欧姆定律的应用ppt课件

四 欧姆定律的应用 一 伏安法 测电阻 复习回顾 1 欧姆定律的内容 导体中的电流 跟这段导体两端的电压成正比 跟这段导体的电阻成反比 2 欧姆定律的表达式 设计电路 实验器材 直流电源 电流表 电压表 开关 定值电阻 滑动变阻器 导线 实验桌上有一只阻值不明的电阻器 怎样测出它的电阻呢 由于电压表也叫伏特表 电流表也叫安培表 所以这种用电压表 电流表测电阻的方法叫 伏安法 测电阻 1 伏安法测量定值电阻的阻值 1 实验原理 欧姆定律的变形公式 2 实验电路图 3 滑动变阻器的作用 保护电路 改变电阻两端的电压和通过电阻的电流 多次测量求平均值减小误差 RX RX 5 定值电阻的伏安曲线 4 实验数据记录 2 伏安法测量小灯泡的电阻 V 测小灯泡电阻 1 实验电路图 2 实验数据记录 3 灯丝的电阻随温度升高而增大 4 小灯泡的伏安曲线 请你对电路中的如下现象进行分析 1 如果被测电阻断了 电流表和电压表示数会有何表现 2 如果电流表和电压表互换了位置 电流表和电压表有何表现 RX 想一想 在用 伏安法测小灯泡的电阻 实验中 1 在图甲中 请你完成电路的连接 2 在闭合开关之前 图中滑动变阻器的滑片应放在端 填 左 或 右 左 3 若某次测量时电压表和电流表的示数如图乙所示 则电压表的示数为V 灯泡的电阻RL 4 小明同学在做实验时 电路连接无误 闭合开关后 发现电流表的指针明显偏转 而电压表的示数为零 该故障的原因可能是 2 2 11 灯泡短路灯泡短路也有可能是电压表断路 但从题目上看 强调了电流表指针偏转较大 所以电路里电阻小 所以我考虑是灯泡短路 7 小刚同学测量小灯泡的电阻时 连接的电路如图 1 检查电路 发现有一根导线连接错误 请你在连接错误的导线上打 若没有发现错误 闭合开关 会出现现象 在图中补画出正确的连线 闭合开关前 他应将滑动变阻器的滑片调到端 填 A 或 B 灯泡不亮 电流表示数为零 电压表有示数 B 2 小刚改正错误后 按正确的操作测得的数据如下表 则第1次测得的小灯泡的电阻为 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等 你认为可能的原因是 10 灯丝的电阻与温度有关 四 欧姆定律的应用 二 串联电路电阻特点 电器维修工在工作时发现 某电器中串联了10 5 两个电阻 他想用一个电阻替代 你能利用所学的电学知识帮助电工师傅吗 问题 讨论 如何确定所替换的电阻与R1 R2串联的总电阻是等效的 电流相等 R I I 由欧姆定律可知 1 推导串联电路总电阻R与R1 R2之间的关系 2 结论 R R1 R2 串联电路的总电阻等于各部分电阻之和 推论1 这相当于增加了导体的长度 串联电路总电阻比任何一个导体的电阻都大 R总 nR 例1 如图 求通过R1和R2的电流以及R1和R2两端的电压 2 U1 I1R1 1A 2 2VU2 I2R2 1A 4 4V或U2 U U1 6V 2V 4V I1 I2 I 解 1 R R1 R2 2 4 6 I1 I2 I 1A 串联分压规律 由欧姆定律 I1 U1 R1I2 U2 R2根据串联电流特点 I1 I2得 串联电路的分压规律 3 串联电路规律总结 1 电流 I1 I2 I 2 电压 U U1 U2 3 电阻 R R1 R2 4 分压 电阻R1R2串联后接在电压为9V的电源上 R1阻值为12 电路中的电流为0 25A求 R2的阻值 例2 画出电路图 标出已知量和所求量 U1和U2分别为多少 24 练习 1 已知电源电压为6V 电阻R1 5 R2 10 两电阻串联则R1和R2两端电压分别为 和 2V 4V 2 如图 R1 6 U2 3V 总电压为9V 求 R2为多大 R2 R1 6 U 9V U2 3V 解一 U1 U U2 6VI1 U1 R1 6V 6 1A R1R2串联 I2 I1 