初中物理4 欧姆定律的应用课文配套ppt课件

14.4 欧姆定律的应用 同步练习

一、单选题

1.在“测量小灯泡电阻”的实验中，滑动变阻器所起作用的说法不正确的是（     ）

A. 改变电路中的电流               B. 保护电路      

C. 改变被测小灯泡的电阻           D. 改变被测小灯泡两端的电压

【答案】C  

【解析】A、移动滑动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，改变了电路中的电流．
B、滑动变阻器的连入电路时，滑片滑到最大阻值处，电阻最大，电源电压不变，电流最小，起到保护电路的作用．
C、灯泡灯丝的长度、材料、横截面积有关，实验过程中三者没有发生变化，因此小灯泡的电阻不变．
D、移动滑动变阻器的滑片时，改变了电路中电阻的大小，从而改变了电路中的电流，根据U=IR可得，灯泡的电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化．
故选C．

2.如图所示是同学们做电学实验时使用的电路，同学们对此电路提出以下说法中错误的是（    ）
 

A. 采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要保持电阻R阻值不变
B. 采用此电路可以测量电阻R的阻值，滑动变阻器在电路中能起到保护电路的作用
C. 开关闭合后，当变阻器滑片由右向左滑动过程中，电流表示数增大，电压表示数增大
D. 开关闭合，如果将电流表和电压表调换位置，电路元件不可能被烧毁

【答案】 D  

【解析】A、采用此电路可以探究电流跟电压的关系，实验时要保持电阻R阻值不变.说法正确。
B、由图可知，分别用电压表和电流表测出灯泡两端的电压和通过的电流，根据可知，可求灯泡的电阻； 滑动变阻器保护电路和改变电阻两端电压，多次测量求平均值减小测量误差；所以B的说法正确。
C、开关闭合后，当变阻器滑片由右向左滑动过程中，电路中电阻变小，电流变大，R两端的电压变大。所以C的说法正确。
D、连接电路过程中开关应是打开的，闭合开关，连接电路过程中有可能造成电路元件烧毁。所以D的说法错误。
选D。
解决本体的关键是知道伏安法测电阻的原理，以及滑动变阻器在实验中的作用．
（1）由图可知，电压表测灯泡两端的电压，电流表测通过电阻的电流，根据欧姆定律可求灯泡的电阻．
（2）伏安法测电阻的实验中为减小误差需要多次测量求平均值，据此选择实验器材．

3.以下设计的电路图中电源电压保持不变，某同学在没有电流表的情况下，利用电压表和阻值已知的定值电阻R0  ， 来测量未知的定值电阻Rx的阻值，不能实现测量Rx阻值的是(    )           

A.           B. 
C.           D. 

【答案】 B  

【解析】A.根据图像，根据开关的闭合和断开，可以测量电源电压和定值电阻R0的分压，根据R0的电压和电阻可以计算电流，从而计算未知电阻的阻值，A不符合题意；
B.根据图像，当开关断开和闭合时，电压表测量的都是电源电压，不能测量R0或Rx的电压，不能计算未知电阻，B符合题意；
CD.根据图像，当开关S接1时，测量电源电压，S接2时，测量未知电阻的电压，利用串联分压规律，可以计算电流和未知电阻的阻值，C不符合题意；D不符合题意。
故答案为：B.
根据串联电路电压规律，利用电压表和电阻之比计算电流，结合电压和电流计算电阻大小。

4.如下图所示四个电路中，电阻R的阻值和电源电压已知，根据已知条件和电表的示数能测出电阻Rx阻值的电路是 (   ）       

A.                           B.       

C.                           D. 

【答案】 D  

【解析】A、图中两个电阻并联，电压表的示数即为它们的电压，但无法测出通过Rx 的电流，所以不能测出电阻，A不符合题意；
B、图中Rx 被电流表短路，所以不能测出电阻，B不符合题意；
C、图中两个电阻是并联的，所以电压一样，电压可以通过U=IR求出，但无法测出电流，所以不能测出电阻，C不符合题意；
D、图中两个电阻是串联的，电压表测的是Rx 的电压值，而电源电压已知，所以可以求出电阻R的电压，利用公式I=U/R可以求出通过它们的电流，然后再利用公式R=U/I求出Rx 的电阻，可以测出阻值，D符合题意.
故答案为：D.

