1、课时训练(十五) 欧姆定律(限时:50 分钟)一、填空题1.2018天津当某导体两端电压是 3 V 时,通过它的电流是 0.2 A,则该导体的电阻是 ;当它两端电压为 0 V 时,该导体的电阻为 。 2.2017营口小强在测量某定值电阻的阻值时,将电流表 在电路中,将电压表并联在该电阻两端;电流表和电压表的示数如图 K15-1 所示,则该电阻两端的电压是 V,阻值是 。 图 K15-13.2018攀枝花如图 K15-2 是 R1、 R2两电阻的电压与电流关系图像,由图可知,电阻 R1的阻值为 。若将两电阻并联后接在 3 V 电源的两端,干路电流为 A。 图 K15-24.2017临沂在如图 K
2、15-3 所示的电路中, R1=15 , R2=10 ,闭合开关后电 流表的示数为 0.3 A,则电源电压为 V,通过 R1的电流是 A。 图 K15-35.2018广安如图 K15-4 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 K15-46.2018安顺如图 K15-5 所示,电源电压恒定, R1=30 , R2=60 ,当开关 S3闭合,S 1、S 2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,S 1、S 2都闭合时,电流表的示数是 A。 图 K15-57.如图 K15-6 所示的电路
3、中,电源电压保持不变,开关 S1闭合、S 2断开时,当滑动变阻器的滑片 P 向右移动,电压表的示数与电流表的示数的比值将 ;若将开关 S2也闭合,电压表的示数将 。(均选填“变小” “不变”或“变大”) 图 K15-68.林红同学设计了一种电子秤,可以用它来称量物体的重力,其原理结构如图 K15-7 所示。图中 A 为金属片, B 为金属板,重力表应为 (选填“电流表”或“电压表”)改装的, R1=24 , R2是最大值为 72 的滑动变阻器,电源电压为12 V 不变。当称量物体重力达到最大值时, R2两端的电压为 V,当称量物体的重力是最大值一半时, R2两端的电压为 V。 图 K15-7二
4、、选择题9.如图 K15-8 所示,在探究导体的电流跟电压的关系时,为了得到多组电压、电流值,林红同学应该怎样操作 ( )图 K15-8A.保持 R 两端的电压不变B.保持电路中的电流不变C.保持 R的滑片位置不动D.保持 R 不变,调节 R的滑片到不同位置10.林红同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图 K15-9 所示的 I-R 图像,下列结论与图像相符的是 ( )图 K15-9A.电阻一定时,电流 与电压成正比B.电阻一定时,电压与电流成正比C.电压一定时,电流与电阻成反比D.电压一定时,电阻与电流成反比11.如图 K15-10 所示,电路中 R 为定值电阻,
5、闭合开关后,电流表示数为 I,电压表的示数为 U,则 ( )图 K15-10A.U=0,R=0B.U 变大时, 变大UIC.I 变大时, 变小UID.U 变大, 不变UI12.如图 K15-11 所示是林红同学在“测量小灯泡电阻的实验”中所设计的电路图(假设小灯泡电阻不随温度变化),当林红调节滑动变阻器之后电流表、电压表的示数分别为 I1、 U1,在表格中记录数据后,下一步应该做的是 ( )图 K15-11A.整理器材,分析数据,得出结论B.换一个小灯泡,再读出一组数据C.移动滑片,多测几组数据D.更换电压表和电流表量程,继续读数13.2018临沂如图 K15-12 所示的电路中,电流表 A1
6、的示数为 0.5 A,电流表 A2的示数为 0.3 A,电阻 R2的阻值为 10 。下列说法正确的是 ( )图 K15-12A.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14.2017天水如图 K15-13 所示的电路中,电源电压保持不变, R1=10 。闭合开关 S,移动滑动变阻器 R2的滑片 P到最右端 b 点时,电流表的示数为 0.6 A;移动滑片 P 到最左端 a 点时,电流表的示数为 0.2 A。则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为 ( )图 K15-13A.6 V 20 B.12 V 20 C.
