12.2含电源的欧姆定律
一、含源电路的欧姆定律
计算两点a 到b 的电势降落值U a -U b 。
即规定了走向为a 到b
正负号规则：
1、对于电阻等用电器，若电流方向与走向一致，电势降落值为正，反之为负。
2、对于电源，顺着走向，若是从正极到负极，电势降低，电势降落值为正，反之为负。 如图，电流向右，走向也向右：
1122a b U U Ir IR Ir εε-=++-+
若电流向右，走向向左，计算U b -U a
1122b a U U Ir IR Ir εε-=---+-
若电流向左，走向也向左：
若电流向左，走向向右：
二、基尔霍夫定律
1、基尔霍夫第一定律（节点电流定律）
对于任意一个节点，流入的总电流等于流出的总电流
2、基尔霍夫第一定律（回路电压定律）
对于任意一个回路，绕回路一周，电势降落的代数和为0
思考：对于一个电路，一共要列多少方程？
电流方程数等于节点数减1，电压方程数等于最简回路的个数
例1、如图所示的电路中，E
1=12V ，r 1=1Ω，E 2=8V ，r 2=O.5Ω，
R 1=3Ω，R 2=1.5Ω，R 3=4Ω．试求通过每个电阻的电流．
例2、在图所示的回路中，已知三节电池的电动势和内阻分别为
E1=4V，E2=E3=2V，r1=r2=r3=1Ω，定值电阻R1=7Ω，R2=1Ω，R3=3Ω，求AB间的电压U AB．
例3、如图所示，7个相同的电阻R构成一个二端网络．试求A、
B两点之间的等效电阻R AB．
二、△-Y 形变换
例4、证明：在满足以下变换关系式时，以下两种电阻连接方式完全等效：
(1)对应节点间的电压相等（两图中的U 12、U 23、U 31分别相等）
(2)对应支路上的电流相等（两图中的I 1、I 2、I 3分别相等）
特例：各电阻阻值相同 △变为 Y ，R =R 0/3
Y 变为 △，R =3R 0
例5、求右图电路中的干路电流
例6、用△-Y 形变换解例3
如图所示，7个相同的电阻R 构成一个二端网络．试求A 、B 两点之间的等效电阻R AB ．
例7、电阻丝网络如图所示，每一小段电阻均为R ，求A 、
B 之间的等效电阻R AB
解法1：△-Y 变换
解法2：注入电流法
A B
九年级欧姆定律章节考点题型汇总 类型一：欧姆定律的实验探究 我们进行过“科学探究欧姆定律”的实验， （l）请在右边方框画出该实验的电路图． （2）①由于电路图中电流的大小受多种因素的影响，所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时，必须保持其它因素不变，即采用了＿＿＿＿＿＿＿法。 ②如图是某实验小组深究过程中，根据实验数据绘制的图像，其中表示电压不变时，电流随电阻变化的图像是＿＿图；表示电阻不变时，电流随电压变化的图像是＿＿图。（选填“甲”或“乙”） （3）在探究过程中，使用滑动变阻器的目的是 ＿＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿＿＿＿＿＿。 （4）实验的结论是： ①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ ②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿ 类型二：欧姆定律的理解 由欧姆定律公式，对同一段电路，则下列说法中正确的是（） A、R与U成正比 B、当U为0时，R为零 C、U与I成正比 D、以上说法都不对 类型三：应用欧姆定律进行计算 一个电阻的两端加上3V的电压时，通过它的电流是0.2A，导体的电阻是＿＿＿＿＿Ω，如果导体两端的电压扩大为原来的2倍，则导体的电阻为＿＿＿＿Ω。 变式训练 （1）一只电阻当其两端电压从2V增加到2.8V时，通过该电阻的电流增加了0.1A，那么该电阻阻值为（） A、8Ω B、20Ω C、28Ω D、18Ω （2）一段导体的电阻值增加4Ω时，接到原来的电源上，发现通过该导体的电流变为原来的3/4，则该导体原来的电阻为（） A、16Ω B、12Ω C、8Ω D、20Ω
类型四：利用图像法解决欧姆定律的相关问题 通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图所示，则导体a、b的电阻相比较（）A、R a＞R b B、R a＜R b C、Ra＝R b D、无法确定 变式训练 在某一温度下，两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图所示。则由图可知，元件A的电阻为＿＿＿＿Ω；将A和B并联后接在电压为2.0V的电源两端，则通过A和B的总电流是＿＿＿＿＿A 类型五：导体的串联 如图所示，AB和BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，比较这两段导体两端的电压和通过它们的电流的大小，有（）A、U AB＞U BC，I AB＜I BC B、U AB＜U BC，I AB＝I BC C、U AB＞U BC，I AB＝I BC D、U AB＝U BC，I AB＜I BC 类型六：串联电路比例的计算 长短粗细都相同的铁丝和银铝合金丝，它们的电阻之比是1：10，当它们由联在同一电路时，通过它们的电流之比是_______，它们两端的电压之比是______。 类型七：变化电路中的比例问题 如图所示，电压U保持不变，变阻器R2的最大阻值为R1的3倍，当滑片P从b端滑到a 端时，电压表的示数（） A、由U变为U， B、由U变为U C、由U变为U， D、由U变为U
静电场的能量 一、电容器的静电能 研究电容器的充电过程。 一开始电容器的电势差很小，搬运电荷需要做的功也很小，充电后两 板间电势差增加，搬运电荷越来越困难，需要做的功变多。可以看成 是一个变力（变电势差）做功问题。 图像法用面积表示做功。 画Q -U 图像还是U -Q 图像 2 2111222Q E QU CU C === 电容器充电过程中，电荷和能量均由电源提供。 在电源内部，可以看成是正电荷从负极移动到正极。由于电源电动势（即电压）不变，克服电场力做功为： W QU = 在电容器充电过程中电源消耗的能量和电容器增加的静电能不相等！ 思考：两者是否一定是两倍的关系 多余的电能消耗在电路中（定性解释） 例1、极板相同的两个平行板电容器充以相同的电量，第一个电容器两极板间的距离是第二个电容器的两倍。如果将第二个电容器插在第一个电容器的两极板间，并使所有极板都相互平行，问系统的静电能如何改变。 例2、平行板电容器C 接在如图所示电路中，接通电源充电，当电压达到稳定值U 0时，就下列两种情况回答，将电容C 的两极板的距离从d 拉到2d ，电容器的能量变化为多少外力做功各是多少并说明做功的正负 (1)断开电源开关． (2)闭合电源开关．
