初二物理竞赛班春季第12讲复习版讲义(欧姆定律).doc

此文档收集于网络，如有侵权请联系网站删除第十二讲欧姆定律 知识点睛一、欧姆定律概念解析1欧姆定律是对同一段电路而言在前面我们学到的串、并联电路中电流、电压的关系实际上是对不同段电路，而欧姆定律中三个物理量均是对应同一时刻的同一导体，具有“同一性”即是说，只有是同一段电路中的电压、电流、电阻，三者才满足欧姆定律的关系2关于对欧姆定律公式本身及其相关变形的理解（1）I =是欧姆定律公式，它本身就反映出了同一导体中电流与电压成正比，与电阻成反比的关系 （2）U =IR是上述公式的变形，它仅表示一个导体两端的电压可由电流与电阻的乘积来求得绝非意味着电压随电流（或电阻）的增大而增大，从而与电流（或电阻）成正比关系实际情况是电压与电阻的大小共同决定电流，而电压大小与电阻大小无关即电压与电流之间有一个因果关系，电压是因，电流是果，在表述时这种因果关系不能颠倒 （3）R =-伏安法的依据，仍是一个变形式它仅表示一个电阻的阻值大小可以由该电阻两端的电压和流过它的电流的比值来确定，并不意味电阻与电压成正比，与电流成反比实际情况是，电阻的大小早就由导体的材料、长度、横截面积决定了，接入电路中后，即使两端电压升高，其阻值也不会随之成正比地升高，而是仍保持原来值，只是流经其中的电流将增大（4）R =表明了一个电阻的阻值大小还可以用电压变化量和电流变化量的比值来表示二、欧姆定律中比例式（1）正比分压：串联电路时，各电阻分得电压大小与其本身电阻大小成正比（2）反比分流：并联电路时，各电阻分得电流大小与其本身电阻大小成反比三、欧姆定律中常用结论（1）n个相同的电阻R串联，总电阻阻值为nR（2）n个相同的电阻R并联，总电阻阻值为R/n基础强化【例1】 上海市第13届初中物理赛初赛试题 两只阻值相同的电阻，每个电阻的阻值均为，现将其中一个电阻增大，另一个电阻减小，则并联后的总电阻将（ ）A大于R B小于R C等于R D无法判断【解析】 这里的关键是电阻的并联注意：电阻并联后的总阻值（等效电阻）总是小于其中的任何一个分电阻因此，两个阻值均为R的电阻，尽管一个电阻增大，另一个电阻减小，并联后的总电阻比减小的那个还要小，即小于R答案：B【例2】 三个电阻R：R：R=3：2：1，并联后接入电路中，通过它们的电流分别是I、I和I，则I：I：I为（ ）A3：2：1B1：2：3C6：3：2D2：3：6【答案】 D【例3】 电阻R、R并联在电源上，通过R的电流为I，则干路电流为（ ）A B C D【答案】 B【例4】 上海市第13届初中物理竞赛初赛试题如图所示的电路中，电流表A1、A2、A3的示数比为5：3：1则电阻R1、R2、R3之比为（ ）A1：3：5 B3：5：15 C1：1：2 D2：2：1【解析】 为了便于了解三只电流表在电路中的确切位置，可将题图变为如图所示的等效电路由图可见答案：C【例5】 （08北大附中）如图所示，两个电阻和的阻值都是，开关闭合后，电压表示数是，则电流表的示数是 ，电流表的示数是 【解析】 从题图可看出，此题是一个并联电路，电流表在干路，测量电路的总电流，电流是支路中，测量通过的电流，电压表测电源电压，根据欧姆定律可求得通过的电流和通过的电流均为，故干路中的电流为【答案】 【例6】 （08朝阳外国语实验中学）如图所示，两端电阻恒为，三个电阻、的阻值均为，某同学误将一只电流表并联在了电阻的两端，结果发现电流表的示数为，据此可以推知两端电压 【解析】 、串联，被短路，【答案】 12能力提高【例7】 