欧姆定律典型例题分析.docx

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欧姆定律典型例题分析

欧姆定律：

典型例题分类：

一．比例问题。

串连电路比例关系：

并连电路比例关系：

1．串联电路中的两电阻的电阻比是2：

3，则通过他们的电流比为，电压比为。

若它们是并联，则通过他们的电流比为，电压比为。

（热身）

2．如图，电源电压6V，并保持不变，R1=10Ω，当开关S闭合，电压表V1和V2示数之比为1：

1，V2和V3示数之比为4：

3，则下列判断正确的是：

（）

A．R2=20ΩB．R3=30Ω

C．电流表A的示数为0.1AD．电阻R1、R2、R3上的电压之比为1：

3：

3

3．在如图所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的总电阻为R’，接通电路后，滑动变阻器的滑片P在中点c和b端时，两种情况下电压表示数比为3：

4，则灯L的电阻与滑动变阻器R’的电阻之比RL：

R’为多少？

二．方程组问题：

如图所示，R1＝20Ω，P在右端时，

示数为3V，P在中点时，

示数2V，求电源电压及R2的最大阻值。

解决策略：

列一个韩所求量的方程组。

（U=IR）

三．滑动变阻器问题

1．电源电压为12V不变，R1=8Ω，R2是最大阻值为40Ω的变阻器，求在滑片P移动过程中电流表、电压表的变化范围。

类型分析：

滑动变阻器引起电流、电压的变化。

解决策略：

使滑动变阻器滑直两端，分别计算电流、电压。

2．如图所示：

电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，电阻R0=30Ω，电路两端电压恒为U，U=24V，求在不超过电表量程的情况下，滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。

类型分析：

滑动变阻器与表的量程问题

解决策略：

在各电表的量程范围内，分别计算变阻器的最大、最小值。

3．滑动变阻器滑片P在某两点间移动时，电压表的示数变化范围是2.4V～8V，电流表的示数变化范围是0.5A～1.2A，求定值电阻R0的阻值及电源电压。

类型分析：

滑动变阻器与表的变化问题

解决策略：

表变化的极值分别对应到不同的电路。

列方程。

四．伏安法测电阻：

●实验原理介绍：

1．某实验小组的同学探究电流与电压的关系时，用到如下器材：

电源1个，电流表、电压表各1只，定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω各1只），滑动变阻器1只，开关1个，导线若干；设计的电路如图所示．

