欧姆定律——经典例题.doc

《欧姆定律——经典例题.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《欧姆定律——经典例题.doc（38页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、Four short words sum up what has lifted most successful individuals above the crowd: a little bit more.-author-date欧姆定律经典例题曲线运动欧姆定律经典例题第一节 电流与电压和电阻的关系一、电流与电压的关系典型例题一、利用如图甲所示实验电路，探究“通过导体的电流跟电压的关系”时：（1）需要_1_个定值电阻。（2）滑动变阻器的作用是_调节定值电阻两端的电压_。（3）利用实验数据作出的IU关系图线，与图乙中的_B_图最接近。 甲 乙解析：探究“通过导体的电流跟电压的关系”时，要用控制变

2、量法来研究。在电阻一定时，探究导体上的电流跟电压的关系，所以只需一个电阻；需要改变定值电阻两端的电压，由滑动变阻器来实现。研究电流与电压的关系，其图像应该成正比的关系。典型例题二、在探究电流跟电压关系的实验中，部分同学作出了以下猜想：猜想A：加在电阻两端的电压增大，通过的电流不变；猜想B：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越小；猜想C：加在电阻两端的电压越大，通过的电流越大现有以下器材：A定值电阻、开关和若干导线；B电池；C、电压恒定的电源；D滑动变阻器；E 电流表为了验证上述猜想是否正确，吴奇同学选取的器材是A、C、D、E并添加了一只测量仪表设计电路并按实验要求正确地测出有关的物理量完成了实

3、验，请你分析：(1)吴奇同学在实验中添加的测仪表是 电压表 (2)在实验时，需改变电阻两端的电压，吴奇同学的做法是 移动滑动变阻器的滑片 (3)请你在下面方框内画出吴奇同学设计的实验电路图(4)通过分析数据，验证得出的结论应该和前面 猜想 C 致解析：由于研究电流与电压的关系时，应保持电阻值不变，使变阻器与定值电阻串联，通过移动 变阻器的滑片来改变定值电阻两端的电压，从而得出电流与电压的关系，故应添加电压表，使其 并联在定值电阻两端，从教材实验数据可知，在电阻一定时，电流与电压成正比，可知C的猜想是正确的（二、电流与电阻的关系典型例题一、小明同学用图67甲所示的电路来验证“电流与电阻的关系”，

4、所用器材有：电压恒为3V的电源，阻值为5、10、20的定值电阻各一只，“15，1 A”的滑动变阻器一只，学生用电流表、电压表各一只，开关和导线若干(1)根据题意，请你选择合适的电表量程，并帮助小明按电路图用笔画线代替导线完成实物图(图乙)的连接 (2)实验过程中他控制定值电阻R两端的电压恒为1.5VA先将R用5的电阻接人电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；B再将10的电阻替换5的电阻接人电路中进行实验，读取与该电阻对应的电流值；C.最后他用20的电阻替换10的电阻接人电路中进行实验，发现无法读取与20的电阻对应的电流值经检查，电路连接无误，且元件完好，请你帮他找出两种可能的原因原因1:

5、定值电阻两端电压偏小 ；原因2： 滑动变阻恭的最大阻值偏小 。解析：连接实物电路图应与电路图完全一致，根据所给器材的规格可判断电路中的最大电流为I3V5 0.6A，故电流表可选择00.6A量程由于电源电压为3V，故电压表量程可选择03V，变阻器注意一上一下；换用阻值较大的电阻后，调不到与电阻较小时的电阻可能存在两个原因：一是变阻器的最大阻值大小，当用阻值较小的定值电阻时，把变阻器移动到最大阻 值，此时电路中的总电阻比后来阻值较大的定值电阻阻值还小，故调不出相同的电流；二是由于控制定值电阻两端的电压过小，在定值电阻较大时，电流值偏小，无法读取典型例题二、在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，

6、电路如图所示。电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“15 1 A”字样。在A、B间先后接入不同阻值的定值电阻R，移动滑片P，使电压表示数为1.5 V，读出电流表的示数。当20 的电阻接入A、B间时，电压表示数始终无法达到1.5 V，其原因可能是(A)A滑动变阻器阻值太小 B电源电压3V太高 C20的阻值太小 D控制的电压1.5V太高解析：由题图可知，定值电阻R与滑动变阻器串联，根据欧姆定律，在串联电路中电压分配跟电阻成正比，当20 的电阻接入a、b间时，电压表示数始终无法达到1.5V，是由于滑动变阻器阻值太小，无论怎样移动滑片P，它两端的电压始终小于1.5V，则R两端的电压始终大于1.5V，所

