人教九年级物理培优讲义第7讲 .欧姆定律的应用教师版

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1、 知识互联网知识互联网 漫画释义漫画释义 7 7 7 欧欧欧欧姆姆姆姆定定定定律律律律的的的的应应应应用用用用 【例1】 电位器和滑动变阻器都是变阻器, 它们的原理都是通过改变导体连入电路的长度从而 改变电阻的大小. 如图是某电位器的结构示意图, 电阻 R 的两端分别与接线端 A、C 相连, 滑动片 P 的一端通 过转轴 O 与接线端 B 相连, 另一端与电阻片 R 接触良 好, 并能绕转轴 O 在电阻片 R 上滑动. 已知 PA 段电阻 片的阻值为 4, PC 段电阻片的阻值为 6, 将电位器 A、 B 两个接线端分别接在电压为 2.4V 电源两端, 此时 通过电位器的电流是_A, 如果顺时

2、针转动滑 片, 则通过电位器的电流将_(选填“增大”、“减 小”或“不变”) . 【答案】 0.6 增大 【例2】 学习了电路后, 小明设计了四个体重计原理图. 你认为可行的是( ) 【答案】 C 【例3】 市场上一些不法商贩常用纯净水冒充价格较高的矿泉水对外出售 矿泉水中含有人体所 需的多种矿物质, 导电能力较强纯净水是用自来水经过多层过滤后得到的饮用水, 矿 物质含量较少, 导电能力较差小明根据这两种水导电能力不同这一特点, 设计了如图 所示的装置, 验证他家购买的水是不是矿泉水P、Q 是相同的两根细长玻璃管, P 内装 满已知矿泉水, Q 内装满待测的“矿泉水”单刀双掷开关 S 从 1

3、拨到 2 时( ) 模块一 欧姆定律与实际应用结合 A B C 滑动片P O 电阻片接线端 滑动片接线端 电阻片R A若电压表示数不变, 则 Q 内是纯净水 B若电压表示数不变, 则 Q 内是矿泉水 C若电压表示数变大, 则 Q 内是纯净水 D若电压表示数变小, 则 Q 内是矿泉水 【答案】 B 【例4】 某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如甲图所示, R 为气敏电阻, 其阻值 随有害尾气浓度 变化的曲线如图乙所示, R0为定值电阻, 电源电压恒定不变. 当有害 尾气浓度增大时, 气敏电阻的阻值将 , 电压表的示数将 . (选填 “变大”、“变小”或“不变”) 甲 乙 【答案】 变小

4、 变大 【例5】 小明所在的班级共有 30 位同学, 常采用投票表决的方式来决定班级重大事宜, 小明想 设计一个表决统计器, 来快速地获知投赞成票(或反对票)的人数. 为此, 小明准备了下 列器材：电源(电压为 2V 且恒定)、开关(足够多)、电流表(表盘如图)、阻值 100 的定 值电阻(足够多)、导线若干 (1)画出表决器的电路原理图(可用“”省去部分重复的电路) ; (2)通过计算改画图中电流表的表盘刻度, 使它能直接显示人数; (3)写出表决器的使用方法. 【答案】 如图 电路图： 使用方法： 使用方法： 使用 00.6A 量程, 投赞成票的同学闭合开关(反对、弃 权者都不动作), 读

5、出电流表上的人 数, 即为赞成人数. 电路图(干路开关可无) ; 表头表示; 使用说明中只要有投赞成票的同学闭合开关(或反 对的闭合开关) 即可. 【例6】 小亮用如图甲所示电路测额定电压为 2.5 伏的小灯泡灯丝的电阻,请回答下面问题: (1) 电路连接好后, 闭合开关, 此时电压表的示数如图乙所示, 若使灯泡正常发光, 应 将滑动变阻器的滑片 P 向 端移动(选填“A”或“B”) . (2) 图乙中, 电压表的示数是 V,若此时电流表的示数是 0.4A, 这种情况下灯丝的 电阻是 . 【答案】 (1) B (2) 2.4 ; 6 【例7】 在“测未知电阻 Rx的阻值”实验中, 请完成下列相

