2021中考物理必考计算题精解精练05欧姆定律含解析

专题05欧姆定律

考点解读

一、欧姆定律内容：

1、欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。

,U

2、欧姆定律的表达式：/=『•

A

欧姆定律的理解:①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。

②在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。

解读：使用欧姆定律时应注意：

(1)同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的，

不可乱套公式。

(2)同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值，若由于某

种原因，电路中的电压或电阻发生了变化，则电流也相应变化。

(3)对变形公式R=?的理解：导体的电阻可以由/?=，计算，同一段电路，电阻

A的大小与电压〃和电流/无关，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，由本身的材料、

长度和横截面积决定，不能说电阻A与电压〃成正比、与电流/成反比

二、欧姆定律应用：

动态电路分析的理论基础是串并联电路电流、电压遵循的规律，结合欧姆定律求解相应

的物理量，注意滑动变阻器的使用。

重点考向

考点一：比值问题

1.(2020•西藏)如图所示，开关闭合后，电压表明的示数为2V,电压表Vz的示数为5V,

则RKR,等于()

A.2：5B.5：2C.3：2D.2：3

【答案】D

【解析】由电路图可知，R|与R2串联，电压表/测R两端电压，电压表V,测电源电压,

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，两电阻两端的电压之比：

UU

l^V1_2V=2

U7UV2-UV15V-2V3'

因串联电路中各处的电流相等，

所以，由1=旦可得，两电阻的阻值之比：

R

5

巴」4=2

U

R2也23°

I

2.（2020•鄂州）如图所示的电路中，电源电压为4.5V,L、L是小灯泡，当开关S闭合时，

电压表的示数为1.5V,忽略温度对灯丝电阻的影响，则（）

A.L?两端的电压为1.5V

B.L两端的电压为1.5V

C.L与L?的灯丝电阻之比为2：1

D.通过L与L的电流之比为1：2

【答案】B

【解析】由电路图可知，两灯泡串联，电压表测L两端的电压，所以L两端的电压为口

=1.5V,故B正确；

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以L2两端的电压：U2=U-Ui=4.5V-1.5V=3V,故A错误;

因串联电路中各处的电流相等，所以通过L与L的电流之比为1：1,故D错误；

Uj

RTTT

由1=旦可得，L与u的灯丝电阻之比：_L=；=_L=L^_=工，故c错误。

RR2u23V2

考点二：图像问题

3.(2020•鄂尔多斯)在图甲电路中，电源电压不变，R。为定值电阻，R为滑动变阻器。在

滑片P从最右端向最左端滑动过程中，电压表与电流表的示数变化关系如图乙。则下列

0.40.6

说法正确的是()甲乙

A.电源电压为5V

B.R。消耗的最小功率为0.4W

C.定值电阻R“为8Q

D.滑片P在中点时，电流为0.4A

【答案】B

【解析】由电路图可知，R。与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流。

(1)当滑片位于最左端时，电路电流最大，根据图乙可知：［3=0.6A,

由I=U可得，电源电压：U—ImaxRo—0.6AXR,)--------①

R

当滑片位于最右端时，电路电流最小，电压表示数最大，根据图乙可知：Ii=0.2A,UR

=4V,

根据串联电路电压规律和1=卫可得，电源电压：U=UR+IRo=4V+O.2AXR0-----------

-②

联立①②可得，R°=10Q,U=6V,故AC错误；

22

(2)Ro消耗的最小功率：Ptain=(I.in)RO=(0.2A)X10Q=0.4W,故B正确;

(3)由1=且可得，滑动变阻器的最大阻值：R='^_=_"_=20Q,

滑片P在中点时，电路电流：1=­、一=------产-------=0.3A,故D错误。

R0^R10O-»-yX20Q

4.（2020•镇江）测温模拟电路如图1所示，温度计由量程为3V的电压表改装而成，电源电

压U为6V,R的阻值为40Q,热敏电阻的阻值R随温度t变化的关系如图2所示。则当

开关S闭合后（）

B.温度计的0℃应标在电压表零刻度处

C.若增大U,电路可测量的最高温度将增大

D.若U增大3V,R增大45Q,电路可测量的最高温度将增大

【答案】D

【解析】由a图可知，R、R,串联，电压表测R,两端电压，

A、当电压表的示数最大，即U,=3Y时，电路允许测量的温度最高,

根据串联电路两端的总电压等于各分电阻两端的电压之和可得:

