第16讲 欧姆定律
@基础巩固
1.如图所示的电路中，电阻R1＞R2.开关S闭合后，电阻为R1、R2的两个电阻器两端的电压分别为U1、U2，通过这两个电阻器的电流分别为I1、I2.则( C )
A.U1＞U2 B.U1＜U2
C.I1＜I2 D.I1＝I2
2.如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4 A；当开关S1和 S2都闭合时，电流表的示数为1.6 A，则电阻R1与R2的比值为 ( C )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
3.[科学思维]如图是电阻为R1、R2的两电阻器的I－U图像，根据图像信息，下列判断正确的是 ( B )
A.电阻器的电阻R1与其两端的电压成正比
B.电阻为R2的电阻器在不同电压下的电阻不同
C.若将电阻为R1、R2的两个电阻器并联在6 V的电源电压下，则通过这两个电阻器的电流之比为3∶2
D.若将电阻为R1、R2的两个电阻器串联到9 V的电源电压下，则这两个电阻器两端的电压之比为1∶2
4.[物理观念]一只灯泡的额定电压是6 V，额定电流是0.4 A，若将该灯泡接在10 V的电源上，为使其正常发光，应 串 联一个 10 Ω的定值电阻.
5.(回归教材)如图所示的电路中，电源电压恒为9 V，电阻R1是12 Ω，闭合开关S，电流表示数是0.5 A，则电阻为R1的电阻器两端的电压是 6 V，电阻R2是 6 Ω；当电源电压变大时，电阻R1 不变 (选填“变大”“变小”或“不变”).
第5题图 第6题图
6.(2025·广安)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6 V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的U－I关系图像如图乙所示，则电源电压为 6 V，滑动变阻器的最大电阻为 20 Ω.
7.[科学思维](2025·深圳二模改编)小圳利用实验室的器材连接了如图甲所示的电路，并用两个电压表分别测量灯泡两端的电压U1和滑动变阻器两端的电压U2.在元器件安全的情况下，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑至m点，两电压表示数与电流表示数的变化关系图像如图乙所示.则a曲线是 U1 (选填“U1”或“U2”)与电流的变化关系图线，电源电压为 7.5 V，滑片P移动过程中电路的最大功率为 3.75 W.
8.如图所示，电源电压为24 V，电阻R为20 Ω.
(1)只闭合开关S，求通过电阻为R的电阻器的电流；
(2)同时闭合开关S、S1，若通过干路的电流为1.6 A，求通过电阻为R1的电阻器的电流和电阻R1.
解：(1)只闭合开关S，只有电阻为R的电阻器接入电路中，根据欧姆定律可知，通过电阻为R的电阻器的电流
IR＝＝＝1.2 A
(2)同时闭合开关S、S1，两电阻器并联接入电路中，根据并联电路的电流规律可知，通过电阻为R1的电阻器的电流
IR1＝I－IR＝1.6 A－1.2 A＝0.4 A
电阻R1＝＝＝60 Ω
答：(1)只闭合开关S，通过电阻为R的电阻器的电流为1.2 A；
(2)同时闭合开关S、S1，若通过干路的电流为1.6 A，则通过电阻为R1的电阻器的电流为0.4 A，电阻R1为60 Ω.
@能力提升
9.小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示.电源电压保持不变，灯泡的电阻为10 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样.闭合开关S后，移动滑片P使电阻R变 小 时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过灯泡的电流为0.15 A，此时灯泡两端的电压为 1.5 V.若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 8 Ω.
10.(2025·绥化)如图所示，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电源电压恒为4.5 V，在电路中分别接入电阻为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻进行实验.先将电阻为10 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2 V；再将电阻为10 Ω的定值电阻更换为5 Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片向 左 (选填“左”或“右”)端移动，直到电压表的示数为2 V为止；要完成该实验，滑动变阻器的最大电阻至少为 25 Ω.
11.[科学探究](2025·德州)在用“电流表和电压表测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压为3 V，待测小灯泡L的额定电压为2.5 V，正常发光时的电阻约为8 Ω.
