第十四章 欧姆定律.docx

1、第十四章 欧姆定律第十四章 欧姆定律知识梳理：1电阻 A. 物理意义 电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量电阻用字母R表示，电路元件符号是 B. 单位在国际单位制中，电阻的基本单位是欧姆，简称欧，符号为，此外，还有兆欧(M)、千欧(k0) 1M=10k 1k=103 C影响金属导体电阻大小的因素导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小跟导体的材料、长度、横截面积、温度有关多数金属的电阻随温度的升高而增大D物质的导电性 根据物体导电性能的强弱，可把物体分为四类，导体、绝缘体、半导体和超导体 a导体 容易导电的物体叫做导体，如：金属、人体、大地、碳棒、石墨、含有杂质的水以及酸、碱、盐的水溶液等

2、 导体容易导电是因为导体内部存在着大量的自由电荷金属导体中的自由电荷就是自由电子，酸、碱、盐水溶液中的自由电荷是正、负离子 b绝缘体 不容易导电的物体叫做绝缘体，如：油、油漆、玻璃、橡胶、陶瓷、尼龙、丝绸、毛皮、纯净的水以及干燥的木材、竹杆、纸张和空气等 绝缘体不容易导电是因为绝缘体内部的自由电荷极少，它内部的电荷几乎都束缚在原子或分子的范围内，不能自由移动 说明： i好的导体和绝缘体都是重要的电工材料 Ii导体和绝缘体之间并没有绝对的界限，在一定的条件下，两者可以互相转化，如空气在高压下、玻璃在高温下、木棒在潮湿时都能导电 C半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间的一类物质，叫做半导体如：锗、

3、硅、碲等元素以及大多数金属的氧化物和硫化物等 半导体具有光敏性、热敏性、压敏性等独特的性能，在电子技术和无线电技术中有着广泛的应用 d超导体 电阻为零的导体叫做超导体超导体具有广阔的应用前景 e.变阻器 i滑动变阻器 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的，它的铭牌上标有最大电阻值和允许通过的最大电流值，它的正确接法是“一上一下”，在闭合开关前应将滑片滑到阻值最大的位置，它的电路元件符号是 说明：若同时将滑动变阻器上边的两个接线柱接人了电路，则它的作用相当于一根导线；若同时将滑动变阻器下边的两个接线柱接人了电路，则它的作用相当于一个定值电阻 ii电阻箱 电阻箱是通过换用不同阻值

4、的电阻串联接入电路来改变电阻的，与滑动变阻器相比，它不能连续地改变接入电路的电阻，但能知道接入电路电阻值的大小，它的电路元件符号是 iil电位器 2欧姆定律 A内容 一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比这个规律叫做欧姆定律 B公式 公式中I、U、R的单位分别为A、V、。 1 A=1 V 说明： i该定律只适用于纯电阻性电路(即电能全部转化为内能的电路，如金属导电和电解液导电)，不适用于包含电源的电路和含有非线性元件的电路(如半导体导电)ii该公式中的三个物理量必须对应着同一状态下的同一段电路iii由j=昔变形得到的公式R一旱，提供了测量和计算电阻大小的一种方法，

5、并不表示R是由U、I决定的 C.推导式 对于某一定值电阻R=U/I，即某一定值电阻的大小，等于某一过程中加在它两端电压的变化值与通过它的电流变化值的比值 3串、并联电路的特点 如果一个电阻与几个电阻连接起来的效果相同，即在相同电压作用下通过的电流相同。那么这个电阻就叫做那几个连接电阻的总电阻(等效电阻)电路电流电压电 阻电学量分配串联I1=I2=InU= U1+U2+UnR= R1+R2+Rn并联I= I1+I2+InU=U1=U2=Un 推论； i串联电路的总电阻大于任何一个串联导体的电阻；并联电路的总电阻小于任何一个并联导体的电阻i i几个电阻不论是串联、并联还是混联，若其中一个电阻增大，

6、则总电阻也增大；反之亦然典例剖析1. (北京课改区中考)如图所示是某种光电计数器的原理示意图其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小R2为定值电阻工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照射R，A、B两点间的信号处理系统每获得高电压时计数一次下列说法正确的是 ( )A. 光线照射R1时，信号处理系统计数B. 光线照射R1时，信号处理系统不计数C工件挡住光线，使R1两端的电压变小D. 工件挡住光线，使R1两端的电压变大2. (上海浦东新区中考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S后，小灯发光较暗过了一会儿，小灯亮度明显变亮，而电压表与电流表示数的比值不变，则下列判断中正确的是 ( )A.

