资源描述
欧姆定律及其应用
一. 教学内容:
欧姆定律及其应用
教学目标:
1. 进一步明确控制变量法在研究电流和电压、电阻关系中的应用。
2. 深化对欧姆定律的理解。
3. 理解伏安法测电阻的方法。
4. 了解其它测电阻的方法。
5. 进一步理解串联分压规律和并联分流规律。
6. 能运用欧姆定律解决有关电学问题。
二. 重点、难点:
教学重点:
1. 伏安法测电阻
2. 欧姆定律应用
教学难点:
1. 测电阻的其它方法
2. 欧姆定律应用
三. 重点内容:
1. 控制变量法
了控制变量法。
2. 欧姆定律
通过某段电路的电流,跟这段电路两端的电压成正比,跟这段电路的电阻成反比。
应用欧姆定律一定要注意对应性和同时性。(说明)
如图1所示,S1闭合,S2闭合时,伏特表示数为6V,安培表示数为0.3A,S1闭合,S2断开时,伏特表示数为2V,求R1阻值和S1闭合S2断开时安培表示数。
根据同时性,电路可分二个阶段:
第一阶段为图2
第二阶段为图3
伏特表在二个阶段示数不同,安培表在二个阶段示数也不同
根据对应性,图2中
图3中
3. 伏安法测电阻
②电路图,如图4
③连线时注意点:开关在断开位置,滑片在阻值最大处
④变阻器作用:改变Rx两端电压,多次测量取平均值,减少误差
数据记录表:
4. 其它测电阻方法
①只用一个电压表和定值电阻
a. 电路图如图5
b. 步骤:
闭合S1、S2测出伏特表示数为U1
闭合S1、断开S2,测出伏特表示数为U2
②只用一个电流表和定值电阻
a. 电路图如图6
b. 步骤:
闭合S1、S2测出安培表示数为I1
闭合S1,断开S2,测出安培表示数为I2
5. ①串联分压特点
如图7所示:
串联电路某部分电压与该部分电阻成正比
如:有一电铃,工作电压为10V,工作电流为0.5A,要使它接在12V电源也能正常工作,应该怎么办?
如图8所示
②并联电路分流特点
如图9所示
并联电路中各支路的电流与该支路的电阻成反比
如:有一电流表,量程为0-0.6A,电阻为0.02Ω,请把它改装成量程为0-3A电流表。
如图10所示,根据并联分流的特点
【典型例题】
例1. 如图11所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器的滑片P从中点滑到b端时,电压表示数之比是1.6:1。求:(1)滑片P在中点和b端时,电流表示数的比。(2)如果滑动变阻器的最大阻值为60Ω,求灯L的阻值。
分析:(1)根据串联电路的特点,流过变阻器的电流与流过灯L的电流相等,根据欧姆定律的变形式,灯L的电阻保持不变,依据电压之比就可以求出流过灯L的电流之比。
(2)当滑片在中点和b点时,变阻器的阻值增大了一倍,根据电源电压不变,我们可以列出滑片在中点和b点时的二个方程,然后根据方程解得灯L的阻值。
解:(1)滑片在中点和b点时,灯L电阻不变
(2)滑片在中点时有
滑片在b点时有
例2. 如图12,电源电压为12V,R2的阻值变化范围为0-20Ω。
(1)若电压表示数为2V,电流表示数为1A,此时变阻器的阻值为多少?
(2)若电压表量程为0-3V,电流表量程为0-3A,为保证电表安全,滑动变阻器连入电路的阻值范围是多少?
分析:(1)根据电压表和电流表示数求出R1阻值,根据电源电压和电流表示数算出总电阻,根据串联电路的电阻特点就可求出R2的阻值。
(2)变阻器阻值减少时,电流增大,R1两端电压也增大,所以变阻器的阻值范围不能少于某一个值,这个阻值范围既要保证电流表不超量程,也要保证电压表不超量程。
解:
(2)当电压表示数为3V时
所以要使电压表不超量程,R2要≥6Ω
当电流表示数为3A时
所以要使电流表不超量程,R2要≥2Ω
因此,要使二电表能正常使用,变阻器R2的阻值变化范围为6Ω-20Ω
【模拟试题】(答题时间:30分钟)
1. 如图所示,若电源电压是6伏特,伏特表的示数是2伏特,则两端的电压是( )
A. 2伏特 B. 6伏特
C. 4伏特 D. 8伏特
2. 有甲、乙、丙、丁四根导线,其中甲、乙、丙三根是铜导线,丁是锰铜导线,甲、乙两导线粗细相同,甲比乙短;乙、丙两导线长短一样,乙比丙粗;丁与丙长短、粗细都一样,则四根导线按其电阻大小排列应是( )
