2025年广州中考物理一轮复习备考课件：第十三讲欧姆定律第1课时电流与电压和电阻的关系

第三模块　电　磁 第十三讲　欧姆定律　 第1课时　电流与电压和电阻的关系 知识点1　电流与电压和电阻的关系 (1)在电压不变的情况下， 跟 成 比。 (2)在电阻一定的情况下， 跟 成 比。 电流　 电阻　 反　 电流　 电压　 正　 知识回顾 知识点2　欧姆定律 (1)德国物理学家 在19世纪初期经过大量的实验，研究了电流、 电压和电阻的关系，得到：导体中的电流跟导体两端的电压成 ⁠，跟导体的电阻成 。其数学表达式为 。公式中电压的单位用 ，电阻的单位用 ，电流的单位用 。欧姆定律适用于纯电阻电路，比如：各类电阻、白炽灯、各类电热器。 欧姆　 正比 反比　 I＝　 V　 Ω　 A　 知识回顾 (2)电流表不允许直接接在电源两端，这是因为电流表的电阻非 常 ，电压一定，使电路中产生很大的电流，将把电源和电流表烧 坏。电压表能直接接在电源两端测量电源电压，这是因为电压表的电阻 非常 ，不会使电源 ⁠。 小　 大　 短路　 知识回顾 知识点3　伏安法测电阻 (1)如图所示是“伏安法”测电阻的电路图，实验原理：R＝。只要 用 测出电压U，用 测出电流I，就可以计算电 阻R。 电压表　 电流表　 (2)滑动变阻器的作用：①保护电路。连接好电路后，如果闭合开关后电 流太大，容易损坏用电器。所以要把滑动变阻器电阻调到最大，再闭合 开关；②滑动变阻器能调节与之串联的电阻R两端的 ，从而可以 实现多次测量。 电压　 知识回顾 知识点4　电路故障分析 (1)电路中出现断路(电路某处断开的电路) ①串联电路某处发生断路时，电路 (选填“有”或“没有”)电 流。断路处电压等于 ⁠； ②并联电路中，各支路工作相对独立，若一条支路发生断路，不影响其 他支路的工作，但干路电流会发生改变。 没有　 电源电压　 知识回顾 (2)电路中出现短路(短路处电阻几乎为零) ①串联电路发生局部短路时，发生短路的那个用电器两端电压等 于 。另一个用电器两端电压接近 ⁠； ②并联电路有一条支路发生短路，就会导致电源短路了，电路中的 ⁠ 会非常大。这样大的电流，会损坏电源和电流表，严重时甚至造成火灾。 0　 电源电压　 电流 知识回顾 核心考点1　电流与电压和电阻的关系 例1：如图1是“探究电压一定时电流与电阻关系”的电路图。 例1图 (1)按电路图在图2中连接实物图(电压表选用0～3 V量程)。 能力提升 (2)正确连接电路后，实验步骤如下： ①闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数； ②断开开关，换阻值不同的定值电阻； ③闭合开关，记录定值电阻的阻值及电流表示数。 重复②③步骤，按上述步骤操作，观察到更换阻值不同的定值电阻，电 压表示数分别如图甲、乙、丙所示。 图甲电压表的示数为 ⁠。 根据各电压表显示的正确示数，指出实验的失误之处： ⁠ ⁠。 1.8 V　 每次更换电阻 后，未控制电阻两端电压相同　 能力提升 解题思路：(1)连接实物图时根据电路图先将电源、开关、滑动变阻器、 定值电阻和电流表连成一个回路，最后再并上电压表。(2)注意题目探究 的是电压一定时电流与电阻的关系，注意借助滑动变阻器控制不同的定 值电阻两端电压一定。 能力提升 [练习1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 练习1图 (1)闭合开关，向左移动滑动变阻器的滑片P，电流表的示数将 ⁠ (选填“变大”“不变”或“变小”)。 变大 能力提升 (2)调节滑动变阻器，把测得的数据填入下表，其中电流表的示数为0.5 A 时，电压表的示数如图乙所示，其值为 V。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.0 1.5 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 2.5　 [练习1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 练习1图 能力提升 (3)根据表中数据，在图丙中描出电流与电压的关系图线。 [练习1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 练习1图 (4)本实验得出的结论是 ⁠ ⁠。 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电 压成正比　 (5)通过实验数据还可以发现，电阻的大小与电流、电压 (选填 “有关”或“无关”)。 无关　 能力提升 (6)若实验中，不小心将电流表和电压表的位置对调，造成的后果 是 (填字母)。 A. 电流表被烧坏 B. 电流表、电压表均无示数 C. 电压表无示数，电流表有示数 D. 电压表有示数，电流表无示数 D　 [练习1]探究通过导体的电流与导体两端电压的关系。 练习1图 能力提升 [练习2](2021广东)在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有： 电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样)和开关各一个，定值电阻五个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)，导线若干。 练习2图 (1)将图甲实验电路连接完整。 能力提升 (2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最 端。 