1、第十四讲 欧姆定律第一节 欧姆定律玩转安徽 10 年中考真题(20072016 年)命题点 1 (10 年 3 考)动 态 电 路 分 析1. (2015 安徽 17 题 3 分)图示电路中,电源电压不变,R 1 为定值电阻,R 2 为滑动变阻器闭合开关 S,移动滑片 P,多次记录电压表示数 U 和对应的电流表示数 I,则绘出的UI 关系图像正确的是( )第 1 题图2. (2014 安徽 16 题 3 分)如图所示的电路中,闭合开关,发现每个电表都有一定的示数向右移动变阻器的滑片,则( )第 2 题图A. 电流表 示数减小,电流表 和电压表 示数增加B. 电流表 和 示数都减小,电压表 示数
2、增加C. 电流表 、 和电压表 示数都减小D. 电流表 、 和电压表 示数都增加3. (2013 安徽 17 题 3 分)酒驾易造成交通事故,利用图示的电路可以检测司机是否酒驾图中的 R1 为定值电阻,R 2 是一个“气敏传感器” ,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气的浓度增大而减小检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )第 3 题图A. 电路的总电阻减小,电流表的示数减小B. 电路的总电阻减小,电流表的示数增大C. 电路的总电阻增大,电流表的示数增大D. 电路的总电阻增大,电流表的示数减小【专家猜押】1.如图所示电路,电源电压不变,滑动变阻器上标有“2 A 20 ”字样,以下四个图像中,
3、能正确表示当开关 S 闭合后,通过小灯泡 L 的电流 I 与滑动变阻器连入电路的电阻 R 的关系的是( )专家猜押 1 题图2. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,当电键 S 由断开到闭合时,正确的判断是( )专家猜押 2 题图A.电流表的示数变小B.电流表的示数不变C.电压表的示数变小D.电压表的示数不变命题点 2 (10 年 7 考)欧 姆 定 律 的 相 关 计 算4(2016 安徽 8 题 2 分)图中电源电压 3 V 恒定不变,电阻 R110 ,R 25 ,则闭合开关 S 后,电压表示数为 V.第 4 题图5. (2012 安徽 5 题 2 分) 图示的电路中,电阻 R1 和 R2
4、 串联接在 AB 两端,电压表并联接在R1 两端已知 R1 10 ,R 220 ,电压表示数为 2.5 V,则 AB 两端的电压 U V.第 5 题图6. (2011 安徽 4 题 2 分)如图所示的电路中,R 16 ,R 212 ,电流表示数为 0.4 A则AB 两端的电压 U V.第 6 题图7. (2009 安徽 6 题 2 分)如图所示的电路中,电压 U 保持不变,电阻 R1R 2.开关 S 断开时,电流表的示数为 I1;开关 S 闭合时,电流表的示数为 I2,则 I1I 2 .第 7 题图8. (2011 安徽 16 题 3 分)实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15 V1.0 A”字
5、样,乙标有“10 V0.5 A”字样现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为( 不考虑温度对灯泡电阻的影响)( )A. 25 V B. 35 V C. 17.5 V D. 12.5 V9. (2015 安徽 23(1)题 3 分)如图甲,n 个相同的电阻 R 并联,其总电阻可以用一个等效电阻R表示(如图乙),请根据并联电路中电流、电压的规律和欧姆定律推证: R R.1n第 9 题图【专家猜押】3.如图所示,当开关闭合时,电压表的读数为 3 V,电流表的读数为 0.1 A,那么 R .当开关断开后,电路中的电流为 0 A 时,R .专家猜押 3 题图命题点 3 (10 年 10 考)
6、“内 阻 ”的 相 关 计 算类型一 电流表内阻的相关计 算(10 年 4 考)10. (2016 安徽 23 题 6 分) 实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的图中 G 是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流 )Ig1 mA 的电流表,其电阻Rg100 ,图为某同学改装后的电流表电路图,R 1、R 2 为定值电阻若使用 a 和 b 两个接线柱时,电表的量程为 3 mA;若使用 a 和 c 两个接线柱时,电表的量程为 10 mA.求R1、R 2 的阻值第 10 题图11. (2014 安徽 21 题 8 分)实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的图甲中 是满
