第二节 欧姆定律及其应用
【A层 基础必会】
考点一 欧姆定律的理解
1.科学家有着强烈的好奇心和执着精神,德国物理学家 最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即 ,其数学表达式是 。
2.(2023·烟台期中)几位同学学习了欧姆定律后,根据I=,导出了R=。于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是 ( )
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟导体的电流和电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
考点二 应用欧姆定律进行简单的计算
3.在一段导体两端加2 V电压时,导体电阻为5 Ω,则通过它的电流是 A。
4.一个阻值为10 Ω的电阻,接入电路后,通过它的电流为400 mA,则电阻两端的电压为 V;如果用电压表来测量这个电压,应选用 V的量程。
5.当某导体两端电压是9 V时,通过它的电流是0.15 A,则该导体的电阻是
Ω;当它两端电压为0时,该导体的电阻为 Ω。
6.(2023·济南期中)如图所示电路,已知电源两端电压U=15 V保持不变,电阻R1=
5 Ω,当开关S闭合时,电压表示数为5 V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
7.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20 Ω和30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
易错点 混淆R=的物理意义和数学上的含义
8.从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是 ( )
A.由式子可知:当导体两端电压为0时,其电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时,电阻减小为原来的
C.当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
D.无论电路中的电压或电流如何变化,电阻都不改变
【B层 能力提升】
9.如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U-I图象。由图可知,以下判断正确的是 ( )
A.R1R2>R3
C.R1=R2=R3 D.无法比较R1、R2、R3大小
10.(2022·潍坊质检)在一段电阻不变的导体两端加20 V电压时,通过的电流为1 A;现在把该导体两端的电压变为8 V,则此时通过该导体的电流和它的电阻为 ( )
A.0.4 A 20 Ω B.1 A 20 Ω
C.0.4 A 10 Ω D.1 A 10 Ω
11.(2022·青岛中考)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R1>R2,闭合开关S,通过电阻R1、R2和干路的电流分别是I1、I2和I;R1、R2两端的电压分别是U1、U2。下列判断正确的是 ( )
A.I1>I2 B.I=I1+I2
C.U1>U2 D.U=U1+U2
12.(2022·广元中考)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18 Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为 V,Rx为 Ω。
13.(2022·滨州期中)如图所示,R1=6 Ω与R2接入电源电压恒定的电路中,当闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.5 A,当闭合开关S1、断开开关S2时,电压表示数为2 V。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
【C层 创新培优】
14.(多选)(2022·日照中考)按图甲所示连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,电压表V1和V2的示数均如图乙所示,已知R1的阻值为5 Ω。下列判断正确的是 (B、C)
A.电源电压为6 V
B.R2的阻值为20 Ω
C.将图甲电路改接成图丙电路,R2两端的电压为5 V
D.将图甲电路改接成图丙电路,经过R1和R2的电流之比为1∶4
点思路:先明确电路为串联电路还是并联电路,看清电流表、电压表所测电流、电压,结合串并联电路特点和欧姆定律公式进行相关计算。第二节 欧姆定律及其应用
【A层 基础必会】
考点一 欧姆定律的理解
1.科学家有着强烈的好奇心和执着精神,德国物理学家 欧姆 最先通过实验归纳出一段导体中电流跟电压和电阻之间的定量关系,即 欧姆定律 ,其数学表达式是 I= 。
2.(2023·烟台期中)几位同学学习了欧姆定律后,根据I=,导出了R=。于是他们提出了以下几种看法,你认为正确的是 (C)
A.导体电阻的大小跟通过导体中的电流成反比
B.导体电阻的大小跟加在导体两端的电压成正比
C.导体电阻的大小跟导体的电流和电压无关