例3、图中所示ad为一平行板电容器的两个极板，bc是一块长宽都与a板相同的厚导体板，平行地插在a、d之间，导体板的厚度bc=ab=cd.极板a、d与内阻可忽略电动势为E的蓄电池以及电阻R相连如图．已知在没有导体板bc 时电容器a、d的电容为C0 ,现将导体板bc抽走，设已知抽走导体板bc的过程中所做的功为A，求该过程中电阻R上消耗的电能． 例4、如图所示，电容器C可用两种不同的方法使其充电到电 压U=NE。（1）开关倒向B位置，依次由1至2至3??????至N。 （2）开关倒向A位置一次充电使电容C的电压达到NE。试求 两种方式充电的电容器最后储能和电路上损失的总能量。（电 源内阻不计）
高中物理竞赛辅导（2） 静力学力和运动 共点力的平衡 n个力同时作用在物体上，若各力的作用线相交于一点，则称为 共点力，如图1所示。 作用在刚体上的力可沿作用线前、后滑移而不改变其力 学效应。当刚体受共点力作用时，可把这些力沿各自的作用 线滑移，使都交于一点，于是刚体在共点力作用下处于平衡 状态的条件是：合力为零。 （1） 用分量式表示： （2） [例1]半径为R的刚性球固定在水 平桌面上，有一质量为M的圆环状均匀 弹性细绳圈，原长为，绳 圈的弹性系数为k。将圈从球的正上方 轻放到球上，并用手扶着绳圈使其保持 水平，最后停留在平衡位置。考虑重力， 不计摩擦。①设平衡时绳圈长 ，求k值。②若 ，求绳圈的平衡位置。
分析：设平衡时绳圈位于球面上相应于θ角的纬线上。在绳圈上任取一小元段， 长为，质量为，今将这元段作为隔离体，侧视图和俯视图分别由图示（a）和（b）表示。 元段受到三个力作用：重力方向竖直向下；球面的支力N方向沿半径R 指向球外；两端张力，张力的合力为 位于绳圈平面内，指向绳圈中心。这三个力都在经 线所在平面内，如图示（c）所示。将它们沿经线的切向和法向分 解，则切向力决定绳圈沿球面的运动。 解：（1）由力图（c）知：合张力沿经线切向分力为： 重力沿径线切向分力为： （2-2） 当绳圈在球面上平衡时，即切向合力为零。 （2-3） 由以上三式得 （2-4） 式中
由题设：。把这些数据代入（2-4）式得。于是。 （2）若时，C=2，而。此时（2-4）式变成 tgθ=2sinθ-1, 即 sinθ+cosθ=sin2θ, 平方后得。 在的范围内，上式无解，即此时在球面上不存在平衡位置。这时由于k值太小，绳圈在重力作用下，套过球体落在桌面上。 [例2]四个相同的球静止在光滑的球形碗内，它们的中心同在一水平面内，今以另一相同的球放以四球之上。若碗的半径大于球的半径k倍时，则四球将互相分离。试求k值。 分析：设每个球的质量为m，半径为r ，下面四个球的相互作用力为N，如图示（a）所示。 又设球形碗的半径为R，O' 为球形碗的球心，过下面四球的 球心联成的正方形的一条对角线 AB作铅直剖面。如图3（b）所示。 当系统平衡时，每个球所受的合 力为零。由于所有的接触都是光 滑的，所以作用在每一个球上的 力必通过该球球心。 上面的一个球在平衡时，其 重力与下面四个球对它的支力相平衡。由于分布是对称的，它们之间的相互作用力N， 大小相等以表示，方向均与铅垂线成角。
《欧姆定律》练习题 一、选择题 1.某同学为研究导体电阻大小与长度、材料、横截面积是否有关，他保持电路两端电压不变，把表中合金线分别接入该电路中测出通过合金线的电流大小进行对比研究，则正确的是：（ ） A 、采用序号1与2对比，是研究电阻大小是否与长度有关 B 、采用序号1与3对比，是研究电阻大小是否与长度有关 C 、采用序号2与4对比，是研究电阻大 小是否与材料有关 D 、采用序号3与4对比，是研究电阻大小是否与横截面积有关 2.如图所示的两个电路中，电源电压相等，闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 都向右滑动时，灯泡L 1和L 2的亮度变化是（ ） A 、L 1和L 2都变亮 B 、L 1和L 2都变暗 C 、L 1变亮，L 2变暗 D 、L 1变暗，L 2不变 第2题 第4题 3.小明在研究“并联电路”特点时，用电流表测得通过灯泡L 1、L 2中的电流分别为1A 和2A ，则下列分析正确的是（ ） A.干路电流为3A B.L 1的电阻小于L 2的电阻 C.L 1两端的电压小于L 2两端的电压 D.并联电路中各支路电流一定不同 4.在如图所示的电路中，电源电压为4.5V 且保持不变.闭合开关S 后，电压表的示数是3V ，则（ ） A 、小灯泡两端的电压为3V B 、小灯泡两端的电压为1.5V C 、向右移动滑片P ，电流表压数变小 D 、向右移动滑片P ，电流表示数变大 第5题 第6题 5.如图电路，电源电压保持不变，R 0为定值电阻.闭合开关S ，当滑动变阻器的滑片P 在某两点之间来回滑动时，电流表的示数变化范围是0.5~1.5安，电压表的示数变化范围是6~3伏.则电源电压为（ ）
个性化教学辅导教案 1.下列图象中，能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是( ) 2.下列关于电流、电压、电阻的关系说法正确的是（） A.电压大的电路中电流一定大 B.电阻大的电路中电流一定小 C.导体中的电流与电压、电阻无关 D.导体中的电阻与电流、电压无关 3.某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路，选用的器材有：阻值约为 4 Ω的铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0～0.6 A 的电流表，0～3 V的电压表，滑动变阻器(10 Ω，2 A)，开关，导线等．
