专题172 欧姆定律 同步经典练习题.docx
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专题172欧姆定律同步经典练习题
专题17.2欧姆定律同步经典练习题
1.导体中的电流,跟导体两端的________成正比,跟导体的________成反比。
公式为________.
2.电阻串联时相当于增加了导体的________,因此总电阻比任何一个串联电阻都_______。
串联电路的总电阻等于各串联电阻________。
3.电阻并联时相当于增大了导体的_________,因此总电阻比任何一个并联电阻都_______。
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的______。
4.串联电路分压:
在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成_______,表达式:
__________。
并联电路分流:
在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成__________,表达式:
___________。
知识点一:
欧姆定律
1.内容:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为:
变形公式有:
U=IR
3.欧姆定律使用注意:
单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:
电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
【例题1】(2019天津模拟题)由公式
变形为
,下列说法正确的是()
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
知识点二:
运用欧姆定律分析解决简单的电路问题
【例题2】(2018大连)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列四个选项中,判断正确的是( )
A.电流表、电压表的示数均变小
B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变小
1.(2019四川巴中)下列说法错误的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.串联电路中电流处处相等
C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定
D.导体的电阻跟导体两端电压成正比
2.(2018江苏盐城)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同。
下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1:
4B.通过R0与R1的电流之比为4:
1
C.R0与R1两端的电压之比为1:
4D.R0与R1的阻值之比为4:
1
3.(2019•淄博模拟题)下列电路中,已知电源电压相等,且R1<R2,则电路中电流表的示数最大的是( )
4.(2017•淄博)如图所示是某种压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,电源电压保持不变。
闭合开关S( )
A.压力F增大时,电流表示数变小、电压表示数变小
B.压力F减小时,电流表示数变小,电压表示数变小
C.压力F增大时,电压表示数跟电流表示数乘积不变
D.压力F减小时,电压表示数跟电流表示数之比变大
5.(2017•临沂)如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
二、填空题
6.(2019四川内江)如图所示,电源电压为3V,闭合开关,两只相同的灯泡L1、L2都亮,灯泡L2两端的电压为 V.突然两只灯泡同时熄灭,电压表的示数变为3V,电路故障可能是灯泡 开路(选填“L1”或“L2”)
7.(2019四川成都模拟题)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图。
R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。
闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电流,电压表示数。
8.(2018武汉模拟题)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:
导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 .
9.(2018绥化)一定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.2V,则该定值电阻的阻值为 Ω,当两端电压为0时,该定值电阻的阻值为 Ω.
10.(2017•泰安)如图所示,电源电压恒为12V,闭合开关后,电压表示数为8V,则两电阻阻值的比值R1:
R2= 。
11.(2017•泰安)在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0V时,电流表示数为80mA,则短路位置距离甲 km。
三、计算题
12.(2018海南模拟题)如图所示电路,电压表V1的读数为8V,闭合开关后V2的读数为5V。
若电阻R1的阻值为12Ω,求R2的阻值。
13.(2019•菏泽模拟题)如图甲所示的电路图,电源电压6V保持不变,灯L2的电阻是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数如图乙所示。
(1)灯泡L1和L2的连接方式是 联。
(2)不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
灯L1的阻值和电流表A的示数。
专题17.2欧姆定律
1.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。
公式为:
2.电阻串联时相当于增加了导体的长度,因此总电阻比任何一个串联电阻都大。
串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
3.电阻并联时相当于增大了导体的横截面积,因此总电阻比任何一个并联电阻都小。
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
4.串联电路分压:
在串联电路中各电阻分得的电压与它们的电阻成正比,表达式:
;
并联电路分流:
在并联电路中各支路分得的电流与它们的电阻成反比,表达式:
。
知识点一:
欧姆定律
1.内容:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为:
变形公式有:
U=IR
3.欧姆定律使用注意:
单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:
电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
