第十四章 欧姆定律（复习讲义）物理北师大版（北京）2024九年级全一册

第十四章 欧姆定律 （复习讲义） 考点内容 新课标要求 命题预测 电流与电压和电阻关系 通过实验，探究电流、电压和电阻关系 《欧姆定律》是电学的主要内容，也是重点内容，更是考点和考题最为集中的内容。 从考题题型看，对此内容的考查题型涵盖了选择题、填空题、实验题、压轴题（综合计算题）和综合应用题等。 从命题方向和命题点看，主要有：对欧姆定律的理解、欧姆定律的简单计算、电路分析与计算、动态电路分析、I-U图像的应用、应用欧姆定律进行综合计算、欧姆定律在生活中的应用、电路安全与极值、探究电流与电压和电阻关系、电阻测量等 欧姆定律及其简单计算 理解欧姆定律，并能进行简单计算 电阻的测量 会应用欧姆定律测量电阻 欧姆定律在串、并联电路中的应用 了解欧姆定律的应用 考点一 电阻 一、电阻 电阻 在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小 符号 通常用“R”表示电阻 单位及换算关系 在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 对电阻的理解 导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小 导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端电压是否改变或怎样改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已 二、影响导体电阻大小的因素 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难同行—导体越细，可能阻碍作用越强，电阻越大； （2）道路越长，人走得越累—导体越长，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路—导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝等）有关； （4）物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度—导体的电阻是否也受温度的影响。 设计实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（如图所示），观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体长度的关系。 ②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体横截面积的关系。 ③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体电阻大小跟导体的长度有关，在材料、横截面积相同时，长度越短，电阻越小 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数越来越小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体，长度越长、横截面积越小，导体的电阻越大。另外，导体的电阻还受温度的影响。 特别提醒： （1）实验过程中要控制电源电压不变； （2）在叙述结论时，要注意控制变量法思想的运用。如在“探究导体电阻的大小是否与导体横截面积有关”实验中，得出结论是“在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小”，如果说成“导体的横截面积越大，电阻越小”是不准确的。 三、半导体与超导体 1.半导体 （1）概念：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为半导体。 （2）特点：①半导体的导电性能比导体差，比绝缘体好；②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。 （3）应用：利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。 2.超导现象 （1）超导现象：某些物质在温度很低时，电阻就变成了0，这就是超导现象。在温度很低时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。 （2）超导现象应用与实际的好处：①延长电路元件的使用寿命；②降低电能损耗；③实现电子设备微型化。 （3）超导材料的应用：利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前，超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。 培优拓展：导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 考点二 变阻器 一、变阻器 变阻器 能改版接入电路中队长大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种，一种是滑动变阻器，另一个是电阻箱 滑动变阻器 （1）原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。 （2）作用：①调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变接入电路的电阻值，从而改变电路中的电流和用电器两端的电压；②滑动变阻器还能起到保护电路的作用。 （3）构造：滑动变阻器的构造如图所示：接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为零；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连（电阻丝的表面涂有绝缘漆，但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉），滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时，接入电路的A、C（D）或B、C（D）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。 铭牌上各数值的物理意义 20Ω：表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时，接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化 1.5A：表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A 接线方式：将滑动变阻器串联接入电路，应采用两个接线柱“一上一下”的接法，不能同时使用上面两个接线柱（此时滑动变阻器接入电路的电阻为零），也不能同时使用下面两个接线柱（此时滑动变阻器接入的电阻值最大且不变），否则就起不到改变电路电阻的作用 二、电阻箱与电位器 1.电阻箱 滑动变阻器能够改变接入电路的电阻值大小，但不能准确知道接入电路的电阻阻值。如果需要知道接入电路的电阻阻值，就要用到电阻箱。电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻值的变阻器，电阻箱有两种：旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。在电路中都用符号“”表示。 （1）旋钮式电阻箱 ①使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节六个旋钮，就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。如图乙所示是某电阻箱接入电路后的示意图，该电阻箱的示数：0×100000Ω+0×10000Ω+4×1000Ω+6×100Ω+8×10Ω+8×1Ω=4688Ω。 甲 乙 （2）插入式电阻箱 ①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相对于没有接入电路。 ②读数方法：如图所示，是插入式电阻箱的示意图，插入b、d铜塞，接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱，生活中常用的变阻器一般叫做电位器。常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 2.电位器 （1）机械式电位器：如图所示，是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形，滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定，两边接一边”。当接中间和左端接线柱时，接入电路的电阻丝为左侧部分，如果顺时针转动滑片，则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 （2）数字式电位器：数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路等）。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 考点三 电流与电压和电阻的关系 一、探究电流与电压关系 1.实验：探究电流与电压的关系 提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系 猜想与假设 电压是产生的电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以有两种猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；②通过导体的电流与导体两端电压成正比。 设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干 进行实验 （1）按照电路图连接实物电路。 （2）闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。 （3）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流值，并记录在表中。 定值R/Ω 10Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像，如图所示。 分析论证 分析实验数据和I-U图像可以看出：定值一定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时， 2.注意事项 （1）连接电路时，开关应处于断开状态； （2）为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤； （3）实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的； （4）调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快； （5）移动滑动变阻器滑片过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压表示数达到设定值时，停止移动滑片，记录电流表的示数。 二、探究电流与电阻关系 提出问题 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系 猜想与假设 因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以电流与电阻的关系有两种猜想：①导体电阻越大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。 设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等 （3）实验电路图如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，导线若干 进行实验与收集证据 （1）按实验电路图连接实物电路，将5Ω电阻接入电路中； （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器短片移到阻值最大处； （3）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，再读出电流表的示数并填入表中； （4）断开开关，将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中； 电压U/V 3V 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.6 0.3 0.2 （5）在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连接各点，画出I-R关系图像，如图所示。 分析论证 分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的1/n，电流与电阻的乘积为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。 培优拓展：换大调大、换小调小 实验中，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大，可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压；同理，如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小。 考点四 欧姆定律 一、欧姆定律 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 公式 符号的物理意义 U-表示导体两端电压，单位为伏特（V）；R-表示导体的电阻，单位为欧姆（Ω）；I-表示通过导体的电流，单位为安培（A） 适用范围 欧姆定律适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路中，如含有电动机的电路，欧姆定律将不适用 欧姆定律的意义 欧姆定律反映了电流与电压的因果性，电流与电压的制约性 变形公式 （1）U=IR：导体两端电压等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积。但因为电压是电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说电压与电流成正比； （2）：导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度等因素决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，因此它既不与U成正比，也不与I成反比 二、利用欧姆定律进行计算 1.利用欧姆定律分析或计算（知二求一） 欧姆定律反映了同一导体中电流、导体两端电压和导体的电阻三者之间的关系。对于同一导体，只要知道电流、电压和电阻中的两个量，就可以根据公式及其变形公式求出第三个量。 2.利用欧姆定律进行计算的一般步骤 第一步：若题干中无电路图，根据题意画出电路图，并在电路图上标记出已知量和待求量； 第二步：明确电路的连接方式，各电表测量的对象； 第三步：根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律，列方程求解； 第四步：讨论结果的合理性，得出答案。 3.利用欧姆定律解题时应注意的问题 注意事项 分析 同体性 欧姆定律中电流、电压和电阻，是对同一导体或同一段电路而言的，三者要一一对应；在解题过程中，习惯上把对应的同一导体的各个物理量符号用相同的下标表示，如R1、I1、U1 同时性 即使是同一段电路，由于开关的闭合、断开即滑动变阻器滑片的左右移动等，都会引起电路的变化，使电路中的电流、电压和电阻变化，因此，必须保证中的三个物理量是同一时刻的值，切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系 统一性 公式中的三个物理量，必须使用国际单位中的单位。U的单位是伏特（V）、R的单位是欧姆（Ω）、I的单位是安培（A） 规范性 （1）计算时，要写出必要文字说明；（2）代入数值或写计算结果时，不要忘记单位 考点五 电阻的测量 一、伏安法测电阻 1.