初三物理欧姆定律经典题型练习

.2018 年 10 月 13 日初三物理欧姆定律经典题型练习学校 : 姓名： 班级： 考号： 一、单选题1. 如图所示，电源电压为12v， r0=60 ，滑动变阻器的规格为“ 502a ”，电流表的量程为 “0 0.6a”，小灯泡上标有 “6v 3w”字样不考虑灯丝电阻变化，并保证电路安 全则（）a. s 闭合， s1、s2 都断开，滑动变阻器接入电路的阻值范围是8 50b. s 闭合， s1、s2 都断开，调节滑动变阻器，灯泡的功率变化范围是2.25w 3wc. s、 s1 、s2 都闭合，电路消耗的总功率最小值为2.4wd. s、s1、s2 都闭合，当电路消耗的总功率最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是30二、计算题2. “伏安法 ”测量电阻有两种方法：外接法（如图甲所示） 和内接法（如图乙所示） 由于电表存在电阻（内阻） ，所以这两种测量方法都会导致测出的电阻与真实值存在误差。小明同学采用“外接法 ”测量一个阻值为40 定值电阻r 的阻值时，电压表示数为 4.4v 已知电源电压由三节新干电池串联而成，且电压表的电阻为440求此时电流表的示数。并计算说明此时采用哪个测量方法误差较小。3. 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻r1 的阻值为20 欧。闭合电键s， 两电流表的示数分别为0.8 安和 0.3 安。 求电源电压u。 求通过电阻r2 的电流 i2。 现用电阻r0 替换电阻r1 、 r2 中的一个，替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，且电流增大了 0.1 安。请判断被替换的电阻，并求出电阻 r0 的阻值。4. 如图所示为某兴趣小组为学校办公楼空调设计的自动控制装置， r 是热敏电阻， 其阻值随温度变化关系如下表所示。已知继电器的线圈电阻 r0 10 ，左边电源电压为 6 v 恒定不变。当继电器线圈中的电流大于或等于 15 ma 时，继电器的衔铁被吸合，右边的空调电路正常工作。(1)请说明该自动控制装置的工作原理。(2)计算说明该空调的启动温度是多少？(3)为了节省电能，将空调启动温度设定为30，控制电路中需要串联多大的电阻？5. 如图甲所示，电源电压恒定，滑动变阻器的规格为“ 30 1，a在”ab 间接入规格为“12v 12 w”的灯泡，闭合开关，当变阻器的五分之一阻值连入电路时，灯泡正常发光。(1) 求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。(2) r0 是在如图乙所示的ra 和 rb 之间任意取值的电阻，当在ab 间接入电阻r0 后，闭合开关，在保证电路安全的情况下，将滑片p 从最右端向左滑动的过程中，电流表示数均出现过0.4 a(电流表选择0 0.6 a 量程 )，求 r0 的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。6. 为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示。当酒精气体的浓度为0 时， r1 的电阻为 60。在如图乙所示的工作电路中，电源电压恒为 8v，定值电阻r2 =20。求：;.(1) 当被检测者的酒精气体的浓度为0 时，电压表的示数是多少；(2) 现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml酒精气体浓度0.8mg/ml ，当电流表的示数为 0.2a 时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。7. 如图甲所示， l 上标有 “ 6v 3w字”样，电流表量程为0 06a，电压表量程为015v，变阻器r 的最大电阻为100 。只闭合开关s1，滑片置于a 点时，变阻器连入电路中的电阻为r0，电流表示数为ia；只闭合开关s2，移动滑片p，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图19 乙所示，当滑片 p 置于 b 点时，电压表示数ub 8v， 电流表示数为ib 。已知 ra： r0 12： 5， ia： ib 3：5（设灯丝电阻不随温度变化）。求：（ 1）小灯泡的电阻；（ 2）定值电阻r0 和电源电压u；（ 3）只闭合开关s1 时，在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定电压的情况下，电路消耗的功率范围。