【例题1】(2019天津模拟题)由公式
变形为
,下列说法正确的是()
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
【答案】C
【解析】电阻是导体本身的性质,只由导体长度、材料、横截面积有关,与电压电流无关,
由公式
变形为
,只是提供了求解电阻大小的一个方法。
不能说明电阻与电压成正比、与电流成反比。
知识点二:
运用欧姆定律分析解决简单的电路问题
【例题2】(2018大连)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,下列四个选项中,判断正确的是( )
A.电流表、电压表的示数均变小
B.电流表、电压表的示数均变大
C.电流表示数变大、电压表示数变小
D.电压表与电流表示数的比值变小
【答案】CD
【解析】由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电压表测变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC、在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过程中,变阻器接入电路中的电阻变小,电路中的总电阻变小,由I=U/R可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,由U=IR可知,R1两端的电压变大,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以变阻器两端的电压变小,即电压表的示数变小,故AB错误、C正确。
D、电压表与电流表的比值等于滑动变阻器的阻值,因为滑动变阻器的阻值变小,所以电压表与电流表的示数比值变小,故D正确。
1.(2019四川巴中)下列说法错误的是( )
A.电荷的定向移动形成电流
B.串联电路中电流处处相等
C.灯泡亮度由灯泡的实际功率决定
D.导体的电阻跟导体两端电压成正比
【答案】D
【解析】A.电流是由电荷的定向移动形成的,故A正确;
B.串联电路中各处的电流相等,故B正确;
C.灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,故C正确;
D.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与两端的电压和通过的电流无关,故D错误。
2.(2018江苏盐城)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同。
下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1:
4B.通过R0与R1的电流之比为4:
1
C.R0与R1两端的电压之比为1:
4D.R0与R1的阻值之比为4:
1
【答案】D
【解析】由电路图可知,R0与R1并联,电流表A1测R0中的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中总电流等于各支路电流之和,且两电流表指针所指位置相同,所以,电流表A1的量程为0~0.6A,电流表A2的量程为0~3A,因指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍,所以,电流表A1与A2示数之比为1:
5,即I=5I0,A错误;由并联电路的电流特点可得,通过R0与R1的电流之比:
=
=
=
,B错误;因并联电路两端的电压都相等,所以R0与R1两端的电压之比为1:
1,C错误;根据并联电路的分流特点可知,R0与R1的阻值之比:
=
=
,D正确。
3.(2019•淄博模拟题)下列电路中,已知电源电压相等,且R1<R2,则电路中电流表的示数最大的是( )
【答案】A
【解析】电压一定时,根据I=
可知,电路中的电阻越小,电路中的电流越大,据此根据电阻的串并联分析个电路图中的总电阻得出答案。
由选项可知,A中两电阻并联,B中两电阻串联,C中为R1的简单电路,D中为R2的简单电路,电流表均测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,选项中总电阻的关系是R并<R1<R2<R串,即RA<RC<RD<RB,
由I=
可知,对应的电流关系为IA>IC>ID>IB。
4.(2017•淄博)如图所示是某种压力传感器的原理图,其中弹簧上端和滑动变阻器的滑片P固定在一起,A、B间有可收缩的导线,R1为定值电阻,电源电压保持不变。
闭合开关S( )
A.压力F增大时,电流表示数变小、电压表示数变小
B.压力F减小时,电流表示数变小,电压表示数变小
C.压力F增大时,电压表示数跟电流表示数乘积不变
D.压力F减小时,电压表示数跟电流表示数之比变大
【答案】A
【解析】由电路图可知,定值电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流;
(1)当压力F增大时,滑片下移,R2接入电路的电阻变大,电路中的总电阻变大,
由I=
可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,
由U=IR可知,定值电阻R1两端的电压变小,即电压表的示数变小,故A正确;
则电压表示数跟电流表示数乘积变小,故C错误;
(2)同理可知,压力F减小时,电流表和电压表的示数均变大,故B错误;
由R=
可知,电压表示数跟电流表示数之比等于R1的阻值,
所以,电压表示数跟电流表示数之比不变,故D错误。
5.(2017•临沂)如图是电阻甲和乙的I﹣U图象,小明对图象信息作出的判断,正确的是( )
A.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.3A
B.当乙两端电压为2.5V,其电阻值为10Ω
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的电压为2V
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们的干路电流为0.4A
【答案】C
【解析】
(1)根据图象读出甲两端电压为0.5V时通过的电流;
(2)根据图象读出乙两端电压为2.5V时通过的电流,根据欧姆定律求出其电阻值;
(3)将甲和乙串联,通过两电阻的电流相等,根据图象读出两电阻两端的电压,根据串联电路的电压特点求出它们两端的电压;
(4)将甲和乙并联,它们两端的电压相等,根据图象读出通过两电阻的电流,根据并联电路的电流特点求出干路的电流。
A.由图象可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故A错误;
B.由图象可知,当乙两端电压为2.5V时,通过的电流为0.5A,
由I=
可得,乙的阻值R乙=
=
=5Ω,故B错误;
C.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则通过两电阻的电流均为0.3A,
由图象可知此时U甲′=1.5V、U乙′=0.5V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压:
U=U甲′+U乙′=1.5V+0.5V=2V,故C正确;