伏安法测电阻注意事项 （1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端； （2）连接实物图时，要将开关断开； （3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表； （4）可采用试触法确定电表的路程； （5）电表的正、负接线柱不能接反； （6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式； （7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。 2.器材选择原则 （1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值； （2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。 3.滑动变阻器在实验中的作用 （1）保护电路； （2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。 4.常见故障分析：在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示： 实验电路图 故障（有且只有一处） 现象 电压表 电流表 电流表被短接 有示数 无示数 电流表处断路 无示数 无示数 电压表被短接 无示数 有示数 电压表处断路 定值电阻被短接 无示数 有示数，且示数偏大 定值电阻处断路 有示数且接近电源电压 无示数 电压表串联在电路中 滑动变阻器上面两个接线柱接入电路 移动滑片，电表示数不变，电压表示数接近电源电压 滑动变阻器下面两个接线柱接入电路 移动滑片，电表示数不变 5.伏安法测定值电阻阻值和测小灯泡电阻的异同 定值电阻 小灯泡 原理 电路图 实验过程 多次测量 多次测量 数据处理 分别计算每次测量的电阻，然后取平均值 分别计算每次测量的小灯泡的电阻，然后寻找普遍规律 实验结论 平均值为所求电阻值 灯丝电阻随温度的升高而增大 二、特殊方法测电阻 用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。 1.伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用串联电路中电流处处相同求电阻值 （1）闭合开关S，分别测出R0、RX两端电压U0、UX； （2） 利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值 （1） 闭合开关S，读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1; （2） 读出变阻器接入阻值最小（等于0）时电压表的读数U2； 被测电阻： （1） 只闭合开关S，测出R0两端电压U0，闭合S、S1，测出电源电压U； （2） （1） 闭合S，将S1置于a，R0与Rx串联，读出电压表示数U； （2） 闭合S，将S1置于b，R0与Rx串联，读出电压表示数U0则Ux＝U-U0； （3） 2.安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用并联电路各支路两端电压相等求阻值 （1） 闭合S，分别测出通过R0、RX的电流I0、IX； （2） (1)闭合S、断开S1，此时只有R0连入电路，读出A的示数I0 (2)闭合S、S1，R0与Rx并联，读出A的示数I； (3) 利用电源电压不变列方程求阻值（已知R0阻值） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将滑动变阻器滑片移至a端时，此时R0＝0 ，读出A的示数I1， (2)闭合S，将滑动变阻器的滑片移至b端时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R，读出此时A表示数I2， （3） 3.等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用等效思想测电阻 (1)闭合S，将S1置于a，调节R0，读出A的示数I1 (2)闭合S，将S1置于b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱R′，使A的示数仍为I，读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx＝R'。 考点六 欧姆定律的应用 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1.串联电路中电流的计算：如图所示，根据串联电路中电流的规律，通过各个用电器的电流都相同，都是I。 。 串联电路中，通过各个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各个电阻之和。 2.串联电路的电阻关系：以两个电阻串联为例，如图所示，两个电阻阻值分别为R1、R2串联电路两端电压为U，电路中的电流为I，R1、R2串联后的总电阻为R。 R=R1+R2。串联电路的总电阻等于各个电阻之和。 3.串联电路中电阻的分压作用 如图所示，R1、R2串联，根据欧姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以； 即，串联电路中各电阻两端电压与其阻值成正比。 二、欧姆定律在并联电路中的应用 1.并联电路电流的计算：如图所示，根据并联电路电压的规律，电阻R1、R2两端电压都等于电源电压U。 由欧姆定律可知，； 当电阻R1的阻值发生变化，而电阻R2阻值不变时，因电源电压U不变，所以I1会变化，I2不变； 根据并联电路电流规律，有：I=I1+I2，干路电流也会变化。 总结：当并联电路的一个支路的电阻改变时，这个支路的电压不变，电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压都不变。 2.并联电路的电阻关系：以两个电阻的并联为例。如图所示，两个并联的电阻分别为R1、R2，并联电路两端电压为U，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，干路中电流为I，R1、R2并联后的总电阻（等效电阻）为R。 由欧姆定律可知，， 因为I=I1+I2，所以，即。 结论：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 3.并联电路中电阻的分流作用 如图所示，R1与R2并联，根据欧姆定律可知，所以； 即：并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比。 ( 题型一 物质的导电性能 ) 1．废物利用是节约资源的重要手段，下列废物再加工后，最适合做如图电工钳外套的是（　　） A．废钢 B．废铁 C．废锡箔纸 D．废橡胶 【答案】D 【详解】电工钳外套需要用绝缘材料制成，废钢、废铁、废锡箔纸都是导体，不能用于制作电工钳外套，废橡胶是绝缘体，而且耐磨性好，适合制作电工钳外套，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．家用电路的电线通常用铜作为导体，而不用塑料，这主要是考虑到金属的（　　） A．柔韧性 B．导热性 C．防辐射性 D．导电性 【答案】D 【详解】A．柔韧性并非主要因素，塑料同样可以具备柔韧性，故A不符合题意； B．导热性不是导体材料选择的关键，电线的主要功能是导电而非导热，故B不符合题意； C．防辐射性与电线的用途无关，故C不符合题意； D．铜是良好的导体，塑料是良好的绝缘体，家用电路的电线通常用铜作为导体，而不用塑料，这主要是考虑到金属的导电性，故D符合题意。 故选D。 3．2024年9月20日，华为最新的三折叠屏手机发售，该手机搭载了麒鳞9010芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片，芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．导体 C．绝缘体 D．半导体 【答案】D 【详解】根据导电性的不同，材料可分为导体，半导体，绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。芯片是指含有集成电路的硅单晶片，芯片的主要材料是半导体，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 ( 题型二 电阻 ) 4．如图所示，演示板上镍铬合金丝①接在接线柱A、B之间、镍铬合金丝②接在接线柱C、D之间，它们的长度关系为LCD=2LAB，横截面积关系为SAB=SCD，将这两根镍铬合金丝分别接入电路（电路线头只能分别接在A、B或C、D上），闭合开关，观察电流表示数。下列说法错误的是（　　） A．该装置是通过电流表的示数来反映导体电阻的大小 B．该装置可以探究导体电阻的大小跟导体长度的关系 C．可以在电路中串联一个小电阻保护电路 D．该装置可以探究导体的电阻大小跟导体材料的关系 【答案】D 【详解】A．实验中通过电流表示数大小反映电阻大小，电流表示数越大，说明电阻丝对电流阻碍作用越小，电阻丝的电阻越小，采用的方法是转换法；故A正确，不符合题意； B．两电阻丝的材料和横截面积相同，可以通过改变线夹的位置改变接入电路中的长度，所以该装置能探究与长度的关系，故B正确，不符合题意； C．为了防止电路中电流较大，可以在电路中串联一个小电阻，减小电路中电流，从而起到保护电路的作用，故C正确，不符合题意； D．根据控制变量法，要探究导体的电阻大小跟导体材料的关系，要控制导体的长度和横截面积相同，材料不同，而该装置中两电阻的材料相同，因此不能探究导体的电阻大小跟导体材料的关系，故D错误，符合题意。 故选D。 5．如图是小明将一个定值电阻与滑动变阻器连接的电路实物图，以下分析正确的是（　　） A．电流表和电压表分别测量的是滑动变阻器的电流和电压 B．当滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表和电流表的比值变大 C．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表和电流表的比值不变 D．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表和电流表的比值变小 【答案】C 【详解】A．根据电路图可知，电路中只有一条电流路径，故定值电阻和滑动变阻器串联接入电路中，电压表测量定值电阻两端的电压，电流表测量电路中的电流，故A错误； BCD．当滑片移动时，根据可知，电压表和电流表示数的比值为定值电阻的阻值，所以该比值保持不变，故BD错误，C正确。 故选C。 6．如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图，在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，使滑片P 向左移动时，灯泡的亮度变亮，则下列方法中正确的是（    ） A．M接A， N接B B．M接C， N接D C．M接B， N接D D．M接C， N接A 【答案】D 【详解】在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，滑动变阻器与灯泡串联；滑片P向左移动时，灯泡的亮度变亮，说明通过小灯泡的电流变大，即变阻器接入电路的电阻变小，所以应该是变阻器滑片左边的电阻丝接入电路，故必须选择C接线柱；变阻器按一上一下接入电路，上面的接线柱选择A或B接线柱均可，故D正确，故 ABC错误。 故选D。 ( 题型三 探究电流与电压、电阻的关系 ) 7．如图所示电路中，电源电压保持不变，R0和R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将R2的滑片从最左端向右端缓慢移动，在此过程中电压表V2和电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU2、ΔI，下列分析正确的是（    ） A．电压表V1示数变大，电流表A示数变小 B．电压表V1示数减小量等于电压表V2示数增加量 C．在此过程中，ΔU2与ΔI的比值变大 D．电压表V1示数减小量小于电压表V2示数增加量 【答案】D 【详解】闭合开关S后，三个电阻串联，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。 A．将R2的滑片从最左端向右端缓慢移动，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，由可得，电路中的电流变小，即电流表A的示数变小；由可知，R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小；根据串联电路分压的特点可知，滑动变阻器接入电路的电阻变大，分得的电压变大，电压表V2的示数变大，故A错误； BD．由可知，R0两端的电压变小；根据串联电路分压的特点可知，电压表V2示数增加量等于R1、R0两端的电压减小量的和，所以电压表V1示数减小量小于电压表V2示数增加量，故B错误，D正确； C．根据串联电路分压的特点可知，电压表V2示数变化量等于定值电阻R1、R0两端的电压减小量的和，所以电压表V2和电流表A示数变化量的绝对值的比值等于R1、R0的电阻之和，比值不变，故C错误。 故选D。 8．图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各物理量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图像中获得的结论正确的是（　　） A．ρ1>ρ2 B．R1>R2 C．v1>v2 D．p1>p2 【答案】B 【详解】A．根据可知，在物体的体积相同时，质量越大，密度越大，由图像可知ρ1＜ρ2，故A错误； B．根据可知，在电压相同时，电流越大，导体的电阻越小，由图像可知R1＞R2，故B正确； C．根据可知，在时间相同时，路程越大，速度越大，由图像可知v1＜v2，故C错误； D．根据可知，在受力面积相同时，压力越大，压强越大，由图像可知p1＜p2，故D错误。 故选B。 9．如图所示是科技小组设计的测定风力值的监测仪，电源电压保持不变，为定值电阻，探头、金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。当电流表的示数达到某一值时，监测仪发出警报声，此时的风力值为警戒风力值。下列说法正确的是（　　） A．当风速增大时，电流表示数减小，电压表示数增大 B．当风速增大时，电流表示数增大，电压表示数减小 C．为提前预警，要调小警戒风力值，可增大的阻值 D．为提前预警，要调小警戒风力值，可增大电源电压 【答案】D 【详解】由电路图可知，与串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。 AB．当风速增大时，探头下表面空气流速小、压强大，上表面空气流速大、压强小，所以探头向上移动，同时滑片P向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据可知电路电流变大，电流表示数变大，由知定值电阻两端的电压变大，电压表示数变大，故AB错误； CD．为提前预警，要调小警戒风力值，即风力较小时，滑动变阻器接入电路的电阻较大，电流值就达到报警值，根据欧姆定律和串联电路电阻的规律知可以增大电源电压或减小的阻值，故C错误，D正确。 故选D。 ( 题型四 欧姆定律的应用 ) 10．如图是测量小灯泡（）电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：“20  1A”、 “40  0.5A”、“50  0.2A”。下列说法正确的是（   ） 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10 A．实验中，滑片P向左滑动时小灯泡变亮 B．实验中，要多次测量来减小实验误差 C．由表中数据可知，小灯泡电阻随电压的增大而增大 D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是 【答案】D 【详解】A．由电路图知，小灯泡与滑动变阻器串联，电压表测小灯泡两端电压，电流表测电路电流。滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入电阻变大，根据串联电路分压规律，滑动变阻器分压变大，小灯泡分压变小，小灯泡实际功率变小，小灯泡变暗，故A错误； B．小灯泡灯丝电阻随温度变化而变化，灯丝电阻不是定值，多次测量求平均值无意义。