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专题 16 欧姆定律(练习)(解析版)
目录
..........................................2
题型01 应用欧姆定律进行简单的电路分析........................................2
题型02 I-U图像..............................................................5
题型03 简单电路的计算........................................................9
题型04 应用欧姆定律进行定性分析(动态电路分析).............................13
题型05 应用欧姆定律进行定量分析.............................................18
...............................................24
................................................31
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题型 01 应用欧姆定律进行简单的电路分析
1.由欧姆定律公式可得 ,下列说法正确的是( )。
A.导体的电阻跟导体两端的电压和导体的电流无关;
B.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比;
C.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大;
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】A。
【解析】ABC.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与两端
的电压和通过的电流无关,故A正确,BC错误;
D.由欧姆定律公式 变形得 ,只是计算导体电阻的一种方法,因电阻是导体本身的一种性
质,两端的电压为零时导体的电阻不为零,故D错误。
故选A。
2.将光敏电阻 、定值电阻 、电流表、电压表。开关和电源连接成如图所示电路。光敏电阻的阻值
随光照强度的增大而减小。闭合开关,逐渐增大光敏电阻的光照强度,观察电表示数的变化情况应该是(
)。
A.电流表和电压表示数均变小 B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数变大 D.电流表和电压表示数均变大
【答案】D。
【解析】由图知,光敏电阻 和定值电阻 串联,电流表测电路中的电流,电压表测 两端的电压。
逐渐增大光敏电阻的光照强度,则光敏电阻的阻值逐渐减小,根据串联电阻的规律,电路总电阻减小,因
电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路中电流变大,即电流表的示数变大; 的阻值不变,电路中电流
变大,由
可知, 两端的电压也变大,即电压表示数变大。故选D。
3.有两个电阻R和R,当它们两端的电压之比是4:3时,通过它们的电流之比是2:5,则R和R的
1 2 1 2
电阻之比是( )。
A.5:3 B.8:15 C.3:5 D.10:3
【答案】D。
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【解析】它们两端的电压之比是
通过它们的电流之比是
则R和R的电阻之比 ;故选D。
1 2
4.已知R>R,按图中的四种方式分别接在同一电源上,下列电路中电流最大的是( )。
1 2
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】由于串联电路中的总电阻大于任何一个分电阻,并联电路中的总电阻小于任何一个分电阻;
因此四个选项中的总电阻关系是R <R<R<R
并 2 1 串
又因为同一电源的电压相等,所以由 可知,电阻越小,电路中的电流越大,故两电阻并联时,
电路中的电流最大,即D图中电流I最大;故选D。
4
5.如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向
钨线吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )。
A.钨丝的电阻随温度升高而减小;
B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小;
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大;
D.小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】B。
【解析】AC.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说
明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,故AC不符合题意;
B.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流
变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意;
D.由于钨丝和小灯泡串联接入电路中,则通过它们的电流是相同的,故D不符合题意。
故选B。
6.图甲所示是一款雾霾浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R是定值电阻,传感器 R的电阻随雾霾
0 1
浓度的增大而减小。当雾霾浓度增大时,下列说法正确的是( )。
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A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大
C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小
【答案】C。
【解析】由电路图可知,R与R串联接入电路,电流表测电路中电流,电压表测R两端电压,由题意
0 1 0
可知,当雾霾浓度增大时,R的阻值减小,故可知电路中的总电阻减小,电源电压不变,故由欧姆定律可
1
知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;由串联电路电阻等比例分压可知,R两端电压减小,R两端
1 0
电压增大,即电压表示数变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
7.在图所示的电路中,电阻R的阻值为10Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20Ω的电阻替
1
换R,可能使电压表示数与替换R前相等的方法是( )。
1 1
A.电源电压不变,不移动滑片P B.电源电压不变,向左移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片P D.增大电源电压,向左移动滑片P
【答案】C。
【解析】由于电路为串联电路,根据串联分压特点,电阻R阻值变大,则电压变大。
1
A.电源电压不变,不移动滑片P,由串联分压规律可知电压表示数变大,故A不符合题意;
B.电源电压不变,向左移动滑片,R阻值变小,R电压变小,R电压变大,故B不符合题意;
2 2 1
C.减小电源电压,总电阻不变。根据串联分压特点R电压变小,可能使电压表示数与替换R前相
1 1
等,故C符合题意;
D.增大电源电压,向左移动滑片P,电源电压变大,总电阻变小,根据串联分压特点R电压会变大,
1
故D不符合题意。故选C。
8.如下图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。R是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆端,
2
闭合开关 ,从油量表指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高度,当油箱内油量减少时滑动变阻器电
阻将______,油量表示数______。
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【答案】变大;减小。
【解析】[1][2]由电路图可知,R与R串联,油量表串联在电路中,故为电流表,油量表测电路中的
1 2
电流,当油量减少时,浮球下降,滑片向上移动,R接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,根据
2
可知,电路中的电流变小,即油量表的示数变小。
题型 02 I-U 图像
1.在“探究电流与电压关系”的实验中,分别用R、R两个电阻进行探究,并根据各自的实验数据绘
1 2
制出如图所示的U -I关系图像,从图中可以看出R与R的大小关系是( )。
1 2
A.R> R B.R= R C.R< R D.无法确定
2 1 2 1 2 1
【答案】A。
【解析】由图示可知,当电流相等时,电阻R两端的电压较高,由 可知,电阻R的电阻值较
2 2
大,故A项符合题意,BCD项不符合题意。
故选A。
2.两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图像如图所示,现在将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两
端.下列分析正确的是( )。
A.甲的电阻是乙的电阻的两倍 B.甲的电压是乙的电压的两倍
C.流过甲的电流是流过乙的两倍 D.流过乙的电流是流过甲的两倍
【答案】C。
【解析】A. ,B的电阻是A电阻的2倍,故A错误.
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B.并联电路中各支路两端的电压相等,故B错误;
CD.通过A的电流为I=0.6A,通过B的电流为I=0.3A,流过A电阻的电流是流过B电阻的两倍,故C
A B
正确,D错误。
3.如图是电路元件甲和乙的I﹣U图像,下列说法正确的是( )。
A.乙为定值电阻;
B.当甲两端电压为2V时,R =0.2Ω;
甲
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,电路的电源电压为3V;
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,电路总电流为0.4A
【答案】C。
【解析】A.由I﹣U图像可知,元件乙对应的电流与电压不成正比,根据欧姆定律可知乙不是定值电
阻,故A错误;
B.由图像可知,当甲两端电压为2V时,通过甲的电流为0.4A,则R = =5Ω
甲
故B错误;
C.甲和乙两个元件串联接入电路中,电路电流为0.2A时,由图像可知,两元件两端的电压分别为
U =1V,U =2V
甲 乙
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压U=U +U =1V+2V=3V
甲 乙
故C正确;
D.甲和乙两个元件并联接入电路中,当电源电压为2V时,它们两端的电压均为2V,由图像可知,此
时通过的电流分别为I =0.4A,I =0.2A
甲 乙
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流I′=I +I =0.4A+0.2A=0.6A
甲 乙
故D错误。故选C。
4.如图所示电路中,电源电压不变,R为定值电阻, R为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片 P,多
