《欧姆定律》专题训练.docx
《《欧姆定律》专题训练.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《《欧姆定律》专题训练.docx(27页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
《欧姆定律》专题训练
《欧姆定律》专题训练
一、对欧姆定律的理解及应用
㈠导体中的电流,跟这段导体两端的电压成,跟导体的电阻成。
这
个结论叫做。
其数学表达式为。
其变形公式
有:
,。
说明:
(1)定律反映的是的I、U、
R三者的关系。
不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别。
(2)R=U/I是电阻的量度式,它表示导体的电阻可由U/I算出,即R与U、I的比值
相关,但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。
导体的电阻是导体本
身,它的大小决定于导体的、、、
相关。
针对练习:
1.在某电阻两端加4V电压时,通过它的电流是0.2A,若要使通过它的电
流为0.6A,应在这个电阻两端加V的电压。
2•保持电阻箱两端的电压不变,当电阻箱的电阻为10Q时,通过电阻箱的电流为0.6A;
若将电阻箱的电阻调到30Q时,通过电阻箱的电流为Ao
3.—根导体,在它两端加3V电压时,通过它的电流为150mA,当它两端电压增加到
5V时,通过它的电流为mA,它的电阻为Q
4.如图1是Ri和R2两个电阻中的电流随它们两端电压变化的
图象。
从图象可知,电阻R1—R2(选填N”、、”或二”)
5.关于公式R=U/I,下列说法准确的是()
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流都无关
6.某同学在探究电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图2所示
的一个图像,下列结论与图像相符的是()
A.电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B.电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
㈡应用欧姆定律解题的步骤:
1画出电路图②在图上标出已知条件的符号和数据、未知条件的符号③利用公式
求解例1.车床照明灯的电压是36V,电阻为720Q,求这盏灯正常工作时,通过它的电流
为多少?
(电路图如图3)
针对练习:
1•一只小灯泡正常发光时的电流是端的电压,电压表的量程应选用多少伏的?
2.在研究导体中的电流与电压的关系实验中,某同学发现当电压表示数为5伏时,电
流表示数为0.25安,此时导体的电阻为多大?
若电压表示数为6伏时,电流表的示数会变为多少?
参考答案:
㈠正比反比
欧姆定律I=U/R
U=IR
R=U/I
同一导
体同一时刻
性质材料
长度横截面积
针对练习:
1.122、
0.23、250
204、
<
5、D
6、C
例1.0.05A针对练习:
1.0——3V2、
20Q
0.3A
二、串联电路的计算
㈠串联电路的特点:
1、电路中各处电流,即:
ll=12=13=I;
2、串联电路两端总电压等于各部分电路两端的电压,即:
U=U1+U2+U3;
3、串联电路的总电阻,等于各串联电阻,即:
R=R1+R2+R3,若是n个相
同的电阻R'串联,贝UR=nR';
4、串联的电阻有作用,每个电阻所分担的电压跟它的电阻成;
即:
旦亠
度。
㈡串联电路的计算:
例1.一只2Q的电阻和一只3Q的电阻串联,已知2Q电阻两端的电压是1V,则3Q电阻两端的电压是多少?
串联电路中的电流是多少?
(电路图如图1)
例2.如图2所示的电路中,A、B两点间的电压是6V,电阻Ri=4Q,电阻Ri两端的电压是2V,求:
Ri中的电流强度和电阻R2。
反思:
①例1、例2的计算,你还能想出几种方法;②在串联电路的计算中,至少
需要几个已知条件。
③通过对串联电路的计算,你发现电压与电阻的关系吗?
针对练习:
1、在如图3所示电路中,已知电源电压为4.5V,测得
R1的电流为0.2A,电压为2V;求R2的电流、电压和电阻。
2、一只弧光灯,正常工作电流为5A,电阻为8欧,要把它接入电压为110V的电路中,需串联一个多大的电阻,弧光灯才能正常工作?
