年級九年級學科物理版本江蘇科技版課程標題第十四章第四節歐姆定律的應用一、考點突破考點能力備注伏安法測電阻掌握1.理解實驗的原理2.掌握實驗器材、實驗電路的設計，以及測量步驟3.了解其他測量電阻的方法推導串、并聯電路的電阻理解1.學會推導串聯電路總電阻的方法2.了解并聯電路總電阻的推導方法運用歐姆定律進行計算掌握能夠運用歐姆定律對一些電路問題進行計算二、重難點提示重點：伏安法測電阻。難點：運用歐姆定律進行計算。伏安法測電阻【考點精講】實驗目的：測量定值電阻的阻值。實驗原理：R＝eq\f(U,I)實驗器材：直流電源、電流表、電壓表、開關、阻值未知的定值電阻、滑動變阻器。實驗電路圖：實驗步驟：①設計電路圖并按照電路圖連接實物；②開關閉合前，調節滑動變阻器滑片位于最大阻值處；③閉合開關進行試觸，電路正常可開始實驗；④閉合開關，通過調節滑動變阻器的滑片改變被測電阻Rx兩端電壓，得到三組電壓和電流值，記入下表。實驗序號電壓（V）電流（A）電阻（Ω）①0.20.045②1.90.385③2.60.525⑤斷開開關，根據R＝eq\f(U,I)計算出被測電阻的阻值。整理實驗器材完成實驗結果分析：把各次測量的數據代入公式，計算出電阻值，然后再對多次實驗的計算結果求平均值（這樣做可以減小誤差），你得到的電阻的平均值是5Ω。實驗回顧：在實驗中，滑動變阻器的作用是什么？作用1：控制電流大小，保護電路；作用2：改變電路中的電流和電壓，可測得多組數據。【總結提升】其他測量電阻的方法：1.“伏阻法”說明：將被測電阻RX與已知阻值電阻R0串聯，用同一電壓表分別測量出RX和R0兩端的電壓UX和U0，則被測電阻RX=UXR0/U0。2.“安阻法”說明：將被測電阻RX與已知阻值電阻R0并聯，用同一電流表分別測量出流過RX和R0的電流IX和I0，則被測電阻RX=I0R0/IX。3.“等效法”說明：將被測電阻與變阻箱并聯，先閉合S1、斷開S2，測出電流IX=I1；再斷開S1、閉合S2，調節變阻箱的阻值為R1，使電流表的示數為I1。則RX=R1。等效電阻【考點精講】1.等效電阻用一個電阻代替原來的幾個電阻后，對整個電路的效果與原來幾個電阻的效果相同，這一個電阻叫做這幾個電阻的等效電阻。2.串聯電路的總電阻提出問題：當幾個電阻串聯時，它們的等效電阻和這幾個電阻是什么關系呢？理論研究：如圖甲所示，R1和R2串聯，接入電壓為U的電路中，電路中電流為I。圖乙中將R接入電壓為U的電路中，電路中的電流同樣為I。甲乙在圖甲中，經過前面的學習我們知道串聯電路中，電流處處相等，總電壓等于分電壓之和，用公式表示為：I＝I1＝I2U＝U1＋U2由歐姆定律I＝eq\f(U,R)得U1＝I1R1＝IR1，U2＝I2R2＝IR2圖乙所示的電路中，根據歐姆定律得：U＝IR因為圖甲與圖乙中電路兩端的電壓相等，所以IR＝IR1＋IR2R＝R1＋R2歸納總結：串聯電路中的電阻關系：串聯電路的總電阻等于各部分電阻之和，即R＝R1＋R2。說明：（1）把幾個導體串聯起來，相當于增加了導體的長度，其總電阻一定比任何一個導體的電阻都大。（2）把幾個導體串聯起來，若其中一個電阻變大，則總電阻變大。（3）要使電路中的電阻增大，可采取串聯電阻的方法。【總結提升】并聯的總電阻提出問題：如果我們把電阻并聯起來使用，它們的等效電阻又等于什么呢？探究：以兩個電阻并聯為例，圖甲為R1、R2并聯的情況，圖乙中R為R1和R2并聯的等效電阻。甲乙并聯電路中，總電流等于各支路中電流之和，支路兩端電壓相等。在并聯電路中，因為I＝I1＋I2又由歐姆定律I＝eq\f(U,R)，I1＝eq\f(U1,R1)，I2＝eq\f(U2,R2)所以eq\f(U,R)＝eq\f(U1,R1)＋eq\f(U2,R2)又因為U＝U1＝U2所以eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)歸納總結：并聯電路中的電阻關系：并聯電路中總電阻的倒數等于各電阻的倒數之和。隨堂練習：兩個阻值分別為1000Ω和10Ω的電阻并聯，并聯后的總阻值為（）A．大于1000ΩB．小于1000Ω且大于10ΩC．小于10ΩD．無法確定答案：C思路導航：由并聯電路等效電阻的計算公式可知，并聯電阻總電阻小于任何一個支路的電阻值，即并聯電路中，電阻“越并越小”。而串聯電路中，總電阻是“越串越大”。所以1000Ω和10Ω的電阻并聯，總電阻會小于最小的一個電阻，C正確。通過公式我們也可以計算出總電阻的大小，約為9.9Ω。運用歐姆定律進行計算【考點精講】首先列出電路中三個基本物理量（電壓、電流、電阻）的方陣，如圖所示。縱向看，是同一段電路上三個不同的基本量，它們遵循歐姆定律；橫向看，是不同部分電路上同種物理量，它們遵循串（并）聯電路特點。因此，求某個物理量，只有兩種基本分析思路。例如：在串（并）聯電路中需求U1，通過上面的方陣：縱向看，可運用歐姆定律I=U/R的變形公式，U1=I1R1去求；橫向看，可運用串聯電路電壓的特點U1=U－U２去求。