此实验多次测量是为了寻找灯丝电阻与温度的关系，不是减小误差，故B错误； C．由，第1次实验的电阻 第2次实验的电阻 第3次实验的电阻 可见电压越大，电流越大，灯泡的实际功率越大，灯泡越亮，温度越高，则电阻越大，即灯泡的灯丝电阻随温度的升高而增大，是温度影响了灯丝电阻，电阻与电压无关，故C错误； D．电源电压恒定，根据串联电路电压规律，当灯泡两端的电压最小时，滑动变阻器两端的电压最大 根据串联电路分压规律，此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大，串联电路中各处的电流相等，此时通过滑动变阻器的电流，此时滑动变阻器接入电路电阻 故滑动变阻器的最大阻值不小于。由于“50  0.2A”允许通过的最大电流太小，不能完成第一次和第二次实验，故为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是，故D正确。 故选D。 11．在如图甲的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器，是标有“，”字样的小灯泡。电流表量程为“”，电压表量程为“”。当开关和闭合，断开时，将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关闭合，断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，再闭合开关移动滑动变阻器的滑片，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析正确的是（　　） A．电源电压为 B．定值电阻的阻值为 C．当开关和闭合，断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像② D．当开关和闭合，断开时，滑动变阻器的阻值变化范围为 【答案】D 【详解】A．当开关S和闭合、断开时，串联，电压表测两端电压。根据图像①的电压表和电流表示数关系，电源电压不变，可得电源电压① 电源电压② 联立①②解得，，因此电源电压为，并非，故A错误； B．由图像①的斜率计算定值电阻的阻值， 因此的阻值为，并非，故B错误； C．当开关S和闭合、断开时串联， 则电压U2和电流I成正比，对应图像①，是直线；当开关S和闭合、断开时，灯泡L与串联，L的电阻随温度变化，电压U2和电流I不成正比，对应图像②，是曲线。因此电压表和电流表示数变化关系为图像①，并非图像②，故C错误； D．当开关S和闭合、断开时，灯泡L与串联。灯泡额定电流 此时两端电压 最小阻值 结合图像①，当电流时，两端电压，最大阻值 因此滑动变阻器的阻值变化范围为，故D正确。 故选D。 12．如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关，滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变小 C．电压表示数与示数的比值变大 D．电流表示数的变化量大于电流表示数的变化量 【答案】C 【详解】由电路图可知，与并联，电流表测支路的电流，电流表测干路电流，电压表测电源的电压。 B．根据并联电路的特点可知，电压表示数始终为电源电压，保持不变；故B错误； AC．当滑动变阻器的滑片向右滑动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻变大，根据欧姆定律可知，通过滑动变阻器的电流减小，即电流表的示数变小；由于并联电路互不影响，所以通过支路的电流保持不变；根据并联电路的电流的特点可知，干路中的电流等于各支路电流的和，所以干路中的电流会变小，即电流表的示数变小；由于电压表示数不变，电流表的示数变小，所以电压表示数与示数的比值变大，故A错误，C正确； D．由于电流表的示数减小，通过定值电阻的电流不变，所以电流表示数的变化量等于电流表示数的变化量，故D错误。 故选。 ( 基础巩固通关测 ) 一、单选题 1．铅笔是我们常用的文具。如图所示是铅笔各组成部分，下列选项中通常情况下属于导体的是（　　） A．塑料 B．木材 C．橡皮 D．石墨 【答案】D 【详解】通常情况下，橡皮、塑料和木材都不易导电，是绝缘体，石墨容易导电，是导体，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．在如图所示电路中，R1是电阻箱、R2是滑动变阻器，在电路元件完好的情况下，利用该电路可以实现的是（　　） ①随时调大电压表和电流表的示数 ②探究电流与电压的关系 ③探究电流与电阻的关系 ④调节R2，能显示出接入电路的阻值 A．只有①④ B．只有②③ C．只有①②③ D．只有①③④ 【答案】C 【详解】①当减小R2接入电路的阻值时，电路的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路电流变大。根据串联电路分压规律可知，当R2接入电路的阻值减小时，R2分得的电压将减小，则R1两端的电压增大，即电压表的示数增大，可以实现。 ②探究电流与电压的关系时，保证R1接入电路的阻值不变，并改变R2接入电路的阻值，可以实现。 ③探究电流与电阻的关系时，需控制电压表的示数不变，即改变R1接入电路的阻值，移动R2的滑片使电压表的示数不变，可以实现。 ④电阻箱可以显示接入电路阻值的多少，滑动变阻器不能显示接入电路阻值的大小，因此调节R2，不能显示出接入电路的阻值，不可以实现。 综合上述分析可知①②③可以实现，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 3．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．纸杯 B．钢尺 C．橡皮 D．瓷碗 【答案】B 【详解】导体为容易导电的物体，例如：金属、水、大地、石墨等；钢尺容易导电，所以钢尺属于导体；绝缘体为不容易导电的物体，例如：纸杯、竹筷、橡皮擦、瓷碗等，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 4．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻为压敏电阻，其阻值随所受压力增大而减小。当小明站上体重秤时（　　） A．通过的电流变小 B．电压表示数变大 C．通过的电流不变 D．电压表示数变小 【答案】B 【详解】如图所示，定值电阻和压敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过的电流，压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。 AC．当体重越重时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，通过电路的电流增大，通过R的电流变增大，故AC不符合题意； BD．根据串联电路中分压原理可知，电阻越大其两端的电压越大，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当体重越重时，压敏电阻阻值减小，压敏电阻两端的电压减小，电源电压恒定，定值电阻两端的电压增大，即电压表示数增大，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 5．在2025年的春节联欢晚会上，智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法，正确的是（    ） A．机器人内部的电池工作时，将电能转化为化学能 B．机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的电阻比其他金属都大 C．机器人内部的集成电路，主要是利用半导体材料制成 D．机器人工作时，通过其电路的电流越大，电阻就越大 【答案】C 【详解】A．电池工作时，将化学能转化为电能，故A错误； B．机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的电阻比其他金属都小，可以减小因电热导致的电能损失，故B错误； C．集成电路是将多个电阻元件集成在一个小型的硅片或其他半导体材料上制成的微小电路，故C正确； D．电阻是导体的一种特性，与导体的材料、长度、横截面积有关，与通过的电流大小无关，故D错误。 故选C。 6．下列有关材料的说法中正确的是（　　） A．光敏电阻是由绝缘材料制成的 B．我国J20战斗机上的新型材料具有高强度、低密度的特性 C．取暖器的发热电阻用超导材料制作可以提高效率 D．保险丝的材料具有电阻小、熔点高的特点 【答案】B 【详解】A．有些半导体材料对光比较敏感，可以制成光敏电阻，故A错误； B．为减轻飞机的重量，同时保证飞机的强度，在飞机体积一定时，制作飞机的材料应具有高强度、低密度的特点，故B正确； C．取暖器的工作原理是利用了电流的热效应，即电流通过取暖器时电能转化为内能，使取暖器发热。超导体即电阻为零的导体，根据焦耳定律可知，如果取暖器的发热电阻用超导材料制作，将不会产生热量，那么取暖器就不能产生热量，无法取暖，故C错误； D．保险丝的作用是在电路电流过大时，产生较多的热量，温度升高，自动熔断，从而保护电路。根据焦耳定律可知，电流和时间一定时，电阻越大，产生的热量越多；同时，为更容易熔断，保险丝的材料的熔点应较低，所以保险丝的材料具有电阻大、熔点低的特点，故D错误。 故选B。 7．如图所示是某国产三折叠屏手机，该手机搭载了先进的人工智能芯片。制造芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】B 【详解】制造芯片的材料是半导体，常见的半导体有硅、锗等，半导体可以做出许多电子元件，例如二极管、三极管、集成电路、电脑芯片等，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 8．下列生活中的物体属于导体的是（　　） A．自行车橡胶轮胎 B．陶瓷碗 C．金属扳手 D．塑料三角板 【答案】C 【详解】容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。自行车橡胶轮胎、陶瓷碗、塑料三角板不易导电，属于绝缘体，金属容易导电，是导体，故ABD不符合题意，C符合题意。 故选C。 9．塑料外壳的手电筒的构造如图所示，手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路，下列说法正确的是（　　） A．灯泡发光时，电能转化为化学能 B．干电池为电源，按键为电路导线 C．金属弹簧为导体，不属于电路的一部分 D．灯泡发光时，灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的 【答案】D 【详解】A．灯泡发光时，消耗电能，电能转化为光能与热能，故A错误； B．干电池是电源，为小灯泡提供电能，手电筒的按键相当于开关，控制电路通断，故B错误； C．手电筒底部的金属弹簧是导体，连接导线和电源的负极，属于电路的一部分，故C错误； D．金属导体中的自由电荷是自由电子，自由电子带负电，所以通过灯丝的电流是自由电子定向移动形成的，故D正确。 故选D。 10．半导体的阻值随温度变化的情况如图所示。为了消除温度对半导体阻值的影响，应给半导体串联一只合适的电阻，使半导体在电路中的阻值不受温度的影响。给半导体串联电阻进行温度补偿时，最合适的是下图中的（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】原半导体电阻随温度升高而减小，且电阻随温度升高而减小得越来越慢，所以补偿电阻应随温度升高而增大，且电阻随温度升高应增大得越来越慢； AB．由图可知，两图中电阻均随着温度的升高而减小，故AB不符合题意； C．由图可知，电阻随温度的升高而增大，但电阻随温度升高增大得越来越快，故C不符合题意； D．由图可知，导体的电阻随温度升高而增大，且电阻随温度升高应增大得越来越慢，故D符合题意。 故选D。 二、实验题 11．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。 (1)按如图甲所示连接电路，闭合开关时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电阻R0 。 (2)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V，同时记下对应的电流值。 (3)该电路图还能完成什么电学实验 （写一个即可）。 【答案】(1)断路 (2) 0.5 2 (3)探究电流与电压的关系实验 【详解】（1）闭合开关时，发现电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明与电压表并联的部分电路断路，即定值电阻R0断路； （2）[1]由图丙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.5A。 [2]由得，电阻R0两端的电压，即电压表示数保持2V不变，以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值。 （3）该实验装置中电压表测电阻两端电压，电流表测量通过电路的电流，所以还可以让电阻不变，通过移动滑片改变电路中的电流和电阻两端的电压，探究电流与电压的关系。 12．小明、小红和小亮在做”探究影响导体电阻大小的因素“实验时，提出了如下猜想： 猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。 猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。 猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示； 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.25 1.0 B 镍铬合金 0.50 1.0 C 镍铬合金 0.25 2.0 D 锰铜合金 0.25 1.0 (1)小亮设计了如图所示电路。实验时，他在M、N之间分别接上不同的导体，闭合开关后，通过观察 或 来比较导体电阻大小。小明认为：电流表是多余的，小红却认为：灯泡是多余的。你认为小红设计的电路不合理的理由是： ； (2)为了验证猜想二，可依次把M、N分别跟 （选填导体的编号）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析并比较这两根电阻丝电阻的大小； (3)小丽在探究同样的问题时，手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 （选填“一”、“二”或“三”）的实验验证； (4)要使电阻丝接入电路的阻值变大，可采用的方法是_______。 A．增大电阻丝两端的电压 B．减小通过电阻丝的电流 C．将电阻丝拉长后接入电路 D．将电阻丝对折后接入电路 【答案】(1) 灯泡的亮度 电流表的示数 有可能造成短路 (2)A、C (3)三 (4)C 【详解】（1）[1]当导体电阻大，电路中的电流变小，小灯泡变暗，所以还可以通过观察小灯泡的亮度知道导体电阻的大小。 [2]实验时，在M、N之间分别接上不同的导体，闭合开关后，电路连通，形成小灯泡与导体的串联电路，电源电压一定，导体电阻越大，电流表示数越小，所以通过观察电流表示数可以知道导体电阻的大小。 [3]灯泡和电流表同时使用更好，通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小，灯泡可以保护电路，从而防止烧坏电流表，造成短路。 （2）要验证猜想二，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验。 （3）要探究电阻大小与导体材料的关系时，需保证电阻丝的长度、横截面积相同，材料不同，小丽在探究同样的课题时，手边只有一根电阻丝，那么，她利用这根电阻丝和上述电路不能完成对猜想三的实验验证。 （4）AB．导体的电阻是导体阻碍电流的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故AB均不符合题意； C．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故C符合题意； D．将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故D不符合题意。 故选C。 13．