内容正文:
第十四讲 欧姆定律
课标内容要求(2022年版)
课标学业要求
陕西中考近年考情分析
核心知识精讲
实验探究
陕西中考真题及拓展
1
课标内容要求(2022年版)
◎知道电阻。探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
◎用电流表和电压表测量电阻。
◎探究电流与电压、电阻的关系。
课标学业要求
能根据控制变量法制订简单的探究方案,会正确使用电压表、电流表测量基本的
电学量,正确读取和记录实验数据,并排除简单的实验故障;能用表格、图像等多种
方式展示实验数据,并通过分析和处理数据得出实验结论;能撰写实验报告,书面或
口头表述科学探究的过程和结果。
第十四讲 欧姆定律
2
陕西中考近年考情分析
年份 题号 题型 分值 考查内容
2025 19 实验探究 7 测量小灯泡的电阻
22 综合 1 欧姆定律公式应用计算
2024 20 实验探究 7 探究电流与电阻的关系
2023 20 实验探究 7 测量定值电阻的阻值
第十四讲 欧姆定律
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电阻、变阻器
电阻
(1)电阻表示导体对电流__________的大小,用字母 表示。
(2)单位:______,简称欧,符号为 ;常用单位有千欧、兆欧 。
_____ ,_____ 。
(3)导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的__________、 ______
和 ______有关。#1.3
阻碍作用
欧姆
横截面积
材料
长度
第十四讲 欧姆定律
4
滑动变阻器
(1)原理:通过改变接入电路中的 ____________来改变电阻大小。
(2)作用:保护电路、改变电路中的电阻以及改变用电器两端的电压。
(3)铭牌参数:例如“”, 表示该滑动变阻器的电阻变化范围为
, 表示滑动变阻器允许通过的最大电流为 。
(4)使用方法:两接线柱采用⑨“__________”的接法接入电路,闭合开关前应将滑动
变阻器的滑片移至 __________处。#2.4
电阻丝长度
一上一下
阻值最大
第十四讲 欧姆定律
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物质的导电性
类型 导体 绝缘体 半导体 超导体
定义 容易导电的物体 不容易导电
的物体 导电性能介于导体和绝
缘体之间的物体 在超低温的情况下
电阻变为0的物体
实例 金属、人体、大
地、石墨、盐溶
液、雨水 橡胶、玻
璃、塑料、
陶瓷 硅、锗、砷化镓、氮化
镓、碳化硅 铜氧化物高温超导
体、铁基超导体
第十四讲 欧姆定律
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拓展延伸
1.温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响。利用半导体材料可
以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接集成在
硅单晶片上,就成了集成电路。
2.超导技术应用:远距离输电导线、超导电子元件、超导磁悬浮列车、超导磁体、超
导量子计算等。
第十四讲 欧姆定律
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欧姆定律
欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成______,跟导体的电阻成 ______。
(2)公式:______。表示导体两端的电压,表示通过导体的电流, 表示
导体的电阻。
(3)变形公式:_______(求电阻);________(求电压)。 #1.3
正比
反比
第十四讲 欧姆定律
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【注意】(1)欧姆定律具有同一性和同时性:表达式中的、、 这三个物理量必须
对应同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)的电流、电压、电阻。
(2)变形公式只用于数学计算,导体电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积和
温度有关,跟导体两端的电压和通过它的电流无关。#1.4.1
第十四讲 欧姆定律
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欧姆定律在串、并联电路中的应用#2
类型 串联电路 并联电路
图示
电阻关
系 串联电路的总电阻等于各部分电
阻之和:⑥____________ 并联电路的总电阻的倒数等于各部分电
阻的倒数之和:⑦_ __________
比例关
系 串联电路中电压与电阻成正比:
___ 并联电路中电流与电阻成反比:
___
第十四讲 欧姆定律
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实验1 探究影响导体电阻大小的因素
1.实验装置
2.实验操作分析
(1)本实验通过__________________来比较导体电阻的
大小,这种研究方法在物理中称为______法。
(2)选取编号为A、B的两根导体,是为了探究导体电阻
观察电流表的示数
转换
材料
横截面积
长度
与______的关系。
(3)选取编号为B、C的两根导体,是为了探究导体电阻与__________的关系。
(4)选取编号为B、D的两根导体,是为了探究导体电阻与______的关系。
第十四讲 欧姆定律
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3.实验结论
