内容正文:
第5章 欧姆定律复习
一、选择题(每小题4分,共28分)
1.(2022四川德阳中考)历史上许多重大科学发现源于科学家
不懈的实验探究。早在1862年,有位科学家通过大量实验探
究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系,这位科学家是
( )
A.焦耳 B.欧姆 C.牛顿 D.法拉第
B
解析 通过导体的电流与导体两端电压成正比,与导体的电
阻成反比,这一规律最早由欧姆总结得出,这就是著名的欧姆
定律,故选B。
2.【新课标·物理观念】(2025四川成都期中)从欧姆定律可以
导出公式R= ,下列说法正确的是 ( )
A.当电压U增大为原来的2倍时,电阻R也增大为原来的2倍
B.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电
流成反比
C.通过导体的电流若为零,电阻也为零
D.即使导体两端的电压为零,电阻也不为零
D
解析 导体电阻的大小只与其本身的材料、长度、横截面积
和温度有关,与电压和电流的大小无关,故D正确。故选D。
3.(2024山东滨州中考)如图所示电路,闭合开关,滑动变阻器滑
片从最上端向中点移动过程中,下列说法正确的是 ( )
C
A.电压表V的示数变小
B.电流表A1与电流表A2的示数相等
C.电流表A1的示数变大
D.电压表V与电流表A2示数的比值变大
解析 闭合开关S,R、R0并联,电流表A2测量通过R0的电流,电
流表A1测量干路电流,所以电流表A1的示数大于电流表A2的
示数,电压表测量电源电压,则R0、R两端的电压等于电源电
压,滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中,R接入电路
中电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,则电压表示数不
变,通过R的电流变大,电路总电流变大,则电流表A1示数变大,
A2示数不变,故 A、B错误,C正确;由于电压表 V的示数不变,
电流表A2示数不变,则电压表 V的示数与电流表A2示数的比
值不变,故D错误。故选C。
4.(2024黑龙江绥化期中)如图所示的电路中,电源电压保持不
变,R1=20 Ω;闭合开关S,移动滑动变阻器R2的滑片P到中点时,
电流表的示数为0.4 A;移动滑片P到最左端时,电流表的示数
为0.3 A,则电源电压和滑动变阻器的最大阻值分别为( )
B
A.6 V 20 Ω
B.12 V 20 Ω
C.6 V 30 Ω
D.12 V 30 Ω
解析 设电源电压为U,当滑片P滑到中点时,根据欧姆定律得
0.4 A= ①,当滑片P滑到最左端时,根据欧姆定律得0.3
A= ②,由①②两式得U=12 V,R2=20 Ω,故选B。
5.(2021山东烟台中考)如图所示,电源电压不变,滑动变阻器的
最大阻值为R,已知R∶R1∶R2=1∶1∶2,则下列说法正确的是
( )
C
C.当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器两端的电压与R1两端的电压之比是 1∶1
D.当滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之比是 2∶1
A.当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1∶2
B.当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,通过R1与R2的电流之比是1∶1
解析 当滑片P移动到a端时,闭合S1、S2,由电路图知R1、R2并
联,R1∶R2=1∶2,根据欧姆定律可知,通过R1与R2的电流之比是I1∶I2= ∶ =R2∶R1=2∶1,故A、B错误;当滑片P移动到b端时,只闭合S1,滑动变阻器与R1串联,R=R1,则滑动变阻器两端的电压与
R1两端的电压之比是UR∶U1=IR∶IR1=R∶R1=1∶1,故C正确;当