7、6 V 10 D.12 V 10 15.林红同学设计了一种简易烟雾报警控制器,如图 K15-14 所示。电路中 R0为定值电阻, R 为光敏电阻,其阻值随光照强度的增大而减小,烟雾浓度增大到一定程度使电压表 V 的指针偏转到某区域时触发报警系统。以下做法能使控制器在烟雾较淡时就触发报警的是 ( )图 K15-14A.电压表改接大量程 B.增大激光强度C.减少 R0阻值 D.减小电源电压16.2017兰州如图 K15-15 所示的电路,电源电压均不 变,R 0为定值电阻,R 为最大阻值已知的滑动变阻器,利用下列电路图能够测出待测电阻 Rx阻值的是 ( )A BC D图 K15-15三、计算题17
8、.2018上海在图 K15-1 6 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 K15-16四、实验探究题18.2015江西探究电流与电压的关系。实验器材电压表、电流表、三种不同规格的滑动变阻器(A:“10 1.5 A”、B:“20 1 A”、C:“50 1 A”)、开关、新干电池三节、定值电阻 R=10 、导线若干。制订计划与设计实验(1)请依照如图 K15-17 甲所示的电路图,用笔画线代替导线,
9、将图乙中电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,电流表的示数变大,导线不能交叉。图 K15-17(2)闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移至最 (选填“左”或“右”)端,选样做可以起到 的作用;此实验中滑动变阻器的另一个作用是“改变定值电阻两端的电压”,请你写出一种不用滑动变阻器,也可以“改变定值电阻两端电压”的方法: 。 进行实验与收集数据(1)小莲按要求正确连接电路,且电路元件完好。实验过程中,发现电压表指针偏转到满刻度外的位置,其原因可能是 。(写出一条即可) (2)小莲在实验中通过调节滑动变阻器滑片,测出通过电阻 R 的不同电流和对应的电压值。如下表所示:U/V 1.0 2.
10、0 3.0I/A 0.1 0.2 0.3要测出表格中的实验数据,实验时所用的滑动变阻器规格为 (选填规格的编号)。 实验结论通过上表中的数据,我们可以得出 。 19.2018泸州图 K15-18 甲为“探究电流与电阻的关系”的实验电路图,电源电压恒为 3 V,用电阻箱来选用不同的电阻,按下述步骤进行实验,回答下列问题:(1)闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 移到适当位置,调节电阻箱使接入电路的电阻为 4 时,电流表示数如图乙所示,为A;电压表示数应为 V。 图 K15-18(2)将电阻箱调到一个阻值更大的电阻后,闭合开关 S,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“ a”或“ b”)端移动,使电压
11、表的示数保持不变,同时记下对应的电流值。 (3)多次改变电阻箱的阻值,重复上述操作,得到了下表中所示的数据,通过观察表中的数据,分析得出:当电阻两端的电压一定时,接入电路的电阻越大,通过它的电流越 。 次数物理量 1 2 3 4 5R/ 4 5 10 20 25I/A 图乙的示数 0.40 0.20 0.10 0.08( 4)为了进一步确定电流与电阻的定量关系,老师提出将表中各组电阻值的倒数算出,请你在图 K15-19 中描点作出 I-的图像,根据画出的图像可 知:电压一定时,电流 I 跟电阻 成 比。 1R 1R图 K15-1920.2018海南在“测量小灯泡电阻”的实验中,小灯泡的额定电压
12、 U=2.5 V。(1)请用笔画线代替导线,将图 K15-20 甲中的实物电路连接完整。图 K15-20(2)闭合开关后,发现电流表指针如图乙所示,其原因是 。 (3)排除故障后,闭合开关,移动滑片 P 使电压表示数为 2.5 V,电流表示数如图丙所示,则电流 I= A,小灯泡的电阻 R= 。 (4)如图 K15-21 所示,是小华同学利用图甲电路做实验时,测绘出的小灯泡的电流随电压变化的关系图像。在图甲电路中,电源电压 U=4.5 V 保持不变,当滑动变阻器接入电路的阻值 RP=10 时,小灯泡电阻值为 RL= 。(结果保留三位有效数字)。 图 K15-2121.2018山西小亮同学用伏 安