7、 电阻R断路，电流表示数交小B. 电阻R短路，电压表示数变小C. 电阻R断路，电流表示数变大D. 电阻R短路，电压表示数交大3. (上海初赛)利用伏安法测量电阻时，由于使用的不是理想电表，造成测量结果有误差某同学采用如图所示电路，能较准确测出Rx的阻值，已知A、B两点之间电压U保持不变当S接通a时，电压表示数为10V，电流表示数为020 A，当S接通b时，电压表示数为l2 V，电流表示数为015 A，则待测电阻Rx的阻值为 ( )A . 60 B . 65 C . 70 D75 4. 实验室里可以用欧姆表来直接测量电阻如图虚线框内是欧姆表的简化结构图，它由灵敏的电流表、电源、变阻器等组成在a、

8、b间接人一个电阻R，电路中就有一个对应电流I，即电阻R与电流表的读数I有一一对应关系所以，由电流表的指针位置可以知道电阻R大小为了方便，事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值欧姆表在测量电阻前都需要调零，即把a、b两接线柱短接，调节变阻器的滑片位置，使电流表满偏(指在最大刻度处)若某欧姆表的刻度值是按电源电压为15伏来刻度的，满偏电流为10毫安在使用一段时间后，发现电源电压降为12伏，用这个欧姆表测得某电阻为350欧，则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻) ( )A . 280欧 B . 350欧 C. 250欧 D. 400欧5. (上海初赛)某电压表量程为o3 V，如给该电压表串联

9、一个电阻Rl，则电路两端充许的最大电压为5 V，如给该电压表串联一个电阻R2，则电路两端允许的最大电压为6 v现将电阻R1和R2并联后再与该电压表串联，如图所示，则此时电路两端允许的最大电压U为 ( )A . 35 V B. 40 V C. 42 V D. 45 V6. (山西中考)如图所示，电源电压保持不变，R3=2R2，当闭合Sl、断开S2时，R1两端的电压为10V；当断开S1、闭合S2时，R1两端的电压为8 V，则Rl：R3为 ( )A. 4：5 B. 3：2 C. 3：1 D. 5：47. (上海初赛)在图示电路中，电源电压保持不变，此时电流表的示数为I1，现将电阻R1与R2对换后，发

10、现电流表示数不变，如将R1与R3对换，发现电流表的示数为I2，且I1：I2=3：2，则可判断R1：R2：R3为 ( ) A . 1：1：2 B. 2：2：1 C . 1；2：1 D. 2：1：28. (北京西城区中考)如图所示，电源电压U一定开关S闭合，滑动变阻器R3的滑片P在a端时，电压表的示数是3 V；变阻器R的滑片P在b端时，电压表的示数是9 V；当变阻器扁接入电路的电阻为其最大阻值的一半时，电压表的示数是 v9. (连云港中考)一次实验中，郝奇同学连接了如图所示的电路，电源电压为6 V且保持不变，电阻R1为8 ，滑动变阻器R2的最大阻值为10 他所选用的电压表量程为03 V，电流表量程

11、为o06 A为了保证电路安全，实验中滑动变阻器接入电路的阻值范围是 ( )A. 02 0 BO8 C . 28 0 D. 810 10. (北京西城区中考)将两只不同阻值的电阻R1、R2连成如图(a)所示的电路，当闭合电键S后，A表示数为05 A，现将图(a)中的电阻改接成如图(b)所示的电路，则闭合电键S后A表中的示数 ( )A. 一定大于2 AB. 一定小于05AC. 一定大于05A，但小于lAD. 一定大于1A，但小于2A11. (武汉中考)如图所示的电路是探究改变电路中电流大小的电路，滑动变阻器的最大阻值R=20 ，电源电压U保持不变，R0为定值电阻，当滑片位于最左端时，电流表的示数为

