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欧姆定律(限时:55分钟)|对点训练|【考点】理解欧姆定律,能运用其关系式I=UR进行计算、分析一些简单的实际问题等。能运用电路知识进行一般的串、并联电路的计算。(B)1.某导体两端的电压为3 V,通过它的电流为0.3 A,其电阻为 ;当通过该导体的电流为0.5 A时,其电阻为;当该导体两端电压为0 V时,其电阻为。2.如图K16-1所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S接1时,电压表的示数为6 V,电流表的示数为0.6 A,则电源电压为V;若将开关S接2时,电流表的示数变化了0.4 A,则电阻R2的阻值为。图K16-13.如图K16-2所示,把电阻R接入电源电压为3 V的电路中,电流表的示数为0.2 A,如果需要使电流表的示数变为0.5 A,则应与R(选填“串联”或“并联”)一个阻值为的电阻。图K16-24.如图K16-3所示电路,电源电压恒定,R=10 ,断开开关S1,闭合开关S,电流表的示数为0.3 A,则电源电压为V;再闭合开关S1,电流表的示数为0.5 A,则R1的阻值为。图K16-35.如图K16-4所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压以及通过它们的电流后得到的U-I关系图像。由图可知,定值电阻R的阻值为;小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐,当其两端电压为2 V时,小灯泡L的阻值为。图K16-46.如图K16-5所示电路,闭合开关S后,两灯都正常发光,两电表指针都有偏转,示数稳定。已知电源电压为8 V,灯L1的电阻为16 ,灯L2的电阻为12 ,则甲电表的示数为,乙电表的示数为。图K16-57.如图K16-6,电源电压不变,R1=10 ,R2=15 。当S1、S2都闭合时。甲、乙都是电压表,则U甲U乙= ;当S1闭合、S2断开时,甲、乙都是电流表,则I甲I乙=。图K16-68.2017十堰如图K16-7所示的电路,电源电压保持不变,滑动变阻器最大阻值为20 ,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P移动到a端时,电流表的示数为0.75 A,此时电阻R两端的电压为V;当滑动变阻器的滑片P移到b端时,电流表的示数为1.25 A。则电源电压为V,电阻R的阻值为。图K16-79.小明在探究通过导体的电流与其两端电压关系时,根据测量数据绘制出如图K16-8所示的I-U图像。下列判断错误的是()图K16-8A.通过R1的电流与它两端所加电压成正比B.通过R2的电流与它两端所加电压不成正比C.将它们串联接到同一电路中时,通过R1的电流较小D.将它们并联接到两端电压为2.5 V的电路中时,通过干路的电流是0.7 A10.如图K16-9所示的电路中,电源电压保持不变。在电路中并联一个电压表,当滑动变阻器R1的滑片P从a端移至c端时,电压表的示数从零变为6 V,则下列判断正确的是()图K16-9A.电压表并联在R1两端,滑片P位于中点b时电压表的示数为3 VB.电压表并联在R1两端,滑片P位于中点b时电压表的示数大于3 VC.电压表并联在R1两端,滑片P位于中点b时电压表的示数小于3 VD.电压表并联在R2两端,滑片P位于中点b时电压表的示数为3 V11.如图K16-10所示的电路中,开关S从断开到闭合,电流表A两次示数之比为35;若将电阻R1、R2串联接在电路中,则它们两端的电压之比为()图K16-10A.23B.32C.35D.5312.小刚同学用如图K16-11所示电路探究一段电路中电流跟电阻的关系。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5 更换为10 后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是()图K16-11A.保持滑动变阻器滑片不动B.将滑动变阻器滑片适当向左移动C.将滑动变阻器滑片适当向右移动D.将电池个数增加13.2018上海在图K16-12甲所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R2的阻值为30 。闭合开关S,电流表的示数为0.4 A。当S和S1都闭合时,电流表示数如图乙所示,求:(1)电源电压U。(2)通过电阻R1的电流I1。(3)总电阻R的阻值。图K16-1214.2017深圳为了减少食物浪费,某自助餐厅开展了“吃多少,拿多少”的活动,在台上放了一个电子秤,其电路原理如图K16-13甲所示,电源电压为6 V,经过多次实验,电阻R2与盘中食物的质量关系如图乙所示。求:(1)当盘中无食物时,R2=。(2)当盘中无食物时,I1=0.01 A,求R1。(3)当盘中有食物时,I2=0.02 A,求食物质量。甲乙图K16-13|综合训练|一、填空题1.2018哈尔滨电阻R1、R2串联,电源电压是10 V,R1两端电压为8 V,R1为10 ,则R1中的电流等于A,R2等于。2.2018广安如图K16-14甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转均如图乙所示,则R1两端的电压是V,R1与R2的电阻之比为。