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素养全练18欧姆定律基础夯实1.(2017安徽安庆月考)当一导体两端的电压为8 V时,通过它的电流为0.5 A,当两端电压为0时,则导体的电阻为。答案:16解析:由I=UR可得,导体的电阻:R=UI=8V0.5A=16;因电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以,当两端电压为0时,导体的电阻仍为16不变。2.(2018安徽合肥一模)我们可以用图示的电路图测量未知电阻Rx的阻值。调节电路,当电压表示数U为3.0 V时,电流表的示数为0.3 A。如果考虑到电流表的电阻值RA为0.5 ,待测电阻Rx的阻值应为。答案:9.5解析:由电路图可知,考虑到电流表的电阻时,RA与Rx串联,电压表测它们两端的电压之和,电流表测电路中的电流,由I=UR可得,总电阻:R=UI=3.0V0.3A=10。因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,待测电阻Rx的阻值:Rx=R-RA=10-0.5=9.5。3.(2018安徽模拟)如图所示,电阻R1=6 ,R2=2 ,R3=1 ,电压表的量程为03 V,电流表的量程为00.6 A,则此电路两端允许加的最大电压U= V。答案:4解析:由电路图知:电压表测量R1两端的电压,电流表与R3并联,把R3短路,故为R1和R2串联的电路。因为电压表的量程为03V,所以通过电阻R1的最大电流为:I1=UR1=3V6=0.5A;因为串联电路电流处处相等,且电流表的量程为00.6A,所以电路的最大电流为I=0.5A。根据欧姆定律I=UR知此电路两端允许加的最大电压:U=IR=0.5A(6+2)=4V。4.(2018安徽长丰一模)两个定值电阻,甲标有“10 0.5 A”,乙标有“20 0.2 A”,如果把它们串联起来,电路两端允许加的最大电压为 V;如果把它们并联起来,干路中允许通过的最大电流为 A。答案:60.6解析:(1)因串联电路中各处的电流相等,所以,两只电阻串联时,电路中的最大电流I=I乙=0.2A。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=UR可得,两端允许加的最大电压:U=IR甲+IR乙=0.2A10+0.2A20=6V;(2)由I=UR可知,电阻两端允许所加的最大电压:U甲=I甲R甲=0.5A10=5V,U乙=I乙R乙=0.2A20=4V。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两只电阻并联时,电路中的最大电压U=U乙=4V。并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路最大电流:I=I甲+I乙=UR甲+UR乙=4V10+4V20=0.6A。5.(2018安徽蒙城一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光。当把开关S2断开时,电流表示数将。(选填“变大”“变小”或“不变”)答案:变小解析:由电路图可知,当闭合开关S1、S2时,两灯泡并联,电流表测干路电流。当把开关S2断开时,电路为L1的简单电路,电流表测L1的电流。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,且电源电压保持不变,所以,灯泡L1两端的电压和通过的电流不变。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,开关S2断开时,电路中的电流变小,即电流表的示数变小。6.(2018安徽蒙城一模)如图甲所示的电路中,滑动变阻器的滑片P从a端移到b端,定值电阻两端的电压随滑动变阻器R2阻值变化的图象如图乙所示,则电源电压是 V,定值电阻R1阻值为。答案:610解析:由图甲所示电路图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压。由图甲所示电路可知,滑片在a端时,只有定值电阻接入电路,电压表测电源两端电压,由图乙所示图象可知,电源电压U=6V;由图示图象可知,R2=20时,U1=2V,根据串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知:U2=U-U1=6V-2V=4V。电路电流:I=U2R2=4V20=0.2A,由I=UR得:R1=U1I=2V0.2A=10。7.(2018安徽濉溪模拟)如图所示电路中,电源电压不变,闭合开关后,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.3 A,R1=30 ,则R2=。