内容正文:
第十七章 欧姆定律
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分)
1.【新课标·物理观念】(2025湖北武汉江汉期中)关于电流、
电压和电阻之间的关系,下列说法正确的是( )
A.导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
B.导体中的电流,跟导体的电阻成正比,跟导体两端的电压成反比
C.导体的电阻,跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比
D.导体的电阻,跟导体中的电流成正比,跟导体两端的电压成正比
A
解析 通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻
成反比,故A正确,B错误;电阻是导体本身的一种性质,与导体两
端的电压和通过的电流无关,故C、D错误。故选A。
2.【新课标·科学思维】电阻R1、R2串联接入电压稳定的电路
中,如图所示,现在要增大电阻R1两端的电压,可采用的方法是
( )
A.在电路中再串联一只电阻
B.将R2换成另一只阻值较R2大的电阻
C.在R1两端再并联一只电阻
D.在R2两端再并联一只电阻
D
解析 在电路中再串联一只电阻,总电阻变大、电路电流变
小,根据U=IR可知R1两端的电压变小,A不符合题意;将R2换成
另一只阻值较R2大的电阻,总电阻变大、电路电流变小,则R1
两端的电压变小,B不符合题意;在R1两端再并联一只电阻,电
阻越并越小,则总电阻变小、干路电流变大,根据U=IR可知R2
两端的电压变大,R1两端的电压变小,C不符合题意;在R2两端
再并联一只电阻,总电阻变小、干路电流变大,R1两端的电压
变大,D符合题意。故选D。
3.【新课标·科学探究】(2025安徽六安孙岗中学月考)在做
“探究电流与电阻的关系”实验时,如图所示,先在A、B间接
入15 Ω的电阻,移动滑片,使电压表示数为2 V,读出电流表示
数。接着用20 Ω的电阻替换15 Ω的电阻,闭合开关,此时电压
表示数及应进行的操作是( )
C
A.小于2 V,应将滑片P向右滑
B.小于2 V,应将滑片P向左滑
C.大于2 V,应将滑片P向右滑
D.大于2 V,应将滑片P向左滑
解析 根据串联分压规律可知,将15 Ω电阻替换成20 Ω的电
阻,电阻增大,其分得的电压增大,故电压表示数大于2 V;在
“探究电流与电阻的关系”的实验中应控制电压不变,即应
保持定值电阻两端的电压为2 V不变;根据串联电路的电压规
律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,即应增大滑动变阻器
接入电路中的电阻,应将滑片向右端移动,使电压表的示数为
2 V。故选C。
4.【新中考·逆向思维】(2024福建厦门湖里实验中学期中)如
图所示为小华连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开
关S,发现两灯均不发光,于是他用一根导线分别连接a、b
和b、c,灯L1和L2均不发光;再用导线连接在c、d两点时,灯L1
发光,L2不发光,由此判定电路的故障是( )
B
A.灯L1断路
B.灯L2断路
C.灯L1短路
D.灯L2短路
解析 用导线分别连接a、b和b、c,灯L1、L2均不发光,当导
线连接在c、d两点时,灯L1发光,L2不发光,说明灯L1正常,c、d
间发生断路,因此电路故障为灯L2断路。选B。
5.【新课标·科学思维】(2024江苏常州中考)海水盐浓度越大,
其导电性越好,固定间距金属片A、B之间海水的电阻越小。
下列电路中,电源电压恒定,R0为定值电阻,闭合开关S,海水盐
浓度越大,电表示数越大的是( )
A
解析 A、B、C图中,AB和R0串联,海水盐浓度越大,A、B间
电阻越小,根据串联电路的分压规律知,AB分得的电压越小,R0
两端的电压越大,则电压表应测R0两端电压,故A正确,B、C错
误;D图中,AB和R0并联,电流表测通过定值电阻R0的电流,电源
电压恒定,电阻R0不变,根据I= 得I0不变,即电流表示数不变,
故D错误。故选A。
6.如图所示电路中,已知电源电压为6 V,S1闭合、S2断开时,
甲、乙是电流表,I甲∶I乙=2∶3;当S1、S2都闭合时,甲、乙是有
0~15 V和0~3 V量程的电压表,下列说法正确的是( )
A.电阻R1的阻值比电阻R2的阻值小
C
B.S1、S2闭合时,通过R1和R2电流之
比为1∶2
C.S1、S2闭合时,甲、乙两表的示数之
比为3∶1
D.S1、S2闭合时,乙电压表指针偏转角度小
解析 当S1闭合、S2断开时,甲、乙是电流表,两电阻并联,电
