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1、欧姆定律竞赛辅导本讲稿第一页,共十五页竞赛要求1.熟练掌握串、并联路中电流、电压和电阻的关系 及串、并联电路的分压分流原理。2.掌握用控制变量法研究物理规律。3.理解欧姆定律的含义及适用范围。4.欧姆定律的实际应用(包括电阻的测量及测量方 法的选择;电流、电压、电阻的计算;电表示数 变化问题)本讲稿第二页,共十五页竞赛诠释串联电路特点 (分压)并联电路特点 (分流)II1I2U=U1+U2R=R1+R2U1:U2=R1:R2I=I1+I2U=U1=U21/R=1/R1+1/R2I1:I2=R2:R1欧姆定律:I=U/R测量电阻的方法:伏安法、伏阻法、安阻法、等效替代法、惠斯通电桥法、半偏法等本
2、讲稿第三页,共十五页赛题点拔1、家里的白炽灯通常是在开灯的瞬间被烧毁,这是因为()A.开灯的瞬间电压很大B.开灯时突然有电流冲击C.开灯时突然有电压冲击D.开灯的瞬间,灯丝电阻小,电流大 白炽灯实际上是一个非纯电阻,它的电阻并不是恒定不变的,它的电阻随温度的增加而增加。刚打开的时候灯丝还处在室温,电阻比较小。因为电压是恒定的,所以电流最大。D分析:本讲稿第四页,共十五页赛题点拔2、如下图电路中,电源电压保持不变,R1R2,若将R1调为原来 的2倍,同时将R2调为原来的一半,则()A.电压表示数不变B.电压表示数变大C.灯L变亮D.无法判断 首先判断电路的连接情况是R1与R2并联,再与灯泡L串联
3、,电压表测量的是R1和R2的电压。R1与R2并联的总电阻越小,电压表的电压就越小,当R1R2时,总电阻为R/2,当R1=2R,R2R/2时,总电阻为2R/5。所以电压表示数变小,而灯泡L的电压变大,灯L变亮。VR1R2SL0C分析:本讲稿第五页,共十五页赛题点拔3、如图,滑动变阻器M的总电阻为10,滑动变阻器N的总电阻为200。电阻R的阻值约为20。为了使电压表的示数略微增大,应该()A.把N的滑片向左移动一小段距离B.把M的滑片向左移动一小段距离C.把N的滑片向右移动一小段距离D.把M的滑片向右移动一小段距离 首先判断电路的连接情况是M与N并联,再与R串联。由于R不变,要使R两端的电压略微变
4、大,M与N并联的总电阻就要略微的减小。M与N两电阻阻值相差较大,起决定因素的为小电阻,因为并联后的总电阻总小于任何一个电阻,因此,只要把大电阻N的滑片向左移动(减小电阻)一小段距离,才会使并联后的总电阻略微的减小。VMNRA分析:本讲稿第六页,共十五页赛题点拔4、小红家购买了一只电热水器,使用时发现通电不长时间,其电源线很热,甚至能够闻出很浓的橡胶的焦味,于是张云决定用他学过的物理知识向消费者协会投诉,他可从下面哪个方面的鉴定提出投诉()A.导线太短B.导线太粗C.导线太细D.电压太高 根据焦耳定律Q=I2Rt,电源线很热是由于电源线与电热水器串联后,电源线的电阻太大造成的。C分析:本讲稿第七
5、页,共十五页赛题点拔5、如图所示的电路中,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,各电表的示数将()A.A1表变小,A2表不变,V表变大 B.A1表不变,A2表变大,V表变小C.A1表变小,A2表不变,V表不变D.A1表变小,A2表变小,V表不变分析:CVA1A2P 在电路中我们常把电流表看成是短路,电压表看成是断路。因此,分析此电路可知滑动变阻器滑片P左边是接入电阻,右边的被短路,所以A2的示数为0,即不变。滑动变阻向右滑动,电阻变大,A1示数减小,而V表的压始终等于电源的电压。本讲稿第八页,共十五页赛题点拔6、如图所示电路,由估算可知,通过毫安表的电流约为 mA,通过安培表的电流约为 A。判断电路
6、的连接情况是2个500的电阻串联,与1个2的电阻并联,总电阻约为2。然后再与1个1000电阻串联,总电阻约为1000。安培表测的电流就是通过这1000电阻的电流。最后这个1000的电阻与200的电阻并联在电压为20V的电源上,毫安表是测电路的总电流。因此,安培表的电流为20/1000,毫安表的电流为20/1000+20/200mAA20V200 10005005002 0.02120分析:本讲稿第九页,共十五页赛题点拔7、如图(a)所示,R为滑动变阻器,R1、R2为定值电阻,电源电压U保持不变。建立直角坐标系,横轴表示电流,纵轴表示电压。改变滑动变阻器滑片P的位置,将电压表V1、V2的示数随电