滑片P移动到b端时,只闭合S2,滑动变阻器与R2串联,R∶R2=1∶2,根据欧姆定律可知,滑动变阻器两端的电压与R2两端的电压之
比为UR'∶U2=I'R∶I'R2=R∶R2=1∶2,故D错误。
6.【新课标·科学思维】如图甲所示为流感高发期经常使用的
非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图,R0是定值
电阻,R是红外线热敏电阻,其阻值随人体温度变化的图像如
图丙所示。闭合开关S后,对该电路分析正确的是 ( )
B
A.体温越高,R的阻值越大
B.体温越高,电压表的示数越大
C.体温越低,R两端的电压越小
D.体温越低,通过R0的电流越大
解析 由电路图可知,闭合开关S后,定值电阻R0与红外线热敏
电阻R串联,电压表测R0两端的电压。由图丙可知,体温越高,R
的阻值越小,电路的总电阻越小,由I= 可知,电路中的电流越
大,由U=IR可知,R0两端的电压越大,即电压表的示数越大;同
理可知,体温越低,R的阻值越大,电路中的电流越小,R0两端的
电压越小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,R两
端的电压越大。选B。
7.【跨学科·工程实践】(2025河北石家庄期中)如图是小明同
学设计的一个能够测定油箱内油量的装置,油箱容积为50 L,
油量表是由实验室常用电表改装而成,滑动变阻器最大阻值
为50 Ω,电源电压恒定不变。滑动变阻器阻值随浮标升降均
匀变化,当滑片在a端时电路中的电流为0.6 A,滑片在b端时电
路中的电流为0.1 A,此时油箱内无油,则下列说法正确的是
( )
C
A.电表是由电压表改装而成,此电路电源电压为5 V
B.保护电阻R0为20 Ω
C.当油量为40 L时,电路中电流为0.3 A
D.在滑动变阻器R两端并联一个电压表,则浮标向上运动时电
压表的示数变大
解析 电表串联在电路中,因此是由电流表改装的,当滑片在a
端时,电路是R0的简单电路,电路中的电流为0.6 A,则电源电压
为U=0.6 A×R0①;滑片在b端时,定值电阻和滑动变阻器串联,
此时滑动变阻器以最大电阻接入电路,电路中的电流为0.1 A,
则电源电压为U=0.1 A×(R0+50 Ω)②,联立①②解得U=6 V,R0=
10 Ω,故 A、B错误。已知油箱容积为50 L,滑动变阻器阻值随
浮标升降均匀变化,则1 L表示的电阻为 =1 Ω,当油量为40
L时,滑动变阻器接入电路中的阻值为RP=(50-40)L×1 Ω/L=10
Ω,此时电路中的电流为I= = =0.3 A,故C正确;
在滑动变阻器R两端并联一个电压表,浮标向上运动时滑动变
阻器接入电路中的电阻变小,电压表的示数会变小,故D错
误。故选C。
二、填空题(每空2分,共30分)
8.【新课标·科学态度与责任】(2022四川成都中考)如图是小
华探究电流与电阻关系的实验电路,A、B间可以换接多个不
同阻值的电阻。在每次换接电阻后,他应调节滑动变阻器滑
片控制A、B间_______不变。换接电阻多次实验,是为了
______________。
寻找普遍规律
电压
解析 探究电流与电阻关系的实验中,在更换电阻后需控制
电阻两端的电压不变,即控制A、B间电压不变。在A、B间更
换不同的电阻进行多次实验,得出多组数据,根据多组数据进
行分析,得出电流与电阻的关系,这样得出的结论具有普遍性,
所以换接电阻多次实验,是为了寻找普遍规律。
9.(2024河北邯郸二模)如图所示电路中,已知电源电压为6 V,
电阻R1=10 Ω。如果甲、乙两表均为电压表,当开关S闭合时,
甲表示数为2 V,则R2=________Ω;如果甲、乙两表均为电流表,
当开关S断开时,两个电阻_______(选填“串联”或“并
联”),甲、乙两表的示数之比为_________。
3∶2
并联
20
解析 若两表都是电压表,S闭合时,两个电阻串联,甲测R1两
端电压,乙测电源电压,此时甲表示数为2 V,则串联电路中的
电流I= = =0.2 A,R2两端电压U2=U-U1=6 V-2 V=4 V,则R2
