文档内容
三、欧姆定律
目录
【A 夯基础】............................................................................................................................1
一、计算题................................................................................................................................................1
二、概念辨析、填空................................................................................................................................6
三、探究电流与电压、电阻的关系实验(选填题)...........................................................................7
四、电阻是导体的一种物理性质的应用.............................................................................................10
五、欧姆定律的应用..............................................................................................................................10
六、图像题..............................................................................................................................................12
七、油量表、敏感电阻的应用.............................................................................................................15
八、作图题..............................................................................................................................................18
九、实验题..............................................................................................................................................20
【B 提能力】..........................................................................................................................24
【C 链中考】..........................................................................................................................32
一、计算题
1.有一盏白炽灯,电阻为880Ω,接在220V的家庭电路上,求通过这盏灯的电流。
【答案】
【详解】解:通过这盏灯的电流为
答:通过这盏灯的电流为0.25A。
2.汽车的车灯接在12V电源两端,通过灯丝的电流为0.4A。通过计算回答:灯丝的电阻是多少?
【答案】30欧姆
【详解】解:由 可得,灯丝的电阻是
答:灯丝的电阻是30欧姆。
3.如图所示电路中,电源两端电压为4V且保持不变,R、R 是定值电阻,R 的阻值是10Ω。当开关S闭
1 2 2
合时,电压表示数为3V。通过计算回答:(1)电阻R 的电压为多少伏特?
2
(2)通过R 的电流为多少安培?
2
(3)通过R 的电流为多少安培?
1
(4)电阻R 的阻值为多少欧姆?
1
【答案】(1)1V;(2)0.1A;(3)0.1A;(4)30Ω
【详解】解:(1)因为 与 串联,电压表测量R 两端的电压,所以电阻 的电压
1
(2)通过 的电流
(3)因为 与 串联,所以通过 的电流
(4)由公式 得电阻 的阻值
答:(1)电阻R 的电压为1V;
2
(2)通过R 的电流为0.1A;
2
(3)通过R 的电流为0.1A;
1
(4)电阻R 的阻值为30Ω。
1
4.如图所示的电路中, , ,闭合开关后,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)电路中的总电流是多少?
【答案】(1)2V;(2)0.3A
【详解】解:(1)由电路图可知,R 与R 并联,电流表测R 支路的电流;因并联电路中各支路两端的电
1 2 1压相等,所以,由 可得,电源的电压
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,则通过R 的电流
2
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
答:(1)电源电压是2V;
(2)电路中的总电流是0.3A。
5.如图所示的电路中,电源电压恒定,定值电阻R =10 。闭合开关S 、S ,断开开关S 时,电压表的示
1 1 2 3
数为6V,电流表的示数为0.2A;闭合开关S 、S ,断开开关S 时,电压表的示数是 。求:
