12.4 欧姆定律(重难点专练)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-07-13
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理北师大版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第四节 欧姆定律 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 欧姆定律 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.64 MB |
| 发布时间 | 2026-07-13 |
| 更新时间 | 2026-07-13 |
| 作者 | 物理杨老师教研组 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-13 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58796350.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以欧姆定律为核心,通过实验探究、计算应用、动态分析、故障判断五大题型,系统构建“原理-方法-应用”三层解题体系,强化科学探究与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|探究电流与电压关系|6题|控制变量法+图像分析|从实验原理到结论推导,建立I-U关系认知|
|探究电流与电阻关系|6题|滑动变阻器控压+反比验证|深化控制变量应用,完善实验体系|
|简单计算|10题|三同原则+串并联规律|从公式直接应用到电路综合计算,提升推理能力|
|动态电路分析|6题|电路状态变化+欧姆定律应用|结合结构变化,培养动态思维|
|电路故障分析|6题|电表现象对应故障类型|通过现象推理故障,强化科学论证|
内容正文:
12.4 欧姆定律
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
题型03 欧姆定律简单计算
题型04 动态电路分析
题型05 电路故障分析
▌题型01 探究电流与电压的关系
1.提出问题:在电阻一定时,电流与电压有什么关系?
2.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
特别强调:滑动变阻器的作用
①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。
3.电路图:
4.会连接实物电路:
(1)开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
5.控制变量法的应用:
控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数。
6.实验表格:
7.分析论证:
(1)算出每次电压与电流的比值,若比值是定值,则电流与电压成正比。
(2)作出I-U图像,如果为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。
8.实验结论:
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
1.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,同学们绘制的图像如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
2.如图所示,在探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法中( )
①探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
②滑动变阻器可以起到控制定值电阻两端电压不变的作用
③多次实验是为了减小实验误差
④实验的结论是:在电阻一定时,电流跟电压成正比
A.只有①④正确 B.只有①②正确
C.只有②④正确 D.只有②③正确
3.(2026·河南洛阳·一模)在“探究电流与电压的关系”实验中,洛洛所在实验小组经过讨论,依次设计了三个实验电路,分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压
C.图丙中进行实验时,一定要先看电压表再看电流表
D.图丙中进行多次实验,是为了求取平均值以减小误差
4.(25-26九年级上·福建漳州·期末)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:
甲:电池先后与不同定值电阻串联接到M、N
乙:电池与滑动变阻器串联接到M、N
丙:不同节数干电池依次串联接到M、N
其中可行的方案是( )
A.仅甲、乙两种 B.仅有乙 C.仅有甲 D.甲、乙、丙都可行
5.小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图1所示的虚线框内,小虞同学应填入 _________ (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 _____ (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ___________ 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 _______ ,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如图2坐标图,小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是 ________ 。
6.小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω 2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 ________ A。
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 ________ 重复上述实验。
(4)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:__________ 。
▌题型02 探究电流与电阻的关系
1.提出问题:在电压一定时,电流与电阻有什么关系?
2.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器的作用:
①保护电路。②保持定值电阻两端的电压不变。
3.电路连接图:
4.会连接实物电路:
5.控制变量法的应用:
分别把阻值不同的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,控制定值电阻两端的电压不变,观察并记录对应电阻值和电流表示数。
6.滑动变阻器滑片的移动方向:
更换了大阻值定值电阻后,滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大,从而保证电压表的示数不变。
(换大调大,换小调小)。
7.实验表格:
8.分析论证:
(1)算出每次电流与电阻的乘积,若乘积是定值,则电流与电阻成反比。
(2)作出I-R图像,若图像为反比例函数,则电流与电阻成反比。
9.实验结论:
在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
1.(2026·江苏连云港·一模)图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图,分别采用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行多次实验。图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图像。若电源电压为4.5V,为了顺利完成探究过程,滑动变阻器的阻值至少为多少( )
A.12.5Ω B.25Ω C.30Ω D.50Ω
2.(2026·山东聊城·一模)如图所示是“探究电流与电阻的关系”实验原理图,所用电源电压为6V,滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样。小明先在A、B间接入10Ω的电阻器,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻器替换10Ω的电阻器完成下一次实验,闭合开关,关于接下来的操作,下列说法正确的是( )
A.应该向左调节滑动变阻器的滑片
B.调节滑片,使电压表的示数达到3V
C.达到目的时,滑动变阻器接入电路中的阻值是30Ω
D.只将R从15Ω换成30Ω,仍可继续完成实验
3.(25-26九年级下·江苏常州·阶段检测)用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数,接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象,下列分析正确的是( )
A.15Ω电阻太大,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入,并重新选择电压值进行实验
4.(25-26九年级上·山东济南·期末)小明利用如图所示电路探究电流与电阻的关系。实验中,用5Ω电阻完成一组数据测量后,他断开开关,将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,接下来必要的操作及其合理顺序是( )
①闭合开关;②记录电流表的示数;③将滑动变阻器滑片调到阻值最大处;④移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数与更换电阻前保持一致;⑤移动滑动变阻器滑片,使得电阻两端的电压改变。
A.①③④② B.③①⑤② C.③①④② D.①③⑤②
5.(24-25九年级上·云南红河·期末)在“探究导体中电流跟电阻的关系”实验中,实验器材有:学生电源(6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)图乙所示的实物图中有一根导线连接错误,请在错误导线上画“×”。
(2)连接电路时,开关应___________,滑动变阻器的滑片P应置于___________(选填“A”或“B”)端。
(3)改正错误,正确连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电压表有示数且不发生变化,电流表始终无示数。造成这一现象的原因可能是___________。
(4)小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路,闭合开关,此时电压表示数会___________(选填“变大”“变小”或“不变”),为顺利完成实验,他应向___________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(5)图丙是实验中收集到的数据,描点得到的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论___________。
(6)应该选下面提供的三个滑动变阻器中的___________才能完成整个实验。
A.20Ω1.0A B.30Ω1.0A C.50Ω1.0A
6.(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供实验器材有:三节新干电池(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、60Ω)、开关一个、导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路:
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片右移时,电流表示数变小。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断,此时________(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2)小军将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数且接近4.5V,产生这一现象的原因是________。
(3)排除故障后,小明分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入电路;移动滑片,眼睛关注着________表,使其示数保持不变,然后读出另一电表的示数并记录,绘制出如图乙所示图像。
(4)小明又将60Ω的定值电阻接入电路中时,他发现无论怎样移动滑片,都无法完成实验。为使该电阻也能完成实验,下面是组内同学的不同解决方案:
小明:改变电压表的控制电压,该控制不变的电压值应不低于________V;
小丽:再串联一个阻值不低于________Ω的定值电阻即可完成实验
(5)小明画出的如下图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是________。
A.图A表示电流表示数I与阻值的关系
B.图B表示电压表示数U与R阻值的关系
C.图C表示变阻器接入电路阻值与R阻值的关系
▌题型03 欧姆定律简单计算
1.利用欧姆定律分析或计算(知二求一):
欧姆定律反映的是同一导体、同一时刻、同一状态的电流、电压、电阻关系,即“三同原则”。对于同一导体,只要知道电流、电压和电阻中的两个量,就可以根据公式及其变形公式求出第三个量。
2.利用欧姆定律进行计算的一般步骤:
第一步:若题干中无电路图,根据题意画出电路图,并在电路图上标记出已知量和待求量;
第二步:明确电路的连接方式,各电表测量的对象;
第三步:根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律,列方程求解;
第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
3.定律应用的“3个一”:
(1)同一性:是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量,且一一对应。
(2)同时性:由于开关开合、滑片移动,会引起电路中I、U、R的变化,所以公式中的3个量,必须是同一时间的。特别强调:
不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加小角标区别。
(3)统一性:指I、U、R单位必须为国际单位(A 、V 、Ω)。
1.(25-26九年级上·海南海口·期中)当一段导体两端接电压时,通过它的电流是,则导体的电阻是_____;当这段导体未接入电路时,电阻是_____。
2.某家用普通插座标有“8A”字样,超过8A会烧坏插座,某电熨斗的电阻为100Ω,正常工作时的电压为220V,从电路安全角度分析,该电熨斗_______(选填“能”或“不能”)接入此插座。
3.一个灯泡正常发光时的电流为,正常发光时的电压为。现要把它接到的电源上并使它正常发光,该灯泡必须与( )
A.一个的电阻串联 B.一个的电阻并联
C.一个的电阻串联 D.一个的电阻并联
4.某小灯泡正常发光时其两端的电压为,灯丝电阻大小为,则小灯泡正常发光时通过灯丝的电流大小为__________;将这个小灯泡按如图所示的方式接入电路,其中电源电压为且保持不变,,闭合开关后,发现电流表的示数为,此时电压表的示数为__________。
5.如图所示的电路中,电源电压恒定,的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表的示数为0.4A。电阻的电流为______A;电源电压为______V;电阻的阻值为______Ω。
6.(2026·北京房山·二模)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.(25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为5Ω
B.灯泡L的阻值为5Ω
C.将L和R串联在5V的电源上,电路中的电流为0.4A
D.将L和R并联在2V的电源上,干路中的电流为0.6A
8.(2026·新疆·三模)如图所示,A、B分别为两种不同材料制成的电阻丝,长度均为L,电阻丝的阻值与其长度成正比。将A、B两根电阻丝分别接入同一电源两端时,通过的电流分别为5I和2I。现将A电阻丝截成1∶1两段,将B电阻丝截成2∶3两段,分别重新串成新的电阻丝C和D,则将C和D分别再接入这个电源上,通过C、D两电阻丝的电流之比为( )
A.4∶3 B.3∶2 C.5∶4 D.34∶33
9.(2025·江西抚州·二模)如图所示电路,电源电压不变,的阻值为,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、都闭合时,通过的电流;
(3)当开关S、都闭合时,的阻值。
10.某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
▌题型04 动态电路分析
动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是反映在电流表与电压表示数的变化。
(1)电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是下列几种情况下引起的:
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;
②开关的断开或闭合引起;
③电路出现的故障(短路和断路)引起。
(2)分析动态电路用到的知识:
①欧姆定律;
②串联、并联电路中电流、电压及电阻的关系;
③滑动变阻器的使用知识;
④电流表、电压表的使用知识;
⑤短路与断路知识。
1.如图所示电路中,电源两端电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中( )
A.电流表、电压表的示数都减小 B.电流表、电压表的示数都增大
C.电流表的示数增大、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
2.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电表示数的变化情况是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数不变
3.甲图是一款内置锂电池的雾霾浓度检测仪,检测原理如乙图所示。其中R0为定值电阻,R1为浓度传感器,其电阻随雾霾浓度的增大而减小,下列说法正确的是( )
A.当雾霾浓度减小时,图中电流表示数变大
B.当雾霾浓度增大时,图中电压表示数变大
C.图中的定值电阻R0可以用超导体材料制作
D.检测仪充电时,内部的锂电池相当于电源
4.(2025·安徽宿州·三模)风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量,如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源,它始终提供大小恒定的电流,为定值电阻,为压敏电阻,当风速变化时,迎风板会受到不同大小的风压,的阻值就会发生变化,随压力F变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,电压表示数增大
B.当压力变大时,电流表示数增大
C.当压力变小时,电路总电阻变小
D.当压力变小时,电流增加量大于电流减小量
5.(2025·江西·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,已知三个定值电阻中R1>R2,当开关S由a掷向b时,下列说法正确的是( )
A.的示数变小,的示数变大 B.的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数变小 D.的示数变大,的示数变大
6.(2025·上海杨浦·三模)在如图所示的电路中,R1大于R2,开关S、S'均处于闭合状态。下列操作中,能使电压表示数与电流表示数的比值比原先大的是( )
A.断开开关S'
B.增大电源电压
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1(R3小于R1)
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置
▌题型05 电路故障分析
电路故障分析。
实验电路图
故障(有且只有一处)
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数,且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变,电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变
1.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,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
2.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,电压表和电流表都有示数,若一段时间后,灯泡断路,则可能观察到的现象是( )
A.灯泡不亮,变亮
B.灯泡、都不亮
C.电压表和电流表示数都不变
D.电压表无示数,电流表有示数
3.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯L′亮,则灯L可能断路
②若灯L′亮,则灯L可能短路
③若灯L′不亮,则电阻R一定断路
④若灯L′不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
4.(25-26九年级上·湖北荆门·期中)如图所示,闭合开关,两灯都发光,电流表和电压表都有示数,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两电表的示数都变大,则下列说法中正确的是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
5.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则下列故障判断正确的是( )
①电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
②若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
③若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻R断路
④若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻R的两端,电压表会变小,电流表会变大
A.只有①②正确
B.只有③④正确
C.只有①④正确
D.只有②③正确
6.(2025·安徽合肥·三模)如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A.电源电压突然降低
B.若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C.滑动变阻器短路
D.若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
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12.4 欧姆定律
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
题型03 欧姆定律简单计算
题型04 动态电路分析
题型05 电路故障分析
▌题型01 探究电流与电压的关系
1.提出问题:在电阻一定时,电流与电压有什么关系?
