1、课时作业 17 欧姆定律 基础夯实 1. (2020 安徽宣城一模)如图所示,电源电压 U=3 V且保持不变,当 S1、S2都闭合时,电流表示数为 0.3 A; 当 S1闭合 S2断开时,电流表的示数为 0.2 A,则定值电阻 R1的阻值为 。 2.(2020 福建)如图所示电路,电源电压为 3 V,R1、R2、R3阻值均为 10 ,闭合开关 S,电压表示数为 V,电流表示数为 A。 3.(2020 黑龙江绥化)电阻 R1的 U-I 图象如图所示,R 的阻值是 ,把 R1与阻值是 30 的电 阻 R2并联在电源电压是 4 V 的电路中,通过 R1与 R2的电流之比是 ,R1与 R2两端的电压之
2、 比是 。 4. (2020 安徽无为二模)如图所示,电路中电源电压不变,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,当开关 S 闭合, 滑动变阻器滑片向右移动一小段距离后,电流表 A 的示数 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 5.(原创)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 18 V,灯泡 L的额定电压为 12 V,通过灯泡 L的电流与其两端电压的关系如图乙所示。为了保证灯泡的安全,滑动变阻器 R连入 电路的阻值不得小于 。 6.(2020 湖南郴州)有阻值相同的三个电阻,以任意方式连接,最多能得到 种不同阻值的电阻; 这些不同的连接方式,得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是 。
3、7. (2020 黑龙江齐齐哈尔)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,已知 R1=3R2。当 S1闭合,S2断开时,电 压表示数为 3 V,电流表示数为 0.4 A,电阻 R1为 ;当 S1断开,S2闭合时,电流表示数为 A。 8. (2020 山东聊城)小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”。所用电源电压为 4.5 V。闭合开 关 S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻 R1 (选填“断路”或“短 路”)。排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数是 1.2 V时,电流表示数是 0.30 A;继 续移动滑片,使电压表示数从 1.2 V增加到 2.4 V,那
4、么该过程中滑动变阻器 R2连入电路的阻值减小了 。 9.(2020 天津)如图所示是某导体中的电流 I 跟它两端电压 U 的关系图象,该导体的阻值为( ) A.40 B.30 C.20 D.10 10.(2020 安徽二模)在图(a)、(b)所示的电路中,电源电压相等且保持不变。若通过闭合或断开开关 S1、 S2,使电流表 A1与 A2示数的比值最小,则( ) A.S1、S2均断开 B.S1、S2均闭合 C.S1闭合,S2断开 D.S1断开,S2闭合 11.(2020 安徽 C20教育一模)如图甲所示,电阻 R=10 ,闭合开关,滑动变阻器的滑片从 a端移动到 b 端的过程中,电流表示数变化范
5、围为 0.6 A0.1 A。在图甲电路的基础上,增加一根导线改装成如图乙 所示的电路。下列说法正确的是( ) A.电源电压为 10 V B.滑动变阻器的最大阻值是 60 C.图乙中,滑片在 a 端时电流表的示数是 0.6 A D.图乙中,滑片在 b 端时电流表的示数是 0.12 A 12. (2020 武汉)如图所示,电源电压 15 V 保持不变,滑动变阻器的滑片 P 在最右端。闭合开关 S1,断开开 关 S2。滑片 P 移至中点附近时,电流表的示数是 0.5 A;保持滑片 P 不动,闭合开关 S2,断开开关 S1时, 电流表的示数是 0.2 A,则电阻 R3的阻值是( ) A.20 B.30
6、 C.45 D.50 13.(2020 广西贵港)如图所示,保持电源电压不变,闭合开关 S,将滑动变阻器的滑片 P 从中点向左移动, 下列说法正确的是( ) A.在甲图中,电压表 V 示数不变,电流表 A1、A2示数均变大 B.在甲图中,电流表 A1示数变小,电压表 V、电流表 A2示数均不变 C.在乙图中,电压表 V1示数不变,电流表 A、电压表 V2示数均变小 D.在乙图中,电压表 V2示数变大,电流表 A 示数变小,电压表 V1示数不变 14. 如图所示的电路中,电源两端电压为 10 V 并保持不变,定值电阻 R1的阻值为 10 ,滑动变阻器 R2的 最大阻值为 40 。当开关 S闭合,
