浙教版科学八年级上册同步提优训练：4.6 电流与电压、电阻的关系 第2课时（含解析）

第2课时　欧姆定律的应用
　核心·易错
　判断下列说法的正误(在括号内打“√”或“×”):
(1)导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体的电流成反比。 (　　)
(2)欧姆定律表明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。 (　　)
(3)同一导体两端的电压减半,通过它的电流也减半。 (　　)
(4)电路中有一根电阻丝,若要使电路中的电阻变大,可以采取的方法是减小通过电路中的电流。 (　　)
[核心知识] I=是欧姆定律表达式,表示通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
[易错点拨] R=是I=的变形式,它表示某段导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值,不能理解为电阻R与电压U成正比,与电流I成反比。
1.[2021·柯桥区期末] 对欧姆定律的理解,下列说法中错误的是 (　　)
A.对同一导体,导体中的电流与这段导体两端的电压成正比
B.在电压不变时,导体的电阻越大,通过导体的电流则越小
C.在电压不变时,导体的电阻与电流成反比
D.对同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值不变
2.[2021·萧山区期末] 根据公式R=可知 (　　)
A.一段导体的电阻在电流不变时,与电压成正比
B.一段导体的电阻在电压不变时,与电流成反比
C.一段导体的电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体的电阻在数值上等于这段导体两端的电压与通过这段导体的电流的比值
3.[2020·拱墅区模拟] 如图所示是琳琳设计的电路图,当她闭合开关S1、S2时,两个电流表(实验室学生用)的指针在同一位置,则下列判断正确的是 (　　)
A.两个电流表的示数相等 B.电流表A1测的是通过L1的电流
C.两灯L1与L2电阻之比为1∶4 D.两灯L1与L2电阻之比为4∶1
4.[2021·深圳期末] 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,R1=4 Ω,R2=8 Ω,闭合开关S后电压表的示数为4 V,则电源电压为(　　)
A.4 V B.6 V C.8 V D.12 V
5.某段金属导体两端的电压为4 V时,通过它的电流是0.2 A; 当该导体两端的电压为2 V时,通过该导体的电流为　　　　A;当该导体两端的电压降为0 V时,电阻为　　　　Ω。
6.电阻为12 Ω的电铃,正常工作时的电压为6 V,现只有一个电压为8 V的电源,要使它正常工作,应给它　　　　联一个　　　　Ω的电阻。
7.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为　　　　V,R1的阻值为　　　　Ω。
8.[2021·西城区期末] 如图所示,电源两端电压U保持不变。闭合开关S、S1,电压表的示数为3 V,电流表的示数为0.3 A。闭合开关S,断开开关S1,电压表的示数为2 V。求:
(1)定值电阻R2的阻值。
(2)当闭合开关S,断开开关S1时,电路中的电流I。
(3)定值电阻R1的阻值。
9.如图所示的电路中,闭合开关S1、S2,电流表A1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 Ω。下列说法中正确的是 (　　)
A.通过电阻R1的电流为0.5 A B.电源电压为5 V
C.电阻R1的阻值为15 Ω D.若断开开关S2,电流表A1的示数变大
10.[2017·宁波] 如图所示电路,电源电压不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S,当滑片P从A点滑到B点过程中,电流表的示数从IA变为IB。图中,能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是 (　　)
11.如图所示,电源电压保持不变,电阻R1=R2=R3=10 Ω。要使R2、R3并联,R1中没有电流通过,应闭合开关　　　　,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,R3中没有电流通过,开关S1、S2应　　　　(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2,则I1∶I2=　　　　。
12.使用电流表时,绝不允许不经过用电器将电流表直接连到电源的两极,否则会烧坏电流表;使用电压表时,可以将电压表直接接在电源的两极。这是为什么呢 请根据下表回答原因。(保留计算过程)
13.电信公司机房接到某用户反映,他家的电话不能使用,经过机房人员初步测试,判断为接入该用户的电话线某处短路。为了确定短路的具体位置,机房人员利用测量仪器连接成如图所示的电路进行测量,已知电话线由两根导线并排组成,该用户到机房的单根电话线长5 km,单根电话线每米的电阻为3×10-3 Ω,测量时电压表的示数为12 V,电流表的示数为1 A,若只考虑电话线的电阻,求:
(1)用户家到机房单根电话线的阻值。
(2)短路位置到机房的距离s。
答案
核心·易错
(1)×　 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,与它两端的电压和通过它的电流无关。
(2)√　
(3)√
(4)×　 电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的长度、横截面积、材料及温度有关,与通过导体的电流无关。
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1.C　 对某一段导体来说,即导体的电阻不变,由欧姆定律可得,导体中通过的电流与导体两端的电压成正比;在电压不变时,导体的电阻越大,通过导体的电流则越小;对于同一段导体来说,在电压一定时,由欧姆定律可得,导体中的电流跟它的电阻成反比;对同一导体,导体两端的电压与通过导体的电流的比值不变。
