物理14.3 欧姆定律的应用测试题

参考答案与试题解析

1．【解答】解：（1）①只闭合开关S1，电路为RX的简单电路，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。

（2）同时闭合S1、S2，两电阻并联，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.4A。在②中，两电阻并联，根据并联电路的电流规律可得通过R0的电流为

0.4A﹣0.3A＝0.1A，

由欧姆定律，电源电压：U＝0.1A×30Ω＝3V；

（3）由①知通过未知电阻的电流为0.3A，由并联电路电压的规律知，未知电阻两端的电压也为3V：

由欧姆定律，Rx＝＝＝10Ω。

故答案为：0.3；同时闭合S1、S2；10。

2．【解答】解：由I＝可得，定值电阻的阻值：R＝＝＝6Ω，

因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，

所以，当在其两端加3V电压时，定值电阻的阻值仍为6Ω不变，故CD错误；

此时通过定值电阻的电流：I′＝＝＝0.5A，故A正确、B错误。

故选：A。

3．【解答】解：

（1）导体A和B由同种材料制成、长度相同，由图可知导体A横截面积比B的大，则RA＜RB，故A错误；

（2）因串联电路中各处的电流相等，所以，图中通过两导体的电流相等，即IA＝IB，故D正确；

（3）因RA＜RB，IA＝IB，所以由I＝可得，UA＝IARA，UB＝IBRB，即UA＜UB，故BC错误。

故选：D。

4．【解答】解：由图像可知，当I甲＝I乙＝0.3A时，U甲＝1.5V，U乙＝3V，

由I＝可得，两电阻的阻值分别为：

R甲＝＝＝5Ω，R乙＝＝＝10Ω，

所以，甲的电阻小于乙的电阻，故AD错误，C正确；

导体的电阻是导体的性质，与导体的材料，长度。横截面积、温度有关，与通过导体的电流和导体两端的电压无关，故B错误。

故选：C。

5．【解答】解：由图所示的电路可知：电路为电阻AB的简单电路，由于各点离A点的距离x越大时，各点对A点之间的电阻也越大，根据U＝IR可知AB上的各点对A点的电压U就越大，所以U与x成正比，故为图像B符合。

故选：B。

6．【解答】解：A、电阻是导体本身的一种特性，其大小与导体的材料、长度，横截面积以及导体的温度有关，与电压、电流大小无关，故A错误；

B、由图像可知，两个定值电阻R1和R2，通过它们电流都与它们两端的电压成正比，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论是一样的，故B错误；

C、由图像可知，电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正，而电压由电源提供，与电流无关，不能说电压与电流成正比，故C错误；

D、由电阻的计算式可得：当I＝0.2A时，U1＝1V，U2＝2V，故R1：R2＝U1：U2＝1：2，故D正确。

故选：D。

7．【解答】解：只闭合开关S1时，电路为R1的简单电路，

由欧姆定律可得，电源电压：U＝I1R1＝0.6A×10Ω＝6V；

当同时闭合开关S1、S2时，两电阻并联，电流表测干路电流，

因为并联电路各支路独立工作、互不影响，

所以通过R1的电流不变，仍为0.6A，电流表的示数增大了0.5A，则通过R2的电流为0.5A，

并联电路各支路两端的电压相等，由欧姆定律可得R2的阻值：R2＝＝＝12Ω。

故答案为：6；12。

8．【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量小灯泡两端的电压；

小灯泡L的额定电压为4V，小灯泡正常发光时的电流为0.5A；

滑动变阻器两端的电压为：UR＝U﹣UL＝9V﹣4V＝5V；

滑动变阻器接入电路的电阻为：R＝＝＝10Ω，所以滑动变阻器的最大阻值为2×10Ω＝20Ω；

移动滑片P，当小灯泡L的功率为1W时，根据图像可知，此时灯泡两端的电压为2.5V，电路中的电流为0.4A；

滑动变阻器R接入的阻值为：R'＝＝＝16.25Ω。

故答案为：20；16.25。

9．【解答】解：由图可知，该电路为并联电路，根据并联电路的特点可知，电阻R1、R2两端的电压都等于电源电压，所以U1＝U2；

电阻两端的电压相等，R1＞R2，根据I＝可知，I1＜I2。

故选：B。

10．【解答】解：（1）S2接a时，三个电阻串联，电压表测R1两端的电压为1.2V，此时：

通过各电阻的电流大小为：，

R3两端的电压为：U3＝I3R3＝0.12A×30Ω＝3.6V，

R2两端的电压为：U2＝U﹣U1﹣U3＝6V﹣1.2V﹣3.6V＝1.2V，

滑动变阻器R2接入电路的阻值为：；

（2）S2接b时，三个电阻串联，电压表测R1、R2两端的电压之和为2V，此时：

R3两端的电压为：U3＝U﹣（U1+U2）＝6V﹣2V＝4V，

电路中的电流为：，

电路的总电阻为：，

滑动变阻器R2接入电路的阻值为：Rb＝R﹣R1﹣R3＝45Ω﹣10ΩV﹣30Ω＝5Ω，

则前后两次滑动变阻器接入电路的电阻变化了：△R2＝Ra﹣Rb＝10Ω﹣5Ω＝5Ω，故A正确，B、C、D错误。

故选：A。

11．【解答】解：当开关S闭合，S1、S2断开时，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，即I1＝0.2A，

