初三物理教学第6讲学生版

6欧姆定律突破三电路变换计算与测电阻实验漫画释义知识互联网 思路导航一、 电路变换求阻比的常用方法选择的电路为两个串联电路:1. 先求电流之比方法一：通过同电阻在不同电路中的电压之比, 例如已知, 则方法二：通过有比例关系的电阻在不同电路中的电压比, 例如已知, 则2. 再列总电压相等方程：, 例如上图, 则 3. 然后找电路另外部分的电压比, 求出新的阻比, 例如：二、 测量电阻常用的方法一、伏安法测电阻1原理：用电压表测出小灯泡两端的电压, 用电流表测出小灯泡的电流, 即可计算出小灯泡的电阻, 这种方法叫做伏安法2实验电路图如图所示, 记录实验数据的表格如下：3多次测量取平均(36次)实验次数123456二、用一只电表测电阻 利用串联电路正比分压 利用并联电路反比分流三、 “等效替代法”测电阻 模块一 电路变换中的阻比计算例题精讲【例1】 如图所示, 电源电压保持不变, 滑片P在变阻器中点和端时, R1消耗的电功率之比是9:4, 若R1的阻值为, 求滑动变阻器的最大阻值【例2】 如图所示, 电源电压保持不变, 滑片P在变阻器中点和端时, 变阻器消耗的电功率之比是9:8, 若R1的电阻为, 求滑动变阻器的最大阻值【例3】 在如图所示的电路中, 电源端电压U及电阻均为恒定值当与串联的可变电阻R先后被调为8欧和2欧时, 可变电阻R的电功率都是2瓦, 则 欧, U 伏, 电源先后供给电路的功率之比为 【例4】 如图所示电路中, 电源两端电压不变, 闭合开关S. 当滑动变阻器接入电路中的阻值为R2时, 并联在阻值为R1的定值电阻两端的电压表有某一示数; 要使电压表的示数变为原来的二倍, 则滑动变阻器接入电路的阻值应为_. R0RPS【例5】 如图所示, 电源两端的电压U保持不变, R0为定值电阻,滑动变阻器的最大阻值为4R1. 闭合开关S, 电路中的最小电流值为I. 现移动滑动变阻器的滑片P到某一位置, 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1, 电压表的示数为U1, 电流表的示数为I1. 继续移动滑动变阻器的滑片P, 使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/4, 此时电压表的示数增大到2U1, 电流表的示数变为I2. 则下列关系正确的是( )AI1 :I2=2:1 BI :I1=1:2CU:U1=3:1 DR1 :R0=4:1R1RS2R2VAS1【例6】 如图所示的电路中, 电源电压9V保持不变, 当开关S1、S2都闭合时, 电压表示数为5V; 滑动变阻器的滑片保持不动, 只有S1闭合时, 电压表示数为6V, 两个开关都闭合与只有S1闭合时电流表示数变化了0.2A, 则( )A电阻R1的阻值为3.75B滑动变阻器R接入电路的阻值为5C电阻R2的阻值为3.75D只有S1闭合时，电流表示数为0.8A图4R1R2S2S1VS3AS4R3【例7】 如图所示的电路, 电源两端电压保持不变. 只闭合开关S1和S3时, 电流表的示数为I1; 只闭合开关S1、S4时, 电流表的示数为I2, 电压表示数为3V; 已知R1R234, I1I283, 则( )AR2R321B电源两端电压为8VC通过各开关的断开与闭合, 在不同状态下, 电压表的最大、最小示数之比为83D通过各开关的断开与闭合, 在不同状态下, 电流表的最大、最小示数之比为383模块二 测量电阻阻值的实验例题精讲【例8】 小岩利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值. (1)小岩选择了满足实验要求的实验器材, 连接的实验电路如图1所示, 请你添加一条导线将实验电路补充完整; 图1S2 RXP(2)电路连接正确后, 闭合开关S, 滑动变阻器滑片P滑动到某一位置时, 电压表的示数如图2甲所示, 电流表的示数如图2乙所示, 则电压表的示数为 V, 电流表的示数为 A, 电阻Rx的阻值为 W. 甲图2乙RxR0S2S1【例9】 小峰想利用一块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值. 小峰选择了满足实验要求的电源(电压保持不变)、电流表, 并连接了实验电路, 如图所示. 