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步步高家教中心華師大版八年級暑期提高班輔導(dǎo)(教師用)
電學(xué)(三)
---------歐姆定律的應(yīng)用
一、知識點(diǎn)：
1、電流與電壓、電阻的關(guān)系
2、歐姆定律的內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比。
3、數(shù)學(xué)表達(dá)式 I=U/R。
4、說明：
①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時(shí)，消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能）；
②歐姆定律涉及的是同一時(shí)刻、同一段電路的三個物理量：電壓U、電流I和電阻R的關(guān)系， 只要知道其中的兩個物理量，就能求出第三個物理量。
③同一導(dǎo)體（即R不變），則I與U成正比 同一電源（即U不變），則I與R成反比。
④電阻導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積、材料、溫度等因素決定，與電流、電壓的變化無關(guān)。
⑤R＝U/I是電阻的量度式，它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I給出，即R與U、I的比值有關(guān)，但R與外加電壓U和通過電流I等因素?zé)o關(guān)。
5、解題的基本思路：
　　①認(rèn)真審題，根據(jù)題意畫出電路圖；
　　②在電路圖上標(biāo)出已知量和未知量（必要時(shí)加角碼）；
　　③選擇合適的公式或規(guī)律進(jìn)行求解。
二、 應(yīng)用舉例：
一）R =U/ I
[例題1] 有一個未知電阻Rx，要測量它的電阻值，現(xiàn)有下列器材：電流表、電壓表、開關(guān)、滑動變阻器，電源、導(dǎo)線若干。怎樣測量Rx的電阻？畫出你設(shè)計(jì)的電路圖，并在實(shí)物圖上連線。
[分析和解]：伏安法測電阻的原理是R=U/I。
這表明一個導(dǎo)體的電阻R可通過測量
同一時(shí)刻加在導(dǎo)體兩端的電壓U和通
過它的電流I來計(jì)算。用電壓表和電流
表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓
和通過的電流就可以根據(jù)歐姆定律算出
這個導(dǎo)體的電阻，這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。本實(shí)驗(yàn)中，滑動變阻器的作用：1）改變被測電阻兩端的電壓（分壓），2）保護(hù)電路（限流）。
所以電路圖為：
二）U=IR
[例題2] 若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電壓表壞了，找來一個阻值已知的電阻器R0。怎樣測出待測電阻Rx的值？請寫出實(shí)驗(yàn)步驟。
[分析和解]：在上面設(shè)計(jì)的電路圖上去掉電壓表。電壓表的作用是測量電阻器兩端的電壓Ux，現(xiàn)在有電流表和電阻器R0，根據(jù)變形公式可知U0=I0·R0，若把電流表和電阻器串聯(lián)，可測出通過R0的電流I0，要使U0與Ux相等，要把它們并聯(lián)。可見，一個電阻器與一個電流表串聯(lián)其作用相當(dāng)于一塊電壓表，如圖中的虛線部分所示。
步驟：（1）斷開開關(guān)，照圖那樣連接電路，將變阻器的滑片P置于阻值最大處；（2）閉合開關(guān)，移動滑片P到適當(dāng)處，讀取電流表的示數(shù)I0，根據(jù)U0=I0·R0，算出電壓；因?yàn)镽x與R0并聯(lián)，所以Ux=U0；（3）斷開開關(guān)，將Rx與R0換位，閉合開關(guān)，讀取電流Ix，根據(jù)Rx=Ux/Ix算出電阻；（4）移動滑片P到不同位置，重做幾次實(shí)驗(yàn)，將測算出的電阻值求平均值，即為Rx的阻值。
三）I=U/R
[例題3] 若閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)電流表壞了，找來一個阻值已知的電阻器R0。怎樣測出待測電阻Rx的值？請你寫出實(shí)驗(yàn)的步驟和計(jì)算Rx的表達(dá)式。 　
　[分析和解]：在上面設(shè)計(jì)的電路圖上去掉電流表。電流表的作用是測量電阻器中的電流Ix，現(xiàn)在有電壓表和電阻器R0，根據(jù)變形公式可知I0=U0/R0，若把電壓表和電阻器并聯(lián)，可測出R0兩端的電壓U0，要使I0與Ix相等，要把它們串聯(lián)。可見，一個電阻器與一個電壓表并聯(lián)其作用相當(dāng)于一塊電流表，如圖中的虛線部分所示。

[例題4] 做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，常需要測量0.5 A的電流，但實(shí)驗(yàn)室內(nèi)只有一個量程為0.3 A的電流表.如果手邊有12 V學(xué)生電源，0—50 Ω滑動變阻器，電爐用的電阻絲以及導(dǎo)線和開關(guān)，用什么簡單辦法可以把電流表的量程臨時(shí)近似地改為0.6 A 畫出電路圖，簡述操作步驟.
