九年級物理全冊12.4歐姆定律的應(yīng)用習(xí)題4新版北師大版

九年級物理全冊12.4歐姆定律的應(yīng)用習(xí)題4新版北師大版九年級物理全冊12.4歐姆定律的應(yīng)用習(xí)題4新版北師大版Page10九年級物理全冊12.4歐姆定律的應(yīng)用習(xí)題4新版北師大版歐姆定律的應(yīng)用1．利用一只電壓表和一個已知電阻測量待測導(dǎo)體的電阻根據(jù)R＝eq\f(U，I）可知,要測Rx的值，應(yīng)測出它兩端的電壓和通過它的電流.由于沒有電流表，怎樣利用電壓表和定值電阻R0測出通過待測電阻中的電流就成了關(guān)鍵.可利用串聯(lián)電路中各處電流都相等的特點.其測量步驟如下：（1)設(shè)計并畫出電路圖，如圖所示；(2）按圖所示連接電路（將電壓表與R0并聯(lián)），閉合開關(guān)S,讀取電壓表的示數(shù)U0；（3）改變電壓表的位置（將電壓表與Rx并聯(lián),如圖中虛線部分),讀取電壓表的示數(shù)Ux；（4）計算出待測電阻Rx＝eq\f(UR0，U0)?！纠?】在測量某一定值電阻Rx阻值的實驗中，張楠同學(xué)選定了如圖甲所示的器材進(jìn)行實驗.實驗過程中，由于李華同學(xué)的疏忽,做完實驗后他才發(fā)現(xiàn)，把測量的電流值都寫在草稿紙上面，忘記填入記錄表格中。實驗次數(shù)12345電壓U/V0。51.01。52。02。5電流I/A（1）請你幫助李華同學(xué)把記錄在草稿紙上的電流值對應(yīng)填入表格中，并寫出你所依據(jù)的物理規(guī)律是__________。(2）根據(jù)測量數(shù)據(jù)計算該定值電阻的阻值為__________Ω(保留一位小數(shù)).（3)根據(jù)實驗所需電路,用筆畫線代替導(dǎo)線完成圖甲中的實物連接。（4）滑動變阻器在實驗中除能起保護(hù)電路的作用外,另一個主要作用是__________。（5）若電源電壓恒定且未知，用電阻箱R(電路符號）代替滑動變阻器，同時撤去電流表，請利用余下器材(不要再添加其他任何器材)設(shè)計一個測量Rx阻值的實驗電路圖，并在圖乙中的方框中畫出。解析:伏安法測電阻的原理是R＝eq\f（U，I）,所以在電阻一定時,流過電阻的電流隨電壓的增大而增大，畫出實驗電路圖，連接實物圖.滑動變阻器，可以改變電阻兩端的電壓,來改變通過的電流，同時采用多次測量，可以減小實驗誤差。第（5）問，是開放性題目，只要電路圖設(shè)計符合題目要求，能達(dá)到實驗?zāi)康募纯?。下圖是兩種參考電路圖。答案：(1)實驗次數(shù)12345電壓U/V0.51.01.52。02。5電流I/A0.100。180.300。420。50電阻一定時,流過電阻的電流隨電壓的增大而增大（2)5。0(3)如圖所示（4）改變電阻兩端的電壓來改變通過的電流，以達(dá)到多次測量取平均值的目的，減小誤差。(5）見解析2．利用一只電流表和一個已知電阻測量待測導(dǎo)體的電阻根據(jù)R＝eq\f（U,I）可知，要測Rx的值，應(yīng)測出它兩端的電壓和通過它的電流.由于沒有電壓表，怎樣利用電流表和定值電阻測出待測電阻兩端的電壓就成了關(guān)鍵。可利用并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等的特點。其測量步驟如下：（1)設(shè)計并畫出電路圖，如圖所示；(2)按如圖所示連接電路（將電流表與R0串聯(lián)），閉合開關(guān)S，讀取電流表的示數(shù)I0；(3)改變電流表的位置(將電流表與Rx串聯(lián)，如圖中虛線部分）,讀取電流表的示數(shù)Ix；（4）計算出待測電阻Rx＝eq\f（I0R0,Ix）。