第十五章 欧姆定律- 2025-2026学年物理鲁科版（五四制）九年级上册

第十五章 欧姆定律 一、选择题(共6小题,每小题5分,计30分) 1. (★☆☆)下列说法错误的是 ( ) A. 探究电流与电阻的关系时,每次实验必须保持电压表示数 的大小不变 B. 两个电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小 C. 在导体两端电压不变的情况下,导体的电阻越小,导体中的 电流越大 D. U=IR表明:导体两端的电压U是由通过它的电流I决定的     D     解析　探究“电流与电阻的关系”时,要控制电阻两端的电 压不变,当换上不同阻值的定值电阻后,电压表示数发生变化, 要通过移动滑动变阻器的滑片来控制电压表示数不变,A正 确;并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,两个 电阻并联,总电阻比其中任何一个电阻的阻值都小,B正确;当 电压一定时,导体的电阻越小,通过导体的电流越大,C正确;电 压是形成电流的原因,导体两端的电压U不是由通过它的电流 I决定的,D错误。 2. (2025山东威海月考,★☆☆)照明电路的电压为220 V,对人 体来说,一般情况下,36 V以下的电压是安全的;通过人体的电 流等于1 mA时会引起麻的感觉;通过人体的电流等于30 mA 时会有生命危险。根据以上数据,估计普通人体电阻最接近  ( ) A. 1×102 Ω　　　    B. 1×103 Ω C. 4×104 Ω　　　    D. 2×105 Ω     B     解析　由题可知,U=36 V,I=30 mA,R= = =1.2×103 Ω,故选B。 3. (2025山东济南月考,★☆☆)电工师傅在修理电器时,急需 一个10 Ω的电阻,但手边只有阻值5 Ω、15 Ω、20 Ω和30 Ω的 电阻各一个,下列做法能帮他解决问题的是 ( ) A. 将15 Ω和30 Ω的电阻并联 B. 将15 Ω和5 Ω的电阻串联 C. 将20 Ω和30 Ω的电阻并联 D. 将5 Ω和20 Ω的电阻并联     A     解析　将15 Ω和30 Ω的电阻并联:RA= =10 Ω;将15 Ω 和5 Ω的电阻串联:RB=15 Ω+5 Ω=20 Ω≠10 Ω;将20 Ω和30 Ω 的电阻并联:RC= =12 Ω≠10 Ω;将5 Ω和20 Ω的电阻 并联:RD= =4 Ω≠10 Ω。故A符合题意。 4. (★★☆)如图甲所示是灯泡L和定值电阻R的I-U图像,将L 和R先后以乙、丙图两种方式连在同一电源上,若图乙中U1∶ U2=a,图丙中I1∶I2=b,则下列选项中不正确的是( )             A. a>1　    B. b<1　    C. a>b　    D. ab=1     D     解析　题图乙中,灯泡与定值电阻串联,串联电路各处电流相 等,由欧姆定律可知,当电流相同时,U1∶U2= ∶R=a;题图丙 中,灯泡与定值电阻并联,并联电路各支路两端的电压相等,由 欧姆定律可知,当电压相同时,I1∶I2=R∶ =b;由题图甲可知, 灯泡电阻随两端电压增大而增大,而题图乙中灯泡两端电压 比题图丙中的小,所以 < ,则a< ,即ab<1,故D错误;由题 图甲可知,在电流相同时,灯泡两端的电压较大,即U1>U2,则U1∶ U2=a>1,由前面的分析可知1<a< ,则可得b<1,比较可知a>b,故 A、B、C正确。故选D。 5. (2024山东淄博中考,★★☆)如图所示电路,闭合开关S,滑动 变阻器的滑片P向右移动时 ( ) A. 电流表的示数不变,电压表的示数不变 B. 电流表的示数变小,电压表的示数变大 C. 电流表的示数不变,电压表的示数变大 D. 电流表的示数变小,电压表的示数不变     A     解析　由电路图可知,R1与R2并联,电流表测通过R1的电流,电 压表测电源电压,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向右移动时, R2接入电路的阻值变大,因并联电路各支路互不影响,所以电 流表示数不变;电源电压不变,则电压表示数不变;故选A。 6. (★★★)小明将定值电阻R1与滑动变阻器R0接入电源电压 不变的电路中,如图所示。闭合开关S,各表均有一定示数,滑 动变阻器的滑片向左滑动到某一位置过程中,电流表、电压 表V1和V2示数变化量分别为ΔI、ΔU1、ΔU2。下列说法正确 的是( )       C     A. V1示数不变,V2示数变大 B. V1示数变大,V1示数和电流表示数之比变大 C. V2示数变小, 不变 D. 