1AR2 U2 I2 3V 1A 3 解二 U1 U U2 6VI1 U1 R1 6V 6 1A R1R2串联 I I1 1AR U I 9V 1A 9 R2 R R1 9 6 3 3 一个小灯泡的电阻是8欧 正常工作时的电压是3 6伏 现在要把这盏灯直接接在4 5伏的电源上能行吗 怎样做才能使这盏灯正常发光 解 不行 必须串联一个电阻 U2 U U1 4 5V 3 6V 0 9V 根据题意画出电路图 如图所示的电路R1的电阻为10 滑动变阻器的变化范围为0 50 电源电压为9V 1 滑片由a滑到b 电表的示数如何变化 例3 a b 电表示数变化问题 2 滑片由a滑到b 电表的示数变化范围 P 解 当P在a时 R1接在电路中 当P在b端时 R1R2串联 由a向b滑动时电流表示数变化范围为0 9A 0 15A 电压表示数变化范围为9V 1 5V 如图所示的电路R1的电阻为10 滑动变阻器的变化范围为0 50 电源电压为9V 1 滑片由a滑到b 电表的示数如何变化 R1 A V R2 a b 练习 2 滑片由a滑到b 电表的示数变化范围 P 解 当P在a时 R1接在电路中 R1 A R1 A R2 当P在b端时 R1R2串联 由a向b滑动时电流表示数变化范围为0 9A 0 15A 电压表示数变化范围为0V 7 5V 例4 如图所示的电路R1的电阻为10 滑动变阻器R2的变化范围为0 50 电源电压为9V 电流表的量程为0 0 6A 电压表的量程为0 3V 求滑动变阻器阻值变化范围 电路安全 解 如图所示的电路R1的电阻为8 滑动变阻器R2的变化范围为0 20 电源电压为6V 电流表的量程为0 0 6A 电压表的量程为0 3V 求滑动变阻器阻值变化范围 练习 R1 A V R2 a b P 解 例5 甲乙两只滑动变阻器分别标有 10 0 5A 20 0 4A 的字样 现将它们串联起来接到一个电源上 为了不损坏电阻器 电源电压最大为多少 解 R1R2串联 I相等I1 0 5A I2 0 4A应同时满足 I最大 0 4AR R1 R2 10 20 30 U最大 I最大R 0 4A 30 12V R I 1 探究R串与R1 R2之间的关系 方法一 等效替代法 U I U 方法二 等效替代法测电阻 I 四 欧姆定律的应用 三 并联电路电阻特点 电器维修工在工作时发现 某电器中并联了3 6 两个电阻 他想用一个电阻替代 你能利用所学的电学知识帮助电工师傅吗 R1 3 R2 6 问题 讨论 如何确定所替换的电阻与R1 R2并联的总电阻是等效的 电流相等 R I I R1 3 R2 6 由欧姆定律可知 1 推导R与R1 R2之间的关系 R1 R2 I1 I2 I 2 结论 并联电路的总电阻的倒数等于各部分电阻倒数之和 推论1 这相当于增加了导体的横截面积 并联电路总电阻比任何一个导体的电阻都小 例1 如图 R1 8 R2 24 I 1A 求U1和U2以及I1和I2 R1 R2 I1 I2 I I1 I2 并联分流规律 由欧姆定律 U1 I1R1U2 I2R2根据并联电压特点 U1 U2得 并联电路的分流规律 R1 R2 I1 I2 I U2 U1 3 并联电路的规律总结 1 电流 I I1 I2 2 电压 U U1 U2 3 电阻 4 分流原理 例1 如图所示 R1的阻值为20欧 开关S闭合后电流表A的示数为2 7安 电流表A1的示数为 8安 求 1 电源电压 2 电阻R2的阻值 20 I1 1 8A I 2 7A 解一 1 U1 I1R1 1 8A 20 36V 并联 U U1 36V 2 U2 U1 36VI2 I I1 2 7A 1 8A 0 9AR2 U2 I2 36V 0 9A 40 20 I1 1 8A I 2 7A 解二 1 U1 I1R1 1 8A 20 36V 并联 U U1 36V 例2 如图所示的电路中 电源电压为6伏不变 R1 20欧 