初三物理 第9讲 欧姆定律(一)--简单应用(提高版)(五大题型) ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期
2025-09-14
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2份
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27页
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普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第2节 欧姆定律,第3节 电阻的测量,第4节 欧姆定律在串、并联电路中的应用 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.08 MB |
| 发布时间 | 2025-09-14 |
| 更新时间 | 2025-09-14 |
| 作者 | 飞哥物理研究站 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/53902234.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
你需要的是一直变好,而不是一直后悔。
第9讲 欧姆定律的应用(提高版)
考情揭秘
素养点击
基本考察点
欧姆定律的比值应用;欧姆定律在图像中的应用;欧姆定律的简单计算;欧姆定律的范围问题
1. 掌握欧姆定律的比值计算;
2. 掌握欧姆定律的简单计算;
3. 掌握欧姆定律的安全范围问题。
热点及难点
欧姆定律的简单计算
题型及难度
选择题、填空题和计算题
中考中地位
中考必考内容,题型难度中等及偏难。
知识梳理·题型预览
题型1:欧姆定律的简单计算
题型2:串联电路中的比值计算
题型3:并联电路中的壁纸计算
题型4:欧姆定律在图像中的应用
题型5:应用欧姆定律求范围问题
知识点1:欧姆定律在串并联电路中的规律
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
只有R1和R2并联时,
若
比例关系
(即电压与电阻成正比)
(电流与电阻成反比)
经典好题
题型1:欧姆定律的简单计算
【典例1】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作,那么电路中必须( )
A.串联一只15Ω的电阻 B.串联一只5Ω的电阻
C.并联一只15Ω的电阻 D.并联一只5Ω的电阻
【答案】B
【详解】电源电压大于小灯泡正常工作的电压,为了使小灯泡正常发光,需要串联一个分压电阻,因串联电路中各处的电流相等,所以,灯泡正常工作时的电流
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,串联电阻两端电压UR=U-UL=9V-6V=3V
串联电阻的阻值
故选B。
【变式1-1】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)电阻R1标有“10Ω 1A”字样,R2标有“15Ω 0.6A”字样,串联接在某电源上,则电路中允许通过的最大电流是 A,电源电压最高为 V。
【答案】 0.6 15
【详解】[1][2]电阻R1的额定电流是1A,R2的额定电流是0.6A,因串联电路中电流处处相等,所以,串联时电路中的最大电流为两个额定电流中较小的一个,则该电路中的最大电流为0.6A;电源电压最高为
U=I(R1+R2)=0.6A×(10Ω+15Ω)=15V
【变式1-2】两个定值电阻,甲标有“ 1A”,乙标有“ 0.8A”,把它们并联后接上电源,允许的最大电压为 ,干路的最大电流不能超过 。
【答案】 15V 1.5A
【详解】[1]甲电阻两端的最大电压为
乙电阻两端的最大电压为
将两个定值电阻并联接入电路中,根据并联的电压规律可知,两电阻两端的电压相同,故允许的最大电压为15V。
[2]甲电阻两端电压为15V,通过甲的电流为1A,乙电阻两端的电压为15V时,通过乙的电流为
干路的最大电流不能超过
题型2:串联电路中的比值计算
【典例2】(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,小灯泡L1、L2都正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是5∶3,则此时小灯泡L1、L2的电阻之比是( )
A.5∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶5
【答案】B
【详解】由图知,开关S闭合后,如果甲、乙任何一个为电流表,将会形成短路,因此甲、乙都为电压表,此时灯L1、L2串联接入电路,电压表乙测量L2两端的电压,电压表甲测量电源电压;已知甲、乙两个电压表的示数之比为5∶3,即L2两端的电压和电源电压之比为
因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以L1、L2两端的电压之比为
