1、第 1 页欧姆定律及其应用之真题直击一选择题(共 8 小题)1 (2009奉化市模拟)如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图,下列有关此电路的说法中不正确的是( )A电压表不可能同时测得 L1、L 2 两端的电压BS 1 和 S2 不能同时闭合,否则电路将短路C若 S1 和 S2 都断开,电压表示数为零D若在测得 L1 两端电压后,只需断开 S1、闭合 S2,就能直接测出 L2 两端的电压2 (2014 春龙山县校级月考)如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3 和 R4 的阻值分别是 12 欧、18 欧、18 欧和 12 欧,电源电压恒为 12 伏,电压表的量程有两挡:0
2、3V 和 015V ,该电压表的正确连接应该是( )A “+”接线柱在上端,量程用 015VB “+”接线柱在上端,量程用 03VC “”接线柱在上端,量程用 015VD “”接线柱在上端,量程用 03V3 (2014十堰模拟)甲、乙、丙三只小灯泡,按如图所示连接时恰好都能正常发光当甲灯由于接触不良而熄灭后,以下可能发生的是( )A乙、丙灯立即变得更亮 B乙灯变暗,丙灯变亮C丙灯烧毁,乙灯不亮 D乙灯烧毁,丙灯不亮第 2 页4 (2014乌鲁木齐)甲乙两地相距 50km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲乙两地检修
3、员先后用相同的电源和电流表做成的测量仪如图,进行了如下测量,将测量仪接入ab 时,电流表的示数为 0.3A,将测量仪接入 cd 时,电流表的示数为 1.2A则短路位置离甲地( )A40km B33.3km C16.7km D10km5 (2014宜宾)如图所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器 R 的金属滑杆 P 升降,通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况水位最低时,滑杆 P 位于 R 的 a 端处L 是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻下列判断正确的是( )A当水位不变时,则电压表示数不变,指示灯不亮B当水位下降时,则电压表示数变
4、小,指示灯变亮C当电压表示变大,指示灯变暗,则表明水位上升D若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线6 (2013昌平区一模)如图所示电路,当开关闭合后,电压表 V1 的示数为 3V,电压表V2 的示数为 4V若把电阻 R2 和 R3 的位置对调,其余元件位置不变,闭合开关后,有一只电压表示数变为 5V,则下列说法正确的是( )A电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电压表 V1 的示数为 5VB电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电压表 V2 的示数为 5VC电源电压为 6VD电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电阻 R1 两端电压为 1V第 3
5、 页7 (2014泉州)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关 S1 时,电压表 V1 与 V2的示数之比为 3:2;只闭合开关 S2 时,电压表 V1 与 V2 的示数之比为 5:3,则 R1 与 R2的电阻之比为( )A3:5 B2:3 C4:3 D5:3二填空题(共 2 小题)8 (2013哈尔滨)如图电源电压恒定,闭合 S0当 S 闭合、甲乙两表为电压表时,两表示数之比 U 甲 :U 乙 =7:5;当 S 断开、甲乙两表为电流表时,两表示数之比 I 甲 :I 乙 = ,此时 R1、R 2 消耗的功率之比 P1:P 2= 9 (2014北京)如图所示的电路中,电源两端的电压不变,定值
