第十四讲 欧姆定律
一、填空题
1．(2018·改编)德国物理学家欧姆，从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系，并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律，即：导体中的电流，跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________。
2．(2018·乐山改编)成绵乐高铁自开通以来，极大地促进了沿线经济发展，为保障列车安全运行，列车上安装有烟雾报警装置。如图所示是列车上烟雾报警的简化原理图。电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警。当有烟雾遮挡射向光敏电阻R的激光时，电流表示数________，电压表示数__________。(均选填“增大”“减小”或“不变”)
第2题图
3．(2019·易错)在如图所示的电路中，L1和L2为两个规格相同的灯泡，当开关S断开时，电压表示数为3 V；当开关S闭合时，电压表示数为______V；当开关S由断开到闭合时，电流表的示数将________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
4．(2017·安顺)如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，当开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，电压表示数________，电压表的示数与电流表的示数的比值__________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
5．(2018·江西样卷)如图所示是大型电子地磅的电路图，当称重物时，在压力作用下滑片P
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向下端滑动，变阻器连入电路的电阻________，电流表的示数________。这样把电流对应的重量刻在电流表的刻度盘上，就可以读出被称物体的重量。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
第5题图
6．(2019·改编)如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S闭合后，只有一个电表的示数发生了变化。假设电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或灯泡L上。若电流表的示数发生了变化，则故障原因是______________；若电压表的示数发生了变化，则故障原因是______________。
第6题图
二、选择题
7．(2018·抚州八校联考)如图所示是阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图线，那么1、2所示的电阻及这两个电阻串联或并联后图像所在的区域正确的是( )
第7题图
A．1表示电阻大的图线，并联后图线在区域Ⅲ
B．1表示电阻小的图线，串联后图线在区域Ⅱ
C．1表示电阻小的图线，并联后图线在区域Ⅰ
D．1表示电阻大的图线，串联后图线在区域Ⅰ
8．(2018·上饶广丰区模拟)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，发现两个电表的示数都变大。则出现这种故障的可能原因是( )
第8题图
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A．R1短路 B．R1断路
C．R2短路 D．R2断路
9．(2017·江西样卷)如图所示的电路，闭合开关S后，将滑动变阻器滑片P向左滑动过程中，各电表示数变化正确的是( )
第9题图
A．电压表V示数变大 B．电流表A1示数变大
C．电流表A2示数变大 D．电流表A3示数变大
10．(2019·改编)(不定项)如图是一种测定油箱内油量的装置，电源电压不变，其中R0是定值电阻，R是滑动变阻器，其滑片与滑杆连接，滑杆可绕点O转动，油量表是用电流表改装的。当电流表示数变大时，说明( AD )
第10题图
A．油箱中油量变多
B．油箱中油量变少
C．滑动变阻器两端的电压变大
D．R0两端的电压变大
11．(2018·高安一模)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为滑动变阻器，R2为定值电阻。闭合开关后，在滑片从最左端向右移动到中间位置的过程中，下列说法正确的是( )
第11题图
A．电压表V的示数变小，电路的总功率变大
B．电流表A1的示数不变，电流表A2的示数变大
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C．电压表V的示数不变，电流表A1的示数变大
D．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
12．(2018·宿迁)如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2。电阻R1、R2的阻值之比为( )
A．U1∶U2 B．U2∶U1
C．U2∶(U2－U1) D．U1∶(U2－U1)
13．(2018·潍坊)某同学设计的煤气检测电路如图所示，电源电压不变，R为定值电阻，Q为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关S，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是( )
A．电流表示数变小，输出信号电压Uab变大
B．电流表示数变大，输出信号电压Uab变大
C．电流表示数变小，输出信号电压Uab不变
D．电流表示数变大，输出信号电压Uab减小