关闭合时,V1的示数为3V,求电源电压和电路中的电流的大小。
长例1.1.5V0.5A
例2.0.5A8Q针对练习:
1、0.2A2.5V12.5Q2、14Q
3、8V0.5A
三、并联电路的计算
㈠并联电路的特点:
1、并联电路中的总电流各支路中的电流之和。
即:
I=|1+|2+|3;
2、并联电路中各支路两端的电压,即:
U=U1=U2=U3。
3、并联电路的总电阻的,等于各并联电阻的
即:
1/R=1/Ri+1/R2+1/R3,若是n个相同的电阻并联,贝UR=R';对于只有两个电
阻并联的电路,其总电阻可用公式计算;
4、在并联电路中每个电阻有作用,各支路分到的电流大小与电阻
I1R2
成,电阻越大,分到的电流越。
即
5、并联电路的总电阻比其中任何一个电阻都要,并联时相当于导体的增大
㈡并联电路的计算:
例1•根据图1所示电路中所给的条件,至少求出五个相对应的
物理量
2、在如图4电路中,已知电源电压为10V,R1=5Q,R2=8Q,求
电路中干路以及各支路的电流分别为多少?
3、如图5所示,Ri10,R215,电流表|刀|的示数是1A,求:
(1)R1中电流11和R2中I2各是多大?
(2)[二的示数是多大?
参考答案:
㈠1、等于2、相等
3、倒数
倒数之和
R=R1R2/(R1+R2)
4、分流
反比小
5、小
横截面积
例1.U=U1
=U2=6V
12=0.3AI=0.7A
R=8.6Q
例2.10Q
针对练习:
1.0.5A2、I1=2A
1.25A
I=3.25A
3、
(1)11=0.6A
|2=0.4A
(2)6V
四、伏安法测电阻
例1.伏安法测电阻的实验电路如图所示,若待测电阻阻值在10Q左右。
⑴实验原理r1——
OL
⑵在图1中的“o内填上相对应的电流表、电压表符号。
T.吐
⑶实验前,开关应,滑片p应放在变阻器的—oL_o」穽
⑷在实验中滑动变阻器的作用是.
(5)在实验中的故障:
①闭合开关后,发现电流表无读数,电压表有示数,故障可
能是o
2闭合开关并移动滑片P后,发现电压表无示数,但电流表却有示数,故障可能是
针对练习:
1•小明按图2所示的电路图连接电路实行探究性实验,实验时电阻R1保持不变,滑动变阻器R2的最大阻值是20Q,三次改变滑动变阻器的滑片P的位置,得到下表中的实验数据:
实验与探究题次数
A1示数
AA2示数,
AV1示数('
/'2示数(
V)V示数(V)
1
0.4
0.4
4
8
12
2
0.6
0.6
6
6
12
3
0.8
0.8
8
4
12
请回答:
(1)图12-11电路是_电路,电压表V测的电压
(2)比较电流表A1和A2的示数,可得结论:
。
(3)比较三只电压表示数,可得结论:
。
(4)比较电流表A1(或A2)和电压表V1示数,可得结论:
(5)定值电阻R1=,第三次实验中R2接入电路的电阻为
(6)当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1示数将_,电压表V1示数
将,电压表V2示数将。
(填变大、变小或不变)
2•某校课外物理兴趣小组利用图3所示电路实行了一次物理实验探究活动。
此实验中使用了如下器材:
6V蓄电池组一个;学生用电流表和电压表各一个;5Q定值电阻
一个;0〜10Q滑动变阻器一个;开关一个;导线若干。
(1)
探究步骤:
①先使滑片在滑动变阻器最右端,闭合开关,
读出并记录此时电压表示数V1和电流表示数11;
2调节滑片的位置,使它移动到滑动变阻器中点(假设可精确
调节),读出并记录此时电压表示数V2;
3调节滑片的位置,使它移动到滑动变阻器最左端,读出并记录此时电压表示数V3
和电流表示数13。
请你根据所学知识和以上的探究步骤,填出该小组读出的电压表的三次示数。
探究步骤
①
②
③
电压表示数单位(V)V
1V
2V
3
(2)滑片在滑动变阻器最右端时的电流表示数11和滑片在滑动变阻器最左端时电流
表示数I3的比值是。
(3)该小组实行的实验是探究在串联电路中—定的情况下,关
系•在实验成功的基础上,探究出的结论应该是:
。
参考答案例1•:
⑴R=U/I⑶断开右⑷调压限流保护
(5)①R断路②R短路
针对练习:
1.
