九年级物理全册12.4欧姆定律的应用课件2新版北师大版.ppt

第四节欧姆定律的应用 单表测电阻 伏安法测电阻 A V Rx Ix Ux 1 测出通过Rx的电流为Ix 实验步骤 2 测出Rx两端的电压为Ux 3 则Rx Ux Ix 前面我们学了用伏安法测电阻 可是在实际电路中有时只有电流表或电压表 又该如何测出待测电阻Rx呢 一 转换法测电阻利用开关的断开和闭合 或者滑动变阻器滑片位置的变化 使电路处于两种不同的状态 从而使电流表或电压表有两个不同的读数 再利用欧姆定律和电路特点间接求出未知电阻的方法 一 只有电压表 无电流表 如何测电阻 2 器材 一个电压表 一个已知阻值为R0的定值电阻 一个未知电压的电源 一个开关和导线若干 1 分析讨论 2 电路设计 3 实验步骤 分析 方案1 电压表 电压表 1 将R0 Rx串联接入电路 如图所示 步骤 2 用电压表分别测出R0 Rx的电压分别为U0 Ux 数学表达式 R0 RX S 甲 乙 1 电压表接在位置甲读出电压表示数UX 2 电压表接在位置乙读出电压表示数U R0 RX S 甲 乙 RX R0 U0 U U0 1 电压表接在位置甲读出电压表示数U0 2 电压表接在位置乙读出电压表示数U 练习1 S 1 断开开关 读出电压表示数为U1 步骤 数学表达式 2 闭合开关 读出电压表示数为U2 方案2 练习2 R0 Rx V S a b 实验步骤 1 S接a时电压表的示数为U1 2 S接b时电压表的示数为U2 3 则Rx U2 U1 U2 U1 U2 R0 U2 方案3 R0 RX S1 闭合S S1 断开S2 读出电流表示数U2 闭合S S2 断开S1 读出电压表示数U1 S2 方案3 开关作用是改变了电压表测量的对象 不改变电路结构 1 器材 一个电流表 一个已知阻值为R0的定值电阻 一个未知电压的电源 一个开关和导线若干 二 只有电流表 无电压表 如何测电阻 1 分析讨论 2 电路设计 3 实验步骤 闭合开关 用电流表分别测出R0 R1中的电流为I1 I2 A S I1 I1 I2 I2 方案1 步骤 闭合开关 用电流表分别测出R0 干路中的电流为I1 I2 步骤 数学表达式 数学表达式 两个电流表测电阻 IX 1 电流表接在位置甲 读出电流表示数I 2 电流表接在位置乙 读出电流表示数IX 练习3 R0 Rx A S1 S2 a S1开S2合测出电流表的示数为I1 b S1 S2闭合测出电流表的示数为I2 c 则待测电阻Rx I1 R0 I2 I1 Rx Rx I1 R0 I2 I1 I1 R0 I2 I1 1 S1合 S2开电流表的示数为I1 U I1 Rx 2 S2合 S1开电流表的示数为I2 U I2 R0 3 Rx I2 R0 I1 实验步骤 方案四 一个电流表测电阻 练习4 R0 Rx A S a b 1 S接a时电流表的示数为Ia 2 S接b时电流表的示数为Ib U Ia R0 U Ib Rx 3 则Rx Ia R0 Ib 实验步骤 练习5 3 若只有一个电流表或电压表 一个已知最大阻值为R0的滑动变阻器 一个开关 导线若干 三 滑动变阻器法 1 电路设计 Rx R0 S a b 2 实验步骤 1 P到a时电压表的示数为U1 2 P到b时电压表的示数为U2 3 则Rx P V Rx S V Rx R0 S a b P V U1 U2 U1 U2 R0 U1 U2 步骤 1 将滑动变阻器的滑片滑到最大值 读出电压表示数为U1 2 将滑动变阻器的滑片滑到最小值 读出电压表示数为U2 数学表达式 练习6 Rab RX S p a b 滑动变阻器当作定值电阻来用 有多种变式 二 替换法 等效法 测电阻 1 用电流表测出通过Rx的电流为I 实验步骤 一 替代法测电阻 2 接上电阻箱R 调节阻值使电流表的示数仍为I 3 则Rx R 用以下电路测量RX I1 I2 等效法测电阻 三 思考与练习 测出额定电压为3 8V的小灯泡正常发光时的电阻 已知器材有 电流表一只 定值电阻 阻值为10欧 电源 开关 导线 滑动变阻器 设计电路 R0 R S 1 电路设计 A I 0 38A 10 2 实验步骤 1 调节滑动变阻器滑片使通过R0电流表的示数为I0 0 38A 2 保持滑片位置不动 断开开关S 将电流表改接在灯所在支路上 闭合开关 测出此时通过灯的电流为I 3 则R灯 3 8V I R灯 A 再思考 测出额定电压为3 8V的小灯泡正常发光时的电阻 已知器材有 电压表 定值电阻 阻值为10欧 电源 开关 导线 滑动变阻器 设计电路 思考与练习 R0 R S 1 电路设计 10 2 实验步骤 