2021学年第十七章 欧姆定律综合与测试同步训练题

　欧姆定律　　　　　　　

考点一　 探究电流与电压和电阻的关系

1.用如图1所示电路探究“电流与电压和电阻的关系”。

图1

(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于　　　　(选填“A”或“B”)端。 

(2)探究“电流与电压的关系”时,所测得的数据如表一所示,由表一数据可得结论:在

　　　　一定时,导体中的电流与导体两端的电压成　　　　比。 

表一

(3)探究“电流与电阻的关系”时,所测得的数据如表二所示:

表二

①依据表格和电路图分析,将电阻R由5 Ω换成10 Ω,闭合开关进行实验时,应向　　　(选填“A”或“B”)端移动滑片P,使电压表的示数保持　　　　V不变。 

②根据表二数据可得结论:在　　　　一定时,导体中的电流与导体的电阻成　　　　比。 

2.[2021·张家界] 小丽在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有:电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),导线若干。

图2

(1)请用笔画线代替导线将图2甲中的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。

(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现如图乙所示情况,说明电路存在的问题是:                       　。 

(3)将5 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为U0,记录相应的电流值;然后将5 Ω的电阻分别换成10 Ω、15 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向

　　　　(选填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为U0,记下相应的电流值。 

(4)小丽在换用20 Ω电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出小丽的做法:                  　。 

(5)小丽完成上述操作后又选了一个2 Ω的电阻进行实验,结果发现实验不能正常进行,为完成此实验,电路需要作出调整的是　              。 

(6)小丽根据实验数据得出I-R关系图象,如图丙所示,则小丽实验时所控制的U0=　　　　V,实验时小丽所用的滑动变阻器的最大阻值不能小于　　　　Ω。 

(7)小丽在得出I-R关系图象之后,又画出了如图丁所示的I-关系图象,得出结论:电流与电阻成反比。请对此作出评价:                      　。 

考点二　 欧姆定律

3.根据欧姆定律公式I=,可变形得到R=。对此,下列说法中正确的是(　　)

A.流过导体的电流越大,则导体的电阻越小

B.某段导体两端的电压为零时,其电阻也为零

C.导体两端的电压跟通过导体电流的比值等于这段导体的阻值

D.导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比,跟通过导体的电流成反比

4.[2021·鸡西] 如图3所示,电源电压保持不变。当开关S1闭合、S2断开时,电流表的示数为0.2 A;当开关S1、S2都闭合时,电流表的示数为0.8 A。则电阻R1与R2的比值为              (　　)

图3

A.1∶3 　B.3∶1 　C.2∶3 　D.3∶2

5.[2020·永州] 如图4甲所示,电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端,记录电流表、电压表的示数,并根据记录的数据作出R1和R2的U-I关系图象如图乙所示。则下列说法中正确的是              (　　)

图4

A.图Ⅱ为R2的U-I图象 B.当R2=R1时,电路中电流的大小为0.2 A

C.电源电压为8 V  D.R1的阻值为30 Ω

6.[2020·连云港] 如图5所示,电源电压恒定,闭合开关,滑动变阻器滑片向右移动的过程中,下列说法中正确的是 (　　)

图5

A.电流表示数增大

B.电压表示数减小

C.定值电阻R两端的电压增大

D.电压表示数与电流表示数的比值增大

7.[2021·吉林] 某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路,如图6所示的电路图中,电源电压保持不变,R0是定值电阻,R是气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小,能实现酒精气体浓度越大,电压表示数越大的电路图是              (　　)

图6

8.[2020·广元] 如图7所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲∶U乙=4∶1,则R1∶R2=　　　　;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,通过两电表的电流之比

I甲∶I乙=　　　　。 

图7

9.[2020·黔东南州] 如图8所示,电源电压保持不变,R1=R2=R3=20 Ω。当S1、S2都断开时,电流表示数是0.3 A。求:

(1)电源电压。

(2)当S1、S2都闭合时,电流表的示数。

图8    

考点三　 伏安法测电阻

10.[2021·怀化] 小张同学进行“伏安法测电阻”的实验,实物图如图9甲所示。

图9

(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(导线不得交叉)

(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应滑到最　　　　(选填“左”或“右”)端。 

(3)某次实验中,移动滑片使电压表示数为2.0 V,此时电流表的指针位置如图乙所示,则电流表的示数为　　　　A,本次测得R1的阻值为　　　　Ω。 

(4)实验后,小张同学设计了另外一种测电阻的方法,电路图如图丙所示。Rx为待测电阻,电源电压恒定,定值电阻R0=20 Ω。实验步骤如下:

①保持开关S2断开,闭合开关S、S1,读出并记录电流表示数I1=0.3 A;