7、滑动变阻器的滑片 P 由 b 端移到 a 端的过程中,下列说法中不正确 的是( ) A.电压表的示数变大,电流表的示数变大 B.电压表和电流表的比值不变 C.电流表的示数变化范围为 0.25 A1 A D.电压表的示数变化范围为 2 V10 V 能力提升 15.(2020 新疆)如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器 R1、R2的滑片可移动的最大距离 相等。开始时,R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间,开关闭合后,电路的总功率为 0.4 W。若将 R1的 滑片向左移动 3 cm,R2的滑片向右移动 3 cm,电路的总功率变为 0.3 W;若将 R1、R2的滑片从正中间 均向右移动 3
8、cm,电路的总功率变为 0.5 W。已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比,则滑动 变阻器 R1的最大阻值与 R2的最大阻值之比为( ) A.31 B.41 C.51 D.61 16.(2020 湖北黄冈)在探究电流与电压关系的实验中,已有器材:干电池、电压表、电流表、滑动变阻 器、开关导线和阻值不同的定值电阻若干个。 (1)请你用笔画线代替导线,将图中的电路连接完整。要求滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变 大。 (2)实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操作 是 。 A.断开开关,结束实验,整理好器材 B.将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电
9、流表的示数 C.换用另一个定值电阻,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数 (3)小明记录的实验数据如下表。分析可知,通过定值电阻的电流与其两端的电压 。 实验 次数 1 2 3 4 5 6 电压 U/V 0.3 0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 电流 I/A 0.08 0.15 0.23 0.30 0.38 0.45 (4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验。请对此建议的科学性进行评估: 。 17.(2020 安徽合肥四十五中一模)小彬用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒 为 3 V,滑动变阻器上标有“20 2 A”字样,阻值分别为 5 、10
10、、15 、20 的定值电阻各一 个。 (1)小哲帮小彬检查时发现连线不对,而且只要改接一根导线就可以了,请你把接错的那根导线找出来, 打上“”,再画线把它改到正确的位置上(导线不允许交叉)。 (2)电路改正以后,小彬实验时发现电流表示数为 0,电压表示数接近 3 V,则电路发生的故障可能 是 。 (3)如果他先用 5 的电阻做实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片 P,使电压表的示数达到 1 V,若第 2 次实验时将定值电阻的阻值由 5 调为 10 后小明应把滑动变阻器的滑片向 移动才能使 电压表示数不变,再读电流表的示数,但他没有移动滑动变阻器的滑片就直接读出电流表的示数,这个 示数是 。 A
11、.0.20 B.0.18 C.0.15 D.0.10 (4)如果要利用所提供的实验器材完成对四个定值电阻的实验探究,则电压表的示数控制不变的值应 不小于 V。 18. (2020 安徽安庆一模)如图所示电路中,电源电压为 6 V,电阻 R1为 10 ,R2略大于 10 ,滑动变阻器 的阻值变化范围为 020 。求: (1)当滑动变阻器的滑片 P 从最左端 a 滑向最右端 b时,R1两端电压、电流的变化范围分别是多少? (2)当滑动变阻器的滑片 P 滑到某一位置时,电流表 A1的示数为 0.3 A,电流表 A2的示数为 0.25 A,则 电阻 R2的阻值为多大? 19.(2020 山东潍坊)某型
