物理学案同步实用课件选修31沪科版：第4章 探究闭合电路欧姆定律 4.3
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第4章 探究闭合电路欧姆定律
4.3 典型案例分析
[目标定位] 1.了解欧姆表内部结构，会用闭合电路欧姆定律分析欧姆表的 工作原理. 2.会运用闭合电路欧姆定律分析动态电路问题.
内容索引
知识探究
新知探究 点点落实
达标检测
当堂检测 巩固反馈
知识探究
一、多用电表电阻挡测电阻的原理
1.电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，试画出把电流表改装成 测量电阻的欧姆表的原理图. 答案
典型例题 例1 把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表， 电路如图3所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔. (1)变阻器选用___C__.
图3 解析 两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏 Ig＝ Rg＋E R0，解得 R0＝400 Ω，故变阻器应选 C.
答案 R2和R0并联电压U并＝U外－U1，所以U并减小， 示数减小.
(6)R2上的电流(即 的示数)如何变化？
答案 R2 上的电流 I2＝UR并2 ，因 U 并减小，故 I2 减小， 示数减小.
答案
[要点总结]
闭合电路动态问题分析的具体步骤：
(1)由题目给出的条件判断电阻的变化，进而判断闭合电路总电阻的变化
解析 答案
二、闭合电路的动态问题分析
如图4所示电路，电源内阻不可忽略.开关S闭合后， 在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中. (1)电路中的总电阻如何变化？ 答案 R0滑动端向下滑动，使R0减小，电路中的总电 阻R总减小 (2)通过电源的电流如何变化？ 答案 由 I＝R总E＋r知，R 总减小，I 增大
图4
答案
(3)内电压如何变化？外电压(即电压表 的示数)如何变化？
答案 由U内＝Ir，知U内增大 由U外＝E－Ir知，U外减小， 示数减小.
(4)R1两端电压(即电压表 示数)如何变化？
答案 R1两端电压U1＝IR1，U1增大， 示数增大.
(5)R2和R0并联部分电压(即电压表 的示数)如何变化？
解析 答案
(2)红表笔接__N__端，黑表笔接__M__端.(填“M”或“N”)
解析 红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极， 所以红表笔接N端，黑表笔接M端.
(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，其电阻值应为 __1_0_0_0__Ω_；若指在电流表3 mA刻度处，其电阻值应为___5_0_0_Ω__. 解析 电流 I＝2 mA 时，有 I＝Rg＋RE0＋Rx，解得 Rx＝1 000 Ω.电流 I′＝3 mA 时，I′＝Rg＋R0E＋Rx′，解得 Rx′＝500 Ω.
√B.3 kΩ～8 kΩ
C.300 kΩ～800 kΩ
D.3 000 kΩ～8 000 kΩ
1234
解析 答案
2.(欧姆表测电阻的原理)如图8所示是欧姆表的工作原理图.若表头的满偏
电流为Ig＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V，当灵敏电流表的电流刻度
值为50 μA时，则这个欧姆表的总内阻为_3_0_0_0_ Ω，表针偏转到满刻度的
解析 答案
达标检测
1.(欧姆表测电阻的原理)如图7为多用电表电阻挡的原理
示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，
调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，
电源电动势E＝1.5 V，内阻不计，用它测量电阻Rx，能
准确测量的阻值范围是
图7
A.30 kΩ～80 kΩ
可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.
图2
3.I与Rx不成比例，欧姆表的刻度 不均匀 .(填“均匀”或“不均匀”) 欧姆表的电阻零刻度是电流 最大 刻度处，而欧姆表电阻“∞”刻度是电
流 零刻度 处，所以欧姆表指针偏角越大，表明被测电阻越 小 .
