第十七章 欧姆定律 专题五 欧姆定律 实验重难点突破-2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

专题五　欧姆定律实验重难点突破 物理九年级全一册（R） 图甲是小伟探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图像。由图像可知:他每次控制电阻两端的电压为　 　V不变。如果电源电压为4.5 V,实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,那么所用滑动变阻器的最大阻值至少为　 　。 2.5 20 Ω 物理九年级全一册（R） 2 小彬用如图所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“25 Ω　2 A”字样,阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、25 Ω的定值电阻各一个。第1次实验时,他用5 Ω的电阻做实验,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,将电流表的示数记录在下表中。第2次实验时,将定值电阻的阻值由5 Ω调为10 Ω后,小彬应把滑动变阻器的滑片向　 　(选填“左”或“右”)移动,使电压表示数为　 　V,再读电流表的示数,但他没有移动滑动变阻器的滑片就直接读出电流表的示数,这个示数是　 　A。如果要利用所提供的实验器材完成对四个定值电阻的实验探究,则应控制电压表的示数范围是　 　 V。 实验序号 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 15 25 电流/A 0.3 — 0.1 0.06 左 1.5 0.2 1.5~3 物理九年级全一册（R） 3 图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图。实验时可供选择的定值电阻分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω,图乙是他根据实验数据描绘出的关系图像。由图像可知:当电压一定时,电流与电阻成　 　(选填“正比”或“反比”);他每次控制电阻两端的电压为　 　V不变,若实验中所用滑动变阻器的规格为“020 Ω”,要想保证可用电阻均能正常进行实验,电源电压应该控制在　 　V至　 　V之间。 反比 5 5 9 物理九年级全一册（R） 4 现有下列器材:恒定电源(15 V)、定值电阻(10 Ω、20 Ω、25 Ω、30 Ω各一个)、电流表(0~0.6 A)、电压表、开关、滑动变阻器(100 Ω　1 A)和导线若干。小王设计了如图所示的电路图探究“电流与电阻的关系”。他将30 Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,电压表示数都不能为3 V。为了顺利完成以上探究,如果只更换定值电阻,则更换的电阻阻值范围是　 Ω。 5~25　 物理九年级全一册（R） 5 小明同学利用四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)、规格为“15 Ω　1 A”的滑动变阻器、电压为4.5 V的电源、电压表、导线和开关等器材探究电流与电阻的关系,如图所示。他将控制电压设为2.5 V,分析发现无法完成探究,应串联一个阻值在1 Ω至　 　Ω之间的电阻,才能使四个定值电阻分别单独接入电路都能完成实验。如果小明想通过改变电源电压来完成以上全部实验,那么电源电压应控制在2.5 V至　 　V。 4 4.375 物理九年级全一册（R） 6 1.在探究“电流与电阻关系”的实验中,为同学们提供了以下实验器材:电源一个(6 V),定值电阻R1=5 Ω、R2=10 Ω、R3=20 Ω,滑动变阻器(30 Ω　1 A),电流表、电压表各1只,开关1个,导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将如图甲所示电路连接完整。 如答案图甲所示 物理九年级全一册（R） 7 (2)本实验中滑动变阻器起到保护电路元件安全和　 的作用。 (3)实验中多次改变定值电阻R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图乙所示的电流随电阻R变化的图像。 ①请在图像上用一块阴影部分的面积表示实验时R两端电压数值的大小。 