12、号汽车的油量显示电路如图甲所示,其中定值电阻 R0=10 ,R 为压敏电阻 (厚度不计),位于油箱底部,A 表是一量程为 00.6 A的电流表,作为油量指示表。压敏电阻的电阻值 随汽油产生的压强的变化而变化,其对应关系如图乙所示。已知加满汽油时油的深度为 0.4 m,A表示 数为 0.6 A,汽油密度 油=0.7103 kg/m3,g 取 10 N/kg。求: (1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强; (2)电源的电压; (3)汽油耗尽时电流表的示数。 参考答案 课时作业 17 欧姆定律 1.答案 5 解析 当 S1、S2都闭合时,电路为 R2的基本电路,电流表测量电路电流;由 I= 可得,
13、R2的阻值:R2= =10 ;当 S1闭合、S2断开时,R1、R2串联,电流表测量电路电流;由 I= 可得,电路的总电 阻:R= =15 ,因串联电路的总电阻等于各部分电阻之和,所以 R1的阻值:R1=R-R2=15 -10 =5 。 2.答案 3 0.6 解析 闭合开关 S,三个电阻并联,电压表测电源电压,故电压表示数为 3 V;电流表测 R2、R3并联的总 电流,R2、R3阻值均为 10 ,故两电阻并联的电阻为 R23=5 ,由欧姆定律,得电流表的示数 I= =0.6 A。 3.答案 10 31 11 解析 由图象知,当电压为 6 V时,电流为 0.6 A,所以 R1的阻值是:R1= =1
14、0 。并联电路中,各 支路电流之比等于电阻比的倒数,所以通过 R1与 R2的电流之比是 。并联电路中各 支路两端电压相等,所以 R1与 R2两端的电压之比是 11。 4.答案 变大 解析 由图可知,该电路为混联电路;R的左半部分与 R0并联后再与 R 的右半部分串联接入电路中;滑 动变阻器滑片向右移动一小段距离后,则并联部分滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据并联电路的 电阻特点可知,并联部分总电阻变大,干路中滑动变阻器的电阻变小,根据串联电路的分压规律可知, 并联部分电阻变大,其分担的电压变大,即 R0两端的电压变大,根据 I= 可知,通过 R0的电流变大,即电 流表示数变大。 5.答案 15
15、 解析 为了保证灯泡的安全,灯泡两端的电压不能超过 12 V,此时对应的滑动变阻器连入电路的阻值 就是最小阻值,根据图乙可知,灯泡两端的电压为 12 V时,通过灯泡的电流为 0.4 A,滑动变阻器两端的 电压为:UR=U-UL=18 V-12 V=6 V,滑动变阻器连入电路的阻值 R= =15 。 6.答案 7 91 解析 已知三个电阻阻值相同,设一个电阻的阻值为 R0,其连接方式可以是:一个电阻接入电路,电路 总电阻为 R1=R0;两个电阻串联接入电路,电路总电阻为 R2=2R0;两个电阻并联接入电路,电路总 电阻为 R3= R0;三个电阻串联接入电路,电路总电阻为 R4=3R0;三个电阻并
16、联接入电路,电路总电 阻为 R5= R0;两个电阻先串联再与第三个电阻并联接入电路,电路总电阻为 R6= R0;两个电阻先 并联再与第三个电阻串联接入电路,电路总电阻为 R7= R0。所以阻值相同的三个电阻,以任意方式连 接,最多能得到 7 种不同阻值的电阻;由上知,三个电阻串联接入电路,电路总电阻最大,为 R4=3R0;三个 电阻并联接入电路,电路总电阻最小,为 R5= R0;所以得到电阻的最大阻值与最小阻值之比是 91。 7.答案 30 0.3 解析 由题图可知,当 S1闭合、S2断开时,两电阻并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压,根据欧姆 定律和并联电路的电流特点可知:I=I1+I2
17、= =0.4 A,解得 R1=30 ,R2=10 ;当 S1断 开、S2闭合时,两电阻仍并联,电流表测 R2电流,电压表仍测电源电压,电流表示数 I= =0.3 A。 8.答案 短路 7.5 解析 由电路图可知,定值电阻 R1与定值电阻 R2串联,电压表测 R1两端的电压,电流表测电路中的电 流。由题意可知,电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数说明电压表被短路,则电路故障可能是 电阻 R1短路;由题意可知,当电压表示数是 1.2 V时,电流表示数是 0.30 A,可得,R1的阻值 R1= =4 ,因串联电路中总电压等于各分电压之和,此时滑动变阻器两端的电压:U2=U-U1=4.5 V-1.