答案:20解析:由电路图知:两电阻并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测电阻R2所在支路的电流;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A;由I=UR得电源电压:U=I1R1=0.2A30=6V;则电阻R2的阻值:R2=UI2=6V0.3A=20。8.(2018安徽霍邱二模)有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲。电源电压为36 V,灯泡L的额定电压为24 V,通过灯泡L的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为,为了保证灯泡两端的电压不超过24 V,则滑动变阻器R连入电路的阻值不得小于。答案:6030解析:灯泡L的额定电压为24V,由图乙可知,当UL=24V时,通过的电流IL=0.4A,由I=UR可得,灯丝的电阻:RL=ULIL=24V0.4A=60;由串联电路特点可知,灯泡两端的电压不超过24V,则滑动变阻器两端电压最少为:UR=U-UL=36V-24V=12V,电路中电流最大为0.4A,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小为:R=URI=12V0.4A=30。9.(2018安徽长丰一模)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是14。此时灯L1、L2的电阻之比是。答案:31解析:如果甲乙任何一个为电流表,将会形成短路,所以甲乙都为电压表,此时灯L1、L2串联,电压表甲测量L2两端电压,电压表乙测量电源电压。已知甲、乙两个电表的示数之比是14,即U2U=14;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L1、L2两端电压之比为:U1U2=(U-U2)U2=(4-1)1=31。又因为串联电路电流相等,即I1=I2;由I=UR可得L1、L2的电阻之比:R1R2=U1I1U2I2=U1U2=31。10.(2018湖南邵阳模拟)如图所示,电源电压恒定,R1=10 ,闭合开关S,断开开关S1电流表示数为0.3 A。若再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2 A,则R2的阻值为。答案:15解析:闭合S,断开S1时,电路为R1的简单电路。由I=UR可知,电源的电压:U=U1=I1R1=0.3A10=3V。再闭合S1时,两电阻并联,则U2=U=3V,电流表示数的变化量即为R2支路的电流,则I2=0.2A。由I=UR可知,R2=UI2=3V0.2A=15。11.(2018四川凉山州中考)下图中能正确反映通过某一定值电阻的电流与它两端电压的关系的是()答案:C解析:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。A图线为反比例函数图象,表示电流与电压成反比,故A不符合题意;B图线表示电压增大时,导体中的电流不变,故B不符合题意;C图线为正比例函数图线,表示电阻一定时,通过电阻的电流与电压成正比,故C符合题意;D图线表示随着电压的增大,电流是减小的,故D不符合题意。12.(2018山东临沂中考)如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5 A,A2的示数为0.3 A,电阻R2的阻值为10 。下列说法正确的是()A.通过电阻R1的电流为0.5 AB.电源电压为5 VC.电阻R1的阻值为15 D.若断开开关S2,电流表A1示数变大答案:C解析:由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:I1=I-I2=0.5A-0.3A=0.2A,故A错误;又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压:U=U2=I2R2=0.3A10=3V,故B错误;电阻R1的阻值:R1=UI1=3V0.2A=15,故C正确;若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,故D错误。13.(2017湖北鄂州中考)如图所示,是探究“电流与电阻的关系”实验电路图,电源电压保持3 V不变,滑动变阻器的规格是“10 1 A”。实验中,先在a、b两点间接入5 的电阻,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电压表的示数为2 V,读出并记录下此时电流表的示数。接着需要更换a、b间的电阻再进行两次实验,为了保证实验的进行,应选择下列的哪两个电阻()A.10 和40 B.20 和30 C.10 和20 D.30 和40 答案:C解析:探究“电流与电阻的关系”实验中应控制电阻两端的电压即电压表的示数不变。因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=3V-2V=1V,因串联电路中各处的电流相等,所以,根据欧姆定律可得:R滑R=U滑IURI=U滑UR=1V2V=12。