14.3欧姆定律的应用一、单选题1.张华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图象，根据图象，下列说法错误的是（）A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比B.导体a的电阻大于导体b的电阻C.当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流为0.1AD.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A2.一个风和日丽的周末，小明和她的同学一同去效游，在野外他们看到小鸟停在高压线上欢快的歌唱，他们感到很奇怪，老师不是才讲了的吗，人接触高压线时，会触电的，那么小鸟为什么不会触电呢？针对这个问题，她们讨论了以下四种结论，你认为有道理的是（）A.小鸟的电阻很大，通过导体的电流很小B.小鸟的脚是绝缘体C.小鸟只停在一根电线上，两脚之间的电压很小D.小鸟的天性不会触电3.如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R：R2为（）A.3：2B.3：3C.7：5D.5：715\n4.一段导体两端的电压是4.0V时，导体中的电流是1.0A；将电压减少到2.0V时，导体中的电流为（）A.2.0AB.0.25AC.3.0AD.0.50A5.小明在医院看到一种输液警报器（如图甲），当管内药液流完时，电铃发声，报警器内部有一可变电阻，当输液管内有液体时，电阻大，无液体时，电阻小，电路如图乙所示，则当闭合开关报警器工作时，分析正确的是（）A.输完药液时，电流表示数变小B.输完药液时，电压表示数变小C.输完药液时，电铃响的原因是其两端电压变大，电铃正常工作D.未输完药液时，电铃不响是因为没有电流通过6.如图a是一个用电压表的示数反映温度变化的电路原理图，其中电源电压U=4.5V且保持不变，电压表量程为0~3V，R0是300Ω的定值电阻，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图b所示．若闭合开关S，则()A.环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是150ΩB.电压表V示数越小，环境温度越高C.电压表的最小示数是1.5VD.此电路允许的最高环境温度为60℃7.将电阻R1、R2串联在电路中，已知R1=3R2，总电压为4V，则R1两端的电压为（）A.４ＶB.３ＶC.２ＶD.１Ｖ15\n8.在“探究电流与电压关系”的实验中，分别用R1、R2两个电阻进行探究，并根据各自的试验数据绘制出如图所示的U﹣﹣I关系图象，从图中可以看出R1与R2的大小关系是（）A.R1＞R2B.R1=R2C.R1＜R2D.无法确定二、填空题9.一段导体两端电压是4V，导体中的电流是1A，若通过导体的电流是250mA，则导体两端的电压是________。若两端电压为0，则通过的电流是________，该导体的电阻是________。10.如图所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电阻R1消耗的功率为7.2W；滑到b端时，电阻R1消耗的功率为0.8W，此时电压表示数为4V．则电源电压为________V，滑片在b端时电流表的示数为________A．11.要测定某一导体的阻值时，只要用电压表测出导体两端的________和用电流表测出通过它的________，就可以利用公式________计算出待测电阻的阻值，这种测电阻的方法叫________．12.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．电源电压恒为6V，保护电阻R0=20Ω；R是一根总长为40cm的固定并竖直放置的硬电阻棒，其接入电路的电阻值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，其数据如表．若小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点．则电阻棒的总电阻是________Ω，小聪的身高是________m，该测量仪的身高测量范围是________m．物理量小聪小英小亮15\nA表示数I/A0.200.150.10V表示数U/V2.03.04.0身高1.613.如图所示，是某同学用“伏安法”测量定值电阻R（阻值未知）实验电路图．如果电流表的内阻为RA，示数为I；电压表的内阻为RV，示数为U，则通过待测电阻R的电流为________，待测电阻R的阻值为________．三、解答题14.如图所示电路，电源电压为12V，R2=10Ω，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电压表量程为0～3V，电流表量程为0～0.6A，为了不烧坏电表，变阻器阻值变化范围为多大?四、实验探究题15\n15.小华用如图a所示电路探究电流与电压的关系．（1）连接电路后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明显偏转，其原因可能是________．（2）故障排除后，向左移动滑动变阻器滑片P，电压表示数会________（选填“变大”、“不变”或“变小”）．