4.内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，
答案
2.当黑、红表笔短接时(如图1甲所示)，调节RP的阻值，使指针指到满刻 度，则Ig＝ RP＋ERg＋r，此时表示的黑、红表笔间电阻为多大？
图1 答案 为零
答案
3.当黑、红表笔不接触时(如图乙所示)，电路中无电流，指针不偏转， 即指向电流表的零点.此时，黑、红表笔之间电阻为多大？
答案 无穷大
答案
C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
√D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
图5
解析 答案
针对训练2 如图6所示的电路，闭合开关S，待电路中的电流稳定后，减
小R的阻值.则
A.电流表的示数减小
√B.电压表的示数减小
C.电阻R2两端的电压减小
D.路端电压增大
图6
解析 题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故R↓→R总 ↓→I干↑→U内↑→U外↓.R2两端电压U2＝I干R2，U2增大，所以R与R1的 并联电压减小， 读数减小，A、C、D错误，B项正确.
A.电压表示数变小
√B.电流表示数变大
√C.a点的电势降低
D.电容器C所带电荷量增多
图9
1234
答案
4.(闭合电路欧姆定律的应用)如图10所示，R1＝14 Ω， R2＝9 Ω，当S扳到位置1时，电压表示数为2.8 V，当开 关S扳到位置2时，电压表示数为2.7 V，求电源的电动势 和内阻.(电压表为理想电表)
E
根据闭合电路欧姆定律知Ig＝___r_＋__R_g_＋__R_P__，故欧姆表内电阻R内＝
E Ig
＝ r＋Rg＋RP . 5.中值电阻：当外加电阻Rx＝ r＋Rg＋RP时，电流为I＝ Rx＋RPE＋Rg＋r＝12Ig， 此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻，即Rx中＝r＋R
＋Rg＝R内.
情况；
(2)依据I＝
E R＋r
，判断闭合电路干路电流的变化情况；
(3)依据U＝E－Ir，判断外电路电压(路端电压)的变化情况；
(4)依据分压、分流原理判断电路其他部分电流、电压的变化情况.
典型例题
例2 在如图5所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则
A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
解析 答案
针对训练1 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电
动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为_3_0_0__ Ω.待测电阻接入红、黑两表
笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为__3_0_0__ Ω.若指
针指在满刻度的
3 4
处，则待测电阻的阻值为__1_0_0_
Ω.
.
图8
1234
解析 答案
3.(闭合电路的动态分析)(多选)在如图9所示的电路中，电源的负极接地，
其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为 电容器，电流表和电压表均为理想电表.在滑动变阻器滑动头P自a端向b
端滑动的过程中，下列说法正确的是
解析 答案
(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大， 但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结 果与原结果相比将__偏__大__(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析 若电动势不变，电源内阻变化，由于可以进行欧姆调零，故不影响 电阻测量；但当 E 减小时，由于 E＝Igr 内，即 r 内＝IEg，I＝r内＋E Rx＝IEg＋ERx ＝I1g＋1 REx，当 E 减小时，Rx 所对应的电流值减小，即电阻测量值偏大.
•
正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022年4月15日星期五4时54分3秒04:54:0315 April 2022
•
书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
答案 3 V 1 Ω
图10
1234
解析 答案
•
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月15日星期五上午4时54分3秒04:54:0322.4.
15
•
读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月上午4时54分22.4.1504:54April 15, 2022
4.当将电阻Rx接在黑、红表笔间时(如图丙所示)，则通过电流表的电流I 与Rx的关系是怎样的？
答案 I＝Rg＋r＋ERP＋Rx
答案
[要点总结] 1.欧姆表内部结构： 表头 、 电源、 可变电阻 .
2.欧姆表原理：
闭合电路欧姆定律.如图2所示，由I＝
E Rg＋r＋RP＋Rx
知
，
每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就
4.3 典型案例分析
[目标定位] 1.了解欧姆表内部结构，会用闭合电路欧姆定律分析欧姆表的 工作原理. 2.会运用闭合电路欧姆定律分析动态电路问题.
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一、多用电表电阻挡测电阻的原理
1.电压表、大量程电流表都是由电流表改装的，试画出把电流表改装成 测量电阻的欧姆表的原理图. 答案
典型例题 例1 把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表， 电路如图3所示，现备有如下器材：A.电源E＝3 V(内阻不计)； B.变阻器0～100 Ω；C.变阻器0～500 Ω；D.红表笔；E.黑表笔. (1)变阻器选用___C__.