图K16-143.2018龙东两个电路元件A和B中的电流与其两端电压的关系如图K16-15所示。现将元件A和B并联接入电路中,则元件A与B两端的电压之比为,电流之比为。图K16-154.2018巴中电阻R1、R2、R3串联接在电压为15 V的电路中,R1=R3=5 ,R2=10 。某同学误将电流表并联在R2两端,发现电流表示数为A,若用电压表替换电流表并联在R2两端,则电压表示数为V。5.2018安顺如图K16-16所示,电源电压恒定,电阻R1=30 ,R2=60 ,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1 A,则电源电压是V;当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数是A。图K16-166.2018绥化如图K16-17所示的电路中,电源电压保持不变。只闭合开关S1时,电阻R1两端的电压为U1,电压表V1和V2的示数之比为32;只闭合开关S2时,电阻R2两端的电压为U2,电压表V1和V2的示数之比为43,则R1和R2的电阻之比为,电压U1和U2之比为。图K16-17二、选择题7.2018枣庄在如图K16-18所示的电路中,闭合开关,电源电压保持不变,在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是()图K16-18A.电流表的示数变小,电压表的示数变大B.电流表的示数变大,电压表的示数变小C.电流表的示数不变,电压表的示数不变D.电流表的示数变小,电压表的示数不变8.2018常德如图K16-19所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,电流表A1、A2为实验室用电流表(接线柱上标有“-”“0.6”“3”),闭合开关S后,调节滑片P,使两电流表指针所指位置相同,下列说法正确的是()图K16-19A.电流表A1、A2示数之比为14B.通过R0与R1的电流之比为41C.R0与R1两端的电压之比为14D.R0与R1的阻值之比为419.2018眉山如图K16-20所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1、L2的电阻之比为R1R2=12,此时甲、乙两电表的示数之比为()图K16-20A.21B.12C.32D.2310.2018遵义如图K16-21甲所示,R2为电阻箱,调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数1I的图像。则定值电阻R1与电源电压U的大小分别为()图K16-21A.5 30 VB.5 2.5 VC.10 20 VD.10 10 V11.2018台州某同学利用如图K16-22甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3 V,更换5个定值电阻Rx,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是()图K16-22A.该同学探究的是电流和电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5 V不变C.滑动变阻器阻值变化范围为1 5 D.将Rx从5 换成10 后,应将滑片P向左移三、实验探究题12.在“探究电流与电阻的关系”实验中,老师提供了2节新干电池,电流表,电压表,开关,滑动变阻器,阻值为10 、20 和40 的定值电阻各一个以及导线若干:(1)请根据图K16-23甲,用笔画线将实物图(图乙)连接完整(要求导线不交叉)。图K16-23(2)将滑动变阻器阻值调到最大处,闭合开关后,发现电压表有示数且接近电源电压,电流表示数为0,其原因可能是。(3)排除故障后,更换不同定值电阻进行实验,测得数据填入下面表格。第一次电流表的示数如图丙所示,为A。实验过程中应保持电压表示数为V不变。实验序号123电阻/102040电流/A0.100.05(4)由表中数据得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成(选填“正比”或“反比”)。(5)根据表格中的数据判断所选用的滑动变阻器可能是(选填“A”或“B”)。A.“50 0.5 A”B.“10 1 A”13.2018威海小明想测量标有“2.5 V”小灯泡的电阻,请解答下列问题:(1)请用笔画线代替导线,将图K16-24中的实物电路连接完整。(导线不能交叉)图K16-24实验次数第1次第2次第3次第4次电压/V1.01.52.02.5电流/A0.141.000.250.30电阻/(2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于(选填“左”或“右”)端。(3)闭合开关后,发现电流表、电压表均有示数。但灯泡不亮,原因可能是。A.小灯泡断路B.小灯泡短路C.滑动变阻器断路D.滑动变阻器接入电路的阻值过大(4)调节滑动变阻器,测得实验数据如表所示。在分析实验数据时,发现一个数据有明显的错误,这个数据是;若此错误是看错电表量程导致的,则该数据的正确值应是。(5)根据实验数据可知,小灯泡正常发光时的电阻是。(结果保留两位小数)(6)实验完成后,分析数据发现,小灯泡电阻呈逐渐增大趋势,其原因可能是。