（3）当电流表示数为0.5A时，电压表示数如图b所示，其值为________V．（4）补齐表中的数据，根据表中的数据，在图c中画出I与U关系的图象．16.小红在做“用伏安法测量某定值电阻R的阻值”的实验中用到如图1所示的电路（1）连接电路时开关应________．（2）请你将图1中的实物电路用笔划线代替导线连接完整，要求滑片向左滑电流表示数变小．（3）实验时，若只有R断路，开关闭合后，电路中可能出现的一种现象是________．（4）排除故障后，当电压表的示数如图2所示时，电流表的示数如图3所示，则通过定值电阻的电流大小为________A，它的阻值是________Ω．（5）由于电压表坏，小红设计了如图4所示的电路图，其中电阻R0为已知阻值的定值电阻，Rx为等待测电阻，连接好电路后，闭合S1，断开S2，读出电流表的示数是I1，________，则电阻Rx=________Ω．五、综合题15\n17.甲、乙两图中，电阻R1为10Ω，电源电压为10V．开关S闭合后：（1）在图甲中，当滑动变阻器R接入电路的电阻R2为40Ω时，求R1两端的电压；（2）在图乙中，当滑动变阻器R接入电路的电阻R3为50Ω时，求干路中的电流．15\n答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【解答】解：A、由图线a可知，图线a是正比例函数图象，说明通过导体a的电流与其两端的电压成正比，故A正确；B、当U=2V时，由图象可知，Ia=0.4A，Ib=0.2A，根据I=，电阻：Ra==5Ω，Rb==10Ω，则导体a的电阻小于导体b的电阻，故B错误；C、当在导体b的两端加上1V的电压时，通过导体b的电流Ib′==0.1A，故C正确；D、将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流I==0.2A，故D正确．故选B．【分析】（1）根据图象特点判断通过导体的电流与导体电压间的关系；（2）根据图象找出电压对应的电流，由欧姆定律求出电阻阻值；（3）根据欧姆定律计算1V时，b中的电流；（4）由串联电路特点及欧姆定律分析答题．2.【答案】C【解析】【分析】高压线中有电流通过，鸟的两爪站在高压线上与导线并联，所以小鸟被短路，两脚之间电压很低．【解答】当鸟站在高压线上时，小鸟与高压线并联，小鸟两脚之间的导线电阻很小，根据欧姆定律可知，小鸟两脚之间的电压很小（小鸟被短路)，所以小鸟不会触电．故选C．【点评】本题是一道利用欧姆定律解决实际问题的题目，应结合电路的特点进行分析．3.【答案】A15\n【解析】【解答】解：当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压；当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压；由I=可得，两种情况下的电流之比：====，因电源的电压一定时，电流与电阻成反比，所以，===，整理可得：=．故选A．【分析】当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压；当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压；根据欧姆定律表示出电压表的示数求出两种情况下电路中的电流之比，根据电压一定时电流与电阻成反比表示出两种情况下的电流之比，整理等式即可得出答案．4.【答案】D【解析】【分析】对于一段固定的导体来讲，通常认为它的阻值是不变的．据此，我们根据欧姆定律就可先求出这段导体的阻值，进而求出在电压改变后流经它的电流了．【解答】先求出这段导体的阻值，R===4.0Ω；因为导体的阻值是不会随着电路中的电压和电流的变化而改变的，所以，当两端电压变为2.0V时，导体中的电流I′===0.5A．故选D．【点评】解决此题主要用到了欧姆定律，同时还要知道，导体电阻的大小跟它两端的电压及流经它的电流的大小是没有关系的.5.【答案】C【解析】【解答】解：由题意知，当输完药液时，警报器内的电阻较小，未输完药液时，警报器内的电阻较大；A、由I=15\n可知，当输完药液时，警报器内的电阻较小，电路中的电流较大，电流表的示数变大，故A错误；B、由A知，输完药液时，电路中的电流变大，所以电铃两端的电压变大，故B错误；C、输完药液时，电铃两端的电压变大，所以电铃可以正常工作而发声，故C正确；D、未输完药液时，电阻较大，电流较小，电铃不响，并不是因为没有电流，而是因为电流较小造成，故D错误．故选C．【分析】输液管内有液体时，电阻大，无液体时电阻小，根据欧姆定律判断电路中的电流大小和电铃两端的电压示数变化．本题主要考查了欧姆定律的应用，要掌握欧姆定律的公式，能够根据题干判断出警报器内电阻的变化，根据电阻的变化判断出电路中电流的变化，6.