1 2
次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出如图中的 I-U关系图像正确的是 ( )。
A. B. C. D.
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【答案】A。
【解析】由电路图知道,定值电阻R与滑动变阻器R串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测
1 2
量电路中的电流;设定值电阻的阻值为R,电源电压为U ,变阻器两端的电压为U,则有U=U -IR
总 总
R为定值,电流越大,变阻器两端的电压越小;当I为最大时,U=0,且电流越大,变阻器两端的电压
越小;而U与I的关系是一次函数,一次函数图象为直线,故A正确,BCD不正确。
故选A。
5.如图甲所示,电源电压恒定不变,R为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端
1 2
逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R和R的“U﹣I”关系图象如图乙
1 2
所示。则下列正确的是( )。
A.图Ⅱ为R的“U﹣I”图象 B.当R=R时,电流的大小为0.2A
2 2 1
C.电源电压为8V D.R的阻值为30Ω
1
【答案】C。
【解析】A.两电阻串联,电压表V 测R的电压,电压表V 测R的电压,滑片在最左端时,R接入电
1 1 2 2 2
路的阻值为零,因此此时电压表V 示数为零,由图象可得,图线I反映电压表V 示数(即R的电压)随电
2 2 2
流的变化,则图Ⅱ为R的“U﹣I”图象,故A错误;
1
B.串联电路各处的电流相等,当 时,由 ,则两电阻的电压相同,由图乙知,即为两图
线的交点,可知电流为0.4A,故B错误;
C.由图知,当电流为0.4A时,两电压表示数均4V,因电路的电压等于两电压表示数之和,即电源电
压 ,C正确;
D.当滑片移动到最左端时,电路中只有R,电压表V 示数为0,电路的电流最大为0.8A,由欧姆定
1 2
律
故D错误。故选C。
6.甲、乙两灯泡中的电流与电压变化的关系如图所示。甲灯的电阻 ______乙灯电阻(选填“大
于”、“小于”或“等于” );将甲、乙两灯泡串联接入电路后,通过它们的电流为 ,则电源电压
为 ______ 。
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【答案】小于;8。
【解析】[1]由图可知,甲、乙的 图像中,甲的图线位于乙的上方,即在相同电压下,通过甲的
电流均大于乙的电流,由
可知
[2]将甲、乙两灯泡串联接入电路后,通过它们的电流相等,当通过它们的电流为 ,由图知甲两
端的电压为 ,乙两端的电压为 ,根据串联电路电压的规律知电源电压为 。
7.如图1所示的电路中,R为定值电阻,R为滑动变阻器,电源电压保持不变,闭合开关S后,滑片P
1 2
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2所示,则电源电压为
U=___________V,R的阻值为___________Ω。
1
【答案】3;5。
【解析】[1][2]由图1可知,两电阻串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。当滑片
2
于a端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,电路中的电流最大,由图乙可知I=0.6A
1
由欧姆定律可得,电源的电压U=IR=0.6A×R①
1 1 1
当滑片于b端时,其接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,由图乙可知I=0.2A,U=2V
2 2
由欧姆定律,则滑动变阻器的最大阻值
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=IR+U=0.2A×R+2V ②
2 1 2 1
因电源的电压不变,由①②可得0.6A×R=0.2A×R+2V
1 1
解得R=5Ω
1
代入①得U=0.6A×R=0.6A×5Ω=3V
1
即电源的电压为3V,R的阻值为5Ω。
1
题型 03 简单电路的计算
1.两个定值电阻,甲标有“12V,0.2A”,乙标有“6V,0.3A”,现把它们串联起来,电路允许加的
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最大电压为( )。
A.18V B.16V C.6V D.12V
【答案】B。
【解析】由欧姆定律可得,甲乙两电阻分别为 ,
因为串联电路中各处的电流相等,所以当两电阻串联时,电路中的最大电流
因为串联电路中的总电阻等于各分电阻之和,所以该串联电路两端允许加的最高电压
故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
2.用电器R和R上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如图所示。下列说法不正确的是(
1 2
)。
A.R和R的阻值不随温度的变化而变化;
1 2
B.R:R=2: 1;
1 2
C.R和R并联在4V电源上,通过电流I:I=2:1;
1 2 1 2
D.R和R并联在4V电源上,消耗总功率为1.2W
1 2
【答案】C。
【解析】A.由图像可知,两条线都是直线电压和电流的比值是一个定值,所以R和R的阻值不随温
1 2
度的变化而变化,故A正确,A不符合题意;
B.由图像可知,两条直线都过坐标原点,符合正比例函数的关系,我们取电压都为2V时,流经R的
1
电流为0.05A,流经R的电流为0.1A,根据欧姆定律变形式 可知,R: R=2: 1,故B正确,B不符
2 1 2
合题意;
C.由选项B可知R: R=2: 1,R和R并联,加在其两端的电压相等,根据公式 可知,
1 2 1 2
I:I=1:2,故C错误,C符合题意;
1 2
D.R和R并联,加在其两端的电压相等都是4V,根据公式 ,由图可知R=40Ω,R=20Ω,消
1 2 1 2
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耗的总功率为
故D正确,D不符合题意。故选C。
3.图甲是小灯泡L和定值电阻R的电流与电压的关系,则R的电阻为______Ω,现将它们并联后接在
电压为2V的电源两端,如图乙,则干路中的电流是______A;若将它们串联接在电压为5V的电源两端,如
图丙,则电路中电流是______A。
【答案】10;0.8;4。
【解析】[1][2]小灯泡L和定值电阻R并联后接在电压为2V的电源两端时,因并联电路中各支路两端
的电压相等,所以U=U=U=2V
L R
由图像可知,对应的电流分别为I=0.6A,I=0.2A
L R
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,电路中的总电流I=I+I=0.6A+0.2A=0.8A
L R
定值电阻的阻值
[3]小灯泡L和定值电阻R串联后接在5V的电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且总电压等
于各分电压之和,所以,由图象可知,电路中的电流为0.4A,灯泡两端的电压为1V、电阻R两端的电压为
4V时,电源电压U=1V+4V=5V,符合题意。
4.如图所示电路,R=5Ω,R为未知电阻,电源电压不变。只闭合开关S,电流表示数为0.4A;开关
1 2 1
