俗话说，凡事预则立，不预则废。作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生更容易听懂所讲的内容，帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。写好一份优质的高中教案要怎么做呢？以下是小编收集整理的“欧姆定律学案”，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

第二章第3节欧姆定律学案
课前预习学案
一预习目标
（一）知识与技能
1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件
（二）过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。
（三）情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二预习内容
1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。
2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________。公式表示：I=______。欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。
3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R
4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：
由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5．实验电路的连接：
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。
6．数据的收集与处理
合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上，将表格中的数据，用描点法画出U-I图线。
三提出疑惑

课内探究学案
一学习目标
（一）知识与技能
1、理解电阻的概念，明确导体的电阻是由导体本身的特性所决定
2、要求学生理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题
3、知道导体的伏安特性曲线，知道什么是线性元件和非线性元件
（二）过程与方法
教学中应适当地向学生渗透一些研究物理的科学方法和分析的正确思路如通过探索性实验去认识物理量之问的制约关系，用图象和图表的方法来处理数据、总结规律，以及利用比值来定义物理量的方法等。
（三）情感态度与价值观
本节知识在实际中有广泛的应用，通过本节的学习培养学生联系实际的能力
二学习过程
1．电阻：表征导体对电流阻碍作用的物理量。符号常用R表示，电阻的单位：欧姆，简称欧，符号是Ω，1Ω＝1V/A，常用单位还有千欧（kΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103kΩ=106Ω。
2．欧姆定律的内容：导体中的电流I跟导体________________，跟导体中的_____________。公式表示：I=______。欧姆定律的适用范围：金属导电和电解液导电，对气体导电不适用。
3．导体的伏安特性曲线：导体中的电流I随导体两端的电压U变化的图线，叫做导体的伏安特性曲线，如图12－3－1所示。图线斜率的物理意义：斜率的倒数表示电阻，即tanα=I/U=1/R
4．测量小灯泡伏安特性曲线的电路选择：
由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，可采用安培表外接法，教师要引导学生讨论，选安培表外接法还是内接法？为什么选外接法？让学生学到的知识、方法在新情景中运用，提高学生运用知识解决问题的能力。
本实验教材中滑动变阻器采用限流接法，电阻R串联在电路中，即使把R的值调到最大，电路中还有一定的电流，因此实验绘出的伏安特性曲线缺少坐标原点附近的数据。
若要求小灯泡的电压变化范围较大（从零开始逐渐增大到接近额定电压），则滑动变阻器可采用分压接法。教师要引导学生进行分析，让学生知道电压如何变化，并知道接通电路前，滑动触点应放在何
处。
滑动变阻器采用分压接法的实验电路图如图12—3—2所示。
5．实验电路的连接：
这是学生进入高中第一次做恒定电流实验，在连接电路上要给予学生适当的帮助。
接线顺序为“先串后并”。
电表量程选择的原则是：使测量值不超过量程的情况下，指针尽量偏转至3/4量程处。
电路接好后合上电键前要检查滑动变阻器滑动触点的位置，使开始实验时，小灯泡两端的电压为最小。
6．数据的收集与处理
合上电键后，移动滑动变阻器的滑动触点，改变小灯泡两端的电压，每改变一次，读出电压值和相应的电流值。可以引导学生设计记录数据的表格。
U/V
I/A
在坐标纸上，将表格中的数据，用描点法画出U-I图线。
三反思总结
学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面。由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要。这些方面都需要教师的引导和协助，所以这次课采用启发式综合的教学方法。
四当堂检测
1.电路中有一段导体，给它加上3V的电压时，通过它的电流为2mA，可知这段导体的电阻为______Ω；如果给它加上2V的电压，则通过它的电流为______mA；如果在它两端不加电压，它的电阻为______Ω。

拓展：对于欧姆定律I=U/R我们可以说:电流与电压成正比，与电阻成反比；但根据欧姆定律的公式变形R=U/I,我们就不能说:电阻与电压成正比，与电流成反比。因为电阻是描述导体阻碍电流本领大小的物理量，与导体中有无电流无关。至于电阻的大小与哪些因素有关，通过今后的学习，我们可以知道是由导体的本身以及温度来决定。另外，在掌握物理学公式时，不能仅仅从数学角度去理解，还要注意理解一些物理量本身的、物理学的内在含义。
2：关于电流和电阻，下列说法中正确的是（）
A．电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同
B．金属导体温度升高时，由于自由电子的热运动加剧，所以电流增大
C．由R=U/I可知，I一定时，导体的电阻R与U成正比，U与I成反比
D．对给定的电阻，比值U/I是一个定值，反映导体本身的一种性质

3.两电阻R1、R2的I-U图线如图12－3－3所示，由图可知两电阻的大小之比R1：R2＝______。当通过两个电阻的电流相等时，两个电阻两端的电压之比U1:U2＝______。当加在两个电阻上的电压相等时，通过它们的电流之比I1:I2＝______。
拓展：用图象反映物理规律，是物理学中常用的方法，也是考察的重点之一。本题要求学生理解I-U图象的物理含义，知道I-U图象不仅能反映电流随电压变化的关系，还要能知道，其斜率的倒数即为该导体的电阻。在观察物理函数图象时一定要注意坐标，不能凭记忆来回答。如果图象是U-I图象，其图线的斜率就等于导体的电阻。如图12－3－4所示是表示两个导体的伏安特性曲线，导体1和导体2的电阻那个大？
[答案]：R1R2
课后练习与提高
1.欧姆定律适用于()
A.电动机电路B.金属导体导电
C.电解液导电D.所有电器元件
2．如图12—3—5所示，a、b两直线分别是用电器A和B的伏安特性曲线，则下列说法正确的是（）
A．通过用电器的电流与用电器两端的电压成正比
B．用电器中的电流、两端的电压和用电器的电阻不符合欧姆定律
C．用电器A的电阻值比B大
D．用电器A的电阻值比B小
3.用电器A的电阻是用电器B的电阻的2倍,加在A上的电压是加在B上的电压的一半,那么通过A、B的电流IA和IB的关系是（）
A．IA=2IBB.IA=IB
C.IA=IB/2D.IA=IB/4
4．小灯泡的伏安特性曲线如图12—3—6中的AB段（曲线）所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了________Ω.
5.如果人体的最小电阻是800Ω，已知通过人体的电流为50mA时，就会引起呼吸器官麻痹，不能自主摆脱电源，试求安全电压。

