歐姆定律及其應(yīng)用拓展人教八級(jí)下

1、歐姆定律及其應(yīng)用拓展提高【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.禾U用實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路的總電阻跟各串聯(lián)電阻之間的關(guān)系；并能運(yùn)用串聯(lián)電路電流、電壓的關(guān)系和歐姆定律，作出理論推導(dǎo).2 理解串聯(lián)電路的總電阻及其計(jì)算公式.3會(huì)利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的關(guān)系，分析解決簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路 問題.【主體知識(shí)歸納】1.串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和即只總=R+ F2+Rn2幾個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長(zhǎng)度，所以總電阻比任何一個(gè)導(dǎo)體的電阻 都大.3串聯(lián)電路各導(dǎo)體兩端的電壓跟它們的電阻成正比，即：U : U2 = R: F2.【基礎(chǔ)知識(shí)講解】1 要正確理解串聯(lián)電路總電阻的“總”字如圖8 16(a)是兩個(gè)導(dǎo)體串聯(lián)起

2、來的電路，如果把導(dǎo)體看成一個(gè)整體，圖(a)就成了圖(b) 因此，總電阻的“總”字，不能簡(jiǎn)單理解為電阻的“總和”，而應(yīng)理解為“總代替”或者理解為“等效”，所以串聯(lián)電路的總電阻也通常叫串聯(lián)電路的等效電阻在運(yùn)用理論推導(dǎo) 時(shí)，對(duì)歐姆定律的應(yīng)用范圍要由一個(gè)導(dǎo)體擴(kuò)展到幾個(gè)導(dǎo)體(或某段電路)，要注意歐姆定律的同一性，即歐姆定律公式反映的是同一導(dǎo)體或一段電路在同一時(shí)刻的U、I、R的數(shù)量關(guān)系，并且用相同的腳碼來標(biāo)志.(b)圖 8162 串聯(lián)電路總電阻公式的得出采用了實(shí)驗(yàn)研究和理論推導(dǎo)兩種方法.在這里，同學(xué)們要體會(huì)人們探究自然規(guī)律的基本思路，樹立實(shí)踐與理論相統(tǒng)一的思想實(shí)驗(yàn)研究時(shí)主要利用了數(shù)據(jù)分析法即先收集數(shù)據(jù)：

3、觀察電阻器 R和R上標(biāo)明的阻值，用伏安法測(cè)出總電阻R的值；然后分析這些數(shù)值，歸納出R與R、R2的關(guān)系：R= R+3串聯(lián)電路電流、電壓、電阻的特點(diǎn)電路圖電流電壓電阻串聯(lián)電路中 各處電流相等， 即 I 1=12= I串聯(lián)電路兩 端的電壓等于各 部分電路兩端的 電壓之和，即U= U1 + U串聯(lián)電路的 總電阻等于各串 聯(lián)電阻之和，即R= R 1 + R25 匹 W根據(jù)串聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點(diǎn)，由I 1= I 2和| 1=Rl,I 2=R2得到Rl=U 2Ui R5 V,若電鈴的電阻為10 Q,電源電壓是R2，所以U2 = R2或u： U2= R1 ： R2該式表明，在串聯(lián)電路中，電壓的分配跟

4、電 阻成正比，利用這個(gè)特點(diǎn)解決某些問題有時(shí)很方便.例1 有一只電鈴，它正常工作時(shí)，電壓是8V 要使電鈴正常工作，需要串聯(lián)一個(gè)多大的電阻解法一：先根據(jù)題意畫出電路圖，并標(biāo)示已知量和待求量，如圖817所示，根據(jù)歐姆Ui 5V定律，I i = Rl = 10 = 0. 5 A.根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)I 1= I 2 = 0. 5 5A, U 2 = U U 1 =U 2 3V8V5V=3V, R 2= 1 2 = 0.5 A = 6Q.Ui 5 V解法二：先求整個(gè)電路的總電阻R根據(jù)串聯(lián)電路特點(diǎn)：I =Ii = Rl = 10 = 0. 5U 8VA;根據(jù)歐姆定律，R= I = 0.5 A = 16 Q，需

