14.4歐姆定律的應用 -2023-2024學年蘇科版物理九年級上冊

第四節(jié)歐姆定律的應用第十四章歐姆定律知識點伏安法測量定值電阻知1－講感悟新知1

知1－講感悟新知2.測量方法實驗設計：如圖1所示，將定值電阻R

連接到電路中，閉合開關后，移動變阻器的滑片，使電路中的電流逐漸變大，測出幾組電流和電壓的數據記錄到表格中.知1－講感悟新知實驗思考伏安法測量電阻實驗中，電壓表、電流表的量程如何選擇？實驗要點伏安法測電阻時，電表的量程通常根據電源電壓、變阻器的規(guī)格等，運用歐姆定律進行判斷，不是試觸選擇量程.例如，電源電壓為3V，變阻器最大阻值10Ω，則未知電阻兩端的電壓不會超過3V,電流不會超過0.3A.所以電壓表選擇0～3V量程，電流表選擇0～0.6A量程.知1－講感悟新知測量數據：實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.40.168.821.80.209.032.20.249.242.60.298.9知1－講感悟新知

知1－講感悟新知

知1－講感悟新知發(fā)散思考如果沒有滑動變阻器，是否能實現(xiàn)多次測量取平均值？發(fā)散結果可以通過改變電源電壓等途徑來實現(xiàn)多次測量取平均值的目的.知1－講感悟新知3.滑動變阻器作用的比較項目探究電流和電壓的關系探究電流和電阻的關系伏安法測定值電阻相同保護電路——閉合開關前，變阻器阻值調至最大不同改變電阻兩端的電壓，多次實驗總結普遍規(guī)律控制定值電阻兩端的電壓相同改變電阻兩端的電壓，多次測量取平均值減小誤差知1－講感悟新知易錯提醒沒有滑動變阻器，探究電流和電壓的關系，可通過改變電源電壓完成實驗.探究電流和電阻的關系，因不能控制定值電阻兩端的電壓相等而無法完成實驗.感悟新知知1－練[中考·泰安]物理創(chuàng)新實驗小組連接了如圖2甲所示的電路，測量定值電阻Rx的阻值.電源電壓有4V和6V兩擋可選，Rx

的阻值約為10Ω，滑動變阻器有a：“15Ω3A”和b：“50Ω2A”兩種規(guī)格.例1感悟新知知1－練解析：判斷電路連接錯誤，畫出正確連接時：先判斷變阻器和開關連接有沒有問題(這兩種錯誤易發(fā)現(xiàn))，如果開關和變阻器沒有接錯，再去分析電表連接的位置是否恰當，正負接線柱是否正確，最后針對錯誤進行改正.感悟新知知1－練(1)李華同學發(fā)現(xiàn)圖甲連接的電路有一處錯誤，請把接錯的那一根導線找出來打“×”，用筆畫線代替導線畫出正確的連接.解：如圖3所示.感悟新知知1－練解析：圖中電壓表連接錯誤，應刪除連接電壓表右端的線，將該線改成連在定值電阻左端；感悟新知知1－練(2)李華正確連接導線后，將滑動變阻器的滑片P

移至最右端，閉合開關后，電壓表示數為1V，電流表示數為0.1A.由此判斷電源電壓選擇的是_____(填“4V”或“6V”)擋，滑動變阻器選擇的是_____(填“a”或“b”)規(guī)格.6Vb感悟新知知1－練

感悟新知知1－練(3)繼續(xù)移動滑動變阻器的滑片P完成后續(xù)測量，第3次實驗時，電流表的示數如圖乙所示，請根據實驗過程將表格中①②兩處的數據填寫在橫線上(Rx

的平均值精確到0.1Ω).感悟新知知1－練實驗次數電壓Ux/V電流Ix/A電阻Rx/ΩRx平均值/Ω110.110②______22.50.2410.432.8①______0.2810.1感悟新知知1－練1.［中考·臺州］圖4甲為“伏安法”測電阻的實驗電路.(1)請用筆畫線代替導線將電路補充完整.解：如圖所示．感悟新知知1－練(2)閉合開關，當滑動變阻器的滑片移動到某一位置時，電壓表和電流表的指針位置如圖乙，則被測電阻的阻值為______Ω.(3)為減小實驗誤差，需要進行多次測量.完成第一次測量后，接下來的操作是______________________________________________.6移動滑動變阻器的滑片，記錄電壓表和電流表示數知識點伏安法測量小燈泡的電阻知2－講感悟新知2實驗設計：如圖5所示，將正常發(fā)光時電壓為2.5V的小燈泡L連接到電路中，閉合開關后，移動變阻器的滑片，使電路中的電流逐漸變大，測出幾組電流和電壓的數據記錄到表格中.知2－講感悟新知測量數據：實驗序號電壓U/V電流I/A電阻R/Ω11.50.169.422.00.2010.032.50.2410.443.00.2810.7知2－講感悟新知