定值电阻R两端的电压：UR=U-Ut=6V-3V=3V,

则电路中的电流:

1=%=-^-=0.075A

40Q

热敏电阻的阻值:

R尸三L=―直—=40Q,

I0.075A

由图象可知，此电路允许的最高环境温度为30℃,故A错误;

B,当温度计的示数为0℃时，热敏电阻R,的阻值不为零，根据串联电路的分压作用知,

热敏电阻R,两端的电压不为零，电压表的示数不为零，故B错误；

C、若增大电源电压U,电压表的量程仍为0-3V,根据串联电路的分压作用知，定值电

阻两端的电压增大，由欧姆定律1=旦知电路的电流增大，热敏电阻的阻值R,的阻值减

R

小，电路可测量的最高温度减小，故C错误；

D、若U增大3V,即电源电压为3V+6V=9V,R增大45Q,此时电压表的量程仍为0-3V,

根据串联电路的分压作用知，定值电阻两端的电压增大，变为9V-3V=6V,由欧姆定律

1=乜■知此时电路的电流为I'=m-=尸八=&,热敏电阻的阻值R,的阻值

RR'40Q+45Q85

为RJ=上=31=42.5。，由图2知此时电路可测量的最高温度大于30℃,即电

I4

854

路可测量的最高温度将增大，故D正确。

5.（2020•荆门）将电阻R和灯泡L接在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。图乙为电

阻R和灯泡L的I-U图象。闭合开关S,电流表示数为0.3A,则电源电压和电阻R的大

小分别是（）

A.8V6.67（2B.12V20QC.8V20QD.12V10Q

【答案】C

【解析】（1）电阻R为定值，故电流随电压的变化关系为一直线，根据图象，由1=且可

R

得，电阻R的阻值：

R=U=g=20Q；

I0.6A

（2）由电路图可知，电阻R和灯泡L串联，电流表测电路中的电流，

串联电路中各处的电流相等，由图象可知，电流1=0.3A时，UL=2V,UR=6V,

则电源电压：U=UL+UR=2V+6V=8V；

6.（2020•永州）如图甲所示，电源电压恒定不变，R为定值电阻，Rz为滑动变阻器。闭合

开关S,将滑片P从最右端逐步移到最左端，记录电流表、电压表的示数，并根据记录的

数据作出R和比的‘'U-I”关系图象如图乙所示。则下列正确的是（）

甲乙

A.图n为R2的“u-i”图象

B.当R2=R1时,电流的大小为0.2A

C.电源电压为8V

D.R的阻值为30Q

【答案】C

【解析】A、两电阻串联，电压表％测R的电压，电压表1测R?的电压，滑片在最左端

时，R,接入电路的阻值为零，因此此时电压表Vz示数为零，由图象可得，图线I反映电

压表V2示数（即R2的电压）随电流的变化，则图H为R的‘'U-I”图象，故A错误；

B、串联电路各处的电流相等，当Rz=R时，由U=IR,则两电阻的电压相同，由图乙知，

即为两图线的交点，可知电流为0.4A,B错误；

C、由图知，当电流为0.4A时，两电压表示数均为4V,因电路的电压等于两电压表示数

之和，即电源电压；U=4V+4V=8V,C正确；

D、当滑片移动到最左端时，电路中只有R”电压表/示数为0,电路的电流为0.8A,由

欧姆定律，

Ri=—y―=-^—=10<2,D错误。

I大0.8A

考点三：简单串联电路问题

7.（2020•吉林）如图所示，电源电压不变，R2的电阻为20Q,闭合开关后，电压表的示数

为2V,电流表的示数为0.2A。

求：（1）R的电阻；

（2）电源电压。

【解析】由电路图可知，RI与Rz串联，电流表A电路的电流，电压表测量电阻R的电压。

(1)由1=)得:

R

R的电阻为：Ri=U_=—2一=10Q；

I0.2A

(2)由1=卫得，

R

电阻Rz两端的电压为：

U2=IR2=0.2AX20Q=4V,

所以电源电压为：

U=Ui+Uz=2V+4V=6V。

答：(1)R的电阻为10Qo

(2)电源电压为6V。

8.(2020秋•德保县期中)如图所示，电阻R的阻值为10Q。闭合开关，电阻R两端的电

压为10V,电阻L两端的电压为5V。求：

(1)电路中的电流；

(2)电源两端的电压；

(3)R的电阻值。

RiR2

[―CZJ―

—H~~

【解析】由电路图可知，Ri、R2串联。

(1)因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流：

I-U1_10V

=1A,

即lo^

(2)根据串联电路的总电压等于各支路两端的电压之和可知:

电源电压：U=U1+U2=10V+5V=15V；

(3)根据欧姆定律1=旦得艮的阻值：

R

R=—=—=50o

2I1A

答：(1)电路中的电流为1A；

(2)电源两端的电压为15V；

(3)R?的电阻值为5Q。

考点四：简单并联电路问题

9.(2020秋•罗源县期中)如图所示的电路中，Ri=15Q,R2=10Q,闭合开关S后，电流

表的示数为0.3A。求：

(1)电源电压；

【解析】由电路图可知，R与Rz并联，电流表测Rz支路的电流。

(1)因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由1=旦可得，电源的电压：U=I2R2

R

=0.3AX10Q=3V；

(2)通过R1的电流：3yx=0.2A。

Rl150

答：(1)电源电压为3V；

(2)Ri的电流为0.2A。

10.(2020秋•丰满区校级月考)如图所示，电源电压保持不变，电阻R=20Q,闭合开关S

后，电流表A的示数为0.6A,电流表A的示数为0.2A。求：

(1)电源电压；

(2)R2的阻值。

Ri

【解析】由电路图可知，R与R2并联，电流表A测干路电流，电流表Ai测R支路的电流。

(1)因并联电路中各支路两端电压相等，

所以，由1=卫可得，电源的电压：

R

U=I,Ri=O.2AX20Q=4V；

(2)因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，

所以，通过R2支路的电流：上=1-L=0.6A-0.2A=0.4A,

则定值电阻：R2=」L=―纥=10Q。

I20.4A

答：(1)电源电压为4V；

(2)R2的阻值为1OQ.

考点五：动态电路问题

11.(2020•黔东南州)如图所示的电路中电源电压保持不变,—20Q,当Si、心

都断开，电流表示数是0.3A,求：

(1)电源电压；

(2)Si、&都闭合时，电流表示数是多少？

【解析】(1)当8、&都断开时，R与R?串联，电流表测电路中的电流,

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，

所以，由I=U可得，电源的电压：

R

U=I(R1+R2)=0.3AX(20Q+200)=12V；

(2)当Si、S2都闭合时，R与R并联，电流表测干路电流，

因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，

所以，电路中的总电阻:

RR

13_2Q0X2QQ10Q

—+R320Q+20Q

则干路电流表的示数：

r=U=j2Y-=1.2A»

R10Q

答：⑴电源电压为12V；

(2)Si>S2都闭合时,电流表示数是L2A。

12.(2020秋•南京月考)在如图所示电路中，滑动变阻器R上标有“40Q1A"，电源电压

恒定为6V。R=10Q,电流表量程为0〜0.6A,电压表量程为0〜3V,滑动变阻器滑片移

动时，为保证元件工作时电路的安全，求：

(1)电路中的最小电流；

(2)滑动变阻器接入电路的最小阻值。

【解析】(1)滑动变阻器接入电路阻值最大时，电路电流最小，由可得，电路最小

R

_U6V

电流:I圾小-----------------------------=0.12A；

Ra40Q+10Q

(2)已知滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,电流表量程为0〜0.6A,

当电压表示数为3V时，电路中的最大电流：I城大=11区生=/^=0.3A,因此电路允

Rl10Q

许通过的最大电流为0.3A,

因串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：1^=11-山城大=6丫

-3V=3V,

滑动变阻器接入电路的最小阻值：R最小=普-=口_=10Q。

I最大0.3A

答:⑴电路中的最小电流为o.12A；

(2)滑动变阻器接入电路的最小阻值为10Q。

13.(2020秋•修水县月考)如图所示的电路，电源电压保持不变，定值电阻R=10Q,滑

动变阻器R?上标有“50Q1A”字样，电压表的量程为。〜3V,电流表的量程为0〜0.6A。

闭合开关S,调节滑片P位于上的某一位置时，电压表示数为3V,电流表示数为0.4A,

问：

(1)电源电压为多少？

(2)此时滑动变阻器Rz的阻值为多少？

(3)为确保电路中各元件的安全，R2的阻值范围应为多少？

【解析】由电路图可知，R与R并联，电压表测电源两端的电压，电流表测干路电流。

(1)由电压表的示数可知，电源的电压U=3V；

(2)因并联电路中各支路两端的电压相等,

所以，流过R的电流:

U=3V=0.3A,

!R7

因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,

所以，流过滑动变阻器R2的电流:

12=1-L=0.4A-0.3A=0.1A；

此时滑动变阻器Rz的阻值为：

R2=1L=_^_=30Q；

I20.1A

(2)因滑动变阻器允许通过的最大电流为1A,且电流表的量程为0〜0.6A,

所以，干路电流为0.6A时，滑动变阻器通过的电流最大，其接入电路中的电阻最小,

因并联电路中各支路独立工作、互不影响，

所以，此时流过滑动变阻器的电流：

L'=1*-I,=0.6A-0.3A=0.3A,

则滑动变阻器接入电路中的最小阻值:

0.3A

当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，干路电流最小，电路安全，

所以，R?的取值范围是10。〜50Q。

答：(1)电源电压为3V；

(2)此时滑动变阻器R2的阻值为30Q；

(3)为确保电路中各元件的安全，R。的阻值范围应为10〜50Q。

考点六：综合计算

14.(2020•潍坊)某型号汽车的油量显示电路如图甲所示，其中定值电阻R°=10Q,R为压

敏电阻(厚度不计)，位于油箱底部，A表是一量程为。〜0.6A的电流表，作为油量指示

表。压敏电阻的电阻值随汽油产生的压强的变化而变化，其对应关系如图乙所示。已知

加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油密度Pi#!=0.7XlO’kg/n?,g取10N/kgo

0.71.42.12.83.5

P/X103Pa

乙

(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强；

(2)电源的电压；

(3)汽油耗尽时电流表的示数。

【解析】(1)加满汽油时油的深度为0.4m,所以加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强

为：

p—Pft>ngh=0.7X103kg/in3XlON/kgXO.4m=2.8X103Pa；

(2)加满汽油时油的深度为0.4m,A表示数为0.6A,汽油产生的压强为2.8义lO,Pa；

由乙图可知，此时压敏电阻的电阻值R=10Q,Ro=10Q,根据串联电路的特点和1=四可

R

得:

电源电压U=I(R+Ro)=0.6AX(10Q+10Q)=12V；

(3)汽油耗尽时，压敏电阻受压强为0,由图象知此时压敏电阻连入电路的阻值R'=

110Q,

由串联电路特点和欧姆定律可得:

此时电路中电流I'