6、关问题： 甲 乙 (1)用笔画线代替导线将图甲中的实物连接完整 (2)把第二次测量时, 图乙所示的电压表和电流表的示数填入表中相应的位置 模块二 测量电阻阻值的实验 甲 乙 3 15 (3)处理表中记录的各次实验数据, 得出未知电阻 Rx的阻值为 (4)另有同学设计了下列两种测量方案, 方案中定值电阻的阻值为 R0 方案一 方案二 方案一的电路中, 闭合开关 S, 如果电压表 V1和 V2的读数分别为 U1和 U2, 则电阻 Rx的阻值表达式为 Rx= ; 方案二的电路中, 闭合开关 S, 如果电流表 A1和 A2的读数分别为 I1和 I2, 则电阻 Rx 的阻值表达式为 Rx= 【答案】 (

7、1)图略 (2) 1.8V0.36A (3)5; (4) 20 1 U R U ; 20 12 I R II 【例8】 如图所示的四个电路中, R0为已知阻值的定值电阻, 不可以测出未知电阻 Rx的电路是 ( ) A B C D 【答案】 D 【例9】 小明想利用一块已经调好的电压表和阻值已知的电阻 R0等符合实验要求的器材, 测量 电阻 RX的电阻值. 他连接的部分电路如图所示. (1)请你添加两根导线, 把开关 S2和 S3连入电路, 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

8、利用 U1、U2和 R0表示 RX. RX . 【答案】 (1)见下图; (2) 1 0 21 U R UU 实验次数 电压/V 电流/A 1 1.2 0.24 2 3 2.4 0.48 S RXR0 V2 V1 S RX R0 A2 A1 【例10】 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 I

9、2; 则待测电阻 的表达式为：Rx = . 【答案】 (1) 闭合开关 S1, 闭合 S2 (2) 21 0 1 II R I 【例11】 如图(a) 、(b) 所示电路的电源电压相等且不变, 若电流表 A1、A3的示数相等, 则电阻 R、R1、R2的大小关系有( ) AR=R1+R2 BR=R1 CRR2 DRR2 模块三 欧姆定律的计算 A2 R1 R2 A1 S A3 S R (a) (b) Rx R0 S2 S1 【答案】 D 【例12】 如图所示, 电源电压为 6V. 闭合开关 S, 电压表 V1示数为 4V, 电流表 A 的示数为 0.4A求：(1)电压表 V2的示数; (2) R

10、1、R2的阻值. 【答案】 (1) 由串联电路的规律可知：U2=U-U1=6V-4V=2V 1 分 (2) 由 U I R 得 1 1 1 4V 10 0.4A U R I 1 分 2 2 2 2V 5 0.4A U R I 1 分 【例13】 在图的电路中, 电源电压 U=15V 且保持不变, R1=4, 在变阻器的滑片从一端滑动到另一端的过 程中, 电压表示数从 2V 变化到 6V. 求： (1)电阻 R2的阻值; 来 (2)变阻器R的最大阻值. 【答案】 (1)R2=6 (2) max 20R 【例14】 如图所示电路中, 电源电压为 12V, R2=20当 S1, S2合上时, 电流表

11、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 【答案】 R1=60、R3=40 【例15】 电源两端电压 U 保持不变, 将电阻 R1、 R2按图甲所示连接时, 两块电压表 V1、 V2的示 数分别为 8V、 4V, 将电阻 R1、 R2按图乙所示连接时, 电流表 A 的示数为 0.6A, 则电阻 R1的阻值为 R1 R2 A V1 V2 S 【答案】 60 【例16】 在如图所示的电路中, 电流表的读数为 I, 若要使电流表的读数变为 4I, 则要( ) A在电路中串联一个电阻 R2, 且 R2=3R1 B在电路中串联一个电阻 R2, 且 1 2

