16.2 探究:电流与电压、电阻的关系(高效培优·讲义)物理新教材沪科版九年级全一册
2026-08-03
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2份
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87页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理沪科版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第二节 探究:电流与电压、电阻的关系 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 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) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.21 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 小乔 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59065393.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“探究电流与电压、电阻的关系”及欧姆定律核心知识点,系统梳理实验探究(控制变量法应用)、定律内容(电流与电压成正比、与电阻成反比)、公式及单位,搭建从电路基础到实际应用的学习支架。
以科学探究为核心,通过实验步骤规范、故障分析、图像数据处理培养科学思维,结合欧姆科研事迹渗透科学态度。课中辅助教师实验教学,课后通过真题及分层练习帮助学生查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
第16.2节 探究:电流与电压、电阻的关系
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 实验:探究电流与电压、电阻的关系
考点02 欧姆定律
03 避坑指南·解题通法
角度01 实验探究操作与变量控制辨析
角度02 欧姆定律概念与公式应用误区
角度03 实验故障分析与数据处理
角度04 欧姆定律实际应用与计算
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1. 能独立完成“探究电流与电压、电阻的关系”实验,熟练运用控制变量法规划实验步骤,规范收集实验数据,得出正确结论并完成实验报告。
2. 理解欧姆定律的内容、公式及物理意义,明确公式中各物理量的单位,能准确辨析欧姆定律的适用条件。
3. 掌握实验中滑动变阻器的作用、电路连接规范,能排查实验过程中的常见故障,学会用图像法处理实验数据。
4. 能运用欧姆定律进行简单的电路计算,解释生产生活中的相关现象,解决基础电学应用题。
5. 了解欧姆的科研事迹,培养执着的探究精神,树立严谨的物理实验思维。
1. 强化控制变量法应用意识,明确两个探究实验的变量与不变量,区分实验操作差异,避免变量混淆。
2. 梳理实验全流程,总结电路连接、量程选择、滑片调节、数据记录等关键步骤,形成标准化实验操作模板。
3. 归纳欧姆定律公式应用要点,牢记“同一段电路、同一状态”的核心要求,规范解题步骤,避免公式误用。
4. 对比实验数据与图像,掌握电流-电压、电流-电阻倒数图像的绘制与分析方法,提升数据处理能力。
5. 结合生活实例与真题题型,强化知识迁移能力,突破实验探究、故障分析、电路计算类考题难点。
考点01 实验:探究电流与电压、电阻的关系
【实验目的】
1.电阻一定时,探究电流与电压的关系;
2.电压一定时,探究电流与电阻的关系。
【实验器材】电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻、导线若干。
【实验方法】控制变量法
【实验原理】
【实验步骤】
1.探究电流与电压的关系:
(1)按电路图连接器材,检查无误后闭合开关;
(2)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压、电流值;
(3)绘制电流-电压图像,分析数据得出结论。
2.探究电流与电阻的关系:
(1)接入定值电阻 R1,调节滑片使电压表示数为定值,记录电流值;
(2)更换不同阻值的定值电阻,调节滑片保持电压表示数不变,依次记录电流值;
(3)分析数据或绘制电流-电阻倒数图像,得出结论。
【实验结论】
1.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 正比 ;
2.电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
【注意事项与易错点】
1.电路连接:连接电路时开关必须 断开 ,闭合开关前,滑动变阻器滑片移至 最大阻值处 ,保护电路元件。
2.量程选择:根据电源电压、定值电阻阻值估测电流、电压范围,选择合适量程,避免量程过小损坏电表,过大导致读数误差。
3.滑动变阻器作用:
(1)探究电流与电压关系时, 改变定值电阻两端电压,实现多次测量 ;
