,不反映物理规律,只适用于数学计算;“R =”可用来测量与计算导体的电阻值
易错点
“ 导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的 。原因一:漏掉了“导体 两端电压一定 ”这个前提条件;原因二:弄错了“物理量之间的因果关系”。
辨析
电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度 、横截面积决定,与导体
两端电压、电流无关。即使电压为0,电阻也不变,但可用R =这一公式来测量和计
算电阻的阻值。
知识点2:欧姆定律的计算
解电学计算题的方法
①画电路图,特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能的标出已知量的符号、 数据和未知量的符号。
②对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系 。 分析电路时要抓住电路中不变的量(例如:电源电压恒定、定制电阻阻值不变) 和变化的量
③根据电路特点及相关公式比例关系列方程求解
四个 “务必”
①用电器的连接方式
②各电表分别测哪个元件的电学量
③滑动变阻器接入电路的部分
④题中的已知条件和提供的物理过程。
核心技巧:“标记法 ”
强调
①同一物理量表示不同物理意义时, 要用角标加以区分
②带入数字计算时应有单位, 计算结果包括数值和单位
①一次性电路, 三者均标注
②动态电路, 仅标注不变量
知识点3:伏安法测电阻
实验名称
“伏安法”测 电阻
测定值电阻阻值
测小灯泡电阻
实验原理
R =
电路图
变阻器作用
改变电阻(或灯泡)两端的电压、电路中的电流,以实现多次测量
多次测量
目的
计算每次的电阻,求平均值减小误差
比较不同温度下小灯泡的电阻,寻求规律
数据图像
结论
定值电阻的阻值为平均值
灯泡的电阻随温度的升高而增大
实验细节
评估
❶连接电路时开关要处于断开状态:若导线连接完,电流表和电压表即有示数,则开关未断开,若连线错误,可能出现短路现象;
滑动变阻器要满足“一上一下”接线方式:“同上”“同下”均起不到调节作用,且“ 同上”会造成电路电流过大,“同下”会造成电路电流过小;
❸滑动变阻器要处于最大阻值处:若闭合开关后发现电流表或电压表示数偏大,则可能滑动变阻器未拨到最大阻值处,造成电路中的电流偏大,可能超过电流表的量程,打坏电流表指针;
❹注意电表的正负接线柱问题:电流任何时候均由电表的正接线柱进入,否则会造成指针反偏
注意电表的量程选择问题:过大,则偏角太小,精确度偏低,过小,则超过量程,打坏指针
⑥调节滑动变阻器(即往小阻值处调节),电压表和电流表示数应同时逐渐增大。
A、若出现电压表示数变小 , 则可能电压表并联在了滑动变阻器两端。
B、若出现电压表示数不变,则可能电压表同时并联在了待测电阻和滑动变阻器两 端(即为电源电压)
课程主题: 欧姆定律在串并联中的应用
教学目标
1、能根据欧姆定律以及电路的特点, 得出串 、并联电路中电阻的关系
2、能够熟练掌握欧姆定律, 并进行相关的计算;
3、利用串并联电路特征正确求解比例问题
教学重难点
1、熟练掌握欧姆定律及进行相关的计算
2、电学图的辨析及物理量间的比例关系
知识点1:串联电路中的电流、电压和电阻
图示
电阻
电流
电压
电阻串联
R=R1+R2
I=I1=I2
U= U1+ U2
U1=I1R1
U2=I2R2
理解
相当于增加了 电阻的 , 总电阻比分电阻 ;
关系式
串联分压: = 即 U1:U2 =R1:R2
拓展
若电路中的总电压大于用电器的正常工作的电压,可以在电路中串联一电阻分去多余的电压以保护电路
知识点2:并联电路中的电流、电压和电阻
图示
电阻
电流
电压
电阻并联
= +
R=
I=I1+I2
= +
U= U1= U2
理解
相当于增加了 电阻的 , 总电阻比分电阻 ;
关系式
并联分流 = 即 I1:I2 =R2:R1
拓展
理想电路下(非混合联电路),增加一条支路,原支路 电流不变,总电流增大,即总电流的变化量△I大小等于增加的那条支路电流大小。(并联电路,各支路互不影响)
