考点18欧姆定律及其应用(解析版)练习题学案

考点18欧姆定律及其应用

考点总结

1、掌握欧姆定律的含义及公式

2、会应用欧姆定律分析串并联电路

知识梳理

欧姆定律

1、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

   正确理解：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比。

   公　式：

 U—导体两端的电压，单位：伏特（V）；

 R——导体的电阻，单位欧姆（Ω）；

 I——通过导体的电流，单位安培（A）

注意：欧姆定律适用于纯电阻电路，对于电动机（转动的线圈）和超导体来说，欧姆定律不成立

2、串并联电路的基本规律比较：

做题思路：在做电学计算题之前，要做好电路分析，分析有关各元件的物理量之间的关系。

在电路分析、计算时，串联要抓住电流相等这一特点；并联要抓住电压相等这一特点。

真题演练

一、单选题

1．（2021·湖北黄冈·中考真题）图甲是一种测力装置部分结构的示意图。横梁OA上下表面各贴一张完全一样的应变电阻片R1和R2，串联在有恒定电流的电路中（图乙）。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，根据它们两端电压的差值即可测量力F的大小。下列有关分析错误的是（　　）

A．通过R1和R2的电流相等 B．R2的电阻减小

C．R1两端的电压小于R2两端的电压 D．R1和R2两端电压的差值越大，A端受到的压力越大

【答案】C

【详解】

A．由图可知，两个电阻串联，在串联电路中，各处的电流是相同的，所以通过两个电阻的电流相同，故A正确，不符合题意；

B．在压力的作用下，横梁向下弯曲，R1被拉伸，R2被压缩，即R1变长，横截面积变小，电阻变大；R2变短，横截面积变大，电阻变小，故B正确，不符合题意；

C．发生形变后，R1的电阻大于R2的电阻，通过两个电阻的电流相同，根据U=IR可知，R1两端的电压大于R2两端的电压，故C错误，符合题意；

D．根据欧姆定律可知，R1和R2两端电压的差值越大，说明R1和R2的阻值的差值越大，所以R1被拉伸的更长，R2被压缩的越短，从而说明A端受到的压力越大，故D正确，不符合题意。

故选C。

2．（2021·山东淄博·中考真题）如图所示，开关S闭合后，电路中变小的是  （    ）

A．电路中的总电阻

B．电流表Ⓐ的示数

C．电阻R，两端的电压

D．电路消耗的总功率

【答案】A

【详解】

A．开关S闭合前，电路为关于的简单电路，两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后，电阻和并联，并联后电路中的总电阻小于任何一个分电阻，即电路中的总电阻变小了，故A符合题意。

B．根据欧姆定律可知，电源电压不变，总电阻变小，电路中的电流变大，即电流表Ⓐ的示数变大，故B不符合题意。

C．开关S闭合前，电路为关于的简单电路，两端的电压与电源电压相等。当开关 S闭合后，电阻和并联，两个并联电阻两端的电压与电源电压也相等，所以电阻两端的电压不变，都为电源电压，故C不符合题意。

D．根据电功率公式

可知，由于闭合开关后总电阻R变小，总电压U不变，所以总电功率P变大，D不符合题意。

故选A。

3．（2021·山东淄博·中考真题）如图所示，图甲是某款即热式电热水龙头，图乙是它的电路原理图，R1和R2是阻值分别为22Ω和44Ω的电热丝。通过旋转手柄改变与开关S接触的两个相邻触点，实现冷水、温水、热水挡的切换。则 （    ）

A．开关S接触2、3触点时，水龙头放出的是热水

B．开关S接触3、4触点时，电热丝R1，R2串联

C．水龙头在温水挡正常工作时的电流是15A

D．水龙头在热水挡正常工作时的功率是3300W

【答案】D

【详解】

A．当开关S接触2、3触点时，只有电阻R2接入电路，电路的电阻最大，由知道，电源的电压一定时，电路的电功率最小，水龙头放出的是温水，故A错误；

BD．由图知道，当开关S接触3、4触点时，电阻R1和R2并联，电路的总电阻最小，总功率最大，水龙头处于热水挡，由于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