当开关S、S1闭合，S2断开时，R1与R3并联，电流表测干路电流，即I＝0.4A，

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，通过R1的电流不变，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R3的电流：I3＝I﹣I1＝0.4A﹣0.2A＝0.2A，

当开关S、S1、S2都闭合时，R1、R2、R3并联，电流表测干路电流，

则通过R2的电流：I2＝I﹣I1﹣I3＝0.5A﹣0.2A﹣0.2A＝0.1A，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，由I＝可得：R1：R2：R3＝：：＝：：＝1：2：1，故D错误；

则R1：R2＝1：2，R1：R3＝1：1，R2：R3＝2：1，故AC错误、B正确。

故选：B。

12．【解答】解：当只闭合S时，R2单独接入电路，电流表测通过R2的电流，则I2＝0.4A；

当再闭合S1时，两电阻并联，电流表测干路电流，则I＝0.7A；

因并联电路各支路独立工作、互不影响，

并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R1的电流：I1＝I﹣I2＝0.7A﹣0.4A＝0.3A，

则＝＝，

并联电路各并联支路两端电压相等，由欧姆定律可得＝＝＝。

故选：D。

13．【解答】解：当开关S闭合，甲、乙两表都是电压表，R1与R2串联，电压表甲测电源电压、乙测R2两端电压，

串联电路总电阻等于各分电阻之和，串联电路各处电流相等，

由欧姆定律可知：＝＝＝；

若甲、乙两表都是电流表，当开关S时断开，R1与R2并联，电流表甲测R2电流，乙测干路电流，

并联电路各支路两端电压相等，由欧姆定律可得：＝＝＝，

并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以＝＝＝，

故答案为：4：1；3：4。

14．【解答】解：A、当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S1时，R1与R2的最大阻值串联，电流表测电路中的电流，电压表测电源电压，所以电压表示数为6V，

串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I＝＝＝0.3A，故A错误；

B、当R2的滑片P在b端且只闭合开关S、S2时，R3与R2的最大阻值串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，

串联电路总电阻等于各分电阻之和，由欧姆定律可得通过该电路的电流：I′＝＝＝0.2A，

滑动变阻器两端的电压：U2＝I′R2＝0.2A×15Ω＝3V，故B正确；

C、当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只闭合S、S2时，电路为R3的简单电路，电压表测滑动变阻器两端的电压，所以电压表示数为0，

通过该电路的电流：I3＝＝＝0.4A，故C错误；

D、当R2的滑片P在a端，滑动变阻器接入电路的电阻为0，闭合S、S1、S2时，R1与R3并联接入电路，电流表测干路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压，所以电压表示数为0，

并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以电流表的示数为：I0＝+＝+＝1.6A，故D错误。

故选：B。

15．【解答】解：AC、闭合开关，R1、R2两电阻并联接入电路，并联电路各并联支路两端电压相等，所以U1＝U2＝4V，故C错误；

R1＝R2＝10Ω，由欧姆定律可得通过支路的电流为：I＝＝＝0.4A，故A正确；

B、并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以I′＝I+I＝0.4A+0.4A＝0.8A，故B错误；

D、由欧姆定律可得电路总电阻为：R＝＝＝5Ω，故D错误。

故选：A。

16．【解答】解：（1）滑动变阻器应选择一上一下两个接线柱接入电路，要求滑片P向左移动的过程中电流表示数变小，则应使滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变大，如图：；

（2）正确连接电路后，闭合开关之前，应将滑动变阻器的滑片P置于阻值最大处，所以应将滑动变阻器的滑片P置于A端；

（3）实验时，闭合开关，发现电流表和电压表示数都为0，电流表示数为0，说明电路断路，用一根导线在图甲中先后连接接线柱G与F、F与E时，电压表和电流表示数仍为0，则说明G与F、F与E之外部分断路，连接接线柱E与D时。电压表和电流表指针明显偏转，则电路的故障是滑动变阻器断路；