图3 解析 两表笔直接接触时，调节变阻器的阻值使电流达到满偏 Ig＝ Rg＋E R0，解得 R0＝400 Ω，故变阻器应选 C.
答案 R2和R0并联电压U并＝U外－U1，所以U并减小， 示数减小.
(6)R2上的电流(即 的示数)如何变化？
答案 R2 上的电流 I2＝UR并2 ，因 U 并减小，故 I2 减小， 示数减小.
答案
[要点总结]
闭合电路动态问题分析的具体步骤：
(1)由题目给出的条件判断电阻的变化，进而判断闭合电路总电阻的变化
解析 答案
二、闭合电路的动态问题分析
如图4所示电路，电源内阻不可忽略.开关S闭合后， 在滑动变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中. (1)电路中的总电阻如何变化？ 答案 R0滑动端向下滑动，使R0减小，电路中的总电 阻R总减小 (2)通过电源的电流如何变化？ 答案 由 I＝R总E＋r知，R 总减小，I 增大
图4
答案
(3)内电压如何变化？外电压(即电压表 的示数)如何变化？
答案 由U内＝Ir，知U内增大 由U外＝E－Ir知，U外减小， 示数减小.
(4)R1两端电压(即电压表 示数)如何变化？
答案 R1两端电压U1＝IR1，U1增大， 示数增大.
(5)R2和R0并联部分电压(即电压表 的示数)如何变化？
解析 答案
(2)红表笔接__N__端，黑表笔接__M__端.(填“M”或“N”)
解析 红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极， 所以红表笔接N端，黑表笔接M端.
(3)按正确方法测量Rx，指针指在电流表2 mA刻度处，其电阻值应为 __1_0_0_0__Ω_；若指在电流表3 mA刻度处，其电阻值应为___5_0_0_Ω__. 解析 电流 I＝2 mA 时，有 I＝Rg＋RE0＋Rx，解得 Rx＝1 000 Ω.电流 I′＝3 mA 时，I′＝Rg＋R0E＋Rx′，解得 Rx′＝500 Ω.
√B.3 kΩ～8 kΩ
C.300 kΩ～800 kΩ
D.3 000 kΩ～8 000 kΩ
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解析 答案
2.(欧姆表测电阻的原理)如图8所示是欧姆表的工作原理图.若表头的满偏
电流为Ig＝500 μA，干电池的电动势为1.5 V，当灵敏电流表的电流刻度
值为50 μA时，则这个欧姆表的总内阻为_3_0_0_0_ Ω，表针偏转到满刻度的
解析 答案
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1.(欧姆表测电阻的原理)如图7为多用电表电阻挡的原理
示意图，其中电流表的满偏电流为300 μA，内阻Rg＝100 Ω，
调零电阻最大阻值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，
电源电动势E＝1.5 V，内阻不计，用它测量电阻Rx，能
准确测量的阻值范围是
图7
A.30 kΩ～80 kΩ
可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值.
图2
3.I与Rx不成比例，欧姆表的刻度 不均匀 .(填“均匀”或“不均匀”) 欧姆表的电阻零刻度是电流 最大 刻度处，而欧姆表电阻“∞”刻度是电
流 零刻度 处，所以欧姆表指针偏角越大，表明被测电阻越 小 .
4.内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，
答案
2.当黑、红表笔短接时(如图1甲所示)，调节RP的阻值，使指针指到满刻 度，则Ig＝ RP＋ERg＋r，此时表示的黑、红表笔间电阻为多大？
图1 答案 为零
答案
3.当黑、红表笔不接触时(如图乙所示)，电路中无电流，指针不偏转， 即指向电流表的零点.此时，黑、红表笔之间电阻为多大？
答案 无穷大
答案
C.A灯变亮、B灯变暗、C灯变暗
√D.A灯变亮、B灯变暗、C灯变亮
图5
解析 答案
针对训练2 如图6所示的电路，闭合开关S，待电路中的电流稳定后，减
小R的阻值.则
A.电流表的示数减小
√B.电压表的示数减小
C.电阻R2两端的电压减小
D.路端电压增大
图6
解析 题图中的电路结构是R1与R先并联，再与R2串联，故R↓→R总 ↓→I干↑→U内↑→U外↓.R2两端电压U2＝I干R2，U2增大，所以R与R1的 并联电压减小， 读数减小，A、C、D错误，B项正确.
