第十七章 欧姆定律同步练习
一、填空题
1．如图所示，电源为两节新的干电池，闭合开关S，电压表的示数为2.5V，则流过灯泡L1与L2的电流之比为 ，灯泡L1与L2的电阻之比为 。
2．在如图所示的电路中，电阻R1的阻值为10Ω。闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A的示数为0.5A，则电源电压 电阻R2的阻值 。
3．电阻为的小型加热器正常工作时的电流为，则它正常工作时的电压为 现把它接在的电源上，若让它仍能正常工作，需要给它 联一个 的电阻。
4．如图所示电路，电源电压保持不变，R1、R2为定值电阻，其中R1=10Ω。当只闭合开关S1时，电流表示数为0.3A，则电源电压为 V；将电流表移至开关S2与R2之间，闭合开关S1、S2，电流表的示数为0.2A，此时干路电流为 A，R2的电阻为 Ω。
5．如图所示的电路中，电源电压不变，定值电阻R1的阻值为15Ω，闭合开关S1，电压表示数为3V，再闭合开关S2，电流表示数变化0.1A，通过R1的电流为 A，定值电阻R2的阻值为 。
6．如图甲，电源电压保持不变，电源电压为18V，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的整个过程中，两电表示数变化关系图像如图乙中线段所示。则阻值为 Ω，的最大阻值为 Ω。
7．一种电工工具由一个小灯泡L和一个定值电阻R并联而成，通过L、R的电流跟其两端电压的关系如图所示，由图可得定值电阻R的阻值为 Ω；小灯泡L的I－U图线是曲线，其原因是 。
二、选择题
8．对于欧姆定律的理解，以下说法正确的是（ ）
A．导体两端电压越大，通过导体电流越大
B．导体电阻越大，通过导体电流越小
C．导体中的电流是由加在它两端的电压和它本身的电阻决定的
D．由得，可知导体电阻与电压成正比，与电流成反比
9．如图所示，定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化图像，下列说法不正确的是（ ）
A．甲是小灯泡的I﹣U图像
B．定值电阻的阻值为10Ω
C．定值电阻R和小灯泡L并联接在4V的电源上时，干路中的电流为1.2A
D．定值电阻R和小灯泡L串联接在6V的电源上时，电路中的电流是0.4A
10．如图所示，，当开关S闭合后，电流表与的示数之比为（ ）
A．1∶3 B．1∶4 C．3∶4 D．4∶3
11．如图所示的电路中，电阻阻值R1=2R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）
A． B．
C． D．
12．如图甲所示的电路中，电源两端的电压保持不变，电流表的量程为0~0.6A，电压表的量程为0~15V，可变电阻R2的铭牌上标有“200Ω 1A”的字样。闭合开关S，在调节可变电阻R2阻值的过程中，电压表的示数U与R2接入电路阻值的关系如图乙所示。若要求两只电表的示数均不能超过所选量程，下列说法正确的是（ ）
A．电源两端的电压为20V
B．R1的阻值为18Ω
C．电流表示数的变化范围为0.075A~0.6A
D．当电路中的电流为0.5A时，R2接入电路的阻值为16Ω
13．如图所示，电源两端电压保持不变，闭合开关S1和S2，电流表和电压表都有示数；当只断开开关S2时，下列判断正确的是（ ）
A．电流表示数变小，电压表示数不变
B．电流表示数变小，电压表示数变小
C．电流表示数变大，电压表示数变小
D．电流表示数变大，电压表示数变大
14．（双选题）小明在研究通过导体的电流与其两端电压关系时，根据测量数据绘制出如图所示的I﹣U图象。下列判断正确的是（ ）
A．通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B．通过R2的电流与它两端所加电压成正比
C．将它们串联接到同一电路中时，通过R1的电流较大
D．将它们并联连接到两端电压为1.5V的电路中，通过干路的电流是0.45A
15．（双选题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，两灯都正常发光，电流表的示数为，电压表和的指针都指在表盘的同一位置，的示数为。则下列说法中正确的是（ ）