在探究“电阻一定时，导体中的电流与电压关系”的实验中，某同学连接了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关前，检查电路时，该同学发现有接线错误，请在图甲中接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上 （只需改接一根导线）； (2)之后，该同学测得的实验数据如表。第5次数据电流表如图乙所示，请将电流表示数填入表格 ； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流 0.07 0.15 0.22 0.24 0.44 (3)把表中数据在图丙的坐标系中描点并画出电流与电压的关系图线 。分析数据可以初步得出结论： 。 【答案】(1) (2)0.36 (3) 见解析 【详解】（1）图甲中，电阻和电压表被短路，实验中，电压表应并联在定值电阻两端，电流表应与定值电阻串联，如图所示： （2）由图乙可知，电流表的量程0~0.6A，分度值是0.02A，电流表的示数是0.36A。 （3）[1]根据表中实验数据，描点连线画出电流与电压关系的图线，如图所示： [2]由图线知，电流与电压关系图线是正比例图线，即电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 14．在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻R若干、滑动变阻器（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)用笔画线将图中电路连接完整，要求滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大； (2)闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，故障可能是R （选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障，调节滑片P使电压表示数为4V，记录电流表示数和电阻R阻值；更换电阻后，闭合开关，发现电压表示数是3.5V，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动； (4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过 Ω。 【答案】(1) (2)断路 (3)左 (4)40 【详解】（1）在“探究电流与电阻的关系”实验中，应将定值电阻和滑动变阻器串联，电压表并联在定值电阻两端，滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大，故应将滑动变阻器的左下接线柱接入，如图所示： （2）闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，说明电路中有断路，电压表有示数，说明电压表直接并联在了电源两端，测量电源电压，故故障可能是R断路。 （3）调节滑片P使电压表示数为4V，更换电阻后，发现电压表示数是3.5V，即定值电阻两端的电压变小了，在“探究电流与电阻的关系”实验中，应控制定值电阻两端的电压不变，故应增大定值电阻两端的电压，减小滑动变阻器两端电压，根据串联分压可知，应减小滑动变阻器接入电路中的阻值，故应将滑片向左移。 （4）实验中控制定值电阻两端电压为4V不变，根据串联分压可得，当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，定值电阻的阻值最大，即，解得R=40Ω。 15．同学们利用如图甲所示电路，探究电流与电压的定量关系。 (1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，导线不要交叉 ，闭合开关前，滑片P移到最 端。 (2)正确连接后，闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，经检查发现仅1根导线断路，该导线为 （选填序号“a”“b”或“c”）。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量并记录多组电压表和电流表的示数，其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示，示数为 A。 电压 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流 0.16 0.20 0.28 0.32 (4)分析表中数据，发现数据间存在的关系是 ，由此可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 。 (5)为使实验结论更具普遍性，某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（4）中的结论，原因是灯丝电阻随 发生改变。 【答案】(1) 右 (2)b (3)0.24 (4) 正比 (5)温度 【详解】（1）[1]由图可知，滑动变阻器应该串联接入电路中，滑动变阻器连接遵循“一上一下”接入。如图所示： [2]为了保护电路，闭合开关前，滑片P移到最大阻值处，即最右端。 （2）串联电路只有一条电流的路径，电压表看作断开，则电流表没有示数，说明电路中某处断路，电压表有示数，说明与其并联的小灯泡和导线存在断路，由题意知，断路的导线为导线b，应将它更换。 （3）由图可知，电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，故读数为0.24A。 （4）[1][2]由表格数据可知 可发现数据间存在的关系是 即电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 （5）某同学用小灯泡代替电阻重复实验，不能得出结论，因为小灯泡的灯丝电阻阻值会随温度变化而变化。 三、计算题 16．如图所示电路，电源电压不变，R1的阻值为10Ω，当只闭合开关S时，电流表示数为0.6A；当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S1、S2都闭合时，通过R2的电流和R2的阻值。 【答案】(1)6V (2)0.4A，15Ω 【详解】（1）由电路图可知，当只闭合开关S时，电路中只有R1工作，电源电压等于R1两端电压U源=U1=I1R1=0.6A×10Ω=6V （2）由电路图可知，当开关S1、S2都闭合时，R1和R2并联，电流表测干路总电流，根据并联电路电流的特点可知，通过R2的电流为I2=I总-I1=1A-0.6A=0.4A 根据并联电路电压的特点和欧姆定律可得，R2的阻值 ( 能力提升进阶练 ) 一、单选题 1．PEEK材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点，在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位，不适用此材料的是（　　） A．骨架 B．关节 C．齿轮 D．导线 【答案】D 【详解】A.骨架需要刚强度的材料，所以该材料适用，故A不符合题意； B.关节需要润滑的材料，所以该材料适用，故B不符合题意； C.齿轮需要耐磨的材料，所以该材料适用，故C不符合题意； D.导线需要导电性良好的材料，该材料绝缘，所以不适用，故D符合题意。 故选D。 2．被誉为“中国龙芯之母”的黄令仪带领芯片研发团队，成功研制出我国“龙芯”系列芯片。制造芯片的主要材料属于（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 【答案】B 【详解】半导体具有一些特殊的电学性质，制造芯片的主要材料属于半导体，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 3．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻为压敏电阻，其阻值随所受压力增大而减小。当小明站上体重秤时（　　） A．通过的电流变小 B．电压表示数变大 C．通过的电流不变 D．电压表示数变小 【答案】B 【详解】如图所示，定值电阻和压敏电阻串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测通过的电流，压敏电阻其阻值随所受压力增大而减小。 AC．当体重越重时，压敏电阻阻值减小，则电路总电阻减小，电源电压恒定，根据欧姆定律可知，通过电路的电流增大，通过R的电流变增大，故AC不符合题意； BD．根据串联电路中分压原理可知，电阻越大其两端的电压越大，又因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以当体重越重时，压敏电阻阻值减小，压敏电阻两端的电压减小，电源电压恒定，定值电阻两端的电压增大，即电压表示数增大，故B符合题意，D不符合题意。 故选B。 4．某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是（    ） A．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 B．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 C．选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 D．实验过程中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电压表进行实验 【答案】C 【详解】AB．金属丝①和②的材料、长度均不同，选择金属丝①和②不可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关，也不可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关，故AB错误； C．选择金属丝②和③的材料、横截面积相同，长度不变，可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关，故C正确； D．电流表使用时串联在电路中，电压表使用时与用电器并联。实验中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电流表进行实验，故D错误。 故选C。 5．在一些使用精密仪器的场所，工作人员须穿着防静电服，防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是（　　） A．金属 B．玻璃 C．橡胶 D．陶瓷 【答案】A 【详解】能够导走静电的材料必须是导体。 A．金属是良好的导体，内部有大量自由电子可以传导电荷，因此掺入防静电服面料后能有效导走人体静电，故A符合题意； B．玻璃通常是绝缘体，不导电无法有效导走静电，故B不符合题意； C．大多数橡胶是绝缘体，绝缘体能带电，但不容易导电，故C不符合题意； D．陶瓷一般是绝缘体，在高压下可能部分导电，但不稳定，不适合日常防静电，故D不符合题意。 故选A。 6．如图所示，电源电压不变，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数不变 B．电流表的示数不变 C．电压表V的示数变大 D．电压表V的示数与电流表的示数之比变大 【答案】A 【详解】由图知，小灯泡与滑动变阻器并联，电流表A1测干路中总电流，电流表A2测通过灯泡的电流，电压表V测电源电压； C．因电源电压不变，所以滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，电压表V示数不变，故C错误； A．因并联电路各支路互不影响，通过小灯泡的电流不变，所以电流表A2示数不变，故A正确； B．当滑动变阻器滑片向右移动时，变阻器连入电路的电阻变大，由欧姆定律可知，通过变阻器的电流变小，根据并联电路电流的规律可知，总电流即A1示数变小，故B错误； D．电压表V示数不变，电流表A2示数不变，所以其比值不变，故D错误。 故选A。 7．如图所示电路中，电源电压，且保持不变，定值电阻，变阻器最大阻值为，电流表量程为，电压表量程为．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（    ） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】如图电路，当电流表示数为最大，即电流为0.6A时，电路总电阻为： ， 则变阻器接入电路阻值最小为： R2=R总-R1=7.5Ω-5Ω=2.5Ω， 此时电压表示数； U2=IR2=0.6A×2.5Ω=1.5V， 没有超过其量程，符合要求； 当电压表示数最大，即U2=3V时，则电路中电流为： ， 此电流不超过电流表量程，此时变阻器接入电路电阻最大为： ， 所以变阻器接入电路的阻值范围是2.5Ω～10Ω，故D正确． 8．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为热敏电阻，闭合开关S，小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风，在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是（　　） A．酒精蒸发使热敏电阻的温度升高 B．酒精蒸发过程中，热敏电阻的阻值减小 C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量 【答案】C 【详解】A．蒸发是汽化现象，需要吸热，所以酒精蒸发时将会从热敏电阻吸收热量，热敏电阻内能减少，温度降低，故A错误； B．蒸发过程小灯泡明显变暗，则电路中电流变小，根据欧姆定律可知，在电源电压不变时，电路中总电阻变大，因为小灯泡L的电阻基本不变，所以蒸发过程热敏电阻的阻值变大，故B错误； C．蒸发过程小灯泡明显变暗，则电路中电流变小，则电流表的示数变小，根据可知，小灯泡两端的电压变小，根据串联电路中电压的规律可知，热敏电阻两端的电压变大，则电压表示数变大，故C正确； D．因为电源电压不变，根据串联电路中电压的规律可知，热敏电阻两端的电压与小灯泡两端的电压的和不变，所以热敏电阻两端的电压变化量等于小灯泡两端的电压变化量，故D错误。 故选C。 9．如图所示，在带正电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根杆，验电器B的金属箔也张开了，对此过程，下列说法正确的是（　　） A．验电器A、B之间的杆不一定是绝缘体 B．正电荷从验电器A转移到验电器B C．电子由验电器B移动到验电器A D．电流方向从验电器B到验电器A 【答案】C 【详解】A．用一根杆将带正电的验电器A和不带电的验电器B连接，B的金属箔也张开，说明B也带上了电，那么电荷可以在杆中定向移动，所以此杆一定不是绝缘体，故A错误； BCD．验电器B的金属箔张开，是B金属箔的自由电子通过杆向A移动，物理学中规定：正电荷的移动方向为电流方向，所以电流方向是从验电器A到验电器B，故BD错误，C正确。 故选C。 10．小明用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，器材有：电压的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、三个定值电阻及导线若干。下列说法正确的是（　　） A．实验时调节的滑片时，开关S必须处于断开的状态 B．探究电流与电压的关系时，要保持R不变，调节的滑片，改变R两端的电压 C．探究电流与电阻的关系时，电阻从换成之后，需要向左调节的滑片 D．探究电流与电阻的关系时，为完成三个电阻的实验，R两端的电压不能低于 【答案】BD 【详解】A．实验时调节的滑片时，开关S处于闭合状态，故A错误； B．探究电流与电压的关系时，需要改变电压，控制电阻不变，故实验时要保持R不变，调节的滑片，改变R两端的电压，故B正确； C．探究电流与电阻的关系时，需要改变电阻，控制电压不变，电阻从换成之后，根据串联分压，定值电阻两端的电压变大，为了减小定值电阻两端的电压，滑动变阻器需要分担更多的电压，故需要向右调节的滑片，故C错误； D．探究电流与电阻的关系时，为完成三个电阻的实验，改变电阻，控制电压不变，设控制的电压为U0，则定值电阻两端的电压为 定值电阻与滑动变阻器接入的阻值之比为 此比值是一个定值，故定值电阻与滑动变阻器接入的阻值是同时增大，或者同时减小，当定值电阻取最大值20Ω时，滑动变阻器需要接入最大值，滑动变阻器接入的最大阻值为20Ω，即 经整理可知，R两端的电压为3V，若R两端的电压低于，且定值电阻为20Ω时，则滑动变阻器需要分担大于3V的电压，而滑动变阻器的最大阻值只能分担3V，故R两端的电压不能低于，故D正确。 