資源簡介

(共54張PPT)
14.3 歐姆定律的應用
第十四章 歐姆定律
逐點
導講練
課堂小結
作業提升
課時講解
1
課時流程
2
測量小燈泡的電阻
“伏安法”測定值電阻的阻值
串聯、并聯電路中電阻的特點
知識點
測量小燈泡的電阻
知1－講
1
實驗原理 R＝。
實驗器材 電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、待測小燈泡。
知1－講
實驗步驟
(1)斷開開關，按照圖1所示的電路圖連接實
物電路。將滑動變阻器的滑片調到阻值最
大處，閉合開關。
(2)測量多組數據：從阻值最大處移動滑動變阻器的滑片，使小燈泡的亮度從暗到亮，用手觸摸小燈泡，感受小燈泡的溫度逐漸變熱。描述燈泡亮度情況，讀出電流表和電壓表的示數，記錄在表格中。
知1－講
實驗數據記錄與分析 如表格所示。
實驗序號 燈泡亮度 U/V I/A R/Ω
1 不亮 0.2 0.1 2
2 燈絲暗紅 2 0.25 8
3 微弱發光 3 0.3 10
4 正常發光 4 0.34 11.76
知1－講
(1)小燈泡在逐漸變亮時，手感覺小燈泡外壁變熱，說明燈絲的溫度變高。
(2)小燈泡中電流隨電壓的變化如圖2所示。
知1－講
得出結論 小燈泡越亮、溫度越高，燈絲的電阻越大。
交流評估 實驗中測得小燈泡的多個電阻值，分別對應不同溫度下的電阻，不能通過求平均值算小燈泡的電阻。
知1－講
實驗要點
電路連接的小技巧
(1)連接實物電路時，先去掉電壓表，將剩余元件順次連接成串聯電路，然后將電壓表并聯在被測對象兩端。
(2)電流表的量程要大于電路中的最大電流；電壓表的量程要根據測量對象選擇，在不超過量程的情況下，盡量選用小量程。
知1－講
易錯提醒
電路中小燈泡不亮有時不是故障，而是小燈泡兩端電壓過低，達不到小燈泡發光的條件。
知1－練
例 1
【實驗名稱】測量小燈泡正常發光時的電阻。
【實驗器材】正常工作時電壓為2.5 V 的小燈泡(正常發光時電阻約10 Ω)、兩節新干電池、電流表、電壓表、滑動變阻器(20 Ω 1 A)、開關、導線若干。
【實驗原理】_______。
R＝
解題秘方：應運用斷路和短路特點推理電路異常的原因。
知1－練
【實驗步驟】(1)如圖3甲所示，是某同學連接的電路。他檢查電路連接完好后，正準備閉合開關，同組的另一同學及時提醒他，這樣操作存在不足，
其不足之處是__________________
______________________________。
閉合開關前沒有將滑
動變阻器的滑片移至阻值最大處
知1－練
(2)正確操作后，閉合開關，發現燈泡不亮，電流表和電壓表均無示數；斷開開關，將電壓表接在C接線柱上的導線改接到B接線柱上，閉合開關，電壓表指針有明顯偏轉而電流表仍無示數，則故障可能是_______________。
滑動變阻器斷路
知1－練
解析：閉合開關，發現燈泡不發光，電流表示數為0，說明電路可能斷路；將電壓表接在C接線柱上的導線改接到B接線柱上，閉合開關，電壓表指針有明顯偏轉而電流表仍無示數，說明電壓表與電源連通，則與電壓表并聯的電路以外的電路是完好的，故障可能是與電壓表并聯的滑動變阻器斷路了。
知1－練
(3)排除故障后，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，當電壓表的示數為2.5 V 時，電流表示數如圖乙所示，則小燈泡正常發光時的電流為______A，
小燈泡正常發光時的電阻為______Ω
(計算結果保留一位小數)。
0.26
9.6
知1－練
解析：小燈泡正常工作時電流表的示數如圖乙所示，電流表選用小量程，分度值為0.0 2 A ，電流I＝0.26 A ，由歐姆定律得，小燈泡正常工作時的電阻R＝＝＝9.6 Ω。
知1－練
【拓展】該同學實驗興致正濃，他又分別測出了2 V 和3 V 電壓下小燈泡的電阻，然后用這三次電阻的平均值作為小燈泡正常發光時的電阻值。他的這種做法是_____(填“正確”或“錯誤”)的，理由是_______________________。
錯誤
燈絲電阻隨溫度發生變化
解析：燈泡兩端的電壓越高，溫度越高，電阻越大，利
用多次測量求平均值的方法來減小誤差沒有意義。
知1－練
1. [廣東模擬] 在“ 測量小燈泡正常發光時的電阻”的實驗中，實驗器材如圖甲所示，其中電源電壓為6 V， 小燈泡正常發光時的電壓為2.5 V。
(1)用筆畫線代替導線，將圖甲所示的
實物電路連接完整。
解：如圖所示。
知1－練
(2)閉合開關前，應將滑動變阻器的滑片滑到_____(填“A”或“B”)端。
(3)閉合開關，移動滑片，發現電壓表