实验序号U/V I/A ①0.4 0.1 ②0.8 0.2 ③ 1.2 ④ 1.6 0.4 ⑤ 2.0 0.5 (1)该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端． (2)闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内．则产生故障的原因是________． A．滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路 B．滑动阻器最下端两个接线柱接入电路 (3)排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在表中，当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图2所示．此时电流表的示数为________A．由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成________比． 4.如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向右移动时( ) A.电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大 B.电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变 C.电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变 D.电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大 5.电路元件A和B中的电流与两端电压的关系如图所示， 由图可知，A的电阻是_________Ω。若将A、B并联后接 在电压为2V的电源两端，干路中的电流是_________A。 若将A和B串联联接在电路中，当流过A的电流为0.2A 时，A、B两端电压之比为____。 6.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如 甲图所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将，电压表的示数将。（选填“变大”、“变小”或“不变”）
7.1简谐振动 一、简谐运动的定义 1、平衡位置：物体受合力为0的位置 2、回复力F ：物体受到的合力，由于其总是指向平衡位置，所以叫回复力 3、简谐运动：回复力大小与相对于平衡位置的位移成正比，方向相反 F k x =- 二、简谐运动的性质 F kx =- ''mx kx =- 取试探解（解微分方程的一种重要方法） cos()x A t ω?=+ 代回微分方程得： 2m x kx ω-=- 解得： 22T π ω== 对位移函数对时间求导，可得速度和加速度的函数 cos()x A t ω?=+ sin()v A t ωω?=-+ 2cos()a A t ωω?=-+ 由以上三个方程还可推导出： 222()v x A ω += 2a x ω=- 三、简谐运动的几何表述 一个做匀速圆周运动的物体在一条直径 上的投影所做的运动即为简谐运动。 因此ω叫做振动的角频率或圆频率， ωt +φ为t 时刻质点位置对应的圆心角，也叫 做相位，φ为初始时刻质点位置对应的圆心 角，也叫做初相位。
四、常见的简谐运动 1、弹簧振子 (1)水平弹簧振子 (2)竖直弹簧振子 2、单摆（摆角很小） sin F mg mg θθ=-≈- x l θ≈ 因此： F k x =- 其中： mg k l = 周期为：222T π ω=== 例1、北京和南京的重力加速度分别为g 1=9.801m/s 2和g 2=9.795m/s 2，把在北京走时准确的摆钟拿到南京，它是快了还是慢了？一昼夜差多少秒？怎样调整？ 例2、三根长度均为l=2.00m 、质量均匀的直杆，构成一正三角彤框架 ABC ．C 点悬挂在一光滑水平转轴上，整个框架可绕转轴转动．杆AB 是一导轨，一电动玩具松鼠可在导轨运动，如图所示．现观察到松鼠正在导轨上运动，而框架却静止不动，试论证松鼠的运动是一种什么样的运动?
一、初中物理欧姆定律的实际应用问题 1．如图所示，用弹簧挂一条形磁铁放在螺线管的正上方，闭合开关，待弹簧稳定后，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动．下列说法正确的是（ ） A ．电压表示数变大，电流表示数也变大 B ．电压表示数变小，电流表示数也变小 C ．螺线管上端是S 极，弹簧缩短 D ．螺线管上端是N 极，弹簧伸长 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 如图滑动变阻器与螺线管串联，将滑动变阻器的滑片缓慢向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，此时螺线管的磁性会增强；根据串联电路分压特点 111 222 U IR R U IR R ==，滑动变阻器接入电路的电阻变小，分得的电压变小，所以电压表示数变小，电流表示数变大；根据安培定则可知螺线管上端是S 极，由于同名磁极相互排斥，所以弹簧会缩短。 2．如图所示的四个电路图中，电源电压不变，R 0为已知阻值的定值电阻，图中可实现测量R x 阻值的正确电路图是（ ） A ． B ．
