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1、专题14 欧姆定律及其应用考点1 电流与电压和电阻的关系1（2023湖南怀化）图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。（1）检查发现连接的电路中有一根导线连接错误，请在图中连接错误的那根导线上打“”，并用笔画线代替导线将电路连接正确_；（2）电路接通前，滑动变阻器的滑片应该移至最_端（选填“左”或“右”）；（3）闭合开关后，发现电流表示数几乎为零，电压表示数接近于电源电压，则故障可能是：待测电阻发生了_（选填“短路”或“断路”）；（4）排除故障后，闭合开关，改变滑动变阻器滑片的位置，记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示，该示数是_V。请根据表中数据得结论：电阻一定时，通过导体的电流跟导
2、体两端的电压成_（选填“正比”或“反比”）。电流0.61.21.83.0电流0.120.240.360.480.60【答案】（1） （2）左 （3）断路 （4）2.4 正比【解析】（1）由图可知，电源为两节干电池，电压为3V，所以电压表量程应选用03V（2）为保护电路，电路接通前，滑动变阻器的滑片应该移至阻值最大处，即最左端。（3）电流表示数几乎为零，可能是电路断路；电压表示数接近于电源电压，说明电压表到电源两极没有断路，则故障可能是待测电阻发生了断路。（4）由图乙可知，电压表选用量程的分度值为0.1V，示数为2.4V。分析表中数据可知，电阻两端的电压与通过导体的电流的比值是定值，说明在电阻一
3、定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。2（2023四川广元）同学们“探究电流与电阻的关系”时，实验室提供的器材有：电压恒为6V的电源一个，定值电阻5个（阻值分别为、），规格为“1A”的滑动变阻器一个，电流表、电压表、开关各一个，导线若干。（1）同学们设计并连接了如图甲所示的实验电路，想用电压表的3V量程测量定值电阻R两端的电压，请你用笔画线代替导线，帮助他们把电压表正确连接在电路中（导线不能交叉）；（2）他们先将的电阻接在图甲中a、b间，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为；保持滑片不动，用的电阻替换a、b间的电阻后，需将滑动变阻器的滑片P向_（选填“左”或“右”）端移动，才能保持a、b
4、间的电压不变；再依次更换a、b间电阻为、继续实验。他们根据测量数据作出了电流表示数I与a、b间电阻R阻值的关系图像，如图乙所示。由乙图可知：a、b间电压的值为_V；a、b间电压一定时。通过a、b间导体的电流与导体的电阻成_比；（3）当他们用的电阻替换的电阻后，发现电压表示数始终不能调为。为继续完成此次探究，同学们一起设计了如下方案，下列方案不正确的一项是_；A将滑动变阻器更换为“1A”的滑动变阻器，其余不变B将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，其余不变C只调节滑动变阻器，使为2.3V【答案】 （1） （2）右 2 反 （3）C【解析】（1）电压表与定值电阻并联接入电路，注意接线柱正进
5、负出，电压表选用3V的量程（2）实验中，用10的电阻替换5，根据分压原理，电阻两端的电压变大，即电压表示数变大；研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大变阻器两端的电压，由分压原理，要增大变阻器电阻阻值，故应向右移动滑片才能达到实验要求；根据图乙所示的图象可知，a、b两端的电压为U=IR=0.4A5=2V，为一定值，故可得出：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。（3）A由图可知，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-2V=4V，根据串联分压原理得R定R变=UVU变=2V4V=12，滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当他们用
6、25的电阻替换20的电阻后，则解得R变=50，如果只更换滑动变阻器，则更换的滑动变阻器最大阻值至少为50，因此该方法可行，故A正确，不符合题意；B如果重新开始实验，只更换电源，将电压为6V的电源更换为电压为5.2V的电源，定值电阻两端电压保持不变为2V，滑动变阻器两端电压为U变=6V-5.2V=3.2V，根据串联分压原理得R定R变=UVU变=2V3.2V=11.6，滑动变阻器的阻值是定值电阻的1.6倍，当他们用25的电阻替换20的电阻后，则解得R变=40，因此该方法可行，故B正确，不符合题意；C如果重新开始实验，只改变控制电压U0，使U0为2.3V，电源电压为6V，定值电阻两端电压为2.3V，
