在上一節(jié)課中,我們學(xué)習(xí)了熱學(xué)中的一個(gè)重要知識(shí)-歐姆定理,即通過(guò)導(dǎo)體的電壓,與導(dǎo)體的電流成反比,與導(dǎo)體的內(nèi)阻成正比,它是美國(guó)化學(xué)學(xué)家歐姆在19世紀(jì)初經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)得出的,它可用公式R=U/I表示。在這一節(jié)課中我們繼續(xù)探究歐姆定理的一些重要應(yīng)用:
1檢測(cè)定值內(nèi)阻的電阻
伏安法測(cè)內(nèi)阻
實(shí)驗(yàn)原理
伏安法,R=U/I
實(shí)驗(yàn)電路
電路圖
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格
注意事項(xiàng)
1.實(shí)驗(yàn)中采取的減少偏差的方式是多次檢測(cè)求平均值.
2.上述檢測(cè)內(nèi)阻的方式,一般稱(chēng)做“伏安法”.
2檢測(cè)小燈泡的電阻
實(shí)驗(yàn)原理
伏安法,R=U/I
實(shí)驗(yàn)電路
實(shí)驗(yàn)電路圖
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)表格
注意事項(xiàng)
檢測(cè)小燈泡的阻值時(shí),不能取平均值作為小燈泡的內(nèi)阻,這是由于隨著氣溫的下降,內(nèi)阻絲的內(nèi)阻會(huì)變大。
3串并聯(lián)電路中電阻的特征
串聯(lián)電路
⑴電流特性:在串聯(lián)電路中,電壓處處相等,表達(dá)式為:
I串=I1=I2=???=In
⑵電壓特性:串聯(lián)電路兩端的電流等于各部份電路兩端的電流之和。表達(dá)式為:
U串=U1+U2+???+Un
⑶電阻特性:串聯(lián)電路的總內(nèi)阻等于各部份內(nèi)阻之和,表達(dá)式為:
R串=R1+R2+???+Rn
即導(dǎo)體串聯(lián)后相當(dāng)于降低了導(dǎo)體的厚度,所以串聯(lián)后的總內(nèi)阻比其中任一個(gè)內(nèi)阻都大。
典型例題:在如圖甲所示的電路中,V1、V2都是有0~3V和0~15V兩個(gè)阻值的電流表.當(dāng)閉合開(kāi)關(guān)S后,兩個(gè)電流表的表針偏轉(zhuǎn)均如圖乙所示,則內(nèi)阻R1、R2的電阻之比為()
A.1:5B.5:1
C.1:4D.4:1
答案:D
點(diǎn)評(píng):在串聯(lián)電路中,U1/U2=R1/R2,該推論稱(chēng)為串聯(lián)電路的分壓原理,解題時(shí)可直接運(yùn)用.
并聯(lián)電路
⑴電流特性:在并聯(lián)電路中.支路中的電壓等于各大道電壓之和,表達(dá)式為:
I并=I1+I2+???+In
⑵電壓特性:并聯(lián)電路兩端的總電流等于各大道兩端的電流,表達(dá)式為:
U并=U1=U2=???=Un
⑶電阻特性:幾個(gè)導(dǎo)體并聯(lián)上去.總內(nèi)阻大于任何一個(gè)導(dǎo)體的阻值.這是由于導(dǎo)體并聯(lián)相當(dāng)于降低了導(dǎo)體的橫截面積。表達(dá)式為:
R并=1/R1+1/R2+???+1/Rn
典型例題:內(nèi)阻R1=1Ω,R2=24Ω,把它們并聯(lián)后的總內(nèi)阻()
A.一定小于24ΩB.小于1Ω,大于24Ω
C.一定大于1ΩD.可能等于1Ω
答案:C
點(diǎn)評(píng):并聯(lián)電路總內(nèi)阻的估算在教材中已不作要求,但從決定導(dǎo)體內(nèi)阻大小的誘因來(lái)剖析并聯(lián)電路的總內(nèi)阻,朋友們還是應(yīng)當(dāng)學(xué)會(huì)的。
4歐姆定理中的伏安特點(diǎn)曲線