上海市第13届初中物理竞赛复赛试题在图所示的电路中，电源电压不变，灯的阻值为10欧，当闭合开关后，电流表的示数为1安，电压表的示数为2伏，过一段时间后，电压表的示数变为6伏若不考虑温度对灯的电阻的影响，则造成电压表示数变化的原因是_，此时，电流表的示数将变为_【解析】 为了讨论的方便，可将题图画作如右图所示的等效电路由图可见，当开路或短路时，电压表的示数将增大到电源电压，即此时电压表的示数为6伏闭合后，电压表的示数为伏，则 若开路，由于电压表的阻值很大，电流表的读数就是通过的电流，则若短路，则电路变成、的并联电路，电流表的读数答案：灯开路或灯短路；0.6安或l.8安【例8】 湖北省初中物理竞赛试题如图所示，三个相同的绕组连接在一起正确情况下测得欧当一个绕组局部发生故障后，测得欧，4.8欧问故障发生在哪个绕组?发生故障后，这个绕组的阻值为多大?【解析】 如图所示依题意，在正常情况下，无论哪两个接线柱间电阻值满足这个计算式，故可解得：（欧）发生故障后，有.得，解得，故，BC绕组发生了故障又将欧代人，得，解得欧，故这个故障的绕组是6欧【例9】 上海市第14届初中物理竞赛初赛试题如图所示的电路较为复杂，但采用合理的估算，就可以计算出电流表A和毫安表mA的示数分别为（ ）A0.13，30 B0.11，10C0.33，30 D0.31，10【解析】 本题只要求作合理的估算题图以并联电路为主要特征，而并联电路的特点是；并联后的总电阻总是小于它任一分支电路的电阻根据这个特点，题图可简化为右图故A和mA的示数分别为：安=0.13安，安=0.03安=30毫安答案：A【例10】 上海市第14届初中物理竞赛复赛试题如图所示，将、五只阻值不等的电阻并联后接在电源电压为6伏的电路中，若电阻的阻值为50欧，为10欧，且当电键闭合后，可判断电流表的示数范围是_【解析】 由于5只电阻中有3只电阻阻值未知，电流表示数不便确定，但题中只要求确定电流表的示数范围，故可充分利用并联条件来讨论：设则，若则，故1.08安I2.52安答案：1.08安I2.52安【例11】 上海市第14届初中物理竞赛初赛试题如图所示，六根完全一样的电阻丝，电阻值均为R，依次连接构成一个正六边形，连接处接触良好并形成六个接线柱任意两个接线柱之间都可构成一个电阻现在给你一个电阻值忽略不计的导线，要求你每次将其中的任意两个接线柱短接，在各种情况下，利用上述方法能得到的所有电阻中，最大值和最小值分别是（不包括零电阻）（ ）A， B， C， D ，【解析】 最大值应该出现在直径对角电阻，且沿垂直方短接的情况如在中短接、二接线柱时，最大，如图 （a）所示最小值应出现在邻接电阻，且短接后只剩下两根电阻丝并联的情况如在中短接，的阻值最小如图（b）所示答案：C【例12】 上海市第14届初中物理竞赛初赛试题如图所示电路是由12个不同电阻组成的，已知欧，其余电阻阻值未知，测得、总电阻为6欧，今将R1换成6欧的电阻，则、问总电阻为（ ）A6欧 B4欧 C3欧 D2欧【解析】 这是一个相当复杂的电路，但按题意并不要求我们知道其他电阻，设R1以外的电路总电阻为，显然为和的并联，则，即解得欧当欧时，即欧答案：B【例13】 河南赛区初中物理竞赛决赛试题五只阻值均为R的电阻连接成如图所示的四边形电路ABCD，则A、B、C、D中任意二结点间的电阻值不可能是（ ）A B C D 【解析】 据题图可知，A、B、C、D任两结点间电阻值不同的情况可以有三种，分析如下：（1）、四个结点间的阻值是相同的，其阻值可以从右图的等效电路来求得，（2）B、D二结点间的阻值可由图所示的等效电路来求得：（3）A、C二结点间的阻值可由右图的等效电路来求得；由图可以明显地看出电路的对称性，由对称性可知B、D二点的电势相等，即BD段不应有电流这时综上分析，四个结点间的电阻值不可能的只有答案：B【例14】 