②断开开关S1,闭合开关S、S2,读出并记录电流表示数I2=0.5 A。

处理实验数据,可求得Rx=　　　　Ω。 

11.[2021·毕节] 小明同学用“伏安法”测额定电压为2.5 V小灯泡的电阻,实验电路如图10甲所示。

图10

(1)用笔画线代替导线,在图甲中完成实物电路连接(要求:滑动变阻器滑片P向右移动,小灯泡变暗)。

(2)连接好电路,闭合开关,小明发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑片P,两表示数均无变化,则故障为　　　　　　　　。 

(3)小明排除故障后按要求完成实验,并根据实验数据绘制成U-I图象,如图乙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为　　　　Ω。 

答案

1.(1)B

(2)电阻　正

(3)①B　2　②电压　反

2.(1)如图所示

(2)电流表正、负接线柱接反了　(3)d

(4)把5 Ω与15 Ω的电阻串联接入a、b间进行实验

(5)电流表换用大量程　

(6)2.4　30

(7)所得结论错误,应改为在电压一定时,电流与电阻成反比

[解析] (1)滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故变阻器左下接线柱连入电路中。

(2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了如图乙所示的情况,即电流表指针反向偏转,说明他们在电流表的使用上存在的问题是:电流表正、负接线柱接反了。

(3)将5 Ω电阻换成10 Ω、15 Ω的电阻后,定值电阻两端分压变大,大于U0,滑动变阻器分压减小,为保持电阻两端电压不变,应向d端移动滑片,使滑动变阻器接入电路的阻值增大,减小定值电阻的分压,直到电压表示数为U0。

(4)根据电阻串联知,若20 Ω电阻损坏,可以把5 Ω与15 Ω的电阻串联接入a、b间进行实验。

(5)电阻两端的电压:U0=IR=0.48 A×5 Ω=2.4 V,若选用2 Ω的电阻,则通过电阻的电流为I'===1.2 A,超过了电流表所选量程,所以实验不能正常进行,电路需作出的调整是将电流表换用大量程。

(6)由(4)知U0=2.4 V,由图丙知当定值电阻阻值为20 Ω时,电路电流为0.12 A,此时滑动变阻器接入电路的阻值:

R滑===30 Ω,

则实验所用的滑动变阻器,其最大阻值不能小于30 Ω。

(7)由图丁所示的I-图象可知,在电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,所以可以得出:在电压一定时,电流与电阻成反比。但不能只说电流与电阻成反比。

3.C　

4.A

5.C　[解析] 由电路图可知,R1、R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,滑片在最左端时,R2接入电路的阻值为零,因此此时电压表V2示数为零,由图象可得,图线I反映电压表V2示数(即R2两端的电压)与电流的变化关系,则图Ⅱ为R1的U-I图象,A错误;串联电路中各处的电流相等,当R2=R1时,由U=IR可知,两电阻两端的电压相同,由图乙知,即为两图线的交点,可知此时电路中电流为0.4 A,B错误;由图乙知,当电流为0.4 A时,两电压表示数均为4 V,因电源电压等于两电压表示数之和,即电源电压:U=4 V+4 V=8 V,C正确;当滑片移动到最左端时,电路中只有R1,电压表V2示数为零,电路中的电流为0.8 A,由欧姆定律得,R1===10 Ω,D错误。

6.D　[解析] 由图可知,电阻R和变阻器串联,电压表测量变阻器两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑动变阻器滑片向右移动,变阻器连入电路的电阻变大,由电阻的串联可知,电路的总电阻变大,由I=可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR可知,定值电阻R两端的电压变小;由串联电路电压的规律可知,变阻器两端的电压变大,即电压表的示数变大,故A、B、C错误。电压表的示数变大,电流表的示数变小,则电压表示数与电流表示数的比值增大,故D正确。

7.B　[解析] A选项中,两电阻串联,电压表测R两端的电压,酒精气体浓度增大时,R减小,电压表示数减小,A不符合题意;B选项中,两电阻串联,电压表测R0两端的电压,酒精气体浓度增大时,R减小,它两端的电压减小,电压表示数增大,B符合题意;C选项和D选项中,电压表测电源电压,示数均不变,C和D均不符合题意。

8.3∶1　3∶4　[解析] (1)当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则两电阻两端的电压之比为===,

因串联电路中各处的电流相等,所以,通过电阻R1、R2的电流之比I1∶I2=1∶1,

由I=可得,两电阻的阻值之比:

===。

(2)当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测R2支路的电流,乙电流表测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,则两支路的电流之比:

===,

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两电流表的示数之比:

===。

9.(1)当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=可得,电源电压:

U=I(R1+R2)=0.3 A×(20 Ω+20 Ω)=12 V。

(2)当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,电流表测干路电流,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,电路中的总电阻:

R===10 Ω,

则此时电流表的示数:I'===1.2 A。

10.(1)如图所示

(2)右　(3)0.16　12.5　(4)30

11.(1)如图所示

(2)小灯泡断路　(3)10