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第十七章 欧姆定律
第2节 欧姆定律
一.选择题
1.根据欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压为零时,电阻值也为零
B.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大
D.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
【答案】D
【解析】
ABC、电阻是导体本身的一种阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以导
体两端的电压为零时,电阻值不为零;增大通过导体的电流、增大导体两端的电压,这段导体
的电阻不变,故ABC错误;
D、根据欧姆定律可知,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反
比,故D正确。
选D。
2.在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压关系的图象正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】A
【解析】在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,所以,导体的 I﹣U
关系图象是一条过原点的斜向上的射线,只有图象A符合题意。
选A。
3.在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中不正确的是( )
A.欧姆定律揭示了导体中的电流与电压、电阻的关系
B.当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比
C.在研究导体中的电流与电压、电阻的关系过程中使用了控制变量法
D.根据欧姆定律的变形公式R= 可知:导体的电阻随电压和电流的变化而变化
【答案】D
【解析】A、欧姆定律研究的是电流、电压、电阻的关系,故A正确;
B、根据欧姆定律知,当电压一定时,导体中的电流与电阻成反比,故B正确;
C、在研究欧姆定律的过程中使用了研究问题的一种基本方法﹣控制变量法,故C正确;
D、导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压与流过导体的电流无关,
不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化,故D错误。
选D。
4.如图所示,电源电压不变,闭合开关 S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,下列说法正确的
是( )
A.电流表A示数变小
B.电压表V 示数不变
1
C.电压表V 示数与电流表A示数乘积变小
2D.电压表V 示数与电流表A示数比值变小
1
【答案】D
【解析】由图可知,定值电阻R 和滑动变阻器R 串联,电流表测量电路中的电流,电压表V 测
2 1 1
量R 两端的电压,电压表V 测量电源电压;
1 2
A、闭合开关S,滑动变阻器的滑片向右滑动过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据欧
姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大;故A错误;
B、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可知,滑动变阻器两端的电压减
小,电压表V 示数减小;电压表V 测量电源电压,保持不变;故B错误;
1 2
C、电压表V 示数不变,电流表A示数变大,其乘积变大;故C错误;
2
D、电压表V 示数与电流表A示数比值为滑动变阻器的电阻,电阻变小,比值变小,故D正确。
1
选D。
5.马嫒的奶奶有随手关灯的好习惯,如果有一天的某个时刻,只有她关灯的动作,电路也没有别
的问题且忽略线路的阻值,则关灯前后,她家中电路以下物理量一定会变大的是( )
A.总功率 B.总电压 C.总电阻 D.总电流
【答案】C
【解析】
A、在并联电路中,P =P+P +……+P ,即同时工作的用电器越多,电路总功率越大;则关灯
总 1 2 n
后,工作的用电器减少,电路的总功率变小,故A不符合题意;
B、在家庭电路中,进户电压一定,因忽略线路的阻值,则无论用电器是否工作,总电压不变,
故B不符合题意;
C、家庭电路中,各用电器并联;关灯后,工作的用电器减少,相当于减小了导体的横截面积,
所以总电阻变大,故C符合题意;
D、在并联电路中,I =I+I +……+I ,即同时工作的用电器越多,电路总电流越大;则关灯后
总 1 2 n
工作的用电器减少,总电流变小,故D不符合题意。
选C。
6.酒精测试仪可检测驾驶员是否酒后驾车,如图甲所示是它的原理图,酒精气体传感器的电阻跟
酒精气体浓度的关系如图乙所示。如果测试到的酒精气体浓度越大,那么( )A.传感器的电阻越大 B.通过传感器的电流越小
C.电压表的示数越大 D.传感器两端的电压越大
【答案】C
【解析】
由电路图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻R 两端的电压;
