全国竞赛试题汇编14欧姆定律及答案.docx
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全国竞赛试题汇编14欧姆定律及答案
竞赛试题汇编一欧姆定律
一、选择题
（94第四届）11•在图3的电路中，R为待测电阻，阻值约为5Q。
给你的器材有：
滑动变阻器（2A,0〜10Q）;电压表，有2个量程，分别为0〜3V、0〜15V;电流表，有2个量程，分别为0〜0.6A、0〜3A;电池组为新干电池3节串联。
两只电表的量程可采用以下4种选法，但
为使测量时能较准确地读数，最后，两只电表的量程应采用[]
A•0〜0.6A和0〜1.5VB•0〜3A和0〜15V
C.0〜0.6A和0〜3VD•0〜3A和0〜3V
S3
答案：
C
（97第七届复）10.某同学设计了下图所示的电路，电路中滑动变阻器的总阻值与电阻R的
阻值相同，电源电压恒定，当他将滑片P从a端滑到b端的过程中，所看到的现象是：
[]
A.安培表的示数逐渐变大B.安培表的示数逐渐变小
C.安培表的示数先增大，然后减小到原值D•安培表的示数先减小，然后增大到原值
答案：
D
（99第九届复）3.某电流表刻度盘上除零刻度和最大刻度“3安”能辨认外其他刻度都已
模糊不清，只知道指针从零刻度到最大刻度之间转过的角度是120°.现将一只电阻R与这
只电流表串联后接在电源两端（电源电压恒定），电流表指针偏转的角度是96°;若在电路
中再串联一只R?
=3欧的电阻，电流表偏转的角度是64°.贝UR1的阻值是（）
A.6欧B.18欧C.4.5欧D.2欧
答案：
A
（99第九届复）5.如图.电源电压恒定.在滑片P由a滑至b的过程中，电压表的读数
（）
A.先减小1,后增大B.先增大，后减小C.不断增大D.不断
减小
Tb
（01第十一届）3.1999年以美国为首的北约军队用飞机野蛮地对南联盟发电厂进行轰炸时，使用了一种石墨炸弹，这种炸弹爆炸后释放出大量的纤维状的石墨覆盖在发电厂的设备上，赞成电厂停电。
这种炸弹的破坏方式主要是：
（）
D.切断输电
A.炸塌厂房B.炸毁发电机C.使设备短路
线答案：
C
（08第十八届）5•图2所示的是高压输电线路，其中高压输电线与变压器之间安装有避雷器，它的作用是防止变压器遭受雷击。
关于这种避雷器，下列说法正确的是（）
A.避雷器在通常电压下是导体，在遇到雷击的电压时是绝缘体B.在任何电压下避雷
器都是导体
D.避雷器在遇到雷击的电压时是导体，在通常电
C.在任何电压下避雷器都是绝缘体压下是绝缘体
答案：
D
二、填空题
（93第三届）1.王老师要用一个电影放映灯泡（如图8）为实验仪器照明，他所用电源的输出电压是24V,若把一段电阻丝和灯泡串联起来接至电源上，为使灯泡正常发光，这段电
Q，它应该至少能承受
A的电流。
阻丝的电阻值应该是
图8
答案：
0.176;11.36
（94第四届复）4.修理家用电器时需要一只4.75kQ的电阻，但手头只有10kQ、8kQ、500Q和300Q的电阻若干，要用最少个数的电阻得到最接近所需要的电阻值，连接方法是，得到的电阻阻值为。
答案：
一只10kQ的电阻和一只8kQ的电阻并联再与一只300Q的电阻串联；
10X8……
）
10+3v
R并=4-74（k°）
4.74kQ。
答案：
（96第六届）5•物理小组制作了一个自动控制器，其中有一个调压电路如图4所示，滑动
变阻器R的最大阻值是100欧，负载电阻R/的阻值为100欧，A、B间电压为10伏，保持不变。
使用过程中发现这个电路的调压范围和原设计不符，检查结果是图中断，滑动头P由上向下移动时，如果电路完好，伏；如果F点导线折断，CD两端的电压范围是
CD两端的电压范围应是伏至伏。
F处导线折伏至
U-10V
R'
D
S4
答案：
10,0,10,5
（96第六届）6•如图5所示电路，由估算可知,安培表的电流约为安培。
通过毫安表的电流约为
毫安，通过
答案：
20，0，12
（99第九届复）3.如图中已知R=F2=……=Rn=R+i=……=Rm=R+=R/2,R=40欧，电源电压60伏.流过Rn的电流大小是.
