10.4欧姆定律的应用课件 2024--2025学年北京课改版初中物理九年级

第十章　串联电路和并联电路 四、欧姆定律的应用 初中物理 知识点1　欧姆定律的简单应用 基础过关全练 1.一导体接在某一电路中,如果把加在其两端的电压减半,则 导体的电阻和通过它的电流(　    ) A.电阻、电流都减半 B.电阻不变,电流不变 C.电阻不变,电流减半 D.电阻加倍,电流减半 C 初中物理 解析　导体两端电压减半时,导体材料、长度、横截面积和 温度不变,因此导体电阻不变;导体两端电压变为原来的一 半,导体电阻不变,由I= 可知,通过导体的电流减半, 故A、B、D错误,C正确;故选C。 初中物理 2.(跨学科·数学)(2024北京十四中期中)两个电阻R1、R2的I-U 图像如图所示,若将电阻R1、R2串联后接入电路,结合图像中 的信息分析可知 (　    ) A.R1=5 Ω,R2=10 Ω B.通过R1的电流小于通过R2的电流 C.R1两端的电压低于R2两端的电压 D.若电源两端电压为3 V,则R1两端的电压为2 V D 初中物理 解析　由图像可知,当R1两端的电压为4 V时,通过它的电流为0.4 A,则R1的电阻为R1=  =  =10 Ω;当R2两端的电压为2.5 V时,通过它的电流为I2=0.5 A,则R2的电阻为R2=  = =5 Ω,故A不正确;因为R1和R2串联,则通过R1和R2的电流相等,故B不正确;由串联电路的分压规律可知,串联电路中电阻越大,分得电压越大,因为R1>R2,所以R1两端的电压大于R2两端的电压,故C不正确;两电阻串联后的总电阻为R=R1+R2=10 Ω+5 Ω=15 Ω,当电源电压为3 V时,电路中的电流为I=   =  =0.2 A,则此时电阻R1两端的电压为U1'=IR1=0.2 A×10 Ω=2 V,故D正确;故选D。 初中物理 3.(跨学科·物理学与工程实践)(2024北京汇文中学期中)如图 所示是小华设计的一个简易电子身高测量仪的原理图。以 下说法正确的是 (　    ) A.身高表相当于一个电压表 B.电路中的R0是没有作用的 C.当被测者越高时,电流表示数越大 D.当被测者越高时,身高表示数越小 A 初中物理 解析　身高表与滑动变阻器并联,应为电压表,故A正确;电路 中的R0起到保护电路的作用,故B错误;当被测者越高时,滑片 向上移动,R接入电路的阻值变大,电路的总电阻变大,根据I=  可知电路的电流变小,电流表示数变小,R0两端的电压变 小,根据串联电路中电压的规律,知身高表示数变大,故C、D 错误;故选A。 初中物理 4.(新独家原创)如图所示,R1=5 Ω,R2=10 Ω,电源电压U=9 V恒 定不变。开关S1、S2闭合时,电路中的总电阻为　　    ,电流 表的示数为　　    A。S1闭合,S2断开时,电路中的总电阻为 　　    A,电流表的示数为　　    A。  10      0.9      15      0.6 初中物理 解析　当开关S1、S2闭合时,只有R2接入电路中,电流表测电 路电流,则电路中总电阻为10 Ω,电路中的电流为I= = = 0.9 A;当开关S1闭合、S2断开时,R1、R2串联在电路中,电流表 测电路电流,则电路中总电阻为R=R1+R2=5 Ω+10 Ω=15 Ω,电 路中的电流为I'= = =0.6 A。 初中物理 知识点2　欧姆定律的拓展应用 5.(2024北京汇文中学月考)如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别 为10 Ω、20 Ω,闭合开关S,通过L1、L2的电流分别为I1、I2,它 们两端的电压分别为U1、U2,则 (　    ) A.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1 B.