3.4.2 欧姆定律及其应用—欧姆定律的应用（举一反三·讲义）-科学新教材浙教版八年级上册

3.4.2 欧姆定律及其应用—欧姆定律的应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（10基础11强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 欧姆定律】 1. 内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比． 2. 公式： 3. 单位：电流I的单位是安培A；电压U的单位是伏特V；电阻R的单位是欧姆Ω． 4. 理解 （1）当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比． （2）在使用公式及其导出式时，要注意同一段导体、同一时刻． （3）欧姆定律仅适用于纯电阻电路． 【温馨提示】 公式和的物理意义不同，表明导体中电流跟这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比．若将理解为电阻跟它两端的电压成正比，跟流过的电流成反比，那就错了．电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端电压、电流无关．即使电压为零，电阻也不变，但可用这一公式来测量和计算电阻的阻值。 考点1：欧姆定律的理解 【例3】（多选）关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．当电压一定时，通过该导体的电流跟导体的电阻成反比 B．当电压一定时，导体的电阻跟通过该导体的电流成反比 C．当通过导体的电流一定时，导体的电阻跟该导体两端的电压成正比 D．当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比 【变式3-1】根据欧姆定律可导出公式，依此可测量导体的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻与导体两端的电压成正比 B．导体的电阻与本身的材料、长度和横截面积有关，与它两端的电压、通过它的电流无关 C．导体的电阻既与导体两端的电压成正比，又与导体中的电流成反比 D．导体的电阻与导体中的电流成反比 【变式3-2】根据欧姆定律可以得到公式关于这个公式，下列说法中正确的是（　　） A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 D．同一导体两端的电压和电流的比值不变 【知识点2 欧姆定律的应用】 1. 应用欧姆定理计算时要注意 （1）同一性：U、I、R是对应同一导体或电路的值. （2）统一性：U、I、R的单位要统一，分别是V、A、Ω. （3）同时性：U、I、R对应同一时刻的值. 2. 欧姆定理的变形式： 【温馨提示】 欧姆定理解题的一般步骤 第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。 第二步：认真审题，在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。 第三步：找出各物理量之间的关系，利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件要有必要的文字说明及涉及的物理公式，代入数值或写计算结果时不要忘记单位。 第四步：讨论结果的合理性，得出答案。 考点2：欧姆定律的简单计算 【例2】（2025·重庆大渡口·一模）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.4A，S1、S2都闭合，电流表的示数为0.6A，已知R1=15Ω。求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值。 【变式2-1】如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻的关系”的实验电路图，已知电源电压U＝15V，滑动变阻器上标有“20Ω 3A”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为完成四次实验，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（　　） A．0～0.6A 0.5A B．0～3 A 0.8A C．0～3A 0.7A D．0～3A 0.75A 【变式2-2】如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＝15Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，电流表A的示数为0.5A，则电阻R2＝________Ω。 考点3：欧姆定律的图像分析 【例3】如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，下列说法错误的是（　　） A．电阻R的电阻是10Ω B．灯泡L的阻值随电压的增大而增大 C．若L与R串联在5V的电源上使用时，则电路中的电流为0.4A D．若L与R并联在电源上使用时，通过干路的电流是0.6A，则此时电源电压为2V 【变式3-1】如图所示是定值电阻R和灯泡L的图象。由图可知，当定值电阻R两端的电压为0V时，其电阻为________；若定值电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，电路中的电流为0.6A，则电源电压为________V；若将定值电阻R和灯泡L并联接在电压为4V的电源上，此时干路电流为________A。 【变式3-2】如图是导体A、B的图像。由图可知，导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________比；导体B的电阻为________Ω；若将导体A、B并联在2V的电源上，电路中的总电流为________A。 