由知道，热水挡正常工作时的功率

故B错误，D正确。

C．温水挡时，电路的总电阻

R总=R1 +R2 =22Ω+44Ω=66Ω

由知道，电路的电流

故C错误。

故选D。

4．（2021·青海·西宁市教育科学研究院中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中（　　）

A．电压表示数变大，电流表示数变小 B．电压表示数变大，电流表示数变大

C．电压表示数不变，电流表示数变大 D．电压表示数不变，电流表示数变小

【答案】D

【详解】

由图可知，电阻R和滑动变阻器并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，将滑动变阻器的滑片P缓慢向右移动的过程中，电压表的示数不变，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的并联可知电路的总电阻变大，由可知电路的总电流变小，电流表的示数变小。

故选D。

5．（2021·青海·西宁市教育科学研究院中考真题）如图所示，是定值电阻和小灯泡L中电流随电压变化的图象，由图象可知（　　）

A．乙是小灯泡的图象

B．定值电阻的阻值为5Ω

C．定值电阻和小灯泡L并联接在4V的电源上，干路中的电流是1.2A

D．定值电阻和小灯泡L串联接在6V的电源上，电路中的电流是0.4A

【答案】C

【详解】

A．由图像知，乙图线是一倾斜的直线，是定值电阻的I-U图象，而甲图线中，用电器的电阻是变化的，所以是小灯泡的I-U图线，故A不符合题意；

B．由图像知，当通过定值电阻R的电流为0.4A时，它两端的电压为4V。则定值电阻

故B不符合题意；

C．当定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时，由图像知，通过小灯泡的电流为0.8A，则通干路的电流

I=I1+IL=0.4A+0.8A=1.2A

故C符合题意；

D．由图像知，定值电阻R与小灯泡L串联接在电路中时，如果通过电路的电流为0.4A，则R两端的电压为4V，L两端的电压为1V，电源电压

U=4V+1V=5V

故D不符合题意。

故选C。

6．（2021·四川绵阳·中考真题）如图所示的电路中电源电压恒定，闭合开关S，电流表A示数为，电压表V1示数为，电压表V2示数为；将滑动变阻器R的滑片向右移动少许，电流表A示数为，电压表V1示数为，电压表V2示数为，则（　　）

A．  B．

C． D．

【答案】C

【详解】

AB．由电路图可知，电阻与滑动变阻器串联，电压表V1测电源电压，电压表V2测电阻两侧电压，电流表A测电阻与滑动变阻器串联电路中电流。

滑动变阻器的滑片向右移动少许，串联电路中总电阻增大，测得的电流变小，则有

由欧姆定律知，两侧电压为

可见

故AB不符合题意；

CD．电压表V1测电源电压，则有

因为

则有

故C符合题意，D不符合题意。

故选C。

7．（2021·内蒙古兴安盟·中考真题）如图所示，只闭合开关S时灯L1的功率为9W；断开开关S，闭合S1、S2时，灯L1的功率为25W。电源电压不变，忽略温度对灯丝电阻的影响。则L1与L2电阻之比是（　　）

A．3：2 B．5∶3 C．3∶1 D．9∶25

【答案】A

【详解】

只闭合开关S时，两灯串联，灯L1的功率为

断开开关S，闭合S1、S2时，两灯并联，灯L1的功率为

由以上两式可得，两灯串联时，灯L1两端电压与电源电压之比为

则两灯串联时，灯L1与灯L2两端电压之比为

根据串联电路分压关系可得，两灯的电阻之比为

故选A。

8．（2021·内蒙古兴安盟·中考真题）如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻。R为感光电阻，受到的光照越强，其阻值越小。当烟雾浓度增大时，射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱，设电源电压不变。下列说法错误的是（　　）

A．电流表的示数变小 B．电压表的示数变大

C．电压表与电流表的示数之比变大 D．电压表与电流表的示数之比不变

【答案】D

【详解】

由电路图可知，R0与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

AB．因感光电阻的阻值随光照强度的增大而减小，所以，当烟雾浓度增大时，光照变弱，感光电阻R阻值变大，电路中的总电阻变大，由可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，由U=IR可知，R0两端的电压变小，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R两端电压变大，即电压表的示数变大，故AB正确，不符合题意；

CD．电压表与电流表的示数之比为电阻R的阻值，因电压表的示数变大，电流表的示数变小，故比值变大，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

