专题03 欧姆定律（考点串讲）-2024-2025学年九年级物理上学期期末考点大串讲（人教版）

专题03 欧姆定律 九年级物理上学期·期末复习大串讲 知识串讲 方法模型归纳 巩固提升 人教版 知识串讲 01 第17章 欧姆定律 一、电流与电压和电阻的关系 1.电流与电压的关系：在 一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 。对应图像如图1所示。 2.电流与电阻的关系：在 一定时，通过导体的电流与电阻成 。对应图像如图2所示。 电阻 正比 电压 反比 知识串讲 01 3.滑动变阻器在实验中的作用： （1）在探究电流和电压的关系时，通过移动滑片来改变同一导体两端的 ，观察电流如何变化。 （2）在探究电流和电阻的关系时，通过移动滑片来保持不同导体两端的电压 。 （3）以上两个实验中，滑动变阻器共同的作用是 电路。 注意：要搞清电流与电压、电阻的关系，不要把它们的关系颠倒，说成“U与I成正比”或“R与I成反比”而出错。 电压 不变 保护 知识串讲 01 二、欧姆定律 1.内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成 ，跟导体中的电阻成 。 2.公式： 。 3.符号的意义及单位： U——电压—— 。 R——电阻—— 。 I——电流—— 。  4.欧姆定律的公式变形： （求电压） （求电阻） 正比 反比 V Ω A 知识串讲 01 注意：（1）同一性：I、U、R是对同一导体或同一电路而言的，三者要一一对应； （2）同时性：在同一电路上，开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动，都会导致电路中电流、电压、电阻的变化，公式中的三个量必须是同一时间的值； （3）电阻R必须是纯电阻； （4）表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式，而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质，与电压、电流 。 无关 知识串讲 01 三、电阻的测量 1.“伏安法”测电阻 （1）实验原理： 。 （2）滑动变阻器的作用： 电路、改变定值电阻（小灯泡）两端的电压和通过的电流。 （3）实验时多次测量的目的： ①定值电阻：获得多组数据， ； ②小灯泡：获得多组数据， 。 保护 求平均值，减小误差 寻找普遍规律，避免偶然性 知识串讲 01 2.特殊方法测电阻 （1）缺电压表测电阻 知识串讲 01 知识串讲 01 （2）缺电流表测电阻 知识串讲 01 （3）等效替代法测电阻 知识清单 01 四、欧姆定律在串、并联电路中的应用 1.欧姆定律在串联电路中的应用 （1）串联电路的总电阻等于各用电器电阻之和，即 。相同的电阻串联时， 。 ①串联电路中，总电阻 任何一个串联的用电器电阻。 ②任何一个用电器电阻增大，总电阻也 。 大于 增大 知识串讲 01 （2）串联电路中各用电器两端电压与其阻值成正比，即 （分压原理）。 ①串联电路中，、，即哪个用电器的电阻大,哪个用电器分得的电压就大。（其中U为总电压，R为总电阻） ②串联电路中，某一个用电器电阻增大时，总电阻增大，电路中的电流会减小，其他用电器两端电压会减小，该用电器两端电压会增大。 知识串讲 01 2.欧姆定律在并联电路中的应用 （1）并联电路总电阻的倒数等于各并联用电器电阻的倒数之和，即 。两电阻并联时， 。相同的电阻并联时， 。 ①并联电路中，总电阻比任何支路电阻都 。 ②任何一个用电器电阻增大，总电阻也 。 （2）并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比，即 （分流原理）。并联电路中，某支路的电阻小，则此支路分得的电流大。 小 增大 方法模型归纳 02 1.多开关型动态电路分析 （1）根据开关的断开和闭合，画出等效电路图； （2）根据不同的电路图，分析元件的连接方式、电表测量对象等的变化； （3）分析电路中电阻的变化； （4）分析电路中电表示数的变化、灯泡的亮度变化。 2.传感器型动态电路分析 （1）先将传感器等效为变阻器； （2）分析传感器在外界因素变化时，阻值的变化情况； （3）分析电表示数的变化。 一、动态电路分析 方法模型归纳 02 3.滑动变阻器型动态电路分析 （1）由滑动变阻器滑片移动或传感器电阻的变化引起的电路变化问题中，有两个事实：电路中总电压不变、定值电阻阻值不变。 （2）会用串联电路分压原理和并联电路分流原理分析，即定值电阻和可变电阻串联时，可变电阻阻值变大，其两端电压也变大；定值电阻和可变电阻并联时，可变电阻阻值变大，通过它的电流变小。 方法模型归纳 02 例1.如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表A的示数变小，电压表V2的示数变大 B．电压表V1与电流表A的示数之比保持不变 C．电流表A的示数变小，电压表V1的示数变大 D．电压表V1与电压表V2的示数之和保持不变 A 方法模型归纳 02 例2.（23-24九年级上·贵州贵阳·期末）如图甲所示电路，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，从某位置开始移动滑动变阻器R2的滑片，电流表示数随电压表示数变化关系的图像如图乙所示。则电源电压是 V。 6 方法模型归纳 02 例3.