3 歐姆定律（原卷版）

歐姆定律作為電學基礎，是我們電學的起始同樣也是重中之重。在學習電學的過程中我們需要在歐姆定律的公式上拓展，首先要學會計算，特別是在串并聯電路中極為重要；其次就是電表示數變化問題，更一步的探索規(guī)律作為重要的做題依據；最后就是在動態(tài)電路中的一些計算，我們一定要學會做簡單電路圖在依次代入知識點。綜上整體內容在中考占據很大重量，一定在復習過程中加大時間鞏固做題方法。一、串聯電路中電阻的規(guī)律1、串聯電路中，總電阻等于各部分電路電阻之和，即。（1）推導過程：前面的學習，我們已經知道，串聯電路有以下的特點：①（串聯電路中電流處處相等）②（串聯電路中電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和）由及①②式可得，則有（2）如果是n個阻值相同的電阻R0串聯，則有（3）說明：Ⅰ．多個電阻串聯，相當于增加了電阻的長度，因此串聯電路中，串聯的電阻越多，總電阻越大；Ⅱ．串聯電路總電阻大于其中任何一個串聯的電阻；由于，故Ⅲ．串聯電路中任何一個電阻增大，總電阻增大。（4）簡記：串聯電路，電阻越串越大，且總電阻大于其中任何一個電阻2、串聯電路中，各部分電路兩端的電壓之比等于各部分電路電阻之比，即。（1）推導過程：由①式結合可得，則有，（2）說明：串聯電路中，電流處處相等，但電阻不是處處相等的，所以在電阻大的部分電路兩端需要更大的電壓才能維持通過的電流和電阻小的部分電路通過的電流相等。也就是說，總電壓要根據電路中電阻的大小進行電壓的分配，電阻越大，分到的電壓就越多，電阻越小，分到的電壓越少。（3）簡記：串聯分壓，分壓大小與電阻大小成正比，電阻越大，分壓越大。（4）在串聯電路中，電壓表測量對象斷路時，電壓表示數為電源電壓的原因電壓表的電阻非常大，當把電壓表串聯入電路時，如左圖所示，由串聯分壓，電阻越大，分壓越大可知，其幾乎得到所有的電源電壓，故其示數非常接近電源電壓。當電壓表測量對象斷路時，如右圖所示，電壓表就會串聯入電路，其示數就會出現非常接近電源電壓的現象。二、并聯電路中電阻的規(guī)律1、并聯電路中，總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和，即。（1）推導過程：前面的學習，我們已經知道，并聯電路有以下的特點：③（并聯電路中干路電流等于各支路電流之和）。④（并聯電路中電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等）。由及③④式可得，則有（2）如果n個阻值相同的電阻R0并聯，則有，即（3）說明：Ⅰ．多個電阻并聯，相當于增加了電阻的橫截面積，因此并聯電路中，并聯的支路越多，總電阻越??；Ⅱ．并聯電路總電阻小于其中任何一個支路的電阻；由于，則，故III．并聯電路中任何一個支路電阻增大，總電阻增大。假設R1增大，則減小，則減小，則增大。（4）簡記：并聯電路，電阻越并越小，且總電阻小于其中任何一條支路電阻，但任一條支路電阻增大，總電阻都會增大。2、對于只有兩條支路的并聯電路有（1）推導過程：由可得，則有（2）簡記：雞在河上飛（積在和上飛）3、并聯電路中，支路電流之比等于支路電阻的反比，即。（1）推導過程：由④式結合可得，則有，（2）說明：并聯電路中，各支路電壓等于總電壓，但電阻不一定相等的，故通過電阻大支路的電流小。（3）簡記：并聯分流，分流大小與電阻大小成反比，電阻越大，電流越小。三、電路計算的基本思路及步驟電路計算有三種基本思路思路一：利用歐姆定律及其變形式進行計算思路二：利用電流、電壓、電阻的規(guī)律進行計算思路三：利用比例關系進行計算1、串聯電路所求物理量IUU1U2R總R1R2思路一U=IR總U1=IR1U2=IR2思路二/U=U1+U2U1=U-U2U2=U-U1R總=R1+R2R1=R總-R2R2=R總-R1思路三/2、并聯電路所求物理量UII1I2R總R1R2思路一U=IR總=I1R1=I2R2思路二/I=I1+I2I1=I-I2I2=I-I1思路三/3、注意：（1）思路一、思路二較常用，應優(yōu)先掌握。（2）大多數情況下，在計算過程中，某一種思路不能解決問題，經常需要幾個思路穿插著運用。電學計算題的一般步驟：（1）判斷電路中各元件的連接關系（2）判斷電表的測量對象（3）根據問題，通過“三種思路”倒推需要的條件，如果條件不足，以缺少的條件作為新的問題，繼續(xù)倒推，直到條件齊備。（4）整理倒推的過程，從題目條件出發(fā)，寫出計算過程。1、如圖所示是電阻甲和乙的U-I圖像，下列說法正確的是（