12、03 A，则把变阻器的滑片向右移动到C点(RBC=R/5)时，通过R0的电流大小可能是 ( )A. 028 A B. 033 AC. 039 A D. 041 A12. (北京海淀区中考)下图是小李探究电路变化的实验电路，其中R1、R2为定值电阻，R0为滑动变阻器，Rmax为滑动变阻器的最大阻值，电源两极间电压不变已知R1R2Rmax，当开关S闭合、滑片P置于某一位置时，R1、R2、R0两端的电压分别为U1、U2、U0若， ，则 ( )13. (镇江中考)图中的圆环是一根用粗细均匀的电阻丝制成的，A、B、C、D是圆环的四个等分点，当滑动头P由A经B滑至C的过程中，安培表的读数将 ( )A. 不

13、变 B. 逐渐变小 C先变小后变大 D先变大后变小14. (上海初赛)在如图所示的暗盒中装有三个阻值相等的电阻，暗盒有l、2、3、4四接线柱在接线柱l、2之间接一个电流表A，在接线柱3、4之间接一个电流表A2现将电压恒定的某电源接在接线柱1、4之间，电流表Al、A2的读数正好相等；如将该电源改接在接线柱2、3之间，电流表A1、A2的读数仍然相等；如将该电源改接在接线柱l、3之间，电流表Al读数是A2读数的2倍那么当该电源接在接线柱2、4之间时，电流表A1的读数与电流表A2读数之比为 ( )A. 1：1 B. 1：2 C. 2：1 D1：315. 如图所示的电路中，R为滑动变阻器，R1、R2为定

14、值电阻，且R1R2，E为电压恒定的电源，当滑动变阻器的滑动片滑动时，流过R、Rl、R2的电流将发生变化，电流变化值的大小分别用I、I1、I2如表示，则 ( )A. 当滑动片向右滑动时，有IlII2B. 当滑动片向左滑动时，有II1I2I116. (上海初赛)在如图所示的电路中，电源电压不变，电流表、电压表都是理想电表，当滑动变阻器R的滑片P从a端移到b端的过程中( )A. V表示数先减小后增大，A表示数增大B. V表示数先增大后减小，A表示数减小C. V表示数先减小后增大，A表示数先增大后减小D. V表示数先增大后减小，A表示数先减小后增大17. (武汉中考)如图所示的电路中，除了有一根导线是

15、断的，其余的器材完好无损，RLl=10 ，RL2=5 ，电源由两节新蓄电池组成(共4 V)为了查出这根断了的导线，小刚同学采取了下列方法：将电表的正接线柱与电源的正极口相连，再将电表的负接线柱分别与Ll的b接线柱和L2的c接线柱相连，通过观察电表的示数判断出了这根导线(1)在上述操作前，小刚所选用的电表应是下列的哪一种? (填“甲”、“乙”或“丙”) 甲：量程为3V的电压表；乙：量程为l5V的电压表；丙；量程为06 A的电流表(2)选用正确的电表后，当电表接口、b两点时，如果电表有示数，则导线 一定是断的；如果电表没有示数，则说明导线 可能是断的当电表接a、c两点时，如果电表有示数，则导线 未

16、断，此时电表的示数是 18. (上海初赛、北京课改区中考)图甲所示的电路中，R1为滑动变阻器，R0、R2均为定值电阻，电源两端电压保持不变改变滑动变阻器R1的滑片位置，两电压表的示数随电流变化的图线分别画在图乙所示的坐标系中根据以上条件可知电阻R0的阻值为 . 19. (重庆中考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，当滑片P向左移动时，电流表示数将(填“增大”、“减小”或“不变”)当滑片P在滑动变阻器的a、c两个端点位置时，电压表示数分别为0 V和4 V；则当滑片P在滑动变阻器最大值的一半位置b时，电压表示数 2 V(填“大于”、“小于”或“等于”)U|VO12345I(10-

17、3 A)0208018032050020. (苏州中考)为了研究由特殊材料制成的某导体元件L的电学特性，小明和小华通过实验，测得通过该元件的电流f与加在它两端电压U的实验数据如下表所示：观察表中的实验数据，小明、小华对l与U间的关系提出以下猜想： 猜想甲：通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压成正比； 猜想乙；通过导体元件L的电流可能与加在它两端电压的平方成正比； 猜想丙：加在导体元件L两端电压可能与通过它的电流的平方成正比 经分析与论证，你认为表中的实验数据支持上述哪种猜想?答： 通过导体元件L的电流I与加在它两端电压U之间的关系式应是：I= 21. 图为一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改

