2025年中考物理举一反三讲义--欧姆定律与计算

2025年中考物理举一反三讲义---- 欧姆定律与计算 ( 思维导图 ) 考点精讲一、欧姆定律 1．探究电流与电压、电阻的关系 控制变量法设计对照实验： ①保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系； ②保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 实验结论： ①在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比； ②在电压一定的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。 2．欧姆定律的内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。数学表达式：I＝U/R 【注意】 1．欧姆定律适用于纯电阻电路。所谓纯电阻电路指用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能的电路，含电动机的电路不能直接用欧姆定律计算。 2．I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用。 3．同一导体(即R一定时)，则I与U成正比；同一电源(即U一定时)，则I与R成反比，不能说成是R与I成反比。 4．导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。电阻值可通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算，R与U和I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关，即使电阻两端没有外加电压，内部没有电流通过，电阻依然存在。 ( 典例分析 ) 典例1：小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。 （1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。 （2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是　 　。 （3）排除故障后实验，根据实验数据画出如图丙的I﹣R图象，结论是　 　。 （4）在上述实验中，小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向　 　端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为　 　V。 【答案】（1）解：如图所示： （2）定值电阻断路 （3）在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比 （4）B；2.5 【解析】（1）根据电压表的使用方法分析解答； （2）在探究电流与电阻关系的实验中，如果定值电阻断路，那么电压表串联在电路中。由于它的内阻很大，因此通过电路的电流很小，即电流表几乎没有示数。由于串联电路中电压与电阻成正比，因此电压表几乎分得全部电压，即示数几乎等于电源电压。 （3）根据图像的形状分析电流与电阻的关系； （4）首先根据串联电路的分压规律确定电压表的示数变化，然后分析保持电压表的示数不变时变阻器的阻值变化，进而确定滑片的移动方向。 【解答】（1）在探究电流与电压关系的实验中，电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知，此时只需将电压表的“-”接线柱与定值电阻左端相连即可，如下图所示： （2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是：定值电阻断路。 （3）根据图丙可知，电流随电阻变化的图像为一条双曲线，即二者成反比关系，那么得到结论：在电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。 （4）根据串联电路电压与电阻成正比的关系可知，小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻后，电压表的示数会减小。根据U=IR可知，要增大电压表的示数，就要增大通过电路的电流，即减小变阻器的阻值，那么滑片应该向B端移动。 根据丙图可知，电压表 的示数为：U=IR=0.25A×10Ω=2.5V。 ( 举一反三 ) 变式1：为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。 实验次数 一 二 三 电压/V 1.0 1.5 2.0 电流/A 0.2 0.3 0.4 （1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与　 　相连(填字母)； （2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是　 　。 （3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出结论是　 　。 （4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有　 　。 【答案】（1）A （2）电阻R短路(或电压表断路) （3）电阻一定时，电流与电压成正比 （4）电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在 【解析】（1）根据滑动变阻器的接线方法解答； （2）在探究电流与电压规律的实验中，如果定值电阻发生短路，那么与它并联的电压表也被短路，则它的示数为零。而电流表与变阻器正常连接，因此它有示数。 （3）分别计算出每组数据中电压与电流的比值，通过比较比值的的大小确定二者的关系。 （4）根据乙图可知，当电压相同时，图像中的电流值都比表格中对应的电流值偏小，且减小的数值都是0.02A，那么可能是电流表的指针没有调零，开始时就指向-0.02A，据此分析解答。 【解答】（1）如图甲，若滑片P向右移动时，滑片到B之间的电阻丝变长，而滑片到A之间的电阻丝变短，即电阻变小，因此待接导线应该与A相连。 （2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是电阻R短路(或电压表断路)。 （3）分别计算出表格中每组数据中电压和电流的比值，都等于5，那么得到：电阻一定时，电流与电压成正比。 （4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有：电流表未调零且指针偏左，电压表未调零且指针偏右，前两种同时存在。 变式2：小温同学探究“电流与电阻的关系”，电路图如图甲所示，图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～15V。 实验次序 R/Ω I/A 1 10 0.60 2 20 0.30 3 30 0.20 4 40 0.15 （1）请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成，要求P向右移动，滑动变阻器电阻变大。 （2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是　 　。 （3）丙表是小温同学测得的实验数据，老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是　 　。 【答案】（1）​​ （2）控制电压不变 （3）当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60.但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意 【解析】（1）根据滑动变阻器的接线方法分析解答； （2）探究电流与电阻的关系时，需要控制定值电阻两端的电压相等而改变定值电阻的阻值。