第07讲 欧姆定律及其探究实验【八大考点+八大题型】 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

2025-10-30
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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 第十七章 欧姆定律
类型 教案-讲义
知识点 -
使用场景 同步教学-单元练习
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 27.63 MB
发布时间 2025-10-30
更新时间 2025-11-27
作者 启明数学物理探究室
品牌系列 -
审核时间 2025-10-30
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来源 学科网

内容正文:

第07讲 欧姆定律及其探究实验 【考点梳理】 【知识梳理】 知识点1:电路电流与电压和电阻的关系 1.由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。 2.研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 3.研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 知识点2:欧姆定律 1.欧姆定律: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。 2.公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。 知识点三:欧姆定律的深化理解 (1)同体性∶U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。 (2)同时性∶由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。 (3)欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。常见的电炉、电饭锅等都是将电能全部转化为内能,所以它们都是纯电阻电路;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。 (4)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。公式 只是电阻的计算式而不是决定式。 (5)同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。 知识点四.欧姆定律的应用: (1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 ,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。() (2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。() (3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR) 【题型归纳】 题型一:探究电流与电压的关系 【例1】.(25-26九年级上·全国)小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路,实验中滑动变阻器的作用:① ;② ; (2)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ; (3)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比; (4)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。 【变式1】.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段练习)在“探究电流跟电压关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为6V,正常工作时的电流约为0.3A.现有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10;2A”“50;l.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源(电压约为12V)一个。 (1)图乙是小明已连接了的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ; (2)你认为小明应选用规格为“ ”的滑动变阻器. (3)小明选用了合适的滑动变阻器后闭合开关,移动滑片,发现小灯泡发光,且电压表、电流表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度改变,电压表示数不变,电流表示数改变。则故障的原因可能是 。 (4)小明排除故障后继续实验,滑片P到某一位置时记录了第1组数据;滑片P继续向右移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,请帮他将电流表的示数记入表中空白处;当滑片P继续向右移动到某一位置时,然后他记录了第3组数据; 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡发光情况 l 3 0.16 暗 2 6 正常发光 3 8 0.38 较亮 小明对3组数据进行分析发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,请帮他分析原因 ;并在图丁方框内画出你认为更合理的电路图 ; 【变式2】.(24-25九年级上·北京·期中)在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,小丽根据实验目的设计出实验电路如图甲,并正确连接了部分实验器材如图乙所示。 (1)请只添加一条导线完成图乙所示的实验电路的连接 ; (2)连好电路,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片应处在 端(填“A”或“B”); (3)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片Р的位置,读出电压表和电流表的示数。并记录数据;根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。请分析图像得出结论:当 , 。 题型二:探究电流与电阻的关系 【例2】.(吉林省长春市2025-2026学年上学期名校调研九年级期中物理试题)现有下列器材:学生电源,电流表,电压表,定值电阻(各1个),开关,滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。 (1)根据图甲连接实物电路图乙时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端; (2)如图乙所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线; (3)实验中依次接入5个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,绘制出如图丙所示的关系图像,则控制定值电阻两端的电压为 V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 ; (4)用的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,换用的定值电阻接入电路,闭合开关,应 ,才能继续实验。 【变式1】.(25-26九年级上·全国·随堂练习)利用图甲所示电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。 (1)根据图甲电路图将图乙实物图连接完整; (2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器滑片移至 (选填“左”或“右”)端; (3)为进行多组实验,多次改变的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,根据多次实验数据得到图丙所示的图像: ①由实验图像可得出的结论: ; ②上述实验中,小明利用的电阻完成实验后,接下来的操作是将的电阻接入电路中,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 ,读出电流表的示数。 【变式2】.(25-26九年级上·西藏拉萨·期中)卓玛同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。 (2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。 (3)将5 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为,记录相应的电流值;然后将5 Ω的电阻换成10 Ω、15 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为,记下相应的电流值。 (4)卓玛同学在换用20 Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出卓玛同学的做法: 。 (5)卓玛同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则卓玛同学实验时 V。 题型三:欧姆定理内容和理解 【例三】.(25-26九年级上·全国·单元测试)关于公式,下列说法正确的是(  ) A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大 B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小 C.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比 D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 【变式1】.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)由欧姆定律公式可知(  ) A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小 C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示 【变式2】.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)关于欧姆定律公式,可变形为。下列说法正确的是(  ) A.导体的电阻与电压成正比 B.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小 C.电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比 D.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω 题型四:欧姆定律的U-I图像和I-U图像 【例4】.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示的是电阻、的图像,当把它们串联在电源电压为的电路中时,下列说法中正确的是(  ) A.电阻的阻值为 B.电阻的阻值与其两端电压成正比 C.此时两端电压为 D.、并联在的电源两端,干路电流为 【变式1】.(24-25九年级上·山东东营·期中)小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是(    ) A.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A C.依据图像可知R甲>R乙 D.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零 【变式2】.(24-25九年级上·贵州·阶段练习)如图是电阻R和灯泡L的U-I图像,下列说法正确的是(  ) A.R的阻值是变化的 B.当L两端电压是2V时,L的阻值是1Ω C.若R和L并联在4V电路,干路通过的电流是0.6A D.