电流表示数变大, 变小 解析　由电路图可知,R1与滑动变阻器串联,电流表测量电路 中的电流,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量滑动变 阻器两端的电压。定值电阻的阻值不变,滑动变阻器的滑片 向左移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总 电阻变小,电源电压一定,由欧姆定律知,电路中的电流变大,即 电流表示数变大;根据U=IR可知,定值电阻两端的电压变大,即 电压表V1的示数变大,根据串联电路的电压规律可知,滑动变 阻器两端的电压变小,即电压表V2的示数变小;由R= 可知,V1 示数和电流表示数之比等于R1的阻值,所以该比值不变;同理, 定值电阻两端的电压变化量ΔU1与通过的电流变化量ΔI之比, 即 =R1,所以该比值不变;电源电压一定,滑片移动时,定值 电阻和滑动变阻器两端的电压变化量相等,即ΔU1=ΔU2,则  = =R1,所以该比值也不变。综上可知,C正确,A、B、 D错误。 二、填空题(共4小题,每空2分,计22分) 7. (2025山东烟台月考,★☆☆)某商场为了统计出入的人流 量,在大门前安装自动计数装置,简化电路如图甲所示。已知 电源电压恒为3 V,电阻R0的阻值为20 Ω,R1为红外线感应电阻 (有人员通过时,阻值较小)。某时段电压表示数随时间变化的 图像如图乙所示。当有人员通过时,通过R1的电流_________ (选填“变小”“变大”或“不变”),无人通过购物中心大门 时,感应电阻R1的阻值为________Ω。     40     　变大     解析　由题图甲可知,R1与R0串联,电压表测量R0两端的电压; R1为红外线感应电阻(有人员通过时,阻值较小),根据串联电路 分压规律可知,有人通过时红外线感应电阻两端的电压较小, 根据串联电路电压规律可知定值电阻两端电压较大,根据欧 姆定律可得电路中的电流较大,由于串联电路各处电流相等, 所以当有人员通过时,通过R1的电流变大;由题图乙可知,无人 通过时电压表示数为1 V,根据欧姆定律可得此时电路中的电 流:I= = =0.05 A;根据欧姆定律可得此时感应电阻R1的 阻值:R1= = = =40 Ω;即无人通过购物中心大门 时,感应电阻R1的阻值为40 Ω。 8. (2024广东佛山禅城期末,★☆☆)小明连接了如图的电路,闭合 开关后,发现小灯泡不亮,电流表有示数,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡仍不亮,电流表示数有变化,则故障可能是___________。 为了验证该故障,小明作出如下预测:若把电压表并联在小灯泡两端,将发现电压表______示数,接着再把小灯泡拆掉,将发现电压表______示数。(后两空均选填“有”或“无”) 　有     　无     灯泡短路    解析　题图是灯泡和滑动变阻器串联的电路,闭合开关后,发 现小灯泡不亮,电流表有示数,说明电路是通路,移动滑动变阻 器的滑片,小灯泡仍不亮,电流表示数有变化,说明滑动变阻器 是完好的,只能是灯泡短路。为了验证该故障,小明作出如下 预测:若把电压表并联在小灯泡两端,电压表短路,将发现电压 表无示数,接着再把小灯泡拆掉,电压表串联在电路中,将发现 电压表有示数。 9. (★★☆)甲、乙两个电阻的U-I图线如图所示,当仅将甲、 乙两电阻串联在电路中时,电路中的电流为0.4 A,则甲的阻值 R甲=_______Ω,通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=________, 电源电压为________V;当仅将甲、乙两电阻改为并联接在相 同的电路中时,干路中的电流为__________A。     1.8         6         1∶1     10     解析　由图像可知,通过两电阻的电流与它们两端的电压成 正比,即甲、乙两电阻是定值电阻,当U甲=U乙=3 V时,I甲=0.3A、 I乙=0.6 A,根据I= ,两电阻的阻值分别为R甲= = = 10 Ω,R乙= = =5 Ω;因为串联电路中电流处处相等,所以 通过甲、乙两电阻的电流之比I甲∶I乙=1∶1;由I= 得,电源电 压为U=I(R甲+R乙)=0.4 A×(10 Ω+5 Ω)=6 V;当仅将甲、乙两电 阻改为并联接在相同的电路中时,即电源电压仍为6 V,通过甲 的电流为I甲'= = =0.6 A,通过乙的电流为I乙'= = = 1.2 A,根据并联电路电流的规律知,干路中的电流为I'=I甲'+I乙'= 0.6 A+1.2 A=1.8 A。 