14.3 探究电流与电压、电阻的关系(重难点专练)物理新教材北师大版(北京)九年级全一册
2026-08-01
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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(北京)九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第三节 探究电流与电压、电阻的关系 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 电流与电压、电阻的关系 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 北京市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.56 MB |
| 发布时间 | 2026-08-01 |
| 更新时间 | 2026-08-01 |
| 作者 | 物理快线 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-01 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59047955.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以实验探究为基础,构建“实验→规律→应用”逻辑链,系统覆盖欧姆定律的探究过程、表达式理解、图像分析及计算应用,注重科学探究与科学思维的结合。
**专项设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|探究电流与电压、电阻的关系|5题|含实验操作、故障分析、数据处理,强调控制变量法|从实验现象到规律总结,建立电流与电压、电阻的定量关系|
|欧姆定律的表达式|5题|概念辨析为主,聚焦公式理解及电阻特性|深化对I=U/R的物理意义理解,区分因果关系|
|欧姆定律的图像问题|5题|U-I图像分析、电阻计算及串并联应用|通过图像直观呈现电流与电压关系,强化数形结合|
|欧姆定律的简单计算|5题|串并联电路电流、电压、电阻计算|运用欧姆定律解决实际电路问题,体现规律应用价值|
内容正文:
14.3 电流与电压、电阻的关系
题型01 探究电流与电压、电阻的关系
题型02 欧姆定律的表达式
题型03 欧姆定律的图像问题
题型04 欧姆定律的简单计算
▌题型01 探究电流与电压、电阻的关系
1.下列有关“电”的说法正确的是( )
A.当导体的电流为零时,导体的电阻也为零
B.运动的电荷一定形成电流,自由电子的定向移动方向就是电流的方向
C.当电阻不变时,电流与电阻两端电压成反比
D.电阻中有电流,它的两端一定有电压
2.小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源(6V),滑动变阻器(40Ω 1A)。
(1)连接电路时,开关应处于_____________状态。请依据图甲将图乙中的实物电路连接完整______;
(2)闭合开关,小红发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中可能出现的故障是___________;
(3)实验时小红设计并记录了如下表格,其中第_____________次实验数据一定不是这次做实验得到的,理由是________________________________________;
(4)通过分析表格中有效的数据,可得出结论:_______________________________________;
实验次数
1
2
3
4
5
/V
1
1.5
2
2.5
3
/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(5)探究电流与电阻的关系时,先用的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示,则此时电流大小为____________A,并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为、、继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为_________V,并记录数据;
(6)小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用,下列方案可行的是___________(填字母)。
A.将定值电阻两端电压改为
B.将电源改为3节干电池串联
C.在电流表附近串联一个的定值电阻
3.小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:两节干电池、电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器的规格“30Ω,2A”,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小;