左　 (3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I－R图像，其中阴影面积的物 理意义是 ，其数值为 。 定值电阻两端电压　 2.5 V　 [练习2](2021广东)在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有： 电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω　2 A”字样)和开关各一个，定值电阻五个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)，导线若干。 练习2图 能力提升 核心考点2　欧姆定律 例2：(2019广州)电鳗是一种能对外界施加电压的动物，如图1，为了研究 电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成 电源，A、B两点是电源两极。某次实验： 例2图 (1)当电鳗跃起，头部碰到导体棒时，电流从A点经部分导体棒、水回到B 点，形成闭合回路，电路图如图2所示，接入电路的导体棒及水的电阻R ＝5 000 Ω，电流I＝0.02 A。求此时A、B间的电压U和R的电功率P。 能力提升 解：(1)电压U＝IR＝0.02 A×5000 Ω＝100 V 电功率P＝UI＝100 V×0.02 A＝2 W 解：(1)电压U＝IR＝0.02 A×5000 Ω＝100 V 电功率P＝UI＝100 V×0.02 A＝2 W 能力提升 (2)电鳗头部接触到导体棒更高的位置时，R变大，电流变为0.05 A，判 断U变大、变小还是不变？ ，依据是 ⁠ ⁠。 变大　 根据U＝IR，因为R变 大，电流也变大，所以U变大　 例2：(2019广州)电鳗是一种能对外界施加电压的动物，如图1，为了研究 电鳗的放电行为，研究人员把一根导体棒伸进水中，放电的电鳗可看成 电源，A、B两点是电源两极。某次实验： 例2图 能力提升 解题思路：(1)仔细阅读理解题目，电鳗、导体棒和水构成简单的闭合回 路，利用公式U＝IR和P＝UI分别求得A、B间的电压U和R的电功率P； (2)继续利用公式U＝IR进行判断。 能力提升 [练习](2022黑龙江)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作出了如图所示的图像。 练习图 (1)当流过甲的电流是0.2 A时，甲两端电压是 V，此时导体甲电阻 是 Ω。 1　 5　 能力提升 (2)当在导体乙的两端加上的电压为5 V时，通过导体乙的电流为 ⁠A 0.5　 (3)将甲、乙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 A。 0.9　 [练习](2022黑龙江)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作出了如图所示的图像。 练习图 能力提升 核心考点3　伏安法测电阻 例3：小宇做“测定小灯泡的电阻”实验(小灯泡标有“2.5 V”字样)，在 实验过程中得到了如表所示的六组电压和电流的数据： 实验次序 1 2 3 4 5 6 灯泡两端的电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 通过灯泡的电流I/A 0. 18 0.22 0.26 0.3 0.32 0.34 灯泡发光情况 微亮→逐渐变亮 0.32 例3图 能力提升 例3图 (1)根据图甲的实物电路，在方框内画出对应的电路图。 能力提升 (2)在连接电路时，开关应处于 状态，这是为了 ⁠； 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调至 ，这是为了 ⁠ ⁠。 断开　 保护电路　 最右端　 防止电 路中电流过大烧坏用电器　 例3图 能力提升 (3)正确连好电路后，闭合开关，发现灯不发光，故障的原因不可能 是 (填字母)。 A. 电流表处有开路 B. 电压表与灯泡相连接的导线接触不良 C. 导线接触不良 D. 小灯泡的灯丝断了 B　 例3图 能力提升 (4)灯泡正常发光时，电流表的示数如图乙所示，请将读数填入表格中的 空格处。此时小灯泡的电阻为 。(小数点后保留一位数字) 7.8Ω　 例3图 能力提升 (5)小宇认为要减少误差，应该把6次实验得出的电阻值求平均值。你认为 小宇的观点正确吗？请说明理由： ⁠ ⁠⁠。 不正确，因为小灯泡灯丝的电阻随 两端电压的变化而变化，所以求不同电压下的电阻值平均值没有意义 例3图 能力提升 解题思路：(1)根据实物图先将开关、电源、滑动变阻器、灯泡和电流表 画成一个回路，最后再并上电压表。(2)从保护电路的角度注意连接电路 时开关要处于断开状态，闭合开关前滑动变阻器电阻要调到阻值最大处 等。(3)利用R＝求电阻。 能力提升 [练习1](2017广州)伏安法测定值电阻的实验。 练习1图 (1)请在方框内(图1)画出实验电路图。 (2)图2是小红连接的电路。实验中某次电压表、电流表示数如图3，电压 U＝ V，电流I＝ A，算出R＝ Ω。 2　 0.1　 20　 (3)小明发现图2的电路接线错了，电压表实际测量的是 ⁠两 端的电压。 滑动变阻器　 能力提升 [练习2](2024山东)在“制作定值电阻”的实践活动中，同学们在实验室 找到一捆合金丝，其包装上标有“横截面积1 mm2，长度10 m”的字 样。