18、2 V=3.3 V,则变阻器接入电路中的电阻 R2= =11 ,因探究电流与电压的关系时应保持定值 电阻的阻值不变,所以,当电压表示数增加到 2.4 V时电路中的电流:I2= =0.60 A,此时滑动变 阻器两端的电压:U2=U-U1=4.5 V-2.4 V=2.1 V,此时变阻器接入电路中的电阻:R2= =3.5 , 所以,该过程中滑动变阻器 R2连入电路的阻值减小了 R2=R2-R2=11 -3.5 =7.5 。 9.D 解析 由图象可知,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,通过的电流 I=0.4 A,导体的电阻:R= =10
19、 。 10.D 解析 要使电流表 A1与 A2示数的比值最小,这样需要电流表 A1的示数最小,电流表 A2示数最 大;使(a)中两电阻 R1与 R2串联,总电阻最大,根据 I= 知总电流最小,此时需要 S1断开;使(b)中两电阻 R1与 R2并联,总电阻最小,根据 I= 知总电流最大,此时需要 S2闭合,故 D符合题意。 11.D 解析 由图甲知,变阻器与 R串联,电流表测电路中电流,当滑片在 a端时,电路为 R的简单电路, 此时电路中电阻最小,电流最大,由欧姆定律可得,电源的电压:U=I最大R=0.6 A10 =6 V,故 A错误; 当滑片在 b 端时,变阻器连入阻值最大,电路中电流最小,由
20、串联电路特点和欧姆定律可得,变阻器的最 大值:Rab=R总-R= 最小-R= -10 =50 ,故 B 错误;由图乙知,当滑片在 a 端时,两电阻并联,电流表测 干路电流,由并联电路特点和欧姆定律可得,电路的电流:I= =0.72 A,故 C 错误;滑 片在 b 端时导线将电阻 R短路,只有滑动变阻器的最大电阻接入电路,电路中的电流 I= =0.12 A,故 D正确。 12.C 解析 闭合开关 S1,断开开关 S2,滑片 P 移至中点附近时,R2与 R1串联,电流表测电路的电流,此 时电流表的示数是 0.5 A,由欧姆定律可得电路的总电阻:R1中+R2= =30 ;保持滑片 P 不动,闭 合开
21、关 S2,断开开关 S1时,R2与 R3串联后再与 R1串联,电流表测电路的电流,此时电流表的示数是 0.2 A,由欧姆定律可得此时电路的总电阻 R串= =75 ,根据串联电路电阻的规律可得 R 串=R1中 +R2+R3,则电阻 R3的阻值 R3=R串-(R1中+R2)=75 -30 =45 。只有 C正确。 13.D 解析 甲图中,变阻器 R1与定值电阻 R2并联,电压表测电源电压,A1测变阻器 R1的电流,A2测并 联电路的总电流;因电源电压不变,则滑片移动时电压表 V 示数不变;将滑动变阻器的滑片 P 从中点向 左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由欧姆定律可知通过变阻器的电流变小,即 A
22、1示数变小;因并联 电路各支路互不影响,则通过定值电阻 R2的电流不变,根据并联电路电流的规律可知总电流变小,即 A2示数变小,故 A、B错误;乙图中,变阻器 R1与定值电阻 R2串联,V1测电源电压,V2测变阻器 R1的电 压,A 测电路中的电流,因电源电压不变,则滑片移动时电压表 V1示数不变;将滑动变阻器的滑片 P 从 中点向左移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知, 电路中的电流变小,即电流表 A 示数变小;电路中的电流变小,根据 U=IR可知,定值电阻 R2的电压变 小,由串联电路电压的规律可知,变阻器 R1的电压变大,即 V2示数变大,故
23、C错误,D正确。 14.C 解析 R1和 R2串联,滑动变阻器滑片 P 由 b 端移到 a 端的过程中,R2接入电路的阻值变小,电路 中总阻值变小。由公式 I= 总可得,电路中总阻值变小,电流变大,所以电流表的示数变大,电压表的示 数由公式 U1=IR1可得,电流 I 变大,电压表的示数变大,电压表和电流表示数的比值等于定值电阻,因 此不变。滑动变阻器滑片 P 在 b端时,电流表的示数为 I= 总 =0.2 A,电压表的示数 为 U1=IR1=0.2 A10 =2 V;滑动变阻器滑片 P 在 a端时,电流表的示数为 I= 总 =1 A,电压表的示数为 U1=IR1=1 A10 =10 V,故
24、C错误、D正确。 15.B 解析 设滑动变阻器 R1、R2的滑片可移动的最大距离均为 L,1 cm长度电阻丝的阻值分别为 r1、 r2,当 R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时,接入电路中的电阻分别为 r1、 r2,因串联电路中总电 阻等于各分电阻之和,所以,此时电路的总功率:P1= , 即 0.4 W= 将 R1的滑片向左移动 3 cm,R2的滑片向右移动 3 cm时,两变阻器接入电路中的电阻依次为 +3 cm r1、 +3 cm r2;此时电路的总功率:P2= , 即 0.3 W= 将 R1、R2的滑片从正中间均向右移动 3 cm时,两变阻器接入电路中的电阻依次为 -3 cm r1、 +
