历届全国初中物理竞赛(欧姆定律)

最近十年初中应用物理知识竞赛题分类解析专题17--欧姆定律一．选择题1.（2013全国初中应用物理知识竞赛题）某测量仪器及其控制电路如图5所示。仪器的等效内阻为100Ω，正常工作电流为100～300mA，电源电压为30V。控制电路由两个滑动变阻器组成，为了快速准确地调节仪器的工作电流，应选用哪一组变阻器？（）A.R1=100Ω，R2=10ΩB.R1=200Ω，R2=20ΩC.R1=100Ω，R2=100ΩD.R1=200Ω，R2=200Ω答案：B解析：由欧姆定律可知，调节部分电阻为200~80Ω，所以应该选用R1=200Ω，R2=20Ω的一组，选项B正确。2．（2012全国初中物理竞赛预赛）在图7所示的电路中，电源电压不变。闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则下列说法正确的是【】A、灯L可能变亮B、灯L亮度可能不变C、电阻R可能断路D、电阻R可能短路答案：C解析：发现其中一个电压表示数变大，可能是电阻R断路，也可能灯L断路，选项C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，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．（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R1＝12Ω，其余电阻阻值未知，测得A、B总电阻为6Ω，今将R1换成6Ω的电阻，则A、B间的总电阻为（）A．6ΩB．4ΩC．3ΩD．2Ω5.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12Ω。将R1换成6Ω的电阻，则为6Ω和12Ω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4Ω6．（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6.答案：BxyzR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。7（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I—U图线如图3所示．从图中得出的下列结论中正确的是()A．R1R2;B．Rl、R2串联后的总电阻的I—U图线在区域Ⅱ;C．R1、R2并联后的总电阻的I—U图线在区域Ⅲ;D．Rl、R2并联后的总电阻的I—U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I—U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I—U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I—U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I—U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U—I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。I—U图线，其斜率的倒数表示电阻，斜率越大，其电阻越小；U—I图线，其斜率的表示电阻，斜率越大，其电阻越大。8.（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=3Ω，Ra=2Ω。A、B间电压为6V，则通过R2011的电流大小是（）A.1AB.2010)31(AC.322011)31(AD.2012)31(A图3解析：三个串联的Ra等效电阻为6Ω，由并联电阻公式可得R2011和三个串联的Ra并联后的电阻为2Ω。依此类推AB之间的等效电阻为6Ω。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23A，通过左边第2个Ra的电流为13A。同理，通过R1的电流为23×13A，通过左边第3个Ra的电流为13×13A。通过R2的电流为23×（13）2A，通过左边第4个Ra的电流为13×13×13A。···。依此类推，通过R2011的电流为322011)31(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。9．（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。10（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()．A．A1、A2变大，V变小B．Al、V变大，A2变小C．A2、V变小，A1变大D．A1、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，电路总电阻增大，电源输出电流减小，干路上定值电阻两端电压减小。11.（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=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。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15Ω。(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．电压表并联在滑动变阻器两端顺序现象可能原因灯泡亮度电流表读数/A电压表读数/V甲不亮0.250乙不亮04.5丙逐渐变亮逐渐增加逐渐减少(3)根据正确的实验数据描绘出的小灯泡伏安特性曲线并非是直线，其原因是。1．答案：(1)电路连线图如图所示。(2)所填表格如下顺序现象可能原因灯泡亮度电流表读数/A电压表读数/V甲不亮0.250电路中ab短路乙不亮04.5电路中ab断路丙逐渐变亮逐渐增加逐渐减少电压表并联在滑动变阻器两端(3)小灯泡的电阻随温度的升高而增大。2.（2005高州学科联赛物理）某同学用电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关和若干导线，测定电阻RX的阻值，所有元件均完好，电流表有0—0.6A和0—3A两档，电压表有0—3V和0—15V两档，电源电压为3.0V且不变，滑动变阻器标有“10Ω，2A”字样，电路连接正确。闭合开关，该同学在移动滑动变阻器滑片的过程中，发现电流表示数变化范围在0.21A~0.58A之间，当滑片移动到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央，请在下表中补上实验数据表格的有关栏目，根据该同学的实验器材及观察到的现象，将有关数据填入表格内，并算出RX的阻值。（计算电阻时，精确到0.1Ω）（9分）物理量实验序号2.答案：物理量实验序号电压（V）电流（A）电阻（Ω）RX的阻值（Ω）11.0~0.90.214.8~4.35.0或4.821.50.35.033.00.585.2解析：根据题述“当滑片移动到某个位置时，电流表和电压表的指针恰好同时指向刻度盘的正中央”，可知电流表示数为0.3A，电压表示数为1.5V，由欧姆定律计算可得电阻为5.0Ω。当滑动变阻器接入电路部分电阻为零时，电压表读数为3V，电流表读数为0.58A，由欧姆定律计算可得电阻为5.2Ω。当滑动变阻器接入电路部分电阻最大接近10Ω时，电流表读数为0.21A，滑动变阻器分压接近0.21V，电压表读数为0.9V~1.0V，由欧姆定律计算可得电阻为4.8~4.3Ω。求得平均值即为RX的阻值。3.(2006年重庆初二物理竞赛题)小明和小亮利用下图所示的电路测量未知电阻的阻值。(1)根据他们连接的实验电路可知，电表甲应是_________表。(2)实验中他们检查电路无误后闭合开关，观察了两电表的示数(如上图)，计算出被测电阻R=__________Ω。(3)完成了上步计算后小明认为实验就完成了，小亮则认为，仅这样就得出电阻的阻值不够可靠。原因是______________。(4)为了得到更可靠的结果，你认为接下去他们的具体操作应是____________________。3.答案：（1）电压表（2）10（3）没有多次测量取平均值（4）移动滑动变阻器的滑片，读取几组电压值和电流值，算出每次测量得到的电阻值，再求出平均值接近真值。解析：因为甲表与电阻并联，所以甲表是电压表。电压表示数为2.4V，电流表示数为0.24A，由欧姆定律计算得出R=10Ω。4.（2007株洲长鸿杯竞赛题）某同学利用图8所示电路测量小彩灯的电阻（不考虑温度对电阻的影响），图中连接电压表的线未画出。实验时，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，得到电流表和电压表的示数如下表所示。根据表中数据解答下列问题。（1）在实验过程中该同学是向移动滑动变阻器的滑片的。（2）请将电压表连入电路。（3）试求电源电压以及小彩灯的电阻。4.答案：（1）右（2）如图2所示。（3）设电源电压为U，小彩灯的电阻为RL，电流表和电压表的两次示数分别为I1、I2和U1、U2。则U=I1RL＋U1，U=I2RL＋U2将表中任意两组数据代入得U=6V，RL=10Ω5.（2004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“理想电表”即认为电流表的内阻为零，电压电流表示数/A电压表示数/V0.303.00.402.00.501.00.63A图8315V标的内阻为无限大。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的自身阻值很小的电阻；可以把电压表看成一个能显示自身两端电压大小的其阻值很大的电阻。所以，把电