的示數如圖乙所示，其讀數為
_____V；為了測量小燈泡正常
發光時的電阻，應將滑片向_____
(填“A”或“B”)端移動。
A
2.2
B
知1－練
(4)通過多次實驗得到通過小燈泡的電流隨它兩端電壓變化的關系如圖丙所示，分析圖像可知：小燈泡正常發光時的電流為_____A，此時小燈泡的電阻為_____Ω。
0.2
12.5
知2－講
知識點
“伏安法”測定值電阻的阻值
2
實驗原理 R＝。
實驗設計 電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、待測電阻。
知2－講
實驗步驟：
(1)按照圖4所示的電路圖連接實物電路。
檢查所連接的電路，確認無誤后，調節
滑動變阻器的滑片到阻值最大處。
(2)閉合開關，調節滑動變阻器的滑片，
改變待測電阻兩端的電壓，并記錄多組數據。
知2－講
實驗數據與分析 如表格所示。
實驗序號 電壓U/V 電流I/A 電阻R/Ω
1 1.4 0.16 8.8
2 1.8 0.20 9.0
3 2.2 0.24 9.2
4 2.6 0.29 8.9
知2－講
(1)用R＝計算出每次的阻值記在表格中。
(2)對多次實驗的結果求平均值作為測量結果：R＝×(8.8 Ω＋9.0 Ω＋9.2 Ω＋8.9 Ω)＝8.975 Ω ≈ 9.0 Ω。
知2－講
易錯提醒
電阻的平均值不能這樣計算，如R＝；測量結果和測量值的位數相同，不相同時通過四舍五入處理。
知2－練
[中考·山西]實驗室里有一個標識不清的定值電阻，小亮設計實驗進行測量(電源為兩節干電池)。
例 2
知2－練
(1)根據公式______可知，通過對電流和電壓的測量來間接測出導體的電阻。請用筆畫線代替導線將圖5甲的電路連接完整(導線不得交叉)。
R＝
解：如圖6所示。
知2－練
(2)連接電路時，開關應______，滑動變阻器的滑片P應放在_____(填“A”或“B”)端。閉合開關，電壓表示數接近電源電壓，電流表無示數。經檢查電流表及各接線處均完好，則電路的故障可能是____________。
斷開
B
電阻R斷路
知2－練
解析：為保護電路，連接電路時，開關應斷開，滑動變阻器的滑片應置于阻值最大處即B端；閉合開關，電流表無示數，電路可能為斷路；電壓表示數接近電源電壓，則故障可能是定值電阻R 斷路。
知2－練
(3)排除故障后閉合開關，移動滑片使電壓表示數為2.4 V，電流表示數如圖乙所示為_____A，則電阻為_____Ω。小亮把該數據作為本實驗的最終結果，請你做出評價或建議：____________________________
__________________________________
__________________________________。
0.3
8
應多次改變滑片位置，測量多
組數據，求平均值來計算定值電阻阻值，減小測量誤差
知2－練
解析：根據電流表讀出電流為0.3 A，算出未知電阻R＝＝＝8 Ω。小亮只測量一組數據就得到結果，測量結果可能存在較大誤差，應測量多組數據求平均值，減小誤差。
知2－練
2. [中考·樂山] 小楊同學用如圖甲所示的電路，測量定值電阻R的阻值。
(1)請你用筆畫線代替導線，將圖甲
中的電路連接完整。(要求：滑片
向左移動時電流表示數變大，且
導線不能交叉)
解：如圖所示。
知2－練
(2)某次實驗中，移動滑片使電壓表示數為 2V時，電流表的指針位置如圖乙所示，
則電流表的示數為_____A，
定值電阻 R 的阻值為_____Ω。
0.4
5
知2－練
(3)小楊同學通過改變滑動變阻器滑片的位置，進行了多次定值電阻R的測量，目的是_______。
A. 減小誤差
B. 尋找實驗的普遍規律
A
知3－講
知識點
串聯、并聯電路中電阻的特點
3
1. 探究串聯電路中電阻的特點
如圖7所示，設兩個串聯著的電阻分別為R1、R2，串聯電路兩端的電壓為U，通過的電流為I，而串聯電阻R1、R2的總電阻為R，當其兩端
電壓為U時，所通過的電流
就是流過R1、R2的電流I。
知3－講
由歐姆定律可知：U1＝IR1，U2＝IR2，U＝IR。由U＝U1＋U2可得，IR＝IR1＋IR2，即R＝R1＋R2。
結論：串聯電路中的總電阻等于串聯導體的電阻之和。
知3－講
推論:
①若電阻R1、R2、R3、…、Rn串聯，則R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn。
②若有n個阻值均為R0的電阻串聯，則R＝nR0。
③串聯電路的總電阻大于任意一個串聯電阻(R串總>Rn)。