7、流表A示数变化的两条图线分别画在坐标系中,如图(b)所示,则根据图线可知电阻R1 ,电阻R2 。分析:V1V2AR1R2RPU(a)(b)这是一个串联电路,电压表V1测量滑动变阻器与电阻R1的总电压;电压表V2测量电阻R1两端的电压。随着滑动变阻器的滑片P向左滑动,变阻器接入的电阻逐渐减小,此时电流表示数逐渐增大,V1表示数将会减小,所以上面的一段曲线应该是电压表V1的变化情况,也就是下面的曲线是电阻R1的伏安曲线。根据R1的伏安曲线可以求得:R1=1欧。在上面的曲线上取两个端点的数据可以列出方程(电源电压不变):8VR21A6VR26A解得:R2=0.410.4本讲稿第十页,共十五页赛题点拔
8、8、如图所示,AB、CD为两根平行并且均匀的相同电阻丝,另有一根电阻丝EF,其长度略大于AB、CD两轨道间的宽度,可以在AB、CD上尚待并保持垂直,EF与AB、CD接触良好,图中电压表为理想电压表。当EF处于图中位置时电压表读数为6.0V,将EF由图中位置向左移动一段相同距离L后电压表的读数变为5.0V,若将EF由图中位置向右移动一段相同距离L后,电压表读数为 V;如果AB、CD电阻丝单位长度上的电阻为,电源电压为UV,则电阻丝EF的电阻为 。分析:VACEFBD把EB、FD间的电阻设为R1,EF间的电阻为R,电源电压为U由此可列出三个方程:U6/R(2R1+R)U=5/R2(R1R)R U=
9、UX/R2(R1R)+R 由、式可得:2R1+R=UR/6 2R1+R10 R RRU/60化简式可得:U=UX/R(2R1+R2 R)把式代入此式中U=UX/R(UR/6 2RU/60)解得UX7.5V RRU/60 L RU/60 R=60 L/U7.560 L/U本讲稿第十一页,共十五页赛题点拔9、在下图所示的暗盒中装有三个阻值相等的电阻,暗盒有1、2、3、4四个接线柱。在接线柱1、2之间接一个电流表A1,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A1、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
10、源改接在接线柱1、3之间,电流表A1的读数是电流表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的读数之比为。A1A21234分析:考虑到电流表在电路中可以等效为导线,且注意条件“将该电源改接在接线柱1、3之间,电流表A1的读数是电流表A2读数的2倍”,说明电路中电流可以不相等,因此可以排除三个电阻串联的可能性。于是将电路中电阻的连接尝试接成右图的两种形式,都完全符合电路前面各种接法时的情况。根据这个电路可知,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12。A1A2123412本讲稿第十二页,共十五页赛题点拔10.如下图是从某电子仪
11、器拆下的密封盒子,已经知道盒内有三只电阻,A、B、C、D为四根引线。现有多用电表测量,得知AC间的电阻RAC20,若用导线把BD连接后测得AD间电阻RAD20。请在方盒内画出电阻的连接图,在图中标出每个电阻的阻值。ABCD202020本讲稿第十三页,共十五页赛题点拔11、为煅炼身体,小刚利用所学物理知识设计了一个电子拉力计,如图甲是其原理图。硬质弹簧上端和金属滑片P固定在一起(弹簧的电阻不计,P与R接触良好且摩擦不计)。定值电阻R05,R是一根长为5cm的去均匀电阻线(阻值跟长度成正比),其最大阻值为25,电源电压为3V,电压表的量程为03V,当不拉环时,金属滑片P刚好处于b端,已知该弹簧伸长
12、的长度L与所受拉力F间的关系如图乙所示,求:(1)小刚要把电压表的表盘改为拉力计的表盘,当不拉环时,拉力计表盘上的零刻度应标在电压表表盘的多少伏位置处?(2)闭合开关,当电压表的指针指在1.5V时,电阻线接入电路中的电阻值为多少欧?此时,作用在拉环上竖直向上的拉力为多少牛?分析:甲乙这是一个串联电路,电压表测量的是R0的电压。拉力计表盘为零刻度时,滑动变阻器为最大阻值,这时有R0与R串联,电压表U0的示数为IU/(R0+R)=0.1A U0=IR00.5V当U01.5V时,I0 U0/R0=0.3A R总=U/I0=10R R总R05LLR/R4L/5=4cm 查表可知:F400N本讲稿第十四页,共十五页本讲稿第十五页,共十五页