初中應用物理知識競賽輔導講座歐姆定律.doc

1、初中應用物理知識競賽輔導講座 歐姆定律【知識要點解讀】1.歐姆定律(i=u/r)是電路中最基本最重要的電路規(guī)律。理解掌握歐姆定律要注意同一性（定律中的電流i、電壓u和電阻r一定都是對于同一導體的）、同時性（定律中的電流i、電壓u和電阻r一定都是對于同一導體同一時刻的量）和條件性（歐姆定律只適用于純電阻用電器）。歐姆定律對含有電動機等的電路不適用。2.串聯電路、并聯電路和混聯電路。 (1)串聯電路中各處電流都相等。串聯電路兩端的總電壓等于串聯的各個導體兩端電壓之和。幾個電阻串聯，其等效電阻等于各個電阻之和。串聯電路的總電阻一定大于所串聯的每一個電阻。串聯電路各個導體兩端電壓與其電阻成正比。(2)

2、并聯電路各支路兩端電壓都相等?？傠娏鞯扔诟鱾€并聯支路的電流之和。幾個電阻并聯，其等效電阻的倒數等于各個并聯支路電阻倒數之和。并聯電路的總電阻一定小于所并聯的每一個電阻。在并聯電路中，各支路的電流與其電阻成反比。初中應用物理知識競賽關于歐姆定律拓展的知識點主要有：1.電阻伏安特性曲線的圖象有兩種，一種是電流強度隨電壓變化的iu圖線，其圖線上一點的橫縱坐標的比值表示電阻；一種是電壓隨電流強度變化的ui圖線，其圖線上一點的縱橫坐標的比值表示電阻。2電路的化簡.電路的化簡方法：根據電流的分支與匯合判斷各個電阻的串聯與并聯關系。若電流通過各個電阻時沒有分支，則這些電阻是串聯關系；若電流有分支，則從分流點

3、到匯合點之間的各個支路為并聯關系。如果電路中沒有電源，可以假設一個電流方向去判斷。3直流電路的動態(tài)分析.直流電路的動態(tài)分析方法是：首先確定電路中某個電阻是增大還是減小，相應確定電路總電阻r總是增大還是減?。黄浯螒脷W姆定律i=u/r總確定干路電流的變化；根據串聯電路和并聯電路知識判斷相關支路的電流電壓變化?！窘浀涓傎愵}分析】drl、r2并聯后的總電阻的iu圖線在區(qū)域i.解析：由歐姆定律可知，電流強度隨電壓變化的iu圖線斜率的倒數表示電阻，斜率越大，其電阻越小，所以電阻r1<r2;,選項a錯誤；rl、r2串聯后的總電阻一定大于r2， rl、r2串聯后的總電阻的iu圖線在區(qū)域iii，選項b錯

4、誤；rl、r2并聯后的總電阻一定小于rl， rl、r2并聯后的總電阻的iu圖線在區(qū)域i.，選項c錯誤d正確。【答案】d【名師點評】表示電阻伏安特性曲線的圖象有兩種，一種是電流強度隨電壓變化的iu圖線，其圖線上一點的橫縱坐標的比值表示電阻；一種是電壓隨電流強度變化的ui圖線，其圖線上一點的縱橫坐標的比值表示電阻。對于圖線為直線的，也可按照圖線斜率判斷電阻大小。iu圖線，其斜率的倒數表示電阻，斜率越大，其電阻越小；ui圖線，其斜率的表示電阻，斜率越大，其電阻越大。例2.（2011全國初中應用物理知識競賽初賽）如圖4所示，已知r0=r1=r2=r3=rn=r2011=3，解析：三個串聯的ra等效電阻

5、為6，由并聯電阻公式可得r2011和三個串聯的ra并聯后的電阻為2。依此類推ab之間的等效電阻為6。通過左邊第1個ra的電流為1a。根據并聯電阻分流原理，通過r0的電流為a，通過左邊第2個ra的電流為a。同理，通過r1的電流為×a，通過左邊第3個ra的電流為×a。通過r2的電流為×（）2a，通過左邊第4個ra的電流為××a。···。依此類推，通過r2011的電流為a ，選項c正確?！敬鸢浮縞【名師點評】解答此題需要根據電路特征，尋找規(guī)律，依此類推，意在考查靈活運用串并聯電路相關知識能力和推理能力。例3.（2004年

6、第十四屆全國初中應用物理知識競賽復賽題）用電流表和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想儀表”，即認為電流表的內阻為零，電壓表的內電阻為無限大。實際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小、其阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小、其阻值很大的電阻。所以，把電流表（或電壓表）接入待測電路時，就相當于在待測電路中串聯一個電阻（或并聯一個電阻）。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實際上很難同時精確地測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。（1）、現有一個是

