欧姆定律(初).pdf
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1、欧姆定律典型试题解析例1.(2 0 1 4巴中)两电阻R i=6 C,R2=9 Q,当它们串联接在电源电压为3 V 的电路两端,通过它们的电流1=0.2 A,加在R i、R 2 两端的电压之比Ui:U2=;当 R i、R 2 并联接在原电路中,通过R i、R 2 的电流之比h:卜=_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _,通过R i、R 2 的发热之比 Q i:Q2=分析:(1)两电阻串联时通过它们的电流相等,根 据 可 求 得 通 过 它 们 的 电 流;R a根据欧姆定律求出两电阻两端的电压之比,再根据串联电路的电压特点求出R 2 两端的电压与电路的总电压之比;(2)两电阻并
2、联时两端的电压相等,根据欧姆定律求出通过它们的电流之比,根据Q=W=U-t 求出在相同的时间内电流通过R i、R 2 所产生的热量之比.R解答:解:两电阻R i=6 C,R2=9 Q,当它们串联接在电源电压为3 V 的电路两端,总电阻 R(i=R +R 2=6 Q+9O=l 5 0,通过它们的电流1=1 1=3=O2 A;R 总 Ui I R R GQ由I=可得,两电阻串联时两端的电压之比:U2 I R2 R2 9 Q(2).并联电路中各支路两端的电压相等,:两电阻并联时,通过它们的电流之比:U1 221RRU-R1U-R2当电阻R i、R 2 并联在电路中时.,两电阻两端的电压相等,I T2
3、VQ=W=-t,Ru2Q1_12_R2_9Q_史正瓦t故答案为:0.2;2:3;3:2;3:2.例2.(2013安徽)在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阻R o串联接入电路,根据电压表的示数可以测出R o的阻值,这是一种测量大电阻的方法。如图所示的电路中,电压表的内阻R v=2 0 k。、量程 为 1 5 0 V,最小分度值为5V,电压U=1 1 0 V,电压表的示数为5 0 V。(1)求电路中的电流大小。(2)求待测电阻R o的阻值。(3)上述电路中,若将R o换成阻值约为2 0。的小电阻,用这种方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依据。
4、【解析】(1)电路的电流 I=IV=5 丁=2.5X1 0-3A;Rv 20 xl03n(2)R o两端的电压 U()=U-Uv=1 1 0 V-5 0 V=6 0 V,通过”的电流 I=I v=2.5 x 1 0%,则其电阻为&=牛=2 5北 Z=2 4X1 03Q=2 4k Q;(3)不能;理由:根据串联电路分压规律可知 =&),即加在其U 丫 +R、,+R 0R 2 0 0两端的电压Uo=XU,当 R o为 2 0。时,Uo=-;-X 1 1 O V Rv+R0 20 xl0Q+20Q1.0 9V,远小于电压表的最小分度值为5 V,所以这种方法不能准确测出它的阻值。说明:测量过程中,测量
5、值与真实值总是存在一定差异的,所以误差是不能绝对避免的。在绝对误差一定的情况下,若真实值越大,则相对误差就越小。但如果物理量的真实值小于测量工具的分度值,则测量结果全部为估计值,没有准确值,显然此时的测量误差太大,失去多数场合的测量的意义。备 战 挑 战【基础达标】一、填空题1.(2 0 1 4黄冈)某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路,如甲图所示,R为气敏电阻,其阻值随有害尾气浓度B变化的曲线如图乙所示,R o为定值电阻,电源电压恒定不变.当有害尾气浓度p 增大时,气敏电阻R的阻值将,电 压 表 的 示 数 将(选分析:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压;根据
6、乙图得出当有害尾气浓度变大时气敏电阻阻值的变化,根据串联电路分压的特点可知电压表示数的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化;(2)当电路中电流过大时,电路将被烧毁.解答:解:(1)由电路图可知,两电阻串联,电压表测气敏电阻两端的电压;由图乙可知,当有害尾气浓度变大时,气敏电阻的阻值将变小,电路的总电阻变小;由串联电路分压的特点可知,定值电路分得的电压将变小,即电压表的示数变小;由欧姆定律可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小.(2)当气敏电阻太小时,如果电路中没有定值电阻,电路中的电流会很大,电路会被烧毁,因此定值电阻R o作用是保护电路.故答案为:变小:变小;保护电路.2.(2 0 1
