3 欧姆定律（原卷版）

欧姆定律作为电学基础，是我们电学的起始同样也是重中之重。在学习电学的过程中我们需要在欧姆定律的公式上拓展，首先要学会计算，特别是在串并联电路中极为重要；其次就是电表示数变化问题，更一步的探索规律作为重要的做题依据；最后就是在动态电路中的一些计算，我们一定要学会做简单电路图在依次代入知识点。综上整体内容在中考占据很大重量，一定在复习过程中加大时间巩固做题方法。一、串联电路中电阻的规律1、串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和，即。（1）推导过程：前面的学习，我们已经知道，串联电路有以下的特点：①（串联电路中电流处处相等）②（串联电路中电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和）由及①②式可得，则有（2）如果是n个阻值相同的电阻R0串联，则有（3）说明：Ⅰ．多个电阻串联，相当于增加了电阻的长度，因此串联电路中，串联的电阻越多，总电阻越大；Ⅱ．串联电路总电阻大于其中任何一个串联的电阻；由于，故Ⅲ．串联电路中任何一个电阻增大，总电阻增大。（4）简记：串联电路，电阻越串越大，且总电阻大于其中任何一个电阻2、串联电路中，各部分电路两端的电压之比等于各部分电路电阻之比，即。（1）推导过程：由①式结合可得，则有，（2）说明：串联电路中，电流处处相等，但电阻不是处处相等的，所以在电阻大的部分电路两端需要更大的电压才能维持通过的电流和电阻小的部分电路通过的电流相等。也就是说，总电压要根据电路中电阻的大小进行电压的分配，电阻越大，分到的电压就越多，电阻越小，分到的电压越少。（3）简记：串联分压，分压大小与电阻大小成正比，电阻越大，分压越大。（4）在串联电路中，电压表测量对象断路时，电压表示数为电源电压的原因电压表的电阻非常大，当把电压表串联入电路时，如左图所示，由串联分压，电阻越大，分压越大可知，其几乎得到所有的电源电压，故其示数非常接近电源电压。当电压表测量对象断路时，如右图所示，电压表就会串联入电路，其示数就会出现非常接近电源电压的现象。二、并联电路中电阻的规律1、并联电路中，总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即。（1）推导过程：前面的学习，我们已经知道，并联电路有以下的特点：③（并联电路中干路电流等于各支路电流之和）。④（并联电路中电路两端的总电压与各支路两端的电压相等）。由及③④式可得，则有（2）如果n个阻值相同的电阻R0并联，则有，即（3）说明：Ⅰ．多个电阻并联，相当于增加了电阻的横截面积，因此并联电路中，并联的支路越多，总电阻越小；Ⅱ．并联电路总电阻小于其中任何一个支路的电阻；由于，则，故III．并联电路中任何一个支路电阻增大，总电阻增大。假设R1增大，则减小，则减小，则增大。（4）简记：并联电路，电阻越并越小，且总电阻小于其中任何一条支路电阻，但任一条支路电阻增大，总电阻都会增大。2、对于只有两条支路的并联电路有（1）推导过程：由可得，则有（2）简记：鸡在河上飞（积在和上飞）3、并联电路中，支路电流之比等于支路电阻的反比，即。（1）推导过程：由④式结合可得，则有，（2）说明：并联电路中，各支路电压等于总电压，但电阻不一定相等的，故通过电阻大支路的电流小。（3）简记：并联分流，分流大小与电阻大小成反比，电阻越大，电流越小。三、电路计算的基本思路及步骤电路计算有三种基本思路思路一：利用欧姆定律及其变形式进行计算思路二：利用电流、电压、电阻的规律进行计算思路三：利用比例关系进行计算1、串联电路所求物理量IUU1U2R总R1R2思路一U=IR总U1=IR1U2=IR2思路二/U=U1+U2U1=U-U2U2=U-U1R总=R1+R2R1=R总-R2R2=R总-R1思路三/2、并联电路所求物理量UII1I2R总R1R2思路一U=IR总=I1R1=I2R2思路二/I=I1+I2I1=I-I2I2=I-I1思路三/3、注意：（1）思路一、思路二较常用，应优先掌握。（2）大多数情况下，在计算过程中，某一种思路不能解决问题，经常需要几个思路穿插着运用。电学计算题的一般步骤：（1）判断电路中各元件的连接关系（2）判断电表的测量对象（3）根据问题，通过“三种思路”倒推需要的条件，如果条件不足，以缺少的条件作为新的问题，继续倒推，直到条件齐备。（4）整理倒推的过程，从题目条件出发，写出计算过程。1、如图所示是电阻甲和乙的U-I图像，下列说法正确的是（

）A．甲的电阻值保持10Ω不变B．乙的电阻值保持5Ω不变C．甲、乙并联在电路中，当电源电压为2V时，电路总电流为0.5AD．甲、乙串联在电路中，当电路电流为0.2A时，电源电压为3V2、小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置，如图所示，其中电源两端电压保持不变，R0是定值电阻，R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片P跟滑杆的一端连接，滑杆可以绕固定轴O转动，另一端固定着一个浮子．油箱中的油量减少时，浮子随油面下降，带动滑杆使变阻器的滑片P向上移动，从而引起电流表的示数发生变化．下列说法中正确的是（）A．电流表示数变小时，表明油箱中的油量减少B．电流表示数变小时，电阻R0两端电压变大C．当油箱中的油量减少时，电流表示数变大D．当油箱中的油量减少时，变阻器R连入电路的电阻变小3、如图所示，为接入闭合电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I﹣U图像，从图中可知（）A．R1＞R2B．R1、R2串联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅱ内C．R1、R2并联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅲ内D．R1、R2并联后，总电阻I﹣U图线在区域Ⅰ内4、如图甲所示电路，电源电压为6V且不变，R1为定值电阻。闭合开关S，将滑动变阻器R2的滑片P从a端向b端移动过程中，电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示。