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片P移到_________端,此时滑动变阻器所起的作用是_________;
(3)接好电路闭合开关,移动滑片P发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是_________;
(4)根据表格的数据,小明选择的定值电阻是_________Ω;
(5)表格中当电压为2.5V时,对应的电流是_________A。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
4.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为________V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动;滑动变阻器在本实验中的主要作用是________。
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议:________。
5.在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,标有“50Ω,1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材,回答下列问题。
(1)电路连接时,开关应____________。
(2)甲图是小若同学连接的实验电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”、再画线把它改到正确的位置上。
(3)先将5的定值电阻接入电路,闭合开关后,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察______(选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”)。
(4)断开开关,取下5的定值电阻,换成10的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示图像,分析图像得出结论:____________。
(5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过______。
▌题型02 欧姆定律的表达式
6.下列关于电学中的物理量,说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大时,导体的电阻越小
B.将一根电阻丝拉长后,电阻丝的阻值将变小
C.通过两个电阻的电流相同,则两个电阻的阻值一定相等
D.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
7.对于欧姆定律的公式的理解,以下说法正确的是( )
A.导体两端电压越大,通过导体电流越小
B.导体电阻越大,通过导体电流越小
C.由可知,可知导体电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的
8.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电荷移动就会形成电流
B.一旦形成电流,那么导体两端必定有电压
C.导体的电阻越小,通过导体的电流就越大
D.电流的方向就是电荷定向移动的方向
9.以下关于欧姆定律及其变形式的说法正确的是( )
A.由可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B.由可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比
D.由可知,电压增大时,电阻一定增大;电流增大时,电阻一定减小
10.对欧姆定律的公式及其变形式的理解,下列说法正确的是( )
A.根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
▌题型03 欧姆定律的图像问题
11.如图所示为R1、R2两电阻的U-I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:1 B.2:3 C.3:2 D.1:3
12.如图所示是灯L和电阻R的电流随电压变化图像,则R的电阻为___________,若将它们串联接在电路中,通过R的电流为0.15A,则电源电压为___________。
13.按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压值为3V,三个定值电阻、、。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,在坐标系中描点画出的图像a、再分别将、接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所示。单独分析图乙中每条图像,可知,当导体电阻一定时,电流与电压成正比,实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω,为了探究电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电阻两端电压不变,则该电压的最小值为___________V。