串联电路中各处电流相等,由可知灯L1、L2的电阻之比为,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式2-1】(23-24九年级上·山西长治·期中)定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.5︰3 B.3︰2 C.3︰5 D.2︰3
【答案】B
【详解】如图甲,电阻R1和R2并联时,电流表测量干路电流,由并联电路中电流的规律知,通过R1的电流为I1=I-I 2=0.5A-0.3A=0.2A
由并联分流原理知,R1和R2的比值为
如图乙,R1和R2串联时,由串联分压原理知,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式2-2】如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V B.此时灯L1、L2电阻之比为1∶4
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小 D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【答案】ACD
【详解】A.由图可知,闭合开关后,两灯串联,电压表V1测电源两端的电压,电压表V2测灯L1两端的电压。因串联电路中总电压等于各分电压之和,且两只电压表的指针偏转角度相同,所以,电压表V1的量程为0~15V,分度值为0.5V,则电源的电压U=12V;电压表V2的量程为0~3V,分度值为0.1V,则灯L1两端的电压U1=2.4V
灯L2两端的电压U2=U-U1=12V-2.4V=9.6V,故A不正确,符合题意;
B.因串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可知,电阻之比等于对应的电压之比,灯L1、L2电阻
R1∶R2= U1∶U2=2.4V∶9.6V=1∶4,故B正确,不符合题意;
C.若L1灯丝烧断,则电压表V2与电源连接测电源电压,示数为12V,电压表V2示数变大,故C不正确,符合题意;
D.若灯L2发生短路,电压表V2测电源电压,因电源电压为12V,电压表V2选用小量程,有可能损坏电压表,故D不正确,符合题意。
故选ACD。
【变式2-3】(24-25九年级上·山东日照·期中)如图a所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知 (选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图像,电源电压为 V,变阻器滑片在中点时,电压表和电压表的示数之比为 。
【答案】 甲 8
【详解】[1]图中电路为串联电路,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端电压,电压表测量滑动变阻器R2两端电压。当滑动变阻器连入电路的阻值变大时,由可知,电路中电流减小,即电流表示数变小,由可知,定值电路R1两端的电压变小,即电压表的示数变小;串联电路电源电压等于各用电器电压之和,所以R2两端电压变大,即电压表的示数变大,综上:在电流表示数变小时,电压表的示数变小,电压表的示数变大,所以乙是电压表示数变化的图像,甲是电压表示数变化的图像。
[2]串联电路电流相等,电源电压等于用电器电压之和,由图可知,当电流为0.4A时,R1和R2两端电压都为4V,故电源电压为
[3]当滑动变阻器连入电路的阻值最大时,电路总电阻最大,由可知,电路中电流最小,由图可知,最小电流为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为6V,则滑动变阻器的最大阻值为
定值电阻的阻值为
滑片处于中点时,滑动变阻器连入电路的阻值为最大阻值的一半,即连入电路的阻值为15欧姆。串联电路电压比等于电阻比,即
题型3:并联电路中的比值计算
【典例3】(22-23九年级上·福建漳州·期末)如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两电压表的示数之比为U甲∶U乙=5∶3,当开关S断开,甲、乙两表都换为电流表时,则两电流表的示数之比为I甲∶I乙为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.2∶3 D.3∶2
【答案】A
【详解】当甲、乙均为电压表时,闭合开关S,R1和R2串联,甲电压表测电源的电压,乙电压表测R2两端的电压,串联电路中总电压等于各分电压之和,且U甲∶U乙=5∶3
则两电阻两端的电压之比
串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律可得
当甲、乙均为电流表时,断开开关S,R1和R2并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量R1和R2总电流,并联电路中各支路两端的电压相等,则通过两电阻的电流之比
