专题17.2 欧姆定律(知识梳理+3个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共34题)-2025-2026学年人教版物理九年级全一册同步培优讲练(2024新教材)
2025-09-23
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2份
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38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 |
| 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 | 3.66 MB |
| 发布时间 | 2025-09-23 |
| 更新时间 | 2025-09-24 |
| 作者 | 勤勉理科资料库 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2025-09-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54057587.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题17.2 欧姆定律
(知识梳理+3个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共34题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:欧姆定律 1
知识点梳理02:欧姆定律的应用 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系 2
考点2:欧姆定律的图像表示 3
考点3:欧姆定律的简单计算 4
中考真题 实战演练 5
难度分层 拔尖冲刺 7
基础夯实 7
培优拔高 10
知识点梳理01:欧姆定律
1. 内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
2. 公式:
3. 单位:电流的单位是安培A;电压的单位是伏特V;电阻的单位是欧姆Ω.
4. 理解:
(1)当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
(2)在使用公式及其导出式时,要注意同一段导体、同一时刻.
(3)欧姆定律仅适用于纯电阻电路.
公式和的物理意义不同,表明导体中电流跟这段导体两端电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.若将理解为电阻跟它两端的电压成正比,跟流过的电流成反比,那就错了.电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端电压、电流无关.即使电压为零,电阻也不变,但可用这一公式来测量和计算电阻的阻值。
知识点梳理02:欧姆定律的应用
1. 应用欧姆定理计算时要注意
(1)同一性:U、I、R是对应同一导体或电路的值.
(2)统一性:U、I、R的单位要统一,分别是、、.
(3)同时性:U、I、R对应同一时刻的值.
2. 欧姆定理的变形式:
欧姆定理解题的一般步骤
第一步:可采用“去表法”判断电路的连接方式,将电压表去掉,将电流表看成一段导线,画出等效电路图,然后进行判断。判断出电路的连接方式后,再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置,明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
第二步:认真审题,在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。
第三步:找出各物理量之间的关系,利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式,列式时要注意公式成立的条件要有必要的文字说明及涉及的物理公式,代入数值或写计算结果时不要忘记单位。
第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
考点1:欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·课后作业)欧姆定律
(1)内容:通过导体的电流,与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成 。
(2)公式: 。
(3)适用范围:纯电阻电路。
(4)变形公式: , 。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·课前预习)关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
【变式训练02】(2025·福建·中考真题)下图为电学知识部分结构图,请补充完整。( )( )
考点2:欧姆定律的图像表示
【典例精讲】(25-26九年级上·辽宁沈阳·开学考试)有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
【变式训练01】(2025·四川泸州·三模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,电源电压是 V,电阻R1的阻值为 Ω。
【变式训练02】(2025·河南许昌·二模)图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V,R0的电阻为 Ω,滑动变阻器最大阻值为 Ω。
考点3:欧姆定律的简单计算
【典例精讲】(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)电位器实质上是一种变阻器。如图甲为某调光台灯,图乙为该台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.若只将AC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将AB接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将BC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【变式训练01】(2025·安徽亳州·三模)如图是钳形电流表,可以测量家庭电路中的电流。小明关闭家中其他用电器,只让电热水器工作时,测出家庭电路中的总电流为9A;再让电热水壶与电热水器同时工作,测出家庭电路中的总电流为15A。若家庭电路的电压不变,则电热水器和电热水壶的电阻之比为 。
【变式训练02】(2025·广西·模拟预测)跨学科实践小组的同学设计的温度报警器的电路如图甲所示,报警器由电压表改造而成。当环境温度t≥tx时,报警器报警,此时报警器两端电压U报≥8V。其中电源电压U=12V,定值电阻R0=20Ω,热敏电阻R的阻值随环境温度t变化的情况如图乙所示。
(1)求当环境温度为30℃时,电路中的电流;
(2)求tx的值;
(3)若要降低报警温度,请写出一种可行的方案,并进行相应说明。
1.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,将滑片P向左滑动少许的过程中( )
A.电压表V示数不变
B.电流表A示数变小
C.电流表A1的变化量大于电流表A的变化量
D.电流表A1的变化量等于电流表A的变化量
2.(2025·安徽毫州·中考真题)如图所示是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时,电压表V1的示数变大,则该小组设计的装置原理图是 (选填“甲”或“乙”),电压表V2与电流表的示数之比将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
3.(2025·河南驻马店·中考真题)小明利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度达到或超过某一温度T0时,报警器(对电路的作用类似电压表)报警,其电路图如图甲所示,电源电压U=21V,定值电阻R0=2kΩ,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如图乙所示。当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警。
(1)由表格数据可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而 。
(2)设定的报警温度T0是多少?
(3)若在某段时间内环境温度恒定为40℃,则报警器两端电压为多大?
4.(2025·河南周口·中考真题)在如图甲所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端滑动到最左端,记下该过程中电压表与电流表的示数并作出U-I关系图像如图乙所示。由图像可知电源电压为 V,电阻R₀的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
5.(2025·江西抚州·中考真题)如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,电源两端电压保持不变,定值电阻R1的电阻为10。求:
(1)定值电阻R2两端的电压是多少?