S、S 均闭合,电流表示数为0.5A,则电源电压为______V,电阻R的阻值为______Ω。
1 2 2
【答案】2;20。
【解析】[1]由电路图知,只闭合开关S,电路中只有R工作,则电源电压U=IR=0.4A×5Ω=2V
1 1 1 1
[2]开关S、S 均闭合,则两个电阻并联连接,电流表测干路电流,通过R的电流
1 2 2
I=I-I=0.5A-0.4A=0.1A
2 1
电阻R的阻值 。
2
5.如图所示的电路,电源电压保持不变,R、R为定值电阻,其中R=10Ω。当只闭合开关S 时,电
1 2 1 1
流表示数为0.6A,则电源电压为______V;当同时闭合开关S、S 时,电流表的示数增大了0.5A,则R 的
1 2 2
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阻值是______Ω。
【答案】6;12。
【解析】[1]只闭合开关S 时,电路为R的简单电路,由 可得电源电压
1 1
[2]当同时闭合开关S、S 时,两电阻并联,电流表测干路电流,因为并联电路各支路独立工作、互不
1 2
影响,所以通过R的电流不变,仍为0.6A,而电流表的示数增大了0.5A,即通过R的电流
1 2
因为并联电路各支路两端的电压相等,由 可得R的电阻 。
2
6.如图所示,开关闭合时,电压表V和电阻R是________联的,电流表A的示数是________A;电压表
V表的示数是________V,如果电源电压6V不变,则变阻器此时接入电路的电阻R=________Ω。
【答案】并;0.4;2;10。
【解析】[1]电压表并联在定值电阻两端。
[2]如图电流表,选择小量程,分度值为0.02A,故读数为0.4A。
[3]如图电压表,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为2V。
[4]电源电压为6V,定值电阻的电压为2V,由串联电路电压分配规律可知,滑动变阻器的电压为4V,
此时滑动变阻器接入的阻值为 。
7.如图1所示电路,当开关S闭合后,两个电流表A、A 的指针偏转角度一样,如图2所示,则其中
1 2
通过小灯泡L 的电流为______A,通过小灯泡L 的电流为______A,此时两小灯泡L、L 的电阻之比为
1 2 1 2
______
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【答案】0.24;0.96;4∶1。
【解析】[1][2]由电路图知道,开关S闭合后,L、L 并联,电流表A 测量L 支路电流,电流表A 测
1 2 1 1 2
量干路电流;由于并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A 的量程为0~0.6A,分度值
1
为0.02A,示数为0.24A,即通过小灯泡L 的电流为0.24A。电流表A 量程为0~3A,分度值为0.1A,示数
1 2
为1.2A,则通过小灯泡L 的电流为I=I-I=1.2A-0.24A=0.96A
2 2 1
[3]由于并联电路中,各支路两端电压相等,所以由 知道,小灯泡L、L 的电阻之比
1 2
8.甲醛对人体的危害非常大,因此装修房屋时检测甲醛污染指数很重要。如图甲是一款甲醛检测仪的
工作原理图。电源电压恒为6V,R是阻值为10Ω的定值电阻,R为可以感知甲醛污染浓度的可变电阻,其
0
阻值随甲醛污染指数的变化图象如图乙所示。当污染指数在50以下为轻度污染,50﹣150之间为中度污
染,150以上为重度污染。问:
(1)由分析图甲和图乙可知当污染指数越大,电阻R的阻值越______(填“大”或“小”),电压表
的示数越______(填“大”或“小”)。
(2)污染指数为100时,电路中的电流是______A.
(3)通过计算说明当电压表示数为3V时,属于什么污染______?
【答案】小;大;0.15;重度污染。
【解析】(1)[1][2]由图乙可知当污染指数越大,电阻R的阻值越小;由图甲知R和R串联,电压表
0
测R两端电压,R的阻值变小,电路中电流变大,根据 得,R两端电压为 ,因为R是定值电
0 0 0
阻,故电压表的示数变大。
(2)[3]由图乙知当污染指数为100时, ,由图甲知R和R串联。根据 得,电路中电流
0
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为
(3)[4]当电压表示数为3V时,根据 得,电路中电流为
此时R的阻值为
由图乙知当R的阻值为 时,污染指数大于150,为重度污染。
题型 04 应用欧姆定律进行定性分析(动态电路分析)
1.如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻.闭合开关,向左移动滑片P,则( )。
A.电压表的示数变大,电流表的示数变大 B.电压表的示数变大,电流表的示数变小
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大 D.电压表的示数变小,电流表的示数变大
【答案】A。
【解析】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,闭合开关后,滑片向左滑动时,接入的阻值变
小,则电路中总电阻变小,由 可知,在电源电压不变时,电路中的电流变大,电流表实示数变大;R
为定值电阻,由 可知其两端电压变大,故电压表示数变大;故A正确,BCD错误。
2.如图,电源的电压不变。闭合开关后,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时( )。
A.电压表的示数不变,电流表的示数增大;
B.电压表的示数减小,电流表的示数减小;
C.两表的示数都减小;
D.两表的示数都不变
【答案】A。
【解析】由电路图可知,R与R并联,电流表测干路电流,电压表测电源的电压。因电源的电压不
1 2
变,所以,滑片移动时,电压表的示数不变。因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动
时,通过R的电流不变,当滑动变阻器的滑片P向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻变小,通过R的电
1 2
流变大;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表的示数增大,故A
正确、BCD错误。故选A。
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3.(多选)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则
在移动过程中( )。
A.电压表V的示数变小,电流表A 的示数变大;
1
B.电压表V的示数不变,电流表A 的示数不变;
2
C.电压表V的示数与电流表A 的示数的乘积变小;
1
D.电压表V的示数与电流表A 和A 的示数差的比值不变
1 2
【答案】BC。
【解析】由图知,闭合开关S,电压表V、电阻R与滑动变阻器R并联接入电路,电流表A 与R串
1 2 2 1
联,电流表A 在干路上。
1
A.闭合开关S,由并联电路电压特点知,各支路两端电压相等,等于电源电压。电源电压保持不变,
电压表V的示数不变;故A不符合题意;
B.电压表V的示数不变,电阻R的阻值根据 得,电流表A 的示数不变,故B符合题意;
1 2
C.闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,R接入电路的阻值变大,根据 得,通过滑
2
动变阻器R的电流变小,即通过电阻R的电流不变,并联电路干路电流等于各支路电流之和,故电流表A