25、3 cm r2,此时电路的总功率:P3= - , 即 0.5 W= - 由可得: r1+ r2=3(3 cmr1+3 cmr2) 由可得:2 r1+ r2 +5(3 cmr2-3 cmr1)=3(3 cmr1+3 cmr2) 由可得:r1=4r2, 则滑动变阻器 R1的最大阻值与 R2的最大阻值之比 。 16.答案 (1)如图所示 (2)B (3)成正比 (4)更科学 通过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性 解析 (1)滑片向右滑动时,变阻器连入电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与电流表串 联;(2)探究电流与电压关系的实验,要控制电阻不变,记下电流随电压的变化关系,为得
26、出普遍性的结 论,要多次测量,故实验时,闭合开关,将滑片移动到某位置,记下电压表和电流表的示数。接下来的操 作是将滑片移动到另外几个位置,分别记下电压表和电流表的示数,选 B;(3)根据小明记录的实验数据, 考查到误差因素,电压表增大为原来的几倍,通过的电流也增大为原来的几倍,即通过定值电阻的电流 与其两端的电压成正比;(4)有同学建议小明再用其他规格的定值电阻重复以上实验,此建议更科学;通 过多组实验,得出普遍性的结论,避免了实验的偶然性。 17.答案 (1)如图所示 (2)定值电阻断路 (3)左 C (4)1.5 解析 (1)原电路中电流表与变阻器并联,电压表串联在电路中了,是错误的,电压
27、表应与电阻并联,电流 表串联在电路中。 (2)经分析,电流表示数为 0,电路可能发生断路,电压表示数接近 3 V,经检查导线均完好且接触良 好,则与电压表并联的定值电阻断路。 (3)根据串联分压原理可知,将定值电阻由 5 改接成 10 的电阻,电阻增大,其分得的电压增大; 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可 知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左 端移动,使电压表的示数不变;定值电阻两端的电压为 1 V,R=5 时电路中的电流:I= =0.2 A, 因此滑动变阻器两端的电压 U滑=3 V-
28、1 V=2 V,进而求出滑动变阻器的电阻为 R滑= =10 , 由于他没有移动滑动变阻器的滑片就直接读出电流表的示数,则电流表的示数为:I= =0.15 A,C 正确。 (4)研究电流与电阻的关系时,要控制电压表示数不变,当变阻器的阻值达到最大时,分压最多,定 值电阻的最大阻值为 20 ,根据电路电流相等的关系: 滑 滑 - ,解得 UR=1.5 V,所以电压 表的示数控制不变的值应不小于 1.5 V。 18.答案 (1)06 V 00.6 A (2)12 解析 (1)当滑动变阻器的滑片 P 在最左端 a时,R1短路,所以 U1=0,I1=0; 当滑动变阻器的滑片 P 在最右端 b时,R、R1
29、与 R2并联在电路中,所以,U=U1=6 V; I1= =0.6 A; R1两端电压的变化范围是 06 V,电流的变化范围是 00.6 A; (2)当滑动变阻器的滑片 P 滑到某一位置时,R1与 R2并联,电流表 A1与 A2分别测量 R1、R2的电 流, 根据并联电路各支路两端的电压相等和 I= 可得,并联支路两端的电压: U2=U1=I1R1=0.3 A10 =3 V; 则电阻 R2的阻值:R2= =12 。 19.答案 (1)2.8103 Pa (2)12 V (3)0.1 A 解析 (1)加满汽油时油的深度为 0.4 m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为 p=汽油 gh=0.7103 kg/m310 N/kg0.4 m=2.8103 Pa; (2)加满汽油时油的深度为 0.4 m,A表示数为 0.6 A,汽油产生的压强为 2.8103 Pa; 由乙图可知,此时压敏电阻的电阻值 R=10 ,R0=10 ,根据串联电路的特点和电源电压 U=I(R+R0)=0.6 A(10 +10 )=12 V; (3)汽油耗尽时,压敏电阻所受压强为 0,由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值 R=110 ,由串 联电路特点和欧姆定律可得,此时电路中电流 I= =0.1 A。