10. (2024山东烟台中考节选,★★★)如图甲所示,电源电压恒 定,R0为定值电阻。闭合开关,将滑动变阻器R的滑片P从a端 移到b端的过程中,其电流I与电压U的关系图像如图乙所示,则 电源电压为_______V,滑动变阻器R的最大阻值为_______Ω。  　　          10         3     解析　由题图甲可知,R0与滑动变阻器串联,电流表测电路中 的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;当滑片位于a端时, 滑动变阻器接入电路中的电阻为零,电路中的电流最大,由题 图乙可知,电路中的最大电流I大=0.6 A,由I= 可得,电源电压: U=I大R0=0.6 A×R0;当滑片位于b端时,滑动变阻器接入电路中 的电阻最大,电压表的示数最大,电流表的示数最小,由题图乙 可知,此时U滑=2 V,电路中的最小电流I小=0.2 A,则滑动变阻器 的最大阻值:R滑= = =10 Ω;因串联电路中总电阻等于各 分电阻之和,所以电源电压:U=I小(R0+R滑)=0.2 A×(R0+10 Ω),因 电源电压不变,所以0.6 A×R0=0.2 A×(R0+10 Ω),解得R0=5 Ω;电 源电压:U=I大R0=0.6 A×5 Ω=3 V。 三、实验探究题(共2小题,11题10分,12题12分,计22分) 11. (2024山西怀仁期末,★★☆)小阳利用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”。已知电源电压为4.5 V且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为25 Ω、20 Ω、15 Ω、10 Ω、5 Ω,滑动变阻器的规格为“0~50 Ω”。 (1)如图乙所示的实物电路中存在连线错误,而且只要改接一 根导线就可以了,请你在接错的那根导线上打“×”,再画线 把它改到正确位置上(导线不允许交叉)。 (2)电路改正以后,闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至最 _______(选填“左”或“右”)端。 (3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换, 则闭合开关后,会发现两表中只有_______(选填“电流”或 “电压”)表有示数。 (4)实验中将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻后,闭合开 关,应将滑动变阻器滑片向______(选填“左”或“右”)适当 滑动,使电压表示数恢复到原来的值。 　右     　电压     右     (5)小阳同学每次随机选取一个定值电阻,进行了五次实验,根 据所得数据画出电流与电阻关系的图像如图丙所示,且实验 中各电路元件完好,读数、记录均正确。但老师发现五次实 验中有一次未移动滑动变阻器滑片控制电压表示数一定,根 据图丙中的数据分析,阻值为______Ω的定值电阻连入电路时 未移动滑动变阻器的滑片。     20     答案    (1)如图所示   解析    (1)题图乙中,电流表与电阻并联,电压表串联在电路中 是错误的,电流表应与电阻串联,电压表应与电阻并联,正确实 物连接图如答案图所示。 (2)为了保护电路,闭合开关前滑片应放在阻值最大处,即最右 端。 (3)连接好电路后,如果将电流表和电压表在电路中位置交换, 电压表串联在电路中测电源电压,因电压表内阻很大,电流表 几乎没有示数,则闭合开关后,会发现两表中只有电压表有示数。 (4)根据串联分压规律可知,将5 Ω的定值电阻改接成10 Ω的定 值电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验 中应控制电阻两端电压不变,故应增大滑动变阻器分得的电 压,由串联电路分压规律可知,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,使电压表示数恢复到原来的值。 (5)根据题图丙画出的电流与电阻关系图像可知,除定值电阻 为20 Ω时外,电流与电阻之积均为3 V不变,所以阻值为20 Ω的 定值电阻连入电路时未移动滑片。 12. (★★☆)某实验小组在做“伏安法测电阻”的实验中,设 计并连接了如图甲所示的电路。         　　       (1)根据图甲电路图,用笔画线代替导线将实物图(图乙)连接 完整(连线不能交叉)。 (2)在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置于_______(选填 “A”或“B”)端。     B     (3)闭合开关S后,发现电流表无示数,电压表的指针有明显偏转。若电路中只有一处故障,则该故障可能是_______(选填下列各 项序号)。 A. 电流表的正、负接线柱接反了 B. 滑动变阻器出现短路 C. 电阻Rx发生了断路 D. 把滑动变阻器下端的两接线柱连入电路 (4)实验过程中,当电流表的示数为0.5 A时,电压表的示数如图 丙所示,此时测得的Rx=_________Ω。     5         C     (5)此实验要多次测量求电阻的平均值,其目的是_________。 (6)该小组同学想用一个电流表和一个定值电阻R0测未知电阻 Rx的阻值,于是设计了如图丁所示的电路图,并进行如下的实 验操作: ①闭合S、S1,此时电流表的示数为I; ②断开S1,此时电流表的示数为I1; ③求未知电阻Rx的表达式,Rx=_________(用R0、I、I1表示)。      　减小误差 答案    (1)如图所示   解析    (1)电压表选用大量程并联在Rx两端;滑动变阻器上下 各选一个接线柱与Rx串联在电路中,如答案图所示。 (2)为了保护电路,在闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P置 于阻值最大处,即B端。 (3)闭合开关S后,发现电流表无示数,说明电路可能断路,电压 表指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,与电压表并联的 电路以外的电路是完好的,与电压表并联的电路断路了,即故 障可能是电阻Rx发生了断路,故选C。 (4)电压表选用大量程,分度值为0.5 V,其示数为2.5 V,则Rx的 阻值为Rx= = =5 Ω。 (5)为了减小误差,应多次测量取电阻的平均值。 (6)在步骤②中,电路为只有R0的简单电路,电流表测通过R0的 电流,为I1,R0两端的电压为U0=I1R0;在步骤①中,两电阻并联,电 流表测干路电流为I,因R0两端的电压和电阻不变,通过R0的电 流不变,根据并联电路的电流规律,通过Rx的电流为Ix=I-I1,则Rx 两端的电压为Ux=IxRx=(I-I1)Rx,根据并联电路的电压特点可知, U0=Ux,即I1R0=(I-I1)Rx,解得Rx= 。 四、计算题(26分) 13. (2024陕西西安长安期末,★★☆)如图所示,灯泡L上标有 “6 V    0.5 A”字样,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程 为0~3 V。滑动变阻器R2上标有“15 Ω    1 A”。 (1)当闭合S1、S2、S3时,灯泡L恰好正常发光,求电源电压及灯泡 L正常发光时的电阻; (2)当只闭合S1,滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处 时,电流表的示数为0.4 A,求R1的阻值; (3)当只闭合S1时,为确保电路中的各元件安全,求滑动变阻器 允许连入的阻值范围。 解析    (1)闭合S1、S2、S3时,电路为R1和L的并联电路,灯泡L 恰好正常发光,说明R1和L两端的电压即电源电压,且等于灯泡 L正常发光时的电压6 V; 灯泡L正常发光时的电阻RL= = =12 Ω。 (2)当只闭合S1时,电路为R1和R2的串联电路,此时R1和R2的总阻 值为R= = =15 Ω,滑动变阻器R2上标有“15 Ω    1 A”, 滑动变阻器的滑片P置于距左端三分之一处时,R2连入电路的阻值为R2'= R2= ×15 Ω=5 Ω,R1的阻值是R1=R-R2'=15 Ω-5 Ω=10 Ω。 (3)只闭合S1时,R1、R2和电流表串联,电压表测量R2两端的电 压,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~3 V。滑动变 阻器R2上标有“15 Ω    1 A”,所以当滑动变阻器的滑片向左 移动时,最大电流为Imax=0.6 A,此时R1两端的电压是U1=ImaxR1= 0.6 A×10 Ω=6 V=U,所以滑动变阻器可以滑到最左端,即0 Ω; 当滑动变阻器滑片向右移动时,R2两端的最大电压是Umax=3 V, 则R1两端的电压是U1'=U-Umax=6 V-3 V=3 V,根据串联电路分 压规律可知,相同电阻分相同电压,所以滑动变阻器此时的阻 值等于R1的阻值,即10 Ω,所以滑动变阻器允许连入的阻值的 范围是0~10 Ω。 $