流表甲测R2所在支路的电流,电流表乙测干路电流,则有 =
= , = ;由并联电路的分流规律可知, = ,则R1>R2,故A
错误。当S1、S2都闭合时,甲、乙都是电压表,两电阻串联,电
压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端电压,由串联电路的电
流规律知,通过R1和R2电流相等,I1∶I2=1∶1;由串联电路的分
压规律可知, = = ,则甲、乙两表的示数之比为 = =
= ;已知电源电压为6 V,则甲电压表使用0~15 V量程,
乙电压表使用0~3 V量程,若两电表指针偏转相同,则甲电压表
示数是乙电压表示数的5倍,而现在甲电压表示数是乙电压表
示数的3倍,则乙电压表的指针偏转角度大,故B、D错误,C正
确。故选C。
7.【新课标·科学思维】(2024四川广元中考)小文设计并连接
了如图的电路,电源两端电压和小灯泡的电阻都不变。闭合
开关S,保证电路安全的前提下,滑动变阻器的滑片从右向左滑
动的过程中( )
C
A.滑动变阻器接入电路的电阻变大,
灯泡变暗
B.电流表示数变大,电压表示数变小
C.电压表示数与电流表示数的比值变小
D.可以将滑动变阻器滑片滑到最左端
解析 由题图可知,滑动变阻器和灯泡并联,滑动变阻器的滑
片从右向左滑动的过程中,滑动变阻器连入电路中的电阻减
小,通过滑动变阻器的电流增大,干路电流增大,即电流表的示
数变大;电压表测电源电压,则电压表示数始终不变,电压表示
数与电流表示数的比值变小;因为并联电路中各支路互不影
响,则灯泡亮度不变;将滑动变阻器滑片滑到最左端会造成电
路短路。故选C。
8.【跨数学·极值问题】(2025河北衡水期中)如图所示,AB为
铅笔芯,其电阻与长度成正比,c为铅笔芯的中点,在滑片P从c
向d端滑动过程中,下列说法正确的是( )
A.电路的总电阻逐渐增大
B.A1、A2的示数同时增加
C.A1示数变化量大于A2示数变化量
D.A1示数变化量小于A2示数变化量
D
解析 由电路图可知,铅笔芯滑片左侧部分电阻R左和滑片右
侧部分电阻R右并联,电流表A1测通过R左的电流,电流表A2测通
过R右的电流。由并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻
倒数之和知, = + ,R总= ,因铅笔芯的总电阻R=
R左+R右不变,由数学知识可知,R左+R右≥2 ,当R左=R右时,电
路的总电阻最大,c为铅笔芯的中点,在滑片P从c向d端滑动过
程中,电路的总电阻变小,干路电流变大,因并联电路中各支路
两端的电压相等,且R左变大,R右变小,由I= 可知,R左所在支路
的电流变小,R右所在支路的电流变大,即电流表A1示数变小,电
流表A2示数变大;因并联电路中干路电流等于各支路电流之
和,而干路电流变大、A1示数变小、A2示数变大,则A1示数变
化量小于A2示数变化量。故选D。
二、填空题(本题共4小题,每空2分,共20分)
9.【新课标·科学思维】已知三个定值电阻,R1=10 Ω,R2=20 Ω,
R3=30 Ω,将它们串联,等效电阻是_______Ω;将它们并联,等效
电阻是________Ω。(除不尽的保留一位小数)
5.5
60
解析 已知R1=10 Ω,R2=20 Ω,R3=30 Ω,因串联电路的总电阻等
于各分电阻之和,所以,若将它们串联,总电阻(等效电阻)R=R1+
R2+R3=10 Ω+20 Ω+30 Ω=60 Ω;若将它们并联起来,则有 = +
+ ,即 = + + ,解得总电阻R≈5.5 Ω。
10.【跨学科·日常生活】(2025广西河池凤山期中)如图所示,
连接的是部分节日彩灯;观察小彩灯的结构发现,每个小彩灯
的灯丝引线上方均绕有金属电阻丝(如A灯的R1引线上方绕有
金属电阻丝R2),这样做的目的是其中的一个灯丝断了,节日彩
灯中的其他小彩灯仍能发光;为保证小彩灯的亮度,R2应
_____(选填“大于”“小于”或“等于”)R1。当某一灯丝断
了之后,其他小彩灯将会变______(选填“亮”或“暗”)一些。
暗
大于
解析 电阻丝和灯丝并联,两端的电压相等,电阻越大,电流越
小。为保证灯的亮度,应让通过灯丝的电流大于通过电阻丝
的电流,故应有R2>R1;当某灯的灯丝断了之后,电流不流过灯丝
而流过对应的电阻丝,电路中总电阻增加,电流变小,故其他灯
的亮度变暗。
11.【新课标·物理观念】(2024上海嘉定期末)某导体两端的
电压为6伏,10秒内通过其横截面的电荷量为6库,通过该导体
的电流为_______安。若该导体两端电压减小为3伏,其电阻为
______欧。长度和材料均相同的导体A和B,A的横截面积大
于B的横截面积,将它们并联接入同一电路中,则通过导体A的
