专题19 欧姆定律（解析版）

专题20欧姆定律一、选择题1.（2020·江苏省连云港市）如图所示电源电压恒定闭合开关，滑动变阻器滑片向右移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电流表示数增大B.电压表示数减小C.定值电阻R两端的电压增大D.电压表示数与电流表示数比值增大【答案】D【解析】【详解】ABC．由图可知，电阻R和变阻器串联，电压表测量变阻器两端的电压，电流表测量电路中的电流，滑动变阻器滑片向右移动，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I=UR可知通过电路的电流变小，即电流表的示数变小，由U=IR可知定值电阻R两端的电压变小，由串联电路电压的规律可知变阻器两端的电压变大，即电压表的示数变大，故ABC错误；D．电压表的示数变大，电流表的示数变小，电压表示数与电流表示数比值增大，故D正确。故选D。2.（2020·湖南省常德市）如图在探究“电流与电阻关系”时，电源电压恒为3V，实验准备了阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω的电阻，当将10Ω的电阻接入R所在位置时，调节滑动变阻器，使电压表的示数为2V，再分别用5Ω、20Ω的电阻替换10Ω的电阻进行实验，下列说法正确的是（）A.用5Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变大B.用5Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变小C.用20Ω电阻替换，滑片P应向左端移动，电流表示数变大D.用20Ω电阻替换，滑片P应向右端移动，电流表示数变小【答案】D【解析】【详解】题目要探究的是：电流与电阻的关系，接入10Ω的电阻时，电压表的示数为2V，此时变阻器两端的电压为1V，即定值电阻与变阻器的电压之比为2:1，用5Ω或20Ω的电阻替换10Ω的电阻时，电压表的示数应保持不变，即定值电阻与变阻器的电压之比保持为2:1，若用5Ω的电阻替换，据串联电路的分压特点，则变阻器接入电路的阻值应变小，那么滑片P应向左移动，此时电路中的电流变大；若用20Ω的电阻替换，则变阻器接入电路的电阻应变大，那么滑片P应向右移动，此时电路中的电流变小，故ABC错误，D正确。故选D。3.（2020·安徽）R1、R2、R3是三个阻值不同的定值电阻。将它们串联起来接入电路，如图甲所示，闭合开关后，测得各电阻两端的电压关系为U1U2U3；若将它们并联起来接入电路，如图乙所示，则闭合开关后，通过每个电阻的电流大小关系为A.I1I2I3B.I3I2I1C.I1=I2=I3D.I2I1I3【答案】B【解析】【详解】如图甲把R1、R2、R3串联起来接入电路，且U1U2U3，根据串联电路中电流处处相等，由UIR得R1R2R3将它们并联起来接入电路，如图乙，根据并联电路各支路电压相等，可得I1R1=I2R2=I3R3故I3I2I1故选B。4.（2020·安徽）在图示电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，将滑动变阻器的滑片P自左向右滑动，则A.电流表A的示数减小B.电压表V2的示数减小C.电压表V1与电流表A的示数比值减小D.电压表V2与电流表A的示数比值减小【答案】C【解析】【详解】A．如图所示，闭合开关S后，电路中两个电阻R1、R2是串联，当滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，故错误；B．电压表V2测量的是R2两端电压，由UIR可得UIR电流变大，电阻R2不变，因此电压表V2的示数变大，故错误；C．电压表V1测量的是R1两端电压，滑动变阻器的滑片P自左向右滑动时，电阻R1变小，而电压表V1与电流表A的示数比值就是R1的电阻，故正确；D．电阻R2不变，因此电压表V2与电流表A的示数比值不变，故错误。故选C。5.（2020·江苏省泰州市）如图所示电路，电源电压保持不变，开关S闭合后，在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，下列说法正确的是（）A.电压表V1示数变大，电流表A示数变大B.电压表V1示数不变，电压表V2示数变小C.电压表V2示数不变，电流表A示数变大D.电压表V1示数变大，电压表V2示数变小【答案】C【解析】【详解】由题图可知，滑动变阻器与定值电阻R串联，电压表V1测量滑动变阻器两端的电压，电压表V2测量电源电压，电流表测量电路中的电流；在滑动变阻器滑片P向左移动的过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，由UIR可知，此时电路中的电流变大，即电流表的示数变大；由UIR可知，定值电阻R两端的电压变大，由于串联电路中电源电压等于各用电器两端的电压之和，所以滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；由于电源电压保持不变，所以电压表V2的示数不变。故选C。二、填空题6.（2020·河南省）在如图所示的电路中，电阻R0为6Ω，电源电压不变。把“6V3W”的小灯泡接在AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为______V，电流表的示数为______A。如果把这个小灯泡接在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为______V。【答案】(1).6(2).1.5(3).2【解析】【详解】[1]灯泡接在AB之间，电路为并联电路，此时小灯泡正常发光，所以电压为灯泡的额定电压6V。[2]电流表接在CD之间，测量干路电流，其中R0的电流006V1A6ΩUIR小灯泡的电流为LLL3W0.5A6VPIU所以干路电流0L1A+0.5A1.5AIII电流表的示数为1.5A。[3]改换电路后小灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，小灯泡的电阻22LLL6V12Ω3WURP串联分压可得0R0LLURUR并且0RL6VUU由此可得0R2VU，电压表的示数为2V。三、实验题7.（2020·四川省成都市）小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。(1)把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化→杠杆绕O点转动→电路的______变化→电流变化；(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100Ω，其他可供选择的器材有：恒压电源E1(电压3V)和E2(电压18V)；电流表A1(量程0~0.6A)和A2(量程0~0.1A)；定值电阻R1=5Ω、R2=30Ω和R3=100Ω。