考点4：利用欧姆定律分析故障电路 【例4】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，过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（　　） A．L短路 B．L断路 C．R断路 D．R短路 【变式4-1】如图所示电路中，闭合开关S，灯L亮，电流表、电压表有示数，工作一会儿发现小灯泡L不亮，两电表中一个示数增大一个示数减小。则电路可能出现的故障是（ ） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路 【变式4-2】（多选））如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，发现电路中只有一个电表的示数突然变大，电阻R和灯L有一处发生故障，其他元件保持完好，则该电路中出现的故障可能是（ ） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．灯L断路 D．灯L短路 模块三 课后作业 基础巩固 1．电源两端电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会，突然一个灯泡不亮，两电表示数都变大，则电路出现了故障可能是（　　） A．灯L1断路 B．灯L1短路 C．灯L2断路 D．灯L2短路 2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S后，电路正常工作。过了一会儿，一电表示数变大，一电表示数变小，则下列判断中正确的是（　　） A．电阻R一定断路 B．灯L可能变亮 C．灯亮度可能不变 D．电阻R一定短路 3.下列对欧姆定律的公式及变形式的理解正确的是（    ） A．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 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比 C．导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 D．导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 4.汽车的油量表及其工作原理的示意图如图所示。下列有关分析正确的是（ ） A.图2接入的电表是电压表 B.汽油液面下降时，滑片P将往下移动 C.汽油液面上升时，变阻器接入电阻变大 D.当油箱内汽油增加时，图2电路中电流增大 5.某科技小组为快递公司设计了一套计数装置，电路如图所示。为光敏电阻(当有光照射时电阻变小)，激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)，为定值电阻。现闭合开关，计数装置正常工作。当激光被物体遮挡时，下列说法正确的是（ ） A.两端的电压变大 B.两端的电压变大 C.通过的电流变大 D.通过与的电流之比变小 6.如图所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表的示数之比__________。(填变化情况) 7.教室天花板上悬挂的电灯和电扇的情景如图所示。现在将一盏电灯打开使其亮起，然后再打开一台电风扇的开关使其工作，则通过亮起的电灯的电流__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 8.小波在实验时连接如图所示电路，闭合开关后发现L1比L2亮，通过测量他发现两个灯泡两端电压U1__________U2 （选填“>”、“<”或“=”） ；测量发现通过L2的电流小于通过L1的电流，进一步分析，__________灯电阻大一些。 9.在如图所示的电路中，电阻R1＝4Ω，R2＝15Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.5A，则此时R1两端的电压是__________V；当开关S接位置2时，定值电阻R两端电压__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 10.如图1所示的电路，开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图2所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______，其中______(填“A”或“B”)是电压表的示数随电流变化的图像。 强化提升 11.如图所示，当甲电路中的开关S闭合时，两个电压表的指针位置均为如图乙所示，如果R1＝100Ω，则电阻R2的阻值为（　　） A．25Ω B．20Ω C．400Ω D．500Ω 12.如图是电阻甲和乙的图像，小菲对图像信息作出的判断，正确的是（　　） A．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V B．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.6A C．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A D．当乙两端电压为1V，其电阻值为5Ω 13.如图1所示，滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图2所示。下列说法正确的是（ ） A.滑片向右移动时，电压表示数变小 B.滑动变阻器的最大阻值为 C.电源电压为 D.滑片移动过程中，两电表示数变化量的比值不变 14.如图1所示电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关后，滑片从滑动变阻器的一端移动到另一端，电流表示数与电压表示数的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ） A.滑片处于端时电流表示数为 B.的最大阻值为 C.的阻值为 D.电源电压为 15.