三、填空题8. 在 “用电压表、电流表测电阻”实验中，电源电压保持不变，滑动变阻器r 上标有“ 20，2a”的字样， rx 为待测电阻。某同学能按图所示的电路图正确连接电路，当他按操作规范进行实验时，闭合电键k ，电流表 a 的示数为i，然后他调节滑动变阻 器滑片 p 的位置，当滑片p 的位置恰好在中点时，电流表a 的示数为0.5 安，则i 的范围是 。四、实验题10. 在如图所示的电路中，电源电压为18 v 保持不变，电阻r1 的阻值为10 。闭合开关 s 后，电流表a 的示数如图 (a)所示。(1) 求电阻 r1 两端的电压 u1。 (2) 求电阻 r2 的阻值。 (3) 现有标有 “ 20 3 、”“ 50 2 字”样的滑动变阻器，请从中选择一个替换 r2， 并将一个表盘如图 (b)所示的电压表并联在 r1 或 r2 两端，要求在移动变阻器滑片 p 的过程中电压表示数的变化量最大。选择的变阻器是 ，电压表接在 两端。求电压表示数的最大变化量 u。 11. 在 “用伏安法测电阻 ”的实验中：（ 1）实验原理是 。（ 2）用电压表、电流表测量电阻有如图所示的两种接法，在高中教材中叫做电流表外接法和电流表内接法；若电压表的电阻不是非常大，电流表电阻也不是非常小，你认为图 中电阻的测量比真实值偏大，图 中电阻的测量比真实值偏小。（ 3）如某次测量中，老师只提供了下列器材：电压恒定的电源一个（电压未知）、电流表一只、定值电阻r0一个（电阻已知）、单刀开关两只、导线若干。测待测电阻 rx的值，请用给定的器材（可不用完）按下列要求完成实验： 在下图的虚线框内画出你设计的电路图； 扼要写出实验的主要步骤（指出物理量的名称并用相应的符号表示）a. 。b. 。 rx的数学表达式为：rx= （用所测量的物理量及相应的符号表示）。.参考答案1. d【解析】试题分析：s 闭合， s1、s2 都断开时，灯泡与滑动变阻器是串联的，当灯泡正常发光时，接入的电阻应是最小值，此时变阻器与灯泡的分压相等，所以电阻也相等为 12，所以 a 错； s 闭合， s1、s2 都断开，当变阻器的阻值最大时，灯泡的功率最小，最小值为0.45w ，所以 b 错； s、s1、 s2 都闭合时，灯泡被短路，两电阻并联，总功 率最小时应是电流最小时，也就是电阻最大时，当滑动变阻器的电阻为50，总电阻最大，最大值为27，此时可求出最小功率为5.28w ，所以 c 错； s、 s1、s2 都闭合，当电路消耗的总功率最大时，就是总电流最大时，最大电流为0.6a，此时定值电阻的电流为0.2a，通过滑动变阻器的电流为0.4a，所以此时滑动变阻器接入电路的阻值是30， 所以 d 正确；故应选d。【考点定位】电学综合题2. 此时电流表的示数为0.12a ；内接测量方法误差较小。【解析】【详解】根据已知条件可知：电压表电阻为rv =440 r=40 u=4.5v；当采用 “外接法 ”测量一个阻值为40定值电阻r 的阻值时，电压表示数为4.4v ，根据串联电路电阻分压特点可知：u a+u r=u 即 ua=0.1v ，所以电流表示数为：i 外接 =i v+i r=则根据欧姆定律可知ra=；根据测量数据用欧姆定律求测量值，根据电路求两种接法的相对误差进行对比： 甲相对误差为：乙相对误差为：很明显乙的相对误差较小，故采用内接法误差较小；3 6 伏； 0.5 安； 10 欧【解析】由电路图可知，r1 与 r2 并联，电流表a 1 测 r1 支路的电流，电流表a 测干路电流。 (1) 因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，电流表a 的示数为 0.8a ，;.电流表 a1 的示数为0.3a ，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由 iur可得，电源的电压： ui 1r10.3a 206v ，通过电阻r2 的电流：i2i-i 10.8a-0.3a0.5a ；(2)并联电路各支路独立工作、互不影响，因替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化，所以，电阻r0 替换的是电阻r2，电流表示数发生变化的是干路电流表a ，否则两电流表的示数均发生变化，由电流表a 示数的变化量为0.1a 可知 ,替换后，干路电流表a 的示数为i 0.7a 或 i =0.9a，则通过 r0 的电流为： i 01i 1-i0.7a-0.3a0.4a或 i02i-i 10.9a-0.3a0.6a ，r0 的阻值： r01u i 016v0.4a15 或 r02u i 026v0.6 a10.