18、变，且对温度很敏感)的U-I关系曲线图 (1)为了通过测量得到图所示FU关系的完整曲线，在图甲和图乙两个电路中，应选择的是图 简要说明理由(电源电压恒定不变为9 V，滑动变阻器的阻值为0100) (2)图丙电路中，电源电压恒为9 V，电流表读数为70mA，定值电阻Rl=250 ，由热敏电阻U-I关系曲线可知，热敏电阻两端的电压为 V；电阻R2的阻值为 (3)举出一个热敏电阻应用的例子22. (苏州中考)现有三个定值电阻R1、R2和R3(已知电阻值R1=R2=2R3)，导线若干，它们分别与图示虚线框中标有A、B、C、D的有关接线柱相连接用一个供电电压为U且懒变的电源接在A、B、C、D中的有关接线

19、柱上进行测试，结果发现： (1)当电源接在A、C间时，电流表&的A2示数是A1示数的1.5倍 (2)当电源接在B、D间时，电流表Al的示数是A2示数的2倍根据上述测试结果，画出虚线框内有关接线柱间电阻或导线的连接情况并标明R1、R2、R323. (南通中考)如图所示电源电压6 V，Ro为保护电阻，AB为长20 cm、阻值为50 的均匀电阻丝0P为质量、电阻均不计的金属细杆，下端连接一个重为2 N的球P闭合开关s，无风时，0P下垂并与电阻丝的B端接触；有风时，球P受力的作用，使金属细杆oP绕悬挂点0偏转，当偏转到电阻丝的A端时，电流表示数为0.6A，已知悬挂点0与电阻丝B端的距离为10 cm，金

20、属细杆0P始终与电阻丝AB接触良好且无摩擦，求： (1)R0的阻值. (2)无风时电流表示数3）在风力作用下，当金属杆OP在图示位置静止时，作出F风的力臂，并求出该力的大小。24. (哈尔滨中考)如图是某同学设计的一个能够测定油箱内油面高度的装置，油量表是由学生用电流表改装而成，滑动变阻器R的金属滑片P是杠杆的一端，当P在a端时电路中的电流为06 A，表示油箱已满；P在b端时电路中的电流为01 A，表示油箱内无油 (1)在改装表盘时，当他选择的滑动变阻器最大值为50 ，他应选择的电源电压值和R的阻值是多少? (2)若油箱的容积为50 L，请你按该同学的改装，在电流表表盘图上标出油量值为O、40

21、 L、50 L的刻度位置(滑动变阻器接入的阻值随浮标升降均匀变化；确定40 L的位置时要求有运算过程) (3)你认为他在设计该装置的电路时，在选择器材的过程中应考虑什么问题?并说明理由25. (玉林中考)如图所示，由阻值均匀、长度为8cm的电阻丝ab和滑动触头P组成的理想滑动变阻器的总电阻Rab=8 . 安培表的最大量程是2A，电源的电压是3 v试求： (1)当滑动触头P在图示3cm的位置时，安培表和伏特表的示数各是多少? (2)为了不使安培表被烧坏，求允许滑动触头P向左右滑动的最大范围?(计算得出结果后，答时要求说明位置是在多少厘米与多少厘米之间)26. (全国初赛)甲、乙两处距离为L，其间

22、铺设了由两根导线组成的电话线，每单位长度导线的电阻为r(r的单位为m)，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?压力FNO50100150200250300电阻R30027024021018015012027. (湛江中考、全国初赛)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中的虚线框所示，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆AB0，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A0：B0一

23、5：1，压力传感器R表面能承受的最大压强为2106 Pa，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： 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468 V，取g=10 Nkg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20 mA，这个人的体重是多少?(3)若压杆与压力传感器之间的接触面积是2 cm2，则该秤的最大称量值是多少?28. (扬州中考)某物理兴趣小组为了自制一台电子秤，进行了下列探究活动：研究弹簧的特性他们做了如图甲所示的实验，根据实验数据作出了弹簧伸长缸与拉力