小峰的实验步骤没有写完整, 请你帮助小峰完成实验步骤, 并写出电阻Rx的表达式. (1)闭合开关S1, 断开S2, 读出电流表的示数I1; (2) , 读出电流表的示数I2; 则待测电阻的表达式为：Rx = . RxR0S2S3S1【例10】 小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻R0, 测量未知电阻Rx的阻值. 他选择了满足实验要求的实验器材, 并连接部分实验电路, 如图所示. (1)为了测出电阻Rx的阻值, 请你只添加两根导线完成实验电路连接. (2)开关S1、S3闭合, S2断开时, 电压表的示数为U1; 开关S1、S2闭合, S3 断开时, 电压表的示数为U2. 请你利用U1、U2和R0表示Rx. Rx . 【例11】 小明想利用一块电流表和一只电阻箱测量电阻Rx的阻值. 实验中他选择了符合实验要求的电源以及滑动变阻器RP, 并完成了实验电路的部分连接, 如图所示. 小明设计的实验电路的要求是: 闭合开关S1、S3, 断开开关S2, 电流表测量通过电阻Rx的电流, 调节滑动变阻器RP接入电路的阻值, 使电流表的示数为合适值I; 保持滑动变阻器RP接入电路的阻值不变, 断开开关S3, 闭合开关S1、S2, 调节电阻箱接入电路的电阻值, 使电流表的示数仍为I. 此时电阻箱接入电路的电阻值为R0. (1)请你根据小明的设计要求只添加两根导线完成如图所示的实验电路的连接; (2)上述实验过程中, 待测电阻Rx与R0的关系式为Rx . S2RxS1RP电阻箱S3RS2R0LPS3S1【例12】 小明利用电压表和阻值为R0的定值电阻, 测量额定电压为2.5V的小灯泡L正常发光时的电阻RL. 他选择了满足实验要求的实验器材, 并连接了部分实验电路, 如图所示. (1)为了测量出RL的阻值, 请只添加两条导线完成如图所示的实验电路的连接; (2)请把小明的实验步骤补充完整：断开开关S2、闭合开关S1、S3, 移动滑动变阻器的滑片P, 使 ; 保持滑动变阻器的滑片位置不变, 断开开关S3、闭合开关S2, 记录电压表的示数为U; 请用R0及实验数据表示出RL. RL= . 【例13】 小明想利用一块电流表和一个电阻箱R测量未知电阻Rx的阻值他选择了满足实验要求的实验器材, 并按照图所示的电路图连接好实验电路以下是他设计的实验方案, 请将实验步骤补充完整, 并写出未知电阻Rx阻值的表达式：(1)断开开关, 调整电阻箱R的阻值为R1, 闭合开关, 记录电流表的示数I1和R1; (2)断开开关, ; (3)根据测量得到的数据, 可得电阻Rx阻值的表达式Rx=_【例14】 某同学复习中用图甲所示的电路再次探究串联电路电压的规律, 实验时意外发现：“当变阻器滑片P向左移时, 两电压表的读数之和减小. ”他产生了疑惑, 在老师的引导下, 知道了用久的普通干电池内部有不可忽略的电阻, 可将它看作一个理想电源(电压U恒定, 电阻为0)与一个电阻r的串联(图乙所示) 请你帮他选择适当器材, 设计测量干电池电阻r的实验方案. 可供选用的器材：一个电压表, 一个电流表, 符合实验要求的滑动变阻器RP, 导线和开关若干, 一节旧干电池. 请完成：(1)画出实验电路图; (2)根据你设计的电路写出主要的实验步骤和需测量的物理量：(3)写出电阻r的数学表达式(用已知量和测量量表示). 模块三 利用欧姆定律解决实际应用问题例题精讲甲 乙【例15】 如图甲是测量高于湖水警戒水位装置的原理图. 长方柱形绝缘容器A内部左右两面插有竖直薄金属板并与电路连接, 底部有一小孔与湖水相通, 且容器底面与警戒水位相平. 已知电源电压恒为6V, 小灯泡标有“2V 2”字样(不考虑温度对灯丝电阻的影响). 两金属板间的湖水电阻R与x的关系如图乙所示(x为容器内水柱高度h的倒数, 即x=1/h). 则下列说法正确的是( )A. 湖水水位越高，电流表示数越小B. 将电流表改为水位计, 水位计的刻度是均匀的C. 当湖水水位高于警戒水位0.4m 时, 电流表示数为0.6AD. 当湖水水位高于警戒水位5m 时, 灯泡正常工作【例16】 热敏电阻是一种用半导体材料制成的电阻, 它的阻值随温度的变化会发生明显改变, 图甲所示是某热敏电阻的R-t图像. 图乙所示为一个用该热敏电阻R和继电器组成的简单恒温箱温控电路. 继电器线圈的电阻R0为150, 电源E1两端的电压为6V且保持恒定. AB之间接加热电阻丝作为加热器, 加热器的工作电压为220V. 