6.标有“6.3V0.3A”的小灯泡，其电阻为多少？若将此灯泡接到4.2V的电源上时，通过灯泡的电流强度为多少？

7.普通电话用的是炭精话筒，里面碳粒的电阻能在45Ω～55Ω的范围里变化，当加上6V的电压时，电路中的电流变化范围是多少？
8.一个电阻器，当它两端的电压增加0.2V时，通过电阻器的电流增加2mA，则该电阻器的阻值是多少？
9．为研究小灯泡的伏安曲线的特性，选用小灯泡额定值为“3.0V，0.4A”，实验中有仪器：安培表、伏特表、电键、导线若干外；还需要________、__________。
(1)根据所学的知识，通过查资料、与同学讨论思考后回答下列问题：
实验中用两电表测量小灯泡两端的电压和流过小灯泡的电流时，电路怎样连接才能使测得灯泡的电阻误差较小?为什么?
(2)为使加在小灯泡的电压从零开始，能在较大的范围调节，滑动变阻器应采用怎样连接?在方框内画出相关的电路图。
(3)请根据你画的电路图，把图12—3—7中的实验器材连成符合
要求的实验电路。
(4)为使读数误差尽可能小，电压表的量程应选用________档，电流表的量程应选用_______档，为保证实验安全，测量范围不能超过_______V和_____A，开始做实验闭合S前，应把P移到________端。
(5)若实验中测得某一小灯泡的电流强度和电压之值如下表，请在图12—3—8中画出U-I图线，该小灯泡的电阻有何特征?并从中分析其主要原因。
I/A0.100.200.260.300.360.400.440.480.520.56
U/V0.050.140.210.300.480.701.021.481.962.50

电源，滑动变阻器
（1）安培表量程选择0∽0.6A，伏特表量程选0∽3V,安培表采用外接法。
（2）采用分压电路，电路图如图所示。
（3）实物图如下图所示。
（4）0∽3V，0∽0.6A,3V0.4AD
（5）图略，灯丝电阻随两端电压的增大而增大。
课后练习与提高答案：1BC2AC3D4105小于40V621Ω0.2A70.11A～0.133A8100Ω

扩展阅读

闭合电路的欧姆定律学案

一名优秀的教师就要对每一课堂负责，高中教师要准备好教案，这是老师职责的一部分。教案可以更好的帮助学生们打好基础，减轻高中教师们在教学时的教学压力。您知道高中教案应该要怎么下笔吗？小编为此仔细地整理了以下内容《闭合电路的欧姆定律学案》，欢迎您阅读和收藏，并分享给身边的朋友！

闭合电路的欧姆定律学案
课前预习学案
一、预习目标
理解闭合电路欧姆定律及其表达式
二、预习内容
闭合电路欧姆定律
1、电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________
○1、电动势等于电源___________时两极间的电压
○2、用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E
2、闭合电路欧姆定律
○1、内容___________
○2、表达式
○3常用变形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1、理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题
2、理解路端电压与负载的关系
二、学习过程
一、路端电压与负载的关系
1、路端电压与外电阻的关系
○1根据U=E-Ir、I=可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小
○2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____
当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____
2、路端电压与电流的关系图像
由U=E-Ir可知，U-I图像是一条向下倾斜的直线如图
说出：
○1图线与纵轴截距的意义_____________________
○2图线与横轴截距的意义_____________________
○3图像斜率的意义___________________________
○4与部分电路欧姆定律U—I曲线的区别________
_________________________________________
【典型例题】
例1、在图1中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。

例2、如图2所示，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）

例3、如图3所示的电路中，店员电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和灯泡L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可断定（）
A、L1和L2的灯丝都烧断了
B、L1的灯丝都烧断了
C、L2的灯丝都烧断了
D、变阻器R断路
[例4]四节干电池，每节电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18Ω的用电器供电，试计算：
（1）用电器上得到的电压和电功率；
（2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.

（三）反思总结

(四)当堂检测
1、如图4所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时（）
A、电压表示数变大，电流表示数变小
B、电压表示数变小，电流表示数变大
C、电压表示数变大，电流表示数变大
D、电压表示数变小，电流表示数变小
2、如图5是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像，有图像可知，该电源的电动势_____V,内阻为____。
3、以太阳能电池板，测得他的开路电压为800mV,
短路电流40mA.如将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）
A、0.10VB、0.20VC、0.30VD、0.40V
4、某学生在研究串联电路的电压时，接成如图6所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U,当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U,当并联在A、B两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因是（R1,R2阻值相差不大）
A、AB段断路B、BC段断路C、AB段短路D、BC段短路
课后练习与提高
1、一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0.10V，求电源的电动势和内阻。

2、电源的电动势为4.5V，为电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？如果6.0Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多大？

3、现有电动势1.5V，内阻1.0Ω的电池多节，准备用一定数量的这种电池串联起来对一个“6.0V,0.6Ω”的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作。问：最少要用几节这种电池？电路中还需要一个定值电阻做分压用，请计算这个电阻的规格。

4、关于电源的电动势，下面叙述正确的是（）
A、电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B、同一电源接入不同电路，电动势就会发生变化
C、电源的电动势时表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D、在闭合电路中，党外电阻变大时，路端电压变大，电源的电动势也变大
5、如图7所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（）
A、电灯L更亮，安培表的示数减小
B、电灯L更亮，安培表的示数减大
C、电灯L更暗，安培表的示数减小
D、电灯L更暗，安培表的示数减大
6、如图8所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下属说法中不正确的示（）
A、电动势E1=E2，发生短路时的电流I1I2
B、电动势E1=E2，内阻r1r2
C、电动势E1=E2，内阻r1r2
D、当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
7、一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源的内阻为()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如图9所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω,R3=35Ω,电容器的电容C=100ｕF，电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电荷量。

9、如图10所示电路中，R1=R2=R3,S断开时，伏特表示数为16V，S闭合时，示数为10V，若伏特表可视为理想的，求：
（1）、电源电动势的内阻各位多大？

（2）、闭合S前R1消耗的功率分别多大？

（3）、如箭电源改为图乙所示电路，其他条件不变，则断开和闭合S时伏特表的示数分别为多大？

10、如图11所示，电灯L标有“4V,1W”，滑动变阻器总电阻为50Ω。当滑片滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表的示数为0.45A。由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表的示数变为0.5A，电压表的示数为10V。若导线完好，电路中各出接触良好。试问：
(1)、发生故障的是短路还是断路，发生在何处？
(2)、发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

(3)、电源的电动势和内阻为多大？

能力训练
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5节R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9.(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U断=8VU闭=5V
10.（1）断路L处(2)20Ω(3)12.5V5Ω

