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第十七章 欧姆定律 单元考点专练
知识点1 电流与电压、电阻的关系
考点1 探究电流与电压的关系
1．在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整；
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据，为分析它们的定量关系，需要对表一中的数据进行处理，请简要说明如何处理数据： （写出一种方法即可）；
表一
实验序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的数据，可得结论：当电压一定时， 。
表二
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
【答案】(1)
(2) 电压 绘制I-U图像
(3)通过导体的电流与导体的电阻成反比
【知识点】探究电流与电压的关系、 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中，滑动变阻器要与定值电阻串联，且接入电路时需要做到“一上一下”，电压表测量定值电阻两端的电压，在下面“表一”数据中，电压表电压小于3V，则电压表选0~3V量程。完整实物图如图所示：
（2）[1]“表一”数据中，电压的大小发生了改变，根据控制变量法的使用方法，该实验探究的是“电流与电压的关系”。
[2]记录了数据以后，为了能够更好的判断数据之间的关系、得出正确的结论，一般利用数学上的函数关系，即先建立以电流为纵轴、电压为横轴的平面直角坐标系，然后先描点，再连线，采用图像法分析数据。
（3）由“表二”数据可知，电流与电阻的乘积是一个定值，并且电阻越大，电流越小，故在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
考点2 探究电流与电阻的关系
2．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小明按如图甲所示的电路进行连线，实验时的电源电压为3V，三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
(1)根据所选器材估算，电流表应选择0~ （选填“0.6”或“3”）A的量程较为合适；
(2)如果要完成该实验，定值电阻两端电压最小能控制到 V；
(3)连接电路时，应将开关 。实验中，闭合开关S后，小明发现电流表、电压表示数较大，左右移动滑动变阻器的滑片，两表示数均不变，原因可能是图乙中滑动变阻器连接的是 （选填“AB”或“CD”）接线柱；
(4)排除故障后，小明通过实验数据在电脑上绘制出如图丙所示的图像。由图像可知，实验中定值电阻两端的电压为 V不变；
(5)分析图丙可得出结论：当电压一定时， 。
【答案】(1)0.6
(2)1.5
(3) 断开 CD
(4)2
(5)见解析
【知识点】 探究电流与电阻的关系
【详解】（1）根据题意，电源电压为3V，电路中最小的电阻为5Ω，根据欧姆定律，最大电流
因此，电流表应选择0~0.6A的量程较为合适。
（2）实验中，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，定值电阻的最大阻值为20Ω。当定值电阻为20Ω时，滑动变阻器也调到最大值20Ω，总电阻为40Ω。电源电压为3V，电路中的电流为
定值电阻两端的电压为 U小=I小R3=0.075A×20Ω=1.5V
如果要完成该实验，定值电阻两端电压最小能控制到1.5V。
（3）[1]连接电路时，应将开关断开，以防止短路或电流过大损坏元件。
[2]实验中，闭合开关S后，电流表示数较大，说明电路中的总电阻较小，左右移动滑动变阻器的滑片，两表示数均不变，原因可能是滑动变阻器连接的是上面金属杆两端的接线柱，即CD接线柱。
（4）由图丙可知，在图像中，当电阻为5Ω时，电流为0.4A，电压为 U1=I1R1=0.4A×5Ω=2V
当电阻为10Ω时，电流为0.2A，电压为 U2=I2R2=0.2A×10Ω=2V
当电阻为20Ω时，电流为0.1A，电压为 U3=I3R3=0.1A×20Ω=2V
实验中定值电阻两端的电压为2V。
（5）分析图丙及上述分析可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
知识点2 欧姆定律
考点1 欧姆定律的内容及理解
3．物理学中经常看到形如的公式，一种情况是x的大小与y、z都有关，另一种情况是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情况的是（ ）
A．物质的密度 B．导体中的电流
C．物质的比热容 D．燃料的热值
【答案】B
【知识点】热值的概念、单位和物理意义、欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系、密度的概念、定义式及单位、比热容的概念、单位和物理意义
【详解】A．密度虽然可用m和V计算，但密度是物质的一种特性，与m和V无关，属于后一种情况，故A不符合题意；