C ． D ． 【答案】ACD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．由电路图可知，当S 断开时，电路为R 0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S 闭合时R 0、R x 并联，电流表测干路电流，因通过R 0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过R x 的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x 的阻值，故A 正确； B ．由电路图可知，无论开关闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接的得出R x 两端的电压，故此电路图不能测出R x 的阻值，故B 不正确； C ．开关S 闭合时，电压表测量电源电压；开关S 断开时，电压表测量R x 两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据0U I R = 求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过R x 电流等于通过定值电阻电流，即 0x I I =，根据x x x U R I = 求出R x 的阻值，故C 正确； D ．由电路图可知，当开关S 闭合时，电路为R x 的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压 1x U I R =? 当开关S 断开时两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律求出电源电压 ()20x U I R R =?+ 由于 ()120x x I R I R R ?=?+ 求出R x 的阻值，故D 正确。 故选ACD 。 3．小明设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路图如图甲所示。其中，电源两端电压U =4V （恒定不变），电压表量程为0~3V ，R 0是阻值为300Ω的定值电阻，R 1是热敏电阻，其阻值随环境温度变化的关系如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
《欧姆定律》 一、欧姆定律 1．探究电流与电压、电阻的关系 ①提出问题：电流与电压电阻有什么定量关系？ ②制定计划，设计实验：要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 ③进行实验，收集数据信息：（会进行表格设计） ④分析论证：（分析实验数据寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。） ⑤得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比；在电压不变的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。 2．欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。 3．数学表达式I=U/R。 4．说明：①适用条件：纯电阻电路（即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能）； ②I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别。三者单位依次是A、V、Ω； ③同一导体（即R不变），则I与U成正比同一电源（即U不变），则I与R成反比。 ④是电阻的定义式，它表示导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、 温度等因素决定。 R＝U/I是电阻的量度式，它表示导体的电阻可由U/I给出，即R与U、I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关。 5．解电学题的基本思路。 ①认真审题，根据题意画出电路图； ②在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角码）； ③选择合适的公式或规律进行求解。 二、伏安法测电阻 1．定义：用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。 2．原理：I=U/R。 3．电路图：（如图） 4．步骤：①根据电路图连接实物。 连接实物时，必须注意开关应断开
10.6费马原理 光学例题 费马原理： 光线在两点间的实际路径是使所需的传播时间为极值的路径。在大部分情况下，此极值为极小值。 i i i x t t v ==∑∑ i i c n v = 可得:i i n x t c =∑ 我们定义折射率与路径长的乘积为光程,用l 表示,l nx =,于是,费马原理又可表述为:光线在两点之间的实际路径,是使光程为极值的路径. 例1、如图所示，湖中有一小岛A ，A 与直湖岸的距离 为d ，湖岸边的一点B ，B 沿湖岸方向与A 点的距离为l ，一人自A 点出发,要到达B 点。已知他在水中游泳的速度为v 1，在岸上走的速度为v 2，且v 1
一、初中物理欧姆定律问题 1． 在如图所示的电路中，电源电压保持不变．闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，则 A．电流表A示数与电流表A1示数的差值变大 B．电流表A示数与电流表A1示数的差值变小 C．电流表A示数与电流表A1示数的比值变大 D．电流表A示数与电流表A1示数的比值变小 【答案】C 【解析】 【分析】 【详解】 AB. 滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,接入电路电阻变大,通过的电流变小,即电流表A1示数变小,但通过定值电阻R2的电流不变,电流表A示数与电流表A1示数的差值就等于通过定值电阻R2的电流,所以电流表A示数与电流表A1示数的差值不变，故A、B错误； CD.根据欧姆定律可知,I1 1 U R =；干路电流I U R 总 =,电流表A示数与电流表A 1示数的比值为 1112 12 12 12 + == + R R R R I R R I R R R R = 总 ， 因为R1在变大，所以比值变大，故C正确；D错误． 2．两江的物理大组长在测完电阻后，把测量过的一个灯泡和一个定值电阻串联起来进行实验．图甲中的A、B分别为小灯泡和定值电阻的I U -图象，小灯泡和电阻的连接情况如图乙所示，电源电压8 V，下列说法正确的是 A．小灯泡电阻随温度的增大而减小 B．灯泡的实际电功率为0.6 W C．定值电阻的阻值为0.05Ω
