(共25张PPT)
14.4 欧姆定律的应用
复习提问
欧姆定律：
导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。
欧姆定律公式：
I
R
U
＝
R（Ω）
单位：
I（A）
U（V）
变换公式：
U=IR
R
=
I
U
R
U
I
（必须对应于同一段电路）
导入： 由欧姆定律的变形式可知，只要测出导体两端电压和通过导体的电流，就可以计算这个导体的大小。因此，该公式给出了一种测量未知电阻的方法。
电流
电压
电阻
电流表
电压表
用电压表、电流表间接测电阻
电源、电压表、电流表、滑动变阻器、
开关、导线、待测电阻。
实验目的
实验原理
实验器材
R=
U
I
活动：14.5测量定值电阻的阻值
改变待测电阻两端的电压及通过的电流大小。从而求出不同工作电压下的电阻。
A
V
R
R'
S
电路图
实物图
实验电路图和实物图
① 断开开关，从正极开始
② 先连接串联，再连并联
③ 注意电表的正负接线柱
4、实验步骤：
（1）按电路图连接实验电路，开关断开，P移到最大电阻值的位置；
（2）检查无误后闭合开关，三次改变滑动变阻器阻值，分别读出两表示数，填入表格；
（3）根据记录的数据算出三次电阻R，并求出R的平均值。
实验次数 U/ V I/A R/Ω R 平均值/Ω
1 1 0.2 5
4.9
2 2 0.42 4.8
3 3 0.6 5
上述测量电阻的方法通常叫作“伏安法”
实物图
电路图
A
V
L
R
S
14.5 伏安法测小灯泡电阻
灯泡两端的电压不能超过灯泡标注的电压
测量小灯泡工作时的电阻
次数 U/A I/A R/Ω 灯泡亮度
1 0.5 0.13 3.8 不亮
2 1 0.18 5.6 灯丝暗红
3 1.5 0.21 7.5 微弱发光
4 2 0.24 8.7 发光较亮
5 2.5 0.26 9.6 正常发光
结论：灯泡的电阻随温度的升高而增大。
数据分析
讨论与交流：
1、从测出的结果看，你发现了什么？
2、灯泡电阻变大的原因是什么？
3、这次能否用求平均值作为小灯泡的电阻值？
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障2：电流表和电压表的指针偏转角度很小。
原因：①电压表和电流表的量程可能都选择过大；
②电源电压可能过低。
故障1：电流表与电压表的指针反向偏转。
原因：电流表和电压表的“+”、“-”接线柱接反
实验出现故障解析：
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障3：电流表指针超过最大值。
原因：①量程可能选择过小；
②电路中可能出现短路。
故障4：滑动变阻器滑动时，电表示数及灯泡亮度
无变化。
原因：滑动变阻器没有 “一上一下”连接。
实验出现故障解析：
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障5：闭合开关，灯泡不亮，电流表、电压表无示数。
原因：①滑动变阻器阻值太大。
②接触不良或灯丝等断开
③电源等元件可能损坏；
故障6：闭合开关，灯泡不亮，电流表几乎无示数，
电压表指针明显偏转（或示数等于电源电压）。
原因：灯泡断路
实验出现故障解析：
＋
－
0.6
3
A
0 0.2 0.4 0.6
|||||||||||||||||||||||||||||||
0 1 2 3
15
3
V
0 5 10 15
0 1 2 3
|||||||||||||||||||||||||||||||
S
P
Rx
故障7：在调节滑动变阻器的滑片时，他发现灯
泡变亮了，而电压表的示数却减小了。
原因：将电压表错接在了滑动变阻器两端。
故障8：开关闭合,灯不亮,电流表有示数,电压表
无示数。
原因：灯泡短路
实验出现故障解析：
运用欧姆定律进行简单计算：
例题：已知电源电压为6V，小灯泡上标有“4.8V 0.3A”为了使小灯泡正常发光，需要在电路中串联多大的保护电阻？
UR=U-UL
=6V-4.8V
=1.2V
R==1.2V/0.3A=4Ω
U
反思：
如果用一个滑动变阻器来控制电路中的电流，以调节灯泡的亮度，还需要保护电路吗？如果需要，保护电阻的阻值应当如何确定？
仍然需要。滑动变阻器可以保护电路，但是在移动滑动变阻器调节灯泡时，如果调节幅度过大，使电路中电流大于灯泡的额定电流，则灯泡可能烧毁。因此还需要串联一个电阻，保护滑动变阻器阻值为0时，灯泡可以正常工作。
由欧姆定律得：
U1=I1R
U2=I2R2
U=IR
由串联电路可知：
