人教九年级物理培优讲义第6讲 欧姆定律初步认识.教师版

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1、 漫画释义漫画释义 知识互联网知识互联网 6 6 6 欧欧欧欧姆姆姆姆定定定定律律律律初初初初步步步步认认认认识识识识 正比分压, 反比分流 串联电路： 312 123 UUUU RRRR 并联电路： 12 21 , n n IIRR IRIR 【例1】 甲、 乙两个导体的电阻之比是 1:2, 将它们串联接到同一电源两端, 通过它们的电流强度 之比是 , 两端的电压比是 ; 若将它们并联到同一电源中, 通过两个电阻 的电流之比是 , 电阻两端电压之比是 . 【答案】 1:1 1:2 2:1 1:1 【例2】 电路如右图所示, 回答下列问题(U 为总电压, U1和 U2分别是 R1、R2两端的电

2、压, R 是总的等效电阻) 1. R1=4R2, U=20V 求：U1和 U2 2. R=4R2, U1=6V 求：U2和 U 3. R=5R2 , U2=12V 求：U1 知识导航知识导航 夯实基础夯实基础 模块一 正比分压、反比分流 4. R2:R=2:5 , U=20V , 求：U1、U2 5. U=3U1 , R=24 求：R1 6. U1:U2=3:1 , R=20 求：R1 、R2 【答案】 1. U1=16V U2=4V 2. U2=2V U=8V 3. U1=48V 4. U1=12V U2=8V 5. R1=8 6. R1=15 R2=5 【例3】 如右图所示, 请回答下列问

3、题(I 表示总电流, I1和 I2分别是通过 R1、R2的电流, R 是总的等效电阻) 1. R1=5R2 , I=3A . 求：I1 、I2 2. R1=3R , I=3A 求：I1 、I2 3. I1=3I2 , R1=10 求：R2 4. I =4I2 , R1=10 求：R2 【答案】 1. I1=0.5A I2=2.5A 2. I1=1 A I2=2 A 3. R2=30 4. R2=30 【例4】 两个电阻 R1、R2, 且 R1R2=23, 将它们并联在电路中, R1、R2两端的电压分别为 U1、 U2; 通过 R1、R2的电流分别为 I1、I2, 则( ) AI1I2=23 B

4、U1U2=23 CI1I2=32 DU1U2=32 【答案】 C 【例5】 如图所示, 电路中 R1的阻值为 6闭合开关 S 电流表 A1的示数为 1.2 A, 电流表 A2 的示数为 0.3A, 则 R2的阻值是( ) 能力提升能力提升 S R2 R1 A2 A1 A18 B24 C6 D3 【答案】 A 【解析】 IR2=IA2=0.3A , IR1=IA1-IA2=0.9A , 因并联 UR1=UR2=U , 则 R2:R1= IR1: IR2=3:1 , R2=18 【例6】 如图所示电路, 已知三个电流表 A1、A2、A3示数之比 IA1：IA2：IA3为 4:3:1, 若 R1=1

5、0, 则 R2= , R3= . 【答案】 5、10 电 表 示 数 变 化 问 题 在欧姆定律的题目中会出现关于滑动变阻器滑片的移动导致电路中的电流和 电压发生改变的问题, 面对这类电表示数变化问题, 该从何入手? 只要按照以下 五点做, 就能将问题一一化解 1明确电路的连接方式和各元件的作用 例如：开关在电路中并不仅仅是起控制电路通断的作用, 有时开关的断开和 闭合会引起短路, 或改变整个电路的连接方式, 进而引起电路中电表示数的 变化 2认清滑动变阻器的连入阻值 例如：如果在与变阻器的滑片相连的导线上接有电压表, 则此变阻器的连入 知识导航知识导航 模块二 电路动态分析 阻值就是它的最大