B．导体中的电流大小由导体两端的电压和导体的电阻决定，即与U和R都有关，属于前一种情况，故B符合题意；
C．比热容虽然可用Q、m、t1、t2进行计算，但比热容是物质的一种特性，与Q、m、t1、t2无关，属于后一种情况，故C不符合题意；
D．热值虽然可用Q、m进行计算，但热值是燃料的一种特性，与Q、m无关，属于后一种情况，故D不符合题意。
故选B。
4．图像可以直观地反映物理量间的关系，通过图像对物理过程进行分析是研究物理问题的常用方法。下列图像分析不正确的是（ ）
A．如图是物体做匀速直线运动时路程与时间的关系图像
B．如图是同种物质的质量与体积的关系图像
C．如图是晶体熔化时温度随时间变化的图像
D．图是小灯泡的电压与电流的关系图像
【答案】C
【知识点】熔化和凝固的图像、物质质量和体积的关系、根据s-t图像计算平均速度的大小、欧姆定律的图像表示
【详解】A．物体做匀速直线运动时路程与时间成正比，如图是过原点直线，为正比，故A正确，不符合题意；
B．同种物质的质量与体积成正比，如图是过原点直线，为正比，故B正确，不符合题意；
C．晶体熔化时有固定不变的温度，如图是一直升温，故C错误，符合题意；
D．小灯泡电阻随温度升高而增大，U-I图像向U轴偏，如图小灯泡的电压与电流的关系图像，故D正确，不符合题意。
故选C。
5．(1)欧姆定律适用条件： (即用电器工作时，消耗的电能全部转化为内能)．
(2)I、U、R对应 或 ，不同时刻，不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别．三者单位依次是 ．
(3)同一导体(即R不变)，I与U成 ；同一电源(即U不变)，I与R成 ．
【答案】 纯电阻电路 同一段电路 同一时刻 安(A)、伏(V)、欧( Ω) 正比 反比
【知识点】欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系、欧姆定律的成立条件、欧姆定律的内容及理解
【详解】(1)欧姆定律适用条件：纯电阻电路，即用电器工作时，消耗的电能全部转化为内能；
(2)在欧姆定律中，I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一时刻，不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别；
三个物理的单位分别是：安(A)、伏(V)、欧( Ω)；
(3)根据欧姆定律的内容知：在电阻一定时，电流与电压成正比；
在电压一定时，电流与电阻成反比．
知识点3 电阻的测量
考点1 伏安法测电阻
6．在“测量未知电阻阻值”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是 。
(2)闭合开关后，发现电压表的示数为3.0V，电流表无示数，电路可能发生的故障是 发生了断路。
(3)排除故障后，正确连接电路。将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为2.0V，电流表的示数如图乙所示，则R的阻值为 Ω。
(4)接下来想测量定值电阻两端电压为2.5V时的阻值，需将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。
(5)为了测量更大电压下的数据，有同学提出：“可以将电路中的滑动变阻器去掉，在不损坏待测电阻和电表的前提下，逐个改变电池数量来获取三组数据，再求出待测电阻的阻值”。该方案是否可行？ ，并说明理由。
【答案】(1)
(2)定值电阻
(3)4
(4)
(5) 可行 改变电源电压和调节滑动变阻器，都可以实现改变待测电阻两端电压的目的
【知识点】欧姆定律的简单计算、伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用、伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】（1）测量未知电阻阻值的实验原理是欧姆定律的变形式 ，即通过测量电阻两端的电压U和通过电阻的电流I，计算出电阻R的阻值。
（2）闭合开关后，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有示数（3.0V ，接近电源电压），说明电压表与电源两极连通。因此，故障是定值电阻R发生了断路（此时电压表串联在电路中，测电源电压，因电压表内部电阻极大，根据欧姆定律得电路中电流极小，电流表无示数）。
（3）电流表选用小量程（0 0.6A ），分度值为 0.02A，由图乙可知，电流表示数为 0.5A。
所以
（4）原电压表示数为 2.0V，要使电压升至 2.5V，需增大定值电阻R两端的电压。根据串联电路分压规律（ ），需减小滑动变阻器两端电压，即减小滑动变阻器接入电路的电阻。因此，滑片应向A端移动。
（5）[1]“去掉滑动变阻器，改变电池数量”的方案可行，因为它与滑动变阻器调节电压的本质目的一致（改变待测电阻两端电压 ），只要操作合理（控制电压范围 ），也可以完成实验。