2.7《闭合电路的欧姆定律》学案

闭合电路的欧姆定律学案
课前预习学案
一、预习目标
理解闭合电路欧姆定律及其表达式
二、预习内容
闭合电路欧姆定律
1、电动势E、外电压U外与内电压U内三者之间的关系________________
○1、电动势等于电源___________时两极间的电压
○2、用电压表接在电源两极间测得的电压U外___E
2、闭合电路欧姆定律
○1、内容___________
○2、表达式
○3常用变形式U外=E-Ir
三、提出疑惑
同学们，通过你的自主学习，你还有哪些疑惑，请把它填在下面的表格中
疑惑点疑惑内容
课内探究学案
一、学习目标
1、理解闭合电路欧姆定律及其表达式并能熟练地用来解决有关的电路问题
2、理解路端电压与负载的关系
二、学习过程
一、路端电压与负载的关系
1、路端电压与外电阻的关系
○1根据U=E-Ir、I=可知：当R_____时，U增大，当R_____时，U减小
○2当外电路断开时，R=∞，I=_____,U=_____
当外电路短路时，R=0，I=_____,U=_____
2、路端电压与电流的关系图像
由U=E-Ir可知，U-I图像是一条向下倾斜的直线如图
说出：
○1图线与纵轴截距的意义_____________________
○2图线与横轴截距的意义_____________________
○3图像斜率的意义___________________________
○4与部分电路欧姆定律U—I曲线的区别________
_________________________________________
【典型例题】
例1、在图1中R1=14Ω,R2=9Ω.当开关处于位置1时，电流表读数I1=0.2A;当开关处于位置2时，电流表读数I2=0.3A.求电源的电动势E和内电阻r。

例2、如图2所示，当滑动变阻器R3的滑片C向B方向移动时，电路中各电表示数如何变化？（电表内阻对电路的影响不计）

例3、如图3所示的电路中，店员电动势为6V，当开关S接通后，灯泡L1和灯泡L2都不亮，用电压表测得各部分电压是Uab=6V,Uad=0,Ucd=6V,由此可断定（）
A、L1和L2的灯丝都烧断了
B、L1的灯丝都烧断了
C、L2的灯丝都烧断了
D、变阻器R断路
[例4]四节干电池，每节电动势为1.5V，内阻为0.5Ω，用这四节干电池组成串联电池组对电阻R=18Ω的用电器供电，试计算：
（1）用电器上得到的电压和电功率；
（2）电池组的内电压和在内电阻上损失的热功率.

（三）反思总结

(四)当堂检测
1、如图4所示的电路中，当变阻器R3的滑动触头P向b端移动时（）
A、电压表示数变大，电流表示数变小
B、电压表示数变小，电流表示数变大
C、电压表示数变大，电流表示数变大
D、电压表示数变小，电流表示数变小
2、如图5是某电源的路端电压U随干路电流I的变化图像，有图像可知，该电源的电动势_____V,内阻为____。
3、以太阳能电池板，测得他的开路电压为800mV,
短路电流40mA.如将该电池板与一阻值为20Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是（）
A、0.10VB、0.20VC、0.30VD、0.40V
4、某学生在研究串联电路的电压时，接成如图6所示电路，接通K后，他将高内阻的电压表并联在A、C两点间时，电压表读数为U,当并联在A、B两点间时，电压表读数也为U,当并联在A、B两点间时，电压表读数为零，则出现此种情况的原因是（R1,R2阻值相差不大）
A、AB段断路B、BC段断路C、AB段短路D、BC段短路
课后练习与提高
1、一个电源接8Ω电阻时，通过电源的电流为0.15A，接13Ω电阻时，通过电源的电流为0.10V，求电源的电动势和内阻。

2、电源的电动势为4.5V，为电阻为4.0Ω时，路端电压为4.0V。如果在外电路并联一个6.0Ω的电阻，路端电压是多大？如果6.0Ω的电阻串联在外电路中，路端电压又是多大？

3、现有电动势1.5V，内阻1.0Ω的电池多节，准备用一定数量的这种电池串联起来对一个“6.0V,0.6Ω”的用电器供电，以保证用电器在额定状态下工作。问：最少要用几节这种电池？电路中还需要一个定值电阻做分压用，请计算这个电阻的规格。

4、关于电源的电动势，下面叙述正确的是（）
A、电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B、同一电源接入不同电路，电动势就会发生变化
C、电源的电动势时表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D、在闭合电路中，党外电阻变大时，路端电压变大，电源的电动势也变大
5、如图7所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向b端滑动，则（）
A、电灯L更亮，安培表的示数减小
B、电灯L更亮，安培表的示数减大
C、电灯L更暗，安培表的示数减小
D、电灯L更暗，安培表的示数减大
6、如图8所示为两个不同闭合电路中两个不同电源的图像，则下属说法中不正确的示（）
A、电动势E1=E2，发生短路时的电流I1I2
B、电动势E1=E2，内阻r1r2
C、电动势E1=E2，内阻r1r2
D、当电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
7、一个电源分别接上8Ω和2Ω的电阻时，两电阻消耗的电功率相等，则电源的内阻为()
A、1ΩB、2ΩC、4ΩD、8Ω
8、在如图9所示的电路中，电源电动势E=3.0V，内电阻r=1.0Ω；电阻R1=10Ω，R2=10Ω,R3=35Ω,电容器的电容C=100ｕF，电容器原来不带电。求接通电键K后流过R4的总电荷量。

9、如图10所示电路中，R1=R2=R3,S断开时，伏特表示数为16V，S闭合时，示数为10V，若伏特表可视为理想的，求：
（1）、电源电动势的内阻各位多大？

（2）、闭合S前R1消耗的功率分别多大？

（3）、如箭电源改为图乙所示电路，其他条件不变，则断开和闭合S时伏特表的示数分别为多大？

10、如图11所示，电灯L标有“4V,1W”，滑动变阻器总电阻为50Ω。当滑片滑至某位置时，L恰好正常发光，此时电流表的示数为0.45A。由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表的示数变为0.5A，电压表的示数为10V。若导线完好，电路中各出接触良好。试问：
(1)、发生故障的是短路还是断路，发生在何处？
(2)、发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？

(3)、电源的电动势和内阻为多大？
能力训练
1、E=1.5Vr=2Ω2、U1=3.84VU2=4V
3、5节R=14Ω4.C5.A6.B7.C
8.Q=2.0×10-4C
9.(1)E=20Vr=5Ω(2)P1=6.4WP2=2.5W
(3)U断=8VU闭=5V
10.（1）断路L处(2)20Ω(3)12.5V5Ω

闭合电路欧姆定律

一名优秀负责的教师就要对每一位学生尽职尽责，作为教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让讲的知识能够轻松被学生吸收，帮助教师缓解教学的压力，提高教学质量。怎么才能让教案写的更加全面呢？小编收集并整理了“闭合电路欧姆定律”，相信您能找到对自己有用的内容。