由歐姆定理知,導(dǎo)體中的電壓與導(dǎo)體兩端的電流成反比,與導(dǎo)體的內(nèi)阻成正比,因而我們可以依據(jù)公式I=U/R在座標(biāo)系中畫(huà)出U-I曲線及I-R曲線,如右圖:
U-I曲線
I-R曲線
典型例題:(2018?南京)如圖甲所示是阻值R和燈泡L的I﹣U圖像。由圖可知,內(nèi)阻R的電阻是Ω.將內(nèi)阻R和燈泡L接在圖乙電路中,S閉合,電壓表示數(shù)為0.3A,則電源電流為V。
【分析】由圖示圖像求出阻值兩端電流與對(duì)應(yīng)的電壓,之后由歐姆定理求出阻值電阻;由圖示圖像求出電壓對(duì)應(yīng)的內(nèi)阻與燈泡兩端電流,之后由串聯(lián)電路特性求出電源電流。
【解答】解:(1)按照?qǐng)D像,由I=U/R可得,內(nèi)阻R的電阻:R=UR/IR=6V/0.6A=10Ω;(2)由電路圖可知,內(nèi)阻R和燈泡L串聯(lián),電壓表測(cè)電路中的電壓,串聯(lián)電路中各處的電壓相等,由圖像可知,電壓I=0.3A時(shí),UL=1V,UR=3V,則電源電流:U=UL+UR=1V+3V=4V;故答案為:10;4。
【點(diǎn)評(píng)】本題考查了串聯(lián)電路的特性和歐姆定理公式的應(yīng)用,關(guān)鍵是能從圖像中得出正確的信息。
5試題重現(xiàn)
習(xí)題1:(2018?揚(yáng)州)如圖所示,電源電流保持不變,先閉合開(kāi)關(guān)S1,電流表示數(shù)為U1;再閉合開(kāi)關(guān)S2,電流表示數(shù)為U2,內(nèi)阻R1、R2的電阻之比為()
A.U1:U2B.U2:UI
C.U2:(U2﹣U1)D.U1:(U2﹣U1)
習(xí)題2:(2018?昆山)怎樣從外部檢查動(dòng)物含水量的變化呢?科學(xué)家用片狀石墨烯制成的濕敏內(nèi)阻Rx附著在莖稈上,動(dòng)物含水量變低,Rx變小,電表示數(shù)變小;動(dòng)物含水量變高,Rx變大,電表示數(shù)變大電阻的測(cè)量樂(lè)樂(lè)課堂,電源電流恒定,R0為定值內(nèi)阻,下述電路圖中符合要求的是()
習(xí)題3:(2018?南京)如圖所示為小王朋友設(shè)計(jì)的遮光感應(yīng)煙霧偵測(cè)器部份工作原理圖。在一個(gè)外部光線沒(méi)法步入的煙室中,裝有一個(gè)激光發(fā)生器及帶有一光敏內(nèi)阻R0(光照越強(qiáng),R0電阻越小,反之則越大)的電路,R為定值內(nèi)阻,電源電流恒定。煙霧步入煙室后,激光被煙霧遮擋而使光敏內(nèi)阻的電阻發(fā)生變化,煙霧越來(lái)越濃時(shí),電路中電流表示數(shù)日漸,當(dāng)電流表示數(shù)達(dá)到某一固定值時(shí),偵測(cè)器便會(huì)發(fā)出警報(bào)。假如要使煙霧含量較小時(shí)偵測(cè)器就能發(fā)出警報(bào)電阻的測(cè)量樂(lè)樂(lè)課堂,你覺(jué)得對(duì)電路中的R應(yīng)怎樣調(diào)整?答:
習(xí)題4:(2018?尚志)如圖所示的電路中,電源電流保持不變。只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),R1兩端的電流為U1,電流表V1與V2的示數(shù)之比為3:2;若只閉合開(kāi)關(guān)S2時(shí),R2兩端的電流為U2,電流表V1與V2的示數(shù)之比為4:3,則R1與R2的阻值之比為,電流U1與U2之比為。
習(xí)題5:(2018?南京)如圖是阻值A(chǔ)、B的I﹣U圖像。由圖可知:B內(nèi)阻的電阻是Ω;將內(nèi)阻A、B串聯(lián)后接入電路,當(dāng)通過(guò)A的電壓為0.3A時(shí),A和B兩端的總電流是V;將內(nèi)阻A、B并聯(lián)后接入某電路,當(dāng)通過(guò)B的電壓為0.2A時(shí),A兩端的電流是V。
完
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