当滑动变阻器接入电路中的电阻为10时,定值电阻的最大阻值:Rmax=2R滑max=210=20,即定值电阻的最大阻值不能超过20,结合选项可知,ABD不符合,C符合。14.(2018湖南邵阳中考)已知R1R2=23,将它们接在如图所示电源电压为12 V的电路中,闭合S则通过它们的电流之比及它们两端的电压之比是()A.I1I2=32U1U2=11B.I1I2=32U1U2=32C.I1I2=23U1U2=11D.I1I2=11U1U2=23答案:A解析:因为并联电路电压相等,因将它们并联在同一电路中,它们两端的电压之比为11;故BD错误;由I=UR可得电流之比:I1I2=UR1UR2=R2R1=32,故A正确,C错误。15.(2018内蒙古呼和浩特中考)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在动电电路的数学研究一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=E(S表示导体中的电流;E表示导体两端电压;表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是()A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比C.电导率反映的是导体对电流的导通作用D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的答案:C解析:由题知,导体中的电流S与导体两端电压E成正比,即S=E,表示电导率。由S=E可知,在电压相同时,通过的电流与导体的电导率成正比,故A错误;电压是形成电流的原因,所以电压与导体的电导率无关,故B错误;由S=E知,电压E一定时,通过的电流S与电导率成正比,所以电导率反映的是导体对电流的导通能力,故C正确;电导率是导体对电流的传导率,电导率是导体本身的一种性质,与加在导体两端电压与通过导体的电流无关,故D错误。16.(2018江苏宿迁中考)如图所示,电源电压保持不变,先闭合开关S1,电压表示数为U1;再闭合开关S2,电压表示数为U2,电阻R1、R2的阻值之比为()A.U1U2B.U2U1C.U2(U2-U1)D.U1(U2-U1)答案:D解析:闭合开关S1、S2时,只有电阻R1连入电路,电压表测量电源电压,则电源电压为U=U2,只闭合开关S1时,定值电阻R1、R2串联,电压表测量R1的电压,则R1的电压为U=U1。因串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和,所以R2的电压:U=U-U=U2-U1。串联时通过R1、R2的电流相等,根据欧姆定律可得R1、R2的阻值之比:R1R2=UIUI=UU=U1U2-U1。17.(2018安徽二模)如图所示的电路,当开关S闭合时,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡都安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是()A.L1与L2都变暗B.L1与L2都变亮C.L1变亮,L2变暗D.L1变暗,L2变亮答案:D解析:由图可知,L1与定值电阻R2串联再与滑动变阻器R1并联,然后再与L2串联;当开关S闭合时,L1、L2两灯泡都能发光。在保证灯泡都安全的前提下,当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器R1接入电阻减小,则并联的总电阻减小,根据串联电路的分压原理,并联电路的电压减小,即L1与R2两端电压减小,所以L1的电压减小,故L1变暗;由串联电路的电压规律可知,L2的电压增大,故L2变亮。能力提升18.(2018安徽合肥蜀山区一模)为了探究“导体中的电流与电压的关系”,某同学设计了如图所示的实验。实验次数电压(V)电流(A)10.50.121.00.231.50.342.00.452.50.5(1)按照电路图连接好器材后实验装置如图所示,就在准备闭合开关进行实验测量时,一旁的另一同学马上指出了实验中两处不合理的地方,请思考该同学所提的两处不足是:;。(2)改正不足之后,这位同学得到了如表所示数据,从数据中可以看出,他进行了多次测量,这么做的目的是。(3)根据实验的探究数据,可以得出结论:。答案:(1)不应该使用小灯泡没将变阻器的滑片移至阻值最大处(2)寻找普遍规律,使结论避免偶然性(3)在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比解析:(1)实验中两处不合理的地方:由电路图可知,没将变阻器的滑片移至阻值最大处;因灯泡的电阻与温度有关,即灯泡的电阻是变化的,在实验时无法控制电阻不变,所以,不应该使用小灯泡,而应该使用定值电阻。