电流_______(选填“大于”“等于”或“小于”)通过导体
B的电流。(电流为1秒内通过导体某一横截面的电荷量)
大于
10
0.6
解析 通过该导体的电流I= = =0.6 A;由欧姆定律可得导
体的电阻R= = =10 Ω;因电阻是导体本身的一种性质,与
两端的电压和通过的电流无关,当该导体两端电压减小为3伏
时,该导体的电阻仍为10 Ω;导体的材料、长度一定时,横截面
积越大,电阻越小,长度和材料均相同的导体A和B,A的横截面
积大于B的横截面积,则导体A的电阻小于导体B的电阻,将它
们并联接入同一电路中,并联电路各支路两端电压相等,根据
欧姆定律可得通过导体A的电流大于通过导体B的电流。
12.【跨数学·平面直角坐标系】(2024河北赵县期末)如图所
示,是通过小灯泡L、定值电阻R的电流跟其两端电压的关系
图像,由图可得定值电阻R的阻值为_______Ω;若小灯泡L和定
值电阻R串联接在电源两端,当电路中的电流为0.4 A时,小灯
泡的电阻为_______Ω,所接电路两端总电压为______V。
5
2.5
10
解析 由图像可知,当UR=4 V时,通过R的电流IR=0.4 A,由欧姆
定律可得定值电阻R的阻值R= = =10 Ω;小灯泡L和定
值电阻R串联,当电路中的电流为0.4 A时,因串联电路中各处
电流相等,所以,此时IL=IR=I=0.4 A,由图像可知,此时小灯泡两
端的电压UL=1 V,定值电阻R两端电压UR=4 V,则小灯泡的电
阻RL= = =2.5 Ω,因串联电路中总电压等于各分电压之
和,所以,所接电路两端总电压U=UL+UR=1 V+4 V=5 V。
三、实验探究题(本题共2小题,第13小题12分,第14小题14分,
共26分)
13.【新课标·科学探究】(2025河北赵县期中)在“探究电流
与电压、电阻的关系”实验中:
(1)连接电路时,开关应处于_______状态。
(2)在“探究电流与电压的关系”的过程中,小明连接了如图
甲所示的实物电路。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到
______(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,调节滑动变阻器
滑片P至适当位置,此时电流表示数如图乙所示,则电流表示数
为_______A。
(3)在“探究电流与电阻的关系”的过程中,小明将5 Ω的电阻
换成10 Ω的电阻后,闭合开关,直接读出电流值。同组的小江告诉他这种做法不正确,因为_____________________________。
没有控制定值电阻两端电压不变
0.4
A
断开
(4)小明根据实验数据绘制了I-U和I-R的图像,如图丙、丁所
示。由丙中图像可得到实验的结论:___________________
____________________________________。由图丁可知小明
在“探究电流与电阻的关系”的过程中电压表示数为____V。
2
电阻的电流与定值电阻两端电压成正比
电阻一定时,通过定值
解析 (1)为保护电路,连接电路时,应断开开关;(2)为了保护
电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处,即A
端;由图乙可知,电流表分度值为0.02 A,其示数为0.4 A;(3)当
把5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后,根据串联电路的分压规律知,
电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不
变,故更换电阻后应增大滑动变阻器两端的电压,即增大滑动
变阻器连入电路中的电阻,应向左滑动滑片,保持定值电阻两
端电压不变,所以小明的做法不正确;(4)由图丙可知,图线为一
条过原点的斜线,故可以得到实验结论:在导体电阻一定的情
况下,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比。由图
丁可知,电流与电阻的乘积UV=IR=0.4 A×5 Ω=0.2 A×10 Ω=
0.1 A×20 Ω=2 V。
14.(2025河北张家口期中)小明同学在伏安法测定值电阻Rx的
实验中,连接了如图甲所示的电路。
(1)图甲中有一条导线连接错误,请在连接错误的导线上画上
“×”,并用笔画线代替导线将错误改正过来。
答案 如图所示
(2)本实验的原理是___________(用字母表示)。
(3)调节滑动变阻器滑片进行多次测量,某次测量时电压表示
数如图乙所示,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电