并联电路中干路电流等于各支路电流之和,则两电流表的示数之比,故选A。
【变式3-1】如图的电路中,电源电压保持不变,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,将电压表、电流表的位置互换,当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,电流表示数为I2,已知I1∶I2=1∶3,则正确的是( )
A.U1∶U2=3∶1 B.R1∶R2=1∶2
C.交换位置后,电压表与电流表的比值变大
D.交换位置后,再将R1与R2互换位置,当开关S1、S2都闭合时,电流表示数
【答案】D
【详解】当开关S1断开、S2闭合,两电阻串联,电流表的示数为I1,电压表测电源的电压,示数为U1,将电压表、电流表的位置互换,当开关S1、S2都闭合时,两电阻并联,电压表测电源电压,示数为U2,电流表测R2电流,示数为I2。
A.由电源电压保持不变,故U1∶U2=1∶1,故A错误;
B.两种情况下电流之比为,变形可得R1∶R2=2∶1,故B错误;
C.交换位置后,电流表由测R1、R2串联电路总电流变为测并联电路中R2的电流,电压不变,电阻变小,故电流表示数变大,电压表与电流表的比值变小,故C错误;
D.交换位置后,再将R1与R2互换位置,当开关S1、S2都闭合时,电流表测R1电流,故
故电流表示数为,故D正确。
故选D。
【变式3-2】(2024·重庆·三模)如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=4∶1 B.R1∶R2=1∶4 C.R1∶R2=1∶5 D.R1∶R2=5∶1
【答案】A
【详解】分析电路图可知,A1测量R1的电流,A2测量干路电流,并联电路干路电流等于各支路电流之和,指针偏转角度相同,则两个电流表使用的量程一定不同,由于干路电流大于之路电流,所以A2是使用0~3A的量程,A1是使用的0~0.6A的量程,故A2的示数是A1示数的5倍,即I=5I1
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和得I2=4I1
根据得,,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【变式3-3】如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1、A2的示数之比是3:7,则灯L1和L2的电阻之比为( )
A.2:3 B.3:4 C.5:3 D.3:5
【答案】B
【详解】由电路图可知,L1和L2并联,电流表A1测L2支路的电流,电流表A2测干路电流,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,且电流表A1、A2的示数之比是3:7,所以,通过L1和L2的电流之比为
因并联电路中各支路两端的电压相等,根据欧姆定律知,并联各支路的电流之比等于电阻的倒数之比;灯L1和L2的电阻之比,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
题型4:欧姆定律在图像中的应用
【典例4】如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的Ⅰ-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为16V B.定值电阻R1的阻值为40Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为90Ω D.当滑片P位于距最左端处时,电流表示数为0.375A
【答案】D
【详解】如图所示,R1为定值电阻,电流与两端电压成正比,故为图像B,R2为滑动变阻器,接入电阻越大,分得电压越大,电路中电流越小,故为图像A。
A.当滑动变阻器接入阻值为0时,电路中电流最大,定值电阻两端电压即为电源电压,根据图像B可知电源电压为18V,故A错误;
B.根据图像B可知,当定值电阻R1的两端电压为18V时,对应的电流为0.9A,故其阻值为,故B错误;
C.根据图像A,滑动变阻器R2接最大阻值时,电路中电流最小,此时两端电压为14V,电流为0.2A,故滑动变阻器R2最大阻值为,故C错误;
D.当滑片P位于距最左端处时,电流表示数为,故D正确。
故选D。
【变式4-1】如图甲为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,灯泡正常发光时两端电压为6V,将L和R接入如图乙所示电路中,灯泡正常发光时,电流表示数为 A;若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,此时灯泡电阻为 Ω。
【答案】 0.9 7.5
【详解】[1]由图乙可知,灯泡和定值电阻并联,并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压,此时灯泡正常发光,故灯泡和定值电阻两端电压都为6V,电流表测干路总电流,根据图甲可得,电流表的示数为