7、4 永州)一段导体两端电压时1 0 V 时,导体中的电流是0.5 A,此导体的电阻是_Q.如果导体两端的电压降到I V,导体的电阻是 Q.分析:知道导体两端的电压和导体中的电流,利用欧姆定律的公式变形可求出电阻的大小.因为电阻是导体本身的一种性质,其大小与电压和电流无关,可得出当电压改变时,导体电阻的大小.解答:解:由公式1=得,导体的电阻:R=Py_=20Q.0.5A因为电阻是导体本身的一种性质,其大小与电压和电流无关,所以当导体两端的电压降到IV 时,导体电阻的大小不变,仍为20Q.故答案为:20;20.3.(2014娄底)小明按图甲所示的电路图连接实验电路,测量电阻R 的阻值.闭合开关S
8、,调节滑动变阻器的滑片P 后,观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示,则电流表的示数为 A,电压R 的阻值为 0.甲 乙 丙分析:由电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电表的量程和分度值读出示数,利用欧姆定律求出定值电阻的阻值.解答:解:山电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,电压表的量程为03 V,分度值为0.1 V,定值电阻两端的电压U=2V,由图丙可知,电流表的量程为。0.6A,分度值为0.02A,通过定值电阻的电流1=0.4A,由1=可得,定值电阻的阻值0.4A故
9、答案为:0.4;5.4.(2014长沙)如图甲所示电路中,Ro为定值电阻,用 为滑动变阻器.图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图象.则该滑动变阻器的最大值是 O,电源电压是V.i f/U分析:由电路图可知,Ro与 R i串联,电压表测R i两端的电压,电流表测电路中的电流.山图象可知,电路中的电流是0.2A时 R i的电功率,根据P=R 求出R|接入电路的电阻;山图象读出电路中的电流为0.4 A 时 R i的电功率,根据P=I2R求出R i接入电路的电阻;根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式求出R o的阻值,进一步求出电源的电压.解答:解:由电路图可知,
10、R o 与R i串联,电压表测R i两端的电压,电流表测电路中的电流.由图象可知,当电路中的电流I=0.2 A 时,R i的电功率P i=2 W,由P=R可得,R 1 接入电路的电阻:P iR1T=-r50Q;I2(0.2A)2由图象可知,当电路中的电流I =0.4 A 时,R|的电功率P J =3.2 W,此时R i接入电路的电阻:P I ,U1U/,U 2 R2,电压表V的示数为6 V,电压表V i的 示 数()O I1=9-“A.等于6V B.大于3V C.等于3V D.小于3V分析:已知R|R 2,判断电压表所测谁的电压,再根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和可作出选选择.解答:解
11、:已知R|R2,电压表V的示数为6 V,即电源电压为6 V,电压表V|测R i两端的电压,根据串联电路两端的电压等于各部分电压之和可知,电压表V i的示数大于3V,故选B.20.(2014山东济宁)小梦将定值电阻&与滑动变阻器R2接入电压为U的电路中,如图6所示,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片由某位置调到另一位置时,飞上的电压变化q=|q-滑 动 变 阻 器 上 的 电 压 变 化=打221。关于与A 2的大小比较,下列判断.正确的是()A.,At/.1 At/,R At/,=At/,r At/,At/,D.1/L.i/D.无法比较分析:本题考查了学生对动态电路电压的分析能力,也是物理学科与数
12、学学科知识渗透。看似复杂,实则简单,关键在于做到冷静分析。解:题干中先交代了电路电压为U不变,所以当R1两端电压增加多少,R2两端电压便减小多少,所以两个变化量的绝对值是相等的。故答案是B.21.(2014德阳)如图所示的电路中,电源两端电压保持不变,当开关S 闭合时,灯 L 正常发光;如果将滑动变阻器的滑片P 向右滑动,下列说法中正确的是()A.电压表的示数变大,灯 L 变亮 B.电压表的示数变大,灯 L 变暗C.电压表的示数变小,灯 L 变暗 D.电压表的示数变小,灯 L 变亮分析:分析清楚电路结构,根据滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后应用串联电路特点与欧姆定律、电