滑动变阻器与定值电阻串联，可以通过调节自身电阻，改变电流，进而改变定值电阻上的电压。 （3）根据表格数据，计算出定值电阻为40Ω时滑动变阻器接入的阻值，然后与变阻器的最大阻值进行比较即可。 【解答】（1）在探究电流与电阻关系实验中，除了电压表与定值电阻并联，其它的都是串联。滑动变阻器应该与定值电阻串联，且接线一上一下。当滑片P向右移动时变阻器的阻值变大，则应该连接左下角的接线柱，而上面的接线柱任选一个，如下图所示： （2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是控制电压不变。 （3）根据表格可知，当定值电阻为40Ω时，电流表的示数为0.15A， 则此时总电阻为：； 此时变阻器接入的阻值为：R变=R总-R=100Ω-40Ω=60Ω>50Ω。 老师这样认为理由是：当电流等于0.15A时，总电阻等于15V除以0.15A等于100欧。滑动变阻器电阻应该是100-40=60，但滑动变阻器最大阻值仅为50欧。所以不满足题意。 变式3：在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。 （1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大) （2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。 （3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为　 　伏。 （4）小敏多次改变电阻箱的接人阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为　 　。 【答案】（1） （2）保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变 （3）2 （4）4Ω~25Ω 【解析】（1）根据滑动变阻器的使用方法解答； （2）在探究电流与电阻关系的实验中，要控制电阻两端电压相等，而改变导体的电阻，据此分析滑动变阻器的用途； （3）根据图乙确定选择的量程和分度值，确定电流表的示数，然后根据U=IR计算电压表的示数。 （4） 在探究电流与电阻关系的实验中，定值电阻两端的电压保持不变，则变阻器两端的电压也不变，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，当滑动变阻器的阻值最大时，定值电阻的阻值也最大，此时电流最小。根据电流的量程可以确定电路的最大电流，根据即可确定定值电阻最小值。【解答】（1）在探究电流与电阻关系的实验中，变阻器应该与开关串联，且接线“一上一下”。滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大，则应该将变阻器左下角的接线柱与开关右端的接线柱相连即可，如下图所示： （2）实验中滑动变阻器的作用是：保护电路，调节滑片使电阻箱两端电压保持不变。 （3）根据图乙可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.4A，那么电压表的示数为：U=IR=0.4A×5Ω=2V。 （4）当滑动变阻器的阻值为50Ω时，此时变阻器接入的阻值最大； 根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律得到：；； 解得：R=25Ω。 根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A，此时变阻器的阻值最小； 则它的最小阻值为：； 那么电阻箱可条件的范围为4Ω~25Ω。 考点精讲二、欧姆电路动态分析 串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。 步 骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）； （2）弄清电表的测量对象； （3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响； （4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。 【总结】 常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况） 简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。 ( 典例分析 ) 典例1：某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是(　　) A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大 C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小 【答案】C 【解析】灯泡的亮度与它的实际电流大小有关，据此结合欧姆定律和电功率的公式分析判断。 【解答】电源电压由电池的节数决定，故A错误； 根据图片可知，铅笔芯与灯泡串联。加热铅笔芯时，灯泡亮度增大，说明通过灯泡的电流变大，故C正确； 通过电路的电流变大，根据“电流与电阻的反比关系”可知，此时铅笔芯的电阻变小了，故B错误； 当电流增大时，灯丝的温度升高，它的电阻增大，根据P=I2R可知，灯泡的功率变大，故D错误。 ( 举一反三 ) 变式1：学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】对各个图片中的电路图进行分析，根据欧姆定律和串并联电路的特点，分析电表的示数与质量的变化是否成正比即可。 【解答】由图可知，物体的质量越大，重力越大，滑动变阻器的滑片向下滑动，滑动变阻器接入电路的电阻变大。 A.图A中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压，由串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电压表的示数：，由数学知识可知，UV与R不成正比，故A错误； B.图B中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测滑动变阻器R上端的电压，因为电压表内阻很大，在电路中相当于开路，因此滑片移动的过程中，电路中的总电阻不变，电路中的电流不变，因此电压表的示数：UV=IR接入，由数学知识可知，UV与R接入成正比，故B正确； CD.图CD中，电阻R0与滑动变阻器R串联，电流表测电路的电流，电流表的示数：，由数学知识可知，I与R不成正比，故C、D错误。 变式2：为测定水流速度的大小，小科设计了下列四种电路，机翼状探头、连杆和滑动电阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片P位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关S，当水流速度改变，电路中电压表示数U与水流速度v的关系如图所示。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】首先根据流体压强跟流速的关系判断当流速增加时滑片的移动方向，根据串联电路的分压规律判断电压表如何变化。 【解答】探头是机翼形状，当水流速度增加时，探头上面流速大于下面流速，产生向上的升力，滑片向上移动，由图象判断当流速变大时，电压表示数变大，并且在速度为零时，电压表示数为零。 A.定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故A不合题意； B.定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量定值电阻两端的电压。滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，定值电阻两端的电压变大，所以电压表示数变大，但是在速度为零时，电压表示数不为零，故B不合题意； C.定值电阻和滑动变阻器串联在电路中，速度为零时，电压表测量导线两端的电压，电压表示数为零。