U =U1+U2
即：
IR=I1R1+I2R2
可得：
R=R1+R2
串联电路的总电阻等于各电阻之和。
结论：
R2
U
I
R1
U1
U2
I2
I1
U
I
R
等效于
又因为I=I1=I 2
串联电路中的电阻特点
①若电路中有多个电阻串联，则
②若n个阻值都为R0的电阻串联，总电阻R=
nR0
③串联电阻的总电阻比任何一个分电阻都大
相当于增加了导体的长度
R=R1+R2+…
多个电阻并联，相当于多根导线并联起来，由于导线的总的横截面积比一个电阻的更粗，所以总电阻一定比任何一个分电阻小。
R1
R2
R并总
（2021 邵阳一模）图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图．
（1）连接电路时开关应处于 状态（选填“断开”或“闭合”）．
（2）开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至 （选填“A”或“B”）端．
课堂达标：
（3）当小红同学闭合开关后，发现电流表无示数，
电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出
现的故障可能是定值电阻发生了
（选填“短路”或“断路”）．
（4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电
压表示数为2V时，记下电流表示数．当将原来5Ω
的电阻换成10Ω的电阻后，电压表示数如图乙所
示．要使电压表示数保持2V不变，应将滑动变阻
器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动．
（2018徐州中考）小明和小华分别用“伏安法”测量定值电阻的阻值。
（1）小明实验的电路如图甲所示，请用笔画线代替导线把电路连接完整。
（2）小明第1次测量时，电压表示数如图乙所示，则电压为 V。
课堂达标：
（3）小明测量的数据如表一所示，则定值电阻的阻值为 Ω。
（4）小华测量的数据如表二所示，则小华实验中存在的问题可能是： 。
实验次数 1 2 3
电压U/V 2.0 2.5
电流I/A 0.30 0.41 0.52
实验次数 1 2 3
电压U/V 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.30 0.20 0.10
（2013·徐州）用如图所示电路测量一个定值电阻R的阻值．
序号 1 2 3
U/V 1.1 2.2 2.7
I/A 0.1 0.2 0.3
（1）电压表和电阻R的连接关系为________联．
（2）闭合开关后，电流表没有示数．下列原因分析错误的是（ ）
A．电流表损坏 B．电压表损坏
C．电流表和电压表位置互换 D．电源没电
（3）问题解决后，测得三组电压、电流值如上表所示．则R的阻值为________Ω.14.4欧姆定律的应用
一、选择题
1．小明观察了市场上的测重仪后，设计了如下面选项所示的四个电路(R是定值电阻，R1是滑动变阻器)，其中可以测量人体重的电路是
A． B．C． D．
2．在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器的作用，下列说法中正确的是
A．控制电源的电压，以免损坏电压表
B．改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量
C．使电压表和电流表的读数更加准确
D．只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大
3．用“伏安法测电阻”时，潇霄分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象，在处理实验数据时，分别画出了U—I图像，如图所示，对于图像的分析，以下说法错误的是（ ）
A．由甲图可知，定值电阻的阻值为1Ω
B．由甲图可知，定值电阻阻值不随其两端的电压和电阻中的电流而改变
C．由乙图及实验现象可知：小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D．为了减小误差，应该用多次测量求平均值的方法，计算小灯泡的电阻
4．如图所示，A、B 为两盏白炽灯，A 灯型号是“110V 25W”,B 灯型号是“110V 100W”, R 是一个未知电阻．若把它们接到电压为 220V 的电路上，下面四种接法中可能让两盏灯都 正常发光的电路是( )
A． B． C． D．.