13、功率公式分析答题.解答:解:由图示电路图可知,两电阻与灯泡串联,电压表测两电阻的串联电压;当滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,滑动变阻器分压变大,电压表示数变大;电源电压不变,电路总电阻变大,由欧姆定律可知,电路电流变小,滑动变阻器分压变大,灯泡两端电压变小,灯泡的电压U 与电流I 都变小,由 P=UI可知,灯泡实际功率变小,灯泡变暗,故 ACD错误,B 正确;故选B.22.(2014巴中)如图所示的电路中,当滑片向左滑动时,两电表的示数变化及灯泡L 的亮度变化正确的是()表变大,表变小,灯 L 变暗.表变小,表变大,灯 L 变亮Q D表变大,表不变,灯 L 亮度不变,表变小,表
14、不 变,灯 L 亮度不变分析:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器右部分电阻的电压;先根据滑片的移动确定电路总电阻的变化,然后根据欧姆定律判断电路电流的变化,再根据P=I2R 判断灯泡实际功率的变化,最后根据滑片移动的方向以及U=IR判断电压表示数的变化.解答:解:根据电路图可知,灯泡与滑动变阻器的最大阻值串联,当滑片移动时,电路中的总电阻不发生改变,因此电路中的电流不变,即电流表示数不变;故 A B 错误;根据P=R 可知,灯泡的实际不变,因此灯泡的亮度不变;当滑片向左移动时,滑动变阻器右半部分电阻变大,即电压表测量的阻值变大,由U=IR可知,电压表的示数变大,故 C
15、正确,D 错误.故选C.【能力提升】三、实验题23、(2014浙江丽水)如图甲是小丽“测定小灯泡电阻”实验的实物图.(1)连接好甩路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到;(2)闭合开关,移动滑动变阻器滑片,当电压表示数为2.80伏时,电流表实数如图乙,示数为 安,此时小灯泡的电阻为 欧;(3)在实验过程中,发现在开关闭合的情况下,小灯泡突然不亮,电压表和电流表均无示数,小丽认为可能是电路某处断路,于是用一根导线检测,实验步界和现象如下表.实验步骤导线两端接触位置电灯电流表电压表ad亮有示数有示数ae亮无示数有示数ac不亮无示数无示数ab不亮无示数无示数小丽分析表中现象,判断出cd之间某处断路,同
16、组同学指出实验步骤 是没有必要做的.(1)由图示电路图可知,连接好电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最左端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;(2)由图乙所示电流表可知,电流表量程为00.6A,分度值为0.02A,示数为0.28A;由欧姆U U 2.80V定律:l=R可知,此时灯泡电阻R=I=0.28A=io。;(3)用导线检查断路位置,步骤是不必要的,因为根据的实验现象无法判断出电路断路位置.故答案为:(1)最左端;(2)0.28;10;(3).24.(2014青岛)综合作图-测量电阻:现有一个电压恒定的电源(电压值未知)、一个电压表(量程大于电源电压值)、一个阻值为R i 的定值电阻、
17、一个单刀双掷开关和若干导线,要利用以上器材测量的待测电阻R2的阻值.请在方框内设计出实验电路图(电路连接好后实验中不能拆卸)并完成下列步骤.(1)根据电路图连接实物电路;(2)_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(3)利用上述测量值算出待测电阻的阻值R2=分析:伏安法测电阻是最一般的测量方法,在没有电压表或没有电流表时,滑动变阻器的最大阻值知道时,也能测量被测电阻.只有电流表,利用滑动变阻器的滑片滑到最大和最小时,根据电源电压相等,求得被测电阻.只有电压表,利用滑动变阻器的滑片滑到最小时,获得电源
18、电压.当滑到最大时,根据串联电路电流相等列出等式求得被测电阻.没有电流表,利用已知电阻和被测电阻串联找电流相等.被测电阻和定值电阻串联,利用一个单刀双掷开关使电压表先与电源并联测电源电压.然后再测出被测电阻两端的电压,根据串联电路电压特点,求定值电阻电压,求定值电阻电流,即被测电阻电流.根据R 3 计算电阻.I解答:解:(1)定值电阻R 和被测电阻R 2 串联,如图.(2)实验步骤:先把开关S接 a 时测出电源电压U,把开关S接 b时测出R2两端电压U 2,(3)根据串联电路电压等于各部分电路两端电压之和可知:R i 两端电压U i=U -U2,则h百u.u彳-u2和串联电路的电流特点得:1
19、1=1 2,U,根据欧姆定律得:R21-12.幺 一 u2U-U2 u-U-R i.2故答案为:(1)如图;(2)先把开关S接 a时测出电源电压U,把开关S接 b时测出R2两端电压U 2,u2(3 )R nu-u22 5.(2 0 1 4邵阳)图甲为小红同学设计的 探究电流与电阻关系”的实物电路图.(1)连接.电路时开关应处于 状 态(选填 断开 或 闭合).(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至(选填 A 或 B )端.(3)当小红同学闭合开关后,发现电流表无示数,电压表有示数且大小接近电源电压,则电 路 中 出 现 的 故 障 可 能 是 定 值 电 阻 发 生 了 (选填 短路 或