5.如图所示是伏安法测定小灯泡电阻、功率的实验电路图。小灯泡正常工作时，两电表的示数如图6所示，则下列说法不正确的是〔  〕
 

A. 在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器值调至最大值
B. 小灯泡的额定功率为0.72W，此时的电阻为8Ω
C. 如果将滑片P向a端滑动，则电压表的示数将变大
D. 如果将滑片P向b端滑动，则小灯泡的实际功率将大于额定功率

【答案】 D  

【解析】A、为保护电路，在连接电路时，应断开开关，将滑片移至最大阻值处；
B、读出电流表和电压表的示数，根据P=UI计算出电功率；
由

计算出电阻的大小；

C、判断出滑动变阻器电阻的变化，由串分压的知识判断出电压表示数的变化；
D、判断出滑动变阻器电阻的变化，得出小灯泡两端实际电压的变化，从而判断出实际功率与额定功率的关系．

A、在连接电路时，应将开关断开，并将滑动变阻器阻值调至最大阻值处，这样可以保护电路，故A正确；
B、由图2知，电流表的量程为0～0.6A，示数为0.3A；
电压表的量程为0～3V，示数为2.4V；
则P=UI=2.4V×0.3A=0.72W；
=8Ω，故B正确；
C、将滑片向a端滑动，变阻器的阻值变小，则灯泡两端的电压变大，则电压表的示数变大，故C正确；
D、将滑片向b端滑动，变阻器的电阻变大，灯泡两端的电压变小，小灯泡的实际功率变小，故D错误．
故选D．

6.在“伏安法测电阻”的实验中，关于滑动变阻器作用的下列说法中正确的是（　　）

A. 控制电源的电压，以免损坏电压表      

B. 改变电阻两端的电压和电路中的电流，实现多次测量
C. 使电压表和电流表的读数更加准确              

D. 只能使电阻两端的电压升高，电阻中的电流变大

【答案】 B  

【解析】实验中移动滑动变阻器的滑片，改变了电路中的电流，根据U=IR，电阻不变，电流变化，所以被测电阻两端的电压变化，电流和电压的变化可以是增大、升高，也可以是减小、降低，从而实现多次测量，故B正确，D错误；

实验中滑动变阻器不能改变电源电压，故A错误；

实验中滑动变阻器对电流表、电压表的读数没有影响，故C错误．

故选B．

“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器和被测电阻串联在电路中，滑片处于最大阻值处，电源电压不变，电流中的电流最小，起到保护作用．移动变阻器的滑片，改变了连入电路的电阻，电源电压不变，电路中的电流变化，根据U=IR知，电阻两端的电压也随之变化．　

7.用伏安法测甲、乙两个导体的电阻时，分别测出了通过导体的电流I和电压U，然后作出了I—U的图像如图，由此可以判断（   ）
 

A. R甲= R乙    B. R甲〈 R乙   C. R甲〉R乙    D. 无法判断R甲与 R乙的大小

【答案】 B  

【解析】根据欧姆定律可知，导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．
如图，
导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比，I甲＞I乙，所以R甲＜R乙．
故选B．