（23-24九年级上·安徽黄山·期末）本学期，小明同学学习了滑动变阻器在电路中的作用，请你和他一起解决下面的问题。在如图所示电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω，R2为滑动变阻器，当闭合开关，滑片P处于a端时，电流表示数为0.6A，求： （1）电源电压； （2）当滑片P处于b端时，电压表示数为8V，滑动变阻器最大电阻R2为多少？ 方法模型归纳 02 解：（1）闭合开关，当滑片P处于a端时，滑动变阻器没有接入，电流表示数为0.6A，此时定值电阻两端的电压即为电源电压，电源电压为 （2）当滑片P处于b端时，滑动变阻器全部接入，电压表示数为8V，则定值电阻R1两端的电压为 电路中的电流为 当滑片P处于b端时，滑动变阻器全部接入，滑动变阻器最大电阻R2为 答：（1）电源电压12V； （2）滑动变阻器最大电阻R2为40Ω。 方法模型归纳 02 二、图像类欧姆定律的计算 正确分析I－U图像的一般步骤 ①看清图像中横坐标、纵坐标所表示的物理量； ②弄清坐标上的数值即分度值； ③明确图像所表达的物理意义，利用图像的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。 方法模型归纳 02 例4.（23-24九年级上·宁夏银川·期末）张华同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时，将记录的实验数据通过整理做出了如图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（　　） A．通过导体A的电流与其两端的电压成正比 B．导体A的电阻大于导体B的电阻 C．当在导体B的两端加上1 V的电压时，通过导体B的电流为0.1A D．将A、B两导体并联后接到电压为3 V的电源上时，干路中的电流为0.9A B 方法模型归纳 02 例5.（23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图为小灯泡L和定值电阻R的I-U关系图线。由图可知，随着电压的升高，小泡L的阻值逐渐变 （选填“大”或“小”），若它们串联接到5V的电源上则小灯泡L两端的电压为 V。 大 1 方法模型归纳 02 三、最值和范围型欧姆定律的计算 在含有滑动变阻器的电路中，滑片位置移动，通过电路中某段电路的电流和它两端的电压会发生改变。当电流变大时，可能会超过电流表的量程、滑动变阻器允许通过的最大电流和用电器正常工作时的电流，损坏电路元件。当电压变大时，可能会超过电压表的量程，损坏电压表。因此，在移动滑片的过程中，为保证电路安全，滑动变阻器的滑片应该在安全范围内移动。 方法模型归纳 02 例6.（23-24九年级上·广东东莞·期末）如图所示，电源电压保持12V不变，R1=30Ω，变阻器R₂的阻值变化范围是0~20 Ω。当开关S闭合，在变阻器滑片P由b端滑至a端过程中电压表示数的变化范围是（　　） A．0~4.8 V B．0~7.2 V C．4.8~7.2 V D．4.8~12 V A 方法模型归纳 02 例7.（23-24九年级上·重庆·期末）如图所示，滑动变阻器R2的滑片在某两点间移动时，电流表的示数范围是0.5A~1A；电压表的示数范围是3V~9V。则定值电阻R1的阻值是 Ω，电源电压是 V。 12 15 方法模型归纳 02 四、探究电流与电阻的关系 （1）在探究I与R的关系实验中，更换电阻，滑动变阻器接入电路中的电阻变化：“换大调大，换小调小”。 （2）更换大电阻后，无论怎么移动滑片，电压表示数始终不能回到控制的电压，原因可能是：①滑动变阻器的最大阻值太小；②电源电压太大；③控制不变的电压太小。 （3）所选滑动变阻器的最大值。 方法模型归纳 02 例8.（23-24九年级上·河北石家庄·期末）图甲是小明在“探究电流与电阻的关系”时的电路图，实验数据描绘在图丙中。已知电源电压恒为6V，有阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻5个。 方法模型归纳 02 （1）闭合开关前，电流表指针如图乙所示，原因是 ； （2）根据图丙可知，实验中控制电压表示数为 V不变； （3）实验过程中，将5Ω的定值电阻换成10Ω的电阻之后，闭合开关，观察到电压表示数 （选填“变大”“变小”或“不变”），此时应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右”）端移动； （4）丙图中A点对应的横坐标与纵坐标围成矩形的面积表示的物理量是 ，分析图像可以得出结论 ； （5）分析数据可知，实验中选择的滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω。 没有调零 2.5 变大 右 电压 在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比 35 方法模型归纳 02 五、伏安法和特殊方法测电阻 1.伏安法测电阻 （1）实验原理、电路图、电路故障分析、数据处理。 （2）测小灯泡的电阻不能求平均值。 2.特殊方法测电阻 通过欧姆定律计算未知电阻两端的电压和电流，再利用计算未知电阻的表达式。 方法模型归纳 02 例9.（23-24九年级上·广西柳州·期末）利用图所示的电路可以测量小灯泡的电阻，这种测量电阻的方法称为 法。图中电压表的右端对应其 （选填“+”或“-”）接线柱，移动滑动变阻器的滑片，记录多组实验数据，分析可以发现，通过小灯泡的电流与其两端电压 （选填“成”或“不成”）正比。 