拓展小专题:开关通断引起的电路变化
题型设定
电路中出现多个开关,或是开关闭合与断开状态的对比
技巧口诀
玩开关,防短路(出现局部短接情况,如开关与用电器并联)
经典题型趣味解读
S1断开时,R1 和R2 瓜分电源电压,电压表测R2 ,示数为电源电压的一部分(小于电源电压) 。
S1 闭合时(S1与R1并联,R1 被开关短路),电路中只剩R2 ,R2 独享电源电压,此时电压表即测R2 电压,又测电源电压 ,即R2此时的电压为电源电压。
拓展小专题:电学比例
主题
串并联电路中的比例问题
串联分压
= ,即U1:U2=R1:R2
因为 U= U1+ U2 所以U1= U,U2=U
并联分流
= ,即I1:I2=R2:R1
因为 I=I1+I2 所以I1=I,I2=I
技巧
①先运用“走电流”技巧,确定电路的串并联(电压表相当于断路)
②明确电表所测量的物理量
③根据串并联电路物理量的特点, 进行解答
易错
比例问题易出现计算或书写错误,如比例数据反置, 故要求一定要检查核实
课程主题: 欧姆定律综合应用
教学目标
1、动态电路中的电表变化专题突破;
2、动态电路的电学计算
3、电学图像综合应用
教学重难点
1、动态电路中的各个用电器的电流电压变化
2、U-I、I-U 图像中的信息读解
知识点1:动态电路中的电表变化
主要类型
滑动变阻器滑片移动
分析步骤
(1)识别电路,确定电路类型,分析各用电器的串并联情况
(2)分析电表,确定电表所测对象
(3)动态分析:分析各物理量的变化情况
串联电路
技巧一:先电流后电压、先整体后部分
滑片移动→ 电路中总电阻↑(↓) → 总电流↓(↑)→ 定值电阻电压↓(↑)
技巧二: 串联分压原理
滑片移动→R滑↑(↓)→ U滑↑(↓)→ UR↓(↑)
并联电路
先电压后电流、先支路后干路
滑片移动→该支路电阻↑(↓)→该支路电流↓(↑)→ 电路中总电流↓(↑)
拓展
开关通断引起
同“滑动变阻器分析”方法
半导体材料型
含半导体材料电阻的电路分析,根据外界条件的变化,分析电阻 的变化,然后采用滑动变阻器电路的分析方法分析。
口诀
串联电路
凭电阻分电压
并联电路
各支路互不影响
支路电流大小决定干路电流
知识点2:动态电路的计算
原理
抓住闭合电路中的“不变量”和“变量”, 利用串并联电路规律结合欧姆定律求解
不变量
变量
串联电路
电源电压U、定值电阻阻值
电流及单个元件的电压
并联电路
电源电压U、定值电阻阻值
“变化的支路上”的电流及干路总电流
解答步骤
①运用“走电流”技巧确定电路的串并联
②在电路图上标注不变量(标记法)
③研究对象的“知二求一”(电学 U、I、R)
技巧
串联电路
运用“ 串联分压”比例关系,可快速求解出未知电阻或电压
并联电路
牢记“不变的支路上电流、电压、电阻均不变”
强调
以上技巧仅使用串联和并联电路 ,对于混合联(串并联的结合) 不一定适用
拓展
在串联电路中,若电源电压未知or无法直接获取,可利用串联电路中存在的恒等式:U = U1+U2=I(R1+R2)建立方程组,进行求解。
知识点 3: 电学图像综合应用
主题
常见的电学图像解读
图解
U-I 图像
I-U 图像
U-I 图像
I-U 图像
技巧
定值电阻两端电压和电流图线。其中斜线越 靠近U轴,代表定值电阻的阻值越大
灯泡两端电压和电流图线,曲线偏向U轴,表示灯泡电阻随温度升高而增大
图解
U-I 图像
I-U 图像
斜线向下代表串联电路中滑动变阻器两 端电压和电流图线,重点在三个特殊点。
❶与U轴的交点即为电源电压(模拟滑 动变阻器断路情况)
❷滑动变阻器阻值最大处 ,对应曲线电 压最大值,可求解得出滑动变阻器 Rmax
❸当滑动变阻器阻值为0,电路出现最大电流值,此时定值电阻“独享”电源电压。可快速求解得出定值电阻阻值
说明
电学中除了常见的电压电流图像,还有其它物理量关联的图像,须认真审题,明确横纵坐 标代表的物理意义,再根据动态电路的变化关系,寻找其中的特殊定点,结合“不变量”解答。
课程主题: 欧姆定律及应用
欧姆定律及应用【经典题型汇编】
