欧姆定律的应用.doc

一. 教学内容： 欧姆定律的应用 二. 知识点分析： 1. 怎样理解总电阻的概念？ 答：电路中任何一部分的几个电阻，总可以由一个电阻来代替，而不影响这一部分电路两端电压和电路中各部分的电流。这一个电阻就叫做这几个电阻的总电阻。也可以说，将这一个电阻代替原来的几个电阻后，对整个电路的效果与原来几个电阻的效果相同，所以这一个电阻叫做这几个电阻的等效电阻。 2. 怎样理解串联电路中电阻的关系？ 答： （1）把几个导体串联起来，相当于增加了导体的长度，其总电阻一定比任何一个导体的电阻都大。 （2）把几个导体串联起来，若其中一个电阻变大，则总电阻变大。 （3）要使电路中的电阻增大，可采取串联电阻的方法。 3. 怎样理解并联电路中电阻的关系？ 答： （1）由并联电路中电流的关系可推出两个电阻并联时总电阻的公式，即两个电阻R1与R2并联后的总电阻为（此式仅适用于两电阻并联） 若三个电阻并联则总电阻而非 （2）由两电阻并联总电阻的公式可得：，所以，。 也就是说：几个导体并联起来，总电阻比任何一个电阻都小，这是因为把导体并联起来。相当于增大了导体的横截面积。 （3）把几个导体并联起来，若其中一个电阻变大，则总电阻变大。 （4）要想使电路中电阻减小，可采取并联电阻的方法。 【典型例题】 欧姆定律的应用 [例1] 市场管理人员从市场上拿来两节干电池，从外包装上看是最近出厂的新电池。他们要求小红同学在实验室鉴别一下电池质量的优劣。小红设计了如图1所示的电路图，其中S是单刀双掷开关，电压表的内阻很大，约l00kΩ，灯泡的额定电压为3V，额定电流为0.3A。小红在操作时发现： （1）当S掷向A时，电压表读数为2.85V。 （2）当S掷向B时，灯泡不发光。经检查接线、开关、灯泡和电压表均完好，所有接触点接触良好，由此小红做出了判断，你知道她判断的依据吗？ 图1 精析与解答：在小红设计的实验中，灯泡不发光的原因在于电池的内阻过大。当开关S掷向B时，通过灯泡的电流，远远小于它的额定电流，热效应不足以使灯丝的温度升高到发光的程度，所以灯泡不发光，可见该电池质量低劣。 说明：电压一定，电阻越大，电路中的电流越小，当电池内部电阻大到一定值时，电池便不能向外供电。 [例2] 装饰用的一串小彩灯，每个小灯泡之间是串联的，为了保证当其中一只灯泡的灯丝烧断后，其他的灯仍能发光，可以在灯丝RL的两端并联一段电阻丝R，如图2所示，为了使这样的彩灯正常工作时尽量减少电能损失，应该使电阻丝的阻值R___________RL；当灯丝烧断后，该灯两端的电压将___________。（填“增大”、“不变”或“减小”）。 图2 精析：该题中小彩灯在设计上利用了并联电路的特点，当灯丝烧断后，仍能保证整个电路是导通的，但为了使彩灯正常工作时尽量减少能量损失，应使。灯丝烧断后，该灯电阻增大，两端电压也增大。 答案：大于（）；增大 说明：虽然只简单地在灯丝旁并联一段电阻丝，却能解决串联的灯泡因一灯烧坏而其它灯皆不亮这一大问题，由此足见物理知识的作用！ [例3] 一辆桑塔纳小轿车行驶在高速公路上，汽车中的两只灯泡突然不亮，现在要临时更换两只电阻均为8Ω的灯泡，已知通过它们的正常工作电流均为450mA，要使灯泡正常工作，应使其中一只串联还是并联一个多大的电阻才能接到电压恒定为4.5V的电路中？应使另一只串联还是并联一个多大电阻才能接到电流恒定为1.35A的电路中？ 精析与解答：要使电阻为的灯泡接在电路中能正常工作，可由其工作电流算出工作电压，即工作电压为，现在两端所加电压为，因此要对其进行分压，可用串联电路的特点解决；同样，当把这种灯泡接在电流恒为1.35A电路中时，由于超出其工作电流，因此要进行分流，用并联电路的特点来解决。 解：设 根据串联电路特点：得 根据并联电路的特点：得 说明：分压和分流电路及其计算在实际应用中有较重要的价值，同学们要理解并灵活运用串联分压，并联分流的特点。 [例4] 如图3所示甲是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导线组成的电路，电路与盒外的a、b、c、d四个接线柱相连，而接线柱b，c在盒内已用导线相连。某活动小组欲探究盒内两电阻的阻值和电路结构，他们探究用的器材是：能输出稳定电压的电池组，量程是“0～0.6A”的电流表，阻值为5Ω的定值电阻R以及若干导线，并组成图3乙虚线框内所示的探测电路，图乙中m，n是从探测电路引出的两根导线。 图3 探测时，他们首先将m与n直接连接，观察到电流表的示数为0.6A。接下去的操作程序、方法和所得数据，记录在下表中。 根据以上的操作和数据，写出主要的分析过程，并在图甲的盒子内画出其中的电路图，标出电阻的阻值。 精析与解答：为了推断出“暗盒”中的电路结构，我们可以按下列的思路进行分析。