2 1 1
的示数变小,所以电压表V的示数与电流表A 的示数的乘积变小,故C符合题意;
1
D.由题意得,电流表A 的示数减小,电流表A 的示数不变,则电流表A 和A 的示数差变小,电压表
1 2 1 2
V的示数与电流表A 的示数差的比值变大,故D不符合题意。
1
故选BC。
4.(多选)为全班全校师生安全,学校坚持每天对进入校园的人员进行体温监测。如图甲所示,这
是某款电子测温仪,其内部的原理图如图乙所示,电源电压保持不变, 为定值电阻,显示仪由电压表改
装而成, 为热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图丙所示。下列说法正确的是( )。
A.所测体温越高,热敏电阻 的阻值越大;
B.被测者体温越高,电路中的电流越小;
C.定值电阻 具有保护电路的作用;
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D.将定值电阻 换为阻值更大的电阻,测相同温度时,显示仪示数变大
【答案】CD。
【解析】已知显示仪由电压表改装而成,根据电路图可知, 与 串联,显示仪(电压表)测 两端
的电压。
AB.由图乙可知,热敏电阻 的阻值随温度的升高而减小;被测者体温越高, 的阻值越小,电路的
总电阻越小,根据欧姆定律可知,电路中的电流越大,故AB错误;
C.当 的阻值较小时,电路中的电流会变大,定值电阻 具有保护电路的作用,故C正确;
D.温度相同时,说明热敏电阻的阻值不变,将 更换为阻值更大的电阻,由串联电路的分压特点可
知, 两端分得的电压变大,即显示仪示数会变大,故D正确。
故选CD。
5.(多选)为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动计数器,其简化电路如图甲所
示,R是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向R的红外线时,R的电阻会变大,自动计数器会计数一次,
1 1 1
信号处理系统能记录AB间每时刻的电压,若已知电源电压为12V,某时段AB间的电压随时间变化的图象
如图所示,则下列说法正确的是( )。
A.AB两端电压为6V时,跳绳自动计数器会计数一次;
B.绳子挡住了射向R的红外线时,电路的电功率会增大;
1
C.绳子没有挡住射向R的红外线时,R的阻值和R的阻值相等;
1 1 2
D.绳子挡住了射向R的红外线时,R的阻值会变为R的5倍
1 1 2
【答案】CD。
【解析】B.由甲图电路知,R与R串联,AB间电压为R两端电压。由题知,当射向R的激光被挡
1 2 2 1
时,R阻值变大,电路的总电阻变大,根据 可知,电路的总功率变小,故B错误;
1
A.根据串联电路的分压原理知,R分得电压增大,R分得电压减小;由图象知,此时
1 2
U=U=2V
2 AB
因为R的电阻变大,自动计数器会计数一次,即AB间电压为2V计数一次,故A错误;
1
D.由串联电路的分压原理有
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即:
所以:R=5R,故D正确;
1 2
C.当射向R的激光没有被挡时,R阻值变小,R分得电压减小,R分得电压增大,由图象知,此时
1 1 1 2
U'=U'=6V
2 AB
由串联电路的分压原理有:
即:
所以:R'=R,故C正确。故选CD。
1 2
6.如图所示,电源电压保持不变,S始终保持闭合,以下说法正确的是( )。
A.若滑片不动,闭合S,电流表A示数不变;
1
B.若滑片不动,闭合S,电压表示数变大;
1
C.S 断开,若滑动变阻器滑片向右滑动,电流表A 示数变小;
1 1
D.S 断开,若滑动变阻器滑片向右滑动,电压表和电流表A 的比值变小
1 1
【答案】D。
【解析】只闭合S时,此时R与滑动变阻器并联,A测干路的电流,A 测变阻器的电流,电压表测电
2 1
源电压。
A.若滑片不动,闭合S,则三个电阻并联,根据并联电路各支路可独立工作、互不影响,故通过R
1 2
与滑动变阻器的电流保持不变,根据并联电路电流的规律,电流表A示数变大,故A错误;
B.无论是否闭合S,电压表始终测电源电压,故电压表示数不变,故B错误;
1
CD.S 断开,R与滑动变阻器并联,A 测滑动变阻器的电流,若滑动变阻器滑片向右滑动,变阻器连
1 2 1
入电路的电阻变小,由欧姆定律,电流表A 示数变大;根据欧姆定律,电压表和电流表A 的比值即滑动变
1 1
阻器连入电路的电阻,这个比值变小,故C错误,D正确。故选D。
7.(多选)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当S 由断开变为闭合时,则( )。
1
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A.A 的示数不变 B.A 的示数变大 C.A 的示数不变 D.A 的示数变大
1 1 2 2
【答案】BC。
【解析】电源电压保持不变,开关S闭合、S 断开时,电路中只有灯泡 L 工作,其电压等于电源电
1 2
压,当开关S 、S 闭合时,两灯泡并联,其电压都等于电源电压,由 可知,通过灯泡 L 的电流不
1 2
变,即A 的示数不变;电流表 A 测干路的电流,干路电流等于支路电流之和,通过 L 的电流不变,但
2 1 2
干路多了通过 L 的电流,所以A 的示数变大,故AD不符合题意,BC符合题意。
1 1
故选BC。
8.如图所示的电路中,R、R均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关S、S,两电表均有示数.若
1 2 1 2
断开开关S,则( )。
2
A.电流表的示数变大,电压表的示数变小;
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大;
C.电流表和电压表的示数都变小;
D.电流表和电压表的示数都变大
【答案】C。
【解析】由图可知,当两个开关都闭合时,电阻R被短路了,电路中只有R,电压表测的是电阻R两
1 2 2
端电压,即电源电压U(因为电路中只有电阻R,所以电阻R两端电压就是电源电压),电流表的示数
2 2
为:I= ;
若断开开关S,则电阻R1与R是串联,此时电压表与电阻R并联,测的是R两端的电压U,电流表
2 2 2 2 2
的示数为:I′= ,
根据串联电路电压规律可知,U<U,所以电压表的示数变小了;
2
因为串联时的总电阻大于各串联电阻,根据欧姆定律可知,在电源电压一定时,电流与电阻成反比,
所以I′<I,即电流表的示数变小了,故选 C。
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题型 05 应用欧姆定律进行定量分析
1.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当变阻器R的滑片P从b端滑到a端的过程中,电流表示
2
数I与电压表示数U的关系如图乙所示,则下列选项正确的是( ) 。
A.R的阻值为0.1Ω;
1
B.变阻器R的最大阻值为10Ω;
2
C.电流表示数为0.2A时,R与R的电压相等;
1 2
D.电压表示数为2.5V时,R接入电路的阻值为2Ω
2
【答案】D。
【解析】开关闭合后,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压,滑片P从b端滑到a端的过程中
接入电阻变小,电路中电流变大,电压表示数变大;当滑片P移到a端时变阻器接入电阻为零,此时电压
表的示数为电源电压3V,则R的阻值为
1
当滑片P移到b端时接入最大阻值,变阻器R的最大阻值为
2
电流表示数为0.2A时,电压表示数为2V,则R的两端电压为