A．灯泡和并联
B．两端电压为
C．正常发光时的电阻为
D．正常发光时的电阻为
三、作图题
16．如图为可调亮度台灯，当顺时针调节旋钮（滑片）时，灯光变亮，请你按连接电路。
17．如图是“测量小灯泡电阻”的电路图，请根据图甲所示电路图，将图乙所示的实物电路图连接完整。（要求：导线不允许交叉）
四、实验探究题
18．在“探究电流与电阻的关系”时，选用的实验器材有：学生电源（电压为4.5V），电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、开关各一个，定值电阻五个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、50Ω），导线若干。小静设计了如图甲所示的电路。
（1）如甲所示，开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到最 端（选填“左”或“右”）；闭合开关S，电流表的指针如图乙所示，原因是： ；
（2）实验时，小静发现电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可能是 （填字母）；
A．电阻R断路 B．滑动变阻器短路 C．电阻R短路
（3）排除故障，继续进行实验。将电阻R由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变；
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，分析图像可得出结论： ；
（5）实验中，在接入50Ω的定值电阻后，小静无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值。为了能完成这次实验，小静采取的措施可行的是 （填字母）。
A．调高电源电压
B．将电压表改接到滑动变阻器两端
C．更换一个最大阻值更大的滑动变阻器
19．小俊和小红在探究“电阻一定时，电流与电压关系”的实验中，设计并连接了如图甲所示的电路，其中电源为两节新干电池。
（1）分析电路连接中的不足是： ；
（2）接通电路前，滑动变阻器的滑片应位于阻值 处；
（3）测量出的数据记入下表中，根据表中数据在如图乙所示的坐标纸中描出数据点，请将数据点连成图像；
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4
电流 0.08 0.16 0.30 0.32 0.40 0.48
（4）根据图像，得出结论是： ；
（5）为了使结论具有普遍性，小俊提出用刚才的实验器材增加实验次数，小红提出换用不同的定值电阻重复前面的实验。你觉得科学合理的是 （选填“小俊”或“小红”）的方案。
20．在“测量小灯泡的电阻”的实验中，实验器材：两节干电池、电流表、电压表、“”字样的小灯泡、“”的滑动变阻器、开关、导线若干。
（1）图甲是小明连接的实物图，其中有一根线连接错误，请在错误连线上打“×”，并用笔画线代替导线画上正确的连接。
（2）排除故障后，将滑动变阻器滑片调到 （选填“”或“”）端，再闭合开关。要使小灯泡正常发光，小明接下来的操作应该是 。
（3）小明设计了记录数据的表格，并将部分数据记录在表格中（见下表）。他设计的表格存在的问题或不足有 、 。
（4）图乙是小灯泡正常发光时的电流，为 A，则小灯泡正常发光的电阻为 ，小灯泡的额定功率为 W。（计算结果除不尽的保留一位小数即可）
序号 电压 电流 电阻 平均值
1 1.50 0.20
2 2.50
3 2.80 0.32
五、综合计算题
21．如图所示电路中，R1=3Ω，R2=5Ω。当开关S1闭合，S2、S3断开时，电流表的示数为0.5A；当开关S1、S2、S3都闭合时，电流表示数为1.2A，且灯泡正常发光，设电源电压不变。求：
（1）电源电压；
（2）灯泡正常发光时的电阻。
22．如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图．已知电源电压恒定，定值电阻的阻值为，湿敏电阻的阻值随湿度变化的关系图象如图丙所示，当电流表的示数为时，接入电路中的阻值是。在电路安全工作的前提下，求：
（1）电源电压；