D ．定值电阻的电功率为 0.8 W 【答案】B 【解析】 【详解】 A ．由图甲结合U R I =可知，灯泡两端的电压增大时，灯泡的电阻增大；此时灯泡的实际功率增大，灯丝温度也在升高，由此说明，灯丝的电阻随温度的升高而增大，故A 错误； B ．灯泡和定值电阻串联，电流相等，电压之和等于电源电压，由图甲知，当电流为0.3A 时，灯泡两端电压为2V ，定值电阻两端电压为6V ，总电压为8V ，则灯泡的实际功率： 2V 0.3A 0.6W L L P U I ==?= 故B 正确； C ．由B 项数据可知，电阻的阻值： 6V 20Ω0.3A R U R I = ==， 故C 错误； D ．电阻的实际功率： 6V 0.3A 1.8W R R P U I ==?=， 故D 错误。 3．某同学在做“调节灯泡亮度”的电学实验时，电路如图所示，电调电压恒为4.5V ，电压表量程“0～3V”，滑动变阻器规格“20Ω 1A”，灯泡L 标有“2.5V 1.25W”字样（忽略灯丝电阻变化），在保证电路安全的情况下，下列判断正确的是（ ） A ．电路中电流变化的范围是0A ～0.5A B ．滑动变阻阻值变化的范围是2.5Ω～10Ω C ．灯泡的最小功率是0.45 W D ．该电路的最大功率是1.25W 【答案】C 【解析】 【详解】 AB ．当灯泡的电压最大时，即L 2.5V U =，此时电路中的电流大小为 L L L 1.25W 0.5A 2.5V P I U ===
九年级物理欧姆定律计算题类型汇总 ★★★电表示数变化问题： 1.如图所示，电源电压为9伏特，定值电阻R 为5欧姆，滑动变阻器R 的最大阻值为4欧姆，那么当滑动片由滑动变阻器的a 端滑向b 端时，电压表的示数的变化范围。 2.电源的电压为6V 保持不变，电阻R 1=5Ω，变阻器R 2的最大阻值是10Ω。求：电流表、电压表的示数的变化范围。 3.电源总电压为6V 保持不变，R 1＝5Ω，R 2＝10Ω，当开关S 由闭合断开时， V 的示数变化范围 4.如图所示电路，滑动变阻器R 1的阻值是200Ω，定值电阻R 2的阻值是300Ω，电源电压是6V ，且保持不变，当滑动变阻器 的滑片ｐ由ａ滑到ｂ端时，电压表的变化范围。 ★★★电阻分担电压问题： 1.有一只标有"24V 0.8A"字样的电灯，把它接人电压36V 电路中，若能够正常使用，需串联一个多大的电阻？ 2.有一电阻为20Ω的电灯，在正常工作时它两端的电压为10V 。但是我们手边现有的电源电压是12V ，要把电灯接在这个电源上，需要给它串联一个多大的电阻？ 3.有一只电铃，它正常工作时的电阻是10Ω，正常工作时的电压是4V ，但我们手边只有电压为6V 的电源和几个10Ω的电阻，要使电铃正常工作，该怎么办？ 4.有一弧光灯，正常工作电流是5A ，电阻是8Ω，要把它接入电压是110V 的电路中，需要串联一个多大的电阻，弧光灯才能正常工作？ ★★★并联电路计算问题： 1.在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R 2 =20Ω。闭合开关S 后，电流表A 1的示数为0．5A ，电流表A 2的示数为0．3A ，求： (1)电源电压；(2)电阻R 1的阻值。 2.在图所示的电路中，电阻R 1的阻值是5Ω，干路中的电流I 是0.5A ，电阻R 2两端的电压是2V 。求： （1）通过R 1的电流； （2）通过R 2的电流； （3）R 2的阻值。 3.R R 121015==ΩΩ，，电流表 的示数是1A ，求： （1）R 1中电流I 1和R 2中I 2各是多大？ （2） 的示数是多大？ ★★★并联电路计算改错问题： 1.如图所示，电源电压为10V ，闭合开关S 后，电流表、电压表的示数分别为O.5A 和6V 。求： (1)通过R 1的电流I 1是多少? (2)马平同学在求R 2的电阻值时，解题过程如下：
高中物理《竞赛辅导》力学部分 目录 ：力学中的三种力 【知识要点】 （一）重力 重力大小G=mg，方向竖直向下。一般来说，重力是万有引力的一个分力，静止在地球表面的物体，其万有引力的另一个分力充当物体随地球自转的向心力，但向心力极小。 （二）弹力 1．弹力产生在直接接触又发生非永久性形变的物体之间(或发生非永久性形变的物体一部分和另一部分之间)，两物体间的弹力的方向和接触面的法线方向平行，作用点在两物体的接触面上．2．弹力的方向确定要根据实际情况而定． 3．弹力的大小一般情况下不能计算，只能根据平衡法或动力学方法求得．但弹簧弹力的大小可用．f=kx(k 为弹簧劲度系数，x为弹簧的拉伸或压缩量)来计算． 在高考中，弹簧弹力的计算往往是一根弹簧，而竞赛中经常扩展到弹簧组．例如：当劲度系数分别为k1,k2,…的若干个弹簧串联使用时．等效弹簧的劲度系数的倒数为：，即弹簧变软；反之．若
以上弹簧并联使用时，弹簧的劲度系数为：k=k 1+…k n ，即弹簧变硬．(k=k 1+…k n 适用于所有并联弹簧的原长相等；弹簧原长不相等时，应具体考虑) 长为 的弹簧的劲度系数为k ，则剪去一半后，剩余 的弹簧的劲度系数为2k （三）摩擦力 1．摩擦力 一个物体在另一物体表面有相对运动或相对运动趋势时，产生的阻碍物体相对运动或相对运动趋势的力叫摩擦力。方向沿接触面的切线且阻碍物体间相对运动或相对运动趋势。 2．滑动摩擦力的大小由公式f=μN 计算。 3．静摩擦力的大小是可变化的，无特定计算式，一般根据物体运动性质和受力情况分析求解。其大小范围在0＜f≤f m 之间，式中f m 为最大静摩擦力，其值为f m =μs N ，这里μs 为最大静摩擦因数，一般情况下μs 略大于μ，在没有特别指明的情况下可以认为μs =μ。 4．摩擦角 将摩擦力f 和接触面对物体的正压力N 合成一个力F ，合力F 称为全反力。在滑动摩擦情况下定义tgφ=μ=f/N ，则角φ为滑动摩擦角；在静摩擦力达到临界状态时，定义tgφ0=μs =f m /N ，则称φ0为静摩擦角。由于静摩擦力f 0属于范围0＜f≤f m ，故接触面作用于物体的全反力同接触面法线 的夹角≤φ0，这就是判断物体不发生滑动的条件。