D.若甲和乙并联,若电压为1V,则它们两端的电压均为1V,
由图象可知此时I甲′=0.2A、I乙′=0.4A,
由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流:
I=I甲′+I乙′=0.2A+0.4A=0.6A,故D错误。
二、填空题
6.(2019四川内江)如图所示,电源电压为3V,闭合开关,两只相同的灯泡L1、L2都亮,灯泡L2两端的电压为 V.突然两只灯泡同时熄灭,电压表的示数变为3V,电路故障可能是灯泡 开路(选填“L1”或“L2”)
【答案】1.5;L2。
【解析】由图可知,两灯串联,电压表测量灯泡L2两端的电压,
因为串联电路中电流处处相等,
所以通过灯泡L1和L2的电流相等,
两个灯泡相同,电阻也相同,
根据U=IR知,两灯泡两端的电压相等,都为电源电压的一半,
所以灯泡L2两端的电压为
U=
×3V=1.5V;
突然两只灯泡同时熄灭,电压表的示数变为3V,不可能是两灯泡同时短路,所以应该是断路,因为电压表的示数为3V,说明电压表与电源的两端相连,所以电路故障可能是灯泡L2开路了。
7.(2019四川成都模拟题)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图。
R0为定值电阻,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。
闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电流,电压表示数。
答案:
增大、增大。
解析:
变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端电压;酒精浓度增大,电阻减小,电源电压保持不变时,电路中电流增大,定值电阻两端电压增大。
8.(2018武汉模拟题)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:
导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 .
1.答案:
正比;反比.
解析:
根据对欧姆定律内容的掌握作答.德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:
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.
2.答案:
15;15.
解析:
知道电压和电流,根据欧姆定律求出电阻;电阻是导体的一种属性,大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关.
由I=
可得,定值电阻的阻值:
R=
=
=15Ω;
电阻是导体的一种属性,电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关,所以当两端电压为0时,该定值电阻的阻值仍为15Ω.
9.(2018绥化)一定值电阻两端电压为3V时,通过的电流为0.2V,则该定值电阻的阻值为 Ω,当两端电压为0时,该定值电阻的阻值为 Ω.
2.答案:
15;15.
解析:
知道电压和电流,根据欧姆定律求出电阻;电阻是导体的一种属性,大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关.
由I=
可得,定值电阻的阻值:
R=
=
=15Ω;
电阻是导体的一种属性,电阻的大小和导体的材料、长度、横截面积有关,和导体两端的电压无关,所以当两端电压为0时,该定值电阻的阻值仍为15Ω.
10.(2017•泰安)如图所示,电源电压恒为12V,闭合开关后,电压表示数为8V,则两电阻阻值的比值R1:
R2= 。
【答案】1:
2。
【解析】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,根据串联电路的电压特点求出R1两端的电压,根据串联电路的电流特点和欧姆定律求出两电阻的阻值之比。
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R1两端的电压:
U1=U﹣U2=12V﹣8V=4V,
因串联电路中各处的电流相等,
所以,由I=
可得,两电阻的阻值之比:
=
=
=
=
。
11.(2017•泰安)在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每条输电线的电阻是100Ω.现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为2.0V时,电流表示数为80mA,则短路位置距离甲 km。
【答案】1.25。
【解析】知道电压表和电流表的示数,利用欧姆定律求出连接短路位置到甲地的两段输电线的电阻值;又知道10km导线的电阻为100Ω,据此求出导线的长度,从而确定出短路的地点离甲地的距离。
由欧姆定律可得,连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻:
R=
=
=25Ω,
因10km导线的电阻为100Ω,且电阻和长度成正比,
所以,短路处距甲地的导线总长度:
L=
×10km=2.5km,
则短路位置距离甲的距离:
s=
×L=
×2.5km=1.25km。
三、计算题
12.(2018海南模拟题)如图所示电路,电压表V1的读数为8V,闭合开关后V2的读数为5V。
若电阻R1的阻值为12Ω,求R2的阻值。
【答案】R2的阻值为20Ω。
【解析】U1=U-U2=8V-5V=3V
通过R1的电流
I1=
=0.25A,I2=I1
R2=
=20Ω
故R2的阻值为20Ω。
13.(2019•菏泽模拟题)如图甲所示的电路图,电源电压6V保持不变,灯L2的电阻是10Ω,闭合开关S,电流表A1的示数如图乙所示。
(1)灯泡L1和L2的连接方式是 联。
(2)不考虑温度对灯丝电阻的影响,求:
灯L1的阻值和电流表A的示数。
【答案】
(1)灯泡L1和L2的连接方式是并联。
(2)不考虑温度对灯丝电阻的影响,灯L1的阻值是12Ω,电流表A的示数1.1A。
【解析】
(1)据图可知,若开关闭合,电流有两条路径,即两灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表A1测L1支路的电流。
(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,且电流表A1是选择的小量程,其示是0.5A,故
由I=
可得,灯L1的阻值:
R1=
=
=12Ω;
此时对于灯L2来说,知道其电阻是10Ω,电压是6V,故其电流是:
I=
=
=0.6A,故总电流是:
I=I1+I2=0.6A+0.5A=1.1A。
专题17.1电流与电压和电阻的关系
1.在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的_____成_____;在电压一定时,导体中的电流与导体的______成________。
2.在研究电流与电压、电阻的关系时,运用的是______法,即:
在研究电流与电压的关系时,应控制____不变,使______发生变化;在研究电流与电阻的关系时,应控制_______不变,使_______发生变化.