【例2】小王在參加物理課外興趣小組活動時，老師提供了如圖所示的電路，電源電壓未知但保持不變，R0為阻值已知的定值電阻，要求小王在不拆開電路的情況下，只用一只量程滿足實驗要求的電流表和若干導(dǎo)線估測未知電阻Rx的值。小王感到有些為難,請你開動腦筋，設(shè)計一個實驗幫助小王解決這個問題。（1）你所設(shè)計的實驗的主要步驟及所要測出的量是__________。（2）根據(jù)你的實驗,得出的Rx為__________（用測出的量和已知量表示）。解析：將電流表與電阻并聯(lián)時,可把電阻短路。在不要求拆開電路的情況下,可以將電流表與Rx并聯(lián)，測出電路中的電流I1，此時Rx被短路,只有R0接入電路，則電源電壓為U＝I1R0；再將電流表與Rx并聯(lián)，測得電流為I2，則Rx＝eq\f（R0I1，I2）.答案：(1)用導(dǎo)線將電流表與Rx并聯(lián)，測得電流I1,用導(dǎo)線將電流表與R0并聯(lián)，測出電流I2(2）Rx＝eq\f(R0I1,I2）3．電流表和電壓表的電阻（1）電流表的電阻①電流表的電阻非常小，將它串聯(lián)到電路中去就相當(dāng)于串聯(lián)一條電阻可忽略不計的導(dǎo)線，因此,電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小.②由于串聯(lián)電路中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)就可以知道電路中通過與電流表串聯(lián)的其他元件中的電流.③如果將電流表直接與電源的兩極相接，由于電流表的電阻非常小，根據(jù)歐姆定律I＝eq\f(U,R)，電路中的電流會很大，會把電路中的電流表及電源燒壞,嚴(yán)禁將電流表直接與電源兩極相接。（2）電壓表的電阻①電壓表的電阻很大，當(dāng)將它并聯(lián)到電路中去時，通過電壓表的電流很小，連接電壓表的導(dǎo)線可視為斷路.因此,電壓表并聯(lián)在導(dǎo)體兩端時對電路的總電阻影響很小不會引起電路中的電流變化.②并聯(lián)導(dǎo)體兩端的電壓相等，所以通過電壓表上的示數(shù)就可以知道被測導(dǎo)體兩端的電壓。③由于電壓表有很大的電阻,它可以與電源的兩極相連而測量電源的電壓,電壓表不會燒壞?！纠?】為什么不允許把電流表直接接到電源兩極上,卻可以把電壓表直接接到電源兩極上呢？解析：電壓表的特點是電阻很大，以常用的量程為3V的電壓表為例，它的電阻約為3kΩ，若直接接到電壓為1.5V的電源兩端時,流過電壓表的電流為I＝eq\f（U,R)＝eq\f（1.5V,3×103Ω）＝0。5mA，如此小的電流通過電池和電壓表時，兩者均能承受，所以電壓表直接接在電源的兩極上不會有被燒毀的危險。電流表的特點是電阻很小,由歐姆定律I＝eq\f(U,R)可知，電壓一定時,電阻越小,通過電阻的電流越大，過大的電流可把電流表燒壞。以常用的量程為0.6A的電流表為例，它的電阻約為0.1Ω，若直接接到電壓為1.5V的電源兩端時,流過電壓表的電流為I＝eq\f（U，R）＝eq\f(1。5V，0.1Ω）＝15A,這樣大的電流遠(yuǎn)遠(yuǎn)地超過了電流表的量程,將會把電流表的線圈燒毀，故不允許把電流表直接接到電源兩極上。答案:見解析4．用電壓表、定值電阻和開關(guān)測電阻(伏阻法)(1)實驗電路圖如圖所示。(2)實驗步驟①按如圖所示連好電路；②閉合開關(guān)S、S1，則電壓表測的是電源電壓U；③再斷開S1，此時電壓表測的是R0兩端的電壓U0；④計算出待測電阻Rx＝eq\f(Ux,I)＝eq\f（U－U0，U0)·R0.5．用電流表、定值電阻和開關(guān)測電阻（安阻法)（1）實驗電路圖如圖所示。