第18单元欧姆定律课件PPT+单元+真题(原卷+解析)

第十八单元  欧姆定律【过关测试】（解析版）

一、选择题

1．在探究串联电路中的电压规律时，下列的实验步骤正确的顺序是（   ）。

①熟悉电压表的量程和正确读法；②正确读出所测量的电压的数据，并记录下来；

③根据记录的数据，分析总结串联电路的电压规律；④根据电路图连接正确的电路。

A．①②③④ B．④③②① C．①④②③ D．④①③②

【答案】C。

【解析】在探究串联电路中的电压规律时，要用电压表测量电压的大小，故首先要熟悉电压表的量程和正确读法；

根据电路图连接正确的电路；

正确读出所测量的电压的数据，并记录下来；

根据记录的数据，分析总结串联电路的电压规律。

故正确的实验顺序为：①④②③。故选：C。

2．下列图象中，能正确描述小灯泡U﹣I关系的是（   ）。

A． B． 

C． D．

【答案】D。

【解析】小灯泡电阻是变化的，当灯泡电压和电流增大时，实际功率变大，温度的升高电阻增大。

A、图象中灯泡电压不变，电流增大，根据R＝说明灯泡电阻减小，不合理；

B、图象中灯泡电流与电压成正比，根据R＝说明灯泡电阻不变，不合理；

C、图象中灯泡电流随电压减小而增大，根据R＝说明灯泡电阻减小，不合理；

D、图象中灯泡电阻随电压减小而减小，且电流减小比电压减小量大，根据R＝说明灯泡电阻增大，合理。故选：D。

3．关于欧姆定律，下列说法中正确的是（   ）。

A．通过导体的电流跟该导体的电阻成正比，跟该导体两端的电压成反比；

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】D。

【解析】（1）欧姆定律的内容是：当电阻一定时，通过导体的电流跟它两端的电压成正比；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；故A错、D正确；

（2）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、它两端的电压无关；故BC错。故选：D。

4．如图所示电路，电源两端的电压为12V，且保持不变。滑动变阻器R1的最大阻值为10Ω，电流表量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V．闭合开关S，为保证两块电表均不超量程工作，定值电阻R2的阻值至少为（   ）。

A．40Ω B．30Ω C．20Ω D．10Ω

【答案】B。

【解析】当滑动变阻器接入电路的阻值为10Ω，电压表的示数为3V时，电路中的最大电流I＝＝＝0.3A＜0.6A，所以电路中的最大电流为0.3A；

根据公式I＝，并且串联电路中，串联电路两端电压等于各部分电压之和，

则定值电阻R2的最小阻值：R2＝＝＝＝30Ω。故选：B。

5．如图所示为某科技创新小组设计的水位计工作原理图，容器中的绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的滑片P升降，并通过电压表V显示的数据来反应水位的升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好。当容器中的水位最低时，滑片P位于变阻器R的a端，则（   ）。

A．当水位不变时，电压表V示数不变，指示灯L不亮；

B．当水位上升时，电压表V示数变小，指示灯L变亮；

C．当水位上升时，电压表V示数变大，指示灯L变暗；

D．当水位下降时，电压表V示数变大，指示灯L变亮

【答案】C。

【解析】（1）当水位不变时，当水位不变时，电路处于通路状态，灯泡发光，

此时变阻器接入电路中的电阻不变，变阻器两端的电压不变，即电压表的示数不变，故A不正确；

（2）当水位上升时，浮子带动滑片上移，变阻器接入电路中的电阻变大，由I＝可知，电路中的电流变小，指示灯两端的电压变小；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以变阻器两端的电压变大，即电压的示数变大；

由P＝UI可知，指示灯的实际功率变小，灯泡变暗，故B不正确，C正确；

反之，当水位下降时，浮子带动滑片下移，接入电路中的电阻变小，指示灯的实际功率变大，指示灯变亮，电压表的示数变小，故D不正确。故选：C。

6.如图所示电路，电源使用的是学生电源，当电源旋钮旋至某一档后，开关S闭合，S1、S2断开时，电压表的示数为2V，灯泡L正常发光，且功率为4W；当电源旋钮至另一档时，开关S、S1、S2都闭合时，电流表的示数为2.5A，灯泡L的功率为1W；已知R2＝0.5R1．则下列说法正确的是（   ）。（不考虑温度对灯泡电阻的影响）

A．灯泡L的电阻为2Ω；

B．电阻R1的阻值为4Ω；

C．先后所使用两档电源电压之比为3：1 ；

D．S、S1、S2都闭合时，电路的总功率是15W

【答案】C。

【解析】开关S闭合，S1、S2断开时，等效电路图如图1所示：

因串联电路中电流相等，且此时灯泡正常发光，所以灯泡的额定电流：IL＝I＝＝，灯泡的额定功率：PL＝IL2RL＝（）2×RL＝4W，化简得：RL＝R12（为便于计算，没有带单位，同理后面部分方程），又因R2＝0.5R1，所以RL＝R12＝4R22；（2）开关S、S1、S2都闭合时的等效电路图如图2所示：