速度增大时，滑片向上移动不能改变整个电路的电阻，电路电流不变，但是电压表并联部分的电阻增大，故电压表示数增大，故C符合题意； D.定值电阻和滑动变阻器串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压。滑片向上移动，滑动变阻器连入电路的电阻减小，分担的电压变小，电压表示数变小，故D不合题意。 变式3：如图所示是某电子秤的结构示意图，闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量； （1）已知弹簧所受的压力与缩短的长度成正比，电子秤的刻度表是由　 　（选填“电流表”或“电压表”）改装的。 （2）如果使用一段时间后，电池两端的电压降低，导致不放物体时指针不在“零刻度”上，调零的方法是把滑片P向　 　移动合适距离。 【答案】（1）电流表 （2）右 【解析】（1）电流表应该与用电器串联；电压表应该与用电器并联； （2）根据欧姆定律分析电流的变化，然后再判断如果保持电流不变时变阻器的阻值变化即可。 【解答】（1）根据图片可知，电子秤的刻度表与变阻器串联，应该为电流表。 （2）如果使用一段时间后，电池两端的电压降低，根据U=IR可知，此时电流表的示数会减小。如果要使指针回到“零刻度”，就要增大电流，而减小电阻，因此将滑片像右移动合适距离。 考点精讲三、伏安法测电阻 1．用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表和电流表测电阻的方法叫伏安法。 伏安法测电阻原理：I＝U/R。电路图如下： 2．实验步骤 ①连接实物电路。连接实物时先断开开关；滑动变阻器“一上一下”连接，并将其调到最大阻值处。连接电流表和电压表时注意“＋”进“－”出及选择正确的量程。 ②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表和电压表的示数，填入表格。 ③算出三次Rx的值，求出平均值。 ④整理器材。 ( 典例分析 ) 典例1：小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题： （1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。 （2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。 （3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是　 　（选填“A→B”或“B→A”)。 试验次数 U(伏) I(安) 1 0.6 0.12 2 0.8 0.16 3 1.2 待填 4 1.8 0.36 【答案】（1）如图所示 （2）0.24 （3）B→A 【解析】（1）根据电压表的使用方法解答； （2）根据图乙确定电流表选用的量程和分度值，然后根据指针位置读出电流表的示数。 （3）根据表格数据分析电流表的示数变化规律，再根据“电流与电阻的反比关系”确定变阻器的阻值变化，最终确定滑片的移动方向。 【解答】（1）在测电阻的实验中，电压表应该与待测电阻并联。由于电源电压为3V，所以电压表选择量程0·3V，如下图所示： （2）根据乙图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，则示数为0.24A。 （3）根据表格可知，电流表的示数逐渐增大，则滑动变阻器的阻值逐渐减小，那么滑片移动的方向是：从B→A。 ( 举一反三 ) 变式1：要测未知电阻R的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则R的阻值为（　　） A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆 【答案】B 【解析】首先读出两个电流表的示数，然后根据甲图确定电路的串并联关系，然后结合欧姆定律完成计算即可。 【解答】根据图甲可知，定值电阻R0与Rx并联，电流表A1测R0的电流，A2测总电流。 根据图乙可知，电流表A1选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A； 电流表A2选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； 则通过Rx的电流：Ix=I总-I1=0.3A-0.1A=0.2A； 电源电压为：U总=U0=Ux=I0R0=0.1A×20Ω=2V；则待测电阻。 变式2：某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。 （1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为　 　安。 （2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是　 　欧。（结果保留一位小数） （3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。 【答案】（1）0.30 （2）4.9 （3）0.4伏。延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。（其它合理答案也给分） 【解析】（1）根据电流表的量程和分度值读出示数； （2）分析图乙中的第二次测量数据，根据分别求出三次测得的阻值，从而求出待测电阻的阻值； （3）延长abc三点的连线即可判断。 【解答】（1）图丙电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A； （2）分析图乙中的第二次测量数据，由可知， ，，， 所以待测电阻的阻值为：； （3）如图所示： 分析图乙可知，第一次实验时电压表接入电路前指针所指的刻度值为0.4V，理由是：延长abc三点连线，与纵坐标交于0.4伏。 考点精讲四、欧姆定律故障分析 串联电路单故障判断方法 并联电路单故障判断方法 注 意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。 ②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。 总结：常见的电路故障及原因 故障 原因 闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动 电路某处接触不良 闭合开关前灯泡发光，闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数 开关与电源并联导致所有东西都被短路 闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压 灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换 闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变 变阻器没有按照一上一下的方法来接 闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮 电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路 ( 典例分析 ) 典例1：如图所示,电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。 （1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是________。 【答案】（1）变小 （2）R1断路或R2短路 【解析】（1）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此分析判断； （2）正常情况下，两个电压表的示数之和等于电源电压，即它们的示数都小于电源电压。如果R1断路，那么电压表V1就与变阻器串联，由于它的内阻很大，因此会分得更多的电压，那么它的示数会变大。