为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为______；A.E2、A2、R3B.E1、A2、R2C.E1、A2、R1D.E2、A1、R3(3)合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果(其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数)：液体体积V2V3V30电流表示数Igg2Ig3Ig4I依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为V2时，电流表示数______(选填“大于”、“等于”或“小于)g512I；(4)关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是____。A.调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点B.为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱C.为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱D.该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进【答案】(1).总电阻(2).B(3).小于(4).C【解析】【详解】(1)[1]杠杆绕O点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。(2)[2]为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E1和电流表A2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为3V300.1AURI综上，故选B。(3)[3]如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为V2时，电流表示数等于g512I，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为V2时，电流表示数小于g512I。(4)[4]A．让圆心在O点,则两边力臂大小相同，变化量相同，故A正确，不符合题意；B．水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，故B正确，不符合题意；C．电路元件会由于电流热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，故C错误，不符合题意；D．当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，故D正确，不符合题意。故选C。8.（2020·四川省成都市）实验小组利用图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由50调为90，电压表示数会_________，要继续探究，应该将滑片P向______移。【答案】(1).变大(2).右【解析】【详解】[1]从图中可以看到，这是一个串联电路，电阻箱阻值由50调为90，电阻值在变大，根据串联电路的分压原理可知，电阻箱两端的电压在变大，即电压表示数会变大。[2]探究“电流与电阻的关系”需要保持电阻两端的电压不变，要继续探究，那么滑动变阻器接入电路的电阻应该变大，从图中可看到，应该将滑片P向右移动。9.（2020·江苏省泰州市）本题有两小题。(2)小明想利用小红的实验器材测量一未知电阻Rx的阻值，发现电流表已经损坏。聪明的小明利用小红实验中小灯泡的额定电压和测得的额定电流，设计了如图丙所示的电路，测出了电阻Rx的阻值。请你帮助小明补全实验步骤：①闭合开关S，将单刀双掷开关S1拨向触点________，移动滑动变阻器滑片，________；②开关S仍闭合，再将单刀双掷开关S1拨向另一触点，应________（填滑动变阻器滑片位置的变化情况），读出电压表示数为U；③写出Rx的表达式：Rx=________（用所测物理量和已知量的符号表示）。【答案】(4).2(5).使电压表示数为U额(6).保持滑片P的位置不动(7).UUI额额【解析】(2)①[4][5]②[6]③[7]①闭合开关S，将S1拨到触点2，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为3.8V，此时小灯泡正常发光，电路中的电流是I额②再将开关S1拨到另一触点1，保持滑动变阻器的滑片P位置不动，读出电压表的示数为U；③在②中，电压表测灯与未知电阻的总电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时未知电阻Rx的电压为xUUU额此时流过未知电阻Rx的电流为I额，Rx的表达式xUURI额额10.（2020·江苏省泰州市）在“探究电流与电压关系”实验中，小明所用电路如图所示。(1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：开关闭合前无需移动滑片________；(2)闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发现仅导线有故障，则故障为________；A．导线④断路B．导线③断路C．导线②断路D．导线①断路(3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为1V时，读出电流表示数并记录在上表中；继续移动滑片，分别读出电阻两端电压为2V和3V时电流表的示数，并依次记录在表格中。实验序号U/VI/A①1.00.20②2.00.40③3.00.58(4)分析表中数据，可得出的结论是：________；(5)实验结束，小明整理器材时发现定值电阻很热，他联想到：处理数据时，第三组数据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异，他和同组小华就此展开讨论，认为数据差异可能是由于________造成的。由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要________（写具体操作），再记录数据，减小此因素对测量结果的影响。【答案】(1).(2).B(3).见详解(4).温度变化导致R变大(5).断开开关【解析】【详解】(1)[1]由题意可知，开关闭合前无需移动滑片，即闭合开关前，滑动变阻器需要移动到阻值最大处，如图(2)[2]A．若导线④断路，则电流表没有示数，故A不符合题意；B．若导线③断路则，则电流表有示数，电压表无示数，故B符合题意；CD．若导线①②断路，则电流表没有示数，故CD不符合题意。故选B。(4)[3]分析表中数据可知，当电阻的阻值一定时，电流随着电压的增大而增大，即电流与电压成正比。(5)[4]由欧姆定律可知，第三组数据测量出电阻的阻值是3333V0.58A5.2ΩUIR第二组数据测量出电阻的阻值是222