7、量程為0.6a，內電阻為0.13歐的電流表，能否用它測量某電路兩端的電壓？若不能，請說明理由，若能，請說明用它能測量的最大電壓值。（2）、現要精確測量一個阻值約為8歐的電阻rx，實驗室提供下列器材。電流表a1：量程100ma，內電阻r1=4歐電流表a2：量程500，內電阻r2=750歐電壓表v：量程10v，內電阻r3=10k歐，變阻器r0：阻值約為10歐定值電阻r1：阻值約10k歐電池e：兩端電壓約1.5v，開關s，導線若干的內電阻為r2，由i2 r2=（i1- i2）rx,解得rx,=.【答案】（1）.能用該電流表測量電壓，但測量的最大電壓值僅為u=0.6a×0.13=0.078v

8、。（2）. 電路圖如右圖所示。需要測量的物理量為：通過兩電流表a1、a2的電流i1、i2，被測電阻rx的表達式為： rx=.。【名師點評】此題采用已知內阻的電流表a2作為電壓表，要考慮電流表的分流作用，應用并聯電路規(guī)律列方程解答。【解析】：畫出等效電路圖，三個電阻并聯，根據并聯電路電流分配規(guī)律，通過r2的電流是總電流的1/4，所以通過r2的電流是大小為0.3安，方向向左，選項d正確?！敬鸢浮縟【名師點評】對于不容易看出串并聯關系的電路，可先在電路中同一點標上相同的字母（同一根導線可看作同一點），然后把這些字母按照順序排列，把電路中各個電阻按照原來的位置標在這些字母間，最后整理即可得到能夠明顯看

9、出串并聯關系的等效電路，再依據串并聯電路規(guī)律解答。例5（第三屆理想杯初二物理競賽題）如圖7所示電路，電源電壓保持不變，當滑動變阻器的滑動頭自a向b移動過程中，各電表示數變化的情況是 ( ) aa1、a2變大，v變小 bal、v變大，a2變小ca2、v變小，a1變大 da1、v變小，a2變大【解析】當滑動變阻器的滑動頭自a向b移動過程中，r2接入電路部分電阻增大，電流表a2示數變小，電流表a1示數變大。由于r2接入電路部分電阻增大，導致r3中電流減小，r3兩端電壓降低，電壓表v示數減小，所以選項c正確?！敬鸢浮縞【名師點評】此題的電路是一混聯電路，電路中任一個電阻增大，電路總電阻增大，電源輸出電

10、流減小，干路上定值電阻兩端電壓減小?！靖傎悓崙?zhàn)訓練】一選擇題 2. （2006重慶初二物理競賽題）如圖所示，電流表示數為i，電壓表示數為u，不考慮溫度對定值電阻的影響，則正確的是a u=0，r=0b u變大時，u/i變大c i變大時，u/i變小d u變大時，u/i不變3（第三屆理想杯初二物理競賽題）如圖所示，滑動變阻器m的總電阻為10歐，滑動變阻器n的總電阻為200歐電阻r的阻值約為20歐為了使電壓表的示數略微增大，應該 ( ) a把n的滑片向左移一小段距離;b把m的滑片向左移一小段距離; c把n的滑片向右移一小段距離;d把m的滑片向右移一小段距離4.（2010上海初中物理競賽題）在圖24-1

11、4所示的電路中，電源電壓保持不變。5（2011全國初中應用物理知識競賽初賽）如圖所示電路是由十二個不同的電阻組成的，已知r112，其余電阻阻值未知，測得a、b總電阻為6，今將r1換成6的電阻，則a、b間的總電阻為（ ）a6 b4 c3 d2 二、實驗探究題(2)當閉合開關后，若出現了如下不正常的現象，請你從下列選項中選擇可能的原因填入表格中右列的空格中。a電路中ab斷路b電路中ab短路c電壓表并聯在滑動變阻器兩端順序現 象可能原因燈泡亮度電流表讀數/a電壓表讀數/v甲不亮0.250乙不亮04.5丙逐漸變亮逐漸增加逐漸減少 (3)根據正確的實驗數據描繪出的小燈泡伏安特性曲線并非是直線，其原因是

12、。2.（2005高州學科聯賽物理）某同學用電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關和若干導線，測定電阻rx的阻值，所有元件均完好，電流表有00.6a和03a兩檔，電壓表有03v和015v兩檔，電源電壓為3.0v且不變，滑動變阻器標有“10，2a”字樣，電路連接正確。閉合開關，該同學在移動滑動變阻器滑片的過程中，發(fā)現電流表示數變化范圍在0.21a0.58a之間，當滑片移動到某個位置時，電流表和電壓表的指針恰好同時指向刻度盤的正中央，請在下表中補上實驗數據表格的有關欄目，根據該同學的實驗器材及觀察到的現象，將有關數據填入表格內，并算出rx的阻值。（計算電阻時，精確到0.1）（9分） 物理量實驗序號(