电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。相同材料的导体,长度
越长,横截面积越____,电阻越____。
4.反思拓展
(1)实验中________(选填“可以”或“不可以”)直接用小灯泡代替电流表,原因是导
体电阻变化较小时,电流变化微弱,小灯泡亮度变化不明显。
小
大
不可以
(2)如图所示的实验,可探究导体电阻与______的关系,用酒
精灯给电阻丝缓慢加热,观察到加热后小灯泡亮度变暗了,说明
温度越高,导体电阻越____。
温度
大
(3)实际应用:我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将
原来细的铜质输电线换成较粗的铜质输电线,目的是______
(选填“增大”或“减小”)输电线的电阻。
减小
第十四讲 欧姆定律
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例1 在“探究影响电阻大小因素”的实验中,同学们作出了如下猜想:#1
例1题图
①导体的电阻与导体的长度有关; ②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的材料有关; ④导体的电阻与导体的温度有关。#1.3
第十四讲 欧姆定律
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实验中使用4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。#1.4
编号 材料 长度/ 横截面积/ 电流/A
A 锰铜合金 0.5 0.8 0.40
B 镍铬合金 0.5 0.8 0.32
C 镍铬合金 0.5 0.4 0.16
D 镍铬合金 1.0 0.4 0.08
(1)图甲所示的电路是通过观察__________________来比较电阻的大小,此过程用到
的研究方法是______法。
(2)分别将______(填编号)两根电阻丝接入电路,可初步探究得出结论:导体的材
料、长度相同时,横截面积越小,电阻越大。
(3)分别将C、D两根电阻丝接入电路,可初步探究得出结论:_____________________
_____________________________。
电流表的示数大小
转换
B、C
导体的材料、横截面
积相同时,长度越长,电阻越大
第十四讲 欧姆定律
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(4)有的同学认为,实验中可以通过观察小灯泡的明暗程度来判断电流变化,你认为可
行吗?为什么?_____________________________________________________________
___________。
不可行;更换不同导体时,可能因为电阻变化不大,使小灯泡明暗变
化不够明显
(5)为了进一步探究电阻是否受温度的影响,按图乙所示组装电路。接通电路后,用酒
精灯给电阻丝缓慢加热,观察加热前后电流表的示数,发现示数变小了,由此现象可得出
结论:________________________________。
随着温度的升高,导体的电阻变大
(6)【变式拓展】若将如图丙所示的长方体金属块接入电路,你认为沿____(选填“ ”
“”或“ ”)方向接入图甲电路时,电流表示数最小。
[解析] 当导体材料相同时,导体长度越短、横截面积越大,导体的电阻越小,沿 方
向的长度最长,横截面积最小,故沿着 方向接入图甲电路时,导体的电阻最大,电
流表示数最小。
第十四讲 欧姆定律
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实验2 探究电流与电压、电阻的关系(2021.20,2024.20)
(新课标探究类学生必做实验)
1.实验装置
第十四讲 欧姆定律
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2.实验操作分析
(1)连接电路时,开关应处于______状态,导线不允许交叉。
(2)滑动变阻器“__________”接入电路,闭合开关前,滑片应移至阻值最大处。
(3)电表按“__________”连接,电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联。
(4)闭合开关,电流表有示数,电压表无示数,可能是与电压表并联的定值电阻
_______。
(5)闭合开关,电流表无示数,电压表有示数,可能是与电压表并联的定值电阻
_______。
断开
一上一下
正进负出
短路
断路
第十四讲 欧姆定律
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3.实验结论
(1)在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成______(如图甲)。
(2)导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______(如图乙)。
正比
反比
甲 乙
第十四讲 欧姆定律
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4.反思拓展
(1)探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是________________________。
(2)探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是____________________________。