6、电阻 R 的阻值为 R0闭合开关 S,当滑动变阻器接入电路中的电阻值为 10 时,电压表的示数为 U0断开开关S,把电阻 R 换成阻值为 3R0 的另一定值电阻,闭合开关 S,调节滑动变阻器滑片 P 的位置使电压表的示数仍为 U0,则此时滑动变阻器接入电路中的电阻值为 10 (2014湖北)如图甲所示的电路中,R 2 为滑动变阻器,R 1、R 3 为定值电阻,电源两端电压保持恒定不变改变滑片 P 的位置,两电压表的示数与电流表的示数对应关系的图象分别表示在图乙所示的坐标系中则:(1)当滑片移至 a 端时,对应的是图乙中的 点;(2)当滑片移至 b 端时,电路中的电流为 A;第 4 页(3)R
7、1 的阻值为多少?(4)电源的电压为多少?三解答题(共 4 小题)11 (2015成都)在自然灾害中输电线路容易出现故障,科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法他们用 AB、CD 两根长为 L 的长直电阻丝模拟输电线,在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路,电阻丝单位长度的阻值为 r如图 1 所示,在左侧安装检测电路,其中 R0 为保护电阻,右侧用导线连接线路无故障时,电压表 V1 示数为 U,电流表示数为 I(1)若检测电路中电流表示数为 0,电压表 V1 示数为 U,表明输电线故障为 (2)若检测电路中电流表示数大于 I,电压表 V1 示数为 U,表明输电线可能出现短路或形成
8、间隙电阻如图 2 所示,小组在 AB、CD 之间某处连接一根导线模拟输电线短路,或在另一处连接未知电阻 Rx 模拟输电线之间形成间隙电阻,在右侧连接电压表 V2若输电线短路,则电压表 V2 示数 ;若输电线之间形成间隙电阻,则电压表 V2 示数 (3)在图 2 中,若输电线的故障是短路,电流表的示数为 I1,电压表 V1 的示数为 U,则故障处与 A 端的距离为 (用 r、I 1、U、R 0 表示) 12 (2013镇江)如图所示,电源电压为 6V,R 为“30,0.25A” 滑动变阻器,R 1 为“10,0.4A”电阻,电压表量程为 03V图中虚线框内接一只“20,0.3A” 电阻 R2(未
9、画出)已知:闭合 S1 和 S2,断开 S3 时,调节 R,使其接入电路的阻值为 10,此时电路消耗的电功率为 1.2W;断开 S1,闭合 S2、S 3,调节 R,使其接入电路的阻值为 6,此时电压表的示数为 1.0V(1)在情形中,求电路的总阻值;(2)请在答题卷的图中画出虚线框内的电路;(3)当闭合所有开关时,为保证电路安全,求滑动变阻器接入电路的阻值范围第 5 页13 (2013烟台)图甲为某型号电子秤,其原理结构如图乙所示,R 0 为定值电阻;R 是压敏电阻,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 5k
10、g,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量程不变,只在电路中增加一个电阻,使电子秤的量程变为 110kg,计算说明应使用多大的电阻?如何连接?第 6 页参考答案与试题解析一选择题(共 8 小题)1 (2009奉化市模拟)如图所示为某同学在实验室用电压表测电压时所设计的一个电路图,下列有关此电路的说法中不正确的是( )A电压表不可能同时测得 L1、L 2 两端的电压BS 1 和 S2 不能同时闭合,否则电路将短路C若 S1 和 S2 都断开,电压表示数为零D若在测得 L1 两端
11、电压后,只需断开 S1、闭合 S2,就能直接测出 L2 两端的电压【考点】电路的三种状态;电压表的使用菁优网版权所有【专题】错解分析题【分析】根据电压表的正确使用方法进行分析,即电压表与被测用电器并联,且电流必须从正接线柱流入,负接线柱流出电路有三种状态:通路、开路和短路;所谓电源短路,就是用导线不经过用电器直接将电源两极相连【解答】解:A、因为 L1、L 2 是串联在电路中,则电压表不可能同时与 L1、L 2 并联;故A 选项正确,不符合题意;B、由图可知:S 1 和 S2 同时闭合时会直接连通了电源的两极,电流将不再经过灯泡,发生短路,故 B 选项正确,不符合题意;C、若 S1 和 S2
12、都断开,电压表不能连入电路,故电压表不能测量,电压表示数就为零,故C 选项正确;不符合题意;D、在测得 L1 两端电压时,电流是从电压表的正接线柱流入,负接线柱流出则断开 S1、闭合 S2 时,电流就会从电压表的负接线柱流入,正接线柱流出;使电压表的正负接线柱接反了,不能使用;故 D 选项错误,符合题意故选 D【点评】本题考查了电压表的使用会根据电压表的使用方法将电压表正确接入电路中2 (2014 春龙山县校级月考)如图所示的电路中,R 1、R 2、R 3 和 R4 的阻值分别是 12 欧、18 欧、18 欧和 12 欧,电源电压恒为 12 伏,电压表的量程有两挡:03V 和 015V ,该电