知2－講感悟新知關聯(lián)思考→關聯(lián)結果小燈泡的電阻隨著電壓升高而變大的本質是什么？小燈泡兩端的電壓越高，亮度越大，燈絲的溫度也越高.溫度升高才是燈絲電阻變大的真正原因，即本質是燈絲電阻隨溫度的升高而變大.知2－講感悟新知深度思考能否將燈泡幾個不同電壓下的電阻計算求平均值？深度理解小燈泡在不同電壓下的電阻不同，計算不同電壓下電阻的平均值沒有意義，即計算燈泡在不同電壓下電阻的平均值是錯誤的.知2－講感悟新知易錯提醒電路中小燈泡不亮有時不是故障，而是燈泡兩端電壓過低，達不到燈泡發(fā)光的條件而不亮.感悟新知知2－練[中考·廣東]如圖6甲是測量小燈泡在不同電壓下電阻的實驗電路圖(小燈泡正常發(fā)光時的電壓為1.5V).例2感悟新知解題秘方：伏安法測小燈泡電阻時，往往考查開關、變阻器等元件的正確連接，電表的讀數和電阻的計算等基礎內容.對電路異?，F(xiàn)象的判斷是難點，對其應運用斷路和短路特點進行推理.知2－練感悟新知知2－練(1)小明按電路圖連接實物，剛接上最后一根導線，看到電流表的指針立刻有偏轉.若電路連線正確，造成這種異常現(xiàn)象的原因是______________________________.連接電路過程中，開關沒有斷開解析：連接電路中，接上最后一根導線，電流表的指針立刻有偏轉，通常是連接電路過程中開關沒有斷開；感悟新知知2－練(2)實驗中，調節(jié)滑動變阻器，分別記錄電壓表和電流表的示數如表：測量次序12345電壓U/V1.81.51.00.3電流I/A0.320.300.260.18感悟新知知2－練①第4次測量對應的電壓表和電流表示數如圖乙、丙所示，此時小燈泡兩端的電壓是______V，通過它的電流是______A.0.60.22感悟新知知2－練②小燈泡正常發(fā)光時的電阻是______Ω.5

感悟新知知2－練③第5次測量中，小燈泡不發(fā)光，小明斷定是燈絲斷了.這個判斷是______(填“正確”或“錯誤”)的，理由是___________________________________________.錯誤如果燈絲斷了，整個電路斷路，則電流表無示數解析：小明的判斷是錯誤的，因為如果燈絲斷了，整個電路斷路，電流表就不會有示數.感悟新知知2－練2.［中考·涼山州］“伏安法”測小燈泡的電阻實驗中，連接了如圖7甲所示的電路.感悟新知知2－練(1)該實驗的原理是______，此實驗在連接電路時開關應處于______狀態(tài).(2)若實驗中當小燈泡正常發(fā)光時，電流表和電壓表的示數如圖乙所示，則小燈泡正常發(fā)光時的電阻是______

Ω.

斷開12.5感悟新知知2－練(3)圖丙是根據實驗數據畫出的通過小燈泡的電流I

與它兩端電壓U

之間的關系圖像，由圖像可知，通過小燈泡的電流I

與它兩端電壓U

不成正比，其原因是小燈泡燈絲的電阻受________影響，并非一個定值.溫度知識點歐姆定律與串聯(lián)電路知3－講感悟新知31.串聯(lián)電路中，電壓、電流和電阻的各自規(guī)律電壓U=U1+U2電流I=I1=I2電阻R=R1+R2兩個電阻串聯(lián)的總電阻等于兩個電阻之和；串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個串聯(lián)的電阻，即R>R1