(3)探究电流与电阻的关系时,调节滑动变阻器不能使每只定值电阻两端电压相等,
需要________________________________________。
(4)探究电流与电压的关系时,更换阻值不同的定值电阻,进行多次实验,使结论具
有普遍性。
(5)实验中不能用小灯泡替代定值电阻的原因是________________________________。
改变定值电阻两端的电压
保持定值电阻两端的电压不变
更换阻值更大的滑动变阻器或减小电源电压
小灯泡的电阻随温度的升高而增大
第十四讲 欧姆定律
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例2 [2025西安滨河学校一模]小王同学利用如图甲的电路“探究电流与电压、电阻的关
系”,已知电源电压为且保持不变,实验用到的定值电阻阻值分别为 、
、 、 、 ,滑动变阻器的规格为“ ”。
例2题图
第十四讲 欧姆定律
20
(1)用笔画线代替导线按图甲所示电路图将图乙中实物电路连接完整(要求:滑动变
阻器的滑片 向左移动时,电路中电流变大,导线不得交叉)。
如答图所示
例2题答图
第十四讲 欧姆定律
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(2)闭合开关,发现电压表和电流表均无示数,小王利用另一只完好的电压表进行检
测,把电压表分别接在、之间和、之间,电压表均有示数;接在、 之间,电压
表无示数,如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是________________。
滑动变阻器断路
[解析] 闭合开关,电压表和电流表均无示数,说明电路断路;把电压表分别接在、
之间和、之间,电压表均有示数,接在、之间,电压表无示数,说明 之间断路,
如果电路连接完好,只有一个元件有故障,该故障是滑动变阻器断路。
(3)问题解决后,她接入阻值为 的电阻进行实验,当电压表示数为 时,电流
表示数如图丙所示,为____A;完成实验后得到了表中的数据,对数据进行分析后得
出初步结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与它两端的电压成______。
电压 1 1.5 2 2.5
电流 0.1 0.15 0.25
0.2
正比
第十四讲 欧姆定律
22
(4)接下来小王再次对“电流与电阻的关系”进行探究,为了用题目中提供的所有的定
值电阻正确完成五次实验,应利用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压至少保持____
不变。完成第一组实验,断开开关改接另一个定值电阻后,继续操作了以下四步:
①闭合开关; 将滑动变阻器的滑片移到最右端;
③记录电流表示数; 将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
从安全和规范角度考虑,以上操作步骤的正确顺序是__________(填数字编号)。
1.5
②①④③
第十四讲 欧姆定律
23
[解析] 设控制定值电阻两端的电压至少保持 ,由串联电路的规律和分压原理有:
,当定值电阻最大时,对应的滑动变阻器连入电路阻值最大,电压表示数最
小,即:,解得控制定值电阻两端的电压至少为 。断开开关,
改接另一个定值电阻后,为了保护电路,应先把滑动变阻器的滑片调至阻值最大处,
然后闭合开关,滑片移到适当位置使电压表示数保持不变,记录电流表的示数,从安
全和规范角度考虑,故正确的顺序为②①④③。
第十四讲 欧姆定律
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(5)小王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丁,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,根据图丁中的数据
分析,阻值为____ 的定值电阻接入电路时未移动滑片,这次实验之前的那一次实验,
小王选取的是阻值为___ 的定值电阻。
20
5
[解析] 由图丁的电流与电阻关系图像可知,除定值电阻为 外,电流与电阻之积
为均为不变,所以阻值为 的定值电阻连入电路时未移动滑片。由串联电路的
规律和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻
,因定值电阻的电压为滑动变阻器两端电压的2
倍,根据分压原理,则定值电阻的阻值也为滑动变阻器接入电路阻值的2倍,即定值电
阻为 ,所以这次实验之前的那一次实验,选取的是阻值为 的
定值电阻。
第十四讲 欧姆定律
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实验3 用电流表和电压表测量电阻(2023.20,2025.19)
(新课标测量类学生必做实验)
1.实验装置
测量定值电阻的阻值
测量小灯泡的阻值
第十四讲 欧姆定律
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2.实验操作分析
(1)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻(小灯泡)两端的______。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表均无示数的原因可
能是________________。
(3)闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表、电压表都只有较小的
示数且不变,原因可能是______________________________________。