13、2)實驗中他們檢查電路無誤后閉合開關，觀察了兩電表的示數(如上圖)，計算出被測電阻r=_。(3)完成了上步計算后小明認為實驗就完成了，小亮則認為，僅這樣就得出電阻的阻值不夠可靠。原因是_。(4)為了得到更可靠的結果，你認為接下去他們的具體操作應是_。4.（2007株洲長鴻杯競賽題）某同學利用圖8所示電路測量小彩燈的電阻（不考慮溫度對電阻的影響），圖中連接電壓表的線未畫出。實驗時，閉合開關，移動滑動變阻器的滑片，得到電流表和電壓表的示數如下表所示。根據表中數據解答下列問題。（2）請將電壓表連入電路。（3）試求電源電壓以及小彩燈的電阻。5.（2004第十四屆全國初中應用物理知識競賽復賽題）用電流表

14、和電壓表測電流和電壓時，通常并不考慮儀表本身電阻對待測電路的影響，而將其視為“理想電表”即認為電流表的內阻為零，電壓標的內阻為無限大。實際上，電流表和電壓表都有一定的電阻值，因而我們可以把電流表看成一個能顯示通過自身電流大小的自身阻值很小的電阻；可以把電壓表看成一個能顯示自身兩端電壓大小的其阻值很大的電阻。所以，把電流表或電壓表接入待測電路時，就相當于在待測電路中串聯（或并聯）一個電阻。這樣，電流表兩端就要有一定的電壓，電壓表中就要通過一定的電流，因此實際上很難同時精確的測出待測電阻兩端的電壓和通過待測電阻的電流。（1）現有一個量程為0.6a，內阻為0.13的電流表，能否用它測量某電路兩端的電

15、壓？若不能，請說明理由。若能，請說明用它能測量的最大電壓值。（2）現要精確測量一個阻值約為8的電阻rx,實驗室提供下列器材。電流表a1：量程為100ma，內電阻r1=4電流表a2：量程為50a，內電阻r2=750電壓表v: 量程為10v,內電阻r3=10k變阻器r0:阻值約10定值電阻r1:阻值約10k電池e:兩端電壓約1.5v開關s、導線若干選出你測量時所需的適當器材，并在虛線方框中畫出電路圖。需要測量那些物理量？根據所測量物理量，寫出被測電阻rx的表達式。6.（2006第十六屆屆全國初中應用物理知識競賽復賽題）育才中學科技小組設計了一個可以測量電阻值的多量程歐姆表，圖3中所示為其中兩個量程

16、的測試電路，g為靈敏電流表，其內阻ro=100 、電流靈敏度(即指針在滿刻度時流過靈敏電流表的電流)u=100a，r為可調電阻，阻值變化范圍為05 k，rl和r2為定值電阻，r1=15，r2=ll k，e為1.5v干電池，s為量程選擇開關。測量時把待測電阻兩端分別與a、b兩端相接。為了能從靈敏電流表上直接讀出待測電阻的阻值，需在表盤上重新標注示數。請回答：(1)在指針滿偏處，盤面應標注的示數是多少?(2)當a、b間斷開時，指針所指的位置處，盤面應標注的示數是多少?(3)開關分別置于1和2位置時，在表盤正中間位置處應標注的示數各是多少?請簡要說明理由。(4)該歐姆表表盤上的刻度是否均勻?請從電路

17、原理上說明理由。三計算題2.（2005第十五屆屆全國初中應用物理知識競賽題）ab和cd是完全相同的兩條帶有絕緣皮的導線，它們并行地埋設在相距2 km的甲、乙兩地之間。由于兩導線之間某處的絕緣外皮受到損傷，而發(fā)生了漏電現象(即相當于兩根導線之間在漏電處連接了一個電阻)。為了確定漏電處的位置，維修人員做了以下測量： (1)在甲地將兩端電壓恒為90 v的電源的兩極分別接在a、c兩端，此時在乙地用內電阻很大的電壓表測得b、d兩端電壓為72v。 (2)在乙地將兩端電壓恒為100v的電源的兩極分別接在b、d兩端，此時在甲地用同一型號的電壓表測得a、c兩端的電壓為50v。 如果ab和cd導線每千米電阻值為2

