0欧姆电阻详解

电阻之上拉电阻与下拉电阻详解（转）上拉（Pull Up ）或下拉（Pull Down）电阻（两者统称为“拉电阻”）最基本的作⽤是：将状态不确定的信号线通过⼀个电阻将其箝位⾄⾼电平（上拉）或低电平（下拉），⽆论它的具体⽤法如何，这个基本的作⽤都是相同的，只是在不同应⽤场合中会对电阻的阻值要求有所不同，从⽽也引出了诸多新的概念，本节我们就来⼩谈⼀下这些内容。

如果拉电阻⽤于输⼊信号引脚，通常的作⽤是将信号线强制箝位⾄某个电平，以防⽌信号线因悬空⽽出现不确定的状态，继⽽导致系统出现不期望的状态，如下图所⽰：在实际应⽤中，10K欧姆的电阻是使⽤数量最多的拉电阻。

需要使⽤上拉电阻还是下拉电阻，主要取决于电路系统本⾝的需要，⽐如，对于⾼有效的使能控制信号（EN），我们希望电路系统在上电后应处于⽆效状态，则会使⽤下拉电阻。

假设这个使能信号是⽤来控制电机的，如果悬空的话，此信号线可能在上电后（或在运⾏中）受到其它噪声⼲扰⽽误触发为⾼电平，从⽽导致电机出现不期望的转动，这肯定不是我们想要的，此时可以增加⼀个下拉电阻。

⽽相应的，对于低有效的复位控制信号（RST#），我们希望上电复位后处于⽆效状态，则应使⽤上拉电阻。

⼤多数具备逻辑控制功能的芯⽚（如单⽚机、FPGA等）都会集成上拉或下拉电阻，⽤户可根据需要选择是否打开，STM32单⽚机GPIO模式即包含上拉或下拉，如下图所⽰（来⾃ST数据⼿册）：根据拉电阻的阻值⼤⼩，我们还可以分为强拉或弱拉（weak pull-up/down），芯⽚内部集成的拉电阻通常都是弱拉（电阻⽐较⼤），拉电阻越⼩则表⽰电平能⼒越强（强拉），可以抵抗外部噪声的能⼒也越强（也就是说，不期望出现的⼲扰噪声如果要更改强拉的信号电平，则需要的能量也必须相应加强），但是拉电阻越⼩则相应的功耗也越⼤，因为正常信号要改变信号线的状态也需要更多的能量，在能量消耗这⼀⽅⾯，拉电阻是绝不会有所偏颇的，如下图所⽰：对于上拉电阻R1⽽⾔，控制信号每次拉低L都会产⽣VCC/R1的电流消耗（没有上拉电阻则电流为0），相应的，对于下拉电阻R2⽽⾔，控制信号每次拉⾼H也会产⽣VCC/R2R 电流消耗（本⽂假设⾼电平即为VCC）。