7、以正确的选项是A。小贴士：研究电流与电压电阻的关系时，我们要抓住一种方法：控制变量法，始终要保证一个量不变第二节、欧姆定律一、图像应用典型例题一、图1是R1和R2两个电阻中电流随它们两端电压变化的UI图像，由图像可知R1、R2的电阻( B )AR1R2 BR1I2。根据欧姆定律的变形公式R=U/I， 可得出，R1R2。典型例题二.一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻R的阻值为_10_；当把这个工具接在电压为2 V的电路两端，L、R并联的总电阻是_2.5_。解析：从题中图象可以看出，通过电阻的电流与其两端的电压成正比，当

8、电压为U12 V时，通过R的电流I10.2A，所以电阻RU1/I12V/0.2A10。当给L加2 V电压时，通过灯泡L的电流为I20.6 A，由于L与R的并联，所以总电流II1I20.2A0.6 A0.8 A。根据欧姆定律得并联后的总电阻R总U1/I2V/0.8A2.5。小贴士：图象信息题就是利用数学图象的方法，把物理量之间的关系表达出来，解决这类问题的一般步骤是：（1）看清图象中横、纵坐标所表示的物理量，弄清坐标上的分度值；（2）明确图象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、倾斜程度等进行分析、推理、判断和计算；（3）根据图象把题目中的问题计算出结果或做出判断性结论，现举例说明。二、欧姆定律

9、的适用条件及应用典型例题一、如图所示，电阻R1的阻值为10，闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A,求：（1）通过电阻R2的电流；解：I2=I-I1=0.5A-0.3A=0.2A；（2）电源电压；解：U=I1R1=0.3A10=3V；（3）电阻R2的阻值。解：R2=U/I2=3V/0.2A=15。解析：由图可知：R1、R2并联，电流表A1测R1的电流，电流表A测干路的电流，由并联电路特点和欧姆定律可知：（1）I2=I-I1（2）U=U1=I1R1（3）R2=U/I2小贴士：（1）适用范围：欧姆定律研究的是电源外部的一部分或全部纯电阻电路。（2）物理量的同一性、同时性：

10、I、U、R都是同一段导体或者同一段电路在同一时间的三个物理量。典型例题二、从欧姆定律可以导出公式R=U/I，下列说法正确的是（D）A当电压U增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍B当电流I增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的二分之一C通过导体的电流若为零，电阻也为零D即使导体两端的电压为零，电阻也不为零解析：导体电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积有关，而与通过的电流和电压的高低无关，选项D正确。小贴士：（1）对于物理概念、定律等的表达，一定要结合它的物理意义进行；（2）在应用欧姆定律进行问题分析和简单计算时，三个物理量必须集中在同一段电路中，这一点易忽略

11、，造成解题时“张冠李戴”，解答错误。三、滑片滑动电路变化问题：典型例题一、如图所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（D）A电流表示数变大，小灯泡变亮 B电压表示数变大，小灯泡变暗C电流表示数变大，电压表示数变小 D电流表和电压表的示数都变小解析：从电路图连接可看出，电路为串联电路，电压表和电流表分别测灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，当滑片P向右移动时，变阻器接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，此时电路中电流变小，电流表示数变小，灯泡变暗，由公式UIR可知，灯泡电阻不变时，通过灯泡的电流变小，则灯泡两端的电压变小，即电压表示数变小。典型例题二、二氧化锡传感器能用于汽车尾气中

12、一氧化碳浓度的检测，它的原理是其电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数U与电流表示数I发生变化，其中正确的是（A）AU变大，I变大 BU变小，I变小 CU变小，I变大 DU变大，I变小解析：由题意知，二氧化碳锡传感器随一氧化碳浓度增大而减小，从电路图可知，传感器电阻减小时，根据欧姆定律可知电路中电流变大，定值电阻两端的电压变大，故选项A正确。典型例题三、如图所示的电路中(电源电压不变)，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片自左向右移动时，下列判断中正确的是( D )A电流表的示数不变，电压表的示数不变 B电

