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(共22張PPT)
第十三單元　歐姆定律
第30課時(shí)　歐姆定律相關(guān)計(jì)算
目錄
CONTENTS
課時(shí)思維建構(gòu)
1
知識(shí)點(diǎn)梳理
2
課堂檢測(cè)
3
01
課時(shí)思維構(gòu)建
02
知識(shí)點(diǎn)梳理
1. 串聯(lián)電路分析
2. 并聯(lián)電路分析
方法指導(dǎo)　電阻變化的動(dòng)態(tài)電路分析與計(jì)算　
例1　（2024·長(zhǎng)沙）小明制作了一款可調(diào)亮度的小臺(tái)燈，電路如圖所示。電源電壓保持不變，燈泡的電阻為10Ω，不考慮溫度對(duì)燈絲電阻的影響，滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“20Ω　1A”字樣。
（1）閉合開(kāi)關(guān)后，移動(dòng)滑片使R的阻值變 時(shí)，
通過(guò)燈泡的電流變大，燈泡變亮。
小　
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R接入電路的阻值最大時(shí)，通過(guò)燈泡的電流為0.15A，此時(shí)燈泡兩端的電壓為 V。若燈泡兩端允許的最大電壓為2.5V，為保證電路安全，滑動(dòng)變阻器接入電路的最小阻值為 Ω。
1.5　
8　
【變式】（2024·湖南改編）超載存在安全隱患，交通部門常用“地磅”檢測(cè)貨車是否超載。圖甲是小楓設(shè)計(jì)的模擬地磅原理的簡(jiǎn)化電路圖，電源電壓恒為3V，定值電阻R0規(guī)格可選，電壓表（選0～3V量程），力敏電阻R的阻值隨所受壓力F變化關(guān)系如圖乙所示。力敏電阻R上方緊密連接一輕質(zhì)絕緣平板，檢測(cè)時(shí)將貨車模型靜置于其上。（g取10N/kg）
（1）若貨車模型總質(zhì)量為1.5kg，則其所受重力為 N。
（2）如果用圖甲所示電路檢測(cè)，當(dāng)定值電阻R0一定時(shí)，靜置在絕緣平板上的貨車模型總質(zhì)量越大，電壓表示數(shù)越 。
15　
小　
（3）小楓將電壓表改接到定值電阻R0兩端后，如圖丙所示，且將電壓表2V刻度線處設(shè)置為貨車模型總質(zhì)量最大值，超過(guò)此刻度線代表超載。如果設(shè)定檢測(cè)的貨車模型總質(zhì)量不超過(guò)2kg，則R0阻值應(yīng)為多少？
【變式】（2024·湖南改編）超載存在安全隱患，交通部門常用“地磅”檢測(cè)貨車是否超載。圖甲是小楓設(shè)計(jì)的模擬地磅原理的簡(jiǎn)化電路圖，電源電壓恒為3V，定值電阻R0規(guī)格可選，電壓表（選0～3V量程），力敏電阻R的阻值隨所受壓力F變化關(guān)系如圖乙所示。力敏電阻R上方緊密連接一輕質(zhì)絕緣平板，檢測(cè)時(shí)將貨車模型靜置于其上。（g取10N/kg）
解：由圖丙可知，R0與R串聯(lián)，電壓
表與R0并聯(lián)，當(dāng)貨車模型總質(zhì)量為
2kg時(shí)，則其所受重力：G＝mg＝2kg×10N/kg＝20N，
由圖乙可知，此時(shí)力敏電阻R的電阻為500Ω，由題意知，將電壓表2V刻度線處設(shè)置
為貨車模型總質(zhì)量最大值，根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)分壓可得：
I＝，則R0＝×R＝2×500Ω＝1000Ω。
（3）小楓將電壓表改接到定值電阻R0兩端后，如圖丙所示，且將電壓表2V刻度線處設(shè)置為貨車模型總質(zhì)量最大值，超過(guò)此刻度線代表超載。如果設(shè)定檢測(cè)的貨車模型總質(zhì)量不超過(guò)2kg，則R0阻值應(yīng)為多少？
例2　兩個(gè)電阻元件甲和乙通過(guò)它們的電流與它們兩端電壓的關(guān)系如圖所示，將甲、乙串聯(lián)接入某電路中，此時(shí)電路中的電流為0.2A。
（1）求電路中的總電阻R總。 （2）求電路中的電源電壓。
