摘要:
该初中物理课件聚焦《欧姆定律》计算专项,系统覆盖欧姆定律的同体性与同时性、串联分压并联分流规律及变化电路复杂问题,通过“基础概念(同体性、同时性)—规律应用(串并联电路规律)—动态问题(滑动变阻器、开关切换)”的阶梯式脉络,构建从理解到应用的学习支架,帮助学生逐步掌握欧姆定律计算要点。
其亮点在于紧扣物理观念与科学思维培养,通过典型例题(如并联分流求电阻、开关控制电路状态联立方程求解、滑动变阻器取值范围分析)深化对欧姆定律及串并联电路规律的理解,例题解析中体现电路模型建构、分步推理及多情况论证,助力学生形成严谨的科学推理能力。资料结构清晰、解析详尽,能有效提升学生解题逻辑与物理观念应用能力,同时为教师提供系统教学资源,便于高效开展专项复习。
内容正文:
一、欧姆定律使用中的同体性和同时性
二、串联分压,并联分流问题
三、变化电路的复杂问题
2025-2026年人教版初中物理新教材
第十七章《欧姆定律》计算专项复习(全国)
欧姆定律使用中的同体性即同一性
例题:阻值为10Ω的用电器,正常工作时的电流为0.3A,现要把它接入到电流为0.8A的电路中,应怎样连接一个多大的电阻?
分析:由题意可知,电路中的电流大于用电器工作的电流,则需要并联一个电阻分流,根据并联电路的电流特点求出电阻分得的电流,根据欧姆定律分别表示出两支路两端的电压,根据并联电路的电压特点得出等式求出电阻的阻值.
解答:解:电路中的电流I=0.8A大于用电器正常工作时的电流I用=0.3A,则需要并联一个电阻进行分流,
∵并联电路中干路电流等于各支路电流之和,
∴通过电阻的电流:
IR=I-I用=0.8A-0.3A=0.5A,
∵并联电路中各支路两端的电压相等,
∴根据欧姆定律可得:
U=I用R用=IRR,即0.3A×10Ω=0.5A×R,
解得:R=6Ω.
答:应并联一个6Ω的电阻.
欧姆定律使用中的同时性
例题:如图所示的电路,R=4Ω,另一个电阻Rx和电源电压U未知,当闭合开关S2,而S1、S3断开时,电流表的示数为0.5A;如果断开S2,闭合开关S1、S3时,电流示数为2.25A。
求:电阻Rx的阻值。
例题解析
闭合s2时,两个电阻串联:
I=U/(R+Rx),即:0.5=U/(4+Rx)
只断开s2时,两个电阻并联:
I=U/R+U/Rx,即:2.25=U/4+U/Rx
两个式子联立成方程组:
0.5=U/(4+Rx)
2.25=U/4+U/Rx
解得:Rx=2欧 或 Rx=8欧
知识拓展
如图示电源电压为9V,R1=3Ω,滑动变阻器R2的变化范围为0~20Ω,如果电流表采用0~0.6A量程,电压表采用0~3V量程,为了不使电流表、电压表损坏,求滑动变阻器R2的取值范围。
答:滑动变阻器R2的取值范围为12Ω~20Ω。
[解析]由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
按要求:I≤0.6A,
当I=0.6A,
U1=IR1=0.6A×3Ω=1.8V,电压表不会超出量程,
∵串联电路中总电压等于各分电压之和,
∴U2=U﹣U1=9V﹣1.8V=7.2V,
根据欧姆定律可得,滑动变阻器接入电路的最小值:
R2min= = =12Ω,
∴滑动变阻器连入电阻范围:12Ω~20Ω。
串联分压,并联分流问题
串联电路中,各电阻上的电流相等,各电阻两端的电压之和等于电路总电压。可知每个电阻上的电压小于电路总电压,故串联电阻分压。
例题:如图所示,电源电压为6V。闭合开关S,电压表V1示数为4V,电流表A的示数为0..4A.求:
(1)电压表V2的示数;
(2)R1、R2的阻值。
例题解析
【答案】
(1)2V(2)R1=10Ω、R2=5Ω
【解析】
试题分析:由图可知:电源电压为6V.R1、R2串联,电压表V1测量的是电阻R1两端的电压为4V;电压表V2测量的是电阻R2两端的电压,电流表A测量总电流.
(1)由串联电路的电压规律可知:U2= U-U1=6V-4V=2V,即电压表V2的示数为2V.
(2)由 得电阻R1的阻值 ,R2的阻值 .
考点:串联电路的电压规律;欧姆定律的应用
串联分压,并联分流问题
在并联电路中,各电阻两端的电压相等,各电阻上的电流之和等于总电流(干路电流)。可知每个电阻上的电流小于总电流(干路电流),故并联电阻分流。
例题解析
例题:在图所示的电路中,电阻R1的阻值是5Ω,干路中的电流I是0.5A,电阻R2两端的电压是2V.求:
(1)通过R1的电流;
(2)通过R2的电流;
(3)R2的阻值.