[2]实验目的是通过改变待测电阻两端电压，获取多组 U、I 数据，计算电阻平均值以减小误差。滑动变阻器的作用是改变待测电阻两端电压 ；而 “去掉滑动变阻器，逐个改变电池数量” 是通过改变电源电压，进而改变待测电阻两端电压。改变电源电压和调节滑动变阻器，都可以实现改变待测电阻两端电压的目的，所以方案可行。
7．如图是测量小灯泡（）电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：“20 1A”、 “40 0.5A”、“50 0.2A”。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10
A．实验中，滑片P向左滑动时小灯泡变亮
B．实验中，要多次测量来减小实验误差
C．由表中数据可知，小灯泡电阻随电压的增大而增大
D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是
【答案】D
【知识点】伏安法测电阻实验中滑动变阻器的作用、温度对导体电阻的影响、用滑动变阻器改变小灯泡的亮度
【详解】A．由电路图知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测电路电流。滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器分压变大，小灯泡分压变小，小灯泡实际功率变小，小灯泡变暗，故A错误；
B．小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，灯丝电阻不是定值，多次测量求平均值无意义。此实验多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不是减小误差，故B错误；
C．由，第1次实验的电阻
第2次实验的电阻
第3次实验的电阻
可见电压越大，电流越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，温度越高，则电阻越大，即灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，是温度影响了灯丝电阻，电阻与电压无关，故C错误；
D．电源电压恒定，根据串联电路电压规律，当灯泡两端的电压最小时，滑动变阻器两端的电压最大
根据串联电路分压规律，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，串联电路中各处的电流相等，此时通过滑动变阻器的电流，此时滑动变阻器接入电路电阻
故滑动变阻器的最大阻值不小于。由于“50 0.2A”允许通过的最大电流太小，不能完成第一次和第二次实验，故为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是，故D正确。
故选D。
8．用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确；
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 端；
(3)闭合开关，定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是______；
A．滑动变阻器短路
B．滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障，继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据：
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，读数为 A；
②小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数）
③表格中设计不合理的一项是 ，原因是 。
【答案】(1)
(2)右
(3)B
(4) 0.26 8.3 电阻平均值 小灯泡的电阻会随温度变化而变化
【知识点】伏安法测电阻的实验原理和电路图、伏安法测电阻的实验步骤和数据处理、伏安法测电阻实验中的注意事项和故障分析
【详解】（1）由图可知，电压表未接入到电路中，应该将电压表并联在小灯泡两端，如下图所示：
（2）为了保证电路安全，应该将滑动变阻器调至阻值最大处，即将滑动变阻器的滑片P置于最右端。
（3）因为电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大，说明电路某处接触不良，故B符合题意。
（4）[1]由乙图可知，电压表所接量程为0~0.6A，其分度值为0.02A，所以读数为0.26A。
[2]因为小灯泡的额定电压为2.5V，所以由第5次实验数据可知，小灯泡正常发光时电阻
[3][4]因为小灯泡发光时会发热，所以小灯泡的电阻会随温度变化而变化，故表格中设计不合理的一项是电阻平均值。
考点2 特殊方法测电阻
9．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　）
A．将R1换成导线
B．将R2换成导线
C．在实验操作时，先闭合的开关是S1
D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
【答案】B
【知识点】单安法测电阻