1 3 2
(1)电源电压;
(2)定值电阻R 、R 的阻值;
2 3
(3)用导线代替电压表连接电路,闭合开关S 、S 、S 时,电流表的示数。
1 2 3
【答案】(1) 8V;(2)20 、30 ;(3)1.2A。
【详解】解:
(1)闭合开关S 、S ,断开开关S 时,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,电流表测电路中的电流,因串
1 2 3 1 3 3
联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I= 可得,电源的电压
U=IR +U =0.2A 10 +6V=8V
1 3
(2)定值电阻R 的阻值
3
R = = =30
3
闭合开关S 、S ,断开开关S 时,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压,此时R 两端的电压
1 3 2 2 3 3 2
U =U =8V 4.8V=3.2V
2
因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流
=
即=
解得
R =20
2
(3)用导线代替电压表连接电路,闭合开关S 、S 、S 时,R 与R 并联,电流表测干路电流,因并联电路中
1 2 3 1 2
各支路两端的电压相等,且干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表的示数
=I +I = + = + =1.2A
1 2
答:(1)电源电压为8V;
(2)定值电阻R 、R 的阻值依次为20 、30 ;
2 3
(3)用导线代替电压表连接电路,闭合开关S 、S 、S 时,电流表的示数为1.2A。
1 2 3
6.小华为果农设计的芒果自动筛选装置,如图甲所示。其简化电路图如图乙所示,电源电压恒为12V,定
值电阻 的阻值为 ,压敏电阻R的阻值随压力F变化关系如图丙。当电路电流小于 时,不达标
的芒果将被推离传送带,达标芒果继续被传送到指定位置,实现自动筛选。求:
(1)当电流为0.15A时,R 两端的电压;
0
(2)当电流为0.15A时,压敏电阻R的阻值;
(3)若想筛选重力至少为4N的芒果,你的解决方案是什么?请通过计算做出判断。
【答案】(1)3V
(2)60Ω
(3)见解析
【详解】(1)由图乙可知,两电阻串联,电流表测电路中的电流;当电流为 时, 两端的电压为
(2)当电流为 时,压敏电阻R两端的电压为
压敏电阻R的阻值为
(3)由图丙可知,压敏电阻的阻值随着压力的增大而减小,当压力为4N时,压敏电阻的阻值为 ;当
电路中电流为0.15A时,电路中总电阻由串联电路的电阻特点可知,为了筛选出重力至少为4N的芒果, 的阻值为
因此适当增加 的阻值可以让重力小于4N的芒果被推离传送带,将重力至少为4N的芒果继续被传送到指
定位置。
7.在如图所示的电路中,电源电压为20V,电阻R 的阻值为15Ω,滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,电
1
压表的量程为“0~15V”,闭合电键后,电路正常工作。求:
(1)当电压表的示数为14V时,电路中的电流;
(2)在滑片左右移动的过程中,求电路中电流的变化范围;
(3)若在电路中再串联一个电流表(电流表选用0~0.6A的量程),在确保电路各元件安全的条件下,求
滑动变阻器连入电路的阻值范围。
【答案】(1)0.4A;(2)0.33~1A;(3)18.3~45Ω
【详解】解:由电路图可知,R 与R 串联,电压表测R 两端的电压。
1 2 2
(1)当电压表的示数为14V时,电阻R 两端的电压
1
U=U-U=20V-14V=6V
1 2
串联电路中各处的电流相等,电路中的电流
(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中只有R 的简单电路,电路的总电阻最小,电路中最
1
大电流
滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电路中的最大电流为1A,当电压表的示数为15V时,由串联分压
可知变阻器连入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,电路中的电流最小,此时R 两端的电压
1
U′=U-U′=20V-15V=5V
1 2
电路中的最小电流
电路中电流的变化范围为0.33A~1A。
(3)当电压表的示数为15V时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,滑动变阻器接入电路中的电阻电流表选用0~0.6A的量程,电流表的最大示数是0.6A,当电流表的示数最大时,滑动变阻器接入电路中的
电阻最小,此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路中的最小阻值
R =R -R=33.3Ω-15Ω=18.3Ω
min 总 1
滑动变阻器接入电路中电阻的范围为18.3Ω~45Ω。
答:(1)当电压表的示数为14V时,电路中的电流为0.4A;
(2)在滑片移动的过程中,电路中电流的变化范围为0.33~1A;
(3)若在电路中再串联一个电流表,要使电路中的电流变化量最大,滑动变阻器连入电路中的阻值范围
为18.3~45Ω。
二、概念辨析、填空
8.研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是 ( )
A.牛顿 B.帕斯卡 C.欧姆 D.伽利略
【答案】C
【详解】研究得出“导体中电流与电压的关系”的科学家是欧姆,规律叫欧姆定律,故ABD不符合题意,
C符合题意。
故选C。
9.历史上第一个成功揭示电流与电压、电阻关系的物理学家是 ,为了纪念他做出的杰出贡
献,人们用他的名字命名为 的单位。
【答案】 欧姆 电阻