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答案:(1)0.4A (2)0.1A (3)20Ω
解析:(1)由图可知,两电阻并联,则由并联电路的电压规律可知R1两端的电压,则由欧姆定律可求得通过R1的电流;
(2)由并联电路的电流规律可求得通过R2的电流;
(3)已知R2两端的电压及通过R2的电流,则由欧姆定律可求得R2的阻值.
考点点评:本题考查并联电路的电流规律及欧姆定律的应用,题目较为简单,为公式的直接应用.
变化电路的复杂问题
由于滑动变阻器滑片的移动引起的电路变化问题(取值)
由于开关闭合或断开引起的电路变化问题
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1.如图所示,电源电压保持不变,电流表使用0~0.6 A的量程,电压表使用0~3 V的量程,定值电阻R1=5 Ω,灯泡电阻R2=8 Ω,滑动变阻器的最大值R3=20 Ω。
(1)开关S1断开,S2闭合,电流表示数为0.25 A,电压表示数为2.5 V,求电源的电压和滑动变阻器接入电路的电阻值。
(2)将开关S1闭合,S2断开,移动滑动变阻器的滑片,为了保证电流表和电压表不超过其量程,滑动变阻器接入电路的电阻值只能在什么范围内变化?
(1)开关S1断开,S2闭合时,R2与R3串联,电压表测R3两端的电压,电流表测电路中的电流,
由I= UR 可得,滑动变阻器连入电路的电阻:
R3= U3I = 2.5V0.25A =10Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电源的电压:
U=I(R2+R3)=0.25A×(8Ω+10Ω)=4.5V;
(2)将开关S1闭合,S2断开,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测串联电路中的电流。
当电路中的电流为0.6A时,定值电阻两端的电压U1=IR1=0.6A×5Ω=3V,
滑动变阻器两端的电压UP=U-U1=4.5V-3V=1.5V,它接入电路的阻值RP= UPI = 1.5V0.6A =2.5Ω。
当电压表的示数为3V时,定值电阻两端的电压U1′=U-UP′=4.5V-3V=1.5V,
电路中的电流I′= U1'R1 = 1.5V5Ω =0.3A,滑动变阻器接入电路的阻值RP′= UP'I' = 3V0.3A =10Ω。
滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2.5Ω~10Ω。
答:(1)电源电压是4.5V,滑动变阻器接入电路中的电阻值是10Ω;
(2)滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2.5Ω~10Ω。
2.在图所示的电路中,电阻R1=4Ω,R2=1Ω,R3为滑动变阻器,电源电压为12V(电源电压保持不变)。所用的安培表量程是0~3A,伏特表的量程为0~6V,在实验过程中,为了使电流表、电压表都不会损坏,那么滑动变阻器接入电路中的电阻至少多大?
解得:R小=3Ω
3.实际测量中所使用的电流表是由小量程 电流表改装而成的.图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3 mA的电流表,其电阻Rg=10 Ω,要把它改装为一个量程为3 A的电流表(如图b),问:
(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少;
(2)需要给它并联一个多大的电阻R0;(计算结果小数点后保留两位数字)
(3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由.
(1)0.03 V(2)0.01 Ω(3)R<R0,因为并联电路总电阻小于任一支路电阻,且R0远小于Rg,总电阻RR接近R0但略小。
4.如图甲是利用压敏电阻的特性来测算压力大小的电路装置,其构造有托盘、压力传感器R,电流计G(量程600mA),托盘质量忽略不计。
⑴该压敏电阻随压力的变化关系式为:R=100-20F(F和R的单位分别是N和Ω),当不称重时,电路的电阻是多大?此时电流计示数是60mA,则电源电压为多大?
(2)某次测量一物体,电流计示数为500mA,可知该物体对托盘的压力为多大?
(1)不称重时电路电阻为100Ω,电源电压为6V;
(2)物体对托盘的压力为4.4N。
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5.亮亮设计了一个用电压表示数变化反映环境温度变化的电路,其电路原理图如图(a)所示,其中,电源两端电压U=4V(恒定不变).电压表量程为0~3V,R0是定值电阻,R0=300Ω,R1是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如图(b)所示.闭合开关S后.求:
①当环境温度为40℃时,热敏电阻R1的阻值是多少?
②当环境温度为40℃时,电压表的示数是多少?
③电压表两端电压不能超过其最大测量值,则此电路所允许的最高环境温度是多少?
① 当环境温度为 40℃时,热敏电阻 R₁的阻值是200Ω;
② 当环境温度为 40℃时,电压表的示数是2.4V;
③ 此电路所允许的最高环境温度是60℃。
同学们再见
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