[2]若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,由图甲可知,此时电路中电流为0.4A,灯泡两端电压为3V,则此时灯泡电阻为
【变式4-2】如图所示,两个电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,元件甲的电阻为 Ω;将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,干路电流是 A;如果将甲和乙串联后接在某电源两端,此时电流是0.2A,则电源电压是 V。
【答案】 20 0.3 6
【详解】[1]由图像可知,元件甲为定值电阻,当U甲=6V时,通过元件甲的电流I甲=0.3A,由可得,元件甲的电阻为
[2]把甲、乙两个元件并联接在2V的电源上时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两电阻两端的电压均为2V,由图像可知,通过两电阻的电流分别为I甲1=0.1A,I乙1=0.2A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为I=I甲1+I乙1=0.1A+0.2A=0.3A
[3]因串联电路中各处的电流相等,所以把甲、乙两个元件串联接入电路,通过甲、乙的电流均为0.2A,由图像可知,甲、乙两端电压分别为U甲2=4V,U乙2=2V,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以,电源电压为U=U甲2+U乙2=4V+2V=6V
题型5:应用欧姆定律求范围问题
【典例5】(23-24九年级上·吉林长春·期末)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,定值电阻,电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中,电流表、电压表示数的变化情况是( )
A.0.3A~0.1A B.0.15A~0.1A C.0~6V D.2V~6V
【答案】D
【详解】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,滑片在b端时,电压表测量电源电压,即电压表示数为6V; 滑片在a端时,电压表测量R2的电压, 电阻的总电阻R=R1+R2=40Ω+20Ω=60Ω
则电路中的电流为
根据可得电压表的示数,故电压表示数的变化情况为2~6V。
故选D。
【变式5-1】(多选)(24-25九年级上·北京朝阳·期中)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程为“”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器标有“40Ω 1A”,小灯泡(灯丝电阻不变)标有“2.5V 0.5A”,表示小灯泡两端最大电压是2.5V,通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中不正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.1~0.5A B.电压表的示数变化范围是0.6~2.5V
C.滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω D.滑动变阻器两端最大电压为4V
【答案】BC
【详解】由图可知,灯与滑动变阻器串联,电压表测量灯两端的电压,电流表测量电路中的电流,当滑动变阻器接入电路电阻最小时,电路中电流最大,电压表示数最大,分析可知,电路中最大电流为0.5A,此时灯两端电压为2.5V,即电压表最大示数为2.5V,滑动变阻器两端电压为
此时滑动变阻器接入电路的电阻为
当滑动变阻器接入电阻最大时,电路中电流最小,电压表示数最小,即滑动变阻器最大阻值为40Ω,灯的电阻为
此时电路中的总电阻为
电路中的最小电流为
电压表的最小值为
滑动变阻器两端的最大电压为
所以电流表的示数变化范围是0.1~0.5A,电压表的示数变化范围是0.5~2.5V,滑动变阻器连入电路阻值范围是4~40Ω,滑动变阻器两端最大电压为4V,故AD正确,不符合题意,BC错误,符合题意。
故选BC。
【变式5-2】为了参加全国青少年创新大赛,某同学运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1是保护电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)调节滑片电压表示数2V时,电流表示数0.5A,R1的阻值多大;
(2)当所测身高达到最大值时,电路的总电阻是多少;
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电流表的示数为多少;
(4)为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少?