设此时电源电压为U′，则通过电阻R2与灯泡的电流之比为：＝＝＝＝4R2，

所以I2＝4IL′R2，﹣﹣①；

因并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，即IL′+I2＝2.5A，IL′+4IL′R2＝2.5A﹣﹣②，

根据题意可得：PL′＝IL′2RL＝1W，因为RL＝4R22，所以4IL′2R22＝1W，IL′R2＝0.5﹣﹣③；联立①②③得：IL′＝0.5A，R2＝1Ω，I2＝2A；

因RL＝R12＝4R22，所以R1＝2R2＝2×1Ω＝2Ω，RL＝R12＝4Ω；IL＝I＝＝＝1A，由串联电路的电压规律和欧姆定律可得，原来的电源电压：U＝UV+IRL＝2V+1A×4Ω＝6V，现在的电源电压：U′＝IL′RL＝0.5A×4Ω＝2V；则先后所使用两档电源电压之比为U：U′＝6V：2V＝3：1，开关S、S1、S2都闭合时电路的总功率：P′＝U′I′＝2V×2.5A＝5W；故ABD错误，C正确。故选C。

二、填空题

7．R1、R2的电阻分别为5Ω和10Ω，把它们串联在电路中。则R1和R2两端的电压之比是　   　；通过R1、R2的电流之比是　   　。

【答案】1：2；1：1。

【解析】因为两电阻串联，所以通过两电阻的电流相等，即电流之比为1：1，

由欧姆定律U＝IR得：U1＝IR1，U2＝IR2，

即电压之比为：＝＝＝。

故答案为：1：2；1：1。

8．有两只电阻，阻值分别为40Ω和60Ω，它们串联后总电阻为　   　Ω，它们并联后总电阻为　   　Ω。

【答案】100；24。

【解析】R1与R2串联后的等效电阻为 R＝R1+R2＝40Ω+60Ω＝100Ω；

R1与R2并联后：，

＝+，

R并＝24Ω。

故答案为：100；24。

9.电阻R1：R2＝2：3，将它们串联后接在电源上，则流过它们的电流之比I1：I2＝　   　，加在它们两端的电压值比U1：U2＝　   　。若将它们并联后接在电源上，则流过它们的电流之比I1：I2＝　   　。

【答案】1：1； 2：3；3：2。

【解析】（1）两电阻串联后接在电源上时，因串联电路中各处的电流相等，

所以，通过R1与R2的电流之比I1：I2＝1：1，

由I＝可得，两电阻两端的电压之比：＝＝＝；

（2）将它们并联后接在电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，

则通过R1与R2的电流之比：＝＝＝。

故答案为：1：1； 2：3；3：2。

10.如图所示，电源电压不变，R2＝30Ω，R3＝10Ω．只闭合S1，电流表A1示数为0.2A，电压表Ⓥ示数为4.0V，则定值电阻R1为________Ω，电源电压为________V。闭合S1、S2、S3，电流表A1、A2示数之比为________，通电1min电阻R2产生的热量为________J。

【答案】20；6；5：2；72。

【解析】（1）只闭合S1，电阻R1、R3串联，电流表测量的是整个电路中的电流，电压表测量的是电阻R1两端的电压。由欧姆定律可得R1的阻值：R1＝＝＝20Ω；

根据串联电路的特点和欧姆定律可得，电源电压：U＝I（R1+R3）＝0.2A×（20Ω+10Ω）＝6V；

（2）闭合S1、S2、S3，电阻R1、R2并联，电流表A1测量的是干路中的总电流，A2测量R2的电流，电压表测量的是电源电压；则通过R1的电流：I1＝＝＝0.3A，A2的示数（通过R2的电流）：I2＝＝＝0.2A，所以干路中电流表A1的示数：I＝I+I2＝0.3A+0.2A＝0.5A，电流表A1、A2示数之比为＝＝；

通电1minR2产生的热量：Q2＝I22R2t＝（0.2A）2×30Ω×60s＝72J。

答案是：20；6；5：2；72。

三、实验题

11.甲、乙两小组探究“电流与电压和电阻的关系”。实验室提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“30Ω2A”“50Ω1A”），小灯泡一只（额定电压为2.5V），导线若干。

（1）甲小组探究“电流与电压的关系”。

①请你根据图甲的电路图用笔画线代替导线将图乙中的实物电路连接完整。

②排除故障后进行实验得到的数据如下表，由此可得到的实验结论是________

（2）乙小组探究“电流与电阻的关系”。

①将5Ω的电阻接入电路，检查无误后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5V，并记下相应的电流值。再用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，此时滑片应向________（填“左”或“右”）端移动直到电压表的示数保持不变，读出电流表的示数。

