欧姆定律的应用.doc

一. 教学内容：欧姆定律的应用二. 知识点分析：1. 怎样理解总电阻的概念？答：电路中任何一部分的几个电阻，总可以由一个电阻来代替，而不影响这一部分电路两端电压和电路中各部分的电流。这一个电阻就叫做这几个电阻的总电阻。也可以说，将这一个电阻代替原来的几个电阻后，对整个电路的效果与原来几个电阻的效果相同，所以这一个电阻叫做这几个电阻的等效电阻。2. 怎样理解串联电路中电阻的关系？答：（1）把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比任何一个导体的电阻都大。（2）把几个导体串联起来，若其中一个电阻变大，则总电阻变大。（3）要使电路中的电阻增大，可采取串联电阻的方法。3. 怎样理解并联电路中电阻的关系？答：（1）由并联电路中电流的关系可推出两个电阻并联时总电阻的公式，即两个电阻R1与R2并联后的总电阻为（此式仅适用于两电阻并联）若三个电阻并联则总电阻而非（2）由两电阻并联总电阻的公式可得：，所以，。也就是说：几个导体并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来。相当于增大了导体的横截面积。（3）把几个导体并联起来，若其中一个电阻变大，则总电阻变大。（4）要想使电路中电阻减小，可采取并联电阻的方法。【典型例题】欧姆定律的应用例1 市场管理人员从市场上拿来两节干电池，从外包装上看是最近出厂的新电池。他们要求小红同学在实验室鉴别一下电池质量的优劣。小红设计了如图1所示的电路图，其中S是单刀双掷开关，电压表的内阻很大，约l00k，灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.3A。小红在操作时发现：（1）当S掷向A时，电压表读数为2.85V。 （2）当S掷向B时，灯泡不发光。经检查接线、开关、灯泡和电压表均完好，所有接触点接触良好，由此小红做出了判断，你知道她判断的依据吗？图1精析与解答：在小红设计的实验中，灯泡不发光的原因在于电池的内阻过大。当开关S掷向B时，通过灯泡的电流，远远小于它的额定电流，热效应不足以使灯丝的温度升高到发光的程度，所以灯泡不发光，可见该电池质量低劣。说明：电压一定，电阻越大，电路中的电流越小，当电池内部电阻大到一定值时，电池便不能向外供电。例2 装饰用的一串小彩灯，每个小灯泡之间是串联的，为了保证当其中一只灯泡的灯丝烧断后，其他的灯仍能发光，可以在灯丝RL的两端并联一段电阻丝R，如图2所示，为了使这样的彩灯正常工作时尽量减少电能损失，应该使电阻丝的阻值R_RL；当灯丝烧断后，该灯两端的电压将_。（填“增大”、“不变”或“减小”）。图2 精析：该题中小彩灯在设计上利用了并联电路的特点，当灯丝烧断后，仍能保证整个电路是导通的，但为了使彩灯正常工作时尽量减少能量损失，应使。灯丝烧断后，该灯电阻增大，两端电压也增大。答案：大于（）；增大 说明：虽然只简单地在灯丝旁并联一段电阻丝，却能解决串联的灯泡因一灯烧坏而其它灯皆不亮这一大问题，由此足见物理知识的作用！例3 一辆桑塔纳小轿车行驶在高速公路上，汽车中的两只灯泡突然不亮，现在要临时更换两只电阻均为8的灯泡，已知通过它们的正常工作电流均为450mA，要使灯泡正常工作，应使其中一只串联还是并联一个多大的电阻才能接到电压恒定为4.5V的电路中？应使另一只串联还是并联一个多大电阻才能接到电流恒定为1.35A的电路中？精析与解答：要使电阻为的灯泡接在电路中能正常工作，可由其工作电流算出工作电压，即工作电压为，现在两端所加电压为，因此要对其进行分压，可用串联电路的特点解决；同样，当把这种灯泡接在电流恒为1.35A电路中时，由于超出其工作电流，因此要进行分流，用并联电路的特点来解决。解：设根据串联电路特点：得根据并联电路的特点：得说明：分压和分流电路及其计算在实际应用中有较重要的价值，同学们要理解并灵活运用串联分压，并联分流的特点。例4 如图3所示甲是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导线组成的电路，电路与盒外的a、b、c、d四个接线柱相连，而接线柱b，c在盒内已用导线相连。