【答案】(1)5Ω (2)15Ω (3)0.4A (4)4Ω~10Ω
【详解】(1)由图可知,当开关闭合时,定值电阻R1与R2串联,电压表测R2两端电压。根据串联电路电压特点知,定值电阻R1两端电压为
根据串联电路中电流特点知,通过定值电阻R1的电流为
根据欧姆定律知,R1的阻值
(2)当所测身高达到最大值时,电压表示数最大值为3V,则
此时电路中的电流为
电路的总电阻是
(3)变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时电流表的示数为电路中的电流
(4)由题意知,电流表量程为0~0.6A,而R2允许通过的最大电流为0.5A,故电路中电流不得超过I1=0.5A,则电路的总电阻
则此时滑动变阻器接入电阻为
电压表量程为0~3V,故滑动变阻器两端的电压不得超过,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,当滑动变阻器两端的电压为3V时,R1两端的电压为
此时电路中电流为
则滑动变阻器的阻值
故滑动变阻器接入电路的阻值范围是4Ω~10Ω。
课后提升·查漏补缺
一、单选题
1.(24-25九年级上·湖北·阶段练习)电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图中线段AB表示.则下面说法不正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω B.电源电压是6V
C.阻值为10Ω D.滑片P滑到ab中点时,电流表示数是0.4A
【答案】D
【详解】A.由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联在电路中,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器接入电路中阻值最大时,由欧姆定律可知,此时电路中电流最小,由图可知,电路中电流最小为0.2A,此时滑动变阻器两端的电压为4V,则滑动变阻器的最大电阻为,故A正确,不符合题意;
BC.滑片P在a端时,滑动变阻器接入电路中阻值最大,此时电路中电流为0.2A,滑动变阻器两端的电压为4V,电源电压为①
滑片P在b端时,电路为R1的简单电路,电路中的电流最大,由图可知,电路中的最大电流为0.6A,则电源电压为②
解①②得,,故BC正确,不符合题意;
D.滑片P滑到ab中点时,电流表示数为,故D错误,符合题意。
故选D。
2.(24-25九年级上·山东淄博·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电压表示数之比为4:3。此时灯L1和L2的电阻之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
【答案】A
【详解】由题图可知,两灯串联,通过它们的电流相等,电压表甲测L1、L2的电压,电压表乙测L2的电压,由欧姆定律得灯L1和L2的电阻之比为,故选A。
3.(24-25九年级上·湖北随州·期中)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为16V B.定值电阻R1的阻值为40Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω D.当滑片P位于中点时,电流表示数为0.55A
【答案】C
【详解】如图所示,R1为定值电阻,电流与两端电压成正比,故为图像B,R2为滑动变阻器,接入电阻越大,分得电压越大,电路中电流越小,故为图像A。
A.当滑动变阻器接入阻值为0时,电路中电流最大,定值电阻两端电压即为电源电压,根据图像B可知电源电压为18V,故A错误;
B.根据图像B可知,当定值电阻R1的两端电压为18V时,对应的电流为0.9A,故其阻值为,故B错误;
C.根据图乙可知滑动变阻器R2接最大阻值时,电路中电流最小,此时滑动变阻器两端电压为14V,电流为0.2A,故滑动变阻器R2最大阻值为,故C正确;
D.当滑片P位于中点时,滑动变阻器阻值为
两电阻串联,则电路中总电阻为
电路中的电流为,故D错误。
故选C。
二、填空题
4.(24-25九年级上·陕西西安·期中)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值 Ω。
【答案】 3 1.5 12
【详解】[1][2]由图知,两电阻串联,电压表测量滑动变阻器R两端的电压,电流表测量电路的电流;滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值从最大变为0,从而使电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,根据串联分压可知,R两端的电压变小直至0。由图像可知:当电路中的电流为0.1A时,电压表的示数为1.2V,电源电压为 ①