（99第九届复）7.一只电流表的内阻为0.2欧•现在给它并联一只O04欧的电阻后串
联在电路中时，读数为1.5安，此电路上的电流1=
答案：
9安
（2000第十届）2.不同时刻测量一段镍铬合金丝的电阻，其电阻一时间图象如右图所示。
与时刻ti相比，t2时刻的温度比较。
3
答案：
高
（03第十三届）2.（4分）右图是一个电表的表盘。
也许你没有学过这种电表的用法，但根
据所学的其他电表的读数方法，你也能知道，它的示数是_，单位是。
答案：
26Q或欧姆
（03第十三届E）1.（3分）半导体材料的导电性能不如导体，绝缘性能又不如绝缘体•但
是它有着与导体和绝缘体不同的特殊电学性能，最基本的是：
、
。
答案：
压敏性、热敏性、光敏性
（03第十三届B）2.（4分）将“硬币、乒乓球、橡皮、铅笔芯、玻璃三棱镜、瓷碗”这
六种物品按电性能分为两类。
一类包括，其特点是。
另一类包括，其特点是。
答案：
硬币、铅笔芯，都是导体；乒乓球、橡皮、三棱镜、瓷碗，都是绝缘体。
三、作图题
（98第八届）三、（6分）图2是从某电子仪器拆下来的密圭寸盒子。
已经知道盒内有三只电阻，
A、B、C、D为四根引线。
现用多用电表测量，得知AC间的电阻RAC=20欧，CD间的电阻RCD=50欧，AD间的电阻RAD=30欧。
若用导线把BD连接后，测得AD间电阻RAD=20欧。
请在方盒内画出电阻的连接图，并在图中标出每个电阻的阻值。
答案:
A
——*\|
P
QjoqSoq
D
LOG
四、实验题
（97第七届）七、（8分）做电学实验时需要测量约0.5安的电流，但是实验室内当时只有
一个量程为0.3安的电流表。
如果手边有12伏学生电源、0〜50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝，以及导线和开关，有什么简单办法可以把电表的量程临时地近似改为0.6安？
画出
电路图，简述操作步骤。
答案：
电路图如图8（3分）
操作步骤：
1（1分）照图连接电路，滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置，开关处于断
开状态，电阻丝的端拧在电流表的一个接线柱上，端暂时不连；2（2分）闭合开关，调节
滑动变阻器，使电流表达到满刻度；3（2分）试着将电阻丝的不同位置连在电流表的另一
个接线柱上，以改变接入电路中电阻丝的长度，当电流表达到半偏时将这个位置拧紧在接线
柱上。
（98第八届复）八、（11分）在四个外型完全一样的电阻中，有三个电阻的阻值完全相同，为了挑出那只阻值不同的电阻，并确定它的阻值是偏大还是偏小，小华设计了如图4所示的
电路。
闭合开关后，他发现电流由Q流向P,电流计的指针向右偏转。
请你帮助他完成实
验，并回答他是如何得到结果的？
（要求写出实验操作过程，过程要尽量简便。
）
说明a、c两只电阻中有一只电阻的阻值与其他电阻
（1分）
a、d的阻值相同，贝Uc是那只阻值不同的电阻，且
a是那只阻值不同的电阻，且其值偏大。
（99第九届）六、（8分）在一次实验中需要测量小灯泡两端的电压和流过它的电流。
聪明
而粗心的小刚连接了如图所示的电路。
同组的小林发现有错，主张拆了以后重新连接，可是
时间来不及了，小刚眼珠一转，在图示电路中只增加了一根导线，电路就正常工作了。
问：
（1）如果闭合图示电路中的开关，电压表的读数约为多少？
电流表的读数约为多少？
小灯
泡发光情况如何？
（2）在图中画出小刚连接的那条导线。
答案：
⑴电压表的读数约为6伏，电流表的读数约为0,小灯泡不发光。
（2）答案如图。
（04第十四届复）四、（18分）用电流表和电压表测电流和电压时，通常并不考虑仪表本身电阻对待测电路的影响，而将其视为“理想电表”即认为电流表的内阻为零，电压标的内
阻为无限大。
实际上，电流表和电压表都有一定的电阻值，因而我们可以把电流表看成一个
能显示通过自身电流大小的自身阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电
压大小的其阻值很大的电阻。
所以，把电流表或电压表接入待测电路时，就相当于在待测电
路中串联（或并联）一个电阻。
这样，电流表两端就要有一定的电压，电压表中就要通过一定的电流，因此实际上很难同时精确的测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。
1现有一个量程为0.6A，内阻为0.13Q的电流表，能否用它测量某电路两端的电压？
若不能，请说明理由。
若能，请说明用它能测量的最大电压值。
2现要精确测量一个阻值约为8Q的电阻Rx,实验室提供下列器材。
电流表A：
量程为100mA内电阻\=4Q
电流表A2：
量程为50卩A,内电阻「2=7500
电压表V:
量程为10V,内电阻r3=10K0
变阻器忠阻值约100定值电阻R1：
阻值约10K0
I
电池E:
两端电压约1.5V
开关S、导线若干
（1）选出你测量时所需的适当器材，并在虚线方框中画出电路图。
Rx的表达式。
（2）需要测量那些物理量？
根据所测量物理量，写出被测电阻
答案：
1、能用该电流表测量电压.但测量的最大电压值仅为U=0.6AX0.13Q=0.078V
2、
（1）电路图如右图所示.