④串聯電路的總電阻隨任意串聯電阻的增大而增大，減小而減小。
知3－講
2. 探究并聯電路中電阻的特點
如圖8所示，設電阻R1、R2并聯后接入電路，并聯電路兩端的電壓為U，通過R1、R2的電流分別為I1、I2，干路上的電流為I，R1、R2并聯后的等效電阻為R，當其兩端電壓為U時，干路所通
過的電流I就是通過R1、
R2的總電流。
知3－講
在并聯電路中：I＝I1＋I2。
由歐姆定律得：I1＝，I2＝，干路中的總電流I＝。
則＝＋，所以＝＋。
結論: 并聯電路的總電阻的倒數，等于各并聯導體的電阻的倒數之和。
知3－講
推論：①若電阻R1、R2、R3、…、Rn并聯，則＝＋＋＋…＋。
②若有n個阻值均為R0的電阻并聯，則R＝。
③并聯電路的總電阻小于任意一個并聯電阻。
④并聯電路的總電阻隨任意并聯電阻的增大而增大，減小而減小。
知3－講
深度理解
串聯電阻的實質：由圖9可知，把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的長度，其總電阻一定比任何一個導體的電阻都大。
知3－講
深度理解
并聯電阻的實質：由圖10可知，兩電阻并聯后相當于增大了導體的橫截面積，所以總電阻變小。
知3－講
拓展一步
兩個電阻R1、R2并聯時，總電阻R＝。
口訣：積(雞) 在和(河) 上飛。
知3－練
如圖11所示，電源電壓為6 V且保持不變，R1＝10 Ω，
滑動變阻器標有“20 Ω 1 A”的字樣。則滑片移動過程中，電路中總電阻的變化范圍為_________，電流表示數的變化范圍為__________，
電壓表示數的變化范圍為
_______。
10～30 Ω；
0.2～0.6 A
0～4 V
例 3
知4－練
解題秘方：滑動變阻器和定值電阻串聯在電路中，滑動變阻器接入電路的阻值最大時，定值電阻兩端的電壓最小，滑動變阻器兩端的電壓最大；滑動變阻器接入電路的阻值最小時，定值電阻兩端的電壓最大，滑動變阻器兩端的電壓最小。
知4－練
解析：R1和滑動變阻器R2串聯，R＝R1＋R2，故R2最小時，總電阻R最小，R2最大時，總電阻R最大，則R最小＝R1＝ 10 Ω，R最大＝R1＋R2最大＝10 Ω＋20 Ω＝30 Ω。當總電阻R 最小時，電流最大，I最大＝＝＝0.6 A；當總電阻R最大時，電流最小，I最小＝＝＝0.2 A。
知4－練
當I最大＝0.6 A 時，R2最小＝0，R2兩端電壓U2最小＝0；當I最小＝0.2 A 時，R2最大＝20 Ω，R2兩端電壓U2最大＝I最小R2最大＝0.2 A×20 Ω＝4 V。
知4－練
3. 如圖所示，R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，將它們串聯后接到8 V 的電源上，求：
知4－練
(1)串聯電路的總電阻。
(2)電路中的電流。
解：R1＝12 Ω，R2＝4 Ω，電阻R1和R2串聯，則電路中的總電阻R＝R1＋R2＝12 Ω＋4 Ω＝16 Ω。
知3－練
[成都期中]把一根均勻電阻絲彎折成一個閉合的等邊三角形abc，如圖12所示，圖中d點為底邊ab的中心，如果cd兩點間的電阻為9 Ω，則(　　)
A. ab兩點間的電阻是8 Ω
B. ac兩點間的電阻是6 Ω
C. ac兩點間的電阻是12 Ω
D. ad兩點間的電阻是9 Ω
例 4
知4－練
解題秘方：△ abc為等邊三角形，設一個邊的電阻為R，c、d兩點間的電阻為dac和dbc并聯，根據并聯電阻的特點可求一個邊的電阻。
知4－練
解析：設一個邊的電阻為R，則Rdac＝Rdbc＝R，c、d兩點間的電阻為Rdac和Rdbc并聯，Rcd＝×Rdac＝×R＝9 Ω，則
R＝12 Ω。ac 兩點間的電阻是Rac和Rabc并聯，Rac＝R＝ 12 Ω，Rabc＝2R＝24 Ω，則R并＝＝＝ 8 Ω；
知4－練
同理可知，ab兩點間的電阻是8 Ω；ad兩點間的電阻是Rad 和Racbd并聯，Rad＝R＝×12 Ω＝6 Ω，Racbd＝2R＋R＝R＝×12 Ω＝30 Ω，則R并′＝＝＝5 Ω。
答案：A
知4－練
4. 為了維護消費者的權益，某技術監督部門對市場上的電線產品進行抽查， 發現有個品牌的銅芯電線不符合規格： 電線直徑明顯比說明書上標有的直徑要小， 這種電線不符合規格的主要原因是電線的橫截面積引起電阻偏_______；某實驗小組將一個4 Ω和6 Ω 的電阻并聯， 并聯后總電阻為_______Ω。
大
2.4
歐姆定律的應用
歐姆定律
串聯、并聯電路中電阻的特點
測小燈泡電阻
測定值電阻
原理

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