14.两电阻a、b各自的电流与其两端电压的关系图如下图所示。
(1)由图可求电阻a的电阻是____________Ω;电阻b的电阻是___________Ω。
(2)如果把这两个电阻串联,电源电压是3V,a和b电阻两端电压之比是____________。
(3)如果把这两个电阻并联,电源电压是3V,a电阻两端电压是____________V,干路电流是_________A。
15.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的关系图像如图乙所示。则图线______是电阻R1的关系图像,电源电压为______V。
▌题型04 欧姆定律的简单计算
16.如图所示电路,电阻为20Ω,闭合开关S,电流表的示数为1.5A,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)的电阻。
17.如图甲,定值电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A2的读数为__________A。R1的阻值为________Ω。
18.图是科技小组设计的水位监测器的原理图。电源电压不变,红灯工作时的电阻为,黄灯工作时的电阻为,闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,电压表示数为;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,电压表示数为。已知电阻,则____________(选填“>”或“<”)。水位超过防洪预警线时,____________灯亮。
19.若加在一电炉丝两端的电压为9V时,通过电炉丝的电流为1.5A,该电炉丝的电阻为________Ω,若使电压增加到原来的2倍,则该电炉丝的电流是________A,电阻为________Ω。
20.在如图所示的电路中,电源电压为9V,电阻R2为10Ω。闭合开关S时,电流表A1的示数为1.2A,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)通过R1的电流;
(3)电阻R1的阻值;
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14.3 电流与电压、电阻的关系
题型01 探究电流与电压、电阻的关系
题型02 欧姆定律的表达式
题型03 欧姆定律的图像问题
题型04 欧姆定律的简单计算
▌题型01 探究电流与电压、电阻的关系
1.下列有关“电”的说法正确的是( )
A.当导体的电流为零时,导体的电阻也为零
B.运动的电荷一定形成电流,自由电子的定向移动方向就是电流的方向
C.当电阻不变时,电流与电阻两端电压成反比
D.电阻中有电流,它的两端一定有电压
【答案】D
【详解】A.电阻是导体本身的固有属性,和电流、电压无关,即使电流为零,电阻也不会变为零,故A错误;
B.电荷定向移动才会形成电流,无规则的运动不能形成电流;且电流方向规定为正电荷定向移动方向,自由电子带负电,它的定向移动方向和电流方向相反,故B错误;
C.根据欧姆定律,电阻不变时,电流与导体两端电压成正比,不是反比,故C错误;
D.电压是形成电流的原因,电阻中有电流通过时,它的两端一定存在电压,故D正确。
故选D。
2.小红用如图甲所示电路探究“通过导体的电流与电压和电阻的关系”,电源(6V),滑动变阻器(40Ω 1A)。
(1)连接电路时,开关应处于_____________状态。请依据图甲将图乙中的实物电路连接完整______;
(2)闭合开关,小红发现无论怎样调节滑动变阻器,电流表指针不偏转,电压表指针有明显偏转且保持不变,已知导线及各接线柱连接完好,则电路中可能出现的故障是___________;
(3)实验时小红设计并记录了如下表格,其中第_____________次实验数据一定不是这次做实验得到的,理由是________________________________________;
(4)通过分析表格中有效的数据,可得出结论:_______________________________________;
实验次数
1
2
3
4
5
/V
1
1.5
2
2.5
3
/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.3
(5)探究电流与电阻的关系时,先用的定值电阻进行实验,闭合开关S,调节滑片P到合适位置,电流表示数如图丙所示,则此时电流大小为____________A,并记录电压表示数。再将的定值电阻依次更换为、、继续探究,移动滑片P,直到电压表示数每次均为_________V,并记录数据;
(6)小红还想使用30Ω的电阻继续完成第5次实验,发现无论怎样调节滑动变阻器,都无法使电压表的示数与之前相同,为了让前4次数据有效利用,下列方案可行的是___________(填字母)。
A.将定值电阻两端电压改为
B.将电源改为3节干电池串联
C.在电流表附近串联一个的定值电阻
【答案】(1) 断开
(2)电阻断路