如果变阻器R2短路，那么电路中只有电阻R1，它的电压自然等于电源电压，因此V1的示数也会增大。 【解答】（1）定值电阻R1与变阻器R2串联。当变阻器的滑片向右调至中点时，变阻器R2的阻值变小，根据串联电路电压与电阻成正比的规律可知，电压表V2的示数肯定会变小。 （2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是：R1断路或R2短路。 ( 举一反三 ) 变式1：铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】电流不经过用电器，直接从电源的正极流向负极，这就是短路，据此分析判断。 【解答】根据图片可知，只有风筝线将火线和零线连接起来，此时电流不经过动车组电阻，这时才会发生短路，故D正确，而A、B、C错误。 变式2：小宁用如图所示电路研究电阻的并联。 （1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。 （2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。 【答案】（1）接线时使电流表A1短路（2）5Ω、20Ω 【解析】（1）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流，A3测总电流。如果A1断路，那么A2和A3的示数应该相等，实际上二者不相等，说明R1的工作正常，那么只能是电流表A1短路。 （2）根据分别计算出通过各个电阻的电流，选择对应量程，并确定是否大于量程的一半即可。 【解答】（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。 （2）根据公式得到： ，选择量程0~3A，大于量程的一半； ，选择量程0~3A，小于量程的一半； ，选择量程0~0.6A，大于量程的一半； ，选择量程0~0.6A，小于量程的一半。那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。 变式3：小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。 （1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将________（填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的（填字母）。 A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路 【答案】（1）增大（2）A 【解析】几个电路元件沿着单一路径互相连接，每个节点最多只连接两个元件，此种连接方式称为串联。以串联方式连接的电路称为串联电路。串联电路中流过每个电阻的电流相等。因为直流电路中同一支路的各个截面有相同的电流强度。 【解答】（1）由图可知，电压测量的时电压表两端接入电阻的电压，当滑片在a端时，电压表示数为0V，当秤盘上所放钩码个数增多时，滑片向b端移动，接入电阻增大，电压表的示数会增大；（2）一段时间后，称出的数据总比实际值大，则说明电压表的示数偏大了，而电路是串联电路，滑动变阻器两端的电压偏大，可能出现的故障是R1短路或R2断路，但如果R2断路则电压表的示数不会发生任何改变；故A符合题意； ( 课后巩固 ) 1．某小区门禁系统能识别本小区车牌，自动闭合“智能”开关，使电动机通电拾起道闸：也可以手动闭合“手动”开关，使电动机通电抬起道闸。光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明。以下简化电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】（1）根据题目描述可知，当电动机工作时，灯泡不一定工作；当灯泡工作时，照明灯不一定工作，则二者不相互影响，应该为并联； （2）光控开关只能控制灯泡，则它应该与灯泡串联在同一支路上； （3）无论是“智能”开关，还是手动开关，都能单独控制电动机工作，则二者应该不影响，为并联，然后与电动机串联在同一支路上，如下图所示： 2．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，则关于该电路下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流为0.3 A B．甲、乙两灯的阻值之比为3：2 C．乙灯两端的电压2 V D．电路两端的总电压为5V 【答案】D 【解析】根据图像可知，当甲的电压为2V时，通过甲的电流为0.4A，则整个电路中的电流为0.4A，故A错误； 当电流为0.4A时，乙的电压为3V，故C错误； 甲和乙的阻值之比：，故B错误； 电路的总电压为：U总=U甲+U乙=2V+3V=5V，故D正确。 3．蹦床的底部装有压力传感器（在如图甲装置中），可以获取运动者的数据，其工作原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增大而减小。人从与蹦床接触至下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数逐渐变小 B．电压表的示数逐渐变小 C．电路消耗的总功率逐渐变大 D．电压表与电流表示数的比值逐渐变大 【答案】C 【解析】首先分析压力传感器的阻值变化，然后根据欧姆定律、结合串并联电路的特点，电功率的公式，对各个选项进行分析判断。 根据乙图可知，压力传感器和定值电阻R1串联，电压表测R1的电压。人从与蹦床接触至下落到最低点的过程中，压力传感器的压力增大，而它的阻值减小，那么总电阻减小，而总电流增大，故A错误； 根据U1=I1R1可知，电压表的示数增大，故B错误； 根据P总=U总I总可知，总电流增大，则总功率增大，故C正确； 电压表和电流表示数的比值等于R1，即保持不变，故D错误。 故选C。 4．图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　） A．显示仪是由电流表改装成的 B．测较高温度时，R0两端的功率较大 C．测较低温度时，R0两端的功率较大 D．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值 【答案】B 【解析】根据电路图确定串并联关系，以及电表所测的物理量，结合欧姆定律、串并联电路特点和电功率的公式分析判断。 根据图片可知，R0与显示仪并联，再与R串联。 A.电流表与用电器串联，而电压表与用电器并联，则显示仪为电压表，故A错误； BC当温度升高后，R的阻值减小，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，它两端的电压减小。根据U总=U+U0可知，R0两端的电压增大，根据公式可知，可知，R0的功率变大，故B正确，而C错误； D.测温仪的最大测量值出厂时已经设置好，不会受到R0的影响，故D错误。 5．小刚用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电流大小的关系”，R1和R2电阻丝分别放在两个密闭容器中，两侧导线接在电源两端。 （1）通过R1的电流I1 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过R2的电流I2。 （2）小刚闭合开关后，他观察到U形管中的两侧液面都在上升，且始终一样高，你认为出现这种情况的原因可能是电路中　 　。 【答案】（1）大于 （2）R3断路 【解析】（1）根据串联电路和并联电路特征判断电路情况，比较电流大小。 （2）能构成电流的流通，能形成闭合回路的路，称之为通路；其中有一部分电路断开，该条电路上没有了电流就叫断路；如果电流经过的支路中没用电阻(没有用电器)或者将电源两极直接用导线连接起来而形成的闭合回路，称之为短路。 【解答】（1）R2和R3首首尾尾相连，故是并联，R2和R3并联后再与R1串联，故通过R1的电流I1大于通过R2的电流I2。 （2）他观察到U形管中的两侧液面都在上升，且始终一样高，则说明通过R1和R2的电流相同，故只能是R3断路。 