(4)闭合开关,小灯泡不亮,电流表有示数,电压表无示数,可能是小灯泡______。
(5)闭合开关,小灯泡不亮,电压表有示数,电流表无示数,可能是小灯泡______。
电压
滑动变阻器断路
滑动变阻器的两个下接线柱同时接入电路
短路
断路
第十四讲 欧姆定律
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3.反思拓展
(1)测量定值电阻的阻值时多次测量是为了____________________________________。
(2)测量小灯泡的阻值时多次测量是为了______________________________。
(3)图____是定值电阻的图像,图____是小灯泡的 图像。
获得多组数据,求平均值减小实验误差
测量小灯泡在不同电压下的电阻
甲
乙
(4)小灯泡的阻值随温度的升高而______,所以不能用小灯泡的平均阻值作为电阻。
甲
乙
增大
第十四讲 欧姆定律
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例3 [2025西安滨河学校二模]小初要测量定值电阻 的阻值(十几欧),现有器材:电
源 、滑动变阻器、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
例3题图
(1)电路连好后,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至最____(选填“左”或“右”)
端;闭合开关,移动滑片到某一位置,电压表示数如图乙所示,此时 两端的电压为
____ 。
左
1.2
第十四讲 欧姆定律
29
(2)当小初准备读取电流表示数时,发现两电表示数突然都变为0。他用一条导线检
查电路故障,将该导线两端分别接到、 接线柱上,发现电流表有示数,电压表示数
仍为0;将该导线两端分别接到、 接线柱上,发现电压表有示数,电流表示数仍为0;
则由此可以判断故障是__________。
间断路
[解析] 两电表示数突然都变为0,说明电路断路,用一条导线检查电路故障,当将该
导线两端分别接到、 接线柱上,发现电流表有示数,则说明电流表、滑动变阻器、
开关和电源之间是通路;当将该导线两端分别接到、 接线柱上,发现电压表有示数,
说明电源、待测电阻是连通的,电流表示数仍为0,则由此可以判断故障是 间断路。
第十四讲 欧姆定律
30
(3)排除故障后继续实验,却不慎将电流表损坏。小初发现桌上有一根标有长度刻度、
总长为、总阻值为 的均匀电阻丝,还有一根带有鳄鱼夹的导线
(如图丙所示)。查阅资料了解到,均匀电阻丝阻值与长度成正比,经过思考,他重
新设计了如图丁所示的电路为电阻丝,为鳄鱼夹 ,继续进行实验。
①根据已知条件判断,电压表量程应选用______ ;
[解析] 根据表中电压大小,电压表量程应选用 ;
第十四讲 欧姆定律
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②按照图丁所示电路连接好器材,多次实验测得数据如下表所示
实验序号 1 2 3
长度/ 4.0 14.0 20.0
电压表示数/ 0.8 2.0 2.4
求出第1次实验时电路中的电流____A;利用表中所有数据求出待测电阻 ____
。
0.4
14
第十四讲 欧姆定律
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[解析] 电阻丝与待测电阻串联,电压表则 两端的电压,电流表测电路中的电
流,部分的电阻 ,由欧姆定律,第1次实验时电路中的电流
;待测电阻 ;第2次测量,
,电路中的电流 ,待测电阻
;同理, ;为减小误差,取平均值作为测量
结果。
第十四讲 欧姆定律
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物体的导电性能
1.[2020陕西3题]半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,有些半导体材料的导电性能
受温度、光照、压力等影响而显著变化。下列不能用半导体材料制作的是( )
D
A.热敏电阻 B.光敏电阻 C.压敏电阻 D.高压输电线
第十四讲 欧姆定律
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电路故障分析(5年3考)
第2题图
2.[2022陕西8题]如图,电源电压不变。闭合开关,发现灯泡不
亮,电流表无示数,电压表有示数且等于电源电压。排除故障
后,滑动变阻器的滑片 向左移动,下列分析正确的是( )
C
A.灯泡不亮是因为滑动变阻器接入电路的阻值过大
B.灯泡不亮是因为灯泡短路
C.排除故障后,滑片 向左移动,电流表和电压表示数均变大
D.排除故障后,滑片 向左移动,灯泡变暗
第十四讲 欧姆定律
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欧姆定律的计算(5年5考)
第3题图
3.[2021陕西10题]如图甲所示电路中,电源电
压恒定不变,定值电阻的阻值为 。
滑动变阻器的最大阻值为 ,开关闭
合后,当滑动变阻器的滑片 移到某一位置
时,电压表的示数如图乙所示, 的功率为
。下列说法正确的是( )
D
A.电阻与滑动变阻器并联 B.电压表 测量电源电压
C.电流表的示数为 D.电源电压为
第十四讲 欧姆定律
36
探究电流与电压、电阻的关系(5年2考)
4.[2024陕西21题]小明和小华在“探究电流与电阻的关系”时,实验电路如图甲所示。
第4题图
第十四讲 欧姆定律
37
(1)请用笔画线代替导线将图甲所示电路补充完整。
如答图所示
第4题答图
第十四讲 欧姆定律
38