(3) 1 根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,第一组数据算出的滑动变阻器接入电路的阻值为50Ω,超过了滑动变阻器的最大阻值(合理即可)
(4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5) 0.4 2
(6)B
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。
根据图甲,滑动变阻器串联在电路中,滑片右移电阻变大,滑动变阻器按一上一下接入电路,所以应将滑动变阻器左下接线柱接入电路。
(2)电流表无偏转说明电路断路,电压表有明显偏转且不变,说明电压表两端能连通电源两极,故障就是和电压表并联的定值电阻R发生了断路。
(3)由表格数据可算出定值电阻阻值为
第1次实验时电流0.1A,滑动变阻器需要的阻值
超过了滑动变阻器40Ω的最大阻值,因此该组数据不可能得到。
(4)表格有效数据中,电阻保持10Ω不变,导体两端电压增大为原来的几倍,电流也随之增大为原来的几倍,符合电阻一定时电流与电压的正比关系。
(5)电流表选用0~0.6A量程,分度值0.02A,指针指向0.4A;
5Ω电阻、电流0.4A时,根据,定值电阻两端控制的电压为,探究电流与电阻关系时,需要控制定值电阻两端电压保持2V不变。
(6)A.将定值电阻电压改为3V,前4次实验的控制电压就变成了2V,改变控制电压后前4组数据失效,不符合“前4次数据有效利用”的要求,故A不符合题意;
B.3节干电池总电压为4.5V,控制定值电阻电压为2V时,滑动变阻器需要分压2.5V,串联分压得所需滑动变阻器阻值为,小于滑动变阻器最大40Ω,可以完成实验,且前4次的控制电压仍为2V,数据有效,故B符合题意;
C.为了能完成这次实验,滑动变阻器的最小电阻为,即
解得滑动变阻器的最大电阻为,若要完成本次实验,仅在电流表附近串联10Ω定值电阻时,滑动变阻器与串联电阻的总最大阻值为
无法满足实验要求,故C不符合题意。
故选B。
3.小明用如图甲所示装置探究电流与电压的关系,实验器材:两节干电池、电流表、电压表各一只,一个开关,四个定值电阻(分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑动变阻器的规格“30Ω,2A”,导线若干。
(1)请用笔画线代替导线。在图甲中完成电路连接,要求滑片P向右滑动时,电流表的示数变小;
(2)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片P移到_________端,此时滑动变阻器所起的作用是_________;
(3)接好电路闭合开关,移动滑片P发现,电流表无示数,电压表有示数,则出现该故障的原因可能是_________;
(4)根据表格的数据,小明选择的定值电阻是_________Ω;
(5)表格中当电压为2.5V时,对应的电流是_________A。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.60
【答案】(1)
(2) 最右 保护电路
(3)定值电阻断路
(4)5
(5)0.5/0.50
【详解】(1)在“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器应与电阻R、开关串联,由于滑动变阻器应“一上一下”接入电路,且滑片P向右端滑动时,电流表的示数变小,则说明滑动变阻器接入电路的阻值变大,所以滑动变阻器左下接线柱接入电路。
(2)为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,即最右端,此时滑动变阻器的作用是保护电路。
(3)连接好电路闭合开关后,移动滑片发现,电流表无示数,说明电路中可能存在断路,电压表有示数,说明电压表两端与电源接通,故出现该故障的原因可能是与电压表并联的元件断路,即定值电阻断路。
(4)根据表格数据可知,小明选择的定值电阻是
(5)小明选择的是5Ω的定值电阻,当电压为2.5V时,对应的电流是
4.小明利用图甲所示的电路,探究“电流跟电阻的关系”。实验选用的器材:电源(两节新干电池)、电流表、电压表、开关、滑动变阻器(50Ω 1A)各一个,若干个定值电阻(阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的),若干导线。
(1)在电路中接入阻值为5Ω的定值电阻,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数如图乙所示,为________V,记录此时电流表和电压表的示数;
(2)用10Ω的定值电阻替换5Ω的定值电阻接入电路中,闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向________(选填“左”或“右”)移动;滑动变阻器在本实验中的主要作用是________。
(3)小明重复(2)的实验步骤得出多组数据,根据实验所得数据画出图丙所示的图像,小明认为根据该图像不能很直观地看出电流跟电阻的具体关系。对于这个实验的数据分析,你有什么比较好的建议:________。
【答案】(1)2
(2) 左 保持定值电阻两端电压不变
(3)根据实验数据画出图像进行分析