(2)探究电流与电阻关系时, 保持定值电阻两端电压不变,同时保护电路 。
4.多次测量的目的: 避免实验偶然性,得出普遍规律 ,而非减小误差;
5.更换定值电阻后,必须调节滑动变阻器保持 电压不变 ,否则实验结论无效;
6.实验中不能用小灯泡代替定值电阻,因为小灯泡灯丝电阻随温度变化,无法控制电阻不变。
【深化点拨】
1. 实验中滑动变阻器的双重作用:保护电路+调节电学量,两个探究实验中调节目的不同,需严格区分。
2. 电流与电压、电阻的关系是“电流随电压、电阻变化”,表述时不能颠倒因果关系,如不能说“电压与电流成正比”。
3. 图像法处理数据时,电流-电压图像为过原点的直线,电流-电阻倒数图像也为过原点的直线,可直观体现正比关系。
1.(2026·海南三亚·二模)小明设计了如图甲所示的电路图,电源电压保持3 V不变,图乙是根据实验数据绘制的-图像。
(1)连接电路时,开关应处于________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)实验过程中,多次更换不同阻值的定值电阻进行实验的目的是________(选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
(3)实验中保持定值电阻两端的电压为________V不变;
(4)根据实验数据可知,电压一定时,通过导体的电流与其电阻成________比。(选填“正”或“反”)
【答案】(1)断开 (2)寻找普遍规律 (3)2.5 (4)反
【解析】(1)连接电路时,为了保护电路,开关必须处于断开状态,防止电路短路损坏元件。
(2)探究电流与电阻的关系时,多次更换不同阻值的定值电阻,是为了寻找普遍规律,避免实验结论的偶然性。
(3)根据控制变量法,探究电流与电阻的关系时,需保持定值电阻两端电压不变。由图像可知:不管电阻和电流如何变化,电压
(4)由图像可知,电压一定时,电阻增大,电流减小,且 I 与 R 的乘积(电压)为定值,因此通过导体的电流与其电阻成反比。
2.(2026·山西晋城·二模)某实验小组在做探究电流与电压关系的实验。
实验思路:
(1)探究电流与电压的关系,关键是保持______不变,测量电阻两端的电压与通过电阻的电流。
实验过程:
(2)如图甲是小组成员连接的电路,闭合开关后,电流表______(选填“有”或“无”)示数。
(3)请你根据实验目的将图甲的电路改正(要求只改动一根导线,并在错误的导线上打“×”)。
(4)正确连接电路后闭合开关,小组同学移动滑动变阻器滑片,并将对应的电表示数记录如下表,某次实验时电流表的示数如图乙为______A,分析可初步得出结论:电阻一定时,______。
实验序号
1
2
3
电压U/V
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.20
0.22
(5)为使结论更具有普遍性,还应该______,重复实验。
【答案】(1)电阻 (2)无 (3) (4)0.24 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (5)换用不同阻值的定值电阻
【解析】(1)探究电流与电压的关系使用控制变量法,需要保持电阻不变,改变电阻两端电压,测量对应的电流,因此填电阻。
(2)由图甲可知,电流表和电压表串联后并联在定值电阻两端,电压表内阻极大,支路电流几乎为零,因此电流表无示数。
(3)本实验的正确电路要求是:电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端,改动一根导线满足该要求即可。
(4)电流表接量程,分度值为,指针对应读数为;
分析实验数据可知:电阻不变时,电压与电流的比值为定值,因此结论为:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)为了避免实验偶然性,使结论更具有普遍性,需要更换不同阻值的定值电阻重复实验。
考点02 欧姆定律
1.内容:一段导体中的电流,与 加在这段导体两端的电压 成正比,与 导体的电阻 成反比。
2.公式:,其中 I 表示电流,单位为安培(A);U 表示电压,单位为伏特(V);R 表示电阻,单位为欧姆(Ω)。
3.适用条件:适用于 纯电阻 电路,即电能全部转化为内能的电路,不适用于非纯电阻电路(如电动机)。
4. 公式变形与应用
(1)变形公式:、。
(2)公式中 I、U、R 必须对应 同一段 电路、同一工作状态,三者具有 同一性 和 同时性 。
5. 欧姆定律的实际应用
(1)生活应用:呼吸式酒精检测仪利用气敏电阻随酒精浓度变化的特性,通过电路电流变化检测酒驾;调光台灯通过改变电阻调节电流,实现亮度调节。
(2)计算应用:已知任意两个物理量,可通过欧姆定律求出第三个物理量,解决简单电路计算问题。
6. 科学家简介:欧姆
欧姆(G. S. Ohm,1789—1854)是德国物理学家,他在无专业电流测量仪器的情况下,巧妙设计实验装置,历经大量实验发现了欧姆定律,其执着的探究精神值得学习。
【深化点拨】
1. 电阻是导体本身的固有性质,与电压、电流无关,仅为电阻的计算方法,不能说“电阻与电压成正比,与电流成反比”。