(2)正确连接电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片 应置于最____(选填“左”或“右”)
端。闭合开关,观察到电压表有示数,电流表无示数。已知导线、电表均完好且接触良好,
则原因可能是定值电阻 ______。
右
断路
(3)排除故障后,小明换用不同的电阻,控制电压表示数不变进行实验,将实验数据记录
在下表中,并作出 图像,如图乙。小华认为小明所绘图像不合理,其理由是_________
___________________________________________________________________________
______。
实验序号
1 5 0.4
2 10 0.2
3 15 0.12
4 20 0.1
图乙电
流与电阻不是线性关系,各相邻数据点之间不能简单地用直线相连,应该拟合为平滑
的曲线
第十四讲 欧姆定律
39
(4)小明和小华发现,由 图像不能确定电流与电阻的定量关系,于是他们进一步分
析数据特点,作出了 图像,如图丙,分析其特点,可得出:当导体两端电压一定时,通过
导体的电流与导体的电阻成____比。
反
(5)小明和小华对实验进行了反思:若再换用两个定值电阻,增加两组数据,使数据点
分布合理,绘出的图像更好地反映电流与电阻的关系,你建议选用__________
(选填“ 、 ”或“ 、 ”)的定值电阻。
、
(6)小明和小华找到一卷规格为 的镍铬合金丝(无绝缘表层),截取了长度为
、、、的四段,对应阻值为 、 、 、 。分别将它
们绕成螺旋状后,两端缠绕在接线柱上固定,制成了四个简易定值电阻,如图丁所示。在
老师的帮助下,他们对制作的电阻进行了测量检验,发现测量值均偏小,且有的误差较大,
原因可能是________________________________________________________。
镍铬合金丝两端有一部分缠绕在接线柱上,导致有效长度变短
第十四讲 欧姆定律
40
伏安法测电阻(5年2考)
第5题图
5.[2025陕西19题]在测量小灯泡电阻的实验中,小明
设计了如图甲所示的电路。已知小灯泡的额定电压为
,电源电压为 ,滑动变阻器的规格为“
, ”。
实验序号 1 2 3 4 5
电压 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流 0.14 0.18 0.22 0.24
电阻 3.6 5.6 6.8 8.3
第十四讲 欧姆定律
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(1)该实验的原理是_ ______。
(2)连接电路时,开关应处于______状态,且将滑动变阻器的滑片 移至图甲中所示的
___(选填“”或“”)端,电压表应选择_______(选填“”或“ ”)的量程。
断开
第十四讲 欧姆定律
42
(3)正确连接电路,闭合开关,移动滑片 的过程中,小灯泡不发光,电流表、电压表均
无示数;直至移动滑片到图甲中 点时,小灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示
数,小明立即断开开关,查找原因。出现以上现象的原因可能是___(填选项字母)。
B
A.滑动变阻器短路
B.滑动变阻器 点右侧附近有断路
C.滑动变阻器 点左侧附近有断路
[解析] 正确连接电路,闭合开关,移动滑片 的过程中,小灯泡不发光,电路可能断
路,电流表、电压表均无示数,电压表与电源没有连通,直至移动滑片到 点时,小
灯泡突然发光,电流表、电压表均有明显示数,可知此时电路为通路,出现以上现象
的原因可能是滑动变阻器 点右侧附近有断路。
第十四讲 欧姆定律
43
(4)排除故障后,改变滑片的位置,记录电压表的示数和电流表的示数 ,并计算
出对应的阻值。当电压表示数为 时,电流表示数如图乙所示,其读数为_____A。
0.28
[解析] 当电压表示数为时,电流表分度值为,其读数为 。
(5)请结合表中信息分析,能否用该实验的器材探究电流与电压的关系,并说明理由:
____________________________________________________________________。
不能,因为在电压改变时,小灯泡的电阻也随着发生变化(答案合理均可)
[解析] 探究电流与电压的关系要控制电阻大小相等,小灯泡的电阻随温度的变化而变
化,不是一个定值,不能探究电流与电压的关系。
第十四讲 欧姆定律
44
第6题图
6.[2023陕西20题]小明同学在“测量定值电阻的阻
值”实验中,电路图如图甲所示,请回答以下问题。
(1)连接电路时,开关应处于______状态。闭合
开关前,滑动变阻器的滑片应置于___(选填“ ”或
“ ”)端。
断开
第十四讲 欧姆定律
45
(2)闭合开关 ,电压表有示数,电流表指针向零刻度线左侧偏转,该故障的原因可能是
________________________。
电流表正负接线柱接反了
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片,当电压表的示数为 时,电流表
示数如图乙所示,则电阻的阻值为___ 。小明进行了多次测量,计算出 的阻值的平均
值,目的是__________(选填“减小误差”或“寻找普遍规律”)。
5
减小误差
第十四讲 欧姆定律
46
(4)小明要进一步测量长度为的镍铬合金丝 的阻值,器材如图丙所示。其中
导线只有7根,且长度均为 。请根据实际操作需要,用笔画线代替剩余2根导线,在图
丙中将实物电路示意图补充完整(实物图中导线及电阻丝长度未按照比例绘制)。要
求:导线两端只能接在各电路元件的接线柱上。
如答图所示(其他答案合理即可)
第6题答图
第十四讲 欧姆定律
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$