换句话说，只要全反力的作用线落在（0，φ0）范围时，无穷大的力也不能推动木块，这种现象称为自锁。 本节主要内容是力学中常见三种力的性质。在竞赛中以弹力和摩擦力尤为重要，且易出错。弹力和摩擦力都是被动力，其大小和方向是不确定的，总是随物体运动性质变化而变化。弹力中特别注意轻绳、轻杆及胡克弹力特点；摩擦力方向总是与物体发生相对运动或相对运动趋势方向相反。另外很重要的一点是关于摩擦角的概念，及由摩擦角表述的物体平衡条件在竞赛中应用很多，充分利用摩擦角及几何知识的关系是处理有摩擦力存在平衡问题的一种典型方法。 【典型例题】 【例题1】如图所示，一质量为m 的小木块静止在滑动摩擦因数为μ=的水平面上，用一个与水平方 向成θ角度的力F 拉着小木块做匀速直线运动，当θ角为多大时力F 最小？ 【例题2】如图所示，有四块相同的滑块叠放起来置于水平桌面上，通过细绳和定滑轮相互联接起来.如果所有的接触面间的摩擦系数均为μ，每一滑块的质量均为 m ，不计滑轮的摩擦.那么要拉动最上面一块滑块至少需要多大的水平拉力?如果有n 块这样的滑块叠放起 来，那么要拉动最上面的滑块，至少需多大的拉力? 【例题3】如图所示，一质量为m=1㎏的小物块P 静止在倾角为θ=30°的斜面 上，用平行于斜面底边的力F=5N 推小物块，使小物块恰好在斜面上匀速运动，试求小物块与斜面间的滑 动摩擦因数（g 取10m/s 2 ）。 【练习】 1、如图所示，C 是水平地面，A 、B 是两个长方形物块，F 是作用在物块B 上沿水平方向的力，物块A 和B 以相同的速度作匀速直线运动，由此可知， A 、 B 间的滑动 θ F P θ F A B F C N F f m f 0 α φ
一、初中物理欧姆定律问题 1．灯泡L的电流随电压变化关系如图甲所示，现把灯泡L接入如图乙所示的电路中，电路中电源的电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列判断正确的是 A．电路消耗的总功率保持不变 B．电压表与电流表示数的比值变小 C．电流表的示数增大，电压表的示数减小 D．灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量 【答案】D 【解析】 【分析】 【详解】 AC．灯与R串联，电压表测L的电压，电流表测电路的电流，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，变阻器连入的电阻变小，电路的总电阻变小，由欧姆定律，电路的电流变大，根据 ，电路消耗的总功率变大；通过灯的电流变大，灯的电压变大，故AC错误； P UI B．由欧姆定律，电压表与电流表示数的比值即灯的电阻，如下所示，通过灯的电流随电压变大而变大，而且电压的增大量大于电流的增大量，由欧姆定律，灯的电阻变大，即电压表与电流表示数的比值变大，B错误； D．电路的总电阻变小，故灯泡电阻的增大量小于滑动变阻器接入电路电阻的减小量，即灯泡电阻的改变量小于滑动变阻器接入电路电阻的改变量，D正确。 故选D。 2．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从b端移动到 a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图像如图乙所示，下列判断正确的是 （）
A ．电源电压为 4V B ．电路总功率的最大值为 2.4W C ．R 1 电功率的最小值为 0.4W D ．R 2 的最大阻值为 10Ω 【答案】C 【解析】 【详解】 由图甲可知，两电阻串联，电压表测R 2两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片于a 端时，其接入电路电阻为0，电路中的电流最大，由图乙可知I 1=0.6A ，由U I R =可得，电源的电压 1110.6A U I R R ==?…① 当滑片于b 端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，由图乙可知，I 2=0.2A ，U 2=4V ，则滑动变阻器的最大阻值 2224V =20Ω0.2A U R I = = 故D 错误； 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源的电压 21210.2A 4V U I R U R =+=?+…② 因电源的电压不变，由①②可得 110.6A 0.2A 4V R R ?=?+ 解得：R 1=10Ω，电源的电压 10.6A 0.6A 10Ω6V U R =?=?= 故A 错误； 电路消耗的最大功率 116V 0.6A 3.6W P UI ==?= 故B 错误； R 1电路消耗的最小功率 221210.2A 10Ω0.4W P I R == ?=（） 故C 正确。 故选C 。 3．如图所示的电路，电源电压不变，R 1为热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小．闭合
（物理）初三物理欧姆定律试题经典及解析 一、欧姆定律选择题 1．如何利用阻值已知的电阻R0和一只电流表或一只电压表，测出未知电阻Rx的阻值，同学们设计了如图所示四种电路（电源电压未知），其中不可行的方法有（） A. （1）（2） B. （1）（3） C. （2）（4） D. （2）（3） 【答案】 B 【解析】【解答】解：（1）开关S1闭合，S2断开时，R0和R x串联，电流表可以测出通过R x的电流I x；再S2闭合时为R x的简单电路，不能直接或间接测量出R x的电压，所以不能求出R x的电阻；（2）开关S0闭合，S接1时电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律求出电源的电压；当S接2时电路为未知电阻R x的简单电路，电流表测 通过R x的电流I x，根据R x= 求出电阻；（3）开关S0闭合，S接1时和S接2时电压表V的正负接线柱会连接错误，故无法测出正确的使用；（4）开关S1和S2都闭合时，R0被短路，电压表测量电源电压U；只闭合S1时，R0和R x串联，电压表直接测量R x两端的电压U x；根据串联电路中总电压等于各分电压之和求出定值电阻两端的电压U0=U﹣U x，根 据I0= 求出通过定值电阻的电流即为通过R x电流，根据R x= 求出电阻． 综上可知，B符合题意，ACD不符合题意． 故答案为：B． 【分析】在单表测量电阻的实验中，都会用到定值电阻，用串联电路的电流相等或并联电路的电压相等得出未知电阻的电流或电压，利用欧姆定律求电阻. 2．如图所示电路，电源电压恒为4.5V，定值电阻R0的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω，电阻箱R x最大阻值为999.9Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V．闭合开关S，下列说法正确的是（） A. S1、S2均向左闭合，R x允许接入电路的最大阻值为20Ω