13、法测量一个定值电阻 Rx的阻值。实验器材有:待测定值电阻 Rx(约 10 )、电压表、电流表、滑动变阻器(20 1 A)、开关、电源(电压恒定)各一个,导线若干。(1)该实验的原理是 。 (2)如图 K15-22 甲所示是小亮连接的部分电路,请你用笔画线代替导线,在图中将电路连接完整。要求:当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,电路中的电流变大。图 K15-22(3)请你为实验需要测量和计算的物理量,设计一个实验数据记录表。(4)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,调节滑动变阻器滑片 P,电压表示数无明显变化,电流表示数为零,造成该故障的可能原因是 。 (5)排除故障,通过实验测出了两组数
14、据后,电压表突然坏了。请你利用现有器材,帮助他设计电路,再测一次该定值电阻的阻值,并在图乙虚框内画出你设计的电路图。(开放性试题,答案合理即可)参考答案1.15 152.串联 2.4 7.53.10 0.9解析 由图像可知,当 I=0.3 A 时, R1两端的电压 U1=3 V,R1的阻值 R1= = =10 。将两电阻并联后接在 3 V 电源两U1I 3V0.3A端,则 U1=U2=U=3 V,由图像可知 ,此时 I1=0.3 A,I2=0.6 A,由并联电路的电流特点可得,干路电流 I=I1+I2=0.3 A+0.6 A=0.9 A。4.3 0.2 解析 由题图可知, R1与 R2并联,电
15、流表测 R2支路的电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由 I= 可得,电UR源电压 U=U2=I2R2=0.3 A10 =3 V;通过 R1的电流 I1= = =0.2 A。UR13V155.6 4 16.9 0.45解析 由图可知,当开关 S3闭合,S 1、S 2都断开时, R1与 R2 串联,电流表测电路中电流,由串联电路特点和欧姆定律可得,电源电压 U=U1+U2=IR1+IR2=0.1 A30 +0.1 A60 =9 V。当开关 S3断开,S 1、S 2都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路特点和欧姆定律可得,此时电流表的示数(即干路电流) I=I1+I2= +
16、= + =0.45 A。UR1UR29V30 9V607.不变 变大 解析 当开关 S1闭合、S 2断开时,电阻 R1和滑动变阻器串联,电压表测电阻 R1两端的电压 U1,电流表测电路中的电流I1;由欧姆定律可知,电压表示数与电流表示数的比值为 =R1,所以移动滑片,此比值不变。若将开关 S2也闭合,电压表U1I1测电源电压,所以电压表的示数将变大。8.电压表 9 7.2 解析 由题图可知, R1与 R2串联,重力表与 R2并联,应为电压表改装的,当称量物体重力达到最大值时, R2接入电路中的电阻最大,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,则 R 总 =R1+R2=24 +72 =96 ,所以,
17、电路中的电流:I= = =0.125 A,R2两端的电压 :U2=IR2=0.125 A72 =9 V。当称量物体的重力是最大值一半时,因串联电路中总UR总 12V96电阻等于各分电阻之和,则: R 总 =R1+R2=24 + 72 =60 ,所以,电路中的电流: I= = =0.2 A,R2两端的电压 :12 UR总 12V60U2=IR2=0.2 A 72 =7.2 V。129.D 解析 探究电流与电压关系时,应保持电阻不变,调节 R的滑片到不同位置,从而改变 R 两端的电压和通过 R 的电流。10.C11.D 解析 由电路图可知:电压表测量定值电阻 R 两端的电压,电流表测量通过定值电阻
18、 R 的电流,则电压表示数与电流表示数的比值 =R 不变。UI12.C 13.C14.A 解析 由电路图可知, R1与 R2串联,电流表测电路中的电流,当滑片位于 b 端时,电路为 R1的简单电路,电源电压 U=IR1=0.6 A10 =6 V,故 B、D 错误。当滑片位于 a 端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,电路中的总电阻R= = =30 ,滑动变阻器 R2的最大阻值 R2=R-R1=30 -10 =20 ,故 A 正确、C 错误。UI 6V0.2A15.C 解析 由电路图可知, R 与 R0串联,电压表测 R 两端的电压。因光敏电阻 R 的阻值随光照强度的增大而减小,所以,当烟雾浓度