则（）A．定值电阻的阻值是20ΩB．滑动变阻器的最大阻值是10ΩC．当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的“B”点D．当滑动变阻器的滑片P在中点时，两电表的示数对应于乙图中的“C”点5、图甲是探究欧姆定律的实验电路，电源电压恒定，R1是滑动变阻器，R2是定值电阻；图乙中的a、b分别是将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中，电流表A的示数随两电压表V1、V2的示数变化关系图象。下列说法中不正确的是（）A.图线a是电流表A的示数随电压表V1的示数变化关系图象B.当电压表V1、V2的示数相等时，滑片在滑动变阻器的中点位置C.电源电压是6VD.定值电阻阻值是10Ω6、小红测电阻Rx的阻值，设计的电路如图所示，电源电压保持不变，其中R0是0～200Ω的滑动变阻器，R是未知固定电阻．她把开关S掷于a时，电压表读数为2.5V，电流表读数为0.5A；再把开关S掷于b，并调节R0，得到电压表读数减小0.7V，电流表读数增加0.4A．最后小红得到Rx的阻值为（）A．5Ω B．3Ω C．2Ω D．1.75Ω7、如图甲所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U-I”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（）A．电源电压为4VB．定值电阻R1的阻值为20ΩC．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3AD．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0～10Ω8、某同学利用如图1所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图2所示的图像。以下有关叙述正确的是（）A．该同学研究的是电流和电压的关系B．实验中电压表的示数保持0.5V不变C．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移D．滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω9、如图1所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是（）A．电源电压为10VB．定值电阻R1的阻值为20ΩC．滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10ΩD．变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A10、有一种身高体重测量仪，其中质量的测量是利用传感器输出电压与作用在其上的压力成正比的原理。质量为M0的测重台置于压力传感器上，当测重台没有站人时，输出电压为U0。当某同学站上测重台时，输出电压为U，则该同学的质量为()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、小宁用如图所示电路研究电阻的并联。(1)按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是_________________________。(2)使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0～0.6A、0～3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为___________。12、如甲图所示的电路中，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，闭合开关S后，在滑片P滑动过程中，电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示，根据图象信息可知，R0的阻值为______Ω，电源电压为_____V。13、如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则______（“AB”或“BC”）段是电压表示V2数变化的图像，电源电压为______V。14、小亮设计了一个水位监测报警装置，其电路如图甲所示，电源电压为3V不变，报警器(电阻不计)中通过的电流达到或超过10mA时会报警。监测头是一个放置于水底的压敏电阻，受力面积为2cm2，其阻值R随压力F的变化规律如图乙所示。监测头在压力超过28N时不能正常工作，该装置能监测的最大水深是________m。若要该装置在水深达到11m时开始报警，则电阻箱接入电路的阻值应为______Ω。(g取10N/kg，ρ水＝1.0×103kg/m3)15、如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系的图象．当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U=_____V，R2=_____Ω．16、如图所示，电路的电源电压不变，R1＝5Ω，灯L标有“8V0.8A”字样（灯泡电阻不受温度影响），电流表量程为0～3A，电压表的量程为0～15V，滑动变阻器R2标有“45Ω2A”字样。（1）只闭合开关S1时，电流表的示数为0.6A，求电源电压；（2）闭合开关S2、断开开关S1、S3，调节滑动变阻器滑片使小灯泡正常发光，求滑动变阻器连入电路的阻值；（3）闭合开关S1、S2、S3，在保证电路安全的情况下，求变阻器连入电路的阻值范围。17、如图甲所示电路，电源电压恒定不变，灯泡L上标有“6V2.4W”字样，其灯丝电阻随温度的升高而增大；OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S，当滑片P从A点滑到O点过程中，电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。(1)求灯