解：（1）已知甲、乙串聯(lián)，電流處處相等，根據(jù)歐姆定律
和圖像可知，當(dāng)電路中的電流為0.2A時(shí)，甲的電阻：
R甲＝＝5Ω，乙的電阻：R乙＝＝10Ω，
電路中的總電阻：R總＝R甲＋R乙＝5Ω＋10Ω＝15Ω。
（2）此時(shí)電路中的電源電壓：U＝U甲＋U乙＝1V＋2V＝3V。
解：（3）根據(jù)圖像可知，此時(shí)通過(guò)甲的電流I甲＝
0.4A，通過(guò)乙的電流I乙＝0.2A，干路電流：I＝I甲＋I(xiàn)乙
＝0.4A＋0.2A＝0.6A。
解：（3）根據(jù)圖像可知，此時(shí)通過(guò)甲的電流
I甲＝0.4A，通過(guò)乙的電流I乙＝0.2A，
干路電流：I＝I甲＋I(xiàn)乙＝0.4A＋0.2A＝0.6A。
例2　兩個(gè)電阻元件甲和乙通過(guò)它們的電流與它們兩端電壓的關(guān)系如圖所示，將甲、乙串聯(lián)接入某電路中，此時(shí)電路中的電流為0.2A。
（3）若將甲、乙并聯(lián)在電源電壓為2V的電路中，則干路電流
為多少？
第一步：判斷電路連接方式和電表測(cè)量對(duì)象
第二步：分析電路限定條件
方法指導(dǎo)　極值、范圍類計(jì)算解題思路
第三步：結(jié)合串并聯(lián)電路特點(diǎn)、歐姆定律、電功率等求解其他量變化范圍
例3　（2024·邵陽(yáng)模擬）兩個(gè)標(biāo)有“5Ω　1A”和“10Ω　0.6A”字樣的
定值電阻，在保證各元件安全的前提下，將它們串聯(lián)起來(lái)使用，電源電
壓最多為 V；若將它們并聯(lián)，干路電流最大不得超過(guò) A。
【變式】如圖所示的電路中，R1＝5Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω
1A”，電源電壓為4.5V并保持不變。電流表量程為0～0.6A，電壓表量
程為0～3V。
（1）為保護(hù)電表，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍為多少？
9　
1.5　
（1）由題意得，電路中的最大電流I大＝0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變
阻器接入電路中的電阻最小，由歐姆定律可得電路中的總電
阻：R＝＝＝7.5Ω，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值
最小值：R2小＝R－R1＝7.5Ω－5Ω＝2.5Ω；
（1）由題意得，電路中的最大電流I大＝0.6A，此時(shí)滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最小，由歐姆定律可得電路中的總電阻：R＝＝7.5Ω，則滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值最小值：R2小＝R－R1＝7.5Ω－5Ω＝2.5Ω；當(dāng)電壓表的示數(shù)U2＝3V時(shí)，電路中的電流最小，滑動(dòng)變阻器接入電路中的電阻最大，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，R1兩端的電壓：U1＝U－U2＝4.5V－3V＝1.5V，則電路中的最小電流：I小＝，即，解得：R2大＝10Ω，所以，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍為2.5～10Ω。
【變式】如圖所示的電路中，R1＝5Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，電源電壓為4.5V并保持不變。電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。
（1）為保護(hù)電表，滑動(dòng)變阻器阻值的變化范圍為多少？
【變式】如圖所示的電路中，R1＝5Ω，滑動(dòng)變阻器的規(guī)格為“20Ω 1A”，電源電壓為4.5V并保持不變。電流表量程為0～0.6A，電壓表量程為0～3V。