点睛：由电路图可知，r1 与 r2 并联，电流表a 1 测 r1 支路的电流，电流表a 测干路电流 （ 1）根据并联电路的电压特点和欧姆定律求出电源的电压，根据并联电路的电流特点求出通过电阻r2 的电流；（ 2）根据“替换前后，只有一个电流表的示数发生了变化”确定替换的电阻，根据题意求出通过r0 的电流，利用欧姆定律求出r0 的阻值4 (1)随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中的电流增大，当电流达到15 ma 时，衔铁被吸合，右边的空调电路开始工作，当温度下降时，控制电路总电阻增大，电流减小，减小到一定值，空调电路断开，这样就实现了自动控制。(2) 25 。 (3) 30。【解析】（ 1）随室内温度的升高，热敏电阻的阻值减小，控制电路中电流增大，当电流达到15 ma 时，衔铁被吸合，右侧空调电路连通，空调开始工作。当温度下降时， 控制电路电阻增大，电流减小，减小到一定值，使空调电路断开，这样就实现了自动控制。总（ 2）电路启动时的总电阻：ru6v400，此时热敏电阻的阻值：rrr40010390，对照表格数据可知，此时的启动温度是25 。i0.015 a热总0（ 3 ） 电 路 启 动 时 的 总 电 阻 为 400 ， 由 表 中 数 据 可 知 ， 空 调 启 动 温 度 设 定 为30 时 ， 热 敏 电 阻 的 阻 值 为 360 ， 则 电 路 中 还 应 串 联 的 电 阻 ：热总热rrrr5 (1) 18 v。(2) 3 v。r0400360 1030【解析】（ 1）灯泡正常工作时通过的电流为1 a ，电源电压为18 v；（ 2）r0 的取值范围为15 25，电压表示数的最大值为12v 、最小值为3v 。（ 1）灯泡正常工作时电流即为电路中电流：11plii lu l12w12v1a ；滑动变阻器两端电压：u rir1 a306v ；由于串联分压，电源电压为：5512v6v18v ；abab时，电路中的总电阻ruu lu r（ 2）由图乙知，ii2 a 时，u20v ，u50v ，则两电阻阻值分别为：，当电流表的示数为0.4au 18v总v 0.4 a45，当滑动变阻器的滑片位于最右端时，的阻值最小，由串联电路中总电阻等于各分电阻之和得：r0小r总r453015，又因 r0 是 ra 和 rb 之间任意取值的电阻，所以， r0 的最大阻值：r0 大rb25，所以， r0 的取值范围为15 25； 当 r015 ，滑动变阻器的滑片位于最右端时（变阻器接入阻值最大），电压表的示数最大，则电压表的最大示数u r 大i r0.4 a3012v； 当 r025， 电 路 中 的 电 流 最 大 为0.6a时 ， r0 两 端 的 电 压 最 大 ， 电 压 表 的 示 数 最 小 ， 此 时两 端 的 最 大 电 压u 0大i 大 r00.6 a2515v，则电压表的最小示数u r小uu 0 大18v15v3v 。故答案为：（ 1）灯泡正常工作时通过的电流为1 a ，电源电压为18 v；（ 2）r0 的取值范围为15 25，电压表示数的最大值为12v 、最小值为3v 。6 (1)6 v； (2)该司机酒驾【解析】 (1) 当被检测者的酒精气体的浓度为0 时,r1 的电阻为60 ，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的电流：iur8v60200.1 a ，电压的示数： u1ir 10.1a60 6v； (2) 当电流表的示数为0.2a 时，电路中的总电阻：rui被检测者的酒精气体浓度为0.3mg/ml. 0.2mg/ml0.3mg/ml0.8mg/ml，该司机属于酒驾。8v0.2 a40 ，此时 r1 的电阻：r1r- r240 - 2020，由甲图可知，点睛：由电路图可知，传感器和定值电阻串联，电压表测传感器两端的电压，电流表测电路中的电流；根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流，再根据欧姆定律求出 电压的示数；当电流表的示数为0.2a 时，根据欧姆定律求出电路的总电阻，根据电阻的串联求出传感器的电阻，由图象得出对应酒精气体的浓度，然后与酒驾标准相比较即可判断是否酒驾。