5．如图甲的电路中，闭合开关S后，电压表的示数为2V，两个电流表的指针偏转至表盘的同一位置(如图乙)，则
A．L1中的电流为0.2A
B．L1、L2中电流之比为I1∶I2=5∶1
C．电路的总电阻是10Ω
D．L1和L2消耗的电功率之比P1∶P2=4∶1
6．a、b为两段材料、长度均相同，但横截面积不同的电阻丝。将它们按如图所示串联在电路中，则下列选项正确的是（ ）
A．电阻丝a的阻值较大 B．电阻丝a两端的电压较大
C．流过电阻丝a的电流较大 D．两电阻丝串联后，总阻值变大
7．如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是（ ）
A． B． C． D．
8．如图所示的电路中，闭合开关S，两只灯泡都不亮，且电流表和电压表的指针都不动，现将两灯L1和L2的位置对调，再次闭合开关时，发现两灯仍不亮，电流表指针仍不动，电压表指针却有了明显的偏转，该电路的故障不可能是（ ）
A．从a点经电流表到开关这段电路中出现短路
B．灯泡L1的灯丝断了
C．灯泡L2的灯丝断了
D．电流表和两个灯泡都坏了
9．如图所示的电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的条件下，下列说法正确的是（ ）
A．电压表最小示数是1V
B．滑动变阻器滑片允许滑到最左端
C．电路中允许通过的最大电流是0.6A
D．滑动变阻器滑片移动的过程中，电压表先达到最大量程
10．在如图所示的测量电路中，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是3.8V，此时小灯泡L1的电阻为7.5Ω，则关于该测量下列说法中正确的是
A．电压表V的示数是6.3V
B．电压表V的示数是1.3V
C．此时小灯泡L2的电阻小于7.5Ω
D．电流表的两个量程（0~0.6A；0 3A）中应选0 0.6A
二、填空题
11．在“伏安法测电阻”实验中，测得导体两端的电压为2V时，导体中的电流为0.2A，该导体的电阻是______Ω；改变滑动变阻器滑片的位置，使导体两端的电压增加到4V，导体的电阻是______Ω。
12．将两个阻值分别为2Ω和3Ω的定值电阻R1、R2，并联后接在电源电压为4.5V的电路中，通过它们的电流之比是_____，再将其串联后接在同一电源电路中，则流过R1电流I1是_____A；R1、R2两端的电压之比是_____。
13．如图电路中，电源电压不变，变阻器最大阻值，闭合开关S，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表的最小示数为0.3A，而电压表V1的最大示数与最小示数之比为，则电阻______Ω，电源电压为______V，电路中的最大电流为______A。
14．如图甲所示电路，电源电压不变。闭合开关后，滑片 P 由 b 端滑到 a 端，电压表示数 U 与电流表示数 I的变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是____V，定值电阻 R 的阻值是____Ω，滑动变阻器的最大阻值为____Ω。
15．两只定值电阻，R1标有“10Ω1A”，R2标有“20Ω 0.5A”。现将它们串联起来接到某一电源上，为了不损坏电阻，该电源电压不得超过_____V；若将它们并联，为了不损坏电阻，干路允许通过的最大电流是_____A。
16．在图所示电路中，闭合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，当电压表的示数为6V时，电流表示数为0.5A；当电压表的示数为7.2V时，电流表示数为0.3A，则电阻R0为________Ω，电源电压为_________V。
17．图甲是利用“伏安法”测小灯泡电阻的实验电路图，图乙是根据实验数据画出的通过小灯泡的电流I与它两端电压U之间的关系图像.通过图像可以得出小灯泡两端的电压为4V时，灯丝电阻为________；当小灯泡两端的电压增大时，灯丝的电阻将________，其原因是_________.
18．在图所示的电路中，电阻的阻值为20欧，滑动变阻器上标有“”字样.闭合电键S，电流表A的示数为0.9安.
(1) 若电源电压为6伏求通过电阻的电流______
(2)若电源电压可变，电流表A选接“”量程.现用定值电阻替换，要求：电源电压取伏之间某一值，在移动变阻器滑片P的过程中，电流表A的指针能达到满刻度处.
第一，现有阻值为10欧和15欧的两个电阻，满足上述要求时应选择的电阻阻值为__________欧.
第二，满足上述要求时替换的定值电阻的取值范围为__________欧至_________欧.
