最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专栏17-欧姆定律.doc

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1、|最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题 17-欧姆定律一选择题1. （2013 全国初中应用物理知识竞赛题）某测量仪器及其控制电路如图 5 所示。仪器的等效内阻为 100，正常工作电流为 100300mA，电源电压为 30V。控制电路由两个滑动变阻器组成，为了快速准确地调节仪器的工作电流，应选用哪一组变阻器？（ ）A.R1=100，R 2=10 B.R1=200，R 2=20C.R1=100，R 2=100 D.R1=200，R 2=200答案：B解析：由欧姆定律可知，调节部分电阻为 20080，所以应该选用 R1=200，R 2=20 的一组，选项 B 正确。2（2012 全国初中物理

2、竞赛预赛）在图 7 所示的电路中，电源电压不变。闭合开关 S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是【 】A、灯 L 可能变亮 B、灯 L 亮度可能不变C、电阻 R 可能断路 D、电阻 R 可能短路答案：C 解析：发现其中一个电压表示数变大，可能是电阻 R 断路，也可能灯 L 断路，选项C 正确。3（第三届理想杯初二物理竞赛题）如图所示，滑动变阻器 M 的总电阻为 10 欧，滑动变阻器 N的总电阻为 200 欧电阻 R 的阻值约为 20 欧为了使电压表的示数略微增大，应该 ( ) A把 N 的滑片向左移一小段距离;B把 M 的滑片向左移一小段距离; C把 N

3、的滑片向右移一小段距离;D把 M 的滑片向右移一小段距离|3.答案：A解析：为了使电压表的示数略微增大，需要使 R 中电流略微增大，两个滑动变阻器的并联电阻略微减小，应该把总电阻大的滑动变阻器接入电路部分电阻略微减小，所以应该把 N 的滑片向左移一小段距离，选项 A 正确。4.（2010 上海初中物理竞赛题）在图 24-14 所示的电路中，电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断，正确的是A若 R1 断路，电流表示数变小，电压表示数为零。B若 R2 断路，电流表示数变小，电压表示数变大。C若 R3 断路，电流表示数为零，电压表示数变小。D若 R4 短路，电流表示数变小，电压表示数变大。4.答案

4、；D解析：若 R1 断路，电流表示数变大，电压表示数等于电源电压，选项 A 错误；若 R2 断路，电流表示数变大，电压表示数变大，选项 B 错误；若 R3 断路，电流表示数为零，电压表示数变大，选项C 错误；若 R4 短路，电流表示数变小，电压表示数变大，选项 D 正确。5（2011 全国初中应用物理知识竞赛初赛）如图所示电路是由十二个不同的电阻组成的，已知 R112，其余电阻阻值未知，测得 A、B 总电阻为 6，今将 R1 换成 6 的电阻，则 A、B 间的总电阻为（ ）A6 B4 C3 D2 5.答案：B解析：由并联电阻等效电阻公式可知，其余电阻的等效电阻为 12。将 R1 换成 6 的电

5、阻，则为6 和 12 电阻并联，由并联电阻等效电阻公式可知，则 A、B 间的总电阻为 46（2008 株洲初中物理竞赛题）如果利用题图所示的电路来测量一个电阻 R 的阻值，那么x、y、z 应分别代表（ ）A电流表、电压表、滑动变阻器B电压表、电流表、滑动变阻器C滑动变阻器、电流表、电压表D电压表、滑动变阻器、电流表6. 答案：BxyzR|解析：测量电阻与电阻串联的是电流表，并联在电阻两端的是电压表，与电源相连的是滑动变阻器，x、y、z 应分别代表电压表、电流表、滑动变阻器，选项 B 正确。7（第三届理想杯初二物理竞赛题）阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的 IU 图线如图3 所示从图中得出

6、的下列结论中正确的是 ( ) AR 1R2;BR l、R 2串联后的总电阻的 IU 图线在区域;CR 1、R 2并联后的总电阻的 IU 图线在区域;DR l、R 2并联后的总电阻的 IU 图线在区域 I.解析：由欧姆定律可知，电流强度随电压变化的 IU 图线斜率的倒数表示电阻，斜率越大，其电阻越小，所以电阻 R1R2;,选项 A 错误；R l、R 2 串联后的总电阻一定大于 R2， Rl、R 2 串联后的总电阻的 IU 图线在区域 III，选项 B 错误；R l、R 2 并联后的总电阻一定小于 Rl， Rl、R 2 并联后的总电阻的 IU 图线在区域 I.，选项 C 错误 D 正确。【答案】D