高考物理部分电路欧姆定律技巧和方法完整版及练习题及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．有一灯泡标有“6V 3W ”的字样，源电压为9V ，内阻不计.现用一个28Ω 的滑动变阻器来控制电路，试分别就连成如图所示的限流电路和分压电路，求:（1）它们的电流、电压的调节范围；（2）两种电路要求滑动变阻器的最大允许电流；（3）当灯泡正常发光时，两种电路的效率.【答案】（1）0.225~0.75A a ：，2.7~9V 00.75A b :：，0~9V （2）0.5A a ：0.75A b ： （3）66.6%a ： 44.4%b ： 【解析】【详解】 灯泡的电阻212L U R P==Ω （1）a.当滑动端在最左端时电阻最大，则最小电流：min 9A 0.225A 1228I ==+ 当滑动端在最右端时电阻最小为0，则最大电流： max 9A 0.75A 12I == 则电流的调节范围是：0.225A~0.75A灯泡两端电压的范围：0.22512V 0.7512V ⨯⨯: ，即2.7~9V ；b.当滑动端在最左端时，灯泡两端电压为零，电流为零；当滑到最右端时，两端电压为9V ，灯泡电流为9A 0.75A 12= 则电流的调节范围是：0~0.75A 灯泡两端电压的范围： 0~9V ；（2）a.电路中滑动变阻器允许的最大电流等于灯泡的额定电流，即为0.5A ； b.电路中滑动变阻器允许的最大电流为0.75A ；（3）a.当灯泡正常发光时电路的电流为0.5A ，则电路的效率：000013=10066.60.59P IE η=⨯=⨯ b.可以计算当灯泡正常发光时与灯泡并联部分的电阻为x 满足： 6960.528x x -+=-解得x =24Ω此时电路总电流 60.50.75A 24I =+= 电路的效率 000023=10044.40.759P IE η=⨯=⨯ 2． 4～1.0T 范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）（4）磁场反向，磁敏电阻的阻值不变．【解析】（1）当B ＝0.6T 时，磁敏电阻阻值约为6×150Ω＝900Ω，当B ＝1.0T 时，磁敏电阻阻值约为11×150Ω＝1650Ω．由于滑动变阻器全电阻20Ω比磁敏电阻的阻值小得多，故滑动变阻器选择分压式接法；由于x V A xR R R R >，所以电流表应内接．电路图如图所示．（2）方法一：根据表中数据可以求得磁敏电阻的阻值分别为：130.4515000.3010R -=Ω=Ω⨯，230.911516.70.6010R -=Ω=Ω⨯，331.5015001.0010R -=Ω=Ω⨯， 431.791491.71.2010R -=Ω=Ω⨯，532.7115051.8010R -=Ω=Ω⨯， 故电阻的测量值为1234515035R R R R R R ++++=Ω=Ω（1500－1503Ω都算正确．） 由于0150010150R R ==，从图1中可以读出B ＝0.9T 方法二：作出表中的数据作出U －I 图象，图象的斜率即为电阻（略）．（3）在0～0.2T 范围，图线为曲线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或非均匀变化）；在0.4～1.0T 范围内，图线为直线，故磁敏电阻的阻值随磁感应强度线性变化（或均匀变化）；（4）从图3中可以看出，当加磁感应强度大小相等、方向相反的磁场时，磁敏电阻的阻值相等，故磁敏电阻的阻值与磁场方向无关．本题以最新的科技成果为背景，考查了电学实验的设计能力和实验数据的处理能力．从新材料、新情景中舍弃无关因素，会看到这是一个考查伏安法测电阻的电路设计问题，及如何根据测得的U、I值求电阻．第（3）、（4）问则考查考生思维的灵敏度和创新能力．总之本题是一道以能力立意为主，充分体现新课程标准的三维目标，考查学生的创新能力、获取新知识的能力、建模能力的一道好题．3．如图所示，AB和A′B′是长度均为L＝2 km的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电压为U＝90 V的电源：当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为U B＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为U A＝45 V．由此可知A与C相距多远？【答案】L AC＝0.4 km【解析】【分析】【详解】根据题意，将电路变成图甲所示电路，其中R1=R1′，R2=R2′，当AA′接90V，BB′电压为72V，如图乙所示（电压表内阻太大，R2和R′2的作用忽略，丙图同理）此时R1、R1′、R串联，∵在串联电路中电阻和电压成正比，∴R1：R：R1′=9V：72V：9V=1：8：1---------------①同理，当BB′接90V，AA′电压为45V，如图丙所示，此时R2、R2′、R串联，∵在串联电路中电阻和电压成正比，∴R2：R：R2′=22.5V：45V：22.5V=1：2：1=4：8：4---②联立①②可得：R1：R2=1：4由题意，R AB=2km×11km=2Ω=R1+R2∴R 1=0.4Ω，R 2=1.6ΩAC 相距 s=1 1/R km=0.4km ． 【点睛】本题考查了串联电路的电阻、电流特点和欧姆定律的应用；解决本题的关键：一是明白电压表测得是漏电电阻两端的电压，二是知道电路相当于三个串联．4．图示为汽车蓄电池与车灯、小型启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω，电表可视为理想电表。