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶1 C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2 D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2 C 初中物理 解析　由图知,闭合开关,L1与L2串联,根据串联电路的电流特 点,得I1与I2相等,即I1∶I2=1∶1,故B、D错误;根据串联电路的 分压规律,得U1∶U2=R1∶R2=10 Ω∶20 Ω=1∶2,故A错误,C正 确。 初中物理 6.(2024北京通州期中)如图所示,甲、乙、丙三个电路的总 电压分别为U1、U2、U3,电路总电阻分别为R1、R2和R3。已 知每个定值电阻的阻值均为5 Ω,每个电阻两端的电压均为5 V。下列关系中正确的是 (　    ) A.R2>R3>R1　　B.R2<R1<R3 C.U1<U2<U3　　D.U1>U2>U3 B 初中物理 解析　如图所示,三个电路中,每个定值电阻的阻值均为5 Ω, 由串、并联电路电阻关系可得R1=5 Ω,R2= =2.5 Ω,R3=2× 5 Ω=10 Ω,比较可得R2<R1<R3。每个电阻两端的电压均为5 V, 由串、并联电路电压关系可知U1=U2=5 V,U3=5 V+5 V=10 V, 比较可得U1=U2<U3,故A、C、D错误,B正确;故选B。 初中物理 7.(新课标·科学推理)(2023北京清华附中月考)如图甲所示的 电路中,电源电压保持不变,电流表的量程为0~0.6 A,电压表 的量程为0~15 V,可变电阻R2的铭牌上标有“200 Ω    1 A” 字样。闭合开关S,在调节可变电阻R2阻值的过程中,电压表 的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两 电表的示数均不能超过所选量程,下列说法正确的是(　    ) A.电源电压为20 V B.R1的阻值为18 Ω C.电流表示数的变化范围为0.075 A~0.6 A D 初中物理 D.当电路中的电流为0.5 A时,R2接入电路的阻值为16 Ω  　　      初中物理 解析　由图甲可知R1和R2串联在电路中,电压表测量R2两端 的电压,由图乙可知,当R2两端电压为14 V时,它接入电路中 的电阻为70 Ω,此时串联电路中的电流为I1= = =0.2 A, 电源电压U=14 V+0.2 A×R1①;当R2两端的电压为12 V时,它 接入电路中的电阻为40 Ω,此时电路中的电流为I2= =  =0.3 A,电源电压为U=12 V+0.3 A×R1②,由①②组成方程组, 可得R1=20 Ω,把R1=20 Ω代入①或②,可得电源电压U=18 V, 故A、B不正确。为保护电压表不损坏,R2两端的电压最大为 初中物理 15 V,此时R1两端的电压为 =U- =18 V-15 V=3 V,此时R 2接入电路中的电阻最大,电路中最小电流为Imin= = =0. 15 A;为了保护电流表,电路中最大电流为电流表的最大量程 0.6 A,由此可知电流表示数变化范围为0.15 A~0.6 A,故C不 正确;当电路中电流为0.5 A时,R1两端的电压为 '=I'R1=0.5 A×20 Ω=10 V,此时R2两端的电压为 '=U- '=18 V-10 V= 8 V,则R2接入电路中的电阻为R2″= = =16 Ω,故D正 确。 初中物理 8.(新独家原创)如图所示的电路,R1=5 Ω,R2=10 Ω,R3=15 Ω,电 源电压U=12 V恒定不变,当开关S2闭合,S1、S3断开时,电路中 的总电阻为　　    Ω,电流表的示数为　　    A;当开关S1、S3 闭合,S2断开时,电路中的总电阻为　　    Ω,电流表的示数为 　　    A;当开关S1、S2闭合,S3断开时,电路中的总电阻为     　    Ω,电流表示数为　　    A。 15     0.8       6       2     7.5       1.6 初中物理 解析　观察电路图可知,开关S2闭合,S1、S3断开时,R1和R2串 联在电路中,则电路中的总电阻为R=R1+R2=5 Ω+10 Ω=15 Ω, 则电路中电流为I= = =0.8 A,则此时电流表的示数为0.8 A;当开关S1、S3闭合,S2断开时,R2、R3并联,电路中的总电阻 为R'= = =6 Ω,则此时干路中的总电流为I'=  = =2 A,电流表测干路电流,则此时电流表的示数为2 A,;当开关S1、S2闭合,S3断开时,R1与R2串联后,再和R3并联,R1 和R2的等效电阻为R=15 Ω,等效电阻R=15 Ω和R3并联,则并 初中物理 联后的总电阻为R″= = =7.5 Ω,电流表测干 路电流,则此时干路中的总电流为I″= = =1.6 A,则此 时电流表的示数为1.6 A。 