第十六讲 欧姆定律——浙教版八年级上科学

第十六讲欧姆定律
1(2分). 某同学探究“电流与电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的图像，下列结论与图像相符合的是（）
A．电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成反比
B．电阻一定时，导体中的电流跟它两端的电压成正比
C．电压一定时，导体中的电流跟它的电阻成反比
D．电压一定时，导体中的电阻跟通过它的电流成反比
2(2分). 下列关于电路连接的说法中，正确的是（）
A.马路上的灯同时亮，同时灭，它们是串联的
B.家庭电路中的照明灯与插座是串联的
C.家庭电路中，电视机与照明灯是并联的
D.理发用的冷热两档吹风机，电动机和电热丝是串联的
3(2分).
在如图所示的电路中，电源两端电压为6伏并保持不变，定值电阻R1的阻值为10欧，滑动变阻器R2的最大阻值为50欧。

当开关S闭合。

滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中．下列说法中正确的是( )
A.电压表的示数变化范围为1～6伏
B.电流表的示数变化范围为0.2～0.6安
C.电压表的示数变大，电流表的示数变小
D.电流表和电压表的示数都不变
4(2分). 从欧姆定律可以导出公式R=，此式说明（多选）（）
A.当电阻一定时，电压U增大2倍时，电流I也增大2倍
B.当电流I增大2倍时，电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D.电压为零时，电阻R也为零
5(2分). 如图所示的四个电路中，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻R x的电路是（）
6(2分). 如图所示是甲、乙两个电阻的电流I与电压U的关系图像，将它们并联接入电路，下列说法中正确的是（）
A.通过甲的电流大于通过乙的电流
B.通过甲的电流小于通过乙的电流
C.甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而减小
D.甲、乙并联的总电阻随它们两端电压的升高而增大
7(2分). 如图所示电路，电源电压保持不变，当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的U-I关系图像如图所示。

则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.定值电阻R1的阻值为20Ω
C.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10Ω
D变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A
8(2分). 在如图所示的电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动的过程中，各电表示数变化正确的是( )
A.A1、A3示数不变，A2、V示数变小
B.A1、V示数不变，A2、A3示数变大
C.A1、A2、V示数不变，A3示数变小
D.A2、V示数不变，A1示数变小，A3示数变大
9(2分). 图中是某种光电计数器的原理示意图，其中R1的电阻值随着光照亮度的增大而减小，R2为定值电阻。

工件随传送带运动，使光源的光线间歇地照
R1，A、B两点间的信号处理系统每获得髙电压时计数一次。

下列说法正确的是( )
A.工件挡住光线，使R1两端的电压变小
B.光线照射R1时，信号处理系统不计数
C.光线照射R1时，使R1两端的电压变大
D.工件挡住光线，使R1的电压变大
10(2分). 小明同学按照如图所示的电路进行实验探究，两个灯的规格相同。

当开关闭合时，其中一个灯亮，一个灯不亮，电压表有示数，则故障原因可能是（）
A.L1短路
B.L1断路
C.L2短路
D.L2断路
11(2分). 如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。

闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是（）
A.电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B.电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
C.电流表A1的示数变小，电压表V的示数变大
D.电流表A2的示数不变，电压表V的示数不变
12(2分). 如图所示的电路中，电源电压保持不变，R2、R3是两个定值电阻。

闭合开关S、滑片P向左滑动：当电流表示数变化量的绝对值为ΔI时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU；当电流表示数变化量的绝对值为ΔI’时，电压表示数变化量的绝对值为ΔU’。

若ΔI＜ΔI’，则（）
13(2分). 小敏利用‘‘压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小’’的性质，设计了判断物体运动状态改变的装置。

其工作原理如图所示，电源、电流表、定值电阻和压敏电阻由导线连接成一个串联电路。

压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个可活动的绝缘球，压敏电阻不受压力时，电流表示数为I0。

某次试验中，小车按图示方式向右运动，在0~t1时间内，做匀速直线运动；在t1~t2时间内，做速度变大的直线运动；在t2~t3时间内，做匀速直线运动；在
t3~t4时间内，做速度变小的直线运动。

下列图线能基本反映上述运动状态的是( )
14(2分). 如图所示是一个电热器的电路，由电热丝、指示灯和开关组成串联电路，接在电源上，已知该电路有一个元件断路，一个元件短路，但不知道是哪个元件有故障。

现用一个校验电灯分别接在各处得到下表所示的结果，根据表格内容可判断（）
A.指示灯断路，开关短路
B.指示灯断路，电热丝短路
C.电热丝断路，开关短路
D.开关断路，指示灯短路
15(4分). 实际上，电源也是有内阻的，在电路中相当于电源和其内阻串联在干路中。