2.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
特别强调:滑动变阻器的作用
①保护电路。②改变定值电阻两端的电压。
3.电路图:
4.会连接实物电路:
(1)开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“上下各一”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
5.控制变量法的应用:
控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数。
6.实验表格:
7.分析论证:
(1)算出每次电压与电流的比值,若比值是定值,则电流与电压成正比。
(2)作出I-U图像,如果为过原点的一条直线,则电流与电压成正比。
8.实验结论:
在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
1.在“探究电流与电压、电阻的关系”的实验中,同学们绘制的图像如图所示,其中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】AC.电流跟电压、电阻有关,研究电流与其中一个因素的关系时,要控制另外一个因素不变。在电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故电流随电压的变化关系为一条过原点的直线,故A正确,C错误;
BD.在电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比,故电流随电阻的变化关系为反比例函数曲线;因通过导体的电流跟电阻的倒数成正比,故通过导体的电流跟电阻的倒数的变化关系为一条过原点的直线,故BD错误。
故选A。
2.如图所示,在探究“电流跟电压的关系”实验中,下列说法中( )
①探究电流跟电压的关系时,需要控制导体的电阻一定
②滑动变阻器可以起到控制定值电阻两端电压不变的作用
③多次实验是为了减小实验误差
④实验的结论是:在电阻一定时,电流跟电压成正比
A.只有①④正确 B.只有①②正确
C.只有②④正确 D.只有②③正确
【答案】A
【详解】①根据控制变量法,要探究电流与电压的关系,要控制电阻一定,故①正确;
②串联电路中,电源电压等于各个用电器的电压之和,根据串联电路分压规律,改变滑动变阻器的电阻,会改变其电压,从而改变定值电阻两端的电压,故②错误;
③多次实验的目的是为了得到普遍结论,不是为了减小误差,故③错误;
④实验的结论是,当电阻一定时,电流与电压成正比,故④正确。
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
3.(2026·河南洛阳·一模)在“探究电流与电压的关系”实验中,洛洛所在实验小组经过讨论,依次设计了三个实验电路,分别如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙是为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙是为了方便改变定值电阻两端电压
C.图丙中进行实验时,一定要先看电压表再看电流表
D.图丙中进行多次实验,是为了求取平均值以减小误差
【答案】B
【详解】A.研究电流与电压关系实验中,要控制电阻不变,而灯的电阻随温度的改变而改变,故由图甲改进为图乙是为保证实验过程中电阻这一因素不变,故A错误;
B.图乙改进为图丙是为了移动滑动变阻器方便改变定值电阻两端电压,故B正确;
C.图丙中进行实验时,是探究电流跟电压的关系,需要看电压表和电流表的读数,先看谁都可以,不一定要先看电压表再看电流表,故C错误;
D.图丙中进行多次实验,是利用滑动变阻器实现多次实验得到多组实验数据,从而可以得到电流跟电压之间普遍规律,故D错误。
故选B。
4.(25-26九年级上·福建漳州·期末)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案:
甲:电池先后与不同定值电阻串联接到M、N
乙:电池与滑动变阻器串联接到M、N
丙:不同节数干电池依次串联接到M、N
其中可行的方案是( )
A.仅甲、乙两种 B.仅有乙 C.仅有甲 D.甲、乙、丙都可行
【答案】D
【详解】甲方案:电池先后与不同定值电阻串联到M、N。根据串联分压原理,更换不同的,可以改变R两端的电压。乙方案:电池与滑动变阻器串联到M、N。通过调节滑动变阻器的滑片,可以改变其接入电路的电阻,从而改变R两端的电压。丙方案:不同节数干电池依次串联到M、N,直接改变了R两端的电压。因此,甲、乙、丙三个方案都可行,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5.小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图1所示的虚线框内,小虞同学应填入 _________ (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 _____ (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ___________ 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 _______ ,小虞由此得出结论,“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。
(5)分析如图2坐标图,小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是 ________ 。
【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)实验前电流表没有调零
【详解】(1)探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,通过改变电压来获取多组数据,所以电路中需要接入定值电阻。
(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(3)电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表指针有较大偏转,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(4)根据表格数据,分别计算电压与电流的比值为
可知电压与电流的比值不变。
(5)在图2的坐标图中,乙组数据对应的I﹣U图像不过坐标原点,而甲和丙对应的I﹣U图像过坐标原点,也就是在乙组数据中电阻两端的电压为零时,电流表的示数不为零,所以导致乙组数据与甲和丙不同的原因是实验前电流表没有调零。
6.小明选用电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(若干)、滑动变阻器(20Ω 2A)、电流表、电压表、开关及导线,探究电流与电压的关系。
(1)如图甲所示,小明选取阻值为10Ω的电阻进行实验。用笔画线代替导线将电路连接完整。
(2)将滑动变阻器的滑片移至最右端。闭合开关,移动滑片,当电压表示数为2V时,电流表的示数如图乙所示,为 ________ A。
(3)小明测得多组数据,分析得出结论:导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。为验证结论是否具有普遍性,小明应更换 ________ 重复上述实验。
(4)另一组的小华记录的数据比较杂乱,如图丙所示。请指出小华操作中存在的问题:__________ 。
【答案】(1)
(2)0.2
(3)不同阻值的定值电阻
(4)没有记录数据的单位
【详解】(1)在探究电流与电压关系的实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电流表串联在电路中,电压表与定值电阻并联,所以只需要将定值电阻的左接线柱与电源负极相连。
(2)由图乙可知,电流表使用的是0~0.6A量程,分度值是0.02A,所以电流表示数为0.2A。
(3)本次实验只用了一个定值电阻,结论具有偶然性,为验证结论的普遍性,需要更换不同阻值的定值电阻重复实验。
(4)小华记录的数据没有记录单位,无法区分数值是电流值还是电压值,导致数据杂乱。
▌题型02 探究电流与电阻的关系
1.提出问题:在电压一定时,电流与电阻有什么关系?