故选BD。 二、实验题 11．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。 (1)按如图甲所示连接电路，闭合开关时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电阻R0 。 (2)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V，同时记下对应的电流值。 (3)该电路图还能完成什么电学实验 （写一个即可）。 【答案】(1)断路 (2) 0.5 2 (3)探究电流与电压的关系实验 【详解】（1）闭合开关时，发现电流表无示数，说明电路断路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明与电压表并联的部分电路断路，即定值电阻R0断路； （2）[1]由图丙可知，电流表选择的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，此时电流表示数为0.5A。 [2]由得，电阻R0两端的电压，即电压表示数保持2V不变，以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2V，同时记下对应的电流值。 （3）该实验装置中电压表测电阻两端电压，电流表测量通过电路的电流，所以还可以让电阻不变，通过移动滑片改变电路中的电流和电阻两端的电压，探究电流与电压的关系。 12．在连接电路时，若发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆开，重新连接。其实，有时只要思考一下，拆除或改接某些导线就能解决问题。现在考考你，如图1是某同学连接的电路： （1）在图1中，如果合上开关，将出现 （选填“断路”或“短路”）现象，除了两只灯都不亮以外，还可能造成 的不良后果； （2）对于图1这个电路，只需拆除一根导线，就可成为两灯串联的正确电路。请在要拆除的那根导线上打上“×” ； （3）如图2所示，该电阻箱的最大值是 Ω，此时示数为 Ω； （4）对于图3这个电路，若只能改动一根导线，要使两灯并联，电流表测干路中的电流，开关控制整个电路，请在要改动的那根导线上打上“×”，用笔代替导线画出正确的连接 。 【答案】 短路 损坏电流表和电源 【详解】（1）[1][2]在图1中，如果合上开关则电流不经过两个灯泡，直接从正极流向负极，造成电源短路；因此两个灯泡都不亮，短路时电路中的电流很大，可能烧坏电流表和电源。 （2）[3]在原图中由于多了一根导线，造成电源短路；因此只需要拆掉一根就可以使两灯串联，如图所示： （3）[4][5]图2是电阻箱，读数方法是：各旋盘对应的指示点的示数乘以倍数再把各个旋盘读数相加即为最后结果；由图可知每个旋盘最大示数为9，则该电阻箱的最大值为 此时电阻箱的示数为 （4）[6]在图3中，只需要将开关到灯L1的导线由右边换到左边，即可使两灯并联，且电流表测干路中的电流，如图所示： 13．小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。 ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”），否则，闭合开关时 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表都没有示数，则电路出现的故障可能是 （写出一条即可）。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 ④请在图3中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I-U图像。 (2)（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，向 端移动滑片（选填“左”或“右”），使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 （填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0∼15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 【答案】(1) 右 电压表 见解析 0.28 (2) 右 C 【详解】（1）①[1]由图1可知，电阻、电流表、变阻器串联接入电路中，电压表和电阻并联，滑动变阻器滑片右移动阻值增大，如图所示： ②[2][3]为了保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端。电源电压恒为4.5V，定值电阻10Ω，电流最大值 故不可能是电流表超量程，电压表测定值电阻两端电压，当滑动变阻器阻值为零时，等于电源电压4.5V，故当滑动变阻器阻值太小时电压表会超量程（0~3V）。 [4]闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表没有示数，可能电路出现断路，电压表没有示数，说明电压表测量范围之外断路，可能滑动变阻器断开。 ③[5]由图2可知，电流表量程为小量程，分度值0.02A，由图可知其示数为0.28A。 ④[6]依据表格数据进行描点，再连接各点可得： （2）[1]探究电压一定时，电流与电阻的关系，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，由分压原理，电压表示数变大，本实验要控制电阻的电压不变，故要增大变阻器的电压，由分压原理增大变阻器连入电路的电阻，此时滑动变阻器的滑片P向右移动，使电压表示数为2V，记录电流表示数。 [2]A．换用电压为6V的电源，根据串联电压分配与电阻成正比得R定∶R变=UV∶U变=2V∶(6V-2V)=1∶2 即滑动变阻器的阻值是定值电阻的2倍，当定值电阻为20Ω时，变阻器的阻值R变=40Ω>20Ω 故A不符合题意； B．把电压表改接为0~15V量程，并不能改变定值电阻两端电压和滑动变阻器接入电路的阻值，故B不符合题意； C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻，当换成20Ω电阻后，电压表示数为2V，变阻器的电压为U滑=4.5V-2V=2.5V 由分压原理，滑动变阻器接入电路的阻值 接入的定值电阻的阻值至少为25Ω-20Ω=5Ω<10Ω 故C符合题意。 故选C。 14．小明和小华合作探究串联电路总电阻与各小电阻的关系，他俩设计了如图1电路，电池电压恒定，电压表测量电阻R1、R2的总电压。 (1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路，要求开关断开时两表均无示数； (2)连接电路时开关必须 ，电阻箱阻值调至最 （选填“大”或“小”）处； (3)接好电路后，小明闭合开关发现电流表示数为零，电压表有示数。经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是 （选填导线编号）； (4)纠正错误后，小华将电阻箱R1、R2的阻值分别调成和，小明闭合开关发现电流表示数如图2，则此时电路电流大小为 A； (5)小华发现电压表刻度模糊不能读数，于是想到用等效替代法探究，她断开开关，将R1的示数调为零，则接下来她的操作应该是：______。 A．闭合开关，调节R2的阻值，使电流表示数不变 B．闭合开关，调节R2的阻值，使电压表示数不变 C．闭合开关，调节R2的阻值，使其大小为 【答案】(1) (2) 断开 大 (3)② (4) (5)A 【详解】（1）根据题目要求电压表测两个电阻的总电压，则电压表需并联在两个电阻箱的两端，而开关断开时两表均无示数，说明开关在电压表并联部分以外，所以电路图如图所示 （2）[1][2]为了保护电路，连接电路时开关必须断开，为防止电流过大而损坏电路，同时电阻箱阻值应调至最大处。 （3）接好电路后，小明闭合开关发现电流表示数为零，说明电路断路，电压表有示数，说明电压表与电源相通，则电压表并联部分断路。经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是②。 （4）如图2，则电流表此时用的是小量程0~0.6A，分度值为，所以电流表读数为。 （5）因为电压表刻度模糊不能读数，无法计算电阻，可用等效替代法探究，她断开开关，将R1的示数调为零，调节R2的阻值，使电路中的电流不变，则总电阻不变，就可以得到串联电路中总电阻和各小电阻的关系，故A符合题意，BC不符合题意。 故选A。 15．利用如图甲所示的器材和电路，探究“导体的电阻与导体长度的关系”。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象，并标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四个等分点分别标记为b、c、d、e。 （1）把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障，将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线两端分别接到滑动变阻器接入电路的两个接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 。 （2）排除故障后，闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数，然后立即断开开关。调节滑动变阻器，多次测量并计算出电阻的平均值。 （3）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤（2），得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示： 线夹位置 b c d e f 铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15 铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0 ①请在如图乙所示的坐标纸上描点，并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。 ②通过分析图像可得实验结论：在材料和横截面积一定的条件下， 。 （4）在实验评估环节，有的同学认为，只通过对铅笔芯电阻与其长度关系的探究得到的结论具有偶然性，为了使证据更充分，接下来还应该 。 【答案】 滑动变阻器断路 铅笔芯的电阻与长度成正比 见解析 【详解】（1）[1]将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数，电路是断路，将导线的两端分别接到滑动变阻器接入电路的两接线柱上时，电压表和电流表均有示数，电路是通路，故与导线并联的部分断路，若电路中只有一处元件故障，则故障是滑动变阻器断路。 （3）[2]根据数据描点画图，如图所示： [3]通过分析图象是过原点的直线，可得实验结论：在材料和横截面积一定的条件下，铅笔芯的电阻与长度成正比。 （4）[4]只通过对铅笔芯电阻与其长度的探究得到的结论具有偶然性，为了使证据更充分，接下来还应该选不同规格的铅笔芯和不同材料的导体进行实验，多次测量得到普遍规律。 16．在探究电流与电压的关系的实验中，电源电压为3V，滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端。 (2)图甲所示电路，有一根导线连接错误，请用笔画一条线代替导线，将电路连接正确（导线不能交叉）。 (3)纠正错误后闭合开关，两电表均无示数，故障可能原因是___________（选填序号）。 A．电阻开路 B．电阻短路 C．开关接触不良 D．滑动变阻器开路 (4)排除故障后进行实验，记录的数据如下表所示，其中第2次实验时，电流表的示数如图乙所示，为 A。 实验序号 1 2 3 4 5 电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流 0.1 0.3 0.4 0.5 (5)分析表中数据，请找出一组拼凑的实验数据并说明理由。 。 (6)实验所用定值电阻的阻值为 Ω。 (7)分析有效实验数据可得出结论：电阻一定时，通过它的电流与它两端的电压成正比。小明认为这个结论并不可靠，原因 。 【答案】(1)右 (2) (3)CD (4)0.2 (5)实验序号为1的是拼凑的，当电流为0.1A时，定值电阻两端的电压大于0.5V (6)5 (7)不可靠，只有一个电阻的数据，结论具有偶然性 【详解】（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片要处于阻值最大处，即远离底端已接线的接线柱，如图甲所示，滑动变阻器底端导线接在左端，故滑片应滑至右端。 （2）此实验中，滑动变阻器与定值电阻串联，电压表测量定值电阻两端电压。改正后的电路图如图所示： （3）闭合开关后，电流表无示数，说明电路中发生了断路，电压表无示数，说明没有电流流过电压表，即电源与电压表连接的部分断路，故故障原因可能是滑动变阻器断路、开关断路或者部分导线与接线柱接触不良等故障，故选CD。 （4）定值电阻通过的电流与其两端的电压成正比，其两端电压越大，通过的电流越大，因为第2次实验中电压小于第3次实验的电压，所以第2次实验中的电流小于第3次实验的电流，故电流表选择的是0~0.6A的量程，分度值为0.02A，指针指在0.2A处，故电流大小为0.2A。 （5）由题意得滑动变阻器的最大电阻 电流为0.1A时，滑动变阻器两端的电压 此时定值电阻两端的电压 故此次数据是捏造的。 （6）由表格得出，第2次测量的阻值 同理可得第3、4、5次测量的阻值 求平均值得到定值电阻阻值 （7）实验中只用了一个电阻测得的几组数据，没有更换更多的电阻，实验结果具有偶然性。 三、计算题 17．图甲所示的电路图，电源电压恒定为8V，小灯泡L标有“3V3W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示，求： (1)小灯泡正常发光时通过的电流为多少A？ (2)当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的电压为多少V？ (3)当电压表示数为7 V时，电路的总电阻为多少Ω？ 【答案】(1)1A (2)2.5V (3)40Ω 【详解】（1）根据题意知道，小灯泡正常发光时两端的电压和功率分别是，，由知道，通过小灯泡的电流 （2）由图像知道，当电流表的示数为0.3A时，灯泡两端的电压为2.5V。 （3）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，当电压表示数为7V时，小灯泡两端的电压 由图像知道，电路中的电流I′=0.2A，由知道，电路中的总电阻 18．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时，电流表的示数为0.3A；求：    (1)电源电压； (2)当S1闭合、S2接“B”时，电流表的示数。 【答案】(1)6V (2)0.5A 【详解】（1）当闭合、接“A”时，电阻R2被短路，电路为R1的简单电路，电源电压 （2）当闭合、接“B”时，两个电阻并联，电流表测量干路电流，电流表的示数 四、科普阅读题 19．高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。 高温超导体（）相对低温超导体（）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。 在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。 磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。 目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。 (1)应用高温超导 磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。 (2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。 (3)昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。 (4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因： 。 