1 .如图的四个电路中 ,电源电压U相同,R1<R2, 电路的总电阻由小到大的顺序是 ( )
A. 甲乙丙丁 B .丁甲乙丙 C .丁乙丙甲 D .丙乙甲丁
2.用“伏安法测电阻”的实验中,学易姐分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,在处理实验数据时,分别画出了U﹣I 的图象,如图甲、乙所示。对于图象的分析,以下说法错误的是 ( )
A .图甲是定值电阻的U﹣I 图象 ,图乙是小灯泡的U﹣I 图象
B. 由图象可知 ,通过定值电阻的电流和定值电阻两端的电压成正比
C. 由乙图及实验现象可知小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D .为了减小误差 ,应该用多次测量的方法 ,计算小灯泡的电阻
3 .如图所示是电阻甲和乙的 I﹣U 图象 ,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻
B.当电阻甲两端电压为2V时,R甲=0.4Ω
C.如图2所示,当开关闭合,电路电流为0.2A时,电路总电阻是15Ω
D.如图3所示,当开关闭合,电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
4.某小灯泡正常发光电压是4.8V,正常发光时的电流为0.2A,此时小灯泡的电阻为 Ω.如果电源电压是6V,为使小灯泡正常发光,可以在电路中串联一个阻值为 Ω的保护电阻。
5.如图甲所示,在“伏安法测小灯泡的阻值”实验中,开关闭合前,应将滑动变阻器滑片移到最 端.闭合开关后,要使小灯泡的亮度增加,应将滑片向 端移动.考虑温度对灯泡阻值的影响,乙图中能正确反映通过灯泡的电流和灯泡两端电压关系的图象是 .
6.利用如图所示的电路“探究电流与电阻的关系”,其中电流表量程为 0~0.6A ,并将实验数据记录在表格中。
(1) 由表中数据得出,电阻R两端的电压控制在 V;
(2)根据规律,当R=50Ω,电流表示数为 A;
(3)为了不超过电流表量程 ,选择的定值电阻R不能小于 Ω。
电阻 R/Ω
10
20
30
…
电流 I/A
0.3
0.15
0.1
…
7 .利用如图所示的电路测量未知电阻Rx的阻值 ,阻值大约为5Ω。
(1)排除故障后,调节滑动变阻器,记录多组数据。画出了待测电阻 Rx的I﹣U 图像,如图(右)所示。由图 像可得 Rx= Ω。此实验要多次测量电阻值,最后求电阻值的平均值,其目的是 。
(2)另一位同学利用上述电路分别测出小灯泡在不同亮度下的电阻,然后求出平均值作为小灯泡的电阻,他的做法对么?答: ,其原因是: 。
8.如图甲是一个检测空气质量指数的电路。其中R为气敏电阻,其电阻的倒数与空气质量指数的关系如图乙所示。已知:电源电压为6V且保持不变,定值电阻 R0为2.5Ω.当闭合开关S后,电压表示数为2V时,求:(1)通过R0的电流;(2)电阻R的阻值;(3)此时的空气质量指数。
欧姆定律及应用【易错篇】
1.在“用伏安法测电阻” 的实验中,下列注意事项中,没有必要的是( )
A.应从电源的正极开始连线 ,开关应靠近电源的正极
B.在无法估计被测电阻大小时 ,电流表、 电压表应选用较大的量程
C.接电路时,先断开开关
D.将变阻器连入电路时 ,滑片应放在变阻器阻值最大的位置上
2.如图所示的电路 ,滑动变阻器的滑片P向右移动时 ,各电表示数的变化情况是( )
A.A变小, V不变 B.A变小, V 变大 C.A变大, V 不变 D.A不变, V变大
3.关于下图中各物理量的关系有以下的描述正确的是( )
(1)I1 =I2 =I3 =I4 (2) U1 = U2 = U3 = U4 (3) U3 = U1 U2≠U4 (4)I1 =I2 I2 ≠I4
A.(2)(4) B.(1)(2) C.(3)(4) D.(1)(3)
4.如图所示电路,电源电压为6V ,灯L1的电阻始终为10Ω, 灯L2的电阻始终为20Ω,开关闭合后流过灯L2的电流为 A ,电压表的示数为 V .