2.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器的作用:
①保护电路。②保持定值电阻两端的电压不变。
3.电路连接图:
4.会连接实物电路:
5.控制变量法的应用:
分别把阻值不同的定值电阻接入电路,调节滑动变阻器,控制定值电阻两端的电压不变,观察并记录对应电阻值和电流表示数。
6.滑动变阻器滑片的移动方向:
更换了大阻值定值电阻后,滑片移动方向应该能使变阻器接入电路中的电阻值变大,从而保证电压表的示数不变。
(换大调大,换小调小)。
7.实验表格:
8.分析论证:
(1)算出每次电流与电阻的乘积,若乘积是定值,则电流与电阻成反比。
(2)作出I-R图像,若图像为反比例函数,则电流与电阻成反比。
9.实验结论:
在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
1.(2026·江苏连云港·一模)图甲是小明探究“导体中电流与电阻的关系”的实验电路图,分别采用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻进行多次实验。图乙是他根据实验数据描绘出的I-R关系图像。若电源电压为4.5V,为了顺利完成探究过程,滑动变阻器的阻值至少为多少( )
A.12.5Ω B.25Ω C.30Ω D.50Ω
【答案】B
【详解】由图乙可知,电阻两端的电压始终保持
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
为了顺利完成探究过程,滑动变阻器的阻值至少为25Ω。故选B。
2.(2026·山东聊城·一模)如图所示是“探究电流与电阻的关系”实验原理图,所用电源电压为6V,滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样。小明先在A、B间接入10Ω的电阻器,移动滑片,使电压表示数为2V,读出电流表示数。接着用15Ω的电阻器替换10Ω的电阻器完成下一次实验,闭合开关,关于接下来的操作,下列说法正确的是( )
A.应该向左调节滑动变阻器的滑片
B.调节滑片,使电压表的示数达到3V
C.达到目的时,滑动变阻器接入电路中的阻值是30Ω
D.只将R从15Ω换成30Ω,仍可继续完成实验
【答案】C
【详解】AB.由题图可知,电路为电阻与滑动变阻器的串联电路,电压表测量两端电压,电流表测电路中电流。该实验中要保持电压表示数为2V不变,故更换为的电阻后,根据串联电路分压原则,应增大滑动变阻器电阻,则滑动变阻器滑片向右滑动。故AB错误;
C.达到目的时,根据串联电路电流规律,由可得,电路中电流
根据串联电路电压规律,得滑动变阻器此时两端电压
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器电阻
故C正确;
D.若将换成,根据欧姆定律,此时电路中电流
根据串联电路电流规律,由,可知
则滑动变阻器阻值为
已经超出滑动变阻器工作的最大阻值。不能继续完成实验。故D错误。
故选C。
3.(25-26九年级下·江苏常州·阶段检测)用如图所示电路探究“电压一定时,电流与电阻关系”的实验,在A、B间接入5Ω的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为2V,读出电流表示数,接着取下5Ω的电阻分别换上10Ω、15Ω的定值电阻,移动滑片,使电压表示数仍为2V,当换上15Ω的定值电阻时,无论怎样移动滑片,电压表示数都不能回到2V。对此现象,下列分析正确的是( )
A.15Ω电阻太大,换一个更大的定值电阻,继续实验
B.变阻器的最大阻值太大,换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,移动滑片,使电压表示数为定值1.5V,继续实验
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入,并重新选择电压值进行实验
【答案】D
【详解】AB.由图可知定值电阻R与滑动变阻器串联。根据串联电路的分压特点可知,当换用阻值更大的定值电阻时,电压表的示数将变大,为保证电压表的示数不变,应增大滑动变阻器的阻值。定值电阻越大,所需滑动变阻器的阻值越大,当电阻增大为某一值时,滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在2V不变,需要换一个最大阻值更大一点的滑动变阻器继续实验,故AB错误;
C.在第一次接入5Ω的定值电阻时,使电压表示数为定值1.5V,根据串联分压原理可得
左边为一定值,右边也为一定值,则完成实验所需滑动变阻器的阻值会更大,所以此时不能完成整个实验,故C错误;
D.将三个电阻按15Ω、10Ω、5Ω的由大到小的顺序接入进行实验,当,所需滑动变阻器的阻值最大,此时调节电压表示数到某一值,则用其它两个电阻做实验时,所需滑动变阻器的阻值更小一些,则可以使电阻两端的电压不变,能完成所有的实验,故D正确。
故选D。
4.(25-26九年级上·山东济南·期末)小明利用如图所示电路探究电流与电阻的关系。实验中,用5Ω电阻完成一组数据测量后,他断开开关,将5Ω电阻更换为10Ω电阻后,接下来必要的操作及其合理顺序是( )
①闭合开关;②记录电流表的示数;③将滑动变阻器滑片调到阻值最大处;④移动滑动变阻器滑片,直至电压表示数与更换电阻前保持一致;⑤移动滑动变阻器滑片,使得电阻两端的电压改变。
A.①③④② B.③①⑤② C.③①④② D.①③⑤②
【答案】C
【详解】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。探究“电流与电阻的关系”时,必须控制定值电阻两端的电压不变。更换大电阻后,电路总电阻变大,电流变小,滑动变阻器两端电压变小,定值电阻两端电压变大,因此需调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压与更换前保持一致,最后记录电流表的示数。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
5.(24-25九年级上·云南红河·期末)在“探究导体中电流跟电阻的关系”实验中,实验器材有:学生电源(6V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、电流表(0-0.6A,0-3A)、电压表(0-3V,0-15V)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)图乙所示的实物图中有一根导线连接错误,请在错误导线上画“×”。
(2)连接电路时,开关应___________,滑动变阻器的滑片P应置于___________(选填“A”或“B”)端。
(3)改正错误,正确连接好电路后,闭合开关,在移动滑动变阻器滑片的过程中,发现电压表有示数且不发生变化,电流表始终无示数。造成这一现象的原因可能是___________。
(4)小强用5Ω的电阻做完实验后,保持滑动变阻器滑片的位置不变,用10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路,闭合开关,此时电压表示数会___________(选填“变大”“变小”或“不变”),为顺利完成实验,他应向___________(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片。
