【公开课】人教版（2019）必修第三册课件：第2课时　闭合电路的动态分析　欧姆表的原理

第2课时闭合电路的动态分析欧姆表的原理第十二章2闭合电路的欧姆定律1.会应用闭合电路的欧姆定律分析闭合电路的动态问题.2.了解欧姆表的原理，并能解决简单问题.学习目标重点探究随堂演练课时对点练内容索引NEIRONGSUOYIN一、闭合电路的动态分析导学探究

在如图1所示的电路中，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，回路的总电流、路端电压如何变化？通过R1、R2和滑动变阻器的电流如何变化，它们两端的电压如何变化？重点探究图1I减小，由U内＝I·r得U内减小，路端电压U外增大.I减小，则R1分压U1＝I·R1减小，又因为U外＝U1＋U2，所以U2增大.又因为U2＝I2R2，则I2增大，I＝I3＋I2，所以I3减小.因为U3＝U2，则U3增大.知识深化闭合电路动态问题的分析方法(1)程序法①分析电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；②由局部电阻变化判断总电阻的变化；④据U＝E－Ir判断路端电压的变化；⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分的电路电压及电流的变化.(2)结论法——“并同串反”“并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小.“串反”：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大.例1

电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成图2所示的电路.当滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，下列说法正确的是A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表A1读数减小，A2读数增大D.电压表读数减小，电流表A1读数增大，A2读数减小√图2解析由题图可知滑动变阻器的滑片由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电路中的阻值增大，故电流表A1读数减小；路端电压U＝E－Ir，因I减小，所以U增大，即电压表的读数增大；R2两端电压U2＝E－I(R1＋r)，因I减小，所以U2增大，故选项C正确，选项A、B、D错误.针对训练1

如图3所示电路中，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是A.电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B.电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗C.电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮D.电压表示数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗√图3解析当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由U并＝E－I(RL2＋r)知，滑动变阻器与L1并联部分电压减小，电压表示数变小，L1变暗，D正确.二、欧姆表测电阻的原理导学探究

如图4所示，电源电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，电流表满偏电流Ig＝10mA，电流表的电阻Rg＝7.5Ω，A、B为接线柱.图4(1)若用一条导线把A、B直接连接起来，则此时应把可变电阻R1调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？答案142Ω代入数据解得：R1＝142Ω.(2)调至满偏后保持R1的值不变，在A、B间接入一个150Ω的定值电阻R2，电流表指针指到多少刻度位置？答案5mA解析由闭合电路的欧姆定律知识深化1.原理(如图5所示)图52.欧姆表表盘的刻度标注刻度标注方法标注位置“0Ω”红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针满偏，被测电阻Rx＝0满偏电流Ig处“∞”红、黑表笔不接触，表头指针不偏转，被测电阻Rx＝∞电流为零处中值电阻Rx中＝r＋R＋Rg＝r内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx，Ix＝

，Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处例2

把一量程6mA、内阻100Ω的电流表改装成欧姆表，电路如图6所示，现备有如下器材：A.电源E＝3V(内阻不计)；B.滑动变阻器0～100Ω；C.滑动变阻器0～500Ω；D.红表笔；E.黑表笔.(1)滑动变阻器选用_____.图6C解得R0＝400Ω，故滑动变阻器应选C.(2)红表笔接____端，黑表笔接____端.(填“M”或“N”)NM解析红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，所以红表笔接N端，黑表笔接M端.(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2mA刻度处，则电阻值应为________；若指在电流表3mA刻度处，则电阻值应为________.1000Ω500Ω解得Rx＝1000Ω.解得Rx′＝500Ω.(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结果与原结果相比将________(填“偏大”“偏小”或“不变”).偏大解析当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆表重新调零，欧姆表内阻得调小，待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现，可知当r内变小时，接入同样的被测电阻，通过的电流变小，欧姆表读数变大.针对训练2