A.电压表示数变小
√B.电流表示数变大
√C.a点的电势降低
D.电容器C所带电荷量增多
图9
1234
答案
4.(闭合电路欧姆定律的应用)如图10所示，R1＝14 Ω， R2＝9 Ω，当S扳到位置1时，电压表示数为2.8 V，当开 关S扳到位置2时，电压表示数为2.7 V，求电源的电动势 和内阻.(电压表为理想电表)
E
根据闭合电路欧姆定律知Ig＝___r_＋__R_g_＋__R_P__，故欧姆表内电阻R内＝
E Ig
＝ r＋Rg＋RP . 5.中值电阻：当外加电阻Rx＝ r＋Rg＋RP时，电流为I＝ Rx＋RPE＋Rg＋r＝12Ig， 此时电流表指针指在刻度盘的中央，该电阻叫中值电阻，即Rx中＝r＋R
＋Rg＝R内.
情况；
(2)依据I＝
E R＋r
，判断闭合电路干路电流的变化情况；
(3)依据U＝E－Ir，判断外电路电压(路端电压)的变化情况；
(4)依据分压、分流原理判断电路其他部分电流、电压的变化情况.
典型例题
例2 在如图5所示电路中，当滑动变阻器滑片P向下移动时，则
A.A灯变亮、B灯变亮、C灯变亮
B.A灯变亮、B灯变亮、C灯变暗
解析 答案
针对训练1 若某欧姆表表头的满偏电流为5 mA，内装一节干电池，电
动势为1.5 V，那么该欧姆表的内阻为_3_0_0__ Ω.待测电阻接入红、黑两表
笔之间时，指针指在刻度盘的中央，则待测电阻的阻值为__3_0_0__ Ω.若指
针指在满刻度的
3 4
处，则待测电阻的阻值为__1_0_0_
Ω.
.
图8
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解析 答案
3.(闭合电路的动态分析)(多选)在如图9所示的电路中，电源的负极接地，
其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为 电容器，电流表和电压表均为理想电表.在滑动变阻器滑动头P自a端向b
端滑动的过程中，下列说法正确的是
解析 答案
(4)若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大， 但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述电阻Rx，其测量结 果与原结果相比将__偏__大__(填“偏大”“偏小”或“不变”).
解析 若电动势不变，电源内阻变化，由于可以进行欧姆调零，故不影响 电阻测量；但当 E 减小时，由于 E＝Igr 内，即 r 内＝IEg，I＝r内＋E Rx＝IEg＋ERx ＝I1g＋1 REx，当 E 减小时，Rx 所对应的电流值减小，即电阻测量值偏大.
•
正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022年4月15日星期五4时54分3秒04:54:0315 April 2022
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书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。
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我们，还在路上……
答案 3 V 1 Ω
图10
1234
解析 答案
•
不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得没有什么事情需要学习，于是他们不进则退2022年4月15日星期五上午4时54分3秒04:54:0322.4.
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读书，永远不恨其晚。晚比永远不读强。2022年4月上午4时54分22.4.1504:54April 15, 2022
4.当将电阻Rx接在黑、红表笔间时(如图丙所示)，则通过电流表的电流I 与Rx的关系是怎样的？
答案 I＝Rg＋r＋ERP＋Rx
答案
[要点总结] 1.欧姆表内部结构： 表头 、 电源、 可变电阻 .
2.欧姆表原理：
闭合电路欧姆定律.如图2所示，由I＝
E Rg＋r＋RP＋Rx
知
，
每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就