某活动小组欲探究盒内两电阻的阻值和电路结构，他们探究用的器材是：能输出稳定电压的电池组，量程是“00.6A”的电流表，阻值为5的定值电阻R以及若干导线，并组成图3乙虚线框内所示的探测电路，图乙中m，n是从探测电路引出的两根导线。图3探测时，他们首先将m与n直接连接，观察到电流表的示数为0.6A。接下去的操作程序、方法和所得数据，记录在下表中。根据以上的操作和数据，写出主要的分析过程，并在图甲的盒子内画出其中的电路图，标出电阻的阻值。精析与解答：为了推断出“暗盒”中的电路结构，我们可以按下列的思路进行分析。例5 如图4所示电路中，已知电源电压恒定。R1=10，R2=30，R3=20。若S1闭合，S2断开时，电流表示数为0.3A。求：（1）电源电压是多少？（2）当S1和S2均断开时，电流表示数是多少？R1两端的电压是多少？（3）当S1和S2均闭合时，电路中的电流是多少？图4解：（1）当S1闭合，S2断开时，其等效电路图如图甲所示。U=IR3=0.3A20=6V。（2）当S1和S2均断开时，等效电路如图乙所示。，。（3）当S1和S2均闭合时，等效电路如图丙所示。，。，或，。例6 如图5所示电路中，R2=10，R3=20，电源电压为6V，求：（1）S1、S2都打开时，通过R2的电流是多少？（2）S1、S2都闭合时，电路中的电流为1.2A，R1的阻值是多少？图5解：（1）当S1、S2都打开时，与串联，通过的电流（2）S1、S2都闭合时，和并联，而 而在并联电路中， 例7 如图6所示的电路中，用电器的电阻R=50，要求通过它的电流能在60600mA范围内变化：（1）所选用电源电压的最小值应为多少伏？（2）若所选用电源的电压为36V，则变阻器R0的阻值变化范围是多少？图6解：（1）（2）当电流为时，滑动变阻器分的电压=33V。此时滑动变阻器的阻值。当电流最大时，滑动变阻器两端电压为。滑动变阻器的阻值。故滑动变阻器的阻值变化范围是10550。【模拟试题】一. 选择题1. 下列说法中正确的是（ ）A. 电流跟电压成正比B. 电流跟电阻成反比C. 电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比D. 在电压不变时，导体的电阻与导体的电流成反比2. 对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是（ ） A. 对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比 B. 在电压一定的条件下，导体中的电流跟导体电阻成反比 C. 导体中电流的大小由导体两端的电压和导体本身的电阻共同决定 D. 导体中的电流跟导体两端电压和电阻无关3. 一只电阻器两端的电压从2V增加到8V，通过它的电流增加了0.1A。则该电阻器的电阻是（ ） A. 8 B. 60 C. 28 D. 无法确定4. 在做电学实验连接电路时，一般该做到（ ） A. 接线过程中开关应该是断开的 B. 接线应从用电器开始，开关靠近正极 C. 滑动变阻器的滑片应放在中间 D. 电流表和电压表后接5. 用伏安法测电阻时，若电源电压为3V，被测电阻为20，则电压表、电流表的量程应选（ ） A. 03V、03A B. 015V、03A C. 03V、00.6A D. 015V、00.6A6. 我国古建筑上的屋脊中央常装有铜葫芦，其作用是（ ） A. 美观 B. 相当于风铃 C. 相当于避雷针 D. 避邪7. 下列不能起到预防雷击作用的是（ ） A. 高大建筑物顶端带有针状的金属物用很粗的金属线跟大地相连 B. 高压输电铁塔最上面的两条导线 C. 古代建筑物上的龙角形铁制装饰物用粗铁丝与大地相连 D. 较高的室外天线8. 不能用湿手触摸电器和开关的原因不是因为（ ） A. 皮肤潮湿时电阻小，通过人体的电流会很大 B. 皮肤潮湿时电阻大，通过人体的电流会很大 C. 水流入开关内能导电，使人和电源相连 D. 家用电器漏电时，人用潮湿的手触摸金属外壳会有很大电流通过人体9. 用两节干电池串联给一个导体。供电时，导体中的电流是1.5A，用同样两节干电池给另一个导体b供电，导体b的电阻是a的3倍，则导体b的电流为（ ） A. 0.5A B. 1.5A C. 3A D. 4.5A10. 