的电阻R2= = =20 Ω;若两表都是电流表,开关断开时,两
个电阻并联,甲测干路电流,乙测通过R1的电流,则两表示数之
比为 = = = = 。
10.【新中考·开放性设问】(2023湖北恩施中考)在如图所示
实验电路中,闭合开关后灯不亮。
(1)为判断电路是否正常,应首先进行的操作是____________
_____________,观察_________________;
灯泡是否发光
阻器的滑片
调节滑动变
(2)如果在反复调节后,灯仍不亮。若检查发现只有灯和变阻
器可能出现故障,观察电表的示数,请说明一种判断方法及故
障产生的原因:________。
见解析
解析 (1)闭合开关后,灯泡不亮,可能是由于电路总电阻太大,
电流太小,故应先移动滑动变阻器的滑片,观察灯泡是否发光。
(2)如果电流表没有示数,电压表也没有示数,可能变阻器断路;
如果电流表没有示数,电压表有示数,可能灯泡断路;如果电流
表有示数,电压表没有示数,可能灯泡短路。
11.【跨学科·日常生活】(2024河北石家庄一模)如图是人体
身高测量仪的电路简化图,R0=12 Ω,R是滑动变阻器,电源电压
U=12 V保持不变,滑片会随身高上下移动。当开关闭合,被测
身高增加时,电流表的示数_______(选填“变大”“变小”
或“不变”);当电压表的示数为4 V时,滑动变阻器接入电路
的阻值为_____Ω,若电压表与电流表互换位置,闭合开关,电压
表示数为_______V。
12
6
变大
解析 定值电阻R0与滑动变阻器R串联接入电路,电压表测滑
动变阻器R两端电压,电流表测电路中的电流。当被测身高增
加时,滑动变阻器滑片向上滑动,滑动变阻器接入电路的阻值
变小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表的示
数变大。当电压表的示数为4 V时,定值电阻两端的电压U0=U
-UR=12 V-4 V=8 V,则电路中的电流I= = = A,所以滑动
变阻器接入电路的阻值R= = =6 Ω。电流表和电压表位
置互换后,电压表串联接入电路,则此时电压表测电源电压,即
电压表示数为12 V。
12.(2022江苏扬州中考)在如图所示的电路中,电源电压为6 V,
R1=12 Ω。电压表量程为0~15 V,电流表A量程为0~3 A、A1量
程为0~0.6 A,闭合开关S,电压表的示数为______V。当滑动变
阻器的滑片P向左移动时,电流表A的示数_______,电压表示
数与电流表A1示数的比值_______(选填“变大”“不变”
或“变小”)。为确保电表安全,R2连入电路的阻值最小为
______Ω。
2.4
不变
变大
6
解析 由图可知,电压表测电源电压,而电源电压为6 V,所以
电压表示数为6 V。滑动变阻器和电阻R1并联,电流表A测干
路电流,而A1测通过电阻R1的电流,根据并联电路各支路独立
工作、互不影响的特点可知,移动滑片P对电流表A1的示数没
有影响,只对A的示数有影响,当滑片P向左移动时,滑动变阻
器接入电路中的电阻阻值变小,通过滑动变阻器的电流变大,
干路电流变大,电流表A的示数也变大;电流表A1的示数和电
压表的示数不变,所以电压表示数与电流表A1示数的比值不
变。根据欧姆定律可知通过电阻R1的电流为I1= = =0.5
A,在保证电流表A安全的情况下,干路中的最大电流为电流表
的最大测量值,即3 A,所以通过滑动变阻器的最大电流I2=3 A-
0.5 A=2.5 A,所以滑动变阻器接入电路的最小电阻为R2= =
=2.4 Ω。
三、实验探究题(共24分)
13.【新中考·实验新考法】(2025河北石家庄期中)(12分)如图
所示,电源电压为3 V保持不变,小明探究电阻一定时电流与电
压关系的实物电路如图甲所示。
(1)请用笔画线代替导线将实物电路连接完整,使滑片向右滑
动时电流表的示数变大;
如图所示
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示
数,则电路可能出现的故障是______________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当电压表的