(1)串联
电源
(2)11=I2
(3)U=U1+U2
(4)
R—定,1与U成正比
(5)10Q5Q
(6)变小
变小
变大
2、
(1)2v3v6V
(2)
1:
3
(3)RI与U的
R—定,1与U成正比
五、电路的动态分析:
电路的动态分析的主要任务是分析电路中各元件电流和电压的变化。
(1)首先要实行电路结构分析了解各元件间的串联、并联关系,弄清各电表测的是哪段电路的哪个物理量,弄清变阻器电阻变化的情况等。
(2)处理好部分和整体的关系、阻值变化与阻值不变部分之间的关系,一个电阻的变化能够引起电路中一系列电学量的变化,分析相关电学量的变化时要注意整体与部分、干路与支路的联系。
最常见的分析思路是,由部分电路电阻的变化推断电路总电
阻的变化,再由欧姆定律)讨论总电流的变化电压对于定值:
'
电阻常用u=分析,对变化的电阻常用°=%■逗(U总常为电源电国压,£为定值电阻)来分析。
例1:
如图1所示,电源电压不变,闭合开关二后,当滑动变阻器的滑片F向左移
动时,电流表二的示数,电压表”-的示数,电压表
二的示数。
例2、在如图2所示的电路中,将开关K闭合,则电流表的示数将
,电压表的示数将均填变大”变小”或不变”o)针对练习:
1、在图3中,灯泡L1和灯泡L2是连接的。
当
开关K断开时,电压表的示数将电流表的示数将
选填增大”不变”或减小”0
2、如图4,当滑片P向左移动时,A表的示数将,V表的示
数将o
3、如图5,当滑片P向左移动时,A表的示数将,V表的示数将
4、在如图6所示电路中,当闭合开关后,滑动变阻器的滑动片P向右移动时()
(A)电压表示数变大,灯变暗。
(B)电压表示数变小,灯变亮。
(C)电流表示数变小,灯变亮。
(D)电流表示数不变,灯变暗。
5、如图7,当滑片P向右移动时,Ai表的示数将,A2表的示数将,V
表的示数将
6在如图8所示的电路中,当开关K断开时,电阻Ri与R2是连接的。
开关K闭合时,电压表的示数将选填变小”不变”或变大”)
六、电路的判断
只电表均有正常的示数,
则下列判断准确的是
)
例2小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1.U2.U3;三个电流表的
示数分别为Il.l2.l3。
打开外壳,看到它的内部电路结构如图2所示,小汉很快猜出了Ul.U2.U3和Il.l2.I3之间的关系。
Ul.U2.U3和Il.l2.I3之间的关系是怎样的呢?
3、判断电路故障
1、电流表示数正常而电压表无示数:
电流表示数正常”表明主电路为通路,电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:
①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2、电压表有示数而电流表无示数:
电压表有示数”表明电路中有电流通过,电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是①电
流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串_'八联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数
3、电流表电压表均无示数:
两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时
短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
例3在电学实验中,遇到断路时,常用电压表来检测。
某同学连接了如图3所示的
电路,闭合开关S后,发现灯不亮,为检查电路故障,他用电压表实行测量,结果是乙「二匚1匚''二则此电路的故障可能是()
A.开关S接触不良
D.e、f间出现断路
例4如图4所示,闭合开关S时,灯泡Li、L2都不亮,用一根导线的两端接触a、b两点时两灯都不亮;接触b、c两点时,两灯都不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。
则()
A.灯1断路
®®|
B.灯“断路J八
rT~~
C.灯厶!
短路
D.开关S断路
针对练习:
1、在图5所示的电路中,当开关K闭合时,灯Li、L2均不亮。
某同学
用一根导线去查找电路的故障。
他将导线先并接在灯Li两端时发现灯L2亮,灯Li不
亮,然后并接在灯L2两端时发现两灯均不亮。
由此能够判断()
(A)
灯Li断路。
(B)灯Li短路。
(C)灯L2断路。
(D)灯L2短路。
2.在图6所示的电路中,电源电压为6Vo当开关K闭合时,只有一只灯泡发光,且电
()
压表V的示数为6Vo产生这个现象的原因可能是
(A)
灯Li短路。
(B)灯L2短路。
(C)灯Li断路。
(D)灯L2断路。
3•如图7所示电路,闭合开关S后,两灯都正常发光,两电表指针都有偏转,示数
稳定。
已知电源电压为8V,灯Li的电阻为i6Q,灯L2的电阻为i2Q,则甲电表的示
数为,乙电表的示数为
4.