【详解】(1)由图乙可知,电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V。指针准确指在2刻度线上,故示数为2V。
(2)探究电流与电阻关系时需控制定值电阻两端电压不变,将5Ω电阻换为10Ω后,定值电阻分压变大。根据串联分压原理,需增大滑动变阻器接入电路的阻值以分担更多电压,由图甲知滑片向左移动时阻值变大。
本实验通过更换不同阻值的定值电阻来改变电路中的电阻,为了研究电流随电阻变化的规律,必须保持定值电阻两端的电压恒定。因此滑动变阻器的主要作用是控制定值电阻两端的电压保持不变。
(3)图丙中的I-R图像是曲线,难以直接判断具体的函数关系。若作出电流I与电阻倒数 的图像,能得到一条过原点的直线,则能直观地说明电流与电阻成反比。
5.在“探究电流与电阻的关系”实验中,部分器材选用如下:电压为6V的电源,标有“50Ω,1A”的滑动变阻器,阻值不同的定值电阻若干,其他器材,回答下列问题。
(1)电路连接时,开关应____________。
(2)甲图是小若同学连接的实验电路,正准备闭合开关时,旁边的小兰急忙拦住他,说接线错了。小兰发现只要改接一根导线就可以,请把接错的那一根导线找出来,打上“×”、再画线把它改到正确的位置上。
(3)先将5的定值电阻接入电路,闭合开关后,在移动滑片的过程中,眼睛应注意观察______(选填“电流表”“电压表”或“滑动变阻器”)。
(4)断开开关,取下5的定值电阻,换成10的定值电阻,闭合开关,应移动滑片,直至电压表示数为______V时,读出电流表的示数。记录实验数据,并绘制成图乙所示图像,分析图像得出结论:____________。
(5)当将20的定值电阻换成30的定值电阻时,无论怎样移动滑片,都无法保证电压不变。原因是滑动变阻器的最大阻值______(选填“过大”或“过小”)。为了完成本实验,接入的定值电阻最大不超过______。
【答案】(1)断开
(2)
(3)电压表
(4) 2 当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(5) 过小 25
【详解】(1)为保护电路,连接电路前,应将开关断开。
(2)由图甲可知,此时的电流表与电阻并联在电路中,电压表串联在电路中,所以电流表和电压表的连接是错误的;电压表应并联到定值电阻的两端,电流表串联中电路中。
(3)在探究导体的电流与电阻关系的实验中,应控制电压不变,先将5的定值电阻接入电路,闭合开关后,在移动滑片的过程中,眼睛观察电压表。
(4)由图乙可知,定值电阻两端电压
取下5Ω的定值电阻,换成10Ω的定值电阻,为保持定值电阻两端电压不变,应移动滑片,直至电压表示数2V保持不变;
根据数据分析可知:在电压一定时,电流与电阻的乘积是定值,符合反比例的特点,故可得到结论:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(5)定值电阻换成30Ω后,要保持定值电阻两端电压是2V,则此时电路的电流
变阻器两端的电压
变阻器需要接入电路的电阻
已知变阻器的最大阻值为50Ω,故将20Ω电阻换成30Ω电阻时,无论怎样移动滑片,都无法使电压表的示数达到2V,原因是滑动变阻器的最大阻值过小。
变阻器两端电压是定值电阻两端电压的2倍,根据分压原理知滑动变阻器的最大电阻为定值电阻的2倍,当滑动变阻器接入最大阻值50Ω时,定值电阻的阻值应为
▌题型02 欧姆定律的表达式
6.下列关于电学中的物理量,说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大时,导体的电阻越小
B.将一根电阻丝拉长后,电阻丝的阻值将变小
C.通过两个电阻的电流相同,则两个电阻的阻值一定相等
D.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
【答案】D
【详解】A.导体的电阻是导体的固有属性,只和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和导体两端的电压、通过的电流无关,电压变大不会让电阻变小,故A错误;
B.把电阻丝拉长后,电阻丝的长度变长、同时横截面积变小,根据电阻的影响规律,导体长度越长、横截面积越小,电阻越大,因此拉长后阻值会变大,故B错误;
C.两个电阻电流相同,有可能是两个不同阻值的电阻串联,阻值不一定相等,故C错误;
D.当导体电阻一定时,通过导体的电流会随导体两端电压的增大而增大,二者成正比关系,故D正确。
故选D。
7.对于欧姆定律的公式的理解,以下说法正确的是( )
A.导体两端电压越大,通过导体电流越小
B.导体电阻越大,通过导体电流越小
C.由可知,可知导体电阻与电压成正比,与电流成反比
D.导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻来决定的
【答案】D
【详解】A.根据,只有导体电阻R一定时,导体两端电压越大,通过的电流才越大,故A错误;
B.根据,只有导体两端电压U一定时,导体电阻越大,通过的电流才越小,故B错误;
C.导体电阻是导体本身的固有属性,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,与两端电压、通过电流无关,只是电阻的计算式而非决定式,故C错误;