6、阻值, 并不随滑片的滑动而改变 3弄清电路图中电表测量的量 在分析电路前, 必须通过观察弄清各电表分别测量哪部分电路的电流或电 压, 若发现电压表接在电源两极上, 则该电压表的示数是不变的 4了解电路的总电阻怎样变化, 分析总电流的变化情况 5最后综合得出电路中电表示数的变化情况 主要题型 (1)开关型; (2)变阻器型; (3)“伪”变阻器型; (4)组合型. 【例7】 如右图所示的电路中, 当滑动变阻器的滑片向右移动时, 电流表、电压表的示数如何变 化? 【解析】 当滑片向右滑时, 滑动变阻器接入电路的阻值变大, 在电源 电压一定的情况下, 电流表的示数应减小 即流过电阻 1 R的 电流I

7、也应减小由于 1 R的阻值是固定的, 因此它两端的电 压 11 UIR将减小又因电源电压一定, 所以 2 R两端电压 21 UUU增大, 即电压表示数增大 也可从另一个角度看, 当 2 R增大, 与 1 R的比值也增大, 串联 电路中, 电阻两端的电压与电阻成正比, 从而 2 R分配得的 电压比例增加, 所以它两端电压增大 【例8】 开关闭合后, 当滑片右移时, 其中电压表、电流表的示数将怎 样变化? 【解析】 解决这类题的关键在于明确并联电路中, 其中一条支路发生 变化不影响另一条支路, 但对干路电流大小将有影响 该题中, 滑片右移时, 所在支路中电阻增大, 电压仍然为电源电压, 因 而该支

8、路的电流减小, 另一条支路中电流不受其影响, 但干 路中电流随着减小因而该题的答案为:电压表示数不变, 电 流表 A1和电流表 A2的示数均变小 【例9】 如图所示, 电源电压保持不变, 闭合开关后, 滑动变阻器的滑片向左移动, 则( ) A 12 AVV、示数都减小 BA示数减小, 12 VV、示数都增大 CA示数减小, 1 V示数增大, 2 V示数增大 DA示数增大, 1 V示数增大, 2 V示数减小 【解析】 本题需根据串联电路特点及欧姆定律分析相关电路中电表示 数的变化电路中电阻 1 R与变阻器 2 R串联 1 V与 2 R滑片左侧 电阻并联, 电流表 A 测串联电路中电流 当滑片向左

9、滑动, 2 R左侧电阻丝阻值变小 电 路中R总变小, 电源电压不变, A 示数增大, 1 V示数增大 由于电源电压不变, 2 V示数变 小 夯实基础夯实基础 【答案】 D 【例10】 开关闭合后, 当滑片右移时, 其中电压表、电流表的示数将怎样变化? 【答案】 这是一道典型的判断滑动变阻器的题开始时很多同学出于 定向思维, 认为滑动变阻器接入电路的电阻将变大而仔细 观察, 利用电路简化的原则将电流表视作短路将电压表处视 作断路, 则可发现电流并未经过滑片, 滑动变阻器没有起到 变阻的作用, 从而电路中的电流也不会变化但是由于滑片 的右移, 电压表所测得的电阻范围变小了, 因而该题答案为: 电流

10、表示数不变, 电压表示数变小 【例11】 如图所示电路, 电源两端电压保持不变. 闭合开关 S, 当滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时, 下列判断正确的是( ) A电压表V1示数变小, 电压表V2示数变大, 电流表示数变小 B电压表V1示数变大, 电压表V2示数变小, 电流表示数变小 C电压表V1示数变小, 电压表V2示数变小, 电流表示数变小 D电压表V1示数变大, 电压表V2示数变大, 电流表示数变大 【答案】 B 【例12】 如图所示, 电源电压保持不变时, 闭合开关 S, 当滑动变阻器滑片 P 向右滑动过程中 ( ) A电压表 V 示数变小 B电流表 A1示数变大 C电流表 A2示数不变

11、 D电流表 A2示数变小 【答案】 C 【例13】 如图所示电路中, 0 R为定值电阻, R1为滑动变阻器, 当滑片 P 向 b 端移动时, 电压表 和电流表的读数变化情况及读数之比的变化情况为( ) A电压表读数变大, 电流表读数变小; 比值变大 B电压表读数变小, 电流表读数变小; 比值不变 C电压表读数不变, 电流表读数变大; 比值变小 D电压表读数不变, 电流表读数变小; 比值变大 【解析】 由图知定值电阻 0 R与变阻器 1 R串联, 电压表与变阻器并联, 所以电压表与电流表的读 数之比为变阻器 1 R接入电路部分 ap R的值当滑片 P 向 b 端移动时, 变阻器接入电路的 电阻