為此，得到兩種解題方法，相應地分別稱之為“歐姆定律法”和“串（并）聯電路特點法”。例題有一只小燈泡，它正常發光時燈絲的電阻是8.3歐，正常工作時電壓是2.5伏，如果我們只有電壓為６伏的電源，要使小燈泡正常工作，需要串聯一個多大的電阻？分析：結合電路圖列出物理量的方陣（如下圖），已知量寫上數據，待求量標上問號，中間求出的量隨時填入方陣。因串聯電路中各處的電流相等，所以電流一律用Ｉ表示。（一）歐姆定律法：根據歐姆定律I=U/R；R2=U2/I；U2、I均不知；求U2，只能用串聯電路電壓的特點U2=U－U1，U、U1均已知；求I，因U1、R1均已知，所以，用歐姆定律I=U1/R1可求得I。主要解題步驟整理如下：（1）電路中的電流I=U1/R1=2.5V÷8.3A=0.3A（2）R2分去的電壓U2=U－U1=6V－2.5V=3.5V（3）需串聯的電阻R2=U2/I=3.5V÷0.3A=11.7Ω（二）串聯電路特點法：根據串聯電路電阻的特點R2=R－R1，R1已知，求R，只能用歐姆定律I=U/R的變形公式R=U/I。U已知，求I，因U1、R1已知，所以用歐姆定律I=U1/R1。主要解題步驟整理如下：（1）電路中的電流I=U1/R1=2.5V÷8.3Ω=0.3A（2）總電阻R=U/I=6V÷0.3A=20Ω（3）需串聯的電阻R2=R－R1=20Ω－8.3Ω=11.7Ω【典例精析】例題1（遵義中考）如圖所示的電路，將AB兩端接入10V電源，電壓表示數為3V，拆去AB兩端電源，再將CD兩端接入10V電源，電壓表示數為7V，則R1：R3的值為（）A.1：1B.7：3C.49：9D.100：21思路導航：將AB兩端接入10V電源時，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，∴R1兩端的電壓U1=U－U2=10V－3V=7V，由歐姆定律可得：，拆去AB兩端電源，再將CD兩端接入10V電源，R2與R3串聯，電壓表測R3兩端的電壓，R3兩端的電壓U3=U－U2′=10V－7V=3V，。答案：C例題2（棗莊中考）為了防止酒駕事故的出現，酒精測試儀已被廣泛應用。交警使用的某型號酒精測試儀的工作原理如圖所示。電源電壓恒為8V，傳感器電阻R2的電阻值隨酒精氣體濃度的增大而減小，當酒精氣體的濃度為0時，R2的電阻為60Ω。使用前要通過調零旋扭（即滑動變阻器R1的滑片）對酒精測試儀進行調零，此時電壓表的示數為6V。（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為多少？（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R1的電阻值為多少？（3）調零后，R1的電阻保持不變。某駕駛員對著酒精測試儀吹氣10s，若電流表的示數達到0.2A，表明駕駛員酒駕，此時電壓表的示數為多少？思路導航：由電路圖可知，R1與R2串聯，電壓表測R2兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）當酒精氣體的濃度為0時，R2的電阻為60Ω，此時電壓表的示數為6V，∵串聯電路中各處的電流相等，∴根據歐姆定律可得，電流表的示數：；（2）∵串聯電路中總電壓等于各分電壓之和，∴此時R1兩端的電壓：U1=U－U2=8V－6V=4V，∴R1=；（3）調零后，R1的電阻保持不變，此時變阻器兩端的電壓：，∴電壓表的示數：。答案：（1）電壓表的示數為6V時，電流表的示數為0.1A；（2）電壓表的示數為6V時，滑動變阻器R1的電阻值為20Ω；（3）調零后，電流表的示數達到0.2A時電壓表的示數為4V。【總結提升】應用歐姆定律計算時要注意知識的綜合運用，除了應用重要的公式及變形公式U=IR、以外，還要用到下列重要結論：電路圖電流I＝I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2+…+In電壓U＝U1＋U2＋…＋UnU＝U1＝U2=…=Un電阻R＝R1＋R2＋…＋Rneq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)電壓與電流分配關系eq\f(U1,U2)＝eq\f(R1,R2)eq\f(I1,I2)＝eq\f(R2,R1)【試一試】如圖電路，R1∶R2∶R3＝1∶2∶1，開關S閉合后，電流表A、A1及A2的示數分別為I、I1和I2，它們之間的數量關系正確的是（）A．I＝I1＋I2 B．I∶I1＝5∶3C．I∶I2＝4∶3 D．I1＝I2答案：B、D思路導航識別電路，然后利用電流和電阻的比例關系求解．采用去表法分析R1∶R2∶R3的連接，為并聯．設通過R1∶R2∶R3的電流I1′、I2′、I3′．用電流流向，分析出