②为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是________。

【答案】（1）①见上图；②电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①右；②“50Ω、1A”。

【解析】（1）①把定值电阻、滑动变阻器串联接入电路，电压表并联在电阻两端，滑动变阻器已接了左下的接线柱，所以应将其上面的一个接线柱接入电路中，如下图所示：

②分析数据可知，当电压为原来的几倍，通过的电流也变为原来的几倍，故得出结论是：电阻一定时，电流与电压成正比。

（2）①用10Ω的电阻替代5Ω的电阻，定值电阻变大，根据分压原理，电压表示数变大，因研究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻的电压不变，应减小定值电阻的电压，根据串联电路电压的规律，应增大变阻器分得的电压，由分压强原理，就要增大变阻器连入电路中的电阻大小，即滑片向右移动，直到定值电阻两端电压为1.5V；

②由图可知，R＝20Ω的定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，因电压表示数保持1.5V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为4.5V﹣1.5V＝3V，即变阻器分得的电压是定值电阻的＝2倍，根据分压强原理，变阻器连入电路中的阻值为定值电阻的2倍，为2×20Ω＝40Ω时，即变阻器的最小阻值，故为了完成用四个定值电阻进行实验，应选择滑动变阻器的规格是“50Ω 1A”（因电流表选用小量程，故电路中电流不会超过0.6A＜1A）。

答案为：（1）①见上图；②电阻一定时，电流与电压成正比；（2）①右；②“50Ω、1A”。

四、计算题

12．如图所示，R1＝25Ω，小灯泡L的规格为“2.5V 0.3A”，电源电压保持不变。（不考虑灯丝电阻变化）

（1）S1、S2都断开时，小灯泡L正常发光，求电源电压；

（2）S1、S2都闭合时，电流表示数变为0.6A，求R2的阻值。

【解析】（1）由电路图可知，S1、S2都断开时，R1与L串联，小灯泡L正常发光，

所以，灯泡两端的电压UL＝2.5V，电路电流I＝IL＝0.3A，

由I＝可得，R1两端电压：U1＝I1R1＝0.3A×25Ω＝7.5V，

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＝UL+U1＝2.5V+7.5V＝10V；

（2）由电路图知，S1、S2都闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，通过R1的电流：I1′＝＝＝0.4A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R2的电流：I2＝I′﹣I1′＝0.6A﹣0.4A＝0.2A，

则R2的阻值：R2＝＝＝50Ω。

答：（1）电源电压为10V；（2）R2的阻值为50Ω。

13．如图所示的电路，R1＝30Ω，R2＝100Ω，开关S闭合后，电流表A的示数为0.4A，求：

（1）电源电压；

（2）通过R2的电流；

（3）干路中的电流。

【解析】（1）开关S闭合后，两电阻并联，电流表测通过R1的电流，根据电流表A的示数为0.4A，由欧姆定律，

R1的电压，即电源电压：U＝I1R1＝0.4A×30Ω＝12V；

（2）根据并联电路电压的规律和欧姆定律，通过R2的电流：I2＝＝＝0.12A；

（3）根据并联电路电流的规律，干路中的电流：I＝I1+I2＝0.4A+0.12A＝0.52A。

答：（1）电源电压为12V；（2）通过R2的电流为 0.12A；（3）干路中的电流为0.52A。

14.如图所示，电源电压为18V且保持不变，小灯泡L的规格为“6V  3W”，滑动变阻器的最大阻值为24Ω，电流表的量程为0~3A。

(1)当开关S1、S2都断开时，小灯泡L恰能正常发光。求R1的阻值。

(2)当开关S1、S2都闭合时，要使电流表能安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于多少?R2消耗的最大电功率是多少?

【解析】（1）当开关S1、S2都断开时，灯泡L与R1串联，此时小灯泡L恰能正常发光，则

通过电阻R1的电流，

由串联电路的电压关系可知，电阻R1两端的电压U1=U-UL=18V-6V=12V，

根据欧姆定律可得，R1的阻值：

（2）当开关S1、S2都闭合时，灯泡L被短路，电阻R1与滑动变阻器R2并联，电流表测干路电流，要使电流表能安全使用，则电路中最大电流为I=3A，

通过电阻R1的电流，

由并联电路的电流关系可得，此时通过滑动变阻器的电流，

则变阻器接入电路的阻值不得小于，

滑动变阻器R2与电阻R1并联，其两端电压为电源电压，当通过R2的电路最大时，R2消耗的电功率最大，则P=UI滑=18V×2.25A=40.5W；

答：（1）R1的阻值为24Ω；（2）当开关S1、S2都闭合时，要使电流表能安全使用，变阻器接入电路的阻值不得小于8Ω，R2消耗的最大电功率是40.5W；