如图8所示,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,示数之比U甲:
U乙=3:
2,当开关S断开,甲、乙两表都是电流表时,则两表的示数之比I甲:
I乙为()
参考答案例i.:
C
例2li=|2=|3U3=Ui+U2例3
C例4D
针对练习:
i、A
2、B3、0.5A8V4、D
七、动态题计算
题型一、变化电路问题:
因为开关的通断、滑动变阻器滑片的移动改变了电路的结构,电路中的电流、电压值会发生变化,称之为变化电路问题。
解决变化电路问题的关键是把动态电路变成静态电路,即画出每次变化后的等效电路图,标明已知量和未知量,再根据相关的公式和规律去解题。
例i、如图i所示,已知电阻Ri=iOQ,R2=20Q,电源电压U=6V.试根据下列要求
实行求解:
(i)当开关Si、S2都断开,S3闭合时,求电流表的示数和Ri的电压;
(2)当Si、S2都闭合,S3断开时,求电流表示数;
(3)开关处于何种情况下,电流表会烧坏?
例2•如图2所示电路,电源电压U保持不变,电源电压为12伏特,定值电阻Ri的阻值为4欧姆,滑动变阻器的最大阻值为8欧姆,当滑动变阻器的滑片P从a端向b
端滑动的过程中,电流表、电压表示数的变化范围
练习:
1、如图3所示的电路中,电源电压U=6V,保持不变,电阻Ri为5欧。
(1)闭合开关Si,断开S2,并将滑动变阻器的滑片P滑至b端时,测得Ri两端的电压Ui=i.2V,求滑动变阻器的最大阻值。
(2)当开关Si、S2都闭合,并将滑动变阻器的滑片Pa滑至a端时,若已知R2为7.5
欧,求此时干路中的电流为多少?
RISI
7
R2S2a
郅
2.
如图4所示的电路,电源电压不变,当开关S闭合后,移动滑片P,改变滑动变阻器接入电路的阻值,使电压表的示数从6V变化到2V,同时观察到电流表的示数从0.5A变化到iA,定值电阻Ro阻值和电源电压分别为多少?
3.如图5,电源电压保持不变,R1=8Q,R2=12Q。
求:
(1)开关S1,S2都断开,电流表示数为0.6A,那么电源电压多大?
往涉及到电流表、电压表、滑动变阻器、灯泡等的保护。
碰到这类问题时,充分使用电学规律和数学中的不等式,一般会使问题得到解决。
例1、在伏安法测电阻的实验中,电压表的示数为4.8V,电流表的示数为0.5A。
如果
改变电源电压后,电压表的示数为12V,前后两次都用量程为0〜0.6A的电流表行不行?
如果不行,应该怎么办?
例2、如右图所示的电路中,Ri=6Q,滑动变阻器的规格为“1A20Q”,电源电压为4.5V并保持不变。
电流表量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V。
求:
⑴、
为保护电表,则滑动变阻器的变化范围为多少?
⑵、
当滑动变阻器R2为8Q时,电流表、电压表的示数分别为多少?
练习:
1如图2所示,电源电压保持不变•闭合开关S后,滑动变阻器Ro的滑片P在移动过程中,电压表的示数变化范围为0〜4伏,电流表的示数变化范围为0.5〜1安,求:
(1)R的阻值;
(2)Ro的最大阻值;(3)电源电压.
2、如图3所示,电源电压是4.5V,电阻Ri=5欧,变阻器R2的最大阻值是20欧姆,电流表的量程是0〜0.6安,电压表的量程0〜3伏,为保护电表不损害,变阻器接入电路的阻值范围是多少?
3、如图4,电源电压为18V,R2是0~50Q的变阻器,合上S后,A表示数为0.5A,V表示数为5V,求
⑴、Ri和变阻器接入电路中部分的电阻是多少。
⑵、如果A表的量程是0~0.6A,V表的量程是0~15V,为了使电表不致被损坏,滑
动变阻器接入电路的阻值不得小于多少?
题型三、开放性问题
例1、如图1所示,Ri为12的定值电阻,电源电压为9V,开关闭合后电流表示数
为0.5A,通电5min.请你根据这些条件,求出与电阻R2相关的四个电学物理量
练习:
1.如图2所示,已知电源电压为12V,电阻R=6Q,灯泡L标有“12V6V”
字样,闭合开关,请你用学过的电学知识求出跟灯泡L相关的四个物理量。
2、如图3所示的电路,R1与R2并联,已知R1=10Q,通过R1的电流|1=3A。
请你补充一个条件,求出电阻R2的电功率大小(要求:
条件不能重复,数据自定,并写出简要计算过程)
(1)补充条件
计算
IlR1
(2)补充条件
R2
计算
3、晓红同学利用一个电池组、两只电压表、一个阻值R=3Q的电阻和几根导线,测
量未知电阻Rx的值。
她设计好电路并准确操作后,电压表V1、V2的示数分别为3V、
9V,则Rx的阻值可能为多少欧?