【详解】A．R1与小灯泡并联，互不影响，所以将R1换成导线，可以通过电流表和R2的阻值计算电压，所以不影响小灯泡电阻的测量，故A不符合题意；
B．R2与小灯泡串联，实验时通过调整R2的阻值，改变小灯泡两端的电压，将R2换成导线不能完成实验，故B符合题意；
CD．实验时，闭合两开关，通过R1所在电路计算小灯泡两端的电压，通过R2所在电路计算流过小灯泡的电流，闭合开关的先后顺序对实验没有影响，故CD不符合题意。
故选B。
10．（多选）实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值，实验器材有稳压学生电源（电源大小未知），阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路，其中可行的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】BCD
【知识点】单安法测电阻、单伏法测电阻、等效替代法测电阻
【详解】A．闭合开关S1，断开开关S2，两电阻串联，电压表测Rx两端的电压，当开关都闭合，电路发生短路故障，故A不符合题意；
B．闭合开关S1，开关S2接a，两电阻并联，电流表测R0所在支路电流，由可计算出R0两端电压，根据并联电路各用电器两端的电压相等都等于电源电压的特点，可以得出Rx两端的电压；闭合开关S1，开关S2接b，两电阻并联，电流表测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可以得出通过Rx所在支路的电流，根据求出电阻，故B符合题意；
C．闭合开关S，滑动变阻器滑片移最左端，电路为只有Rx的简单电路，此时Rx两端的电压等于电源电压，有 ①
闭合开关S，滑动变阻器滑片移最右端，两电阻串联，根据串联电路电流处处相等的特点，以及串联电路总电阻等于各个电阻之和，结合欧姆定律可以得到 ②
联立①②可以得到
可得
两次的电流可以通过电流表测得，所以此方法可以得出Rx的电阻，故C符合题意；
D．闭合开关S1，断开开关S2，移动滑动变阻器的滑片在合适的位置，此时电压表测Rx两端的电压，保持滑动变阻器的滑片位置不变，闭合开关S2，断开开关S1，此时电压表测电阻箱两端的电压，调整电阻箱的阻值，使得电压表的示数与第一次的示数相同，此时电阻箱的阻值等于Rx的阻值，故D符合题意。
故选BCD。
11．用毫安表测电压
如图甲，虚线框表示的是一个由毫安表（属于电流表）改装成的电压表，a、b属于电压表的两个接线柱。已知毫安表的量程为Ig，电阻为Rg：
(1) 此电压表所能测的最大电压U，则与毫安表相串联的电阻Rx＝ ；
(2) 若Ig＝5mA，Rx＝2.8kΩ，图乙毫安表的表盘上已标出了15V的位置，请在表盘上标出3V、10.5V的位置；
( )
(3) 若在使用中发现电压表的示数总比正确值稍小一些，则应采用以下 方法予以改进（只有一个选项正确，选填相对应的字母）。
A.在Rx上串联一个比Rx小得多的电阻
B.在Rx上串联一个比Rx大得多的电阻
C.在Rx上并联一个比Rx小得多的电阻
D.在Rx上并联一个比Rx大得多的电阻
【答案】 D
【知识点】用电流表与电阻串联实现电压表功能
【详解】(1)[1]将电流表与Rx串联改装成的电压表，已知毫安表的量程为Ig，电阻为Rg，此电压表所能测的最大电压U，则有
所以
(2)[2]图乙毫安表的表盘上已标出了15V的位置，即其量程是0～15V，有5大格，每一大格是3V，其中有10个小格，所以分度值是0.3V，则3V在第一大格的位置，10.5V在第三大格和第四大格中间的位置，如图所示：
(3)[3]若在使用中发现电压表的示数总比正确值稍小一些，则是通过此电压表的电流稍小了，要让电流稍大一点，则应减小总电阻，给Rx并联一电阻可达到要求，若并联一比Rx小得多的电阻，其并联值会比并联的电阻阻值还要小，电流增加太多，故应并联一比Rx大得多的电阻可使总电阻稍变小，满足要求。故选D。
知识点4 欧姆定律在串并联电路中的应用
考点1 电阻的串并联
12．如图串联电路，电源电压不变，R1=15Ω，R2=25Ω，电流表示数 0.2A，则电源电压为 V，R2 两端电压 V。
【答案】 8 5
【知识点】欧姆定律的简单计算、利用串联电路电阻关系的相关计算、串联电路的电压规律及应用
【详解】[1]由串联电路电阻的特点知道，电路的总电阻为
由欧姆定律知道，电源电压为
[2]由串联分压原理知道，R2 两端电压为
13．题图为电阻的关系图线，分别为a、b。它们把第一象限分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，则并联后的总电阻的关系图线位于区域 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
【答案】I
【知识点】并联电路的总阻值与各电阻阻值的关系及推导
【详解】由于电阻大小由材料、长度、横截面积决定，并联后的电阻相当于增大了电阻的横截面积，所以R1与R2并联后的总电阻R并小于两电阻中任何一个，由欧姆定律可知，当电压相同时，通过R并的电流最大，所以应处于I-U关系图线的I区域。