（2）当空气的湿度达到90%时，电压表的示数。
参考答案
1．1:1 5:1
【解析】由图得，两灯泡串联，电压表测量灯泡L1的电压，电压表的示数为2.5V，则灯泡L1的电压2.5V。电源为两节新的干电池，则电源为3V，灯泡L2的电压为
串联电路中，电流处处相等，则
由得，流过灯泡L1与L2的电阻之比为
2．3V
【解析】由图可知，R1和R2并联，电流表A1测R1电流，电流表A测干路电流，电源电压与R1两端电压相等
U=I1R1=0.3A×10Ω=3V
R2两端电压与电源电压和R1两端电压都相等，R2电流
I2= I-I1=0.5A-0.3A=0.2A
电阻R2的阻值
3． 串
【解析】根据题意可知，小型加热器正常工作时的电压为
因为小型加热器正常工作需要的电压为6V，现在电源电压为8V，则需要分出去部分电压，能够分压的电路为串联电路，即需要串联一块定值电阻，则定值电阻的电压为
定值电阻的阻值为
4．3 0.5 15
【解析】当只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，电流表测量电路中电流，电流表示数为0.3A，则由欧姆定律得，电源电压为
将电流表移至开关S2与R2之间，闭合开关S1、S2，R1、R2并联，电流表测量R2电流，电流表的示数为0.2A，并联电路中，各用电器互不影响，则R1的电流仍为0.3A，此时干路电流为
R2的电压等于电源电压，为3V，由欧姆定律得，R2电阻为
5．0.2 30
【解析】闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电压表测R1两端电压，电压表示数为3V，则电源电压为3V，再闭合开关S2，两电阻并联，电流表示数变化0.1A，根据并联电路的电流规律，0.1A为通过R2的电流，通过R1的电流为
定值电阻R2的阻值为
6．20 70
【解析】如图甲所示，两个电阻串联在电路中，电压表测变阻器两端的电压，电流表测通过的电流。由图乙可知，当滑动变阻器的滑片P到b端时是只有定值电阻的简单电路，电压表的示数应该为0V，此时对应的电流表示数最大为0.9A，则定值电阻的阻值为
当滑动变阻器的滑片P到a端时，定值电阻和最大阻值的变阻器串联，由乙图可知，变阻器两端的电压最大为14V，通过的电流为最小为0.2A，则的最大阻值为
7．10 小灯泡的电阻随温度的升高而变大
【解析】由图可知，当定值电阻R两端电压为4V时，电流为0.4A，所以定值电阻R阻值为
小灯泡的电阻随温度的升高而变大，所以其电流与电压不成正比。
8．C
【解析】A．在电阻一定的情况下，根据欧姆定律可知，同一导体两端的电压越大，这段导体中的电流就越大，故A错误；
B．电压一定时，导体电阻越大，通过导体电流越小，故B错误；
C．由可知，导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的，故C正确；
D．电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关，故D错误。
故选C。
9．D
【解析】A．电阻的阻值一定时，通过电阻的电流与它两端的电压正比，由图像可知，乙的I﹣U关系图像是正比例函数图像，即乙的电流与它两端的电压成正比，故乙为定值电阻R的I﹣U图像，甲为小灯泡L的I﹣U图像，故A正确，不符合题意；
B．由图像可知，当乙两端的电压为UR=4V时，通过它的电流为：IR=0.4A，则定值电阻的阻值为
故B正确，不符合题意；
C．定值电阻R和小灯泡L并联在4V的电源上时，根据并联电路的电压规律可知，
R与L两端的电压均为4V，由图像可知通过L的电流为：IL=0.8A，因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和，所以干路中的电流为
I=IR+IL=0.4A+0.8A=1.2A
故C正确，不符合题意；
D．定值电阻R和小灯泡L串联时，通过它们的电流相等，当通过它们的电流为0.4A时，由图像可知，R与L两端的电压分别为：4V和1V，因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和，所以此时电源电压为
U=UR+UL=4V+1V=5V