(2)通过定值电阻R1的电流是多少?
(3)定值电阻R2的电阻是多少?
基础夯实
1.(2025·山东淄博·三模)下面几个实验探究中,采用了相同研究方法的是( )
①“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力大小
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
2.(25-26九年级上·全国·单元测试)对于欧姆定律公式,小雨是这样理解的,其中正确的是( )
A.电阻越小,通过电流就越大,两端电压就越大
B.电压越大,通过导体的电流就越大,电阻就越小
C.导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成反比
3.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,电源电压为10V,,闭合开关后,电流表的示数为0.5A。下列叙述不正确的是( )
A.与并联 B.阻值为20Ω
C.两端电压为10V D.电流表A的示数为1A
4.(2025·山东聊城·二模)如图所示的部分电路,R1=20Ω,R2=30Ω,电流表示数为0.40A。若把电流表改接在电阻R1的支路中,电流表的示数为 A,此时C处的电流应该是 A。
5.(25-26九年级上·全国·单元测试)当加在某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 Ω;若加在该导体两端的电压增大到12V,则此时通过该导体的电流为 A。
6.(2025·山东泰安·一模)某一导体,两端加3.0V电压时,通过它的电流为0.15A,它的电阻为 Ω;当其两端电压为0时,它的电阻是 。
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)有两个电路元器件A和B,流过元器件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。由图甲可知,元器件A的电阻是 Ω。若把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.1A,则电源电压为 V。
8.(2025·贵州黔东南·一模)如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量L1的电流,S控制两灯,导线不能交叉,灯泡L1的电阻约为8Ω。
9.(2025九年级·北京·专题练习)为开展科技活动,小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压恒为19V。此外,利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)闭合开关S1,要使S2断开时R1两端的电压变为16V,求电阻R2的阻值。
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)图甲所示的是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。为10Ω的定值电阻,是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是:当油箱内油面上升时,金属滑片 (选填“向上”或“向下”)移动,油量表示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)图乙所示的是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更合理的是 同学,原因是: 。
培优拔高
11.(2025·湖南湘西·二模)如图所示的电路,闭合开关S后,调节滑动变阻器增大其阻值,下列有关该电路各物理量变化情况的说法中,正确的是( )
A.电流表示数减小、两端的电压减小、电压表的示数减小
B.电流表示数增大、两端的电压增大、电压表的示数增大
C.电流表示数减小、两端的电压减小、电压表的示数增大
D.电流表示数增大、两端的电压减小、电压表的示数减小
12.(2025·山东聊城·二模)“饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪,此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图,电源电压恒为4V,电压表量程为0-3V,定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度为0.2mg/mL时,电压表示数为1V
B.Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大
C.当酒精浓度升高时,电压表示数会减小
D.若用电流表显示酒精浓度,当酒精浓度升高时,电流表示数会减小
13.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
14.(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)如图是小红练习使用电流表、电压表时连接的电路,她用的电源电压为6V,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω。当a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两电流表的示数之比Ia∶Ib= ;a、b处接入电压表,在c处接入电流表,两电压表的示数之比Ua∶Ub= ;a、c处接入电压表,在b处接入电流表,电路中的电流为 A。
15.(2025·广东茂名·二模)如图所示,是小明设计的一款电子量角器的实物图和电路图。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角AOP的大小。其中,R0的作用是 。当滑片P沿顺时针方向转动时,电流表的示数 ,电压表的示数 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
16.(25-26九年级上·全国·单元测试)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米长的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为了确定短路位置,检修人员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量,当电压表的示数为3V时,电流表的示数为30mA,则连入电路中的电阻为 Ω,短路位置距离甲 m。
17.(25-26九年级上·全国·单元测试)一段导体两端的电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V,导体中的电流是 A;如果电压减小到1.5V,导体中的电流变为 A。
18.(2025·宁夏银川·三模)如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
19.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示的电路中,电源电压若保持不变,,。问:
(1)如果开关、都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压是多大?
(2)如果开关、都闭合时,电流表示数为2A,那么的阻值是多大?
20.(2025·湖南常德·模拟预测)小明同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔线代替导线,将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移时,电流表示数变大,导线不交叉) ;
(2)小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是定值电阻 ;
(3)故障排除后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数为0.2A后,断开开关,他拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来他应调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为 V;
(4)当小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为出现上述现象的原因可能是______;
A.滑动变阻器的阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小
D.电源电压太小了
(5)小明解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。做出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像可以得出 。
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专题17.2 欧姆定律
(知识梳理+3个考点讲练+中考真题演练+难度分层练 共34题)
知识梳理 技巧点拨 1
知识点梳理01:欧姆定律 1
知识点梳理02:欧姆定律的应用 2
优选题型 考点讲练 2
考点1:欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系 2
考点2:欧姆定律的图像表示 4
考点3:欧姆定律的简单计算 6
中考真题 实战演练 8
难度分层 拔尖冲刺 12
基础夯实 12
培优拔高 17
知识点梳理01:欧姆定律
1. 内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比.