（2）通过两电流表Ai、A2的电流li、I2,电流表A2的内电阻为耳
Rx=l2「2/（I1—|2）
评分标准：
第1问，5分；第2问
（1）8分（给分点：
分压电路；电流表
外接；用A2测电压），
（2）5分。
（06第十六届）3.（4分）小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。
于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了
兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。
他用的小彩灯规格是“2.5V,0.25A”，通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常
发光。
小彩灯的构造如图8所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。
灯丝电阻冷时约为2.5Q，热时约
为15。
细金属丝的电阻为1Q,正常（低压）情况下，由于支架表面有一层氧化
铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流过。
若加上较高的电压
（如220V）时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。
根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小彩灯还能继续发
光。
答案：
如答题图1所示，当某个小彩灯L的灯丝烧毁时，AB间形成断路，220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架AB之间；
I-®—（Z）~®-**0—•
AB
220V
»
答题图1
氧化层被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通，此时这个灯只相当于一段导线（如答题
图1）,起到连接作用，这样其他小彩灯就能继续工作
但是每个灯上的电压有一点升高，不过还不至于烧毁灯丝。
当然，烧毁的小彩灯太多时，其
余小彩灯也会因为电压过高而全部烧毁。
（此段不答，不扣分）
（06第十六届复）四、（12分）育才中学科技小组设计了一个可以测量电阻值的多量程欧姆表，图3中所示为其中两个量程的测试电路，G为灵敏电流表，其内阻Ro=100Q、电流灵
敏度（即指针在满刻度时流过灵敏电流表的电流）U=100^A,R为可调电阻，阻值变化范围为
0〜5kQRi和R2为定值电阻，R1=15QR2=llkQE为1.5V干电池，S为量程选择开关。
测量时把待测电阻两端分别与A、B两端相接。
为了能从灵敏电流表上直接读出待测电阻的阻值，需在表盘上重新标注示数。
请回答：
（1）在指针满偏处，盘面应标注的示数是多少？
（2）当A、B间断开时，指针所指的位置处，盘面应标注的示数是多少？
（3）开关分别置于1和2位置时，在表盘正中间位置处应标注的示数各是多少？
请简要
说明理由。
（4）该欧姆表表盘上的刻度是否均匀？
请从电路原理上说明理由。
答案：
（1）A、B两端直接连接在一起时（RAB=0），调节滑动变阻器使灵敏电流表指针满偏，则指针所指处盘面上应标注的示数为0。
（2分）
（2）当A、B断开时，电阻应为无穷大，这时指针所指位置的示数应标8。
（2分）
（3）开关置于2时，且将A、B短接时表针满偏，贝UR+Rg+R2=1.5V/100卩A=15kQ,
若在A、B间接一电阻Rx，且刚好使表针指在表盘中间位置，这时电路中的电流为满偏时
的一半，电路中的总电阻为满偏时的2倍，即Rx=R+Rg+R2=15kQ,所以该档位表盘
中间示数应为15kQ。
（2分）
开关置于1时，且将A、B短接时表针满偏，这时电路中总电阻为
R1X（R+Rg+R2）/（R1+R+Rg+R2）=15X15000/（15+15000）=15Q,同理若在A、
B间接一电阻Rx，且刚好使表针指在表盘中间位置，这时电路中的电流为满偏时的一半，
电路中的总电阻为满偏时的2倍，即Rx=R1X（R+Rg+R2）/（R1+R+Rg+R2）=15Q,
所以该档位表盘中间示数应为15Q。
/2分）
/3）欧姆表表盘上的刻度是不均匀的。
理由：
用R0表示A、B短接时电路中总电阻，测
量电阻Rx时，电路中电流I=U//R0+RX），可见I与Rx不成正比，所以欧姆表表盘上的刻度是不均匀的。
（08第十八届）5.1821年，德国物理学家塞贝克发现了一种奇怪的现象：
把两根铜丝和
D
一根铁丝与
灵敏电流计串联成闭合电路，然后把铜丝和铁丝的一个连接点放在盛有冰水混合物的容器里
保持低温；另一个连接点放在火焰上加热。
发现灵敏电流计的指针发生了偏转，这一现象表
明这时闭合电路中产生了电流。
塞贝克把这种电流叫做“热电流”，把这一电路叫“热电偶电路”。
某研究小组的同学们按如图7所示的电路，模拟塞贝克实验，探究了决定“热电流”大小的
因素，通过实验测得了电流的大小与温差关系的一组数据：
两接点间的温差/C01100200300500
电路中的电流/10-1A0.000.010.641.422.294.17
请根据以上资料数据说明：
（1）产生热电流的条件是,。
（2）根据热电流的特点，猜想并写出热电偶电路的一种应用：
。
答案：
（1）用不同金属丝组成闭合回路；两连接点之间有温度差；
（2）制成温度计。
（将图7中的G端焊接在一起作为热电偶的测量端放到被测温度t处,
保持D端接点温度t0稳定。
并将灵敏电流表盘按温度刻度.即可用来测温度。
）只要说明制成温度计即可得分.
