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第19课时　欧姆定律的应用
【本课时知识结构】
过 基 础
1．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。
2．在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成________。
正比
知识点　 　电流与电压和电阻的关系(控制变量法)
反比
注意　在表述单一变量的影响时，注意控制变量。
1．内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成______比，跟导体的电阻成______比。
2．计算公式：
正
知识点　 　欧姆定律
变形式：求电压U＝________，求电阻R＝______。
反
IR
(1)电压U＝IR的意义：表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因为电压是由电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说成电压与电流成正比。
的电压与通过导体的电流的比值。电阻是导体本身的一种性质，只与导体的________、________、____________及________有关，与加在两端的电压和流过的电流大小________(选填“无关”或“有关”)。
材料
长度
横截面积
温度
无关
知识点　 　欧姆定律在串、并联电路中的应用
串联电路 并联电路
电路图
串联电路 并联电路
电流关系 电流处处①________，即I＝②__________ 干路电流等于各支路电流③______，即I＝④__________
电压关系 总电压等于各部分电压⑤________，即U＝ ⑥__________ 各支路两端电压⑦________，
且⑧________总电压，即U＝
⑨__________
相等
I1＝I2
之和
I1＋I2
之和
相等
等于
U1＝U2
U1＋U2
之和
R1＋R2
大
小
1∶1
1∶1
1．解此类题之前应明确四点：
(1)电源电压恒定，与其并联的电压表示数不变；
(2)电流表的电阻很小，常可不计；电压表的电阻很大，可视为无穷大；
(3)灯泡的电阻一般可认为不变；
(4)串联电阻的个数增多，总电阻增大；并联电阻的个数增多，总电阻减小。不论是串联电路还是并联电路，当其中有一个电阻增大，总电阻就增大，反之亦然。
知识点　 　利用欧姆定律分析动态电路的方法
2．判断电流表、电压表示数如何变化的基本方法：
(1)首先识别电路的连接情况，判断其属于串联电路还是并联电路；
(2)然后找出电路中有几个电表(电流表或电压表)，并分别判断它们的测量对象(电流或电压)；
(3)接着根据欧姆定律写出电流表(或电压表)所测电流(或电压)的计算表达式；
(4)最后根据题目所给情境，用电流(或电压)的计算表达式判断电流表(或电压表)示数的变化情况。
过 易 错
易错点　 　串、并联电路中的欧姆定律应用计算
例1　如图1所示的电路中，灯L标有“3 V　0.3 A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响)。当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.6 A，灯L正常发光，电源电压为_____V，定值电阻R的阻值为_____Ω。当开关S2、S3断开，S1闭合时，电流表的示数为_______A。
3
图1
5
0.2
解决该类型题目的一般思路：
易错点　 　识别动态电路中电表的测量对象
例2　(2024广州)图2是地磅的工作原理示意图，秤台连在竖直弹簧上，电路与恒压电源连接。未称量时，滑动变阻器R的滑片P在最上端；称量时，滑片P向下滑动。闭合开关S，车辆的总质量越大时 (　　)
A．电压表的示数越大　
B．电压表的示数越小
C．电流表的示数越大　
D．电流表的示数越小
A
图2
根据电路中电流的流向，明确电路中各元件的串、并联情况；分析电流表与电压表所测量的对象；利用串、并联电路中电流、电压、电阻的规律，结合欧姆定律的公式进行分析。解题过程中，应尽可能找到公式中不变的物理量，看其他物理量的变化对结果的影响。
易错点　 　利用电压表检测串联电路中的故障
例3　如图3所示，闭合开关后，无论怎样移动滑片P，小灯泡始终不亮，已知导线及各处连接完好。为查找故障，开关闭合后，用电压表测得三次两接线柱间电压如表所示，则 (　　)
A．还需测得G、B间电压，才能判定滑动变阻器是否断路
B．还需测得H、G间电压，才能判定滑动变阻器是否断路
C．只可能是小灯泡短路
D．只可能是小灯泡断路
A
两接线柱 电压表示数
A和B 3 V
A和D 3 V
A和F 0 V
图3
【解析】由接A和B示数是3 V，A和D示数是3 V，A和F示数是0 V，可知小灯泡断路；若要判断滑动变阻器和灯泡是否同时断路，需要将电压表两端接G、B，若电压表有示数则说明滑动变阻器没有断路，若电压表无示数则说明滑动变阻器断路。这样就能判断灯泡和滑动变阻器是否同时断路，故A符合题意。故选A 。
故障 电压表示数 出现故障的位置 出现故障的原因 用电器工作情况 对应电路图
短路 零 与电压表并联的用电器发生短路 导线两端电压为零 灯L1不亮、L2亮
接近电 源电压 与电压表并联的用电器以外的用电器发生短路 电源电压全部加在与电压表并联的用电器两端 灯L1亮、L2不亮
故障 电压表示数 出现故障的位置 出现故障的原因 用电器工作情况 对应电路图
断路 零 与电压表并联的用电器以外的用电器发生断路 电压表的接线柱至少有一个没有与电源接通 灯L1、L2均不亮
接近电 源电压 与电压表并联的用电器发生断路 电压表、用电器与电源直接构成了一个通路 灯L1、L2均不亮
过 考 点
考点　 　与欧姆定律有关的计算
1．定值电阻R1和R2并联在如图4甲所示的电路中，电流表的示数为0.5 A，通过R1的电流为0.3 A，则通过R2的电流为_______A；再将R1和R2串联在如图乙所示的电路中，电源电压为5 V，则电压表的示数为_____V。
