17.2 欧姆定律
作业目标 对应题号 答错题号 自我评价
1.理解欧姆定律的内容及表达式 1、2、3、4 很棒□ 及格□ 加油□
2.会运用欧姆定律解决简单的电学问题 5~15
【练基础】
必备知识1:欧姆定律
1.我们在电学中学到的第一个将电流、电压、电阻联系在一起的公式是 ,这个公式所反映出的规律叫作 。
2.【2023石家庄月考】 如图所示,电源电压恒定,R1=20 Ω。闭合开关S,断开开关S1,电流表示数为0.3 A。再闭合S1,发现电流表示数变化了0.2 A,则通过R2的电流为 A,电源电压为 V,R2的阻值为 Ω。
3.(多选) 在学过欧姆定律后,同学们有以下认识,其中正确的是 ( )
A.电阻中有电流时它两端一定有电压
B.欧姆定律揭示了导体中的电压与电流、电阻的关系
C.导体的电流与电阻成正比
D.虽然有欧姆定律的变形公式R=,但是导体的电阻不随电压和电流的变化而变化
4.如图,这是利用数字化电压-电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U-I图像。由图可知,以下判断正确的是 ( )
A.R1B.R1>R2>R3
C.R1=R2=R3
D.无法比较R1、R2、R3大小
必备知识2:欧姆定律的应用
5.某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示,下列分析正确的是 ( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻大小为5 Ω
C.该导体的电阻随电压的增大而增大
D.当导体两端的电压为1 V时,电流为0.4 A
6.为保障安全,现在很多室内公共场所安装有烟雾报警装置,如图所示,这是烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变,R0为定值电阻,光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,下列说法正确的是 ( )
A.电流表的示数变小,电压表的示数不变
B.电流表的示数变小,电压表的示数变大
C.电流表的示数不变,电压表的示数变大
D.电流表的示数不变,电压表的示数不变
7.如图所示,电源两端电压U为9 V并保持不变,电阻R1的阻值为10 Ω。闭合开关S后,电流表A的示数I为1.2 A.求:
(1)电流表A1的示数I1;
(2)电阻R2的阻值。
【练能力】
关键能力1:分析U-I图像
8.如图所示,这是R1和R2两个电阻中的电流随它们两端电压变化的I-U图像,从图像可知,电阻R1 (选填“<”、“>”或“=”)R2 。
9.【2022保定月考】 电阻甲和乙的U-I图像如图所示,小明对图像信息作出的判断,正确的是 ( )
A.当甲两端电压为2.5 V时,通过它的电流为0.6 A
B.当乙两端电压为2.5 V,其电阻值为10 Ω
C.若甲和乙并联,电压为1 V,则干路电流为0.4 A
D.将甲和乙串联,电流为0.4 A,则它们两端的电压为3 V
关键能力2:分析动态电路
10.如图所示,电源电压恒定,R1=30 Ω,R2=60 Ω,当开关S3闭合,S1、S2都断开时,电流表的示数为0.1 A,则电源电压是 V;当开关S3断开,S1、S2都闭合时,电流表的示数是 A。
11.如图,这是红外线测温仪原理示意图,R是热敏电阻,其阻值随温度的升高而减小,定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是 ( )
A.显示仪是由电流表改装成的
B.测较高温度时,R0两端的电压较大
C.增大R0的阻值,可增大测温仪的最大测量值
D.增大电源电压,可增大测温仪的最大测量值
【练素养】
12.如图所示,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2 A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8 A。则电阻R1与R2的比值为 ( )
A.1∶3 B.3∶1
C.2∶3 D.3∶2
13.图甲为身高测量仪,体检者站在绝缘平台上,能自动显示身高,电路原理如图乙,R0为定值电阻,下列有关分析中正确的是 ( )
A.电流表示数显示身高,身高越高示数越大
B.电压表示数显示身高,身高越高示数越大
C.身高越高,通过R的电流越小
D.身高越高,R0两端的电压越大
14.如图所示,电源电压保持不变,R1=10 Ω,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示,则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为 ( )
A.6 V 20 Ω B.4 V 20 Ω
C.6 V 10 Ω D.4 V 10 Ω
15.如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中r=1 Ω,R1=14 Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8 V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7 V。求:
(1)电源电压U的大小;
(2)电阻R2的阻值。
17.2 欧姆定律参考答案
练基础
1.I= 欧姆定律
2.0.2 6 30
【解析】闭合S,断开开关S1,电路为R1的简单电路,电流表测通过R1的电流。由I=可得,电源电压为U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。再闭合S1,两电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,通过R1的电流不变,仍然为0.3 A。因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表示数变化了0.2 A,所以,干路电流变大,即电流表的示数增大,通过R2的电流I2=0.2 A。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以R2的阻值为R2===30 Ω。
3.AD
4.B 【解析】由图像可知,当三个电阻两端电压相等时,通过三个电阻的电流关系为IR1R2>R3,故B正确。
5.B
6.B 【解析】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。因光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大,所以,当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中的电流减小,即电流表的示数变小,故C、D错误;由U=IR可知,R0两端电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两端的电压变大,即电压表示数变大,故A错误、B正确。
7.【解】(1)由图可知,R1与R2并联,电流表A1测量电阻R1的电流,电流表A测干路电流;
根据并联电路各支路两端的电压相等可知:
U1=U2=U=9 V
则电流表A1的示数:I1===0.9 A
(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻R2的电流:
I2=I-I1=1.2 A-0.9 A=0.3 A
根据I=可得R2的阻值:R2===30 Ω
练能力
8.<
9.D 【解析】由图像可知,当甲两端的电压为2.5 V时,通过它的电流为0.5 A,故A错误;由图像可知,当乙两端的电压为2.5 V时,通过它的电流为0.5 A,由欧姆定律可得,此时乙的阻值为R乙===5 Ω,故B错误;若甲和乙并联,若电压为1 V,则它们两端的电压均为1 V,由图像可知此时I甲=0.2 A、I乙'=0.4 A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知,干路电流为I=I甲+I乙'=0.2 A+0.4 A=0.6 A,故C错误;将甲和乙串联,若电流为0.4 A,则通过两电阻的电流均为0.4 A,由图像可知此时U甲=2 V、U乙'=1 V,由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,它们两端的电压为U=U甲+U乙'=2 V+1 V=3 V,故D正确。
10.9 0.45
11.B
练素养
12.D 【解析】如图所示,R1和R2并联,电流表A1测干路电流,A2测流过R2的电流。根据并联电路电压规律可知,电阻R1、R2两端的电压相等,即电阻R1、R2两端的电压之比为1∶1,故C错误;已知R1∶R2=2∶1,根据欧姆定律I=可知,通过R1、R2的电流之比为I1∶I2=R2∶R1=1∶2,故A错误;通过R1、R2的电流之比为1∶2,电流表A1测干路电流,A2测流过R2的电流,因为并联电路干路电流等于各支路电流之和,则电流表A1、A2的示数之比为I∶I2=(I1+I2)∶I2=(1+2)∶2=3∶2,故B错误、D正确。
13.B
14.A 【解析】当滑片P在a端时,滑动变阻器接入的电阻最大,由图乙可知,此时电压表的示数为4 V,电流表示数为0.2 A,RP最大===20 Ω,当滑片P在b端时,滑动变阻器接入的电阻为0,此时电压表的示数为0,电流表示数为0.6 A,电源电压为U=IbR1=0.6 A×10 Ω=6 V,故A正确。
15.【解】(1)闭合S1,将S2掷于1端,r、R1串联接入电路,电压表测R1两端的电压,由欧姆定律可得此时通过电路的电流:I1===0.2 A
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻:R=r+R1=1 Ω+14 Ω=15 Ω
电源电压:U=I1R=0.2 A×15 Ω=3 V
(2)闭合S1,将S2切换到2端,r、R2串联接入电路,电压表测R2两端的电压,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以r两端的电压:
Ur=U-U2=3 V-2.7 V=0.3 V
此时通过电路的电流:I2===0.3 A
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得电阻R2的阻值:R2===9 Ω
2