1、第四节 欧姆定律的应用第二节 科学探究:欧姆定律第二课时 欧姆定律的应用知识*能力练 夯实基础 培养能力知识点一 “伏安法”测电阻1、如图 12216 电路所示,在测量电阻的实验中,R 为镍铬丝,滑动变阻器 R1 的阻值范围为 010 欧姆。 请回答下列问题: (1)用符号在电路图中把安培表和伏特表表示出来。 (2)移动滑动变阻器的滑片 P,主要是改变_。 (选填下列选项代号) 电池的电压。 R两端的电压。 R 的阻值。 通过 R 的电流强度。 (3)R 两端的电压,最大为_伏特。 (4)在这个实验中,最好选用量程为_的伏特表。 (选填下列选项代号)100 毫伏。 1 伏特。 3 伏特。 15
2、 伏特。 (5)根据以上的结论(R 约为 3 欧姆) ,用笔画线代替导线把图 12217 的元件连成电路。 (画线不要交叉,元件位置不要移动) 图 12216 图 122172、 (05 年徐州课改)如图 12218 所示,是王燕同学连接的测电阻 Rx 的电路。(1)电路中有一根导线连接错了,请你在接错的导线上打一个叉,并画出正确的连线。(2)在方框中根据改正后的电路画出电路图。图 12218(3)实验中测出了如下表所示的数据,其中第 3 次测量时电流表的表盘如图 12219 所示,请你读出电流值填在表格中。电阻测量值 Rx 。次数 第 1 次 第 2 次 第 3 次图 122193、 (05
3、 江苏省宿迁市)下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。、在图 12220 中的圆圈内填入电流表、电压表的符号;、某同学规范操作,正确测量,测得 3 组实验数据分别是:U 1 = 2.4V,I 1 = 0.20A;U 2 = 4.5V, I2 = 0.38A;U 3 = 6.0V,I 3 = 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。图 12220、根据表格中数据,请你算出待测电阻 Rx 。、分析表格中的数据,你能得出的一个结论是: 知识点二 只用电流表或电压表测电阻4、为了测定一个电阻的阻值,给你下列器材:一只电流表、一个标有“2A、10”的滑动变阻器、电
4、池组、开关和导线。画出测试的电路图。说明测试步骤。列出必要的计算式子。5、为了测定一个电阻的阻值,给你下列器材:一只电压表、一个标有“2A、10”的滑动变阻器、电池组、开关和导线。画出测试的电路图。说明测试步骤。列出必要的计算式子。电压(V) 25 30 35电流(A) 13 15PR0RxS6、 (05锦州)测未知电阻 Rx 的阻值:赵健所在的学习小组,在测定未知电阻 Rx 的实验中,手边只有一个未知电压的电源、一个阻值已知的定值电阻 R0、一块电流表、4 个开关、一个待测电阻 Rx 和若干导线,缺少一块电压表。学习小组研究决定:“只用现有器材,在不拆卸电流表的条件下,设计实验电路图。 ”经
5、小组成员的共同努力,采取巧用开关的办法,设计出了能满足上述要求的实验电路图(图 12221)图 12221请你根据这个电路图,写出实验步骤:被测电阻的表达式 Rx= 。你对这个实验电路图的改进建议是 。知识点三 电流表和电压表的内阻7、在如图 12222 所示的电路中,R=3.0K,电源两端的电压不变,S 1闭合,S 2 断开时,电压表的示数为 1.0V;当 S1 和 S2 都闭合时,电压表的示数为 3.0V。求电压表的电阻值。图 12222方法*技巧练 巧练方法 事半功倍方法技巧一 运用“伏安法”测电阻时要注意电表量程和其他电路元件的选择8、某电阻器,当其两端加上 4V 的电压时,通过它的电
6、流为 200mA,当电压增大到 9V 时,其电阻就为 ;若用 00.6A,03A 两种量程的电流表来测量这时通过电阻器的电流,应选用的量程是 A。 9、 (04黄岗)下面是你某次与另外两位同学合作完成的实验:实验目的:测定一段金属丝电阻(约 100 左右) 。实验器材:电源(3V) ;定值电阻 3 个 R01(0.1 ) 、R 02(10) 、R03(1000 ) ;电流表 1 个(只有 00.6A 量程能使用) ;单刀开关 2 个;导线若干。甲同学设计了如图 12223 的实验电路图,得到一致认同。乙同学按图12434 完成了实物连线如图 12224,但有一处连线错误,请你把错误的导线打上“
7、” 。图 12223 图 12224在选用定值电阻 R0 时引起争议,甲认为选 R01(0.1) ,乙认为选R03(1000 ) ,你认为应选用 ,其理由是: 。 。方法技巧二 应用欧姆定律处理问题时要注意 U、 I、R 的一一的对应10、如图 12225 所示,有两个阻值分别为 20 欧、30 欧的电阻串联在电路中。请你任意补充一个条件,提出问题,然后解答。 (至少提出两个不同的问题,且要求每次补充不同类型的条件。 )图 12225方法技巧三 在应用欧姆定律分析实际问题或设计实验时,必须想方设法找出 U 和 I。11、 (05武汉市)在物理实验中常用到等效替代法。例如将一个 7 的电阻替换某
