2020年秋北师大版九年级物理第十二章第4节　欧姆定律的应用 同步导学案无答案

第4节　欧姆定律的应用
教学重难点
重点：通过解决“非常规”下电阻测量问题，体会灵活运用欧姆定律解决问题。
难点：通过用特殊方法测量电阻，对转化研究问题角度的研究。
教师准备：电源、电压表、已知电阻、电阻箱、电流表、开关三只、导线若干、多媒体课件。
学生准备：复习前面所学习的用伏安法测电阻，预习本节内容。
导学达标
伏安法测电阻是指用电压表测出电阻两端的电压U，用电流表测出通过电阻的电流I，根据R＝，求出被测电阻的阻值，实验中除
了需要测量仪器电压表、电流表外，还要用到待测电阻、开关、导线以及起保护电路和改变待测电阻两端电压的作用，并达到多次测量求平均值减小误差的滑动变阻器，实验电路如图所示。
在我们实际进行操作时，如果出现电压表或者电流表因故障而不能使用的情况，该怎么办呢？是不是就没办法测量未知电阻的阻值了？
知识点一　测电阻的方法
【教材助学】
伏欧法测电阻是指用电压表和已知电阻测未知电阻的方法。如图所示的是伏欧法测电阻的电路图，在图中，先把________接在已知电阻R的两端，记下此时________的示数U1；然后再把________接在未知电阻Rx的两端，记下此时________的示数U2，根据欧姆定律知通过两电阻的电流：I1＝________，I2＝________，由于R和Rx是串联，所以I1＝I2，即：________，由此可得Rx＝________。
在这个实验中，电压表应用同一个量程，这样电压表示数U1和U2的精确度就一样了。所以，在能估计出未知电阻Rx的前提下，尽量选择跟未知电阻Rx相接近的已知电阻R。
【合作解疑】
任务一　测电阻的方法
伏安法测电阻的实验电路如图所示。
如果没有电流表，要是利用剩余的器材，适当添加所需的器材，能不能测出待测电阻的阻值呢？缺电流表的情况下有什么问题难以解决呢？
缺电流表的情况下无法直接测得通过电阻的________。
我们能不能用通过另一个电阻的电流代替通过待测电阻的电流呢？如果能，电路该怎么连接？
将一个已知阻值的电阻与待测电阻________联，测出已知电阻两端的________，算出通过已知电阻的电流，它等于通过待测电阻的电流。
尝试画出实验电路图，设计实验步骤，讨论后进行实验。
学生讨论，教师帮助纠错。
(1)实验电路如图所示。
(2)实验步骤①先将电压表接在a、b两点间，测得R0两端的电压为U0，则电流为Ix＝I0＝。
②再将电压表改接在a′和b′两端时，测得Rx两端的电压为Ux，则待测电阻为，Rx＝＝R0。
【教师点拨】
只能用电压表进行待测电阻阻值的测量，根据测量原理R＝，需要解决如何测量电流的问题，我们可以进行如下操作：将已知阻值的定值电阻跟被测电阻串联起来，再将电压表并联在已知阻值的定值电阻两端测出它的电压值，根据欧姆定律I＝可求出通过定值电阻的电流值，利用串联电路中各处的电流相等的规律，间接地解决了通过被测电阻的电流大小的问题。
【拓展延伸】
实验电路如图所示，R0、Rx串联，先用电压表测出待测电阻Rx的两端电压为Ux；再将电压表接到电源两端，测出电源的电压U，此时通过定值电阻R0的电流I0＝＝Ix，Rx＝＝＝。
【当堂检测】
1．在如图所示的电路中，电源电压和灯泡电阻都保持不变，当滑动变阻器R的滑片P由右向左移动到如图所示位置时，下列判断中正确的是(　　)
A．电流表示数增大，电压表的示数减小
B．电流表和电压表的示数都减小
C．电流表的示数增大，电压表的示数不变
D．电流表的示数减小，电压表的示数不变
2．现有两个阻值不等的未知电阻R1和R2，为了比较它们的阻值大小，小康等几个同学分别设计了如图所示的四种电路，其中不可行的是(　　)
3．在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.3A，则R1∶R2＝________。
知识点二　电流表和电压表的电阻
【教材助学】
1．电流表和电压表既是测量仪表，同时也是接入电路中的特殊________。
2．电流表的电阻很______，实验室常用的电流表，量程是0～0.6A时电阻约为______Ω，量程是0～3A时，电阻约为______Ω。
3．电压表的电阻一般很________，实验室常用的电压表，量程是0～3
V时，电阻约为________Ω，量程是0～15
V时，电阻约为________Ω。
4．由于电流表的电阻很________，所以电流表串联在电路中时对电路的总电阻影响很________。同样，由于电压表的电阻很大，所以将电压表并联在用电器两端时，对电路的总电阻的影响也很________。
【合作解疑】
任务二　认识电流表和电压表的电阻
1．电流表的电阻非常小，因此，电流表串联在电路中不会影响电路中的电流大小，又由于串联电路中的电流处处相等，因此通过电流表上的示数就可以知道电路中与电流表相串联的其他部分中的电流。
2．电压表的电阻很大，当将它并联到电路中去时，通过电压表的电流很小。因此，电压表并联在导体两端时对电路的总电阻影响很小不会引起电路中的电流变化，因为并联导体两端的电压相等，所以通过电压表上的示数就可以知道被测导体两端的电压。
【教师点拨】
因为电流表的电阻很小，将电流表串联到电路中去，就相当于串联一根电阻可忽略不计的导线；因为电压表的电阻很大，所以连接电压表的导线可视为断路。
【拓展延伸】
如果将电流表直接与电源的两极相接，由于电流表的电阻非常小，根据欧姆定律I＝，电路中的电流会很大，就会把电路中的电流表及电源烧坏，因此严禁将电流表直接与电源两极相接，由于电压表有很大的电阻，它可以直接与电源的两极相连而测量电源的电压，不会造成电压表的烧坏。
【当堂检测】
1．如图所示的电路，如果电压表和电流表的位置对换，则
(　　)
A.电流表烧坏
B．电压表烧坏
C．灯L电阻不变
D．灯L烧坏
2．电流表和电压表测量时：________不能直接在电源两极上，由此判断出它的内阻________(选填“很大”或“很小”)。