7、【名师点评】表示电阻伏安特性曲线的图象有两种，一种是电流强度随电压变化的 IU 图线，其图线上一点的横纵坐标的比值表示电阻；一种是电压随电流强度变化的 UI 图线，其图线上一点的纵横坐标的比值表示电阻。对于图线为直线的，也可按照图线斜率判断电阻大小。IU 图线，其斜率的倒数表示电阻，斜率越大，其电阻越小；U I 图线，其斜率的表示电阻，斜率越大，其电阻越大。8.（2011 全国初中应用物理知识竞赛初赛）如图 4 所示，已知R0=R1=R2=R3=Rn=R2011=3，R a=2。A、B 间电压为 6V，则通过 R2011 的电流大小是（ ）图 3|A. 1A B. A C. A D. A201

8、)3(3201)(201)3(解析：三个串联的 Ra 等效电阻为 6，由并联电阻公式可得 R2011 和三个串联的 Ra 并联后的电阻为2。依此类推 AB 之间的等效电阻为 6。通过左边第 1 个 Ra 的电流为 1A。根据并联电阻分流原理，通过 R0 的电流为 A，通过左边第 2 个 Ra 的电流为 A。同理，通过 R1 的电流为 A，233231通过左边第 3 个 Ra 的电流为 A。通过 R2 的电流为 （ ） 2A，通过左边第 4 个 Ra 的电1流为 A。依此类推，通过 R2011 的电流为 A ，选项 C 正确。1 01)(【答案】C【名师点评】解答此题需要根据电路特征，寻找规律，

9、依此类推，意在考查灵活运用串并联电路相关知识能力和推理能力。9（2006 年上海初中物理竞赛题）在如图 6 所示的电路中，总电流 I 为 1.2 安，R 1=R2=2R3。则下列对通过 R2 电流的判断正确的是 ( )A大小为 0.6 安，方向向右B大小为 0.6 安，方向向左C大小为 0.3 安，方向向右D大小为 0.3 安，方向向左【解析】：画出等效电路图，三个电阻并联，根据并联电路电流分配规律，通过 R2 的电流是总电流的 1/4，所以通过 R2 的电流是大小为 0.3 安，方向向左，选项 D 正确。【答案】D【名师点评】对于不容易看出串并联关系的电路，可先在电路中同一点标上相同的字母（

10、同一根导线可看作同一点），然后把这些字母按照顺序排列，把电路中各个电阻按照原来的位置标在这些字母间，最后整理即可得到能够明显看出串并联关系的等效电路，再依据串并联电路规律解答。10（第三届理想杯初二物理竞赛题）如图 7 所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑动头自 a 向 b 移动过程中，各电表示数变化的情况是 ( ) AA 1、A 2变大，V 变小 BA l、V 变大，A 2变小CA 2、V 变小，A 1变大 DA 1、V 变小，A 2变大|【解析】当滑动变阻器的滑动头自 a 向 b 移动过程中，R 2 接入电路部分电阻增大，电流表 A2 示数变小，电流表 A1 示数变大。由于 R2

11、接入电路部分电阻增大，导致 R3 中电流减小，R 3 两端电压降低，电压表 V 示数减小，所以选项 C 正确。【答案】C【名师点评】此题的电路是一混联电路，电路中任一个电阻增大，电路总电阻增大，电源输出电流减小，干路上定值电阻两端电压减小。11. （2006 重庆初二物理竞赛题）如图所示，电流表示数为I，电压表示数为 U，不考虑温度对定值电阻的影响，则正确的是A U=0，R=0B U 变大时，U/I 变大C I 变大时，U/I 变小D U 变大时，U/I 不变答案：D解析：不考虑温度对定值电阻的影响，电压电流变化时，U/I 不变，选项 D 正确。二、实验探究题1（2008 河南初中物理竞赛题）