初中物理 9.(跨学科·物理学与工程实践)(2023北京中考,15,★★☆)(多 选)如图所示,是小京设计的汽车油箱内油量不足时触发报警 的电路,电源两端电压保持不变,电阻R1、R2中的一个是定值 电阻,另一个是压敏电阻。压敏电阻装在油箱内底部,其阻值 随油箱中油量的减少而增大,当电压表示数大于某一值U时, 就会触发报警。电压表示数为U时,油箱中的油量为警戒油 量。下列说法正确的是 (　     ) 能力提升全练 ACD 初中物理   A.R1为压敏电阻 B.随着油箱的油量减少,通过定值电阻的电流变大 C.若换用阻值更大的定值电阻,警戒油量将变小 D.若换用电压更大的电源,警戒油量将变大 初中物理 解析　由图可知,闭合开关,R1与R2串联。电压表示数为U时, 油箱中的油量为警戒油量;电压表示数大于U时,就会触发报 警,可知电压表的示数随油箱中油量的减少而增大,因压敏电 阻阻值随油箱中油量的减少而增大,故与电压表并联的R1为 压敏电阻,A正确;随着油箱的油量减少,R1的阻值增大,整个 电路中的总电阻增大,通过定值电阻的电流变小,B错误;若换 用阻值更大的定值电阻,电压表的示数会变小,警戒油量将变 小,C正确;若换用电压更大的电源,电压表的示数会变大,警 戒油量将变大,D正确。故选A、C、D。 初中物理 10.(2020北京中考,10,★★☆)如图所示是一种温度测试仪的 电路,R1为定值电阻,R2为热敏电阻(阻值随温度升高而减小, 电路图符号 )。电源两端的电压不变,闭合开关S, 当所测物体温度升高时,下列判断正确的是 (　    ) A.电流表示数变小　　B.电流表示数不变 C.电压表示数变小　　D.电压表示数变大 D 初中物理 解析　由电路图可知,热敏电阻与定值电阻串联,电压表测量 定值电阻R1两端的电压,电流表测量电路中的电流,当所测物 体温度升高时,热敏电阻的阻值减小,电路中的总电阻减小, 已知电源电压不变,由I= 知,电流表的示数变大,故A、B错 误;根据U=IR知,定值电阻R1两端的电压变大,电压表的示数 变大,故C错误,D正确。 初中物理 11.(新素材·现代科技)(2024北京广渠门中学期中,12,★★☆) 如图所示,图甲为某款超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测 装置的简化电路图,图丙为湿敏电阻的阻值随湿度RH变化 的关系图像。已知电源电压保持不变,R为定值电阻,闭合开 关S,当环境湿度增大时,下列判断正确的是 (　    )   B 初中物理 A.电压表示数变大,电流表示数变大 B.电压表示数变大,电流表示数变小 C.电压表示数变小,电流表示数变小 D.电压表示数变小,电流表示数变大 初中物理 解析    由图乙可知,湿敏电阻R0与定值电阻R串联在电路中, 电压表测湿敏电阻两端的电压,观察图丙发现,湿敏电阻R0随 着湿度的增加,其电阻值增大,由串联电路中的分压规律可知 湿敏电阻R0两端的电压增大,则电压表的示数增大,此时串联 电路中的总电阻增大,由于电源电压U不变,由欧姆定律I=  可得,电路中的电流减小,则电流表的示数变小,故选B。 初中物理 12.(2024北京通州期中,11,★★☆)小灯泡L1的电阻是3 Ω,正 常工作电压为6 V;小灯泡L2的电阻是9 Ω,正常工作电压为9 V。将它们接入同一电路中,为确保两灯两端电压均不超过 各自正常工作电压,不考虑温度对灯丝电阻的影响,下列说法 正确的是 (　    ) A.将它们并联时,干路中允许流过的最大电流是2 A B.将它们并联时,干路中允许流过的最大电流是3 A C.将它们串联时,电路两端允许施加的最大电压是12 V D.