1 移动变阻器使灯两端的电压为3 8V 2 保持滑片位置不动 断开开关S 将电压表改接在电阻R0的两端 闭合开关测出此时R0的电压为U0 3 则R灯 3 8V 10 U0 V U0 3 8V V R灯 V 练习6 特殊法测电阻练习题 伏安法测电阻 例1 1 小明根据图20所示的电路图 将图21中的实验器材连接成实验电路 同小组的小亮在检查时认为 从实验目的来看 实验电路上有一根导线连接错了 建议小明改接 请你在接错的那根线上打 实物图找错 另画一根导线 使电路连接正确 如果不改接这根导线 会出现 故障 2 小明将电路改接正确后 合上开关 调节变阻器的滑片到某位置时 电压表和电流表的指示如图22所示 则电压表的读数是V 电流表的读数是A 被测电阻Rx的阻值是 读数 原理 处理数据 3 小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴 准备整理实验器材结束实验 你认为他们的实验真的结束了吗 你会给他们提出什么建议呢 实验分析 写出你的建议 你提出这个建议的目的是 等效替代法测电阻 在物理实验中常用到等效替代法 例如用一个7 的电阻替换某支路中2 和5 串联的电阻 在其它条件不变的情况下 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 所以可用7 的电阻代替2 和5 串联的电阻 在物理实验中常用到等效替代法 例2 在用如图所示电路测量未知电阻的实验中 用的就是等效替代法 其中RX是待测电阻 阻值大约几百欧 R是滑动变阻器 R0是电阻箱 电阻箱的最大电阻值大于RX 1 请根据实验电路图把下列主要实验步骤中的空白填齐 按电路图连好电路 并将电阻箱R0的阻值调至最大 闭合开关S1前 滑片P置于 选填 a 或 b 闭合开关S1 闭合开关 调节滑片P 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 再闭和开关保持的电阻不变 调节 使电流表的示数仍为I 只用电压表测电阻 电功率 伏阻法 由于缺少测量电流的工具电流表 因此想办法对待测用电器中的电流进行等效替代 引入已知电阻 根据串联电路各处电流相等的特点 通过测量已知电阻两端的电压 计算出已知电阻中的电流 从而间接得到代测用电器中的电流 例题 伏阻法测电阻 例3 根据提供的器材设计一个 测量未知电阻RX的电路 器材 已知电阻R0 未知电阻RX开关S1和S2 电池组 电压表各一个 导线若干根 画出相应的实验电路图 根据画出的电路完成下面的问题 当时 电压表可以 当时 电压表可以 用已知量和可以测得的物理量表示出未知电阻RX 只用电流表测电阻 电功率 安阻法 由于缺少测量电压的工具电压表 因此想办法对待测用电器两端的电压进行等效替代 引入已知电阻 根据并联电路各支路两端电压相等的特点 通过测量已知电阻中的电流 计算出已知电阻两端的电压 从而间接得到代测用电器两端的电压 例题 安阻法测电阻 例4 如图所示是A组同学设计的测量未知电阻R1的电路 R2为已知阻值的电阻 电源两端的电压保持不变 如图所示是A组同学设计的测量未知电阻R1的电路 R2为已知阻值的电阻 电源两端的电压保持不变 1 当开关时 电流表测量通过R1的电流 示数为I 当S1 S2都闭合时 电流表测量 示数为I 2 写出R1的表达式 R1 双安法测电阻 例5 测量电阻Rx的阻值 实验器材 电源 代测电阻Rx 已知电阻Ro 开关一个 电流表两块 导线若干 在方框内画出实验电路图 需要测出的两个物理量及其字母符号是 写出计算电阻Rx的数学表达式 Rx 测小灯泡的额定电功率 例1 图甲是 测定小灯泡的电功率 实验的电路图 乙是连接不完整的实验电路 其中电源为三节新的干电池 灯泡的额定电压3 8V 其灯丝的电阻约为10 滑动变阻器标有 10 1A 字样 要求 1 对照电路图用笔画线代替导线 将图乙实验电路中未连接部分连接好 考查电路图和实物图 A V 2 当闭合开关时 电路中可能出现如下不正常现象 请参考下列选项 把表补充完整 A 电路中e f间断路B 电路中e f间短路C 滑动变阻器连入电路中的电阻太小 实验问题分析 3 为了测出小灯泡的额定功率应调节的元件是 使电压表示数为 V 如果此时电流表的示数如图9所示 则该灯泡的额定功率为 W 读数 原理 数据处理 16 给你一个电源 电压未知 但不变 一只电流表 一个已知最大值为RAB的滑动变阻器 一只开关和几根导线 请你设计只需连一次电路就能测出未知电阻Rx 阻值的方法 1 画出电路图 2 写出简要的实验步骤和Rx的表达式