14．如图所示电路，R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，电压表V1测 的电压，电压表V1与V2的示数之比是 。
【答案】 R1 1∶3
【知识点】判断电压表的测量对象、串联电路的电阻与电压的比值关系及计算、串联电路的电压规律及应用
【详解】[1][2]由图可知，闭合开关S，两电阻串联，电压表V1测量R1两端的电压U1，电压表V2测量电源电压U；根据串联分压原理可得
再由串联电路电压特点可知
考点2 动态电路的分析
15．坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数之比 。（均填变化情况）
【答案】 不变 变大
【知识点】欧姆定律的简单计算、含有变阻器电路的动态分析
【详解】[1]闭合开关，R1和R2串联，电压表测量与R2并联部分两端的电压，电流表测量电路电流，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，挡板P由B端向A端滑动时，电阻丝R2接入电路的电阻不变，电压表并联部分的电阻变大，由欧姆定律可知挡板移动过程中，电路中电流不变，即电流表示数不变。
[2]挡板P由B端向A端滑动时，与电压表并联部分的电阻变大，根据欧姆定律可知电压表示数与电流表示数之比即与电压表并联部分的电阻，故电压表示数与电流表示数之比变大。
16．某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定，Rt为某种热敏电阻，R为定值电阻。闭合开关S1加热热敏电阻Rt，该同学发现电流表A1的示数变大，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．热敏电阻Rt的阻值变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小
【答案】D
【知识点】含有敏感电阻的动态分析、并联电路的电压规律及应用、并联电路的电流规律
【详解】由图可知，热敏电阻Rt与定值电阻R并联，电流表A1在热敏电阻所在的支路，测通过热敏电阻的电流，电流表A2在定值电阻所在的支路，测通过定值电阻的电流，电流表A3在干路上测干路电流，电压表测电源电压。由题意知，闭合开关S1加热热敏电阻Rt，该同学发现电流表A1的示数变大，说明热敏电阻的阻值变小；根据并联电路电压的特点可知，定值电阻所在支路两端的电压不变，定值电阻的阻值不变，根据欧姆定律可知，该支路电流不变，即电流表A2的示数不变；电压表V的示数与电流表A2的示数的比值等于定值电阻的阻值，因此不变；由于电流表A1的示数变大，电流表A2的示数不变，根据并联电路电流的特点可知，电流表A3的示数变大，因此电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小。故D正确，ABC错误。
故选D。
17．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合S2，电压表的示数将 ，电流表的示数将 。
【答案】 变大 变大
【知识点】串联电路的电压规律及应用、多开关通断引起的动态分析、串联电路的电流规律
【详解】[1][2]先闭合开关S1，电阻、串联，电压表V测两端的电压，电流表测串联电路的电流，再闭合S2时，电阻短路，电路中只有电阻，电压表V测两端的电压，也是电源电压U，所以电压表的示数变大。此时电路中总电阻变小，根据欧姆定律，电路中电流变大，即电流表示数也将变大。
考点3 欧姆定律的计算
18．为开展科技活动，小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路，如图甲所示，电源电压恒为19V。此外，利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)闭合开关S1，要使S2断开时R1两端的电压变为16V，求电阻R2的阻值。
【答案】(1)20Ω
(2)3.75Ω
【知识点】欧姆定律的简单计算、串联电路的电压规律及应用
【详解】（1）根据图乙，当电阻R1两端的电压为19V时，通过它的电流为0.95A。根据欧姆定律可知，电阻R1的阻值
（2）闭合开关S1，断开S2时，电阻R1和R2串联。通过R2的电流等于通过R1的电流，此时R1两端的电压为16V，通过R1的电流
电源电压为 19V，因此电阻R2两端的电压U2=U U1=19V 16V=3V
根据欧姆定律，电阻R2的阻值
19．为了参加全国青少年创新大赛，某同学运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1是保护电阻，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A；
(1)调节滑片电压表示数2V时，电流表示数0.5A，R1的阻值多大；
(2)当所测身高达到最大值时，电路的总电阻是多少；
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为多少；
(4)为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？
【答案】(1)5Ω