当电路中的电流为0.5A时,电压表的示数为0,电源电压为 ②
联立①②,解得,
[3]当滑动变阻器接入电路的阻值最大时,电路中电流最小,此时电路中总电阻为
则滑动变阻器的最大阻值为
5.(24-25九年级上·湖北·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,,当开关都闭合时,甲、乙都是电压表,则 。当开关闭合,开关断开时,甲、乙都是电流表,则 。
【答案】 2.4V 5∶3
【详解】[1]由图可知,当开关都闭合时,甲、乙都是电压表,两个电阻串联在电路中,甲电压表测量电阻R2两端的电压,此时电路中的电流为
电阻R2两端的电压,即甲电压表的示数为
[2]由图可知,当开关闭合,开关断开时,甲、乙都是电流表,两个电阻并联在电路中,甲电流表测量干路中的电流,乙电流表测量电阻R2的电流,流经R1的电流为
流经R2的电流为
甲电流表的示数为,则
6.(24-25九年级上·吉林长春·期中)如图所示的电路,电源电压恒定,开关闭合。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比 ,此时电阻、的阻值之比为 。
【答案】 2∶3 2∶1
【详解】[1][2]闭合S0、S,甲、乙两表为电压表时,两电阻串联,甲测电源电压,乙测电阻R2两端的电压,因为U甲∶U乙=3∶1
所以设甲电压表的示数为U甲=3U,乙电压表的示数为U乙=U,串联电路总电压等于各部分电压之和,则R1两端的电压U1=U甲-U乙=3U-U=2UR2
两端的电压为U2=U乙=U
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得两电阻之比为
闭合S0、断开S,两电表为电流表时,两电阻并联,甲电流表测量R2的电流,乙电流表测量干路电路,并联电路各支路两端电压相等,根据欧姆定律可得通过R1的电流与R2的电流之比为
所以
并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以I甲=I2,乙表的示数
甲、乙两电流表示数之比为
7.(23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习)两个定值电阻分别标有“10Ω 1.5A”和“12Ω 1A”,当把两个定值电阻并联起来。正常使用时,电路两端允许加的最大电压是 V,干路允许通过的最大电流为 A。
【答案】 12 2.2
【详解】[1][2]根据欧姆定律可得,两电阻两端各自允许加的最大电压分别为
U1=I1R1=1.5A×10Ω=15V
U2=I2R2=1A×12Ω=12V
因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻并联时,电路两端的允许加的最大电压为U=U2=12V
此时通过两电阻的电流分别为,I2′=I2=1A
因为并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以干路允许通过的最大电流I=I1′+I2′=1.2A+1A=2.2A
三、计算题
8.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图,电源电压为6V且恒定不变,定值电阻,电压表量程为0~3V,的阻值随水深度变化而变化,其变化关系如图丙所示。求:
(1)深度表在水面上时,求电路中的电流?
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度?
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度?
【答案】(1)0.12A;(2)40m;(3)60m
【详解】(1)分析乙电路图可知,和串联,电压表测电压。深度表在水面上时m,由丙图可知此时,则电路中的电流为
(2)电压表示数为2.4V时,电路中的电流为
电路总电阻为
此时阻值为
由丙图可知,此时潜水员下潜的深度。
(3)电压表量程为,则电压表示数为3V时,电路中的电流为
则电路中最大电流为0.3A,此时浸入水中的深度最大。此时总电阻为
则此时阻值为
由丙图可知时,该深度表能浸入水中的最大深度。
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第9讲 欧姆定律的应用(提高版)
考情揭秘
素养点击
基本考察点
欧姆定律的比值应用;欧姆定律在图像中的应用;欧姆定律的简单计算;欧姆定律的范围问题
1. 掌握欧姆定律的比值计算;
2. 掌握欧姆定律的简单计算;
3. 掌握欧姆定律的安全范围问题。
热点及难点
欧姆定律的简单计算
题型及难度
选择题、填空题和计算题
中考中地位
中考必考内容,题型难度中等及偏难。
知识梳理·题型预览
题型1:欧姆定律的简单计算
题型2:串联电路中的比值计算
题型3:并联电路中的比值计算
题型4:欧姆定律在图像中的应用
题型5:应用欧姆定律求范围问题