高考物理闭合电路的欧姆定律解题技巧讲解及练习题(含答案)一、高考物理精讲专题闭合电路的欧姆定律1．如图所示电路，A 、B 两点间接上一电动势为4V 、内电阻为1Ω的直流电源，三个电阻的阻值均为4Ω，电容器的电容为20μF ，电流表内阻不计，求：(1)闭合开关S 后，电容器所带电荷量；(2)断开开关S 后，通过R 2的电荷量。

【答案】(1)6.4×10-5C ；(2)53.210C -⨯【解析】【分析】【详解】(1)当电键S 闭合时，电阻1R 、2R 被短路，据欧姆定律得电流表的读数为34A 0.8A 14E I r R ===++ 电容器所带电荷量 653320100.84C 6.410C Q CU CIR --=⨯⨯⨯=⨯==(2)断开电键后，电容器相当于电源，外电路1R 、2R 并联后与3R 串联，由于各个电阻相等，则通过2R 的电荷量为51 3.210C 2Q Q -==⨯'2．手电筒里的两节干电池（串联）用久了，灯泡发出的光会变暗，这时我们会以为电池没电了。

但有人为了“节约”，在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用。

设一节新电池的电动势E 1=1.5V ，内阻r 1=0.3Ω；一节旧电池的电动势E 2=1.2V ，内阻r 2=4.3Ω。

手电筒使用的小灯泡的电阻R =4.4Ω。

求：(1)当使用两节新电池时，灯泡两端的电压；(2)当使用新、旧电池混装时，灯泡两端的电压及旧电池的内阻r 2上的电压；(3)根据上面的计算结果，分析将新、旧电池搭配使用是否妥当。

【答案】(1)2.64V ；(2)1.29V ；(3)不妥当。

因为旧电池内阻消耗的电压U r 大于其电动势E 2（或其消耗的电压大于其提供的电压），灯泡的电压变小【解析】【分析】【详解】(1)两节新电池串联时，电流11A 2=20.6E I R r =+ 灯泡两端的电压 2.64V U IR ==(2)一新、一旧电池串联时，电流12120.3A =E E I R r r =+'++ 灯泡两端的电压 1.32V U I R '='=旧电池的内阻r 2上的电压2 1.29V r U I r ='=(3)不妥当。

17.2 欧姆定律一、欧姆定律1．欧姆定律的内容是：导体中的电流，跟导体两端的电压成比，跟导体的电阻成比。

公式为，式中I的单位是，U的单位是，R的单位是。

【答案】对于某导体来说，通过它的电流跟与它两端的电压成正比，这就是欧姆定律。

I=U/R，安培，伏特、欧姆。

【解析】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。

公式为I=U/R。

电流单位安培，电压单位伏特，电阻单位欧姆。

2．对于欧姆定律公式I= U/R的理解，以下说法中错误的是（）A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关B．对某一导体来说，导体中的电流与其两端电压成正比C．在电压相同的条件下，不同导体中的电流与导体的电阻成反比D．由I=U/R可推出R=U/I，说明R与U成正比，与I成反比【答案】D【解析】A．导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关，根据I=U/R可知，A正确；B．对某导体来说，电阻不变，根据I=U/R可知，导体中的电流与其两端电压成正比，B正确；C．在电压相同时，根据I=U/R可知，不同导体中的电流与导体的电阻成反比，C正确；D．电阻是导体本身的一种性质，大小只由导体本身的因素决定，而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关，由I=U/R可推出R=U/I，说明同一导体，U/I是一个定值，所以D错误。

所以选D。

3．如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，把滑片P向左移动时，滑动变阻器接入电路的阻值将______，电压表的示数将______（均填“变大”或“变小”）。