24、F的关系图像如图乙所示设计方案设计的原理图如图丙所示，利用量程为3 V的电压表的示数来指示物体的质量(电压表刻度盘如图丁)，弹簧(即图中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计)，O、A间有可收缩的导线，当盘中没有放物体时，电压表示数为零分析与计算已知滑动变阻器总电阻R=12 、总长度l2 cm，电源电压恒为6 V，定值电阻Ro=10 (不计摩擦，弹簧始终在弹性限度内，g=10Nkg)求：(1)当物体的质量为100 9时，电压表的示数是多少?(2)该电子秤能测量的最大质量是多少?(3)改装好的电子秤该度与原来电压表表头的刻度有何不同?29. (重庆中考)在金属导体中，

25、自由电子的定向移动形成电流，电流的大小等于l s内通过导体横截面的电荷量学了以上知识后，某学校初中物理科技小组的同学提出了这样一个问题：在金属导体中，自由电子定向移动的速度大小是多少呢? 他们利用手中现有器材：粗细均匀的横截面积为S的圆环形电阻丝，圆环半径为r，电压为U的电源(圆环接入电源的那个小缺口的长度忽略不计)组成了如图所示的电路来探究这个问题通过查找资料，得知这种电阻丝单位长度的电阻为R0，单位体积的自由电子数为挖，每个电子的电荷量为e请你根据以上条件推算：(1)电阻丝中的电流(2)电阻丝中自由电子的电荷总量(3)自由电子在电阻丝中定向移动的速度大小30. 育才中学科技小组设计了一个可

26、以测量电阻值的多量程欧姆表，图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=100 、电流灵敏度(即指针在满刻度时流过灵敏电流表的电流)L一100弘A，R为可调电阻，阻值变化范围为05 k，Rl和Rz为定值电阻，Rl15，Rz=11 k，E为15 v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l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

27、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序号材料长度横截面积1碳铜合金丝LS2镍铬合金丝LS3镰铬合金丝L2S4镍铬合金丝2LS31. (南京中考)小明和小华做“探究导体电阻大小与长度关系”的实验他们准备在图中的A、B两点间接入待研究的电阻丝，电源电压恒定，忽略灯丝电阻随温度变化的影响，待用电阻丝的规格如下：(1)他们应选择序号为 的两根电阻丝 来探究(2)正确选择后，他们将所选电阻丝分别接入A、B两点问，闭合开关，通过观察灯泡的亮暗或电流表的示数来比较电阻丝电阻的大小实验中，两次电流表指针均有偏转，但第二次的示数小于第一次的示数，说明第二次接入电路的电阻丝的阻值 (填

28、“较大”或“较小”)，同时小华发现第二次实验中灯泡不亮，你认为原因是 . (3)以上(2)中判断电阻大小关系的方法在初中物理中经常用到，以下描述中能体现这种方法的是（ ）A. 水压使水管中形成水流，类似地，电压使电路中形成电流B. 根据物质在常态下的形状和体积是否固定，可将物质分为三态C. 通过观察木块被运动物体撞后移动距离的大小，可比较运动物体动能的大小D. 研究滑动摩擦力大小与压力大小的关系，应控制接触面粗糙程度相同(4)科学研究表明，在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比你认为他们用上述(2)中的方案能否得到这个结论?请用欧姆定律加以解释(5)若电流表损坏，

29、换用一只电压表，仍然利用上述器材来探究导体电阻的大小与长度是否成正比，请画出一个能反映该实验原理的电路图(电阻丝用电阻符号表示，导线根数不限)实验次数12345电压UV0.51O1.52.02.5电流IA32. (重庆中考)在测量某一定值电阻见阻值的实验中，张楠同学选定了如图所示的器材进行实验实验过程中，由于张楠同学的疏忽，做完实验后他才发现，把测量的电流值都写在草稿纸上而忘记填入记录表格中(1)请你帮助张楠同学把记录在草稿纸上的电流值对应填入表格中，并写出你所依据的物理规律是一(2)根据测量数据计算该定值电阻的阻值为(小数点后保留一位数字)(3)根据实验所需电路，用笔画线代替导线完成图中的实物连接(4)滑动变阻器在实验中除能起保护电路的作用外，另一个主要作用是一. (5)若电源电压恒定且未知，用电阻箱R(电路符号面)代替滑动变阻器，同时撤去电流表，请利用余下器材(不要再添加其他任何器材)设计一个测量兄阻值的实验电路图，并在图的方框中画出33.