九年级物理全册 第12章 第四节 欧姆定律的应用课件 （新版）北师大版.ppt

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1、四欧姆定律的应用,体验1 串联电路电阻的计算如图,电阻R0的两端电压为U0,电阻Rx两端电压为Ux,则Rx阻值多大?,分析电路图,两电阻串联,通过两电阻的电流,即通过电阻Rx的电流Ix=I0=。故可以求出Rx=。提示:相等,体验2 并联电路电阻的计算如图,通过电阻R0的电流为I0,通过电阻Rx的电流为Ix,则Rx阻值多大?,分析电路图,两电阻并联,故两电阻两端电压,即电阻Rx两端的电压Ux=U0=。故可以求出Rx=。 提示:相等,1.只有一个电压表和一个已知阻值的电阻,如何测量未知电阻Rx?2.只有一个电流表和一个已知阻值的电阻,如何测量未知电阻Rx?,探究1 用一只电压表和已知电阻测未知电阻

2、1.实验思路:通过体验1可知,若在只有一只电压表和已知电阻R0的前提下,测量Rx的阻值,应把电阻R0与电阻Rx联,用电压表先测两端的电压,然后再测得两端的电压,从而求得被测电阻的阻值。,提示:已有电压表,被测电阻两端的电压可直接测出,求电阻主要是缺电流,根据串联电路电流相等,故可以将被测电阻与已知电阻串联,根据测得的已知电阻两端的电压,求出通过被测电阻的电流。参考答案:串R0Rx,2.实验电路图:根据实验方案,在虚线框内画出电路图。,参考答案:,3.实验分析:根据实验电路图分析以下问题:(1)将电压表接在a、b两点间,测得R0两端的电压为U0,则电流为Ix=I0=。(2)将电压表改接在a和b两

3、端时,测得Rx两端的电压为Ux,则待测电阻Rx=。(用已知量和测量值表示),提示:(1)已知电压和电阻，所以电流(2)已知被测电阻的电压和电流，所以参考答案：,探究2 用一只电流表和已知电阻测未知电阻1.实验思路:通过体验2可知,若在只有一只电流表和已知电阻R0的前提下,测量Rx的阻值,应把电阻R0与电阻Rx联,用电流表先测通过的电流,然后再测通过的电流,从而求得被测电阻的阻值。提示:已有电流表,通过被测电阻的电流可直接测出,求电阻主要是缺电压,所以把被测电阻与已知电阻并联,再测通过已知电阻的电流,即可求被测电阻两端的电压。参考答案:并R0Rx,2.实验电路图:根据实验方案,在虚线框内画出电路

4、图。,参考答案:,3.实验分析:根据实验电路图分析以下问题:(1)先将电流表与R0串联,测得电流I0,则支路两端电压Ux=U0=。(2)再将电流表与Rx串联,测得电流为Ix,则待测电阻Rx=。(用已知量和测量值表示)提示:(1)已知电流和电阻,所以电压U0=I0R0。(2)已知被测电阻的电压和电流，所以参考答案：(1)I0R0 (2),4.交流与评估(1)在电路连接中,为什么电流表要串联接入电路?提示:根据欧姆定律可知,电压一定时,电阻越小,通过导体的电流就越大。因为电流表电阻很小,几乎为零,所以通过的电流很大,为防止电流过大烧坏电流表,必须串联接入电路。参考答案:电流表电阻很小,几乎为零,所

5、以在电压一定时,通过的电流很大,为防止电流过大烧坏电流表,必须串联接入电路。,(2)在电路连接中,为什么电压表要并联接入电路?提示:根据欧姆定律可知,电压一定时,电阻越大,通过导体的电流就越小。因为电压表电阻很大,几乎为无穷大,所以通过的电流很小,因此可以并联在电路中。参考答案:电压表电阻很大,在电压一定时,通过的电流很小,所以可以直接并联在电路中。,一、一只电压表和已知电阻测未知电阻1.实验步骤:(1)将已知电阻R0与待测电阻Rx_。(2)先用电压表测出_两端的电压U0。(3)再用电压表测出_两端的电压Ux。2.根据公式Rx=_求待测电阻的阻值。,串联,电阻R0,待测电阻Rx,二、一只电流表

