第十六讲 第3课时 欧姆定律的综合计算（课件PPT）-【解密中考】2024年中考物理讲义（湖北专用）

第3课时　欧姆定律的综合计算 2024湖北《解密中考》 ——物理 目 录 1 对照课标 突破核心考点 2 课堂反馈 落实学业要求 1 对照课标 突破核心考点 (2023·苏州改编) 如图甲所示，R1阻值为20 Ω，图乙为小灯泡L的U －I图象。闭合开关S、S1，断开S2，电流表示数为0.4 A，再闭合开关S2，电流表示数变为0.6 A。求： 多开关动态电路及图象问题 核心考点 1 甲 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 (1)电源电压； 解：闭合开关S、S1，断开S2，灯泡被短路，只有R1接 入电路，电流表示数为0.4 A， 甲 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 (2)R2的阻值； 解：再闭合开关S2，R1与R2并联，根据并联互不影响可 知，通过R1的电流不变， 通过R2的电流：I2＝I－I1＝0.6 A－0.4 A＝0.2 A， 甲 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 (3)若只闭合S，则通过R1的电流和灯泡L两端的电压分别是多少？ 解：若只闭合S，灯泡L与R1串联， 在图乙中画出R1的图象，根据串联电流相等， 当通过R1的电流I′＝0.3 A时，R1两端的电压 U′1＝6 V，灯泡两端的电压UL＝2 V， 恰好满足电源电压：U＝U′1＋UL＝6 V＋2 V ＝8 V， 则通过R1的电流为0.3 A，灯泡L两端的电压为2 V。 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 图象类的计算题解题思路 若图象是曲线的，一般无法利用公式计算得出，可以在图象中补画出另一电阻的图象，再利用串联或并联电路的规律解题。 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻 R2的阻值为20 Ω，电流表A1和A2的量程均为0～0.6 A。 闭合开关S，当滑动变阻器R1的滑片从最左端向右移 动的过程中，两只电流表的示数之差始终为0.2 A。 则电压表的示数为__________V，滑动变阻器R1允许接入电路的最小阻 值为__________Ω。 滑动变阻器动态电路及取阻范围问题 核心考点 2 4 10 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 1．标有“2 V　0.5 A”字样的小灯泡和标有“20 Ω　1 A”字样的滑动变阻 器，连接在如图所示的电路中。已知电源电压恒为6 V，电流表的量程 为0～0.6 A，电压表的量程为0～3 V。闭合开关，假设小灯泡电阻保持 不变，移动滑动变阻器滑片，电流表、电压表示数的变化范围是(　　) A．0.25～0.5 A　1～2 V B．0.25～0.6 A　1～2 V C．0.3～0.5 A　1～1.5 V D．0.25～0.5 A　1.5～2 V A 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 滑动变阻器的取值范围是多少？ 补充设问 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 (2023·眉山) 如图所示电路中，电源电压保持不变，已知 R1∶R2＝2∶3。当开关S闭合时，R1、R2两端的电压之比为_________， 电流表A1和A2的示数之比为__________。 比值问题 核心考点 3 1∶1 5∶2 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 2．如图所示，电源电压保持不变，R1、R2为定值电 阻。若开关S1、S2闭合，甲、乙两表均为电压表， 示数之比为5∶2，则R1、R2的电阻之比为_________； 若开关S1闭合、S2断开，两表均为电流表，甲、乙两 表的示数之比为__________。 3∶2 3∶5 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 如图甲所示电路，电源电压U保持不变，R1和R2为定值电阻，R3为滑动变阻器。 根据串、并联电路规律列方程组解决实际问题 核心考点 4 甲 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 开关S闭合、S1断开、S2置于a时，调节滑动变阻器，电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅰ所示；开关S和S1闭合、S2置于b时，调节滑动变阻器，电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示。 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 请画出该题的各个等效电路图。求： (1)电阻R1的阻值； 解：开关S闭合、S1断开、S2置于a时，等效电路如图1所示；开关S和S1闭合、S2置于b时，等效电路如图2所示： 图1 图2 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 由图1可知，开关S闭合、S1断开、S2置于a时，定值 电阻R1与变阻器R3串联，电压表V1测R1两端电压， 电流表测电路中的电流， 已知电压表V1的示数与电流表A的示数关系图线如图 乙的Ⅰ所示，电流与电压成正比，所以这是定值电阻 R1的电流与电压关系图象， 图1 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 (2)电源电压U和电阻R2的阻值。 解：在图线Ⅰ中，当电流为0.3 A时，对应的电压值：U′1＝I′1R1＝0.3 A ×10 Ω＝3 V； 由图2可知，开关S和S1闭合、S2置于b时，定值电 阻R2与变阻器R3串联，电压表V2测R3两端电压， 电流表测电路中的电流， 图2 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 已知电压表V2的示数与电流表A的示数关系图线如图乙的Ⅱ所示，这是变阻器R3的电流与电压关系图线， 由图线Ⅱ可知，当电路中的电流为0.1 A时，U3＝7 V， 电源电压：U＝U3＋U2＝7 V＋0.1 A×R2①， 图线Ⅰ与图线Ⅱ相交点电压和电流值相等，所以当电路中 电流为0.3 A时，U′3＝3 V， 同理可得，电源电压：U＝U′3＋U′2＝3 V＋0.3 A×R2②， 联立①②，解得：R2＝20 Ω，U＝9 V， 即电源电压U为9 V，电阻R2的阻值为20 Ω。 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 核心考点1 核心考点2 核心考点3 核心考点4 总目录 2 课堂反馈 落实学业要求 1．(2023·常德改编) 如图所示是两灯电流随电 压变化的图象，两灯额定电压均为6 V。若将两 灯并联后接入电路，则干路电流最大为_____A； 若将两灯串联后接入电路，在保证电路安全的 情况下，电源电压最大为__________V。