12.6物质的导电性 一、金属导电 1、电流强度的微观表达式 在加有电压的一段粗细均匀的导体AD上选取截面C，设导体的横截面积为S。导体每单位体积内的自由电子数为n，每个电子的电荷量为e，电荷的定向移动速率为v 在时间t内，处于相距为vt 的两截面B、C间的所有自由电荷将通过截面C。 在时间t内通过导体某截面的电量为: Q = (vtS) ne 形成的电流为： I = Q/t = neSv 二、液体导电 1、液体金属导电 与金属导电类似 2、溶液导电 法拉第电解定律（参考黑皮的讲解） 三、气体导电 1、一般情况下，气体不导电。 2、气体导电分自激放电和被激放电。 被激放电是指有其他物质作为电离剂促使空气电离。 自激放电是由于碰撞产生离子，离子在强电场中高速运动，将其它气体分子撞散，产生新的离子，从而发生类似核裂变的连锁反应。 自激放电包括： (1)辉光放电：空气稀薄，分子间距大，离子动能大，易碰撞产生新的离子。 (2)火花放电：由于电场非常大，离子动能大，易碰撞产生新的离子。 (3)弧光放电：由于温度高，离子动能大，易碰撞产生新的离子。 (4)电晕放电：原理与火花放电类似，也是电场很强。但火花放电是两个带电体之间的，而电晕放电是一个高电压导体表面进行放电，电流较小。 四、半导体 1 、半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间。 纯净的半导体经常由硅晶体制成。 半导体通常具有热敏和光敏特性，即温度升高，电阻率减小，光线照射，电阻率减小2、半导体的掺杂 掺入三价硼，缺少电子，形成空穴。（P型半导体） 掺入五价磷，多余自由电子。（N型半导体） 空穴和自由电子均可导电（载流子），增强了半导体的导电性。 3、二极管 一个半导体左右掺入不同杂质，一边为P型，另一边为N型。
高中物理竞赛辅导讲义 第2篇 运动学 【知识梳理】 一、匀变速直线运动 二、运动的合成与分解 运动的合成包括位移、速度和加速度的合成，遵从矢量合成法则（平行四边形法则或三角形法则）。 我们一般把质点对地或对地面上静止物体的运动称为绝对运动，质点对运动参考照系的运动称为相对运动，而运动参照系对地的运动称为牵连运动。以速度为例，这三种速度分别称为绝对速度、相对速度、牵连速度，则 v 绝对 = v 相对 + v 牵连 或 v 甲对乙 = v 甲对丙 + v 丙对乙 位移、加速度之间也存在类似关系。 三、物系相关速度 正确分析物体（质点）的运动，除可以用运动的合成知识外，还可充分利用物系相关速度之间的关系简捷求解。以下三个结论在实际解题中十分有用。 1．刚性杆、绳上各点在同一时刻具有相同的沿杆、绳的分速度（速度投影定理）。 2．接触物系在接触面法线方向的分速度相同，切向分速度在无相对滑动时亦相同。 3．线状交叉物系交叉点的速度，是相交物系双方运动速度沿双方切向分解后，在对方切向运动分速度的矢量和。 四、抛体运动： 1．平抛运动。 2．斜抛运动。 五、圆周运动： 1．匀速圆周运动。 2．变速圆周运动： 线速度的大小在不断改变的圆周运动叫变速圆周运动，它的角速度方向不变，大小在不断改变，它的加速度为a = a n + a τ，其中a n 为法向加速度，大小为2 n v a r =，方向指向圆心；a τ为切向加速度，大小为0lim t v a t τ?→?=?，方向指向切线方向。 六、一般的曲线运动 一般的曲线运动可以分为很多小段，每小段都可以看做圆 周运动的一部分。在分析质点经过曲线上某位置的运动时，可 以采用圆周运动的分析方法来处理。对于一般的曲线运动，向心加速度为2n v a ρ =，ρ为点所在曲线处的曲率半径。 七、刚体的平动和绕定轴的转动 1．刚体 所谓刚体指在外力作用下，大小、形状等都保持不变的物体或组成物体的所有质点之间的距离始终保持不变。刚体的基本运动包括刚体的平动和刚体绕定轴的转动。刚体的任
《欧姆定律》单元测试题一 湖北枣阳兴隆二中徐斌斌胡丽 一、单项选择题（每小题2分，共36分） 1．如图所示的电路中电阻R1＝2Ω，R2＝1Ω电压U保持不变当开关S断开时电流表A 的示数I当开关S闭合时电流表A的示数为I'则I与I'的比值为（） A．1：2 B．2：1 C．2：3 D．3：2 2．如图所示的电路中a、b端电压保持不变已知R1：R2＝1：4则开关S闭合前后通过R2的电流之比及R2两端的电压之比分别是（） A．4：55：4 B．4：54：5 C．5：44：5 D．5：45：4 3．如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置R是滑动变阻器它的金属滑片是杠杆的另一端从油量表（由电流表装面成）指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度；当滑动变阻器的金属滑片上移时（） A．电路中的电流减小油箱油面降低 B．电路中的电流增大油箱油面降低 C．电路中的电流增大油箱油面升高