6、和已知电阻测未知电阻1.实验步骤:(1)将已知电阻R0与待测电阻Rx_。(2)先用电流表测出通过_的电流I0。(3)再用电流表测出通过_的电流Ix。2.Rx=_,并联,电阻R0,待测电阻Rx,三、电压表和电流表的电阻1.电流表的电阻_,将它串联到电路中就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线,电流表可视为_。2.电压表的电阻_,当将它并联到电路中时,通过电压表的电流很小,连接电压表的导线可视为_。,非常小,导线,很大,断路,【拓展延伸】电流表改装电压表电流表改装成电压表实质上是用测出的电流推出电压。因为电流表的内阻较小(假设是R0),如果直接并联在待测电阻的两端,可能造成短路,因此我们需要将一个定

7、值电阻(假设电阻为R)和电流表串联后再与待测电阻并联,由于并联电路各个支路电压相等,而电流表示数I是支路的电流,所以U=I(R0+R)就是待测电阻两端的电压。,考点1 用一只电压表和已知电阻测未知电阻【典例1】(多选)某同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0测量未知电阻Rx的阻值,图中可实现测量Rx阻值的正确电路图是(),【思路导引】解题思路如下,【精讲精析】选A、C、D。本题考查用一只电压表测电阻的电路设计。由A选项中的电路图可知，当S闭合时，R0被短路，电压表测电源电压U，当S断开时，Rx和R0串联，电压表测Rx两端的电压Ux，则R0两端的电压U0=U-Ux,而I0=

8、Ix，所以 ，所以Rx= 。由B选项中的电路图可知，开关S闭合前电压表测量电源电压，闭合后电阻Rx被短路，电压表仍测电源电压，所以不能测量Rx的阻值。由C选项中的电路图可知，,当S接1时，电压表测电源电压U，接2时，Rx和R0串联，电压表测Rx两端的电压Ux，方法同A选项，求出Rx= 。由D选项中的电路图可知，当S接1时，电压表测电源电压U，当S接2时，Rx和R0串联，电压表测R0两端的电压U0,则Rx两端的电压Ux=U-U0，而I0=Ix，所以 ，所以,【方法归纳】利用电压表测电阻的其他方法：伏滑法(1)电路图(2)实验操作闭合S，将P滑至a端，读出电压表示数U1；将P滑至b端，读出电压表示

9、数U2；Rx的表达式：,考点2 用一只电流表和已知电阻测未知电阻【典例2】为了测定一个待测电阻Rx的阻值,实验室提供如下器材:电池、电流表A1、电流表A2、滑动变阻器R、定值电阻R0、电键S、导线若干。小李同学用所提供的器材,设计了如图所示的电路图。,(1)请根据设计的电路图,在实物图乙中用笔画线代替导线,把连接图补充完整。(2)闭合开关前滑动变阻器的滑片P应调到端(选填“a”或“b”)。(3)实验中调节滑动变阻器的滑片P到某一位置,记录下此时电流表A1、A2的示数分別是I1和I2,则待测电阻Rx的表达式:Rx=。,【思路导引】,【精讲精析】本题考查只用电流表测电阻。(1)滑动变阻器的任意下方

10、接线柱与待测电阻或定值电阻的左侧连接,待测电阻的右端与电流表A2的负接线柱连接即可;(2)闭合开关前为了保护电路,滑动变阻器的滑片应处于最大阻值的b端;(3)定值电阻和待测电阻并联,电流表A1测R0支路的电流,A2测干路电流,通过Rx的电流Ix=I2-I1,因并联电路各支路两端的电压相等,所以U0=Ux,即I1R0=(I2-I1)Rx,解得：Rx= 。,答案:(1)如图所示(2)b(3),【方法归纳】利用电流表测电阻的其他特殊方法,1.如图所示的四种电路中,电阻R0已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是 (),【解析】选C。本题考查用电压表测电阻。在A图中