0
由图象可知,酒精气体浓度越大,则传感器的电阻越小,串联电路的总电阻越小;由I= 可知,
电路中电流变大,即通过传感器的电流变大;故AB错误;
电路中电流变大,由U=IR可知,定值电阻R 两端的电压变大,即电压表的示数变大;因串联
0
电路中总电压等于各分电压之和,所以,传感器两端的电压越小,故C正确,D错误。
选C。
7.如图所示,电源电压不变,R 是定值电阻,R 是滑动变阻器。当闭合开关,R 滑片向右滑动时,
1 2 2
下列说法错误的是( )
A.V 示数变化量等于V 示数变化量
1 2
B.V 示数变化量小于V 示数变化量
1 2
C.V 示数与A的示数的比值不变
1
D.V 示数与A的示数的比值变大
2
【答案】B
【解析】由电路图可知,两电阻串联,电压表 V 测R 两端的电压,电压表V 测R 两端的电压,
1 1 2 2
电流表测电路中的电流;
滑片P向右移动时,接入电路中的电阻变大。
A、B、电源电压一定,由U=U+U 知,V 示数变化量等于V 示数变化量。故A正确,B错误;
1 2 1 2C、由R= 知,V 示数与A的示数的比值为R ,而R 为定值电阻,所以V 示数与A的示数的
1 1 1 1
比值不变。故C正确;
D、由R= 知,V 示数与A的示数的比值为R ,已知R 变大,所以V 示数与A的示数的比值
2 2 2 2
变大。故D正确。
选B。
8.关于欧姆定律的公式I= 及其变形公式U=IR的理解,下列说法正确的是( )
A.导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
B.导体的电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
【答案】A
【解析】
A、根据欧姆定律的内容可知:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,
故A正确;
B、电压是形成电流的原因,不能说成电阻一定,电压与电流成正比;
而应说成:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,故B错误;
CD、电阻是导体本身的一种属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端的电压和
通过的电流无关;导体两端的电压为零时,导体的电阻并不为零,故CD错误。
选A。
9.小明制作了一个利用电路测物体重力的小仪器,如图所示。电源为一个恒流源(电源输出电流
大小不变),当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点,则下列说法正确的是( )
A.改造电流表表盘可显示重力的大小
B.当称盘内物体重力变大时,电路消耗的功率不变C.若电源输出电流减小,则测量值偏小
D.若秤盘质量变大,为测量准确,应增大R 阻值
2
【答案】B
【解析】
由电路图可知,R 与R 串联,电压表测滑片上面部分电阻丝aP两端的电压;
1 2
A、由于电压表的内阻很大,在电路中可看作开路,所以变阻器 R 始终以最大阻值接入电路,
2
则滑片移动时,电路中的总电阻不变,电路中电流保持不变,故不能将电流表的表盘改装用来
显示重力大小,故A错误;
B、重力增大,滑片向下移,电阻丝aP的电阻增大,但是电路中电流保持不变,根据P=UI知
电路消耗的功率将不变,故B正确;
C、若电源输出电流减小,单位长度的电阻分压减小,相当于分度值变小,测量结果偏大,故 C
错误;
D、若秤盘质量变大,不挂物体时指针下移,可以将弹簧测力计向上移动,使指针在不挂物体时
仍然在a点,若R 的阻值增大,单位长度的电阻分压增大,相当于分度值变大,测量结果偏小,
2
不能使测量结果更准确,故D错误。
选B。
10.如图1所示,电源电压保持不变,闭合开关时,滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端,电压表
示数 U 与电流表示数 I 的变化关系如下图 2 所示,下列说法不正确的是( )
A.电源电压是9V
B.定值电阻R的阻值是6Ω
C.电压表示数范围是3∼9V
D.滑动变阻器的阻值范围是0∼18Ω
【答案】D
【解析】
AB、由电路图可知,当滑片P位于a端时,电路为定值电阻R的简单电路,电压表测电源的电
压,电流表测电路中的电流,且此时电路中的电流最大,由图象可知,电路中的最大电流 1.5A时,电压表的示数为9V,即电源电压为9V,故A正确;
由I= 可得,定值电阻R的阻值:R= = =6Ω,故B正确;
CD、由电路图可知,当滑片P位于b端时,定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联,此时电
路中的电流最小,
由图象可知,电路中的最小电流I′=0.5A,此时电压表示数为3V,则可知电压表示数范围为3V
~9V,故C正确;
滑片P位于b端时,电路中的总电阻:R = = =18Ω,
总
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大阻值:R =R ﹣R=18Ω﹣6Ω=12Ω,
滑大 总
则滑动变阻器的阻值范围是0~12Ω,故D错误。
选D。
二.填空题
11.德国物理学家________通过大量实验和理论研究发现了电流与电压和电阻的关系,即“一段导
体中的电流与导体两段的电压成正比,与导体的电阻成________。