（4）电流表接入电路的量程为0～0.6A，每一小格表示0.02A，电流表的示数为0.2A，由欧姆定律可得定值电阻Rx＝＝＝10Ω；

（5）闭合开关后，滑动变阻器滑片在最左端时，两电阻串联，电流表测电路的电流，电流表示数为I1；

根据串联电路电阻的规律及欧姆定律可得电源电压：U＝I1（R0+Rx）﹣﹣﹣﹣﹣①；

滑动变阻器滑片在最右端时，为待测电阻的简单电路，电流表示数为I2，由欧姆定律可得电源电压：U＝I2Rx﹣﹣﹣﹣﹣②；

①②两式联立可得电阻Rx＝×R0。

故答案为：（1）见上图；（2）A；（3）滑动变阻器断路；（4）10；（5）×R0。

17．【解答】解：当开关S置于位置1时，R1与RO串联，此时电压表测R1两端电压U1＝3V，

当开关S置于当开关S置于位置2时，R2与RO串联，此时电压表测R2两端电压U2，

因为R2＜R1，根据串联分压可知：U2＜3V，故C、D错误；

当开关S置于位置1时，电路中电流：I1＝＝＝，

R0两端电压：U0＝I1R0＝A×R0，

电源电压：U＝U1+U0＝3V+A×R0﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，

当开关S置于当开关S置于位置2时，此时电压表测R2两端电压：

U2＝I2R2＝×R2﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，

将①代入②化简得：

U2＝1.5V+V，

因为R0＞0，所以U2＞1.5V，故A错误，B正确。

故选：B。

18．【解答】解：（1）将电流表、定值电阻、开关、电源可能组成的两种电路如图所示：

第一种：

第二种：

（2）若采用第一种电路，开关闭合时，被测电阻Rx与R0并联，电流表测干路中电流，开关断开时，电路中只有Rx，由欧姆定律可得：

U＝（I0﹣I0）R0①

U＝I0Rx ②

联立①②可得：Rx＝2R0；

若使用第二种电路，开关闭合时，R0被短路，电路中只有Rx，当开关断开时，Rx与R0串联，由欧姆定律可得：

U＝I0•Rx   ③

U＝I0•（R0+Rx）              ④

联立③④解得：Rx＝。

故选：C。

19．【解答】解：由电路图知，定值电阻R0与电阻箱R串联，由欧姆定律可得，电路电流：I＝＝，

则电压表示数：U＝×R，

则：＝＝（1+R0×），

因U总、R0为定值，所以﹣之间的关系是一次函数关系，由图像可知A正确，BCD错误。

故选：A。

20．【解答】解：（1）只闭合开关S时，R1和R3依次连接即为串联，

将滑片P从a端滑至中点时，R1接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，

由I＝可知，电路中的电流变大，故A正确；

（2）只闭合开关S、S3时，R1和R3串联，电流表A1、A2均测电路中的电流，电压表测R1两端的电压，

当滑动变阻器接入电路中的电阻为零时，电路中的电流：

I1＝＝＝1A，

因串联电路中各处的电流相等，且电流表A1的量程为0～3A，电流表A2的量程为0～0.6A，

所以，电路中的最大电流I大＝0.6A，此时R1两端的电压最小，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电压表的最小示数：

U1小＝U﹣I大R3＝30V﹣0.6A×30Ω＝12V，

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流：

I2＝＝＝A，

此时电压表的示数：

U1＝I2R3大＝A×80Ω≈21.8V＞15V，即电压表的最大示数为15V，

所以，R1两端电压的范围是12V～15V，故B正确；

（3）只闭合开关S、S1、S2时，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R1支路的电流，

因并联电路中各支路两端的电压相等，

所以，通过R2的电流：

I2′＝＝＝0.75A，

调节滑片P在R1的a端，通过R1的电流：

I1′＝＝＝0.375A，

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，此时电流表A1的示数：

I＝I1′+I2′＝0.375A+0.75A＝1.125A，故D正确；

当电流表A2的示数I1″＝0.6A时，干路电流：

I′＝I1′+I2″＝0.6A+0.75A＝1.35A＜3A，

所以，通过R1的电流为0.6A时，接入电路中的电阻最小，

则R1接入电路中的最小阻值：

R1小＝＝＝50Ω，

所以，R1接入电路的阻值范围是50Ω～80Ω，故C错误。

故选：C。

21．【解答】解：

ABC、当滑片P位于a端时，电路为电阻R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，

此时电路中的电流最大，由图象可知，电路中的最大电流1.5A时，电压表的示数为9V，即电源的电压为9V，故A正确；

由I＝可得，定值电阻R的阻值：

R＝＝＝6Ω，故B正确；

当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，

由图象可知，电路中的最小电流I′＝0.5A，

则电路中的总电阻：

R总＝＝＝18Ω，

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，滑动变阻器的最大阻值：

R滑大＝R总﹣R＝18Ω﹣6Ω＝12Ω，

所以滑动变阻器的阻值范围是0～12Ω，故C错误；

D、当定值电阻R出现接触不良时，则串联电路断路，电流表示数为0，此时电压表串联在电路中，相当于测量电源电压，其示数为9V，故D正确。

故选：C。

22．【解答】解：（1）在标准大气压下，将RT放入冰水混合物中时，热敏电阻RT的温度为0℃，其阻值为520Ω；

（2）测温时，每次都使V2表的示数保持0.2V不变，则电路中的电流为：I＝＝＝0.002A＝2mA，即保持2mA不变，因热敏电阻R1的阻值随温度的升高而变小，所以，由U＝IR可知，RT两端的电压变小，即RT两端的电压随温度升高而变小；

