1、1四、 欧姆定律的应用图 1241一 特殊方法测电阻1用一个电压表和一个已知阻值为 R0的电阻测导体电阻 Rx(简称伏阻法)如图 1242 所示,用电压表分别测出 R0和 Rx两端的电压 U0和 Ux,根据串联电路分压规律: ,得 Rx R0,或根据串联电路电流处处相等, I0 Ix, ,得 RxU0Ux R0Rx UxU0 U0R0 UxRxR0。UxU0图 1242思考 如果只有一个电压表,要求不能拆接,但可以增加开关,怎样设计电路并计算出 Rx的阻值呢?2点拨 (1)如图 1243 所示,闭合开关 S、 S1,电压表测电源电压,记为 U;图 1243(2)闭合开关 S,断开开关 S1,电
2、压表测 Rx两端电压,记为 Ux;则 Rx R0。UxU Ux2用一个电流表和一个阻值为 R0的电阻测导体电阻 Rx(简称安阻法)如图 1244 所示, R0与 Rx并联,只闭合开关 S1,记录电流表 A 的示数为 I0,只闭合开关 S2,记录电流表 A 的示数为 Ix。因为 R0与 Rx并联,所以 U0 Ux,即 I0R0 IxRx,所以 Rx R0,或根据并联电路分流规律: ,所以 Rx R0。I0Ix I0Ix RxR0 I0Ix图 1244思考 如果只有一个开关,电流表又不能拆接,怎样设计电路并计算出 Rx呢?点拨 (1)如图 1245 所示,断开开关 S,电流表测通过 R0的电流,记
3、为 I0。图 1245(2)闭合开关 S,电流表测干路电流,记为 I,则 Rx R0。I0I I03二 电流表、电压表的电阻由于电流表的电阻_(选填“很大”或“很小”),将电流表串联在电路中时对电路的总电阻影响很小。由于电压表的电阻_(选填“很大”或“很小”),将电压表并联在用电器两端时,对电路的总电阻影响也很小。类型一 特殊方法测电阻例 1 现有一个阻值为 30 的定值电阻 R0,一个电压约为 12 V 的电源,一个只有03 V 量程的电压表,一个最大阻值约为 200 的滑动变阻器,开关及导线若干。请你设计一个实验,比较精确地测出一个约为 20 的电阻 Rx的阻值(电路可重组)。要求:(1)
4、画出实验电路图;(2)写出主要实验步骤和需测量的物理量;(3)写出待测电阻 Rx的数学表达式(用已知量和测量量表示)。实验点拨特殊方法测电阻汇总4方法 实验电路图 步骤及测量的物理量 Rx的表达 式闭合 S,分别测出通过 R0和Rx的电流 Io, Ix(1)S1闭合、S 2断开,电流表示数为 I0;(2)S 2闭合、S 1断开,电流表示数为 Ix安阻法分别将 S 拨到 1 和 2 位置,读出电流表示数 Ix、 I0RxI0R0Ix闭合 S,分别测出 R0和 Rx两端的电压 U0、 UxRxR0UxU0伏阻法(1)将 S 拨至 1,测出 Rx两端的电压 Ux;(2) 将 S 拨至 2,测出电源电
5、压 URxR0UxU Ux安滑法(1) 闭合 S,将滑片 P 滑至 a端,读出电流表示数 I1;(2)将滑片 P 滑至 b 端,读出电流表示数 I2RxR0I2I1 I2伏滑法(1) 闭合 S,将滑片 P 滑至 a端,读出电压表示数 U1;(2)将滑片 P 滑至 b 端,读出电压表示数 U2RxU2U1 U2R05等效替代法(1) 将 S 拨至 a,读出电流表示数 Ix;(2)将 S 拨至 b,调节电阻箱,使电流表的示数为Ix,读出电阻箱的示数 RRx R类型二 电流表和电压表的电阻例 2 在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阻 Rx串联接入电
6、路,根据电压表的示数可以测出 Rx的阻值,这是一种测量大电阻的方法。如图 1246 所示的电路中,电压表的内阻 RV20 k,量程为0150 V,分度值为 5 V,电压 U110 V,电压表的示数为 50 V。图 1246(1)求电路中的电流大小。(2)求待测电阻 Rx的阻值。(3)上述电路中,若将 Rx换成阻值约为 20 的小电阻,用这种测量方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依据。易错辨析电压表的内阻很大,与其他用电器串联接入电路时,若用电器的电阻很小,则根据串联分压原理,该用电器两端的电压非常小,几乎可以忽略;若用电器电阻很大,则根据串联分压原理,该用电器两端分到的电压不可忽略。类型三
7、 动态电路分析例 3 在如图 1247 所示的电路中,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,滑动变阻器的滑片 P 向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )6图 1247A电流表 A 的示数变大,电压表 V1的示数不变,电压表 V2的示数变小B电流表 A 的示数变大,电压表 V1的示数变大,电压表 V2的示数变小C电流表 A 的示数变小,电压表 V1的示数不变,电压表 V2的示数变大D电流表 A 的示数变小,电压表 V1的示数变小,电压表 V2的示数变大方法指导动态电路分析(1)由滑动变阻器的滑片移动引起的电路中的电流表或电压表示数的变化。首先要判断电路的连接方式,即电路是串联电路还是并联电路,
8、然后进行如下的分析:串联电路中滑动变阻器滑片的移动引起的变化并联电路中滑动变阻器滑片的移动引起的变化AU 恒定不变定值电阻所在支路的电流 I 定 恒定;BP 的移动方向 滑动变阻器接入电路的阻值 R 滑 的变化 离 下 接 线 柱 越 远 , R滑 越 大 Error!滑动变阻器所在支路电流 I 滑 的变化。由 A 与 B 结合分析并联电路电流的特点 I 总 I 定 I 滑 ,得出干路电流 I 总 的变化。(2)由开关的闭合或断开所引起的动态电路的分析。分析开关在断开或闭合时,电路的连接发生怎样的变化,并画出等效电路图。分析电路变化后的电阻发生怎样的变化。在电源电压不变时,分析电路中的电流或部分电路两端的电压怎样变化。7类型四 比值问题例 4 如图 1248 所示的电路中,电源电压不变,闭合开关 S1、S 2,电压表示数为U1;接着只断开开关 S2,此时电压表示数为 U2,若已知 U1 U253,则电阻 R1和 R2的阻值之比是( )图 1248A12 B23C32 D53方法指导串联分压、并联分流规律详解8