2. 电流表内阻极小,直接接电源两极会导致电路中电流过大,烧坏电表;电压表内阻极大,直接接电源两极时电流极小,可安全测量电源电压。
3. 应用欧姆定律计算时,单位必须统一,均采用国际单位制,避免单位换算错误。
1.(25-26九年级上·陕西渭南·期末)关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【解析】导体的电阻是导体本身的固有属性,与材料、长度、横截面积、温度有关,与两端电压、通过的电流无关。 故选D。
2.(25-26九年级上·山东聊城·期中)如图所示,是A、B两个电阻器的U﹣I图像,由图像中信息可知( )
A.从图像可知,RA>RB B.对同一电阻器而言,电流与电压成反比
C.若A、B串联,IA<IB D.若A、B并联在2V的电源上,干路电流为0.6A
【答案】D
【解析】A.由图可知,当电阻A和B两端的电压都为2.0V时,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,由可知,故A不符合题意;
B.根据图像,对同一电阻器而言,是过原点的直线,说明电流与电压成正比,故B不符合题意;
C.串联电路中电流处处相等,故若将A、B电阻串联在一起,通过A、B的电流相等,故C不符合题意;
D.若将A、B电阻并联在电压为2V的电源上,由并联电路电压的规律可知A、B电阻两端的电压均为2V,由图可知,通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,则总电流为,故D符合题意。
故选D。
3.(25-26九年级上·山东泰安·期中)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆右端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆左端固定着一个浮子,浮子在油中漂浮。下列说法正确的是( )
①油量表是由电压表改装而成的 ②R和在电路中是并联的
③油位越高,流过R的电流越大 ④油位越高,R两端的电压越大
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
【答案】A
【解析】电压表的使用规则是并联在被测电路两端,图中油量表并联在滑动变阻器的两端,符合电压表的连接特点,因此油量表是由电压表改装的,故①正确;
电流从电源正极流出后,依次经过、滑动变阻器,再回到电源负极,电流只有一条路径,因此和是串联关系,并非并联,故②错误;
油位升高时,浮子上浮,通过滑杆带动滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小。电路总电阻也随之变小,根据欧姆定律,电源电压不变,总电流会变大,因此流过的电流越大,故③正确;
串联电路中总电压等于各部分电压之和,即;油位越高电路电流越大,定值电阻的阻值不变,由可知两端的电压会变大,因此滑动变阻器两端的电压会变小,故④错误。
综上,只有①③正确。故选A。
4.(2026·江西宜春·一模)如图所示的电路中,电源电压恒为,的阻值为,当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当开关闭合,断开时,两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)闭合、时,电流表的示数。
【答案】(1)6V (2)5Ω (3)0.9A
【解析】(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1与R2串联,电流表测量电路电流,电路电流,R1两端的电压为
(2)根据串联电路的电压规律,总电压等于各部分电压之和,电源电压,R2两端电压
串联电路中电流处处相等,通过R2的电流为0.6A,的阻值为
(3)闭合S1、S2时,R2被短路,电路为R1的简单电路,根据欧姆定律,电流表示数为
角度01 实验探究操作与变量控制辨析
1. 高频易错点:探究电流与电阻关系时,更换电阻后未调节滑动变阻器保持电压不变,导致实验结论错误。
2. 变量控制关键:牢记“控制变量”核心,明确两个实验的不变量,操作中严格遵循变量控制要求。
3. 器材选用误区:用小灯泡代替定值电阻,忽略灯丝电阻随温度变化的特性,导致实验无法得出正确结论。
1.(2026·广东深圳·二模)小明探究“电流与电压的关系”时,实验器材有:两节新干电池3V、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,2A)、定值电阻,导线若干。
(1)连接的电路如图甲所示,连接有误的电路元件是____。
(2)正确连接电路后,继续实验,并根据实验数据绘制定值电阻的I-U图像,如图乙所示,分析图像可得:导体电阻一定时,______。
(3)分析I-U图像,小明选择的定值电阻阻值为____Ω。
(4)小明想继续测量标有“3.8V 0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻。
①连接电路时,他除了将图甲中的定值电阻替换成小灯泡,增加一节新干电池,还需进行的操作是:____。
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,为____A,此时小灯泡的电阻是____Ω(保留1位小数)。