12、ap R变大, 电路总电阻变大, 在电源电压U不变的情况下, 电路中电流变小, 电流 表的读数变小, 电阻 0 R不变, 由 00 UIR知 0 R两端电压 0 U变小, 电压表的读数 10 UUU将变大, 两表读数之比也变大选项 A 正确 欧姆定律中由于电路元件的连接错误, 将会在开关闭合后出现各种问题, 或许用电器不 亮, 或许是电表没有读数, 或许是电表的读数非常大, 这个时候需要对电路中的故障进行判断, 一般而言, 因为电压表的内阻很大, 当电压表直接与用电器串联连入电路时, 可以看作开路 电 流表的内阻很小, 当电流表直接与用电器并联连入电路时, 可以将其看作一段导线并联连入电 路

13、当电压表并联在电源两极上时, 电压表示数最大, 当电压表与导线并联时, 读数为零 可以 通过这样一些方法来判断电路中的故障出自于哪里 【例14】 请分析图甲、图乙中分别有哪盏灯可以工作? 电压表、电流表是否有示数? 图甲 图乙 【答案】 甲图：L1、L2都不工作, 电流表无示数, 电压表有示数. 乙图：L1工作、L2不工作, 电压表无示数, 电流表有示数. 【例15】 在如图所示的电路中, 当闭合开关 S 后, 发现两灯都不亮, 电流表的指针几乎指在零刻 度线, 电压表指针则有明显偏转. 经检查除小灯泡外, 其余器材的连接良好, 造成这种 情况的原因可能是( ) A灯泡 L2短路 知识导航知识

14、导航 夯实基础夯实基础 能力提升能力提升 模块三 电路故障分析 V S L2 L1A B灯泡 L2断路 C灯泡 L1断路 D两个灯泡都断路 【答案】 B 【例16】 如图电路中电源电压不变, 闭合开关 S 后, 灯 Ll、L2, 都亮了过一会儿, 其中一盏灯突然灭了, 但电流表、电压表的读数都不变, 发生这一现象的原因可能是 ( ) A灯 L1短路 B灯 L1断路 C灯 L2短路 D灯 L2断路 【答案】 D 【例17】 小红同学在探究串联电路电流规律的实验中, 按图连接好了电路, 合上开关 S 后, 发 现灯 12 LL、均不发光, 电流表示数为零 是哪里发生了故障 呢? 她思考了一下, 然

15、后用一个电压表分别接到电流表, 灯 1 L、灯 2 L两端测量电压测量结果：电流表、灯 1 L两端无 电压, 灯 2 L两端有电压, 由此小红找出了电路发生故障的 原因则电路的故障可能是( ) A电流表断路了 B灯 1 L断路了 C灯 2 L断路了 D灯 2 L短路了 【解析】 因为灯 2 L两端有电压, 所以 A、 1 L处都是通路, 故 A、B 都错; 若 2 L短路则其两端不 会有电压故 D 错; 答案选 C 【答案】 C 【例18】 某同学连成如图电路, 电池组电压是 6V, 两个小灯泡工作电压是 6V. 开关闭合后灯 1 L 亮, 2 L灯不亮. 电压表电流表都有示数. 他由此判断：

16、灯 2 L灯丝断了. 在原电路基础上 只改动一处, 就可以判断是否真的损坏, 请简述你的方法并做出判断. 【答案】 V S L2 L1 A 【例19】 如图所示, 电源两极间的电压保持 10V 不变, 滑动变阻器 R2的电阻是 18, R1的阻值 是 12在滑动变阻器滑片 P 从 a 端滑到 b 端的过程电压表的示数变化范围是( ) A4V0V B10V4V C10V0V D0V6V 【答案】 D 【例20】 如图所示的电路中, 滑动变阻器的滑片在移动过程中, 电压表的读数变化范围是 0 4V, 电流表的读数变化范围是0.5A 1.5A, 则R的阻值为 , 变阻器R的最大阻值是 , 电源的电压

