内容正文:
第5章 欧姆定律
2 欧姆定律
欧姆定律
1.【新课标·物理观念】(2023四川自贡中考)由欧姆定律I=
变形可得R= ,下列说法正确的是 ( )
A.导体电阻大小跟它两端的电压成正比
B.导体电阻大小跟通过它的电流成反比
C.导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D.导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
D
解析 导体电阻是导体自身的一种特性,其大小取决于导体
的材料、长度、横截面积、温度等因素,与加在它两端的电
压及通过它的电流无关,故A、B、C错误;由公式R= 可知,导
体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值,故D正确。
易错易混 对一确定的导体,若电压变化、电流也发生变化,电阻值不变。
2.【新特色·教材变式】如图所示,电流表不能直接连接在电
源两极间,是因为电流表的_______小,若直接连接在电源两
极间会导致电路中的_______过大,烧坏电源或电流表;而电
压表可以直接连接在电源两极间,是因为电压表的电阻_____,
电路中的电流较______,不会影响到电路中的其他元件。
小
大
电流
电阻
解析 电流表的电阻小,由欧姆定律可知,直接连接到电源两
极间会导致电路中电流过大;而电压表电阻很大,即使直接连
接到电源两极间,电路中电流也很小。
用欧姆定律进行计算
3.(2025河北石家庄月考)一定值电阻两端电压为6 V时,通过
它的电流是2 A,则当其两端电压为 3 V时,通过它的电流和它
的阻值为 ( )
A.0.5A 6 Ω B.1 A 6 Ω
C.0.5A 3 Ω D.1 A 3 Ω
D
解析 定值电阻两端电压U=6 V时,通过它的电流I=2 A,则定
值电阻阻值为R= = =3 Ω;当其两端电压为3 V时,通过的
电流为I1= = =1 A,故D符合题意。故选D。
4.(2024四川成都月考)如图所示电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,闭合
开关S,电压表V1与V2的示数之比是 ( )
A.1∶2 B.1∶3 C.2∶1 D.2∶3
B
解析 当开关闭合时,电阻R1和R2串联,电压表V1测量电阻R1两
端的电压,电压表V2测量电源电压,由欧姆定律及串联电路的
电压、电流规律可得,电压表V2的示数U=IR1+IR2=I(R1+R2)=I×
(10 Ω+20 Ω)=I×30 Ω,电压表V1的示数U1=IR1=I×10 Ω,电压表
V1与V2示数之比为 = = ,即1∶3。
5.【跨数学·图像】(2025四川广元剑阁中学期中)如图是关于
电阻R1、R2的电流与电压关系的图像,则R1______R2(选填
“>”“=”或“<”),其中R1=_________Ω。
5
<
解析 当电流为0.2 A时,R1两端的电压U1=1 V,R2两端的电压
U2=4 V,电阻R1、R2的阻值分别是R1= = =5 Ω,R2= =
=20 Ω,所以R1<R2。
6.(2024山东临沂一模)如图所示,通过灯泡L1和L2的电流分别
为0.2 A和0.3 A,电源电压保持不变,L2的电阻为10 Ω,则干路电
流为_______A,电源电压是______V,L1的电阻为_____Ω。
15
3
0.5
解析 由图可知,两灯并联,并联电路中干路电流等于各支路
电流之和,故干路电流为I=I1+I2=0.2 A+0.3 A=0.5 A;并联电路
中各支路两端电压相等且等于电源电压,故电源电压为U=U2
=I2R2=0.3 A×10 Ω=3 V;L1的电阻为R1= = =15 Ω。
7.(2023山东临沂中考,★★☆)如图所示电路的电源电压为1.5 V,电阻R1的阻值为2 Ω,闭合开关后,电流表的示数为0.3 A,则( )
D
A.通过R1的电流大于0.3 A
B.电阻R1和R2是并联的
C.电压表的示数为0.9 V
D.电阻R2的阻值为3 Ω
解析 由实物图可知,电流从电源正极流出,依次流过开关、
电阻R1、电流表、电阻R2,最后流回电源负极,所以电阻R1和R2
是串联的,电压表并联在R1两端测R1两端的电压;已知电流表
的示数为0.3 A,由串联电路各处电流相等可知,通过R1的电流
等于0.3 A,故A、B错误;由U=IR可知,电阻R1两端的电压为U1=