2
可知R与R的电压不相等;电压表示数为2.5V时,电流为0.25A时,根据串联分压,R接入电路的阻
1 2 2
值为 ;故选D。
2.如图1所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两
个电阻的“U﹣I”关系图像如图2所示。则下列判断正确的是( )。
A.电源电压为10V;
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B.定值电阻R的阻值为20Ω;
1
C.滑动变阻器R的阻值变化范围为0~10Ω;
2
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.3A
【答案】D。
【解析】由电路图可知,当闭合开关S,两个电阻串联,电压表V 测量R两端电压,电压表V 测量R
1 1 2 2
两端电压,滑动变阻器阻值从最大变化到最小时,根据串联分压特性可知,图2中甲为R,乙为R:
2 1
AB.滑动变阻器接入阻值为零时,R两端电压达到最大,为电源电压,即6V,此时定值电阻R的阻值
1 1
为 ,故A、B错误;
C.滑动变阻器接入阻值为最大值时,电路中电流为0.2A,此时
则滑动变阻器R的最大值为 ,故C错误;
2
D.变阻器滑片在中点时,根据欧姆定律可知
故D正确。故选D。
3.如图甲所示电路,电源电压为6V且不变,R为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器R的滑片P从
1 2
a端向b端移动过程中,电压表和电流表的示数变化情况如乙图所示。则( )。
A.定值电阻的阻值是20Ω;
B.滑动变阻器的最大阻值是10Ω;
C.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“B”点;
D.当滑动变阻器的滑片P在中点时,两电表的示数对应于乙图中的“C”点
【答案】C。
【解析】AB.如图,R与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压,当滑片
1 2
P在a端时,由图象可知电路中电流为I=0.2A,R两端的电压U=4V,由 可得,滑动变阻器R的最大
a 2 2 2
阻值为
因为电源电压U=6V,所以定值电阻R两端的电压为U=U-U=6V-4V=2V
1 1 2
所以定值电阻R的阻值为 ,故AB不符合题意;
1
CD.当滑动变阻器的滑片P在中点时,则滑动变阻器连入电路的阻值为
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则电流表的示数为
电压表的示数为U′′=I′R′=0.3A×10Ω=3V
2 2
由图象可知:电流表示数为0.3A时对应的点是“B”,故C符合题意,D不符合题意。故选C。
4.如图甲所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片,使其从最右端向左
滑动到a点时,小灯泡恰好正常发光。在图乙中绘制出电流表与两电压表示数关系的图象,则电源电压为
___________V,滑动变阻器的最大阻值为 ________Ω,小灯泡正常发光时的电阻为________Ω。
【答案】6;10;12.5。
【解析】[1][2]闭合开关S,该电路为R和L的串联电路,电流表测电路中的电流,电压表V 测R两
1
端的电压,电压表V 测L两端的电压。当滑动变阻器的滑片在最右端时,连入电路的阻值最大,由串联电
2
阻的规律,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知,电路中的电流最小,由图乙可知最小电流为I =0.3A
小
此时两压表的示数 U=U=3V
1 2
由串联电路的电压特点,可知电源电压为U=U+U=3V+3V=6V
1 2
滑动变阻器的最大阻值为
[3]当滑动变阻器的滑片从最右端向左滑动到a点时,连入电路的阻值变小,电路总电阻变小,电路中
的电流变大,由图乙可知此时电流为I=0.4A
此时灯正常发光,因滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联电路分压原理可知,其两端的电压也变
小,则此时滑动变阻器两端的电压为U=1V
R
由串联电路的电压特点可知此时L两端的电压U=U﹣UR=6V﹣1V=5V
L
则小灯泡正常发光时的电阻为 。
5.图甲中标有“ ”字样小灯泡的电流电压关系如图乙所示。定值电阻 。 由三段材料不
同、横截面积相同的均匀直导体 、 、 连接而成(总长度为35 ),其中一段是铜导体,其电
阻可忽略不计,另两段导体的阻值与自身长度成正比, 是与 接触良好并能移动的滑动触头。小灯泡正
常发光时电阻为________ ;若只闭合 、 时,电流表示数 与 向左移动距离 之间的关系如图丙所
示,导体 间电阻为________ ;若只闭合 与 ,为确保灯丝不被烧坏,滑片 向左移动距离 的变
化范围___________。
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【答案】9;15;x≤9cm(或0~9cm)。
【解析】[1]从图乙可知,当小灯泡的电压为2.7V时,电流为0.3A,则小灯泡正常发光时电阻为
[2]若只闭合 、 时,滑动变阻器与R串联,当x=35cm时,此时的电流为0.6A,此时只有定值电阻
1
R接入,则电源电压为
1
当x为零时, 全部接入,则根据串联电路电压规律可以列等式为
经整理可知 ,当x=15cm时,此时的电流为0.4A,则根据串联电路电压规律可以列等式为
经整理可知 ,当15cm≤x≤25cm,此时电流不变,电源电压不变,故滑动变阻器的阻值不变,
即FG段的电阻为零。那么GH段的电阻为
[3]若只闭合 与 ,灯泡与滑动变阻器串联,为确保灯丝不被烧坏,电流不超过0.3A,此时滑动变
阻器的阻值为
则滑动变阻器的阻值为
,则滑片P在GH段,且此时 的阻值为
另两段导体的阻值与自身长度成正比,从 长度为15cm,总阻值也为15Ω,故每厘米的阻值为
1Ω,故滑片P离最左端的距离为6cm,则此时滑片 向左移动距离 的变化范围
故滑片 向左移动距离 的变化范围x≤9cm。
6.如图,电源电压恒定, , ,当开关 闭合, 、 都断开时,电流表的示数为
,则电源电压是______V;当开关 断开, 、 都闭合时,电流表的示数是______A。
【答案】9; 。
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【解析】由电路图知道,当开关S 闭合,S、S 都断开时,R与R 串联,电流表测电路中电流,由
3 1 2 1 2
串联电路电压的特点和欧姆定律知道,电源电压是:U=I(R +R )=0.1A×(30Ω+60Ω)=9V;
1 2
当开关S 断开,S、S 都闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流,由并联电路电流的特点和欧姆
3 1 2
定律知道,此时电流表的示数是:I′=I +I =U/R+U/R=9V/30Ω+9V/60Ω=0.45A。
1 2 1 2
7.如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R 的电流与电压关系的图
1
象.当只闭合S、S 时,电压表示数为2V;当只闭合S、S 时,电压表示数为4V.则电源电压U=_____V,
1 2 2 3
R=_____Ω。
2
【答案】8;5。
【解析】(1)由图象知,R 的电流为0.2A时,电压为2V,所以R 的阻值为: ;
1 1
根据电路图,当只闭合S、S 时,R 与L串联,电压表测灯泡两端电压.