[分析和解]: 電路如圖所示：
操作步驟：
（1）按圖連接電路。滑動變阻器滑片放在阻值最大的位置上，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電阻絲的A端連在電流表的一個接線柱上，B端暫時(shí)不連。
（2）閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表達(dá)到滿刻度。
（3）試著將電阻絲的不同位置連接在電流表的另一個接線柱上，改變接入電路中的電阻絲的長度。當(dāng)電流表達(dá)到半偏時(shí)，將這個位置固定在接線柱上。步步高家教中心 華師大版八年級暑期提高班輔導(dǎo)(學(xué)生用)
電學(xué)( 三 )
------歐姆定律練習(xí)
一、填空題：
1、在電阻一定的情況下，導(dǎo)體的電流強(qiáng)度跟這段導(dǎo)體________成________。
2、一段導(dǎo)體兩端電壓是4伏特，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度是1安培，若導(dǎo)體兩端電壓是2伏特，則導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度是________安培。
3、某電路兩端電壓一定，電路兩端接入10歐姆的電阻時(shí)，通過這導(dǎo)體的電流強(qiáng)度是1.2安培，若改接24歐姆電阻時(shí)，則通過電路的電流強(qiáng)度是________安培。
4、歐姆定律的內(nèi)容是：導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度跟________跟_______。數(shù)學(xué)表達(dá)式為________。公式中的三個物理量的符號：________表示________，表示________，______表示_____。
5、電流表的電阻很小，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中絕不允許把安培表直接與電源兩極相連的道理是 .
6、銘牌上標(biāo)有“6V 10Ω”的電鈴，要串聯(lián)一個______歐姆的電阻，才能使它在9伏特的電壓下正常工作。
7、有兩只電阻，R1=3歐姆，R2=6歐姆，若把它們串聯(lián)后接到電壓為6伏特的電源上，這兩只電阻兩端的電壓之比為U1：U2=______，若將它們并聯(lián)后接到同一電源上，則通過它們的電流強(qiáng)度之比為I1：I2______。
8、導(dǎo)體甲的電阻比導(dǎo)體乙的電阻大。若把它們串聯(lián)在電路里，則甲兩端的電壓比乙兩端的電壓______；若把它們并聯(lián)在電路里，則通過的電流強(qiáng)度甲比乙______。
二、選擇題：
1、對于金屬導(dǎo)體，還必須滿足下列哪一個條件才能在導(dǎo)體中產(chǎn)生恒定的電流？ [ ]
　A．有可以自由移動的電荷
　B．導(dǎo)體兩端有電壓
　C．導(dǎo)體內(nèi)存在電場
D．導(dǎo)體兩端加有恒定的電壓
2、有四個金屬導(dǎo)體，它們的伏安特性曲線如圖1所示，電阻最大的導(dǎo) 體是 [ ]
　　A．a(chǎn) B．b C．c D．d
3、圖2所示的電路接通時(shí)，滑動變阻器的滑動觸頭由a滑到b的過程中[ ]
　A．安培表和伏特表的示數(shù)都變小
　B．安培表和伏特表的示數(shù)都變大
　C．安培表的示數(shù)變大，伏特表的示數(shù)變小
　D．安培表的示數(shù)變小，伏特表的示數(shù)變大
4、小明準(zhǔn)備在前后門安裝兩只聲音不同的電鈴，希望能從鈴聲分辨出是前門來客還是后門來人，設(shè)計(jì)的電路圖正確的是[ ]
5．如圖所示，利用滑動變阻器組成一個分壓器，當(dāng)滑片P在變阻器的最上端時(shí)，電流表的讀數(shù)是0.2A，a、b兩端的電壓是12V，當(dāng)滑片P移動到變阻器的中點(diǎn)時(shí)，電壓表和電流表的示數(shù)分別是（）．
A．0.1A，12V B．0.2A，12V
C．0.1A，6V D．0.2A，6V
三、計(jì)算題：
1、裝有4節(jié)干電池的手電筒，小燈泡燈絲電阻是10歐姆，求：手電筒工作時(shí)通過燈絲的電流強(qiáng)度是多少安培？
2、某導(dǎo)體兩端電壓是12伏特，通過它的電流強(qiáng)度是0.9安培，欲使通過它的電流強(qiáng)度為0.6安培，加在它兩端的電壓應(yīng)是多大？
3、如圖3所示，R1,R2,R3串聯(lián)在電源電壓U=12V的電路中，R1=30，電流表的示數(shù)為0.2A，電壓表的示數(shù)為4V，求R2，R3的阻值。
圖3
四、實(shí)驗(yàn)題：
1、要研究電流強(qiáng)度和電壓的關(guān)系，用導(dǎo)體AB為研究對象，用滑動變阻器滑片移動來使導(dǎo)體AB兩端電壓成整數(shù)倍的變化，由伏特表和安培表中讀出相應(yīng)的電壓值和電流強(qiáng)度的數(shù)值。
1）請畫出實(shí)驗(yàn)電路圖
2）測得數(shù)據(jù)記錄如下：
AB兩端電壓（伏） 1.5 4.5
AB中電流強(qiáng)度（安） 0.3 0.6 0.9
根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出結(jié)論：在_____一定的情況下，導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度跟________成________。
3)將上述實(shí)驗(yàn)中的電源改變?yōu)槿?jié)蓄電池，則通過導(dǎo)體AB的電流強(qiáng)度是_____安培。
2、1）用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)原理是________
2）利用圖2所給器材，畫出測量小燈泡電阻的電路圖，并在圖2上依電路圖連接電路。（要求用滑動變阻器接線柱C）電路圖：
　　　　　　　
　　3）在接通電路前，滑動變阻器的滑片應(yīng)放在________端。
　　4）若要使燈泡兩端電壓升高，P應(yīng)當(dāng)向________端移動。
3、下圖是伏安法測電阻的電路圖和實(shí)物圖.
