内容正文:
第4节 欧姆定律及其应用
第1课时 电流与电压、电阻的关系
第3章 电路探秘
1.如图所示是研究电流与电压、电阻的关系的电路图。实验
分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保
持电阻不变”这一步时应( )
A.保持R2滑片的位置不动
B.保持R2两端的电压不变
C.保持R1不变,调节R2的滑片到不同的适当位置
D.保持电路中电流不变
C
解析 在探究电流与电压的关系时,应保持电阻不变,通过移
动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,故C正确。
2.如图所示是小莲探究电流与电阻关系的电路图,R为定值电
阻,R'为滑动变阻器,下列有关说法错误的是( )
A.实验过程中要更换电阻R,以改变电阻大小
B.调节R'的目的是控制R两端电压不变
C.R'滑片向左移时,电压表示数会变大
D.本实验得出的结论是电阻与电流成反比
D
解析 根据控制变量法,要探究电流与电阻的关系,需要控制
电阻两端的电压不变,改变电阻大小,则实验过程中要更换电
阻R,并调节R,使电阻两端电压不变,故A、B正确;当R'滑片向
左移时,滑动变阻器接入电路中的电阻变小,电压表示数会变
大,故C正确;本实验得出的结论是在导体两端电压不变时,通
过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误。
3.(2026广东珠海期中)探究“电流与电阻的关系”实验中,下
列说法不正确的是 ( )
A.需要控制导体两端的电压一定
B.实验的结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流跟导
体的电阻成反比
C.滑动变阻器可以起到控制定值电阻两端电压不变的作用
D.多次实验是为了求平均值减小实验误差
D
解析 在“探究电流与电阻的关系”的实验中,多次更换不
同阻值的电阻进行实验,目的是寻找普遍规律,避免偶然性,D
错误。
4.【核心素养·探究实践】某同学利用如图所示的电路探究
“电流与电压、电阻的关系”,有关对应实验中滑动变阻器
的作用和操作的说法正确的是 ( )
A.实验开始前,选取合适的实验仪器,不需要考虑滑动变阻器
的规格
B.实验开始时,滑动变阻器的滑片处于最小阻值处,作用是保
护电路
C.在探究通过导体的电流与导体两端电压关系时,可调节滑
片使电压表的示数产生变化
D.在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时,因为要控制
其他变量,所以滑片不能动
答案 C
解析 实验开始前,要选取合适的实验仪器,需要考虑滑动变
阻器的规格,故A错误;为保护电路,连接电路时,滑动变阻器的
滑片应处于最大阻值处,故B错误;探究通过导体的电流与导
体两端电压的关系时,要控制电阻不变,通过调节滑片,使电压
表的示数产生变化,并多次测量,得出普遍性结论,故C正确;在
探究通过导体的电流与导体的电阻关系时,要通过移动滑动
变阻器的滑片,控制导体两端的电压不变,故D错误。
5.小明想探究“电流与电阻的关系”,某次测量时电流表的示
数如图甲所示,此时电流为_________A;测量多组数据后绘制
出I-R图像如图乙所示,由图像得到的结论是_______________
_________________________________。
导体的电流与导体的电阻成反比
电压不变时,通过
0.3
甲
乙
解析 由图甲可知,电流表的量程是0~0.6 A,分度值是0.02 A,
电流表的示数是0.3 A。由图乙可知,电压不变时,通过导体的
电流与导体的电阻成反比。
6.【核心素养·探究实践】(2025浙北联盟一模)图甲是研究“电
流与电阻的关系”的实验装置。一节干电池的电压是1.5 V,
滑动变阻器的规格是“50 Ω,1 A”。
甲
乙
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲电路连接完整。(要求滑片
P向右滑动时,接入电路的电阻增大)
答案
(2)闭合开关,无论怎样移动滑片P,发现电压表都有示数,电流
表始终无示数,其原因可能是__________。
电阻R断路
(3)排除故障后,小组同学用5 Ω的定值电阻进行实验,测得的
电流如图乙所示,其示数为___________A,将数据记录在a处。
然后,更换10 Ω、15 Ω的定值电阻,调节滑动变阻器,使定值电
阻两端的电压始终保持不变,并记录每次的电阻值和电流值,
填写在表中。
0.36
实验次数 电阻R/Ω 电流I/A b
1 5 a
2 10 0.18
3 15 0.12
(4)分析实验数据,可以得出电流与电阻的关系,为了描述这种
关系,b处应填入的内容是_______________________________。
电流与电阻的乘积IR/(A· Ω)
解析 (1)滑片P向右滑动时,接入电路的电阻增大,故应将变
阻器左下接线柱连入电路中。(2)闭合开关,电流表无示数,电
路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,原因可能是电
阻R断路。(3)如图乙所示,电流表的分度值为0.02 A,示数为