5 .小刚和小雄利用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻 ,已知小灯泡正常工作电压为 2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整,要求:导线不交叉,滑片P向左移动,灯变暗。
(2)闭合开关,小刚移动滑片 ,发现小灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数,则故障原因可能是小灯泡 ;
(3)排除故障后,小雄分别测出了小灯泡两端的电压为1.5V、2V、2.5V,计算出对应的电阻R1、R2、R3,然后用R1、R2、R3的平均值作为小灯泡两端电压为2V时的电阻。他的做法 (选填“正确”或“不正确”)。
(4)小刚则根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图象(如图乙所示)。由图象可知 ,小灯泡正常 工作时的电阻是 Ω。(保留一位小数) ,进一步分析图象可以发现小灯泡的电阻不断变化 ,这是因为灯丝的 电阻随温度的升高而 (选填“增大”或“减小”)。
(5)完成上述实验后,小刚想用原电路测某未知电阻Rx的阻值,他用该电阻替换灯泡后,闭合开关,测得几组数据如表。
实验次数
1
2
3
电压 U/V
1.5
2.1
2.8
电流 I/A
0.10
0.14
电阻 R/Ω
15.0
15.0
第 3 次实验时电流表示数如图丙所示 ,则第 3 次实验后 ,算出的电阻值是 Ω(保留一位小数) ,待测电阻值为 Ω。
类 型
电学小专题
类型1:动态电路电表示数变化
【原理精讲】例题.如图,电源电压保持不变 ,当变阻器滑片P向右移动时,请写出ABCD 选项中各个电表示数变化情况
A. B.
C. D.
【串联】例题1.如图所示的电路中,电源电压保持不变 ,闭合开关S,将滑片P向左移动,电压表示数 (选填“变大”“变小”或“不变), 电流表示数 (选填“变大”“变小”或“不变”),灯泡L亮度 (选填“变亮”“变暗”或“不变”)。
变式.如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后 ,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是( )
A.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大
B.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大
C.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小
D.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大
【并联】例题2.如图,电源电压不变,电流表电压表是理想电表。闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表A1示数变小,电压表V示数变小
B.电流表A2示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V的示数与电流表A1示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表A2示数的比值变大
变式1.如图电源电压和灯泡电阻都保持不变,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列判断正确是 ( )
A.电流表和电压表示数都变小 B.电流表和电压表示数都变大
C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表示数变小,电压表示数不变
变式2.如图所示的电路闭合S1,当开关S2由闭合到断开,下列说法正确的是( )
A. 电流表示数不变电压表示数不变 B. 电流表示数减小电压表示数不变
C. 电流表示数减小 ,电压表示数减小 D. 电流表示数增大电压表示数减小
【开关通断】例题3.在如图所示的电路中 ,将开关 S 闭合时 ,电流表示数 ,电压表示数 (均选 填“变大”、“变小”或“不变”)。
变式.如图,电源电压不变,开关 S 闭合,当开关S1由断开到闭合时,电压表示数 ,电压表与电流表的示数比值 。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【“假滑变”】例题4.如左图所示 ,闭合开关时 ,电压表示数如右图所示为 V;将滑动变阻器的滑片 P 向 右移动时 ,电流表示数将 ,电压表示数将 .(后两空选填“变大”、“变小”或“不变”)
变式.如图所示电路 ,电源电压保持不变 ,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 逐渐向 a 端移动时 ,下列说法 正确的是(灯丝电阻不变) ( )
A. 电压表的示数变大 B.电流表的示数变小 C .小灯泡变暗 D. 电路的总电阻变小
类型2:电学比例问题
例题1.如图所示的电路中,两电阻相同 ,当只闭合开关S1时,电流表、电压表的示数分别为I1、U1,当开关 S1、S2 都闭合时,电流表、 电压表的示数分别为I2、 U2,则下列说法正确的是 ( )
A.I1:I2 =1:1 ,U1 :U2 =1:2 B.I1:I2 =1:2 ,U1 :U2 =1:1
C.I1:I2 =1:2 ,U1 :U2 =1:2 D.I1:I2 =2:1 ,U1 :U2 =2:1
变式.在如图所示的电路中,闭合开关S,电流表A1、A2 的示数之比为I1:I2=2:1 ,则电阻之比为R1:R2 = ,电阻R1与R2两端电压之比为U1:U2 = ,电流表 A1、A3的示数之比为 I1:I3 = 。
【挑战】【选讲】例题2.如图电源电压不变,R1是5Ω, R2是25Ω.当S1、S2都闭合时,电表甲,乙都是电压表,则电阻是 联的,甲乙两表的示数之比 ;当闭合S1,断开S2时,电表甲,乙都是电流表,则电阻是 联的,甲乙两表的示数之比 。
变式.如图所示 ,若开关 S 闭合后 ,灯L1、L2都能发光 ,则甲是 (选填“ 电压表”或“ 电流表”),此时L1、L2的连接方式是 (选填“ 串联”或“并联”),若开关S断开后,两灯都能发光 ,甲、乙两表的 示数之比为 4:3 ,则灯L1、L2电阻之比为 。
类型3:电学图像计算
例题1.如图甲所示电路,电源电压不变。闭合开关后 ,滑片 P 由b 端滑到a端 ,电压表示数 U 与电流表示数I的变化关系如图乙所示 ,则可判断电源电压是 V ,定值电阻R的阻值是 Ω ,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
变式.如图甲所示的电路中,电源电压为6V,R1为定值电阻 ,开关S闭合后,将滑动变阻器R2的滑片移动时,电流表与电压表示数关系如图乙所示,则 R1= Ω , R2的最大阻值为 Ω .
