第四节 欧姆定律的应用
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欧姆定律的应用-动态电路分析本文讲解由滑动变阻器阻值变化引起的动态电路分析:①电流表、电压表示数变化;②电压表和电流表比值的变化。
【知识点睛】(1)串联电路如图,将滑片向右滑动①电流表变化利用欧姆定律来判断。
首先判断滑动变阻器接入电路中阻值变大,则总电阻变大,由于总电压不变,根据U I R =总知电流表示数变小。
②电压表变化利用串联电路分压规律判断。
根据1122U R U R =,R 2阻值变大,所以分得的电压变大,即电压表V 2示数变大,电压表V 1示数变小。
③电压表和电流表比值的变化,根据欧姆定律,比值一定是电阻的阻值。
1212U U R R I I == , ,所以12U U I I不变变大 , ④电压表变化量和电流表变化量的比值变化情况(变化量问题)11U R I =△△(若电压表测量的是定值电阻,则U I △△等于该定值电阻的阻值) 12U U =△△21U R I =△△(若电压表测量的是变化的电阻,则U I △△等于除所测电阻之外的定值电阻的阻值之和) 据此判断当滑片向右移动时,12U U I I 和均不变。
△△△△。
(2)并联电路①电源电压U 恒定不变,则R 定所在之路的电流I 定恒定。
②由滑动变阻器的滑片P 的移动方向判断R 滑接入电路中阻值变化R 滑,得出所在支路电流I 滑的变化综合①②,判断干路电流I 总的变化【例题精讲】【题文】如图所示是王超设计的压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P 固定在一起,AB 间有可收缩的导线,R 1为定值电阻。
当闭合开关S ,压力F 增大时,电流表与电压表示数变化情况是( )A .电流表示数变大,电压表示数变小B .电流表示数变小,电压表示数变大C .电流表、电压表示数都变大D .电流表、电压表示数都变小【试题解析】本题主要考查串联电路中电表变化问题,可以根据分压原理和欧姆定律相结合进行题目分析。
电路分析如下:电源电压不变,滑动变阻器和定值电阻串联,电流表测电路中电流,电压表并联在滑动变阻器两端,测其两端电压。
第十四章 欧姆定律 第四节 欧姆定律的应用
一、随堂辅导: 1、学习目标
1. 通过实验操作使学生学会用伏安法测量电阻.
2. 使学生进一步正确掌握使用电流表和电压表的方法.
3. 学会用等效的思想,根据物理规律进行正确推导的思维方法. 2、轻松预习
1、由欧姆定律的变形公式R =
I
U 可知,要测出导体的电阻,只需要用 测
出导体两端的电压,用 测出通过导体的电流,代入公式就可以求出这个导体的电阻了。
这种测量电阻的方法叫伏安法测电阻。
2、伏安法测电阻的实验原理是 ,所需要的器材有 ,在右边的方框内画出实验电路图。
为了减小实验误差,应该 。
3、串联电路的总电阻等于 ,表达式为 ;两
导体串联后相当于增加了导体的 ,所以串联后的总电阻比任一电阻都 ;若有n 个相同的电阻R0串联,则R 总= 。
4、并联电路的总电阻的倒数等于 ,表达式为 ;当某一电阻增大(或减小)时,R 总也将 (或 ) ;两导体并联后相当于增加了导体的 ,所以并联后的总电阻比任一电阻都 ;若有n 个相
同的电阻R0并联,则R 总= 。
3、课堂学习 ①知识要点 一、伏安法测电阻
1、定义:
2、原理:I=U/R
3、电路图: 二、串联电路的特点:
1、电流: I=I1=I2=I3=……In
2、电压: U=U1+U2+U3+……Un
3、电阻: R=R1+R2+R3+……Rn 三、并联电路的特点:
1、电流: I=I1+I2+I3+……In
2、电压: U=U1=U2=U3=……Un
3、电阻: 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+……1/Rn ②名师指津
例1 电阻R 1和R 2串联后接入电路,如果它们两端总电流是16V , R 1两端的电压是12V ,R 2的电阻是10Ω,求R 1的阻.
精析 考查串联电路的电乙、电压特点,并进行计算。
根据题意,画出电路图并标明已知量的符号和数值,同时也标出未知量的符号.见图 已知:U =16 V ,U 1=12V ,R 2=10Ω 求:R 1
解法1 R 1、R 2串联,因为R 1=1
1I U ,所以需要先求出电路中的电流.