电压U／V

2

4

6

8

10

电流I／A

0.39

0.79

1.20

1.58

2.00

⑴这个实验使用了控制变量的方

法，其中被控制的变量是，

滑动变阻器R2的作用是．

上表是他们获取的一组实验数据

⑵实验中他们选用的定值电阻阻值为Ω；

⑶请在坐标系上画出电流随电压变化的图像；

⑷分析表中的数据或图像，你能得出的探究结论：

．

2．如图11—甲所示，是小明实验小组选用的测定小灯泡电阻所需的电路元件。

小灯泡的额定电压为3.8V，估计小灯泡的阻值小于15Ω。

⑴请根据图11—乙所示的实验电路图，用笔画线代替导线，将图11—甲中各电路元件连接起来（电流表和电压表应选择合适的量程）。

⑵若小明同学连接电路后，实验时发现：

小灯泡逐渐变亮时，电压表的示数逐渐变小。

造成这一现象的原因是。

⑶按照图11—乙改进电路后，继续进行实验，当小灯泡正常发光时，电流表的示数如图11—丙所示，其示数为

A，则被测小灯泡正常发光时的电阻为Ω

（结果保留一位小数）。

五．综合：

1．如图所示，是自动测定油箱内油面高度的装置图。

其中R为滑动变阻器，R’为校准电阻，还有一个量程为0～0.6A的电流表。

如果电源电压为12V，当油箱内油面分别在最高、最低位置时，变阻器恰好分别滑到两端，且油面达到最低位置时，电流表的示数为0.1A。

求：

（1）校准电阻R’的大小为多少？

（2）滑动变阻器的最大电阻为多少？

（3）若油箱内油面高度在0.2m～1m之间变化，油箱为直径是0.1m的圆筒，则电流表上刻的油量最大、最小的位置是什么？

油量的最大值和最小值分别为多少？

2．热敏电阻的阻值随温度的改变而变化，且对温度很敏感。

热敏电阻的阻值在特定温度时会发生急剧变化，它在笔记本电脑、自动控制系统等方面有多种用途。

如图：

甲电路图，电源电压是9V，当闭合开关S，电压电表数如图乙所示，热敏电阻的电流随电压变化I-U关系如图丙所示。

求：

（1）热敏电阻两端的电压；

（2）电阻R的阻值；

（3）电阻R上消耗的功率。

3.张红和李明两同学分别设计了如图16中甲、乙所示的风力测量仪．所用器材相同，已知电源电压为U0=3V保持不变，电路保护电阻阻值为R1=2Ω，线状均匀电阻丝的全电阻阻值为R2=3Ω，木球用金属丝悬挂于O点，O点接入电路．且金属丝和线状电阻丝接触良好．无风时，金属丝刚好竖直接触于电阻丝最右端．（金属丝电阻和质量不计）

（1）对于甲电路，风力增大，电压表示数________（选填“增大”、“减少”或“不变”），对于乙电路，风力增大，电压表示数________（选填“增大”、“减少”或“不变”）；所以选择________（选填“甲”或“乙”）电路比较好．

（2）无风时，甲、乙两电路中的电压表示数分别是多大？

（3）对其中某一电路而言，风力和电压表示数是正比关系，且最大能测的风力已知为Fmax=0.6N（此时金属丝摆到电阻丝最左端）．求该电路电压表示数为U时对应的风力F的大小表达式（F≤Fmax）．

4.如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。

其中S为一激光源，R1为光敏电阻（有光照射时，阻值较小；无光照射时，阻值较大），R2为定值保护电阻，a、b间接一“示波器”（示波器的接入不影响电路）。

光敏电阻两端的电压随时间变化的图象，可由示波器显示出来。

水平传送带匀速前进，每当产品从传送带上通过S与R1之间时，射向光敏电阻的光线会被产品挡住。

若运送边长为0.1m，质量为0.6kg的均匀正方体产品时，示波器显示的电压随时间变化的图象如图（乙）所示。

请回答下列问题：

（1）此产品的密度为多大？

（2）产品对传送带的压强为多大？

（g取10N/kg）

（3）已知计数器电路的电源电压恒为6V，保护电阻R2的阻值为40Ω，求光敏电阻在两种状态下的阻值分别为多大？

5.在“测量小灯泡的电阻”试验中，某同学想测一只额定电压为3.8V的小灯泡的灯丝电阻，手里只有量程0~0.6A的电流表和0~3V的电压表各一只，四节干电池，电压不足，但电源电压保持不变，标有“1A20Ω”的滑动变阻器一个，开关、导线若干，开始实验时操作正确。

6.物理题：

试说明日全食，日偏食，日环食是如何形成的?

月球处于地球和太阳之间在地球上形成影的现象。

月球的影可以分为本影、半影和伪本影三部分。

月球绕地球的轨道和地球绕太阳的轨道都不是正圆，所以日、月同地球之间的距离时近时远。

因此，在日食时，观察者在本影范围看到太阳全部被月球遮住，称为日全食；观察者在半影内则见到太阳部分被月球遮住，称为日偏食；观察者在伪本影内见到太阳的中间部分被月球遮住，称为日偏食；周边剩下一个光环，称为日环食

