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1、初中应用物理知识竞赛辅导讲座（十七）欧姆定律【知识要点解读】1.欧姆定律(I=U/R)是电路中最基本最重要的电路规律。理解掌握欧姆定律要注意同一性（定律中的电流I、电压U和电阻R一定都是对于同一导体的）、同时性（定律中的电流I、电压U和电阻R一定都是对于同一导体同一时刻的量）和条件性（欧姆定律只适用于纯电阻用电器）。欧姆定律对含有电动机等的电路不适用。2.串联电路、并联电路和混联电路。 (1)串联电路中各处电流都相等。串联电路两端的总电压等于串联的各个导体两端电压之和。几个电阻串联，其等效电阻等于各个电阻之和。串联电路的总电阻一定大于所串联的每一个电阻。串联电路各个导体两端电压与其电阻成正比。
2、(2)并联电路各支路两端电压都相等。总电流等于各个并联支路的电流之和。几个电阻并联，其等效电阻的倒数等于各个并联支路电阻倒数之和。并联电路的总电阻一定小于所并联的每一个电阻。在并联电路中，各支路的电流与其电阻成反比。(3)无论是串联电路，并联电路，还是混联电路，只要有一个电阻增大，则总电阻一定增大；只要有一个电阻减小，则总电阻一定减小。3伏安法测电阻.测量电阻的原理是欧姆定律，基本方法是伏安法。所谓伏安法就是用电压表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，应用欧姆定律计算出电阻。【竞赛知识拓展】初中应用物理知识竞赛关于欧姆定律拓展的知识点主要有：1.电阻伏安特性曲线的图象有两种，一种是
3、电流强度随电压变化的IU图线，其图线上一点的横纵坐标的比值表示电阻；一种是电压随电流强度变化的UI图线，其图线上一点的纵横坐标的比值表示电阻。2电路的化简.电路的化简方法：根据电流的分支与汇合判断各个电阻的串联与并联关系。若电流通过各个电阻时没有分支，则这些电阻是串联关系；若电流有分支，则从分流点到汇合点之间的各个支路为并联关系。如果电路中没有电源，可以假设一个电流方向去判断。3直流电路的动态分析.直流电路的动态分析方法是：首先确定电路中某个电阻是增大还是减小，相应确定电路总电阻R总是增大还是减小；其次应用欧姆定律I=U/R总确定干路电流的变化；根据串联电路和并联电路知识判断相关支路的电流电压
4、变化。【经典竞赛题分析】图3例1（第三届理想杯初二物理竞赛题）阻值不同的两个电阻的电流强度随电压变化的IU图线如图3所示从图中得出的下列结论中正确的是 ( ) AR1R2;BRl、R2串联后的总电阻的IU图线在区域;CR1、R2并联后的总电阻的IU图线在区域;DRl、R2并联后的总电阻的IU图线在区域I.解析：由欧姆定律可知，电流强度随电压变化的IU图线斜率的倒数表示电阻，斜率越大，其电阻越小，所以电阻R1R2;,选项A错误；Rl、R2串联后的总电阻一定大于R2， Rl、R2串联后的总电阻的IU图线在区域III，选项B错误；Rl、R2并联后的总电阻一定小于Rl， Rl、R2并联后的总电阻的IU
5、图线在区域I.，选项C错误D正确。【答案】D【名师点评】表示电阻伏安特性曲线的图象有两种，一种是电流强度随电压变化的IU图线，其图线上一点的横纵坐标的比值表示电阻；一种是电压随电流强度变化的UI图线，其图线上一点的纵横坐标的比值表示电阻。对于图线为直线的，也可按照图线斜率判断电阻大小。IU图线，其斜率的倒数表示电阻，斜率越大，其电阻越小；UI图线，其斜率的表示电阻，斜率越大，其电阻越大。例2.（2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）如图4所示，已知R0=R1=R2=R3=Rn=R2011=3，Ra=2。A、B间电压为6V，则通过R2011的电流大小是（ ）A. 1A B. A C. A D.