如图7所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的示意图，其中电源电动势E＝1.5V.改装后若将原电流表3mA刻度处定为零阻值位置，则1.5mA刻度处应标____Ω，1mA刻度处应标______Ω.5001000图7解得：R＝500Ω；解得：R′＝1000Ω.1.(闭合电路的动态分析)在如图8所示的电路中，三只相同的灯泡L1、L2、L3，当滑动变阻器的滑动触头向b端移动时A.L1变亮，L2、L3变暗B.L1、L2变亮，L3变暗C.L1、L3变暗，L2变亮D.L1、L3变亮，L2变暗123随堂演练√图82.(闭合电路的动态分析)(多选)如图9所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光.在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是A.小灯泡L1、L2均变暗B.小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C.电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D.电流表A的读数变化量与电压表V的读数

变化量之比不变123图9√√√123解析将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大，电压表V的读数变大，而灯L2两端电压减小，所以灯L1两端的电压增大，灯L1变亮，故B、C正确，A错误；电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻，电源的内阻不变，故D正确.3.(欧姆表测电阻的原理)(多选)(2019·东莞市东华高级中学期末考试)欧姆表的内部电路如图10所示，已知电流计的电阻为Rg，滑动变阻器接入电路的阻值为R0，电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0123图10√√123解析欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的，A正确；电流从红表笔进，黑表笔出，B错误；“∞”刻度在欧姆表表盘的最左端，C错误；当欧姆表指针指在中间刻度值时，所以Rx＝Rg＋R0＋r，即中间刻度值为R中＝r＋Rg＋R0，D正确.考点一闭合电路的动态分析1.如图1所示，R1阻值恒定，R2为热敏电阻(热敏电阻阻值随温度降低而增大)，L为小灯泡，当R2所在位置温度升高时A.R1两端的电压减小B.小灯泡的亮度变暗C.电流表的示数减小D.通过R2的电流减小基础对点练课时对点练123456789101112图1√123456789101112解析当R2所在位置温度升高时R2阻值减小，外电路总电阻减小，总电流增大，电流表的示数增大，R1两端的电压U1＝IR1增大，故A、C错误；总电流增大，内电压增大，则路端电压U＝E－Ir减小，并联部分的电压减小，所以灯泡L变暗，故B正确；通过L的电流减小，而总电流增大，则通过R2的电流增大，故D错误.2.如图2所示，电源电动势和内阻都保持不变，当滑动变阻器滑动触头向上端移动时A.电压表的读数增大，电流表的读数减小B.电压表和电流表的读数都增大C.电压表和电流表的读数都减小D.电流表的读数增大，电压表的读数减小12345678√1011129图212345678101112解析当滑动变阻器的滑动触头向上端移动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，外电路总电阻R增大，9由闭合电路欧姆定律知总电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，则电压表的读数增大；电阻R2两端的电压U2＝E－I(r＋R1)增大，流过电阻R2的电流I2增大，则流过电流表的电流I3＝I－I2减小，即电流表的读数减小，故A正确，B、C、D错误.3.在如图3所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合前灯泡LA、LB、LC均已发光.那么，当开关S闭合时，LA、LB、LC三个灯泡的亮度变化情况是A.LA亮度不变，LB变亮，LC变暗B.LA变暗，LB变亮，LC变暗C.LA变亮，LB变暗，LC变亮D.LA变暗，LB变亮，LC亮度不变12345678√1011129图3123456781011129解析当开关S闭合时，LC、LD并联，并联电阻减小，外电路总电阻R减小，根据闭合电路欧姆定律可知，总电流I增大，LA的电压UA＝E－Ir减小，电流IA减小，LA变暗；LB的电流IB＝I－IA增大，电压UB增大，LB变亮；LC的电压UC＝UA－UB，又因为UA减小，UB增大，则UC减小，LC变暗，故B正确.4.(多选)在如图4所示的电路中，电表均为理想电表.闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向左移动时，下列说法正确的是A.电流表A读数变大B.电压表V1读数变大C.电压表V2读数变大D.灯泡L变亮12345678101112√9√图4123456781011129解析滑动变阻器滑片P向左移动，接入电路的电阻变大，电路总电阻变大，总电流减小，内电压变小，路端电压变大，电流表A读数变小，电压表V1读数变大；总电流减小，灯L两端电压减小，灯泡L变暗，而路端电压变大，则滑动变阻器两端电压变大，所以电压表V2读数变大，故A、D错误，B、C正确.5.(2020·牛栏山一中期中)在如图5所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为A.A灯和B灯都变亮B.A灯和B灯都变暗C.A灯变亮，B灯变暗D.A灯变暗，B灯变亮12345678图51011129√解析当滑动变阻器的滑片向下滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的总电阻变小，电路总电阻变小，总电流变大，123456781011129所以内电压变大，A灯的电压变小，故A灯变暗；由于A灯的电流变小，而总电流变大，通过另一支路的电流变大，所以定值电阻的电压变大，故灯泡B的电压变小，可知B灯的功率变小，则B灯变暗，故选B.考点二欧姆表测电阻的原理6.以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是12345678101112√9解析选项B的欧姆表中没有可调电阻，B错误；选项A、D电流表的负极接到了电源的正极，A、D错误；红表笔应接电源的负极，黑表笔应接电源的正极，C正确.7.(多选)下列关于多用电表欧姆挡的说法中，正确的是A.表盘刻度是不均匀的，从零刻度处开始，刻度值越大处，刻度线越疏B.红表笔是与表内的电源正极相连的C.测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻D.为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近12345678√101112√9123456781011129解析由I＝