D．电路中的电流减小油箱油面升高 4．一段导体两端的电压是4．0V时导体中的电流是1．0A如果将电压减少到2．0V时导体中的电流为（） A．2．0A B．0．25A C．3．0A D．0．50A 5．如图所示的电路中电源电压U＝4．5V且保持不变电阻R1＝5Ω变阻器R2的最大值为20Ω电流表量程为0～0．6A电压表量程为0～3V为保证电表安全变阻器连入电路的阻值范围是（） A．2．5Ω～10Ω B．0Ω～20ΩC．2．5Ω～20Ω D．0Ω～10Ω 6．小明同学为了探究“保持电压不变电流跟电阻的关系”在如图所示的情况下将A、B 两点间10Ω的电阻更换为20Ω的电阻闭合开关后下一步的操作应当是（） A．记录电流表和电压表的示数B．将滑动变阻器滑片向右移动 C．将滑动变阻器滑片向左移动D．适当增加电池的节数 7．有一段粗细均匀的电阻丝将它接在6V的电源上时通过它的电流是0．5A如果把它们对折起来并拧成一股再接在这个电源上那么通过它的电流将是（） A．0．5A B．1A C．2A D．0．25A 8．一只20Ω的定值电阻与一个最大阻值是60Ω的滑动变阻器并联当滑动变阻器的滑片在两端之间滑动时总电阻的变化范围是（）
欧姆定律知识框架 R一定时，I与U成正比 探究电流跟电压、电阻的关系 U一定时，I与U成反比 内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比 ①公式中的I、U和R必须是在同一段电路中 公式：（变形式，）②I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量 ③计算时单位要统一。 成立条件：I、U、R是对应同一个导体或同一部分电路上的物理量 原理： 伏安法测电阻电路图： 应用实验步骤： 串联电路：R=R1+R2+R3+……+R n 串、并联电路的电阻 并联电路： = = …… = 欧姆定律的规律：①同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关, 但加在这个电阻两端的 电压增大时，通过的电流也增大。（R=U/I） ②当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。（I=U/R） ③当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。（U=IR） 人体的安全电压≤36V 安全用电不能用湿手触摸用电器 注意防雷 （二）探究电阻上的电流跟两端电压的关系 1、电流与电压的关系 实验目的研究电路中的电流与电路两端的电压的关系 实 实验器材电源、开关、导线、电流表、电压表、定值电阻、滑动变阻器
实验步骤 ①按照电路图连接实物图 ②闭合开关后，调节滑动变阻器滑片，使定值电阻两端 的电压成整倍数变化 ③根据电压表和电流表的示数，读出每次定值电阻两端的电压值与通过定值电阻的电流值，并记录在表格中 验电路图 分析论证 在电阻不变的情况下，通过电阻的电流与电阻两端的电压有关，电流随电压的增大而增大，成正比关系。 图 2、电流与电阻的关系 实验目的 研究电路中的电流与电阻的关系 实 验电路图 实验器材 电源、开关、导线、电流表、电压表、n 个阻值不同的定值电阻、滑动变阻器 实验步骤 ①按照电路图连接实物图 ②闭合开关后，换不同的定值电阻，使电阻成整倍变化 ③调节滑动变阻器滑片，保持定值电阻的两端电压不变 ④把对应着不同阻值的电流值记录在表格中 分析论证 电流和电阻有关,当电阻两端的电压一定时，电流随 电阻的增大而减小，即电流与电阻成反比。 图 3、在探究“电流与电压、电阻”关系的实验中 滑动变阻器的作用作用： 改变电路中电流的大小；改变R 两端的电压大小；保护电路，使电路中的电流不至于过高。 注意事项： 连接电路时开关应断开；在闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到电阻值最大的位置；电压
高中物理竞赛辅导讲义 第1篇 静力学 【知识梳理】 一、力和力矩 1．力与力系 （1）力：物体间的的相互作用 （2）力系：作用在物体上的一群力 ①共点力系 ②平行力系 ③力偶 2．重力和重心 （1）重力：地球对物体的引力（物体各部分所受引力的合力） （2）重心：重力的等效作用点（在地面附近重心与质心重合） 3．力矩 （1）力的作用线：力的方向所在的直线 （2）力臂：转动轴到力的作用线的距离 （3）力矩 ①大小：力矩=力×力臂，M =FL ②方向：右手螺旋法则确定。 右手握住转动轴，四指指向转动方向，母指指向就是力矩的方向。 ③矢量表达形式：M r F =? （矢量的叉乘），||||||sin M r F θ=? 。 4．力偶矩 （1）力偶：一对大小相等、方向相反但不共线的力。 （2）力偶臂：两力作用线间的距离。 （3）力偶矩：力和力偶臂的乘积。 二、物体平衡条件 1．共点力系作用下物体平衡条件： 合外力为零。 （1）直角坐标下的分量表示 ΣF ix = 0，ΣF iy = 0，ΣF iz = 0 （2）矢量表示 各个力矢量首尾相接必形成封闭折线。 （3）三力平衡特性 ①三力必共面、共点；②三个力矢量构成封闭三角形。 2．有固定转动轴物体的平衡条件：
3．一般物体的平衡条件： （1）合外力为零。 （2）合力矩为零。 4．摩擦角及其应用 （1）摩擦力 ①滑动摩擦力：f k = μk N（μk－动摩擦因数） ②静摩擦力：f s ≤μs N（μs－静摩擦因数） ③滑动摩擦力方向：与相对运动方向相反 （2）摩擦角：正压力与正压力和摩擦力的合力之间夹角。 ①滑动摩擦角：tanθk=μ ②最大静摩擦角：tanθsm=μ ③静摩擦角：θs≤θsm （3）自锁现象 三、平衡的种类 1．稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使之回到平衡位置，这样的平衡叫稳定平衡。2．不稳定平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，有一个力或力矩使它的偏离继续增大，这样的平衡叫不稳定平衡。 3．随遇平衡： 当物体稍稍偏离平衡位置时，它所受的力或力矩不发生变化，它能在新的位置上再次平衡，这样的平衡叫随遇平衡。 【例题选讲】 1．如图所示，两相同的光滑球分别用等长绳子悬于同一点，此两球同时又支撑着一个等重、等大的光滑球而处于平衡状态，求图中α（悬线与竖直线的夹角）与β（球心连线与竖直线的夹角）的关系。 面圆柱体不致分开，则圆弧曲面的半径R最大是多少？（所有摩擦均不计） R