6、A解析：三个串联的Ra等效电阻为6，由并联电阻公式可得R2011和三个串联的Ra并联后的电阻为2。依此类推AB之间的等效电阻为6。通过左边第1个Ra的电流为1A。根据并联电阻分流原理，通过R0的电流为A，通过左边第2个Ra的电流为A。同理，通过R1的电流为A，通过左边第3个Ra的电流为A。通过R2的电流为（）2A，通过左边第4个Ra的电流为A。依此类推，通过R2011的电流为A ，选项C正确。【答案】C【名师点评】解答此题需要根据电路特征，寻找规律，依此类推，意在考查灵活运用串并联电路相关知识能力和推理能力。例3.（2004年第十四届全国初中应用物理知识竞赛复赛题）用电流表和电压表测电流和电压
7、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“理想仪表”，即认为电流表的内阻为零，电压表的内电阻为无限大。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、其阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小、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一个电阻（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地测出待测电阻两端的电压和通过待测电阻的电流。（1）、现有一个是量程为0.6A，内电阻为0.13欧的电流表，能否用它测量某电路两端的
8、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8欧的电阻Rx，实验室提供下列器材。电流表A1：量程100mA，内电阻r1=4欧电流表A2：量程500，内电阻r2=750欧电压表V：量程10V，内电阻r3=10k欧，变阻器R0：阻值约为10欧定值电阻R1：阻值约10k欧电池E：两端电压约1.5V，开关S，导线若干选出你测量时所需的适当器材，并画出电路图需要测量哪些物理量？根据所测物理量，写出被测电阻Rx的表达式。解析：（1）由于电流表可以看成一个能显示通过自身电流大小、其阻值很小的电阻，所以可以用电流表测量某电路两端的电压；它能测量的最大电压值为量
9、程乘以电流表内阻。（2）将已知内阻的电流表A2作为电压表，其量程只有500750=0.375V，采用电流表外接，滑动变阻器分压接法电路。需要测量的物理量有通过两电流表A1、A2的电流I1、I2，设电流表A2的内电阻为r2，由I2 r2=（I1- I2）Rx,解得Rx,=.【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=0.6A0.13=0.078V。（2）. 电路图如右图所示。需要测量的物理量为：通过两电流表A1、A2的电流I1、I2，被测电阻Rx的表达式为： Rx=.。【名师点评】此题采用已知内阻的电流表A2作为电压表，要考虑电流表的分流作用，应用并联电路规律列方程解答。例4
10、（2006年上海初中物理竞赛题）在如图6所示的电路中，总电流I为1.2安，R1=R2=2R3。则下列对通过R2电流的判断正确的是 ( ) A大小为0.6安，方向向右 B大小为0.6安，方向向左 C大小为0.3安，方向向右 D大小为0.3安，方向向左【解析】：画出等效电路图，三个电阻并联，根据并联电路电流分配规律，通过R2的电流是总电流的1/4，所以通过R2的电流是大小为0.3安，方向向左，选项D正确。【答案】D【名师点评】对于不容易看出串并联关系的电路，可先在电路中同一点标上相同的字母（同一根导线可看作同一点），然后把这些字母按照顺序排列，把电路中各个电阻按照原来的位置标在这些字母间，最后整理
11、即可得到能够明显看出串并联关系的等效电路，再依据串并联电路规律解答。例5（第三届理想杯初二物理竞赛题）如图7所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中，各电表示数变化的情况是 ( ) AA1、A2变大，V变小 BAl、V变大，A2变小CA2、V变小，A1变大 DA1、V变小，A2变大【解析】当滑动变阻器的滑动头自a向b移动过程中，R2接入电路部分电阻增大，电流表A2示数变小，电流表A1示数变大。由于R2接入电路部分电阻增大，导致R3中电流减小，R3两端电压降低，电压表V示数减小，所以选项C正确。【答案】C【名师点评】此题的电路是一混联电路，电路中任一个电阻增大，电路总电
12、阻增大，电源输出电流减小，干路上定值电阻两端电压减小。【竞赛实战训练】一选择题xyzR1（2008株洲初中物理竞赛题）如果利用题图所示的电路来测量一个电阻R的阻值，那么x、y、z应分别代表（ ）A电流表、电压表、滑动变阻器B电压表、电流表、滑动变阻器C滑动变阻器、电流表、电压表D电压表、滑动变阻器、电流表1. 答案：B解析：测量电阻与电阻串联的是电流表，并联在电阻两端的是电压表，与电源相连的是滑动变阻器，x、y、z应分别代表电压表、电流表、滑动变阻器，选项B正确。2. （2006重庆初二物理竞赛题）如图所示，电流表示数为I，电压表示数为U，不考虑温度对定值电阻的影响，则正确的是A U=0，R=
13、0B U变大时，U/I变大C I变大时，U/I变小D U变大时，U/I不变2.答案：D解析：不考虑温度对定值电阻的影响，电压电流变化时，U/I不变，选项D正确。3（第三届理想杯初二物理竞赛题）如图所示，滑动变阻器M的总电阻为10欧，滑动变阻器N的总电阻为200欧电阻R的阻值约为20欧为了使电压表的示数略微增大，应该 ( ) A把N的滑片向左移一小段距离;B把M的滑片向左移一小段距离; C把N的滑片向右移一小段距离;D把M的滑片向右移一小段距离3.答案：A解析：为了使电压表的示数略微增大，需要使R中电流略微增大，两个滑动变阻器的并联电阻略微减小，应该把总电阻大的滑动变阻器接入电路部分电阻略微减小
14、，所以应该把N的滑片向左移一小段距离，选项A正确。4.（2010上海初中物理竞赛题）在图24-14所示的电路中，电源电压保持不变。下列关于电路故障的判断，正确的是A若R1断路，电流表示数变小，电压表示数为零。B若R2断路，电流表示数变小，电压表示数变大。C若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变小。D若R4短路，电流表示数变小，电压表示数变大。4.答案；D解析：若R1断路，电流表示数变大，电压表示数等于电源电压，选项A错误；若R2断路，电流表示数变大，电压表示数变大，选项B错误；若R3断路，电流表示数为零，电压表示数变大，选项C错误；若R4短路，电流表示数变小，电压表示数变大，选项D正确。5（
15、2011全国初中应用物理知识竞赛初赛）如图所示电路是由十二个不同的电阻组成的，已知R112，其余电阻阻值未知，测得A、B总电阻为6，今将R1换成6的电阻，则A、B间的总电阻为（ ）A6 B4 C3 D2 5.答案：B解析：由并联电阻等效电阻公式可知，其余电阻的等效电阻为12。将R1换成6的电阻，则为6和12电阻并联，由并联电阻等效电阻公式可知，则A、B间的总电阻为4二、实验探究题1（2008河南初中物理竞赛题）如图是小强实验小组选用的测量小灯泡电阻所需的电路元件，小灯泡的额定电压约为3.8V，估计小灯泡的电阻小于15。(1)根据所示的实验电路，用笔画线代替导线，将下图中的电路元件连接完整。 (2)当闭合开关后，若出现了如下不正常的现象，请你从下列选项中选择可能的原因填入表格中右列的空格中。A电路中ab断路B电路中ab短路C电压表并联在