例题2.如左图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑片P从一段滑到另一端的过程中,两电压 表的示数随电路中电流变化的图象如右图所示,根据图线的信息可知: (甲/乙)是电压表V2示数变化的图线,滑动变阻器R2的最大阻值为 Ω .
变式.如甲图所示的电路中, 电源电压6V不变,R1为定值电阻.闭合开关S,将滑动变阻器R2的滑片 P从a向b移动的过程中 , 电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示,R1的阻值为 Ω.当滑动变阻器的滑片 P 在中点时 ,两电表的示数对应于乙图中的 点(选填“A”、“B”、“C”、“D”或“E”) .
例题3.在左图所示的电路中,当滑片P由b移到a的过程中,电压表示数U及滑动变阻器接入电路的电阻R2的变化情况如右图所示.则电源电压为 V; 电阻R1的阻值为 Ω;当滑片P移到中点时,通过R1的电流为 A .
类型4:动态电路中的生活应用
例题1.如图所示是自动测定油箱内油量的原理图,O为杠杆支点,油量表是由量程为0~0.6A 的电流表改装而 成的,R0阻值为10Ω,电源电压为3V,Rx是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器.当 Rx的滑片处于最上端时,电路中的电流是 A,此时油量表示数为0;当油面上升时,电路中的电阻将 ,电流将 .(以 上两空均填“增大”或“减小”),R0的作用是 .
变式.如图所示,AB间的弹簧中间有可收缩的导线将滑动变阻器接入电路,R1为定值电阻.当闭合开关S,A板上受到的压力F增大时 .
(1)电流表示数将 ,电压表示数将 (选填“减少”“增大”或“不变”) .
(2)此装置可做为压力计使用 ,为使压力增大时 ,压力计的示数随指针向右摆动而增大 ,应把 (填 “电流表”或“ 电压表”)改装为压力计 .
例题2.如图所示是某火灾报警装置的部分电路,其中R1是半导体热敏电阻(传感器),它的电阻R1随温度t变化的关系如图乙所示,R2为定值电阻。闭合开关后,当传感器(R1)所在处出现火情温度升高时,电流表的示数I和电压表的示数U的变化情况为 ( )
A.I 变大,U 变大 B.I变小 ,U 变小
C.I 变小,U 变大 D.I变大 ,U 变小
变式1.易优君在医院看到一种输液报警器 ,当馆内药液流完时 ,电铃发声,报警器内部有一可变电阻 ,当输液 管内有液体时,电阻大,无液体时,电阻小,电路图如图乙所示,则当闭合开关报警器工作时,下列分析正确的是( )
A.输完药液时,电流表示数变小 B.输完药液时,电压表示数变小
C.输完药液时,电铃响的原因是其两端电压变大,电铃正常工作
D.未输完药液时,电铃不响是因为没有电流通过
变式2.光敏电阻的阻值随光照射的强弱而改变。“光强”表示光的强弱程度的物理量,照射光越强,光强越大,光强符号用E表示,国际单位为坎德拉(cd)。实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图2所示,根据图象解答下列问题:
(1)光敏电阻的阻值随光强的增大而 。
(2)将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、开关和电源连接成图所示电路。闭合开关 ,逐渐增大光敏电阻的光照强度 ,那么 。(填正确答案的序号)
①电流表读数增大 ,光敏电阻电压也增大 ②电流表读数增大 ,但光敏电阻电压减小
③电流表读数减小 ,但光敏电阻电压增大 ④电流表读数减小 ,光敏电阻电压也减小
(3)在图1电路中,电源电压为6V,当光照强度为4.5cd时,电流表的读数为0.5A.试求:定值电阻R0的阻值。
类型5:欧姆定律经典计算题专练
例题1.在如图所示的电路中 ,电源电压恒为8V ,滑动变阻器R2上标有“20Ω,2A”字样,闭合开关S后,电流表的示数为0.2A ,电压表的示数为2V.求:(1)R2连入电路的阻值;(2)电阻R1的阻值;(3)当滑片P移动至最左端时,电路中的电流。
例题2.如图1所示 ,已知定值电阻 R1的阻值为30Ω,闭合开关时整个电路正常工作 ,两电流表的指针都在同一位置,示数如图2所示。(设电源电压保持不变),求:
(1) 电源电压U是多少?