(2)15Ω
(3)0.4A
(4)4Ω~10Ω
【知识点】利用串联电路电阻关系的相关计算、串联电路的电压规律及应用、应用欧姆定律求范围、串联电路的电流规律
【详解】（1）由图可知，当开关闭合时，定值电阻R1与R2串联，电压表测R2两端电压。根据串联电路电压特点知，定值电阻R1两端电压为
根据串联电路中电流特点知，通过定值电阻R1的电流为
根据欧姆定律知，R1的阻值
（2）当所测身高达到最大值时，电压表示数最大值为3V，则
此时电路中的电流为
电路的总电阻是
（3）变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，此时电流表的示数为电路中的电流
（4）由题意知，电流表量程为0~0.6A，而R2允许通过的最大电流为0.5A，故电路中电流不得超过I1=0.5A，则电路的总电阻
则此时滑动变阻器接入电阻为
电压表量程为0~3V，故滑动变阻器两端的电压不得超过，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当滑动变阻器两端的电压为3V时，R1两端的电压为
此时电路中电流为
则滑动变阻器的阻值
故滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
考点4 电路故障分析
20．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（ ）
A．电源电压突然降低
B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路
C．滑动变阻器短路
D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路
【答案】D
【知识点】根据欧姆定律及变形式判断电路故障
【详解】如图所示，灯泡与滑动变阻器串联，电压表与灯泡并联，电压表测量灯泡两端电压。
A．根据欧姆定律可知，在总电阻不变的情况下，若电源电压突然降低，则电路中电流变小，小灯泡两端的电压变小，故电压表与电流表的示数均变小，故A不符合题意；
B．根据欧姆定律可知，若电压表示数变大，则经过灯泡的电流也会变大，故电流表与电压表示数均变大，故B不符合题意；
C．当滑动变阻器短路，电路中总电阻变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变的情况下，电流会变大，灯泡两端的电压会变大，故电流表与电压表示数均变大，故C不符合题意；
D．电流表示数变大，即电路中电流变大，说明电路中可能出现了短路，灯泡不亮，说明灯泡出现了故障，故电路中灯泡发生了短路，此时电压表被短接，电压表示数为零，即电压表示数变小，故D符合题意。
故选D。
21．如图所示电路中，由于灯L、电阻R发生故障，闭合电键后，灯不发光。以下操作一定能判断出具体故障的是（　　）
A．若电路中只有一处故障，把电流表串联在电路中
B．若L和R都发生故障，用完好的灯L 替换电阻R
C．若L和R都发生故障，把电压表先后并联在L和R两端
D．若不知有几处故障，把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端
【答案】C
【知识点】电路故障的解决方法、用电流表检测电路故障、用电压表检测电路故障
【详解】由于灯L、电阻R发生故障。故障至少有七种情况：R短路；R断路；L短路；L断路；两个都断路；R断路且L短路；R短路且L断路。因为灯不发光，排除掉R短路。
A．若电路中只有一处故障，把电流表串联在电路中；若其中一个发生故障，无论断路还是短路，都无法具体判断，不符合题意；
B．若L和R都发生故障，此时即使用完好的灯泡换掉电阻，灯泡也不会发光，也无法确定问题出现在哪，不符合题意；
C．若L和R都发生故障，把电压表先后并联在L和R两端；把电压表并联在L两端有示数，是R短路且L断路，无示数是R断路且L短路；把电压表并联在R两端有示数，是R断路且L短路，无示数是R短路且L断路，符合题意；
D．若不知有几处故障，把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端；若两表的示数均为零，则可能是两个都断路；R短路且L断路；L断路；无法具体判断故障，不符合题意。
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第十七章 欧姆定律 单元考点专练
知识点1 电流与电压、电阻的关系
考点1 探究电流与电压的关系
1．在探究“电流与电压和电阻的关系”的实验中：
(1)请用笔画线代替导线，将图中的电路连接完整；
(2)表一是探究电流与 关系的实验数据，为分析它们的定量关系，需要对表一中的数据进行处理，请简要说明如何处理数据： （写出一种方法即可）；
表一
实验序号 电压U/V 电流I/A
1 1.0 0.20
2 1.5 0.30
3 2.0 0.40
... ... ...
(3)分析表二中的数据，可得结论：当电压一定时， 。
表二
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.48
2 10 0.24
3 15 0.16
... ... ...