【答案】欧姆 反比
【解析】德国物理学家欧姆经过大量实验和理论研究得出了电流与电压、电阻的关系:一段导
体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
12.如图,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R 的滑片向右端移动的过程中,各元件均
2
安全工作,电压表的示数________(选填“减小”、“不变”或“增大”)。通过电流表A的
电流的变化量________通过滑动变阻器的电流的变化量。(选填“大于”、“小于”或“等
于”)
【答案】变大 小于
【解析】(1)闭合开关S,L与R并联后与定值电阻串联,电压表测并联部分的电压,电流表
测干路的电流,
滑动变阻器R 的滑片向右端移动的过程中,变阻器连入电路的电阻变大,并联部分的电阻变大,
2
由分压原理,电压表示数变大;(2)由欧姆定律I= ,通过灯的电流I 变大,
L
根据串联电阻的规律,电路的总电阻变大,由欧姆定律I= ,电流表示数I 变小,根据并联电
总
路电流的规律:I =I +I ,
总 L 滑
故通过电流表A的电流的变化量小于通过滑动变阻器的电流的变化量。
13.某个导体通过 0.5A 的电流时,电阻为 10Ω.若通过 1A 的电流时,该导体的电阻为
________Ω;若该导体不通电时,其电阻为________Ω。
【答案】10 10
【解析】∵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,
∴通过1A的电流或导体不通电时,导体的电阻仍为10Ω不变。
24.如图所示,电源电压为8伏特,电阻R =4R ,安培表的示数为0.2安培,则R =________,
1 2 1
R =________。
2
【答案】200Ω 50Ω
【解析】由电路图可知,R 与R 并联,电流表测干路电流,
1 2
由I= 可得,电路的总电阻:
R= = =40Ω;
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,且R =4R ,
1 2
所以, = + = + = ,即 = ,
解得:R =50Ω,
2
则R =4R =4×50Ω=200Ω。
1 2
三.作图题
14.如图所示,是AB两地间的输电示意图,双横线为输电线,每千米输电线的电阻约为0.2Ω.输
电线在B地某处发生了短路,为确定短路的位置距A处的距离,检修员在A地利用电压表、电
流表、开关、导线和电源接成电路进行测量计算,便可知道短路处到A地的距离。请在虚线框
内帮检修员设计并画出电路图。【答案】见解析
【解析】已知输电线每千米的电阻为0.2Ω,要想求短路位置,需要用电流表测量电流,电压表
测量电压,根据欧姆定律算出输电线的电阻,所以虚线框内需要有电流表、电压表和电源及开
关,电流表串联在电路中,电压表并联在电源的两端,如图所示:
15.如图所示,电源电压为6V保持不变。现有5Ω、10Ω、40Ω电阻各一个,选用其中两个电阻,
使图中电流表的示数为0.75A.请在图上画出电路图,并标明阻值。
【答案】见解析
【解析】由I= 可得,电路中的总电阻:
R= = =8Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,三个电阻5Ω、10Ω、40Ω选任意两个串联都不符合要求,所以只能并联,
又因并联电路中总电阻小于任何一个分电阻,
所以,选用的电阻为10Ω、40Ω,即总电阻R= =8Ω,符合要求,电路图如下图所示:
五.计算题
16.如图所示,电源两端电压为 18V并保持不变,电阻R 的阻值为24Ω.当开关S闭合时,电压
1
表示数为6V.求:
(1)此时电路中的电流;
(2)电阻R 的阻值。
2
【答案】(1)此时电路中的电流为0.5A;
(2)电阻R 的阻值为12Ω。
2
【解析】由图可知中,R 与R 串联在电路中,电压表测R 两端电压,
1 2 2
(1)根据串联电路电压的规律知,
R 两端的电压:U=U﹣U =18V﹣6V=12V,
1 1 2
因串联电路中电流处处相等,则电路中的电流:
I= = =0.5A;
(2)根据I= 可得:
R = = =12Ω。
2
答:(1)此时电路中的电流为0.5A;
(2)电阻R 的阻值为12Ω。
2
17.如图所示电路,电源电压不变,R 和定值电阻R 并联,电流表示数为0.50A;用阻值为30Ω的
1 0
电阻 R 替换 R ,电流表示数变为 0.30A(定值电阻 R 两端加 4.5V 电压时,通过的电流为
2 1 10.45A),求:
(1)定值电阻R 的阻值?
1
(2)电源电压大小?定值电阻R 的阻值?
0
【答案】(1)定值电阻R 的阻值为10Ω;
1
(2)电源电压大小为3V,定值电阻R 的阻值为15Ω。
0
【解析】(1)根据I= 可得:
定值电阻R 的阻值:R = = =10Ω;
1 1
(2)根据欧姆定律和并联电路的电流特点可知:
R 和定值电阻R 并联时,
1 0
+ =I,
即: + =0.50A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
R 和定值电阻R 并联时,
2 0
+ =I,
即: + =0.30A﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
联立①②两式解得U=3V,R =15Ω。
0