6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示。则： （1）变阻器R2的最大阻值为　 　。 （2）变阻器R2两端电压的变化范围为　 　。 【答案】（1）16Ω （2）0～16V 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表V1的示数即为电源的电压，根据图像读出电源的电压和电路中的电流，根据欧姆定律求出电阻R1的阻值； 当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小，根据图像读出R1两端的电压和通过的电流，根据串联电路的电压特点求出R2两端的电压，根据欧姆定律求出变阻器R2的最大阻值； （2）根据（1）可知电压表V2的示数变化范围。 【解答】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 （1）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表V1的示数即为电源的电压， 由图乙可知，电源的电压U=24V，电路中的电流I=3A， 电阻R1的阻值：； 当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电路中的电流最小， 由图图可知，R1两端的电压U1=8V，通过的电流I1=1A， R2两端的电压：U2=U-U1=24V-8V=16V， 变阻器R2的最大阻值：。 （2）当滑片位于a端时，电路为R1的简单电路，电压表V2的示数最小为0V， 当滑片位于b端时，变阻器接入电路中的电阻最大，电压表V2的示数最大，最大为16V， 所以电压表V2的示数变化范围为0V～16V。 7．力在生活中无处不在。 （1）用力拉弹簧时，弹簧被拉长，此时力的作用效果是　 　。 （2）小明设计了一个简易拉力测量仪，将电表改装成拉力测量仪的表盘，可以直接读出拉力大小。要求拉力增大时，电表示数均匀增大。忽略弹簀电阻，下列电路中符合设计要求的是　 　。 【答案】（1）使物体发生形变 （2）D 【解析】（1）力的作用效果：①改变物体形状；②改变物体的运动状态； （2）对四个电路图进行分析，哪个符合题目的要求，哪个就是正确选项。 【解答】（1）A.变阻器与电流表串联，当拉力增大时，滑片向右移动，变阻器的阻值增大，而电流表的示数减小，故A不合题意； B.变阻器与定值电阻串联，电压表测变阻器的电压。当拉力增大时，变阻器的阻值增大，根据“串联电路电压与电阻成正比”可知，电压表的示数增大，但是并不是均匀增大，故B不合题意； C.与A图中的连接情况相同，故C不合题意； D.变阻器与定值电阻串联，电压表测滑片左边电阻分担的电压。无论滑片怎样移动，变阻器都全部接入电路，因此总电流保持不变。当拉力增大时，滑片向右移动，滑片左边的阻值增大，根据U=IR可知，此时电压表的示数均匀增大，故D符合题意。 8．小宁用如图所示电路研究电阻的并联。 （1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。 （2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。 【答案】（1）接线时使电流表A1短路（2）5Ω、20Ω 【解析】（1）根据电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测R1的电流，A2测R2的电流，A3测总电流。如果A1断路，那么A2和A3的示数应该相等，实际上二者不相等，说明R1的工作正常，那么只能是电流表A1短路。 （2）根据分别计算出通过各个电阻的电流，选择对应量程，并确定是否大于量程的一半即可。 【解答】（1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是：接线时使电流表A1短路 。 （2）根据公式得到： ，选择量程0~3A，大于量程的一半； ，选择量程0~3A，小于量程的一半； ，选择量程0~0.6A，大于量程的一半； ，选择量程0~0.6A，小于量程的一半。 那么应该选用的两个电阻为5Ω和20Ω。 9．某同学用下列器材测量定值电阻的阻值：干电池2节，电流表A，电压表V，滑动变阻器(规格“30Ω 2A”)，开关及导线。 （1）他连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器　 　。 数据序号 1 2 3 电压U/V 1.2 1.8 2.5 电流I/A 0.10 0.15 0.20 （3）他按正确步骤进行了3次实验，记录数据如下表所示，此定值电阻的阻值为　 　Ω(结果保留一位小数)。 （4）为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V，在不增加器材的情况下，可以采取的措施是　 　.（5）他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为　 　(填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”)。 【答案】（1）解：如图所示： （2）将滑片P移到阻值最大的一端 （3）12.2 （4）取下一节干电池 （5）0.28A 【解析】（1）根据实验目的确定电器元件的串并联关系，然后与图片进行对照，确定错误之处，然后改正即可。 （2）根据电路连接的注意事项解答； （3）根据公式分别计算出三次的电阻值，然后求出它们的平均值即可； （4）当电源电压降低时，电路里各个部分的电压都会相应降低； （5）灯泡灯丝的电阻随温度的升高而增大，据此分析判断。 【解答】（1）在测电阻的实验中，除了电压表与定值电阻并联外，其它的都是串联。根据图片可知，此时电压表串联在电路中，只需将定值电阻与开关连接的导线，从开关上拆下，然后改接在变阻器左下角的接线柱上即可，如下图所示： （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器将滑片P移动到阻值最大的一端。 （3）根据公式，分别计算出三次电阻为：12Ω、12Ω和12.5Ω，那么定值电阻的阻值为：。 （4）为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V，在不增加器材的情况下，可以采取的措施是取下一节干电池。 （5）当电压表的示数为2.4V时，通过电流表的电流为0.3A，根据公式可知，此时灯泡电阻为8Ω。如果灯泡电阻保持不变，那么当电压表的示数为2V时，电流应该为0.25A。但是实际上此时灯丝的温度比2.4V时低，自然灯丝电阻小于8Ω，那么电流应该大于0.25A小于0.3A。 10．研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。 【实验器材】两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。 【实验探究】小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。 （1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是　 　； （2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确； （3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是　 　； （4）【问题讨论】为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过　 　V。 【答案】（1）电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V （2） （3）把电流表改接小量程 （4）2 【解析】（1）根据图甲可知，此时电流表与的电阻并联，电压表与电阻串联。由于电压表的内阻很大，根据“串联电路电压与电阻成正比”的规律可知，此时电压表的示数很大，几乎接近电源电压。由于电压表的内阻很大，因此通过电流表的电流很小。 （2）根据电压表的使用方法分析解答； （3）每个电流表都有两个量程，对应着两个分度值。当电流值相同时，量程越小，分度值越小，电流表的指针偏转角度越大，则测量误差越小。 （4）当电压表的示数保持不变时，定值电阻的阻值越小，通过电路的电流越大。根据题目条件，确定通过电路的最大电流，然后根据U=IR计算出电压表的最大示数即可。 【解答】（1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是：电流表几乎没有示数，电压表示数接近3V。 （2）在探究电流与电阻关系的实验中，电流表应该与定值电阻串联，电压表应该与定值电阻并联。根据图甲可知，只需将定值电阻的右端与电流表的接线从电流表上拆下来，然后改接在电压表的“3”接线柱上即可，如下图所示： （3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是：把电流表改接小量程； （4）根据题意可知，通过滑动变阻器的最大电流为1A，通过电流表的最大电流为3A； 当电压表的示数为最大3V时，通过定值电阻的电流为：； 比较可知，通过电路的最大电流只能是1A，则电压表的最大示数为：U=I'R=1A×2Ω=2V。 11．小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下 记录表 次数 电阻/Ω 电流/A 1 5 0.30 2 10 0.20 3 20 0.12 [实验步骤] I.根据设计的方案将阻值为5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动交阻器的滑片，观察并记录相关数据； II.换用阻值为10欧、20欧的电阻，重复上述过程。 （1）请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。 （2）[得出结论]小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是　 　。 （3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，请你帮他分析原因：　 　。 【答案】（1） （2）导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。 （3）没有控制电阻两端的电压相同。 【解析】（1）根据电压表的使用方法解答； （2）将图乙中每组数据中的电阻和电流相乘，比较乘积的大小，从而确定电流和电阻的数量关系。 （3）将表格中的电阻与对应的电流相乘，将乘积进行比较可知，它们的乘积并不相等，也就是实验中没有控制电阻两端的电压相等。 【解答】（1）在探究电流和电阻关系的实验中，电压表应该与定值电阻并联，且量程选择0~3V，如下图所示： （2）根据图乙可知，每组数据中电流与电阻的乘积都相等，都是2V，则得到结论：导体两端的电压一定时，导体中的电流与这段导体的电阻成反比。 （3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，原因为：没有控制电阻两端的电压相同。 12．如图是小科同学探究“电流与电阻关系"实验的电路图和实物图。所用的学生电源电压为6V，滑动变阻器的规格为30欧 1安”，电流表接0~0.6A量程，电压表接0~15V量程，阻值为5欧、10欧、15欧、20欧的定值电阻各一个，依次把四个定值电阻分别接入电路进行实验。 实验序号 电压（V) 电阻R(Ω) 电流I(A) 1 3 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 （1）根据电路图甲，正确连接实物图乙(要求滑动变阻器的接线与电路图吻合)。 （2）记录实验数据如表所示，则得出的实验结论是　 　。 （3）如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利完成实验，则实验中定值电阻两端的电压可以是 (填字母)。 A．2V B．2.5V C．3V D．3.5V E．4V 【答案】（1） （2）电压一定时，电流与电阻成反比 （3）B；C；D；E 【解析】（1）根据滑动变阻器的使用方法分析解答； （2）将每组数据中的电流和电阻相乘，然后比较乘积的大小，从而确定电流与电阻的数量关系； （3）在串联电路中，电压的分配与电阻成正比，据此计算出变阻器的阻值全部使用，且定值电阻阻值最小时电压表的示数即可。 【解答】（1）根据甲图可知，滑动变阻器应该与定值电阻R串联，且变阻器使用的是滑片左端的部分，因此应将变阻器左下角的接线柱与定值电阻右端相连即可，如下图所示： （2）将表格中每组数据中的电流和电阻相乘，乘积都是3，则得到结论：电压一定时，电流与电阻成反比； （3）定值电阻的阻值最大为20Ω，滑动变阻器的最大阻值为30Ω， 根据串联电路电压与电阻成正比得到：； 且U总=U+U变=6V； 二者联立解得：U=2.4V，U滑=3.6V； 则电压表的最小示数为2.4V； 故选BCDE。 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$ 2025年中考物理举一反三讲义---- 欧姆定律与计算 ( 思维导图 ) 考点精讲一、欧姆定律 1．探究电流与电压、电阻的关系 控制变量法设计对照实验： ①保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系； ②保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。 实验结论： ①在电阻一定的情况下，导体中的电流与加在导体两端的电压成正比； ②在电压一定的情况下，导体中的电流与导体的电阻成反比。 2．欧姆定律的内容：导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。数学表达式：I＝U/R 【注意】 1．欧姆定律适用于纯电阻电路。所谓纯电阻电路指用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能的电路，含电动机的电路不能直接用欧姆定律计算。 2．I、U、R对应同一导体或同一段电路，不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用。 3．同一导体(即R一定时)，则I与U成正比；同一电源(即U一定时)，则I与R成反比，不能说成是R与I成反比。 4．导体的电阻由导体本身的长度、横截面积、材料、温度等因素决定。电阻值可通过欧姆定律变形公式R＝U/I计算，R与U和I的比值有关，但R与外加电压U和通过电流I等因素无关，即使电阻两端没有外加电压，内部没有电流通过，电阻依然存在。 ( 典例分析 ) 典例1：小金利用如图甲所示的电路，探究通过“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（甲“10Ω 2A”、乙“20Ω 1A”），导线若干。 （1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。 （2）实验中小金发现，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，两电表的指针始终处于图乙所示的状态，则电路故障可能是　 　。 （3）排除故障后实验，根据实验数据画出如图丙的I﹣R图象，结论是　 　。 （4）在上述实验中，小金用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，为了完成实验，他应该将滑动变阻器的滑片向　 　端移动（选填“A”或“B”），使电压表示数为　 　V。 ( 举一反三 ) 变式1：为研究“电流与电压的关系”，小科和小丽设计了如图甲的电路，其中电源电压恒定不变定值电阻R为5欧。 实验次数 一 二 三 电压/V 1.0 1.5 2.0 电流/A 0.2 0.3 0.4 （1）如图甲，若滑片P向右移时接入的阻值变小，则待接导线应与　 　相连(填字母)； （2）闭合开关，小科发现电压表指针不偏转，电流表指针偏转，则故障可能是　 　。 （3）小科排除故障后，通过实验获得数据如表，分析数据可得出结论是　 　。 （4）小丽用另一组同规格器材进行实验，获得的数据作出U一I关系如图乙，发现与预期结果不一样，分析实验过程中可能存在的问题有　 　。 变式2：小温同学探究“电流与电阻的关系”，电路图如图甲所示，图乙是他连接的部分电路。电源电压15V保持不变，滑动变阻器的规格是“50Ω 2A”，阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω的电阻各一个，电流表量程 0～0.6A，电压表量程 0～15V。 实验次序 R/Ω I/A 1 10 0.60 2 20 0.30 3 30 0.20 4 40 0.15 （1）请用笔画线代替导线将乙中电路补充完成，要求P向右移动，滑动变阻器电阻变大。 （2）本实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是　 　。 （3）丙表是小温同学测得的实验数据，老师认为小温最后一次实验数据是造假的。老师这样认为理由是　 　。 变式3：在“探究电流与电阻关系”的实验时，为了使实验操作简便，小敏用电阻箱来代替不同的定值电阻，电阻箱能提供的阻值是0~9999欧之间的任意整数值。现提供的器材有：电源（恒为6伏）、滑动变阻器(1安50欧)、电压表(0~3伏)、电流表(0~0.6安)、电阻箱、开关和导线若干。 （1）请完成实物图甲的连接（要求滑片在最右端时滑动变阻器接入阻值最大) （2）实验中滑动变阻器的作用是　 　。 （3）实验开始时，调节电阻箱使接人阻值为5欧，闭合开关，再调节滑片使电压表示数达到设定值，电流表示数如图乙所示，则此时电压表示数为　 　伏。 （4）小敏多次改变电阻箱的接人阻值，测得相应电流，并得出了实验结论。根据所给量程和设定电压，电阻箱可调节的范围为　 　。 考点精讲二、欧姆电路动态分析 串联电路中电压与电阻成正比，即＝(分压原理)，因此串联电路中，电阻越大电压就越大，当其中一个电阻增大时，它两端的电压也会变大，又因为电路总电压不变，所以其他用电器的电压就会变小。并联电路中，电流与电阻成反比，即＝(分流原理)，因此串联电路中，电阻越大电流就越小。 步 骤：（1）判断用电器的串并联方式（电路较复杂时，电压表=断路；电流表=短路）； （2）弄清电表的测量对象； （3）认清滑动变阻器滑片的移动或开关开、闭对电路阻值的影响； （4）利用欧姆定律及其变形公式，结合串联或并联电路的特点进行分析。 【总结】 常规分析方法：局部电阻变化→总电阻变化→总电流变化→局部电流、电压变化（先分析定值电阻的电流、电压的变化，再分析局部电阻变化的那部分电路的变化情况） 简便分析方法：“串反并同”或“大电阻大电压”即测量对象与变阻器串联时，变化与变阻器相同，反之相反。 ( 典例分析 ) 典例1：某同学做了一个如图所示的“魔法火焰”实验：加热铅笔芯时，小灯泡慢慢亮了起来！下列有关判断正确的是(　　) A．电源电压变大 B．铅笔芯电阻变大 C．电路中电流变大 D．小灯泡功率变小 ( 举一反三 ) 变式1：学习了《质量测量工具的进化》的STEAM课程，小敏认识并使用了如图台秤，发现指针偏转角度与所测物体质量成正比。根据台秤示数变化规律，小敏想选用电流表或电压表的示数来反映所测物体质量大小，设计的电路最合理的是（　　） A． B． C． D． 变式2：为测定水流速度的大小，小科设计了下列四种电路，机翼状探头、连杆和滑动电阻器的滑片相连，可上下移动，且河水流速为零时，滑片P位于滑动变阻器最下端。现要求：闭合开关S，当水流速度改变，电路中电压表示数U与水流速度v的关系如图所示。下列电路设计符合要求的是（　　） A． B． C． D． 变式3：如图所示是某电子秤的结构示意图，闭合开关S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数为0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量； （1）已知弹簧所受的压力与缩短的长度成正比，电子秤的刻度表是由　 　（选填“电流表”或“电压表”）改装的。 （2）如果使用一段时间后，电池两端的电压降低，导致不放物体时指针不在“零刻度”上，调零的方法是把滑片P向　 　移动合适距离。 考点精讲三、伏安法测电阻 1．用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流，就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻，这种用电压表和电流表测电阻的方法叫伏安法。 伏安法测电阻原理：I＝U/R。电路图如下： 2．实验步骤 ①连接实物电路。连接实物时先断开开关；滑动变阻器“一上一下”连接，并将其调到最大阻值处。连接电流表和电压表时注意“＋”进“－”出及选择正确的量程。 ②检查电路无误后，闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出电流表和电压表的示数，填入表格。 ③算出三次Rx的值，求出平均值。 ④整理器材。 ( 典例分析 ) 典例1：小金用电压表和电流表测导体R的电阻。在正确连接电路的基础上，通过调节滑动变阻器R，先后完成了四次实验，测得的电压和电流值如表所示。回答问题： （1）根据实验要求，用笔画线作为导线在答题纸的图中正确连接电压表。 （2）第3次实验时，电流表示数如图乙所示，此时电流为　 　安。 （3）根据表中数据，在实验过程中，滑动变阻器R，滑片移动的方向是　 　（选填“A→B”或“B→A”)。 试验次数 U(伏) I(安) 1 0.6 0.12 2 0.8 0.16 3 1.2 待填 4 1.8 0.36 ( 举一反三 ) 变式1：要测未知电阻R的阻值，现提供电压未知的电源、2只电流表、阻值为20欧姆的定值电阻R0、未知电阻Rx、开关、导线若干。小路同学设计了如图甲所示电路图，并据图连接电路，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别如图乙和图丙所示，则R的阻值为（　　） A．5欧姆 B．10欧姆 C．15欧姆 D．20欧姆 变式2：某小组同学在进行“伏安法”测电阻实验时，连接了如图甲所示电路，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，多次测量并记录实验数据。小组同学将第一次实验测得数据绘制成图乙中的a、b、c，发现电压表未调零。将电压表调零后重做实验，第二次测量数据如图乙中的A、B、C。 （1）图丙是该小组在一次测量中的电流表指针位置，其示数为　 　安。 （2）分析图乙中的第二次测量数据，待测电阻的阻值是　 　欧。（结果保留一位小数） （3）小组同学讨论发现，利用第一次的测量数据，能求出第一次实验中电压表接入电路前指针所指的刻度值，也能求出被测电阻的阻值。分析图乙，写出第一次实验电压表接入电路前指针所指的刻度值，并说明理由。 考点精讲四、欧姆定律故障分析 串联电路单故障判断方法 并联电路单故障判断方法 注 意：①在复杂电路故障判断时，先列出故障原因，再把电表变化现象列出，寻找合适选项。 ②并联电路基本上不考短路故障，只会涉及电压表（测电源）与干路电流；因此重点需要放在串联电路故障分析上，增加总结环节。 总结：常见的电路故障及原因 故障 原因 闭合开关后，灯泡忽明忽暗，两表指针来回摆动 电路某处接触不良 闭合开关前灯泡发光，闭合开关后灯泡不亮了两表也无示数 开关与电源并联导致所有东西都被短路 闭合开关后灯泡不亮电流表几乎无示数电压表所呈示数几乎为电源电压 灯泡断路故电压表串联到了电路中或电流表与电压表位置互换 闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度与两表示数均无改变 变阻器没有按照一上一下的方法来接 闭合开关后，无论怎样移动滑片灯泡都不亮 电路某一处断路或灯泡被导线或电流表短路 ( 典例分析 ) 典例1：如图所示,电源电压为U且保持不变，R1的电阻为20Ω，变阻器的最大阻值为30Ω，两电压表规格完全相同。 （1）闭合S，将变阻器的滑片向右调至中点，在此过程中电压表V2的示数将________（选填“变大”“变小”或“不变”）。 （2）当变阻器的滑片位于中点一段时间后，现察到电压表V1的示数突然变大，若故障发生在电阻R1、R2中，且同时仅有一个出现故障，则故障原因是________。 ( 举一反三 ) 变式1：铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（　　） A． B． C． D． 变式2：小宁用如图所示电路研究电阻的并联。 （1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。 （2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。 变式3：小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。 （1）当秤盘不放任何重物时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将________（填“增大”、“减小”或“不变”）； （2）一段时间后，在秤盘放2牛重的钩码时，表盘读数比2牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于__________引起的（填字母）。 A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路 ( 课后巩固 ) 1．某小区门禁系统能识别本小区车牌，自动闭合“智能”开关，使电动机通电拾起道闸：也可以手动闭合“手动”开关，使电动机通电抬起道闸。光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明。以下简化电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 2．甲、乙两只灯泡，其I﹣U关系图象如图所示，现将甲、乙两灯串联在电路中，当甲灯两端的电压为2V时，则关于该电路下列判断正确的是（　　） A．电路中的电流为0.3 A B．甲、乙两灯的阻值之比为3：2 C．乙灯两端的电压2 V D．电路两端的总电压为5V 3．蹦床的底部装有压力传感器（在如图甲装置中），可以获取运动者的数据，其工作原理如图乙所示。电源电压不变，R1为定值电阻，压力传感器R的阻值随压力增大而减小。人从与蹦床接触至下落到最低点的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数逐渐变小 B．电压表的示数逐渐变小 C．电路消耗的总功率逐渐变大 D．电压表与电流表示数的比值逐渐变大 4．图是红外线测温仪原理示意图，R是热敏电阻，其阻值随温度的升高而减小，定值电阻R0为保护电阻。下列分析正确的是（　　） A．显示仪是由电流表改装成的 B．测较高温度时，R0两端的功率较大 C．测较低温度时，R0两端的功率较大 D．增大R0的阻值，可增大测温仪的最大测量值 5．小刚用如图所示的实验装置探究“电流的热效应跟电流大小的关系”，R1和R2电阻丝分别放在两个密闭容器中，两侧导线接在电源两端。 （1）通过R1的电流I1 　 　（选填“大于”、“小于”或“等于”）通过R2的电流I2。 （2）小刚闭合开关后，他观察到U形管中的两侧液面都在上升，且始终一样高，你认为出现这种情况的原因可能是电路中　 　。 6．如图甲所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，滑动变阻器R2的滑片P由a端移动到b端，测得电阻R1两端的电压与通过R1的电流的变化关系如图乙所示。则： （1）变阻器R2的最大阻值为　 　。 （2）变阻器R2两端电压的变化范围为　 　。 7．力在生活中无处不在。 （1）用力拉弹簧时，弹簧被拉长，此时力的作用效果是　 　。 （2）小明设计了一个简易拉力测量仪，将电表改装成拉力测量仪的表盘，可以直接读出拉力大小。要求拉力增大时，电表示数均匀增大。忽略弹簀电阻，下列电路中符合设计要求的是　 　。 8．小宁用如图所示电路研究电阻的并联。 （1）按电路图连接电路，闭合开关S，电流表A1、A2、A3的示数分别为0A、0.40A和1.20A。如果电路元件完好，接线时发生了错误，该错误是　 　 。 （2）使用电流表时，当被测电流值大于电流表量程的一半时，能减小实验误差。本实验所用电源电压为8V，电流表有两个量程(0~0.6A、0~3A)。为减小实验误差，小宁重新选择定值电阻，实验室里可供选择的定值电阻的阻值有：5Ω、10Ω、20Ω、50Ω，应该选用的2个电阻阻值分别为　 。 9．某同学用下列器材测量定值电阻的阻值：干电池2节，电流表A，电压表V，滑动变阻器(规格“30Ω 2A”)，开关及导线。 （1）他连接了如图所示的电路，接错了一根导线，请你在这根导线上打“×”，并补画出正确的那根导线。 （2）正确连接电路后，闭合开关前，应将滑动变阻器　 　。 数据序号 1 2 3 电压U/V 1.2 1.8 2.5 电流I/A 0.10 0.15 0.20 （3）他按正确步骤进行了3次实验，记录数据如下表所示，此定值电阻的阻值为　 　Ω(结果保留一位小数)。 （4）为了使并联在定值电阻两端的电压表的示数为0.5V，在不增加器材的情况下，可以采取的措施是　 　.（5）他将上述实验中的定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡，用同样的方法测定小灯泡的电阻。当电压表的示数为0.2V时，电流表的示数为0.10A；当电压表的示数为2.4V时，电流表的示数为0.30A；则电压表的示数为2.0V时，电流表的示数可能为　 　(填“0.20A”“0.25A”“0.28A”或“0.30A”)。 10．研究小组同学设计实验探究“电流与电阻的关系”。 【实验器材】两节新干电池，滑动变阻器（10Ω，1A），电流表（0~0.6A、0~3A），电压表（0~3V、0~15V），定值电阻（2Ω、4Ω、6Ω、8Ω），开关，导线若干（所有器材均完好）。 【实验探究】小组同学连接的电路如图甲所示，检查后发现有一根导线连接错误。 （1）图甲电路开关闭合后，电流表、电压表会出现的现象是　 　； （2）找出图甲中连接错误的导线并画“×”，再补充一根导线，使电路连接正确； （3）正确连接电路，依次接入电阻进行实验，实验中出现如图乙所示情况，为了此次读数更精确，在不更换电路元件的前提下，需要做的调整是　 　； （4）【问题讨论】为确保电路安全，并能使所有定值电阻接入电路都能完成实验，定值电阻两端电压最大不能超过　 　V。 11．小舟和小嘉两位同学分别探究“电流和电阻的关系”。小舟探究过程如下 记录表 次数 电阻/Ω 电流/A 1 5 0.30 2 10 0.20 3 20 0.12 [实验步骤] I.根据设计的方案将阻值为5欧的电阻接入电路，闭合开关，调节滑动交阻器的滑片，观察并记录相关数据； II.换用阻值为10欧、20欧的电阻，重复上述过程。 （1）请你用笔画线代替导线，将电压表接入图甲电路中。 （2）[得出结论]小舟对记录的数据进行处理，并绘制成图乙，据此得出的结论是　 　。 （3）[交流反思]小嘉用和小舟同样的器材进行实验却无法得出正确结论，其记录的数据如丙，请你帮他分析原因：　 　。 12．如图是小科同学探究“电流与电阻关系"实验的电路图和实物图。所用的学生电源电压为6V，滑动变阻器的规格为30欧 1安”，电流表接0~0.6A量程，电压表接0~15V量程，阻值为5欧、10欧、15欧、20欧的定值电阻各一个，依次把四个定值电阻分别接入电路进行实验。 实验序号 电压（V) 电阻R(Ω) 电流I(A) 1 3 5 0.6 2 10 0.3 3 15 0.2 4 20 0.15 （1）根据电路图甲，正确连接实物图乙(要求滑动变阻器的接线与电路图吻合)。 （2）记录实验数据如表所示，则得出的实验结论是　 　。 （3）如果要保证电路中各元件的安全，且用四个电阻都能顺利完成实验，则实验中定值电阻两端的电压可以是 (填字母)。 A．2V B．2.5V C．3V D．3.5V E．4V www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页） ( 1 ) 学科网（北京）股份有限公司 $$