14．(2018·台州)某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3 V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像，以下有关叙述正确的是( )
A．该同学研究的是电流和电压的关系
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B．实验中电压表示数保持0.5 V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5 Ω
D．将Rx从5 Ω换成10 Ω后，应将滑片P向左移
15．(2018·高安三模)(不定项)电现象中有四个同学们非常熟悉的实验：a.探究电流与电压的关系；b.探究电流与电阻的关系；c.伏安法测小灯泡的电阻；d.探究影响电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
A．a实验可用小灯泡替代定值电阻
B．b实验滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端电压不变
C．c实验滑动变阻器的作用是方便多次测量求平均值来减小误差
D．d实验需要采用控制变量法
三、计算题
16．(2018·临川一中一模)如图所示，L上标有“6 V 3 W”字样，电流表量程为0～0.6 A，电压表量程为0～15 V，变阻器R的最大电阻为100 Ω。只闭合S1，滑片置于a点时，变阻器连入电路中的电阻为Ra ，电流表示数为Ia。只闭合S2，移动滑片，变阻器两端电压与其连入电路的电阻关系如图甲所示 ；当滑片置于b点时，电压表示数Ub＝8 V，电流表示数为Ib。已知Ra∶R0＝12∶5，Ia∶Ib＝3∶5。(灯丝电阻不随温度变化)求：
(1)小灯泡的电阻；
(2)定值电阻R0和电源电压U；
(3)在电表的示数不超过量程，灯泡两端的电压不超过额定值的情况下，只闭合S1时，电路消耗的最小电功率为多少？
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17．(2018·南昌初中毕业年级调研测试)某同学利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。小灯泡标有2.5 V字样，他记录的实验数据如表所示，已知电源电压恒为5 V不变，该同学实验步骤合理，问：
第17题图
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.10
0.16
0.20
0.23
0.25
0.27
电阻/Ω
5.0
6.3
7.5
8.7
10.0
11.1
(1)电路图中a是电______表，b是电______表。
(2)小灯泡正常发光时的电阻R是多大？
(3)滑动变阻器的最大阻值R′至少为多少？
四、实验与探究题
18．(2017·江西样卷)【探究名称】探究电流与电阻的关系
【实验器材】
三节新干电池、“10 Ω、15 Ω、20 Ω”的电阻各一个、滑动变阻器一个、电流表、电压表、开关、导线若干。
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【进行实验】
(1)如图甲所示，闭合开关，发现电流表指针在如图乙所示位置，且电压表无示数，则可能的原因是：①电流表____________________；②R0________。
(2)检查电路并改正后，首先将10 Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器滑片使电阻两端的电压为2 V，读出电流表的示数。
(3)断开开关，取下10 Ω电阻，滑动变阻器滑片位置未动时，改接15 Ω的电阻到电路，闭合开关，接下来，应该进行的操作是________________________
______________________________，读出电流表的示数。
(4)断开开关，取下15 Ω电阻，改接20 Ω的电阻到电路，重复上面步骤进行实验。
【实验结论】
____________时，通过导体的电流与这段导体的电阻成反比。
19．(2018·上饶广丰区第一次月考)如图所示是“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的电路图。所用实验器材：电源(6 V)、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、电阻箱(0～999.9 Ω)、滑动变阻器(40 Ω 2 A)、开关、导线若干。
(1)探究“电流与电压的关系”时，所测得的几组电流、电压值见表一。分析表中数据可知：电阻箱接入电路的阻值为______Ω，滑动变阻器的作用是：__________________________；
(2)探究“电流与电阻的关系”时，应调节__________，改变它接入电路中的阻值，并调节______________使电压表的示数保持相同，读出电流值，所测得几组数据见表二；
(3)分析表二中数据1和3可知：电阻箱两端的电压为________V，而数据2错误的原因在于：__________________________；此时应将滑动变阻器的滑片向______移动；
(4)实验过程中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近6 V，电路发生的故障可能是______________；
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第19题图
表一
实验序号
电压U/V
电流I/A
1
1.0
0.20
2
1.5
0.30
3
2.0
0.40
表二
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.40
2
10
0.24
3
20
0.10
20.(2018·成都B卷)某科技小组同学发现实验室有一只标有“X kΩ”的电阻(X为模糊不清的一个数字)，为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：