当月球绕地球运行到太阳与地球之间几乎与太阳同起同落时，从地球上见不到月球，这时称为朔，日食现象发生在朔的时候。

朔的周期约为29.5天。

但不是每隔29.5天都发生一次日食，原因是月球绕地球运行的轨道平面和地球绕太阳运行的轨道平面不完全重合，两者之间有5°9'的平均夹角。

所以只有当朔时太阳离两个轨道平面的交点在某一角度以内时才会发生日食。

7.光源的发展史：

照明的最佳光源是太阳光。

太阳以可见的光谱提供光线，千百年来，人们的眼睛已经熟悉了这种光谱。

现在人类已经开始重视对日光源的应用，一些创新的技术如侧窗、天窗、光栅板和光线管道等，可将日光引入大楼内部，作为主要的照明光源。

人工光源分物理光源与电光源物理光源主要是从人工取火开始，人工取火是一件意义十分重大的发明。

恩格斯说：

“就世界性的解放作用而言，摩擦生火还是超过了蒸汽机，因为摩擦生火第一次使人支配了一种自然力，从而最终把人同动物界分开”（《马恩选集》第3卷154页）。

从这儿可以看出照明对人类的文明的意义有多么重大。

钻木取火是最古老的取火方法，据说是在上古时期，西方荒远的地方有一个遂明国，终年暗无天日，唯一靠一棵大树闪闪发光照明全国。

后来一个聪明的人发现，是一些形状象鹗的长脚爪、黑脊背、白肚子的大鸟在啄树干，一啄的顷间便放射出灿烂的火光。

这人反复思绪，就用树支试钻，不一会就发热冒烟而后起火，从此，真正的火就产生了，遂明国也变成了光明的国度。

人们为了感谢这位钻木取火的发明者，就称他为“燧人”。

1879年，爱迪生最先成功发明的是白炽灯。

现代的白炽灯是将电流通过一小圈钨丝，使钨丝受热而发亮。

白炽灯是照明领域最成功的产品。

目前在几乎所有家用照明应用中占主导地位。

然而由于白炽灯只能将约二十分之一的电能转化为光能，它的效率很低。

托马斯爱迪生为了设计这种新发明以替代旧有的煤没灯以及汽灯，他和他的同事们试用了上千种不同质料的灯丝，同时也把原设计做了上千次的个性在1879年的一次实验中，他们终于获得了成功。

他们在一个抽掉了空气的灯光中放入一段碳化的棉线做灯丝，结蛤洒泡连续发光13小后灯丝才被烧断。

现代灯泡使用的是更为耐久的用钨做的灯

灯具的发展史：

远古时代，世人没有灯具，没有火种。

而黑夜从来不是人类的朋友，它桎梏着先民们原本低级的生存活动，也为野兽的肆虐和侵袭制造了可乘之机……这一切，因火的使用而发生了翻天覆地的革命：

火，结束了“茹毛饮血”的时代，驱散了虫豸和野兽，也消减着人们内心深处的恐惧和忧患；同时，人类渐渐地有意识地固定火源，而这些用来固定火源的辅助设备经过不断改进和演变，也就出现了专用照明的物事——灯具。

人类社会自钻木取火以来，经历了制造和使用动物油灯、植物油灯、煤油灯到白炽灯、日光灯的漫长历史过程。

灯具所要完成的工作是将光源发出的光线经灯具控光器件后按预定的要求分配到需要的方向中去。

一般控光方式后有反射式，透射式和反射——透射式。

现代灯具的三大构件为电光源、灯罩和管架。

灯罩的作用是十分明显的，它不仅能够提高光量的利用率、保护光源和视力，而且作为一种装饰品，创造着现代高度的审美情趣。

灯具造型追求艺术性与科学性的有机结合，灯具造型除了功能合理外，还应有美化环境、装饰建筑、创造气氛的作用。

灯具造型设计既要彩现代科学技术成果，还要体现文化特色，要把科学性和艺术性有机地结合起来，而不能片面追求科学性（功能性）或艺术性。

特别是当今流行的"建筑化"照明，把发光器件（光源）和建筑构件（顶棚、梁、柱墙和地面等）及室内设施（写字台、家具、吊扇等）融为一体，有仅使用权照明灯具的内涵不断深化与扩展，而且形式多种多样，让人耳目一新。

照明灯具的设计技术水平正不断提高。

灯具设计软件，即CAD将逐步推广并普及化。

在理论上，应用场论来设计灯具的[L]=[S]X[O]方程可望求解。

按场论概念分析，灯具改变光源的光分布，用[S]表示光源的光场，[O]为灯具光学系统的光场，[L]为灯具的光分布的光场。

未来灯具的光学设计、热学设计、安全设计、机械与工艺设计的科学化程度将大大提高，可用正行或逆行光路法和FIELD法计算配光技术；温度场分布、热流模型和气流分布等研究成果及技术，特别是灯具系统化设计的理论和技术。

将得到推广和应用。

当今的灯具不仅要有最佳的内在质量，而且还要简洁、明快、美观大方和安全经济，以满足人们生活、生产和文化娱乐的要求，为人们提供一个最佳的视觉光照环境。

以往室内照明灯具的艺术化实例甚多，并给人美的享受和留下了深刻的印象；而工厂和道路照明功能性很强的灯具，近年来也悄悄地发生变化，国际上近年来推出的艺术路灯和工矿灯，不仅功能合理，而且具有很高艺术观赏价值。

光的传播

当光线到达一表面，其中一部分被反射，一部分被吸收，还有一部分透射过去。

反射面可以像镜子一样光滑，或者像涂漆的表面一样将入射光散射。

吸收光通常被转化成热量。

没有被反射或吸收的部分则透过表面。

光源与灯具的光学设计应用以上光线传播的方式来创造想要得到的效果。

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