(5)图丙是实验中收集到的数据,描点得到的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论___________。
(6)应该选下面提供的三个滑动变阻器中的___________才能完成整个实验。
A.20Ω1.0A B.30Ω1.0A C.50Ω1.0A
【答案】(1)
(2) 断开 A
(3)定值电阻断路
(4) 变大 A
(5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(6)C
【详解】(1)图乙所示的实物图中,滑动变阻器下端B端接线柱接电压表负接线柱,会导致电压表测量定值电阻和滑动变阻器的总电压,即电源电压。应改为电压表负接线柱接定值电阻右端接线柱。
(2)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器滑片应置于最大阻值处,即A端,从而保护电路。
(3)电流表无示数,电路为断路,电压表有示数不变,则电压表测电源电压,所以故障为定值电阻R断路。
(4)根据串联分压规律,定值电阻变大,分得电压变大,电压表示数变大,要控制定值电阻电压不变,需增大滑动变阻器分压,滑片向A端移动。
(5)根据图像分析得出:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)由图丙可知,定值电阻两端的电压控制为
故滑动变阻器两端的电压为
当定值电阻为时,电路中的电流为0.1A
则此时滑动变阻器的阻值为,故AB不满足条件,C满足条件。
故选C。
6.(25-26九年级上·江苏宿迁·期中)在“探究电流与电阻的关系”实验中,提供实验器材有:三节新干电池(4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)、定值电阻5个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、60Ω)、开关一个、导线若干。小明等同学设计了如图甲所示的电路:
(1)用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求滑动变阻器的滑片右移时,电流表示数变小。连接好电路后根据图甲中滑片的位置判断,此时________(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
(2)小军将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,发现电流表几乎不偏转,电压表有示数且接近4.5V,产生这一现象的原因是________。
(3)排除故障后,小明分别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω定值电阻接入电路;移动滑片,眼睛关注着________表,使其示数保持不变,然后读出另一电表的示数并记录,绘制出如图乙所示图像。
(4)小明又将60Ω的定值电阻接入电路中时,他发现无论怎样移动滑片,都无法完成实验。为使该电阻也能完成实验,下面是组内同学的不同解决方案:
小明:改变电压表的控制电压,该控制不变的电压值应不低于________V;
小丽:再串联一个阻值不低于________Ω的定值电阻即可完成实验
(5)小明画出的如下图像中,能大致反映本实验中各物理量之间关系的是________。
A.图A表示电流表示数I与阻值的关系
B.图B表示电压表示数U与R阻值的关系
C.图C表示变阻器接入电路阻值与R阻值的关系
【答案】(1)
不可以
(2)定值电阻断路
(3)电压
(4) 3.375 10
(5)AC
【详解】(1)电路连接:电压表并联在定值电阻两端,正接线柱接定值电阻右端,负接线柱接左端;滑动变阻器已满足一上一下,接入左下接线柱,符合滑片右移电阻变大、电流变小的要求。
闭合开关前要求滑动变阻器调到最大阻值处,本题滑片在最左端,接入电阻最小,不符合要求,因此不可以直接闭合开关。
(2)电流表几乎无偏转说明电路断路,电压表接近电源电压,说明电压表连通电源正负极,故障为定值电阻断路,电压表串联在电路中分压,接近电源电压。
(3)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,因此移动滑片时需要观察电压表,保持电压表示数不变。
(4)当接入电阻,滑动变阻器最大阻值为,根据串联分压规律
代入数据得
解得,即控制电压不低于。
由乙图可知原实验控制电压为,接入后,电路电流
总电阻
因此需要串联的电阻
即串联电阻不低于。
(5)A.在“探究电流与电阻关系”实验中,控制定值电阻两端电压不变,根据,电流与电阻成反比,即与成正比,故A符合题意;
B.实验要求定值电阻两端电压保持不变,不随变化,应为水平直线,故B不符合题意;
C.由为定值可知,变阻器接入电路阻值与定值阻值成正比,则变阻器接入电路阻值Rp与R阻值的图像是一条过原点的倾斜向上的直线,故C符合题意。
故选AC。
▌题型03 欧姆定律简单计算
1.利用欧姆定律分析或计算(知二求一):
欧姆定律反映的是同一导体、同一时刻、同一状态的电流、电压、电阻关系,即“三同原则”。对于同一导体,只要知道电流、电压和电阻中的两个量,就可以根据公式及其变形公式求出第三个量。
2.利用欧姆定律进行计算的一般步骤:
第一步:若题干中无电路图,根据题意画出电路图,并在电路图上标记出已知量和待求量;
第二步:明确电路的连接方式,各电表测量的对象;
第三步:根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律,列方程求解;
第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
3.定律应用的“3个一”:
(1)同一性:是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量,且一一对应。
(2)同时性:由于开关开合、滑片移动,会引起电路中I、U、R的变化,所以公式中的3个量,必须是同一时间的。特别强调:
不同时刻、不同导体或不同段电路三者不能混用,应加小角标区别。
(3)统一性:指I、U、R单位必须为国际单位(A 、V 、Ω)。
1.(25-26九年级上·海南海口·期中)当一段导体两端接电压时,通过它的电流是,则导体的电阻是_____;当这段导体未接入电路时,电阻是_____。
【答案】 6 6
【详解】[1]根据欧姆定律,已知导体两端电压,通过的电流,则导体的电阻
[2]电阻是导体本身的一种属性,与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与是否接入电路、两端是否有电压、是否有电流通过无关。因此,当导体未接入电路时,电阻仍为6Ω。
2.某家用普通插座标有“8A”字样,超过8A会烧坏插座,某电熨斗的电阻为100Ω,正常工作时的电压为220V,从电路安全角度分析,该电熨斗_______(选填“能”或“不能”)接入此插座。
【答案】能
【详解】该电熨斗正常工作时的电流
插座标有“8A”字样,,所以该电熨斗能接入此插座。
3.一个灯泡正常发光时的电流为,正常发光时的电压为。现要把它接到的电源上并使它正常发光,该灯泡必须与( )
A.一个的电阻串联 B.一个的电阻并联
C.一个的电阻串联 D.一个的电阻并联
【答案】C