∵ I 1=I 2可先求出I 2
U 2=U -U 1=16V -12V =4V I 2=
22R U =
Ω10V 4=0.4A
I 1=I 2=0.4A R 1=
1
1I U =A
4.0V 12=30Ω.
解法2 R 1、R 2串联:I 1=I 2
2
1U U =
2
1R R R 1=
2
1U U ·
2
1R R =
V
12V 16V 12-×10Ω=30Ω
例2 电阻R 1、R 2并联在电压为6V 的电源上,通过干路的电流是0.75A ,R 1的阻值是12Ω,则R 2的阻值是________.
精析 考查并联电路电压、电流的规律及计算.
根据题意画出电路图,并标出已知量和未知量的符 号及已知量的数值.如图
已知:U =6V ,I =0.75 A ,R 1=12 Ω 求:R 2
要求R 2,需求得U 1和I 2. 答案 R 2=24Ω ③当堂巩固
1.将6V 的电压加在用电器两端时,通过的电流是0.2A ,该用电器的电阻是 Ω;将3V 的电压加在同一用电器两端时,通过电路的电流是 A ,用电器的电阻是 Ω;如果用电器两端的电压为零,该电阻的阻值是 Ω.
2.在图1的方框内画出伏安法测电阻的电路图,并根据电路图连接电路.
D 图1
在连接电路图时开关应处于状态,滑动变阻器的滑片应位于
(填A或B)端,这主要是为了避免电路中的过大,而烧坏电路中的有关元件.在伏安法测电阻的实验中,利用R=U/I计算出各次的电阻值.但算出的结果往往是不同的,这属于实验中的,是不可避免的,采取多次测量取平均值的办法可以.
3.某同学用伏安法测一只小灯泡的电阻,请你回答该同学在实验中遇到的问题:(1)灯泡的亮度在他看来是正常时,他停止了对滑动变阻器的调节,并细心地观察电流表,发现电流表的示数在缓慢地变小,你认为出现这种现象的原因是.
(2)后来他又调节滑动变阻器,一不留神灯泡熄灭了(灯丝烧断了).这时他观察到两电表的示数情况将是( ).
A.两电表示数都为零
B.电流表有示数,电压表示数为零
C.两电表的示数都不为零
D.电流表示数为零,电压表有示数且比原来大
4.某同学做伏安法测电阻的实验时,无论怎样移动变阻器的滑片,发现电压表的示数均为零,而电流表的指针指在满量程之外,这时().
A.一定是电压表已损坏,应立即断开关
B.一定是电流表与电源两极直接相连,应立即断开开关
C.可能是电压表发生了故障,而电流表既未接错也未损坏
D.可能是电流表与电压表接成了串联电路
二、随堂作业
1、能力提升
5.在图2所示的电路中,当开关S闭合后,电压表V
1和V
2
示数相同,发生的
故障是().
A.灯L
1的灯丝断了 B.灯L
2
的灯丝断了
C.开关S处断路 D.L
1
两接线柱短路
图2
图3
6.如图3所示的电路中,电源电压不变,当开关闭合,滑动变阻器的滑片向左移动时( ).
A .电流表示数减小,电压表示数不变
B .电流表示数增大,电压表示数增大
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 7.如图4所示的电路,电源电压为6V ,电灯L 1上的电压为1.5V ,则电压表的示数 ( ). A .1.5V B .4.5V C .6V D .7.5V
8.设计电路.要求:L 1
和L
2
串联,电流表测L 1的电流,电压表测L 2两端的电压,滑动变阻器控制电路中的电流不超过0.5A .在虚框内画出电路图,并用铅笔线代替导线将图5中的元件连接起来.
2、中考经典
1、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 间的关系如图所示,根据图像解答下列问题: (1)光敏电阻随光强的增大而_________,随光强的减小而_________。
(2)将光敏电阻 R 、定值电阻 R 0、电流表、开关和电源连接成如图所示电路。
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电流表的读数增大,光敏电阻两端的电压也增大
②电流表的读数增大,但光敏电阻两端的电压减小
③电流表的读数减小,但光敏电阻两端的电压增大 ④电流表的读数减小,光敏电阻两端的电压也减小 (3)在如图所示电路中,电源电压为 6V ,当光照强度为 4.5 cd 时,电流表的读数为 0.5 A 。
试求定值电阻 R 0 的阻值。
图4
图5。