17、是 V 【解析】 当电压表读数为零时, 滑片 P 应在最左端, 此时电路中电流最大, 电 流表读数为： 1 1.5AI , 电源电压 1 .UI R 电压表读数为 4V 时, 滑片 P 应在最右端, 此 时 电 流 表 读 数 为 2 0.5AI , 电 源 电 压 2 4VUI R, 则 夯实基础夯实基础 能力提升能力提升 模块四 电路分析的计算 12 4VI RI R 即1.5A0.5A4VRR, 解得4R , 2 4V 8 0.5A U R I , 1.5A46VU 【例21】 如图所示的电路, 电源电压保持不变. 电阻 R0的阻值是 30. 当 滑动变阻器接入电路的电阻为 10 时,

18、电流表的示数 I; 要使电 流表的示数变为原来的一半, 滑动变阻器连入电路的阻值应是 ( ) A 15 B 20 C 30 D 60 【答案】 C Rp S A R0 【练1】 将电阻 R1、R2串联后接入电路时, 电压之比 U1:U2=3:5; 现将它们并联 后接入电路, 则电流之比 I1:I2= . 【答案】 5: 3 【练2】 如图, 开关闭合后, 当滑动变阻器滑片向左移动过程中( ) A电流表示数变大, 电压表示数变小 B电流表示数变大, 电压表示数变大 C电流表示数变小, 电压表示数变小 D电流表示数变小, 电压表示数变大 【答案】 A 【解析】 (1)此类题目分析过程是：变阻器电阻

19、的变化总电阻变化总电流变化定值电阻两 端电压的变化变阻器两端电压变化. (2)在分析电压表示数时, 如果根据欧姆定律分析, U=IR, 出现 I 变小 R 变大, 导致无法判断时, 要学会从电路特点多角度分析问题. 【练3】 如图所示的电路, 3R1=2R2, 电源电压不变, 当开关 S 闭合时, 设流过 R1的电流为 I1, 流 过干路的电流为 I, I1:I 为( ) A2:3 B3:5 C3:2 D5:3 【答案】 B 实战演练实战演练 多用电表多用电表 多用电表用途: 测量交流/直流电压、交流/直流电流、电阻阻值、电容器容量、 电感量、音频电平、频率、晶体管 NPN 或 PNP 电流放

20、大倍数 值等. 1. 测量直流电流、直流电压的原理和直流电流表、直流电压表的原理相同. (1)测量电流时, 跟电流表一样, 应把多用表串联在被测电路中, 对于直流电, 必须使电流从红表笔流进多用表从黑表笔流出来. (2)测量电压时, 跟电压表一样, 应把多用表并联在在被测电路两端, 对于直流 电, 必须用红表笔接电势较高的点, 用黑表笔接电势较低的点. 2. 测量电阻：内部电路原理如右图所示, 其原理是根据闭合回路的欧姆定律 测量. 式中 均为定值电阻, 不同的 Rx 对应不同的电流 I(当然电流 I 和被测电阻 Rx 不是正比的关系, 所以电阻值的刻度是不均匀的). 如果在刻度盘直接标出与电 流 I 对应的电阻 Rx 值, 可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值. 测量电阻时, 在选择好档位后, 要先把两表笔相接触, 调整电阻档的调零旋 钮, 使指针指在电阻刻度的零位置, 然后再把两表笔分别与待测电阻的两端相连. 应当注意：换用欧姆档的另一个量程时, 需要重新调整电阻档的调零旋钮, 才能进 行测量. 在测电阻前, 必须将待测电阻与电源断开, 否则相当于在欧姆档内有加了 一个电源, 这不仅会影响测量结果, 还可能损坏表头.(当多用电表为电压档或电流 档的时候表量程最左端为零刻线, 当为欧姆档的时候表量程最右端为零刻线) 普通式多用电表 欧姆表内部结构