4.1闭合电路欧姆定律
一、考点聚焦
1、知道电源电动势和内电阻的概念
2、掌握闭合电路欧姆定律、路端电压和电路电流的变化规律
3、能利用闭合电路欧姆定律分析动态电路。
二、知识扫描
1．电动势
①物理意义：反映不同电源把其他形式能转化为电能本领的物理量．
②大小：等于电路中通过1C电量时电源所提供的电能的数值，也等于内外电路上电势降落之和．即_________________
2．闭合电路欧姆定律
①内容：闭合电路中的电流强度跟电源电动势成正比，跟内外电路中电阻之和成反比．
②公式：_________________________________
③路端电压：电路两端的电压，即电源的输出电压．即_______________
总电流I和路端电压U随外电阻R的变化规律：____，由此可知：当R时，I减小；
U增大（电源E和r一定）；当R=______（即断路时），I=0，U=E．
当R减小时，I增大,U减小；当R=_____（即短路），I=_____________
3．闭合电路中的输出功率
①电源总功率:P总=EI,指___________________________
②输出功率P出=UI,指________________________
③电源的供电效率η=P出/P总，它随外电阻的变化关系是____________
④当R=r时,电源输出功率最大,此时电源供电效率为__________
三、好题精析
[例1]如图所示，电源电动势为E，内阻为r，R1和R2为定值电阻，在滑线变阻器R的滑片P从下端a滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的功率（）
A.一定逐渐减小
B.有可能逐渐减小
C.有可能先变小，后变大
D.一定先变小后变大
[例2]如图所示电路中，电源有内阻，R1=2.8Ω,R2=1.8Ω。当开关S接到位置1时，电压表示数5.6V；当开关S接到位置2时，电压表示数的可能值为（）
A.5.6VB.5.4VC.3.0VD.3.6V
[例3]两个定值电阻，把它们串联起来，等效电阻为4Ω，把它们并联起来，等效电阻是1Ω，求：
(1)这两个电阻的阻值各为多大?
(2)如果把这两个电阻串联后接入一个电动势为E，内电阻为r的电源两极间，两电阻消耗的总功率等于；如果把这两个电阻并联后接入同一个电源的两极间，两电阻消耗的总功率等于，若要求，且，求满足这一要求的是E和r的所有值。
[例4]一个允许通过最大电流为2A的电源和一个变阻器接成如图（甲）所示电路，变阻器的最大阻值为Rm=22，电源路端电压U随外电阻变化规律如图所示，图中U=12V的直线为图线的渐近线，试求
（1）电源的电动势和内电阻
（2）A、B空载时的输出电压范围
（3）A、B两端所接负载的最小电阻
[例5]如图所示电路：电源电动势E＝6.3V，内阻r=0.5Ω，负载电阻，滑动变阻器的最大阻值，当变阻器的滑片从左端A移动到右端B时，求电路中电流表的读数范围.

四、能力突破
1．如图所示，滑动变阻器的滑动触头置于其正中央，闭合电键K以后，M、N、P三灯的亮度相同，今将电阻器的滑动触头慢慢向左移动一些，则三灯的亮度从亮到暗的排列顺序为()
A．M、N、P
B．M、P、N
C．P、M、N
D．N、M、P
2．如图所示，当R1的滑片由左向右滑动时，电压表V1和V2的读数增量分别为ΔU1和ΔU2，则（）
A．│ΔU1││ΔU2│
B．│ΔU1│=│ΔU2│
C．│ΔU1││ΔU2│
D．ΔU1＜0，ΔU2＞0
3.下图所示的U-I图线中，I是电源的路端电压随电流的变化图线，Ⅱ是某电阻的伏安特性图线，当该电源向该电阻供电时，电阻上消耗的功率和电源的效率分别为：()
A．4W和33%B．2W和67%C．2W和33%D．4W和67%
4．如图所示，E＝12V，r=4Ω，，当R=_________Ω时，R上消耗的功率最大，最大值是__________W；当R=___________Ω时，上消耗的功率最大，最大值是__________W。

参考答案
二、知识扫描
1．E=U内+U外
2．E=I(R+r)U外U=E-Ir增加∝0E/r
3．其它形式的能转化为电能的功率电源提供给外电路的功率电阻增大，效率增大50%
三、好题精析
[例1]C
[例2]B
[例3]2Ω2Ω略
[例4]12V2Ω0≤U≤11V4Ω
[例5]2.1A~3A
四、能力突破
1．C2．CD3.D
4.61.508

欧姆定律串联电路

第3节欧姆定律
要点一欧姆定律的理解
1．公式R＝UI和I＝UR的对比
R＝UI
I＝UR

电阻的定义式，适用于所有导体欧姆定律表达式，适用于金属、电解质溶液导电
不能说R∝U，R∝1I，R由导体本身性质(材料、长短、粗细)决定，与U、I大小无关可以说I∝U、I∝1R，I的大小由U、R共同决定
测量了U，测量了I，便可确定R，为我们提供了测量电阻的一种方法知道了U、R，便可确定I，为我们提供了除I＝qt之外的一种计算电流的方法
2.“同体性”和“同时性”
在应用公式I＝UR解题时，要注意欧姆定律的“同体性”和“同时性”．所谓“同体性”是指I、U、R三个物理量必须对应于同一段电路，不能将不同段电路的I、U、R值代入公式计算．所谓“同时性”指U和I必须是导体上同时刻的电压和电流值，否则不能代入公式计算．
要点二伏安特性曲线
1．伏安特性曲线中直线的物理意义
伏安特性曲线是通过坐标原点的直线，能直观地反映出导体中电流与电压成正比，如图2－3－3所示，其斜率等于电阻的倒数，即tanα＝IU＝1R.所以直线的斜率越大，表示电阻越小．
图2－3－3
2．二极管的伏安特性曲线
伏安特性曲线不是直线，即电流与电压不成正比(如图2－3－4)是二极管的伏安特性曲线，二极管具有单向导电性．加正向电压时，二极管的电阻较小，通过二极管的电流较大；加反向电压时，二极管的电阻较大，通过二极管的电流很小．

图2－3－4

二极管由半导体材料制成，其电阻率随温度的升高而减小，故其伏安特性曲线不是直线．
(1)由图看出随着电压的增大，图线的斜率在增大，表示其电阻随电压的升高而减小，即二极管的伏安特性曲线不是直线，这种元件称为非线性元件．
(2)气体导电的伏安特性曲线是非线性的．气体导电和二极管导电，欧姆定律都不适用．

1.伏安法测电阻的两种方法怎样对比？
内接法和外接法的电路图分别如图2－3－5所示．
图2－3－5
两种电路对比分析如下：
电路图

对比甲乙
电流表
接法电流表内接法电流表外接法
误差分析电压表示数UV＝UR＋UAUR
电流表示数IA＝IR
R测＝UVIAURIR＝R真
误差来源于电流表的分压作用电压表示数UV＝UR
电流表示数IA＝IR＋IVIR
R测＝UVIAURIR＝R真
误差来源于电压表的分流作用
两种电
路的选
择条件R越大，UR越接近UV，
R测＝UVIA越接近于R真＝URIR
可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即RRAR越小，IR越接近IA，
R测＝UVIA越接近于R真＝URIR
可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即RRV