20、断路).(4)排除故障后,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2 V时,记下电流表示数.当将原来5 Q的电阻换成1 0 Q的电阻后,电压表示数如图乙所示.要使电压表示数保持2 V不变,应将滑动变阻器的滑片P向(选填 A 或 B )端移动.分析:(1)为保护电路安全,连接电路时应断开开关.(2)为你保护电路安全,闭合开关前,滑片应置于最大阻值处.(3)根据电路故障鼠象分析电路故障原因.(4)根据控制变量法的要求与实验电路图分析答题.解答:解:(1)连接电路叫开关应处于断开状态.(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应移至A端.(3)闭合开关,由沆表无示数,说明电路存在断路,电压表有示数且大小接近电源
21、电压,说明电压表与电源两极相连.电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的定值电阻断路.(4)当将原来5 a的电阻换成1 F C的电阻后,电阻阻值噌大,定值电限分压噌大,滑动变阻器分压激小,为保持定值电阻两端电压不变,应噌大滑动变阻器分压,由图示电路图可知,应将滑片向A端移动.故答案为:(1)断开;(与A;(3)断路;(4)A-2 6.(2 0 1 4宜宾)电压表内阻较大,在实际电路中也有一定电流通过.紫琪同学为了测量一电压表的内阻,她找来电源、电流表、定值电阻R o (阻值已知)、滑动变阻器R、开关和导线若干,并设计了如图所示的电路图.(D将滑动变阻器滑片P移至b端,闭合开关S,当滑
22、动变阻器滑片P由b端向a端移动的过程中,则 下 列 说 法 正 确 的 是;A.电流表示数增大,电压表示数增大B.电流表示数减小,电压表示数减小C.电压表示数与电流表示数之比为一定值D.电压表示数与电流表示数之乘积为一定值(2)闭合开关S,移动滑动变阻器滑片P,当电流表的示数为I时,电压表的示数为U,请写出该电压表内阻Rv的表达式;(3)此实验要多次测量电压表内阻值,最后求其平均值,其目的是;(4)若用此电路去测量某未知电阻R,的阻值,其测量值与真实值得关系是R i测 R i典(选填:、=或分析:(1)分析电路,根据滑片的移动方向确定滑动变阻器接入电路的阻值如何变化,然后根据串联电路特点、欧姆
23、定律、电功率公式分析答题.(2)电压表与电阻R o并联,电流表示数为电压表和电阻R o的电流之和,则根据欧姆定律求出电阻R o的电流,根据并联电路的电流特点求出通过电压表的电流,根据欧姆定律即可求电压表的内阻:(3)减小实验的误差的方法是多次测量取平均值;(4)根据通过未知电阻R i的电流变化,利用欧姆定律分析.解答:解:(1)根据电路图可知;定值电阻R o与滑动变阻器R串联,电流表测量电路中的电流,电压表测电阻R o两端电压,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P由b端向a端移动的过程中,连入电路的阻值变小,则总阻值变小,根据欧姆定律可知:电路中电流变大,即电流表示数变大;故B错误;由U=I R可知
24、:电阻R o两端电压变大,即电压表示数变大,故A正确;则电压表示数与电流表示数之乘积变大,故D错误;由于电压表与电流表示数比值为定值电阻R o的阻值,所以示数之比为一定值,故C正确.故选A C.(2).电压表与电阻R o并联,,根据欧姆定律可知:电阻R o的电流3 啥,并联电路上的干路电流等于各支路电流之和,.通过电压表的电流I v=I -I o=I -1,Ro根据欧姆定律得:电压表的内阻U F=UR iv i-A iRo-uRo(3)多次测量电压表内阻值,最后求其平均值,是为了减小测量的误差;(4)若用此电路去测量某未知电阻R i的阻值,由于电压表分流作用,电流测量值大于真实值,由欧姆定律可
25、知,电阻测量值小于真实值.答答案为:(1)A、C;(2)-U-Rn;(3)减小测量的误差;(4).iR-u2 7.(2 0 1 4株洲)利用如图所示的电路可测量未知电阻R x的阻值,其中R为已知电阻.(1)请将电压表连入电路,使电路完整.(2)当开关S i、S 2闭合时,电压表示数U i=6V;当开关与 闭合、S 2断开时,电压表示数U2=4 V.己知 R=1 0 Q,则电源电压 U=V,R x=d(3)实验中若由于某个元件出现故障(短路或断路),导致电压表的示数UI=U2=6V,则该元件及故障可能是利用欧姆定律赛电阻分析:(1)根据电路确定实验原理,然后连接实物电路图.(2)根据实验电路应用
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