13、流表的示数变大，电压表的示数变小C电流表的示数变大，电压表的示数变大 D电流表的示数变小，电压表的示数不变解析：从连接图可知，此电路为并联电路，电压表测量电源电压，当滑动变阻器的滑片自发向右移动时，R2中电阻变大，故电流表示数变小，由于电压表测的是电源电压，而电源电压是不变的，故正确的答案是D小贴士：判断滑片滑动，电压、电流变化问题首先判断出电路的连接情况，然后再从局部整体局部三步入手，首先根据滑片滑动判断滑动变阻器的阻值如何变化，然后根据总电压不变，电阻变化，通过欧姆定律分析出总电流的变化情况。再根据串并联电路特点，分析局部的电压和电流的变化情况。第三节 电阻的测量一、伏安法测量定值电阻典型

14、例题一、同学们要测量电阻RX的阻值 (其阻值约几百欧)，实验室能提供的器材有：干电池两节、电流表、电压表、滑动变阻器 (100 、2 A”)、开关各一只、导线若干 (1)某同学设计的实验电路如图648所示，并要 用此电路测量待测电阻兄的阻值，你认为这个方法是否可行?简述你的观点情况一：不可行，因为按此电路用“伏安法”进行测量，电路中电流太小，电流表不能准确测出电流值情况二：可行，因为按此电路进行测量，可不去读电流表示数，只通过电压表示数就能求出R；(2)如果上述方法可行，画出电路图，并写出主要实验步骤和RX表达式如果上述方法不可行，请你利用题中已有的器材设计出一种可行的实验方案画出电路图，并写

15、出主要实验步骤和RX。表达式情况一：按图连接电路，闭合开关，保持滑片P在b端，记下电压表示数为U1；移动滑片p至a端，记下电压表示数为U2 (即为电源电压)；表达式：Rx=U1Rab/(U2-U1)=100U1/(U2-U1)情况二：与情况一相同，电路图如图 注：若认为用“伏安法”测电阻的方法可行，并且电路图、实验步骤和表达式合理即可解析：电源用两节干电池，则电源电压为3 V，而电阻R，的阻值约几百欧，故电路中的电流小于003 A，电流太小，电流表不能准确测出电流值，而本题只用电压表即可测出电阻R的电阻值，因此可从这些方面进行回答和设计典型例题二、在测量某一定值电阻兄阻值的实验中，张楠同学选定

16、了如图甲所示的器材进行实验实验过程中，由于李骅同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中(1)请你帮助李骅同学把记录在草稿纸上的电流值对应填人表格中，并写出你所依据的物理规律是 电阻一定时，流过电阻的电流随电压的增大而增大 (2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为 5.1 (保留一位小数)(3)根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成图甲中的实物连接 (4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是 改变电阻两端的电压来改变通过的电流，以达到多次测量取平均值的目的，减小误差 。 (5)若电源电压恒定且未知，用电阻箱R，代替滑动变阻器，同时撒去

17、电流表，请利用余下器材(不要再添加其他任何器材)设计一个测量R阻值的实验电路图，并在图乙中的方框中画出答：这是一道开放性试题，只要电路图设计符合题目要求，能达到实验目的即可两种参考电路图解析：伏安法测电阻的原理是欧姆定律RU/I所以在电阻一定时，流过电阻的电流随电压的增大而增大，可以填出(1)中表格，画出实验电路图，连接实物图，同时采用多次测量，可以减小实验误差二、伏安法测量小灯泡的电阻典型例题一、在测量标有正常工作时的电压为2.5V的小灯泡的电阻的实验中：（1）在连接电路时开关应断开。（2）晓明同学连接完电路，闭合开关后，发现电流表指针向零刻度的左边偏转，造成这一现象的原因是电流表接线柱接反