探究电流跟电压和电阻的关系的电路图和实物图:
知识点一:
探究电流与电压的关系
(1)控制电阻不变,改变电阻两端的电压.
(2)电阻一定时,I与U的图象如图所示.
(3)实验结论:
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比.
(4)滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压.
【例题1】(2018•聊城)在“探究电流与电压的关系”的实验中,
(1)请在方框中画出能够改变定值电阻的电压、并可以同时测量电压和电流的电路图
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示
R=10Ω
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
对表中数据进行分析,你认为错误的数据是实验序号 ,排除错误数据,可归纳得出的结论是 。
(3)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”,每次更换电阻后,可以通过调节 ,使电阻两端的电压不变。
实验得出的结论是 。
知识点二:
探究电流与电阻的关系
(1)控制导体两端的电压不变,改变电阻的阻值.
(2)电压一定时,I与R的图象如图所示.
(3)结论:
电压一定时,电流跟导体的电阻成反比.
(4)滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变.
【例题2】(2019湖南模拟题)在探究“电流与电阻关系”的实验中,设计的实物电路如图,
(1)用笔画线代替导线,将实物图连接完整(要求:
①滑片向右移动,电流表示数变大;②连线不允许交又)。
(2)某同学连好最后一根导线发现两表均有示数,造成这一现象的原因可能是:
(3)实验时,首先接入的是5Ω电阻,当滑片移动到某一位置时,电流表示数为0.5A,记下两表读数;接下来换用10Ω电阻继续实验,须向(选填填“左”或“右”)移动滑片,同时眼睛注视(选填“电压表”或“电流表”),直到其示数为时,记下电流表示数。
(4)换用其他电阻进行多次实验,得得到多组数据,通过分析数据,能得到的实验结论是:
当电压一定时,通过电阻的电流与电阻成比。
1.(2019内蒙古通辽)小明在“探究电流与电阻关系”的实验中,准备了如下实验器材:
干电池,标有“15Ω1A”字样的滑动变阻器,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻。
(1)小明连接了下面的电路,其中有一条导线连接有误,请将连接错误的导线打“×”并画出正确连线。
(2)排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,将滑动变阻器的滑片移动到 (选填a”或“b”)端,再闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙,示数为 A。
(3)接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻,闭合开关,调节滑动变阻器,控制 (选填“电流表”或“电压表”)示数不变,分别读取相应的电流表示数,记录在表中:
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
(4)由数据可知:
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 。
(5)小明想用一块电流表和一个定值电阻R0测未知电阻Rx的阻值,于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图,并进行如下实验操作:
①闭合S、S1,此时电流表的示数为I;
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1;
③求未知电阻Rx的表达式为:
Rx= 。
(用R0、I、I1表示)
2.(2019•德州)探究“电流与电压和电阻的关系”:
(9)请根据图(甲)中电路图,用笔画线代替导线将实物图(乙)连接完整,使滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变大。
(2)探究“电流与电压的关系”时,某小组在ab间接入电阻R1,移动滑片P,将测量数据记录在表一中,当电压表示数为2.0V时,对应的电流值如图(丙)所示,为 A