0.2
图4
3
2．如图5所示的电路中，甲、乙均为电压表时，闭合开关S1、S2，两电压表示数之比U甲∶U乙＝1∶3，则R1∶R2＝________；若甲、乙均为电流表，仅闭合开关S1，则甲、乙两电流表示数之比I甲∶I乙＝________，此时________(选填“能”或“不能”)同时闭合开关S1、S2。
1∶2
图5
3∶2
不能
3．如图6甲所示的电路中，将滑动变阻器R2的滑片从最右端移到最左端，电流表示数与电压表示数的关系如图乙所示，则电源电压为_____V，定值电阻R1的阻值为______Ω。
6
图6
20
4．如图7所示的电路中，定值电阻R1的阻值为20 Ω，电源电压不变。当开关S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.6 A；当开关S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.9 A。求：
(1)电源电压；
图7
(2)定值电阻R2的阻值；
(3)当开关S1闭合，S2、S3断开时，定值电阻R1两端的电压。
5．小华为果农设计的芒果自动筛选装置如图8甲所示。其简化电路图如图乙所示，电源电压恒为12 V，定值电阻R0的阻值为20 Ω，压敏电阻R的阻值随压力F变化的关系如图丙。当电路电流小于0.15 A时，不达标的芒果将被推离传送带，达标芒果继续被传送到指定位置，实现自动筛选。
图8
(1)当电流为0.15 A时，求R0两端的电压。
(2)当电流为0.15 A时，求压敏电阻R的阻值。
(3)若想筛选重力至少为4 N的芒果，你的解决方案是什么？请通过计算作出判断。
解：由题图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。
(1)当电流为0.15 A时，R0两端的电压U0＝IR0＝0.15 A×20 Ω＝3 V
(2)当电流为0.15 A时，压敏电阻R两端的电压UR＝U－U0＝12 V－
3 V＝9 V
(3)由题图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为4 N时，压敏电阻的阻值为30 Ω。
由串联电路的电阻特点可知，为了筛选出重力至少为4 N的芒果，R0的阻值
R0′＝R总－R′＝80 Ω－30 Ω＝50 Ω
因此，若想筛选重力至少为4 N的芒果，将R0的阻值增大到50 Ω即可。
考点　 　动态电路分析
6．(2025广州二中二模)如图9所示，某小组自制肺活量比较装置，电源电压恒定，吹气时，气球胀大，隔板向上运动，下列说法正确的是 (　　)
A．电路总电阻变大
B．电压表示数变大
C．电压表与电流表示数比值变大
D．电流表示数变大
D
图9
图10
7．(2024海珠区一模)“地磅”可检测货车是否超载，其工作原理如图10所示：电路接通后，货车质量越大，与电阻丝R接触的滑片P下滑距离越大，由电表改装的显示器的示数也越大。已知：串联电路中的电流等于电源两端电压除以各电阻之和，电源电压恒定不变。下列判断正确的是 (　　)
A．“显示器”由电压表改装而成
B．货车质量越大，R连入电路的电阻越大
C．单刀双掷开关“3”应与“1”连接
D．货车质量越大，R0两端电压就越大
D
8．如图11所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动，电压表V的示数将________，电流表A的示数将________，电压表V与电流表A示数的比值________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
变小
图11
变小
不变
考点　 　电路故障分析与判断
9．如图12所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会儿，突然一个灯泡不亮，两电表示数都变大，则电路出现的故障可能是 (　　)
A．灯L1断路　
B．灯L1短路
C．灯L2断路　
D．灯L2短路
D
图12
10．如图13所示的电路中，电源电压保持不变，三只电表均完好。开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是 (　　)
A．电压表V1示数为零，灯L1断路
B．电压表V1示数为零，灯L1短路
C．电流表A示数为零，灯L2断路
D．电流表A示数为零，灯L2短路
B
图13
参考答案
过基础
知识点1　1．正比　2．反比
3．(2)材料　长度　横截面积　温度　无关
过易错
例1　3　5　0.2
例2　A
例3　A　【解析】由接A和B示数是3 V，A和D示数是3 V，A和F示数是0 V，可知小灯泡断路；若要判断滑动变阻器和灯泡是否同时断路，需要将电压表两端接G、B，若电压表有示数则说明滑动变阻器没有断路，若电压表无示数则说明滑动变阻器断路。这样就能判断灯泡和滑动变阻器是否同时断路，故A符合题意。故选A
过考点
1．0.2　3　2．1∶2　3∶2　不能　3．6　20
U＝I1R1＝0.6 A×20 Ω＝12 V
(2)当开关S1断开，S2、S3闭合时，两电阻并联，电流表测干路的电流，通过R2的电流
I2＝I－I1＝0.9 A－0.6 A＝0.3 A
5．解：由题图乙可知，两电阻串联，电流表测电路中的电流。
(1)当电流为0.15 A时，R0两端的电压
U0＝IR0＝0.15 A×20 Ω＝3 V
(2)当电流为0.15 A时，压敏电阻R两端的电压
UR＝U－U0＝12 V－3 V＝9 V
(3)由题图丙可知，压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小，当压力为4 N时，压敏电阻的阻值为30 Ω。
由串联电路的电阻特点可知，为了筛选出重力至少为4 N的芒果，R0的阻值
R0′＝R总－R′＝80 Ω－30 Ω＝50 Ω
因此，若想筛选重力至少为4 N的芒果，将R0的阻值增大到50 Ω即可。
6．D　7．D　8．变小　变小　不变　9．D　10．B

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