2.D　 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,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,R=只是计算导体电阻的一种方法。
3.C　 由电路图可知,闭合开关S1和S2后,两灯泡并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路的电流,由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以A1的示数大于A2的示数;实验室学生用电流表有0~3 A 和0~0.6 A两个量程,两个电流表的指针在同一位置,且A1的示数大于A2的示数,所以A1使用的是0~3 A量程,A2使用的是0~0.6 A量程,则A1示数是A2示数的5倍,所以通过两灯的电流:I1=4I2,并联电路中各支路两端的电压与电源电压相等,由欧姆定律得,I1R1=I2R2,所以==。
4.B　 由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R2两端的电压,因为串联电路中各处的电流相等,所以电路中的电流:I===0.5 A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,电源电压:U=I(R1+R2)=0.5 A×(4 Ω+8 Ω)=6 V。
5.0.1　20
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。
6.串　4　
电铃正常工作时的电流:
I===0.5 A;
串联电阻的电压:
UR=U-U电铃=8 V-6 V=2 V,
因I=,所以串联电阻的阻值:
R===4 Ω。
7.6　5
当变阻器连入电路的电阻为0 Ω时,电路中的电流最大,即I1=1.2 A,电源电压:U=I1R1=1.2 A×R1;当变阻器连入电路的电阻最大时,电路中的电流最小,即I2=0.4 A,此时U2=4 V;电源电压:U=I2R1+U2=0.4 A×R1+4 V。电源电压不变,即1.2 A×R1=0.4 A×R1+4 V,解得R1=5 Ω,U=1.2 A×R1=1.2 A×5 Ω=6 V。
8.解:(1)由图可知,闭合开关S、S1,只有R2接入电路中,R1短路,电压表测其两端电压,即电源电压,所以电源电压U=3 V;由I=可得,定值电阻R2的阻值:R2===10 Ω。
(2)当闭合开关S、断开开关S1时,两电阻串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,由串联电路的电流特点和欧姆定律可得,电路中的电流:I===0.2 A。
(3)由串联电路的电压特点可知,R1两端的电压:U1=U-U2=3 V-2 V=1 V,
由I=可得,R1的阻值:
R1===5 Ω。
培优初探拓展练
9.C　 由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流;开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1所在支路。因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流:I1=I-I2=0.5 A-0.3 A=0.2 A;又因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压,故根据欧姆定律可得,电源电压:U=U2=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V;电阻R1的阻值:R1===15 Ω。若断开开关S2,电流表A1只测量R2中的电流,电流表A1的示数变小。
10.B　 由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I=可得,电压表示数U与电流表示数I的关系:U=U电源-IR0。据此可知,U-I图像是一次函数图像。
当滑片位于A点时,变阻器接入电路中的电阻较小,电路中的电流较大,由U=U电源-IR0可知,电压表的示数较小,只有B符合题意。
由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路的电压特点和欧姆定律得出电流表与电压表示数的关系,然后判断出对应的图像,再根据滑片位于A点(或B点)时电流表和电压表的示数大小关系得出答案。
11.S1、S2　断开　4∶1
(1)由图可知,电流从电源的正极流出经过电流表,要使电阻R2、R3并联,R1中没有电流通过,应闭合开关S1、S2;要使电阻R1、R2串联,R3中没有电流通过,开关S1、S2应断开。
(2)电阻R1=R2=R3=10 Ω,R2、R3并联时,I1=+=,
R1、R2串联时,I2==,
因此I1∶I2=∶=4∶1。
(1)电路的基本连接形式有两种:一种是串联,在串联电路中电流只有一条路径,各用电器之间相互影响;另一种是并联,在并联电路中电流有多条路径,各用电器之间互不影响,独立工作。(2)利用欧姆定律计算电流I1、I2的大小,然后相比即可。
12.假设电源由一节干电池组成,电流表直接接在电源的两极,通过电流表的电流:I1===75 A,超过了电流表的最大测量值,会烧坏电流表。电压表直接接在电源的两端,通过电压表的电流:I2===1.25×10-4 A,不会烧坏电压表。
13.解:(1)用户家到机房的单根电话线长5 km,R=5000 m×3×10-3 Ω/m=15 Ω。
(2)出现短路现象时,短路位置到机房的电话线的电阻:R'===12 Ω,所以电话线的长度:L==4000 m,所以短路位置到机房的距离:s===2000 m=2 km。
用户家到机房的单根电话线长5 km,则根据电话线每米的电阻可求出单根电话线的电阻;已知电话线两端的电压和通过它的电流,根据欧姆定律可求出此时短路位置到机房的电话线的电阻,从而根据电话线每米的电阻求出电话线的长度,继而判断出短路位置到机房的距离。