【答案】(1)钉扎 (2)真空管道 (3)3 (4)见解析 【详解】（1）我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方，这源于超导材料自身的磁通钉扎特性。 （2）列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上，基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。 （3）昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要的时间 （4）液氮冷却超导体成本极低的原因主要是：空气中氮气的含量约为78%，来源广泛；液氮的制取相对简单，通过对空气进行低温液化然后分离即可得到；液氮的沸点约为-196°C，在常压下就能保持低温状态，储存和使用相对方便，所以成本较低。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十四章 欧姆定律 （复习讲义） 考点内容 新课标要求 命题预测 电流与电压和电阻关系 通过实验，探究电流、电压和电阻关系 《欧姆定律》是电学的主要内容，也是重点内容，更是考点和考题最为集中的内容。 从考题题型看，对此内容的考查题型涵盖了选择题、填空题、实验题、压轴题（综合计算题）和综合应用题等。 从命题方向和命题点看，主要有：对欧姆定律的理解、欧姆定律的简单计算、电路分析与计算、动态电路分析、I-U图像的应用、应用欧姆定律进行综合计算、欧姆定律在生活中的应用、电路安全与极值、探究电流与电压和电阻关系、电阻测量等 欧姆定律及其简单计算 理解欧姆定律，并能进行简单计算 电阻的测量 会应用欧姆定律测量电阻 欧姆定律在串、并联电路中的应用 了解欧姆定律的应用 考点一 电阻 一、电阻 电阻 在物理学中，用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小 符号 通常用“R”表示电阻 单位及换算关系 在国际单位制中，电阻的单位是“欧姆”，简称“欧”，符号是“Ω”。常用单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。 换算关系：1MΩ=103kΩ，1kΩ=103Ω。 对电阻的理解 导体的电阻越大，表示导体对电流阻碍作用越强，在电压相同的情况下，通过导体的电流越小 导体的电阻是导体本身的一种性质，即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电路、是否有电流通过，也不管导体两端电压是否改变或怎样改变，导体对电流的阻碍作用（即电阻）都是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已 二、影响导体电阻大小的因素 提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关 猜想与假设 （1）路越窄，车辆越难同行—导体越细，可能阻碍作用越强，电阻越大； （2）道路越长，人走得越累—导体越长，可能阻碍作用越强，电阻越大； （3）不同的道路同行效率不同，如高速公路、水泥路、乡间小路—导体的电阻可能与制作导体的材料（铁、铜、银、铝等）有关； （4）物质的很多物理性质都受到温度的影响，如密度—导体的电阻是否也受温度的影响。 设计实验 （1）探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关，涉及的因素较多，应采用控制变量法涉及实验过程。 ①选取材料、粗细相同，而长度不同的镍铬合金丝，分别接入电路中（如图所示），观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体长度的关系。 ②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝，分别接入电路中，观察电流表示数的变化情况，探究电阻大小与导体横截面积的关系。 ③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝，接入电路中，观察电流表示数变化情况，探究电阻大小与导体材料的关系。 （2）转化法：电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小，电流表示数小的电阻大，此方法称之为转换法。 （3）将日光灯的灯丝与电流表接入电路中，比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况，探究导体电阻与温度的关系。 进行实验 （1）将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 甲 乙 丙 （2）将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （3）将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路，闭合开关，过程的示数。 （4）如图丙所示，把电阻丝接入电路，慢慢地给电阻丝加热，观察电流表示数的变化情况。 分析论证 实验现象 实验结论 ICD<IEF 导体电阻大小跟导体的长度有关，在材料、横截面积相同时，长度越短，电阻越小 ICD<IGH 导体电阻大小跟导体横截面积有关，在材料、长度相同时，横截面积越大，电阻越小 ICD<IAB 导体电阻的大小跟导体的材料有关 给电阻丝加热，电流表示数越来越小 导体的电阻大小跟导体的温度有关 探究归纳 导体的电阻是导体本身的已知性质，它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体，长度越长、横截面积越小，导体的电阻越大。另外，导体的电阻还受温度的影响。 特别提醒： （1）实验过程中要控制电源电压不变； （2）在叙述结论时，要注意控制变量法思想的运用。如在“探究导体电阻的大小是否与导体横截面积有关”实验中，得出结论是“在导体的材料、长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小”，如果说成“导体的横截面积越大，电阻越小”是不准确的。 三、半导体与超导体 1.半导体 （1）概念：有一些材料，如硅和锗，导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称为半导体。 （2）特点：①半导体的导电性能比导体差，比绝缘体好；②温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。 （3）应用：利用半导体材料可以制成光敏电阻、热敏电阻、压敏电阻、二极管、三极管、集成电路等。 2.超导现象 （1）超导现象：某些物质在温度很低时，电阻就变成了0，这就是超导现象。在温度很低时，电阻为0的材料称为超导材料。超导材料也称为超导体。 （2）超导现象应用与实际的好处：①延长电路元件的使用寿命；②降低电能损耗；③实现电子设备微型化。 （3）超导材料的应用：利用超导材料可制造超导电动机、超导电缆、磁悬浮列车等。目前，超导材料还没有广泛应用于生活实际的主要原因是还没有发现常温下的超导体。 培优拓展：导体电阻和温度的关系 （1）一般的物体，如金属，其电阻随温度的升高而增大，随温度的下降减小。 （2）有的合金，如康铜和锰铜，其电阻几乎不随温度的变化而变化，是制作标准电阻的好材料。 （3）半导体的电阻和温度的关系较为复杂，有些半导体的电阻随温度的升高而减小，有些半导体的电阻随温度的升高而增大。 考点二 变阻器 一、变阻器 变阻器 能改版接入电路中队长大小的元件叫做变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种，一种是滑动变阻器，另一个是电阻箱 滑动变阻器 （1）原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电路中电阻的大小。 （2）作用：①调节滑动变阻器的滑片可以逐渐改变接入电路的电阻值，从而改变电路中的电流和用电器两端的电压；②滑动变阻器还能起到保护电路的作用。 （3）构造：滑动变阻器的构造如图所示：接线柱A、B之间时滑动变阻器的电阻丝；接线柱C、D之间是金属杆，电阻为零；P是金属滑片，与金属杆和电阻丝相连（电阻丝的表面涂有绝缘漆，但与滑片接触的地方绝缘漆被刮掉），滑片本身看作电阻为零。滑片移动到不同位置时，接入电路的A、C（D）或B、C（D）两个接线柱间电阻丝的长度不一样，这样就改变了接入电路中电阻的大小。 铭牌上各数值的物理意义 20Ω：表示此滑动变阻器的最大阻值为20Ω。使用此滑动变阻器时，接入电路中的阻值可以在0-20Ω之间变化 1.5A：表示此滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A 接线方式：将滑动变阻器串联接入电路，应采用两个接线柱“一上一下”的接法，不能同时使用上面两个接线柱（此时滑动变阻器接入电路的电阻为零），也不能同时使用下面两个接线柱（此时滑动变阻器接入的电阻值最大且不变），否则就起不到改变电路电阻的作用 二、电阻箱与电位器 1.电阻箱 滑动变阻器能够改变接入电路的电阻值大小，但不能准确知道接入电路的电阻阻值。如果需要知道接入电路的电阻阻值，就要用到电阻箱。电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻值的变阻器，电阻箱有两种：旋钮式电阻箱和插入式电阻箱。在电路中都用符号“”表示。 （1）旋钮式电阻箱 ①使用方法：将电阻箱的两个接线柱接入电路中，调节六个旋钮，就能得到0—99999.9Ω之间的电阻值。 ②读数方法：将各旋钮对应的小三角对准的数字乘以面板上标记的倍数，然后将数值加在一起就是电阻箱接入电路中的电阻值。如图乙所示是某电阻箱接入电路后的示意图，该电阻箱的示数：0×100000Ω+0×10000Ω+4×1000Ω+6×100Ω+8×10Ω+8×1Ω=4688Ω。 甲 乙 （2）插入式电阻箱 ①使用方法：插入式电阻箱有两个接线柱，接线柱之间有几段电阻丝的上方有能插入或拔出的铜塞。拔出铜塞时，对应那段电阻丝就接入了电路；插入铜塞时，对应的那段电阻丝就会被短路，相对于没有接入电路。 ②读数方法：如图所示，是插入式电阻箱的示意图，插入b、d铜塞，接入电路的总电阻R=10Ω+20Ω=30Ω。 实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱，生活中常用的变阻器一般叫做电位器。常见的电位器有机械式电位器和数字式电位器。 2.电位器 （1）机械式电位器：如图所示，是机械式电位器的一种。其电阻丝呈圆弧形，滑片可以在电阻丝上转动。其接线方法是“中间固定，两边接一边”。当接中间和左端接线柱时，接入电路的电阻丝为左侧部分，如果顺时针转动滑片，则电位器接入电路的阻值变大。可连续调节亮度的台灯、可连续调节声音大小的耳机等都是使用了这种电位器。 （2）数字式电位器：数字式电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路等）。它有耐振动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点，已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多领域得到应用。 考点三 电流与电压和电阻的关系 一、探究电流与电压关系 1.实验：探究电流与电压的关系 提出问题 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系 猜想与假设 电压是产生的电流的原因，同一个小灯泡，在以一节干电池供电时，小灯泡发光较暗，用两节干电池供电时，小灯泡发光较亮，所以有两种猜想：①导体两端电压越大，导体中电流越大；②通过导体的电流与导体两端电压成正比。 设计实验 运用控制变量法，控制导体（电阻）的阻值不变，通过调节滑动变阻器改变电阻两端电压，观察并记录电流表的示数，分析电流随电压的变化规律。实验电路如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、10Ω的定值电阻、电源、开关、导线若干 进行实验 （1）按照电路图连接实物电路。 （2）闭合开关前检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器的滑片移动定值最大处。 （3）电路连接无误后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数分别为1V、2.0V、3.0V、4.0V、5.0V、6.0V，从电流表上读出相应的电流值，并记录在表中。 定值R/Ω 10Ω 电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 （4）在坐标系中，根据各电流值与对应的电压值描点，并用平滑曲线连接各点，画出I-U关系图像，如图所示。 分析论证 分析实验数据和I-U图像可以看出：定值一定时，通过电阻的电流与其两端电压有关，电流随电压的最大而增大；电压变为原来的几倍，电流也变为原来的几倍，电流与电压的比值为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体两端电压成正比，即电阻R不变时， 2.注意事项 （1）连接电路时，开关应处于断开状态； （2）为了使得出的结论更具有普遍性，可换用5Ω、15Ω的电阻重复上述实验步骤； （3）实验中可以通过改变串联的干电池的个数或调节学生电源的电压，但实验时常采用移动滑动变阻器的滑片P来达到改变电压的目的； （4）调节滑动变阻器时，要缓慢移动滑片，防止电压表、电流表示数变化过快； （5）移动滑动变阻器滑片过程中，眼睛要紧盯电压表，当电压表示数达到设定值时，停止移动滑片，记录电流表的示数。 二、探究电流与电阻关系 提出问题 电压一定时，导体中的电流与导体的电阻存在什么关系 猜想与假设 因为电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，所以电流与电阻的关系有两种猜想：①导体电阻越大，通过的电流越小；②通过导体的电流与导体的电阻成反比。 设计实验 （1）要研究电流与电阻的关系，需要改变接入电路的电阻的大小，在实验时更换不同阻值的电阻接入电路即可； （2）在该实验中，更换电阻后要控制电阻两端电压不变，我们可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过调节滑动变阻器使不同的电阻两端电压相等 （3）实验电路图如图所示。 实验器材 电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个，阻值为5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻各一个，导线若干 进行实验与收集证据 （1）按实验电路图连接实物电路，将5Ω电阻接入电路中； （2）闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，并将滑动变阻器短片移到阻值最大处； （3）确定电路连接无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数为3V，再读出电流表的示数并填入表中； （4）断开开关，将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、15Ω的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持在3V不变，分别读出对应电流表的读数并填入表中； 电压U/V 3V 电阻R/Ω 5 10 15 电流I/A 0.6 0.3 0.2 （5）在坐标系中，根据各电流值和对应的电阻值描点，并用平滑的曲线连接各点，画出I-R关系图像，如图所示。 分析论证 分析数据和I-R关系图像可以看出：电压一定时，通过电阻的电流与其阻值有关，电阻变为原来的n倍，电流就变为原来的1/n，电流与电阻的乘积为一定值。 实验结论 在电压一定的情况下，通过导体的电流与导体的电阻成反比，即U不变时，I1R1=I2R2。 培优拓展：换大调大、换小调小 实验中，如果将原来的电阻更换为阻值更大的电阻，应将滑动变阻器的阻值调大，可使新换上的电阻两端电压等于原电阻两端电压；同理，如果更换一个阻值较小的电阻，应将滑动变阻器的阻值调小。 考点四 欧姆定律 一、欧姆定律 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 公式 符号的物理意义 U-表示导体两端电压，单位为伏特（V）；R-表示导体的电阻，单位为欧姆（Ω）；I-表示通过导体的电流，单位为安培（A） 适用范围 欧姆定律适用于纯电阻电路。