5、要串聯(lián)的電阻為 Rz=RRi = 16 Q 10 QU1 RU 2=6Q解法三：根據(jù)串聯(lián)電路中電壓的分配與電阻成正比，即U2 = R2，可得R2= U1 r3Vi = 5 V X1OQ=6Q說明：在解答串聯(lián)電路的題目時(shí)， 一方面要運(yùn)用串聯(lián)電路特點(diǎn)處理好局部和整體的關(guān)系， 另一方面，運(yùn)用歐姆定律時(shí)一定要明確研究哪段電路，代入數(shù)據(jù)時(shí)，單位要統(tǒng)一.例2 .如圖8 18所示，已知 R= 2Q , F3 = 7Q ,V1的示數(shù)是4 V, V2的示數(shù)是8 V，求 R及電流表的示數(shù)和 A B兩端的電壓.A eeflE S18解析：設(shè)電阻 F、R、R兩端的電壓分別為 U、U、U,通過三個(gè)電阻的電流強(qiáng)度為 I

6、, AB兩端的電壓為 Ub,根據(jù)串聯(lián)電路的特點(diǎn)及歐姆定律有：U+ 12= 4 V, U+ U= 8 V,即IR1+ IR2= 4 V, IR2+ IR3 = 8 V,解得：I = 0. 8 A,F2= 3 Q.而 Ub= l(R+ 艮 + R)，即,b= 0. 8 A(2 Q+ 3 Q+ 7 Q) = 9. 6 V.方法指導(dǎo)：本題考查學(xué)生運(yùn)用歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn)的能力.解題關(guān)鍵一是重視電路圖在電路計(jì)算中的作用； 二是處理問題時(shí)簡(jiǎn)化電表的作用， 去掉電流表時(shí)，可將電流表看成 導(dǎo)線；去掉電壓表時(shí)，可將電壓表處看做斷路.三是正確運(yùn)用歐姆定律及串聯(lián)電路特點(diǎn).例3.如圖819所示，電源電壓不變，R1阻

7、值恒定，滑片 P向右移動(dòng)，電路中電流表A和電壓表V 1、V2的示數(shù)各發(fā)生什么變化 ？H_11解析：由圖可知，電路的總電阻 R是定值電阻Ri和滑動(dòng)變阻器有效電阻 R2之和當(dāng) 滑動(dòng)變阻器的滑片 P向右移動(dòng)時(shí)，使 R2增大而引起電路的 R增大，根據(jù)歐姆定律可知， 電路的總電流減小由于電源電壓不變，且等于定值電阻Ri的電壓Ui和滑動(dòng)變阻器有效電阻R/的電壓 U之和，又因U=IR，當(dāng)電流I減小時(shí)，Ui=I Ri就將減小.根據(jù) U = Ui+U2可知，U2就增大即電流表 A示數(shù)減小，電壓表 V i的示數(shù)減小，電壓表 V2的示 數(shù)增大.方法指導(dǎo)：在電路中有滑動(dòng)變阻器時(shí)， 移動(dòng)變阻器滑片會(huì)改變電路的電阻，也會(huì)

8、影響電壓和電流的變化解答這一類問題時(shí)，要注意弄清楚滑片移動(dòng)時(shí)，哪些量變化，哪些量保持 不變，要抓住不變量，根據(jù)學(xué)過的有關(guān)規(guī)律順次分析變化量通常，題目中電源兩端的電壓 可以認(rèn)為是不變的， 各部分的電壓、電流及總電阻可能變化. 切不可只分析各自的規(guī)律而不 建立各規(guī)律間的聯(lián)系，以免顧此失彼，產(chǎn)生錯(cuò)誤.【同步達(dá)綱練習(xí)】1 某電路兩端電壓為 12 V,接入一個(gè)電阻后電流為 0. 75 A,該電阻阻值是 ，要使電路中電流減至 0. 25 A，應(yīng)聯(lián)一個(gè)Q的電阻.2.每秒有0.3 C的電量通過甲燈，每分鐘通過乙燈的電量是6 C,那么通過甲燈和乙燈的電流之比為 ，可以斷定，甲燈和乙燈不可能是 聯(lián)的.3甲燈電阻是