在如图所示的电路中，电源电压E=3V，其内阻r=0.5Ω，开关S闭合后，电压表示数为2.9V，电流表的示数为10mA，则电路中电压表的电阻为
______Ω，电流表的电阻为______Ω。

16(2分). —根粗细均匀的电阻丝的总电阻为24欧，现将它围成一个半径为r的圆环，并将它放在两根平行放置并相距为r的裸铜线上，两裸铜线的一端分别与电压为
3伏的电源、电流表和开关相串联，如图所示。

裸铜线的电阻不计，并始终保持平行，当圆环在裸铜线上上下滑行时(圆环始终保持同时接触两裸铜线，且接触良好)，电流表示数的变化范围为 ______________。

17(4分). 如图所示，当电源两端的电压为6V时，电流表的示数为0.6A；当电源两端的电压为5V时，电压表的示数为2.0V。

求：电阻R1和R2的值。

18(8分). 小明想利用一个电流表和阻值已知的电阻R0测量未知电阻R X的阻值。

小明选择了满足这个实验要求的实验器材，并连接了部分实验电路，如图所示。

（1）为了测出电阻R x的阻值，请你只添加两根导线完成如图所示的实验电路的连接。

（2）只闭合开关S1，电流表的示数用I1表示；开关S1、S2都闭合时，电流表的示数用 I2表示。

请你用I1、I2和R0表示R x。

R X=。

19(12分). 小灯泡的电阻受温度的影响较大，为探究小灯泡的电阻与温度的关系，小亮选择了一个规格为“ 3.8V”的小灯泡，按如图所示的电路图连接电路进行测量，测量结果如表。

实验中电源电压保持6V不变
（1）分析下表的实验数据，可以得出灯泡两端的电压越高，通过小灯泡的电流越大，其电阻就越大，请你对此作出解释。

（2）实验中滑动变阻器的作用是
（3）实验中有三种规格的滑动变阻器：甲(15Ω，1A)、乙(30Ω，1.5A)、丙(40Ω，0.3A)。

分析小亮的实验，你认为小亮选择了
滑动变阻器。

20(28分). 小强利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”。

实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（10Ω 2A、20Ω 1A），导线若干。

（1）请根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线把图乙所示的实物电路连接完整。

（2）实验中多次改变R的阻值，并得到多组实验数据，由这些数据得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像，由图像可得结论：。

①在上述实验中，小强先用5Ω的电阻做完实验后，接着要改用10Ω的电阻继续做实验，应如何具体操作？。

②当小强改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值。

小强不畏困难，经过认真思考，找出了原因，并利用现有的实验器材解决了问题，完成了实验。

请你分析“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因是：。

并请你想一想小强解决问题可能用到的两种方法（同种方法不能重复使用），并简要说明方法一的理由。

方法一：
理由：。

方法二：。

21(12分). 科学课上，老师介绍了“水果电池”，这激发了小明同学对苹果导电性能探究的兴趣。

（1）你认为苹果导电性能可能与苹果的哪些因素有关？你的猜想是
（2）下表是小明同学用伏安法，在一定电压下研究苹果的形状、甜度和通过的电流的实验数据。

根据表格中的信息，写出两条探究结论：
结论一：
；
结论二：。

22(4分). 小明家新买了一床电热毯，他想用伏安法测量电热毯的电阻值，于是连接了如图所示的实验电路，其中电源电压为6V，R X为电热毯的电阻值，滑动变阻器的最大阻值为20Ω。

但在实验过程中小明发现，不论怎样调节滑动变阻器的滑片P 的位置，电压表的示数几乎不发生变化，检查电路的连接均无误。

请你分析一下产生这一现象的原因。

若不更换实验器材，电路应怎样连接，才能在滑片P滑动过程中有效地改变电热毯两端的电压值？
23(8分). 要测出一个未知电阻的阻值R x，现有如下器材：读数不准的电流表A、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。

（1）画出实验电路图，并在图上标出你所选用器材的符号。

（2）写出主要的实验操作步骤。

24(8分). 某同学利用热敏电阻为家中的灯暖型浴霸(一种取暖用的电器)设计了一个温度可自动控制的装置，如图甲所示。

“控制电路”中热敏电阻R1的阻值随温度变化的曲线如图乙所示，电磁铁线圈可看成阻值为30Ω的纯电阻R0，电源
U1电压恒定，浴霸共安装有2个标有“220V，550W”的红外线灯泡。

当电磁铁线圈中的电流大于或等于50mA时，继电器的衔铁被吸合，浴霸电路断开；当线圈中的电流小于或等于40mA时，继电器的衔铁被释放，浴霸的电路合。

（1）若浴室内的温度最高不得超过40℃，控制电路的电源电压U1最小值为多大？
（2）若电源U1电压恒为12V，将此装置安放在浴室内，浴室内温度可控制在什么范围？
25(8分). 如图甲、乙所示是利用热敏电阻来测量温度的原理图。