7、滑动变阻器两端电压为U变=6V-2.3V=3.7V，根据串联分压原理得R定R变=UVU变=2.3V3.7V=2337，滑动变阻器的阻值是定值电阻的倍，当他们用25的电阻替换20的电阻后，则解得，变阻器的最大阻值是40，因此该方法不可行，故C错误，符合题意。故选C。考点2 欧姆定律3（2023四川自贡）由欧姆定律变形可得，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【答案】D【解析】ABC导体电阻是导体自身的一种特性，大小取决于导体的材料、长度、横截面积、温度等因素，与
8、加在它两端的电压及通过它的电流无关，故ABC错误；D由公式可知，导体电阻大小在数值上等于它两端电压与通过电流的比值，故D正确。故选D。4（2023天津）定值电阻R的U-I关系图像如图所示，当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为（）A1AB2AC3AD4A【答案】A【解析】由U-I关系图像可得当电压为6V时，电流为2A定值电阻R为，所以当该电阻两端电压为3V时，通过它的电流为故选A。5（2023江苏连云港）两个电阻串联在电路中，已知。通过两个电阻的电流的大小关系是_（选填“”“=”或“”“=”或“【解析】因为串联电路电流处处相等，所以；由题可知，而且，由可知R1两端的电压大于R2两端的电压，即
9、考点3 欧姆定律在串、并联电路中的应用6（2023山东临沂）如图所示电路的电源电压为1.5V，电阻R1的阻值为2，闭合开关后，电流表的示数为0.3A，则（）A通过R1的电流大于0.3AB电阻R1和R2是并联的C电压表的示数为0.9VD电阻R2的阻值为3【答案】D【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；A已知电流表的示数为0.3A，由串联电路各处电流相等可知，通过R1的电流等于0.3A，故A不符合题意；B电阻R1和R2是串联的，故B不符合题意；C由可知，电阻R1两端的电
10、压为，电压表测R1两端的电压，所以电压表的示数为0.6V，故C不符合题意；D电阻R2的阻值为，故D符合题意。故选D。7（2023山西）小伟给学校劳动实践基地的蔬菜大棚设计了一个测量空气湿度的电路图，如图甲所示。电源电压恒为6V，定值电阻的阻值为20，湿敏电阻R的阻值随空气湿度H的变化关系图乙所示。下列分析正确的是（）A空气湿度越大，湿敏电阻R的阻值越大B空气湿度越大，电压表示数越小C当空气湿度为40%时，电压表的示数为3.6VD当电路中电流为0.15A时，空气湿度为50%【答案】D【解析】AB由图乙可知，空气湿度越大，湿敏电阻越小；由电路图可知，R0与湿敏电阻串联，根据串联电路的分压作用，湿敏
11、电阻的阻值变小，它两端的电压变小，则R0两端的电压变大，即电压表的示数变大。故AB错误；C当空气湿度为40%时，湿敏电阻为30，电路总电流为，电压表的示数为，故C错误；D当电路中电流为0.15A时，电路的总电阻，则湿敏电阻的阻值为，由图像乙可知空气湿度为50%，故D正确。故选D。8（2023山东临沂）图甲所示电路的电源电压为3V，闭合开关后，两电流表的指针偏转均如图乙所示，则电路的总电阻为_ ；断开开关后，电阻的阻值为_ 。【答案】2 2.5【解析】根据电路可知，、并联，电流表测支路电流，测干路电流，因为偏转程度相同，则使用大量程，读数为1.5A，使用小量程，读数为0.3A，则电路中的总电阻为
12、根据并联电路中电流规律，可求的电流为，的电阻为，因为电阻是导体的属性，当断开开关后，阻值不变仍为。9（2023四川内江）有一只小灯泡上标有“3.6V0.3A”字样，灯泡正常发光时的电流是_A。如果我们只有电压为6V的电源，要使小灯泡正常发光，需要串联一个_的电阻。【答案】0.3 8【解析】小灯泡上标有“3.6V0.3A”字样，灯泡正常发光时的电流为0.3A。电源电压为6V，要使小灯泡正常发光，则要使小灯泡两端的电压为3.6V，此时通过小灯泡的电流为0.3A，根据串联电路电压、电流关系，串联电阻两端的电压，通过串联电路的电流为0.3A，由欧姆定律得，需要串联的电阻10（2023安徽）如图所示的电
13、路中，电阻。闭合开关，将单刀双掷开关掷于a端，电压表示数为；将切换到b端，电压表示数为1.5V，则电阻的阻值为_。【答案】8【解析】闭合开关，将单刀双掷开关掷于a端时，两电阻串联，电压表测量电源电压，此时电压表示数为，可知电源电压为2.5V；将切换到b端时，电压表测量R0两端电压，此时R0两端电压为，此时Rx两端电压为，由串联电路中电流处处相等，可得通过两电阻的电流相等，则有，由得，带入数据得，解得，的阻值为11（2023四川成都）实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值，小富提出，这样只能得到一组数据，测量结果误差可能较大。为了减小误差，需要多次测量，应该在电路中串联一个_。他们利