四、计算与推导题14.由并联电路的电流关系I=I1+I2可知,支路中的电流I1、I2都是干路中电流I的一部分,请结合如图K16-25所示电路,试用学过的知识推导出分电流I1、I2与分电阻R1、R2之间的关系:I1I2=R2R1。图K16-2515.2018广东如图K16-26甲所示,已知定值电阻R1的阻值为30 ,闭合开关S时,整个电路正常工作,两电流表的指针都在同一位置,示数如图乙所示。(设电源电压保持不变)(1)求电源电压。(2)求通过定值电阻R2的电流。(3)现用一个阻值未知的定值电阻Rx替换电阻R1或R2,替换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。(4)若替换后电流表示数减少了0.3 A,求未知电阻Rx的阻值。图K16-2616.2018泰安某物理兴趣小组设计了一个压力报警装置,工作原理如图K16-27所示。ABO为一水平杠杆,OA长120 cm,O为支点,ABOB=51;已知报警器R0的阻值恒为10 ,压力传感器R固定放置,R的阻值随所受压力F变化的关系如下表所示。闭合开关S,水平踏板空载时,电压表的示数为2 V;当水平踏板所受压力增大,电压表示数达到5 V时,报警器R0开始发出报警信号。踏板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。(1)求电源电压。(2)当报警器开始报警时,求踏板设定的最大压力值。(3)若电源电压变为14 V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,应在杠杆上水平调节踏板触点B的位置。试计算说明触点B应向哪个方向移动多少厘米?F/N051015202530R/45342418141210图K16-27参考答案【对点训练】考点1.1010102.6203.并联104.3155.5变大46.0.5 A8 V解析 电流表要串联使用,电压表要并联使用,乙电表与L1并联,则乙电表为电压表;两个灯泡都亮,则甲电表为电流表(若为电压表,则L1中无电流通过,不亮),且测通过L1的电流,此时两个灯泡的关系为并联,由并联电路的电压特点知,两个灯泡两端的电压都为8 V,所以乙电表的示数为8 V。甲电表的示数为通过L1的电流,I=UR1=8V16=0.5 A。7.3552解析 当S1、S2都闭合,甲、乙都是电压表时,R1、R2串联,U甲U乙=IR2I(R1+R2)=15 (10 +15 )=35;当S1闭合、S2断开,甲、乙都是电流表时,两电阻并联,甲表测干路电流,乙表测通过R2的电流,通过R1支路的电流为I1=UR1,通过R2支路的电流为I2=UR2,所以I甲I乙=(I1+I2)I2=UR1+UR2UR2=(R1+R2)R1=(10 +15 )10 =52。8.015309.C10.B11.A12.C13.解:(1)闭合开关S后,电路为R2的简单电路,通过电阻R2的电流I2=0.4 A,则电源电压U=U2=I2R2=0.4 A30 =12 V。(2)由图乙可知,电流表的示数可能为0.24 A或1.2 A,当S和S1都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流。由并联电路的特点可知,通过R2的电流仍然为I2=0.4 A,则干路电流一定大于0.4 A,所以总电流I=1.2 A,根据并联电路电流的规律可知,通过R1的电流I1=I-I2=1.2 A-0.4 A=0.8 A。(3)由欧姆定律可得总电阻R=UI=12V1.2A=10 。14.解:(1)500 (2)当m1=0时,R总=UI1=6V0.01A=600 ,R1=R总-R2=600 -500 =100 。(3)当I2=0.02 A时,R总=UI2=6V0.02A=300 ,R2=R总-R1=300 -100 =200 ,由图乙可知:R2=200 时,m=600 g。【综合训练】1.0.82.52.641 3.11214.1.57.5解析 电阻R1、R2、R3串联,将电流表并联接在R2两端时,R2被短路,电路为R1与R3的串联电路,则由串联电路的特点和欧姆定律可得,电路中的电流I=UR1+R3=15V5+5=1.5 A。当将电压表并联在R2两端时,三个电阻串联,由串联电路的特点可得,此时的总电阻R=R1+R2+R3=5 +10 +5 =20 ,此时电路中的电流I=UR=15V20=0.75 A,电压表的示数U2=IR2=0.75 A10 =7.5 V。5.90.45解析 当开关S3闭合,S1、S2断开时,电阻R1与R2串联,电路中的总电阻R=R1+R2=30 +60 =90 ,电源电压U=IR=0.1 A90 =9 V;当开关S3断开,S1、S2闭合时,R1与R2并联,电流表测干路电流,通过R1的电流I1=UR1=9V30=0.3 A,通过R2的电流I2=UR2=9V60=0.15 A,则干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.15 A=0.45 A,即电流表示数为0.45 A。