【详解】一个灯泡正常发光时的电流为0.2A,电压为3V,而电源电压是 ,则需在电路中串联一个电阻来分压,该电阻两端的电压 ,则该电阻的阻值 ,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.某小灯泡正常发光时其两端的电压为,灯丝电阻大小为,则小灯泡正常发光时通过灯丝的电流大小为__________;将这个小灯泡按如图所示的方式接入电路,其中电源电压为且保持不变,,闭合开关后,发现电流表的示数为,此时电压表的示数为__________。
【答案】 0.3 2
【详解】[1]计算小灯泡正常发光的电流根据欧姆定律,已知额定电压,灯丝电阻,。
[2]计算电压表的示数由电路图可知,灯泡与串联,电流表测电路电流。先计算两端的电压:,电源电压,根据串联电路电压规律,电压表测灯泡两端电压:。
5.如图所示的电路中,电源电压恒定,的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表的示数为0.4A。电阻的电流为______A;电源电压为______V;电阻的阻值为______Ω。
【答案】 0.8 12 30
【详解】[1]电路中与并联,电流表测的电流,电流表测干路电流。根据并联电路电流规律,的电流:。
[2]并联电路中各支路电压等于电源电压,由的电流和阻值可得:。
[3]两端电压等于电源电压(),由的电流可得:。
6.(2026·北京房山·二模)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,与并联,各支路两端电压等于电源电压,则;已知,根据欧姆定律可知。
故选B。
7.(25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为5Ω
B.灯泡L的阻值为5Ω
C.将L和R串联在5V的电源上,电路中的电流为0.4A
D.将L和R并联在2V的电源上,干路中的电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.R是定值电阻,由图像可知,当时,,电阻R的阻值,故A错误;
B.灯泡的电阻随电压(温度)变化,是不定值,只有在电压为时电阻才为
不能直接说“灯泡的阻值为”,故B错误。
C.和串联,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。当电路电流时,由图可得:,,总电压
正好等于电源电压,符合条件,故C正确。
D.和并联在电源上,并联电路各支路电压等于电源电压,即
由图得,,干路电流
故D错误。
故选C。
8.(2026·新疆·三模)如图所示,A、B分别为两种不同材料制成的电阻丝,长度均为L,电阻丝的阻值与其长度成正比。将A、B两根电阻丝分别接入同一电源两端时,通过的电流分别为5I和2I。现将A电阻丝截成1∶1两段,将B电阻丝截成2∶3两段,分别重新串成新的电阻丝C和D,则将C和D分别再接入这个电源上,通过C、D两电阻丝的电流之比为( )
A.4∶3 B.3∶2 C.5∶4 D.34∶33
【答案】A
【详解】设电源电压为,根据欧姆定律得:
电阻丝A单独接入电路,电流为得:
电阻丝B单独接入电路,电流为得:
电阻大小与长度成正比,分段后每一段的电阻按长度比例分配。拆分两段电阻丝
A截为两段 ,每段长度相等,单段电阻:
B截为两段,总份数2+3=5,占2份的小段:
占3份的长段:
,
电阻丝C的阻值
电阻丝D的阻值
同一电源电压不变,由得,,
通过C、D两电阻丝的电流之比为,代入阻值:
解得:
故选A。
9.(2025·江西抚州·二模)如图所示电路,电源电压不变,的阻值为,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、都闭合时,通过的电流;
(3)当开关S、都闭合时,的阻值。
【答案】(1)6V
(2)0.4A
(3)
【详解】(1)当只闭合开关S时,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流。根据欧姆定律可得,电源电压U为
(2)当开关S、都闭合时,电阻和并联,电流表测量干路总电流,即。在并联电路中,各支路互不影响,且各支路两端的电压相等,都等于电源电压。所以,通过的电流不变,仍为。根据并联电路的电流特点(干路电流等于各支路电流之和),通过的电流为
(3)当开关S、都闭合时,两端的电压等于电源电压,即。根据欧姆定律可得,的阻值为
10.某课外活动小组设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路。如图甲所示,电源电压不变,定值电阻R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
【答案】(1)0.05A
(2)2V
(3)30℃
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻和热敏电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。根据欧姆定律可知电路电流即通过电阻R的电流
(2)由图乙可知,当环境温度20℃时,热敏电阻的阻值为40Ω。根据欧姆定律可得Rt两端电压
(3)根据串联电路的电压特点可知电源电压为
当电压表示数为1.2V时,电路中的电流为
热敏电阻两端的电压为
热敏电阻的阻值为
查阅图乙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
▌题型04 动态电路分析
动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是反映在电流表与电压表示数的变化。
(1)电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是下列几种情况下引起的:
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;
②开关的断开或闭合引起;
③电路出现的故障(短路和断路)引起。
(2)分析动态电路用到的知识:
①欧姆定律;
②串联、并联电路中电流、电压及电阻的关系;
③滑动变阻器的使用知识;
④电流表、电压表的使用知识;
⑤短路与断路知识。
1.如图所示电路中,电源两端电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动的过程中( )
A.电流表、电压表的示数都减小 B.电流表、电压表的示数都增大
C.电流表的示数增大、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】A
【详解】由电路图分析可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中,接入电路的电阻变大,根据串联电路电阻特点可知,电路的总电阻变大,根据欧姆定律,可知电路中的电流变小,即电流表的示数变小;根据欧姆定律的变形式可知,定值电阻两端的电压变小,即电压表示数变小,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.如图所示,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电表示数的变化情况是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变大
B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数变大,电压表示数变大
D.电流表示数变小,电压表示数不变
【答案】D