(2)本实验进行了多次测量,得到多组实验数据,这样做的主要目的是:寻找普遍规律,避免偶然性。(3)由表中数据可知,通过电阻的电流变化倍数和两端电压的变化倍数相等,故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。19.(2018湖北枣阳市模拟)小明利用如图甲所示的电路探究电流跟电阻的关系。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 、10 、15 、20 、25 。(1)请根据图甲将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。(2)实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论:电压一定时,。上述实验中,小明用5 的电阻做完实验后,接下来的操作是将5 的电阻拆除,然后将10 的电阻接入电路,闭合开关,移动滑片,使电压表示数为 V时,读出电流表的示数。(3)为完成整个实验,应该选取最大阻值不小于的滑动变阻器。导学号97404040答案:(1)如解析图所示(2)导体中的电流与电阻成反比2.5(3)35解析:(1)电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连,滑动变阻器的任意上方接线柱与定值电阻的右接线柱相连,如下图所示。(2)分析图丙可知,曲线上每点对应的电流和电阻的乘积都等于2.5V,由此得出结论:电压一定时,导体中的电流与电阻成反比;将5的电阻更换为10的电阻接入电路后,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,减小电路中的电流,使电压表的示数达到2.5V。(3)由前面分析可知,电阻两端电压控制为2.5V不变,所以,滑动变阻器两端的电压:U滑=U-UR=6V-2.5V=3.5V,由图丙知,电路的最小电流I=0.1A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,由I=UR可得,滑动变阻器接入电路的阻值:R滑=U滑I=3.5V0.1A=35,即滑动变阻器的阻值不能小于35。20.(2018安徽当涂模拟)实验室里常用欧姆表来直接测量电阻。如图所示是欧姆表的简化结构图,它由灵敏电流表、电源、变阻器等组成。在A、B间接入一个电阻R,电路中就有一个对应的电流I,故由电流表的指针位置可以知道电阻R的大小。为了方便,事先在电流表的刻度盘上标出了电阻的欧姆值,欧姆表在测量前都需要调零,即把欧姆表的A、B两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置使电流表满偏(指针指在最大刻度处)。若某欧姆表的刻度值是按电源电压为1.5 V来刻度的,满偏电流为10 mA。求:(1)当欧姆表正常工作时的内阻是多大?(2)当A、B间接入待测电阻Rx时,发现指针偏转到满偏电流的一半处,则待测电阻Rx的阻值是多大?(3)若在使用一段时间后,发现电源电压降为1.2 V,重新调零后用这个欧姆表测得某电阻为225 ,则这个电阻的实际值为(不考虑电源本身的电阻)多大?答案:(1)150 (2)150 (3)180 解析:(1)正常工作时内阻R=UI满=1.51010-3=150;(2)指针偏转到满偏电流的一半即I=12I满=1210mA=5mA=510-3A,由图可知,待测电阻Rx与R串联,Rx=R串-R=UI-R=1.5V510-3A-150=150;(3)测量值为225时的电流值:I=UR+R测=1.5V150+225=4mA=410-3A,欧姆表重新调零后的内阻为:R=UI满=1.2V1010-3A=120,则I=UR+R实,即410-3A=1.2V120+R实,解得:R实=180。21.(2018安徽桐城市校级三模)如图所示电路中,电阻R1=400 ,R2=600 ,电路两端所加的总电压U=4 V。(1)不考虑电压表内阻对电路的影响,求电压表此时的示数;(2)若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略,电压表示数为1.5 V,求电压表的内阻。答案:(1)1.6 V(2)3 600 解析:(1)不考虑电压表内阻对电路的影响,电路的电流:I=UR1+R2=4V400+600=0.004A;R1两端的电压:U1=IR1=0.004A400=1.6V。电压表测R1两端的电压,故电压表的示数为1.6V;(2)若实际电压表内阻对电路的影响不可忽略,流过R1的电流:I1=U1R1=1.5V400=3800A。流过R2的电流:I2=U-U1R2=4V-1.5V600=51200A流过电压表的电流:IV=I2-I1=51200A-3800A=12400A电压表的内阻:RV=UVIV=1.5V12400A=3600。导学号9740404111
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