③小明发现,实验测得小灯泡正常发光时的电流与铭牌上并不一致,其原因可能是:______。
【答案】(1)电源 (2)通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)10 (4)将电压表换到0~15V量程 0.28 13.6 灯丝电阻随温度升高而变大
【解析】(1)两节干电池串联时,应该是正极接负极,图中干电池是负极接负极,故电源连接错误。
(2)从乙图可以看出,这是一条过原点的倾斜直线,说明:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)由图乙可知,当时,,根据欧姆定律可得
所以定值电阻阻值为。
(4)原电压表量程为0~3V,小灯泡额定电压为3.8V,超过了量程,所以需要将电压表换成0~15V的量程。
电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,所以图丙示数为0.28A。
根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻为
电压表0~15V的量程,分度值为0.5V,小灯泡正常发光时的电压为3.8V,需要估读,误差较大;灯丝电阻随温度升高而变大,这些原因都会影响实际电流的测量值。
2.(2026·安徽六安·二模)小明在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中,用到的实验器材有:电源(恒为4.5V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,电流表示数变大;
(2)电路连接好,经检查无误后,闭合开关,某时刻电流表的示数如图乙所示,为__________A;
(3)探究电流与电压的关系时,若把所用的电阻换成小灯泡,将不能完成本实验,其理由是:___________;
(4)探究通过导体的电流跟电阻的关系,测得多组数据,绘制出I-R的图像如图丙所示。实验中电压表的示数始终保持__________V不变。
【答案】(1) (2)0.4 (3)小灯泡的电阻随温度的变化而变化 (4)2.5
【解析】(1)由题意可知,若滑片P向B端滑动时,电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,故应将定值电阻的右接线柱与滑动变阻器的D接线柱连接。据此作图。
(2)由图乙可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.4A。
(3)探究电流与电压的关系时,需要控制导体的电阻不变,而小灯泡的电阻随温度变化而变化,无法保持电阻恒定,因此不能完成实验。
(4)探究电流与电阻的关系时,要保持定值电阻两端电压不变,根据,可知定值电阻两端的电压为
因此电压表的示数始终保持 2.5V不变。
角度02 实验故障分析与数据处理
1. 常见故障:
(1)电流表无示数、电压表接近电源电压,故障为定值电阻开路;
(2)电流表有示数、电压表无示数,故障为定值电阻短路;
(3)闭合开关后电流表示数过大,原因是滑动变阻器未移至最大阻值处。
2. 数据处理误区:绘制图像时未描点、连线不规范,或忽略异常数据,导致结论偏差。
3.(2026·广东深圳·二模)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路。电源电压3 V保持不变。
(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B端滑动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时,开关应该______。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“C”或“D”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3 V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是________;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流是________A;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的图像如图丙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为________Ω;
②实验结论:______________。
【答案】(1) (2)断开 C (3)定值电阻R断路 (4)0.3 (5) 5 在电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比
【解析】(1)题目要求滑片P向B端滑动时电流表示数变大,这意味着滑动变阻器接入电路的阻值需要变小,因此接右下角的D接线柱。同时,因电源为3V且图丙中最大电流为0.6A,电流表应选择0~0.6A量程串联入电路。
(2)在连接电路的过程中,为了保护电路中的所有实验器材不被损坏,开关必须始终处于断开状态。