2．如何从两种接法中选择电路？
伏安法测电阻时两种接法的选择方法
为减小伏安法测电阻的系统误差，应对电流表外接法和内接法作出选择，其方法是：
(1)阻值比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若RxRV，宜采用电流表外接法；若RxRA，宜采用电流表内接法．
(2)临界值计算法：当内外接法相对误差相等时，有RARx＝RxRV，所以Rx＝RARV为临界值．当RxRARV(即Rx为大电阻)时用内接法；当RxRARV(即Rx为小电阻)时用外接法；Rx＝RARV，内、外接法均可．
(3)实验试触法：按图2－3－6接好电路，让电压表一根接线P先后与a、b处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化(电流表的分压作用明显)，而电流表的示数变化不大(电压表分流作用不大)，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．
图2－3－6
一、公式R＝UI和I＝UR的对比
【例1】下列判断正确的是()
A．由R＝UI知，导体两端的电压越大，电阻就越大
B．由R＝UI知，导体中的电流越大，电阻就越小
C．由I＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．由I＝UR可知，通过一段导体的电流跟加在它两端的电压成正比
答案CD
解析R＝UI只是电阻的定义式，U＝0，I＝0时R仍存在，即R与U和I不存在正、反比关系．对一段确定的导体而言，R一定，故I与U成正比，D对，A、B错．由欧姆定律可知I与U成正比，与R成反比，C对．
二、导体的伏安特性曲线
【例2】如图2－3－7所示的图象所对应的两个导体的伏安特性曲线．由图回答：
图2－3－7
(1)电阻之比R1∶R2为______．
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2
为________．
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比为______．
答案(1)3∶1(2)3∶1(3)1∶3
解析(1)在I—U图象中，电阻的大小等于图象斜率的倒数，所以R1＝ΔUΔI＝10×10－35×10－3Ω＝2Ω
R2＝10×10－315×10－3Ω＝23Ω
即R1∶R2＝3∶1
(2)由欧姆定律得U1＝I1R1，U2＝I2R2
所以U1∶U2＝R1∶R2＝3∶1
(3)由欧姆定律得I1＝U1R1，I2＝U2R2
所以I1∶I2＝R2∶R1＝1∶3

1.
图2－3－8
两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图2－3－8所示，可知两电阻的大小之比R1∶R2等于()
A．1∶3B．3∶1
C．1∶3D.3∶1
答案A
解析图象斜率的物理意义是电阻的倒数．
2.
图2－3－9
用伏安法测未知电阻Rx时，若不知道Rx的大概值，为了选择正确的电路接法以减小误差，可将电路如图2－3－9所示连接，只空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b接触一下，观察电压表和电流表示数变化情况，那么()
A．若电流表示数有显著变化，S应接a
B．若电流表示数有显著变化，S应接b
C．若电压表示数有显著变化，S应接a
D．若电压表示数有显著变化，S应接b
答案BC
解析实验试探法的原理是以伏安法测电阻原理的系统误差产生原因入手来选择，如果电流表分压引入误差大，则试探过程中，电压表示数变化明显，则应选外接法以减小电流表分压的影响：如果因电压表分流作用引入误差大，则电流表示数变化明显，则应选用内接法．
如果S接触a，属外接法，S接触b，属内接法．若S分别接触a、b时，电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高阻值电阻，应选用内接法测量．即S应接b测量，误差小．B选项正确．
若S分别接触a、b时，电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用较强，即Rx是一个低阻值的电阻，应选用外接法测量，即S应接a，误差小．C选项正确．
3．下列判断正确的是()
A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大
B．若不计温度影响，在导体两端的电压与通过的电流之比是一个常数
C．电流经过电阻时，沿电流方向电势要降低
D．电解液短时间内导电的U—I线是一条直线
答案BCD
解析导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压及通过导体的电流无直接关系，R＝UI仅仅是导体电阻的计算式，而不是决定式．
4．若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？
答案2A
解析由欧姆定律得：R＝U0/I0，又知R＝3U0/5I0－0.4
解得I0＝1.0A
又因为R＝U0I0＝2U0I，所以I＝2I0＝2A.
题型一欧姆定律的应用
电阻R与两个完全相同的
图1
晶体二极管D1和D2连接成如图1所示的电路，a、b端的电势差Uab＝10V时，流经a点的电流为0.01A；当电势差Uab＝－0.2V时，流经a点的电流仍为0.01A．二极管具有单向导电性，单向导通时有电阻，当通过反向电流时，电阻可以认为是无穷大，则电阻R的阻值为__________，二极管导通时的电阻为________．
思维步步高当ab间接正向电压时，接通的是哪个电路？当ab间接负向电压时，接通的是哪个电路？先求哪个用电器的电阻比较方便？
解析当ab间接正向电压时，接通的是二极管和电阻串联的电路．根据欧姆定律，二极管和电阻的串联值为1000Ω，当ab间接负向电压时，接通的是二极管的电路，根据欧姆定律，两个二极管的电阻值为20Ω，所以电阻R的电阻值为980Ω.
答案980Ω20Ω
拓展探究某电路两端电压保持不变，当电路电阻为20Ω时，其电流强度为0.3A，电阻增加到30Ω时，其电路中的电流强度要减小多少？电路两端的电压为多大？
答案0.1A6V
欧姆定律的注意事项：
①R＝UI不是欧姆定律的表达式，而是电阻的定义式，对于确定的导体，因为U与I成正比，其比值UI为一恒量，所以电阻与电压、电流无关，仅与导体本身有关．不能把欧姆定律说成电阻与电压成正比，与电流成反比．
②在应用公式解题时，要注意欧姆定律的“同时性”和“同体性”，即三个物理量必须对于同一个电阻和同一个电阻的同一个时刻.
题型二伏安特性曲线的测量
用下列器材组成描绘电阻R0伏安特性曲线的电路，请将实物图2连线成为实验电路．
微安表μA(量程200μA，内阻约200Ω)；
电压表V(量程3V，内阻约10kΩ)
电阻R0(阻值约20kΩ)；
滑动变阻器R(最大阻值50Ω，额定电流1A)；
电池组E(电动势3V，内阻不计)；
开关S及导线若干．
图2

思维步步高测量电阻R0时电流表采用内接法还是外接法？采用的依据是什么？滑动变阻器的阻值决定了滑动变阻器采用什么解法？连线时应该注意哪些问题？
解析仪器的选择问题，微安表内阻比待测电阻小得多，比电压表内阻还要大，需要用微安表的内接法．滑动变阻器的阻值比待测电阻小得多，需要用分压式接法才能更好的调节待测电路上的电压．电路图如下所示．
答案
拓展探究小灯泡的伏安特性曲线如图3所示(只画出了AB段)，由图可知，当灯泡电压由3V变为6V时，其灯丝电阻改变了________Ω.
图3
答案5
测定电器元件的伏安特性曲线的常见方法：①需要测量待测电器元件的电压和电流．②要考虑电流表是内接还是外接，一般情况下是外接，因为所测的小灯泡的电阻一般较小．③要考虑滑动变阻器的接法．④在进行数据处理时，图线一般不是直线，要用平滑的曲线把各个点连接起来.