9、乙燈的 2倍，把它們串聯(lián)在 6 V的電路里，通過甲燈的電流是05 A ,那么通過乙燈的電流是 A,乙燈兩端的電壓是 V.4長(zhǎng)短粗細(xì)都相同的鐵絲和鎳鉻合金絲，它們的電阻之比是1: 10,當(dāng)它們串聯(lián)在同一電路時(shí)，通過它們的電流之比是 ，它們兩端的電壓之比是 .5.如圖820所示電路，電壓表的讀數(shù)分別為7 V和14 V,已知R = R，那么A B兩點(diǎn)間的電壓為V.r-L_H14V圖 8-206兩個(gè)電阻R：1： 3,將它們串聯(lián)后接到某一電源上，R兩端的電壓是2V.那么這個(gè)串聯(lián)電路兩端的總電壓是A. 2 VB. 4 VC. 6 VD. 8 V7.如圖8 21所示，當(dāng)S閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片向左移動(dòng)時(shí)，則

10、S 821A. 電流表和電壓表的示數(shù)增大B. 電流表和電壓表的示數(shù)都減小C. 電流表示數(shù)不變，電壓表示數(shù)增大D. 電流表示數(shù)增大，電壓表示數(shù)減少丄&電阻R、R串聯(lián)，如果 R兩端的電壓是總電壓的 6，貝U R和F2的阻值之比是A. 1 : 6B. 6: 1C. 1 : 5D. 5: 19. 如圖8 22所示，R= 60 Q,滑動(dòng)變阻器F2的最大阻值是100 Q,電源電壓為32 V, 移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片 P,電壓表讀數(shù)的最小值和最大值分別是B. 0, 10 VC. 12 V , 20 VD. 6 V,10 V10. 如圖8 23所示，電阻R2的阻值是20 Q,當(dāng)S和S都閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為1A,

11、當(dāng)S閉合、S2斷開時(shí)，電流表的示數(shù)為0. 6 A，求R的阻值和電源電壓.圖 32311. 如圖8 24所示，已知 R= 20 Q，艮=30 Q, R兩端的電壓 U = 8 V .根據(jù)這些數(shù) 據(jù)，你能求出哪些物理量？逐一列式計(jì)算.耳=20 口 磚曲3 32112. 在圖8 25所示的電路中，R = 10Q，滑動(dòng)變阻器銘牌上標(biāo)有“2A,20Q”字樣，電源電壓保持 6 V不變，試計(jì)算當(dāng)滑片 P從a滑到b時(shí)電壓表和電流表的變化范圍.團(tuán) 825【思路拓展題】想一想你家有調(diào)光燈嗎？圖 826是調(diào)光燈的原理圖，燈泡電阻R為1100 Q,電源電壓為220 V, R= Ra= R = 200 Q,在開關(guān)從觸點(diǎn)1依次轉(zhuǎn)至觸點(diǎn)4的過程中，通過燈泡的電流怎樣變 化？燈泡兩端的電壓如何變化？圖 82d試一試禾U用電阻串聯(lián)的知識(shí)，給電壓表串聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)碾娮瑁梢詳U(kuò)大它的量程如圖8 27所示，要把一個(gè)量程為15 V,內(nèi)阻為3 k Q的電壓表，改制成兩個(gè)量程分別為 020 V和0 30 V的電壓表，串聯(lián)的電阻 R、R各應(yīng)為多少？參考答案【同步達(dá)綱練習(xí)】1. 16 Q 串 32 2 . 3: 1 串 3 . 0. 5 24. 1: 1 1 : 10 5 . 17. 5 6 . D 7 . A 8 . D 9 . A10. 30 Q 30V11 . I = 11= I2 = 0 . 4 A Ub= 12 V