第十四讲 欧姆定律一、填空题1．(2022·改编)德国物理学家欧姆，从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系，并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律，即：导体中的电流，跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________。2．(2022·乐山改编)成绵乐高铁自开通以来，极大地促进了沿线经济发展，为保障列车安全运行，列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是列车上烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电流表示数________，电压表示数__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)第2题图3．(2022·易错)在如图所示的电路中，L1和L2为两个规格相同的灯泡，当开关S断开时，电压表示数为3V；当开关S闭合时，电压表示数为______V；当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。4．(2022·安顺)如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电压表示数________，电压表的示数与电流表的示数的比值__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)5．(2022·江西样卷)如图所示是大型电子地磅的电路图，当称重物时，在压力作用下滑片P16\n向下端滑动，变阻器连入电路的电阻________，电流表的示数________。这样把电流对应的重量刻在电流表的刻度盘上，就可以读出被称物体的重量。(均选填“变大”“变小”或“不变”)第5题图6．(2022·改编)如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合后，只有一个电表的示数发生了变化。假设电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或灯泡L上。若电流表的示数发生了变化，则故障原因是______________；若电压表的示数发生了变化，则故障原因是______________。第6题图二、选择题7．(2022·抚州八校联考)如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线，那么1、2所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是()第7题图A．1表示电阻大的图线，并联后图线在区域ⅢB．1表示电阻小的图线，串联后图线在区域ⅡC．1表示电阻小的图线，并联后图线在区域ⅠD．1表示电阻大的图线，串联后图线在区域Ⅰ8．(2022·上饶广丰区模拟)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现两个电表的示数都变大。则出现这种故障的可能原因是()第8题图16\nA．R1短路B．R1断路C．R2短路D．R2断路9．(2022·江西样卷)如图所示的电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，各电表示数变化正确的是()第9题图A．电压表V示数变大B．电流表A1示数变大C．电流表A2示数变大D．电流表A3示数变大10．(2022·改编)(不定项)如图是一种测定油箱内油量的装置，电源电压不变，其中R0是定值电阻，R是滑动变阻器，其滑片与滑杆连接，滑杆可绕点O转动，油量表是用电流表改装的。当电流表示数变大时，说明(AD)第10题图A．油箱中油量变多B．油箱中油量变少C．滑动变阻器两端的电压变大D．R0两端的电压变大11．(2022·高安一模)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关后，在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是()第11题图A．电压表V的示数变小，电路的总功率变大B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大16\nC．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大D．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大12．(2022·宿迁)如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2。电阻R1、R2的阻值之比为()A．U1∶U2B．U2∶U1C．U2∶(U2－U1)D．U1∶(U2－U1)13．(2022·潍坊)某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是()A．电流表示数变小，输出信号电压Uab变大B．电流表示数变大，输出信号电压Uab变大C．电流表示数变小，输出信号电压Uab不变D．电流表示数变大，输出信号电压Uab减小14．(2022·台州)某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像，以下有关叙述正确的是()A．该同学研究的是电流和电压的关系16\nB．实验中电压表示数保持0.5V不变C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5ΩD．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移15．(2022·高安三模)(不定项)电现象中有四个同学们非常熟悉的实验：a.探究电流与电压的关系；b.探究电流与电阻的关系；c.伏安法测小灯泡的电阻；d.探究影响电阻大小的因素。下列说法正确的是()A．a实验可用小灯泡替代定值电阻B．b实验滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变C．c实验滑动变阻器的作用是方便多次测量求平均值来减小误差D．d实验需要采用控制变量法三、计算题16．(2022·临川一中一模)如图所示，L上标有“6V 3W”字样，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～15V，变阻器R的最大电阻为100Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图甲所示；当滑片置于b点时，电压表示数Ub＝8V，电流表示数为Ib。已知Ra∶R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5。(灯丝电阻不随温度变化)求：(1)小灯泡的电阻；(2)定值电阻R0和电源电压U；(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，电路消耗的最小电功率为多少？16\n17．