9．（2021·内蒙古鄂尔多斯·中考真题）图甲是某型号热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的图像（已做近似处理）。图乙是用Rt做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.6 V~1.2 V之间调节，R0为100Ω的定值电阻。该电路工作原理是∶将Rt放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使电路中电流保持2mA不变，可直接从温度计表盘上得出待测温度。下列说法正确的是（　　）

A．温度计表盘上显示30°C时，电源电压为0.68 V

B．该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C

C．该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~520Ω

D．该电路中Rt工作时功率范围为1.2 mW~2.4 mW

【答案】B

【详解】

A．由图甲知道，温度计表盘上显示30°C时，Rt=280Ω，由图乙知道，此时电路总电阻

根据题意，由欧姆定律知道，电源电压

故A错误；

BC．由图甲知道，热敏电阻Rt的阻值随温度t变化的关系是

①

当电源电压为0.6 V时，电路的总电阻

由串联电路电阻的规律知道，该热敏电阻的阻值

把代入①解得

t=40℃

当电源电压为1.2 V时，电路的总电阻

解得此时该热敏电阻的阻值

解得

t′=2.5℃

该热敏电阻温度计的测温范围为2.5°C~40 °C，该电路Rt允许接入的阻值范围为200Ω~500Ω，故B正确，C错误；

D．由知道，当时，该热敏电阻的阻值的功率

当时，该热敏电阻的阻值的功率

即该电路中Rt工作时功率范围为0.8 mW~2mW，故D错误。

故选B。

10．（2021·广西河池·中考真题）如图甲所示的电路中，R0为定值电阻，滑动变阻器R最大阻值为5Ω，闭合开关后，调节滑动变阻器R的阻值，根据记录的数据，作出U﹣I关系图像如图乙所示，由图像可知（　　）

A．电源电压U=2.0V B．电压表的最大示数为1.5V

C．定值电阻的阻值R0=1.0Ω D．电路的最大功率为4.5W

【答案】D

【详解】

由图甲知：滑动变阻器R与定值电阻R0串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测滑动变阻器R两端的电压；

AC．由图乙可得：当电路中电流I1=3A时，滑动变阻器两端电压为零，此时R=0，则电源电压

U=I1R0=3A×R0……①

当电路中电流I2=1A时，滑动变阻器两端电压为1V，则电源电压

U=I2×R0+1V=1A×R0+1V……②

联立①②可得：R0=0.5Ω，U=1.5V；故A、C选项错误；

B．根据串联分压的规律“电阻越大，所分得的电压越大”可知：当滑动变阻器阻值R最大=5Ω时，电压表的示数最大。此时串联电路的总电阻为

R串=R最大+R0=5Ω+0.5Ω=5.5Ω

串联电路的电流为

I串== =

则电压表的最大示数为

U最大=I串R最大=×5Ω=1.36V

故C选项错误；

D．由图乙可知：电路中的最大电流I最大=3.0A，则电路的最大功率为

P最大=UI最大=1.5V×3.0A=4.5W

故D选项正确。

故选D。

11．（2021·广西梧州·中考真题）如图所示的电路，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，A、B为其两端点，闭合开关S，当滑片P在某一端点时，电流表示数为0.2A，R2的电功率为2W，当滑片P移动至某一位置C时，电流表示数为0.6A，R2的电功率为3.6W。下列说法正确的是（　　）

A．R1的阻值为50Ω B．P在A端时电流表示数为0.8A

C．P在C点时电压表示数为10V D．P在A端时R1的电功率为14.4W

【答案】D

【详解】

AC．由电路图可知，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。P在某一端点时电压表的示数

由串联电路的特点和欧姆定律可得电源电压

U=U2+I1R1=10V+0.2A×R1……①

同理可得，P移动至某一位置C时电压表的示数

则电源电压

U=U2′+I2R1=6V+0.6A×R1……②

由①②可得

R1=10Ω，U=12V

故AC错误；

BD． P在A端时变阻器连入阻值为0，只有R1的简单电路，电流表示数为

R1的电功率为

故D正确，B错误；

故选D。

12．（2021·江苏淮安·中考真题）如图甲所示，电源电压恒为6V，滑动变阻器最大阻值为50Ω，电流在0.1~0.4A之间时电子元件均能正常工作，通过电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示，电子元件正常工作时（　　）