控制电阻两端电压不变 　 如答案图乙中阴影,答案不唯一 物理九年级全一册（R） 8 ②用5 Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器的滑片位置不变,然后换为10 Ω的电阻接入电路,此时应该向　 　(选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表的示数为　 　V。 ③当小明用20 Ω的电阻进行实验时,发现无论怎样调节滑动变阻器的滑片,都不能使电压表的示数达到上述的电压值,其原因是___________________ ________________。若想完成实验,应更换一个最大阻值不小于　 　Ω的滑动变阻器。 左 2 滑动变阻器的 最大阻值太小了 　 40 物理九年级全一册（R） 9 2.在用伏安法测量小灯泡电阻的实验中,器材有两节新干电池,小灯泡(标有“2.5 V”字样)、电压表、电流表、滑动变阻器(50 Ω　0.5 A)、开关各一个,导线若干。 (1)如图所示的电路中有一条导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并画出改正后的导线。 如答案图所示 (2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到　　(选填“A”或“B”)端,目的是保护电路,除此之外,滑动变阻器在该电路中的作用主要是___________ ________________________________________。 A 改变通过 灯泡的电流与灯泡两端的电压,以便多次测量　 物理九年级全一册（R） 10 (3)按正确操作测得的数据如下表,则小灯泡正常发光时的电阻约为　 　Ω(保留一位小数); 从表中计算出三次小灯泡的电流跟电压不成正比,你认为可能的原因是　 。 数据序号 1 2 3 电压U/V 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.2 0.24 0.26 10.4 小灯泡的电阻随温度变化  　 物理九年级全一册（R） 11 (4)为探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,小明将小灯泡依次换为5 Ω、10 Ω、15 Ω和25 Ω的定值电阻,调整滑动变阻器滑片,使电压表的示数不变。为了完成实验且确保电路安全,则保持不变的电压范围是　 　V。 解析:(4)从电路安全角度:最大电流为0.5 A;从完成实验角度:四个电阻都能达到的最大电压UV大=0.5 A×5 Ω=2.5 V;根据串联分压原理有=,解得UV小=1 V,所以1 V≤UV≤2.5 V。 1~2.5 物理九年级全一册（R） 12 3.在“测量小灯泡电阻”的实验中,小超选用以下器材:额定电压(即正常工作时的电压)为2.5 V的小灯泡、电压表、电流表、滑动变阻器(50 Ω　0.5 A)、可调节学生电源、开关各一个,导线若干,连接的部分电路如图甲所示。 (1)本实验的实验原理是_______。 (2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。要求:滑动变阻器滑片P向右滑动时小灯泡变亮。 答案如图所示 物理九年级全一册（R） 13 (3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制出如图乙所示的I⁃U关系图像,由图像可知: ①小灯泡正常工作时的电阻为　 　Ω。 ②当小灯泡两端电压增大时,小灯泡的阻值　 　(选填“增大”“减小”或“不变”)。 (4)小亮按同一电路连接好最后一根导线,灯泡立即发出明亮耀眼的光并很快熄灭,检查后发现连线正确,请你找出他在实验中的两个操作不当之处: ①______________________; ②__________________________________ _________________。 10 增大 连线时未断开开关 闭合开关前,滑动变阻器滑片没移到最大阻值处 物理九年级全一册（R） 14 (5)为探究“电压一定时,电流与电阻的关系”,小超将小灯泡依次换为5 Ω、10 Ω、15 Ω和25 Ω的定值电阻,若他想四次实验中控制电压表的示数为2.5 V不变,则电源电压的选取范围是　　~　　V。 解析:(5)根据串联分压原理有=,解得U源大=7.5 V; 而U源小=2.5 V,所以2.5≤U源≤7.5 V。 2.5 7.5 物理九年级全一册（R） 15 4.