A. B.
C. D.
3. 题图为一个完整的电路,闭合开关,将滑片向左移动时,电流表的读数将( )
A. 增大 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定
4. 某电阻接在220V电源上,电流为2A,若要使通过电阻的电流为0.4A,则电阻两端所加电压为( )
A. 440伏 B. 220伏 C. 110伏 D. 44伏
5. 下列说法中错误的是( )
A. 相同的电压,加在不同导体的两端,其电流一般来说是不同的
B. 同一导体两端电压越大,其电阻也越大
C. 加在导体两端的电压改变时,通过导体的电流会发生改变
D. 用不同定值电阻研究电流与电压的关系,得到的结论都一样
6. 将一段导线对折后接入电路中,对折后导线的电阻与原导线的电阻相比( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
7. 如图所示的电路,K闭合后,发现灯不亮,伏特表示数为零,判断正确的是( )
A. 灯L1短路 B. 灯丝L2断了
C. 灯丝L1断了 D. 上述情况都不成立
8. 如图所示,当开关K1闭合、K2断开时,电压表读数为3.0伏特;当开关K1断开、K2闭合时,电压表读数为4.5伏,则此时R1、R2两端的电压分别是( )
A. 3.0伏,4.5伏 B. 1.5伏,4.5伏
C. 3.0伏,1.5伏 D. 1.5伏,3.0伏
9. 如图所示,电路电压U保持不变,开关S断开和闭合时,电流表两次读数之比是1:4,则电阻之比R1:R2是( )
A. 1:3 B. 3:1 C. 1:4 D. 4:1
10. 有0~0.6A和0~3A两个量程的电流表,实验中需用0~0.6A这一量程,但是该量程的刻度值不够清楚,某一次测量中,从0~3A量程的刻度盘上发现指针正好指在2.3A的刻度上,则测得实际电流大小为( )
A. 0.43A B. 0.46A C. 0.7A D. 2.3A
11. 如图所示,当S闭合时,电压表V1的示数为3伏,电压表V2的示数为4伏,电流表A的示数为1A,现将对调位置,则下列说法中不正确的是( )
A. 电流表A的示数仍为1安
B. 电压表V1的示数可能变,V2的示数一定不变
C. 通过三电阻的电流之和仍是1安
D. 若R2=R3,则电源电压为5伏
12. 图中①②③不是电压表就是电流表,当S闭合时,三个电表都有正常的示数,那么( )
A. 若①是电压表,则③是电压表,②是电流表
B. 若①是电流表,则③是电压表,②是电压表
C. ①、②、③均是电压表
D. ①、②、③均是电流表
13. 一盏电灯的电阻是10欧,正常发光时它两端的电压是6V,现要把它接到电压是9伏的电源上正常使用,应串联一个多大的电阻?
14. 如下图所示,电源电压保持不变,。当开关S1、S2都闭合时,电流表 和 的示数分别为1.35A和1.8A。求:
(1)只闭合S1时,电流表A1的示数多大?
(2)只闭合S2时,电流表A2的示数多大?
15. 如下图所示,R3为滑动变阻器,阻值的变化范围为0~20欧。(1)若电压表的读数为2伏,电流表的读数为1安,R2=2欧,总电压U=12伏。求R1的阻值是多少?联入电路的变阻器阻值是多少?电路的总电阻是多少?(2)若电压表量程选用“0~3”伏特档,电流表的量程选用“0~3”安培档,为了电流表和电压表能安全使用,问滑动变阻器联入电路的电阻值至少要多大?
【试题答案】
1. A 2. B 3. A 4. D 5. B
6. B 7. C 8. C 9. A 10. B
11. C 12. A
13.
14. (1)0.75A (2)1.2A
15. (1)
(2)
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