一个电阻两端电压是4V时，通过它的电流是0.5A，另一个电阻两端电压是8V时，通过它的电流是（ ） A. 0.5A B. 1A C. 2A D. 不能确定二. 填空题1. 小丽同学为了探究电流跟电压、电阻的关系，通过实验测得表中的数据，根据表中的数据，小丽同学探究得到的规律是在_不变时，_和_成反比。2. 导体的电阻为15，当两端电压为6V时，通过它的电流为0.4A；若它两端的电压增加到12V时，通过它的电流为_A，此时该导体的电阻为_。3. 德国物理学家欧姆经过大量的实验得出：导体中的电流跟_成正比，跟_成反比，其表达式为_，U、I、R的单位分别是_、_、_。4. 某导体两端的电压为6V时，通过它的电流为0.5A，导体电阻为_，若将它两端电压增大到18V，这时通过它的电流为_A；当电压为零时，导体的电阻为_，通过它的电流为_A。5. 在“伏安法测电阻”的实验中，若被测阻值约为80，实验中有：电流表00.6A、03A两个量程；电压表03V、015V两个量程；电源：1.5V、3V、6V、15V等。为了减小因电表计数不准而引起的误差，电源电压应选用_V，电压表应选用_V量程，电流表应选用_A量程。6. 由欧姆定律可知，导体中的电流大小与导体两端的电压成_，人体是导体，加在人体上的电压越高，通过的电流越_。7. 经验证明，对人体安全的电压不能高于_V。人体触电时有_通过人体。8. 家用调光灯的电路是电灯跟一个电位器串联组成的，原理如图所示。调节电位器使P由b滑向d。此时电路的总电阻_，通过灯的电流_，灯两端的电压_，灯泡_。9. 某导体的电阻是10，通过它的电流是1.5A，则这个导体两端的电压是_V，如果用一个25的电阻代替10的电阻，则此电路中的电流是_A。10. 如图所示，当s闭合，滑动变阻器滑片P向右移动时，安培表的示数将_，伏特表的示数将_。（填“增大”、“减小”或“不变”）三. 作图与简答题：1. 工厂里机床上的工作照明灯都用额定电压为36V的电源供电，其原因是什么?2. 当用测电笔笔尖金属体接触家庭电路的火线时，同时人体同笔尾金属体接触，氖管才发光，这时有电流通过人体，但人为什么没有发生触电事故？3. 电可以为我们服务，但如果不注意安全，它也可以对人造成危害。请你指出图中有哪些与电有关的不安全现象？四. 综合题1. 某同学在做验证欧姆定律的实验时，得到了如下两组实验数据：（见表一与表二）（1）分析表一所列数据，可得结论_。（2）分析表二所列数据，可得结论_。2. 如图所示为用伏安法测电阻的电路。（1）看图回答：表C是_表，表D是_表。（2）根据实物图画出电路图。 （3）若将开关闭合，两表读数如图所示，则待测电阻为_。（4）上述测电阻电路，在电池个数不变的情况下，要得到多组数据求平均值必须电路中接入_。【试题答案】一. 1. C 2. D3. B 解析：抓住电流的变化（I2I1=0.1A），运用欧姆定律列式求解。电阻器两端电压U1=2V时的电流，电压变为U2=8V时电流，依题意有I2I1=0.1A，即=0.1A；=0.1A，R=60。4. A 5. C 解析：电路中的最大电压不超过3V，故电压表量程选03V；电路中的最大电流为=0.15A0.6A，故电流表量程选00.6A6. C 7. D 8. B 9. A 10. D 解析：另一个电阻的阻值不明。二. 1. 电压；导体中的电流；导体的电阻2. 0.8；153. 导体两端的电压；导体的电阻；V；A；4. 12；1.5；12；05. 15；015；00.6答案：电源电压应选15V，电压表选015V，电流表选03A。6. 正比；大7. 36；电流8. 变小；变大；变大；变亮解析：由可知电路中电流变大，灯会变亮。由于灯两端电压U=IR。电阻一定，电流变大。9. 15；0.610. 变大；不变解析：当滑片向右移动时，PB段的电阻减小，整个串联电路的电阻减小，电路中的电流变大，电压表示数不变三. 1. 经验证明，只有不高于36V的电压才是安全的，当机床上的工人工作时，若不小心触及到照明灯时，则不会发生触电事故。2. 因为测电笔内有一个很大的电阻，约几百千欧，而家庭电路的电压是220V，虽然火线、笔、人、大地连成一条通路，但由知，通过人体的电流很小