或R>R2.知3－講感悟新知串聯(lián)電路總電阻表達式的推導：由電壓規(guī)律U=U1+U2結合歐姆定律則有IR=I1R1+I2R2再根據電流規(guī)律I=I1=I2則有總電阻R=R1+R2.知3－講感悟新知

知3－講感悟新知

知3－講感悟新知關聯(lián)思考串聯(lián)電路的總電阻為什么大于任何一個串聯(lián)的電阻？關聯(lián)結果兩個導體串聯(lián)，相當于材料、粗細相同，增加了導體的長度，即總電阻會變大.感悟新知知3－練[中考·眉山]如圖8所示，電源電壓U=3V保持不變，滑動變阻器R2

的規(guī)格為“20Ω1.5A”.當開關S閉合、滑動變阻器滑片P

位于A

端時，電流表A的示數為0.3A，則定值電阻R1=_____Ω.當開關S閉合時，滑動變阻器滑片P

從A端移至B端的過程中，電壓表V的示數變化范圍是______V.10例33～1感悟新知知3－練解題秘方：變阻器和定值電阻串聯(lián)在電路中，變阻器接入電路的阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，變阻器兩端的電壓最大；變阻器接入電路的阻值最小時，定值電阻兩端的電壓最大，變阻器兩端的電壓最小.感悟新知知3－練

感悟新知知3－練

感悟新知知3－練3.[中考·福建]如圖9是一款攝像機自主啟動裝置的簡化電路圖，電源電壓恒為12V，RP是紅外線探測電阻，R是定值電阻，阻值為8Ω.當R

兩端的電壓達到8V時，攝像機自主啟動拍攝.求：感悟新知知3－練(1)電路中的電流.

感悟新知知3－練(2)RP

的阻值.

感悟新知知3－練[中考·天津]如圖10所示電路，電阻R1

為3Ω，R2

為1Ω.當開關S閉合后，通過電阻R1、R2

的電流之比為______，電壓表V1、V2的示數之比為______.1∶1例43∶4感悟新知知3－練解題秘方：這種用電表隱含電路結構的問題，解題的關鍵：首先，簡化電路顯現(xiàn)電路的本質(結構)，通常將電壓表去掉之后(去表法)，就能發(fā)現(xiàn)用電器是并聯(lián)還是串聯(lián)；然后，逐個還原電表，理清各個電表的測量對象；最后，運用歐姆定律、串聯(lián)電路的電流、電壓特點進行推理或計算.感悟新知知3－練解析：閉合開關，兩電阻串聯(lián)接入電路，電壓表V1

測R1兩端的電壓，電壓表V2

測電源電壓，串聯(lián)電路各處電流相等，所以通過電阻R1、R2

的電流之比為1∶1；感悟新知知3－練

感悟新知知3－練4.[中考·青海]如圖11所示，定值電阻R1=5Ω，R2=10Ω，開關S閉合時，R1、R2

兩端的電壓分別是U1、U2，通過的電流分別是I1、I2，感悟新知知3－練下列關系正確的是()A.I1∶I2=1∶1B.I1∶I2=1∶2C.U1∶U2=1∶1D.U1∶U2=2∶1A知識點歐姆定律與并聯(lián)電路知4－講感悟新知4

知4－講感悟新知2.串、并聯(lián)電路電流、電壓規(guī)律的比較串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流I=I1=I2I=I1+I2電壓U=U1+U2U=U1=U2分壓或分流=

=知4－講感悟新知

感悟新知知4－練[中考·錦州]如圖12所示電路，電源電壓恒定，定值電阻R2

的阻值為20Ω，電流表A1和A2

的量程均為0～0.6A.閉合開關S，當滑動變阻器R1

的滑片從最左端向右移動的過程中，兩個電流表的示數之差始終為0.2A.則電壓表的示數為_______V，滑動變阻器R1

允許接入電路的最小阻值為_________Ω.4例510感悟新知知4－練解題秘方：解題要點在于通過簡化電路，明確電路的結構.本題拆去電壓表，即發(fā)現(xiàn)電阻R2

和滑動變阻器R1并聯(lián)，電流表A1

測通過變阻器的電流，電流表A2測干路的電流.電壓表測量電源電壓.感悟新知知4－練

感悟新知知4－練5.[中考·揚州]在如圖13所示的電路中，電源電壓6V，R1=12Ω.電壓表量程為0