故D错误，符合题意。
故选D。
10．B
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测量R1所在支路电流I1，电流表A2测量干路电流I。因为，由并联分流原理可知，电流I1∶I2=1∶3，则
I1∶I=1∶(1+3)=1∶4
故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
11．D
【解析】由电路图可知，R1、R2并联，根据并联电路电压特点可知，U1=U2，即
由欧姆定律可得
I1R1=I2R2
所以
I1∶I2=R2∶R1=1∶2
故D正确，ABC错误。
故选D。
12．D
【解析】AB．由电路图可知，闭合开关S后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。由图乙可知，当变阻器接入电路中的电阻时，其两端的电压诶，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流为
根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得，电源的电压为
当变阻器接入电路中的电阻时，其两端的电压，此时电路中的电流为
则电源的电压为
联立可得
故AB错误；
C．当电压表的示数时，两端的电压为
此时电路中的电流为
此时滑动变阻器接入电路中的电阻为
则电路中电流表的最小示数为0.15A，当滑动变阻器接入电阻为0时，电路中的电流为
则电路中的最大电流为0.6A，所以，电流表示数的变化范围是0.15A~0.6A，故C错误；
D．当电路中的电流为0.5A时，由欧姆定律可得电路总电阻为
由串联电路总电阻等于各支路电阻之和可知
故D正确。
故选D。
13．B
【解析】闭合开关S1和S2，R1短路，电路为R2的简单电路，电压表测电源电压，电流表和电压表都有示数；当只断开开关S2时，两电阻串联，电压表测R2两端电压，根据欧姆定律和串联电路电阻的规律，此时电路中总电阻变大，电流变小，电流表示数变小，电压表变测R2两端电压，示数变小。故ACD错误，B正确。
故选B。
14．AD
【解析】A．由图示知，通过R1的每组电压与电流的比值都为5，是一个定值，所以通过的电流与两端的电压成正比，故A正确；
B．由图示知，R2的I-U图线是曲线，则R2不是定值电阻，通过的电流与两端的电压不成正比。故B错误；
C．两电阻串联在同一电路中时，通过两电阻的电流相等，因为串联电路的电流处处相等，故C错误；
D．两电阻并联接在两端电压为1.5V的电路中，由图示知，通过两电阻的电流分别为0.3A和0.1.5A，通过干路的电流
I=I1+I2=0.3A+0.15A=0.45A
故D正确。
故选AD。
15．BC
【解析】A．由电路图可知，闭合开关，电流依次经过两灯泡，则两灯泡串联，故A错误；
B．由电路图可知，电压表V1测量L1和L2两端的电压，电压表V2测量L2两端电压，由于电压表和的指针都指在表盘的同一位置，且的示数为，则L2两端电压
则L1两端电压
U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V
故B正确；
C．正常发光时的电阻
故C正确；
D．正常发光时的电阻
故D错误。
故选BC。
16．
【解析】首先把两节干电池串联，从电源的正极开始，依次串联电位器、灯泡、开关到电源的负极。电位器相当于一个滑动变阻器，电位器有三个接线柱，由题意知，顺时针调节旋钮（滑片）时，根据欧姆定律可知，电位器接入电路的阻值变小，灯光变亮，因此电位器选择两个端点A、C中的C端点接线，再选择连接滑片的B接线柱，如图所示：
17．
【解析】在测量小灯泡电阻的实验中，将小灯泡、滑动变阻器、电流表、开关与电源串联，由于电源为两节电池，所以电源电压最大为3V，所以电压表选用0～3V的量程与小灯泡并联，实验室小灯泡的电阻一般大于5Ω，所以电路中的最大电流约为
所以电流表选用0～0.6A的小量程，由电路图知滑动变阻器向右移动时电阻变小，故滑动变阻器接右下接线柱，如下图所示：
18．右 电流表的正负接线柱接反了 C 右 电压一定时，电流与电阻成反比 C