2. 公式:
3. 单位:电流的单位是安培A;电压的单位是伏特V;电阻的单位是欧姆Ω.
4. 理解:
(1)当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比.
(2)在使用公式及其导出式时,要注意同一段导体、同一时刻.
(3)欧姆定律仅适用于纯电阻电路.
公式和的物理意义不同,表明导体中电流跟这段导体两端电压成正比,跟这段导体的电阻成反比.若将理解为电阻跟它两端的电压成正比,跟流过的电流成反比,那就错了.电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积决定,与导体两端电压、电流无关.即使电压为零,电阻也不变,但可用这一公式来测量和计算电阻的阻值。
知识点梳理02:欧姆定律的应用
1. 应用欧姆定理计算时要注意
(1)同一性:U、I、R是对应同一导体或电路的值.
(2)统一性:U、I、R的单位要统一,分别是、、.
(3)同时性:U、I、R对应同一时刻的值.
2. 欧姆定理的变形式:
欧姆定理解题的一般步骤
第一步:可采用“去表法”判断电路的连接方式,将电压表去掉,将电流表看成一段导线,画出等效电路图,然后进行判断。判断出电路的连接方式后,再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置,明确各测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。
第二步:认真审题,在电路图(或画出的电路图)上标出已知量、待求量。
第三步:找出各物理量之间的关系,利用欧姆定律和串、并联电路电流、电压的关系列出关系式,列式时要注意公式成立的条件要有必要的文字说明及涉及的物理公式,代入数值或写计算结果时不要忘记单位。
第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
考点1:欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系
【典例精讲】(25-26九年级上·全国·课后作业)欧姆定律
(1)内容:通过导体的电流,与导体两端的电压成 ,与导体的电阻成 。
(2)公式: 。
(3)适用范围:纯电阻电路。
(4)变形公式: , 。
【答案】 正比 反比
【规范解答】[1][2][3][4][5]19世纪20年代,德国物理学家欧姆对电流跟电压和电阻之间的关系进行了实验和理论,得出了欧姆定律,具体内容是:通过导体的电流,与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。用公式表示为,根据数学关系可知电压,电阻。
【变式训练01】(25-26九年级上·全国·课前预习)关于电阻,以下说法中正确的是( )
A.绝缘体有电阻,导体没有电阻
B.通过导体的电流越大,导体的电阻就一定越小
C.导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小
D.当导体没有接入电路时,导体的电阻为0
【答案】C
【规范解答】A.绝缘体与导体都有电阻,绝缘体的电阻非常大,导体的电阻比较小,故A错误;
B.导体的电阻大小与通过的电流和施加在两端的电压没有关系,通过导体的电流越大,导体的电阻不一定越小,故B错误;
C.电阻表示导体对电流的阻碍作用,导体的电阻越小,表示导体对电流的阻碍作用越小,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种特性,当导体没有接入电路时,导体的电阻仍不变,故D错误。
故选C。
【变式训练02】(2025·福建·中考真题)下图为电学知识部分结构图,请补充完整。( )( )
【答案】 电能 电流I
【规范解答】[1]电源是提供电能的装置,用电器是消耗电能的装置,所以该空填电能。
[2]电压是形成电流的原因,电阻对电流有阻碍作用,导线输送电流,则该空填电流I。
考点2:欧姆定律的图像表示
【典例精讲】(25-26九年级上·辽宁沈阳·开学考试)有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
【答案】C
【规范解答】A.甲用电器的电流与电压的图像为一条过原点的直线,说明其电阻为定值,不随它两端电压的增大而增大,故A错误;
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小不变,为
故B错误;
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,由串联电路电压特点得
串联电路中电流处处相等,由图得,当甲、乙电流均为0.25A时,甲、乙的电压分别为2.5V、4V,此时
符合题意,则此时电路电流是0.25A,故C正确;
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,由并联电路中各支路的电压相等得,甲、乙的电压均为4V,由图得,此时甲、乙的电流分别为0.4A、0.25A;由并联电路电流特点得,干路电流是
故D错误。
故选C。