将R和L串联,通过的电流为0.3A时,电路两端电压为4V 题型五:欧姆定律的简单计算 【例5】.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则此过程中(  ) A.电流表 A1的示数变小 B.电压表V的示数与电流表A的示数比值变小 C.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小 D.电流表A示数与电流表A2示数的差值变小 【变式1】.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图所示是汽车油量表的工作原理图,下列有关说法正确的是(  ) A.油量表是电压表改装而成的 B.油箱内油量增加时,R1接入的电阻变大 C.油箱内油量减少时,电路中电流变小 D.R0在电路中没有任何作用,可以去掉 【变式2】.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)如图所示是一款电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器上的滑片P固定在一 起,且同步上下移动,且接入电路的阻值与被测者身高的对应关系如表格所示。电源电压为 18V,定值电阻R1 =20Ω,滑动变阻器的规格为“150Ω 1A”,电压表的量程为0〜15V,电流表的量程为0〜0.6A。若将电流表或电压表改装为身高显示仪,下列说法正确的是(  ) 身高(cm) 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 R2(Ω) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 A.被测者身高越高,电压表示数越小 B.当被测者身高为180cm时,电流表示数为0.2A C.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能低于110cm D.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能高于190cm 题型六:动态电路分析 【例6】.(25-26九年级上·江西·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1A,电流表A1的示数为0.4A。求: (1)通过电阻R2的电流; (2)电源电压; (3)R1的阻值。 【变式1】.(24-25九年级上·甘肃·阶段练习)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为,电阻的阻值为。当开关S闭合时,电压表示数为。求: (1)电流表的示数I; (2)电源电压U。 【变式2】.(25-26九年级上·全国)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻,。 (1)当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A,则电源电压是多少? (2)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则通过电阻R3的电流是多少? (3)电阻R3的阻值是多少? 题型七:欧姆定律在电路故障的应用 【例7】.(2022·上海虹口·一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现在电路中再正确串联一个电流表,则(  ) A.若电流表有示数,故障是R1短路 B.若电流表有示数,故障是R2断路 C.若电流表无示数,故障是R1断路 D.若电流表无示数,故障是R2短路 【变式1】.(2024·上海崇明·二模)在图所示的电路中,已知电源电压为U且保持不变,两电阻阻值均为R0。当开关S由断开到闭合后,两个电表中只有一个电表的示数发生了变化,且电路中只有电阻R1或R2发生了故障。请根据相关信息写出两电表的示数及对应的故障: 。 【变式2】.(2023九年级·全国·专题练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小。若故障只发生在电阻、上,现用完好的小灯泡替换电流表,若灯亮,则电压表示数 ,若灯不亮,则电压表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 题型八:欧姆定律在电路的综合计算问题 【例8】.(25-26九年级上·黑龙江·阶段练习)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6V,1A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6A。求: (1)电源电压; (2)定值电阻R1的阻值; (3)整个电路的最小电流。 【变式1】.(24-25九年级上·上海·阶段练习)在图所示的电路中,电源电压为15V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样。求: (1)此时通过电阻R1的电流。 (2)通过滑动变阻器R2的电流的变化范围。 【变式2】.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S后,求: (1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大; (2)当环境温度为20℃时,电压表示数是多少; (3)如果将R0、R1并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.6A,此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后,结合你知道的生活情形分析理由。 【高分达标】 一、单选题 1.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)在探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是(  ) A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压 B.更换定值电阻时,开关可以不断开 C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应减小滑动变阻器接入阻值 2.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是(  ) 电压U/V 1.0 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.4 0.6 A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比 C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论 3.(25-26九年级上·全国·课后作业)在“探究电流与电压的关系”实验中,小军分别画出的电阻和的图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.当与两端的电压为0时,它们的电阻也为0 B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样 C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D.的阻值小于的阻值 4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法错误的是(  ) A.体重越轻,体重示数计的示数越小 B.体重测试仪所测体重越大,R1两端电压越小 C.体重示数计是用电流表改装成的 D.体重测试仪电路由于缺少开关,也不会始终处于通路 5.(2024·山东聊城·三模)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,说法正确的是(  ) A.电流表A的示数不变 B.电流表A与电流表A1的示数之差变小 C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大 D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小 6.(25-26九年级上·全国·期末)通过导体、的电流与其两端电压的关系如图所示,以下说法正确的是(  ) A.导体、的阻值都不变 B.导体的电阻大于导体的电阻 C.导体、并联在电源上,干路电流是 D.导体、串联时,流经导体、的电流是,则导体、两端的总电压为 7.(24-25九年级上·安徽·阶段练习)酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则(  ) A.电流表的示数增大,电压表的示数减小 B.电流表的示数增大,电压表的示数增大 C.电流表的示数减小,电压表的示数减小 D.电流表的示数减小,电压表的示数增大 8.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)如图所示为灯泡L和定值电阻R的图像,下列说法正确的是(    ) A.定值电阻R的图像为图乙 B.定值电阻R的阻值为5Ω C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则干路电流为0.6A D.若将L和R串联在电路中,电源电压为6V,则电路中电流为0.4A 9.(24-25九年级上·山东·阶段练习)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是(     ) A.当导体两端的电压为零时,其电阻也为零 B.电压是产生电流的原因,有电压一定有电流 C.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 D.通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比 10.(24-25九年级上·湖北襄阳·期末)电梯超载容易引发安全隐患。某电梯的超载检测电路简图如图所示,其中是压敏电阻,其阻值随压力增加而减小,是定值电阻,压力表由电压表改装而成,电源电压恒定。将S闭合后,下列说法中正确的是(  ) A.若压力表示数不变,则电梯一定保持静止 B.若电梯内没有人,则压力表指针指在的0V位置 C.电梯静止时,若所载人数越多,则压力表示数越大 D.电梯匀速上升时,若其速度越大,则压力表示数越大 二、填空题 11.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示是某一定值电阻的图像,分析图像可得出该定值电阻的阻值为 ,若通过该定值电阻的电流为,则此时定值电阻两端的电压为 。 12.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示的电路中,电源电压为,已知,闭合开关S后,电阻两端的电压为,则电路电流为 ,滑动变阻器接入电路的阻值为 。 13.(25-26九年级上·全国·随堂练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻。当开关闭合时,定值电阻、两端的电压之比为 ;电流表和的示数分别为、,则电流大小之比为 。 14.(25-26九年级上·江西·期中)两个定值电阻上分别标有“5Ω,1A”和“15Ω,0.5A”字样,为确保电路安全,将两定值电阻串联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 V;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 V。 15.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数 ,电流表示数 ,电压表示数与电流表示数的比值 。(均选填“变小”“不变”或“变大”) 16.(25-26九年级上·上海·阶段练习)当某导体两端的电压为6伏时,通过导体横截面的电流为0.3安,则该导体的电阻为 欧。如果该导体两端的电压为3伏时,导体的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果该导体两端的电压为0,通过该导体的电流为 安。 17.