，电流I与对应的待测电阻阻值Rx不成正比，多用电表欧姆挡表盘刻度是不均匀的，刻度值越大处刻度线越密，故A错误；在欧姆表内部黑表笔接的是电源的正极，故B错误；测电阻时，首先要把红、黑表笔短接进行调零，然后再去测电阻，故C正确；当指针指在刻度盘的中间刻度附近时，测量的数据误差最小，所以为了减小误差，应尽量使指针指在中间刻度附近，故D正确.8.(2020·西南大学附中期末考试)如图6为利用欧姆表测量电阻Rx的电阻值的电路，欧姆表内部表头的满偏电流为Ig＝3×10－4A、内阻rg＝100Ω，电源的电动势为E＝1.5V，电源的内阻不计，保护电阻的阻值为R0＝50Ω，滑动变阻器的全值电阻为R＝50kΩ.若用该欧姆表较精确地测量电阻Rx，则Rx的范围为A.0～50kΩ B.3～8kΩC.300～800Ω D.30～80Ω12345678101112√9图6123456781011129解析欧姆表在中值电阻附近测量是较准确的.设中值电阻为R中，欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内阻R内；根据闭合电路欧姆定律，满偏时：欧姆表的中值电阻为5kΩ，欧姆表能准确测量的阻值范围在5kΩ附近即为3～8kΩ.9.在如图7所示的电路中，R2、R3均为定值电阻，R1为滑动变阻器，

为理想电流表.接通开关S，在滑动触头由a端滑向b端的过程中，下列说法正确的是A.路端电压减小B.电流表的示数增大C.通过电源的电流减小D.电路的总电阻增大123456781011129能力综合练图7√123456781011129解析滑动触头由a端滑向b端的过程中，电路的总电阻减小，干路电流增大，电源内电压增大，路端电压减小，A正确，C、D错误；定值电阻R3两端电压降低，电流表示数减小，B错误.12345678101112910.在如图8所示电路中，R1、R2为定值电阻，电源内阻为r，闭合开关S，电压表有示数，调节可变电阻R的阻值，使电压表示数增加ΔU，则在此过程中A.可变电阻R阻值增大，通过它的电流增大B.电阻R2两端的电压减小，变化量等于ΔUC.通过电阻R2的电流减小，变化量大于D.电源的路端电压增大，变化量小于ΔU图8√123456781011129解析由题图分析知，电压表的示数增大，R和R1并联的电阻增大，得知R增大，总电阻增大，总电流减小，并联电阻两端电压增大，通过R1的电流增大，所以通过可变电阻R的电流减小，A错误；总电流减小，电阻R2两端的电压减小，路端电压增大，而电压表示