【答案】D【解析】【分析】由图b可知，环境温度为40℃时，热敏电阻阻值是200Ω，故A错误；因串联电路中各处的电流相等，所以，由I=U/R可知，当电压表V示数越小时，电路中的电流越小，由R=U/I可知，电路中的总电阻越大，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，热敏电阻的阻值越大，由图乙可知，环境的温度越低，故B错误；由图象可知温度为0℃时，热敏电阻的阻值最大R1大=300Ω，此时电压表的示数最小，此时电路中的电流：I小=U/R1大+R0=4.5V300Ω+300Ω=0.0075A，电压表的最小示数：U0小=I小/R0=0.0075A×300Ω=2.25V，故C错误；当电压表的示数U0=3V时，电路允许测量的温度最高，此时电路中的电流：I=U0/R0=3V/300Ω=0.01A，电路中的总电阻：R=U/I=4.5V/0.01A=450Ω，热敏电阻的阻值：R1=R-R0=450Ω-300Ω=150Ω，由图象可知，此电路允许的最高环境温度为60℃，故D正确。7.【答案】B【解析】【分析】依据欧姆定律和电路特征解题：串联电路电流相等为I。,因为,所以,即故选B【点评】串联电路用电器两端电压的比等于电阻的比。8.【答案】A【解析】【解答】解：由U﹣I图象（见下图）得出：当R1与R2两端电压相同时，I1＜I2，15\n电压一定时，导体中通过的电流与电阻成反比，因此R1＞R2．故选A．【分析】当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比．从图象中读出：当R1与R2两端的电压为U一定值时，比较对应的电流值；通过电流的大小关系判断两电阻的阻值大小关系．二、填空题9.【答案】1V；0；4Ω【解析】【解答】解题思路利用欧姆定律可以求导体的电阻，当所加电压变化时，通过的电流随之变化，但导体本身的电阻不变．电阻，那么当通过导体的电流是250mA电流时，导体两端的电压；因为电压是形成电流的原因，没有电压就不会有电流，所以导体两端电压为0时，则通过的电流是也是0，而电阻是导体本身的属性，不随电压和电流的变化而变化，所以仍为4Ω。【分析】正确理解：导体的电阻取决于导体的长度、横截面积和材料，与其两端加不加电压，是否通过电流无关；但可以用R=UI求出电阻．10.【答案】6；0.4【解析】【分析】由电路图可知，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电路为R1的简单电路，根据P=表示出电阻R1两端的电压即为电源的电压；滑到b端时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，根据P=表示出电阻R1两端的电压，利用串联电路的电压特点表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出R1的阻值，进一步求出电源的电压和电阻R1两端的电压，根据P=UI和串联电路中的电流特点求出滑片在b端时电流表的示数．【解答】解：由电路图可知，滑动变阻器R2的滑片滑到a端时，电路为R1的简单电路，由P=可得，电源的电压：U===，滑到b端时，R1与R2串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中的电流，则R1两端的电压：U1==15\n，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电源的电压：U=U1+U2=+4V，因电源的电压不变，所以，=+4V，解得：R1=5Ω，则电源的电压U===6V，U1===2V，因串联电路中各处的电流相等，所以，滑片在b端时电流表的示数：I==0.4A．故答案为：6；0.4．11.【答案】电压；电流；R=；伏安法【解析】【解答】解：要测定某一导体的阻值时，只要用电压表测出导体两端的电压和用电流表测出通过它的电流，∵I=，∴由R=可以计算出待测电阻的阻值，这种测电阻的方法叫伏安法．故答案为：电压；电流；R=；伏安法．【分析】可以应用伏安法测电阻，用电压表测出电压，用电流表测出电流，由欧姆定律可以求出电阻阻值．12.【答案】40；1.5；1.4～1.8【解析】【解答】解：（1）由图可知保护电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量总电流；由于小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点．由I=可得：此时电阻棒连入电路的电阻R′===20Ω，则总电阻是R=2×R′=2×20Ω=40Ω．（2）已知R总长为40cm，所以1cm的电阻为1Ω，由I=可得：小聪量身高时接入电路的电阻为R1==15\n=10Ω，所以接入电路的长度为10cm，由于小英的身高是160cm，则小聪的身高是160cm﹣20cm+10cm=150cm=1.5m．（3）当滑片在a点时，滑动变阻器全部接入电路，所以测量的最大值是160cm﹣20cm+40cm=180cm=1.8m，当滑片在b点时，滑动变阻器接入电路电阻为0，所以测量的最小值是160cm﹣20cm=140cm=1.4m．则测量范围为：1.4m～1.8m．故答案为：40；1.5；1.4～1.8．【分析】（1）由图可知保护电阻与滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量总电流，已知小英测量时，滑片恰在电阻棒ab的中点位置，根据公式R=可求滑动变阻器一半的电阻；即可求出电阻棒的总电阻．（2）根据R总长判断每1cm长的电阻，利用欧姆定律求出小聪量身高时接入电路的电阻，据此即可判断小聪身高；（3）根据R的总长和电阻即可判断身高测量范围．13.