小亮和同学们分组探究“电流与电压、电阻的关系”,提供的实验器材有:稳压电源(电压恒为4.5 V)、开关、电流表、电压表、规格为“20 Ω　2 A”的滑动变阻器、电阻箱(阻值可调节)各一个,导线若干。 (1)小亮他们用图甲所示的器材先探究“电流与电压的关系”,请你用笔画线代替导线帮助小亮将图甲中的电路连接完整(要求:滑片P向左端移动时,电路中的电流变大,且导线不能交叉)。 答案如图所示 物理九年级全一册（R） 16 (2)在连接电路的过程中,开关应处于　 　状态。连接好电路后,小亮他们进行了五次实验测得了下表中的数据。其中第4次实验时,电流表指针如图乙所示,其示数为　 　A,由表可知实验中电阻箱接入电路的阻值为　 　Ω。 实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 1.6 1.8 2.0 2.4 2.8 电流I/A 0.16 0.18 0.20   0.28 完成第4次实验后,需要移动滑片P,使滑动变阻器接入电路的电阻值适当　 　(选填“增大”或“减小”)才能得到第5次实验数据。根据实验数据分析,可初步得出结论:当电阻一定的情况下,通过导体的电流与这段导体两端的电压成　 　比。 断开 0.24 10 减小 正 物理九年级全一册（R） 17 (3)小亮他们继续用该电路探究“电流与电阻的关系”。他们多次改变电阻箱接入电路的电阻值,移动变阻器的滑片P,保持电压表示数为2.5 V,记录下每次电流表的示数。为完成该实验,电阻箱接入电路的阻值不能超过　 　Ω。 25 物理九年级全一册（R） 18 5.如图甲是小明同学探究“电流与电压、电阻的关系”的电路,电源电压为3 V不变。 (1)请将实物图连接完整(要求滑片P向左滑时,变阻器接入电路的电阻变大)。 答案如图所示 (2)小明连接电路时,开关应断开,滑动变阻器的滑片P应放在最　 　(选填“左”或“右”)端。 左 物理九年级全一册（R） 19 (3)小明探究“电流与电压的关系”,实验过程中得到的数据如下表所示。第3次测量时,电流表的示数如图乙所示,为　 　A。实验中所用电阻R的阻值为　 　Ω。 实验序号 1 2 3 电压U/V 0.8 1.6 2.4 电流I/A 0.16 0.32   (4)接着小明取来四只阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的电阻,标有“10 Ω　0.5 A”的滑动变阻器,来探究电流与电阻的关系。 ①用5 Ω的电阻进行实验,当电流表示数为0.4 A时,记录数据。他将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻,移动滑动变阻器滑片P的目的是_______________ ____________________; 0.48 5 控制定值 电阻两端的电压不变　 物理九年级全一册（R） 20 ②当用30 Ω的定值电阻进行第四次实验时,发现无论怎样移动滑片P,都无法将电压调到预设值,小明想给滑动变阻器串联一个定值电阻以完成第四次实验,则串联的定值电阻阻值的范围是　 　。 解析:(4)②由①的数据可知,电阻两端的电压UR=IR=0.4 A×5 Ω=2 V,则滑动变阻器与串联电阻两端的总电压U'=U-UR=3 V-2 V=1 V;通过它们的电流I=== A,则滑动变阻器和串联电阻的总电阻:R'===15 Ω,则串联电阻的最小阻值:R串小=R'-R滑=15 Ω-10 Ω=5 Ω;当滑动变阻器接入电路的电阻为零时,串联的定值电阻的阻值最大,为15 Ω。综上所述,串联的定值电阻阻值的范围是5~15 Ω。 5~15 Ω 物理九年级全一册（R） 21 6.*在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时,采用的电路如图所示。电源电压恒为3 V,滑动变阻器上标有“15 Ω　1 A”字样。在a、b间先后接入5 Ω、10 Ω不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为1.5 V,分别读出电流表的示数。当换上20 Ω的电阻接入a、b间时,调节滑动变阻器的滑片P,但电压表示数始终无法达到1.5 V。为使电压表示数为1.5 V,下列措施中可行的有(　 　) A.将原滑动变阻器更换为规格为“30 Ω 1 A” 的新滑动变阻器后重新调节 B.将原滑动变阻器更换为规格为“10 Ω 1 A” 的新滑动变阻器后重新调节 C.将电源电压更换为4.5 V后重新调节 D.将换上的20 Ω定值电阻更换为30 Ω定值电 阻后重新调节 A 物理九年级全一册（R） 22 $$