专题14 欧姆定律及应用（解析版）（第1期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题14欧姆定律及应用（解析版）（第1期）一、选择题1.（2022·四川自贡）如图所示电路，开关闭合后两灯L1、L2均发光，以下说法正确的是（）。A.电流表A的示数一定等于A1的示数B.电流表A的示数一定等于A1示数的2倍C.电压表V的示数一定小于V1的示数D.电压表V的示数一定等于V1的示数【答案】D。【解析】AB．由电路图可知，小灯泡L1与L2并联，电流表A1测流过小灯泡L1的支路电路，电流表A测干路电流，因干路电流大于各支路电流，故电流表A的示数一定大于A1的示数，因两灯泡的规格未给出，则流过两灯泡的电流不一定相等，故电流表A的示数不一定等于A1示数的2倍，故AB错误；CD．由电路图可知，电压表V1测L1两端电压，电压表V测电源电压，因两灯泡并联，故两灯泡两端电压均等于电源电压，则电压表V的示数一定等于V1的示数，故C错误，D正确。故选D。2.（2022·安徽省）图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（）。A.R1的阻值为5Ω；B.R1的阻值小于R2的阻值；C.将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端电压大于R2两端的电压；D.将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流【答案】C。【解析】AB．由图知电阻R1和R2的I-U图像，都是过原点的斜线，说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比，两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时，通过电阻R1和R2的电流的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】分别为0.10A、0.20A，由欧姆定律可知，电阻R1和R2的阻值分别为111V10Ω0.10AURI221V5Ω0.20AURI由计算可知，R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意；C．将R1、R2串联接入电路，由串联电路电流处处都相等可知，通过电阻R1和R2的电流相同，因R1的阻值大于R2的阻值，由U=IR可知，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意；D．将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，电阻R1和R2两端的电压相等，因R1的阻值大于R2的阻值，由UIR可知，通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。故选C。3.（2022·湖南衡阳）在“探究电流与电压的关系”实验中，小何同学根据得到的实验数据绘制了电阻1R和2R的IU图像，如图所示，下列说法正确的是（）。A.1R与2R的阻值之比是1∶2；B.1R与2R串联接在3V的电源两端，1R消耗的功率是0.9W；C.1R与2R串联接在3V的电源两端，通过1R与2R的电流之比是2∶1；D.1R与2R并联接在3V的电源，电路消耗的总功率是2.7W【答案】D。【解析】A．由图可知，当R1两端的电压是6V时，通过R1的电流是0.6A，R1的阻值1116=100.6AURIＶ当R2两端的电压是3V时，通过R2的电流是0.6A，R2的阻值2223=50.6AURIＶR1和R2的阻值之比1210251RR故A错误；【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】B．1R与2R串联接在3V的电源两端，通过电路的电流123V=0.2A10+5UIRR1R消耗的功率是P1=I2R1=(0.2A)2×10Ω=0.4W故B错误；C．1R与2R串联接在3V的电源两端，由串联电路电流的规律可知，通过1R与2R的电流相等，它们的电流之比是1∶1，故C错误；D．1R与2R并联接在3V的电源，电路消耗的总功率2221212(3V)==2.7W10510+5UUPRRRRR总故D正确。故选D。4.（2022·四川内江）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UI图像。由图可知，以下判断正确的是（）。A.123RRRB.123RRRC.123RRRD.无法比较1R、2R、3R大小【答案】B。【解析】由图像可知，当电压一定时，通过R1、R2、R3的电流关系大小为I1I2I3根据欧姆定律可得URI所以三个电阻的大小关系为123RRR故ACD错误，B正确。故选B。二、填空题5.（2022·四川自贡）如图甲所示电路中，电源电压、灯泡1L、2L的电阻均保持不变，且灯泡2L的电阻为5Ω。只闭合开关1S时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关1S，调整电流表接线柱后，同时闭合开关1S和2S时，电流表指针如图乙所示。同时闭合开关1S和2S时，通过灯泡1L的电流为___________A，电压表示数为___________V。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】【答案】①0.2；②4。【解析】[1]由图甲可知，当只闭合开关1S时，灯泡1L接入电路，电流表测通过灯泡1L的电流1I；当同时闭合开关1S和2S时，灯泡1L、2L接入电路且两者并联，根据并联电路电流的特点，所以电流表测通过灯泡1L、2L的电流之和I总，又因为1I、I总的大小都如图乙所示，可能为0.2A或1A，又因为1II总，所以1AI总，10.2AI。[2]当同时闭合开关1S和2S时，灯泡1L、2L接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡2L两端电压，根据并联电路中电流的规律，可求出通过灯泡2L的电流为211A-0.2A=0.8AIII总因为灯泡2L的电阻为5Ω，所以根据欧姆定律可求出灯泡2L两端电压20.8A5Ω=4VUIR故电压表的示数为4V。6.（2022·四川自贡）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻0R的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为___________Ω。电源电压为___________V。