九年級物理上冊探究歐姆定律恒量搭橋巧解歐姆定律類題新版粵教滬版20180901368

1、 “恒量”搭橋，巧解歐姆定律類題在求解非常規(guī)方法測電阻類試題時，若我們善于把“恒量”（不變物理量或相等物理量）設(shè)為參數(shù)，再利用它牽線搭橋列出等式或構(gòu)建方程求解，可使解題思路清晰，達到事半功倍的效果。以下結(jié)合實例分類解析。一、讓不變量電源電壓搭橋例1 如圖1甲所示，電源電壓恒定，R0為定值電阻。將滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電壓表示數(shù)U與電流表示數(shù)I間的關(guān)系圖象如圖1乙所示。求：（1）滑動變阻器R的最大阻值；圖1AR0bRaSV乙0.40U/VI/A1.28.0（2）R0的阻值及電源電壓。解析 （1）當滑動變阻器的滑片從a端滑到b端的過程中，電路中的電阻變小，電流變大，R0兩端電壓變

2、大，電壓表示數(shù)變小?；挥赼端時，對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)分別為8.0V和0.4A，滑動變阻器連入電路的阻值最大，其最大阻值為：R= U/I=8.0V/0.4A=20。 （2）由圖1乙可知，當電流表示數(shù)I=0.4A時，電壓表示數(shù)為8.0V，當電流表示數(shù)I=1.2A時，電壓表示數(shù)為0V。由于電源電壓保持不變，不妨以它為橋梁并根據(jù)串聯(lián)電路中U= U1+U2和U=IR可構(gòu)建如下方程組U=IR0+UR= 0.4A×R0+8.0V U= IR0+UR= 1.2A×R0+0V 聯(lián)立 解之得 U=12V R0=10答案（1）滑動變阻器R的最大阻值為20；（2）R0的阻值為10，電源電

3、壓為12V。S1甲乙S2R1R2二、讓不變量定值電阻搭橋例2 如圖2所示，電源電壓保持不變，若在甲、乙兩處分別接入電壓表，閉合開關(guān)S1、S2，測得U甲:U乙=4:3；若只斷開開關(guān)S2，拆去電壓表，并在甲、乙兩處分別接入電流表，則此時I甲:I乙是（ ）A1:1 B4:3 C3:4 D16:9解析 當在甲、乙兩處分別接入電壓表時，閉合開關(guān)S1、S2，R1、R2串聯(lián)。設(shè)R1、R2的兩端電壓分別為U1、U2，由串聯(lián)電路分壓規(guī)律，可得：=。當甲、乙兩處都是電流表時，斷開開關(guān)S2， R1、R2并聯(lián)，設(shè)通過R1、R2的電流分別為I1、I2，則甲表測通過R2的電流，其值為I2，乙表測R1電流，其值為I1。根據(jù)

4、在并聯(lián)電路中電阻之比等于電流的反比，以不變量為橋梁，可得I1、I2的關(guān)系為： =，故有=。答案 B圖3VR0電阻箱RS三、讓相等量串聯(lián)電路中電流搭橋例3 如圖3所示電路，電源電壓U及定值電阻R0的阻值不變，R為電阻箱。閉合開關(guān)S，第一次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電壓表的示數(shù)為15V；第二次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為第一次的兩倍時，電壓表示數(shù)變?yōu)?2V；第三次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值在第二次的基礎(chǔ)上增大20，電壓表的示數(shù)變?yōu)?V。則電源電壓U和定值電阻R0的阻值的阻值為（ ）A18V 36 B18V 12 C20V 36 D20V 12 解析 當電壓表的示數(shù)為U1=15V時，設(shè)此時串聯(lián)電路電流為I1，電阻箱連入電路的

5、電阻為R，則根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等和I=U/R知I1=即= 當電壓表的示數(shù)為U2=12V時，設(shè)此時串聯(lián)電路電流為I2，則電阻箱連入電路的電阻為2R，同理可知I2=即= 當電壓表的示數(shù)為U3=9V時，設(shè)此時串聯(lián)電路電流為I3，則電阻箱連入電路的電阻為2R+20，同理可知I3=即= 由÷ 得R0 =3R，把R0 =3R代入可知U=20V，再把R0 =3R和U=20V代入可得R =12，易知R0 =36。答案 CA2A1USR2R3R1四、讓相等量并聯(lián)電路各支路電壓搭橋例4 在圖4所示的電路中，兩只電流表的規(guī)格相同，都有兩個量程（00.6A以及03A）且R1 = R2。閉合開關(guān)S，電阻R

6、1、R2、R3均有電流流過，兩只電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，則通過電流表A1的電流是通過電流表A2的電流的 倍，R1: R2: R3 。解析 由圖知，閉合開關(guān)S，均有電流流過，電阻R1、R2、R3并聯(lián)，而且電流表A2測量通過R3的電流，電流表A1測量電阻R1、R2、R3的總電流。根據(jù)“并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路之和”易知通過電流表A1的電流大于通過電流表A2的電流，而兩只電流表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同，這表明電流表A1選用03A量程，電流表A2選用00.6A量程，因此通過電流表A1的電流是通過電流表A2的電流的5倍。由于R1 = R2，通過它們的電流相等，不妨設(shè)其為I，又設(shè)通過R3的電流為I，則根

7、據(jù)并聯(lián)電路中，干路電流等于各支路之和”和題意可得2I+I=5I即I=2I。又因R1、R3并聯(lián)，它們兩端電壓U相等，由U= I R1= IR3知R1:R3I:I11:2 ，進而可知R1:R2:R31:1:2。答案 5 1:1:2五、綜合運用不同恒量搭橋例5 （2019 宜賓）如圖5所示的四個電路圖中，電源電壓保持不變， R0為已知阻值的定值電阻，可以測出Rx阻值的電路是（ ）BSSDS圖5解析對于選項A，斷開S時，電壓表僅測Rx兩端電壓U0；閉合S時，電壓表可測電源電壓U，若讓相等量串聯(lián)電路電流搭橋可得方程， =，易得Rx=。對于選項B，開關(guān)S斷開時，電流表測得電路中的電流為I0，則電阻R0兩端電壓U=I0 R0；當開關(guān)S閉合時，電流表測得干路電流為I，通過電阻Rx的電流為Ix= II0，若讓相等量并聯(lián)電路電壓搭橋可得方程，IxRx=（II0）Rx= I0 R0，易得Rx=。對于選項C，無論開關(guān)S斷開還是閉合，電壓表都只能測得電源電壓，無法直接或間接測得Rx兩端電