在如图所示的电路中，电源电压为，且保持不变，电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，电流表的量程为，电压表的量程为。为保护电表，滑动变阻器接入电路的阻值范围是（ ） A. B. C. D. 16.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，电阻；是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属棒和(右端是滑片)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，其数据如表所示。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒的中点位置，则根据题中提供的信息错误的是（ ） 小聪 小英 小亮 A表示数 0.20 0.15 0.12 V表示数 2.0 3.0 3.6 身高 1.6 A.电阻棒的总电阻是 B.小聪的身高是，小亮的身高是 C.电阻有保护电路作用 D.从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是 17.如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。灯泡L的图线是______（选填“甲”或“乙”），将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为______Ω。 18.如图所示，向右移动滑片，电压表与电流表示数的比值______（选填“变大”“不变”或“变小”）。若电路正常工作一段时间后两表的示数都突然变成零，若是滑动变阻器RP或电阻R其中一处发生故障。则该电路中出现的故障可能是____________。 19.如图所示为小灯泡和定值电阻的电流与其两端电压的关系。回答下列问题： (1)则图中表示灯泡的是______(填“”或“”)。 (2)当把它们串联在电流为电路中时，的电阻为______。 (3)当把它们并联在电路中时，电路的总电阻为______。 20.小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样。 (1)闭合开关后，移动滑片使的阻值变______时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。 (2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为，此时灯泡两端的电压为______。若灯泡两端允许的最大电压为，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为________。 21.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，，，当只闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)当只闭合开关时，电流表的示数为；此时两端的电压； (2)当断开开关，闭合开关、时电流表的示数。 第 12 页 共 12 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 3.4.2 欧姆定律及其应用—欧姆定律的应用 【新教材浙教版】 【知识框架+知识精讲（2个知识归纳）+课后作业（10基础11强化题）】 模块二 知识精讲 知识归纳 【知识点1 欧姆定律】 1. 内容：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比． 2. 公式： 3. 单位：电流I的单位是安培A；电压U的单位是伏特V；电阻R的单位是欧姆Ω． 4. 理解 （1）当导体的电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比． （2）在使用公式及其导出式时，要注意同一段导体、同一时刻． （3）欧姆定律仅适用于纯电阻电路． 【温馨提示】 公式和的物理意义不同，表明导体中电流跟这段导体两端电压成正比，跟这段导体的电阻成反比．若将理解为电阻跟它两端的电压成正比，跟流过的电流成反比，那就错了．电阻是导体本身的一种性质，其大小由导体的材料、长度、横截面积决定，与导体两端电压、电流无关．即使电压为零，电阻也不变，但可用这一公式来测量和计算电阻的阻值。 考点1：欧姆定律的理解 【例3】（多选）关于欧姆定律，下列说法中正确的是（　　） A．当电压一定时，通过该导体的电流跟导体的电阻成反比 B．当电压一定时，导体的电阻跟通过该导体的电流成反比 C．当通过导体的电流一定时，导体的电阻跟该导体两端的电压成正比 D．当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比 【答案】AD 【解析】AD．欧姆定律的内容是当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比，通过导体的电流跟它两端的电压成正比，故AD正确； BC．电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体的长度、材料和横截面积，与通过它的电流、两端的电压无关，故BC错误。 【变式3-1】根据欧姆定律可导出公式，依此可测量导体的电阻，下列说法中正确的是（　　） A．导体的电阻与导体两端的电压成正比 B．导体的电阻与本身的材料、长度和横截面积有关，与它两端的电压、通过它的电流无关 C．导体的电阻既与导体两端的电压成正比，又与导体中的电流成反比 D．导体的电阻与导体中的电流成反比 【答案】B 【解析】电阻是导体的本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关，与导体两端的电压和通过它的电流均无关，公式说明，导体电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值，故ACD错误，B正确。 