闭合开关前,为了防止电路中瞬间电流过大,滑动变阻器的滑片P应置于阻值最大处,由于下端接了D接线柱,因此滑片需移至距离最远的C端。
(3)闭合开关后电流表几乎无示数,说明电路中存在断路故障;电压表示数接近电源电压3V,且移动滑片无变化,说明与电压表并联的定值电阻R发生了断路,导致电压表串联在电路中测电源电压。
(4)结合图丙可知,实验中电流表选用的是的量程,观察图乙表盘,该量程的分度值为0.02A,读数为0.3A,因此通过电阻的电流为0.30A。
(5)根据图丙的U-I图像可知,当定值电阻两端的电压为2.0V时,通过的电流为0.4A,根据欧姆定律公式可得定值电阻的阻值
图丙绘制出的是一条过坐标原点的倾斜直线,这在数学上代表正比例函数,因此可以得出科学结论:在电阻阻值保持不变的情况下,通过该导体的电流与它两端的电压成正比 。
4.(2026·贵州铜仁·模拟预测)小红用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3 V。
(1)如图乙所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于端,这根导线应连接在滑动变阻器的________(选填“A”或“B”)接线柱上。
(2)闭合开关后,小红发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是:__________________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,记录此时电流表的示数。更换不同阻值的定值电阻,调节滑片的位置使电压表的示数保持不变,记录电流表的示数并填入表格。图丙是第2次实验时电流表指针的位置,其读数为_________A。
次数
1
2
3
4
电阻
5
10
20
50
电流
0.40
0.10
0.04
(4)分析表中的数据可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
【答案】(1)B (2)定值电阻R断路 (3)0.2 (4)反比
【解析】(1)闭合开关前,滑动变阻器需要调至最大阻值。当滑片P在A端时,要接入最大电阻,下接线柱应接B,此时接入的电阻丝长度最长,电阻最大。
(2) 电流表无示数说明电路发生断路,电压表有示数且接近电源电压,说明电压表能连通到电源两端,因此故障为和电压表并联的定值电阻R断路。
(3)电流表选用0∼0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.2A位置,因此读数为0.2A。
(4)分析数据可得:电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,因此导体两端电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
角度03 欧姆定律概念与公式应用误区
1. 概念误区:颠倒电流、电压、电阻的因果关系,错误认为“电压由电流决定”“电阻与电流成反比”。
2. 公式应用误区:忽略 I、U、R 的同一性,将不同电路、不同状态下的物理量代入公式计算。
3. 单位误区:计算时未统一单位,如电流用毫安、电压用伏,导致结果错误。
5.(25-26九年级上·四川成都·期中)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
【解析】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。
6.(25-26九年级下·北京大兴·期中)将两个定值电阻R1和R2并联后接入电路中,闭合开关后,测得通过它们的电流分别为I1和I2,且I1>I2。现将这两个电阻串联后接入电路中,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.R1中的电流大于R2中的电流 B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1两端的电压大于R2两端的电压 D.R1两端的电压等于R2两端的电压
【答案】B
【解析】并联电路中各支路电压相等,即,根据欧姆定律,电压一定时,电流与电阻成反比,因为,所以; 串联电路的电流处处相等,因此两个电阻串联后,通过和的电流相等; 再根据欧姆定律,因为,所以,故B正确,ACD错误。
故选B。
7.(25-26九年级下·辽宁大连·阶段检测)如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L1与L2的电阻之比为___________,开关S断开时,电压表的示数为___________V。
【答案】 3
【解析】[1]闭合开关S后,灯泡和串联,电压表测量两端电压,即。 已知电源总电压,根据串联电路电压规律,两端电压
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
即
[2]开关S断开后,电压表通过灯泡并联在电源两端,电压表测量电源电压,因此电压表示数等于电源电压。
角度04 欧姆定律实际应用与计算