7（ 1） 12；（2） r0=20 ， u=18v；（3） 4 5w9w【解析】 试题分析：（ 1）由小灯泡的规格可得小灯泡的电阻为rl=ul 额 2/pl 额=（ 6v）2/3w=12；（ 2）设电源电压为u，由题意可知， 当闭合 s1，滑片置于a 点时， ia =u/（ 12+r0），当闭合 s2，滑片置于b 点时， ib=u/ （ 16+r0），而 ib=ub/r=8v/16 =0 5a，又 ra： r0 12：5， ia： ib 3： 5，解得 r0=20 ， u=18v；（3）当闭合s1，灯泡正常工作时，电路中 电流最大，imax=pl 额 /u l 额=3w/ 6v=0 5a ， p 总 max=uimax=18v0 5a=9w ；若电压表示数为15v，电路中电流最小imin=（ u-umin ） /rl=0 25a，电路消耗的功率量小p 总 min=uimin=18v0 25a=4 5w，所以电路消耗的功率范围为4 5w9w 。【考点定位】欧姆定律；电功率8 0.25a 0.5a【解析】【详解】当他按操作规范进行实验时，闭合电键k 时， 电源的电压为：u=i（ rx+r 最大），即 u=i（ rx+20 ）当滑片 p 的位置恰好在中点时， 电源的电压为：u=i（ rx+r 中），即 u=0.5 a（ rx+10 ）电源的电压不变 i（ rx+20 ） =0.5 a（ rx+10 ）即 i=当 rx0时， i 0.25a；当 rx时， i 0.5a；即 i 的范围是 0.25a 0.5a 【点睛】题目给出了两种情况下的相关信息，根据这些信息列各自状态下的等量关系，并根据电压u 这一不变量，建立不同i 与 rx 之间的关系，并对分式方程化简，最后在讨论。9甲小【解析】【详解】根据测量数据用欧姆定律求测量值，根据电路求甲乙情况下相对误差进行比较：甲相对误差为：乙相对误差为：很明显甲的相对误差较小，故采用接法甲误差较小；由甲图可知：通过待测电阻的电流是rx 和电压表并联后的总电流，则电流值偏大，根据r 测= 可知：测量结果会偏小【点睛】绝对误差= | 测量值- 真实值| （即测量值与真实值之差的绝对值）相对误差= | 测量值- 真实值|/真实值（即绝对误差所占真实值的百分比）10 5 v26 50 r215v【解析】【详解】（ 1）电流表正接线柱接3v ，所以每一小格分度值为0.1a ，则电流表读数为0.5a ，根据串联电路特点可知，r1 两端的电压u1=i r1 =5v （ 2）根据串联电路分压规律可知， r2 两端的电压u 2 为 13v ，所以 r2=(3) 根据串联电路的分压特点可知电阻越大电阻两端的电压越大，应选择“ 502 a”的滑动变阻器，可以将电压表接在r2两端。当变阻器的接入电阻为0 时，变阻器两端最小电压u min= 0v ，此时电阻r1 两端电压为18v ；当变阻器电阻全部接入为50 时，电阻总电阻为60，电路电流计算imin =0.3a ，此时滑动变阻器两端电压为u max=ir=0.3a 50 =15，v 此时电阻r1 两端电压为 3v ；所以 u 最大=15v 。若接在 r1 两端，当变阻器接入阻值为0 时，电阻r1 两端电压为18v，超出电压表量程，故不可以把电压表接在r1 两端。【点睛】题目考查了串联电路特点：串联电路电流处处相等，串联电阻分压；分情况讨论不同规格的滑动变阻器接入电路后，其两端电压的变化情况，本题较难，要充分理解题意的前提下在进行作答。一定要注意测量电压的范围不可超出电压表量程，所以不可将电压表接在r1 两端。本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是根据电压表接不同位置时所测电路元件的判断11. 欧姆定律（或ru ）baa、先用电流表a 测出 r0 的电流 i0；b、再用电流表a 测出 rx 的电流 ix）i0 r0 / ixi【解析】（ 1）在 “用伏安法测电阻 ”的实验中实验原理是欧姆定律。 （ 2）甲图用外接法， r真实值为，用总电压去除总电流减电压表的电流，比测量值偏大。乙图用内接法， r 真实值为，用 r的电压减去电流表的电压再除以电流，比测量值偏小。 （3） r0 与 rx 并联，电流表在干路上，各支路上各有一个开关控制，首先闭合 rx 支路开关，测电流 i x ，断开 rx 支路开关，再闭合 r0 支路开关，测电流 i 0如图：实验步骤： a、闭合 s1 断开 s2，读出电流表a 的示数 i 0； b、闭合 s2 断开 s1，读出电流表a 的示数 i x ru xu 0i 0 r0故答案为：（ 1） ru；（2）甲乙；（ 3）x如电路图； a、闭合s1 断开 s2，读出电流表a 的示数 i 0；b、闭合 s2 断开 s1，读出电流表a 的示数 i x 12. ai xi xi xii 0 r0 i x【解析】解： （1） s2 闭合、 s1 和 s3 断开，滑片在最右端时，r2、r3 串联， v1 测 r2 电压， v2 测 r2、r3 总电压，即电源电压