【变式训练01】(2025·四川泸州·三模)如图甲所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器滑片P分别位于最右端a和其上某处b(图中未标出),记录两电表数据并标于图乙中M、N两点处。则滑动变阻器的最大阻值为 Ω,电源电压是 V,电阻R1的阻值为 Ω。
【答案】 20 6 10
【规范解答】如图所示,R1与R2串联,电压表测R2两端电压,电流表测电流;
[1][2][3]滑片在a端时,R2接入阻值最大,电流最小,对应M点,电源电压可表示为
滑片在b处时,对应N点,电源电压可表示为
联立两式,可解得,
滑片在a端时,R2接入阻值最大,R2的最大阻值为
【变式训练02】(2025·河南许昌·二模)图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为 V,R0的电阻为 Ω,滑动变阻器最大阻值为 Ω。
【答案】 12 20 40
【规范解答】[1][2][3]当滑片位于b端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,此时电路中的电流最大为
电源电压为
则的阻值为
当滑片位于a端时,滑动变阻器R阻值最大,与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知电路中的最小电流为
电压表示数为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器的最大阻值为
考点3:欧姆定律的简单计算
【典例精讲】(24-25九年级上·广西南宁·开学考试)电位器实质上是一种变阻器。如图甲为某调光台灯,图乙为该台灯用到的电位器的结构图,A、B、C为电位器的三个接线柱,转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.电位器应该与调光台灯的灯泡串联
B.若只将AC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变暗
C.若只将AB接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
D.若只将BC接入电路,顺时针旋转滑片,灯泡变亮
【答案】AD
【规范解答】A.电位器要起到调节灯泡亮度的作用,需通过改变其接入电路的电阻来改变电路中的电流,所以应该与灯泡串联,串联电路中电流处处相等,电阻变化会引起电流变化,从而引起灯泡亮度变化,故A正确;
B.若只将A、C接入电路,电位器的全部电阻丝都接入了电路。此时,无论怎样转动滑片,接入电路的电阻都不会改变,因为电阻丝长度不变,电路中的电流也不变,灯泡亮度不会变化,故B错误;
C.若只将A、B接入电路,接入的是滑片左侧的电阻丝。当顺时针旋转滑片时,滑片左侧的电阻丝长度变长,电位器接入电路的电阻变大。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R变大,电路中的电流会变小,灯泡会变暗,故C错误;
D.若只将B、C接入电路,接入的是滑片右侧的电阻丝。当顺时针旋转滑片时,滑片右侧的电阻丝长度变短,电位器接入电路的电阻变小。根据欧姆定律,电源电压U不变,总电阻R变小,电路中的电流会变大,灯泡会变亮,故D正确。
故选 AD。
【变式训练01】(2025·安徽亳州·三模)如图是钳形电流表,可以测量家庭电路中的电流。小明关闭家中其他用电器,只让电热水器工作时,测出家庭电路中的总电流为9A;再让电热水壶与电热水器同时工作,测出家庭电路中的总电流为15A。若家庭电路的电压不变,则电热水器和电热水壶的电阻之比为 。
【答案】2∶3
【规范解答】在家庭电路中,电热水壶与电热水器同时工作时,两者并联,由于并联电路各支路互不影响,所以通过电热水器的电流仍为I器=9A,根据并联电路的电流规律可得,通过电热水壶的电流为I壶=I-I器=15A-9A=6A
并联电路各支路两端的电压相等,电热水器和电热水壶的电阻之比为
【变式训练02】(2025·广西·模拟预测)跨学科实践小组的同学设计的温度报警器的电路如图甲所示,报警器由电压表改造而成。当环境温度t≥tx时,报警器报警,此时报警器两端电压U报≥8V。其中电源电压U=12V,定值电阻R0=20Ω,热敏电阻R的阻值随环境温度t变化的情况如图乙所示。
(1)求当环境温度为30℃时,电路中的电流;
(2)求tx的值;
(3)若要降低报警温度,请写出一种可行的方案,并进行相应说明。
【答案】(1)0.3A
(2)60℃
(3)若要降低报警温度,可以增大R0的阻值
【规范解答】(1)据乙图可知,当环境温度为30℃时,热敏电阻R的阻值为20Ω,此时电路中的总电阻为
电路中的电流为
(2)已知报警器两端电压为8V时,刚好达到环境温度tx,此时R两端电压为
电路中的电流为
可得R此时的阻值为
据乙图可知,tx的值为60℃。
(3)由于报警时电路中的电流不变,根据可知,若要降低报警温度,热敏电阻的阻值会变大,则需要增大R0的阻值。
1.(2025·四川绵阳·中考真题)如图所示,电源电压保持不变,滑动变阻器的滑片P处于中间位置,闭合开关S,将滑片P向左滑动少许的过程中( )
A.电压表V示数不变
B.电流表A示数变小
C.电流表A1的变化量大于电流表A的变化量
D.电流表A1的变化量等于电流表A的变化量
【答案】C