(2)通过定值电阻R2的电流是多少?
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1或R2。
(4)此时替换后电流表示数减少了 0.3A,求未知电阻Rx的阻值。
变式 .如图所示的电路 ,电源电压为6V且保持不变,滑动变阻器R标有“50Ω2A”字样。
(1)将滑片P移到最右端,闭合S1,断开S2,求电流表的示数I1
(2)保持滑片P在最右端,闭合S1、S2,电流表示数I=5I1,求R2的阻值。
(3)将滑片P移至某一位置,闭合S1、S2,电流表示数为0.68A ,求此时滑动变阻器接入电路的阻值。
欧姆定律及应用【区分篇】
1.“全民拒酒驾 ,安全你我他” ,东莞市公安局在宣传交通规则的同时,也加大了对酒驾的查处,如图甲是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R2为定值电阻,电源电压为9V且保持不变 ,当酒精气体的浓度为0时 ,电压表的示数为3V,下列说法正确的是( )
①气敏电阻的阻值随酒精气体的浓度增大而减小
②此时电路中的电流是0.1A
③R1的阻值是20Ω
④某驾驶员对着测试仪吹气 ,若电压表示数达到4.5V ,此时酒精气体的浓度为0.2mg/m3
A .只有②③正确 B .只有②④正确
C .只有①②④正确 D .只有③④正确
2 .某工厂需要生产一批规格为“2.5V 0.3A” 的小灯泡 ,生产了一段时间后 ,质检员对已生产的灯泡进行抽样检测 ,测得的数据如下表所示:
U/V
2
2.5
3
I/A
0.34
0.4
0.44
(1)根据表中数据可判断该小灯泡是 (选填:“合格”或“不合格”) 的 ,理由是 。
(2)生产这种小灯泡的钨丝的粗细是一定的,则这只小灯泡内钨丝的长度 (选填:“大于”或“小于”) 合格小灯泡内钨丝的长度 ,用这只小灯泡做实验时容易出现的问题是 。
3 .阅读短文 ,完成填空。
酒精浓度检测仪
交警用呼气式酒精测试仪对驾驶员进行现场检测。酒精浓度检测仪中装有酒精气体传感器, 这 种传感器是 一种气敏电阻, 它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小, 从而引起电路中电流和电压的变化。如图,是酒精浓度检测仪及其原理图。则
(1) 当气体的酒精浓度增大时,气敏电阻 ,电路中电流 ,电压表 。(填“变大”、“变小”或“不变”)
(2)此酒精浓度检测仪通过 表(填“ 电流”或“ 电压”)显示酒精浓度高低。测试时,若仪表的示数变大,说明驾驶员吹出的气体酒精浓度 。此电路不足是 ,电池长久使用导致电压降低时会被误认为是驾驶员吹出气体的酒精浓度 。(后两空填“不变”、“升高”或“降低”)
4.如图甲所示为一个超声波加湿器,如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω,电流表的量程为0~200mA,电压表的量程为0~9V.湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。则在电路安全工作的前提下,请计算出:
(1)当电流表的示数为 200mA时,求R接入电路中的阻值
(2)R接入电路中的阻值为70Ω时,求电压表示数
(3)当电压表示数为6V时,求通过R0的电流
(4)装置能监测湿度RH的最大值是?
