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    初中物理《动态电路欧姆定律计算》教案
     动态电路欧姆定律计算
    教学目标
                认识变化的电路,准确找出变化前后两电路的变化
    重点、难点
    动态电路的连接方式,动态电路的电阻、电流和电压
    课前导入知识:
    在并联电路中,新增加一个支路对干路中的电流的影响?

    知识点一:伏安法测电阻中的误差和非误差
          (1)非误差:如果用灯泡代替电阻,灯泡两端的电压逐渐减小,灯泡逐渐变暗,测出来的电阻值是逐渐减小的。显然,这不是实验的误差。这是因为随着灯泡两端的电压的减小,灯泡的温度也随之降低,温度越低,钨丝的电阻越小。因此,利用多次测量求平均值并不能减少误差,测量的数值会偏小,不是钨丝正常工作时的电阻。
          (2)误差:标准伏安法测电阻电路中,电流表测的是电阻和电压表的总电流,虽然电压表阻值很大,流过的电流很小,但电流表的示数总比流过的被测电阻的电流大,根据R=U/I可知测出的数据偏小。
        例题  南京市某中学九年级课外兴趣组的同学,按照正确的电路图连接实物图做测定小灯泡的电阻实验(灯泡标有2.5V字样),在实验过程中得到了如下的一组U和I的数据:
    实验次数 1 2 3 4 5 6
    灯两端U(V) 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
    电流I(A) 0.18 0.22 0.26 0.30 0.32 0.34
    灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮
              (1)分析比较表格中的数据可以看出                                  .
           
              (2)在灯丝中电流逐渐增大的过程中,灯丝的电阻       (填“变大、变小或不变”),
    造成这一差异的原因是                                 .
    知识点二:动态电路分析
            (1)当滑动变阻器与定值电阻串联时,滑片的移动会引起电流和电压的变化。定性分析变化的一般思路是:○1知道电源电压不变;○2根据滑动编组器的变化确定总电阻的变化;○3再由总电阻的变化确定电流的变化;○4根据电流的变化判断定值电阻两端电压的变化;○5根据不变的总电压和定值电阻两端电压的变化确定滑动变阻器两端电压的变化情况。
            (2)当滑动变阻器与定值电阻并联时,滑片的运动只能引起干路和其所在支路的电流和电压的变化。除短路外,对其他支路没有影响。
            (3)开关的闭合和断开也会造成电路中的电阻变化,从而引起电流和电压的变化,分析思路与(1)相同,关键是确定电阻的变化。
             【注意】  确认电路变化前后连接方式和电路中电阻的变化,准确判断电压表测量的对象是分析电流电压变化的关键。
    知识点三:串联分压、并联分流
            (1)串联电路的分压定律
             两个电阻R1和R2组成的串联电路中,它们两端的电压与电阻的关系满足:U1:U2=R1:R2
              这个关系式称为分压定律。该关系式告诉我们,两个电阻串联时,电阻大的分得电压多。
             (2)关于并联电路的分流定律
             两电阻R1和R2并联,通过它们的电流与各自电阻的关系满足:I1:I2=R2:R1
             这个关系式称为分流定律,该关系式告诉我们,两个电阻并联后,电阻越大,通过的电流就越小。电流的分配与电阻成反比。
    知识点四:应用欧姆定律综合计算
            (1)必备知识
             ○1欧姆定律公式及变形公式
             ○2串联电路中电流、电压和电阻的特点:

             ○3并联电路中电流、电压和电阻的特点

            (2)计算时要注意的问题
             ○1欧姆定律使用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
             ○2定律中“通过”的电流I,“两端”的电压U及“导体”的电阻R,是针对同一个导体或同一段电路而言,具有对应性。
             ○3欧姆定律中三个物理量间有同时性,即在同一部分电路上,由于开关的闭合或断开以及滑动变阻器滑片位置的移动,都将引起电路的变化,因而公式R=U/I中三个量是同一时间值。
             ○4公式中三个物理量,必须使用国际单位制中的单位,即电流安培,电压伏特,电阻欧姆。
    随堂练习:
    1、如图所示电路,电压U不变,当闭合开关S时,下列判断正确的是:(    )
    (A)电压示数增大,电流表示数减小
    (B)电压表示数增大,电流表示数增大
    (C)电压表示数减小,电流表示数减小
    (D)电压表示数减小,电流表示数增大
    2、某同学连接电路如图2所示,闭合开关S,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表进行测量,结果是UAD=3V,UAB=3V,UBC=0,UCD=0。此电路故障可能是
    A、开关S接触不良        B、电灯L灯丝断了
    C、电灯L短路            D、电阻R短路
    3、在如图3所示的电路中,电源电压为6V。闭合开关后,电压表V1的示数为0,电压表V2的示数为6V。此电路的故障可能是 (双选) :
    A、电阻R1短路B、电阻R1开C、电阻R2短路D、电阻R2开路
    4、如图4所示电路,闭合开关S后,发现灯L1不亮,L2正常发光。此电路的故障可能是(单选):
    A、开关S接触不良   B、电灯L1灯丝断了  C、电灯L1短路   D、电灯L2短路