为了利用这捆合金丝制作一个2 Ω的定值电阻，同学们先将这捆合金 丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上，然后进行了如下操作： 练习2图 (1)根据甲图的电路图，以笔画线将乙图的实物电路连接完整。 能力提升 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器滑片的过程中发现电流表、电压表均有 示数，但始终不变化，出现这一现象的原因可能是 (填字母)。 A. 合金丝短路 B. 合金丝断路 C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路 C　 [练习2](2024山东)在“制作定值电阻”的实践活动中，同学们在实验室 找到一捆合金丝，其包装上标有“横截面积1 mm2，长度10 m”的字 样。为了利用这捆合金丝制作一个2 Ω的定值电阻，同学们先将这捆合金 丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上，然后进行了如下操作： 练习2图 能力提升 (3)排除故障后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片改变这捆合金丝两端的 电压，测得多组电压及电流的值，将数据填入表格中。第3次实验时，电 流表的示数如图丙所示，则测得的电流为 A，计算该次的电阻值 为 Ω。(结果保留一位小数) 次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 1.6 0.2 8 2 2.0 0.26 7.7 3 2.5 0.3　 8.3　 能力提升 (4)为了确定这捆合金丝的电阻，上表在设计时还应增加的一项内容 是 ，这是为了减少误差。 R的平均值　 [练习2](2024山东)在“制作定值电阻”的实践活动中，同学们在实验室 找到一捆合金丝，其包装上标有“横截面积1 mm2，长度10 m”的字 样。为了利用这捆合金丝制作一个2 Ω的定值电阻，同学们先将这捆合金 丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上，然后进行了如下操作： 练习2图 能力提升 (5)根据实验的计算结果，制作2 Ω的定值电阻应截取长度约为 ⁠ 的合金丝。 2.5 m　 [练习2](2024山东)在“制作定值电阻”的实践活动中，同学们在实验室 找到一捆合金丝，其包装上标有“横截面积1 mm2，长度10 m”的字 样。为了利用这捆合金丝制作一个2 Ω的定值电阻，同学们先将这捆合金 丝两端的绝缘皮刮掉接到接线柱上，然后进行了如下操作： 练习2图 能力提升 核心考点4　电路故障分析 例4：如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电 路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转， 电路中仅有一处故障，故障可能是(　C　) C 例4图 A. 电阻R1断路 B. 电阻R1短路 C. 滑动变阻器R断路 D. 滑动变阻器R短路 能力提升 解题思路：处理电路故障问题，首先要对短路、断路这些故障会引起的 现象很清晰。然后应该结合题目描述的现象逐一排除选项。串联电路闭 合开关没有电流，则应该是断路，而断路处电压等于电源电压，所以不 是电阻R1断路。 能力提升 [练习1](2024湖北)如图所示电路，灯泡L1、L2的连接方式是 (选 填“串联”或“并联”)。闭合开关S后，两灯均发光，两电表均有示 数，过一会儿某个灯泡由于发生故障而熄灭，电流表有示数，电压表示 数为零，则故障原因是 ⁠。 练习1图 串联　 L2短路　 能力提升 [练习2](2023广州)小明按图示电路图正确连接电路，电阻R标有“5 Ω”，灯L标有“3.8 V　0.3 A”。闭合开关S，L发光，电流表A和A1正 常工作，示数均为0.24 A。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该 说法是否正确？ (选填“正确”或“不正确”)；若正确，写出 理由；若不正确，分析出现该实验现象的原因并写出分析过程。 答： ⁠ ⁠ ⁠ ⁠ 不正确　 若灯泡与R并联，R被短路，灯泡也会被短路，电流表A1不会有示 数，因此小明的说法不正确。由图可知，电流表A1在支路，电流表A在 干路，两电表示数相同，证明另一条支路没有电流，即发生了断路，因 此应是R断路。 　 练习2图 能力提升 1. (2023哈尔滨)如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说 法不．正．确．的是(　C　) A. 探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定 B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用 C. 实验的结论是：电流跟电压成反比 D. 多次实验是为了得到电流跟电压之间的定量关系 第1题图 C 真题检测 2. (2024甘肃)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个，电压为6 V的电源等器 材进行探究。 第2题图 (1)请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整。