第2节 欧姆定律
基础练
01 对欧姆定律的理解
1 对于欧姆定律的理解,下列说法中正确的是( )
A.公式 表明:电阻与电压成正比,与电流成反比
B.公式 表明:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
C.同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,若电压为零,电流和导体的电阻也为零
D.公式U=IR 表明:导体两端的电压 U 由通过它的电流I和它的电阻R 共同决定
2 一段导体,若在其两端加上电压U 时通过导体的电流为I,当所加电压减小为U/ 时,该导体的电阻 (填“变大”“变小”或“不变”),通过导体的电流为 。
02 有关欧姆定律的简单计算
3 如图所示是通过某导体的电流I跟导体两端电压U的关系图像,该导体的阻值为 ( )
A.40Ω B.30Ω
C.20Ω D.10Ω
4有两个电阻分别在各自的电路中,它们两端的电压之比 通过它们的电流之比 则两个电阻之比R : R 等于 ( )
A.1:2 B.2:1 C.1:8 D.8:1
5(多选)[2023·河北唐山第十一中学期中]如图所示,已知电 源 电 压为6 V,R 的电阻为30Ω,闭合S后再闭合S ,电流表示数增加0.4 A,则
A.只闭合S,电流表的示数为0.2 A
B.只闭合S,电流表的示数为5 A
C. R 电阻为15 Ω
D. R 电阻为10Ω
6[2023·河北唐山第十一中学期末]某小灯泡电流随其两端电压变化的曲线如图所示,当小灯泡两端的电压为2 V 时,通过小灯泡的电流为 A,此时小灯泡的电阻为 Ω。
7如图所示, 闭合开关,电压表和电流表的示数分别为6 V 和0.5 A。求:
(1)通过电阻R 的电流;
(2)电阻R 的阻值。
易错练
易错点:误认为导体的电阻是由电压和电流决定的
8关于通过导体的电流与导体两端的电压的关系,下列说法正确的是 ( )
A.在导体电阻不变的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.在导体电压不变的情况下,导体的电阻与通过导体的电流成反比
C.导体的电阻越大,其两端的电压越大
D.通过导体的电流越小,其电阻越小
能力练 答案D46
9如图所示是油量自动测定装置的示意图,O为杠杆支点,R 为定值电阻,R 是滑动变阻器,闭合开关S后 ( )
A.滑动变阻器 R 连入电路的阻值随油量的增加而增大
B.电流表的示数随油量的增加而减小
C.电压表的示数随油量的增加而增大
D.电压表改装成油量表刻度均匀
10如图所示为元件A、B 的 I-U 关系图像,根据图像提供的信息,下列选项正确的是 ( )
A.元件A 的阻值为10Ω
B.元件B的阻值为40Ω
C.若将它们并联接在电压为4 V 的电源上,则电路中的总电流为0.35 A
D.若将它们串联接在某电源上,电路中的总电流为0.15 A,则电源电压为3 V
11 甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻 R 和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为 ( )
A.7.5km B.15km
C.25km D.30km
12 当某导体两端电压是3 V时,通过它的电流是0.2A,则该导体的电阻是 Ω;当它两端电压为 9 V 时,该导体的电阻为 Ω,通过它的电流为 A;当它两端电压为0 V 时,该导体的电阻为 Ω;当通过该导体的电流是0.3A时,它两端的电压为 V。
13有一种亮度可以调节的小台灯,其电路如图甲所示。电源电压为36 V,灯泡L正常工作时电流为 0.4A,通过灯泡 L的电流跟其两端电压的关系如图乙所示。当灯泡正常发光时,灯丝的电阻为 Ω,为了保证灯泡两端的电压不超过24 V,则滑动变阻器 R 连入电路的阻值不得小于 Ω。
14如图所示,电源电压恒定, 20 Ω。当开关S 闭合,S 、S 都断开时,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压。
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(2)当开关S 断开,S 、S 都闭合时,电流表的示数。
微专题⑥利用欧姆定律分析极值问题
1 在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑片 P 的位置,使滑动变阻器接入电路中的阻值由最大变化到最小,得到两个电阻的U-I关系图像如图乙所示,则下列判断正确的是 ( )
A.滑动变阻器 R 的滑片P在中点时,电流表示数为0.3 A
B.定值电阻R 的阻值为20 Ω
C.图乙中的B 图线反映了滑动变阻器 R 的U-I关系
D.滑动变阻器R 接入电路中的阻值变化范围为0~10Ω
2如图所示,电源电压4.5 V 保持不变,电压表选择“0~3 V”量程,电流表选择“0~0.6A”量程,电阻 R 阻值为 10 Ω,滑动变阻器 R 规格为“20 Ω 1 A”,闭合开关S,移动滑片P 的过程中,电路中的最大电流为 。
3 如图所示的电路中, ,滑动变阻器的规格为“20 Ω 1 A”,电源电压为4.5 V 且保持不变。电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3 V。
(1)为保护电表,滑动变阻器接入电路中的阻值范围为多少
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值 R 为9Ω时,电流表、电压表的示数分别为多少
第2节 欧姆定律