0.36 A。(4)分析实验数据可知,电流与电阻的乘积为一定值,
可初步得出结论:电压一定时,电流与电阻成反比,所以为了
描述这种关系,b处应填入“电流与电阻的乘积IR/(A· Ω)”。
7.(2025杭州信达外国语学校阶段考)如图所示是探究“通过导体
的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正
确的是 ( )
B
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最左端
B.实验中,应控制定值电阻两端的电压不变
C.实验中,滑动变阻器的主要作用是控制通
过定值电阻的电流不变
D.把定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时,滑动变阻
器的滑片应向左移动
解析 闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于
最大阻值处,由图可知该实验中P应置于最右端,故A错误;在
探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时,更
换定值电阻时,要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不
变,故B正确,C错误;实验过程中将5 Ω电阻换成10 Ω电阻时,需
增大滑动变阻器接入电路的阻值,所以滑动变阻器的滑片应
向右移动,故D错误。
8.【核心素养·探究实践】(2025江苏扬州月考)小宇和同学们
在做电学实验过程中,经过讨论,改进了“探究电流与电压的
关系”的实验电路图,如图甲、乙所示。下列说法正确的是
( )
甲 乙
A.图甲改进为图乙:只是为了保护电路
B.图甲改进为图乙:通过多次实验,得到电流与电压之间的定
量关系
C.图乙:移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻R两端电压不
变
D.图乙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电
阻的关系
答案 B
解析 图甲改进为图乙,使用滑动变阻器既能保护电路,又能
通过调节滑动变阻器的滑片改变定值电阻R两端的电压,通过
多次实验得到电流与电压之间的定量关系,故B正确,A、C错
误;在“探究电流与电阻的关系”的实验中,需控制电阻两端
电压不变,多次改变电阻阻值,故需要添加几个阻值不同的电
阻,故D错误。
9.【核心素养·探究实践】(2025杭州文澜中学二模)在探究电
流与电压关系的实验中,同学们设计了如下三种电路:
图1 图2 图3
(1)甲同学认为图2电路比图1电路好,理由是________。乙
同学认为图3电路比图2电路更好,理由是________。
见解析
见解析
实验次数 电压U/V 电流I/A /(V·A-1)
1 1 0.2
2 2 0.4
3 4 0.8
(2)乙同学利用图3电路(其中电阻R=5 Ω)完成了本实验,测得
数据如下:
分析表格数据,可得出的结论是_________________________
________。
成正比
当电阻不变时,电流与电压
(3)实验操作过程中,丙同学发现滑动变阻器损坏,但经过思考
后利用图2电路最终也完成了多次实验,该同学的做法是__
____________________________。
改变电源电压,进行多次实验
解析 (1)研究电流与电压的关系时,要控制电阻的大小不变,
因灯丝的电阻随温度的变化而变化,定值电阻阻值不变,故图2
电路比图1电路好;图3电路中,滑动变阻器可改变电阻两端的
电压和通过的电流,可多次测量找到普遍规律,故图3电路比图
2电路更好。(2)纵向比较表中数据知,电压为原来的几倍,通
过的电流为原来的几倍,故可以得出结论:当电阻不变时,电流
与电压成正比。(3)滑动变阻器损坏,可直接将电阻接在电路
中,通过改变电池的个数来改变电源电压,多次实验得出普遍
规律。
$第4节 欧姆定律及其应用
第2课时 欧姆定律及其应用
第3章 电路探秘
1.(2026江苏泰州期中)由欧姆定律公式I= 变形得R= ,下列
说法中正确的是 ( )
A.由公式R= 可知,某段导体两端电压为 0 V时,其电阻为0 Ω
B.通过导体的电流一定时,导体的电阻与导体两端的电压成
正比
C.通过导体的电流大小只取决于其两端电压的大小
D.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D
解析 导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积等因素
有关,与通过导体的电流、导体两端的电压无关,导体两端的
电压跟通过导体的电流的比值等于这段导体的电阻,故D正
确。
2.(2026江苏南京月考)将一段电阻丝接在电压为3 V的电源
上,测得通过它的电流为0.3 A。若把该电阻丝改接在另一个
电源上时,测得通过它的电流为0.2 A,则此时的电源电压和该
电阻丝的阻值分别为 ( )
A.2 V,15 Ω B.3 V,10 Ω
C.2 V,10 Ω D.3 V,15 Ω
C
解析 由题可知,电阻丝的电阻R= = =10 Ω;电阻丝的电
阻与其两端的电压和通过的电流无关,当通过它的电流为0.2