【变式3-2】根据欧姆定律可以得到公式关于这个公式，下列说法中正确的是（　　） A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比 B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比 C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 D．同一导体两端的电压和电流的比值不变 【答案】D 【解析】ABC．电阻是导体本身的一种性质，其大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端的电压和通过的电流大小无关。 所以，同一导体的电阻与加在它两端的电压、通过它的电流大小无关，且导体两端电压为零时其阻值不为零，故ABC错误； D．同一导体的电阻不变，由可知，同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变，故D正确。 【知识点2 欧姆定律的应用】 1. 应用欧姆定理计算时要注意 （1）同一性：U、I、R是对应同一导体或电路的值. （2）统一性：U、I、R的单位要统一，分别是V、A、Ω. （3）同时性：U、I、R对应同一时刻的值. 2. 欧姆定理的变形式： 【温馨提示】 欧姆定理解题的一般步骤 第一步：可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。 第二步：认真审题，在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。 第三步：找出各物理量之间的关系，利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式，列式时要注意公式成立的条件要有必要的文字说明及涉及的物理公式，代入数值或写计算结果时不要忘记单位。 第四步：讨论结果的合理性，得出答案。 考点2：欧姆定律的简单计算 【例2】（2025·重庆大渡口·一模）如图所示，电源电压不变，只闭合开关S1，电流表示数为0.4A，S1、S2都闭合，电流表的示数为0.6A，已知R1=15Ω。求： (1)电源电压； (2)电阻R2的阻值。 【答案】(1) (2) 【解析】（1）只闭合时，电路为的简单电路，电流表测电路中的电流；由题意知，电阻的阻值为，电流表的示数为0.4A，所以电源电压 （2）、都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可得通过的电流为，电阻的阻值。 【变式2-1】如图是小明探究“电流一定时，电压与电阻的关系”的实验电路图，已知电源电压U＝15V，滑动变阻器上标有“20Ω 3A”（实际最大阻值略小于20Ω），实验中所用的四个定值电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω，为完成四次实验，电路中电流表选择的量程和应控制的电流最合理的是（　　） A．0～0.6A 0.5A B．0～3 A 0.8A C．0～3A 0.7A D．0～3A 0.75A 【答案】C 【解析】定值电阻与变阻器串联，当定值电阻为5Ω，且滑动变阻器接入电路中的电阻为 0 时，电路中的电流最大，根据欧姆定律可得，最大电流为 电路中的最大电流为3A，所以电流表的量程为0～3A，当定值电阻为20Ω时，电路中的最大电流为 滑动变阻器上标有“20Ω 3A”表示变阻器的最大电阻为20Ω，当定值电阻为20Ω时，由电阻的串联和欧姆定律知，电路中的最小电流为 因滑动变阻器的实际最大阻值略小于20Ω，故电路中的最小电流稍大于0.6A，为了使这四个电阻都能为实验所用，电路中电流应控制在0.7A最合理，故ABD不符合题意，C符合题意。 【变式2-2】如图所示，电源电压保持不变，电阻R1＝15Ω，闭合开关S，电流表A1的示数为0.2A，电流表A的示数为0.5A，则电阻R2＝________Ω。 【答案】10 【解析】由图可知，闭合开关，R1、R2并联，电流表A1测量通过R1的电流，电流表A测量干路的电流。电源电压；根据并联电路的电流特点可知，通过R2的电流；则电阻的阻值。 考点3：欧姆定律的图像分析 【例3】如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，下列说法错误的是（　　） A．电阻R的电阻是10Ω B．灯泡L的阻值随电压的增大而增大 C．若L与R串联在5V的电源上使用时，则电路中的电流为0.4A D．若L与R并联在电源上使用时，通过干路的电流是0.6A，则此时电源电压为2V 【答案】D 【解析】A．根据欧姆定律可知电阻R的电阻，故A正确，不符合题意； B．由图可知，当灯泡两端的电压分别为1V、2V、4V时，通过灯泡的电流分别为0.4A、0.6A、0.8A，根据欧姆定律可知灯泡电阻分别为，，，所以灯泡L的阻值随电压的增大而增大，故B正确，不符合题意； C．由图可知，L与R串联时，电路中的电流为I=0.4A时，灯泡两端的电压为UL=1V，电阻R两端的电压为UR=4V，根据串联电路规律可得串联电路的总电压U=UL+UR=1V+4V=5V 所以L与R串联在5V的电源上使用时，通过L的电流是0.4A，故C正确，不符合题意； D．L与R并联在2V的电源上使用时，根据并联电路规律可知L与R两端的电压均为2V，由图可知通过R的电流IR=0.2A，通过L的电流IL=0.6A，由并联电路电流规律可得干路的电流I′=IR+IL=0.2A+0.6A=0.8A，故D错误，符合题意。 【变式3-1】如图所示是定值电阻R和灯泡L的图象。由图可知，当定值电阻R两端的电压为0V时，其电阻为________；若定值电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，电路中的电流为0.6A，则电源电压为________V；若将定值电阻R和灯泡L并联接在电压为4V的电源上，此时干路电流为________A。 【答案】10 9 1.1 【解析】定值电阻的阻值保持不变，图像是过原点倾斜的直线，乙图是定值电阻的图像，据图当电流为0.6A时，电压为6V，可得定值电阻的阻值为，由于电阻是导体的属性，与导体两端电压无关，因此当定值电阻R两端的电压为0V时，其电阻仍为10。 