1. B解析电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与其两端的电压和通过它的电流无关,公式 只是计算电阻的一种方法,故A 错误;公式 表明:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故B 正确;同一导体两端的电压增大几倍,通过它的电流也增大几倍,电压和电流为零时,导体的电阻是不变的,不为零,故C 错误;电压是形成电流的原因,导体两端有电压时才可能产生电流,不能说导体两端的电压U 由通过它的电流I和它的电阻R 共同决定,故D 错误。
2.不变 解析 电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关。一段导体,若在其两端加上电压U时,通过导体的电流为I;则当所加电压减小为U/2时,该导体的电阻不变,由欧姆定律可知,通过导体的电流为
3. D解析由题图可知,通过导体的电流I跟它两端的电压U成正比,则导体为定值电阻,当导体两端的电压U=4 V时,通过导体的电流I=0.4 A,则导体的电阻 故选 D。
4. B 解析已知 根据 可得 故选B。
5. AC 解析 闭合 S,通过 R 的电流 故A 正确,B错误;再闭合S ,由题意可知,通过R 的电流 则 故C 正确,D错误。
6.0.54 解析 由题图可知,当小灯泡两端的电压为2V时,通过小灯泡的电流.I=0.5A;由 可得,此时小灯泡的电阻
7.如由题图可知,R 与R 并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
(1)由于并联电路中各支路两端的电压相等,因此通过电阻 R 的电流
(2)通过 R 的电流 0.3 A,
由欧姆定律得,电阻R 的阻值 20 Ω。
8. A解析由欧姆定律可知,当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故A 正确;当电流一定时,导体的电阻越大,其两端的电压越大,故C 错误;电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,由欧姆定律可知,当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故B、D 错误。
易错总结
导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关。
9. C解析滑动变阻器R 连入电路的阻值随油量的增加而减小,故A 错误;电流表的示数随油量的增加而增大,故B 错误;电压表测量定值电阻两端的电压,油量增加时,电流增大,电压表的示数增大,故C 正确;电压表的示数 其示数与R 不成正比,因而刻度不均匀,故D 错误。
10. C 解析 由题图中元件A 的I-U 关系图像可知,当电压为2 V 时,对应的电流为0.1A,所以元件A 的阻值 故A 错误;由题图可知,元件 B 的电阻是变化的,故B 错误;若将它们并联接在电压为 4 V 的电源上时,并联电路各支路两端电压相等,均为4 V,由题图可知,IA=0.2 A,IB=0.15 A,所以电路中的总电流 故 C正确;若将它们串联接在某电源上时,电路中的总电流为0.15 A,因为串联电路中各处电流都相等,由题图可知, 所以电源电压 故 D 错误。
11. B解析当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.5 A,则电阻 输电线的长度 短路位置离甲地的距离 故选B。
12.15 15 0.6 15 4.5
13.60 30 解析当灯泡正常发光时,通过灯泡的电流 ,由题图乙可知,灯泡两端的电压 故灯丝正常发光时的电阻 滑动变阻器两端电压最小为 此时,电路中的电流最大,为0.4A,所以滑动变阻器接入电路中的电阻最小为
14.解(1)当开关 S 闭合,S 、S 都断开时,R 与R 串联,电流表测电路中的电流,
电源电压 6 V。
(2)当开关S 断开,S 、S 都闭合时,R 与R 并联,
电流表测干路电流 0.9 A。
微专题6利用欧姆定律分析极值问题
1. A解析从题图乙可以看出,A图线反映了滑动变阻器的U-I关系,因为随着串联电路电流增大,其两端电压减小,B图线反映了定值电阻R 的 U-I关系,故C 错误;当滑动变阻器 R 接入电路的阻值最大时,两电阻串联,电路中的电流最小,由B 图线可知,此时电路中的电流 I=0.2 A,定值电阻R 两端的电压 ,滑动变阻器R 两端的电压 ,因为串联电路的总电压等于各分电压之和,所以电源电压 根据欧姆定律可得, 故 B 错误;滑动变阻器的最大阻值 即滑动变阻器R 接入电路电路中电流最小时,滑动变阻器接入电路中的阻值最大中的阻值变化范围为0~20Ω,故D 错误;因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以滑动变阻器的滑片 P 在中点时,电流表的示数 I'= 故A 正确。
2.0.3 A 解析 由于电阻 R 与滑动变阻器 R 串联,当电路的电流最大时,电压表的示数,即电阻R 两端的电压 U 也达到最大,U 最大为3 V,R 阻值为10Ω,所以电路中的最大电流
3.解(1)当电路中的电流最大时,滑动变阻器接入电路中的电阻最小,
因电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器允许通过的最大电流为1 A,
则电路中的最大电流Imax=0.6 A,此时电路中的总电阻
滑动变阻器接入电路中的最小阻值 7.5Ω-6Ω=1.5Ω,
由串联电路的分压特点可知,当滑动变阻器两端的电压最大 时,滑动变阻器接入电路中 的 电 阻 最 大, 解得
故滑动变阻器接入电路中的阻值范围为1.5~12Ω。
(2)当滑动变阻器接入电路中的阻值 R 为9 Ω时,电路中的电流 0.3 A,即电流表的示数为0.3 A;
滑动变阻器两端的电压 2.7 V,即电压表的示数为2.7 V。