【详解】[1][2]德国物理学家欧姆对电流与电阻和电压之间的关系进行了实验研究,第一个成功揭示电流与
电压、电阻关系,从而得出了著名的欧姆定律。为了纪念他做出的杰出贡献,人们用他的名字命名为电阻
的单位。
10.在电阻一定时,探究电流与电压的关系时,下列说法中正确的是( )
A.电流与电压成正比 B.电流与电压成反比
C.电压与电流成正比 D.电压与电流成反比
【答案】A
【详解】在探究电流与电压的关系时,电压是自变量,电流是因变量,控制变量是电阻,由 可得
,即在电阻一定时,电流与电压成正比。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11.从欧姆定律可导出 ,对电阻理解正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,不随电流、电压的改变而改变
【答案】D
【详解】电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流和导体两端的电压大小无关,不会随电压、电流
的变化而变化,故ABC错误,故D正确。
故选D。
12.以下关于欧姆定律的理解正确的是( )
A.由 可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B.由 可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.由 可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比
D.当导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0Ω
【答案】A
【详解】A.由 可知,电阻一定时,导体两端的电压增大为原来的几倍,通过导体的电流也增大为原
来的几倍,即通过导体的电流与其两端的电压成正比,故A正确;
B.在电路中,导体两端的电压变化是电流变化的原因,只有导体两端有电压时导体中才会有电流,因此
不能由 得出导体两端的电压与通过导体的电流成正比,故B错误;
C.导体的电阻由其本身的材料、长度、横截面积决定,与导体两端所加电压和通过电流的大小无关。因
此不能由 得出导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比,故C错误;
D.导体的电阻由其本身的材料、长度、横截面积决定,与导体两端所加电压和通过电流的大小无关,电
压为0,电阻不为0。故D错误。
故选A。
三、探究电流与电压、电阻的关系实验(选填题)
13.小张在探究电流与电阻关系实验时,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处的目的是
;在实验过程中,多次移动滑动变阻器其目的是 。
【答案】 保护电路 控制电压不变
【详解】[1]为了防止电路中电流过大,损坏电流表等仪器,在闭合开关前,要将滑动变阻器的滑片移至阻
值最大处。
[2]在探究电流与电阻的关系时,要控制定值电阻两端的电压保持不变,所以实验时移动滑动变阻器的滑片
的目的是:控制定值电阻两端的电压保持不变。
14.用如图所示电路“探究电流与电阻的关系”,换用不同电阻,闭合开关进行实验时,滑动变阻器的作
用是使定值电阻两端的电压 (选填“改变”或“不变”)。【答案】不变
【详解】在“探究电流与电阻的关系”时,在改变定值电阻的阻值的同时控制其两端的电压一定。更换定
值电阻后,定值电阻两端的电压将改变,为了控制定值电阻两端的电压一定,就需要移动滑片,使其两端
的电压不变。
15.小明想要利用如图所示的电路探究“电流与电压的关系”,下列说法正确的是( )
A.实验过程中应该保持电阻R阻值不变
B.实验过程中滑动变阻器的作用只是保护电路
C.实验过程中应该调滑动变阻器使电流表示数不变
D.实验过程中应该调滑动变阻器保持电压表示数不变
【答案】A
【详解】A.在探究“电流与电压的关系”时,控制电阻不变,改变电压,是用滑动变阻器调节电阻两端
的,故A正确;
B.滑动变阻器在实验中的作用除了保护电路外,还起到改变电阻两端电压的作用,故B错误;
CD.实验过程中,调滑动变阻器,但R阻值不变,滑片向右滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻增大,电
路中的总电阻增大,电源两端电压不变,根据欧姆定律可知,电路的电流就会减小,而电流表的示数等于
电路的电流,则电流表的示数会减小,由于R阻值不变,电流减小,则R两端的电压会减小,则电流表和
电压表的示数都会变化,故CD错误。
故选A。
16.小明和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电
路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器的目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:实验的结论是:电流跟电压成反比
【答案】B
【详解】A.由图甲到图乙的改动是用定值电阻代替灯泡,主要目的是控制电阻不变,故A错误;
B.从图乙到图丙增加滑动变阻器,可在组装一次电路的情况下多次改变电阻两端的电压,测得不同电流,
从而获得电流与电压的定量关系,故B正确;
C.在图丙中,移动滑动变阻器的目的是为了改变电阻两端的电压而非保持电阻R两端的电压不变,故C
错误;
D.根据欧姆定律,在电阻一定时,电阻两端的电流与电压成正比,故D错误。
故选B。
17.小明准备利用如图所示电路进行探究实验,以下能完成探究并得出定量关系的是( )
①保持 滑片位置不变,移动 滑片,探究电流与电压的关系
②保持 滑片位置不变,移动 滑片,探究电流与电阻的关系
③改变 滑片位置后,移动 滑片保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.① B.② C.①② D.①③