8、支路中 2 和 5 串联的电阻,在其他条件不变的情况下,该支路中电流不变,说明一个 7 的电阻与阻值为 2 和 5 串联的电阻对电流的阻碍作用是等效的,所以可以用 7 的电阻替代 2 和 5 串联的电阻。在用如图12226 所示电路测量未知电阻的实验中,用的就是替代法。其中 Rx 是待测电阻(阻值大约几百欧) ,R 是滑动变阻器,R 0 是电阻箱(电阻箱的最大阻值大于 R x)图 12226请根据实验电路图把下列主要步骤中的空白填齐。按电路图连好电路,并将电阻箱 R0 的阻值调到最大。闭合开关 S1 前,滑片 P 置于 端。 (选填“ a ”或“b” )闭合开关 S1。闭合开关 ,调节滑片 P
9、,使电流表指针指在适当的位置,记下此时电流表的示数 I。先断开开关,再闭合开关 ,保持 的电阻不变,调节 ,使电流表的示数仍为 I。在此实验中,若将电流表改为电压表,其他器材不变,画出用等效替代法测量 RX 电阻的实验电路图。 (要求所设计的电路在连接好后,只能通过开关改变电路的连接情况)综合*创新练 拓展思维 提升素质能力点一 运用欧姆定律进行有关计算12、(2005 年甘肃) 如图 12227 所示,当开关 S 闭合后,滑动变阻器滑片 P 在 B 端时,电压表示数为 9V,电流表示数为 0.15 A;滑片 P 在中点 C 时电压表的示数为 6V求:(1)滑动变阻器 R,的最大阻值; (2)
10、电源 电压和 R2 的阻值 、图 1222713、如图 12228 所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,当变阻器滑片 P 在中点 a 处时,电压表读数为 3V,电流表读数为 0.6A;当滑片 P 在 b 端时,电压表读数为 5V,电流表读数为 0.5A。请根据测得的数据计算出与电路有关的 5 个物理量。图 12228 图 1222914、 (05 泰州)如 图 12229 所 示 电 路 中 , R1=10 . 当 开 关 S 闭 合 时 ,电 流 表 示 数 为 0.2A, 电 压表示数为 4V. 求:(1)电源电压;(2)R2 的阻值.15、 (05青岛市)小马将一个 016 的滑动
11、变阻器和电流表如 图 12230 甲所示连接在 6 V 的电源上,闭合 开关请你计算下列问题:图 12230(1)当滑片 P 置于变阻器中点时,此时等效电路如图 12230 乙所示,电路中总电阻是多大?(2)若电流表量程为 2 A,则当变阻器滑片 P 在 ab 间滑动时,R ap 的阻值变化范围是多少?能力点二 进行电表量程的改装16、 (05重庆市)如图 12231 所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度 h。已知电流增大时,电流表指针向右偏转
12、,则( )图 12231 图 12232 A、油面下降时,电流表指针向右偏转B、油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合C、油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的D、油箱内的油越少,流过电流表的电流越大17、图 12232 是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R 是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端。从油量表(电流表)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度,说明它的原理。答:油箱内油量减少后,油面下降,浮标向_,由于杠杆的作用,滑动变阻器 R 的滑片_,接入电路中的电阻_,电路的总电阻_,根据_可知,电路中的电流强度_,油量表(实际是电流表)相应的示数_,显示油箱内的油量。如果油量表的表
13、盘上刻着对应的油面高度,就可以从油量表上知道油箱内油面的高度。18、某校科技小组自制一台可以测量电阻阻值的欧姆表,如图 12233 所示,欧姆表电路由一只灵敏电流表 G、定值电阻 R0、滑动变阻器和干电池(设电源电压不变)组成。使用时可把待测电阻接在 A、B 两端。为了能直接从灵敏电流表表盘上读出 A、B 端接入的电阻的阻值,需在表盘上重新标注 A、B间所测的电阻的阻值数。当将 A、B 两端直接接在一起时,调节滑动变阻器使灵敏电流表指针偏转到最大位置处(滿偏) ,已知此时灵敏电流表内阻、滑动变阻器的有效值和定值电阻 R0 的总电阻为 15。问:图 12233在该欧姆表指针滿偏的位置处,盘面应标