A．通过电子元件的电流与其两端的电压成正比 B．当电流为0.1A时，电子元件的阻值为10Ω

C．滑动变阻器允许接入电路的最大阻值为20Ω D．电路消耗的最大功率为2.4W

【答案】D

【详解】

A．由乙图可知，通过电子元件的电流与其两端电压的关系不是正比例函数，由此可知通过电子元件的电流与其两端的电压不成正比，故A不符合题意；

B．由乙图可知，当电流为0.1A时，电子元件两端电压为2V，则由欧姆定律可求此时电子元件的阻值为

故B不符合题意；

C．当电路电流最小时，电阻阻值最大，滑动变阻器接入阻值最大，此时电路总电阻为

则滑动变阻器接入最大阻值为

故C不符合题意；

D．电源电压不变，由P=UI可知，电路允许通过电流最大时，电路总功率最大，即0.4A，此时最大功率为

Pmax=U总Imax=6V×0.4A=2.4W

故D符合题意。

故选D。

13．（2021·湖南娄底·中考真题）如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑片P从b端移动到a端的过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图乙所示，下列判断正确的是（　　）

A．电源电压为4V

B．R2的最大阻值为10Ω

C．R1的阻值为20Ω

D．R1电功率的最小值为0.4W

【答案】D

【详解】

AC．由图像甲可知，当滑片移到b点时，滑动变阻器阻值最大，根据串联分压，此时电压最大，结合图乙可知此时滑动变阻器电压为4V，电流为0.2A，则电源电压

①

当滑片移动a点时，滑动变阻器阻值是0，其两端电压是0，结合图乙可知此时电流为0.6A，则电源电压为

②

电源电压是一定的，由①②可得

，

故AC错误；

B．当滑动变阻器调到最大阻值时，其电压为4V，电流为0.2A，则其最大电阻为

故B错误；

D．电路中电流最小为0.2A，则R1电功率的最小值为

故D正确。

故选D。

14．（2021·湖南娄底·中考真题）如图所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时（　　）

A．电流表A示数变小，电压表V1示数变大

B．电流表A示数变大，电压表V2示数变大

C．电压表V1示数与电流表A示数比值变小

D．电压表V2示数与电流表A示数比值变小

【答案】D

【详解】

闭合开关S，电路是串联的，电压表V1测量的电压，电压表测量滑动变阻器的电压；

AB．当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻减小，电路总电阻减小，电源电压不变，由可知，电流增大，所以电流表A示数变大，根据可知，定值电阻两端电压增大，即电压表V1示数变大，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器两端的电压减小，故AB错误；

C．电压表V1示数与电流表A示数比值等于定值电阻的阻值，所以是不变的，故C错误；

D．电压表V2示数与电流表A示数比值等于滑动变阻器的阻值，所以是减小的，故D正确。

故选D。

15．（2021·辽宁辽宁·中考真题）如图所示，电源电压恒定，闭合开关后，将滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，下列说法正确的是（　　）

A．电压表V1的示数变小，电压表V2的示数不变

B．电流表A的示数变大，电压表V2的示数变大

C．电压表V2示数的变化量小于电压表V1示数的变化量

D．电压表V1的示数和电流表A的示数比值不变

【答案】D

【详解】

AB．图中R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。当滑动变阻器的滑片从左向右移动的过程中，R2阻值变大，电路中总电阻变大，根据欧姆定律可知，电路中电流减小，即电流表示数变小；根据 U=IR可知，R1两端电压减小，即V1示数变小；电源电压不变，根据串联电路电压规律可知，R2两端的电压增大，即V2示数变大。故AB错误；

C．因串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和，电源电压不变，则R1两端电压的减小量等于R2两端的电压的增大量，即电压表V2示数的变化量等于电压表V1示数的变化量，故C错误；

D．电压表V1的示数是R1两端的电压值，电流表A的示数是通过R1的电流值，则电压表V1的示数和电流表A的示数比值为R1的电阻，因R1是定值电阻，则电压表V1的示数和电流表A的示数比值不变。故D正确。

故选D。