）A．甲的電阻值保持10Ω不變B．乙的電阻值保持5Ω不變C．甲、乙并聯在電路中，當電源電壓為2V時，電路總電流為0.5AD．甲、乙串聯在電路中，當電路電流為0.2A時，電源電壓為3V2、小海設計了一種測定油箱內油量的模擬裝置，如圖所示，其中電源兩端電壓保持不變，R0是定值電阻，R是滑動變阻器的電阻片，滑動變阻器的滑片P跟滑桿的一端連接，滑桿可以繞固定軸O轉動，另一端固定著一個浮子．油箱中的油量減少時，浮子隨油面下降，帶動滑桿使變阻器的滑片P向上移動，從而引起電流表的示數發(fā)生變化．下列說法中正確的是（）A．電流表示數變小時，表明油箱中的油量減少B．電流表示數變小時，電阻R0兩端電壓變大C．當油箱中的油量減少時，電流表示數變大D．當油箱中的油量減少時，變阻器R連入電路的電阻變小3、如圖所示，為接入閉合電路中阻值不同的兩個電阻的電流隨電壓變化的I﹣U圖像，從圖中可知（）A．R1＞R2B．R1、R2串聯后，總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅱ內C．R1、R2并聯后，總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅲ內D．R1、R2并聯后，總電阻I﹣U圖線在區(qū)域Ⅰ內4、如圖甲所示電路，電源電壓為6V且不變，R1為定值電阻。閉合開關S，將滑動變阻器R2的滑片P從a端向b端移動過程中，電壓表和電流表的示數變化情況如乙圖所示。則（）A．定值電阻的阻值是20ΩB．滑動變阻器的最大阻值是10ΩC．當滑動變阻器的滑片P在中點時，兩電表的示數對應于乙圖中的“B”點D．當滑動變阻器的滑片P在中點時，兩電表的示數對應于乙圖中的“C”點5、圖甲是探究歐姆定律的實驗電路，電源電壓恒定，R1是滑動變阻器，R2是定值電阻；圖乙中的a、b分別是將滑動變阻器R1的滑片從最左端移動到最右端的過程中，電流表A的示數隨兩電壓表V1、V2的示數變化關系圖象。下列說法中不正確的是（）A.圖線a是電流表A的示數隨電壓表V1的示數變化關系圖象B.當電壓表V1、V2的示數相等時，滑片在滑動變阻器的中點位置C.電源電壓是6VD.定值電阻阻值是10Ω6、小紅測電阻Rx的阻值，設計的電路如圖所示，電源電壓保持不變，其中R0是0～200Ω的滑動變阻器，R是未知固定電阻．她把開關S擲于a時，電壓表讀數為2.5V，電流表讀數為0.5A；再把開關S擲于b，并調節(jié)R0，得到電壓表讀數減小0.7V，電流表讀數增加0.4A．最后小紅得到Rx的阻值為（）A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω7、如圖甲所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的“U-I”關系圖像如圖乙所示。則下列判斷正確的是（）A．電源電壓為4VB．定值電阻R1的阻值為20ΩC．變阻器滑片在中點時，電流表示數為0.3AD．滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0～10Ω8、某同學利用如圖1所示的電路進行實驗，電源電壓恒為3V，更換5個定值電阻Rx，得到如圖2所示的圖像。以下有關敘述正確的是（）A．該同學研究的是電流和電壓的關系B．實驗中電壓表的示數保持0.5V不變C．將Rx從5Ω換成10Ω后，應將滑片P向左移D．