知识点1:欧姆定律在串并联电路中的规律
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
只有R1和R2并联时,
若
比例关系
(即电压与电阻成正比)
(电流与电阻成反比)
经典好题
题型1:欧姆定律的简单计算
【典例1】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)为了把电阻为10Ω、正常工作的电压为6V的小灯泡接在9V的电源上能正常工作,那么电路中必须( )
A.串联一只15Ω的电阻 B.串联一只5Ω的电阻
C.并联一只15Ω的电阻 D.并联一只5Ω的电阻
【变式1-1】(24-25九年级上·黑龙江哈尔滨·期中)电阻R1标有“10Ω 1A”字样,R2标有“15Ω 0.6A”字样,串联接在某电源上,则电路中允许通过的最大电流是 A,电源电压最高为 V。
【变式1-2】两个定值电阻,甲标有“ 1A”,乙标有“ 0.8A”,把它们并联后接上电源,允许的最大电压为 ,干路的最大电流不能超过 。
题型2:串联电路中的比值计算
【典例2】(23-24九年级上·吉林长春·期中)如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,小灯泡L1、L2都正常发光,甲、乙两个电表的示数之比是5∶3,则此时小灯泡L1、L2的电阻之比是( )
A.5∶3 B.2∶3 C.3∶2 D.3∶5
【变式2-1】(23-24九年级上·山西长治·期中)定值电阻R1和R2并联在如图甲所示电路中,电流表的示数为0.5A,通过R2的电流为0.3A;再将R1和R2串联在如图乙所示电路中,R1两端的电压U1和R2两端的电压U2之比为( )
A.5︰3 B.3︰2 C.3︰5 D.2︰3
【变式2-2】(多选)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,下列说法不正确的是( )
A.灯L2两端电压为2.4V B.此时灯L1、L2电阻之比为1∶4
C.若L1灯丝烧断,电压表V2示数变小 D.若灯L2发生短路,电压表V2示数等于12V
【变式2-3】(24-25九年级上·山东日照·期中)如图a所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知 (选填“甲”或“乙”)是电压表示数变化的图像,电源电压为 V,变阻器滑片在中点时,电压表和电压表的示数之比为 。
题型3:并联电路中的比值计算
【典例3】(22-23九年级上·福建漳州·期末)如图所示的电路中,当开关S闭合,甲、乙两表都是电压表时,两电压表的示数之比为U甲∶U乙=5∶3,当开关S断开,甲、乙两表都换为电流表时,则两电流表的示数之比为I甲∶I乙为( )
A.2∶5 B.5∶2 C.2∶3 D.3∶2
【变式3-1】如图的电路中,电源电压保持不变,当开关S1断开、S2闭合,电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,将电压表、电流表的位置互换,当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,电流表示数为I2,已知I1∶I2=1∶3,则正确的是( )
A.U1∶U2=3∶1 B.R1∶R2=1∶2 C.交换位置后,电压表与电流表的比值变大
D.交换位置后,再将R1与R2互换位置,当开关S1、S2都闭合时,电流表示数
【变式3-2】(2024·重庆·三模)如图所示,A1、A2是完全相同的两个电流表,都有3A和0.6A两个量程,闭合开关后,发现两个电流表指针偏转的角度相同,则( )
A.R1∶R2=4∶1 B.R1∶R2=1∶4 C.R1∶R2=1∶5 D.R1∶R2=5∶1
【变式3-3】如图所示的电路,当开关S闭合后,电流表A1、A2的示数之比是3:7,则灯L1和L2的电阻之比为( )
A.2:3 B.3:4 C.5:3 D.3:5
题型4:欧姆定律在图像中的应用
【典例4】如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的Ⅰ-U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为16V B.定值电阻R1的阻值为40Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为90Ω D.当滑片P位于距最左端处时,电流表示数为0.375A
【变式4-1】如图甲为灯泡L和定值电阻R的I-U图像,灯泡正常发光时两端电压为6V,将L和R接入如图乙所示电路中,灯泡正常发光时,电流表示数为 A;若将L和R串联在电源电压为9V的电路中,此时灯泡电阻为 Ω。