若定值电阻R和灯泡L串联接在某一电源上时，电路中的电流为0.6A，由图可知，灯泡两端电压为3V，定值电阻两端电压为6V，根据串联电路电压规律可得，电源电压为； 将定值电阻R和灯泡L并联接在电压为4V的电源上，据图可知灯泡和定值电阻的电流分别为0.4A、0.7A，根据并联电路电流规律可得，此时干路电流为。 【变式3-2】如图是导体A、B的图像。由图可知，导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________比；导体B的电阻为________Ω；若将导体A、B并联在2V的电源上，电路中的总电流为________A。 【答案】正 5 0.6 【解析】由图可知，通过A、B的电流均与其两端的电压成正比，即导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。导体B的电阻为。当导体A和B并联在电压为2V的电源上，根据并联电路的电压特点可知A和B两端的电压均为2V，由图可知此时通过A和B的电流分别为0.2A、0.4A，根据并联电路的电流特点可知电路中的总电流为I=IA+IB=0.2A+0.4A=0.6A。 考点4：利用欧姆定律分析故障电路 【例4】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，过了一会儿，两个电表的示数都变大，则该电路中出现的故障可能是（　　） A．L短路 B．L断路 C．R断路 D．R短路 【答案】A 【解析】由图可知R与灯泡L串联，电压表测量R两端的电压，电流表测量电路电流； A．如果灯泡L短路，电路电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知，电路电流增大，电流表示数增大；电压表测量电源电压，示数增大，故A符合题意； B．如果灯泡L断路，整个电路断路，电流表、电压表均无示数，故B不符合题意； C．如果电阻R断路，电流表无示数；电压表测量电源电压示数增大，故C不符合题意； D．如果电阻R短路，电路电阻减小，电源电压不变，由欧姆定律知，电路电流增大，电流表示数增大；电压表同时被短路，示数减小为0，故D不符合题意。 【变式4-1】如图所示电路中，闭合开关S，灯L亮，电流表、电压表有示数，工作一会儿发现小灯泡L不亮，两电表中一个示数增大一个示数减小。则电路可能出现的故障是（ ） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．小灯泡L断路 D．小灯泡L短路 【答案】A 【解析】闭合开关，灯亮，两电表有示数，则电路通路，此时灯与电阻串联接入电路，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压。 A．工作一会儿，若电阻R断路，则电流表无示数，示数减小，灯不亮，电压表与电源接通，有示数，示数接近电源电压，所以示数增大，故A符合题意； B．工作一会儿，若电阻R短路，则电压表示数为0，示数减小，小灯泡仍通路，仍可发光，故B不符合题意； C．若小灯泡断路，整个电路断开，电流表无示数，电压表与电源的连接断开，无示数，所以两个电表的示数都减小，故C不符合题意； D．小灯泡短路，电路是电阻R工作的简单电路，电压表测电源电压，示数增大，电路的总阻值减小，据欧姆定律知，电路的电流增大，示数增大，故D不符合题意。 【变式4-2】（多选））如图所示的电路中，电源电压恒定。闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，发现电路中只有一个电表的示数突然变大，电阻R和灯L有一处发生故障，其他元件保持完好，则该电路中出现的故障可能是（ ） A．电阻R断路 B．电阻R短路 C．灯L断路 D．灯L短路 【答案】AB 【解析】由图可知，闭合开关S后，电阻R与灯泡L串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压。一段时间后，只有一个电表的示数突然变大，且电阻R和灯L中有一处发生故障； A．若电阻R断路，则整个电路断路，电流表示数为零，则电流表示数变小。此时电压表和灯泡L串联在电路中测电源电压，由串联电路的电压规律可知，此时电压表的示数会增大。故A符合题意； B．若电阻R短路，电阻R就相当于一根导线，此时电路中的电流会增大，即电流表的示数变大。由于电压表测的是电阻R两端的电压，则电压表的示数变为0，即电压表的示数变小。故B符合题意； C．若灯泡L断路，则整个电路断开，电流表示数为零，即电流表示数变小。此时，电压表与电源不能接通，所以电压表的示数变为0，即电压表的示数变小。两个电表的示数均变小，故C不符合题意； D．灯泡L短路，则灯泡L就相当于一根导线，此时电路中的电流会增大，即电流表的示数变大。此时只有电阻R工作。电压表测电源电压，所以电压表的示数变大，两表的示数均变大，故D不符合题意。 模块三 课后作业 基础巩固 1．电源两端电压保持不变，闭合开关S后，电路正常工作，过了一会，突然一个灯泡不亮，两电表示数都变大，则电路出现了故障可能是（　　） A．灯L1断路 B．灯L1短路 C．灯L2断路 D．灯L2短路 【答案】D 【解析】由图可知，两灯泡串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡L1两端电压； A．若灯L1断路，则电流表示数为0，两灯都不亮，故A不符合题意； B．若灯L1短路，则电压表示数为0，故B不符合题意； C．若灯L2断路，两灯都不亮，电压表和电流表都无示数，故C不符合题意； D．若灯L2短路，则灯L2不发光，电路中的总电阻减小，故电路中的电流变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大。故D符合题意。 2．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S后，电路正常工作。过了一会儿，一电表示数变大，一电表示数变小，则下列判断中正确的是（　　） A．电阻R一定断路 B．灯L可能变亮 C．灯亮度可能不变 D．