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欧姆定律及其应用(限时:40分钟)一、选择题1.[2019·自贡]如图K21-1所示，已知电源电压不变，为了比较电阻R1和R2的大小，四位同学分别设计了如下的电路，其中不可行的是()图K21-12.[2019·达州]图K21-2是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图，身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是()图K21-23.[2019·连云港]如图K21-3所示，电源电压U恒定，闭合开关S1和S2，在滑动变阻器滑片向上移动过程中()图K21-3A.灯泡L的亮度不变B.R2两端的电压变大C.电流表A1的示数变大D.电流表A2的示数变大4.[2019·娄底]如图K21-4所示，电源电压保持不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，下列说法正确的是()图K21-4A.通过滑动变阻器的电流变小B.电路中的总电流不变C.电流表和电压表的示数都逐渐变大D.电压表示数与电流表示数的比值不变5.如图K21-5所示是一种风速测定装置，其中风速表是由电压表改装而成的，R为定值电阻，R1为滑动变阻器。T形管道的竖直管内装有可上下无摩擦自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连，开关S闭合后，当风速增大时()图K21-5A.活塞上方气压变大，活塞向下运动，风速表的示数变大B.活塞上方气压不变，活塞静止不动，风速表的示数不变C.活塞上方气压变小，活塞向上运动，风速表的示数变大D.活塞向上运动，电路消耗的总功率变小6.[2019·泰州]如图K21-6所示，R1R2，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向左滑动，电压表V1示数变化量的绝对值为ΔU1，电压表V2示数变化量的绝对值为ΔU2，滑动变阻器R两端电压变化量的绝对值为ΔU3，下列说法正确的是()图K21-6A.电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大B.电压表V1的示数变大，ΔU1ΔU2C.电压表V2的示数不变，ΔU1=ΔU3D.电压表V2的示数变大，ΔU1ΔU37.[2019·广州]小明按图K21-7中所示电路图做实验，闭合开关，两表示数如图K21-8甲所示。L灯丝突然烧断，烧断后两表示数如图乙所示。定值电阻R两端电压为U、通过定值电阻R的电流为I，与L灯丝烧断前相比，烧断后()图K21-7图K21-8A.U变大，I变大B.U变大、I变小C.U不变，I变小D.U不变，I不变8.[2019·河北改编]如图K21-9所示，电源电压不变，R1、R2为定值电阻，R为滑动变阻器，a、b是电流表或电压表。当只闭合开关S、S1时，a、b的指针均明显偏转，将位于中点的滑片P向左移动，a的示数不变，b的示数有变化。以下说法中正确的是()图K21-9A.b是电流表B.只闭合S、S2，移动滑片P，则a示数的变化量与b示数的变化量的比值可能等于R1+R2C.若将b换成另一种电表，只闭合S、S2，将滑片P向右移动，R2消耗的功率一定变大D.若将a与b的位置互换，只闭合S、S2，则a的示数与b的示数的比值可能等于R19.[2019·宜昌]用如图K21-10所示电路探究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端的电压，设计了三种方案。甲：多节干电池串联接入MN；乙：电池与滑动变阻器串联接入MN；丙：电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。可行的方案是()图K21-10A.仅有甲B.仅有乙C.仅有甲、乙两种D.甲、乙、丙都可行10.[2019·衡阳]如图K21-11所示，电源电压U=2V不变，R=4Ω，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关，电流表示数为1A。如果用一个2Ω的定值电阻替换R，虚线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变为()图K21-11A.2AB.1.5AC.1.2AD.0.5A11.[2018·宿迁]如图K21-12所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，电压表示数为U1；再闭合开关S2，电压表示数为U2。则电阻R1、R2的阻值之比为()图K21-12A.U1∶U2B.U2∶UIC.U2∶(U2-U1)D.U1∶(U2-U1)12.[2018·台州]某同学利用如图K21-13甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是()图K21-13A.该同学探究的是电流与电压的关系B.实验中电压表的示数保持0.5V不变C.滑动变阻器阻值变化范围为1~5ΩD.将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移二、填空题13.[2019·宿迁]随着我国经济的飞速发展，汽车已经进入寻常百姓人家。如图K21-14所示是一种自动测定汽车油箱内油面高度的装置。R0为定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度就可知道油箱内油面高低。当油面下降时，滑动变阻器连入电路的阻值将，电流表的示数将(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)。若换用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中元件两端。图K21-1414.[2018·淮安]如图K21-15甲所示是电阻R和灯泡L的I-U图像，由图甲可知，电阻R的阻值是Ω。将电阻R和灯泡L接在图乙电路中，开关S闭合，电流表示数为0.3A，则电源电压为V。图K21-1515.[2019·青岛]如图K21-16甲所示是某酒精浓度检测仪的原理图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体敏感电阻，它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙所示。闭合开关S，驾驶员呼出的气体中酒精浓度越大，R2的阻值越，电压表示数变。当电压表示数达到一定值时，检测仪发出报警信号。图K21-1616.如图K21-17所示，电阻R1=10Ω，R2=36Ω，R3=20Ω，电源电压保持不变，若开关S1、S2都断开时电流表示数为0.3A，则电源电压是V；当开关S1、S2都闭合时，电流表的示数为A。