【规范解答】由图可知,该电路为混联电路,的右半部分与串联后再与的左半部分并联在电路中,电流表A测量干路中的电流,电流表A1测量的是的左半部分的电流,电压表测量的是的右半部分两端的电压。
A.闭合开关S,将滑片P向左滑动少许的过程中,的左半部分的电阻变小,其两端电压不变,根据欧姆定律可知,通过的左半部分的电流变大,即电流表 A1示数变大;的右半部分的电阻变大,该支路的总电阻变大,由于电源电压不变,根据欧姆定律可知,该支路的电流减小;根据可知,两端的电压变小,根据串联电路的电压规律可知,的右半部分两端的电压变大,所以电压表示数变大;故A不符合题意;
B.将滑片P向左滑动少许的过程中,的左半部分的电阻变小,根据并联电路的电阻关系可知,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律可知,干路中的电流变大,即电流表A示数变大;故B不符合题意;
CD.将滑片P向左滑动少许的过程中,干路中的电流变大,电流表A1示数变大,通过的右半部分与支路的电流变小,根据并联电路的电流规律可知,电流表A1的变化量大于电流表A的变化量。故C符合题意,D不符合题意。
故选C。
2.(2025·安徽毫州·中考真题)如图所示是科技小组设计的监测河水流速变化的装置原理图。机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动,电源电压保持不变。闭合开关S,当水流的速度变大时,电压表V1的示数变大,则该小组设计的装置原理图是 (选填“甲”或“乙”),电压表V2与电流表的示数之比将 。(选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 甲 不变
【规范解答】[1]根据甲、乙电路图可知,两电阻串联,电压表V2测R2两端的电压,电压表V1测R2滑片P下部分两端的电压,电流表测电路的电流;由于电压表内阻很大,相当于断路,所以滑片P上、下移动时,R2接入电路的阻值不变,且最大。流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(上表面流速大),压强越小,当水流速度增大时,上表面压强小于下表面压强,甲图中,R2滑片上移,R2与电压表V1并联的部分的阻值变大,根据串联分压特点可知,电压表V1的示数变大;乙图中,R2滑片下移,R2与电压表V1并联的部分的阻值变小,根据串联分压特点可知,电压表V1的示数变小;故该小组设计的装置原理图是甲。
[2]由图甲知,两电阻串联,电压表V2测R2两端的电压,电流表测电路的电流,电压表V2与电流表的示数之比为电阻R2的阻值,R2为定值电阻,故电压表V2与电流表的示数之比将不变。
3.(2025·河南驻马店·中考真题)小明利用热敏电阻制作高温报警器,要求环境温度达到或超过某一温度T0时,报警器(对电路的作用类似电压表)报警,其电路图如图甲所示,电源电压U=21V,定值电阻R0=2kΩ,热敏电阻R的阻值随环境温度T变化的情况如图乙所示。当报警器两端电压达到或超过14V时,报警器报警。
(1)由表格数据可知热敏电阻的阻值随环境温度的升高而 。
(2)设定的报警温度T0是多少?
(3)若在某段时间内环境温度恒定为40℃,则报警器两端电压为多大?
【答案】(1)减小
(2)80℃
(3)6V
【规范解答】(1)从表格数据可以看出,随着环境温度的升高,热敏电阻的阻值逐渐减小。
(2)如图R0和热敏电阻串联,报警时R0两端的电压U0=14V,电源电压U=21V,此时热敏电阻R两端的电压
定值电阻R0=2kΩ,由串联分压原理可知,即
解得,由图乙可知此时环境温度为80℃,即报警温度为80℃。
(3)由图乙可知当环境温度为40℃时,热敏电阻R′=5kΩ,此时电路中的总电阻
此时电路中的电流
电阻R0两端电压
即报警器两端电压为6V。
4.(2025·河南周口·中考真题)在如图甲所示的电路中,闭合开关,将滑动变阻器的滑片由最右端滑动到最左端,记下该过程中电压表与电流表的示数并作出U-I关系图像如图乙所示。由图像可知电源电压为 V,电阻R₀的阻值为 Ω,滑动变阻器的最大阻值为 Ω。
【答案】 1.5 3 12
【规范解答】[1][2]当滑动变阻器接入电路的电阻为0时,电路中电流最大为0.5A,此时电源电压U=I大R0=0.5A×R0
当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,对应图乙中的起点(0.1A,1.2V),此时滑动变阻器两端的电压为1.2V,电路中的电流为0.1A,根据串联电路电压规律,电源电压等于滑动变阻器两端的电压加上定值电阻两端的电压,即U=1.2V+I小R0= 1.2V+0.1A×R0
因为电源电压不变,所以0.5A×R0=1.2V+0.1A×R0
解得R0=3Ω。再将其代入可得U=I大R0=0.5A×3Ω=1.5V
[3]当滑动变阻器接入电路的电阻最大时,对应的电流为0.1A,滑动变阻器两端的电压为 1.2V,根据欧姆定律的变形式,滑动变阻器的最大阻值
5.(2025·江西抚州·中考真题)如图甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,电源两端电压保持不变,定值电阻R1的电阻为10。求:
(1)定值电阻R2两端的电压是多少?
(2)通过定值电阻R1的电流是多少?
(3)定值电阻R2的电阻是多少?