【答案】变小，变大。

【详解】滑动变阻器与定值电阻串联，滑动变阻器接入的是左边部分，故滑片左移时，滑动变阻器阻值变小，电路总电阻变小，根据I=U/R 可知，电流变大，由欧姆定律可知定值电阻两端电压变大，即电压表示数变大。

4．如图所示电路，当开关S 、S 1均闭合时，电压表的读数是12V ，开关S 1断开时，电压表的读数是4V 。

如果电源电压不变，则电源电压为 _________V ，开关S 1断开后，电阻R 2两端的电压为 _________V 。

高考物理部分电路欧姆定律解题技巧分析及练习题(含答案)及解析一、高考物理精讲专题部分电路欧姆定律1．材料的电阻随磁场的增强而增大的现象称为磁阻效应，利用这种效应可以测量磁感应强度．如图所示为某磁敏电阻在室温下的电阻—磁感应强度特性曲线，其中R B、R0分别表示有、无磁场时磁敏电阻的阻值．为了测量磁感应强度B，需先测量磁敏电阻处于磁场中的电阻值R B.请按要求完成下列实验．(1)设计一个可以测量磁场中该磁敏电阻阻值的电路，并在图中的虚线框内画出实验电路原理图(磁敏电阻及所处磁场已给出，待测磁场磁感应强度大小约为0.6～1.0 T，不考虑磁场对电路其他部分的影响)．要求误差较小．提供的器材如下：A．磁敏电阻，无磁场时阻值R0＝150 ΩB．滑动变阻器R，总电阻约为20 ΩC．电流表A，量程2.5 mA，内阻约30 ΩD．电压表V，量程3 V，内阻约3 kΩE．直流电源E，电动势3 V，内阻不计F．开关S，导线若干(2)正确接线后，将磁敏电阻置入待测磁场中，测量数据如下表：123456U(V)0.000.450.91 1.50 1.79 2.71I(mA)0.000.300.60 1.00 1.20 1.80根据上表可求出磁敏电阻的测量值R B＝______Ω.结合题图可知待测磁场的磁感应强度B＝______T.(3)试结合题图简要回答，磁感应强度B在0～0.2 T和0.4～1.0 T范围内磁敏电阻阻值的变化规律有何不同？________________________________________________________________________.(4)某同学在查阅相关资料时看到了图所示的磁敏电阻在一定温度下的电阻—磁感应强度特性曲线(关于纵轴对称)，由图线可以得到什么结论？___________________________________________________________________________.【答案】（1）见解析图（2）1500；0.90（3）在0～0.2T范围内，磁敏电阻的阻值随磁感应强度非线性变化（或不均匀变化）；在2．如图所示，电源电压恒定不变，小灯泡L上标有“6V 3W”字样，滑动变阻器R最大阻值为36Ω，灯泡电阻不随温度变化。

12.2闭合电路的欧姆定律一．电动势例1．铅蓄电池的电动势为2V ，这表示（ ）①电路通过1C 的电荷量，电源把2J 的化学能转化为电能； ②电源没有接入电路时，其两极间的电压为2V ； ③电池内电压为2V ；④铅蓄电池把化学能转化为电能的本领比一节干电池大 A ．①②③ B ．②③④C ．①③④D ．①②④【答案】D【详解】①．铅蓄电池的电动势为2V ，表示非静电力将单位正电荷从电源的负极通过电源内部移送到正极时所做的功为2J ，即2J 化学能转化为电能，故①正确；②．电源两极间电压，当电源不接入电路时，等于电源的电动势为2V ，故②正确；③．电源内电压是内电阻对应的电压，小于电源电动势，故③错误；④．源的电动势是表示电源将其它形式的能转化为电能的本领，铅蓄电池的电动势2.0V 比一节干电池的电动势1.5V 大，故④正确。