13、压表的正确连接应该是( )A “+”接线柱在上端,量程用 015VB “+”接线柱在上端,量程用 03VC “”接线柱在上端,量程用 015V第 7 页D “”接线柱在上端,量程用 03V【考点】欧姆定律的应用菁优网版权所有【专题】欧姆定律【分析】电源的作用提供电压,由电路中的电阻分担,利用欧姆定律求出 R2、R 4 两端的电压,进而确定电压表两端的电压、电流方向,进而确定正确的选项【解答】解:由题知,R 1+R2=R3+R4=12+18=30,由于 R1 和 R2 串联,U 1:U 2=R1:R 2=12:18=2:3,而 U=12V,所以U2= U= 12V=7.2V;由于 R3 和 R4
14、 串联,U 3:U 4=R3:R 4=18:12=3:2,而 U=12V,所以U4= U= 12V=4.8V;电压表接通后,电压表下面接线柱(A 点)电压高、上面接线柱(B 点)电压低,电流将从下接线柱进、从上接线柱出, “”接线柱在上端,电压表两端电压U=7.2V4.8V=2.4V3V,使用 03V 量程即可故选 D【点评】本题考查了欧姆定律的应用,确定电压表上、下接线柱的电压高低是本题的关键3 (2014十堰模拟)甲、乙、丙三只小灯泡,按如图所示连接时恰好都能正常发光当甲灯由于接触不良而熄灭后,以下可能发生的是( )A乙、丙灯立即变得更亮 B乙灯变暗,丙灯变亮C丙灯烧毁,乙灯不亮 D乙灯烧
15、毁,丙灯不亮【考点】欧姆定律的应用菁优网版权所有【专题】欧姆定律【分析】由电路图可知,甲乙两灯泡并联后与丙灯泡串联,根据电阻的并联特点可知当甲灯由于接触不良而熄灭后并联部分电阻的变化、电路中总电阻的变化,根据欧姆定律可知电路中电流的变化和丙灯泡两端的电压变化,根据串联电路的电压特点可知乙灯泡两端的第 8 页电压变化,比较此时乙灯泡两端的电压和原来灯泡两端的电压关系判断其可能发生的情况,进一步得出答案【解答】解:由电路图可知,甲乙两灯泡并联后与丙灯泡串联,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,所以,当甲灯由于接触不良而熄灭后,并联部分的电阻变大,电路中的总电阻变大,由 I= 可知,电路中
16、的电流减小,丙灯泡两端的电压变小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,乙灯泡两端的电压变大,大于灯泡正常发光时的电压,则乙灯泡可能会被烧坏,电路断路,丙灯泡不亮故选 D【点评】本题考查了电路的动态分析,涉及到电阻的串并联和欧姆定律的应用,要注意三灯泡原来是正常发光的,当灯泡两端的电压大于正常发光时的电压时可能会被烧坏4 (2014乌鲁木齐)甲乙两地相距 50km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲乙两地检修员先后用相同的电源和电流表做成的测量仪如图,进行了如下测量,将测量仪接入ab 时,电流表的示数为 0.3
17、A,将测量仪接入 cd 时,电流表的示数为 1.2A则短路位置离甲地( )A40km B33.3km C16.7km D10km【考点】欧姆定律的应用菁优网版权所有【专题】应用题;电路和欧姆定律【分析】根据欧姆定律可计算电路中的电阻,进一步计算短路位置离甲地的距离【解答】解:已知输电线的电阻与其长度成正比,设每 km 输电线的电阻为 R0,导线的短路位置离甲地为 s,短路位置离乙地为 50kms,则 Rab=2sR0,R cd=2(50km s)R 0,由欧姆定律得:U=I abRab,U=I cdRcd,IabRab=IcdRcd,即:0.3A2sR 0=1.2A2(50kms)R 0,s=
18、40km故选 A【点评】本题考查学生运用欧姆定律解决实际问题的能力能根据题意求从检修点到短路处的总电阻是关键的一步,再进一步根据总电阻得出导线的总长度,值得注意的是:短路处距甲处的距离则是导线总长度的一半5 (2014宜宾)如图所示,是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图,绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器 R 的金属滑杆 P 升降,通过电压表是显示的数据来反应水位第 9 页升降情况水位最低时,滑杆 P 位于 R 的 a 端处L 是一个指示灯,电路各部分接触良好,不计导线电阻下列判断正确的是( )A当水位不变时,则电压表示数不变,指示灯不亮B当水位下降时,则电压表示数变小,指示灯变亮C当