1. 解题步骤:审题明确已知量→确定电路状态→统一单位→代入欧姆定律公式计算→检验结果合理性。
2. 生活场景解题:结合实际场景,提取电路中的电压、电阻信息,运用欧姆定律分析电流变化,解释现象。
8.(25-26九年级上·四川宜宾·阶段检测)如图是测量水流冲击力的装置,电源电压恒为6V,电阻丝MN长20cm,总电阻为20Ω,其阻值与接入电路的长度成正比;弹簧左端固定,右端连接滑块,并套在光滑水平杆AB上。水流冲击力为零时,滑片P与M端接触,电流表的示数为0.1A,弹簧受到的作用力每增加1N时会伸长10cm(弹簧未超出弹性限度),电压表的表盘改装为“冲力表”。下列说法正确的是( )
①电路中的电流恒为0.1A ②水流冲击力增大时电压表示数变小
③水流冲击力增大时电流表示数变大 ④水流冲击力增大时电阻丝MN接入阻值不变
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】B
【解析】①③④图中,电压表相当于断路,定值电阻与电阻丝MN的全部电阻串联,电压表测P以左电阻丝的电压,因电压表接在变阻器的滑片上,电流表测电路的电流,故无论P如何移动,电流要流经变阻器的全部电阻丝,即变阻器的最大电阻始终连入电路中,根据串联电阻的规律,电路的总电阻保持不变,由欧姆定律可知,电路的电流不变,已知滑片P与M端接触,电流表的示数为,故电路中的电流恒为,故①④正确,③错误;
②水流冲击力增大时,弹力增大,根据弹簧伸长与弹力成正比,故P向右移动,电流不变,P以左电阻丝变长,电阻变大,根据,故电压表示数变大,故②错误。
故选B。
9.(25-26九年级上·广东清远·期中)如图所示是某电子秤内部简化电路,是定值电阻,是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变,闭合开关,当上压力增大时,下列说法正确的是( )
A.两端的电压变小 B.两端的电压变大
C.通过的电流变小 D.通过的电流变大
【答案】D
【解析】CD.由图可知,定值电阻与压敏电阻串联,电源电压保持不变,已知当上压力增大时,阻值减小,电路总电阻也随之减小,根据欧姆定律,电源电压不变,总电阻减小,因此电路总电流变大;串联电路电流处处相等,所以通过和的电流都变大,故C错误,D正确;
A.根据欧姆定律可得两端电压,是定值,电流变大,因此两端电压变大,故A错误;
B.根据串联电压规律可得,电源电压不变,变大,因此两端电压变小,故B错误。
故选D。
10.(25-26九年级上·河南南阳·期中)当导体两端的电压为4V时,通过的电流为0.2A.若导体两端的电压增加到6V,通过的电流为___________A;若导体两端的电压减小到0V,通过的电流为___________A,此时导体的电阻为___________。
【答案】0.3 0 20
【解析】[1][2][3]导体的电阻为
因导体电阻是固有性质,不随两端电压、通过电流变化,故电压为6V时电阻仍为20Ω,此时通过的电流为
当导体两端电压为0V时,通过的电流为0A。
此时导体电阻仍为20Ω。
11.(24-25九年级上·四川成都·期中)如图所示,电源电压恒为12V,,。只闭合开关,电压表示数为6V。求:
(1)两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)再闭合开关、,电流表的示数。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】(1)只闭合开关时,与串联,电压表测量两端电压。已知电源电压,两端电压,根据串联电路总电压等于各部分电压之和,可得
(2)串联电路电流处处相等,根据欧姆定律得
的阻值
(3)再闭合、后,被短路,与并联,电流表测干路电流。并联电路中各支路电压等于电源电压,即
分别计算两支路的电流
根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,可得电流表示数
【例1】(2025·四川雅安·中考真题)小聪和小明用如图甲所示电路“探究电流与电压关系”,选用器材有:干电池两节(电压恒为3 V)、电流表、电压表、不同阻值的定值电阻R、标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器、开关S、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B端滑动时,电流表的示数变小;
(2)将滑片P置于最大阻值处,闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压;移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是定值电阻R_____________;
(3)排除故障后,小聪用一个定值电阻进行多次实验,通过描点作出电流随电压变化的关系图像如图乙所示,小明认为图中_____________(选填a、b、c、d、e、f)点对应数据不是由实验得出的;
(4)两位同学换用不同阻值的定值电阻进行实验,这样做目的是是_____________(选填字母序号);
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(5)综合分析实验数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成_____________;