滑動變阻器阻值變化范圍為1Ω~5Ω9、如圖1所示電路，電源電壓保持不變，當閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器阻值從最大變化到最小，兩個電阻的“U﹣I”關系圖像如圖2所示。則下列判斷正確的是（）A．電源電壓為10VB．定值電阻R1的阻值為20ΩC．滑動變阻器R2的阻值變化范圍為0~10ΩD．變阻器滑片在中點時，電流表示數為0.3A10、有一種身高體重測量儀，其中質量的測量是利用傳感器輸出電壓與作用在其上的壓力成正比的原理。質量為M0的測重臺置于壓力傳感器上，當測重臺沒有站人時，輸出電壓為U0。當某同學站上測重臺時，輸出電壓為U，則該同學的質量為()A．eq\f(M0,U0)U0B．eq\f(M0,U)U0C．eq\f(M0,U0)(U－U0)D．eq\f(M0,U)(U－U0)11、小寧用如圖所示電路研究電阻的并聯。(1)按電路圖連接電路，閉合開關S，電流表A1、A2、A3的示數分別為0A、0.40A和1.20A。如果電路元件完好，接線時發(fā)生了錯誤，該錯誤是_________________________。(2)使用電流表時，當被測電流值大于電流表量程的一半時，能減小實驗誤差。本實驗所用電源電壓為8V，電流表有兩個量程(0～0.6A、0～3A)。為減小實驗誤差，小寧重新選擇定值電阻，實驗室里可供選擇的定值電阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，應該選用的2個電阻阻值分別為___________。12、如甲圖所示的電路中，R0為定值電阻，R為滑動變阻器，閉合開關S后，在滑片P滑動過程中，電壓表與電流表示數的變化關系如圖乙所示，根據圖象信息可知，R0的阻值為______Ω，電源電壓為_____V。13、如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定，R1、R2是定值電阻，R3是滑動變阻器。閉合開關S，將滑動變阻器的滑片P由a端移到b端，兩電壓表示數隨電流表示數變化的關系如圖乙所示，則______（“AB”或“BC”）段是電壓表示V2數變化的圖像，電源電壓為______V。14、小亮設計了一個水位監(jiān)測報警裝置，其電路如圖甲所示，電源電壓為3V不變，報警器(電阻不計)中通過的電流達到或超過10mA時會報警。監(jiān)測頭是一個放置于水底的壓敏電阻，受力面積為2cm2，其阻值R隨壓力F的變化規(guī)律如圖乙所示。監(jiān)測頭在壓力超過28N時不能正常工作，該裝置能監(jiān)測的最大水深是________m。若要該裝置在水深達到11m時開始報警，則電阻箱接入電路的阻值應為______Ω。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)15、如圖甲所示的電路中，電源電壓恒定不變，圖乙是小燈泡L和定值電阻R1的電流與電壓關系的圖象．當只閉合S1、S2時，電壓表示數為2V；當只閉合S2、S3時，電壓表示數為4V．則電源電壓U=_____V，R2=_____Ω．16、如圖所示，電路的電源電壓不變，R1＝5Ω，燈L標有“8V0.8A”字樣（燈泡電阻不受溫度影響），電流表量程為0～3A，電壓表的量程為0～15V，滑動變阻器R2標有“45Ω2A”字樣。（1）只閉合開關S1時，電流表的示數為0.6A，求電源電壓；（2）閉合開關S2、斷開開關S1、S3，調節(jié)滑動變阻器滑片使小燈泡正常發(fā)光，求滑動變阻器連入電路的阻值；（3）閉合開關S1、S2、S3，在保證電路安全的情況下，求變阻器連入電路的阻值范圍。17、如圖甲所示電路，電源電壓恒定不變，燈泡L上標有“6V2.4W”字樣，其燈絲電阻隨溫度的升高而增大；OA、OB、OC是三條阻值不同且不變、粗細均勻的金屬絲(同一條金屬絲的阻值與其長度成正比)。閉合開關S，當滑片P從A點滑到O點過程中，電流表示數和燈泡L亮度均保持不變。(1)求燈