8.用伏安法测电阻时，某同学列出了下列注意事项，其中没有必要的是（　　）

A. 连接电路时，应从电源的正极开始连线               

B. 连接电路时，电键应始终处于断开状态
C. 使用电压表和电流表时要选择量程                      

D. 电路连接好后，应先用电键试触

【答案】 A  

【解析】A、没有必要，只要能正常快速连接即可；

B、说法正确，连接电路时，电键应始终处于断开状态，是为了防止短路；

B、说法正确，使用电压表和电流表时要选择量程，是为了准确读数；

D、说法正确，电路连接好后，应先用电键试触，是为了防止短路的发生。

故选A。

二、填空题

9.用电压表和电流表可以间接地测量小灯泡的电阻，其实验原理是________ ，请将实验电路图画在如图所示的方框内．

【答案】 欧姆定律  

【解析】用电压表和电流表可以间接地测量小灯泡的电阻，其实验原理是欧姆定律；电路图如图所示．

故答案为：欧姆定律；电路图如图所示．

伏安法测电阻的原理是欧姆定律，要测灯泡电阻，应用电流表测流过灯泡的电流，电压表测灯泡两端的电压，据此分析答题．

10.由欧姆定律的变形公式R= 可知，要测出导体的电阻，只需要用________测出导体两端的电压，用________测出通过导体的电流，代入公式就可以求出这个导体的电阻了．这种测量电阻的方法叫伏安法．   

【答案】 电压表；电流表  

【解析】如果用电压表测量出加在导体两端的电压，用电流表测出通过导体的电流，用欧姆定律就可以求出导体的电阻，这种方法叫伏安法测电阻． 

故答案为：电压表；电流表．

根据欧姆定律的变形公式：R= 分析，测出导体两端的电压和通过的电流就可以计算导体电阻．

11.某小组同学做“用电流表、电压表测电阻”实验． 

①该实验的目的是：________．

②为进行多次实验，三位同学各自设计了三个不同的实验方案，简述如下表所示．

（a）上述三个方案中，能实现“多次实验，减小误差”的方案有________（填序号）；方案Ⅲ与另两个方案相比，优点有：________（写出两点即可）．

（b）小明同学根据方案Ⅲ，准备测量阻值约为20欧的电阻，实验所提供的器材齐全完好，其中：电源电压为6伏且保持不变，电流表、电压表规格如图所示，滑动变阻器有两种规格（分别标有“5欧 3安”和“50欧 1.5安”字样）．

小明对所提供两种规格的滑动变阻器，提出了问题：实验中，两种变阻器是可以随意用一个变阻器，还是其中一个更适合实验？请你根据实验的相关条件，帮助小明解决问题并简要说明理由．________

【答案】 学会用电流表、电压表测电阻；Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；多次实验时，电路不需要重新连接，操作简便；待测电阻两端的电压及通过的电流，可以在一段范围内连续变化，记录数据简便；应选择标有“50欧1.5安”的滑动变阻器；理由：可使待测电阻两端的电压及通过的电流的变化范围更大，方便读数；电压表的读取0﹣3伏，读数更准确  

【解析】①伏安法测电阻的原理是R= ；该实验的目的是要学会用电流表、电压表测电阻； 

②（a）多次测量求平均值可以减小误差；Ⅰ是通过改变电压来达到多次测量的目的，Ⅱ、Ⅲ是通过改变电阻来达到多次测量的实验目的；Ⅲ的优点有：滑动变阻器可以连续改变电阻，从而改变电流和电压，多次实验时，电路不需要重新连接，操作简便；待测电阻两端的电压及通过的电流，可以在一段范围内连续变化，记录数据简便；变阻器连入电路处于电阻的最大值，可保护电路元件；

（b）选用阻值较大的电阻，可使待测电阻两端的电压及通过的电流的变化范围更大，方便读数；电压表的读取取0﹣3伏，读数更准确．

故答案为：①该实验的目的是要学会用电流表、电压表测电阻；

②（a）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ；多次实验时，电路不需要重新连接，操作简便；待测电阻两端的电压及通过的电流，可以在一段范围内连续变化，记录数据简便；（b）应选择标有“50欧 1.5安”的滑动变阻器；理由：可使待测电阻两端的电压及通过的电流的变化范围更大，方便读数；电压表的读取取0﹣3伏，读数更准确．

12. 小英按图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻R的阻值。闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示数为________ A，电阻R的阻值为________ Ω。