(6)小明将电路中定值电阻R更换为20 Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示,根据实验结论可知,此时电压表示数约为_____________V。
【答案】(1) (2)断路 (3) (4)B (5)正比 (6)2.4
【解析】(1)滑动变阻器按一上一下串联入电路中,滑片P向B端滑动时电流变小,说明滑动变阻器接入电阻需要变大,因此将左下接线柱接入电路。如图所示:
(2)电流表示数几乎为零说明电路断路,电压表示数接近电源电压、移动滑片两电表示数不变,说明电压表连通电源,因此故障为定值电阻断路。
(3)由图乙可得定值电阻阻值,滑动变阻器最大阻值为,因此电路最小电流,电流不可能小于,而点电流为,无法通过实际实验得到。
(4)本实验是探究物理规律,换用不同定值电阻多次实验的目的是避免偶然性,寻找普遍规律,故选B。
(5)图像为一条过原点的倾斜直线,实验结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(6)电流表选用量程,分度值为,读数为,根据,因此电压表示数为。
【变式1-1】(2026·吉林·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中:
(1)电路连接如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P调节到______端。闭合开关后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数,调节滑动变阻器的滑片,两表示数均无明显变化,则电路故障可能是定值电阻______路;
(2)排除故障后,将滑片调节到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为______V;
(3)更换不同阻值的定值电阻,进行多次实验,根据实验数据绘制出如图丙所示图像,分析图像可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
(4)小明用热敏电阻器替换掉图甲中的定值电阻R,想设计一个自动测温电路。他查阅到这种热敏电阻器的电阻随温度的升高而减小。电源电压恒定,保持电路中的滑动变阻器滑片的位置不变,当环境温度升高时,图甲中的______表的示数变大,则可以将此表作为温度显示仪。
【答案】(1)B 断 (2)1.5 (3)反比 (4)电流
【解析】(1)为保护电路,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P调节到阻值最大处,即B端;
闭合开关后,发现电压表的示数接近电源电压,说明电压表的两端与电源相通,电流表几乎无示数,说明发生断路,调节滑动变阻器的滑片,两表示数均无明显变化,则电路故障可能是定值电阻断路。
(2)如图乙所示,电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为1.5V。
(3)分析图像可知,电流与电阻的乘积为
即电流与电阻的乘积为定值,可得: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。
(4)用热敏电阻器替换掉图甲中的定值电阻R,则热敏电阻器与滑动变阻器串联,电压表测热敏电阻器的电压,电流表测电路中电流。当环境温度升高时,热敏电阻器的电阻减小,则总电阻减小,根据,电路中电流变大,则电流表示数变大,根据串联分压原理,热敏电阻器的电压变小,则电压表示数减小。所以可以将电流表作为温度显示仪。
【变式1-2】(2026·陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图-1所示,他接下来应对该电流表进行________。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示,读数为________V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图-4的坐标系中画出I—U图像。
【答案】(1)调零 (2) (3)1.2 (4)
【解析】(1)在使用电流表之前,必须检查指针是否对准零刻度线。如图-1所示,电流表的指针偏向零刻度线的右侧,没有归零。因此,小明接下来应该对电流表进行调零,使指针指向零刻度线,以确保测量的准确性。
(2)探究电流与电压关系的实验中,定值电阻应与滑动变阻器串联,电压表并联在定值电阻两端,电流表串联在电路中,据此作图。
(3)由图-3可知,电压表的量程是。在此量程下,其分度值为0.1V。读数为1.2V 。
(4)由图-4可知,横轴为电压U,分度值为0.1V,纵轴为电流I,分度值为0.02A,根据表格中的5组数据,依次在坐标系中描出对应的点,然后用一条平滑的直线将这些点连接起来。