18、了。（3）晓明同学排除故障后连接成了如图1（甲）所示的电路，闭合开关，发现电压表示数为2V，为了让小灯泡两端的电压达到2、5V，应将滑动变阻器的滑片向左端（选填“左”或“右”）移动。（4）当小灯泡两端的电压为2、5V时，电流表指针如图1（乙）所示，则通过灯泡的电流是0.26A，此时小灯泡的电阻是9.6。（结果保留一位小数） （5）小亮移动滑片又测量了两次数据后发现，三次测得的灯泡的电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，由此总结得出：当灯泡两端的电压增大时，通过灯泡的电流增大，灯泡的亮度 变亮 （选填“变亮”或“变暗”），灯泡的电阻 变大 。解析：本题考查的是电学的综合知识，涉及面较广。（

19、1）从培养学生良好的实验习惯及保护电路的角度出发，开始连接电路时，开关应该是断开的，滑动变阻器应该达到最大值，使电路中的电流最小，起到保护电路的作用。（2）闭合电路后，电流表向零刻度的左边偏转，说明电流表正负接线柱接反了。（3）闭合开关，发现电压表示数为2V，为了让小灯泡两端的电压达到2、5V，就要增加灯泡电流，可以减小电路中的电阻，这可通过向左调节滑动变阻器调节滑片实现。（4）灯泡两端的电压为2.5V时，由图可知，电流表量程为00.6A则读数为0.26A，则由欧姆定律得：R=U/I =2.5V/0.26A =9.6。小贴士：在测量小灯泡的电阻时，由于小灯泡的电阻随着温度的变化而变化，因此，滑

20、动变阻器的作用是改变小灯泡两端的电压；而在测量定值电阻的实验中，定值电阻的阻值我们认为是不变的，因此，滑动变阻器的作用就成了改变电阻两端的电压，多次测量求平均值减小误差。第四节 欧姆定律在串、并联电路中的应用一、串联电路分压公式典型例题一、如图所示电路，电源电压恒定不变当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为9V，则R1：R2为( C )A1：3 B3：1 C1：2 D2：1解析：当S1闭合，S2断开时，电压表测的是R1两端的电压U1=3 V，当S1断开，S2闭合时，电压表测的是串联电路的总电压U=9V，则R2两端的电压U2UU19V一3V=6V串联电

21、路中电压的分配与电阻成正比，所以电阻Rl：R2Ul：U21：2典型例题二、一只小灯泡的额定电压为8 V，正常发光时通过它的电流为0.4 A，现将该小灯泡接在12 V的电源上，为使其正常发光，还应 串 联一个 10 的电阻解析：电源电压高于小灯泡额定电压，应串联上一个电阻起分压作用U2UU112V一8V4V，IU/R0.4A，RU/I10二、串联电路欧姆定律的应用典型例题一、在图甲所示的电路中，开关S闭合时，电压表V和V1的示数如图652乙、丙所示，则该电路中的电流为( D )A1 A B04 A C02 A D06 A 解析：电压表V测的是电源电压，而电压表V1测的是电灯两端的电压，根据串联电

22、路电压特点，电压表V的示数应大于V：的示数，所以电压表V用的是015 V量程，读数为6 V，Vl用的是03 V量程，读数为24 V则R两端的电压为6 V一24 V36 V，根据欧姆定律IU/R，计算得电流I06A典型例题二、如图所示，开关闭合后，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中( A )A电流表示数变小，电压表示数变大 B电流表示数变小，电压表示数变小C电流表示数变大，电压表示数变大 D电流表示数变大，电压表示数变小解析：从图中可以看出，滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压当滑片户向右滑动时。，滑动变阻器连入电路中的电阻变大，电路中的电流变小，则电流表的示数变小，定值

23、电阻两端的电压变小，根据串联电路的电压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，电压表的示数变大。 三、并联电路中欧姆定律的应用典型例题一、将两个定值电阻R1“4 ，1 A”和R2“1 ，2 A”并联起来使用，为使电阻不被烧坏，干路中的最大电流应不超过（A）A2.5 A B1.5 A C3 A D2 A错解：因为干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流等于1 A2 A3 A。错因：没考虑并联电路各支路电压相等的规律。解析：定值电阻R1允许加的最大电压为U1I1R11 A4 4 V，定值电阻R2允许加的最大电压为U2I2R22 A1 2 V，根据并联电路电压相等的关系，R1和R2并联后的最大电压为2 V，所以通过R2的电流为2 A，通过R1的电流为I1U/R12 V/4 0.5 A，则干路中的电流为2.5 A，故选A。-