【答案】A
【详解】①研究电流与电压的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端电
压和通过的电流。保持 滑片位置不变,即其阻值不变,改变R 的阻值时,根据串联电路的电压分配原则,
2
R 两端的电压会改变。同时,由于电路的总电阻改变,电路中的电流也会改变。电压表测其两端电压,电
1
流表测其通过的电流。可以探究电流与电压的定量关系,故①正确;
②研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值。保持R 滑片位置不变,
2
通过移动R 滑片,可以使电压表的示数保持不变,但R R 的阻值未知,不能定量研究电流与电阻的关系,
1 1、 2
故②错误;
③改变R 和R 滑片的位置,两个变阻器的阻值大小发生改变,不知道具体电阻值的大小,无法探究电流与
1 2
电阻的定量关系,故③错误。
综上所述,只有①能完成探究并得出定量关系。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。四、电阻是导体的一种物理性质的应用
18.某一段导体两端的电压为8V,通过它的电流为0.8A,这段导体的电阻为 Ω;当其两端电
压为0V时,它的电阻是 Ω。
【答案】 10 10
【详解】[1]导体的电阻
[2]电阻是导体本身的一种性质,与它两端电压无关,故当它两端电压为0V时,它的电阻仍为10Ω。
19.当某导体两端电压是3V时,通过它的电流是0.2A,该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为6V时,
该导体的电阻为 Ω。
【答案】 15 15
【详解】[1]该导体的电阻
[2]因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当该导体两端的电压变为6V
时,导体的电阻仍为15Ω不变。
20.手电筒小灯泡两端的电压是2.2V,用电流表测得流过的电流是220mA,这个小灯泡的电阻是
Ω;当小灯泡两端的电压为3V时,流过的电流是 A;当小灯泡两端的电压为0V时,小灯泡的
电阻是 Ω。
【答案】 10 0.3 10
【详解】[1]由I 可得小灯泡的电阻
[2][3]电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,当小灯泡两端的电压为3V或当小灯
泡两端的电压为0V时,小灯泡的电阻仍为10Ω不变,当小灯泡两端的电压为3V时,流过的电流
五、欧姆定律的应用
21.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 的电
1 2 1 2
阻之比是( )
A.5:3 B.8:15
C.3:5 D.10:3
【答案】D
【详解】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
1 2
故选D。
22.如图所示的电路中,电源电压保持不变,定值电阻R=20Ω。只闭合开关S ,记录电流表的示数为
0 1
0.3A;闭合开关S 和S ,记录电流表的示数为0.42A;则电阻R 的阻值为 Ω。
1 2 x
【答案】8
【详解】由电路图可知,只闭合开关S ,只有R 接入电路中,流过R 的电流是0.3A;同时闭合开关S 、
1 x x 1
S ,两电阻并联,电流表测干路电流,根据并联电路的电流特点,经过R 的电流
2 0
由并联电路的电压特点,电源电压等于R 两端的电压
0
电阻R 的阻值为
x
23.如图所示电路,R=10Ω,只闭合开关S,电流表示数为0.15A;再闭合开关S ,电流表示数变化了
1 1
0.3A。则通过R 的电流为 A,电阻R 的阻值为 Ω。
1 2
【答案】 0.3 20
【详解】[1]由电路图可知,闭合S,断开S 时,电路为R 的简单电路,若再闭合S 时,两电阻并联,根据
1 2 1
并联电路电流特点可知,电流表示数的变化量即为R 支路的电流,则
1
[2]根据并联电路电压特点,由 可知,电源的电压
并联电路各支路互不影响,所以电阻R 的电流为0.15A,根据欧姆定律可知电阻R 的阻值为
2 224.如图所示电路中,电源电压为3V,L 、L 是小灯泡,当开关S闭合时,电压表的示数为2V,忽略温度
1 2
对灯丝电阻的影响,则( )
A.L 两端的电压为1V B.L 两端的电压为1V
1 2
C.L 与L 的灯丝电阻之比为1∶1 D.通过L 与L 的电流之比为2∶1
1 2 1 2
【答案】B
【详解】A.由电路图知,两灯串联,电压表测L 两端电压,所以L 两端的电压 ,故A不符合题意;
1 1
B.串联电路中,电源电压等于各部分电路两端电压之和,所以L 两端的电压
2
故B符合题意;
D.串联电路中,电流处处相等,所以通过L 与L 的电流之比为1∶1,故D不符合题意;
1 2
C.通过两灯电流相等,由欧姆定律有
所以
故C不符合题意。
故选B。
六、图像题
25.在如图所示的图象中,能正确反映物理量之间关系的是( )
A.甲图:定值电阻与它两端电压的关系 B.乙图:定值电阻与通过它的电流的关系
C.丙图:电压一定时,电流与电阻的关系 D.丁图:电阻一定时,电流与电压的关系
【答案】D
【详解】AB.定值电阻的阻值大小不随其两端电压及通过它的电流而改变,故AB不符合题意;C.当电压一定时,通过导体的电流与电阻成反比,故C不符合题意;
D.当电阻一定时,电流与电压成正比,故D符合题意。
故选D。
26.在“探究电流与电压的关系”实验中,分别用电阻 、 进行实验,并根据各自的实验数据绘制出如
图所示的 关系图像,由图可知( )
A.
B.当 两端电压为0时,其电阻为0
C.通过导体的电流与导体两端的电压成反比
D.将它们串联接到同一电路中,通过 的电流较大
【答案】A
【详解】A.由图像可知,两电阻两端的电压相等时,通过R 的电流大于通过R 的电流,即I>I,由
1 2 1 2
可知,电压一定时,电流与电阻成反比,则R