(25-26九年级上·广东深圳·期中)深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时:闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.4A,则电阻R1的阻值为 Ω;保持滑片位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,则电阻R3的阻值为 Ω;若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为 ,电路中的总电流为 A。 三、实验题 18.(25-26九年级上·全国·课后作业)某实验小组用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系。 【设计实验】实验时,应保持 两端电压一定,探究电流与电阻的关系。根据图甲实物电路在图乙虚线框中画出对应的电路图 ; 【进行实验】 (1)将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片至适当位置,电压表的示数为2V,读出此时电流表的示数; (2)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电压表的示数 (选填“改变”或“不变”),此时应调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 V,并读出此时电流表的示数; (3)更换定值电阻,重复以上操作,将实验中得到的数据记录在下表中: 实验次序 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 20 25 电流I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 【分析与论证】图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,分析图像可知I与R的乘积 ,可得出结论: 。 19.(25-26九年级上·全国)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。 (1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最 端。 (2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。 (3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 电流表示数I/A 0.10 0.16 0.20 0.26 分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。 (4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。 (5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。 A.探究电流与电阻的关系 B.测量未知电阻的阻值 20.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她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,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω;1A”字样,导线若干。 (1)请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整 ; (2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (填“左”或“右”)端; (3)小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V; (4)当小华改用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“电压表的示数无法达到实验要求的值”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.滑动变阻器烧坏了 21.(25-26九年级上·吉林·阶段练习)某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有两节新干电池,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值为、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。 (1)请用笔画线代替导线,在指定位置,将图乙的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉)。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电流变小。 (2)实验分析实验小组的小华先把的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是 。 (3)实验操作故障排除后,小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,并观察 (填“电流表”或“电压表”),使其示数为 V。 (4)当小华改用的电阻继续实验时,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,你认为原因可能是______。(填序号) A.滑动变阻器的最大阻值太大 B.电压表测量范围选小了 C.滑动变阻器的最大阻值太小 (5)实验分析小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论:电压一定时,导体中的电流与导体电阻成 。 四、计算题 22.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图所示电路中电源电压恒为10V,电阻为40Ω。闭合开关S,电流表A的示数为0.3A。求: (1)通过的电流; (2)的阻值。 23.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。R2为滑动变阻器,闭合开关,当滑片P处于a端时,电流表示数为0.6A,求: (1)电源电压; (2)当滑片P处于b端时,电压表示数4V,滑动变阻器最大电阻R2为多少? (3)当滑片P处于ab中点时,电流表的示数为多少? 24.(24-25九年级上·山东聊城·阶段练习)电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求: (1)电流表的示数I; (2)电阻R2两端的电压U2; (3)电阻R2的阻值。 25.(24-25九年级上·重庆永川·期中)如图所示电路,,电源电压保持不变,当闭合,、断开时,电流表的示数为。求: (1)求电源电压; (2)当闭合,、断开时,电流表的示数为,则的电阻是多少? (3)当断开,、闭合时,求电流表的示数。 26.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中,,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求: (1)电源电压U的大小; (2)电阻R2的阻值; (3)试分析电路如何连接时,电流最小,并计算出电流大小。 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 第07讲 欧姆定律及其探究实验 【考点梳理】 【知识梳理】 知识点1:电路电流与电压和电阻的关系 1.由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。 2.研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 3.研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 知识点2:欧姆定律 1.欧姆定律: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。 2.公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。 知识点三:欧姆定律的深化理解 (1)同体性∶U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。 (2)同时性∶由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。 (3)欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。常见的电炉、电饭锅等都是将电能全部转化为内能,所以它们都是纯电阻电路;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。 (4)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。公式 只是电阻的计算式而不是决定式。 (5)同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。 知识点四.欧姆定律的应用: (1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 ,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。() (2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。() (3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR) 【题型归纳】 题型一:探究电流与电压的关系 【例1】.(25-26九年级上·全国)小明组在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是他们组设计的电路,电源电压3V保持不变。 (1)图甲是小明连接的实验电路,实验中滑动变阻器的作用:① ;② ; (2)检查无误后,闭合开关发现电流表无示数,电压表示数接近3V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是 ; (3)排除故障后,实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的图像,如图乙所示。由图像可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 比; (4)课后小明同学向老师提出可以用小灯泡来代替定值电阻,进行电流与电压关系的实验探究,你认为小明的这个想法 (选填“可行”或“不可行”),原因是 。 【答案】(1) 保护电路 可以改变定值电阻两端的电压 (2)定值电阻R断路 (3)正 (4) 不可行 小灯泡的电阻受温度影响 【详解】(1)[1]在闭合开关前,滑动变阻器接入电路的电阻应调至最大,闭合开关后,可以限制电路中的电流,防止电路中电流过大而损坏元件,故滑动变阻器可以起到保护电路的作用。 [2]通过调节滑动变阻器的滑片位置,改变其接入电路的电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻两端的电压,以便进行多次测量,故滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端的电压的作用。 (2)闭合开关后,电流表无示数,说明电路可能存在断路;电压表示数接近3V(电源电压),移动滑片P,两电表示数均无变化,这表明电压表并联的部分断路,即可能是定值电阻R断路。 (3)观察绘制出的定值电阻R的I-U图像(如图乙所示),图像是一条过原点的直线,即在电阻一定时,通过的电流与两端电压成正比。故可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 (4)[1][2]用小灯泡来代替定值电阻进行电流与电压关系的实验探究这个想法不可行。原因是小灯泡的电阻受温度影响,在实验过程中,随着小灯泡两端电压和通过电流的变化,从而导致灯丝的温度发生变化,灯丝的电阻也会随之改变,而在探究电流与电压关系的实验中,需要控制电阻不变,所以不能用小灯泡代替定值电阻。 【变式1】.(25-26九年级上·黑龙江佳木斯·阶段练习)在“探究电流跟电压关系”的实验中,小明设计的实验电路图如图甲所示,已知小灯泡的额定电压为6V,正常工作时的电流约为0.3A.现有如下器材:电流表、电压表、开关各一个,规格分别为“10;2A”“50;l.5A”的滑动变阻器各一个、导线若干、电源(电压约为12V)一个。 (1)图乙是小明已连接了的部分电路,请用笔画线代替导线将电路连接完整 ; (2)你认为小明应选用规格为“ ”的滑动变阻器. (3)小明选用了合适的滑动变阻器后闭合开关,移动滑片,发现小灯泡发光,且电压表、电流表均有示数,但移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度改变,电压表示数不变,电流表示数改变。则故障的原因可能是 。 (4)小明排除故障后继续实验,滑片P到某一位置时记录了第1组数据;滑片P继续向右移动,当小灯泡正常发光时,电流表示数如图丙所示,请帮他将电流表的示数记入表中空白处;当滑片P继续向右移动到某一位置时,然后他记录了第3组数据; 实验序号 电压表示数/V 电流表示数/A 小灯泡发光情况 l 3 0.16 暗 2 6 正常发光 3 8 0.38 较亮 小明对3组数据进行分析发现通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比,请帮他分析原因 ;并在图丁方框内画出你认为更合理的电路图 ; 【答案】(1) (2)“50;1.5A” (3)电压表测量电源电压 (4) 0.3 灯丝的电阻随温度的升高而增大 【详解】(1)灯泡额定电压是6V电压表选0~15V量程,把滑动变阻器串联接入电路,电压表并联在灯泡两端,电路图如图所示: (2)灯泡正常发光时,滑动变阻器两端电压UR=U-UL=12V-6V=6V,灯泡正常发光时滑动变阻器接入电路的阻值,因此滑动变阻器应选“50; 1.5A”。 (3)闭合开关,移动滑片,发现小灯泡发光,且电压表、电流表均有示数,说明电路为通路;移动滑动变阻器的滑片,小灯泡的亮度改变,电流表示数改变,说明滑动变阻器接线正确;在此过程中,电压表示数不变,而电源电压不变,所以电压表并联在了电源两端,测量电源两端电压。 (4)[1]根据图丙可知,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.3A。 [2]因为灯丝的电阻随温度的升高而增大,因此通过小灯泡的电流与它两端的电压不成正比。 [3]探究电流跟电压关系时,需保持电阻的阻值不变,改变电压,因此需将灯泡换为定值电阻,如下图所示: 【变式2】.(24-25九年级上·北京·期中)在探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,小丽根据实验目的设计出实验电路如图甲,并正确连接了部分实验器材如图乙所示。 (1)请只添加一条导线完成图乙所示的实验电路的连接 ; (2)连好电路,在闭合开关S前,滑动变阻器滑片应处在 端(填“A”或“B”); (3)闭合开关S,改变滑动变阻器滑片Р的位置,读出电压表和电流表的示数。并记录数据;根据实验数据绘制了如图丙所示的图像。请分析图像得出结论:当 , 。 【答案】(1) (2)A (3) 电阻一定 通过导体的电流与电压成正比 【详解】(1)探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”实验中,电压表要并联在定值电阻两端,如下图所示: (2)由图乙知,滑动变阻器的下面接了右边的B接线柱,为保护电路,闭合开关前,应将滑片移至最左端,即A端,使其阻值最大。 (3)[1][2]由丙图知,电流、电压图象是一条过原点的直线,即电流与电压是正比关系,故可得出结论:当电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压成正比。 题型二:探究电流与电阻的关系 【例2】.(吉林省长春市2025-2026学年上学期名校调研九年级期中物理试题)现有下列器材:学生电源,电流表,电压表,定值电阻(各1个),开关,滑动变阻器和导线若干,小战同学利用这些器材“探究电流与电阻的关系”。 (1)根据图甲连接实物电路图乙时,开关应 ;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应该位于最 (选填“左”或“右”)端; (2)如图乙所示,检查电路时发现有一根导线连接错误,请在错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线画出正确连线; (3)实验中依次接入5个定值电阻,正确操作后,记下电流表的示数,绘制出如图丙所示的关系图像,则控制定值电阻两端的电压为 V。分析图中数据可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与其电阻成 ; (4)用的定值电阻做完实验后,保持滑片P位置不动,换用的定值电阻接入电路,闭合开关,应 ,才能继续实验。 【答案】(1) 断开 右 (2) (3) 3 反比 (4)向右移动变阻器的滑片P 【详解】(1)[1][2]为了保护电路,连接电路时,开关应断开,且闭合开关前滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处,由图甲可知,滑片应滑到最右端,此时接入电路的阻值最大。 (2)实验中,定值电阻应与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表串联接在电路中,图乙中电流表并联在了定值电阻两端,而电压表串联在了电路中,故电路图应如图所示: (3)[1]由图丙可知,实验中控制定值电阻两端的电压为 [2]由图丙可知,导体的电阻增大时,通过导体的电流减小,且通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。 (4)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。根据串联分压可知,当定值电阻的阻值增大时,定值电阻两端的电压增大,要控制两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,即增大滑动变阻器接入电路中的阻值,故应将滑片向右移动。 【变式1】.(25-26九年级上·全国·随堂练习)利用图甲所示电路探究电流跟电阻的关系,已知电源电压为6V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为、、、、。 (1)根据图甲电路图将图乙实物图连接完整; (2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器滑片移至 (选填“左”或“右”)端; (3)为进行多组实验,多次改变的阻值,调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,根据多次实验数据得到图丙所示的图像: ①由实验图像可得出的结论: ; ②上述实验中,小明利用的电阻完成实验后,接下来的操作是将的电阻接入电路中,闭合开关,向 (选填“左”或“右”)移动滑片,使电压表示数为 ,读出电流表的示数。 【答案】(1) (2) 断开 左 (3) 电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比 左 2.5 【详解】(1)电压表的负接线柱与定值电阻的右接线柱相连,电路图中,滑动变阻器的滑片向左移动时,阻值增大,故实物图中,导线应接滑动变阻器的右下接线柱,如下图所示: (2)[1]连接电路时,为保护电路及用电安全,开关要断开。 [2]为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的阻值要滑到阻值最大的位置,即最左端。 (3)①[1]由图丙知,电压表示数保持不变时,随着电阻的变大,电路中的电流变小,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与它的电阻成反比。 ②[2][3]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,大于2.5V;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,故滑片应向左端移动,使电压表的示数不变,为 【变式2】.(25-26九年级上·西藏拉萨·期中)卓玛同学在探究“电路中电流与电阻的关系”时,可供使用的实验器材有电源(电压恒为6 V)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,阻值不同的定值电阻四个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω),导线若干。 (1)请用笔画线代替导线将图甲的实物图补充完整,要求滑动变阻器滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小。 (2)当闭合开关试触时,发现电流表指针摆动出现了图乙所示的情况,存在的问题是 。 (3)将5 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,移动滑片P使电压表示数为,记录相应的电流值;然后将5 Ω的电阻换成10 Ω、15 Ω的电阻接入a、b间,闭合开关后,滑片P应向 (填“c”或“d”)端移动,直至电压表示数也为,记下相应的电流值。 (4)卓玛同学在换用20 Ω的电阻做实验时,发现电阻已经损坏,她灵机一动,利用现有的几个电阻解决了这个问题。请你写出卓玛同学的做法: 。 (5)卓玛同学根据实验数据得出I-R变化的图像,如图丙所示,则卓玛同学实验时 V。 【答案】(1) (2)电流表的正负接线柱接反了 (3)d (4)将5Ω和15Ω串联 (5)2.4 【详解】(1)滑动变阻器要按照“一上一下”的接线原则接入电路中,当滑片P向c端滑动时接入电路中的阻值变小,故滑动变阻器下端应接在c接线柱上,如图所示: (2)当闭合开关时,电流表指针反偏,说明电流表的正负接线柱接反了。 (3)探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端的电压相同。当换成大电阻后,根据串联分压,电阻变大,电压表的示数变大,为了控制定值电阻两端的电压保持不变,需要滑动变阻器分担更多的电压,滑动变阻器接入电路的阻值需增大,故需要将滑片向d端移动。 (4)根据串联电路的电阻规律,可将5Ω和15Ω的两个电阻串联起来接入电路中,与20Ω的电阻效果相同。 (5)根据图丙可知,当电阻为10Ω时,电流为0.24A,则定值电阻两端控制不变的电压为。 题型三:欧姆定理内容和理解 【例三】.(25-26九年级上·全国·单元测试)关于公式,下列说法正确的是(  ) A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻就越大 B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小 C.导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比 D.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 【答案】C 【详解】A.导体电阻与电压无关,电压越大,电阻不会越大,故A错误; B.导体电阻与电流无关,电流越大,电阻不会越小,故B错误; C.电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过的电流无关。公式是电阻的计算式,其物理意义是导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过该导体的电流之比,故C正确; D.导体电阻不与电压成正比,也不与电流成反比,故D错误。 故选C。 【变式1】.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)由欧姆定律公式可知(  ) A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比 B.导体中的电流越大,导体的电阻就越小 C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过导体的电流成反比 D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示 【答案】D 【详解】A.电压是形成电流的原因,不会随电流的变化而变化,故A不符合题意; BC.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故BC不符合题意; D.在物理学中,根据可知导体的电阻等于两端的电压与通过的电流的比值,导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示,故D符合题意。 故选D。 【变式2】.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)关于欧姆定律公式,可变形为。