12、如图是小强实验小组选用的测量小灯泡电阻所需的电路元件，小灯泡的额定电压约为 3.8V，估计小灯泡的电阻小于 15。(1)根据所示的实验电路，用笔画线代替导线，将下图中的电路元件连接完整。(2)当闭合开关后，若出现了如下不正常的现象，请你从下列选项中选择可能的原因填入表格中右列的空格中。A电路中 ab 断路|B电路中 ab 短路C电压表并联在滑动变阻器两端现 象顺序灯泡亮度 电流表读数/A电压表读数/V可能原因甲 不亮 0.25 0乙 不亮 0 4.5丙 逐渐变亮 逐渐增加 逐渐减少(3)根据正确的实验数据描绘出的小灯泡伏安特性曲线并非是直线，其原因是 。1答案：(1)电路连线图如图所示。(2)

13、所填表格如下现象顺序灯泡亮度 电流表读数/A 电压表读数/V可能原因甲 不亮 0.25 0 电路中 ab 短路乙 不亮 0 4.5 电路中 ab 断路丙 逐渐变亮 逐渐增加 逐渐减少 电压表并联在滑动变阻器两端(3) 小灯泡的电阻随温度的升高而增大。2.（2005 高州学科联赛物理）某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线，测定电阻 RX 的阻值，所有元件均完好，电流表有 00.6A 和 03A 两档，电压表有 03V 和 015V 两档，电源电压为 3.0V 且不变，滑动变阻器标有“ 10，2A”字样，电路连接正确。闭合开关，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数

14、变化范围在 0.21A0.58A 之间，当滑片移动到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央，请在下表中补上实验数据表格的有关栏目，根据该同学的实验器材及观察到的现象，将有关数据填入表格内，并算出 RX 的阻值。（计算电阻时，精确到 0.1）（9 分）物理量实验序号|2.答案：物理量实验序号电压（V） 电流（A） 电阻（ ）RX 的阻值（ ）1 1.00.9 0.21 4.84.32 1.5 0.3 5.03 3.0 0.58 5.25.0 或 4.8解析：根据题述“当滑片移动到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央”，可知电流表示数为 0.3A，电压表示

15、数为 1.5V，由欧姆定律计算可得电阻为 5.0。当滑动变阻器接入电路部分电阻为零时，电压表读数为 3V，电流表读数为 0.58A，由欧姆定律计算可得电阻为5.2。当滑动变阻器接入电路部分电阻最大接近 10 时，电流表读数为 0.21A，滑动变阻器分压接近 0.21V，电压表读数为 0.9V1.0V，由欧姆定律计算可得电阻为 4.84.3。求得平均值即为 RX的阻值。3.(2006 年重庆初二物理竞赛题)小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。(1)根据他们连接的实验电路可知，电表甲应是 _表。|(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关，观察了两电表的示数( 如上图)，计算出被测电阻R=

16、_。 (3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠。原因是_。(4)为了得到更可靠的结果，你认为接下去他们的具体操作应是_。3.答案：（1）电压表 （2）10 （3）没有多次测量取平均值 （4）移动滑动变阻器的滑片，读取几组电压值和电流值，算出每次测量得到的电阻值，再求出平均值接近真值。解析：因为甲表与电阻并联，所以甲表是电压表。电压表示数为 2.4V，电流表示数为 0.24A，由欧姆定律计算得出 R=10。4.（2007 株洲长鸿杯竞赛题）某同学利用图 8 所示电路测量小彩灯的电阻（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出。实验时，闭合开关

17、，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数如下表所示。根据表中数据解答下列问题。（1）在实验过程中该同学是向 移动滑动变阻器的滑片的。（2）请将电压表连入电路。（3）试求电源电压以及小彩灯的电阻。4.答案：（1）右 （2）如图 2 所示。（3）设电源电压为 U，小彩灯的电阻为 RL，电流表示数/A 电压表示数/V 0.30 3.00.40 2.00.50 1.00.6 3A图 83 15V|电流表和电压表的两次示数分别为 I1、I 2 和 U1、U 2。则 U = I1RLU 1 ，U = I 2RLU 2 将表中任意两组数据代入得 U =6V， RL=105.（2004 第十四届全国初