19．在图所示的电路中，电源电压保持不变.闭合电键S后当滑动变阻器滑片P向左移动时，电流表的示数将_________（选填“变小”、“不变”或“变大”）.若在电路中再接入一个电压表，且当滑片P分别位于变阻器的右端、中点和左端时，电压表的示数如下表所示，则电压表应并联在图中_________两点之间（选填“ab”、“bc"或“ac”）
滑片P的位置 右端 中点 左
电压表的示数（伏） 2.0 3.0 6.0
20．如图所示的电路中电源电压为8伏，电阻R1、R2的阻值分别是20欧和60欧，当电键S闭合后，电压表的示数为_________伏，若将电压表、电流表的位置对调，则电压表的示数为_________伏，电流表的示数为安_________.
三、综合题
21．现要测量电阻RX的阻值，提供的实验器材有：待测电阻Rx（约5Ω）、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干。
(1)电路连线如图甲所示，闭合开关，移动滑片P，电流表示数几乎为零，电压表示数接近电源电压且几乎不变。若电路中只有一处故障，该故障可能是______；
(2)排除故障继续实验，某次测量，电流表的示数为0.50A，电压表的示数如图乙，该示数为______V，则Rx＝______Ω；
(3)某同学利用电源（电压未知）、电阻箱（0﹣999.9Ω）和电流表（指针能正常偏转，但刻度盘示数模糊不清）等器材，测电阻Rx的阻值，设计的电路如图丙，完成下列实验步骤：
①正确连接电路，断开S1、S2，将电阻箱R阻值调至最大；
②______；
③______；
④电阻Rx＝______。（用测得量的符号表示）
22．某同学利用如图所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。（滑片向右时移动电压表示数变小）
(2)闭合开关移动滑片后，他发现小灯泡不亮，电压表无示数，电流表有示数，则故障原因可能是小灯泡_____。
(3)排除故障后，小刚根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图像（如图乙所示），由图像可知，小灯泡正常工作时的电阻是_____Ω（保留一位小数），进一步分析图像可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而_____（选填“增大”或“减小”）。
23．某同学设计了一个利用如图1 所示的电路来测量海水的深度，其中 R1=2Ω 是一个定值电阻， R2 是一个压敏电阻，它的阻值随所受液体压力 F 的变化关系如图 2 所示，电源电压保持 6V 不变，将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中，放入海水中保持受力面水平，且只有一个面积为 0.02m2 的面承受海水压力．（设海水的密度 ρ 海水=1.0×10 3kg/m3，g 取 10N/kg）
（1） 当电流表示数为 0.2A 时，求压敏电阻 R2 的阻值；
（2） 如图 2 所示，当压敏电阻 R2 的阻值为 20Ω 时，求此时压敏电阻 R2 所在深度处的海水压强；
（3） 若电流的最大测量值为 0.6A，则使用此方法能测出海水的最大深度是多少？
24．如图所示，电源电压保持不变，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V，R1=20Ω，滑动变阻器R2的规格为“100Ω 1A”．
(1)闭合开关S1，断开开关S2、S3，电流表示数为0.4A，求电源电压；
(2)闭合开关S3，断开开关S1、S2，滑动变阻器滑片置于中点位置时，电压表的示数为4V,求R3的阻值；
(3)闭合开关S1、S2和S3，在不损坏电流表、电压表的情况下，求滑动变阻器R2的阻值取值范图
答案
1．A
2．B
3．D
4．C
5．D
6．D
7．D
8．ABD
9．AD
10．AD
11．10 10
12．3：2 0.9 2：3
13．30 15 0.5
14．9 6 12
15．15 1.5
16．6 9
17．20 变大 温度越高，灯丝电阻越大
18． 10 2.5 12
19．变大 ab
20．6 0 0.4
21．Rx断路 2.6 5.2 闭合S1，标记电流表指针所指的位置 断开S1，闭合S2，调节电阻箱，使电流表指针指在标记的位置，记下电阻箱阻值R0 R0
22． 短路 8.3 增大
23．（1）28Ω；（2）2×106Pa；（3）500m．
24．（1）8V（2）50Ω（3）40Ω～100Ω
试卷第4页，总4页