热敏电阻R的阻值随温度的变化关系如图丙所示。

电源电压均为20V且保持不变，定值电阻R0的阻值为30Ω。

（1）图甲中电流表的示数为0.3A时，热敏电阻两端的电压和它的温度分别是多少？
（2）图乙中电压表的量程为0~15V，试求此电路能测量的最高温度。

26(4分). 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2为20Ω。

闭合开关，滑动变阻器R3的滑片在b端时，电压表的示数为3V；滑片移到中点时，电流表的示数为0.45A；滑片移到a端时，电压表的示数为9V。

求（1）电阻R1的阻值。

（2）滑动变阻器R3的最大阻值。

（3）电源电压U。

27(12分). 图甲为某型号电子秤，其原理结构如图乙所示，R0为定值电阻，R为压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示。

改写电压表（量程为3V）的表盘数值后可直接读出所称量物体的质量，设踏板的质量为5kg，电源电压保持9V不变，g取10N/kg。

（1）空载时，电压表的示数为1V，求R0的阻值。

（2）该电子秤的量程是多大？
（3）如果保持电子秤结构和电压表的量程不变，只在电路中增加一个电阻，使电子秤的量程变为0~110kg，计算说明应使用多大的电阻？如何连接？
28(8分). 实验室内所用的导线很短，导线的电阻可以忽略不计。

但长距离输电需要两条输电线，输电线的电阻则不能忽略不计。

当输电线某处发生短路时，整个输电线路的电阻都会发生改变。

已知每米输电线的电阻是0.01Ω。

（1）请你利用学过的电学知识，在如图所示的虚线框内为检修人员设计一个检修电路（器材和仪表任选），可以根据仪表的示数进行有关的计算，以确定输电线短路的位置，便于检修人员迅速赶往短路所在位置排除故障。

（2）请推导出计算“短路点与测量点之间的距离”的表达式
29(16分). 小平同学爱好锻炼身体，在学校科技创新大赛中，他利用所学物理知识设计了一个电子拉力计（通过仪表读数显示拉力的大小），图甲是原理图，硬质弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计，P与R1间的摩擦不计）。

定值电阻R0=10Ω，ab是一根长度为10cm的均匀电阻丝，阻值
R1=20Ω，电源电压U=3V，电压表的量程为0~3V。

（1）作用在拉环上拉力的大小可以通过电压表示数的大小来反映，当作用在拉环上的力增大时，电压表的示数将
（选填“增大”、“减小”或“不变”）。

（2）当拉环不受拉力时，滑片P处于a端，闭合开关后电压表的读数为
V。

（3）已知该弹簧伸长的长度ΔL与所受的拉力F间的关系如图乙所示，通过计算，说明开关S闭合后，当电压表指针在2V处，作用在拉环上水平向右的拉力为多少牛？
（4）若小平身边没有电压表只有电流表，试问他还能制作电子拉力计吗？若不能，请说明理由；若能，电流表应怎样接入电路？并简单说明理由。

【参考答案】
1. C
2. C
3. A
4. A；C
5. D
6. D
7. D
8. C
9. D
10. A
11. A
12. A
13. B
14. D
15. 290；9.5
16. 1安~1.5安
17.
由电路图可知，两个电阻串联，电压表测得R2两端的电压，电流表测电路中的电流。

当电源两端的电压为6V时，电路中的电流为0.6A，串联电路中的总电阻等于各个电阻之和，根据欧姆定律，可得
①，串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和，当电源两端的电压为5V时，R1两端的电压U1=U-U2=5V-
2V=3V，根据欧姆定律，可得 = =即R1= R2②，把
②带入①中，可得 R2+R2= R2=10Ω，解得R2=4Ω，R1= R2=×4Ω=6Ω
18.
(1)
(2) R0
19.
(1)电压越高，电流越大时，灯泡越亮，其温度越高，电阻越大
(2)改变灯泡两端的电压，进行多次实验，避免实验的偶然性
(3)乙
20.
(1)
(2)保持电压不变时，电流跟电阻成反比
(3)断开开关，把滑片P移到A端，用10Ω的电阻替换5Ω的电阻；闭合开关，移动滑片P的位置，并观察电压表的示数变化；直到电压表的示数为2.5V时，读出电流表的示数
(4)滑动变阻器的最大阻值太小
(5)换用最大阻值为20Ω的滑动变阻器
(6) 根据 ,解得R 滑=12 Ω，故选用“20Ω 1A”的滑动变阻器
(7)在电路中再串联一个5Ω的定值电阻
21.
(1)苹果的导电性能跟苹果的甜度有关（不唯一）
(2)苹果越甜，导电性能越好
(3)苹果的导电性能跟苹果的形状无关（不唯一）
22.
R值远小于R x值。