在非纯电阻电路中，如含有电动机的电路，欧姆定律将不适用 欧姆定律的意义 欧姆定律反映了电流与电压的因果性，电流与电压的制约性 变形公式 （1）U=IR：导体两端电压等于通过导体的电流与导体的电阻的乘积。但因为电压是电源提供的，电压是形成电流的原因，所以不能说电压与电流成正比； （2）：导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因为电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体的材料、长度、横截面积和温度等因素决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，因此它既不与U成正比，也不与I成反比 二、利用欧姆定律进行计算 1.利用欧姆定律分析或计算（知二求一） 欧姆定律反映了同一导体中电流、导体两端电压和导体的电阻三者之间的关系。对于同一导体，只要知道电流、电压和电阻中的两个量，就可以根据公式及其变形公式求出第三个量。 2.利用欧姆定律进行计算的一般步骤 第一步：若题干中无电路图，根据题意画出电路图，并在电路图上标记出已知量和待求量； 第二步：明确电路的连接方式，各电表测量的对象； 第三步：根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律，列方程求解； 第四步：讨论结果的合理性，得出答案。 3.利用欧姆定律解题时应注意的问题 注意事项 分析 同体性 欧姆定律中电流、电压和电阻，是对同一导体或同一段电路而言的，三者要一一对应；在解题过程中，习惯上把对应的同一导体的各个物理量符号用相同的下标表示，如R1、I1、U1 同时性 即使是同一段电路，由于开关的闭合、断开即滑动变阻器滑片的左右移动等，都会引起电路的变化，使电路中的电流、电压和电阻变化，因此，必须保证中的三个物理量是同一时刻的值，切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系 统一性 公式中的三个物理量，必须使用国际单位中的单位。U的单位是伏特（V）、R的单位是欧姆（Ω）、I的单位是安培（A） 规范性 （1）计算时，要写出必要文字说明；（2）代入数值或写计算结果时，不要忘记单位 考点五 电阻的测量 一、伏安法测电阻 1.伏安法测电阻注意事项 （1）在连接电路的过程中，接线应有序进行，按照电路图从电源正极出发，把干路上的各元件串联起来，然后把电压表并联在待测电阻的两端； （2）连接实物图时，要将开关断开； （3）实验前，要将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，以保证电路安全，防止开关突然闭合时，产生瞬间电流过大而损坏电源或电表； （4）可采用试触法确定电表的路程； （5）电表的正、负接线柱不能接反； （6）滑动变阻器应采用“一上一下”的连接方式； （7）进行多次测量并计算电阻的平均值，可以减小误差。 2.器材选择原则 （1）滑动变阻器：所选滑动变阻器的最大阻值应接近待测电阻的阻值； （2）电流表、电压表量程：在不超过量程的前提下，选用小量程测得的值要比选用大量程测得值准确，这是因为小量程的分度值小，准确的高。因此测量时，能用小量程就不要大量程。 3.滑动变阻器在实验中的作用 （1）保护电路； （2）改变待测电阻两端电压，实现多次测量。 4.常见故障分析：在实验中出现故障后要先断开开关，再分析查找故障原因，常见的故障及其现象如下表所示： 实验电路图 故障（有且只有一处） 现象 电压表 电流表 电流表被短接 有示数 无示数 电流表处断路 无示数 无示数 电压表被短接 无示数 有示数 电压表处断路 定值电阻被短接 无示数 有示数，且示数偏大 定值电阻处断路 有示数且接近电源电压 无示数 电压表串联在电路中 滑动变阻器上面两个接线柱接入电路 移动滑片，电表示数不变，电压表示数接近电源电压 滑动变阻器下面两个接线柱接入电路 移动滑片，电表示数不变 5.伏安法测定值电阻阻值和测小灯泡电阻的异同 定值电阻 小灯泡 原理 电路图 实验过程 多次测量 多次测量 数据处理 分别计算每次测量的电阻，然后取平均值 分别计算每次测量的小灯泡的电阻，然后寻找普遍规律 实验结论 平均值为所求电阻值 灯丝电阻随温度的升高而增大 二、特殊方法测电阻 用伏安法测电阻时，需要同时使用电压表和电流表，如果只有电流表或电压表，则可借助一已知电阻的定值电阻、滑动变阻器或电阻箱，巧妙利用串、并联电路的电流、电压规律测出未知电阻的阻值。 1.伏阻法：只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用串联电路中电流处处相同求电阻值 （1）闭合开关S，分别测出R0、RX两端电压U0、UX； （2） 利用串联电路中各电阻两端电压之和等于电源电压列方程求电阻值 （1） 闭合开关S，读出变阻器接入定值最大时的电压表读数U1; （2） 读出变阻器接入阻值最小（等于0）时电压表的读数U2； 被测电阻： （1） 只闭合开关S，测出R0两端电压U0，闭合S、S1，测出电源电压U； （2） （1） 闭合S，将S1置于a，R0与Rx串联，读出电压表示数U； （2） 闭合S，将S1置于b，R0与Rx串联，读出电压表示数U0则Ux＝U-U0； （3） 2.安阻法：只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用并联电路各支路两端电压相等求阻值 （1） 闭合S，分别测出通过R0、RX的电流I0、IX； （2） (1)闭合S、断开S1，此时只有R0连入电路，读出A的示数I0 (2)闭合S、S1，R0与Rx并联，读出A的示数I； (3) 利用电源电压不变列方程求阻值（已知R0阻值） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将S1置于a时，读出A的示数I0 (2)闭合S，将S1置于b时，读出A的示数Ix， （3） (1)闭合S，将滑动变阻器滑片移至a端时，此时R0＝0 ，读出A的示数I1， (2)闭合S，将滑动变阻器的滑片移至b端时，此时滑动变阻器连入电路的阻值为R，读出此时A表示数I2， （3） 3.等效替代法：利用电流表（或电压表）和电阻箱测量未知电阻的方法。 设计思路 实验电路图 需要测量的物理量及RX的表达式 利用等效思想测电阻 (1)闭合S，将S1置于a，调节R0，读出A的示数I1 (2)闭合S，将S1置于b，保持滑片P位置不变，调节电阻箱R′，使A的示数仍为I，读出此时R′连入电路的阻值R′。Rx＝R'。 考点六 欧姆定律的应用 一、欧姆定律在串联电路中的应用 1.串联电路中电流的计算：如图所示，根据串联电路中电流的规律，通过各个用电器的电流都相同，都是I。 。 串联电路中，通过各个电阻的电流或串联电路的电流，等于电源两端电压除以各个电阻之和。 2.串联电路的电阻关系：以两个电阻串联为例，如图所示，两个电阻阻值分别为R1、R2串联电路两端电压为U，电路中的电流为I，R1、R2串联后的总电阻为R。 R=R1+R2。串联电路的总电阻等于各个电阻之和。 3.串联电路中电阻的分压作用 如图所示，R1、R2串联，根据欧姆定律可知U1=IR1，U2=IR2，所以； 即，串联电路中各电阻两端电压与其阻值成正比。 二、欧姆定律在并联电路中的应用 1.并联电路电流的计算：如图所示，根据并联电路电压的规律，电阻R1、R2两端电压都等于电源电压U。 由欧姆定律可知，； 当电阻R1的阻值发生变化，而电阻R2阻值不变时，因电源电压U不变，所以I1会变化，I2不变； 根据并联电路电流规律，有：I=I1+I2，干路电流也会变化。 总结：当并联电路的一个支路的电阻改变时，这个支路的电压不变，电流会变化，干路电流也会变化，但另一个支路的电流和电压都不变。 2.并联电路的电阻关系：以两个电阻的并联为例。如图所示，两个并联的电阻分别为R1、R2，并联电路两端电压为U，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，干路中电流为I，R1、R2并联后的总电阻（等效电阻）为R。 由欧姆定律可知，， 因为I=I1+I2，所以，即。 结论：并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。 3.并联电路中电阻的分流作用 如图所示，R1与R2并联，根据欧姆定律可知，所以； 即：并联电路中，通过各支路的电流与其电阻成反比。 ( 题型一 物质的导电性能 ) 1．废物利用是节约资源的重要手段，下列废物再加工后，最适合做如图电工钳外套的是（　　） A．废钢 B．废铁 C．废锡箔纸 D．废橡胶 2．家用电路的电线通常用铜作为导体，而不用塑料，这主要是考虑到金属的（　　） A．柔韧性 B．导热性 C．防辐射性 D．导电性 3．2024年9月20日，华为最新的三折叠屏手机发售，该手机搭载了麒鳞9010芯片。芯片是指含有集成电路的硅单晶片，芯片的主要材料是（　　） A．超导体 B．导体 C．绝缘体 D．半导体 ( 题型二 电阻 ) 4．如图所示，演示板上镍铬合金丝①接在接线柱A、B之间、镍铬合金丝②接在接线柱C、D之间，它们的长度关系为LCD=2LAB，横截面积关系为SAB=SCD，将这两根镍铬合金丝分别接入电路（电路线头只能分别接在A、B或C、D上），闭合开关，观察电流表示数。下列说法错误的是（　　） A．该装置是通过电流表的示数来反映导体电阻的大小 B．该装置可以探究导体电阻的大小跟导体长度的关系 C．可以在电路中串联一个小电阻保护电路 D．该装置可以探究导体的电阻大小跟导体材料的关系 5．如图是小明将一个定值电阻与滑动变阻器连接的电路实物图，以下分析正确的是（　　） A．电流表和电压表分别测量的是滑动变阻器的电流和电压 B．当滑动变阻器的滑片向右移动时，电压表和电流表的比值变大 C．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表和电流表的比值不变 D．当滑动变阻器的滑片向左移动时，电压表和电流表的比值变小 6．如图为某综合实践小组设计的调光台灯工作原理图，在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器，使滑片P 向左移动时，灯泡的亮度变亮，则下列方法中正确的是（    ） A．M接A， N接B B．M接C， N接D C．M接B， N接D D．M接C， N接A ( 题型三 探究电流与电压、电阻的关系 ) 7．如图所示电路中，电源电压保持不变，R0和R1为定值电阻，R2为滑动变阻器。闭合开关S，将R2的滑片从最左端向右端缓慢移动，在此过程中电压表V2和电流表A示数变化量的绝对值分别为ΔU2、ΔI，下列分析正确的是（    ） A．电压表V1示数变大，电流表A示数变小 B．电压表V1示数减小量等于电压表V2示数增加量 C．在此过程中，ΔU2与ΔI的比值变大 D．电压表V1示数减小量小于电压表V2示数增加量 8．图像法是利用图像这种特殊且形象的工具，表达各物理量之间存在的内在关系或规律的方法。下列从图像中获得的结论正确的是（　　） A．ρ1>ρ2 B．R1>R2 C．v1>v2 D．p1>p2 9．如图所示是科技小组设计的测定风力值的监测仪，电源电压保持不变，为定值电阻，探头、金属杆与滑动变阻器的滑片P相连，可上下移动。当电流表的示数达到某一值时，监测仪发出警报声，此时的风力值为警戒风力值。下列说法正确的是（　　） A．当风速增大时，电流表示数减小，电压表示数增大 B．当风速增大时，电流表示数增大，电压表示数减小 C．为提前预警，要调小警戒风力值，可增大的阻值 D．为提前预警，要调小警戒风力值，可增大电源电压 ( 题型四 欧姆定律的应用 ) 10．如图是测量小灯泡（）电阻的电路，如表是实验记录的有关数据。电源电压恒为4V，有三个滑动变阻器：“20  1A”、 “40  0.5A”、“50  0.2A”。下列说法正确的是（   ） 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5 电流I/A 0.25 0.22 0.19 0.16 0.10 A．实验中，滑片P向左滑动时小灯泡变亮 B．实验中，要多次测量来减小实验误差 C．由表中数据可知，小灯泡电阻随电压的增大而增大 D．为了完成这5次实验，只能选取的滑动变阻器是 11．在如图甲的电路中，电源电压保持不变，为定值电阻，为滑动变阻器，是标有“，”字样的小灯泡。电流表量程为“”，电压表量程为“”。当开关和闭合，断开时，将滑动变阻器的滑片从最右端移到最左端，记录电压表和电流表示数并描绘图像；保持开关闭合，断开开关，将滑动变阻器的滑片移到最右端，再闭合开关移动滑动变阻器的滑片，直到小灯泡正常发光，记录电压表和电流表示数并描绘图像。图乙是两次电路中电压表和电流表示数变化关系的图像。在保证电路安全的情况下，下列分析正确的是（　　） A．电源电压为 B．定值电阻的阻值为 C．当开关和闭合，断开时，电压表和电流表示数变化关系为图像② D．当开关和闭合，断开时，滑动变阻器的阻值变化范围为 12．如图所示的电路中，电源电压不变。闭合开关，滑片向右滑动的过程中，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数变大 B．电压表的示数变小 C．电压表示数与示数的比值变大 D．电流表示数的变化量大于电流表示数的变化量 ( 基础巩固通关测 ) 一、单选题 1．铅笔是我们常用的文具。如图所示是铅笔各组成部分，下列选项中通常情况下属于导体的是（　　） A．塑料 B．木材 C．橡皮 D．石墨 2．在如图所示电路中，R1是电阻箱、R2是滑动变阻器，在电路元件完好的情况下，利用该电路可以实现的是（　　） ①随时调大电压表和电流表的示数 ②探究电流与电压的关系 ③探究电流与电阻的关系 ④调节R2，能显示出接入电路的阻值 A．只有①④ B．只有②③ C．只有①②③ D．只有①③④ 3．下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．纸杯 B．钢尺 C．橡皮 D．瓷碗 4．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻为压敏电阻，其阻值随所受压力增大而减小。当小明站上体重秤时（　　） A．通过的电流变小 B．电压表示数变大 C．通过的电流不变 D．电压表示数变小 5．在2025年的春节联欢晚会上，智能机器人的精彩表演惊艳全场。以下关于机器人相关的说法，正确的是（    ） A．机器人内部的电池工作时，将电能转化为化学能 B．机器人内部的导线通常用铜制成，是因为铜的电阻比其他金属都大 C．机器人内部的集成电路，主要是利用半导体材料制成 D．机器人工作时，通过其电路的电流越大，电阻就越大 6．下列有关材料的说法中正确的是（　　） A．光敏电阻是由绝缘材料制成的 B．我国J20战斗机上的新型材料具有高强度、低密度的特性 C．取暖器的发热电阻用超导材料制作可以提高效率 D．保险丝的材料具有电阻小、熔点高的特点 7．如图所示是某国产三折叠屏手机，该手机搭载了先进的人工智能芯片。制造芯片的主要材料是（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 8．下列生活中的物体属于导体的是（　　） A．自行车橡胶轮胎 B．陶瓷碗 C．金属扳手 D．塑料三角板 9．塑料外壳的手电筒的构造如图所示，手电筒内装了两节干电池。关于手电筒的电路，下列说法正确的是（　　） A．灯泡发光时，电能转化为化学能 B．干电池为电源，按键为电路导线 C．金属弹簧为导体，不属于电路的一部分 D．灯泡发光时，灯丝中的电流是自由电子定向移动形成的 10．半导体的阻值随温度变化的情况如图所示。为了消除温度对半导体阻值的影响，应给半导体串联一只合适的电阻，使半导体在电路中的阻值不受温度的影响。给半导体串联电阻进行温度补偿时，最合适的是下图中的（　　） A． B． C． D． 二、实验题 11．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。 (1)按如图甲所示连接电路，闭合开关时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电阻R0 。 (2)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V，同时记下对应的电流值。 (3)该电路图还能完成什么电学实验 （写一个即可）。 12．小明、小红和小亮在做”探究影响导体电阻大小的因素“实验时，提出了如下猜想： 猜想一：导体的电阻可能与导体的长度有关。 猜想二：导体的电阻可能与导体的横截面积有关。 猜想三：导体的电阻可能与导体的材料有关。 