图K21-1717.[2019·衡阳]如图K21-18所示，R为定值电阻，R'为滑动变阻器，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端，发现电压表V1示数从2V变化到6V，而电压表V2示数从4V变化到0，则电流表示数从0.2A变化到A，R=Ω。图K21-18三、计算题18.[2019·徐州]定值电阻R1两端电压为4.5V时，通过它的电流为0.45A。如图K21-19所示电路，电源电压不变，R1和定值电阻R0并联，电流表示数为0.50A；用阻值为30Ω的电阻R2替换R1，电流表示数变为0.30A。求：(1)R1的阻值。(2)电源电压。图K21-1919.[2019·福建]空气质量指数是环境监测的重要指标，下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。某兴趣小组自制的空气质量监测仪，用电压表显示空气质量指数，工作原理电路图如图K21-20所示。已知电源电压U=18V，电压表量程为0~15V，定值电阻R0的阻值为100Ω，气敏电阻阻值R与A的关系为R=6𝐴×103Ω。空气质量指数A0~5051~100101~150151~200201~300300空气质量等级优良轻度污染中度污染重度污染严重污染(1)通过计算，判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围，若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400，则更换后的定值电阻R0'的阻值应为多大?图K21-2020.[2019·衡阳]如图K21-21甲所示的装置，电源电压U=10V保持不变，R2=12Ω。导电性能良好的金属弹簧和金属指针P的电阻和重力均不计，金属块A的重力G1=10N。R1是一根水平放置的粗细均匀、总长L=1m的金属棒，其电阻随长度均匀变化，总电阻为8Ω，两端都被固定在绝缘支架上，它对指针P无压力，且接触良好。绝缘板B重G2=20N，当它从金属块A和地面间被抽出时，它的上下表面分别与A和地面之间产生的摩擦力为f1和f2，且均为接触面间压力的0.2倍。当P置于金属棒左端a点时，弹簧恰好处于原长。(1)当P置于金属棒的左端a点时，求电流表的示数I示。(2)用水平拉力F将B从A与地面之间匀速抽出，当金属块A保持静止时，求弹簧拉力F1和水平拉力F的大小。(3)用水平向右的拉力拉动金属块A，使指针P逐渐从左端a点向右移动，直至运动到右端b点，试求出电流表的示数I和指针P移动的距离x之间的关系式，并在图乙中完成1𝐴-x的图像。图K21-21【参考答案】1.D[解析]A选项图中两个电阻串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量电阻R1两端的电压，根据串联电路电压的规律，电阻R2两端的电压等于电压表V1和V2的示数之差，由于通过两电阻的电流相等，则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。B选项图中两个电阻串联，两个电压表分别测量两个电阻两端的电压，由于通过两电阻的电流相等，则根据电阻两端的电压的大小就可以比较电阻的大小。C选项图中开关S1、S2闭合时电路为R1的简单电路，开关S2断开时两电阻串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路的特点和欧姆定律分别表示出电源的电压，利用电源的电压不变建立等式，通过比较电流之间的关系可得出电阻的大小关系。D选项图中两电阻并联，电压表测电源电压，电流表测量干路电流，只能测出电路的总电阻，不能求出电阻R1、R2的阻值，因此无法比较两电阻阻值的大小。故选D。2.A3.A[解析]由电路图可知，闭合两开关S1、S2，定值电阻R2被短路，滑动变阻器R1与灯泡L并联，电流表A1测量干路电流，电流表A2测量通过灯泡L的电流。当滑动变阻器滑片向上滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻增大，由于并联电路中各支路用电器独立工作，互不影响，所以滑片滑动时，灯泡亮度不变，故A正确；由于R2被短路，所以R2两端的电压一直为0，故B错误；灯泡L的电阻不变，滑动变阻器接入电路的电阻增大，所以总电阻增大，电源电压不变，总电阻增大，由I=𝐴𝐴可知干路电流减小，即电流表A1示数变小，故C错误；电流表A2测量通过灯泡L的电流，由于灯泡L的电阻和两端电压不变，由I=𝐴𝐴可知通过灯泡L的电流不变，即电流表A2的示数不变，故D错误。4.A[解析]由电路图可知，灯泡与滑动变阻器并联，电流表A测滑动变阻器所在支路的电流，电压表V测电源电压。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，其接入电路中的电阻变大，由I=𝐴𝐴可知，通过滑动变阻器的电流变小，故A正确；因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，通过灯泡的电流不变，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以电路中的总电流变小，故B错误；通过滑动变阻器的电流变小，即电流表A的示数变小，因电源电压保持不变，所以，滑片移动时，电压表的示数不变，故C错误；根据R=𝐴𝐴可知，电压表V的示数跟电流表A的示数的比值为滑动变阻器接入电路中的电阻，由于其接入电路中的电阻变大，所以，电压表V的示数跟电流表A的示数的比值变大，故D错误。5.C6.D[解析]分析电路可知，电阻R1、R2、滑动变阻器串联，电压表V1测量R1两端电压，电压表V2测量R2两端电压，滑动变阻器滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，电路中电流变大，电阻R1、R2两端电压均增大，所以电压表V1、V2的示数都变大，故A、C错误；移动滑片的过程中，电路中电流的变化量为ΔI，根据欧姆定律可知ΔU1=ΔIR1，ΔU2=ΔIR2，而R1R2，所以ΔU1ΔU2，故B错误；电源电压不变，所以滑动变阻器两端减小的电压与电阻R1、R2两端增加的电压之和相等，即ΔU3=ΔU1+ΔU2，则ΔU1ΔU3，故D正确。7.A8.A[解析]只闭合开关S、S1时，电表b与滑动变阻器R串联，电表a与电阻R2串联，且滑片P向左移动时，电表b的示数有变化，则b一定是电流表，若a为电流表，则测通过R2的电流，由于R2的阻值和两端的电压均不变，滑片P向左移动，a的示数不变；若a为电压表，则测电源电压，其示数也不变，由此可知a可能是电流表，也可能是电压表，故A正确。若a为电压表，只闭合开关S、S2，此时R1与R串联，电压表a测R两端的电压，电流表b测电路中的电流，则有ΔU=（U-I1R1