伏安 ＋ 不成 巩固提升 03 1. （23-24九年级上·河北沧州·期末）如图是某位同学要测量灯泡L的工作电流和电压的电路图，合上开关后将出现的后果是（　　） A．电灯不亮，电流表被烧坏 B．电压表和电流表都不会烧坏，电灯不亮 C．电灯及各电表都能正常工作 D．电流表有明显示数，但电灯被短路，不会发光 B 巩固提升 03 2. 如图所示是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像，根据图像可得（　　） A．灯泡的电阻是 B．电阻R的阻值随电流、电压的增大而增大 C．L与R串联在5V的电源上使用时，通过L的电流是0.4A D．L与R并联在2V的电源上使用时，通过干路的电流是0.6A C 巩固提升 03 3. （23-24九年级上·安徽阜阳·期末）如图所示电路，电源电压不变，将电阻丝R1接在A、B两接线柱之间，闭合关S，电流表的示数为0.6A；将电阻丝R2接在A、B两接线柱之间，闭合开关S，电流表的示数为1.2A，若各取R1和R2的一半长度串联后再接入A、B两接线柱之间，闭合开关S，则电流表的示数应为（    ） A．0.9A B．1.8A C．0.4A D．0.8A D 巩固提升 03 4. （23-24九年级上·江苏宿迁·期末）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＞R2，闭合开关S，电路正常工作，若将R1与R1位置互换，则（　　） A．电压表的示数不变 B．电流表的示数不变 C．电流表的示数变大 D．电压表的示数变大 B 巩固提升 03 5. （23-24九年级上·江苏南通·期末）用如图所示电路探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验，在A、B间接入5Ω的定值电阻R，使电压表示数为2V，读出电流表示数，移动滑片，使电压表示数仍为2V，无论怎样移动滑片，电压表示数都不能回到2V。对此现象（　　） A．15Ω电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验 B．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验 C．在第一次接入5Ω的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值1.5V，继续实验 D．将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象 D 巩固提升 03 6.（23-24九年级上·湖南株洲·期末）如果导体两端的电压是1V，通过的电流是0.1A，这段导体的电阻是 Ω，若该导体两端的电压是2V时，电阻是 Ω，若不加电压，流过的电流为零时，其电阻是 Ω。 10 10 10 巩固提升 03 7. （23-24九年级下·重庆大足·期末）如图所示，电源电压U=5V，R1=5Ω，R2的最大阻值是20Ω，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。移动滑动变阻器的滑片时，为保证各电路元件的安全，电路中允许通过的最小电流为 A，R2接入电路中的最大阻值为 Ω。 0.4 7.5 巩固提升 03 8. （23-24九年级下·安徽安庆·期末）科技小组用如图甲所示电路测量定值电阻的阻值。 (1)请用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整电路。要求： ①滑片P向B端移动时，电流表示数变小； ②连线不能交叉。 巩固提升 03 (2)闭合开关，滑片P移动到某一位置时，电压表的示数为2.5V，电流表的示数如图乙所示，则电阻R的阻值是 Ω； (3)另一小组的同学利用已知电阻R0，设计并连接了如图丙所示的电路来测量未知定值电阻RX的阻值，主要实验步骤如下： ①闭合开关S1和S2，电压表的示数为U1； ②只断开开关S2，电压表的示数为U2； ③由此可得电阻RX= （以上两空均用字母U1、U2、R0表示）。 5 巩固提升 03 9. （23-24九年级上·贵州黔东南·期末）为了改善城乡路况，专家研究出一种新型材料制作井盖，大大提高了井盖的抗压能力。某科技小组为了测试该材料的抗压能力，取下一小块样品进行抗压力测试，如图甲所示，将该材料样品（不计质量）平放在压力传感器上，闭合开关S，在样品上施加压力F，改变压力F的大小，进行多次实验，已知压力传感器的电阻R随压力F变化的关系如图乙所示，电源电压恒定不变，定值电阻R0=30Ω。（g取10N/kg） 巩固提升 03 (1)压力为零时，电流表的示数为0.2A，电源电压是多大？ (2)经过多次实验，当电流为0.56A时，该材料将要破损，该材料承受的最大压力为多少？ (3)科技小组想继续利用此装置改装为磅秤，如果要求该磅秤能测量的最大质量为1t，求该电路中允许的最大电流是多少？ 巩固提升 03 【小问１】由图乙可知，当压力为0时，压力传感器的电阻为110Ω，则电路电阻 电源电压 【小问２】电路总电阻 传感器的电阻 由图像可知最大压力为6000N。 【小问3】该磅秤能测量的最大质量为1t，此时磅秤受到的压力为 F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N 由图乙可知，压力传感器的电阻是5Ω，该电路的总电阻为 该电路中允许的最大电流 课堂小结