7、偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)I g 3 mA 的电流表,其电阻 Rg10 ,要把它改装为一个量程为 3 A 的电流表(如图乙) ,问:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少;(2)需要给它并联一个多大的电阻 R0;( 计算结果小数点后保留两位数字)(3)设改装后的电流表的电阻为 R,比较 R 与 R0 的大小关系,并简单地说明理由第 11 题图12. (2011 安徽 23 题 8 分) 实验室有一种小量程的电流表叫毫安表,用符号 表示,在进行某些测量时,其电阻不可忽略在电路中,我们可以把毫安表看成一个定值电阻,通过它的电流可以从表盘上读出利用图示电路可以
8、测量一个毫安表的电阻,电源的电阻不计,R140,R 260 .当开关 S1 闭合、S 2 断开时,毫安表的读数为 6 mA;当 S1、S 2 均闭合时,毫安表的读数为 8 mA.求毫安表的电阻 RA 和电源的电压 U. 第 12 题图13. (2007 安徽 23 题 7 分)我们可以用图示的电路图测量未知电阻 Rx 的阻值调节电路,当电压表示数 U 为 14.0 V 时,电流表的示数为 0.40 A.(1)计算 Rx 的阻值;(2)实际上,电流表是有电阻的,如果考虑到电流表的电阻值 RA 为 0.5 ,计算这时待测电阻 Rx的阻值第 13 题图类型二 电压表内阻的相关计 算(10 年 2 考
9、)14. (2013 安徽 23 题 9 分)在进行某些电学测量时,把电压表看成能显示其两端电压的大电阻,将它与一个阻值很大的待测电阻 Rx 串联接入电路,根据电压表的示数可以测出 Rx 的阻值,这是一种测量大电阻的方法如图所示的电路中,电压表的内阻 RV20 k,量程为 150 V,最小分度值为 5 V,电压 U110 V,电压表的示数为 50 V.(1)求电路中的电流大小;(2)求待测电阻 Rx 的阻值;(3)上述电路中,若将 Rx 换成阻值约为 20 的小电阻,用这种方法能否准确测出它的阻值?写出你的判断依据第 14 题图15. (2009 安徽 23 题 8 分)常用的电压表是由小量程
10、的电流表 改装而成的电流表 也是一个电阻,同样遵从欧姆定律图甲是一个量程为 03 mA 的电流表 ,当有电流通过时,电流可以从刻度盘上读出,这时 的两接线柱之间具有一定的电压因此,电流表 实际上也可以当成一个小量程的电压表已知该电流表的电阻为 Rg10 . (1)若将这个电流表当成电压表使用,则刻度盘上最大刻度 3 mA 处应该标多大的电压值;(2)如图乙所示,若将这电流表串联一个定值电阻 R 后,使通过 的电流为 3 mA 时,A、B之间的电压等于 3 V,这样 A、B 之间( 虚线框内)就相当于一个量程为 03 V 的电压表( 图丙),求串联的定值电阻 R 的大小第 15 题图类型三 电源
11、内阻的相关计算 (10 年 2 考)16. (2010 安徽 23 题 8 分)实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们需要用它的电压 U和电阻 r 两个物理量来描述它实际计算过程中,可以把它看成是由一个电压为 U、电阻为 0 的理想电源与一个电阻值为 r 的电阻串联而成,如图甲所示,在图乙中 R114 ,R 29 . 当只闭合 S1 时,电流表读数 I10.2 A;当只闭合 S2 时,电流表读数 I20.3 A,把电源按图甲中的等效方法处理求电源的电压 U 和电阻 r. 第 16 题图17. (2008 安徽 22 题 6 分)干电池是我们实验时经常使用的电源,它除了有稳定的电压外,本身也具
12、有一定的电阻实际使用时,可以把干电池看成一个理想的电源(即电阻为零) 和一个电阻串联组成,如图甲所示用图乙所示的电路可以测量出一个实际电源的电阻值图中 R14 ,开关 S 闭合时,电流表的读数 I0.2 A;已知电源电压 U3 V,求电源电阻 r 的大小第 17 题图类型四 其他内阻的相关计算18. (2015 安徽 23(2)题 3 分)如图,A、B 之间的电压 U220 V,通过导线为远处的 M、N之间的用电器供电,由于距离很远,导线 AM 和 BN 的电阻不可忽略,它们的总电阻用图中的 r 表示,r4 .若 M、N 之间并联 10 个阻值为 R400 的相同电阻,求通过导线AM 的电流大