【答案】①8；②12。【解析】[1][2]由图甲知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0V，此时电路中的电流【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】14.0V12IR据串联电路的特点有104.0V4.0V4.180VΩ2UIRR当滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有6.V.0V8Ω06UR解以上两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12V，R=8Ω。7.（2022·重庆A）如图甲所示电路中，电源电压恒定不变，小灯泡L标有“6V0.3A”字样，电流表量程0~0.6A、电压表量程0~3V。在保障电路安全的前提下，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，小灯泡恰好正常发光，则小灯泡10s内消耗的电能为___________J，再移动滑片P，电流表示数与R2关系如图乙a所示，当断开S1闭合S、S2、S3时，电流表示数与R2的关系如图乙b所示，则I1=___________A（忽略小灯泡电阻变化）。【答案】①18；②0.45。【解析】[1]如图甲所示电路中，只闭合开关S、S1，滑片P位于最右端，电路中只有灯泡L接入电路，此时灯泡正常发光，小灯泡L标有“6V0.3A”字样，则小灯泡10s内消耗的电能为LL6V0.3A10s18JWUIt[2]由上可知，电路中只有灯泡L接入电路中，此时灯泡正常发光，说明电源电压为6VLUU再移动滑片P，小灯泡电阻不变，灯泡L与R2一起串联在电路中，电流表测电路中的电流，此时电压表测量R2两端的电压，其中灯泡电阻为LLL6V20Ω0.3AURI电流表示数与R2关系如图乙a所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，电压表示数增大，在保障电路安全的前提下，当电压表示数U2最大为3V时，此时利用串联电路电流相等可知22LUUURR【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】则此时滑动变阻器接入电路的电阻为L2220Ω3V20Ω6V3VRURUU当断开S1闭合S、S2、S3时，灯泡L被短路，定值电阻R1与R2并联在电路中，电流表测量干路上的电流，此时当R2电阻为20Ω时，电路中电流最大，在保障电路安全的前提下，此时最大电流为0.6A，其中通过R2电阻的电流为26V=0.3A20ΩUIR通过R1的电流为'12=0.6A0.3A=0.3AIII总可以求出定值电阻R1电阻为1'16V20Ω0.3AURI如图乙b所示，随着电阻R2增大，电流表示数减小，当滑动变阻器阻值为32220Ω=40ΩRR此时该支路的电流为336V=0.15A40ΩUIR则此时对应干路上的电流'130.3A+0.15A=0.45AIII此时图中总电流I1示数为0.45A。8.（2022·四川南充）如图所示的电路中，电源两端电压不变，当甲乙都为电流表时，只闭合开关S1，R1与R2两个电阻是___________联（选填“串”或“并”），此时甲乙两表的示数比是2∶3：如果把甲乙全部换成电压表，再闭合S1和S2，则甲乙两表示数之比是___________。【答案】①并；②3∶1。【解析】[1]当甲乙都为电流表时，只闭合开关S1，由图中可知，此时电流有两条流经路径，一条从电源正极出发，经过R1，再经过乙电流表回到电源负极，一条从电源正极出发，经过甲电流表，再经过R2，然后经过乙电流表，最后回到电源负极，可知此时R1与R2两个电阻是并联的。[2]由电路图可知，此时甲电流表测过R2支路的电流，乙电流表测干路电流，此时两表的示数之比为2∶3，因干路电流等于各支路电流之和，故可知流过R1和R2支路的电流之比为I1∶I2=1∶2因并联电路两端电压相等，故由欧姆定律可得，R1和R2的电阻之比为R1∶R2=2∶1如果把甲乙全部换成电压表，再闭合S1和S2，由图中可知，此时R1和R2串联，甲电压表测R1【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】和R2两端电压之和，乙电压表测R2两端电压，因串联电路中电流相等，故由欧姆定律可得，此时甲乙两电压表示数之比等于R1与R2电阻之和与R2的电阻之比，即U1∶U2=(R1+R2)∶R2=3∶1。9.（2022·安徽省）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=15Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A，电流表A的示数为1.2A，则电阻R2=______Ω。【答案】30。【解析】由图可知，闭合开关S，R1和R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为U1=I1R1=0.8A×15Ω=12V根据并联电路电压关系，R2两端电压U2=U1=12V根据并联电路电流特点，通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A则22212V300.4AURI。10.（2022·浙江宁波）老师给小宁一个暗箱，其表面有两个接线柱M、N，它们之间电阻值RMN恒定不变。小宁利用如图甲所示电路（电源电压不变）进行实验：在开关S、S1都闭合和开关S闭合、S1断开两种情况下，改变电阻箱R1阻值，读取电流表示数，绘制了如图乙所示的电流表示数I随R1变化的曲线。由上述信息可知：（1）电源电压U为______V。（2）RMN为______。（3）图乙中曲线______（填“A”或“B”）是根据开关S、S1都闭合时测得的实验数据绘制的。（4）老师告诉小宁，暗箱的M、N之间只接有两个定值电阻：一个阻值为R0（R0值已知），另一个阻值未知，假设为Rx。求Rx的值。（）（用R0、RMN表示）【答案】①6；②10Ω；③B；④0MNRR。【解析】（1）[1]（2）[2]（3）[3]当开关S、S1闭合时，RMN短路，只有R1接入电路，电流表测的【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】电流，R1两端电压等于电源电压；当开关S闭合，S1断开时，RMN与R1串联。由图乙得，B曲线当R1为30欧时，电流为0.2A，A曲线当R1为20欧时，电流为0.2A，根据串联总电阻关系，B曲线为开关S、S1闭合，A曲线为开关S闭合，S1断开。电源电压为1A1B()AMNB