将它们串联时,电路两端允许施加的最大电压是15 V C 初中物理 解析　若把两小灯泡并联起来,所加最大电压应为两小灯泡 正常工作电压中较小的电压,为6 V,则此时通过L1的电流为I1 = = =2 A,通过L2的电流为I2= = =  A,则干路中允 许通过的最大电流为I=I1+I2=2 A+  A=  A,故A、B不正确; L1允许通过的最大电流为I1'= = =2 A,L2允许通过的最大 电流为I2'= = =1 A,由于串联电路电流处处相等,故两小 灯泡串联时允许通过的最大电流为两小灯泡允许通过的最 初中物理 大电流中较小的电流,为1 A,此时L1两端的电压为U1'=I1'R1=1 A×3 Ω=3 V,L2两端的电压为U2'=I1'R2=1 A×9 Ω=9 V,则电路 两端允许施加的最大电压为U'=U1'+U2'=3 V+9 V=12 V,故D 错误,C正确;故选C。 初中物理 13.(2024北京通州期中,12,★★★)图甲表示某品牌汽车自动 测定油箱内油面高度的装置。R是一个滑动变阻器,它的金 属滑片是杠杆的一端。加满油时,指针在R的下端;油量为0 时,指针在R的上端。通过油量表(由电流表改装而成)指针所 指的刻度,就可以显示出剩余的油量。该品牌汽车警示油量 为10 L,当油箱里的油量只剩10 L时,油量表指针指示位置用 一条红色警示线标注,如图乙所示。已知图中电源电压恒为 24 V,电流表的量程为0~0.6 A,滑动变阻器的最大阻值为80 Ω。电阻R'是一个阻值不超过100 Ω的保护电阻,它的作用是 初中物理 保证电路中的电流始终不会超过电流表的量程。下列说法 正确的是 (　    ) A.当车辆正常行驶时,R接入电路的电阻逐渐变小 B.当油箱里没油时,电流表示数为零 C.保护电阻R'的最小值是20 Ω D.若只换用阻值更大的保护电阻,则红色警示线对应的电流 值将更小 D 初中物理 解析　由题意及图甲知,满油时,指针在变阻器R的下端,变阻 器接入电路的阻值最小,油量为0时,指针在R的上端,变阻器 接入电路的阻值最大,即油量越少,指针越指向上端,变阻器 接入电路的阻值越大。车辆正常行驶时,油量逐渐变少,指针 逐渐向上,变阻器R接入电路的阻值变大,故A错误;当油量为 0时,变阻器接入电路的阻值最大,电路的总电阻最大,电源电 压不变,根据欧姆定律知,电路中的电流最小,电路处于通路, 电流不为0,电流表示数不为0,故B错误;满油量时,变阻器接 入电路的阻值为0,电路中的总电阻最小,电流最大,电流表量 初中物理 程为0~0.6 A,则电路中的电流最大为0.6 A,此时电阻R'的阻 值R'= = =40 Ω,所以保护电阻的最小值是40 Ω,故C错 误;指针到达红色警示线时,变阻器接入电路的阻值一定,增 大保护电阻的阻值,则电路中总阻值变大,电源电压不变,根 据欧姆定律知,电路中电流变小,故D正确。故选D。 初中物理 14.(2023北京中考,23改编,★★☆)小京在复习时,用两端电 压不变的电源及其他器材再次做了如图所示的实验。她将 电阻丝R1、R2先后分别接入电路中的a、b两端,闭合开关后, 观察到接入R2时,小灯泡更亮,电流表的示数更大。已知灯泡 变亮时,灯丝电阻变大。请分析并判断R1与R2阻值的大小关 系。(可画电路图辅助说明) 初中物理 解析　R1、R2分别接入电路中时,等效电路如图甲、乙所示:        电源电压U不变,电流I1<I2,灯丝电阻RL<RL'。依据欧姆定律 UL=I1RL,UL'=I2RL',可知UL<UL'。依据串联电路的电压关系,R 1、R2两端电压分别U1=U-UL,U2=U-UL',可知U1>U2 ,又因为I1<I 2,由公式R1= ,R2=  可知,R1>R2。 初中物理 15.(2022北京西城一模,27,★★★)如图甲所示,电源电压保 持不变,R1为定值电阻,滑动变阻器R2的最大阻值为50 Ω,电压 表的量程为0~15 V。电压表的示数与滑动变阻器R2的关系 如图乙所示。求: (1)电源两端的电压。 (2)定值电阻R1的阻值。 (3)闭合开关S后,在保证电路各元件安全的条件下,滑动变阻 器R2接入电路的最小阻值。 初中物理  　　      初中物理 解析　由图甲可知,闭合开关S,R1与R2串联,电压表测R1两端 电压。