(1)首先设计的实验电路如图甲所示，使用器材有：两节新干电池、待测电阻Rx、电压表V(0～3 V、0～15 V量程)、电流表A(0～0.6 A、0～3 A量程)、滑动变阻器(标有“50 Ω 1 A”)、开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻Rx的值，其主要原因是__________________________________。
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(2)经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计了测量电阻Rx的实验方案。小李设计的电路图如图乙所示，其中定值电阻R0＝2 kΩ。他连接电路后，闭合S1，断开S2，想先测出电源电压，但读出电压表示数U＝2 V，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压(取3 V)，可估算出电压表自身的电阻为______kΩ
(3)小组其他同学设计的实验电路如图丙所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出Rx阻值的电路是______。
(4)他们选择正确方案测出Rx的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量Rx阻值的是________。
A．改变电源电压
B．将R0换成50 Ω的定值电阻
C．将电压表换成“0～0.6 A”的电流表
1．(2019·原创)如图所示，定值电阻R1＝5 Ω，定值电阻R2＝10 Ω，当开关S、S1均闭合时，两电压表示数之比U1∶U2＝__________。若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电流表示数之比I1∶I2＝__________。
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2．(2017·江西样卷)如图所示电路，电源的电压保持6 V不变。闭合开关S，调节滑动变阻器R，发现电流表示数从0.1 A变为0.3 A，电压表示数改变了2 V；由此可判断在这一过程中滑动变阻器连入电路的阻值________(选填“变大”或“变小”)。在移动滑片过程中，发现当电压表示数为5 V时，灯泡突然特别亮，然后一闪就灭了，此时电压表的示数约为______V。
3．(2018·吉安一模)有两根粗细不同的导线串联在电路中，已知粗段和细段横截面积之比为2∶1，那么，当电流通过这两段导线时，流过粗段导线的电流I1与流过细段导线的电流I2的关系是( )
A．I1＝I2 B．I1＝2I2 C．I2＝2I1 D．4I1＝I2
4．(2018·武汉)为了能自动记录跳绳的次数，某科技小组设计了一种自动计数器，其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件，每当绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的电阻会变大，自动计数器会计数一次，信号处理系统能记录AB间每一时刻的电压。若已知电源电压为12 V，某一时段AB间的电压随时间变化的图像如图乙所示，则下列说法正确的是( )
A．AB两端电压为6 V时，跳绳自动计数器会计数一次
B．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1和R2的阻值相等
C．绳子没有挡住射向R1的红外线时，R1的阻值是R2的3倍
D．绳子挡住了射向R1的红外线时，R1的阻值会变为原来的5倍
5．(2018·聊城)如图，R为光敏电阻，其阻值随光照强度的增大而减小，R1是定值电阻。闭合开关，逐渐增大光敏电阻上的光照强度，电表示数变化情况是( )
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第5题图
A．电流表示数变小，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数变大
C．电压表和电流表示数的比值将变小
D．电流表和电压表示数均变大
6．(2019·改编)在如图所示的电路中，下列分析正确的是( )
第6题图
A．闭合S1、S3时，灯L1、L2都发光，A1、A2均有示数
B．只闭合S1时，灯L1、L2都发光，A1、A2的示数不相等
C．闭合S1、S2时，灯L1、L2都发光，A1有示数，A2无示数
D．闭合S1、S2、S3时，灯L1发光、L2不发光，A1测灯L1的电流，A2无示数
7．(2018·景德镇一模)(不定项)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6 V，保护电阻R0＝20 Ω；R是一只固定着的、竖直放置的硬电阻棒、总长为40 cm，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比；金属杆cd和MP(右端P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，其数据见如表所示。若已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，则根据题中提供的信息可知。( )
第7题图
小聪
小英
小亮
16
A表示数I/A
0.20
0.15
0.12
V表示数U/V
2.0
3.0
3.6
身高h/m
1.6
A.电阻棒的总电阻是40 Ω
B．小聪的身高是1.5 m，小亮的身高是1.7 m
C．小聪的身高是1.7 m，小亮的身高是1.5 m
D．从理论上分析，该测量仪的身高测量范围是1.4～1.8 m
8．(2018·娄底改编)甲图是灯泡L和定值电阻R的IU图像，将L和R先后以乙图和丙图两种方式连在同一电源上，若乙图中U1∶U2＝m，丙图中，I1∶I2＝n，则下述正确的是( )
A．m＝n B．m>n C．m
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