（2）當(dāng)滑動(dòng)變阻器R2的阻值為8Ω時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)
分別為多少？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）
解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測(cè)R2兩端的電壓，電流表測(cè)電路中的電流。
（2）由串聯(lián)電路電阻規(guī)律可得，此時(shí)電路中電流表的示數(shù)：
I＝A≈0.35A，則電壓表的示數(shù)：U2'＝IR2＝A×8Ω≈2.78V。
03
課堂檢測(cè)
1.如圖所示電路的電源電壓為1.5V，電阻R1的阻值為2Ω，閉合開(kāi)關(guān)后，
電流表的示數(shù)為0.3A，則（　D　）
A. 通過(guò)R1的電流大于0.3A
B. 電阻R1和R2是并聯(lián)的
C. 電壓表的示數(shù)為0.9V
D. 電阻R2的阻值為3Ω
D
2.（2022·張家界）如圖甲所示，電源電壓保持不變，R1＝10Ω，當(dāng)閉合
開(kāi)關(guān)S，滑動(dòng)變阻器滑片P從a端移到b端時(shí)，兩電表示數(shù)變化關(guān)系用圖乙
中線段AB表示，則電源電壓和滑動(dòng)變阻器的最大阻值分別為（　A　）
A. 6V　20Ω
B. 4V　20Ω
C. 6V　10Ω
D. 4V　10Ω
A
3. （2023·郴州）如圖所示，電阻R1、R2為定值電阻，電源電壓保持不
變。當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接a端時(shí)，電流表示數(shù)為I；當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2接b
端時(shí)，電流表示數(shù)為2I，則未知電阻Rx的阻值是（　D　）
A. R1＋R2
B.
C. 2R1－R2
D. R1－2R2
D
4. 如圖，這是某款醫(yī)用紅外線體溫計(jì)的簡(jiǎn)化電路圖，定值電阻R0＝10Ω，電源電壓U＝3V，溫度與熱敏電阻的對(duì)應(yīng)值關(guān)系如下表。當(dāng)測(cè)量者體溫超過(guò)37℃時(shí)，體溫計(jì)就會(huì)發(fā)出提示聲。
溫度/℃ 15 25 37 38 40
熱敏電阻/Ω 53 38 20 15 5
（1）當(dāng)測(cè)量者的體溫為
37℃時(shí)，求電路中的電流。
解：（1）由表格數(shù)據(jù)可知，當(dāng)測(cè)量者的體溫為37℃時(shí)，熱敏電阻的阻值：R＝20Ω，
由圖可知熱敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián)，由串聯(lián)電路規(guī)律可得，
電路中的總電阻：R總＝R＋R0＝20Ω＋10Ω＝30Ω，
由歐姆定律可得，電路中的電流：I＝=0.1A。
溫度/℃ 15 25 37 38 40
熱敏電阻/Ω 53 38 20 15 5
（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為1.8
V時(shí)，通過(guò)計(jì)算判斷體溫
計(jì)是否會(huì)發(fā)出提示聲。
解：（2）當(dāng)電壓表的示數(shù)為UV＝1.8V時(shí)，由串聯(lián)電路電壓規(guī)律可得，定值電阻兩端的電壓：U0＝U－UV＝3V－1.8V＝1.2V，由歐姆定律可得，定值電阻中的電流：I0＝=＝0.12A，由串聯(lián)電路的電流規(guī)律可得，電路中的電流：I'＝I0＝0.12A，已知37℃時(shí)電路中的電流大小：I＝0.1A，分析題中表格數(shù)據(jù)可知，溫度越高，熱敏電阻的阻值越小，電路中的電流越大，因?yàn)镮'＞I，所以體溫計(jì)此時(shí)的溫度高于37℃，因此體溫計(jì)會(huì)發(fā)出提示聲。

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