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教学内容:
欧姆定律
(一)知识小结:
1. 欧姆定律
2. 串联电路的特点:
(1)各处电流相同
(2) SKIPIF 1 0
(2) SKIPIF 1 0
(4)I一定时,U与R成正比
并联电路的特点:
(1) SKIPIF 1 0
(2)并联电路两端电压等于各并联导体两端的电压
(3) SKIPIF 1 0
若只有两个电阻并联 SKIPIF 1 0
(4)U一定,I与R成反比。
3. 电阻的测量:
(1)基本方法:伏安法
原理: SKIPIF 1 0
电路:
SKIPIF 1 0
变阻器的作用:
①保护电路;
②改变电路中的I、 SKIPIF 1 0 值,多次测量,减小测量误差。
(2)其它测电阻的方法。(见例题)
4. 电流表、电压表的内阻:
【典型例题】
例1. 如图1所示的电路中,电源电压U=4.5V,且保持不变,电阻R1=5Ω,变阻器R2的最大阻值为20Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,为保护电表,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
SKIPIF 1 0
图1
分析:变阻器的滑片P在左端某处时,电路中电阻最小,电流最大,可达0.6A,由 SKIPIF 1 0 和已知条件可计算出,滑动变阻器接入电路的最小值,同理滑片P在右端某处时,可计算出变阻器接入电路的最大值,从而求出变阻器的阻值范围。
解:当电路中电流最大I=0.6A时,变阻器接入值R2最小,
∵ SKIPIF 1 0 ,有 SKIPIF 1 0 ,解出 SKIPIF 1 0
当变阻器两端电压最大 SKIPIF 1 0 时,变阻器接入值 SKIPIF 1 0 最大
∵ SKIPIF 1 0
SKIPIF 1 0
∴ SKIPIF 1 0
答:变阻器的阻值范围 SKIPIF 1 0 。
例2. 如图2所示,电源两极间电压保持不变。闭合开关S后,滑动变阻器Rab的滑片P在移动过程中,电压表的示数变化范围为0~3V,电流表的示数变化范围为1~0.5A,
SKIPIF 1 0
图2
求:(1)R0的阻值;
(2)Rab的最大阻值;
(3)电源电压。
分析:由题意滑片P在移动中,电流表、电压表的示数都会发生变化,当P在最左端a处时,变阻器未接入电路,电路中的电阻最小,电流最大为1A。电压表并在导线上,电压表示数为0。由上述条件,可列出电源电压U=IR0的表达式。再根据P在最右端b时,接入电路中电阻最大,电流的最小值为0.5A,电压表并在滑动变阻器两端示数为3V,由此解出电阻R0,列出电源电压 SKIPIF 1 0 表达式,求解。
解:P在a时, SKIPIF 1 0 ,电源电压 SKIPIF 1 0 ①
P在b时, SKIPIF 1 0
电源电压 SKIPIF 1 0 ②
由①=②有, SKIPIF 1 0 ,代入①
解出电源电压 SKIPIF 1 0
例3. 图3所示为自动测定油箱内油面高度的装置的原理图,R0为定值电阻, SKIPIF 1 0 为油量表,实际是一只量程为0~0.6A的电流表,电源两极电压为120V,当油箱内油面高度在最高或最低位置时,滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端,且油箱内油面达到最低位置时,电流表的示数为0.1A,求:
SKIPIF 1 0
图3
(1)定值电阻R0的阻值;
(2)滑动变阻器的阻值变化范围;
(3)当油箱油量为1.4m3时,滑片P恰好在中点,此时油量表对应刻度值应标在何处;
(4)若油箱的横截面积为2m2,浮标自中点位置起上下变化的范围为0.5m,油量表上对应的最大、最小油量值应是多少,分别标在何处?
分析:对于物理的实际问题,首先要清楚它的工作过程,当油箱内油量大时,浮标上移,滑片P下移至b端,此时R未接入电路,根据电源电压U=120V和油量表所指电流值I=0.6A,可求出定值电阻R0。再根据当油箱内油量最小时,浮标下移,滑片P上移至
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