    5、把一根长1米、粗细均匀的电阻丝接在电压不变的电源两极上,通过电阻丝的电流强度是1安培,若将此电阻丝对折起来后再接到这电源的两极上,通过电阻丝的总电流强度是(    )
    (A)4安培(B)2安培(C)0.25安培(D)0.5安培
    6、如图所示,R1=4欧姆,R2=R3=8欧姆,电源电压为6伏特,电流表1、电流表2、电流表3的示数分别为I1、I2、I3,则I1、I2、I3的大小关系正确的是(    )
    (A)I1>I2>I3;(B)I1<I2<I3;
    (C)I1=I2=I3(D)I1=I2>I3
    7、如图所示,电源电压不变,R1∶R2=4∶1。当K1断开,K2闭合时,电流表示数I1。当K1、K2都闭合时,电流表示数为I2。则I1与I2之比为〔  〕
    (A)4∶1(B)1∶4(C)3∶4(D)4∶5
    8、如图所示,电源电压为9伏特,定值电阻R为5欧姆,滑动变阻器R的最大阻值为4欧姆,那么当滑动片由滑动变阻器的a端滑向b端时,电压表的示数是(    )
    (A)由0逐渐增大到9伏(B)由0逐渐增大到5伏
    (C)由0逐渐增大到4伏(D)由4伏逐渐减小到0
    9、把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下,甲线中的电流大于乙线中的电流,忽略温度的影响,下列判断中错误的是(     )   
    A.当它们材料、粗细都相同时,甲线长乙线短
    B.当它们材料、长度都相同时,甲线粗乙线细
    C.当它们长度、粗细都相同时,两线的材料一定不同
    D.甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
    二、填空题
    10如图所示的电路中,当开关S闭合,S1、S2断开时,
    灯泡_串联;当开关S,S1、S2均闭合时,灯泡_并联,此时电流表测的是    中的电流.
    11、如图11所示,当开关由闭合到断开时,电压表和电流表的示数变化的情况是: A1_________;A2 _________;V __________。
    12、如图12所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器R2的滑片P向右移动时,电路的总电阻将______;电流表A的示数将_______;电压表V1的示数将_______;电压表V2的示数将________。
    13、如图13所示电路,电源电压不变。当滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动时, A表的示数将______;V表的示数将______。

    三、连图题
    14、按照图14甲、乙电路图,将对应右图各实物元件连接起来。


    四、实验题
    15、用伏安法测定一只电阻的阻值,现给你一块电压表、一块电流表、一个电池组、滑动变阻器和开关各一个,未知阻值的电阻一只、导线若干。
    (1)实验的原理是____________________;
    (2)在右边的方框内画出实验电路图(标出电表的“+”、“--”接线柱)。
    (3)在实验中电流表用0~0.6A量程、电压表用0~15V量程。根据你画的电路图,以笔画线代替导线,将下面图16中所给的实验器材连接起来(导线不要交叉)。
    (4)在这次实验中,电流表和电压表的指示位置如图17所示,那么未知电阻Rx中的电流是______A,Rx两端的电压是__________V,Rx的阻值是___________Ω。
                            
    五、计算题
    16、如图18所示电路,R1=7Ω,R2=3Ω,当S闭合时,电压表的示数为21V,当S断开时,电压表的示数为14V。求R3的阻值。

    17.如图114所示电路,已知R1=2欧姆,R2=4欧姆,U1=2伏特,求(1)通过R1的电流强度I1;(2)R2两端的电压U2。
     
    18.在图115的电路里,安培表的示数是0.3安培,如果小灯泡L的电阻是10欧姆,整个电路里的电阻是30欧姆。求:
      (1)小灯泡L两端的电压;
      (2)滑动变阻器连入电路中的电阻;
    (3)伏特表的示数。


    19.如图106所示,已知电阻R1=6欧姆,通过R2的电流强度I2=0.5安培,通过R1和R2的电流强度之比为I1:I2=2:3求R2的阻值和总电压U。
     

    20.如图104所示,电源电压为8伏特,电阻R1=4R2,安培表的示数为0.2安培;求电阻R1和R2的电阻值各为多少欧姆?

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