A时,电阻丝的电阻不变,此时电源电压U'=I'R=0.2 A×10 Ω=2
V,故选C。
3.【核心素养·科学思维】如图甲所示,当开关S从2位置转到1
位置时,根据电流表和电压表对应的示数,在U-I坐标系中描绘
了相对应的点,如图乙所示。下列有关判断正确的是 ( )
甲 乙
D
A.电源电压为8 V
B.R2的阻值为10 Ω
C.R1的阻值为20 Ω
D.S接2时,通过R2的电流为0.2 A
解析 由图甲可知,当S接1时,电路为R1的简单电路,电压表测
电源电压,电流表测电路中的电流,此时电流最大,由图乙可知,
电源电压U=6 V,电路中的电流为0.6 A,所以R1的阻值为R1=
= =10 Ω,故A、C错误;当S接2时,电源电压不变,两电阻串
联,由图乙可知,此时电压表的示数为2 V,即R1两端电压为2 V,
由串联电路的电压特点可知,R2两端电压为U2=U-U1=6 V-2 V
=4 V,电路中的电流为0.2 A,串联电路电流处处相等,所以通过
R2的电流也为0.2 A,R2的阻值为R2= = =20 Ω,故B错误,D正确。
4.【核心素养·科学思维】(2025宁波实验学校期中)如图所示,
是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式变阻器,
它的金属滑片P是滑杆的一端,滑杆可绕支点O自由转动。下
列说法正确的是 ( )
B
A.油位越高,流过R的电流越大
B.油位越高,R两端的电压越大
C.R、R0在电路中是并联的
D.油量表是由电流表改装而成的
解析 由题图知,变阻器与R0串联在电路中,油位越高,浮子上
升,变阻器R连入电路的电阻越大,由欧姆定律可知,电路中的
电流越小,定值电阻R0两端的电压越小,由串联电路的电压特
点可得,R两端的电压越大,故A、C错误,B正确;油量表并联在
R两端,是由电压表改装而成的,D错误。
5.在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与
其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知 ( )
A.A导体的电阻为10 Ω
B.B导体的电阻为10 Ω
B
C.A导体两端电压为3 V时,通过A导体的电流为0.3 A
D.B导体两端电压为3 V时,通过B导体的电流为0.6 A
解析 由图可知,当U=3 V时,IA=0.6 A,IB=0.3 A,故C、D错误;
RA= = =5 Ω,RB= = =10 Ω,故A错误,B正确。
6.某同学在探究“通过电阻的电流跟其两端电压的关系”时,
利用图a所示电路,在a、b两点间分别接入定值电阻R1、R2,通
过调节滑动变阻器测得多组数据,并根据数据绘制了两个电
阻的U-I关系图像,如图b所示。若将R1、R2组成并联电路,当
通过R1的电流为1 A时,通过R2的电流为( )
图a 图b
A
A.0.5 A B.1 A C.2 A D.3 A
解析 由图a可知,a、b间接入的定值电阻与滑动变阻器串联,
电流表测量电路中的电流,电压表测量定值电阻两端的电
压。由图b数据可得,R1的阻值R1= = =3 Ω,R2的阻值R2=
= =6 Ω;将R1、R2组成并联电路,当通过R1的电流为1 A时,R1
两端的电压U1=IR1=1 A×3 Ω=3 V,因并联电路各支路两端的
电压相等,所以R2两端的电压U2=U1=3 V,则通过R2的电流I'=
= =0.5 A,故A正确。
7.【核心素养·科学观念】(2026江苏宿迁期中节选)当一段电
阻丝两端的电压为4 V时,通过它的电流为1 A,现将该导体两
端的电压调整为3 V,此时通过该导体的电流为____________A;若该导体两端的电压变为0 V,它的电阻为_________Ω。
4
0.75
解析 由题可知,电阻丝的电阻R= = =4 Ω,导体的电阻是
导体本身的一种性质,与导体两端的电压无关,故该导体两端
的电压变为3 V或0 V时,它的电阻不变,仍为4 Ω。根据欧姆定
律可得,导体两端的电压变为3 V时,通过该导体的电流I'= =
=0.75 A。
8.(2025浙江县域教研联盟二模)如图所示电路,其中的“恒流
源”是一个特殊电源,当外部电阻变化时,输出的电流大小保
持不变。下列说法正确的是 ( )
B
A.当R的阻值增大时,电压表示数不变
B.当R的阻值增大时,电压表示数增大
C.在a处串联一个定值电阻,电压表示数减小
D.在a处串联一个定值电阻,电压表示数增大
解析 由图可知,电路为R的简单电路。已知电路中的电流恒
定不变,则R的阻值增大时,由U=IR可知,电路两端的电压增大,
即电压表示数增大,故A错误,B正确;在a处串联一个定值电阻,
即R与定值电阻串联,电压表测R两端的电压,电路中的电流不
变,根据U=IR可知,R两端的电压不变,即电压表示数不变,
故C、D错误。故选B。
9.【核心素养·科学思维】(2025宁波余姚竞赛)如图所示电路
中,电表均为实验室学生用电表。当开关S断开,甲、乙两表是
电流表时,两表指针偏转角度相同;当开关S闭合,甲、乙两表
都是电压表时,则两表的示数之比U甲∶U乙为( )
A.5∶4 B.5∶1
A
C.4∶5 D.4∶1