R2 10欧 Il 0 2安 求I2和I 图6 解 U1 I1R1 0 2A 20 4V 并联 U2 U1 4VI2 U2 R2 4V 10 0 4AI I1 I2 0 2A 0 4A 0 6A 注意 并联时各支路两端的电压与两分支点间电压相等 但不一定等于电源电压 例3 甲乙两只电阻器分别标有 10 2A 50 1A 的字样 现将它们并联起来接到一个电源上 为了不损坏电阻器 电源电压最大为多少 干路电流最大为多少 解 R1R2并联 U相等U1 2A 10 20V U2 1A 50 50V应同时满足 U最大 20VI最大 2A 20V 50 2A 0 4A 2 4A 练3 现有阻值分别是10 15 的电阻两只 允许通过的最大电流分别是1A和0 6A 若把它们串联起来使用 两端允许加的最大电压是 V 若把它们并联起来使用 干路允许通过的最大电流是 A 15 1 5 例4 在图1所示的电路中 电源电压保持不变 当开关S由断开到闭合 电流表两次示数之比是1 5 由此可知 电阻R1与R2之比是 A 5 1B 1 5C 1 4D 4 1 图1 D 例题5 如图所示是两个电路元件A和B在某一温度下各元件中的电流与两端电压的关系 1 由图可知 元件 中的电流与它两端电压之间的关系遵循欧姆定律 选填A或B 2 将A和B并联后接在电压为1 5V的电源两端 求流过A和B的总电流 并联后的总电阻多大 A 解 I IA IB 0 3A 0 2A 0 5A R总 U I 1 5V 0 5A 3 练习1 如图所示电路中 电源电压为10伏 40欧 开关闭合后 电流表的示数为0 75安 求 1 通过电阻 的电流强度 2 电阻 的阻值 练2 如图9所示电路中 电源电压为12V R2 20 当S1 S2合上时 电流表示数为0 8A 当S1 S2断开时 电流表示数为0 2A 求R1和R3的值 练4 如图 电源电压不变 当开关S闭合时 电路的总电阻为12 当开关S断开时 电路的总电阻改变了6 电流表示数改变了0 2A 求电源电压和电阻R1的阻值 练4 如图 电源电压不变 当开关S1闭合后 电流表的示数0 5A 再闭合S2 电流表示数变化了0 3A 其中电阻R2为10 则 1 电源电压为多少伏 2 电阻R1的阻值是多少欧 图4 练5 如图所示 R1 10欧 R2 20欧 电源电压不变 1 当S1闭合 S2 S3断开时 R1两端电压为2伏 求电流表示数和电源电压 2 当S1断开 S2 S3闭合时 求通过R1的电流和电流表的示数 串联分压 并联分流问题 比值 1 串联分压 串联电路中 电阻越大 分得的电压越大 若R1 R2 则U1 U2若R1 R2 则U1 U2若R1 R2 则U1 U2 串联电路的分压规律 例3 电源电压保持不变 开关S1 S2都闭合时 电压表的示数为6V 只闭合S1时 电压表的示数为2V 则两个电阻的阻值之比R1 R2 U 6V U1 2V U2 4V 分析 开关S1 S2都闭合时 只有R1 而R2被短路 电压表示数为电源电压 只闭合S1时 R1 R2串联 根据串联分压公式 求R1 R2即为求U1 U2 1 2 练习3 在 研究电流和电阻关系 的实验时 电压表示数为1 5V 电流表示数为0 4A 现将阻值为5 的电阻R换成阻值为10 的电阻接入电路 为保证R两端的电压不变 应移动滑动变阻器的滑片 使滑动变阻器接入电路的阻值 才能满足要求 选填 变大 变小 或 不变 变大 2 串联分压 并联分流问题 比值 并联电路中电阻越大 流过的电流越小 若R1 R2 则I1I2 并联电路的分流规律 R1 R2 U I1 I2 I 例4 电源电压不变 当开关S闭合时 电流表的示数为0 8A 开关S断开后 电流表的示数改变了0 5A 则R1 R2的阻值之比为 R1 分析 根据并联电路分流公式 R1 R2 I2 I1 5 3 R1 R2两只电阻并联 已知R1 R2 4 3 那么它