19、增大时,光照强度减弱,光敏电阻 R 的阻值增大,电路中的总电阻增大,由 I= 可知,电路中的电流减小,UR由 U=IR 可知, R0两端的电压 U0减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以, R 两端的电压 UR=U-U0,UR增大,即电压表的示数增大,触发报警系统;现在要使控制器在烟雾较淡时就触发报警系统,就应在烟雾较淡时光敏电阻两端的电压达到报警系统触发的电压,即需要增大光敏电阻分得的电压。电压表改接大量程时,不能改变光敏电阻两端的电压,故 A 错误;增大激光强度,光敏电阻的阻值变小,分得的电压变小,故 B 错误;减少 R0阻值时,其分得的电压减小,光敏电阻分得的电压增大,故 C 正
20、确;减小电源电压时,光敏电阻分得的电压也变小,故 D 错误。16.D 解析 无论滑动 变阻器滑片怎样移动,电压表都测电源电压,无法求出通过未知电阻的电流 ,无法求出电阻,故 A 错误。由于无法知道通过 R0的电流,故无法求出通过待测电阻的电流和其两端的电压,无法求出电阻,故 B 错误。利用电流表无法求出电源电压,故无法求出待测电阻两端的电压,无法求出电阻,故 C 错误。先把滑片移到最左端,滑动变阻器阻值 RP全部接入电路,滑动变阻器与待测电阻串联,测出电路电流 I,则电源电压 U=I(RP+Rx) ;把滑动变阻器滑片移到最右端,此时滑动变阻器接入电路的电阻为 0,即只有 Rx接入电路,由电流表
21、测出电路电流 I,则电源电压U=IRx ,由 可以求出 Rx= ,故 D 正确。IRPI-I17 .解:(1)闭合开关 S 后,电路为 R2的简单电路,电源电压 U=U2=I2R2=0.4 A30 =12 V。(2)当 S 和 S1都闭合时,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,电流表测量的是干路电流;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 的
22、阻值 R= = =10 。UI12V1.2A18.制订计划与设计实验 (1)如图所示(2)右 保护电路 改变电源电压进行实验与收集数据 (1)滑动变阻器连入电路阻值过小(或电压表量程过小)(2)C实验结论 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比解析 制订计划与设计实验(2 )为保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至最大阻值处。进行实验与收集数据 (2)求电路中电流最小时滑动变阻器接入电路的阻值,然后选择滑动变阻器的规格。由题表得Imin=0.1 A,则 R 滑 = = =35 ,则应选最大阻值为 50 的滑动变阻器,即 C 规格滑动变阻器。U-URImin4.5V-1V0
23、.1A19.(1)0.5 2 (2)b (3)小(4)如图所示 正20.(1)如图所示(2)电流表的正、负接线柱接反了 (3)0.5 5 (4)2.86解析 (3)由图丙知,电流表的量程为 00.6 A,分度值为 0.02 A,则示数为 0.5 A,则小灯泡的 电阻 RL= = =5 ULIL2.5V0.5A。(4)由图丁知,当电流为 0.35 A 时,灯泡两端的电压为 1 V,滑动变阻器两端的电压 UP=IRP=0.35 A10 =3.5 V,由串联电路电压的规律可得 UP+UL=3.5 V+1 V=4.5 V=U 电源 ,符合题意,则小灯泡的电阻为 R= = 2 .86 。ULI 1V0.35A21.(1)R=UI(2)如图所示(3)实验次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 Rx/ 电阻平均值 Rx/123(4)电阻 Rx断路(5)如图所示解析 (5)已知滑动变阻器的最大阻值为 20 ,将滑动变阻器调到阻值最大处,测出此时电路中的电流 I1,再将滑动变阻器调到阻值最小处,测出此时电流表的示数 I2,根据电源电压保持不变列等式,可测出电阻 Rx的阻值。