电阻R一定短路 【答案】B 【解析】两表一个示数变大，另一示数变小有两种可能：①电流表的示数变大，电压表的示数变小，则应该是电路中电阻R短路，导致总电阻变小，电压表的示数为零，而灯泡中电流增大，即灯泡变亮； ②电压表的示数变大，电流表的示数变小，则应该是电路中电阻R断路，电流表的示数为零，电压表的示数为电源电压值，此时电路中电流为零 ，灯泡熄灭，故B正确，ACD错误。 3.下列对欧姆定律的公式及变形式的理解正确的是（    ） A．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 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比 C．导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 D．导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 【答案】A 【解析】A．根据欧姆定律，当导体电阻R一定时，电流I的大小取决于电压U，电压越大，电流越大，即通过导体的电流与导体两端的电压成正比，故A正确； B．电阻是导体本身的一种属性，由导体的材料、长度、横截面积以及温度决定，与导体两端的电压大小无关，故B错误； C．导体电阻大小是其自身的固有属性，不随导体两端电压和通过导体的电流改变而改变，故C错误； D．当导体两端电压为零时，依据欧姆定律，通过导体的电流为零。但导体电阻是其固有性质，不会因为电压为零就变为零，故D错误。 4.汽车的油量表及其工作原理的示意图如图所示。下列有关分析正确的是（ ） A.图2接入的电表是电压表 B.汽油液面下降时，滑片P将往下移动 C.汽油液面上升时，变阻器接入电阻变大 D.当油箱内汽油增加时，图2电路中电流增大 【答案】D 【解析】由图可知，油量表串联在电路中，所以应是电流表，故A错误；汽油液面下降时，浮标向下移动带动滑片向A端移动，滑动变阻器连入电路的有效阻值变大，故B错误；汽油液面上升时，浮标向上移动带动滑片向B端移动，滑动变阻器连入电路的有效阻值变小，故C错误；汽油增加时，浮标向上移动带动滑片向B端移动，滑动变阻器连入电路的有效阻值变小，由欧姆定律可知，电路中电流变大，油量表示数变大，故D正确。故选D。 【思路引导】根据电路图可知，滑动变阻器与电流表串联接入电路中；汽油液面下降时，根据浮标位置的变化分析滑动变阻器滑片位置的变化；汽油液面上升时，根据滑片的移动方向分析滑动变阻器接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律分析电路中电流的变化。 5.某科技小组为快递公司设计了一套计数装置，电路如图所示。为光敏电阻(当有光照射时电阻变小)，激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次(计数器可视为电压表)，为定值电阻。现闭合开关，计数装置正常工作。当激光被物体遮挡时，下列说法正确的是（ ） A.两端的电压变大 B.两端的电压变大 C.通过的电流变大 D.通过与的电流之比变小 【答案】A 【解析】根据题图可知，两电阻串联，计数器(电压表)测的电压，当激光被遮挡瞬间电阻变大，则此时总电阻变大。根据可知，此时通过电路的电流变小。故C错误；串联电路的电压与电阻成正比，两端的电压变大，故A正确；根据可知，电流变小时，两端的电压变小，故B错误；根据串联电路各处的电流相等可知，与的电流之比为1:1，保持不变，故D错误。故选A。 6.如图所示电路，电源电压保持不变，为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关，当热敏电阻的温度降低时，电压表的示数______，电压表的示数与电流表的示数之比__________。(填变化情况) 【答案】变大 不变 【解析】电源电压保持不变，R为定值电阻，为热敏电阻，其阻值随温度的降低而增大。闭合开关S，当热敏电阻的温度降低时，Rt阻值变大，变大，变小。则变小，变大，电压表测电压，示数变大；电压表的示数与电流表A的示数之比等于R的阻值，大小不变。 7.教室天花板上悬挂的电灯和电扇的情景如图所示。现在将一盏电灯打开使其亮起，然后再打开一台电风扇的开关使其工作，则通过亮起的电灯的电流__________（选填“变大”“不变”或“变小”）。 【答案】不变 【解析】教室天花板上悬挂的灯和电扇是并联接入电路的，它们各自的工作状态不会影响到对方；并联电路中，各支路两端的电压都相等，且等于电源电压，所以当电风扇开始工作时，它并不会改变并联电路中灯所在支路的电压，因此亮起的电灯的电流不变。 8.小波在实验时连接如图所示电路，闭合开关后发现L1比L2亮，通过测量他发现两个灯泡两端电压U1__________U2 （选填“>”、“<”或“=”） ；测量发现通过L2的电流小于通过L1的电流，进一步分析，__________灯电阻大一些。 【答案】= L2 【解析】由图可知，两灯泡并联，根据并联电路中电压规律可知，两灯泡两端的电压相等，即。 根据可知，当电压相等时，电流越大则电阻越小，测量发现通过L2的电流小于通过L1的电流，则L2灯电阻大一些。 9.在如图所示的电路中，电阻R1＝4Ω，R2＝15Ω，电源电压及定值电阻R的阻值未知。当开关S接位置1时，电流表的示数为0.5A，则此时R1两端的电压是__________V；当开关S接位置2时，定值电阻R两端电压__________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】2 变小 【解析】当开关S接位置1时，电流表的示数为0.5A，由得，R1两端的电压 当开关接位置2时，电路中电阻变大，由欧姆定律可知电路中电流减小，定值电阻R不变，根据U'=I'R可判断其两端电压变小。 10.如图1所示的电路，开关闭合以后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图2所示，则电源电压为______V，滑动变阻器的最大阻值为______，其中______(填“A”或“B”)是电压表的示数随电流变化的图像。 