(2022·南昌初中毕业年级调研测试)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。小灯泡标有2.5V字样，他记录的实验数据如表所示，已知电源电压恒为5V不变，该同学实验步骤合理，问：第17题图电压/V0.51.01.52.02.53.0电流/A0.100.160.200.230.250.27电阻/Ω5.06.37.58.710.011.1(1)电路图中a是电______表，b是电______表。(2)小灯泡正常发光时的电阻R是多大？(3)滑动变阻器的最大阻值R′至少为多少？四、实验与探究题18．(2022·江西样卷)【探究名称】探究电流与电阻的关系【实验器材】三节新干电池、“10Ω、15Ω、20Ω”的电阻各一个、滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。16\n【进行实验】(1)如图甲所示，闭合开关，发现电流表指针在如图乙所示位置，且电压表无示数，则可能的原因是：①电流表____________________；②R0________。(2)检查电路并改正后，首先将10Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2V，读出电流表的示数。(3)断开开关，取下10Ω电阻，滑动变阻器滑片位置未动时，改接15Ω的电阻到电路，闭合开关，接下来，应该进行的操作是______________________________________________________，读出电流表的示数。(4)断开开关，取下15Ω电阻，改接20Ω的电阻到电路，重复上面步骤进行实验。【实验结论】____________时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比。19．(2022·上饶广丰区第一次月考)如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器材：电源(6V)、电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、电阻箱(0～999.9Ω)、滑动变阻器(40Ω 2A)、开关、导线若干。(1)探究“电流与电压的关系”时，所测得的几组电流、电压值见表一。分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为______Ω，滑动变阻器的作用是：__________________________；(2)探究“电流与电阻的关系”时，应调节__________，改变它接入电路中的阻值，并调节______________使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表二；(3)分析表二中数据1和3可知：电阻箱两端的电压为________V，而数据2错误的原因在于：__________________________；此时应将滑动变阻器的滑片向______移动；(4)实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6V，电路发生的故障可能是______________；16\n第19题图表一实验序号电压U/V电流I/A11.00.2021.50.3032.00.40表二实验序号电阻R/Ω电流I/A150.402100.243200.1020.(2022·成都B卷)某科技小组同学发现实验室有一只标有“XkΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字)，为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：(1)首先设计的实验电路如图甲所示，使用器材有：两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(0～3V、0～15V量程)、电流表A(0～0.6A、0～3A量程)、滑动变阻器(标有“50Ω 1A”)、开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻Rx的值，其主要原因是__________________________________。16\n(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计了测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图乙所示，其中定值电阻R0＝2kΩ。他连接电路后，闭合S1，断开S2，想先测出电源电压，但读出电压表示数U＝2V，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3V)，可估算出电压表自身的电阻为______kΩ(3)小组其他同学设计的实验电路如图丙所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出Rx阻值的电路是______。(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量Rx阻值的是________。A．改变电源电压B．将R0换成50Ω的定值电阻C．将电压表换成“0～0.6A”的电流表1．(2022·原创)如图所示，定值电阻R1＝5Ω，定值电阻R2＝10Ω，当开关S、S1均闭合时，两电压表示数之比U1∶U2＝__________。若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电流表示数之比I1∶I2＝__________。16\n2．(2022·江西样卷)如图所示电路，电源的电压保持6V不变。闭合开关S，调节滑动变阻器R，发现电流表示数从0.1A变为0.3A，电压表示数改变了2V；由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值________(选填“变大”或“变小”)。在移动滑片过程中，发现当电压表示数为5V时，灯泡突然特别亮，然后一闪就灭了，此时电压表的示数约为______V。3．(2022·吉安一模)有两根粗细不同的导线串联在电路中，已知粗段和细段横截面积之比为2∶1，那么，当电流通过这两段导线时，流过粗段导线的电流I1与流过细段导线的电流I2的关系是()A．I1＝I2B．I1＝2I2C．I2＝2I1D．4I1＝I24．(2022·武汉)为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12V，某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是()A．AB两端电压为6V时，跳绳自动计数器会计数一次B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍5．(2022·聊城)如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻。闭合开关，逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是()16\n第5题图A．