【变式4-2】如图所示,两个电阻甲和乙中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图可知,元件甲的电阻为 Ω;将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端,干路电流是 A;如果将甲和乙串联后接在某电源两端,此时电流是0.2A,则电源电压是 V。
题型5:应用欧姆定律求范围问题
【典例5】(23-24九年级上·吉林长春·期末)如图所示,滑动变阻器的最大阻值为40Ω,定值电阻,电源电压为6V且保持不变。当滑动变阻器的滑片从a端滑到b端过程中,电流表、电压表示数的变化情况是( )
A.0.3A~0.1A B.0.15A~0.1A C.0~6V D.2V~6V
【变式5-1】(多选)(24-25九年级上·北京朝阳·期中)如图所示,电源电压恒为4.5V,电流表量程为“”,电压表量程“0~3V”,滑动变阻器标有“40Ω 1A”,小灯泡(灯丝电阻不变)标有“2.5V 0.5A”,表示小灯泡两端最大电压是2.5V,通过的最大电流是0.5A。在保证电路安全的情况下,移动滑动变阻器的滑片,下列选项中不正确的是( )
A.电流表的示数变化范围是0.1~0.5A B.电压表的示数变化范围是0.6~2.5V
C.滑动变阻器连入电路阻值范围是4~20Ω D.滑动变阻器两端最大电压为4V
【变式5-2】(多选)为了参加全国青少年创新大赛,某同学运用所学电学知识,设计了一个电子身高测量仪,如图所示,其中定值电阻R1是保护电阻,电源电压恒为4.5V,R2的规格为“15Ω 0.5A”,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~0.6A;
(1)调节滑片电压表示数2V时,电流表示数0.5A,R1的阻值多大;
(2)当所测身高达到最大值时,电路的总电阻是多少;
(3)当变阻器R2接入电路的阻值是6.25Ω时,电流表的示数为多少;
(4)为了保证电路中各元件安全工作,滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少?
课后提升·查漏补缺
一、单选题
1.(24-25九年级上·湖北·阶段练习)电源电压保持不变,当闭合开关S,滑动变阻器滑片P从a端移到b端,两电表示数变化关系用图中线段AB表示.则下面说法不正确的是( )
A.滑动变阻器的最大阻值是20Ω B.电源电压是6V
C.阻值为10Ω D.滑片P滑到ab中点时,电流表示数是0.4A
2.(24-25九年级上·山东淄博·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1和L2都正常发光,甲、乙两个电压表示数之比为4:3。此时灯L1和L2的电阻之比为( )
A.1∶3 B.3∶1 C.3∶4 D.4∶3
3.(24-25九年级上·湖北随州·期中)如图甲所示电路,电源两端电压保持不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,将滑动变阻器滑片由一端移到另一端的过程中,电路中R1、R2的I-U关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为16V B.定值电阻R1的阻值为40Ω
C.滑动变阻器R2的最大阻值为70Ω D.当滑片P位于中点时,电流表示数为0.55A
二、填空题
4.(24-25九年级上·陕西西安·期中)闭合如图甲所示电路的开关,将滑动变阻器的滑片由最右端移到最左端的过程中,电压表与电流表的示数变化图像如图乙所示。则定值电阻R0的阻值为 Ω,电源电压为 V,滑动变阻器的最大阻值 Ω。
5.(24-25九年级上·湖北·阶段练习)如图所示,电源电压保持不变,,当开关都闭合时,甲、乙都是电压表,则 。当开关闭合,开关断开时,甲、乙都是电流表,则 。
6.(24-25九年级上·吉林长春·期中)如图所示的电路,电源电压恒定,开关闭合。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,甲、乙两表示数之比;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,甲、乙两表示数之比 ,此时电阻、的阻值之比为 。
7.(23-24九年级上·安徽安庆·阶段练习)两个定值电阻分别标有“10Ω 1.5A”和“12Ω 1A”,当把两个定值电阻并联起来。正常使用时,电路两端允许加的最大电压是 V,干路允许通过的最大电流为 A。
三、计算题
8.(24-25九年级上·黑龙江齐齐哈尔·期中)为了保障安全,潜水员潜水时会佩戴图甲所示深度表。图乙是深度表的工作原理简化电路图,电源电压为6V且恒定不变,定值电阻,电压表量程为0~3V,的阻值随水深度变化而变化,其变化关系如图丙所示。求:
(1)深度表在水面上时,求电路中的电流?
(2)电压表示数为2.4V时,潜水员下潜的深度?
(3)在保证电路安全的情况下,该深度表能浸入水中的最大深度?
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