实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示； 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 A 镍铬合金 0.25 1.0 B 镍铬合金 0.50 1.0 C 镍铬合金 0.25 2.0 D 锰铜合金 0.25 1.0 (1)小亮设计了如图所示电路。实验时，他在M、N之间分别接上不同的导体，闭合开关后，通过观察 或 来比较导体电阻大小。小明认为：电流表是多余的，小红却认为：灯泡是多余的。你认为小红设计的电路不合理的理由是： ； (2)为了验证猜想二，可依次把M、N分别跟 （选填导体的编号）的两端相连，闭合开关，记下电流表的示数，分析并比较这两根电阻丝电阻的大小； (3)小丽在探究同样的问题时，手边只有一根电阻丝。她利用这根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 （选填“一”、“二”或“三”）的实验验证； (4)要使电阻丝接入电路的阻值变大，可采用的方法是_______。 A．增大电阻丝两端的电压 B．减小通过电阻丝的电流 C．将电阻丝拉长后接入电路 D．将电阻丝对折后接入电路 13．在探究“电阻一定时，导体中的电流与电压关系”的实验中，某同学连接了如图甲所示的电路。 (1)闭合开关前，检查电路时，该同学发现有接线错误，请在图甲中接错的导线上打“×”并画线把它改到正确的位置上 （只需改接一根导线）； (2)之后，该同学测得的实验数据如表。第5次数据电流表如图乙所示，请将电流表示数填入表格 ； 数据序号 1 2 3 4 5 6 电压 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 电流 0.07 0.15 0.22 0.24 0.44 (3)把表中数据在图丙的坐标系中描点并画出电流与电压的关系图线 。分析数据可以初步得出结论： 。 14．在“探究电流与电阻的关系”实验中，提供的器材有：电源（电压6V）、定值电阻R若干、滑动变阻器（0~20Ω）、电流表、电压表、开关及导线若干。 (1)用笔画线将图中电路连接完整，要求滑片P向右移时滑动变阻器的阻值变大； (2)闭合开关，移动滑片P，发现电流表无示数，电压表有示数，故障可能是R （选填“断路”或“短路”）； (3)排除故障，调节滑片P使电压表示数为4V，记录电流表示数和电阻R阻值；更换电阻后，闭合开关，发现电压表示数是3.5V，应将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动； (4)本实验中定值电阻R的阻值不得超过 Ω。 15．同学们利用如图甲所示电路，探究电流与电压的定量关系。 (1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整，导线不要交叉 ，闭合开关前，滑片P移到最 端。 (2)正确连接后，闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，经检查发现仅1根导线断路，该导线为 （选填序号“a”“b”或“c”）。 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，测量并记录多组电压表和电流表的示数，其中第3次实验时电流表的示数如图乙所示，示数为 A。 电压 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 电流 0.16 0.20 0.28 0.32 (4)分析表中数据，发现数据间存在的关系是 ，由此可得：电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成 。 (5)为使实验结论更具普遍性，某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（4）中的结论，原因是灯丝电阻随 发生改变。 三、计算题 16．如图所示电路，电源电压不变，R1的阻值为10Ω，当只闭合开关S时，电流表示数为0.6A；当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为1A。求： (1)电源电压； (2)当开关S1、S2都闭合时，通过R2的电流和R2的阻值。 ( 能力提升进阶练 ) 一、单选题 1．PEEK材料具有高强度、耐磨、质轻、自润滑、绝缘性等特点，在人形机器人中具有广泛应用前景。以下机器人的部位，不适用此材料的是（　　） A．骨架 B．关节 C．齿轮 D．导线 2．被誉为“中国龙芯之母”的黄令仪带领芯片研发团队，成功研制出我国“龙芯”系列芯片。制造芯片的主要材料属于（　　） A．导体 B．半导体 C．绝缘体 D．超导体 3．如图甲是某品牌智能体重秤，图乙是它的电路结构图，为定值电阻，秤盘下方的电阻为压敏电阻，其阻值随所受压力增大而减小。当小明站上体重秤时（　　） A．通过的电流变小 B．电压表示数变大 C．通过的电流不变 D．电压表示数变小 4．某实验小组利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中用到的锰铜丝和镍铬合金丝的横截面积相同。下列说法正确的是（    ） A．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 B．选择金属丝①和②可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 C．选择金属丝②和③可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 D．实验过程中，若灯泡亮度变化不明显，可将灯泡换成电压表进行实验 5．在一些使用精密仪器的场所，工作人员须穿着防静电服，防静电服面料中掺入的材料能导走身上静电的是（　　） A．金属 B．玻璃 C．橡胶 D．陶瓷 6．如图所示，电源电压不变，小灯泡的电阻不随温度的变化而变化，闭合开关，当滑动变阻器的滑片由中点向右移动时，下列说法正确的是（　　） A．电流表的示数不变 B．电流表的示数不变 C．电压表V的示数变大 D．电压表V的示数与电流表的示数之比变大 7．如图所示电路中，电源电压，且保持不变，定值电阻，变阻器最大阻值为，电流表量程为，电压表量程为．为保护电表，变阻器接入电路的阻值范围是（    ） A． B． C． D． 8．如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R为热敏电阻，闭合开关S，小灯泡L正常发光。某同学向R上擦一些常温的酒精并用扇子对着R扇风，在酒精蒸发过程中小灯泡明显变暗。下列说法正确的是（　　） A．酒精蒸发使热敏电阻的温度升高 B．酒精蒸发过程中，热敏电阻的阻值减小 C．电流表的示数变小，电压表的示数变大 D．热敏电阻两端的电压变化量大于小灯泡两端的电压变化量 9．如图所示，在带正电的验电器A和不带电的验电器B中间连接一根杆，验电器B的金属箔也张开了，对此过程，下列说法正确的是（　　） A．验电器A、B之间的杆不一定是绝缘体 B．正电荷从验电器A转移到验电器B C．电子由验电器B移动到验电器A D．电流方向从验电器B到验电器A 10．小明用如图所示的电路探究“电流与电压、电阻的关系”，器材有：电压的电源、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、三个定值电阻及导线若干。下列说法正确的是（　　） A．实验时调节的滑片时，开关S必须处于断开的状态 B．探究电流与电压的关系时，要保持R不变，调节的滑片，改变R两端的电压 C．探究电流与电阻的关系时，电阻从换成之后，需要向左调节的滑片 D．探究电流与电阻的关系时，为完成三个电阻的实验，R两端的电压不能低于 二、实验题 11．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4Ω、8Ω、10Ω、20Ω四个定值电阻，电源电压恒为3V。 (1)按如图甲所示连接电路，闭合开关时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电阻R0 。 (2)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4Ω的电阻时，电流表示数如图乙所示，记为 A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 V，同时记下对应的电流值。 (3)该电路图还能完成什么电学实验 （写一个即可）。 12．在连接电路时，若发现有连接错误，不少同学习惯于将电路全部拆开，重新连接。其实，有时只要思考一下，拆除或改接某些导线就能解决问题。现在考考你，如图1是某同学连接的电路： （1）在图1中，如果合上开关，将出现 （选填“断路”或“短路”）现象，除了两只灯都不亮以外，还可能造成 的不良后果； （2）对于图1这个电路，只需拆除一根导线，就可成为两灯串联的正确电路。请在要拆除的那根导线上打上“×” ； （3）如图2所示，该电阻箱的最大值是 Ω，此时示数为 Ω； （4）对于图3这个电路，若只能改动一根导线，要使两灯并联，电流表测干路中的电流，开关控制整个电路，请在要改动的那根导线上打上“×”，用笔代替导线画出正确的连接 。 13．小华用如图所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。电源电压恒为4.5V，滑动变阻器最大阻值为20Ω。 (1)（1）她先用阻值为10Ω的定值电阻探究电流与电压的关系。 ①图1是根据设计的电路图连接的实物电路，请在虚线框中画出该电路图。 ②闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到最 端（选填“左”或“右”），否则，闭合开关时 （填“电流表”或“电压表”）指针的偏转可能超出所用量程。闭合开关后发现无论怎样移动滑片，电流表和电压表都没有示数，则电路出现的故障可能是 （写出一条即可）。 ③闭合开关，移动滑片，记录了如下数据。第5次电流表的示数如图2所示，请将示数填入表中。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 2.0 2.2 2.4 2.8 电流I/A 0.16 0.20 0.22 0.24 ④请在图3中描出表中各组数据对应的点，并根据描出的点画出I-U图像。 (2)（2）接下来，她用原电路探究电压一定时，电流与电阻的关系。先调节滑片，使电压表示数为2V，记录电流表示数；然后断开开关，将10Ω电阻换成15Ω电阻，闭合开关，向 端移动滑片（选填“左”或“右”），使电压表示数仍为2V，记录电流表示数。当换成20Ω电阻后，发现无论怎样移动滑片电压表示数始终不能为2V，为了完成实验，下列方案可行的是 （填字母代号）。 A．换用电压为6V的电源 B．把电压表改接为0∼15V量程 C．在开关与滑动变阻器之间串联一个10Ω的电阻 14．小明和小华合作探究串联电路总电阻与各小电阻的关系，他俩设计了如图1电路，电池电压恒定，电压表测量电阻R1、R2的总电压。 (1)请用笔画线代替导线将电压表接入电路，要求开关断开时两表均无示数； (2)连接电路时开关必须 ，电阻箱阻值调至最 （选填“大”或“小”）处； (3)接好电路后，小明闭合开关发现电流表示数为零，电压表有示数。经检查发现是某根导线出现了断路，该导线是 （选填导线编号）； (4)纠正错误后，小华将电阻箱R1、R2的阻值分别调成和，小明闭合开关发现电流表示数如图2，则此时电路电流大小为 A； (5)小华发现电压表刻度模糊不能读数，于是想到用等效替代法探究，她断开开关，将R1的示数调为零，则接下来她的操作应该是：______。 A．闭合开关，调节R2的阻值，使电流表示数不变 B．闭合开关，调节R2的阻值，使电压表示数不变 C．闭合开关，调节R2的阻值，使其大小为 15．利用如图甲所示的器材和电路，探究“导体的电阻与导体长度的关系”。将固定在木板上长为15cm的铅笔芯作为研究对象，并标记为等长的五段，a、f为铅笔芯的两个端点，中间四个等分点分别标记为b、c、d、e。 （1）把线夹夹在f点，闭合开关，发现无论如何调节滑动变阻器，电压表和电流表始终无示数。用一根导线检测电路故障，将导线的两端分别接到开关两端的接线柱上时，电压表和电流表仍无示数；将导线两端分别接到滑动变阻器接入电路的两个接线柱上时，电压表和电流表均有示数。若电路中只有一处元件故障，则故障是 。 （2）排除故障后，闭合开关后快速记录电流表和电压表的示数，然后立即断开开关。调节滑动变阻器，多次测量并计算出电阻的平均值。 （3）将线夹分别夹在e、d、c、b点，重复步骤（2），得到铅笔芯接入长度l和对应的铅笔芯接入电阻的平均值R的数据，如表所示： 线夹位置 b c d e f 铅笔芯接入长度l/cm 3 6 9 12 15 铅笔芯接入电阻的平均值R/Ω 2.0 4.0 5.9 8.0 10.0 ①请在如图乙所示的坐标纸上描点，并画出铅笔芯接入电阻的平均值R和铅笔芯接入长度l的关系图像。 ②通过分析图像可得实验结论：在材料和横截面积一定的条件下， 。 （4）在实验评估环节，有的同学认为，只通过对铅笔芯电阻与其长度关系的探究得到的结论具有偶然性，为了使证据更充分，接下来还应该 。 16．在探究电流与电压的关系的实验中，电源电压为3V，滑动变阻器标有“20Ω  1A”字样。 (1)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到最 （选填“左”或“右”）端。 (2)图甲所示电路，有一根导线连接错误，请用笔画一条线代替导线，将电路连接正确（导线不能交叉）。 (3)纠正错误后闭合开关，两电表均无示数，故障可能原因是___________（选填序号）。 A．电阻开路 B．电阻短路 C．开关接触不良 D．滑动变阻器开路 (4)排除故障后进行实验，记录的数据如下表所示，其中第2次实验时，电流表的示数如图乙所示，为 A。 实验序号 1 2 3 4 5 电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 电流 0.1 0.3 0.4 0.5 (5)分析表中数据，请找出一组拼凑的实验数据并说明理由。 。 (6)实验所用定值电阻的阻值为 Ω。 (7)分析有效实验数据可得出结论：电阻一定时，通过它的电流与它两端的电压成正比。小明认为这个结论并不可靠，原因 。 三、计算题 17．图甲所示的电路图，电源电压恒定为8V，小灯泡L标有“3V3W”的字样，小灯泡的电流随电压的变化曲线如图乙所示，求： (1)小灯泡正常发光时通过的电流为多少A？ (2)当电流表示数为0.3A时，小灯泡两端的电压为多少V？ (3)当电压表示数为7 V时，电路的总电阻为多少Ω？ 18．如图所示的电路，电源电压保持不变，电阻R1、R2分别为20Ω和30Ω。当S1闭合、S2接“A”时，电流表的示数为0.3A；求：    (1)电源电压； (2)当S1闭合、S2接“B”时，电流表的示数。 四、科普阅读题 19．高铁作为现代化轨道交通建设的重大成果，已成为一张中国递给世界的“亮丽名片”。后高铁时代，中国应如何继续领跑世界？未来交通——高温超导磁悬浮列车将给出答案。 高温超导体（）相对低温超导体（）能在相对更高温区下工作。应用高温超导磁悬浮技术把车轮改为悬浮装置，可制造如图所示的高温超导磁悬浮列车。 在高温超导磁悬浮列车研究中，我国应用先进的高温超导钉扎磁悬浮技术，利用无形的磁场将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。这源于超导材料自身的磁通钉扎特性，如图甲所示，下方永磁轨道产生的磁力线能穿透高温超导体，并被钉扎中心“抓”住。这使得高温超导磁悬浮列车具备了自稳定、自悬浮、自导向的优异特性。如图乙所示，高温超导体上方放置的液氮用于冷却，使得列车运行仅依靠液氮冷却超导体，成本极低。 磁悬浮技术虽然消除了传统列车的机械摩擦阻力，但仍存在制约其速度提升的因素，当列车时速超过400千米时，空气阻力将占列车运行总阻力的80%以上。那么如何降低空气阻力呢？基于真空管道的磁悬浮列车技术应运而生，真空管道的引入大大降低了列车运行时的空气阻力。 目前，我国高温超导磁悬浮列车关键技术已取得重大突破，可以使列车时速实现1000千米以上。我们期待不久的将来能乘坐这样的列车驰骋在祖国的大地上。 (1)应用高温超导 磁悬浮技术，能将列车上的超导材料牢牢“钉”在轨道上方。 (2)基于 的磁悬浮列车技术可以降低列车运行时的空气阻力。 (3)昆明到北京约3000km，若乘坐速度为1000km/h的高温超导磁悬浮列车需要 h。 (4)结合所学知识分析列车运行依靠液氮冷却超导体成本极低的原因： 。 第 1 页 共 23 页 学科网（北京）股份有限公司 $$