解析 由图可知,当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,电阻R1
与R2并联,甲电流表测通过R2的电流,乙电流表测干路电流,两
表指针偏转角度相同,由于并联电路中干路电流等于各支路
电流之和,所以甲电流表的示数小于乙电流表的示数,则甲电
流表用的是小量程(0~0.6 A),乙电流表用的是大量程(0~3 A),
乙电流表的示数为甲电流表示数的5倍,即I=5I2,根据并联电路
的电流规律可得,通过R1的电流I1=I-I2=5I2-I2=4I2,并联电路中,
各支路两端电压都相等且等于电源电压,故R1与R2的阻值之比
为R1∶R2= ∶ = ∶ =1∶4。当开关S闭合,甲、乙两表
都是电压表时,R1与R2串联,甲电压表测电源电压,乙电压表测R2
两端的电压,串联电路中电流处处相等,R1与R2两端的电压之
比为U1∶U2=I'R1∶I'R2=R1∶R2=1∶4,根据串联电路的电压规
律可得,两电压表的示数之比为U甲∶U乙=U∶U2=(U1+U2)∶U2
=5∶4,故A正确。
图3
图1
图2
10.小明用图1所示的电路探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。
(1)用笔画线代替导线将图1中的电压表正确接入电路。
答案
(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片应置于最______(填“左”
或“右”)端。
(3)闭合开关,小明发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针
都不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各
右
接线柱连接完好,则电路中可能是_________出现了__
_____故障;故障排除后,移动滑片,使电压表示数为2 V,记录电
流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻
R的倒数关系如图2中图线甲所示,从而得出结论。
(4)实验结束后,小明应先断开开关,再拆除_______两端的导
线,在整理器材时,他突然发现电压表指针位置如图3所示。
①小明遗漏的实验操作是__________。
②小华通过正确实验操作也进行了上述实验,小明发现他与
小华的实验结论一致。
电压表调零
电源
断路
定值电阻
遗漏的实验操作并未影响结论,你认为其原因是___________
__________________________。
③小明按正确操作重新进行实验,你认为他得到的电流I与定
值电阻R的倒数关系应为图2中的图线______(填“甲”
“乙”或“丙”)。
乙
值电阻两端电压保持为定值
实验时定
解析 (1)探究电流与电阻的关系时,电压表应并联在定值电
阻两端,电源为两节干电池,故电压表选择小量程。(2)为保护
电路,开关闭合前,滑动变阻器滑片要移至阻值最大处,即最右
端。(3)闭合开关,电流表指针不偏转,故障可能是断路;电压表
指针有明显偏转,说明电压表与电源连通,则与电压表并联的
部分存在断路故障,可能是定值电阻断路。(4)实验结束后,应
先断开开关,再拆除电源两端的导线。①图3中的电压表的示
数不为0 V,故小明遗漏的实验操作是电压表调零。②探究电
流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻
阻值,遗漏的实验操作并未影响结论,原因是实验时定值电阻
两端电压保持为定值。③小明原来的操作中,定值电阻两端
的实际电压小于2 V,正确操作重新进行实验,定值电阻两端的
电压比之前的大,由U=IR可知,电流与电阻倒数的比值增大,即
图线更“陡”,故应为图线乙。
$第4节 欧姆定律及其应用
第4课时 电路的分析与应用
第3章 电路探秘
1.【核心素养·科学观念】(2025宁波锦溪书院期中)在如图所
示的电路中,当闭合开关后,两个电压表指针向右偏转相同角
度,则电阻R1和R2阻值之比为 ( )
A.1∶1 B.1∶5 C.4∶1 D.4∶5
C
解析 由图可知,闭合开关后,两电阻串联,电压表V2测电源电
压,电压表V1测R2两端的电压,因串联电路的总电压等于各分
电压之和,且两个电压表指针偏转角度相同,所以V2选用的是
大量程,V1选用的是小量程,则电压表V2的示数等于电压表V1
示数的5倍,即U=5U2,所以R1两端电压为U1=U-U2=5U2-U2=4U2,
根据串联电路的分压规律可得,R1∶R2=U1∶U2=4∶1,故选C。
2.【学科特色·安全教育】(2025宁波鄞州期末)在热水器的出
水口加接“防电墙”管道,可以实现当热水器漏电时,利用管
道内水柱的电阻进行“隔电”(“防电墙”电阻为R0),从而保
证人体两端的电压不高于12 V。“防电墙”横截面构造图及
加装后“隔电”的原理如图所示。下列有关说法正确的是
( )
B
A.“防电墙”管道可选导电性强的材料
B.漏电时,“防电墙”与人体串联
C.“防电墙”两端电压小于208 V
D.增加水柱长度可减小“防电墙”阻值
解析 为了保证使用电热水器时人体的安全,“防电墙”应
选用导电性能差的材料制成,A错误;由图可知,漏电时,“防电
墙”电阻和人体电阻是串联的,已知人体两端的电压不高于