6.2389解析 只闭合开关S1时,电阻R1与R0串联,电压表V1测电源电压U,电压表V2测R1两端电压U1,电压表V1与V2示数之比为32,则UU1=32,则U1=23U,根据串联电路的电压关系得:U0=U-U1=U-23U=13U,根据串联电路的分压关系得:R1R0=U1U0=23U13U=21,R1=2R0,只闭合S2时,电阻R2与R0串联,电压表V1测电源电压U,电压表V2测R2两端电压U2,电压表V1与V2示数之比为43,即UU2=43,则U2=34U,根据串联电路的电压关系得:U0=U-U2=U-34U=14U,根据串联电路的分压关系得:R2R0=U2U0=34U14U=31,R2=3R0,则R1与R2阻值之比R1R2=2R03R0=23;电压U1与U2之比U1U2=23U34U=89。7.C解析 由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R并联,电流表测通过L的电流,电压表测电源电压,由于电源电压不变,故电压表示数不变。在滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中,由于灯泡两端的电压和灯泡的电阻都不变,故通过灯泡的电流不变,即电流表示数不变。故选C。8.D解析 由电路图可知,R0和R1并联,电流表A1测R0所在支路的电流,电流表A2测干路电流,因为两电流表指针所指的位置相同,所以电流表A1选用的是00.6 A量程,电流表A2选用的是03 A量程,两表的示数之比为15, A错误。由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,通过R0与R1的电流之比为14,B错误。并联电路各支路两端的电压相同,所以R0与R1两端的电压之比为11,C错误。由欧姆定律可知,R0R1=UI0UI1=I1I0=41, D正确。9.D10.B解析 由图甲可知两电阻串联,电流表测量电路中的电流。由图乙可知,当R2接入电路的阻值为0时,1I0=2 A-1,即电路中的电流为I0=0.5 A,则电源电压U=I0R1=0.5 AR1。同理,当R2接入电路的阻值为10 时,电路中的电流I1=16 A,此时有U=I1(R1+R2)=16 A(R1+10 )。联立,解得R1=5 ,U=2.5 V,故选B。11.C12.(1)如图所示(2)定值电阻断路(3)0.22(4)反比(5)A13.(1)如图所示(2)左(3)D(4)1.000.20(5)8.33(6)灯丝电阻随温度升高而增大解析 (2)连好电路后,闭合开关前,滑动变阻器应该接入最大值滑片应处于左端。(5)小灯泡正常发光时的电阻RL=ULIL=2.5V0.30A8.33 。(6)小灯泡电阻呈逐渐增大趋势是因为灯丝电阻随着温度的升高而增大。14.证明:由题图可知,两电阻并联,由I=UR可得:U1=I1R1,U2=I2R2,因并联电路中各支路两端的电压相等,即U1=U2,所以I1R1=I2R2,即I1I2=R2R1。15.解:(1)两电阻并联,电流表A1测量通过R1的电流I1,电流表A测量干路电流I,则II1;两电流表指针位置相同,则电流表A1使用小量程,示数为I1=0.3 A,电流表A使用大量程,示数为I=1.5 A;则电源电压U=U1=I1R1=0.3 A30 =9 V。(2)通过定值电阻R2的电流I2=I-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A。(3)替换后只有一个电流表的示数发生变化,若R1支路电流发生变化,则干路也发生变化,所以替换的是R2。(4)通过Rx的电流Ix=I2-I=1.2 A-0.3 A=0.9 A,Rx=UIx=9V0.9A=10 。16.解:(1)闭合开关时,压力传感器R和报警器R0串联,电压表测报警器R0两端的电压,由表格数据可知,当踏板空载时(F=0 N),压力传感器的电阻为R=45 ,已知R0=10 ,电压表的示数为2 V,此时电路中的电流I=U0R0=2V10=0.2 A,电源电压U=I(R+R0)=0.2 A(45 +10 )=11 V。(2)报警器R0开始发出报警信号时,其两端电压为U0=5 V,此时电路中的电流I=U0R0=5V10=0.5 A,传感器两端的电压U传=U-U0=11 V-5 V=6 V,此时传感器的阻值R=U传I=6V0.5A=12 ,由表可知,当传感器的阻值为12 时,对应的压力F压=25 N。由题知,ABO为一水平杠杆,O为支点,ABOB=51,则OB=16OA=16120 cm=20 cm,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得F压OA=F踏OB,即25 N1.2 m=F踏0.2 m,解得F踏=150 N,即踏板设定的最大压力值为150 N。(3)若电源电压变为14 V,为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警,即电压表示数仍然为5 V、电路中的电流仍为0.5 A时报警器报警;报警时压力传感器的电阻R=U-U0I=14V-5V0.5A=18 ,由表可知,当传感器的阻值为18 时,对应的压力为F压=15 N,根据杠杆平衡条件F1l1=F2l2可得F踏OB=F压OA,即150 NOB=15 N1.2 m,解得OB=0.12 m=12 cm;由此可知触点B应向左移动,移动的距离s=OB-OB=20 cm-12 cm=8 cm,故触点B应该向左移动8 cm。14
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