（1）已知Rx約為10 Ω左右，請正確選擇電流表和電壓表量程，按電路圖順序連接實(shí)物元件.
（2）閉合開關(guān)前，變阻器的滑片應(yīng)放在（ ）端，當(dāng)P向左滑動時(shí)，電壓表及電流表示數(shù)如何變化？
（3）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器的作用是什么？
（4）待測電阻的計(jì)算式Rx=( )
4、小紅和李強(qiáng)各自用如圖甲所示的電路測量小燈泡的電阻，圖乙是他們使用的實(shí)驗(yàn)器材，兩人分別測量的小燈泡規(guī)格完全相同，均標(biāo)有“２.５Ｖ”字樣。
根據(jù)圖甲，請?jiān)诖痤}卡的實(shí)物圖上用筆畫線代替導(dǎo)線，將電路連接完整（導(dǎo)線不交叉）
小紅正確連接電路閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮，電流表無示數(shù)，電壓表示數(shù)接近電源電壓３Ｖ，出現(xiàn)故障的原因可能是　　　　
Ａ．燈泡短路Ｂ．燈泡斷路Ｃ．電壓表短路Ｄ．電流表斷路
排除故障后，他們正確測量了相關(guān)數(shù)據(jù)，并對數(shù)據(jù)進(jìn)行了初步處理，如下表和圖丙所示。
分析李強(qiáng)同學(xué)的數(shù)據(jù)圖像可知：李強(qiáng)所測的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻值為　　　　Ω。
參考答案:
一、
1、兩端的電壓，正比 　
2、0.5 　　
3、0.5 　
4、這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比，這段導(dǎo)體的電阻成反比
I，這段導(dǎo)體中的電流強(qiáng)度，U，這段導(dǎo)體兩端的電壓，R，這段導(dǎo)體的電阻 　
5、通過安培表的電流很大，電流強(qiáng)度越大，發(fā)熱越多，安培表會被燒壞。
6、5
7、1：2，2：1
8、大，小 　
二、　1.D　 2. A 3 .A 4.A 　5、D
（第5題提示：滑動變阻器作用有兩個，一個是限流作用，另一個是分壓作用．本題屬后者應(yīng)用方法．滑片P把變阻器電阻分成了兩部分，P點(diǎn)的上邊的電阻為，P點(diǎn)的下邊的電阻為，而變阻器總電阻．當(dāng)電源電壓為U時(shí)，電流，所以I不變，當(dāng)滑片在中點(diǎn)時(shí)，，兩段電壓之比，即，而V，所以V．）
三、
　1、I=U/R=4×15V/10Ω=0.6A
2、解:　U1/I1=U2/I2　　
U2=U1I2/I1=　12V×0.6A/0.9 =8V　　　　　　　　　　　　　
　3、解：因?yàn)榇?lián)，所以I1=I2=I3=0.2A則
R2=U2/I2=4V/0.2A=20Ω
RB=U/I=12V/0.2V=60Ω
所以,R3=RB-R1-R2=60Ω-30Ω-20Ω=10Ω
四、
　1、1）電路圖
　　　
2）電阻；加在這段導(dǎo)體兩端的電壓；正比；
3）1.2
2、1）R=U/I
　　 2）實(shí)物圖
　　　　
電路圖
3）B；
4）A；
3、（1）連接圖如下圖.
電源選用三節(jié)干電池，電壓為4.5 V.滑動變阻器阻值為零時(shí)，電路中有最大電流，為I==0.45 A，被測電阻兩端有最大電壓即為電源電壓.因此電流表量程選0~0.6 A即可，電壓表量程選0~15 V.
（2）因滑動變阻器aP段被接入電路，所以閉合開關(guān)前P在阻值最大處的b端.P向左移動，變阻器阻值變小，電流表、電壓表示數(shù)均變大.
（3）通過改變變阻器的阻值來改變電路中的電流和Rx兩端電壓，同時(shí)還有保護(hù)電路的作用.
（4）由歐姆定律I=得到的變形公式Rx=.
4、（1）電壓表要與燈并聯(lián)，“-”接燈左接線柱，“3”接燈右接線柱；（2）B （3）10.4
圖2
b
a
R1 R2 R3

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