【答案】9 20 A 【解析】根据图1可知，电阻与串联，电压表V测总电压，测两端的电压，测两端的电压；当滑动变阻器的滑片移动时，电源电压保持不变，根据图2可知，图像B就是电压表V的示数随电流变化的图像，因此电源电压为当滑片在最左端时，的阻值为0，只有接入电路，此时电流最大，即为0.9A，那么电阻的阻值；当滑片在最右端时与串联，此时电流表的示数最小，即为0.3A，那么总电阻为滑动变阻器的阻值在滑片从左向右移动的过程中，变阻器的阻值变大，总电阻变大，总电流变小；根据可知，电压表的示数变小；根据可知，电压表的示数增大，因此图2中A是电压表的示数随电流变化的图像。 强化提升 11.如图所示，当甲电路中的开关S闭合时，两个电压表的指针位置均为如图乙所示，如果R1＝100Ω，则电阻R2的阻值为（　　） A．25Ω B．20Ω C．400Ω D．500Ω 【答案】A 【解析】开关S闭合时，电阻R1和R2串联，电压表V2测量的是电源电压，电压表V2测量电阻R2的电压；由串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和可知：电压表V1的示数比电压表V2的示数大；因为两电压表指针位置相同，所以它们的量程不同；则电压表V1选的是0-15V的量程，分度值为0.5V，电压表读数为6V；电压表V2选的是0-6V的量程，分度值为0.1V，电压表读数为1.2V；根据串联电路的电压关系可得R1两端的电压 根据可得电路中的电流 根据串联电路的电流处处相等和欧姆定律可得R2的阻值 故A符合题意，BCD不符合题意。 12.如图是电阻甲和乙的图像，小菲对图像信息作出的判断，正确的是（　　） A．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为3V B．将甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.6A C．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A D．当乙两端电压为1V，其电阻值为5Ω 【答案】B 【解析】A．由图像知，甲和乙串联在电路中，通过的电流为0.3A，则甲和乙两端的电压分别为1.5V和0.5V，它们两端的电压，故A错误； B．将甲和乙并联在电路中，若电压为1V，由图像知，通过甲和乙的电流分别为0.2A和0.4A，干路的电流为，故B正确； C．由图像知，当甲两端的电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故C错误； D．由图像知，当乙两端的电压为1V时，通过的电流为0.4A，其电阻值，故D错误。 13.如图1所示，滑动变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电流表和电压表示数变化的规律如图2所示。下列说法正确的是（ ） A.滑片向右移动时，电压表示数变小 B.滑动变阻器的最大阻值为 C.电源电压为 D.滑片移动过程中，两电表示数变化量的比值不变 【答案】D 【解析】据图1可知，电路是两电阻串联，电压表测滑动变阻器两端电压，电流表测电路中的电流，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路中的阻值变大，根据串联分压原理可知，滑动变阻器两端电压变大，电压表的示数会变大，故A错误；据图2可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中电流最小为0.1A，此时滑动变阻器两端电压为5V.滑动变阻器的最大阻值，故B错误；据图2可知，当滑动变阻器接入电路中的阻值最小时，电路中的电流最大为0.6A，可得电源电压为，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小为0.1A，此时滑动变阻器两端电压为5V，可得电源电压为，联立①②解得，故C错误；电压表测量R两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑片移动过程中，R两端的电压分别为，则，即，故滑片移动过程中，电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值始终不变，故D正确。故选D。 14.如图1所示电路中，为定值电阻，为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关后，滑片从滑动变阻器的一端移动到另一端，电流表示数与电压表示数的变化关系如图2所示。下列说法错误的是（ ） A.滑片处于端时电流表示数为 B.的最大阻值为 C.的阻值为 D.电源电压为 【答案】D 【解析】由题图1可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测两端的电压，电流表测电路中的电流；当滑片P处于a端时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，此时电路中的电流最大，由图2可知，即此时电流表示数为1.2A，故A正确，不符合题意；由欧姆定律可得电源电压，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，电路中的电流最小，由图2可知，此时变阻器两端的电压则滑动变阻器的最大阻值，故B正确，不符合题意；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电源电压因为电源电压不变，所以，解得，故C正确，不符合题意；电源电压，故D错误，符合题意。故选D。 15.在如图所示的电路中，电源电压为，且保持不变，电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，电流表的量程为，电压表的量程为。为保护电表，滑动变阻器接入电路的阻值范围是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】由电路图可知，滑动变阻器与电阻串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流，当电流表示数为时，滑动变阻器接入电路的电阻最小，那么电阻两端电压，则滑动变阻器两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，则滑动变阻器连入电路的最小电阻当电压表示数最大为时。