【答案】I﹣；【解析】【解答】解：因为R与V并联，V的示数为U，所以根据欧姆定律，通过V的电流为IV=，所以通过待测电阻的电流为IR=I﹣IV=I﹣；待测电阻阻值为R==．故答案为：I﹣；．【分析】考虑电流表内阻，可以看出，这是一个由定值电阻与电压表并联再与电流表串联组成的“混联”电路．根据并联电路总电流等于支路电流之和，各支路两端电压相等分析、求解．三、解答题14.【答案】解：由电路图知道，电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流；当滑片左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由欧姆定律知道电路中的电流变大，电压表的示数变大，则滑动变阻器可以调到最大阻值100Ω处；当电压表的示数为3V时，电路中的电流是：I=U2/R2=3V/10Ω=0.3A＜0.6A，当滑动变阻器接入电路中的电阻最小时，电路中的电流为0.3A，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以滑动变阻器两端的电压是：U1=U-U2=12V-3V=9V，滑动变阻器接入电路中的最小阻值是：R1=U1/I=9V/0.3A=30Ω，即滑动变阻器的调节范围为30Ω～100Ω.答：为了不烧坏电表，变阻器阻值变化范围为30Ω～100Ω．15\n【解析】【分析】由图可知，电阻R2和滑动变阻器R1串联，电压表测R2两端的电压，电流表测电路中电流；滑片左移时，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，电压表的示数变大，根据欧姆定律求出电压表的示数为3V时电路中的电流，然后与电流表的量程相比较，确定滑动变阻器接入电路中的最小阻值，进一步求出变阻器阻值变化范围．四、实验探究题15.【答案】（1）电阻R断路（2）变大（3）2.5（4）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来，如图所示：【解析】【解答】解：（1）连接电路后，闭合开关，电流表无示数，说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻断路．（2）由图可知滑动变阻器与定值电阻串联，当滑动变阻器的滑片向左移动时，连入电路中的电阻变小，总电阻变小，根据I=可知，电路中的电流变大；由UR=IR可知，定值电阻两端的电压变大，即电压表的示数变大．（3）由图b可知，电压表量程为0～3V，其分度值为0.1V，所以电压表的示数为2.5V．【分析】（1）常见的电路故障有断路与短路，根据电路故障现象分析电路故障原因；（2）由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测定值电阻两端电压；根据滑动变阻器滑片的移动方向判断滑动变阻器接入电路的阻值如何变化，然后结合欧姆定律分析电压表和电流表示数的变化；（3）由图示电表确定电表的量程与分度值，然后读出其示数；（4）根据表格中数据描点，并用平滑的曲线连接起来．15\n16.【答案】（1）断开（2）解：滑动变阻器与电阻串联，滑片向左滑电流表示数变小，滑动变阻器的阻值应变大，所以下面应接由端的B接线柱；电源由2节干电池组成，所以电压表可选择0～3V的量程，如图所示：（3）电流表没有示数，电压表有示数（4）0.3；9（5）同时闭合S1、S2，读出电流表示数为I2；【解析】【解答】解：（1）连接电路时开关应断开．（3）实验时，若只有Rx断路，则电路中无电流，电流表无示数；电阻两端电压约等于电源电压，即电压表有示数，且约等于3V；（4）由图2知，电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.7V；由图3知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A，则电阻R===9Ω；（5）闭合S1，断开S2，读出电流表的示数是I1，此时R0与Rx串联，则电源电压可表示为：U=I1（R0+Rx）①；闭合S1、S2，此时电阻R0短路，电路中只有Rx，读出此时电流表的示数为I2，则电源电压可表示为：U=I2Rx②；联立①②可得，Rx=．故答案为：（1）断开；（2）见上图；（3）电流表没有示数，电压表有示数；（4）0.3；9；（5）同时闭合S1、S2，读出电流表示数为I2；．【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；（2）将滑动变阻器串联在电路中，滑片向左滑电流表示数变小，则其阻值应变大；电压表与电阻并联，根据电源电压判断量程；（3）串联电路出现断路时，电路中无电流，断开处的电压等于电源电压；（4）根据电流表和电压表的量程和分度值读出示数，由R=计算出电阻的阻值；（5）通过开关的变化分别测出电路中的电流值，根据电源电压不变的特点列出关系式得出结论．五、综合题15\n17.【答案】（1）解：R和R1串联，总电阻为R总=R1+R2=10Ω+40Ω=50Ω，电路中的电流为：，R1两端的电压U1=IR1=0.2A×10Ω=2V.（2）解：R和R1并联，R1中的电流为：，R3中的电流为：，干路中的电流I=I1+I3=1A+0.2A=1.2A．【解析】【分析】本题考查了串、并联电路的特点和欧姆定律的灵活应用，关键是熟练掌握串、并联电路的电压和电流特点．15