故选D 。

例2．如图所示，已知电源电动势 6.0V E =，内阻0.5Ωr =，定值电阻1 5.5ΩR =，2 2.0ΩR =。

求：（1）开关1S 闭合而2S 断开时电压表的示数； （2）开关1S 和2S 都闭合时电压表的示数。

【答案】（1）4.8V ；（2）4.4V【详解】（1）开关1S 闭合而2S 断开时，据闭合电路欧姆定律可得，干路电流为12E I R r=+电压表的示数为112U I R =联立解得1 4.8V U =（2）开关1S 和2S 都闭合时，1R 和2R 并联阻值为1212R R R R R =+此时干路电流为 2EI R r=+电压表的示数为22U I R =联立解得2 4.4V U = 例3．在如图所示的电路中，R 1、R 2、R 3和R 4皆为定值电阻，R 5为可变电阻，电源的电动势为E ，内阻为r ，设电流表A 1的读数为I 1，电流表A 2的读数为I 2，电压表V 1的示数为U 1，电压表V 2的读数为U 2，当R 5的滑片向a 端移动过程中，电流表A 1的读数变化量大小为ΔI 1，电流表A 2的读数变化量大小ΔI 2，电压表V 1的读数变化量大小为ΔU 1，电压表V 2的读数变化量大小为ΔU 2，则（ ）A ．U 1变小，U 2变小，22U I∆∆不变 B ．I 1变大，ΔU 1<ΔU 2，11U I ∆∆变小 C ．I 1变小，I 2变小，22U I ∆∆变小 D ．I 1变大，ΔU 1>ΔU 2，11U I ∆∆不变 【答案】A【详解】AC ．当R 5的滑片向a 端移动过程中，R 5的阻值变小，外电路总电阻变小，由闭合电路欧姆定律可得()1112112EI U E I r U E I r R R R r==-=-+++外，，可知，I 1变大，U 1变小，U 2变小。

一、伏安法测电阻 【实验原理】IU R =【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。

【实验电路】【实验步骤】 ①按电路图连接实物。

②检查无误后闭合开关，使小灯泡发光，记录电压表和电流表的示数，代入公式UR I=算出小灯泡的电阻。

③移动滑动变阻器滑片P 的位置，多测几组电压和电流值，根据UR I=，计算出每次的电阻值，并求出电阻的平均值。

【实验表格】次数 电压U /V电流I /A电阻R /Ω平均值R /Ω12 3解读：本卷须知①接通电源前应将开关处于断开状态，将滑动变阻器的阻值调到最大；②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程；③滑动变阻器的作用：改变电阻两端的电压和通过的电流；保护电路。

二、测量电阻的其他方法（1）只有电压表和己知电阻，测未知电阻方法一：如图1，闭合S，用电压表分别测出R x及R0两端电压U x、U。

，则R x=R0U x/U0。

方法二：如图2，闭合S1，当S2闭合时，电压表读数为U，S2断开时，电压表读数为U x，则R x=R0U x/（U–U x）。

方法三：如图3，闭合S l，当S2闭合时，电压表读数为U，S2断开时，电压表读数为U0，则R x=R0（U–U0）/U0。

方法四：如图4，滑动变阻器最大阻值为R0，闭合S，当滑片P滑至最左端，电压表读数为U，滑片滑至最右端，读数为U x，则R x=R0U x/（U–U x）。

（2）只有电流表和己知电阻，测未知电阻方法一：如图5，闭合S ，用电流表分别测出通过R x 及R 0的电流I x 、I 0，则R x =R 0I 0/I x 。

方法二：如图6，闭合S 1，当S 2闭合时，电流表读数为I 1，S 2断开时，电流表读数为I 2，则R x =R 0（I 1–I 2）/I 2。

方法三：如图7，闭合S 1，当S 2闭合时，电流表读数为I 1，S 2断开时，电流表读数为I 2，则R x =R 0I 2/（I 1–I 2）。