IR1=0.3 A×2 Ω=0.6 V,所以电压表的示数为0.6 V,故C错误;由
串联电路电压、电流规律及欧姆定律可知,电阻R2的阻值为R2
= = =3 Ω,故D正确。
8.(2023湖南郴州中考,★★☆)如图所示,电源电压恒为3 V。
闭合开关S,电压表的示数为0.5 V,则灯泡L2两端的电压为
_____V,灯泡L1与L2的电阻之比为______。
1∶5
2. 5
解析 分析电路可知,闭合开关S,灯泡L1与L2串联,电压表测L1
两端的电压,根据串联电路电压规律可知,灯泡L2两端的电压
U2=U-U1=3 V-0.5 V=2.5 V;在串联电路中,电流处处相等,假设
该电路中的电流为I,则灯泡L1的电阻R1= = ,灯泡L2的电
阻R2= = ,灯泡L1与L2的电阻之比 = = 。
9.【新课标·科学思维】(2024重庆中考B卷,★★☆)将阻值为
10 Ω的电阻R1与另一电阻R2接入电源电压恒定的电路,如图所
示。闭合开关S,电流表A1的示数为0.45 A,电流表A2的示数为
0.3 A。求:
(1)通过R2的电流;
(2)电源电压。
解析 (1)如图所示,电阻R1和R2并联,电流表A1测干路电流,电
流表A2测通过R1的电流,通过R2的电流为I2=I-I1=0.45 A-0.3 A=
0.15 A;
(2)电源电压等于R1两端电压,即U=U1=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V。
10.【跨学科·日常生活】(2024江苏苏州工业园区星湾学校月
考)在物理跨学科实践活动课上,小硕和同学利用所学的电学
知识,自主设计了电子秤的原理图,如图所示。它利用电压表
的示数来表示物体的质量。托盘、弹簧上端和金属滑片固定
在一起,托盘和弹簧的质量不计。已知电源电压U=3 V,电阻R
0=10 Ω,电阻R1的最大阻值为20 Ω,电压表的量程为0~3 V。
(1)电路设计:要使电子秤能正常工作,应将触点_______与触点
_______相连。
2
1
(2)故障排除:小硕在正确完成电路连接后闭合开关S,改变托
盘中物体的质量,发现电压表有示数,但始终不变,发生故障的
原因可能是_________。
A.R0断路
B.R1短路
C.电压表短路
D.金属滑片P处断路
D
(3)刻度调试:
①调零。在托盘中无物体时使金属滑片P处于R1最上端,此时
电压表的示数为零。
②标度。每次向托盘中增加100 g的砝码,在电压表指针所指
位置的刻度盘上标出相应的质量值。当将1 kg的物体放在托
盘中时,金属滑片P刚好指在距R1上端四分之一处,如图所示,
则“1 kg”应标在电压表_______V的位置上。该电子秤能测
量的最大质量是______kg,应标在电压表_______V的位置上。
2
4
1
(4)发现问题:小硕在标示电子秤刻度时,同组的同学发现电子
秤的刻度不均匀。请解释其中的原因:__________________
_____________________________________________________
______________。
上是不均匀的
= ,即U1与R1的关系不是成正比的,反映在刻度
R1两端的电压U1=
解析 (1)要使电子秤能正常工作(质量大小变化时,能引起R1
连入电路的电阻变化、电压表的示数变化),应将触点1与触
点2相连。
(2)发现电压表有示数,但始终不变,可能的原因有电路某处断
路或短路,即R0短路、R1或金属滑片P处断路时电压表测电源
电压,示数不变,而R0断路、R1短路、电压表短路时电压表均
无示数,所以发生故障的原因可能是金属滑片P处断路。
(3)当将1 kg的物体放在托盘中,金属滑片P刚好指在距R1上端
处时,R1连入电路中的电阻R= ×20 Ω=5 Ω,则电源电压U=IR
+IR0=I(R+R0),即I= = =0.2 A,R1两端的电压U1=IR
=0.2 A×5 Ω=1 V;当R1连入电路的电阻最大时该电子秤能测的
质量最大,根据弹簧的伸长量与压力成正比可知,该电子秤能
测量的最大质量是4 kg,当P指在R1最下端时,电路中的电流I'=
= =0.1 A,则此时R1两端电压U1'=I'R最大=0.1 A
×20 Ω=2 V,则应标在电压表2 V的位置上。
(4)由(3)可知,R1两端的电压U1= = ,即U1与R1的关
系不是成正比的,反映在刻度上是不均匀的。
$$