示数为0.5 V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为_____
A;重复实验,将得到的数据绘制成图像,如图丙所示;
(4)本实验中滑动变阻器除了保护电路外的另一个作用是
_________________________;
改变定值电阻两端的电压
0.1
定值电阻断路
(5)根据图丙中作出的图像,可以得出结论:当导体的电阻一定
时,_______________________________________;
通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)小明又在实验室找到规格为“20 Ω,1 A”的滑动变阻器,
阻值分别为5 Ω、15 Ω、20 Ω的定值电阻,他利用上述的实验
器材探究“电流与电阻的关系”,换接不同的定值电阻,重复
上述的实验步骤,绘出电流I与电阻倒数 变化的图像如图丁,
进一步分析、论证,绘制了实验过程中“电流与定值电阻、
电流与滑动变阻器,电流与总电阻”之间的图像戊。则图戊
中阴影部分面积表示的物理含义是( )
A
A.滑动变阻器两端的电压 B.定值电阻两端电压 C.电源两端电压
解析 (1)由题意可知,滑动变阻器的滑片向右滑动时滑动变
阻器连入电路中阻值变小,故滑动变阻器选用右下接线柱接
入电路中。
(2)闭合开关后,电流表无示数,说明电流表所在的串联电路出
现断路,电压表有示数,说明电压表与电源连通,与电压表并联
的电路以外的部分是完好的,则电路可能出现的故障是定值
电阻断路。
(3)由图乙可知,电流表使用的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,
则根据指针位置,电流表的示数是0.1 A。
(4)探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压,
因此本实验中滑动变阻器的另一个作用是改变定值电阻两端
的电压。
(5)由图丙知,该图像为一条过原点的直线,即电阻R的I-U图
像。由此可以得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电
流与导体两端的电压成正比。
(6)由图丁可知,该图像是一条过原点的直线,说明I与 成正
比,故可得电压一定时,电流与电阻成反比,定值电阻两端的电
压为UV=I1R1=0.1 A× Ω=2 V,滑动变阻器两端的电压为U滑
=U-UV=3 V-2 V=1 V,根据串联分压规律可知,滑动变阻器接
入电路的阻值小于定值电阻。则a、b、c三线中IR乘积数值
最大的c线为电流与总电阻的图像,最小的a线为电流与滑动
变阻器的图像,中间的b线为电流与定值电阻的图像。由图可
知,阴影部分的面积等于c线IR的乘积与b线IR的乘积之差,阴
影部分的面积表示滑动变阻器两端的电压,故选A。
14.【新中考·创新实验】(2024四川眉山中考)(12分)小龙同学
用伏安法测量一个定值电阻Rx的阻值,进行了如下实验。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中电路连接完整。要求滑片P向
右移动时,电路中的电流变大。
如图所示
(2)连接电路过程中,开关处于_______状态。
(3)闭合开关后,发现电压表的示数约为电源电压,移动滑片P
电压表示数无明显变化,电流表示数为零。造成该故障的原
断开
因是____________。
(4)排除故障后闭合开关,移动滑片P,电压表示数为2.4 V时,电
流表示数如图乙所示,待测电阻的阻值为_______Ω。
(5)实验中,改变滑片P的位置,并记录相应数据、多次测量求
Rx的平均值是为了__________。
减小误差
10
Rx断路
(6)在缺少电流表时,小龙选用阻值为R0的定值电阻设计了如
图丙所示电路,并完成实验。过程如下:
①闭合S和S1,电压表的示数为U1;
②再闭合S2,电压表的示数为U2;