19、电压表示变大,指示灯变暗,则表明水位上升D若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线即为水位计零刻度线【考点】电路的动态分析菁优网版权所有【专题】错解分析题;电路变化分析综合题【分析】图示电路中,指示灯与变阻器串联,电压表串联变阻器两端的电压,变阻器的金属滑杆 P 上下移动时,电路中电阻改变,根据欧姆定律可知电流变化根据欧姆定律和串联电路分压特点,分析电压表示数的变化【解答】解:A、由图可知:指示灯与变阻器串联连接在电源上,处于通路状态,指示灯发光;当水位不变时,变阻器连入电路的阻值不变,则电流不变,所以电压表示数不变故 A 错误B、电压表测量变阻器两端的电压,根据串联电路电压与电阻成正比的特点
20、可知,当水位下降,即滑动触头 P 向下运动时,电压表示数变小;电路处于通路状态,指示灯变亮,故B 正确;C、当电压表示变大,根据串联电路电压与电阻成正比的特点可知,变阻器连入电路的阻值变大,表明触头 P 向上移动,即水位上升;根据欧姆定律可知电流变小,所以指示灯变暗,故 C 正确D、若将电压表改装成水位计,则电压表零刻度线时,即滑杆 P 位于 R 的 a 端处,由题干可知,此时水位最低,但不是水位计零刻度线,故 D 错误故选:BC【点评】本题考查电路的分析,关键抓住串联电路电压与电阻成正比的特点分析电压表示数与变阻器的阻值变化关系6 (2013昌平区一模)如图所示电路,当开关闭合后,电压表 V
21、1 的示数为 3V,电压表V2 的示数为 4V若把电阻 R2 和 R3 的位置对调,其余元件位置不变,闭合开关后,有一只电压表示数变为 5V,则下列说法正确的是( )A电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电压表 V1 的示数为 5VB电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电压表 V2 的示数为 5V第 10 页C电源电压为 6VD电阻 R2 和 R3 的位置对调后,闭合开关,电阻 R1 两端电压为 1V【考点】欧姆定律的应用;串联电路的电流规律;串联电路的电压规律;电路的动态分析菁优网版权所有【专题】应用题;电路和欧姆定律;电路变化分析综合题【分析】电路图中 R1、R 2 和
22、 R3 串联在电路中,V 1 测的是 R1 和 R2 的总电压,V 2 测的是R2 和 R3 的总电压;当 R2 与 R3 位置对调后,三个电阻仍是串联,此时 V1 测的是 R1 和 R3的总电压,V 2 测的仍是 R2 和 R3 的总电压,所以 V1 示意改变,V 2 示意不变然后由欧姆定律列出方程即可求出电源电压,根据串联电路的电压特点可知电阻 R2 和 R3 的位置对调后电阻 R1 两端电压【解答】解:由图可知,电路由三个电阻串联而成,设电源电压为 U,电路中的电流为I,则有:I(R 1+R2)=3VI(R 2+R3)=4V当 R2 与 R3 位置对调后,三个电阻仍是串联,电路中电流不变
23、,V 2 示数不变,故 A 正确,B 不正确;则:I(R 1+R3)=5V式相加得:I(R 1+R2+R3)=6V 因为 U=I(R 1+R2+R3)=6V ,故 C 正确;减可得:U1=2V,故 D 不正确故选 AC【点评】首先要看懂电路图中电阻的连接方式,是做题的基础,然后确定每个电压表的示数,再根据欧姆定律列出式子,从几个式子中找出规律是关键7 (2014泉州)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关 S1 时,电压表 V1 与 V2的示数之比为 3:2;只闭合开关 S2 时,电压表 V1 与 V2 的示数之比为 5:3,则 R1 与 R2的电阻之比为( )A3:5 B2:3 C4:3 D5:3【考点】欧姆定律的应用菁优网版权所有【专题】计算题;应用题;欧姆定律【分析】只闭合开关 S1 时,电阻 R1 与 R0 串联,电压表 V1 测电源电压,电压表 V2 测电阻R1 两端电压;