一、选择题

阅读以下材料．回答1～3题．
在研究长度为l、横截面积为S的均匀导体中电流的流动时，在导体两端加上电压U，于是导体中有匀强电场产生，在导体中移动的自由电子受匀强电场作用而加速，和做热运动的阳离子碰撞而减速，这样边反复碰撞边向前移动．可以认为阻碍电子向前运动的阻力大小与电子移动的平均速率v成正比，其大小可以表示成kv(k是恒量)．
1．静电力和碰撞的阻力相平衡时，导体中的电子的速率v成为一定值．这一定值是()
A.ekUlB.eUklC.elUkD．elkU
答案B
解析静电力和碰撞阻力平衡时，有kv＝eE＝eUl可得电子定向移动速率v＝eUkl，B正确．
2．设单位体积的自由电子数为n，自由电子在导体中以一定速率v运动时，该导体中所流过的电流是()
A.envlB.enlvSC．envSD．enlv
答案C
解析电流I＝neSv，C正确．
3．该导体的电阻是()
A.kle2nSBkSe2nlC.kSenlDkenlS
答案A
解析电阻R＝UI＝UneSv＝UneSeUkl＝kle2nS，A正确．
4.
图4
如图4所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知错误的是()
A．导体的电阻是25Ω
B．导体的电阻是0.04Ω
C．当导体两端的电压是10V时，通过导体的电流是0.4A
D．当通过导体的电流是0.1A时，导体两端的电压是2.5V
答案B
5．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有位同学利用压敏电阻设计了判断小车运动状态的装置，其工作原理如图5甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球．小车向右做直线运动过程中，电流表示数如图乙所示，下列判断正确的是()
图5
A．从t1到t2时间内，小车做匀速直线运动
B．从t1到t2时间内，小车做匀加速直线运动
C．从t2到t3时间内，小车做匀速直线运动
D．从t2到t3时间内，小车做匀加速直线运动
答案D
解析在0～t1内，I恒定，压敏电阻阻值不变，压敏电阻所受压力不变或不受压力，小车可能做匀加速直线运动或匀速运动；在t1～t2内，I变大，阻值变小，压力变大，小车做变加速直线运动，A、B均错误．在t2～t3内，I不变，压力恒定，小车做匀加速直线运动，C错误，D正确．
6．将截面均匀，长为l，电阻为R的金属导线截去ln，再拉长至l，则导线电阻变为()
A.n－1nRB.1nRC.nn－1RD．nR
答案C
解析R＝ρlS，截去ln再拉长至l后的横截面积为S′，有
(l－ln)S＝lS′，S′＝n－1nS
R′＝ρlS′＝nn－1ρlS＝nn－1R
7.
图6
某导体中的电流随其两端的电压变化，如图6实线所示，则下列说法中正确的是()
A．加5V电压时，导体的电阻是5Ω
B．加12V电压时，导体的电阻是8Ω
C．由图可知，随着电压增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压减小，导体的电阻不断减小
答案ABD
解析U＝5V时，I＝1.0A，R＝UI＝5Ω，同理U＝12V时，R＝8Ω，由图线可知随着电压的增大，电阻不断增大，随电压的减小，电阻不断减小，A、B、D对，C错．
二、计算实验题
8．某同学学习了线性元件和非线性元件的知识之后，他突然想到一个问题，若把一个线性元件和非线性元件串联起来作为一个“大”元件使用，这个“大”元件是线性还是非线性，为此，他把这个“大”元件接入电路中，测得其电流和电压值如下表所示，请猜想“大”元件是哪类元件？
编号123456789
U/V0.200.400.600.801.001.201.401.602.00
I/A0.120.210.290.340.380.420.450.470.50
答案非线性元件
解析
可以根据表中数据在坐标纸上描点，由图象看特点，若I-U图线是过原点的直线则表示“大”元件是线性的，I-U图线是曲线则表示“大”元件是非线性的，I-U图线如图所示，由此可见“大”元件是非线性元件．
9．一金属导体，两端加上U1＝10V的电压时电流I1＝0.5A，两端加上U2＝30V的电压时导体中电流I2多大？若导体两端不加电压，则导体的电阻多大？
答案1.5A20Ω
解析导体的电阻由导体本身决定，与电压U及电流I无关．R＝UI是电阻的定义式，但不是决定式．所以R＝U1I1＝U2I2，I2＝U2U1I1＝1.5A．导体的电阻R＝U1I1＝20Ω，为定值．
10．贝贝同学在做测量小灯泡功率的实验中，得到如下一组U和I的数据，数据如下表：
编号12345678
U/V0.200.601.001.401.802.202.603.00
I/A0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205
发光情况不亮微亮逐渐变亮正常发光
(1)在图7中画出I－U图线．
图7
(2)从图线上可以看出，当小灯泡的电功率逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________．
(3)这表明导体的电阻随着温度的升高而________．
答案(1)I－U图线如下图所示
(2)开始不变，后来逐渐增大(3)增大
解析画图线时所取标度必须合适，以所画图线尽量布满坐标纸为宜，且使尽可能多的点分布在图线上，其余点均匀分布在两侧，个别偏差较大的点舍去．
第4节串联电路和并联电路
要点一串并联电路中的分配关系
电路

特点串联电路并联电路
电流各处电流相等
I1＝I2＝…＝InI＝I1＋I2＋…＋In
I1R1＝I2R2＝…＝InRn
即电流分配和电阻成反比
电压电压分配和电阻成正比
U1R1＝U2R2＝…＝UnRn＝I
各支路两端电压相等
U1＝U2＝U3＝…＝Un
总电阻总电阻等于各电阻之和
即R总＝R1＋R2＋…＋Rn总电阻的倒数等于各电阻倒数之和
即1R总＝1R1＋1R2＋…＋1Rn

要点二理想电压表和理想电流表
由改装后电压表的分压电阻R＝(n－1)Rg可知电压表量程越大，其分压电阻越大，电压表内阻RV越大，通常不作特别说明，都认为电压表内阻无穷大；由改装后的电流表的分流电阻R＝Rgn－1可知，电流表的量程越大，其分流电阻越小，电流表的内阻越小，通常不作特别说明，都认为电流表的内阻为零，这就是我们通常说的理想电压表和理想电流表．画等效电路时，把电流表视为短路，而把电压表视为断路．
选用电流表、电压表时应使所测的电流、电压最大值不超过电表的量程；同时为减小误差，最好使选用的电表的最大量程的23接近于待测值大小．
要点三半偏法测电阻和电桥法测电阻
1．测量小量程电流表的内阻
小量程电流表的满偏电流Ig，可以从刻度盘上直接读出．怎样测出它的内阻Rg呢？Rg可以用“半偏法”实验测出．在如图2－4－2所示的电路中，R为滑动变阻器，R箱为电阻箱．闭合开关S1，调节R的值，使电流表指针偏转到满刻度(注意不要超过Ig，以免烧坏表头)．再闭合开关S2，调节R箱的阻值，使电流表指针偏转到正好是Ig/2的位置(这就是“半偏法”名称的由来)．计算可得Rg＝R箱1－R箱R.
图2－4－2
当RR箱时，可以近似认为Rg＝R箱．因此，读出电阻箱的示数，就知道电流表的内阻Rg.
2．惠斯通电桥原理
用欧姆表测电阻，虽然方便但不够准确，用伏安法测电阻，电表引起的系统误差又难以消除，实验室比较准确地测量电阻的方法是用惠斯通电桥．
如图2－4－3所示，
图2－4－3
R1、R2、R3、Rx分别叫电桥的臂，Rx为待测电阻，G是灵敏电流计．其测量原理是：闭合S，调节R3，使电流计G中的电流为零，此时B、D为等电势点(即电桥平衡)．
故有I1＝I2，I3＝Ix
I1R1＝I3R3，I2R2＝IxRx
进一步得Rx＝R2R3R1
惠斯通电桥的精确度决定于已知电阻的准确度和电流计的灵敏度．实际操作中，一般R1和R2是由同一均匀材料电阻丝构成的，其阻值与长度成正比，R3用标准电阻．因此，只要测出两段电阻丝的长度L1和L2之比，再由标准电阻R3的阻值即可准确测定待测电阻Rx＝L2L1R3.采用电桥法测电阻，既避免了电压表分流、电流表分压的影响，又能消除电源电动势和内电阻变化对测量的影响.