继电器衔铁未吸合时, 加热电阻丝工作, 恒温箱的温度将升高. 继电器衔铁被吸合后, 加热器停止工作. 通过调节可变电阻R 的大小, 可以设置恒温箱的温度. 当R =100时, 刚好可以实现100的恒温控制. 如果要使恒温箱能够设置50至150之间的温度, 那么可变电阻R 的阻值调节范围应该在_之间. E1 220VRRt/100500305090150R/甲 R0B A 加热器弹簧软导线复习巩固【练1】 把标有“2.5V 0.3A”的小灯泡、“50W 1A”的滑动变阻器和电流表串连接入电路. 当变阻器接入电路的电阻为最大阻值的一半时, 电流表的示数为I; 当变阻器接入电路的电阻为最大值时, 电流表的示数为I. 比较两次电流的大小关系( )AI I B0.5I I ICI =0.5 I DI 0.5I【练2】 如图所示, 电源两端的电压保持不变, R0为定值电阻. 将滑动变阻器R0RPS的滑片P置于最右端, 闭合开关S. 移动滑动变阻器的滑片P到某一位置, 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R1, 电压表的示数为U1, 电流表的示数为I1. 继续移动滑动变阻器的滑片P, 使滑动变阻器接入电路中的电阻值减小为R1/4, 此时电压表的示数增大到2U1, 电流表的示数变为I2. 则( )A2I2= I1BR0:R1=1:4C当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时, 电压表的示数为3U1D当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时, 电压表的示数为3U1【练3】 小阳想利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值. 小阳选择了满足实验要求的器材, 并连接了部分实验电路, 如图所示. 小阳设计的实验电路的要求是：闭合开关S1断开开关S2,电压表的示数为U1; 闭合开关S1、S2,电压表的示数为为U2. (1)请你根据要求完成如图所示的实验电路的连接; (2)请你用U1、U2和R0表示出Rx, Rx= . “贝尔！我听见了！听见了！”(上)在科技史上, 新发明不被世人所理解而被埋没的例子, 是屡见不鲜的. 这时, 科普宣传起着决定性的作用. 电话的发明经过, 就是一个生动的实例. 电话的发明人是一位苏格兰青年, 名叫亚历山大贝尔. 他出身声学世家, 从小受科学的熏陶, 后来进过两所大学深造, 22岁就被聘为美国波士顿大学的教授. 那时, 莫尔斯发明的电报刚风行全球, 成为一种新兴的通讯工具. 不过电报只能传递电码, 使用时有很大局限. 能不能发展一步, 用电直接传递人的话音呢? 贝尔在一次偶然的实验中得到启发, 大胆地提出发明电话的设想. 一些电学权威嘲笑他“狂妄无知”, 而大科学家亨利却支持他. 贝尔在亨利的鼓励下, 开始发奋研究电话, 1873年初夏, 贝尔正式搞起实验来. 他试图把电学和声学熔铸于一炉, 万事皆备, 尚需一名得力的助手. 一个偶然机会, 贝尔遇到一个年轻的电工技师, 两人一见如故. 这个小伙子只有18岁, 叫沃特森. 他对贝尔的理想坚信不疑, 表示一定尽全力协助. 沃特森后来履行诺言, 始终不渝, 成为贝尔的终身挚友. 贝尔的近郊公寓宿舍, 成了他们的实验室. 那间拥挤闷热的小屋, 兼作两人的卧室. 两位发明家埋头其中, 一边研究电声转换原理, 一边设计实用的机械. 贝尔每有一种新的构思, 沃特森立即从事制造. 贝尔研制的电话是史无前例的东西, 没有任何实物可借鉴, 只能反复尝试, 从失败中积累经验. 有时贝尔在半夜里偶有所得, 立即翻身起来画图, 沃特森马上照图施工. 日复一日, 两年过去了. 究竟他们试过多少方案, 有过多少失败, 已无从统计. 最后制成两台粗糙的样机. 为了验证机器效果, 他们把导线从住处架到公寓的另一端. 试验开始了, 贝尔和沃特森对着自己的装置大声呼叫, 可是各自听到的声音, 不是穿壁而来, 就是越顶而过, 机器像聋哑人一样毫无反应. 他们一连试了好几天, 好心的邻居们默默地忍受着毫无结果的大喊大叫. 直到发明家嗓子都喊哑了, 通话还是没有成功. 两位朋友沮丧到了极点. 两年来, 他们牺牲了所有的休息和娱乐, 耗尽心血, 造出来的电话竟是个不争气的“哑巴”！为什么会失败呢? 贝尔苦苦思索. 是设计不行么? 制作