12 V,则由串联电路的电压特点可知,“防电墙”两端的电压U0
=U-U人体≥220 V-12 V=208 V,即“防电墙”两端的电压应不
小于208 V,B正确,C错误;在其他条件不变时,导体越长,导体
的电阻越大,所以增加水柱长度可增大“防电墙”阻值,D错
误。故选B。
3.(2026江苏苏州月考)有“20 Ω 0.5 A”的定值电阻与“10 Ω 0.8 A”的定值电阻,若串联起来,电路两端的最大电压为U;
若并联起来,干路中允许通过的最大电流为I,则U和I分别为
( )
A.18 V,1.2 A
B.18 V,1.3 A
C.15 V,1.2 A
D.15 V,1.3 A
C
解析 两个电阻允许通过的最大电流分别为I1=0.5 A,I2=0.8
A,因串联电路中各处的电流相等,所以它们串联时,电路中的
最大电流为I大=I1=0.5 A,所以电路两端的最大电压U=I大(R1+R2)
=0.5 A×(20 Ω+10 Ω)=15 V;根据欧姆定律可得,两电阻两端
的最大电压分别为U1=I1R1=0.5 A×20 Ω=10 V,U2=I2R2=0.8 A×
10 Ω=8 V,并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻并联
时,该电路两端的最大电压为U'=U2=8 V,此时通过R2的电流为
0.8 A,通过R1的电流为I'= = =0.4 A,则干路中允许通过
的最大电流为I=I'+I2=0.4 A+0.8 A=1.2 A,选C。
4.【核心素养·科学思维】(2025宁波鄞州期中)小欣通过整理
甲、乙两个元件的电流与电压的数据,绘制出了如图所示的
图像。据图像分析,下列判断正确的是( )
D
A.甲、乙两元件中的电流与两端电压都成正比
B.乙元件是一个定值电阻且阻值大小为10 Ω
C.若将甲、乙两元件串联起来接到电路中,当通过甲元件的
电流为0.2 A时,甲、乙两元件两端的电压之比为2∶1
D.若甲、乙元件并联后,接在电压为2 V的电源上,干路中的总
电流是0.6 A
解析 由图可知,乙元件中电流与两端电压的图像不是过原
点的直线,说明乙元件中的电流与其两端电压不成正比,不是
定值电阻;由图可知,当甲两端的电压为3 V时,通过它的电流
为0.6 A,其阻值为R= = =5 Ω,故A、B错误。若将甲、乙
两元件串联,当通过甲元件的电流为0.2 A时,由串联电路中各
处的电流相等可知,通过两元件的电流均为0.2 A,由图可知,两
元件两端的电压分别为U甲=1 V,U乙=2 V,故甲、乙两元件两端
电压之比为1 V∶2 V=1∶2,故C错误;若甲、乙两元件并联接
到电源电压为2 V的电路中,根据并联电路中各支路两端的电
压相等且等于电源电压可知,两元件两端的电压均为2 V,由图
可知,通过两元件的电流分别为I甲=0.4 A,I乙=0.2 A,由并联电路
电流的规律知,干路中的总电流I=I甲+I乙=0.4 A+0.2 A=0.6 A,D
正确,故选D。
5.如图所示电路,电阻R1=3 Ω,R2=2 Ω。闭合开关S,电流表A的
示数_______,电流表A1的示数_______(以上两空填“变
大”“变小”或“不变”),电压表V的示数变化量与电流表A
的示数变化量之比等于_________ Ω。
2
不变
变大
解析 开关S断开时,电路为R1的简单电路,电压表测R2两端的
电压,R2没有连入电路,此时电压表示数为零;两电流表均测电
路中的电流,即通过R1的电流;开关S闭合后,R1与R2并联,电压
表测电路两端的电压,即电源电压,故电压表的示数变大;电流
表A1测R1所在支路中的电流,R1两端的电压不变,因此电流表A
1的示数不变,而电流表A测干路电流,并联电路中干路电流等
于各支路电流之和,所以当开关S闭合时,电流表A的示数变大,
且电流表A的示数变化量为通过R2所在支路的电流I2,则电压
表V的示数变化量与电流表A的示数变化量之比为 =R2=2Ω。
6.【核心素养·科学思维】(2025宁波余姚期中)圆环状合金圈
的A点固定接在电路中,滑动触头P可以在圆环上滑动,闭合开
关S后,在P从B开始经C滑动到D的过程中,电流表的示数变化
是 ( )
D
A.由小变大
B.先变大后变小
C.由大变小
D.先变小后变大
解析 由电路图可知,圆环被A与P分成两段,这两段电阻并联,
由并联电路的电阻特点可知,在P从B开始经C滑动到D的过程
中,电路总电阻先变大后变小,电源电压不变,由欧姆定律可知,
干路中的电流先变小后变大,因此电流表示数先变小后变大,
故D正确。
7.【核心素养·科学思维】(2026江苏苏州月考)有两个阻值不
同的定值电阻R1、R2,通过它们的电流随两端电压变化的I-U
图像如图所示,如果R1、R2串联后的总电阻为R串,并联后的总
电阻为R并,下列说法中 ( )
①R2>R1 ②R并在Ⅲ区域
③R串在Ⅰ区域 ④R串在Ⅲ区域
C
A.只有①②③正确 B.只有①②④正确
C.只有②③正确 D.只有①④正确
解析 由图可知,当两电阻两端的电压相同时,通过R2的电流
大于通过R1的电流,根据欧姆定律可知,R1>R2,故①错误,同理
可知,在Ⅰ区域的电阻阻值大于在Ⅱ区域的电阻阻值大于在
Ⅲ区域的电阻阻值,根据串联电路的电阻特点知,R串比每一个
串联的分电阻都要大,所以③正确,④错误;根据并联电路中电