欧姆定律及应用【区分篇】
【滑动变阻器规格选取】例题1.学易优实验小组为了“探究电流与电阻的关系”,设计了如图甲所示的实验电路.在 实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为 3V 的电源 ,电流表、电压表各一只,一个开关 ,阻值分别为 10Ω、20Ω、 25Ω的定值电阻各一个 ,滑动变阻器和导线若干 .
(1)易优君连接好电路后,闭合开关,移动滑片时 ,电压表的示数增大,电流表的示数减小,可能出现的错误是: ;
(2)学易姐连接好电路,通电时发现电流表有示数但很小,移动滑动变阻器滑片不能改变电流和电压,则原因是: .
(3)为了能用所选的三只定值电阻完成实验 ,易优君所选滑动变阻器的最大阻值应不小于 Ω .
例题2.学易姐用如图甲所示的电路图,研究通过导体的电流与导体电阻的关系,电源电压恒为6V.改变电阻R阻值,调节滑动变阻器滑片,保持R两端电压不变,记下相应的4次实验的电流和电阻值,描绘在乙图中.
(1)实验过程中,移动变阻器滑片时,眼睛应注视 (选填序号);
A.变阻器滑片 B.电压表示数 C.电流表示数
(2)在丙图中 ,用笔线代替导线 ,将电压表正确连入电路;
(3)实验中,他所选择的变阻器是 (选填序号);
A.10Ω 0.5A B .20Ω 1A C .50Ω 2A
(4)乙图中阴影部分面积表示的科学量是 ;
变式1.现有下列器材:蓄电池(6V),电流表(0~0.6A ,0~3A)、电压表(0~3V,0~15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线,要利用这些器材探究“电压不变时,电流与电阻的关系”:
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路(导线不允许交叉) .
(2)正确连接电路后闭合开关,发现电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片 P,电压表示数始终接近电源电压.造 成这一现象的原因可能是 .
(3)排除故障后进行实验.实验中多次换用不同阻值的定值电阻,并调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,读出对应于不同阻值的电流表示数,并记于表格中。实验中,易优君将10Ω的电阻换为5Ω的电阻,闭合开关后,应将滑片向 (填“左”或“右”)移动 ,使电压表示数为 V 时,读出电流表的示数 .
次数
1
2
3
4
5
6
电阻 R/Ω
30
25
20
15
10
5
电流 I/A
0.1
0.12
0.15
0.2
0.3
0.6
(4)为完成整个实验 ,应该选取哪种规格的滑动变阻器
A.50Ω 1.0A B.50Ω 0.5A C.20Ω 1.0A D.20Ω 0.5A
变式2.探究电流与电阻关系的电路图如图甲所示,可共使用的实验器材有:电源(电压恒定为4.5V)、电流表、电压表,开关各一个,滑动变阻器(10Ω 2A,20Ω 1A)两个,定值电阻三个(5Ω、10Ω、15Ω)、导线若干。
(1)小明实验所选用的滑动变阻器应该是 。如果小明没有正确选用滑动变阻器,在实验中就会出现这样的情况,当把 Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样移动变阻器的滑片,都无法使电压表的示数达到实验要求的数值。
特殊方法测电阻【挑战篇】
题型一
单一表+定值电阻组合或单一表+电阻箱组合
技巧
求RX的阻值,须明确RX接入电路对应状态下的电压和电流,若其中一个未知,则需要根据串并联电压电流的规律,从已知电阻R0处求出。
序号
电阻R0已知
请写出简要的操作步骤和表达式
1
2
3
4
5
6
7
题型二
已知滑动变阻器最大阻值
未知电
源电压
例题.学易优实验小组在测量未知电阻RX阻值的实验中。若实验中电压表损坏,利用其他的原有器材也能测出未知电阻RX的阻值。设计实验电路图如图丙所示(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 ;
③写出待测电阻RX的表达式:RX= 。(用已知量和测量量的符号表示)
变式.学易优小组设计了下图所示的电路来测量电源电压U和待测电阻RX的值,已知滑动变阻器的最大阻值为20Ω, 其实验步骤如下:将滑动变阻器的滑片P滑到最右端B点,闭合开关S1 和S2,电压表的示数为3V;再断开开关S2,此时电压表的示数为2.4V,则电源电压U= V,待测电阻RX= Ω .
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