若将两 灯串联接在电源电压为3 V的电路中，则两灯的阻值之比为________。 1.5 8 1∶2 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 2．在如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，R1＝ 12 Ω。电压表量程为0～15 V，电流表A量程为0～ 3 A、A1量程为0～0.6 A，闭合开关S，电压表的示 数为__________V。当滑动变阻器的滑片P向左移 动时，电流表A的示数__________(选填“变大”“变 小”或“不变”，下一空同)，电压表示数与电流表A1示数的比值_______。 为确保电表安全，R2连入电路的阻值最小为__________Ω。 6 变大 不变 2.4 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 3．如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻R0的阻值为8 Ω。将滑动变阻 器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的 关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为_________Ω，电源电 压为__________V。 甲　　 乙 8 12 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 4．(2023·广元) 如图所示是课外活动时，同学们设计的电子身高测量仪的电路简图，绝缘板A与滑动变阻器R2的滑片P固定在一起，且同步上下移动。已知电源电压恒为20 V，定值电阻R1＝30 Ω，滑动变阻器的规格为“100 Ω　1 A”，电压表的量程为0～15 V，电流表的量程为0～3 A。下表为R2接入电路的阻值与被测者身高的对应关系。 身高/cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 R2/Ω 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 某同学测得自己的身高为165 cm，测量时通过电流表的电流为_______A； 为保证电路安全工作，此测量仪测量的身高最多不能超过_________cm。 身高/cm 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 R2/Ω 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0.25 185 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 5．(2023·郴州) 如图所示，电源电压恒为3 V。闭合开关S，电压表的 示数为0.5 V，则灯泡L2两端的电压为__________V，灯泡L1与L2的电阻 之比为__________。 2.5 1∶5 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 6．(2023·天津) 如图所示的电路，电源电压为5 V， 四个定值电阻的阻值均为5 Ω。请完成下列任务： (1)画出开关均断开时的等效电路图(只画出电路中工 作电阻的连接方式)； 解：由图可知，开关均断开时，只有R1与R2串联接入 电路中，电流表测电路电流，所以此时等效电路图为： 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 (2)当开关均闭合时，求电流表的示数。 解：当开关均闭合时，R2与R4被短路了，R1与R3并联 接入电路中，电流表测干路电流， 则干路电流，即电流表的示数：I＝I1＋I3＝1 A＋1 A＝2 A。 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 7．(2023·雅安) 随着我国经济的发展，人民生活水平日益提高，我国出现了越来越多的潜水爱好者。为了保障安全，潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。 甲 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 图乙是某深度表的工作原理简化电路图，电源电压U＝6 V且恒定不变，定值电阻R0＝15 Ω，电压表量程为0～3 V，Rp是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图象如图丙所示，Rp允许通过的最大电流为0.24 A。求： 乙 丙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 (1)深度表在水面上时，电路中的电流(计算结果保留一位 小数)； 解：由图乙可知，该电路为R0和Rp的串联电路，电压表 测R0两端的电压， 深度表在海面上时，即h＝0 m时，由图丙可知，此时Rp＝40 Ω， 由串联电路的电阻特点和欧姆定律可得，电路中的电流： 乙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 (2)电压表示数为2 V时，潜水员下潜的深度； 由串联电路的电压特点可得，Rp两端的电压： Up＝U－U0＝6 V－2 V＝4 V， 由图丙可知，此时潜水员下潜的深度为10 m； 丙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 (3)在保证电路安全的情况下，该深度表能浸入水中的最大深度。 由电压表量程可知，R0两端的最大电压：U0大＝3 V， 丙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 为保护电路，电路中允许通过的最大电流为0.2 A， 压敏电阻Rp的阻值：Rp＝R总－R0＝30 Ω－15 Ω＝ 15 Ω， 由图丙可知，此时下潜的深度为40 m，即该深度表能测量的最大深度为40 m。 丙 返回首页 第3课时　欧姆定律的综合计算 首页 1 2 3 4 6 7 5 总目录 本讲内容结束 请完成《练测本》本讲内容 由I＝可得，电源电压：U＝U1＝I1R1＝0.4 A×20 Ω ＝8 V； 由I＝可得，R2的阻值：R2＝＝＝＝40 Ω； 解：当电路中电流最大时，滑动变阻器接入电路电阻 最小，Rmin＝＝＝8 Ω，滑动变阻器的 取值范围是8～20 Ω。 当通过它的电流为0.1 A时，电压为1.0 V，由I＝可 得，电阻R1的阻值：R1＝＝＝10 Ω； 所以，通过R1的电流：I1＝＝＝1 A， 通过R3的电流：I3＝＝＝1 A， I＝＝≈0.1 A； 解：通过R0的电流：I0＝＝＝ A， 即电路中的电流：I′＝I0＝ A， 则此时Rp的阻值：R′p＝＝＝30 Ω， 解：当电路中电流最大时，由I＝可知，R0两端的电压最大， 此时电路中电流最大，最大电流：I大＝＝ ＝0.2 A＜0.24 A， 此时电路总电阻：R总＝＝＝30 Ω， $$