欧姆定律的应用

第十二章　欧姆定律

四㊁

欧姆定律的应用

　测量电阻的方法

1.方法

1

伏安法

用电压表测出待测电阻两端

的,用电流表测出通过待测电阻的,计算出电阻㊂R =2伏阻法测电阻

用和测未知电阻的方法R x 3安阻法测电阻

用和

测未知电阻的方

法㊂

R x =

2.原理

1

伏安法

根据㊂

2伏阻法测电阻

原理

根据欧姆定律和串联电路中各处

相等㊂

3安阻法测电阻

原理

根据欧姆定律和并联电路各支路两端相等㊂

　电流表和电压表的电阻

3.电流表

→内

阻→

联在电路中,电压表→内阻→

联在电路中㊂4.电流表的电阻很小,实验室中常用的电流表的量程为

0.6A 时,电阻约为0.125Ω,量程为3A,电阻约为Ω㊂

5.电压表的电阻很大,实验室中常用的电压表的量程为3V

时,电阻约为;量程为15V 时,电阻约为㊂

图12-4-1

1.如图12-4-1所示,用两只电压表V 1㊁V 2和一只已知的电阻R =10Ω,测量一未知电阻R x 的阻值,闭合开关S,如果电压表V 1的示数为2V,电压表V 2的示数为3V,则R x =

Ω㊂

2.一个12Ω的定值电阻两端并联一电压表接入电路㊂电压

表的示数为24V;此时,

若用一电流表串联在电阻所在电路中,它的示数为A㊂

图12-4-2

3.如图12-4-2所示的电路中,R 1

=10Ω,当开关S 闭合时,电压表V 1㊁V 的示数分别为1.5V㊁4.5V,则R 2=Ω㊂

4.一块电流表和一个已知电阻可以

替代一块表,一块电压表和一个已知电阻可以替代一块表㊂

5.一个5Ω的定值电阻和一个电流表串联接入电路,电流表

的示数为3A;此时,若用一电压表并联在电阻两端,它的示数为V㊂

图12-4-36.如图12-4-3所示电路中,R 2=

10Ω,S 闭合时,电流表A 1㊁A 的示数分别为1A㊁1.5A㊂则R 1=

Ω㊂

7.把导线直接接在电源两极上属于

㊂根据I =U R

知,这种情况下流过电源的电流很,容易㊂同样的道理,绝对不能直接把电阻很小的接在电源两极上,但可以把电阻很大的直接接到电源两极上进行测量㊂

8.一只电流表的电阻是0.03Ω,最大量程是3A,若将它直

接与1.5V 的干电池两端相连,电流可达

A,所以电流表直接接在电源两极间(选填 能”或 不能”)㊂

图12-4-49.实验室常用的电压表,量程是3V

时电阻约为3kΩ㊂当该电压表与电阻R 串联后接入电路,此时电源电压为6V,R =100Ω,闭合开关后

(如图12-4-4

所示),电路中电流为A,R 两端的电压为

V㊂

图12-4-5

10.用如图12-4-5所示的电路来测量电

压表本身的电阻,设定电阻R 0=3kΩ,电源电压保持不变,当S

1闭合,S 2断开时,电压表示数为1V,S 1㊁S 2均闭合时,电压表示数为3V,求电压表的内阻为多大?一㊁填空题

图12-4-6

1.如图12-4-6所示,用电器的电阻R 0

为30Ω,要求通过它的电流能在100mA ~200mA 的范围内变化,选用的电源电压最低应为V,电路中所用滑动变阻器阻值的变化范围是 ㊂

2.(中考题)我们可以用如图12-4

-7所示的电路图测量未知电阻R x 的阻值㊂调节电路,当电压表示数U 为14.0V 时,电流表

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的示数为0.40A㊂则R x 的阻值为Ω,实际上,电流表是有电阻的,如果考虑到电流表的电阻值R A 为0.5Ω,

这时待测电阻R ′x 的阻值为

Ω㊂图12-4-8

3.(易错题)如图12-4-8所示,设

电源电压保持不变,R 0=10Ω,当闭合开关,滑动变阻器的滑片P 在中点c 时,电流表的示数为0.3A;移动滑片P 至b 端时,电

流表的示数为0.2A,则电源电压

U =

V,滑动变阻器的最大阻值R =Ω㊂二㊁选择题

图12-4-94.如图12-4-9所示,电源电压不变,

当开关S 闭合时,电流表的示数为1A,当开关S 断开时,电流表的示数为0.6A,则电阻R 1与电阻R 2的阻值

之比是( )

A.3∶2

B.2∶3

C.5∶3

D.3∶5

5.有两只定值电阻,其中一只R 1的阻值已知,将它们连接

到下图的电路中,不能将另一只电阻R 2的阻值测量出来的电路有(

)

图12-4-10

6.如图12-4-10所示,当闭合开关S 后,电路中最容易损坏的是( )A.灯泡L B.电流表A C.电压表V 1D.电压表V

2

图12-4-11

7.(创新题)如图12-4-11所示,电源电

压保持不变,闭合开关后,滑动变阻器的滑片向左移动,则( )A.电流表A㊁电压表V 1㊁V 2示数都减

小

B.电流表A 示数减小,电压表V 1㊁V 2

示数都增大

C.电流表A 示数减小,电压表V 1示数增大,电压表V 2

示数减小

D.电流表A 示数增大,电压表V 1示数增大,电压表V 2

示数减小

8.(综合题)用图12-4-12甲㊁乙两种电路测量电阻,已知

被测电阻约为4Ω,电流表和电压表的电阻分别为R A =0.4Ω,R V =15kΩ㊂则( )

图12-4-12

A.用图甲较准确,但测量值偏小

B.用图甲较准确,但测量值偏大

C.用图乙较准确,但测量值偏小

D.用图乙较准确,但测量值偏大三㊁计算题

9.现有一小量程电流表,该电流表的内阻R A =10Ω,最大

电流I A =3mA㊂若将其改装成量程为0~3V 的电压表,该怎么办?若将其改装成量程为0~0.6A 的电流表,又该怎么办?

四㊁实验题

10.(自主设计题)现在手头有一个阻值为40Ω的定值电阻

R 0,一个电压大约为35V 的电源,一个量程只有0~0.6A 的电流表,一个最大阻值大约为100Ω的滑动变阻器,请设计一个实验,比较精确地测量一个阻值约为55Ω左右的待测电阻R x 的阻值㊂要求:(1)画出电路图;

(2)写出实验步骤及标明需要测量哪些量;

(3)用这些测量的量导出计算待测电阻阻值的数学表达

式(可以重复组合电路)㊂

11.(创新题)下面是某同学在做 测量某一未知电阻R x 阻

值”的实验中所写的一份报告,试回答下列问题:

实　验　报　告

实验目的

测量某一未知电阻R x 阻值

实验电路图

实验步骤

(1)按照电路图连接电路,调节滑动变阻器

R ,使电路中的电阻较大

(2)接通开关S,读出电流表和电压表的示数(3)根据测量的电压㊁电流值算出小灯泡的电

阻实验记录

电压(V)电流(A)电阻(Ω)

2.80.4

实验讨论

略

(1)从 实验步骤”看,主要缺陷是:

㊂

(2)滑动变阻器在实验中起的作用是:①

;② ㊂

(3)假如该同学实验时,刚一闭合开关,发现电流表的

指针迅速摆到最大刻度,其原因可能是:① ;② ㊂

(4)就该同学的电路图而言,假如电压表的电阻不是很

大,则电阻的测量结果将(选填 偏大”㊁ 准确”或 偏小”)㊂