内容正文:
第三节 欧姆定律的应用1
第十四章 欧姆定律
伏安法测电阻
通过实验,学会用伏安法测量电阻的阻值。
01
了解串联电路的电阻特点和分压特点。
02
学习目标
了解并联电路的电阻特点和分压特点。
03
TzT
提问:如果给你一个未知电阻,怎样知道它的阻值?
伏安法测电阻
Rx
V
A
Rx
S
R0
V
A
设计实验
Rx
S
V
A
原理
滑动变阻器的作用:
改变导体两端的电压和通过导体的电流,便于多次测量
TZT
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
一、伏安法测电阻
RX
Rx
S
R0
V
A
TZT
(1)你测出电阻的阻值差别大吗?
在本次实验中,电阻的阻值变化不大,可以视为定值电阻。
(2)测量定值电阻时,为什么要测量3次?
目的:多次测量求平均值可减小误差
实验次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω
1
2
3
Rx
S
V
A
TZT
思考:给你一个小灯泡,你如何测出它的电阻?
S
V
A
Rx
L
伏安法测电阻
原理
小灯泡的规格有“2.5V 0.3A”
灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的电压值
TZT
实验次数 灯泡两端电压U/V 通过灯泡的电流I/A 灯泡的电阻R/Ω
1
2
3
讨论与交流
2.实验中,电流随着电压的变化而变化,而定值电阻RX的阻值却几乎不变,这说明其电阻与其两端的电压和通过它的电流大小 关。
无
变化了;
小灯泡两端所加电压越高,小灯泡越亮,灯丝电阻越大;
说明灯丝电阻随温度的升高而变大。
1.小灯泡L的三次测量的阻值是否变化?有什么规律?结合表格看看说明了什么?
3、定值电阻RX的三次测量结果能否取平均值?
小灯泡L的三次测量结果能否取平均值呢?说明原因。
能
RL不能取平均值,因为灯丝电阻随温度的升高而变大,所以没必要取平均值。
TZT
刚接通时,灯丝温度较低,电阻较小,那么通过灯丝的电流较大,所以容易烧断,因而“闪”坏
思考:家用白炽灯往往在刚接通电路的瞬间被“闪”坏,你能说明原因吗?
TZT
第三节 欧姆定律的应用2
第十四章 欧姆定律
串联电路电阻和分压特点
一、串联电路的总电阻
串联电路电流的特点:
电压的特点:
I
R2
U
A
U2
U1
R1
由欧姆定律可知:
U=U1+U2
I=I1=I2
等效
R总
I
U
TZT
推论3:
+
=
串联相当于增加了导体的 ,串联电路的总电阻比任何一个分电阻都 。
推论1:若有n 个阻值不同的电阻串联,则它们的总电阻
R总=R1+R2+···+Rn
推论2:若n个阻值都为R0的电阻串联,则总电阻
R总=nR0
长度
大
TZT
例:如图所示的电路中,电源电压为6V,R1的阻值为10Ω,闭合开关,电压表的示数为4V,求R2的阻值和总电阻。
画出电路图,标出已知量和所求量
分析电路状态
TZT
R1
R2
I
U1
U2
U
总结:串联电路中,电阻越大,分得的电压就越____,且各电阻分担的电压与其电阻大小成______
大
正比
二、串联电路电压的分配和电阻的关系
TZT
【例题】已知电源电压为6V,灯泡上标有“4.8V 0.3A”字样。为了使灯泡正常发光,需要在电路中串联多大的保护电阻?
L
R
S
反思 可以用其他方法来求解吗?如果用一个滑动变阻器来控制电路中的电流,以调节灯泡的亮度,还需要保护电阻吗?如果需要,保护电阻的阻值应当如何确定?
需要,因为当滑动变阻器接入电路中的电阻过小甚至为0时,它是起不到保护作用的。
TZT
1.如图,电源电压不变,闭合开关,滑动变阻器的滑片P自A端向B端滑动。试问:
(1)电流表示数如何变化?
(2)电压表示数如何变化?