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整(导线不得交叉).
(2)闭合开关，移动滑片P至某位置，电压表示数如图乙所示，为 2.30 V.为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 右 (选填“左”或“右”)端滑动.
(3)多次实验后，实验数据如表所示，可知小灯泡L正常发光时的电阻为 8.3 Ω.(结果保留一位小数)
实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡发光情况
1 1.50 0.24 较暗
2 2.50 0.30 正常发光
3 2.80 0.32 较亮
(4)根据表中数据可推测，闭合开关前小灯泡的电阻可能为 B (填字母).
A.0 Ω B.3 Ω C.6.3 Ω D.10 Ω
(5)根据表中数据可得，小灯泡正常发光时的电功率为 0.75 W.结合实验数据和发光情况，可知小灯泡的亮度取决于其 实际功率 .
@拓展培优
12.[物理学与工程实践](2025·烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低，当示数为0.6 A时表示水位达到预定值.电源电压恒定不变，定值电阻的电阻为R0，条状变阻器的最大电阻R为70 Ω，浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动.给水箱加水至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12 V，电流表示数的变化范围为0.2～0.6 A，条状变阻器接入电路的电阻随水位的变化关系如图乙所示，则定值电阻的电阻R0为 20 Ω，水位预定值为 0.8 m.若水箱内部的底面积为0.5 m2，当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压力为 4 000 N.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
【解析】分析电路可知，条状变阻器和定值电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路电流.水位上升时，条状变阻器的电阻减小，则总电阻减小，根据I＝得，电流表示数变大；根据U＝IR得，电压表示数变大.给水箱加水至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12 V，电流表示数的变化范围为0.2～0.6 A，所以水位到达预定水位时，电压表示数为12 V，电流表示数为0.6 A，则定值电阻的电阻R0＝＝＝20 Ω；水位最低时，由题图乙可知，条状变阻器的电阻R最大，为70 Ω，此时电路中的电流最小，为0.2 A，则电源电压U＝I小(R＋R0)＝0.2 A×(70 Ω＋20 Ω)＝18 V，则水位到达预定水位时，条状变阻器的电阻R'＝＝＝10 Ω；根据数学知识可得，题图乙中条状变阻器接入电路的电阻随水位的变化关系图像解析式为R＝－h＋90 Ω，将R＝10 Ω代入解得h＝80 cm＝0.8 m，则水位预定值为0.8 m.若水箱内部的底面积为0.5 m2，当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压强p＝ρ水gh＝1.0×103 kg/m3×10 N/kg×0.8 m＝8 000 Pa，则水箱底部受到水的压力F＝pS＝8 000 Pa×0.5 m2＝4 000 N.第16讲 欧姆定律
@基础巩固
1.如图所示的电路中，电阻R1＞R2.开关S闭合后，电阻为R1、R2的两个电阻器两端的电压分别为U1、U2，通过这两个电阻器的电流分别为I1、I2.则( )
A.U1＞U2 B.U1＜U2
C.I1＜I2 D.I1＝I2
2.如图所示电路，电源电压不变，当开关S1闭合、S2断开时，电流表的示数为0.4 A；当开关S1和 S2都闭合时，电流表的示数为1.6 A，则电阻R1与R2的比值为 ( )
A.1∶2 B.2∶1 C.1∶3 D.3∶1
3.[科学思维]如图是电阻为R1、R2的两电阻器的I－U图像，根据图像信息，下列判断正确的是 ( )
A.电阻器的电阻R1与其两端的电压成正比
B.电阻为R2的电阻器在不同电压下的电阻不同
C.若将电阻为R1、R2的两个电阻器并联在6 V的电源电压下，则通过这两个电阻器的电流之比为3∶2
D.若将电阻为R1、R2的两个电阻器串联到9 V的电源电压下，则这两个电阻器两端的电压之比为1∶2
4.[物理观念]一只灯泡的额定电压是6 V，额定电流是0.4 A，若将该灯泡接在10 V的电源上，为使其正常发光，应 联一个 Ω的定值电阻.