【详解】变阻器与定值电阻并联,电压表测定值电阻的电压即电源电压,电流表测干路的电流,将滑动变阻器的滑片P向右移动时,电压表示数不变,因变阻器连入电路的电阻变大,由欧姆定律可知,通过滑动变阻器的电流减小,总电流减小,电流表示数变小,故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.甲图是一款内置锂电池的雾霾浓度检测仪,检测原理如乙图所示。其中R0为定值电阻,R1为浓度传感器,其电阻随雾霾浓度的增大而减小,下列说法正确的是( )
A.当雾霾浓度减小时,图中电流表示数变大
B.当雾霾浓度增大时,图中电压表示数变大
C.图中的定值电阻R0可以用超导体材料制作
D.检测仪充电时,内部的锂电池相当于电源
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,开关闭合,定值电阻R0与传感器R1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小,所以当雾霾浓度减小时,传感器R1的电阻变大,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;
B.当雾霾浓度增大时,传感器R1的电阻变小,根据串联电路电压的分配可知,R1两端的电压变小,根据串联电路电压的特点可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B正确;
C.图中的定值电阻R0是为了当R1阻值过小而导致电路电流过大时保护电路,若用超导体材料制作,其电阻为0,则无法实现保护电路的目的,故C错误;
D.检测仪充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储起来,故内部的锂电池相当于用电器,故D错误。
故选B。
4.(2025·安徽宿州·三模)风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量,如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源,它始终提供大小恒定的电流,为定值电阻,为压敏电阻,当风速变化时,迎风板会受到不同大小的风压,的阻值就会发生变化,随压力F变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,电压表示数增大
B.当压力变大时,电流表示数增大
C.当压力变小时,电路总电阻变小
D.当压力变小时,电流增加量大于电流减小量
【答案】B
【详解】AB.电路中定值电阻和压敏电阻并联,电压表测量各个支路电压。由图乙可知当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,根据并联电路总电阻的特点,整个电路的总电阻也变小;再由恒流源的特点,总电流不变,由可得压敏电阻两端的电压变小;因并联电路各个支路电压相等,定值电阻两端的电压也减小,即电压表示数减小,根据欧姆定律得,通过的电流减小,总电流I不变,由可知,压敏电阻所在支路的电流增大,即电流表示数增大,故A错误,B正确;
CD.当压力变小时,压敏电阻的阻值变大,则整个电路总电阻变大;由可知、两端电压变大,即电压表示数变大,由得通过的电流也变大,而总电流I不变,则电流增加量与电流减小量相等,所以 CD错误。
故选B。
5.(2025·江西·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,已知三个定值电阻中R1>R2,当开关S由a掷向b时,下列说法正确的是( )
A.的示数变小,的示数变大 B.的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数变小 D.的示数变大,的示数变大
【答案】D
【详解】当开关接a时,电阻R和R1串联在电路中,当开关接b时,电阻R和R2串联在电路中,因为R1>R2,当开关S由a掷向b时,电路总电阻变小,电流表示数变大,又因为电压表测量定值电阻R两端电压,根据可知电压表示数变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
6.(2025·上海杨浦·三模)在如图所示的电路中,R1大于R2,开关S、S'均处于闭合状态。下列操作中,能使电压表示数与电流表示数的比值比原先大的是( )
A.断开开关S'
B.增大电源电压
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1(R3小于R1)
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置
【答案】D
【详解】开关S、S'均处于闭合状态,只有R2工作,电压表测R2两端的电压,电流表测电路的电流,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值。
A.断开开关S'时,R1、R2串联,电压表测R2两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故A不符合题意;
B.开关S、S'均处于闭合状态,只有R2工作,增大电源电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故B不符合题意;
C.断开开关S'的同时,用电阻R3替换R1,此时R3、R2串联,电压表测R2两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R2的阻值,即该比值不变,故C不符合题意;
D.断开开关S'的同时,互换R1与R2的连接位置,R1、R2串联,电压表测R1两端的电压,电压表示数与电流表的示数之比等于R1的阻值,即该比值变大,故D符合题意。
故选D。
▌题型05 电路故障分析
电路故障分析。
实验电路图
故障(有且只有一处)
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数,且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变,电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变
1.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,可是过了一会儿,电流表的示数变大,电压表示数变小。则下列对该电路故障分析正确的是( )
A.电阻R断路 B.电阻R被短路
C.灯泡L可能断路 D.灯泡L可能短路
【答案】B
【详解】由电路图知,灯泡与电阻R串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路中的电流; 电流表的示数变大,说明电路中总电阻减小,存在短路故障,电压表的示数变小,说明与电压表并联的电阻R短路;若断路,电流表没有示数;若灯L短路了,则灯泡两端电压为0,电阻R的电压增大,电压表的示数变大,故ACD错误,B正确。
故选B。
2.如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关,电压表和电流表都有示数,若一段时间后,灯泡断路,则可能观察到的现象是( )
A.灯泡不亮,变亮
B.灯泡、都不亮
C.电压表和电流表示数都不变
D.电压表无示数,电流表有示数
【答案】C
【详解】A.据图可知,电路是并联的,并联电路中各支路独立工作,断路不会影响支路的电压和电流,因此亮度不变,而非变亮,故A不符合题意;
B.所在支路未受断路的影响,仍能正常工作,所以会亮,故B不符合题意;