12、3 R R C在 R1两端并联一个电阻 R2, 且 R2=3R1 D在 R1两端并联一个电阻 R2, 且 1 2 3 R R 【答案】 D 【例17】 电源电压恒为 16V 不变, R=100, 滑动变阻器的最大阻值 300, 当滑片 P 从变阻器最 左端移至最右端的过程中, 电压表的变化范围是( ) A从 16V 到 0V B从 16V 到 4V C从 16V 到 12V D从 4V 到 16V 【答案】 B 【例18】 图为自制的握力计的原理示意图, 将滑动变阻器R1的金属滑 片与三股弹簧相连, 弹簧的另一端通过保护电阻R2接在电源 的负极, 手握测力计, 当力在 0500N 范围变化时,

13、 可使 R1 接入电路的电阻值在515范围内变化.已知R2=5, 电源两 端电压为 6V 且恒定不变(弹簧电阻可以忽略) . 那么当握力 达到最大值时, 电流表的示数为_A. 【答案】 0.3 【例19】 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. 【答案】 2 12 RR RW P R U V 【练1】 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置, R 是滑动变阻器, 从油量表(由电流表 改装而成) 指针所指的刻度,

14、就可以知道油箱内油 面的高度, 当滑动变阻器的金属滑片上移时( ) A电路中电流减小, 油箱油面降低 B电路中电流减小, 油箱油面升高 C电路中电流增大, 油箱油而降低 D电路中电流增大, 油箱油面升高 【答案】 A 【练2】 小明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. 他选择了满足实验要 求的电源、电流表, 并连接了实验电路, 如 图所示. 小明的实验步骤没有写完整, 请你 帮助他完成实验步骤, 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 数为 I1; (2) , 读出电流表的示 数为 I2; 请用测量量 I1、I2和已知量

15、R0表示 RX, RX = . 【答案】 (2) 闭合开关 S1、S2 21 X0 1 II RR I 【练3】 如图示的电路中, 电源电压若保持不变, R1=6, R2=4 (1) 如果开关 S1、S2都断开时, 电流表的示数为 0.6A, 那 么电压表的示数为 V. (2) 如果开关 S1、S2都闭合时, 电流表的示数为 1.2A, 那 么 R3的阻值是 . 【答案】 (1) 2.4 (2) 30 【练4】 如图, 电源电压不变, 闭合开关 S, 电压表V1与V2的示数 之比为 3：5, 电流表示数为 1A, 若将电压表 V1换成电流 表 A, 则 A 示数为 2A, 那么, L1和 L3

16、的阻值之比为( ) A3：5 B5：3 C3：1 D1：3 实战演练实战演练 S2 R0 RX S1 V A S2 S1 R3 R2R1 S A V2 V1 L3L2L1 【答案】 D 【练5】 如图所示, 电源电压不变, R1=8、R2=12当 S1闭合 S2断开, 、都是电流表时, 两 表示数之比是 , 当 S1、S2都闭合, 、都是电压表时, 则两表示数之比 是 . 【答案】 2:5 5:3 地电流地电流 地电流犹如大地血脉, 它的存在和运动很早就被人们发现. 英国人 Barlow 可能 是第一个吃螃蟹的人, 他在 1849 年利用得比的电信线路证实了地电流的存在. 地电流和地磁场有着非

17、常密切的联系. 地电流是地磁场产生的主要原因. 地球内部的 地核中有一层液态物质, 主要成分是铁, 也有少量的镍及其他元素, 这层液态物质即可流 动, 又可导电, 被称为导电流体. 由于地球自转, 导电流体发生运动. 如果起初在地核内有 非常微弱的磁场, 就会在导电流体中激发电流, 经过非常复杂的相似于自激发电机的机制, 磁场和电流的相互作用达到一定的稳定性, 形成地电流和稳定的地磁场. 作为一种群测群防手段, 新型土地电在地震监测预报方面已经有了自己的一席 之地, 尤其是其简单易行、成本低廉的特点和良好的反应还是独树一帜的. 工作中需 注意的是分析地震前兆的异常变化与地表干扰性噪音的不同. 研究表明, 前者往往 具有选择性, 即在构造的控制下只对某些地区反应敏感, 而对另一些地区可能毫无 反应; 此外, 地震异常信号的极性和强度比均有一定的稳定性特征等等. 如何排除 干扰, 使地电流信号得以最大利用, 已经成为地震监测工作中的一个永久性课题.