考点2 探究电流与电阻的关系
2．在“探究电流与电阻的关系”实验中，小明按如图甲所示的电路进行连线，实验时的电源电压为3V，三个定值电阻阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω，滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。
(1)根据所选器材估算，电流表应选择0~ （选填“0.6”或“3”）A的量程较为合适；
(2)如果要完成该实验，定值电阻两端电压最小能控制到 V；
(3)连接电路时，应将开关 。实验中，闭合开关S后，小明发现电流表、电压表示数较大，左右移动滑动变阻器的滑片，两表示数均不变，原因可能是图乙中滑动变阻器连接的是 （选填“AB”或“CD”）接线柱；
(4)排除故障后，小明通过实验数据在电脑上绘制出如图丙所示的图像。由图像可知，实验中定值电阻两端的电压为 V不变；
(5)分析图丙可得出结论：当电压一定时， 。
知识点2 欧姆定律
考点1 欧姆定律的内容及理解
3．物理学中经常看到形如的公式，一种情况是x的大小与y、z都有关，另一种情况是x虽然可由y、z计算，但与y、z无关。下列四个公式中，属于前一种情况的是（ ）
A．物质的密度 B．导体中的电流
C．物质的比热容 D．燃料的热值
4．图像可以直观地反映物理量间的关系，通过图像对物理过程进行分析是研究物理问题的常用方法。下列图像分析不正确的是（ ）
A．如图是物体做匀速直线运动时路程与时间的关系图像
B．如图是同种物质的质量与体积的关系图像
C．如图是晶体熔化时温度随时间变化的图像
D．图是小灯泡的电压与电流的关系图像
5．(1)欧姆定律适用条件： (即用电器工作时，消耗的电能全部转化为内能)．
(2)I、U、R对应 或 ，不同时刻，不同导体或不同段电路三者不能混用，应加角码区别．三者单位依次是 ．
(3)同一导体(即R不变)，I与U成 ；同一电源(即U不变)，I与R成 ．
知识点3 电阻的测量
考点1 伏安法测电阻
6．在“测量未知电阻阻值”的实验中，小明连接了如图甲所示的电路。
(1)该实验的原理是 。
(2)闭合开关后，发现电压表的示数为3.0V，电流表无示数，电路可能发生的故障是 发生了断路。
(3)排除故障后，正确连接电路。将滑动变阻器的滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为2.0V，电流表的示数如图乙所示，则R的阻值为 Ω。
(4)接下来想测量定值电阻两端电压为2.5V时的阻值，需将滑动变阻器的滑片P向 （选填“A”或“B”）端移动。
(5)为了测量更大电压下的数据，有同学提出：“可以将电路中的滑动变阻器去掉，在不损坏待测电阻和电表的前提下，逐个改变电池数量来获取三组数据，再求出待测电阻的阻值”。该方案是否可行？ ，并说明理由。
7．如图是测量小灯泡（）电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：“20 1A”、 “40 0.5A”、“50 0.2A”。下列说法正确的是（ ）
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5
电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10
A．实验中，滑片P向左滑动时小灯泡变亮
B．实验中，要多次测量来减小实验误差
C．由表中数据可知，小灯泡电阻随电压的增大而增大
D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是
8．用伏安法测量额定电压为2.5V小灯泡的电阻，实验装置如图甲。
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接正确；
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于最 端；
(3)闭合开关，定向移动滑片P，发现电表指针示数忽大忽小，且变化幅度较大。经检查，故障只发生在滑动变阻器，故障的原因可能是______；
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器的滑片P与电阻丝接触不良
(4)排除故障，继续实验。实验小组设计如下表格并记录部分实验数据：
实验次序 1 2 3 4 5
电压U/V 0.9 1.3 1.7 2.1 2.5
电流I/A 0.20 0.22 0.28 0.30
电阻R/Ω 4.5 5.9 7.5
电阻平均值/Ω
①电压表示数为1.7V时，电流表示数如图乙所示，读数为 A；
②小灯泡正常发光时电阻为 Ω；（保留一位小数）
③表格中设计不合理的一项是 ，原因是 。
考点2 特殊方法测电阻
9．为测量额定电流为0.4A的小灯泡正常发光时的电阻，小明同学找来两个阻值范围均为（0~999.9Ω）的电阻箱、两只开关，一只电流表、电压未知的电源及导线若干，设计成如图所示的实验电路。下列方案中，不能完成测量的是（　　）
A．将R1换成导线 B．将R2换成导线
C．在实验操作时，先闭合的开关是S1 D．在实验操作时，先闭合的开关是S2