11、，先将两个开关同时闭合，电流表的示数为I0。再断开S1，电流表的示数为I1，则电阻Rx的表达式为Rx= ；在B图中两开关同时闭合时，电压表的示数为U0，即为电源电压，电阻R0被短路。断开S1时，电压表的示数为U1，此时两电阻串联，通过两串联电阻的电流相等，I= ，变形后可知Rx= 在D图中，两开关都闭合时，电流表的示数为I1，,断开S1，电流表的示数为I0，则U=I0Rx，两开关都闭合时，U=(I1-I0)R0，即I0Rx=(I1-I0)R0，则Rx= 只有C图中无法求出未知电阻的大小，故选C。,2.如图所示,电源电压不变,R1=3。若只闭合S1时,电流表的示数为1.5 A,同时闭合S1、S2

12、时,电流表的示数为2 A,则R2的电阻为()A.9 B.6 C.4 D.3,【解析】选A。本题考查动态电路的分析及欧姆定律的应用。只闭合S1时，只有电阻R1串联接入电路，电源电压U=U1=I1R1=1.5 A3 =4.5 V；同时闭合S1、S2时，两电阻并联，流过电阻R2的电流I2=I-I1=2 A-1.5 A=0.5 A，电阻R2的阻值R2=,3.在测电阻的实验中,某一次测量时,小华同学观察到接在待测电阻两端电压表的示数如图所示,则电阻两端的电压为_V。若此时电流表示数为0.22 A,则电阻的阻值为。,【解析】本题考查电压表读数及电阻的计算。观察电压表的表盘，电压表选03 V量程，所以读数为

13、2.2 V，根据欧姆定律可求得电阻R=答案：2.2 10,4.在测量小灯泡电阻的实验中,因缺少电压表,小军利用两个电流表和一个已知阻值为10的电阻R0,同样测出了小灯泡的电阻,原理如图甲所示。小军读出电流表 的示数为0.3A,而电流表 的示数如图乙所示,则小灯泡L两端的电压为V,电阻为。,【解析】本题考查只用电流表测电阻。题图电流表 的示数为0.2 A，通过电阻R0的电流为I0=I-IL=0.3 A-0.2 A=0.1 A，小灯泡L与R0并联，所以小灯泡L两端的电压为UL=U0=I0R0=0.1 A10 =1 V，根据欧姆定律可得，小灯泡的电阻为RL=答案：1 5,5.用如图所示的电路测量Rx

14、的阻值时,已知R0=10,闭合开关S1,当开关S2与“1”接线柱相连时,电流表示数I0=0.3A;当开关S2与“2”接线柱相连时,电流表示数Ix=0.6A。则:(1)本实验原理是;(2)电源电压U=V;(3)待测电阻Rx=。,【解析】本题考查只用电流表测电阻。因为R0=10 ，闭合开关S1，当开关S2与“1”接线柱相连时，电路为基本电路，并且电流表示数I0=0.3 A，因此电源电压为U=I0R0=0.3 A10 =3 V；又因为电源电压不变，当开关S2与“2”接线柱相连时，电路仍为基本电路，电流表示数Ix=0.6 A，因此Rx=5 。答案：(1)R= (2)3 (3)5,6.在“测未知电阻Rx

15、的阻值”实验中,请完成下列相关问题:(1)用笔画线代替导线将图中的实物连接完整。,(2)另有同学设计了下列两种测量方案,方案中定值电阻的阻值为R0。,方案一的电路中,闭合开关S,如果电压表V1和V2的读数分别为U1和U2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=;方案二的电路中,闭合开关S,如果电流表A1和A2的读数分别为I1,I2,则电阻Rx的阻值表达式为Rx=。,【解析】本题考查电阻的测量。(1)电压表并联在待测电阻两端，电源电压为3 V，故电压表量程选03 V。,(2)两电阻串联，流过两电阻的电流相同，则流过电路的电流I= ，电阻Rx的阻值两电阻并联，两电阻两端电压相同，总电流等于通过两端电流之和，故两端电压U=I2R0，流过待测电阻的电流Ix=I1-I2，待测电阻阻值,答案:(1)如图所示(2) ,