五、计算题
（98第八届）七、（8分）甲、乙两处距离为L,其间铺设了由两根导线组成的电话线，每单位长单根导线的电阻为r（r的单位为欧/米），乙处终端接有负载电阻，如果线路中途某处两导线因绝缘层损坏而相联，为了找出相联位置，给你一台电压为U的直流稳压电源和
一个量程合适的电流表，怎样求出损坏处离甲端的距离和损坏处的接触电阻？
答案：
1.将甲处断开，乙处将负载电阻撤除，并在乙处接上直流稳压电源，（输电压为U）,
将电流表串联在电路中测得电流为片。
设电话线损坏处的接触电阻为R,L/为损坏处离甲
处的距离，则有
U=I1〔2（L-L/）r+R〕①2分
2•乙处断开，在甲处接上直流稳压电源，将电流表接在电路中测得电流为12，则有
U=I2（2L/r+R）②2分
解联立方程①与②，得
U-rL
（2000第十届复）一、某同学在木板上安装如图所示的三只灯泡，已知灯泡Li和L3的电阻
分别为Ri=10欧，R=25欧•连好电路后要测电源电压时，发现连接电压表的导线长度不够，于是他用电压表接在AC两点时发现读数为15伏，接在BD两点时读数为20伏•则此时电源电压为多少伏?
（有不能整除的地方保留一位小数）
U
答案：
AC间的电流为：
AC~^AC_JR3+10
BD间的电流为：
T_-_20
加1莎T兀—R；十25
根据串联电路中电流相等IA（=IBD,
则15一,20
R2110R2+25
解之：
Rz=35（欧）
又电路中的电流为：
I=Iac=1/3（安），所以电源电压为：
U=IR总~23•3（伏）
（05第十五届）五、（7分）AB和CD是完全相同的两条带有绝缘皮的导线，它们并行地埋设在相距2km的甲、乙两地之间。
由于两导线之间某处的绝缘外皮受到损伤，而发生了漏电现象（即相当于两根导线之间在漏电处连接了一个电阻）。
为了确定漏电处的位置，维修人员做了
以下测量：
（1）在甲地将两端电压恒为90V的电源的两极分别接在AC两端，此时在乙地用内电阻很大的电压表测得B、D两端电压为72V。
（2）在乙地将两端电压恒为100V的电源的两极分别接在B、D两端，此时在甲地用同一型号的电压表测得A、C两端的电压为50V。
如果AB和CD导线每千米电阻值为2Q，请你根据以上测量结果计算漏电处距甲地多远绝缘皮破损处的漏电电阻是多大？
答案：
设漏电电阻为R0,甲地距漏电处导线电阻为R1,乙地距漏电处导线电阻为R2,
当在甲地接90V电源时，此时相当于R1和R。
串联，由分压原理得：
R1=90-72=1
R。
724
同理在乙地接100V电源时有
R2=100一50=1②
R）501
由①②式得:
R24
/•L1=400m
Ri=0.8kmx2Q/km=1.6Q
Ro=4R1=6.4Q
（05第十五届）八、（14分）有一种测量人的体重和身高的电子秤，其测体重部分的原理图如
图11中的虚线框所示，它主要由三部分构成：
踏板和压力杠杆ABQ压力传感器R（电阻值会
随所受压力大小发生变化的可变电阻），显示体重大小的仪表A（实质是电流表）。
其中AO:
BO=5:
1，压力传感器只表面能承受的最大压强为2x106Pa,且已知压力传感器R的电阻与
所受压力的关系如下表所示。
压力F/N
0
50
100
150
200
250
300
...