答：(1)加满汽油时汽油在油箱底部产生的压强为2.8X10：'Pa；

(2)电源的电压为12V；

(3)汽油耗尽时电流表的示数为0.1A。

15.(2020•泰安)小明观察到高速公路进出口处设有测量货车重力的检测装置，他利用学过

的物理知识设计了一套测量货车重力的模拟装置，其工作原理如图甲所示。OAB为水平杠

杆，0B长1m,0为支点，0A：AB=1：4,平板上物体所受重力大小通过电流表读数显示。

已知定值电阻R。的阻值为10Q,压力传感器R固定放置，R的阻值随所受压力F变化的

关系如图乙所示。平板、压杆和杠杆的质量均忽略不计。

(1)当电池组电压U°=12V,平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关S,

分别求出电流表的读数。

(2)电池组用久后电压变小为U”这时平板上物体重100N时，电流表读数为0.3A,求

口的大小。

(3)在第(2)问情况中，电池组电压大小为U”要求平板上重为100N的物体对应的电

流表读数和电池组电压Uo=12V的情况下相同，小明采取了两种解决办法：

①其它条件不变，只更换电阻R。，试求出更换后的R。'的大小。

②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，试判断并计算触点A应向哪个方向

移动？移动多少厘米？

【解析】(1)平板上物体所受重力G=80N、G2=100N时，对平板的压力F,u=Gi=80N、

FA2=G2=100N,

由杠杆平衡条件可得：

F"XOA=FBIXOB、FA2X0A=FB2X0B

由题知，OA：AB=1：4,则OA：OB=1：5,

FAIXOA=FBIXOB>FA2XOA=FB2XOB

平板B点受到的压力：

FB1=1F,U=AX80N=16N,

55

FB2=1FA2=AX100N=20N,

55

由于力的作用是相互的，压力传感器受到的压力分别为16N、20N,

由R的阻值随所受压力F变化关系图象得，R=30Q、Rz=20Q,

由欧姆定律得：

1,=Uou012V=0.3A,

R总1Ro+Rj10Q+30Q

]=U。_u。_⑵

=0.4A；

R总2瓦+1?210Q+20Q

(2)由(1)的计算可知，平板上物体重100N时，压力传感器受到的压力为20N,压力

传感器的电阻R2=20Q,

此时电池组电压：

U,=IoR,s2=Io(R2+RO)=0.3AX(20Q+10Q)=9V；

(3)①其它条件不变，只更换电阻Ro为R。'，由题意得

,=L

UI=I2R,62(RZ+R。')

9V=0.4AX(20Q+RJ)

解得：

Ro'=2.5Q；

②电池组用久后电压变小，电路中电流变小，要增大电路中电流，需减小压力传感器的

电阻，就要增大压力传感器受到的压力，其它条件不变，由杠杆平衡条件可知，需向左

调节A触点，设调节距离为L,此时压力传感器阻值为R：”

Ui=LR总3=L(RS+RO)

9V=0.4AX(R3+10Q)

解得R：，=12.5Q,

从图象可知传感器受到的压力为23N,

由于力的作用是相互的，

杠杆B点受到的压力：

FB3=23N,

由杠杆平衡条件可得：

FB3X0B=FA2X(OA+L)

23NX0B=100NX(OA+L)

23NXlm=100NX(AxIm+L)

5

解得：

L—0.03rn=3cnio

答：(1)当电池组电压U°=12V,平板上物体所受重力分别是80N和100N时，闭合开关

S,电流表的读数分别为0.3A、0.4A；

(2)5的大小为9V；

(3)①其它条件不变，只更换电阻Ro,更换后的Ro'的大小为2.5Q；

②其它条件不变，只水平调节杠杆上触点A的位置，触点A应向左移动，移动3cm。

16.(2020•南安市模拟)电子体温计是根据热敏电阻的阻值随温度的升高而减小这一特性制

成的。如图甲是某测温电路，己知电源电压保持不变，R。为定值电阻，R,为热敏电阻(体

温计探头)，其阻值随温度变化的规律如图乙，闭合开关S,将热敏电阻R,置于42℃的温

度中，电压表示数为3V；将热敏电阻R,置于32℃的温度中，电压表示数为2.4V,求：

(1)体温每变化1℃,热敏电阻R,变化的阻值。

(2)电源电压和R。的阻值。

(3)疫情期间，将体温计置于某位同学的腋窝中(超过37.2摄氏度不能复学)，电压表

示数为2.8V,试通过计算此时R,的阻值，结合图象判断出这位同学能复学吗？

【解析】(1)由图乙可知，热敏电阻R,的阻值与温度t的关系为一次函数，设为R,=kt+b,

把t=42C、R“=400Q和t=32℃、Re=600Q代入可得：400Q=kX42℃+b,600Q-k

X32℃+b,

联立等式可得：k=-20Q/℃,b=1240Q,

则R尸(-20Q/℃)Xt+1240Q,

所以，体温每变化时，热敏电阻R,变化的阻值△R.nZOQ；

(2)由电路图可知，R。与R,串联，电压表测R。两端的电压，

将热敏电阻R,置于42℃的温度中，电压表示数为3V,Ru=400Q,

因串联电路中各处的电流相等，

所以，电路中的电流L=%=迎，

因串联电路中总电压等于各分电压之和，

所以，电源的电压U=U(n+LR“=3V+迎X400Q-------------①

瓦

将热敏电阻R,置于32℃的温度中，电压表示数为2.4V,Ri2=600Q,

此时电路中的电流l2=~^=2.4V,

RQR()

电源的电压U=U02+l2Rt2=2.4V+ZiZ_X600Q-------------②

Ro

由①②可得：Ro=4OOQ,U=6V；

(3)当电压表示数为2.8V时，电路中的电流%=%■=2.上=o.O()7A,

Ro400Q

此时R,两端的电压U,=U-Uo,=6V-2.8V=3.2V,

32V

此时艮的阻值RI3=-H1=--.=£200.Q^457.14Q,

I30.007A7

代入R尸(-20Q/℃)Xt+1240Q可得：迩西Q=(