【答案】 0.8；5  

【解析】由电路图可知，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压；根据电表的量程和分度值读出电表的示数，根据欧姆定律求出电阻R的阻值．由甲图可知，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R两端的电压；由图乙可知，电压表的量程为0～15V，分度值为0.5V，电阻R两端的电压U=4V，由图丙可知，电流表的量程为0～3A，分度值为0.1A，通过电阻的电流I=0.8A，

电阻R的阻值：R==5Ω．

本题考查了电表的读数和欧姆定律的应用，关键是根据电表的正确使用判断两电表所测的电路元件，难度不大，是一道较基础题目．

13.某小组为测Rx阻值设计的实验电路图如图甲、乙所示，已知电源电压恒定，电压表0~3V量程损坏，定值电阻R1=5Ω，R2=10Ω。闭合开关S后，甲、乙两图对应的电压表的示数分别如图丙、丁所示。则可知电源电压是________Ⅴ；待测电阻Rx的阻值是________Ω(计算电阻时，精确到0.1Ω)。

【答案】 4.5；9.6  

【解析】根据电压表选择0-3V量程，读数分别为1.5V和2.2V，根据图甲，电源电压为  ， 未知电阻为。
故答案为：4.5；9.6.
根据电压和电阻的比值计算电流，利用串联电路电压规律计算总电压，结合电压和电流的比值计算电阻。

14.为测量待测电阻Rx阻值，小敬设计了如图所示的电路，R0的阻值已知且电源电压不变，她________ （填“能”或“不能”）测出Rx的阻值，因为________ 。

【答案】不能；其中一次电压表的“+”、“﹣”接线柱接反了　  

【解析】当开关接1时，若电压表正负接线柱接法正确，此时可以测出RX两端电压，但接下来把开关接到2时，电压表的正负接线柱此时就变得相反了，测不出R0的电压，也就无法利用串联电路的电压分配规律求出RX的阻值了。

故答案为：不能，其中一次电压表的“+”、“﹣”接线柱接反了。

因为电压表的一端固定不动，开关接1时，若正负接线柱的接法此时正确，那么当开关接2时，必定是正负接线柱接反了；反之亦然．由于肯定有一次电压表的正负接线柱接反了，也就测不出电压值，所以他不能测出Rx的阻值。

15.电源电压一定，滑动变阻器的最大电阻为R0（已知），怎样利用图测出未知电阻Rx ．      

①具体步骤是　 ________

②Rx=　 ________　（用所测物理量字母表示）．

【答案】 a、将滑动变阻器的滑片至最左端，记下电流表示数为I1；b、将滑动变阻器的滑片至最右端，记下电流表示数为I2 ．；​  

【解析】由电路图，Rx与滑动变阻器、电流表串联在电路中，分别测出滑片在左、右两端时电路中电流，根据电源电压不变，求得Rx的阻值．

①具体步骤：

a、将滑动变阻器的滑片至最左端，记下电流表示数为I1；

b、将滑动变阻器的滑片至最右端，记下电流表示数为I2 ．

②滑片在左端时，变阻器连入阻值为0，由I=可得：U=I1Rx  ，

滑片d最右端时，U=I2（Rx+R0）

电源电压一定，所以I1Rx=I2（Rx+R0）

所以Rx= ．

故答案为：

①具体步骤：

a、将滑动变阻器的滑片至最左端，记下电流表示数为；

b、将滑动变阻器的滑片至最右端，记下电流表示数为I2 ．

② ．

由电路图，可以利用串联电路的特点和欧姆定律表示出电源的电压，利用电源的电压不变得出等式即可求出Rx的阻值．

三、解答题

16.小乐想利用两块电流表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx的阻值。小乐选择了满足实验要求的电源、电流表A1和A2  ， 并连接了部分实验电路，如下图所示。
(1)请你帮助小乐完成下图所示的实验电路的连接。