13、小第 18 题图19. (2012 安徽 23 题 9 分)有一种装饰用的小彩灯,如图甲所示,它的内部由一个定值电阻与灯丝并联而成,等效电路如图乙所示已知灯丝的电阻 R110 ,定值电阻 R21 000 .(1)求这个小彩灯的电阻;(结果保留一位小数 )(2)若将一个小彩灯接在电压为 1.5 V 的电源两端,求通过灯丝 R1 的电流大小;(3)如图丙所示,将数十个小彩灯串联后接在电压为 U 的电源两端,均正常发光(图中只画出 3 个,其他未画出)若其中一个灯的灯丝断了,其他小彩灯的亮度如何变化?写出你的判断依据第 19 题图第十四讲 欧姆定律第一节 欧姆定律1. A 【解析】当滑动变阻器向右移
14、动时:闭合开关 S,当滑片向右移动时接入电路的总电阻 电路中电流 I电流表示数 U不 变 I UR R1 两端电压 R2 两端电压电压表示数; R1不 变 U1 IR1 U不 变 U2 U U1当滑动变阻器向左移动时:闭合开关 S,当滑片向左移动时接入电路的总电阻 电路中电流 I电流表示数 U不 变 I UR R1 两端电压 R2 两端电压电压表示数; R1不 变 U1 IR1 U不 变 U2 U U1综上所述:电压表示数随着电流表示数的增大而减小,表达式 U2U IR 1,R 1 阻值不变,故选 A.2. D 【解析】从电路图可知,此电路由两电阻并联后与滑动变阻器串联组成电压表测量两并联电阻
15、两端电压,电流表 测量 R1 支路电流,电流表 测量干路电流当右移滑动变阻器滑片时,其接入电路电阻变小,电路总电阻变小,电源电压保持不变,所以电流表示数变大;滑动变阻器两端电压变小,两并联电阻两端电压变大,所以电压表示数变大,电流表 示数变大据此分析各选项可知,D 选项正确故选 D.3. B 【解析】由题可知,气敏传感器电阻值会随着其周围酒精蒸气的浓度增大而减小,当喝了酒的司机对着气敏传感器吹气时,其周围酒精蒸气的浓度增大,使 R2 的阻值减小,则电路中的总电阻变小;电源电压不变,根据 I 可知,电路中电流变大,电流表与URR1、R 2 串联,即电流表示数变大故选 B.【专家猜押】1. C 【
16、解析】当滑片 P 处于最左端时,电路为灯泡 L 的简单电路,根据欧姆定律可知此时电路中的电流最大;当滑片 P 向右移动时,接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知电路中电流变小;滑片 P 处于最右端时,电路中的电阻最大,电流最小且不为0;综合以上分析可知符合题意的图像为 C 图故选 C.2. D 【解析】当开关断开时,等效电路图如解图 a 所示:专家猜押 2 题解图 a因为 R、L 串联,所以电路中的电流 I1 ,电压表测电源的电压 U,即 U1U;UR RL当开关闭合时,等效电路图如解图 b 所示:专家猜押 2 题解图 b电流表的示数 I2 ,电压表测电源的电压 U,即 U2U;综上所述可知:I
17、 1I2,U 1U 2.UR故选 D.4. 2 【解析】本题考查了串联电路中欧姆定律的应用在串联电路中电源电压恒定不变时,各用电器两端电压之比等于各电阻之比,电压表测量的是 R1 两端的电压,所以有 UR1,代入数值可得 U2 V.3 V UR25. 7.5 【解析】电路由两电阻串联组成,电压表测 R1 两端电压,电路中的电流 I U1R10.25 A,电源电压 UI( R1R 2)0.25 A(10 20 )7.5 V.2.5 V10 6. 1.6 【解析】电源电压 UIRI 0.4 A 1.6 V.R1R2R1 R2 6 12 6 12 7. 12 【解析】本题主要考查并联电路电流的特点及
18、开关的断开和闭合对电路状态的影响当开关断开时,只有 R2 接在电路中,I 1 ,当开关闭合时,R 1 和 R2 并联,由于电压UR2不变且 R1 和 R2 阻值相等,则 I2 ,所以 I1 I 2 12.2UR2 UR2 2UR28. C 【解析】本题考查的是电路分析及欧姆定律的应用甲灯的电阻是 R 甲 15 ;乙灯的电阻是 R 乙 20 ,两灯串联起来后,总电阻U甲I甲 15 V1.0 A U乙I乙 10 V0.5 A是 15 20 35 ,允许通过的最大电流是 0.5 A,所以最高电压是 Umax35 0.5 A17.5 V. 故选 C.9. 证明:根据欧姆定律,由题图乙得:IUR由并联电