实践与练习
变小
变小
A
B
TZT
三、串联电路动态分析与计算
例:
若滑片P向左移动: 若滑片P向左移动: 若滑片P向左移动:
电流表示数 ; 电流表示数 ; 电流表示数 ;
电压表示数 ; 电压表示数 ; 电压表示数 ;
变大
变大
变大
变小
不变
变大
TZT
例:如图所示电路,定值电阻R1=10Ω,R2最大电阻值为50Ω,电源电压为U=9V。则在移动滑动变阻器的滑片P时,电压表和电流表的示数变化范围是多少?
R1
A
V
•
•
R2
注意:
公式中的U,I,R还必须是同一时刻的导体的电压,电流,电阻值。我们把这一点称之为“同时性”
TZT
解:当P在最左端时,R1接在电路中
V
R1
A
•
•
V
R1
A
•
•
R2
当P在最右端时,R1和R2串联
答:电流表示数变化范围为0.15A~0.9A,电压表示数变化范围为1.5V~9V
TZT
第三节 欧姆定律的应用3
第十四章 欧姆定律
并联电路电阻和分流特点
一、并联电路的总电阻
TZT
结论:
并联电路的总电阻的倒数等于各支路中电阻的倒数之和。
(2)n个相同阻值电阻R并联:
(1)n个电阻并联:
推论
→
归纳:导体串联后相当于增加了导体的 ,因此导体串联后总电阻 ;导体并联后相当于增加导体的 ,所以导体并联后总电阻 。
长度
变大
横截面积
变小
等效电阻
TZT
例:将一个1000Ω与一个1Ω的电阻并联起来后总电阻是( )
A.小于1000Ω,但大于1Ω
B.大于1000Ω
C.小于1Ω
D.无法判断
C
TZT
二、并联电路电流的分配与电阻的关系
U1= U2
总结:并联电路中,电阻越大,流过的电流就越_____。并联电路中各支路的电流与其电阻成________
小
反比
TZT
对比总结
串联电路 并联电路
电路图
电流特点
电压特点
电阻特点
分压与分流
R2
R1
R2
R1
I = I1 =I2
I =I1+I2
U =U1+U2
U =U1=U2
R串 =R1+R2
TZT
三、开关通断引起的动态电路的计算
例:如图所示,R1=20Ω,R2=10Ω,电源电压保持不变。
(1)当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为0.2A,求电源电压;
(2)当S2断开,S1、S3闭合时,求电流表的示数。
解:(1)当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联
(2)当S2断开,S1、S3闭合时,R1与R2并联
TZT
第三节 欧姆定律的应用4
第十四章 欧姆定律
”非常规“测电阻
回顾:伏安法测电阻
实验原理:
Rx
S
R0
V
A
A
V
Rx
Ix
Ux
(1)测出通过Rx的电流为Ix;
实验步骤:
(2)测出Rx两端的电压为Ux;
(3)则Rx=______。
讨论:滑动变阻器在实验中的作用
改变待测电阻两端电压,多次测量取平均值从而减小实验误差
TZT
我们学了用伏安法测电
阻,可是实际过程中有时
只有电流表或电压表,又该
如何测出待测电阻Rx呢?
一、只有电流表(无电压表)如何测电阻
1.电路设计
2.实验步骤:
(a)S闭合,测出R0的电流为I0;
(b)再测出Rx的电流为Ix ;
(c)Rx=_________。
U=I0R0
U=IXRX
I0
IX
A
R0
RX
A
S
TZT
二、只有电压表(无电流表)如何测电阻
U0
Ux
R0
Rx
V
V
S
1.电路设计
2.实验步骤:
(a)S闭合测出R0的电压为U0;
(b)再测出Rx的电压为Ux ;
(c)Rx=_________。
I = U0 /R0
I=Ux/Rx
TZT
三、等效替代法测电阻
A
I
A
I
Rx
R’
(1)用电流表测出通过Rx的电流为I;
U
U
实验步骤:
(2)接上电阻箱R’调节阻值使电流表的示数为I;
(3)则Rx=R’
TZT
四、只有一个滑动变阻器和电表
Rx
R0
S
a
b
(1)P到a时电压表的示数为U1;
(2)P到b时电压表的示数为U2;
(3)则Rx=_____________.
P
V
Rx
S
V
Rx
R0
S
a
b
P
V
U1
U2
U1
TZT
$