上海市第13届初中物理竞赛初赛试题如图所示，盒子内有一个电压恒为5伏的电源和四个阻值均为3欧的电阻连接成回路从电路中引出、四根导线，测得ab之间电压是5伏，cd间的电压是2伏，bd间的电压是零，要满足上述条件，ab间的最小电阻是（ ）A7.5欧 B5欧 C4欧 D3欧【解析】 根据题意，能满足题中要求的电路有两种，如图（a）、（b）所示在图（a）中，在图（b）中，凡这类问题，统称为黑盒子问题，元件或电路藏在盒子里，要求从给出的条件中作出正确的判断通常解决此类问题多采用试探法，逐一尝试，直至找到符合题意的结果为止答案：B【例15】 全国初中物理竞赛复赛试题图中已知，欧，电源电压为60伏，流过的电流大小为_解析分析电路图可知，整个电路的总电阻总电流流过的电流流过的电流，流过的电流流过的电流答案：amphibian n. 两栖动物实战演练【练1】 （08朝阳外国语实验中学）如图所示电路中，电源电压为，开关闭合后，用电压表测得、之间的电压为，测得、之间的电压为，若已知电阻，则三个电阻中阻值最大的那个电阻的阻值为 【解析】 电源电压为，、间电压为，、间电压为，因此，则；三个电阻串联，电压之比等于电阻之比已知电阻，所以，故最大【答案】【答案】 radiation n. 辐射；射线10【练2】 湖北省初中物理竞赛试题有一表头，内阻欧，满度电流微安，要把它改装成量程为3伏的电压表，则（ ）A并联一个29千欧的电阻 B串联一个29千欧的电阻C串联一个欧的电阻 D并联一个欧的电阻【解析】【解析】 claim n. & vt. 要求；声称；主张由表头的内阻及满度电流，可计算出表头的最大承受电压pulse vi. 强烈而有规律地跳动；搏动（伏）可见，要改装成量程为3伏的电压表，必须串联一只高电阻进行分压，即 controversial adj. 争论的；争议的由串联电路特点可计算出该电阻的阻值（欧）改装图如图所示答案：B不自在的【练3】 （02 课标）在相距20千米的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米长的电阻为0.01欧现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图20所示电路进行测量当电压表的示数为1.5伏时,电流表的示数为30毫安,则可确定出短路位置离甲地_千米【解析】【解析】 masters degree 硕士学位可以将输电线等效为定值电阻，其阻值大小跟导线的长度有关，若设短路位置离甲地为x ，则根据题意可以知道Rx =20.01x=0.02x ，根据欧姆定律可知： 所以x=2500m =2.5km【答案】 2.5历时近百年的物理实验据国外媒体报道，沥青滴漏是一项长得让人难以相信的物理实验，旨在测量一滴沥青在几年甚至几十年时间里的流动速度。最为著名的一次沥青滴漏实验由澳大利亚昆士兰大学托马斯帕内尔教授于1927年开始实施的，现在这项实验仍在继续，并可能持续数百年。photograph n. 照片托马斯帕内尔教授想向学生们证明这样一个理论：一些物质看上去虽是固体，但实际上是粘性极高的液体。比如沥青，看上去像固体，其实是一种粘性极高的液体。焦油沥青虽在室温环境下流动速度极为缓慢，但最终会形成一滴。在实验中，帕内尔将沥青样本放入一个封了口的漏斗内，三年后，即1930年，他将漏斗封口的切开，让沥青开始缓慢流动。每一滴沥青需历经大约10年时间才能递入漏斗下方的烧杯。时至今日，这个实验还在进行之中，并已滴出8滴沥青，最新的一滴于2000年11月28日滴出。研究人员