阻的特点可知,R并比每一个并联的分电阻都要小,所以②正确;
故选C。
8.(2025宁波镇海蛟川书院三模)如图所示的电路,电源电压保
持不变,滑动变阻器和小灯泡两个元件中,一个接在A、B两点
之间,另一个接在C、D两点之间。闭合开关S,电流表的示数
为0.2 A,用电压表测得A、B两点间的电压为1.8 V,C、D两点
间的电压为1.2 V;移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数变
大,A、B两点间的电压变为1.5 V,已知小灯泡灯丝的电阻随温
度的升高而增大,则此时滑动变阻器接入电路的电阻值可能
为 ( )
C
A.5 Ω B.6 Ω C.7 Ω D.8 Ω
解析 由题可知,电路为串联电路,电源电压U总=UAB+UCD=1.8
V+1.2 V=3 V。当滑片移动使电流表示数变大时,滑动变阻器
接入电路的阻值变小,两端电压减小,故滑动变阻器接入的是
A、B两点间,灯泡接入的是C、D两点间。滑片移动前,小灯
泡的电阻RL= = =6 Ω;滑片移动后,根据串联电路的分压
规律,可得C、D间的电压为UCD'=U总-UAB'=3 V-1.5 V=1.5 V,此
时灯泡和滑动变阻器分得的电压相同,故此时滑动变阻器接
入电路的电阻与小灯泡的实际阻值相等,因为小灯泡灯丝的
电阻随温度的升高而增大,故灯泡此时的电阻应大于6 Ω;因滑
动变阻器接入电路的阻值变小,电路中的电流变大,故实际电
路中的电流大于0.2 A,则实际滑动变阻器接入电路的电阻应
小于 =7.5 Ω,故滑动变阻器接入电路的电阻的取值范围
为 6 Ω<R<7.5 Ω,故选C。
9.(2025宁波江北期末)如图所示,电源电压恒定不变,电阻R1的
阻值为20 Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为40 Ω,小灯泡的电阻
为20 Ω(假设灯泡阻值不变)。当开关S闭合,S1、S2都断开,滑
动变阻器的滑片P移到中点时,电流表的读数为0.3 A。求:
(1)电源电压为__________V。
12
(2)当开关S、S1、S2都闭合,滑动变阻器的滑片P移到最右端
时,电流表的示数。
解析 (1)当开关S闭合,S1、S2都断开,滑动变阻器的滑片P移
到中点时,R1和R2串联,R2连入电路的阻值为20 Ω,此时电流表
的读数为0.3 A,根据串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电
源电压U=I(R1+ R2)=0.3 A×(20 Ω+20 Ω)=12 V。
(2)当开关S、S1、S2都闭合,电阻R1被短路,滑动变阻器与灯泡
并联,滑动变阻器的滑片P移到最右端时,R2接入电路的阻值为
40 Ω,电流表测量干路电流,根据欧姆定律可知,通过滑动变阻
器的电流为I滑= = =0.3 A,通过灯泡的电流IL= = =
0.6 A,电流表示数为I总=IL+I滑=0.6 A+0.3 A=0.9 A。
10.(2025浙江精准提质联盟期中)某科技创新小组设计的体重
计电路原理图如图所示,其中电源电压恒为6 V,定值电阻R0为
10 Ω,电压表量程为0~3 V,R是压敏电阻,R的阻值与平板受到
压力F对应的部分数据如表所示,平板质量不计。
压力F/
N 0 300 375 500 750 1 500
压敏电
阻
R/Ω 30 25 20 15 10 5
(1)人的体重越重,电压表的示数越______(填“大”或
“小”)。
(2)体重为500 N的人站在体重计上时,电压表的示数是多大?
(3)在电路安全的情况下,体重计能称量的最大值是多少千克?
(g取10 N/kg)
大
解析 (1)由图可知,闭合开关,压敏电阻R和定值电阻R0串联,
电压表测定值电阻R0两端的电压。体重越大,对压敏电阻的
压力越大,由表格数据可知,压力越大,压敏电阻的阻值越小,电
路的总电阻越小,由欧姆定律可知,电路中的电流越大,由U=IR
可知,R0两端的电压越大,即电压表示数越大。
(2)人对平板的压力大小等于人受到的重力大小,由表格可知,
当体重为500 N的人站在体重计上时,压敏电阻的阻值为15 Ω,
电路中的电流为I= = =0.24 A,R0两端的电压即
电压表的示数为U0=IR0=0.24 A×10 Ω=2.4 V。
(3)当电压表示数最大,即R0两端的电压为3 V时,压敏电阻两端
的电压最小,为U小=U-U0=6 V-3 V=3 V,即压敏电阻和定值电
阻两端电压相等,根据串联电路分压特点可知,压敏电阻的阻
值等于定值电阻阻值,也为10 Ω,由表格可知,此时压力为750
N,人受到的重力为750 N,体重计的最大称量值为m= =
=75 kg。
$第4节 欧姆定律及其应用
第3课时 用电压表和电流表测电阻
第3章 电路探秘
1.在如图所示的伏安法测小灯泡电阻实验中,闭合开关S,小明
发现电流表有示数,但示数较小,小灯泡不亮。接下来应进行
的操作是 ( )
D
A.更换一个同样规格的小灯泡
B.更换电压表所使用的量程
C.检查电路中是否存在断路故障
D.将滑动变阻器的滑片P向右滑动
解析 闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路,灯泡没坏,
可能是滑动变阻器连入电路的电阻太大,电路中电流太小,所