【答案】(1)7.2V
(2)0.18A
(3)40
【规范解答】(1)由图甲可知,闭合开关S后,定值电阻R1与R2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测R1两端的电压。两个电压表指针偏转情况相同,由于串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,则电压表V1的示数大于电压表V2的示数,所以电压表V1所选择的量程是0-15V,分度值为0.5V,其示数为9V,即电源电压为U=9V。电压表V2所选择的量程是0-3V,分度值为0.1V,其示数1.8V,即定值电阻R1两端的电压为U1=1.8V,则定值电阻R2两端的电压为
(2)根据欧姆定律可知,通过定值电阻R1的电流为
(3)由于串联电路中各处的电流相等,所以通过定值电阻R2的电流为
根据公式可知,定值电阻R2的阻值为
基础夯实
1.(2025·山东淄博·三模)下面几个实验探究中,采用了相同研究方法的是( )
①“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力大小
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律
A.①和④ B.②和③ C.①和③ D.②和④
【答案】C
【规范解答】①“探究滑动摩擦力与压力的关系”时,保持接触面粗糙程度不变,改变压力大小,采用的是控制变量法。
②“比较不同物质吸热的情况”时,用加热时间的长短表示吸收热量的多少,采用的是转换法。
③“探究电流与电压的关系”时,保持电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,采用的是控制变量法。
④在研究“阻力对物体运动的影响”实验中,运用科学推理得出牛顿第一定律,采用的是科学推理法理想实验法。
综上所述,①和③都采用了控制变量法,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.(25-26九年级上·全国·单元测试)对于欧姆定律公式,小雨是这样理解的,其中正确的是( )
A.电阻越小,通过电流就越大,两端电压就越大
B.电压越大,通过导体的电流就越大,电阻就越小
C.导体中的电流,跟这段导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
D.当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成反比
【答案】C
【规范解答】A.电压是形成电流的原因,电压通常是由电源(如电池)决定的,与电阻大小无关。故A错误;
B.导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故B错误;
C.欧姆定律的内容是:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比;表达式为,故C正确;
D.根据达式,当电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,故D错误。
故选C。
3.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,电源电压为10V,,闭合开关后,电流表的示数为0.5A。下列叙述不正确的是( )
A.与并联 B.阻值为20Ω
C.两端电压为10V D.电流表A的示数为1A
【答案】D
【规范解答】由电路图可知,两电阻并列连接,则R1与R2并联。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,R1两端电压
因电流表A测干路电流,电流表A1测R2支路的电流,则通过R2的电流I2=0.5A,由可得,R2的阻值
通过R1的电流
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A的示数,故ABC正确,不符合题意,D错误,符合题意。
故选D。
4.(2025·山东聊城·二模)如图所示的部分电路,R1=20Ω,R2=30Ω,电流表示数为0.40A。若把电流表改接在电阻R1的支路中,电流表的示数为 A,此时C处的电流应该是 A。
【答案】 0.6 1
【规范解答】[1]由电路图可知,两电阻并联,电流表测通过支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,由可得,电源的电压为
电流表改接在电阻的支路中时电流表的示数
[2]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
即C处的电流为1A。
5.(25-26九年级上·全国·单元测试)当加在某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为 Ω;若加在该导体两端的电压增大到12V,则此时通过该导体的电流为 A。
【答案】 10 1.2
【规范解答】[1]已知某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,根据欧姆定律可知,该导体的电阻为
[2]根据欧姆定律可知,该导体两端的电压增大到12V,则通过该导体的电流为
6.(2025·山东泰安·一模)某一导体,两端加3.0V电压时,通过它的电流为0.15A,它的电阻为 Ω;当其两端电压为0时,它的电阻是 。
【答案】
20
20
【规范解答】[1]已知导体两端电压,通过它的电流,根据,可得它的阻值
[2]当导体两端电压为0时,由于导体的材料、长度、横截面积和温度都没有改变,所以它的阻值仍然是20Ω。
7.(25-26九年级上·安徽·课后作业)有两个电路元器件A和B,流过元器件的电流与其两端电压的关系如图甲所示。由图甲可知,元器件A的电阻是 Ω。若把它们串联在电路中,如图乙所示,闭合开关S,这时电流表的示数为0.1A,则电源电压为 V。
【答案】 5 1.5
【规范解答】[1]由元件A的图像可知,当时,,根据欧姆定律可得
[2]当元件A和B串联时,串联电路中各处的电流相等,电流表的示数为0.1A即通过AB元件的电流均为0.1A,由图像可知,当时,,又由串联电路的总电压等于各串联电阻两端的电压之和,所以电源电压为
8.(2025·贵州黔东南·一模)如图所示,请用笔画线代替导线完成电路连接。要求:两灯泡并联,电流表测量L1的电流,S控制两灯,导线不能交叉,灯泡L1的电阻约为8Ω。
【答案】
【规范解答】电源由两节电池组成,电压为
两灯泡并联,电流表测量L1的电流,则电流表需与灯泡L1串联,则此时灯泡L1两端的电压
由题可知,灯泡L1的电阻约为
则通过小灯泡L1的电流约为
故电流表选择的量程为0~0.6A;则将电流表上标“0.6”的接线柱与灯泡L1右侧接线柱相连;将L2左侧接线柱与开关S左侧接线柱相连,如图所示:
9.(2025九年级·北京·专题练习)为开展科技活动,小阳设计了一个用开关S2控制阻值为R1的电阻两端电压的工作电路,如图甲所示,电源电压恒为19V。此外,利用实验测得通过R1的电流与其两端电压的关系如图乙所示。求:
(1)电阻R1的阻值;
(2)闭合开关S1,要使S2断开时R1两端的电压变为16V,求电阻R2的阻值。
【答案】(1)20Ω
(2)3.75Ω
【规范解答】(1)根据图乙,当电阻R1两端的电压为19V时,通过它的电流为0.95A。根据欧姆定律可知,电阻R1的阻值
(2)闭合开关S1,断开S2时,电阻R1和R2串联。通过R2的电流等于通过R1的电流,此时R1两端的电压为16V,通过R1的电流
电源电压为 19V,因此电阻R2两端的电压U2=U−U1=19V−16V=3V
根据欧姆定律,电阻R2的阻值
10.(25-26九年级上·全国·课后作业)图甲所示的是小明同学设计的一种测定油箱内油面高度的实验装置。为10Ω的定值电阻,是规格为“20Ω1A”的滑动变阻器,油量表是由测量范围为0~0.6A的电流表改装而成的,电源电压固定不变。
(1)图甲实验装置的工作原理是:当油箱内油面上升时,金属滑片 (选填“向上”或“向下”)移动,油量表示数会 (选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)图乙所示的是同班同学小华利用同样的器材设计的测定油箱内油面高度的实验装置。你认为设计更合理的是 同学,原因是: 。
【答案】(1) 向下 变小
(2) 小华 小华的设计中,油面上升,油量表的示数变大
【规范解答】(1)[1][2]题图甲所示的实验装置中,油面上升时,油箱中的球向上运动,由于杠杆的作用,金属滑片向下运动,滑动变阻器连入电路的电阻变大,电路中油量表的示数变小。
(2)[1][2]小华同学的设计更合理,因为在该同学设计的电路中,当油量增加时,滑动变阻器连入电路的电阻减小,油量表的示数变大,与人们的生活习惯相符。
培优拔高
11.(2025·湖南湘西·二模)如图所示的电路,闭合开关S后,调节滑动变阻器增大其阻值,下列有关该电路各物理量变化情况的说法中,正确的是( )
A.电流表示数减小、两端的电压减小、电压表的示数减小
B.电流表示数增大、两端的电压增大、电压表的示数增大
C.电流表示数减小、两端的电压减小、电压表的示数增大
D.电流表示数增大、两端的电压减小、电压表的示数减小
【答案】A
【规范解答】由电路图可知,滑动变阻器与定值电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路电流。调节滑动变阻器增大其阻值,电路的总电阻变大,根据欧姆定律知,电路中的电流变小,电流表示数减小,根据知,定值电阻两端的电压减小,电压表示数减小。故A正确,BCD错误。
故选A。
12.(2025·山东聊城·二模)“饮酒不开车”是司机必须遵守的交通法规。现要利用一种二氧化锡半导体型酒精气体传感器组装一个酒精测试仪,此传感器的电阻随酒精气体浓度的变化规律如图甲所示。图乙为测试仪的电路图,电源电压恒为4V,电压表量程为0-3V,定值电阻R=10Ω用于保护电路。目前国际公认的酒驾标准是“0.2mg/mL≤酒精气体浓度<0.8mg/mL”,下列说法正确的是( )
A.当酒精浓度为0.2mg/mL时,电压表示数为1V
B.Rx的阻值随酒精气体浓度的升高而增大
C.当酒精浓度升高时,电压表示数会减小
D.若用电流表显示酒精浓度,当酒精浓度升高时,电流表示数会减小
【答案】A
【规范解答】由电路图可知,传感器和定值电阻串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
A.从图甲中直接可以看出,当酒精浓度为0.2mg/mL时传感器电阻的阻值为,由串联电路电阻的规律和欧姆定律得电路中的电流为
定值电阻R两端的电压为
故A正确;
BCD.由图甲可知,当酒精浓度增大时,传感器的阻值会减小,由欧姆定律可得电路中电流增加,即电流表示数增大;由可知,定值电阻R两端的电压会增大,即电压表的示数会变大,故BCD错误。
故选A。
13.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【规范解答】由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知,电源电压为U=IR1+IR2=0.1A×10Ω+0.1A×20Ω=3V
当开关S闭合时,电阻R1和电流表被短路,电路中只有R2,电压表测电源电压,示数为3V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
14.(24-25九年级上·广东汕头·阶段练习)如图是小红练习使用电流表、电压表时连接的电路,她用的电源电压为6V,电阻R1=10Ω,电阻R2=20Ω。当a、b处接入电流表,在c处接入电压表,两电流表的示数之比Ia∶Ib= ;a、b处接入电压表,在c处接入电流表,两电压表的示数之比Ua∶Ub= ;a、c处接入电压表,在b处接入电流表,电路中的电流为 A。
【答案】 1∶3 3∶2 0.6
【规范解答】[1]由电路图可知,a、b处接入电流表,在c处接入电压表时,两电阻并联,a处电流表测通过R2支路的电流,b处电流表测干路电流,c处电压表测量电源电压,而电源电压为6V,因此c处电压表的示数为6V,因并联电路中各支路两端电压相等,由可知,通过两支路的电流之比
又因并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以两电流表的示数之比
[2]由电路图可知,a、b处接入电压表,在c处接入电流表时,两电阻串联,a处电压表测电源电压,b处电压表测R2两端的电压,c处电流表测量电路电流; 因串联电路处处电流相等,所以由可知,电阻R1、R2两端电压之比
又因串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和,所以两电压表示数之比
[3]根据电路图可知,a、c处接入电压表,在b处接入电流表时,R2短路,电路为R1的简单电路,电流表测量电路电流为
15.(2025·广东茂名·二模)如图所示,是小明设计的一款电子量角器的实物图和电路图。AB为均匀半圆弧形电阻,O点为其圆心,OP为金属滑片,可绕O点转动,角度显示器是由电压表改装而成的,可用来显示角AOP的大小。其中,R0的作用是 。当滑片P沿顺时针方向转动时,电流表的示数 ,电压表的示数 。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 保护电路 不变 变大
【规范解答】[1]串联在电路中,可以防止电流过大,则的作用是保护电路。
[2][3]由电路图可知,电路为AB均匀半圆弧形电阻与串联电路,电压表测AP弧部分电阻两端的电压,因电压表的内阻很大、在电路中相当于断路,所以滑片P移动时,电路中的总电阻不变,由欧姆定律可知,当滑片P沿顺时针方向转动时,电路中的电流大小不会改变,因滑片P沿顺时针方向转动时,AP弧部分电阻变大,由可知电压表示数会变大。