（3）由图乙可知，RT与t的关系为一次函数，设为：RT＝kt+b，

把t＝0℃、RT＝520Ω和t＝30℃、RT＝280Ω代入可得：

520Ω＝k×0℃+b，280Ω＝k×30℃+b，

联立等式可得：k＝﹣8Ω/℃，b＝520Ω，

则RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω，

当V1表盘上显示的温度是15℃时，RT＝﹣8Ω/℃×15℃+520Ω＝400Ω，

此时V1的示数：U1＝IRT＝2×10﹣3A×400Ω＝0.8V，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时电源电压：U＝U1+U2＝0.8V+0.2V＝1V；

（4）由题意可知，电源电压可在0.6V～1.2V之间调节，

当电源的电压U′＝0.6V时，热敏电阻两端的电压：U1′＝U′﹣U2＝0.60V﹣0.20V＝0.40V，

此时热敏电阻的阻值：RT′＝＝＝200Ω，

由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t′＝40℃；

当电源的电压U″＝1.20V时，热敏电阻两端的电压：

U1″＝U″﹣U2＝1.20V﹣0.20V＝1.00V，

此时热敏电阻的阻值：RT″＝＝＝500Ω，

由RT＝﹣8Ω/℃×t+520Ω可得，t″＝2.5℃，

所以，该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.5～40℃；

故答案为：

（1）520；（2）变小；（3）1；（4）2.5～40℃。

23．【解答】解：开关S闭合，滑片P移动到a端时，电阻R被短路，此时电阻R两端的电压为0V；

      电路中只有R1连入电路中，R1两端的电压U1＝I1R1＝0.6A×20Ω＝12V；

     此时电路中只有R1连入电路，电源电压U等于R1两端的电压U1，即U＝U1＝12V；

     当滑片移动到b端时，R与R1并联接入电路，此时通过R支路的电流IR＝I﹣I1＝0.8A﹣0.6A＝0.2A；

     则电阻R的阻值R＝＝＝＝60Ω。

故答案为：0；12；60。

24．【解答】解：（1）闭合开关S，两电阻并联接入电路，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流，两表的示数分别为0.8A、1.2A，

由于并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以通过R2的电流为：I2＝I﹣I1＝1.2A﹣0.8A＝0.4A，

由欧姆定律可得R2两端电压：U2＝I2R2＝0.4A×20Ω＝8V；

（2）①因I2＝I﹣I1，所以当I2不变时，两个电流表示数的最大变化量应该是相同的，在电流表示数最大时，I2越小，电流表示数的最大变化量越大，

用10Ω的电阻替换R2，该支路的电流为：I2′＝＝，

用30Ω的电阻替换R2，该支路的电流为：I2″＝＝，＞，

因通过R2的电流越大，总电流越大，所以用10Ω的电阻替换R2，会使得在R1支路电流达到2A之前，总电流已达到3A，也就是说用10Ω的电阻替换R2，变阻器的电流达不到2A；

②闭合开关S，两电阻并联接入电路，电流表A1测通过R1的电流，电流表A测干路电流，并联电路各并联支路两端电压相等，

电流表示数的最大变化量分别为0.8A和1.6A，

当R2＝30Ω时，通过滑动变阻器的最大电流I1max＝2A，则通过滑动变阻器的最小电流为：I1min＝I1max﹣△I1max＝2A﹣1.6A＝0.4A，

当R2′＝10Ω时，通过电路的最大电流为Imax′＝3A，通过滑动变阻器的最小电流为I1min′＝0.4A，

通过滑动变阻器的最大电流：I1max′＝I1max′+△I1max′＝0.4A+0.8A＝1.2A，

所以此时通过R2的电流为：I2′＝Imax′﹣I1max′＝3A﹣1.2A＝1.8A，

由欧姆定律可得电源电压为：U＝U2′＝I2′R2′＝1.8A×10Ω＝18V，

所以滑动变阻器的最大阻值为：R1max＝＝＝45Ω。

答：（1）求R2两端电压U2为8V；

（2）①因通过R2的电流越大，总电流越大，所以用10Ω的电阻替换R2，会使得在R1支路电流达到2A之前，总电流已达到3A，也就是说用10Ω的电阻替换R2，变阻器的电流达不到2A；

②求变阻器的最大阻值R1max为45Ω。