19、路中电流、电压的规律得:InI 1,UU 1U 2 Un由题图甲得:I 1I 2I nUR由上可得: n ,故 R R 得证UR UR 1n【专家猜押】3. 30 30 【解析】由题图知,R 与滑动变阻器串联,电压表测 R 两端电压,电流表测电路中电流,由欧姆定律可得 R 的阻值:R 30 ;因为电阻是导体URI 3 V0.1 A本身的一种性质,与它两端电压和通过的电流无关,所以开关断开后,电路中的电流为 0 A 时,R 的阻值不变,仍是 30 .10. 解:将 a、b 两接线柱接入电路时,有IgRg( II g)(R1R 2)将 a、c 两接线柱接入电路时,有Ig(RgR 2)(I I g)
20、R1联立两式,将 Ig110 3 A,R g100 ,I 310 3 A,I 1010 3 A代入可得 R115 ,R 235 11. 解: (1)当小量程电流表指针指在最大刻度时,根据 I ,求得小量程电流表两个接线UR柱之间的电压为 UgI gRg310 3 A10 0.03 V; (2)当把它改装为一个量程为 3 A 的电流表时,干路电流最大为 3 A,通过 的电流为 Ig3 mA0.003 A 时,需要 R0 支路分流 I0I 总 I g3 A 0.003 A2.997 A,U 0U g0.03 V,所以:R 0 0.01 U0I0 0.03 V2.997 A(3)电阻并联相当于增加了
21、导体横截面积,总电阻比最小的阻值还小,所以 R 小于 R0,根据并联电路特点,R ,由于 R0 远小于 Rg,所以(R gR 0)R g;所以 R R 0.RgR0Rg R0 Rg R0Rg R012. 解:当开关 S1 闭合、S 2 断开时,由欧姆定律可得:UI 1(R1R 2R A) 当 S1、S 2 均闭合时,由欧姆定律得:UI 2(R1R A) 将联立,则有 I1(R1R 2 RA)I 2(R1R A); 代入数据得:6103 A(40 60 R A)810 3 A(40 R A)则解得:R A140 ;将 RA 代入式可得:U810 3 A(40 140 ) 1.44 V.13. (
22、1)解:由欧姆定律得,R x 的阻值为:Rx 35 UI 14.0 V0.40 A(2)如果考虑电流表的电阻值,则待测电阻与电流表电阻串联接入电路,则待测电阻的阻值为:R xR xR A35 0.5 34.5 14. 解:(1)电路中电流大小为:I 2.5 103 AUVRV 50 V20103 (2)由 I 知待测电阻 Rx 阻值为:URRx 24 kURxI U UVI 110 V 50 V2.510 3 A(3)不能准确测出它的阻值,由 且 UU VU Rx110 V 得UVURx RVRx 20 k20 1 0001UV110V,因为电压表的最小分度值为 5 V,所以电压表的示数显示为
23、 110 V,无法测出Rx 的阻值15. 解:(1)已知:R g10 ,I3 mA310 3 A,根据欧姆定律得:U gIR g0.003 A100.03 V(2)A、B 之间的电阻 RAB 1 000 UABI 3 V310 3 A由图知 Rg 和 R 串联,所以 RR ABR g1 000 10 990 16. 解:由题意知:当只将开关 S1 闭合时,由欧姆定律得:UI 1(R1r)当只将开关 S2 闭合时,由欧姆定律得:UI 2(R2r )因电源电压不变,故可得:I 1(R1r)I 2(R2r)代入数据得:0.2 A(14 r) 0.3 A (9 r)解得:r1 .将 r1 代入 UI
24、1(R1r) 可得 U3 V17. 解:已知 R14 ,I 0.2 A,U3 V由欧姆定律得:R 总 15 UI 3 V0.2 A故 rR 总 R15 14 1 18.解:通过计算可知,M、N 之间并联的 10 个相同电阻的等效电阻R R 400=401n 110根据欧姆定律,通过导线 AM 的电流I 5 AUR r 220 V40 4 19. 解:(1)小彩灯的电阻 R 9.9 R1R2R1 R2 10 1 000 10 1 000 (2)通过灯丝的电流 I 0.15 AUR1 1.5 V10 (3)其他小彩灯变暗判断依据:当其中一个灯的灯丝断了,该灯泡的电阻变大,其他小彩灯电阻不变,总电压 U 不变,与该灯泡串联的其他每个小彩灯分得的电压变小,实际功率变小,则其他小彩灯的亮度变暗(其他答案合理均可)