滑动变阻器接入电路的电阻最大，此时两端电压，电路电流，滑动变阻器接入电路的最大电阻。故选A。 16.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，电阻；是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒，总长为，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属棒和(右端是滑片)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，其数据如表所示。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒的中点位置，则根据题中提供的信息错误的是（ ） 小聪 小英 小亮 A表示数 0.20 0.15 0.12 V表示数 2.0 3.0 3.6 身高 1.6 A.电阻棒的总电阻是 B.小聪的身高是，小亮的身高是 C.电阻有保护电路作用 D.从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是 【答案】B 【解析】电阻的总电阻是，故A正确，不符合题意；已知电阻棒总长为40cm，所以1cm的电阻为1Ω，小聪量身高时接入电路的电阻为，所以接入电路的长度为10cm，所以小聪的身高是。小亮量身高时接入电路的电阻为，所以接入电路的长度为30cm，所以小亮的身高是，故B错误，符合题意；当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量值最大是，当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量值最小是，故D正确，不符合题意；电阻有保护电路作用，故C正确，不符合题意。故选B。 17.如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。灯泡L的图线是______（选填“甲”或“乙”），将L和R并联在6V的电源两端，电路总电阻为______Ω。 【答案】乙 8 【解析】R为定值电阻，电流随电压的变化关系为过原点的倾斜直线；而灯的电阻随温度的变化而变化，电流随电压的变化关系为曲线，所以甲是定值电阻的I-U图像，乙是小灯泡的I-U图像。 当定值电阻R和小灯泡L并联在电压为6V电路中，由并联电路电压的规律，R和灯L的电压都为6V，由图知，R的电流为0.25A，L的电流是0.5A，则电路中总电流为I=I1+I2=0.25A+0.5A=0.75A 根据欧姆定律可知电路总电阻为。 18.如图所示，向右移动滑片，电压表与电流表示数的比值______（选填“变大”“不变”或“变小”）。若电路正常工作一段时间后两表的示数都突然变成零，若是滑动变阻器RP或电阻R其中一处发生故障。则该电路中出现的故障可能是____________。 【答案】不变 Rp断路 【解析】由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量R两端的电压，电压表与电流表示数的比值等于R的电阻，保持不变。 若电路常工作一段时间后，电流表示数变为0，则电路出现了断路现象；电压表示数为0，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障是滑动变阻器RP断路。 19.如图所示为小灯泡和定值电阻的电流与其两端电压的关系。回答下列问题： (1)则图中表示灯泡的是______(填“”或“”)。 (2)当把它们串联在电流为电路中时，的电阻为______。 (3)当把它们并联在电路中时，电路的总电阻为______。 【答案】(1)a (2)5 (3)2.5 【解析】(1)因为电阻一定时，电流与电压成正比，因此图b为定值电阻的图像；而灯丝的电阻随温度的变化而变化，因此图a表示通过灯泡的电流与两端电压的关系。 (2)由图可知，当把它们串联在0.8A电路中时，灯泡两端的电压此时L的电阻为。 (3)当它们并联在2V电路中时。通过灯泡的电流为，通过定值电阻的电流，所以干路电流为那么电路的总电阻。 20.小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“”字样。 (1)闭合开关后，移动滑片使的阻值变______时，通过灯泡的电流变大，灯泡变亮。 (2)当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电流为，此时灯泡两端的电压为______。若灯泡两端允许的最大电压为，为保证电路安全，滑动变阻器接入电路的最小阻值为________。 【答案】(1)小 (2)1.5 8 【解析】(1)电路为灯泡与滑动变阻器组成的串联电路，已知电源电压不变，由欧姆定律知要使电路中的电流变大，电路中的电阻要减小，由串联电路电阻规律知在灯泡电阻不变时，要减小滑动变阻器接入电路的电阻。 (2)当时，灯泡两端的电压滑动变阻器两端的电压，电源电压，若灯泡两端允许的最大电压为，则滑动变阻器两端的最小电压为，此时电路中的电流，滑动变阻器接入电路的最小阻值。 21.在如图所示的电路中，电源电压保持不变，，，当只闭合开关时，电流表的示数为。求： (1)当只闭合开关时，电流表的示数为；此时两端的电压； (2)当断开开关，闭合开关、时电流表的示数。 【答案】(1)2V (2) 【解析】（1）当只闭合时，与串联，电流表测电路中的电流。电流表的示数为，根据串联电路的电流规律可知，通过的电流为 根据欧姆定律可得，此时两端的电压 （2）由图可知，只闭合开关时，电路的简单电路，电流表电路中的电流，根据欧姆定律可得，电源电压 当断开开关，闭合开关、时，与并联，电流表测干路中的电流，根据并联电路的电压规律可知与两端的电压均为6V，通过的电流为 通过的电流为 根据并联电路的电流规律可得，此时电流表的示数。 第 1 页 共 20 页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $