2020-2021学年苏科版九年级物理上导学案14.4欧姆定律的应用 有答案

2020-2021学年苏科版九年级物理上14.4?欧姆定律的应用
学员姓名：
年
级：初三
辅导科目：物理课时数：
学科教师：
授课日期
授课时段
组长签字
授课类型
T
C
T
星级
★★
★★★
★★★★
教学目的
1欧姆定律在串并联电路中的应用2动态电路3伏安法测电阻
重点难点
欧姆定律的应用动态电路
教学内容
一、欧姆定律的理解1、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。2、公式：（I=U/R）式
中单位：I→安(A)；U→伏(V)；R→欧(Ω)。1安=1伏/欧。3、公式的理解：（1）公式中的I、U和R必须是在同一段电路中。（2）I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量，计算时单位要统一。
（3）同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关,
但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。
（4）当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。（I=U/R）
（5）当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。（U=IR）二、串联电路总电阻和各部分电阻之间的关系
（1）理论推导法设串联的电阻为R1和R2，电阻两端的电压为U1和U2，电流为I，
U=U1+U2
I=I1=I2
应用欧姆定律的变形U=IR得
IR串=IR1+IR2
所以
R串=R1+R2
（2）讨论和推广串联电路总电阻阻值比任何一个电阻阻值都大，相当于增大了电阻的长度
若有n个阻值不同的电阻串联，则它们的总电阻R等于R总＝R1＋R2+…＋Ｒn
若n个相同阻值的电阻串联，总电阻R总=nR三、并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
　　公式：
　　
（1）若并联电路的某一支路电阻变大，则R总会随之增大。
　　
（2）并联电路总电阻阻值小于任何一个支路中的电阻阻值。【例1】（★★★）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=30Ω，R2=20Ω，电流表的示数为0.2A，则R1、R2串联后的总电阻为_________Ω，电源电压的_________V，R1两端分得的电压为_________V。【答案】50
10
6【解析】根据R串=R1+R2，得到串联的总电阻，从而算出电路中的电流，由于两个电阻串联所以电流相同，根据欧姆定律的变形公式，能够算出R1两端的电压。【例2】（★★★）有一个小灯泡的电阻为12Ω，正常工作时的电压为6V，将其接在电压为9V的电源上，为使其正常发光，需如何接入一个阻值为多大的电阻才行？【答案】6Ω【解析】根据题意得出，需要串联一个电阻，设这个电阻为Rx（可以画出电路图）。因为小灯泡两端的电压为6V，所以Rx两端的电压为3V，从而求出电阻为6Ω。变式训练：如图所示电路中，电源电压是12V且保持不变，R1＝R3＝4Ω，R2＝6Ω，试求：（1）当开关S1、S2断开时，电流表和电压表的示数各是多少？
（2）当开关S1、S2均闭合时，电流表和电压表的示数各是多少？【答案】1.2A
7.2V【解析】（1）开关S1、S2断开，R2、R3串联，（2）开关S1、S2闭合，R1、R2并联
，所以电流表的示数为5A，电压表的示数等于电源电压等于12V。在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知输电线每米长的电阻为0.01Ω，现输电线在某处发生短路，为确定短路的位置，检修员利用电压表，电流表和电源接成如图所示的电路进行测量，当电压表为1.5V时，电流表的示数为30mA，则可确定出短路的地点离甲地________km。
【答案】2.52．如图3所示，R1∶R2＝2∶3，当开关S闭合后，、两电流表的示数之比为
（
）A、2∶3
B、3∶2
C、2∶5
D、3∶5
【答案】B3．有两个定值电阻，甲标有“10Ω
1Ａ”，乙标有
“15Ω
0.6Ａ”，
为使电阻不被烧坏，若把它们串联起来，串联电路两端允许加的最大电压为
V。；若把它们并联起来，干路中的最大电流为
A。【答案】15V
1.5A；一般都是电阻的变化导致电流、电压的变化。所以要首先确定电阻是如何变化的。【例1】如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:
电流表的示数
；电压表的示数
。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)
【答案】变小、变小【解析】滑片向右移动时，R2变大，总电阻变大，电路中的电流变大，电压表测量的是R1的电压，所以也变小。【例2】
如图所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数
；电压表的示数
。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)【答案】不变、变大【解析】滑动变阻器的有效部分是整个电阻，故当滑片移动时，电路中的总电阻并没有发生变化，所以电流表的示数不变，电压表测量的是R1和R2的左部分，在向右移的过程中，电阻变大，电压表的示数变大。变式训练：如图7所示，闭合电键S，当滑片向右移动时，请判断电流表和电压表的示数变化:电流表的示数
；电压表的示数
。(均选填“变大”、“不变”或“变小”)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置，R2为滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，(1)若油量表是由电流表改装而成，现将它串在图方位置，则当油面升高时，油量表的示数将________。(2)油量表是电压表改装而成的，现将它与R1并联，则当油面升高时，油量表的示数将______。2．如图所示的电路，R0＝4Ω，电源电压为6V，当闭合开关S2，断开开关S1、S3时，示数为0.5A，若断开开关S2，闭合开关S1、S3时，求：①RX的阻值。②断开开关S2，闭合开关S1、S3时，的示数。【答案】8Ω；2.25A3．如图所示，电源电压恒定，当合上开关S后，向右移动变阻器R2的滑片的过程中，、示数的变化情况是（
）A、示数变小、示数变大
B、示数变小、示数不变
C、示数变大、示数不变
D、示数变大、示数变大4．在如图4所示的电路中电压U
不变，开关K闭合时，关于电表的示数，下列说法正确的是：
（
）A．电流表的读数增大
B.
电流表的读数减小
C.
电压表的读数增大
D.
电压表的读数减小【答案】A5．如图5所示，当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电流表无示数，用电压表测量发现Uab=6V,
Ubc=0，
Udc=0，
其故障原因可能是：
（
）A.开关接触不良，断路了
B.电流表断路了C.小灯泡灯丝断了
D.小灯泡被短路了【答案】A6．
如图6所示的电路中，电源电压U＝4.5V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为：
（
）
A．2.5～10Ω
B.
0～20Ω
C.
2.5～20Ω
D.
0～10Ω【答案】A7．如图15所示，电阻R1的阻值为5Ω，（1）当开关S1闭合，S2断开，滑片P滑至最左端时，电压表示数为6V，电流表示数为0.3A，滑动变阻器最大阻值是多少？（2）若R2的阻值为20Ω，当开关S1、S2均闭合，滑片P滑至最右端时，电流表的示数多少？【答案】（1）15Ω
（2）1.5A
一、测量定值电阻的阻值
（1）实验原理是
（2）器材：电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、、待测电阻各一个、导线若干
（3）设计实验电路图
（4）实验步骤：
（5）实验数据记录实验序号123
（6）根据原理的公式，求出上述三组数据对应的电阻值R1、R2、R3，再根据Rx＝（R1＋R2＋R3）/3，求出平均值
思考：实验结果为什么要求平均值　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
上述测量电阻的方法，通常称做“伏安法”
（7）注意事项：
①电解电路时，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端；
②连接电路时，要将开关断开；
③闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处；
④电流表应与被测电阻串联，电压表应与被测电阻并联；
⑤应用试触法选择电表的量程；
⑥电表的正负接线柱不能反接；
⑦滑动变阻器的接线柱应采用“一上一下”的连接方法；
⑧实验中滑动变阻器的作用：a.保护电路；b.改变待测电阻两端的电压，从而改变电路中的电流。【例1】有一个阻值看不清的电阻器Rx，要测出它的电阻值。
(1)小明按图12(a)的电路图连接好电路，检查无误后闭合开关S，观察到电压表的示数为1.6V，电流表的示数如图12(b)所示，则通过电阻器Rx的电流为
