物理：第十二章欧姆定律复习教案（北师大版九年级）

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13章 欧姆定律 复习与讲解
（一）知识小结：
1. 欧姆定律
2. 串联电路的特点：
（1）各处电流相同
（2）
（2）
（4）I一定时，U与R成正比
并联电路的特点：
（1）
（2）并联电路两端电压等于各并联导体两端的电压
（3）
若只有两个电阻并联
（4）U一定，I与R成反比。
3. 电阻的测量：
（1）基本方法：伏安法
原理：
电路：
变阻器的作用：
①保护电路；
②改变电路中的I、值，多次测量，减小测量误差。
（2）其它测电阻的方法。（见例题）
4. 电流表、电压表的内阻：

【典型例题】
例1. 如图1所示的电路中，电源电压U=4.5V，且保持不变，电阻R1=5Ω，变阻器R2的最大阻值为20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V，为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是多少？
图1
分析：变阻器的滑片P在左端某处时，电路中电阻最小，电流最大，可达0.6A，由和已知条件可计算出，滑动变阻器接入电路的最小值，同理滑片P在右端某处时，可计算出变阻器接入电路的最大值，从而求出变阻器的阻值范围。
解：当电路中电流最大I=0.6A时，变阻器接入值R2最小，
∵，有，解出
当变阻器两端电压最大时，变阻器接入值最大
∵
∴
答：变阻器的阻值范围。

例2. 如图2所示，电源两极间电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器Rab的滑片P在移动过程中，电压表的示数变化范围为0~3V，电流表的示数变化范围为1~0.5A，
图2
求：（1）R0的阻值；
（2）Rab的最大阻值；
（3）电源电压。
分析：由题意滑片P在移动中，电流表、电压表的示数都会发生变化，当P在最左端a处时，变阻器未接入电路，电路中的电阻最小，电流最大为1A。电压表并在导线上，电压表示数为0。由上述条件，可列出电源电压U=IR0的表达式。再根据P在最右端b时，接入电路中电阻最大，电流的最小值为0.5A，电压表并在滑动变阻器两端示数为3V，由此解出电阻R0，列出电源电压表达式，求解。
解：P在a时，，电源电压 ①
P在b时，
电源电压 ②
由①＝②有，，代入①
解出电源电压

例3. 图3所示为自动测定油箱内油面高度的装置的原理图，R0为定值电阻，为油量表，实际是一只量程为0～0.6A的电流表，电源两极电压为120V，当油箱内油面高度在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，且油箱内油面达到最低位置时，电流表的示数为0.1A，求：
图3
（1）定值电阻R0的阻值；
（2）滑动变阻器的阻值变化范围；
（3）当油箱油量为1.4m3时，滑片P恰好在中点，此时油量表对应刻度值应标在何处；
（4）若油箱的横截面积为2m2，浮标自中点位置起上下变化的范围为0.5m，油量表上对应的最大、最小油量值应是多少，分别标在何处？
分析：对于物理的实际问题，首先要清楚它的工作过程，当油箱内油量大时，浮标上移，滑片P下移至b端，此时R未接入电路，根据电源电压U=120V和油量表所指电流值I=0.6A，可求出定值电阻R0。再根据当油箱内油量最小时，浮标下移，滑片P上移至a端，变阻器R整个接入电路。油量表所指电流值，利用可求出滑动变阻器R的值。当滑片P恰好在中点时，油量表指示的电流值可根据求出，P在中点时，油箱油量为V=1.4m3，油箱油量的最大值为，其中上浮值为油箱底面积与上升高度的乘积，V上浮=Sh，油箱油量的最小值为，其中。
解：（1）油箱内油量最大时，滑片P在b端
定值电阻。
（2）油箱内油量最小时，滑片P在a端，
串联的等效电阻
变阻器的阻值
变阻器的阻值范围
（3）当油箱内油量为1.4m3时，滑片P在中点，
油量表的电流值
（4）油箱内最大油量，
此值标在油量表上电流值为0.6A处。
油箱内最小油量，
此值标在油量表上电流值为0.1A处。

例4. 图4为伏安法测电阻的电路图，变阻器的最大阻值为R'，在一次实验中，（1）由于某种原因电流表损坏，请设计：其它仪器不变，怎样只用电压表测出被测电阻Rx的值；（2）由于某种原因，电压表损坏，请设计：在其它仪器不变的条件下，怎样用电流表测出被测电阻Rx的值。
图4
分析：伏安法测电阻的原理是依据，用电流表测通过被测电阻的电流，用电压表测被测电阻两端的电压，在没有电流表的条件下，应利用电压表测出变阻器R'两端电压，求出R'与Rx串时电路中的电流，解决电流的测量问题。同理，在没有电压表的条件下，可利用电流表先测出通过变阻器R'的电流，计算出R'与Rx并联时的电压，解决电压的测量问题。
解答：（1）测量电路：
实验步骤：
①按图连接电路；
②S闭合，用电压表测量变阻器两端电压U'
③S断开，将电压表改接在被测电阻两端
④S闭合，用电压表测被测电阻两端的电压Ux
计算：串联电路的电流
被测电阻
（2）测量电路
实验步骤：
①按图连接电路
②S闭合，用电流表测通过变阻器的电流I'
③S断开，将电流表改接为与被测电阻串联
④S闭合，用电流表测通过被测电阻的电流Ix
计算：并联电路两端的电压
被测电阻

例5. 如图5所示，甲是一单刀双掷开关的实物图，乙是它的电路图符号，图丙是单刀双掷开关对电路控制作用的一个实例，当S与“1”接触时，灯泡L1发光，当S与“2”接触时，灯泡L2发光。
图5
现有如下器材：一个电源（两极间电压保持不变，但电压数值未知），一个电阻箱（用R0表示），一个待测电阻（用Rx表示），一个电压表（最大量程大于电源两极间电压），一个单刀双掷开关，导线若干。
（1）根据以上所给器材，在虚线框内设计一个测量待测电阻Rx的规范电路图（连接好后在实验过程中不能拆卸）。
（2）写出测量的操作步骤及所测量的物理量。
（3）写出用测量量计算Rx的表达式。
分析：此题与上题的不同之处是：（1）将开关S改成了单刀双掷开关；（2）连好后的实验电路不能拆卸，因此要充分利用单刀双掷开关的作用，连成虚线框中的电路。
解答：（1）实验步骤：
①按图连接线路，将S闭合。
②S接1，电压表测定值电阻R0两端的电压U0。
③S接2，电压表测串联电路两端的电压U。
（2）计算：
串联电路的电流
被测电阻
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