16.(25-26九年级上·全国·单元测试)在相距20km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知输电线每米长的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为了确定短路位置,检修人员利用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量,当电压表的示数为3V时,电流表的示数为30mA,则连入电路中的电阻为 Ω,短路位置距离甲 m。
【答案】 100 5000
【规范解答】[1]电流表的示数为I=30mA=0.03A
由欧姆定律可得,甲地到短路位置的总电阻
[2]甲地到短路位置电线的总长度
则短路位置离甲地的距离
17.(25-26九年级上·全国·单元测试)一段导体两端的电压是3V时,导体中的电流是0.5A。如果电压增大到6V,导体中的电流是 A;如果电压减小到1.5V,导体中的电流变为 A。
【答案】 1 0.25
【规范解答】[1][2]一段导体两端的电压是3V时,导体中的电流是0.5A,由欧姆定律得,导体的电阻为
导体的电阻不随电压的改变而改变,如果电压增大到6V,导体中的电流是
如果电压减小到1.5V,导体中的电流变为
18.(2025·宁夏银川·三模)如图所示,为一身高测量仪的电路图,请在两个方框内分别选填“电流表”或“电压表或“定值电阻”的符号,要求被测人身高变高时电表的示数增大。
【答案】
【规范解答】(1)电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,则下面方框不能是电压表,否则电路断路;
(2)若下面方框为电流表;
①当上面方框为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源电压示数不变,电流表测电路中的电流;当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符,且滑片在下端时,会造成电路短路;
②当上面方框为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,由可知,该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;
(3)若下面方框为定值电阻;
①上面方框不能为电流表,否则滑动变阻器被短路;
②上面方框为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由可知电流表的示数减小,由U=IR可知,定值电阻两端的电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压增大,即电压表的示数增大,符合题意。
综上所述,下面方框填定值电阻的符号、上面方框填电压表的符号。如图所示:
19.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示的电路中,电源电压若保持不变,,。问:
(1)如果开关、都断开时,电流表示数为0.6A,那么电源电压是多大?
(2)如果开关、都闭合时,电流表示数为2A,那么的阻值是多大?
【答案】(1)6V
(2)
【规范解答】(1)由图可知,开关、断开时,、串联接入电路,断路,电路中的电流,由欧姆定律可得电阻两端的电压为
两端的电压为
由串联电路电压规律可得电源电压为
(2)由图可知,开关、闭合时,、并联接入电路,短路,通过的电流
根据并联电路电流规律,通过的电流为
的阻值为
20.(2025·湖南常德·模拟预测)小明同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,他在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻,滑动变阻器上标有“20Ω 1A”字样。
(1)请用笔线代替导线,将图甲的实验电路补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向右移时,电流表示数变大,导线不交叉) ;
(2)小明连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是定值电阻 ;
(3)故障排除后,小明先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数为0.2A后,断开开关,他拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来他应调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压为 V;
(4)当小明改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为出现上述现象的原因可能是______;
A.滑动变阻器的阻值太大
B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小
D.电源电压太小了
(5)小明解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。做出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像。分析图像可以得出 。
【答案】(1)
(2)短路
(3) 2.4 2
(4)C
(5)电压一定时,电流与电阻成反比
【规范解答】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,即电压表并联在定值电阻两端,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,要求:滑动变阻器的滑片向右移时,电流表示数变大,电阻变小,说明滑动变阻器使用的是右下接线柱,连接电路如下图所示:
(2)闭合开关后,电流表指针发生偏转,说明电路通路,电压表无示数,可能是定值电阻短路了,电压表相当于测导线电压,因此无示数。
(3)[1]据甲图可知,电压表选择小量程,乙图中电压表的分度值为,示数为。
[2]由图丙和欧姆定律可知,定值电阻两端的电压为
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为不变。
(4)改用的电阻时,电路中的电流
滑动变阻器接入电路的阻值为
实验中需要的电阻大于滑动变阻器的最大阻值,所以可能是因为小明选用的滑动变阻器最大阻值太小,电压表的示数无法达到实验要求的值,故选C。
(5)根据图像知,电流与电阻的乘积保持不变,且当电阻变大时,电流会变小,故可得出的结论是,电压一定时,电流与电阻成反比。
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