D.由欧姆定律内容可知,导体中的电流由导体两端的电压和导体的电阻共同决定,故D正确。
故选 D。
8.关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电荷移动就会形成电流
B.一旦形成电流,那么导体两端必定有电压
C.导体的电阻越小,通过导体的电流就越大
D.电流的方向就是电荷定向移动的方向
【答案】B
【详解】A.电荷定向移动才会形成电流;无规则杂乱移动不能形成电流,故A错误;
B.电压是形成电流的原因,导体中有电流,导体两端一定存在电压,故B正确;
C.根据欧姆定律,电流由电压、电阻共同决定;只有电压不变时,电阻越小电流才越大,故C错误;
D.物理学规定:正电荷定向移动方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反,故D错误。
故选B。
9.以下关于欧姆定律及其变形式的说法正确的是( )
A.由可知,电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
B.由可知,电阻一定时,导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C.由可知,导体的电阻与其两端的电压成正比,与其通过的电流成正比
D.由可知,电压增大时,电阻一定增大;电流增大时,电阻一定减小
【答案】A
【详解】A.当电阻R一定时,通过导体的电流I与导体两端的电压成正比,这是欧姆定律的核心结论,故A正确;
B.电压是形成电流的原因,导体两端的电压是由电源等外部因素决定的,不是由电流决定的,不能说“电压与电流成正比”,只能说“电流与电压成正比”,故B错误;
CD.导体的电阻只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与它两端的电压、通过的电流无关,故CD错误;
故选A。
10.对欧姆定律的公式及其变形式的理解,下列说法正确的是( )
A.根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.通过导体的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,其大小与导体的材料、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,不能说同一导体的电阻与电压成正比,故A错误;
B.同一导体的电阻是定值,导体两端的电压是由电源等外部条件决定的,并非与电阻成正比,该说法不成立,故B错误;
C.根据,当导体的电阻保持不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故C正确;
D.由欧姆定律可知,通过导体的电流是由导体两端的电压和导体的电阻共同决定的,并非只与电压有关,故D错误。
故选C。
▌题型03 欧姆定律的图像问题
11.如图所示为R1、R2两电阻的U-I图像,则R1、R2的电阻之比为( )
A.3:1 B.2:3 C.3:2 D.1:3
【答案】A
【详解】由图像可知,当时,,当时,。
由欧姆定律可得
故选A。
12.如图所示是灯L和电阻R的电流随电压变化图像,则R的电阻为___________,若将它们串联接在电路中,通过R的电流为0.15A,则电源电压为___________。
【答案】 20 4
【详解】从图像中可以看出,电阻R的图像是一条过原点的直线,说明R是一个定值电阻,当时,电流 ,所以R的阻值
当灯L和电阻R串联时,根据串联电路的特点,通过它们的电流相等,此时,由图可知,此时定值电阻两端电压为,灯L两端的电压,根据串联电路电压规律可得,电源电压
13.按照图甲连接电路,探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,电源电压值为3V,三个定值电阻、、。探究通过导体的电流与它两端电压的关系时,先将电阻接入电路,将滑动变阻器的滑片P移至阻值最大端,闭合开关,读出电压表、电流表的示数。移动滑片P,改变电阻两端电压继续探究,根据实际所测数据,以电流I为纵坐标,以电压U为横坐标,在坐标系中描点画出的图像a、再分别将、接入电路,采用同样的方式探究,得到图像b、c,如图乙所示。单独分析图乙中每条图像,可知,当导体电阻一定时,电流与电压成正比,实验中滑动变阻器的最大阻值为___________Ω,为了探究电流与电阻的关系,分别将三个电阻接入电路,需要保持电阻两端电压不变,则该电压的最小值为___________V。
【答案】 20 1.5
【详解】从图像b中取,则
当滑动变阻器滑片移至最右端,取最大阻值时,电路电流最小,最小电流,此时Rb两端电压
则滑动变阻器两端电压
滑动变阻器的最大阻值
由图乙可知时,、、可得
探究电流与电阻的关系时,需控制电阻两端电压不变。串联分压
当接入最大电阻时,滑动变阻器取最大阻值20Ω
此时最小
即需控制最小的电压值为1.5V。
14.两电阻a、b各自的电流与其两端电压的关系图如下图所示。
(1)由图可求电阻a的电阻是____________Ω;电阻b的电阻是___________Ω。
(2)如果把这两个电阻串联,电源电压是3V,a和b电阻两端电压之比是____________。