以下一步应向右移动滑动变阻器的滑片,减小变阻器接入电
路的阻值,观察灯泡能否发光,故D正确。
2.【核心素养·科学观念】(2025宁波镇海中兴中学期中)如图
所示是电学中常见的电路图,在A、B两点间分别接入下列选
项中加点的元件,并进行对应实验,对滑动变阻器在此实验中
的作用描述正确的是 ( )
A.探究电流与电阻的关系——改变定值电阻两端电压,多次
测量减小误差
B.探究电流与电压的关系——必须调节定值电阻两端电压成
倍数变化
C.测量定值电阻的阻值——多次测量求平均值,减小误差
D.测量小灯泡的电阻——改变小灯泡两端电压,求小灯泡电
阻的平均值
答案 C
解析 探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护
电路和保持定值电阻两端电压不变,A错误;探究电流与电压
的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路、改变电路中的电
流和被测电阻两端的电压,B错误;测量导体的电阻时,通过改
变滑动变阻器接入电路的阻值,从而改变了待测电阻两端的
电压和通过它的电流,多测几组数据,通过求平均值来减小误
差,C正确;在测量小灯泡电阻的实验中,滑动变阻器的作用是
改变小灯泡两端的电压与通过小灯泡的电流,求出小灯泡的
电阻,得出小灯泡电阻与温度的关系,不能求平均值,故D错误。
故选C。
3.(2025金华永康期末)小明同学练习用伏安法测电阻,他所测
电阻的阻值约为2 Ω,电压表的量程为0~3 V,电流表的量程
为0~3 A。测量结束后,他得到的结论是待测电阻的阻值为
10 Ω,则他在测量过程中出现的错误可能是( )
A.电压表和电流表的位置接反了
B.他没有多次测量取平均值,致使误差过大
C.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~0.6 A量程读数
D.电压表按0~15 V量程读数,电流表按0~3 A量程读数
D
解析 由题可知,得出的电阻阻值是真实值的5倍,可能是电流
表或电压表选错量程,读数错误,故A、B不符合题意;C选项
中,电压表选取大量程读数,电流表选取小量程读数,都与实际
选用量程不符,通过计算得出的电阻阻值是真实值的25倍,不
符合题意;D选项中,电压表选取大量程读数,电流表选取真实
量程读数,通过计算得出的电阻阻值是真实值的5倍,符合题
意。
4.(2025宁波鄞州期中)学习了“伏安法测电阻”后,小科想测
量某一电阻的阻值,但只有一个电流表。小科灵机一动,设计
了只用一只电流表测未知电阻阻值的电路图,如图所示。定
值电阻R1的阻值为10 Ω,电源电压保持不变。当只闭合S时,电
流表A的示数为0.3 A;S、S1都闭合时电流表示数为0.5 A,则
电源电压为_________V,R2的阻值为__________Ω。
15
3
解析 由电路图知,当只闭合S时,电路为R1的简单电路,电流
表测量电路中的电流,电流表的示数为0.3 A,电源电压为U=
I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V;当S、S1都闭合时,两电阻并联,电流表测
量干路电流,电流表示数为0.5 A,R1两端的电压不变,通过的电
流不变,通过定值电阻R2的电流I2=I-I1=0.5 A-0.3 A=0.2 A,则R2
的阻值R2= = =15 Ω。
甲
乙
5.(2026杭州启正中学期中改编)实验小组选择电源(电压恒为
6 V)、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(1 A,15 Ω)等器
材,测量铅笔芯的电阻。
(1)在图甲a、b间接入待测铅笔芯,闭合开关,电流表示数如图
乙所示,其值为___________A。
0.2
(2)多次改变滑动变阻器接入电路的阻值,获得多组数据如表
所示:
次数 1 2 3
U/V 3 1.5 0.6
I/A 0.2 0.3 0.36
分析数据,得出铅笔芯电阻为__________Ω。
(3)实验中多次改变滑动变阻器滑片的位置,获取多组数据,其
目的是_________________________。
取平均值,减小实验误差
15
解析 由图甲可知,闭合开关,铅笔芯与滑动变阻器串联,电压
表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)如
图乙所示,电流表选择小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A。
(2)电压表测滑动变阻器两端的电压,由串联电路的电压规律
可知,铅笔芯两端电压为Ux=U-U滑,根据R= 得,每次实
验的电阻分别为15 Ω、15 Ω、15 Ω,则平均电阻也为15 Ω。
(3)实验中多次测量的目的是取平均值减小实验误差。
6.【核心素养·科学思维】(2025绍兴柯桥期末)如图所示是小
科利用实验室常用仪器,设计的测量未知电阻Rx阻值的四种
电路,电源电压恒定且未知,R0是已知阻值的定值电阻,滑动变
阻器R最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动
变阻器滑片,其中能够测量出Rx阻值的电路 ( )