【解析】（1）为了保护电路，闭合开关之前，应该把滑片移至最大阻值处，即开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移到最右端。
由图可知，电流表的指针发生了反偏，说明电流表的正负接线柱接反了。
（2）闭合开关，电流表有示数，证明电路没有断路，即电路故障是短路，电压表无示数，证明与之并联的电路短路，因此可能为电阻R短路。
故选C。
（3）探究电流与电阻的关系，应当保持电阻两端电压一定，因此将5Ω更换为10Ω时，定值电阻两端的电压变大，根据串联电路电压特点，应增大滑动变阻器两端的电压，根据串联分压可知，应当增大滑动变阻器的阻值，因此适当向右调节滑动变阻器的滑片。
（4）由图像可知，电流随电阻的增大而减小，因电压一定，因此可得出的结论为：电压一定时，电流与电阻成反比。
（5）由图丙可知，当电阻为10Ω时，电流为0.3A，因此可知定值电阻两端的电压保持3V不变，当接入50Ω的定值电阻后，此时滑动变阻器的阻值为
实验选用的滑动变阻器规格为“20Ω 2A”， 由此可知，滑动变阻器阻值太小了。可采取的措施是减小电源电压或更换最大阻值更大的滑动变阻器。
故选C。
19．电压表量程选择过大 最大 电阻一定，电流与电压成正比 小红
【解析】（1）如图，电源电压为3V，电压表应选，电路连接中的不足是电压表选择了量程。
（2）接通电路前，为了保护电路，滑动变阻器的滑片应位于阻值最大处，滑片应处于滑动变阻器的最右端。
（3）在坐标系中描出各点，用平滑的线连接各点得到图像，如图
（4）由（3）得到的图像是一条过原点的直线，是正比例函数的图线，得出的结论是：电阻一定，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（5）实验中已用定值电阻得到了多组实验数据，因此小军的方案不合理；应换用不同的定值电阻，进行多次测量，得到普遍规律，科学合理的是小红的方案。
20． B 移动滑动变阻器，将电压表示数调节到2.5V 设计了小灯泡电阻的平均值 表头中物理量缺少单位 0.3 8.3 0.75
【解析】（1）测量小灯泡的电阻时，电压表应并联到灯泡的两端，如图：
（2）排除故障后，为保护电路，要将滑动变阻器滑片调到电阻最大的B端，再闭合开关。
要使小灯泡正常发光，小明接下来的操作应该是要使小灯泡正常发光，应移动滑片，使电压表示数等于2.5V。
（3）小明设计的表格存在的问题或不足有电流和电压没有单位，由于灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值，不能计 算平均值。
（4）图中电流表使用小量程，分度值为0.02A，示数为0.3A。
由 可 知，小灯泡正常发光的电阻
则灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
21．（1）4V；（2）10Ω
【解析】解：（1）开关S1闭合，S2、S3断开时，R1、R2串联，电流表测电路中的电流。根据欧姆定律可知，电源电压为
U=I(R1+R2)=0.5A×(3Ω+5Ω)=4V
（2）当开关S1、S2、S3都闭合时，R1被短接，L和R2并联，电流表测干路电流。通过R2的电流为
根据并联电路电压特点，可得通过灯泡的电流为
IL=I总-I2=1.2A-0.8A=0.4A
灯泡正常发光时的电阻为
答：（1）电源电压为4V；
（2）灯泡正常发光时的电阻为10Ω。
22．（1）12V；（2）10V
【解析】解：由电路图可知，定值电阻R0与湿敏电阻R1串联，电压表测量湿敏电阻R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
（1）当电流表的示数为0.2A时，R1接入电路中的阻值是40Ω，则电路中的总电阻
R=R0+ R1=20Ω+40Ω=60Ω
由欧姆定律可得电源电压
U=IR=0.2A×60Ω=12V
（2）由图丙可知，当空气的湿度达到90%时，湿敏电阻R的阻值为R1′=100Ω，此时电路中的总电阻
R′= R0+R1′=20Ω+100Ω=120Ω
则电路电流
可得湿敏电阻R1两端的电压
U1′=I′R1′=0.1A×100Ω=10V
答：（1）电源电压为12V；
（2）当空气的湿度达到90%时，电压表的示数是10V。