1 2 1
由图象知,灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A,串联电路中电流处处相等,即通过R 的电流也为
1
0.6A,所以R 两端的电压为:
1
所以电源电压为: ;
(2)当只闭合S、S 时,R 与L串联,电压表仍测灯泡两端电压;
2 3 2
灯泡两端电压为4V,由图象知,此时通过灯泡的电流为0.8A,
串联电路电流处处相等,所以 ,
R 两端的电压为:
2
根据 得R 的阻值为: 。
2
8.如图甲所示,这是一台智能体重秤的电路结构图,电源电压为6V保持不变,定值电阻R=200Ω,秤
0
盘(质量不计)下方的电阻R为压敏电阻,其阻值随所受压力大小的变化关系图像如图乙所示。
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(1)压敏电阻R所受压力增大,压敏电阻R的阻值 ______(选填“变大”、“变小”或“不
变”)。定值电阻R在电路中的作用是 ______。
0
(2)当所测人的质量为60kg时,通过定值电阻R的电流是多少?______(g取10N/kg)
(3)此体重计表盘是由电压表改装而成,请简单分析一下改装后的体重计的刻度不均匀的理由
______。
【答案】变小;保护电路;0.012A;见解析。
【解析】(1)[1]由图乙可知,压敏电阻的阻值随所受压力的增大而变小;
[2]由电路图可知,电阻R与压敏电阻R串联接入电路,电阻R起保护电路的作用;
0 0
(2)[3]人的重力G=mg=60kg×10N/kg=600N
人对水平秤盘的压力大小等于人的重力大小,由图丙R﹣F图像可知,当F=G=600N
时,R=300Ω,根据串联电路中电流处处相等可知,通过R的电流为
0
(3)[4]电压表的示数可表示为
两电阻串联接入电路,电阻R的阻值不变,由欧姆定律可知通过电路的电流为 随压敏电阻R的
0
阻值的改变而改变,所以压敏电阻的阻值与所受的压力不成正比,所以将电压表改为体重计,改装后的体
重计刻度是不均匀的。
U
1. (2023·绥化)由I 变形可得 ,以下理解正确的是( )。
R
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比;
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比;
C. 当导体两端的电压为0时,导体的电阻为0;
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D。
【解析】A.导体的电阻是导体本身的固有属性,电阻大小和其两端的电压大小无关,故A错误;
B.导体的电阻是导体本身的固有属性,电阻大小和通过的电流大小无关,故B错误;
CD.无论导体两端的电压为多少,导体的电阻都不变,电阻的大小只与材料、长度、横截面积、温度
有关;故C错误,故D正确。故选D。
2. (2023·黑龙江)如图所示是电阻R、R的电压—电流关系图像,下列说法正确的是( )。
1 2
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A. 电阻 R两端电压为4V时,通过R的电流是0.3A;
1 1
B. 电阻 R、R串联,当电流为0.2A时,R、R两端总电压为3V;
1 2 1 2
C. 电阻 R、R并联到2V电压下,干路中的电流是0.3A;
1 2
D. 电阻 R和R的阻值之比是1∶2
1 2
【答案】B。
【解析】A.由图可知当电阻 R两端电压为4V时,通过其电流为0.4A,故A错误;
1
B.由图像可知,若电阻 R、R串联,当电流为0.2A时,R、R两端电压分别为2V、1V,根据串联电
1 2 1 2
路电压特点知,R、R两端总电压为U U U 2V1V3V,故B正确;
1 2 1 2
C.由图像可知,电阻 R、R并联到2V电压下时,通过R、R电流分别为0.2A、0.4A,由并联电路中
1 2 1 2
干路中的电流等于各支路电流之和可知,干路中的电流I I I 0.2A0.4A0.6A,故C错误;
1 2
D.由图像可知,R、R为定值电阻,若电阻 R、R串联,当电流为0.2A时,R、R两端电压分别为
1 2 1 2 1 2
U 2V U 1V
2V、1V,根据欧姆定律知R 1 10Ω,R 2 5Ω
1 I 0.2A 2 I 0.2A
电阻
R和R的阻值之比是R∶R 10Ω∶5Ω2∶1
1 2 1 2
故D错误。故选B。
3. (2023·龙东)如图所示,电源电压和灯泡L 的电阻不变,闭合开关S后,将滑片P向左移动时(
)。
A. 电压表示数变大,电流表示数变大 B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表示数变大,灯泡变亮 D. 电压表示数变小,灯泡变暗
【答案】B。
【解析】由图知道,开关闭合后,该电路为串联电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,电流表测
量电路中的电流;将滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路的分压规律知
道,滑动变阻器两端的电压变小,电压表示数变小;滑动变阻器阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可
知,电路中的电流变大,电流表示数变大;由P I2R知道,灯泡的实际功率变大,亮度变亮;综上所
述,B符合题意,ACD不符合题意。
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故选B。
4. (2023·绥化)如图是巨磁电阻(GMR)的特性原理示意图,巨磁电阻的阻值随所在磁场强度的增
强而减小,如果闭合S、S 并使滑片P向右滑动,下列说法正确的是( )。
1 2
A. 电压表示数变小 B. 指示灯亮度变暗
C. 电流表示数变大 D. 巨磁电阻(GMR)阻值变小
【答案】B。
【解析】由图可知,巨磁电阻与指示灯串联,电压表测量巨磁电阻的电压,电流表测量巨磁电阻和指
示灯的电流。闭合S、S 并使滑片P向右滑动,滑动变阻器连入电路的阻值变大,根据欧姆定律可知,通
1 2
过电磁铁电流变小,磁性变弱,则巨磁电阻阻值增大,巨磁电阻所在电路的电流变小,电流表示数变小,
小灯泡亮度变暗;根据串联分压规律可知,巨磁电阻所分电压变大,电压表示数变大,故B正确,ACD错
误。
故选B。
5. (2023·连云港)如图是测量货车质量的地磅示意图,货车的质量可以通过电流表的示数转换测
出, 为定值电阻。下列说法正确的是( )。
A. 地磅的量程与 大小无关;
B. 货车的质量变大时,电流表的示数变小;
C. 将电流表换成电压表也能测量货车的质量;
D. 仅增大 ,称量同一货车质量时,电流表示数变小
【答案】D。
【解析】A.由图可知,变阻器和电阻R串联,电流表测量电路中的电流,电路中的电流,即电流表
0
U
I
的示数
R R
滑 0
货车的质量可以通过电流表的示数转换测出,地磅的量程与R 大小有关,故A错误;
0
B.货车的质量变大,滑动变阻器的滑片向下移动,其接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,由
U
I
R
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U
I 可知电路中电流变大,电流表的示数变大,故B错误;
R
C.电压表内阻很大,将电流表换成电压表,电路中电流很小,电压表的指针偏转很小,不能测量货
车的质量,故C错误;
U
I
D.仅增大 ,称量同一货车质量时,变阻器连入电路的阻值不变,由
R R R
0 滑 0
可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故D正确。故选D。
6. (2023·齐齐哈尔)如图所示,电源电压恒定,先只闭合开关 ,两电表均有示数;再断开 ,
同时闭合S 和S ,此过程中( )。
2 3
.