（2）實驗步驟：①按如圖所示連好電路;②閉合開關(guān)S、S1，測出通過電阻R0的電流，讀出電流表的示數(shù)為I0;③閉合開關(guān)S、S2，測出通過電阻Rx的電流,讀出電流表的示數(shù)為Ix；④計算出待測電阻Rx＝eq\f(I0，Ix)R0?！纠?】某同學(xué)想測定電阻Rx的阻值.供選擇的器材有:一個電源(電壓不變、電壓數(shù)值未知)，一個已知電阻R0，電壓表(最大量程大于電源電壓），單刀雙擲開關(guān)。該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的電路。(1）要完成該實驗，請你寫出需要測量的物理量及操作步驟.(2）寫出用測量的物理量計算Rx的表達(dá)式。答案:(1）①把S接在位置1上，讀出此時電壓表的示數(shù)即電源電壓U;②把S接在位置2上，讀出此時電壓表的示數(shù)即R0兩端的電壓U0.(2)Rx＝eq\f(U－U0R0，U0）【例5】現(xiàn)有兩只電流表、一個電源、一個已知阻值為R0的電阻、一個開關(guān)和一些導(dǎo)線,要用以上器材測一未知阻值的電阻Rx,要求開關(guān)接在干路上。（1)分別畫出兩種不同方法的電路圖;(2）如果實驗中電流表A1、A2的讀數(shù)分別為I1、I2，分別寫出對應(yīng)電阻Rx的表達(dá)式.解析:給出電流表而沒有給出電壓表，需要用電流表來確定Rx兩端電壓，應(yīng)該使Rx與R0并聯(lián)，測出R0中電流，R0兩端電壓U0＝I1R0。Rx中電流可用電流表間接測出Ux＝（I2－I1）Rx，由Ux＝U0，I1R0＝（I2－I1）Rx，可得Rx＝eq\f(I1R0,I2－I1）。當(dāng)然兩只電流表位置可以改變，Rx電流可直接測出，R0電流可用間接法測出，也可以將兩只電流表分別與Rx和R0串聯(lián).答案：(1）如圖所示（2）方法一：Rx＝eq\f（I1R0,I2－I1)；方法二：Rx＝eq\f（I1R0，I2)。6．用“端值法”、“等效替換法”測導(dǎo)體的電阻我們可以用“伏安法”、“伏阻法”、“安阻法”，這三種方法測導(dǎo)體的電阻。除了這三種方法之外，還有哪些測導(dǎo)體電阻的方法？我們還可以用“端值法”、“等效替換法”測導(dǎo)體的電阻。比如用“端值法"測導(dǎo)體的電阻，可采用下列方法.實驗電路圖如圖所示。實驗步驟:(1)按如圖所示連好電路；（2）把滑動變阻器滑片P移至A端，使滑動變阻器連入電路的電阻為零,閉合開關(guān)S,讀出電流表的示數(shù)為I1；（3)再把滑動變阻器滑片P移到B端，使滑動變阻器連入電路的電阻R′，閉合開關(guān)S,讀出電流表的示數(shù)為I2；(4)計算出待測電阻Rx＝eq\f（I2，I1－I2）R′。【例6】在用如圖所示的電路測量未知電阻的實驗中，用的就是等效替代法，Rx是待測電阻(限值大約幾百歐），R是滑動變阻器,R0是電阻箱(電阻箱的最大阻值大于Rx）。(1)請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白處填完整。①連好電路,將電阻箱R0的阻值調(diào)至最大;②閉合開關(guān)S1前,滑片P應(yīng)置于__________端(選填“a”或“b”)；③閉合開關(guān)S1;④調(diào)節(jié)金屬滑片P，使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r電流表的示數(shù)I；⑤先斷開開關(guān)__________，再閉合開關(guān)__________，保持__________的電阻不變，調(diào)節(jié)__________，使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的阻值與Rx的阻值相等.（2）在此實驗