(2)电流表A1的示数用I1表示，电流表A2的示数用I2表示，请用I1、I2和R0表示Rx。则Rx＝____________________。

【答案】 （1）先将Rx所电流表A1串联，再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可，答案如图：

（2）R0两端的电压U=I2R0
Rx两端的电压与R0两端电压相等，通过Rx的电流为I1  ， 故由欧姆定律可得
 

【解析】（1）先将Rx所电流表A1串联，再将A2与R0串联的部分并联在Rx两端即可，答案如图：

（2）R0两端的电压U=I2R0
Rx两端的电压与R0两端电压相等，通过Rx的电流为I1  ， 故由欧姆定律可得
 

17.小静同学用电池组、开关、电压表、电流表和滑动变阻器以及导线等实验器材，测小灯泡正常发光时电阻．

（1）测量电阻的原理：　 　 ．
（2）在图1方框内画出电路图．
（3）如图2所示，小静连接的电路还没有完成，如果要求滑动变阻器的滑片P 向右移动时，电流表的示数变小，导线M应与滑动变阻器的接线柱　 　连接．（填“A”、“B”或“D”）
（4）调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，安培表用的是0～0.6A档，伏特表 用的是0～15V档，各表示数如图3所示，灯L两端的电压是　 　伏，灯L中的电流是　 　安，灯L的电阻　 　欧．

【答案】（1）
（2）电路图如图所示；

（3）A；（4）4；0.5；8．

【解析】（1）伏安法测电阻的原理是欧姆定律，
由可知，灯泡电阻
（2）伏安法测灯泡电阻的实验原理图如图所示；
（3）由电路图可知，导线M与滑动变阻器的A接线柱相连时，动变阻器的滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电流表的示数变小；
（4）电压表量程是0～15V，由图示电压表可知，其分度值是0.5V，电压表示数是4V；电流表量程是0～0.6A，由图示电流表可知其分度值是0.02A，电流表示数是0.5A；
∵  ，
∴灯泡电阻；

18.实验小组要得到RX的值，但是手边只有两个开关，一个未知电压的电源、一个阻值为10欧的定值电阻R0和一只电流表及导线若干，他们设计了如图1所示电路．

（1）根据电路图进行连接时，开关S1应处于　   　状态．

（2）当S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A．

（3）当开关S1、S2都闭合时，电流表指针超过了0.6A的量程，改接大量程后，电流表指针恰与第（2）步骤读数时指针所指的位置相同，则此时电流表示数为          A．

（4）若电源电压不变，根据上述数据计算出RX=　     Ω．

（5）张国提出将电路中R0换成一个0～10Ω的变阻器，电路设计为如图2所示的情况时，也可以测出RX的值，此时若S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时，会发生　                   　的结果．

【答案】 （1）断开；（3）1；（4）2.5；（5）短路，烧坏电流表．

【解析】（1）为了保护电路，在连接电路时开关S1应处于断开状态；

（2）当S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.2A．此时两电阻串联，

根据I=可得：U=IR=0.2A×（RX+10Ω）…①

（3）当开关S1、S2都闭合时，R0短路，只有RX接入电路，电流表改接大量程后，电流表指针恰与第（2）步骤指针所指的位置相同，因为电流表电流表的大量程是小量程的5倍，所以此时电流表示数I′=5I=5×0.2A=1A；

所以U=I′RX=1A×RX…②

（4）根据电源电压不变，由①②可得：

0.2A×（RX+10Ω）=1A×RX  ，

解得：RX=2.5Ω；

（5）由图S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时，电流不通过电阻会造成短路，由于电流过大而烧坏电流表．

故答案为：（1）断开；（3）1；（4）2.5；（5）短路，烧坏电流表．

分析：（1）连接电路时开关应处于断开状态；

（3）电流表的大量程是小量程的5倍，由此判断开关S1、S2都闭合时电流表示数；

（4）分别根据欧姆定律表示出两种状态下电源电压即可计算出的RX值；

（5）由图分析S1、S2都闭合，变阻器滑片置于b端时的电路状态即可．