1.滑动变阻器在电路中有哪几种接法？怎样选择这些接法？
(1)滑动变阻器在电路中有两种接法
①限流接法
如图2－4－4所示，
图2－4－4
电路中变阻器起限流作用，负载Rx两端电压的可调范围为ERxRx＋R0～E，在合上开关前使变阻器所使用的阻值最大，因此在闭合开关前一定要检查滑动触头P是否在正确的一端．
②分压接法
如图2－4－5所示，
图2－4－5
电路中变阻器起分压作用，滑片自A端向B端滑动时，负载上电压的变化范围约为0～E.显然比限流时调节范围大．合上开关前滑片应在A端，以使负载Rx两端的电压和通过的电流最小．
(2)方法选择
通常以限流接法为主，但在下列三种情况下，必须选择分压连接方式：
①题目所提供的实验仪器最大允许电流、电压不够．
②变阻器电阻远小于被测电阻或远小于电路中串联的其他电阻的阻值．
在变阻器电阻远小于被测电阻时，若采用限流式接法，即使变阻器从一端滑至另一端，电路中电流变化仍极小，因此此时应用分压接法．
③要求回路中某部分电路的电压从零开始可连续变化，应采用分压接法．
2．改装电流表和改装电压表怎样对比？
小量程的表头G改装成电压表V小量程的表头G改装成电流表A
内部电路

R的作用分压分流
扩大量
程计算U＝Ig(R＋Rg)
R＝UIg－Rg＝(n－1)Rg
其中n＝UUg＝UIgRg
IgRg＝(I－Ig)R
R＝IgRgI－Ig＝Rgn－1
其中n＝IIg

电表的
总内阻RV＝Rg＋RRA＝RRgR＋Rg

一、基本电路处理
【例1】如图2－4－6所示，设R1＝R2＝R3＝R4＝R，求开关S闭合和断开时，A、B两端电阻之比．
图2－4－6
答案5∶6
解析用分支法简化电路，由A经R1到B为第一支线；由A经R2到C再到B为第二支线；由A经R3到D再经R4到B为第三支线；C、D间接S，如下图所示．
S闭合，R4被短路，R1、R2、R3并联，故=R
S断开，R3与R4串联后再与R1、R2并联
解得=R，所以∶=5∶6
二、电表的改装
【例2】一电流表G，内阻为R＝10Ω，满偏电流是15mA，把它改装成量程为9V的电压表，则连接电阻的阻值为多大？
答案590Ω
解析把电流表G改装成量程为9V的电压表，需串联的
电阻R＝U－UgIg＝9－15×10－3×1015×10－3Ω＝590Ω.

1.如图2－4－7所示的电路，
图2－4－7
R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头C时，电路的总电阻发生变化，以下情况正确的是()
A．C向左滑动，总电阻变小
B．C向右滑动，总电阻变小
C．C滑动到最左端时，总电阻为R0
D．C滑动到最右端时，总电阻为零
答案A
2．把电流表改装成电压表时，下列说法正确的是()
A．改装的原理是串联电阻有分压作用
B．改装成电压表后，原电流表本身允许通过的最大电流值也随着变大了
C．改装后原电流表自身的电阻也增大了
D．改装后使用时，加在原电流表两端的电压的最大值不变
答案AD
3．如果图2－4－8中电流表的内阻是100Ω，怎样在这个刻度盘上标出相应的电压数据？
图2－4－8

答案见解析
解析当电流满偏时，I＝Ig＝3mA
故Ug＝IgRg＝3×10－3×100V＝0.3V
当I＝2mA时，U＝IRg＝2×10－3×100V＝0.2V
当I＝1mA时，U＝0.1V
4．如图2－4－9所示，R1＝4Ω，R2＝R3＝2Ω，R4＝4Ω，R5＝6Ω，求A、B间的等效电阻．
图2－4－9
答案3Ω
解析R2、R3串联，如果等效一个电阻R23，则R23＝R2＋R3＝4Ω.R23与R4并联，设它们的等效电阻为R234，则R234＝R23R4R23＋R4＝2Ω，此时R1与R234串联，设它们的等效电阻为R0，则R0＝R1＋R234＝6Ω.R5与R0并联，它们的等效电阻就是A、B间的电阻值，则RAB＝R0R5R0＋R5＝3Ω.
题型一电阻的串联和并联
有a、b、c、d四只电阻，
图1
其中三只电阻的阻值一样，只有一个电阻的阻值偏大．要找出这只电阻，某同学设计了如图1所示电路，当开关闭合时测出有电流从P流向Q，下列说法正确的是()
A．阻值偏大的电阻一定是a和d中的一个
B．阻值偏大的电阻一定是c和d中的一个
C．下一步可将a和d互换位置，根据PQ间电流的流向来判断
D．下一步可将a和c互换位置，根据PQ间电流的流向来判断
思维步步高电流的方向与什么因素有关？电阻的大小与电势的高低什么关系？电阻互换会对电势的高低有什么影响？
解析如果四个电阻的阻值都相等，则电流表中没有电流，现在开关闭合时电流从P流向Q，说明P点的电势高于Q，在电阻c上电势降落的少，有两种可能，a电阻大或者d电阻大．
答案AD
拓展探究如图2所示三个完全相同的电阻R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们的电压之比为()
图2
A．1∶1∶1B．1∶2∶2
C．1∶4∶4D．2∶1∶1
答案D
串并联电路的基本特点：①电流分配．串联电路各个电阻上电流相等，并联电路各个电阻上的电流之比等于电阻的反比．②电压分配．串联电路各个电阻上电压和电阻成正比，并联电路各个电阻上的电压相等.
题型二电表的改装
一直流电压表，量程为1V，内阻为1000Ω.现将一阻值在5000～7000Ω之间的固定电阻R1与此电压表串联，以扩大电压表的量程．为求得扩大后量程的准确性，再给定一直流电源(电动势E为6～7V，内阻可忽略不计)，一阻值R2＝2000Ω的固定电阻，两个单刀开关S1、S2及若干导线．
(1)为达到上述目的，将图实3连成一个完整的实验电路图．
图3
(2)连线完成以后，当S1与S2均闭合时，电压表的示数为0.90V；当S1闭合，S2断开时，电压表的示数为0.70V．由此可以计算出改装后电压表的量程为________V，电源电动势为________V.
思维步步高在所提供的仪器中没有电流表，怎样进行电流的测量？电路还有R2＝2000Ω的固定电阻怎样进行使用？为什么提供两个单刀开关？
解析(1)如下图所示