A 电压表示数变大,电流表示数变小 B. 电压表示数变小,电流表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数乘积变大 D. 电压表示数与电流表示数比值不变
【答案】C。
【解析】AB.只闭合开关S 时,两个电阻串联,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流,电
1
流表的示数
断开S,同时闭合S 和S,两个电阻并联,电压表测量电源电压,电压表的示数不变,电流表测量通
1 2 3
过R的电流,电流表的示数
1
因为
所以电流表的示数变大,故AB不符合题意;
C.电压表的示数不变,电流表的示数变大,电压表示数与电流表示数乘积变大,故C符合题意;
D.电压表的示数不变,电流表的示数变大,电压表示数与电流表示数比值变小,故D不符合题意。
故选C。
R
7. (2023·郴州)如图所示,电阻 、R 为定值电阻,电源电压保持不变。当开关S 闭合,S 接
1 2 1 2
a端时,电流表示数为I;当开关S 闭合,S 接b端时,电流表示数为2I,则未知电阻R 的阻值是(
1 2 x
)。
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RR
1 2
A. B. C. D.
R R R R
1 2 1 2
【答案】D。
【解析】根据电路图可知,当开关S 闭合, 接a端时,电流表示数为I,由欧姆定律可知,电源电
1
压为U (R R )I
x 1
当开关S 闭合,S 接b端时,电流表示数为2I,由欧姆定律可知,电源电压为U (R R )2I
1 2 x 2
由于电源电压保持不变,则有(R R )I (R R )2I
x 1 x 2
解得R R 2R 。
x 1 2
故选D。
8. (2023·临沂)如图所示电路的电源电压为1.5V,电阻R的阻值为2Ω,闭合开关后,电流表的
1
示数为0.3A,则( )。
A. 通过R的电流大于0.3A B. 电阻R和R是并联的
1 1 2
C. 电压表的示数为0.9V D. 电阻R的阻值为3Ω
2
【答案】D。
【解析】由实物图可知,电流从电源正极流出,依次流过开关、电阻R、电流表、电阻R、最后流回
1 2
电源负极,所以电阻R和R是串联的,电压表并联在R两端测R两端的电压;
1 2 1 1
A.已知电流表的示数为0.3A,由串联电路各处电流相等可知,通过R的电流等于0.3A,故A不符合
1
题意;
B.电阻R和R是串联的,故B不符合题意;
1 2
C.由U IR可知,电阻R两端的电压为U IR 0.3A2Ω=0.6V
1 1 1
电压表测R两端的电压,所以电压表的示数为0.6V,故C不符合题意;
1
U U 1.5V-0.6V
D.电阻R的阻值为R 1 =3Ω
2 2 I 0.3A
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故D符合题意。故选D。
9. (2023·郴州)如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L 两端
2
的电压为__________V,灯泡L 与L 的电阻之比为__________。
1 2
【答案】①2.5;②1∶5。
【解析】[1]分析电路可知,闭合开关S,灯泡L 与L 串联,电压表测L 两端的电压,根据串联电路
1 2 1
电压规律可知,灯泡L 两端的电压U U U 3V0.5V2.5V
2 2 1
[2]在串联电路中,电流处处相等,假设该电路电流为I,则灯泡L 的电阻
1
U 2.5V
灯泡L 的电阻R 2
2 2 I I
灯泡L 与L 的电阻之比 。
1 2
10. (2023·常德)如图是两灯电流随电压变化的图像,两灯额定电压均为6V。若将两灯并联后接入
电路,则干路电流最大为 ________A;若将两灯串联后接入电路,在保证电路安全的情况下,电源电压最
大为 _____V。
【答案】①1.5;②8。
【解析】[1]两灯并联后,电源电压最大等于灯的额定电压即为 6V,由图像可知甲灯和乙灯正常工作
时的电流值分别为1.0A、0.5A,根据并联电路电流的特点得:干路电流最大值为
I=I +I =1.0A+0.5A=1.5A
甲 乙
[2]两灯串联后,由图像可知,甲灯和乙灯正常工作时的电流值分别为1.0A、0.5A,所以在保证电路
安全的情况下,电路中的最大电流为I =0.5A,根据串联电路电流的特点得I =0.5A,再由图像可知,U
乙 甲 甲
=2V,U =6V,由串联电路电压的特点得U=U +U =2V+6V=8V。
乙 甲 乙
11. (2023·连云港)两个电阻R、 R 串联在电路中,已知R R 。通过两个电阻的电流 的
1 2 1 2
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大小关系是I ______I (选填“>”“=”或“<”),加在两个电阻两端的电压U、U 的大小关系是U
1 2 1 2 1
_______U (选填“>”“=”或“<”)。
2
【答案】①=;②>。
【解析】[1]因为串联电路电流处处相等,所以I I
1 2
[2]由题可知R R ,而且I I ,由U IR可知R两端的电压大于R两端的电压,即 。
1 2 1 2 1 2
12. (2023·达州)如图所示,电源电压为3V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.54A,电流表A
1
的示数为0.2A,则通过小灯泡L 的电流为__________A,通过小灯泡L 的电流为__________A,电压表V的
1 2
示数为__________V。
【答案】①0.2;②0.34;③3。
【解析】[1][2]由图知,两灯泡并联,电流表A测干路电流,A 的测量支路L 的电流,则通过小灯泡
1 1
L 的电流I=0.2A。因并联电路干路电流等于各支路电流之和,则小灯泡L 的电流为
1 1 2
I I I 0.54A0.2A0.34A
2 总 1
[3]电压表V测L 两端电压,因为并联电路,各支路两端电压都相等,并等于电源电压,即
2
U U U 3V
1 2
电压表V的示数为为3V。
13. (2023·泰州)如图甲所示电路,开关S、S 闭合后两电流表的指针均指在同一位置,示数如图
1 2
乙所示,则通过R的电流为______A,两电阻之比R∶R=______;只断开开关S,电流表A 的示数将
1 1 2 2 1
______(变大/变小/不变)。
【答案】①1.44;②1∶4;③变小。
【解析】[1]由图可知,开关S、S 闭合后,两电阻串联,电流表A 测干路电流,电流表A 测R所在
1 2 1 2 2
支路电流;两电流表的指针均指在同一位置,示数如图乙,根据并联电路电流规律可知,电流表A1选用分
度值为0.1A的大量程,示数为1.8A,电流表A 选用分度值为0.02A的小量程,示数为0.36A,即通过R的
2 2
电流为0.36A。根据并联电路电流规律可得通过R的电流为I I I 1.8A0.36A 1.44A
1 1 2
[2]根据欧姆定律已经并联电路支路两端电压相等的规律可知I R I R
1 1 2 2
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R I 0.36A 1
1 2 1∶4
则 ;