下列说法正确的是(  ) A.导体的电阻与电压成正比 B.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响电阻的大小 C.电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比 D.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω 【答案】B 【详解】A.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压无关,故A错误; B.电阻是导体本身的性质,与电流、电压无关,故B正确; C.电阻是定值,不会因电流变化而改变,故C错误; D.电阻与电压无关,电压为0时电阻仍为原值,故D错误。 故选 B。 题型四:欧姆定律的U-I图像和I-U图像 【例4】.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示的是电阻、的图像,当把它们串联在电源电压为的电路中时,下列说法中正确的是(  ) A.电阻的阻值为 B.电阻的阻值与其两端电压成正比 C.此时两端电压为 D.、并联在的电源两端,干路电流为 【答案】C 【详解】A.结合图像根据可知,电阻的阻值为 故A错误; B.电阻是导体的一种性质,与其两端的电压和通过的电流无关,故B错误; C.把它们串联在电路中,由图可知,当电路电流为0.3A时,此时电阻的两端电压为,电阻的两端电压为,两电压之和等于电源电压,符合题目要求,故C正确; D.结合图像根据可知,电阻的阻值为 、并联在的电源两端,由并联电路电压的规律可知两电阻两端的电压都是6V,则通过的电流为 通过的电流为 干路电流为 故D错误。 故选C。 【变式1】.(24-25九年级上·山东东营·期中)小松同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像,下列说法中错误的是(    ) A.当在导体乙的两端加上2V的电压时,通过乙导体的电流为0.2A B.将甲、乙两导体并联接到电压3V的电源上时,干路中的电流为0.9A C.依据图像可知R甲>R乙 D.导体两端的电压为零时,导体的电阻不为零 【答案】C 【详解】A.由图象知道,当乙两端电压为2V时,通过乙的电流为0.2A,故A正确,不符合题意; B.因为两电阻并联,所以两端的电压均为3V。由图知道,通过甲的电流为0.6A,通过乙的电流为0.3A,所以干路电流为,故B正确,不符合题意; C.由图知,甲两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A,所以甲的电阻为 乙两端电压为3V时,通过乙的电流为0.3A,所以乙的电阻为 所以R甲<R乙,故C错误,符合题意; D.电阻是导体本身的性质,是由导体的材料、长度和横截面积决定的,与外加的电压、电流值无关,所以,电压为零时,导体的电阻不为零,故D正确,不符合题意。 故选C。 【变式2】.(24-25九年级上·贵州·阶段练习)如图是电阻R和灯泡L的U-I图像,下列说法正确的是(  ) A.R的阻值是变化的 B.当L两端电压是2V时,L的阻值是1Ω C.若R和L并联在4V电路,干路通过的电流是0.6A D.将R和L串联,通过的电流为0.3A时,电路两端电压为4V 【答案】D 【详解】A.R的U-I图像是一条过原点的直线,说明R的阻值是一个定值。故A错误; B.由灯泡L的U-I图像可知,当L两端电压是2V时,通过L的电流为0.5A,根据欧姆定律可得,此时L的阻值是,故B错误; C.若R和L并联在4V电路,根据并联电路的电压规律可知,R和L的两端电压均为4V,由题图可知,此时通过R的电流为0.4A,通过L的电流为0.6A,根据并联电路的电流规律可得,此时干路通过的电流是,故C错误; D.将R和L串联,通过的电流为0.3A时,由于串联电路电流处处相等,所以通过R和L的电流相等,均等于0.3A,由题图可知,此时R的两端电压为3V,L的两端电压为1V,根据串联电路的电压规律可得,此时电路两端电压为,故D正确。 故选D。 题型五:欧姆定律的简单计算 【例5】.(25-26九年级上·湖南长沙·阶段练习)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关后,将滑动变阻器的滑片P向左移动,则此过程中(  ) A.电流表 A1的示数变小 B.电压表V的示数与电流表A的示数比值变小 C.电流表A示数与电流表A1示数的差值变小 D.电流表A示数与电流表A2示数的差值变小 【答案】B 【详解】闭合开关,定值电阻和滑动变阻器并联,电流表A测量干路电流,电流表A1测量通过定值电阻的电流,电流表A2测量通过滑动变阻器的电流,电压表测量电源电压。 A.将滑动变阻器的滑片P向左移动,滑动变阻器接入电路的阻值变小,根据欧姆定律可知通过滑动变阻器的电流变大,即电流表A2的示数变大; 由于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,即电流表A1的示数不变; 根据并联电路电流规律,干路电流变大,即电流表A的示数变大。故A不符合题意; B.电压表测量电源电压,电压表V的示数不变,电流表A的示数变大,则电压表V的示数与电流表A的示数比值变小,故B符合题意; CD.根据并联电路的电流特点可知电流表A示数与电流表A1示数的差值为通过滑动变阻器的电流,故电流表A示数与电流表A1示数的差值变大; 电流表A示数与电流表A2示数的差值为通过定值电阻的电流,故电流表A示数与电流表A2示数的差值不变,故CD不符合题意。 故选B。 【变式1】.(24-25九年级上·福建厦门·期中)如图所示是汽车油量表的工作原理图,下列有关说法正确的是(  ) A.油量表是电压表改装而成的 B.油箱内油量增加时,R1接入的电阻变大 C.油箱内油量减少时,电路中电流变小 D.R0在电路中没有任何作用,可以去掉 【答案】C 【详解】A.变阻器与R0串联,油量表串联在电路中,故油量表是由电流表改装而成的,故A错误; B.油箱内油量增加时,浮标上移,杠杆逆时针转动,R1接入电路的电阻值变小,故B错误; C.油箱内油量减少时,浮标下降,杠杆顺时针转动,R1接入电路的电阻值变大,根据串联特点,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,电路中的电流变小,故C正确; D.当滑片在R1的最上端时,变阻器的接入阻值为零,因为有R0,电路不会发生短路现象,所以此时R0的作用是防止电路短路,起到保护电路的作用,不能去掉,故D错误。 故选C。 【变式2】.(23-24九年级上·湖北武汉·期中)如图所示是一款电子身高测量仪的电路简图,绝缘板A与滑动变阻器上的滑片P固定在一 起,且同步上下移动,且接入电路的阻值与被测者身高的对应关系如表格所示。电源电压为 18V,定值电阻R1 =20Ω,滑动变阻器的规格为“150Ω 1A”,电压表的量程为0〜15V,电流表的量程为0〜0.6A。若将电流表或电压表改装为身高显示仪,下列说法正确的是(  ) 身高(cm) 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 R2(Ω) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 A.被测者身高越高,电压表示数越小 B.当被测者身高为180cm时,电流表示数为0.2A C.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能低于110cm D.为保证电路安全工作,此测量仪测量的身高不能高于190cm 【答案】D 【详解】A.滑动变阻器与定值电阻串联接入电路,电压表测量滑动变阻器两端的电压,被测者身高越高,滑动变阻器接入的阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,电压表的示数变大,故A错误; B.当被测者身高为180cm时,滑动变阻器接入的电阻为90Ω,电流表示数为,故B错误; C.为保证电路安全工作,身高越低,滑动变阻器接入的阻值越小,总电阻越小,电流表的示数越大,根据电流表的量程为0〜0.6A,电路中的最大电流为0.6A,则总电阻最小值为,滑动变阻器接入的阻值为 此测量仪测量的身高不能低于100cm,故C错误; D.为保证电路安全工作,身高越高,滑动变阻器接入的阻值越大,总电阻越大,电流表越小,电压表的示数越大,根据电压表的量程为0〜15V,定值电阻R1两端的电压为,电路中的电流为,滑动变阻器接入的最大值为,此时对应的身高为190cm,故此测量仪测量的身高不能高于190cm,故D正确。 故选D。 题型六:动态电路分析 【例6】.(25-26九年级上·江西·期中)如图所示的电路中,电源电压恒定,R2的阻值为20Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1A,电流表A1的示数为0.4A。求: (1)通过电阻R2的电流; (2)电源电压; (3)R1的阻值。 【答案】(1)0.6A (2)12V (3)30Ω 【详解】(1)由图可知,闭合开关S,电路是并联的,电流表A测干路电流,电流表测支路电流,并联电路的总电流为,已知通过的电流 则通过的电流 (2)电阻两端电压 并联电路中、两端电压相同且等于电源电压,即电源电压 (3)由并联电路中电压规律可知,两端电压为12V,通过的电流,则R1的阻值 【变式1】.(24-25九年级上·甘肃·阶段练习)如图所示,电源两端电压U保持不变,电阻的阻值为,电阻的阻值为。当开关S闭合时,电压表示数为。求: (1)电流表的示数I; (2)电源电压U。 【答案】(1)1A (2)12V 【详解】(1)由电路图可知,电阻R2与R1串联,电压表测量R1两端电压,电流表测量串联电路中电流,由题意可知,R1=3Ω,电压表示数为,则R1两端电压为3V,由串联电路中处处电流相等,可得电流表的示数 (2)由电路图可知,电阻R2与R1串联,串联电路中处处电流相等,R2两端电压为 由串联电路中电源电压等于各用电器两端电压之和,可知电源电压 【变式2】.(25-26九年级上·全国)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻,。 (1)当开关S闭合,S1、S2断开时,电流表示数为0.2A,则电源电压是多少? (2)当开关S、S1、S2都闭合时,电流表示数为0.9A,则通过电阻R3的电流是多少? (3)电阻R3的阻值是多少? 【答案】(1)4V (2)0.1A (3)40Ω 【详解】(1)当开关S闭合,S1、S2断开时, R1与R2串联接入电路,电流表读数I=0.2 A。根据欧姆定律可知,电源电压为 (2)当S、S1、S2都闭合时,R1与R3并联接入电路,电流表测干路电流,即;通过R1的电流为 通过电阻R3的电流为 (3)R1与R3并联时,通过电阻R3的电流为0.1A,由欧姆定律可知,电阻R3的阻值为 题型七:欧姆定律在电路故障的应用 【例7】.(2022·上海虹口·一模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电压表V的示数变大。已知电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现在电路中再正确串联一个电流表,则(  ) A.若电流表有示数,故障是R1短路 B.若电流表有示数,故障是R2断路 C.若电流表无示数,故障是R1断路 D.若电流表无示数,故障是R2短路 【答案】C 【详解】A.该题可采用“倒推法”分析,若故障是R1短路,则电压表相当于并联在导线两端,电压表无示数,故A不符合题意; B.因电阻R1和R2是串联在电路中的,若故障是R2断路,整个电路就断路了,也就没有电流通过,电压表也没有示数,故B不符合题意; C.若故障是R1断路,电压表和电阻R2串联在电路中,相当于测电源电压,故电压表示数变大,由于电压表内阻非常大,根据欧姆定律,此时电路电流极小,电流表无示数,故C符合题意; D.若故障是R2短路,相当于只有电阻R1接入电路,此时电路中总电阻减小,根据欧姆定律,此时电路电流增大,电压表示数增大,电流表示数也增大,故D不符合题意。 故选C。 【变式1】.(2024·上海崇明·二模)在图所示的电路中,已知电源电压为U且保持不变,两电阻阻值均为R0。当开关S由断开到闭合后,两个电表中只有一个电表的示数发生了变化,且电路中只有电阻R1或R2发生了故障。请根据相关信息写出两电表的示数及对应的故障: 。 【答案】电压表V示数为U,电流表A示数为,则电阻R2短路 【详解】由图知,断开开关,电压表、电阻R2、电源、电流表串联在一起,所以电压表测量的是电源电压;闭合开关,两只电阻串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端电压。 (1)如果断开开关时,电压表串联接入电路中,电压表测量的是电源电压,电压表示数为U,电流表示数为0;开关闭合后,电压表测量R1两端电压,若电压表示数不变,电流表示数必须变化,则此时电流表示数为,则表明电路出现了短路现象,故障是R2短路。 (2)如果断开开关时电压表示数为零,电流表示数为0,说明该电路是断路的,所以故障是R2断路;但闭合开关电路仍是断路,两表都为0,没有发生变化,不符合题意;而如果R1断路,开关闭合后电压表示数不变,仍然为零,电流表无示数,不符合题意;如果R1短路,则电压表原来有示数,电流表无示数,闭合开关,电压表示数变为0,电流表有示数,两个都变化了,不符合题意。故两电表的示数及对应的故障:电压表V示数为U,电流表A示数为,则电阻R2短路。 【变式2】.(2023九年级·全国·专题练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,电流表示数变小。若故障只发生在电阻、上,现用完好的小灯泡替换电流表,若灯亮,则电压表示数 ,若灯不亮,则电压表示数 。(均选填“变大”“变小”或“不变”) 【答案】 变小 不变 【详解】[1]由图可知,该电路为并联电路,电压表测量的是电源电压,电流表测量干路中的电流。一段时间后,电流表示数变小,这表明电路出现了断路现象,用完好的小灯替换电流表,若灯泡发光,说明有一条支路断路,另外一条支路完好,此时该电路为串联电路,电压表测量电阻两端的电压,由于此时电阻两端的电压小于电源电压,所以电压表示数会变小。 [2]若灯泡不发光,这表明干路中无电流,即两条支路都发生了断路,电压表与灯泡串联在电路中,测量的是电源电压,示数保持不变。 题型八:欧姆定律在电路的综合计算问题 【例8】.(25-26九年级上·黑龙江·阶段练习)如图所示,电源电压恒定,灯泡L标有“6V,1A”字样(忽略温度对灯丝电阻的影响),滑动变阻器R的最大阻值为20Ω。当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,灯泡正常发光,此时电流表示数为1.6A。求: (1)电源电压; (2)定值电阻R1的阻值; (3)整个电路的最小电流。 【答案】(1)6V (2)10Ω (3)0.2A 【详解】(1)由题意和电路图可知,当S、S1、S2均闭合,滑动变阻器滑片移至a端时,此时灯泡与定值电阻并联,灯泡正常发光,根据并联电路电压的特点和灯泡的额定参数可知,电源电压为U=UL=6V (2)当滑动变阻器滑片移至a端时,滑动变阻器阻值为0,电路总电流为1.6A,而灯泡正常工作电流为1A,根据并联电路电流的特点可知,通过定值电阻的电流 由于灯泡与并联,电压相同均为6 V,故 (3)根据欧姆定律,电源电压恒定,电路总电阻最大时,电路中电流最小,因此当S、S1闭合,S2断开,滑动变阻器滑片移至b端时,定值电阻R1与滑动变阻器R的最大阻值串联,此时总电阻最大;所以总电阻 最小电流 【变式1】.(24-25九年级上·上海·阶段练习)在图所示的电路中,电源电压为15V,电阻R1的阻值为10Ω,滑动变阻器R2标有“50Ω 2A”字样。求: (1)此时通过电阻R1的电流。 (2)通过滑动变阻器R2的电流的变化范围。 【答案】(1)1.5A (2)0.3A~2A 【详解】(1)由电路图可知,两电阻并联,根据并联电路电压特点可知,电阻R1两端的电压为U1=U=15V 电阻R1的阻值R1=10Ω,则通过R1的电流为 (2)滑动变阻器R2标有“50Ω  2A”字样,说明其最大阻值为50Ω,允许的最大电流为2A。 ①当滑片调到最大阻值50Ω时,滑动变阻器两端电压为U2=U=15V 则通过滑动变阻器的最小电流为 ②当滑动变阻器阻值不断减小,电流逐渐增大,但因额定电流为2A,故滑动变阻器最大允许电流为2.0A。 因此,R2中电流的变化范围为0.3A~2A。 【变式2】.(24-25九年级上·江苏连云港·阶段练习)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表示数的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压为6V不变,R0是定值电阻阻值为20Ω,R1是热敏电阻,R1阻值随温度变化的图象如图乙所示。闭合开关S后,求: (1)当电压表示数为3V时,电路中的电流多大; (2)当环境温度为20℃时,电压表示数是多少; (3)如果将R0、R1并联接在该电源上,放置在某一环境中时,测得干路中的电流为0.6A,此时人在这样的环境温度中是否舒适?请通过计算后,结合你知道的生活情形分析理由。 【答案】(1)0.15 A (2) 2V (3)见解析 【详解】(1)由电路图可知,R1与R0串联,电压表测R0两端的电压。因串联电路中各处的电流相等,所以,电压表的示数为3V时电路中的电流 (2)当环境温度为 20℃ 时,由图乙可知热敏电阻 R1= 40 Ω。此时电路总电阻 此时电路中的电流 R0两端的电压 即电压表示数为2V。 (3)若将R0和R1并联在电源两端,则通过R0的电流 则通过R1的电流 则R1的阻值 由图乙可知热敏电阻为20 Ω时,对应的环境温度约为40℃。该温度较高,属于炎热天气,不舒服。 【高分达标】 一、单选题 1.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)在探究“电流与电阻的关系”时,电源电压恒为3V,实验准备了阻值为5Ω、10Ω、20Ω的电阻,当将5Ω的电阻接入R所在位置时,调节滑动变阻器,使电压表的示数为2V,再分别用10Ω、20Ω的电阻替换5Ω的电阻进行实验,下列说法正确的是(  ) A.此实验中滑动变阻器的作用是改变R两端的电压 B.更换定值电阻时,开关可以不断开 C.用10Ω的电阻替换5Ω电阻时,滑片位置不动,电压表的示数大于2V D.用10Ω的电阻代替5Ω电阻实验时,为达到实验目的应减小滑动变阻器接入阻值 【答案】C 【详解】A.在探究“电流与电阻关系”时,要控制电阻的电压不变,故此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外,还有控制R两端的电压不变,故A错误; B.更换定值电阻时,为保护电路,开关应处于断开状态,故B错误; CD.根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大,即电压表的示数大于2V,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,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2V,故C正确,D错误。 故选C。 2.(24-25九年级下·黑龙江佳木斯·阶段练习)某同学在探究“电流与电压的关系”时,记录了如下表所示的数据分析表中数据,可得出的结论是(  ) 电压U/V 1.0 2.0 3.0 电流I/A 0.2 0.4 0.6 A.电阻一定时,电流与电压成正比 B.电压一定时,电流与电阻成反比 C.电流一定时,电压与电阻成正比 D.无法得出结论 【答案】A 【详解】分析表中数据可知, 发现电压和电流的比值不变,因此可得结论为在电阻一定时,电流与电压成正比,故A符合题意,BCD不符合题意。 故选A。 3.(25-26九年级上·全国·课后作业)在“探究电流与电压的关系”实验中,小军分别画出的电阻和的图像如图所示,下列说法正确的是(  ) A.当与两端的电压为0时,它们的电阻也为0 B.用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样 C.在电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比 D.的阻值小于的阻值 【答案】D 【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与两端是否有电压无关,当导体两端电压为零时,导体的电阻不为零,故A错误; B.用不同的电阻研究电流与电压的关系时,得到的结论是一样的,都是“电阻一定时,电流与电压成正比”,故B错误; C.电压是形成电流的原因,电阻一定时,电流与电压成正比,故C错误; D.当 R1、R2两端的电压均为2V时,通过R1、R2的电流分别为I1=0.4A,I2=0.2A,即I1>I2,根据可知R1<R2,故D正确。 故选D。 4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)如图是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法错误的是(  ) A.体重越轻,体重示数计的示数越小 B.体重测试仪所测体重越大,R1两端电压越小 C.体重示数计是用电流表改装成的 D.体重测试仪电路由于缺少开关,也不会始终处于通路 【答案】B 【详解】A.根据电路图可知,体重越轻,指针B的位置越靠下,R2接入电路中的阻值越大,电路中的电流越小,电流表示数即体重示数计的示数越小,故A正确,不符合题意; B.体重测试仪所测体重越大时,指针B的位置越靠上,R2接入电路中的阻值越小,电路中的电流越大,则定值电阻R1两端电压越大,故B错误,符合题意; C.由电路图可知,电表是串联接入电路中的,所以应当是由电流表改装成的,故C正确,不符合题意; D.由电路图可知,可变电阻R2、电流表以及定值电阻R1串联接入电路,可变电阻R2接入电路中的阻值与指针B位置有关,即与所测重物的质量有关,当B位于绝缘层时,电路是断路的,所以虽然缺少开关但也不会始终处于通路,故D正确,不符合题意。 故选B。 5.(2024·山东聊城·三模)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,说法正确的是(  ) A.电流表A的示数不变 B.电流表A与电流表A1的示数之差变小 C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变大 D.电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小 【答案】D 【详解】由电路图可知,闭合开关S,R1、R2并联,电压表测电源电压,电流表A1测通过R2的电流,电流表A测干路电流;当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中,由于电压表测量电源电压,所以滑片移动时电压表的示数不变。 A.滑动变阻器接入电路的阻值变小,电源电压不变,由可知,通过滑动变阻器的电流变大,电流表A1的示数变大;R1的阻值不变,通过R1的电流不变;由于在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流变大,则电流表A的示数变大。故A错误; B.根据并联电路干路电流等于各支路电流的和,电流表A与电流表A1的示数之差等于通过定值电阻的电流,由于并联电路各个支路互不影响,所以通过定值电阻的电流不变,即电流表A与电流表A1的示数之差不变。故B错误; C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值等于并联电路的总电阻,由于滑动变阻器接入电路阻值R2变小,根据并联电路电阻规律可知,总电阻变小,所以,电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小。故C错误; D.由于电压表的示数不变,电流表A1的示数变大,所以电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变小,故D正确。 故选D。 6.(25-26九年级上·全国·期末)通过导体、的电流与其两端电压的关系如图所示,以下说法正确的是(  ) A.导体、的阻值都不变 B.导体的电阻大于导体的电阻 C.导体、并联在电源上,干路电流是 D.导体、串联时,流经导体、的电流是,则导体、两端的总电压为 【答案】D 【详解】AB.由图像可知,导体B的图像为过原点的倾斜直线,则通过导体的电流与两端的电压成正比,而的图像不是过原点的直线,说明电阻是变化的,由图像可知导体两端的电压相等时,通过的电流大于通过的电流,根据可知导体的电阻小于导体的电阻,故AB错误; C.将、两导体并联后接到电压为的电源上时,并联电路各支路两端电压相等,由图知,,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流 故C错误; D.串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,由图像可知当电路中的电流为时,,则电源电压为 故D正确。 故选D。 7.(24-25九年级上·安徽·阶段练习)酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则(  ) A.