A，Rx的电阻为____Ω．(2)实验中，为了减小误差，小明还需进行的操作是：_____________________________。(3)图12(c)是小虎做这个实验连接的实物图，请你指出其中的三个错误或不妥之处。①　　　　　　　　　　　　　　　
　　；②　　　　　　　　
　　　　
；③　　　　　　　　　　　　　　　　　　。【答案】(1)0.32A
5Ω
(2)移动滑片，至少测出两组电压值和电流值；
（3）①电流表的正负接线柱接反了；②电压表的量程选择大了；
③滑动变阻器接线错误，应一上一下的接线；【解析】在找出错误不妥之处时，要对照我们设计实验时的原理和一些注意事项来进行选择。【例2】为了测出小灯泡灯丝的电阻，小明选用了电流表、电压表、电池组、滑动变阻器、开关、导线等器材，请你帮他完成：画出实验电路图：(2)?小明在闭合开关前将变阻器连入电路的阻值调到最大处，你知道这是为什么吗？(3)在某次测量中，电流表、电压表的示数如下图甲所示，则这时通过小灯泡的电流是__________A，小灯泡两端的电压是________V，算出小灯泡的电阻是____________Ω(4)若实验中，其实验方案与操作过程均正确，两表的示数如上图乙所示，你认为这个实验可以改进的地方是：________________________________，你这样做的理由是_________________________________________________。【答案】略；保护电路元件；0.4
4
10；应选较小的电流表量程，被测电流小于0.6A
【解析】注意电流表、电压表的读数。变式训练：如图甲是伏安法测电阻的实验器材，其中电池组电压为6V，Rx的阻值约10Ω左右。老师提醒同学们，电压表选用3V的量程。那么，电流表应选用___________
的量程。这样做的优点是①
________________；②以免实验时间过长，因_____________________而影响阻值。(2)将图中器材连接成测定Rx阻值的实验电路（要求滑动变阻器的滑片P处于最左端时，连入电路的阻值最大）。(3)小明同学已将前两次实验的数据记入了表中，第3次实验的电表指示如图乙所示，请将读数填入表中，并完成表中的有关计算。(4)从记录表中看出，三次实验计算所得的电阻值不完全相同，其原因是__________________________________。【答案】0.6，提高测量结果的准确性，温度；略；2.8，0.28，10，10.1Ω；测量的误差【解析】伏安法测电阻的内容和原理要掌握熟练。1.
小明和小亮利用图所示的电路测未知电阻的阻值．（1）根据他们连接的实验电路可知，电表甲应是
表．（2）实验中他们检查电路无误后闭合开关，观察了两电表的示数．计算出被测电阻R＝＿Ω．（3）完成了上步计算后小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠．原因是
。（4）为了得到更可靠的结果，你认为接下去他们的具体操作应是
。
【答案】（l）电压（2）10（3）没有多次测量求平均值（4）移动滑动变阻器的滑片，读取几组电压值和电流值，算出每次测得的电阻，再求平均值2．
下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。
（1）在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号；（2）某同学规范操作，正确测量，测得3组实验数据分别是：U1
=
2.4V，I1
=
0.20A；U2
=
4.5V，I2
=
0.38A；U3
=
6.0V，I3
=
0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格，并把这些数据正确填写在你设计的表格内。（3）根据表格中数据，请你算出待测电阻Rx
≈
。（4）分析表格中的数据，你能得出的一个结论是：
。
【答案】
（1）图略（2）略（3）12（4）导体中的电流与导体两端电压成正比（导体两端电压与导体中的电流的比值不变）
知识模块1（利用欧姆定律的应用）
精典例题透析
归纳总结+课堂反馈
知识模块2（动态电路）
精典例题透析
图5
图6
图7
归纳总结+课堂反馈
知识模块3
伏安法测电阻
精典例题透析
物理量实验次数
电压(V)
电流(V)
电阻(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
0.24
10.4
3
被测电阻Rx＝
归纳总结+课堂反馈
P
R0
Rx
S
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