(1)由图乙可知,当滑动变阻器阻值为10 Ω时,电压表 示数为12 V,则电源电压为U=U1+IR2=12 V+ ×10 Ω,当滑 动变阻器阻值为20 Ω 时,电压表示数为8 V,则电源电压为U= U1'+I'R2'=8 V+ ×20 Ω,由以上两式可得R1=10 Ω,U=24 V,所 以电源电压为24 V。(2)由(1)分析可知,定值电阻R1的阻值为 10 Ω。(3)当R1两端的电压为15 V时,R2两端的电压最小,由串 联分压规律可知,R2此时接入电路的阻值最小,R2两端的电压 初中物理 为U2=U-U1″=24 V-15 V=9 V,电路中的电流为I″= =  =1.5 A,此时R2接入电路中的阻值为R2″= =  =6 Ω。 初中物理 16.(2024北京师大附中期中)乐乐和同学为了探究电流跟电 阻的关系,准备如下器材进行实验:学生电源的电压为3 V恒 定不变,四个定值电阻(阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、25 Ω), 滑动变阻器(10 Ω    1 A),开关、导线若干。   素养探究全练 初中物理   (1)本实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还起到了 　　　　　 　　 　    的作用。 (2)图甲所示的是乐乐连接的电路,闭合开关,会观察到的现 象是　 　　　　　　　　    。 (3)小王指出该电路中接错了一根导线,请你在图甲中错误的 导线上打“✕”,画出它正确的连接位置,并在图乙的方框中 画出正确的电路图。 (4)乐乐将电路连接的错误改正后开始实验,实验时,先将5 Ω 控制定值电阻两端的电压不变 电流表没有示数,电压表的示数接近电源电压 初中物理 的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P使电压表的示数 为2 V,记录电流表的示数为0.4 A,之后他应进行的操作是:取 下5 Ω的定值电阻,分别替换为10 Ω、20 Ω和25 Ω的定值电 阻, (5)但是实验中,在接入25 Ω的电阻后,乐乐发现无论怎样移 动滑片,都不能使电压表达到原来的示数,小王同学在现有的 器材基础上提出以下实验方案,不能完成这次实验的是(       ) 通过调节滑动变阻器滑片P的位置,控制定值电阻两端的电压为2 V不变 D 初中物理 A.调低电源电压 B.再串联一个5 Ω的电阻 C.再串联一个10 Ω的电阻 D.将电压表改接到滑动变阻器两端 初中物理        答案    (3)如图所示 初中物理 解析    (1)要研究电流与电阻的关系,滑动变阻器除了有保护 电路的作用外,还起到了控制定值电阻两端的电压不变的作 用。(2)电流表并联在定值电阻两端,定值电阻被短路,则此 时电压表、滑动变阻器、电流表组成串联电路,由于电压表 内阻很大,由串联电路分压规律可知,电压表分得的电压接近 电源电压,且电路中几乎没有电流,电流表没有示数。(3)需 把定值电阻R右端连接电流表“0.6”接线柱的导线改接到 电压表的“-”接线柱,这样就可以使电流表串联在电路中, 电压表并联在定值电阻两端。(4)取下5 Ω的电阻,分别更换 初中物理 为10 Ω、20 Ω和25 Ω的定值电阻时,调节滑动变阻器的滑片 P,以保持定值电阻两端电压为2 V不变。(5)接入25 Ω电阻 后,要保持其两端电压为2 V,则电路中电流为I= = =0.0 8 A,当电路中电流为0.08 A时,串联电路中总电阻为R总= =  =37.5 Ω,则所需串联的电阻至少为R串=R总-R-R滑=37.5 Ω-25 Ω-10 Ω=2.5 Ω,电路总电阻至少增加2.5 Ω才可以,故B、 C方案都能完成,D方案不能完成;当串联电路中电流为0.08 A时,滑动变阻器全部接入电路,分得的电压为U滑=IR滑=0.08 初中物理 A×10 Ω=0.8 V,若不串联电阻,则此时电源电压应为U'=U+U滑 =2 V+0.8 V=2.8 V,故A方案能完成实验,故选D。 初中物理 谢谢观看 初中数学 $$