① ②
③ ④
A.只有① B.只有②
C.只有②③ D.只有②③④
答案 D
解析 ①由图可知,S分别接1和2时,通过电压表的电流方向会
发生变化,电压表的指针会反向偏转,此时无法读取电压表的
示数,故①不可行。②由图可知,闭合S1、S2,R0被短路,电路为
Rx的简单电路,电压表测量电源电压U;只闭合开关S1,两电阻
串联,电压表测Rx两端电压Ux,根据串联电路的电压规律可知,
R0两端的电压U0=U-Ux,此时电路中的电流I= ,根据串联电路
的电流规律可知,通过Rx的电流为I= ,则根据Rx两端的电压
和通过的电流可以求出Rx的阻值,故②可行。③闭合S1、S2时,
电路为Rx的简单电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断
开S2,两电阻串联,电流表测电路中的电流I,根据电源电压不变
可得IR0+IRx=IxRx,可求出Rx的阻值,故③可行。④闭合S1,S接2
时,R0和滑动变阻器R串联,把滑动变阻器R接入电路的阻值调
到0,根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压
U;闭合S1,S接1时,Rx和R串联,把R接入电路的阻值调到0,读出
电流表的示数,根据电流表示数和电源电压,利用R= 可求出
Rx的阻值,故④可行。故选D。
7.小金尝试将电流表改装成可直接测电阻的表,设计了如图所
示电路,在M、N之间可接待测电阻,已知电流表量程为0~
0.6 A,电源电压为12 V。请回答:
B
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应处于_______(填“A”或“B”)端。
(2)先将M、N直接用导线连接,并移动滑动变阻器的滑片使电
流表满偏,电流表0.6 A的刻度线上标定的电阻值为______Ω,
此时滑动变阻器接入电路的阻值为__________Ω。
(3)电流表0.2 A刻度线处标定的电阻值为__________Ω。
(4)改装后可直接测电阻的表的表盘刻度________(填“均
匀”或“不均匀”)。
不均匀
40
20
0
解析 (1)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片应处
于阻值最大处,由图可知,滑片P应处于B端。(2)先将M、N直
接用导线连接(即M、N间的电阻为0 Ω),并移动滑动变阻器的
滑片使电流表满偏,即示数为0.6 A,所以电流表0.6 A的刻度线
上标定的电阻值应为0 Ω,由欧姆定律可知,此时滑动变阻器接
入电路的阻值R滑= = =20 Ω。(3)当电路中的电流为
0.2 A时,滑动变阻器两端的电压为U滑=I'R滑=0.2 A×20 Ω=4 V,
由串联电路的电压规律可得,待测电阻两端的电压为U测=U-
U滑=12V-4 V=8 V,由欧姆定律可得,待测电阻的阻值R= =
=40 Ω,所以电流表0.2 A刻度线处标定的电阻值应为
40 Ω。(4)设M、N间接入待测电阻的阻值为R测,由串联电路
的电压规律和欧姆定律可得,IR滑+IR测=U,整理可得电路中的
电流(电流表的示数)为I= = ,电流表的示数I
与待测电阻的阻值R测不是一次函数关系,所以表盘刻度不均
匀。
8.(2025绍兴绍初教育集团期末)小明想测量定值电阻Rx的阻
值:
甲
乙
丙
答案
(1)如图甲所示是小明连接的实验电路,该电路中存在一处导
线连接错误,请在接错的导线上画“×”,并用笔画线代替导
线正确连接电路。
(2)正确连接电路后,闭合开关,发现电流表和电压表示数都为
0。用一根导线在正确的电路中先后并联在电压表和电流表
两端时,电压表和电流表示数仍为0,用该导线连接接线柱C与
D时,电压表和电流表指针明显偏转,则电路的故障是_______
______________。
(3)排除故障后继续实验,当电压表示数为2 V时,电流表示数
如图乙所示,则定值电阻的阻值Rx=__________Ω。
10
变阻器断路
滑动
(4)如果没有电压表,电源电压未知,可以用如图丙所示电路测
量电阻Rx的阻值(滑动变阻器的最大阻值为R0)。闭合开关后,
滑动变阻器的滑片在最左端时,电流表示数为I1;滑动变阻器
滑片在最右端时,电流表示数为I2,则电阻Rx=_________。(用
题中所给物理量的符号表示)
解析 (1)测定值电阻的阻值时,电流表应与定值电阻串联,电
压表与定值电阻并联。(2)电流表无示数,说明电路中存在断
路;电压表无示数,说明电压表与电源正负极间存在断路;用一
根导线先后并联在电压表和电流表两端时,电压表和电流表
示数仍为0,说明电流表、电压表没有发生断路;用导线连接接
线柱C与D时,电压表和电流表指针明显偏转,电路为通路,则
电路的故障是滑动变阻器断路。(3)电压表示数为2 V,电流表
选用小量程,分度值为0.02 A,示数为0.2 A,则定值电阻Rx= =
=10 Ω。(4)闭合开关后,滑动变阻器滑片在最左端时,两
电阻串联,电流表测电路中的电流,电流表示数为I1;根据串联
电路电压规律及欧姆定律可得,电源电压U=I1R0+I1Rx①;滑动
变阻器滑片在最右端时,电路可视为Rx的简单电路,电流表示
数为I2,由欧姆定律可得,电源电压U=I2Rx②;由①②可得,电阻
Rx= 。
$