4、如图4所示,电源电压为4V且保持不变,虚线框内的电路接有两个阻值均为R的电阻,当开关。
S由闭合到断开时,电流表的示数减少了0.5A,问:
⑴开关S由闭合到断开,电路的总电阻是增加还是减少,为什么?
(2)画出虚线框内两种可能的连接电路图,并分别计算出每种接法相对应的电阻R
5、如图5所示,电源电压保持不变,闭合开关S,当变阻器的滑片P在a、b两点(图上未标出)之间滑动时,电压表示数范围是3〜5V,电流表示数范围是0.5〜0.6A。
根据题中给出的数据,请你计算出(任意)4个物理量。
题型四、比例问题
例1.如图1,电源电压不变,当开关S闭合时,电流表的示数为0.8A;开关S断开后,电流表的示数改变了0.5A,则R1,R2的阻值之比为
例2.如图2,电源电压保持不变,开关S1、S2都闭合时,电压表的示数为6V;只闭合S1时,电压表的示数为2V,则两个电阻的阻值之比R1:
R2=。
例3.如图3,电源电压保持不变,电阻R1:
R2=3:
4。
则S闭合时,甲、乙两电压表示数之比U甲:
U乙与S断开时甲、乙两电流表示数之比I甲:
I乙分别是()
A.
3:
4,1:
1B.3:
4,3:
4
C.3:
4,4:
3D.1:
4,4:
3
参考答案题型一、变化电路问题:
例1.:
(1)0.2A2V
(2)0.9A
(3)S1、S3闭合
例2.电流表示数的变化范围3A1A电压表示数的变化范围
12V4V
12Q
题型二:
电路保护问题:
例1、
1.25A>0.6A
例2、
(1)1.5Q--12Q
(2)
0.32A
2.6V
练习:
1、
(1)
8Q
(2)8Q
(3)8V
2、
2.5Q-一10Q3、
(1)
26Q
(2)
20Q
题型三
.、开放性问题
(略)
题型四、比例问题
例
1
5:
3
例2.
1:
2
例3.B
综合训练:
1、如图1所示,当S1断开,S2闭合时,电压表测的是
电压,当S1闭合,S2断开时,电压表测的是
2、三个阻值相等的电阻,串联后的等效电阻是180Q,们并联后的等效电阻是
3、现有一只工作电压是2.2V,工作电流是0.2A的小灯泡。
要使它能正常工作,必须
串联一个阻值是Q的电阻,才能接在电压为6V的电池组两—_一__,
F、
端。
4、如图2所示电路中,电流表的示数是3A,电压表的示数是6V。
已知电阻Ri=12Q,则通过Ri的电流是A,通过R2的电流
Qo
是A,电路的总电阻是5、一根电阻丝长2.5m,其阻值为0.5Q,现需要一个阻值为0.3Q的电阻丝,应从该
电阻丝上截取m的电阻丝来使用。
6导体两端得电压为4V时,通过导体得电流是0.5A,导体得电阻值为,若导体两端的电压是8V时,
,若导体两端不加电压时,导
体的电阻是
——t
F-i
7.图3所示的电路中,电源电压恒定,当滑动变阻器的滑动触头P向D端移动时,电流表的示数,电压表的示数(填变大”变小”或不变”。
8.如图4所示的电路中,电源电压为2V保持不变,电阻Ri=5Q,
R2=10Q.当开关S断开时,电流表Ai的示数是—A;当开关
S闭合时,电流表A2的示数是A
9•如图5所示的电路中,当S闭合后,电压表Vi的示数为4V,电压表V2的示数为
6V,电流表A的示数为1A,且将R2和R3对换位置后,电流表、电压表示数均不变,
10、如图6所示,当开关S闭合时,电压表所测的电压为()
A、灯泡Li两端的电压B、电源电压
C、灯泡L2两端的电压D、两灯的总电压
11、分别将Ui=4V、U2=6V,分别加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之
比为()A、3:
2B、2:
3C、1:
1D、1:
2
12、两个定值电阻R1、R2。
两端的电压之比为2:
1,通过它们的电流之比为4:
3,则R1、R2的电阻之比是()
A、8:
3B、3:
2C、3:
8D、2:
3
2.2V,通过它的电流为
13、在测量小灯泡的实验中,测的滑动变阻器两端的电压为
0.1A,电源电压为3V,那么灯泡的电阻为()
A、8QB、30QC、0.3