③Rx=_________(用字母U1、U2和R0表示)。
解析 (1)由题意知,滑片向右端移动时,电流表示数变大,说明
此时变阻器接入电路中电阻变小,则滑动变阻器的右下接线
柱应接入电路。
(2)连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
(3)闭合开关,无论怎样移动滑片,发现电流表始终无示数,电压
表的示数无明显变化,其原因可能是与电压表并联的定值电
阻Rx断路。
(4)由图乙得,电流表的量程为0~0.6 A,分度值为0.02 A,则示数
为0.24 A。R的阻值为R= = =10 Ω。
(5)实验中改变电阻两端电压,多次测量求平均值的目的是减
小误差。
(6)由图丙得,①闭合开关S和S1,定值电阻Rx、R0串联,电压表测
量Rx两端的电压;②再闭合S2,定值电阻Rx单独工作,电压表测
量电源电压,由欧姆定律得Rx的阻值为Rx= = =
。
四、计算题(共18分)
15.(2023北京顺义八中期中)(6分)如图所示的电路中,电源电
压为12 V且保持不变,R1的电阻为30 Ω。(假设小灯泡灯丝电
阻不变)画等效电路图并计算。
(1)S闭合,S1、S2都断开时,小灯泡L
两端电压为3 V,求电流表示数;
(2)S、S1、S2都闭合时,电流表示数
变为0.6 A,求R2的阻值。
解析 (1)S闭合,S1、S2都断开时,小灯泡L与R1串联,电流表测
量电路中的电流,等效电路图如图1;因串联电路的总电压等于
各用电器两端的电压之和,所以,R1两端的电压U1=U-UL=12 V-
3 V=9 V,则电路中的电流I= = =0.3 A,即电流表示数为0.
3 A;(2)S、S1、S2都闭合时,小灯泡L被短路,R1与R2并联,电流
表测量干路的电流,等效电路图如图2;通过R1的电流I1= =
=0.4 A,因并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以,
通过R2的电流I2=I'-I1=0.6 A-0.4 A=0.2 A,根据I= 可得,R2的阻
值R2= = =60 Ω。
16.【跨学科·工程实践】(2024江苏宿迁中考)(12分)新房装修
时,工人经常用普通量角器测量一些角度,不方便读数。小明
根据所学的知识设计了电子量角器,电路如图所示,电流表的
量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V,O为半圆弧电阻MN的
圆心,金属滑片OP为半径,与半圆弧接触良好,接入电路的电
阻RMP与指针旋转角度θ成正比,电源电压恒为6 V,R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,使电路中电流为0.6 A。
(1)求电阻箱接入电路的阻值;
(2)调节θ为90°时,电流表示数为0.3 A,求此时电压表示数;
(3)为能满足测量0~180°的要求,重新调节电阻箱R0,求满足要
求的R0的最小阻值。
解析 (1)将滑片OP旋转至M处,调节R0的阻值,电路为R0的简
单电路,电路中电流为0.6 A,电阻箱接入电路的阻值为R0= =
=10 Ω。
(2)调节θ为90°时,半圆弧电阻的二分之一电阻值R中连入电路
中与电阻箱串联,电压表测半圆弧电阻两端的电压,电流表测
串联电路的电流,电流表示数为0.3 A,电阻箱两端的电压为U2
=I2R0=0.3 A×10 Ω=3 V,由串联电路电压的规律,此时电压表示
数UV=U-U2=6 V-3 V=3 V。
(3)由欧姆定律可知,R中= = =10 Ω,调节θ为180°时半圆
弧电阻的阻值最大为R滑max=2R中=2×10 Ω=20 Ω,根据已知条件
可知,电压表的量程为0~3 V,即半圆弧电阻两端的电压最大为
3 V,此时电阻箱两端的电压最小,电阻箱连入电路的阻值最
小,此时电路中的电流为I全= = =0.15 A<0.6 A,根据串
联电阻电压的规律,电阻箱两端的电压为U箱=6 V-3 V=3 V,根
据串联电路分压规律有 = ,即 = ,满足要求的
R0的最小阻值R箱min=20 Ω。
$$