14、注的示数是多少?当 A、B 间断开时,该欧姆表指针所指的位置处,盘面应标注的示数是多少?该欧姆表表盘正中间位置处应标注的示数是多少?简要说明为什么。该欧姆表表盘上的刻度是否均匀?请从电路原理上说明理由。能力点三 综合应用学科内知识解决实际问题19、 (05河北)如图 12234 所示的电路中,电源电压不变当闭合开关 S,滑动变阻器的滑片 P 向右移 动时,下列判断正确的是 ( )A电流表示数变大, 电压表示数变小B电流表示数变小,电压表示数不变C电流表示数变小,电压表示数变大D电流表示数变大, 电压表示数不变图 1223420、 (05无锡市)小明设计了如图 12235 所示的压力测量仪,可以
15、反映弹簧上方金属片受到压力的大小。其中 R是滑动变阻器,R 是定值电阻,电源电压恒定不变,压力表实际是个电压表。当金属片受到的压力增大时,变阻器的阻值 ,压力表示数 (选填“变大” 、 “变小”或“不变” ) 。图 12235 图 1223621、 (04四川)如图 12236 所示的电路中,各个元件均为实验室常用器材,当开关闭合后,下列说法中正确的是 A、两表指针均有明显偏转B、两表指针均几乎不动C、电流表指针有明显偏转、电压表指针几乎不动D、电压表指针有明显偏转、电流表指针几乎不动22、 (04南京)在图 12237 所示的电路中,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电压表、
16、电流表示数的变化情况是( )A、电压表、电流表示数均变大B、电压表、电流表示数均变小C、电压表示数变大、电流表示数变小D、电流表示数变大、电压表示数变小图 12237 图 12238 23、 (05 北京顺义区)在图 12238 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 由中点向右移动时,下列判断中正确的是 A.电流表和电压表的示数都增大 B.电流表和电压表的示数都减小C.电流表的示数减小,电压表的示数增大 D.电流表的示数减小,电压表的示数不变能力点四 通过实验探究电阻解决实际问题的能力24、下面是一个测未知电阻 R 的阻值的实验,完成以下要求: (1) 请你
17、用笔画线把图 12239 中的器材正确地连接成实验电路。RPVAL图 12239 图 12240(2)做第一次实验时,电流表电压表的指示数如图 12240 所示,请把读数记在下表中。 (3)处理表中所记录的各次实验数据,得出待测电阻 R 的阻值。25、 (04泰州)在科技小组活动中,亮亮同学受图 12241 所示的电子秤的启发,自行设计了一个电子秤。其原理如图 12241 所示,他试图用电压表(图中暂未画出)的读数来反映物体质量的大小。设电源的电压恒为 U,定值电阻的阻值为 R0,滑动变阻器为 R,总长度为 L,滑动触头固定在安放 托盘的轻弹簧上,并能随轻弹簧一起自由滑动,已知对托盘每施加 1
18、N 的压力,弹簧的长度就会缩短 a。当托盘中不放物体时,滑动触头指在最上端,此时电压表的示数为零;当在托盘中放一物体时,滑动触头随弹簧向下移动到某一位置,于是电压表就指示出相应的示数。若在托盘上放一质量为 m 的物体,则滑动触头向下移动多大的距离?请在原理图的适当位置接上符合要求的电压表。求出电压表的示数 U 与待测物体质量 m 之间的关系式(用已知量的符号表示)图 1224126、 (04南京)在某一温度下,两个电路元件 A 和 B 中的电流与两端电压的关系如图 12425 所示。由图 12242 可知,元件 中的电流与它两端的电压之间的关系遵循欧姆定律。将 A 和 B 并联后接在电压为 2
19、.0V 的电源两端,求通过 A 和 B 的总电流。图 1224227、 (05台州市)图 12243 是小明自制电子秤的原理示意图。托盘、轻弹簧上端和金属滑片 P 固定一起(弹簧的电阻不计 )。图 12243(1)电路设计:要使电子秤能正常工作。下列电路连接正确的是 。A点“1“与点。“2“ 连接B点“1“与点“3“连接C点“2“与点“3“连接 (2)故障排除:小明在正确完成电路连接后。闭合电键 S,改变托盘中物体的质量,发现电压表有示数但始终不变,发生故障的原因可能是 。AR 0 断路 BR 1 短路C电压表短路 D金属滑片 P 处断路(3)刻度调试: 调零。在托盘中无物体时,使金属滑片 P 处于 Rl 最上端此时电压表的示数为零标度。每次向托盘中增加 100 克的砝码,在电压表指针所指位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将 1 千克的物体放在托盘中。金属滑片 P 刚好指在距 Rl 上端 l3 处(如图),请计算回答 “l 千克“ 应标在电压表多少伏的位置上?(电阻 R0=5 欧,电阻R1=15 欧,电源电压 U=30 伏,电压表的量程为 030 伏)(4)继续改进:小明在标示电子秤刻度时,发现电子秤的刻度与电压表的刻度有不同特点。请说出不同之处 。于是,他又开始了新的研究。