(2)当S1与S2闭合时：ER1＋RVRV＝U1
当S1闭合、S2断开时：ER1＋R2＋RVRV＝U2
由以上两式得R1＝6000Ω，E＝6.3V
改装后的电压表量程为Ug′＝UgRV(R1＋RV)＝7V
答案(1)见解析图(2)76.3
拓展探究一个电流表的满刻度电流值Ig＝0.6A，面板如图4所示，那么它每一小格所相应的电流是________mA，指针现在的电流示数是________A．如果这个量程为0.6A的电流表内阻Rg＝60Ω，要把这个电流表的量程扩大成3A，那么应该在Rg上________联一个电阻RS，RS的大小应是________；并联RS后，测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是________A，并联RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联RS前的________倍．
图4
答案200.34并151.75
解析该问题考查电流表的读数和改装，当满偏刻度为0.6A时，读刻度板上面刻度，每十个小格是0.2A，所以每一个小格是0.02A，要想扩大电流表的量程，应该并联一个电阻以便分流，所分的电流为2.4A，所以电阻是表头内阻的14.
电表改装有一个根本性的问题，那就是通过表头的电流始终不变，之所以能够改变量程是因为并联电阻的分流或串联电阻的分压.

一、选择题

1．仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路的电流，一个作粗调，一个作细调，这两个变阻器可以按图5甲串联起来或按图乙并联起来再接入电路，已知R1阻值较大，R2阻值较小，则()
图5
A．图甲中R1作粗调B．图甲中R1作细调
C．图乙中R2作粗调D．图乙中R2作细调
答案AC
解析在串联电路中，电阻越大，分配电压越大，调节大电阻会使电路中的电流和电压分配产生很大的影响，所以用来做粗调，而在并联电路中，通过大电阻的电流小，调节大电阻对电路中的电学量影响不大，属细调．
2．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5V和10V的电压表，串联后测量12V的电压，则()
A．两表的电压示数相同，均为6V
B．两表头的指针的偏角相同
C．两表头的指针的偏角不相同
D．两表的电压示数不同
答案BD
3．如图6所示，
图6
电压U不变，闭合开关S，先调节电阻箱R的电阻值到R1，使电流计指针转到满刻度，再把R调节到R2，使电流表的指针转到满刻度的23，电流表的内阻等于()
A．R2－R1B．2R2－R1
C．R2－3R1D．2R2－3R1
答案D
4.
图7
两只定值电阻R1＝10Ω，R2＝30Ω，电压表一个，练习使用电压表测电压，电路连接如图7所示，电源输出电压U＝12V不变，先用电压表与R1并联，电压表示数为U1，再用电压表与R2并联，电压表示数为U2，则下列说法正确的是()
A．U1一定为3.0V
B．U2一定小于9.0V
C．U1与U2之和一定为12V
D．U1与U2之和小于12V
答案BD
解析本题主要是运用串并联的知识讨论电压表对电路的影响．不接电压表时，R1、R2串联，电压之比为U1′∶U2′＝R1∶R2＝1∶3，即U1′＝3.0V，U2′＝9.0V．当电压表并联在R1两端时，U1U2＝R1并R213，所以，U13.0V，同理，电压表并联在R2两端时，U29.0V，所以U1＋U212V，B、D正确，A、C错．
5.
图8
在图8所示的串联电路中，通过电阻R1的电流I1满足关系式()
A．I1＝UR1
B．I1＝U1R1
C．I1＝U2R2
D．I1＝U1R1＋R2
答案BC
6．一同学将变阻器与一只6V,6～8W
图9
的小灯泡L及开关S串联后接在6V的电源E上，当S闭合时，发现灯泡发光．按图9所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将()
A．变暗
B．变亮
C．亮度不变
D．可能烧坏灯泡
答案B
解析由题图可知，变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，灯泡变亮，B选项正确．
7．如图10所示是两个电阻R1、R2的
图10
I－U图线，将两电阻R1、R2并联后的电阻为R，则电阻R的U－I图象在图中()
A．区域ⅠB．区域Ⅱ
C．区域ⅢD．不能确定
答案A
解析当两电阻并联后，其阻值比任一个电阻阻值都要小，A选项正确．
二、计算实验题
8.
图11
一量程为100μA的电流表，内阻为100Ω，现串联一个9900Ω的电阻将它改装成电压表，则该电压表的量程是多少？如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如图11所示．此时的电压是多少？
答案1V0.80V
解析根据串联电路电压特点有U＝IgR＋IgRg＝10－4×(100＋9900)V＝1V，此时指针所表示的电压为0.80V.
9.
图12
图12为实验室常用的两个量程的电流表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0.6A；当使用O、B两接线柱时，量程为3A．已知电流计的内阻Rg＝200Ω，满偏电流Ig＝100mA.求分流电阻R1和R2的阻值．
答案8Ω32Ω
解析并联分流电路的特点就是电压相同．在改装的电流表中，各量程达到满偏电流时，通过“表头”的电流仍为满偏电流．
接O、A时：IgRg＝(I1－Ig)(R1＋R2)
接O、B时：Ig(Rg＋R2)＝(I2－Ig)R1
联立以上两式，把Ig＝0.1A，Rg＝200Ω，I1＝0.6A，I2＝3A
代入并解之得R1＝8Ω，R2＝32Ω
即量程为0.6A时，(R1＋R2)为分流电阻；
量程为3A时，R1为分流电阻，R2为分压电阻．
10．如图13所示，
图13
R1＝2Ω，R2＝3Ω，滑动变阻器最大值R3＝5Ω，则当滑动触头从a滑到b的过程中，安培表示数的最小值为多少？
答案2A
解析设触头上部分电阻为xΩ，则下部分为(5－x)Ω
总电阻R＝(2＋x)(8－x)2＋x＋8－x＝(2＋x)(8－x)10
由数学知识可知当2＋x＝8－x时，即x＝3Ω时，R最大
此时Rmax＝5×510Ω＝2.5Ω
安培表的示数最小Imin＝URmax＝52.5A＝2A

文章来源：http://m.jab88.com/j/39568.html

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