(要求：滑片P向右移动时 电路中电流变大) 真题检测 (2)正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路 故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有 示数，则电路的故障是 (填字母)。 A. 开关断路 B. 滑动变阻器断路 C. 定值电阻断路 A　 2. (2024甘肃)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个，电压为6 V的电源等器 材进行探究。 第2题图 真题检测 (3)图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图 像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由5 Ω更换为10 Ω 时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 (选填“左”或 “右”)端滑动；要完成该实验，滑动变阻器的最大阻值至少 是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电 流与导体的电阻成 ⁠。 2　 左　 50　 电压　 反比　 2. (2024甘肃)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个，电压为6 V的电源等器 材进行探究。 第2题图 真题检测 (4)同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位 置，此时电压表示数为1.8 V，如图丙所示电流表示数为 A，该电 阻的阻值为 ⁠。 0.3　 6 Ω　 2. (2024甘肃)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω的定值电阻各一个，电压为6 V的电源等器 材进行探究。 第2题图 真题检测 3. (2024北京)图甲为自动气象站中的测温装置，它的测温电路可简化为 图乙，其中的“恒流源”是一个特殊电源，电流大小由电源内部结构决 定，当电阻R变化时，通过R的电流大小保持不变。电阻R的阻值随温度 的变化规律如图丙所示，通过数字电压表的示数可反映环境的温度。某 次环境温度从20 ℃上升到30 ℃，电压表的示数变化了8 mV。当温度的 变化值相同时，电压表示数的变化值越大，该测温装置的灵敏度越高。 下列说法正确的是(　C　) C A. 每升高1 ℃，R的阻值增大1.65 Ω B. 通过R的电流为20 mA C. 环境温度为20 ℃时，电压表的示数为216 mV D. 若要增大该测温装置的灵敏度，可换一个电流值更小的恒流源 第3题图 真题检测 4. (2023福建)如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动的过程中， 灯泡突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则 故障不可能是(　B　) A. 电流表接线松开 B. 灯泡L断路 C. 滑动变阻器R断路 D. 开关S接触不良 第4题图 B 真题检测 5. (2020广州)小明设计的电路图如图甲，小灯泡L1、L2的额定电压分别 为2.5 V、1.5 V。 第5题图 (1)根据电路图，用笔画线表示导线，把图乙中的实物连接起来。 真题检测 (2)电路正确连接后，闭合开关，两灯发光，如图丙电压表V1的示数 为 ，V2的示数为2.8 V，L2是否正常发光？ ⁠。 1.5 V　 否　 5. (2020广州)小明设计的电路图如图甲，小灯泡L1、L2的额定电压分别 为2.5 V、1.5 V。 第5题图 真题检测 (3)小明将L1换成额定电压为2.5 V的LED，闭合开关后发现LED亮，而L2 不亮。 ①小明认为此时L2烧断，他判断是否正确？ ，依据是 ⁠ ⁠； ②小芳认为L2两端电压不够，将图乙中的电池增至三节，闭合开关，两 灯不亮，此时V1、V2的示数均为4.4 V，这可能是 (选填 “LED”或“L2”)烧断。 不正确　 LED 灯亮，说明电路没有断路，则L2没有烧断　 LED　 5. (2020广州)小明设计的电路图如图甲，小灯泡L1、L2的额定电压分别 为2.5 V、1.5 V。 第5题图 真题检测 6. 小潘利用如图甲的电路来测量一未知电阻Rx，已知电源电压恒定但数 值未知。 第6题图 (1)电路连接完成后，闭合开关，两个电表都有示数，但小潘无论怎样移 动滑动变阻器，电流表、电压表示数都不变，这是因为 ⁠ ⁠。 接线时滑动变 阻器同时连接了上方两个接线柱或者同时连接下方两个接线柱　 真题检测 (2)修正错误后，闭合开关，当滑动变阻器的滑片移动到某一位置时，电 压表的示数为2.4 V，电流表的示数如图乙所示，则I＝ A，Rx ＝ Ω。 0.48　 5　 6. 小潘利用如图甲的电路来测量一未知电阻Rx，已知电源电压恒定但数 值未知。 第6题图 真题检测 (3)电流表突发故障损坏了，小潘找来一个已知阻值的定值电阻R0，设计 了如图丙所示的测量电路，同样可以测量未知电阻Rx，请在空格内把实 验步骤补充完整： ① ，用电压表测出电源的电压为U； ② ，用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为Ux； ③请用测量值U和Ux、已知量R0来表示Rx＝ ⁠。 闭合开关S，S1　 闭合开关S，断开开关S1　 　 6. 小潘利用如图甲的电路来测量一未知电阻Rx，已知电源电压恒定但数 值未知。 第6题图 真题检测 $$