14、用改进后的电路进行实验，并绘制出的电压电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中，_是他们绘制出的图线。【答案】滑动变阻器 A【解析】测量未知定值电阻的阻值时，为了减小误差，应改变未知电阻两端的电压，多次测量求平均值，所以电路中应串联一个滑动变阻器，用来调节未知电阻两端的电压。由于电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，所以未知电阻的电压电流图像是正比例函数图像，故A是他们绘制出的图线。12（2023四川南充）在综合实践活动课上，小龙同学设计了如图甲所示的模拟调光灯电路。电源电压恒定，R1为定值电阻。闭合开关S后，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，直至灯泡L正常发光。此过程中，电
15、流表A的示数随两电压表V1、V2（电压表V2未画出）示数变化关系图像如图乙所示。小灯泡正常发光时的电阻为_；若R2的滑片可任意滑动，为了保证灯泡的安全，电路中至少再串联一个_的电阻。【答案】5 1.5【解析】由于R1为定值电阻，电流与电压成正比，则电流与电压的图像是正比例函数图像，所以图乙中图像是灯泡和滑动变阻器的图像，将滑动变阻器R2的滑片P由最右端向左移动，则滑动变阻器的阻值减小，由串联分压可知，滑动变阻器的电压逐渐减小，灯泡两端电压逐渐增大，所以为灯泡的图像，为滑动变阻器的图像，滑动滑片P，直至灯泡L正常发光，由可知，灯泡电压增大至2.5V为止，所以小灯泡正常发光时的电压为2.5V，由图
16、像可知，灯泡正常发光时的电流为0.5A，所以小灯泡正常发光时的电阻由于电源电压不变，所以滑动变阻器R2的滑片P在最右端时，由乙图中数据可知，电源电压，滑动变阻器R2的滑片P滑至灯泡正常发光时，由乙图中数据可知，电源电压，联合解得R=2.5，U=4.5V，若R2的滑片可任意滑动，则滑动变阻器R2的滑片P滑至最左端时，滑动变阻器R2的阻值为0，灯泡正常发光的电流为0.5A，则需要串联一个电阻13（2023天津）如图所示的电路，电源电压为5V，四个定值电阻的阻值均为5。请完成下列任务：（1）画出开关均断开时的等效电路图（只画出电路中工作电阻的连接方式）；（2）当开关均闭合时，求电流表的示数。【答案】
17、（1）；（2）2A【解析】（1）由图可知，开关均断开时，电阻只有R1与R2串联接入电路中，电流表也接入串联电路（2） 当开关均闭合时，R2与R4被短路了，R1与R3并联接入电路中，电流表在干路上，所以经过R1的电流为经过R3的电流为所以电流表的示数为14（2023湖北潜江、天门、仙桃、江汉）如图，小明设计的“电子浮力秤”由浮力秤和电路两部分构成。浮力秤中托盘与圆柱形塑料浮筒M通过硬质绝缘细杆固定连接，整体漂浮在装有足够深水的柱形薄壁容器中，且只能竖直移动。托盘的质量40g；M高20cm，底面积为100cm2，质量为160g；容器的底面积为300 cm2。电路中R是滑动变阻器的电阻片（阻值均匀）
18、，长8cm，最大阻值16；电源电压恒为4.5V；电压表量程为03V。托盘通过滑杆带动滑片P上下移动。托盘中不放物体时，调节水量，使滑片P正好位于R最上端，闭合开关S，电压表示数为0.9V（不计滑片、滑杆、细杆的质量，忽略摩擦阻力。工作中水不溢出）。求（1）浮筒M的密度；（2）R0的阻值：（3）托盘中不放物体时，M浸入水中的深度；（4）该“电子浮力秤”的称量。【答案】（1）80kg/m3；（2）4；（3）0.02m；（4）1.05kg【解析】（1）浮筒M的体积为VM=SMhM=10010-4m22010-2m=210-3m3浮筒M的密度为（2）由电路图可知，滑片P位于R最上端时，定值电阻R0与电
19、阻片R串联，电压表测量R0两端电压，且UR0=0.9V，根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，可得，R两端电压为UR=U-UR0=4.5V-0.9V=3.6V此时通过电路的电流为定值电阻R0的阻值为（3）托盘的重力为G盘=m盘g=4010-3kg10N/kg=0.4N浮筒M的重力为GM=mMg=16010-3kg10N/kg=1.6N托盘中不放物体时，浮筒M所受的重力与托盘所受的重力之和等于浮筒M受到的浮力，则FM浮=GM+G盘=1.6N+0.4N=2N浮筒M浸入水中的体积为浮筒M浸入水中的深度为（4）由图可知托盘中物体的质量增加，滑片将向下移动，导致R接入电路的电阻变小定值电阻两端的电压增
20、大。所以当电压表示数变大时，托盘中物体的质量也越大。电压表量程为03V，根据串联电路电压规律可知R两端的电压为UR=U- UR0=4.5V-3V=1.5V此时通过电路的电流为此时R接入电路的电阻为R是一根长为8cm的阻值均匀的电阻片，最大阻值为16，即1cm的电阻为2，电压表示数最大时滑片向下移动7cm小于8cm，即浮筒向下移动的距离d=7cm，电压表示数最大。浮筒浸入水中深度的增加量h浸等于水面上升的高度h与浮筒向下移动的距离d之和，即h浸=h+d水面上升的高度为浮筒浸入水中深度为h浸=h浸+h=3.5cm+7cm+2cm=12.5cmhM=20cm即时，电子浮力秤称出物体的质量最大，此时浮筒排开水的体积变化量为V排=SMh浸=100cm2(3.5cm+7cm)=1050cm3=1.05103m3因为G物=F浮=gV排=1.0103kg/m310N/kg1.05103m3=10.5N由G=mg得电子浮力秤的称量为（北京）股份有限公司