C.电压表始终测电源电压,电源电压不变,因此电压表示数不变。电流表测支路的电流,支路不受断路影响,电流表示数也不变,故C符合题意;
D.电压表测电源电压,应始终有示数;电流表测支路电流也有示数,故D不符合题意。
故选C。
3.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯L′亮,则灯L可能断路
②若灯L′亮,则灯L可能短路
③若灯L′不亮,则电阻R一定断路
④若灯L′不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
【答案】A
【详解】由上图可知,灯L和R组成串联电路,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,若灯L′亮,说明其它电路是通的,则电阻R肯定完好,故障只能在灯L上,灯L可能是短路或断路,故①②正确;若灯L′不亮,说明电路不通,则故障在电阻R上,考虑到小灯L原先不亮,则故障只能是电阻R断路,故③正确,④错误,故A正确,BCD不正确。
故选A。
4.(25-26九年级上·湖北荆门·期中)如图所示,闭合开关,两灯都发光,电流表和电压表都有示数,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,两电表的示数都变大,则下列说法中正确的是( )
A.L1断路 B.L1短路 C.L2断路 D.L2短路
【答案】B
【详解】由图可知,两个灯泡串联,电压表测量的电压,电流表测串联电路的电流;若一灯灭了,则另一个灯仍亮,说明电路是通路,电流表示数变大,说明电流增大,电路电阻变小,某个灯发生短路,电压表示数变大,说明短路。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)如图所示,电源电压保持不变,当开关S闭合后,两表均有示数。过一会儿发现其中一个表的示数变大,而另一表示数变小,若电路中仅有一处故障且一定发生在定值电阻R或灯泡L上,则下列故障判断正确的是( )
①电路正常时,电压表测量的是灯泡的电压
②若变大的电表是电流表,可能是灯泡短路
③若变大的电表是电压表,电路故障一定是定值电阻R断路
④若变大的电表是电压表,用一根导线接在定值电阻R的两端,电压表会变小,电流表会变大
A.只有①②正确
B.只有③④正确
C.只有①④正确
D.只有②③正确
【答案】B
【详解】由电路图可得,定值电阻与灯泡串联,电流表测电路电流,电压表并联在两端,测的电压。
①电路正常时,电压表并联在两端,测量的是的电压,并非灯泡的电压,故①错误。
②若电流表示数变大,说明电路电阻减小。若灯泡短路,电路总电阻为电阻减小,电流增大;此时电压表测的电压,即电源电压,电压表示数也会变大,与“一个表变大、另一个表变小”矛盾,故②错误。
③若电压表示数变大,说明电压表直接接在电源两端。若断路,电压表串联入电路(测电源电压),电压表示数变大;电路断路时电流表示数变为0,符合“一个表变大、另一个表变小”,故③正确。
④用导线接在两端,被短路,电路总电阻减小,电流增大,即电流表示数变大;电压表被短路,电压表示数变为,符合描述,故④正确。
综上,只有③④正确,故ACD错误,B正确。
故选B。
6.(2025·安徽合肥·三模)如图所示,电源为两节新干电池串联使用,开关闭合后灯泡发光,两个电表均有示数。调节滑动变阻器滑片到某处时,灯泡突然熄灭,两个电表一个示数变大,一个示数变小。则电路可能出现的故障为( )
A.电源电压突然降低
B.若是电压表示数变大,则是灯泡发生了短路
C.滑动变阻器短路
D.若是电流表示数变大,则是灯泡发生了短路
【答案】D
【详解】如图所示,灯泡与滑动变阻器串联,电压表与灯泡并联,电压表测量灯泡两端电压。
A.根据欧姆定律可知,在总电阻不变的情况下,若电源电压突然降低,则电路中电流变小,小灯泡两端的电压变小,故电压表与电流表的示数均变小,故A不符合题意;
B.根据欧姆定律可知,若电压表示数变大,则经过灯泡的电流也会变大,故电流表与电压表示数均变大,故B不符合题意;
C.当滑动变阻器短路,电路中总电阻变小,根据欧姆定律可知,在电源电压不变的情况下,电流会变大,灯泡两端的电压会变大,故电流表与电压表示数均变大,故C不符合题意;
D.电流表示数变大,即电路中电流变大,说明电路中可能出现了短路,灯泡不亮,说明灯泡出现了故障,故电路中灯泡发生了短路,此时电压表被短接,电压表示数为零,即电压表示数变小,故D符合题意。
故选D。
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12.4 欧姆定律
▌题型01 探究电流与电压的关系
1.【答案】A
2.【答案】A
3.【答案】B
4.【答案】D
5.
【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)实验前电流表没有调零
6.
【答案】(1)
(2)0.2
(3)不同阻值的定值电阻
(4)没有记录数据的单位
▌题型02 探究电流与电阻的关系
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】D
4.【答案】C
5.
【答案】(1)
(2) 断开 A
(3)定值电阻断路
(4) 变大 A
(5)电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(6)C
6.
【答案】(1)
不可以
(2)定值电阻断路
(3)电压
(4) 3.375 10
(5)AC
▌题型03 欧姆定律简单计算
1.【答案】 6 6
2.【答案】能
3.【答案】C
4.【答案】 0.3 2
5.【答案】 0.8 12 30
6.【答案】B
7.【答案】C
8.【答案】A
9.【答案】(1)6V
(2)0.4A
(3)
【详解】(1)当只闭合开关S时,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流。根据欧姆定律可得,电源电压U为
(2)当开关S、都闭合时,电阻和并联,电流表测量干路总电流,即。在并联电路中,各支路互不影响,且各支路两端的电压相等,都等于电源电压。所以,通过的电流不变,仍为。根据并联电路的电流特点(干路电流等于各支路电流之和),通过的电流为
(3)当开关S、都闭合时,两端的电压等于电源电压,即。根据欧姆定律可得,的阻值为
10.【答案】(1)0.05A
(2)2V
(3)30℃
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻和热敏电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。根据欧姆定律可知电路电流即通过电阻R的电流
(2)由图乙可知,当环境温度20℃时,热敏电阻的阻值为40Ω。根据欧姆定律可得Rt两端电压
(3)根据串联电路的电压特点可知电源电压为
当电压表示数为1.2V时,电路中的电流为
热敏电阻两端的电压为
热敏电阻的阻值为
查阅图乙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
▌题型04 动态电路分析
1.【答案】A
2.【答案】D
3.【答案】B
4.【答案】B
5.【答案】D
6.【答案】D
▌题型05 电路故障分析
1.【答案】B
2.【答案】C
3.【答案】A
4.【答案】B
5.【答案】B
6.【答案】D
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