电阻R/Q
300
270
240
210
180
150
120
・・・
设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，接通电源后，压力传感器两端的电压恒为4.68V,
取g=10N/kg。
请回答：
（1）该秤零起点（即踏板空载时）的刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？
（2）如果某人站在该秤踏板上，电流表刻度盘的示数为20mA这个人的体重是多少？
2cm2，则该秤的最大称量值是多少
（2）R=U/l=4.68/0.02=234Q
对A的压力Fa=（300-234）x5/3=110N
由杠杆原理得：
FbXBO=FaXAO
Fb=550N
二mB=55kg
（3）Fa=PaS=2X106X2X10-4=400N
Fb=5Fa=2000N
二mB=200kg
（07第十七届）五.（10分）如图10所示为利群商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图。
其中A为光源，B为由电动机带动匀速运行的自动扶梯，R1为光敏电阻，R2为定值电阻,
Ri两端的电压U1=U-IR2，因为I减小，所以U1增大
（2）光敏电阻R1上消耗的功率P1=U1（U，因为U1+（U-U1）=U为一定值，
R2
所以，当U1=U—U1时，u1（U—U1）有最大值，P1有最大值。
即R1=R2时，P1
有最大值。
所以，当R1增大时，R1上消耗的功率P1要变小.
2.t=S=㈣一1）°・5m=50s
v1m/s
3.平均客流量为：
k=（101—1）人X20%X60s=24人/min
50s
（07第十七届复）八.（16分）育才中学科技小组的小明同学自行设计了一个地磅，其原理
如图7所示。
设电源两端电压u恒为定值，R0为定值电阻，滑动变阻器的总电阻为R、总长度
为L,滑动触头与托盘固联，开始时触头位于变阻器最上端A,能随轻弹簧一起上下滑动。
已
知滑动变阻器的电阻与其接入电路的长度成正比；当对地磅施加压力F时，弹簧的长度会缩
短I。
（弹簧发生弹性形变时，弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比：
f=kx）请回答：
1.说明定值电阻R的作用。
2.写出电流表的示数，与待测物体质量m之间的关系式；并分析此地磅的刻度特点。
3.有同学建议小明将原理图改为图8所示，你认为这样改动好不好？
请你分析并简要说明理由.
ffl7S8
4•请你在图8的基础上，在图9的方框里画出你改进后的电路图，并说明改进后的特点。
答案：
1定值电阻R0起到分压限流、保护电路元件的作用。
2分
2.设地磅上放质量为m物体时，轻弹簧缩短x，则有x=mg/FX|2分
此时滑动变阻器的电阻值：
Rx=RmglRFL=[1-mgl/FL]R-••…2分
电流的表达式：
I=U/FX+R）=U/[1-m&FL]R+R）……1分
由表达式可看出：
I与m之间不存在正比例关系，所以，用此表示显示m值的刻度是不均匀
的。
…1分
3•这样改进仍不好。
……1分
所以，这个电路中，电压表的示数大反而表示所测物体的质量小，而且刻度仍然是不均匀的…
2分
4•改造如答题图1所示……2分
LX=U/R+R）xmgIRFL=UgLR（FRH）FLxm••…1分
因此Ux与m成正比，所以刻度值是均匀的，而且电压表的示数大表示所测物体的质量也
大，符合人们的习惯。
六、综合题
（92年第二届）5•白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是[]
A•便于灯丝散热，防止灯丝熔断B•尽量减少灯丝的电阻
C.减少灯丝散热，提高灯丝的温度D•减少灯丝在高温时的升华
答案：
C
（94第四届）5•图4中所示为自动调温电熨斗的电路图。
右下方为温控部分。
在未通电和低
于预定温度时，双金属片A和静片B上的触点接通，指示灯L亮，电热丝R发热、当温度达到预定温度时，双金属片因向左弯曲，电路断开。
若双金属片由铜片和铁片铆合而成，
则左片就是片。
调节调温旋钮C,使静片向左时，调温电熨斗的预定温度值将变
。
04
答案：
热膨胀；铁；高
（96第六届）4•中华民族对人类文明做出了巨大的贡献。
在物理学领域中，战国初期的
在力学、声学、光学等方面的研究成果代表了当时科学技术的先进水平；宋代的沈括在《》一书中已有关于地磁偏角的记载，这个发现比西方早400年。
近年来，我国对
超导材料的研究已跻身于世界前列，1989年巳找到
升级会员 