D.导体两端不加电压时,导体的电阻为零
考点二 应用欧姆定律进行简单的计算
3.在一段导体两端加2 V电压时,导体电阻为5 Ω,则通过它的电流是 0.4 A。
4.一个阻值为10 Ω的电阻,接入电路后,通过它的电流为400 mA,则电阻两端的电压为 4 V;如果用电压表来测量这个电压,应选用 0~15 V的量程。
5.当某导体两端电压是9 V时,通过它的电流是0.15 A,则该导体的电阻是
60 Ω;当它两端电压为0时,该导体的电阻为 60 Ω。
6.(2023·济南期中)如图所示电路,已知电源两端电压U=15 V保持不变,电阻R1=
5 Ω,当开关S闭合时,电压表示数为5 V。求:
(1)电流表的示数I;
(2)电阻R2两端的电压U2;
(3)电阻R2的阻值。
解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,所以电流表的示数:I===1 A。
(2)因串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电阻R2两端的电压:
U2=U-U1=15 V-5 V=10 V。
(3)电阻R2的阻值:R2===10 Ω。
7.如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20 Ω和30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压;
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
解:(1)只闭合开关S1时,电路为电阻R1的简单电路,由I=可得电源电压U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。
(2)当S1、S2均闭合时,两电阻并联,电流表测干路电流。由并联电路各支路两端电压相等及欧姆定律可得通过电阻R2的电流:I2===0.2 A;由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得干路电流即电流表的示数:I=I1+I2=0.3 A+0.2 A
=0.5 A。
易错点 混淆R=的物理意义和数学上的含义
8.从欧姆定律可导出R=,下列说法正确的是 (D)
A.由式子可知:当导体两端电压为0时,其电阻也为0
B.当电流增大为原来的2倍时,电阻减小为原来的
C.当电压增大为原来的2倍时,电阻增大为原来的2倍
D.无论电路中的电压或电流如何变化,电阻都不改变
【B层 能力提升】
9.如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的U-I图象。由图可知,以下判断正确的是 (B)
A.R1R2>R3
C.R1=R2=R3 D.无法比较R1、R2、R3大小
10.(2022·潍坊质检)在一段电阻不变的导体两端加20 V电压时,通过的电流为1 A;现在把该导体两端的电压变为8 V,则此时通过该导体的电流和它的电阻为 (A)
A.0.4 A 20 Ω B.1 A 20 Ω
C.0.4 A 10 Ω D.1 A 10 Ω
11.(2022·青岛中考)如图所示的电路中,电源电压U保持不变,定值电阻R1>R2,闭合开关S,通过电阻R1、R2和干路的电流分别是I1、I2和I;R1、R2两端的电压分别是U1、U2。下列判断正确的是 (B)
A.I1>I2 B.I=I1+I2
C.U1>U2 D.U=U1+U2
12.(2022·广元中考)小张根据老师提供的器材设计了如图甲所示的电路,已知电源电压恒定不变,R0=18 Ω。当只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A;当开关S1、S2均闭合时,电流表示数如图乙所示。则电源电压为 3.6 V,Rx为 12 Ω。
13.(2022·滨州期中)如图所示,R1=6 Ω与R2接入电源电压恒定的电路中,当闭合开关S1、S2时,电流表示数为0.5 A,当闭合开关S1、断开开关S2时,电压表示数为2 V。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
解:(1)当闭合开关S1、S2时,电路为R1的简单电路,电流表测电路中的电流, 由I=可得电源的电压U=IR1=0.5 A×6 Ω=3 V;
(2)当闭合开关S1、断开开关S2时,两电阻串联,电压表测R1两端的电压, 此时电路中的电流为I'=== A, 因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以R2两端的电压为U2=U-U1=3 V-2 V=1 V,由I=可得R2的阻值R2===3 Ω。
【C层 创新培优】
14.(多选)(2022·日照中考)按图甲所示连接好电路后,闭合开关,电路正常工作,电压表V1和V2的示数均如图乙所示,已知R1的阻值为5 Ω。下列判断正确的是 (B、C)
A.电源电压为6 V
B.R2的阻值为20 Ω
C.将图甲电路改接成图丙电路,R2两端的电压为5 V
D.将图甲电路改接成图丙电路,经过R1和R2的电流之比为1∶4
点思路:先明确电路为串联电路还是并联电路,看清电流表、电压表所测电流、电压,结合串并联电路特点和欧姆定律公式进行相关计算。