18、，請你根據以上測量結果計算漏電處距甲地多遠?絕緣皮破損處的漏電電阻是多大?3.（2006第十六屆初中應用物理知識競賽復賽）育才中學科技小組設計了一個可以測量電阻值的多量程歐姆表，圖3中所示為其中兩個量程的測試電路，g為靈敏電流表，其內阻rg=100 、電流靈敏度(即指針在滿刻度時流過靈敏電流表的電流)u=100a，r為可調電阻，阻值變化范圍為05 k，rl和r2為定值電阻，r1=15 ，r2=ll k，e為1.5v干電池，s為量程選擇開關。測量時把待測電阻兩端分別與a、b兩端相接。為了能從靈敏電流表上直接讀出待測電阻的阻值，需在表盤上重新標注示數。請回答： (1)在指針滿偏處，盤面應標注的示數

19、是多少? (2)當a、b間斷開時，指針所指的位置處，盤面應標注的示數是多少?(3)開關分別置于1和2位置時，在表盤正中間位置處應標注的示數各是多4（2000第十屆初中應用物理知識競賽復賽）某同學在木板上安裝如圖所示的三只燈泡，已知燈泡l1和l3的電阻分別為r1=10歐，r3=25歐連好電路后要測電源電壓時，發(fā)現連接電壓表的導線長度不夠，于是他用電壓表接在a、c兩點時發(fā)現讀數為15伏，接在b、d兩點時讀數為20伏則此時電源電壓為多少答案1. 答案：b解析：測量電阻與電阻串聯的是電流表，并聯在電阻兩端的是電壓表，與電源相連的是滑動變阻器，x、y、z應分別代表電壓表、電流表、滑動變阻器，選項b正確。

20、2.答案：d解析：不考慮溫度對定值電阻的影響，電壓電流變化時，u/i不變，選項d正確。3.答案：a解析：為了使電壓表的示數略微增大，需要使r中電流略微增大，兩個滑動變阻器的并聯電阻略微減小，應該把總電阻大的滑動變阻器接入電路部分電阻略微減小，所以應該把n的滑片向左移一小段距離，選項a正確。4.答案：d解析：若r1斷路，電流表示數變大，電壓表示數等于電源電壓，選項a錯誤；若r2斷路，電流表示數變大，電壓表示數變大，選項b錯誤；若r3斷路，電流表示數為零，電壓表示數變大，選項c錯誤；若r4短路，電流表示數變小，電壓表示數變大，選項d正確。5.答案：b解析：由并聯電阻等效電阻公式可知，其余電阻的等效

21、電阻為12。將r1換成6的電阻，則為6和12電阻并聯，由并聯電阻等效電阻公式可知，則a、b間的總電阻為4二、實驗探究題1答案：(1)電路連線圖如圖所示。(2)所填表格如下順序現象可能原因燈泡亮度電流表讀數/a電壓表讀數/v甲不亮0.250電路中ab短路乙不亮04.5電路中ab斷路丙逐漸變亮逐漸增加逐漸減少電壓表并聯在滑動變阻器兩端(3) 小燈泡的電阻隨溫度的升高而增大。2.答案： 物理量實驗序號電壓（v）電流（a）電阻（）rx的阻值（）11.00.90.214.84.35.0或4.821.50.35.033.00.585.2解析：根據題述“當滑片移動到某個位置時，電流表和電壓表的指針恰好同時指

22、向刻度盤的正中央”，可知電流表示數為0.3a，電壓表示數為1.5v，由歐姆定律計算可得電阻為5.0。當滑動變阻器接入電路部分電阻為零時，電壓表讀數為3v，電流表讀數為0.58a，由歐姆定律計算可得電阻為5.2。當滑動變阻器接入電路部分電阻最大接近10時，電流表讀數為0.21a，滑動變阻器分壓接近0.21v，電壓表讀數為0.9v1.0v，由歐姆定律計算可得電阻為4.84.3。求得平均值即為rx的阻值。3.答案：（1）電壓表 （2）10 （3）沒有多次測量取平均值 （4）移動滑動變阻器的滑片，讀取幾組電壓值和電流值，算出每次測量得到的電阻值，再求出平均值接近真值。解析：因為甲表與電阻并聯，所以甲表是電壓表。電壓表示數為2.4v，電流表示數為0.24a，由歐姆定律計算得出r=10。5.答案：（1）能用該電流表測量電壓但測量的最大電壓值僅為u=0.6a×0.13=0.078v （2） 電路圖如右圖所示通過兩電流表a1、a2的電流i1、i2，電流表a2的內電阻為r2。 由并聯電路規(guī)律，(i1i2)rx=i2r2解得 rx=i2r2/(i1i2)6.答案：（1）a、b兩端直接連接在一起時（r