R I 1.44A 4
2 1
[3]只断开开关S,此时电路由原来的两电阻并联变为只有R的简单电路,流表A 只测通过R的电
2 1 1 1
流,总电阻变大,电压不变,根据欧姆定律可知,通过R的电流变小,即电流表A 的示数变小。
1 1
1. (2023·广安)某科技兴趣小组为检测水流速度变化的情况,设计了检测水流速度变化的模拟电
路。已知电源电压保持不变, 是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的
滑片上下移动(注:水流速度越大,探头上下表面的压力差越大)。下列能实现水流速度越大,电表示数
越大的电路图是( )。
A. B.
C. D.
【答案】A。
【解析】A.如图所示,两个电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压。当水流速度增大时,机翼状
的探头上方流速较大,压强较小,变阻器滑片向上移动,电路总电阻减小,根据欧姆定律可知,通过电路
的电流增大,根据 可知,电压表示数增大,故A符合题意;
B.如图所示,两个电阻串联,电压表测变阻器两端的电压。当水流速度增大时,机翼状的探头上方
流速较大,压强较小,变阻器滑片向上移动,根据串联电路分压原理可知,电阻越小,其两端电压越小,
所以电压表示数会减小,故B不符合题意;
C.如图所示,两个电阻串联,电流表测通过电路的电流。当水流速度增大时,机翼状的探头下方流
速较大,压强较小,变阻器滑片向下移动,电路总电阻增大,根据欧姆定律可知,电阻增大,通过电路的
电流会减小,即电流表示数变小,故C不符合题意;
D.如图所示,两个电阻并联,电流表测通过干路的电流。当水流速度增大时,机翼状的探头下方流
速较大,压强较小,变阻器滑片向下移动,变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律可知,支路的电流
变小;在并联电路中,总电流等于各支路电流之和,定值电阻支路的电流不受影响,所以干路电流变小,
即电流表示数变小,故D不符合题意。故选A。
2. (2023·安徽)将一根细金属丝置入柔性塑料中,可以制成用来检测物体形变的器件应变片,其
结构如图1所示。将它接入图2所示的电路,电源电压不变,R为定值电阻。闭合开关S,当应变片随被检
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测物体发生拉伸形变时,塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则电路中的( )。
A. 电压表和电流表示数都变大 B. 电压表示数变小,电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变小 D. 电压表示数变大,电流表示数变小
【答案】D。
【解析】由于塑料中的金属丝会被拉长变细,导致电阻变大,则总电阻变大,又电源电压不变,可知
电流变小,电流表示数变小,定值电阻R两端的电压变小,而应变片两端的电压变大,即电压表的示数变
大。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. (2023·重庆A)将一个定值电阻接入图甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)
并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小
灯泡,再次获取数据并记录;将记录的数据绘制成如图乙所示的 图象。下列分析正确的是
( )。
A. 电源电压为3.5V;
B. 图象 是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的;
C. 定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时,灯泡的电阻较大;
D. 接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
【答案】C。
【解析】AB.由图乙中的图像分析,当电流越大时,所对应的电压越小,可判断此图像为滑动变阻器
电压与电流的变化图像,且因为灯泡电阻受温度影响会发生改变,导致其两端电压非直线性变化,故a图
像为定值电阻接入电路中时滑动变阻器的I−U图像,b为灯泡接入电路中滑动变阻器的I−U图像。
设电源电压为U,定值电阻为R,根据a图像中,电流为0.6A,电压为1V;电流为0.2A,电压为3V,
可分别列出关于电源电压的公式为 ---------①
----------②
①②两式联立可得 ,
故AB错误;
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C.由乙图像可知,当滑动变阻器的电压为0.5V时,定值电阻/小灯泡的电压为3.5V,定值电阻接入
电路中时电流为0.7A,灯泡接入电路中时,电流为0.3A,根据 可知,灯泡的电阻较大,故C正
确;
D.将滑片P向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,根据串联分压原理可知,滑动变阻器的
电压变小,因电压表测滑动变阻器的电压,故而示数会变小,故D错误。故选C。
4. (2023·南充)在综合实践活动课上,小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压
恒定,R为定值电阻。闭合开关S后,将滑动变阻器R的滑片P由最右端向左移动,直至灯泡L正常发
1 2
光。此过程中,电流表A的示数随两电压表V、V(电压表V 未画出)示数变化关系图像如图乙所示。小
1 2 2
灯泡正常发光时的电阻为_________Ω;若R的滑片可任意滑动,为了保证灯泡的安全,电路中至少再串
2
联一个________Ω的电阻。
【答案】①5;②1.5。
【解析】[1]由于R为定值电阻,电流与电压成正比,则电流与电压的图像是正比例函数图像,所以
1
图乙中①②图像是灯泡和滑动变阻器的图像,将滑动变阻器R的滑片P由最右端向左移动,则滑动变阻器
2
的阻值减小,由串联分压可知,滑动变阻器的电压逐渐减小,灯泡两端电压逐渐增大,所以①为灯泡的图
像,②为滑动变阻器的图像,滑动滑片P,直至灯泡L正常发光,由①可知,灯泡电压增大至2.5V为止,
所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V,由图像①可知,灯泡正常发光时的电流为0.5A,所以小灯泡正常发
U 2.5V
R L 5
光时的电阻
L I 0.5A
L
[2]由于电源电压不变,所以滑动变阻器R的滑片P在最右端时,由乙图中数据可知,电源电压
2
U U U U 0.5V0.2AR3.5V③
L 滑 R
滑动变阻器R的滑片P滑至灯泡正常发光时,由乙图中数据可知,电源电压
2
U U U U 2.5V0.5AR0.75V④
L 滑 R
联合③④解得R=2.5Ω,U=4.5V
若R的滑片可任意滑动,则滑动变阻器R的滑片P滑至最左端时,滑动变阻器R的阻值为0,灯泡正
2 2 2
4.5V
常发光的电流为0.5A,则需要串联一个电阻R R RR 2.5Ω5Ω1.5Ω。
总 L 0.5A
5. (2023·广元)如图所示是课外活动时,同学们设计的电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑
动变阻器 的滑片P固定在一起,且同步上下移动。已知电源电压恒为20V,定值电阻 ,滑动
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变阻器的规格为“ 1A”,电压表的量程为0-15V,电流表的量程为0-3A.下表为 接入电路的阻
值与被测者身高的对应关系。
身高 16
140 145 150 155 160 170 175 180 185 190
5
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
某同学测得自己 的身高为165cm,测量时通过电流表的电流为___________A;为保证电路安全工作,
此测量仪测量的身高最多不能超过___________cm。
【答案】①0.25;②185。
【解析】[1]由图知,电阻R与滑动变阻器R串联在电路中,电压表测R两端的电压,电流表测电路
1 2 2
中的电流。由表格数据知,身高为165厘米时,变阻器接入电路的阻值为50欧,则电路中的总电阻
R=R+R=30Ω+50Ω=80Ω
1 2
此时电路中的电流
[2]当变阻器两端的电压最大为15V时,接入电路的阻值最大时,据串联电路的分压特点有
R ∶R=U ∶(U-U )
max 1 max max
即R ∶15Ω=15V∶(20V-15V)
max
解得,此时变阻器接入电路的最大阻值R =90Ω
max
由表格数据知,此时测量仪能测的最高身高为185厘米。故为保证电路安全工作,此测量仪测量的身
高最多不能超过185cm。
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