10．（多选）实验小组利用实验室提供的实验器材测量未知电阻的阻值，实验器材有稳压学生电源（电源大小未知），阻值已知的电阻、铭牌标有“”的滑动变阻器、电阻箱R1等。实验小组设计了如下图四种电路，其中可行的电路图是（　　）
A． B．
C． D．
11．用毫安表测电压
如图甲，虚线框表示的是一个由毫安表（属于电流表）改装成的电压表，a、b属于电压表的两个接线柱。已知毫安表的量程为Ig，电阻为Rg：
(1) 此电压表所能测的最大电压U，则与毫安表相串联的电阻Rx＝ ；
(2) 若Ig＝5mA，Rx＝2.8kΩ，图乙毫安表的表盘上已标出了15V的位置，请在表盘上标出3V、10.5V的位置；
( )
(3) 若在使用中发现电压表的示数总比正确值稍小一些，则应采用以下 方法予以改进（只有一个选项正确，选填相对应的字母）。
A.在Rx上串联一个比Rx小得多的电阻
B.在Rx上串联一个比Rx大得多的电阻
C.在Rx上并联一个比Rx小得多的电阻
D.在Rx上并联一个比Rx大得多的电阻
知识点4 欧姆定律在串并联电路中的应用
考点1 电阻的串并联
12．如图串联电路，电源电压不变，R1=15Ω，R2=25Ω，电流表示数 0.2A，则电源电压为 V，R2 两端电压 V。
13．题图为电阻的关系图线，分别为a、b。它们把第一象限分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，则并联后的总电阻的关系图线位于区域 （选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”）。
14．如图所示电路，R1=10Ω，R2=20Ω，闭合开关S，电压表V1测 的电压，电压表V1与V2的示数之比是 。
考点2 动态电路的分析
15．坐位体前屈体质测试原理如图所示，电源电压恒定不变，电阻丝R2粗细均匀，总长度为30cm。闭合开关，挡板P在B端时，坐位体前屈成绩为0，电流表示数为0.05A；挡板P在A端时，坐位体前屈成绩为30cm。挡板P由B端向A端滑动时，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数之比 。（均填变化情况）
16．某同学利用如图所示的电路探究热敏电阻的特性。电源电压恒定，Rt为某种热敏电阻，R为定值电阻。闭合开关S1加热热敏电阻Rt，该同学发现电流表A1的示数变大，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．热敏电阻Rt的阻值变大
B．电流表A2的示数变大
C．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A3的示数的比值变小
17．如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合S2，电压表的示数将 ，电流表的示数将 。
考点3 欧姆定律的计算
18．为开展科技活动，小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路，如图甲所示，电源电压恒为19V。此外，利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求：
(1)电阻R1的阻值；
(2)闭合开关S1，要使S2断开时R1两端的电压变为16V，求电阻R2的阻值。
19．为了参加全国青少年创新大赛，某同学运用所学电学知识，设计了一个电子身高测量仪，如图所示，其中定值电阻R1是保护电阻，电源电压恒为4.5V，R2的规格为“15Ω 0.5A”，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A；
(1)调节滑片电压表示数2V时，电流表示数0.5A，R1的阻值多大；
(2)当所测身高达到最大值时，电路的总电阻是多少；
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时，电流表的示数为多少；
(4)为了保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？
考点4 电路故障分析
20．如图所示，电源为两节新干电池串联使用，开关闭合后灯泡发光，两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时，灯泡突然熄灭，两个电表一个示数变大，一个示数变小。则电路可能出现的故障为（ ）
A．电源电压突然降低
B．若是电压表示数变大，则是灯泡发生了短路
C．滑动变阻器短路
D．若是电流表示数变大，则是灯泡发生了短路
21．如图所示电路中，由于灯L、电阻R发生故障，闭合电键后，灯不发光。以下操作一定能判断出具体故障的是（　　）
A．若电路中只有一处故障，把电流表串联在电路中
B．若L和R都发生故障，用完好的灯L 替换电阻R
C．若L和R都发生故障，把电压表先后并联在L和R两端
D．若不知有几处故障，把电流表串联在电路中且电压表并联在R两端
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