将R的右端和电源负极相连。

23.
(1)
(2)将S1闭合，S2与R x相接，记下电流表所指的位置，再将S2与R1相接，调节R1的阻值使电流表指在原位置上，记下R1的阻值，则R x=R1。

24.
(1)10V
(2)23~32℃
25.
(1)11V，约37℃
(2)约92℃
26.
P在b端时，等效电路如图甲所示，则有①，P在a端时，等效电路如图乙所示，则有U=②，因为U不变，所以
R1+R2+R3=3（R1+R2），即R3=2(R1+R2) ③，P在中点时，等效电路如图丙所示，则有U=0.45A×（R1+R2+ R3）④，把③带入④中，得U=0.45A×
（R1+R2+R1+R2）=0.9A×（R1+R2）⑤，因为U不变，所以联立②⑤两式，可得 =0.9A×（R1+R2），即，解得R1=10Ω，R3=2（R1+R2）=2×（10Ω+20Ω ）=60Ω，
27.
(1)空载时，踏板的重力G=mg=5kg×10N/kg=50N，由丙图可知，此时压敏电阻的阻值R=240Ω，串联电路中的总电压等于各个用电器两端的电压之和，所以压敏电阻两端的电压U R=U-U0=9V-1V=8V，串联电路中各处的电流相等，根据
欧姆定律可得，电路中电流，= =30Ω
(2)电子秤的质量最大时对应的电压表量程最大值，此时定值电阻两端的电压为3V，此时电路中的电流I2= =0.1A，压敏电阻两端的电压U’R=U-U’0=9V-3V=6V，压敏电阻的阻值R’= ==60Ω，由丙图可知，此时压敏电阻受到的压力为950N，该电子秤能称一最大质量m max= =
=90Kg，故电子秤的量程为0~90kg
(3)当电子秤的量程变为0~110kg时，G’’=m’g=110kg×10N/kg=1100N，压敏电阻受到的压力为1100N+50N=1150N，由图丙可知压敏电阻R’’=20Ω，此时电路
中的总电阻R
总=
==90Ω，由于串联电路中的总电阻等于各个电阻之
和，所以要使电子秤的量程变为0~110kg，应串联一个电阻，其阻值R
加=R总-
R0-R’’=90Ω-30Ω-20Ω=40Ω 28.
(1)
(2)设每米输电线的电阻为R0，即R0=0.01Ω，电流表的示数为I，电压表的示数为U，导线的电阻R= ,所以导线的长度，导线的长度是短路点与测量点之间的距离的2倍，所以短路点与测量点之间的距离是导线长度的一半，则短路点与测量点之间的距离L= = =
29.
(1)增大
(2)1
(3)电压表示数U0’=2V时，U1’=U-U0’=3V-2V=1V。

因为串联电路中各处电流相等，故，即R1’=5Ω，则电阻丝接入电路中的长度
,弹簧伸长长度ΔL=L-L’=7.5cm，由图乙得拉力与弹簧伸长
长度成正比，解得F=375N
(4)能。

电流表应串联连入电路。

拉力增大时，R1接入电路中电阻丝长度变短，R1的电阻变小，电流表示数变大
【参考详解】
5.
A．开关S闭合时，电压表测量电源电压，开关S断开时，电压表测量R x两端的电压；根据串联电路总电压等于各分电压之和，求出定值电阻两端的电压，根据求出通过定值电阻的电流，根据串联电路电流处处相等，通过R x的
电流等于通过定值电阻的电流，I x=I0，根据求出R x的阻值。

B．由电路图可知，当开关S断开时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求电源的电压；当开关S闭合时，R0、R x并联，电流表测干路电流，因通过R0的电流不变，根据并联电路的电流特点可求通过R x的电流，再根据并联电路的电压特点和欧姆定律即可求出R x的阻值。

C．由电路图可知，当开关S闭合时，电路为R0的简单电路，电流表测电路中的电流，根据欧姆定律可求出电源的电压；当开关S断开时，两电阻串联，电流表测串联电路的电流，根据欧姆定律可求出电路的总电阻，再根据电阻的串联可求出R x的阻值。

D．由电路图可知，无论开关S闭合还是断开，电压表始终测电源的电压，即无法测出或间接得出R x两端的电压，故此电路图不能测出R x的阻值。

所以选D。

11.
因电源的电压不变，所以电压表的示数不变；滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A1的示数变小；因为并联电路两端电压不变，而定值电阻R1的阻值不变，所以根据欧姆定律可知通过R1的电流不变；又因为并联电路干路电流等于各支路电流之和，所以干路中的电流变小，即电流表A2的示数变小；电流表A1与电流表A2的示数之和变小；电压表V与电流表A2的示数之比变大．。