电流表示数变小，电压表示数变大B．电流表示数变大，电压表示数变大C．电压表和电流表示数的比值将变小D．电流表和电压表示数均变大6．(2022·改编)在如图所示的电路中，下列分析正确的是()第6题图A．闭合S1、S3时，灯L1、L2都发光，A1、A2均有示数B．只闭合S1时，灯L1、L2都发光，A1、A2的示数不相等C．闭合S1、S2时，灯L1、L2都发光，A1有示数，A2无示数D．闭合S1、S2、S3时，灯L1发光、L2不发光，A1测灯L1的电流，A2无示数7．(2022·景德镇一模)(不定项)如图所示是小明设计的一个简易电子身高测量仪的示意图。其中，电源电压恒为6V，保护电阻R0＝20Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP(右端P是滑片)与电路接触良好，电阻不计。小明用该测量仪对小聪、小英和小亮的身高进行了测量，其数据见如表所示。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知。()第7题图小聪小英小亮16\nA表示数I/A0.200.150.12V表示数U/V2.03.03.6身高h/m1.6A.电阻棒的总电阻是40ΩB．小聪的身高是1.5m，小亮的身高是1.7mC．小聪的身高是1.7m，小亮的身高是1.5mD．从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4～1.8m8．(2022·娄底改编)甲图是灯泡L和定值电阻R的IU图像，将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上，若乙图中U1∶U2＝m，丙图中，I1∶I2＝n，则下述正确的是()A．m＝nB．m>nC．m<nD．mn＝19．(2022·萍乡九年级摸底考试)小丽同学手里有一个标有“3.8V”字样的小灯泡，她想知道小灯泡正常工作时的电阻，于是在学校实验室找来一些器材连接了如图甲所示的实物电路，电源电压恒定不变。第9题图(1)小丽测小灯泡电阻的实验原理是________。(2)请你用笔画线代替导线，将图甲中的实物连接完整(要求滑片向左移小灯泡变亮)，并在虚线框内画出电路图。(3)闭合开关，移动滑动变阻器滑片，她发现小灯泡始终不亮，电流表有示数，电压表无示数，其故障原因是______________。16\n第9题图(4)故障排除后，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，示数为____________A，小灯泡正常工作时的电阻是________Ω。(5)完成上述实验后，小丽向老师要了一个已知阻值为R的定值电阻和一个单刀双掷开关，借助部分现有的实验器材，设计了如图丙所示的实验电路，测出了小灯泡的额定功率，请你帮她完成下列实验步骤：①连接好实验电路，闭合开关S1，将开关S2拨到触点2，移动滑片，使电压表的示数为__________V。②保持滑片的位置不动，再将开关S2拨到触点1，读出电压表的示数为U。③小灯泡额定功率的表达P额＝_______________(用已知量和测量量表示)。10．(2022·原创)某学校的研究性学习小组通过研究发现了苹果的甜度和其电阻有一定关系，并初步得到了一种鉴别苹果甜度的方法。以下是该研究小组的研究过程和成果。请你在划线处完成填空。(1)苹果电阻的测量。我们知道干燥的苹果表面覆盖有一层绝缘的蜡质物。可研究小组在探究中意外发现苹果的柄和苹果的顶部向内凹进的部分竟然是导电的，好像两个天然的电极。请用笔画线代替导线，在图甲中完成测量苹果电阻的实验电路。(2)探究影响苹果电阻的因素。有同学在探究中提出：苹果的电阻不仅与苹果的甜度有关，还可能与苹果的不规则形状有关．为此，他们共设计了如下两个实验方案：A．对同一苹果外围进行不同程度的切削，并测出加相同电压下的电流。B．选择相同甜度、不同形状的苹果进行测量，并测出加相同电压下的电流。16\n经过讨论该小组选择了一种方案进行实验．你认为实验小组应选择______方案，选择的原因是：______________________________。该小组用他们所选的正确方案进行了正确的实验操作，发现每次给苹果加16V的电压后，电流表的示数都为145μA，通过分析可以得出的结论是：______________________________。(3)探究通过苹果的电流与苹果汁中糖浓度的关系。研究小组用甜度不同的苹果来进行实验(实验中所用苹果事先由专业人员测量出了甜度)，每次都给苹果加24V的电压，测出通过苹果的电流，最终得到了下表的实验数据。电压/V242424242424电流/μA1050120180240320糖浓度P/(mg·mL－1)324054667894①在图乙中画出苹果中的电流与其糖浓度的关系曲线。②分析实验数据可以初步得出的结论是：苹果越甜，其电阻越______。③请你根据图像和表格中的数据，归纳出加24V电压时，电流(用I表示，单位为μA)与糖浓度(用P表示，单位为mg/mL)的关系，用数学公式表达为______________________，如果糖浓度达80mg/mL已感到甜了，那么给苹果加30V的电压时，测量苹果中的电流是300μA，这个苹果是__________(选填“甜”或“不甜”)的。参考答案基础过关1．正比 反比 2.减小 增大 3.6 变大 4.变小 不变5．变小 变大 6.灯泡L短路 灯泡L断路7．C 8.C 9.D 10.AD 11.C 12.D 13.A 14.C 15.BD16．解：(1)小灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω(2)只闭合S2，R与R0串联，滑片P置于b点时，16\nUb＝8V，由图可知电阻Rb＝16Ω，则电流Ib＝＝＝0.5A电源电压：U＝Ib(Rb＋R0)＝0.5A×(16Ω＋R0)①只闭合S1，R与L串联，当滑片P置于a点，由于Ia∶Ib＝3∶5，则Ia＝0.3A电源电压：U＝Ia(Ra＋RL)＝0.3A×(Ra＋12Ω)②已知Ra∶R0＝12∶5，再由①②式，可得：R0＝20Ω，U＝18V(3)只闭合S1，电流表的量程大于灯的额定电流，则电路中最大电流I＝＝＝0.5A得变阻器接入电路的最小电阻R最小＝24Ω只闭合S2，变阻器两端电压为15V时，连入电路中的电阻最大由于＝，则变阻器接入电路的最大电阻R最大＝100Ω电路消耗的最小电功率：P最小＝＝＝2.7W17．(1)流 压解：(2)电阻R的阻值R＝＝＝10Ω(3)滑动变阻器最大阻值R′＝＝＝45Ω18．【进行实验】(1)正负接线柱接反了 短路 (3)移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压为2V【实验结论】电压一定19．(1)5 改变定值电阻两端的电压 (2)电阻箱 滑动变阻器 (3)2 未控制电阻两端电压不变 右 (4)电阻箱断路20．(1)电流太小，无法用电流表直接测出 (2)4 (3)C (4)A高分夺冠1．1∶2 1∶2 2.变小 6 3.A 4.D 5.D 6.C 7.ABD8．B9．(1)R＝ (2)如答图所示。16\n (3)小灯泡短路 (4)0.38 10 (5)①3.8③10．(1)答：(1)如答图甲所示(2)A A方案能较好地控制苹果甜度 苹果的电阻和苹果的形状无关(3)①如答图乙所示②小 ③I＝5P－150 不甜16