(3)如果把这两个电阻并联,电源电压是3V,a电阻两端电压是____________V,干路电流是_________A。
【答案】(1) 10 5
(2)2:1
(3) 3 0.9
【详解】(1)由图可知,当电阻a两端电压时,通过它的电流;当电阻b两端电压时,通过它的电流。根据可得。
(2)串联电路中电流处处相等,根据可得。
(3)并联电路中各支路两端电压相等,因此。通过两支路的电流分别为,所以干路电流。
15.如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中,R1、R2的关系图像如图乙所示。则图线______是电阻R1的关系图像,电源电压为______V。
【答案】 B 18
【详解】电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2两端的电压,电流表测电路中的电流:
当滑动变阻器R2接入电路中的电阻为0时,电路为R1的简单电路,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,R1两端的电压最大,R2两端的电压为0,由图乙可知,A为滑动变阻器R2的关系图像,B为电阻R1的关系图像。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流是0.2A,R1两端的电压,R2两端的电压,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
▌题型04 欧姆定律的简单计算
16.如图所示电路,电阻为20Ω,闭合开关S,电流表的示数为1.5A,电流表的示数为0.5A,求:
(1)电源电压;
(2)的电阻。
【答案】(1)10V
(2)
【详解】(1)闭合开关S,与并联,电源电压等于两端电压
(2)干路电流等于各支路电流之和,则通过的电流为
的阻值
17.如图甲,定值电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关,电流表A1、A2的指针偏转均如图乙所示,则电流表A2的读数为__________A。R1的阻值为________Ω。
【答案】 0.3 40
【详解】由题图甲可知,R1与R2并联,电流表A1测干路总电流,电流表A2测通过R1支路的电流。根据并联电路的电流规律,干路电流大于任意一条支路的电流,因此A1的示数一定大于A2的示数。
两表指针偏转角度相同,说明它们使用的是不同量程。干路上的电流表A1使用量程,分度值为0.1A,读数为1.5A;支路上的电流表A2使用量程,分度值为0.02A,读数为0.3A。
根据并联电路的电流规律可知,通过R2的电流
根据并联电路各支路电压等于电源电压可得,电源电压
根据欧姆定律可得,电阻R1的阻值
18.图是科技小组设计的水位监测器的原理图。电源电压不变,红灯工作时的电阻为,黄灯工作时的电阻为,闭合开关S后,当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将CD接通,电压表示数为;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将EF接通,电压表示数为。已知电阻,则____________(选填“>”或“<”)。水位超过防洪预警线时,____________灯亮。
【答案】 > 红
【详解】当水位超过防洪预警线时,浮筒上升带动铜片将接通,此时红灯、定值电阻串联接入电路,所以红灯亮,电压表测量两端的电压,电压表示数为;当水位低于干旱预警线时,浮筒下降带动铜片将接通,此时黄灯、定值电阻串联接入电路,电压表测量两端的电压,电压表示数为。
已知,定值电阻不变。当红灯接入电路时,电路的总电阻;当黄灯接入电路时,电路的总电阻;所以红灯接入电路时总电阻小。根据欧姆定律,总电阻越小,电路中的电流越大,所以红灯接入电路时的电流较大。电流越大,定值电阻两端的电压越大,所以红灯接入时电压表的示数较大,即。
19.若加在一电炉丝两端的电压为9V时,通过电炉丝的电流为1.5A,该电炉丝的电阻为________Ω,若使电压增加到原来的2倍,则该电炉丝的电流是________A,电阻为________Ω。
【答案】 6 3 6
【详解】根据欧姆定律,电炉丝的电阻为
电压增加到原来的两倍,则此时电压为
电炉丝的材料、长度、横截面积和温度不变,电阻不变。根据欧姆定律,此时通过电炉丝的电流为
电阻是导体本身的一种性质,仅与导体的材料、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,因此电压变化后电炉丝的电阻仍为
20.在如图所示的电路中,电源电压为9V,电阻R2为10Ω。闭合开关S时,电流表A1的示数为1.2A,求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)通过R1的电流;
(3)电阻R1的阻值;
【答案】(1)0.9A
(2)0.3A
(3)30Ω
【详解】(1)由题图可知R1与R2并联,根据并联电路电压的特点可知
根据欧姆定律可知,通过R2的电流
(2)根据并联电路电流的特点可知,通过R1的电流
(3)电阻R1的阻值
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