阻Rx=______Ω。先测得三组对应的电压值和电流值,最后算出
电阻的平均值,这样做的目的是_________。
减小误差
9
R=
(4)将电阻Rx换成小灯泡,重复上述实验,最后利用求平均值的
方法求出灯丝的电阻,请判断这种做法是否可行,并说明理由:
________。
(5)若实验中电压表损坏,小明想利用
其他实验器材测出未知电阻Rx的阻值,
实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大
阻值为R0,电流表量程符合要求,电源电
压未知但不变),请将下列相关实验步骤
见解析
补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到A端,记录电流表的
示数为I1;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到__________(选填“A
端”或“B端”),记录电流表的示数为I2;
B端
③写出待测电阻的表达式:Rx=_________(用已知量和测量量
符号表示)。
解析 (1)原电路图中,电流表与电阻Rx并联、电压表串联在
电路中是错误的,在伏安法测电阻Rx的实验中,电阻Rx、滑动
变阻器和电流表串联,电压表并联在电阻Rx两端。
(2)伏安法测电阻Rx的实验原理是R= 。
(3)由乙图可知,电压表选用小量程,分度值为0.1 V,其示数为
1.8 V,此时电流表示数为0.2 A,则本次测得的待测电阻Rx= =
=9 Ω;先测得三组对应的电压值和电流值,求出电阻,然后
计算电阻的平均值,这样做的目的是减小误差。
(4)这种做法不可行,原因是小灯泡的灯丝电阻阻值随温度升
高而增大,当灯泡工作时,灯丝温度升高,导致电阻发生变化,求
出的平均值不能真实反映灯丝电阻的特性。
(5)由丙图可知,因为滑动变阻器的最大阻值已知,所以可以先
将滑动变阻器滑片移动至A端,此时待测电阻Rx被短路,滑动变
阻器以最大阻值接入电路,读出电流表的读数即可通过欧姆
定律求得电源电压的大小,为U=I1R0,此时再将滑片移动至B
端,待测电阻Rx与滑动变阻器并联接入电路,它们两端的电压
均为电源电压,则通过滑动变阻器的电流仍是I1,通过待测电
阻Rx的电流为Ix=I2-I1,待测电阻Rx的表达式为Rx= = 。
四、计算题(本题共2小题,第15小题8分,第16小题14分,共22分)
15.(2025北京大兴期中)如图所示的电路中,电阻R1=10 Ω、R2=
20 Ω,闭合开关,电流表示数为0.6 A。求:
(1)电源电压;
(2)干路中的电流。
解析 闭合开关,两电阻并联,电流表测通过R1的电流。
(1)根据欧姆定律可知,电源电压U=I1R1=0.6 A×10 Ω=6 V。
(2)根据欧姆定律可知,通过R2的电流I2= = =0.3 A;根据
并联电路的电流特点可知,干路电流I=I1+I2=0.6 A+0.3 A=0.9 A。
16.【新课标·科学思维】(2025山东招远期中)某物理实践小
组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电
路中电源电压恒为9 V,定值电阻R0的阻值为10 Ω,电压表的量
程为0~3 V,轻质绝缘的压力检测板M与力敏电阻R相连,R的
阻值与压力F的关系如图乙所示。请解答以下问题:
(1)检测板不受压力时,电压表的示数;
(2)该装置所能测量的最大压力;
(3)在不改变电源电压和电压表测量范围的情况下,若将该装
置所能测量的最大压力值提高到700 N,需多大阻值的R0。
解析 (1)由图甲可知,R和R0串联,由图乙可知,当检测板不受
压力时,R=80 Ω,电路的总电阻R总=R+R0=80 Ω+10 Ω=90 Ω,此
时电路中的电流I= = =0.1 A,R0两端的电压U0=IR0=
0.1 A×10 Ω=1 V。
(2)分析题图甲知,R0两端电压最大为U0大时,电路中的电流最大
为I大,电路中的总电阻最小,R的阻值最小,装置所能测的压力
最大。由此可知,U0大=3 V,I大= = =0.3 A,电路中的最小
总电阻R总小= = =30 Ω,R的最小阻值R小=R总小-R0=30 Ω-
10 Ω=20 Ω;由图乙可知,当R的阻值为20 Ω时,该装置所能测的
压力最大,为600 N;
(3)若将该装置所能测的最大压力值提高到700 N,此时R的阻
值为R'=10 Ω,压力越大,R的阻值越小,R0两端的最大电压一定,
且电源电压不变,则R两端的最小电压也不变,U小=U-U0大=9 V-
3 V=6 V,此时电路中的电流I'= = =0.6 A,因此R0的阻值
为R0'= = =5 Ω。
$$