18、中应用物理知识竞赛复赛题）用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想电表”即认为电流表的内阻为零，电压标的内阻为无限大。实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个能显示通过自身电流大小的自身阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电路中串联（或并联）一个电阻。这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确的测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。（1）现有一个量程为 0.6A，内阻为 0.1

19、3 的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？若不能，请说明理由。若能，请说明用它能测量的最大电压值。（2）现要精确测量一个阻值约为 8 的电阻 Rx,实验室提供下列器材。电流表 A1：量程为 100mA，内电阻 r1=4电流表 A2：量程为 50A，内电阻 r2=750电压表 V: 量程为 10V,内电阻 r3=10K变阻器 R0:阻值约 10定值电阻 R1:阻值约 10K电池 E:两端电压约 1.5V开关 S、导线若干选出你测量时所需的适当器材，并在虚线方框中画出电路图。需要测量那些物理量？根据所测量物理量，写出被测电阻 Rx 的表达式。5.答案：（1）能用该电流表测量电压但测量的最大电压值

20、仅为U=0.6A0.13=0.078V（2） 电路图如右图所示通过两电流表 A1、A 2 的电流 I1、I 2，电流表 A2 的内电阻为 r2。由并联电路规律，(I 1I 2)Rx=I2r2解得 Rx=I2r2/(I1I 2)6.（2006 第十六届届全国初中应用物理知识竞赛复赛题）育才中学科技小组设计了一个可以测量电阻值的多量程欧姆表，图 3 中所示为其中两个量程的测试电路，G 为灵敏电流表，其内阻 Ro=100 、电流灵敏度(即指针在满|刻度时流过灵敏电流表的电流)U=100A，R 为可调电阻，阻值变化范围为 05 k，R l和 R2为定值电阻，R 1=15，R 2=ll k，E 为 1.

21、5V 干电池，S 为量程选择开关。测量时把待测电阻两端分别与 A、B 两端相接。为了能从灵敏电流表上直接读出待测电阻的阻值，需在表盘上重新标注示数。请回答：(1)在指针满偏处，盘面应标注的示数是多少?(2)当 A、B 间断开时，指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少?(3)开关分别置于 1 和 2 位置时，在表盘正中间位置处应标注的示数各是多少?请简要说明理由。(4)该欧姆表表盘上的刻度是否均匀?请从电路原理上说明理由。6.答案：（1）A、B 两端直接连接在一起时（R AB = 0），调节滑动变阻器使灵敏电流表指针满偏，则指针所指处盘面上应标注的示数为 0。 （2）当 A、B 断开时，电阻应

22、为无穷大，这时指针所指位置的示数应标 。（3）开关置于 2 时，且将 A、B 短接时表针满偏，则 R + Rg + R2 = 1.5V/100A = 15k，若在A、B 间接一电阻 Rx，且刚好使表针指在表盘中间位置，这时电路中的电流为满偏时的一半，电路中的总电阻为满偏时的 2 倍，即 Rx = R + Rg + R2=15k，所以该档位表盘中间示数应为 15k。 开关置于 1 时，且将 A、B 短接时表针满偏，这时电路中总电阻为R1(R + Rg + R2)/(R1+ R + Rg + R2)=1515000/(15+15000) = 15 ，同理若在 A、B 间接一电阻Rx，且刚好使表针指

23、在表盘中间位置，这时电路中的电流为满偏时的一半，电路中的总电阻为满偏时的 2 倍，即 Rx= R1(R + Rg + R2)/(R1+ R + Rg + R2)=15 ，所以该档位表盘中间示数应为15。 （3）欧姆表表盘上的刻度是不均匀的。理由：用 R0 表示 A、B 短接时电路中总电阻，测量电阻Rx 时，电路中电流 I=U/(R0+Rx），可见 I 与 Rx 不成正比，所以欧姆表表盘上的刻度是不均匀的。7（2012 全国初中物理竞赛预赛）某兴趣小组的同学进行电学实验过程中发现一个有趣的元件有a、b 两部分，被封闭在一个透明的玻璃壳内，A 、B、C 是三个外露的接线柱，如图 15 所示。 （1）他们了解到 a 是一个定值电阻，要用“伏安法”研究其电流与电压的关系，请用笔画线代替导线将图 15 的电路连接成所需的电路。