5.(回归教材)如图所示的电路中，电源电压恒为9 V，电阻R1是12 Ω，闭合开关S，电流表示数是0.5 A，则电阻为R1的电阻器两端的电压是 V，电阻R2是 Ω；当电源电压变大时，电阻R1 (选填“变大”“变小”或“不变”).
第5题图 第6题图
6.(2025·广安)如图甲所示，电源电压保持不变，小灯泡L的额定电压为6 V，闭合开关S后，当滑片P从滑动变阻器右端滑到左端的过程中，小灯泡L的U－I关系图像如图乙所示，则电源电压为 V，滑动变阻器的最大电阻为 Ω.
7.[科学思维](2025·深圳二模改编)小圳利用实验室的器材连接了如图甲所示的电路，并用两个电压表分别测量灯泡两端的电压U1和滑动变阻器两端的电压U2.在元器件安全的情况下，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P从最右端向左滑至m点，两电压表示数与电流表示数的变化关系图像如图乙所示.则a曲线是 (选填“U1”或“U2”)与电流的变化关系图线，电源电压为 V，滑片P移动过程中电路的最大功率为 W.
8.如图所示，电源电压为24 V，电阻R为20 Ω.
(1)只闭合开关S，求通过电阻为R的电阻器的电流；
(2)同时闭合开关S、S1，若通过干路的电流为1.6 A，求通过电阻为R1的电阻器的电流和电阻R1.
@能力提升
9.小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示.电源电压保持不变，灯泡的电阻为10 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20 Ω 1 A”的字样.闭合开关S后，移动滑片P使电阻R变 时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮.当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，通过灯泡的电流为0.15 A，此时灯泡两端的电压为 V.若灯泡两端允许的最大电压为2.5 V，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小电阻为 Ω.
10.(2025·绥化)如图所示，在“探究电流与电阻的关系”的实验中，电源电压恒为4.5 V，在电路中分别接入电阻为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻进行实验.先将电阻为10 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2 V；再将电阻为10 Ω的定值电阻更换为5 Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端移动，直到电压表的示数为2 V为止；要完成该实验，滑动变阻器的最大电阻至少为 Ω.
11.[科学探究](2025·德州)在用“电流表和电压表测量小灯泡电阻”的实验中，电源电压为3 V，待测小灯泡L的额定电压为2.5 V，正常发光时的电阻约为8 Ω.
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路补充完整(导线不得交叉).
(2)闭合开关，移动滑片P至某位置，电压表示数如图乙所示，为 V.为测量小灯泡正常发光时的电阻，应将滑动变阻器的滑片向 (选填“左”或“右”)端滑动.
(3)多次实验后，实验数据如表所示，可知小灯泡L正常发光时的电阻为 Ω.(结果保留一位小数)
实验次数 电压U/V 电流I/A 灯泡发光情况
1 1.50 0.24 较暗
2 2.50 0.30 正常发光
3 2.80 0.32 较亮
(4)根据表中数据可推测，闭合开关前小灯泡的电阻可能为 (填字母).
A.0 Ω B.3 Ω C.6.3 Ω D.10 Ω
(5)根据表中数据可得，小灯泡正常发光时的电功率为 W.结合实验数据和发光情况，可知小灯泡的亮度取决于其 .
@拓展培优
12.[物理学与工程实践](2025·烟台)实践小组为某水箱设计了一个监测水位的装置，图甲是其原理图，电流表的示数可显示水位高低，当示数为0.6 A时表示水位达到预定值.电源电压恒定不变，定值电阻的电阻为R0，条状变阻器的最大电阻R为70 Ω，浮子可带动连接导线的水平金属杆AP上下移动.给水箱加水至预定水位的过程中，电压表的最大示数为12 V，电流表示数的变化范围为0.2～0.6 A，条状变阻器接入电路的电阻随水位的变化关系如图乙所示，则定值电阻的电阻R0为 Ω，水位预定值为 m.若水箱内部的底面积为0.5 m2，当水位达到预定值时，水箱底部受到水的压力为 N.(g取10 N/kg，ρ水＝1.0×103 kg/m3)