电流表的示数增大,电压表的示数减小 B.电流表的示数增大,电压表的示数增大 C.电流表的示数减小,电压表的示数减小 D.电流表的示数减小,电压表的示数增大 【答案】B 【详解】由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。 当喝了酒的司机对着气敏传感器吹气时,酒精气体浓度增大,气敏传感器R2的电阻值减小,电路的总电阻减小。根据,电源电压不变,总电阻减小,所以电路中的电流增大,即电流表的示数增大。又因为U=IR,R1为定值电阻,电流增大,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数增大。故ACD不符合题意,B符合题意。 故选B。 8.(24-25九年级上·江苏·阶段练习)如图所示为灯泡L和定值电阻R的图像,下列说法正确的是(    ) A.定值电阻R的图像为图乙 B.定值电阻R的阻值为5Ω C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,则干路电流为0.6A D.若将L和R串联在电路中,电源电压为6V,则电路中电流为0.4A 【答案】C 【详解】A.定值电阻的阻值不变,根据,其图像是过原点的直线,所以倾斜直线甲是定值电阻R的图像,而曲线乙是灯泡L的图像(灯泡电阻随温度变化,图像是曲线),故A错误; B.由图像,当定值电阻R两端的电压为时,其电流为,则定值电阻R的阻值 故B错误; C.若将L和R并联在电源电压为3V的电路中,并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据并联电路规律可知,小灯泡和定值电阻两端电压相同且等于电源电压,通过小灯泡和定值电阻的电流之和等于干路电流,即。 由图像可知,当电源电压为3V时,通过R的电流,通过L的电流,干路电流 故C正确; D.将L和R串联在电源电压为6V的电路中,串联电路各处电流相等,串联电路总电压等于各部分电路电压之和,根据串联电路规律可知,通过小灯泡和定值电阻的电流相同,且小灯泡和定值电阻两端电压之和等于电源电压。由图像可知,当时,,,电源电压 不符合电源电压为6V的条件,故D错误。 故选C。 9.(24-25九年级上·山东·阶段练习)关于电流、电压和电阻,下列说法中正确的是(     ) A.当导体两端的电压为零时,其电阻也为零 B.电压是产生电流的原因,有电压一定有电流 C.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 D.通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比 【答案】D 【详解】AC.电阻是导体本身的固有属性,由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端是否加电压、是否有电流通过无关。故AC错误; B.电压是使自由电荷定向移动形成电流的 “动力”,但形成电流需要两个条件: 导体两端有电压,电路是闭合通路。因此 “有电压” 不一定 “有电流”。故B错误; D.由欧姆定律可知,通过导体中的电流,与其两端的电压成正比,与其电阻成反比,故D正确。 故选D。 10.(24-25九年级上·湖北襄阳·期末)电梯超载容易引发安全隐患。某电梯的超载检测电路简图如图所示,其中是压敏电阻,其阻值随压力增加而减小,是定值电阻,压力表由电压表改装而成,电源电压恒定。将S闭合后,下列说法中正确的是(  ) A.若压力表示数不变,则电梯一定保持静止 B.若电梯内没有人,则压力表指针指在的0V位置 C.电梯静止时,若所载人数越多,则压力表示数越大 D.电梯匀速上升时,若其速度越大,则压力表示数越大 【答案】C 【详解】由图可知,该电路为串联电路,电阻和电阻串联在电路中,电压表测量两端的电压。 A.若压力表示数不变,根据欧姆定律可知电路中的电流不变,的阻值不变,受到的压力不变,电梯保持静止或匀速直线运动,故A错误; B.若电梯内没有人,的阻值变大,总电阻变大,电路中的电流减小,根据可知两端的电压减小,由于电流不为0,则电压表示数不为0,故B错误; C.电梯静止时,若所载人数越多,则压力越大,的阻值变小,总电阻变小,根据欧姆定律可知电路中的电流变大,根据可知,两端的电压变大,压力表示数变大,故C正确; D.电梯匀速上升时,压力不变,的阻值不变,电路中的电流不变,则压力表示数不变,故D错误。 故选C。 二、填空题 11.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示是某一定值电阻的图像,分析图像可得出该定值电阻的阻值为 ,若通过该定值电阻的电流为,则此时定值电阻两端的电压为 。 【答案】 5 1.1 【详解】[1]取图像中一点(1.5,0.3),表示当该电阻两端电压为1.5V时,电流为0.3A,则该电阻的阻值 [2]通过该定值电阻的电流为0.22A时,电压为 12.(25-26九年级上·全国·课后作业)如图所示的电路中,电源电压为,已知,闭合开关S后,电阻两端的电压为,则电路电流为 ,滑动变阻器接入电路的阻值为 。 【答案】 0.2 50 【详解】[1]根据题图可知,该电路为滑动变阻器R与定值电阻R1的串联电路,电流处处相等,已知R1两端的电压为2V,故电路中的电流 [2]根据串联电路的电压规律可得滑动变阻器两端的电压 滑动变阻器接入电路的阻值 13.(25-26九年级上·全国·随堂练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,已知定值电阻。当开关闭合时,定值电阻、两端的电压之比为 ;电流表和的示数分别为、,则电流大小之比为 。 【答案】 1∶1 5∶3 【详解】[1]分析电路图可知,两电阻并联,由并联电路的电压特点可知,各支路两端的电压相等,即,所以、两端的电压之比为1∶1。 [2]分析电路图可知,两电阻并联,电流表测量定值电阻两端电压,电流表测量定值电阻两端电压,由于两电阻的电压相等,所以两电阻的电流之比为 14.(25-26九年级上·江西·期中)两个定值电阻上分别标有“5Ω,1A”和“15Ω,0.5A”字样,为确保电路安全,将两定值电阻串联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 V;若将两定值电阻并联起来接在某一电路中,则该电路两端所加的最大电压为 V。 【答案】 10 5 【详解】[1]串联电路各处电流相等,由定值电阻规格可知,将两定值电阻串联起来,允许通过的最大电流为0.5A,因为若电流超过0.5A,则“15Ω,0.5A”字样的电阻会烧坏,由欧姆定律和串联电路电阻的规律可知,串联电路两端所加的最大电压为 [2]由定值电阻规格可知,“5Ω,1A”电阻R1允许的最大电压为 “15Ω,0.5A”电阻R2允许的最大电压为 并联电路各支路两端的电压相等,都等于电源电压,由定值电阻规格可知,将两定值电阻并联起来,该电路两端所加的最大电压为5V,因为超过5V,“5Ω,1A”字样的电阻会烧坏,所以并联电路两端所加的最大电压为5V。 15.(25-26九年级上·全国·单元测试)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数 ,电流表示数 ,电压表示数与电流表示数的比值 。(均选填“变小”“不变”或“变大”) 【答案】 不变 变小 不变 【详解】[1][2][3]由图可知,开关S闭合,R1与R2并联,电流表A2测干路电流,A1测R1支路电流,电压表测电源电压。滑片P向右移动时,R2接入电路中的电阻变大。由欧姆定律可知,通过R2的电流变小。由于并联电路各支路工作互不影响,则通过R1的电流不变,则电流表A1示数不变。由于电源电压不变,则电压表的示数不变。由并联电路干路电流等于各支路电流之和可知,干路上的电流表A2示数变小。电压表示数与电流表A1示数不变,则其比值不变。 16.(25-26九年级上·上海·阶段练习)当某导体两端的电压为6伏时,通过导体横截面的电流为0.3安,则该导体的电阻为 欧。如果该导体两端的电压为3伏时,导体的电阻 (选填“变大”“变小”或“不变”)。如果该导体两端的电压为0,通过该导体的电流为 安。 【答案】 20 不变 0 【详解】[1]该导体的电阻为 [2]导体的电阻是导体的一种属性,与导体的材料、横截面积、长短和温度有关,与导体两端的电压和通过导体的电流无关,故该导体两端的电压为3伏时,导体的电阻不变。 [3]当导体两端的电压为0时,导体中没有电流,即电流为0。 17.(25-26九年级上·广东深圳·期中)深圳市聚龙科学中学探究电源与电压关系时,电源电压为24V且保持不变,滑动变阻器的最大阻值为40Ω。当滑动变阻器的滑片在最右端时:闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.4A,则电阻R1的阻值为 Ω;保持滑片位置不变,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,则电阻R3的阻值为 Ω;若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为 ,电路中的总电流为 A。 【答案】 20 40 并联 1.8 【详解】[1]由题可知,将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),则滑动变阻器的滑片在最右端时,滑动变阻器最大阻值接入电路,闭合开关S1,断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,电路中的总电阻为 电阻R1的阻值为 [2]保持滑片位置不变,断开开关S1,闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,电流表的示数为0.3A,电路中的总电阻为 电阻R3的阻值为 [3]若将滑片移至最左端(滑动变阻器接入电阻为0),闭合开关S1、断开开关S2,电路为 R1与滑动变阻器串联,断开开关S1、闭合开关S2,电路为R3与滑动变阻器串联,说明R1与 R3相互独立互不影响,同时闭合S1和S2,此时R1与 R3的连接方式为并联。 [4]并联电路干路电流等于各支路电流之和,并联电路各用电器两端电压等于电源电压,则电路中的总电流为 三、实验题 18.(25-26九年级上·全国·课后作业)某实验小组用如图甲所示电路探究电流与电阻的关系。 【设计实验】实验时,应保持 两端电压一定,探究电流与电阻的关系。根据图甲实物电路在图乙虚线框中画出对应的电路图 ; 【进行实验】 (1)将5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关,移动滑片至适当位置,电压表的示数为2V,读出此时电流表的示数; (2)将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电压表的示数 (选填“改变”或“不变”),此时应调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为 V,并读出此时电流表的示数; (3)更换定值电阻,重复以上操作,将实验中得到的数据记录在下表中: 实验次序 1 2 3 4 电阻R/Ω 5 10 20 25 电流I/A 0.4 0.2 0.1 0.08 【分析与论证】图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,分析图像可知I与R的乘积 ,可得出结论: 。 【答案】 定值电阻 改变 2 不变 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 【详解】[1]探究电流与电阻的关系时,电流、电压、电阻均对应定值电阻,根据控制变量法可知,应保持定值电阻两端的电压一定。 [2]实验中,电源、开关、电流表、定值电阻和滑动变阻器依次串联,电压表并联在定值电阻两端,如图所示: [3][4]根据(1)中可知,实验中保持定值电阻两端的电压为2V不变。将5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据串联分压特点可知定值电阻两端的电压变大,故电压表的示数改变,为保持定值电阻两端的电压不变,此时应调节滑动变阻器的滑片直至电压表的示数为2V,并读出此时电流表的示数。 [5][6]图丙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像,分析图像可知 即I与R的乘积不变,可得出结论:在电压一定时,电流与电阻成反比。 19.(25-26九年级上·全国·课后作业)在探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时,小明设计了如图所示电路。电源电压为3V且保持不变,R为定值电阻。 (1)连接电路时,开关应处于 状态;闭合开关前滑动变阻器的滑片P应位于最 端。 (2)闭合开关S,发现电压表示数接近3V,电流表指针几乎不偏转,移动滑片P的过程中,两表示数均无变化。已知导线、仪表均完好,且接触良好,则故障原因是 。 (3)排除故障后,闭合开关S,小明改变电阻R两端的电压,进行了多次实验,实验数据记录如表。 实验次数 1 2 3 4 电压表示数U/V 1.0 1.6 2.0 2.6 电流表示数I/A 0.10 0.16 0.20 0.26 分析数据可得:当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。 (4)在此实验中改变电阻R两端的电压是通过改变 来实现的。 (5)此实验中多次测量寻找普遍规律的目的与下面的______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。 A.探究电流与电阻的关系 B.测量未知电阻的阻值 【答案】(1) 断开 左 (2)定值电阻断路 (3)正比 (4)滑动变阻器接入电路的电阻 (5)A 【详解】(1)[1]连接电路时,为了防止电路连接过程中出现短路等故障损坏仪器,开关应处于断开状态; [2]闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到最大阻值处。由图可知,滑动变阻器的滑片P位于最左端时,接入电路的电阻最大。 (2)电压表示数接近3V(电源电压),说明电压表两端能连通电源;电流表几乎不偏转,说明电路中电流极小,可判断是定值电阻R断路。此时电压表相当于直接接在电源两端,测电源电压,所以电压表示数接近3V;而电路中因R断路,几乎无电流,电流表指针几乎不偏转,且移动滑片时两表示数均无变化。 (3)计算电压与电流的比值都是10Ω,因此,当导体电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。 (4)在此实验中,通过移动滑动变阻器的滑片来改变滑动变阻器接入电路的电阻,从而改变电路中的电流和电阻R两端的电压。 (5)探究电流与电阻的关系,多次测量也是为了寻找普遍规律;故A符合题意; 测量未知电阻的阻值,多次测量是为了求平均值减小误差,故B不符合题意; 故选A。 20.(24-25九年级上·河北石家庄·期中)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她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,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω;1A”字样,导线若干。 (1)请你根据图甲电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物连接完整 ; (2)在连接实验电路时,小华应将开关处于 状态;闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最 (填“左”或“右”)端; (3)小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为 V; (4)当小华改用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“电压表的示数无法达到实验要求的值”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.滑动变阻器烧坏了 【答案】(1)(2) 断开 右(3) 2.4 右 2(4)C 【详解】(1)由图甲可知,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,且滑动变阻器左下部分电阻接入电路,同时电压表与定值电阻并联,由于电源电压为3V,电压表接入0~3V量程,如图所示: (2)[1]为保护电路,连接电路时,应断开开关。 [2]闭合开关前,将滑片移至最大阻值处,由图乙知,滑片左侧电阻丝接入电路,所以滑片应移到最右端。 (3)[1]由图丙中电压表选用小量程0~3V,分度值为0.1V,示数为2.4V。 [2][3]由图丁可知,定值电阻阻值为10Ω时,通过定值电阻的电流为0.2A,由欧姆定律可知,定值电阻两端的电压 由图丙中电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.4V>2V,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2V不变。 (4)改用50Ω的电阻时,电路中的电流 滑动变阻器的阻值为 因此无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,故ABD不符合题意,C符合题意。 故选C。 21.(25-26九年级上·吉林·阶段练习)某班进行了探究“电流与电阻的关系”的实验,某小组设计了如图甲所示的实验电路。实验室中可选用的器材有两节新干电池,电流表、电压表各一只,开关一个,阻值为、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。 (1)请用笔画线代替导线,在指定位置,将图乙的实物图未连接部分补充完整(连线不得交叉)。要求:滑动变阻器的滑片向左移动时电流变小。 (2)实验分析实验小组的小华先把的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是 。 (3)实验操作故障排除后,小华移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数后,断开开关,他直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续进行实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是 V,要完成这次实验,接下来他应将滑动变阻器滑片向 (填“左”或“右”)端移动,并观察 (填“电流表”或“电压表”),使其示数为 V。 (4)当小华改用的电阻继续实验时,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,你认为原因可能是______。(填序号) A.滑动变阻器的最大阻值太大 B.电压表测量范围选小了 C.滑动变阻器的最大阻值太小 (5)实验分析小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像,由此可得出的本实验结论:电压一定时,导体中的电流与导体电阻成 。 【答案】(1) (2)定值电阻断路 (3) 2.4 左 电压表 2 (4)C (5)反比 【详解】(1)滑动变阻器采用一上一下的连接方式,串联在电路中,要求滑片向左滑动时,电流变小,说明滑动变阻器接入电路的电阻变大,故选择右下接线柱,连接电路如图所示: (2)由图可知,该电路为串联电路,现电流表无示数,说明电路可能断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的支路以外的电路是完好的,则与电压表并联的定值电阻断路了。 (3)[1]由图丙可知,电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,其示数为2.4V。 [2][3][4]由题可知,要使电压表示数为2V,现电压表示数为2.4V,大于定值电阻两端所控制的电压,该实验要探究的是电流与电阻的关系,应控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分到的电压,由串联分压的分压原理可知,应增大滑动电阻器接入电路的电阻,所以滑动变阻器应向左端滑动,眼睛应观察电压表,使电压表的示数为2V。 (4)A.如果滑动变阻器的阻值太大,根据串联电路分压的原理可知,应该更容易分压,不符合“无法使电压达到要求的值”,故A不符合题意; B.电压表量程选小了只会超量程,但题中说“无法使电压表示数达到实验要求的值”,是指电压太高降不下来,不是因为量程,故B不符合题意; C.因为滑动变阻器的阻值太小,根据串联电路分压的原理可知,无法分到足够的电压,使定值电阻电压降到目标值,故C符合题意。 故选C。 (5)由图丁可知,图中阴影部分的面积表示的是定值电阻两端的电压,发现图线上任意一点和坐标轴围成的矩形面积的大小都相等,所以电流与电阻之积是为一定值,由此可得出的本实验结论:电压一定时,导体中的电流与导体电阻成反比。 四、计算题 22.(25-26九年级上·重庆·阶段练习)如图所示电路中电源电压恒为10V,电阻为40Ω。闭合开关S,电流表A的示数为0.3A。求: (1)通过的电流; (2)的阻值。 【答案】(1)0.25A (2)200Ω 【详解】(1)图中两个电阻并联,电流表测量干路电流,通过R1的电流 (2)通过R2的电流I2=I-I1=0.3A-0.25A=0.05A R2的阻值 23.(24-25九年级上·重庆·阶段练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为10Ω。R2为滑动变阻器,闭合开关,当滑片P处于a端时,电流表示数为0.6A,求: (1)电源电压; (2)当滑片P处于b端时,电压表示数4V,滑动变阻器最大电阻R2为多少? (3)当滑片P处于ab中点时,电流表的示数为多少? 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)0.3A 【详解】(1)分析电路可知,当滑片P在a端时,滑动变阻器相当于被短路,电路中只有R1工作,电源电压等于R1两端的电压为U=IR1=0.6A×10Ω = 6V (2)当滑片P在b端时,R1与滑动变阻器R2串联,总电压仍为6V,电压表测得R2两端电压为4V,则R1两端电压为 由于是串联电路,通过R2的电流与通过R1的电流相等为 R2的最大电阻为 (3)当滑片P处于ab的中点时,滑动变阻器连入电路的电阻为R2最大阻值的一半,则电路中的总电阻为 由欧姆定律得电路电流即电流表的示数为 24.(24-25九年级上·山东聊城·阶段练习)电路如图所示,已知电源两端电压U=15V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关闭合时,电压表示数为5V。求: (1)电流表的示数I; (2)电阻R2两端的电压U2; (3)电阻R2的阻值。 【答案】(1)1A (2)10V (3)10Ω 【详解】(1)由图可知,两个电阻组成串联电路,电压表测量两端电压,电流表测电路中的电流,串联电路中电流处处相等,则电流表的示数为 (2)串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,则电阻R2两端的电压为 (3)电阻R2的阻值 25.(24-25九年级上·重庆永川·期中)如图所示电路,,电源电压保持不变,当闭合,、断开时,电流表的示数为。求: (1)求电源电压; (2)当闭合,、断开时,电流表的示数为,则的电阻是多少? (3)当断开,、闭合时,求电流表的示数。 【答案】(1)6V (2)20Ω (3)0.9A 【详解】(1)当闭合,、断开时,单独接入电路,电流表测电路电流,则电源电压为 (2)当闭合,、断开时,、串联,电流表测电路电流。总电阻为 则的电阻为 (3)当断开,、闭合时,、并联,电流表测干路电流。此时的电流为 根据并联电流规律,电流表的示数为 26.(24-25九年级上·四川南充·期中)如图所示的电路中,电源电压U不变,r、R1和R2均为定值电阻,其中,,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7V。求: (1)电源电压U的大小; (2)电阻R2的阻值; (3)试分析电路如何连接时,电流最小,并计算出电流大小。 【答案】(1)3V (2)9Ω (3)见解析 【详解】(1)闭合S1,将S2掷于1端,此时和串联,电压表测电压。此时电路中电流为 的电压为 根据串联电压规律,电源电压 (2)将S2切换到2端,此时和串联,电压表测电压。根据串联分压原理则有,解得。 (3),所以闭合S1,将S2掷于1端时,电路的总电阻最大,根据可知电路中电流最小,电路中电流最小为 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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第07讲 欧姆定律及其探究实验【八大考点+八大题型】 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期
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