【变式1-3】(2026·湖北·中考真题)小华用实验探究电阻一定时电流与电压的关系。实验中电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)调节电阻箱阻值__________(图乙),闭合开关,改变滑片的位置,依据测量的数据绘制的图像(图丙)。可得与成正比,那么与的比值__________,在误差允许的范围内__________的大小(填“>”“<”或“=”)。
(3)他进一步猜想该结论对不同的定值电阻均成立,于是改变电阻箱阻值重复实验,在图丙中绘制、的图像。可推断,当电阻一定时,通过的电流和两端电压的关系式为__________。
(4)图丙中,__________的电阻值最大,判断依据是___________________________________。
【答案】(1) (2)20 20Ω = (3) (4) 电压相同时,电流越小,电阻越大
【解析】(1)滑动变阻器采用“一上一下”接法,把电阻箱、电流表、滑动变阻器串联,电压表并联在电阻箱两端。导线一端接滑动变阻器上面任意一个接线柱即可,据此作图。
(2)电阻箱阻值
取图像上一点:,,则
在误差允许的范围内,
(3)由图丙可知,电阻、、的图像都是正比例函数,因此可得出电阻一定时,电流与电压成正比,关系式为。
(4)由图丙可知,的电阻值最大,判断依据:图像中,相同电压下,对应的电流最小,由可知电阻最大。
【例2】(2026·广东广州·中考真题)某同学在育苗棚中按图a连接电路,是定值电阻,电阻在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图b。闭合开关,棚内环境( )
A.温度不变、湿度增加时,电流表示数变大 B.温度不变、湿度增加时,电流表示数变小
C.湿度不变、温度升高时,电流表示数不变 D.湿度不变、温度升高时,电流表示数变小
【答案】A
【解析】由图a可知,定值电阻与可变电阻串联,电流表测电路电流,电源电压保持不变,根据欧姆定律,电路电流为:
AB.温度不变时,由图b可知,湿度增加,阻值减小。总电阻减小,电源电压不变,根据,电流变大,电流表示数变大,故A正确,B错误;
CD.湿度不变时,由图b可知,温度升高,阻值减小,总电阻减小,根据,电流表示数变大,故CD错误。
故选A。
【变式2-1】(2026·四川遂宁·中考真题)学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大 B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0 D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
【答案】C
【解析】A.由图乙可知,光照强度增大时,R的阻值减小,故A错误;
B.R0阻值不变时,光照强度越强,R阻值越小,总电阻越小,由欧姆定律可知,电路电流越大;R0两端的电压,电流增大,则UR0增大,由串联电路电压特点可知,R两端的电压会减小,即电压表示数变小,故B错误;
C.报警条件是电压表示数达到U0,根据串联分压规律得
整理得,增大R0后,报警时需要的R也更大,结合图乙可知,R越大,对应的光照强度越小,因此报警时光照强度小于E0,故C正确;
D.若R断路,电压表两接线柱到电源两极之间是通路,示数接近电源电压,故D错误。
故选C。
【变式2-2】(2024·四川德阳·中考真题)如图所示的是某青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置,通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小。R0为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源电压保持不变。现闭合开关S,科技创新小组成员向装置中吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小 B.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大 D.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
【答案】D
【解析】电路中R0和R1并联,电压表测R1两端电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测R0支路电流。当R0接入电路的阻值变小时,通过R0的电流增大,即电流表A2的示数变大,同时总电阻减小,根据欧姆定律,干路电流增大,即电流表A1的示数变大,电路并联,则电压表的示数不变。故D正确,ABC错误。
故选D。
【变式2-3】(2026·江苏泰州·二模)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的简易装置,是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度可以知道油箱内油量的多少。下列说法中正确的是( )
A.油量表是由电压表改装而成 B.电阻在油面较低时,起到保护作用
C.油面上升时,油量表的示数变大 D.油量表的刻度是均匀的
【答案】C
【解析】ABC.分析电路可知,定值电阻和滑动变阻器串联,油量表串联在电路中,所以油量表是由电流表改装而成。油面上升时,滑片下移,滑动变阻器阻值变小,总电阻变小,根据,电路中电流变大,则油量表的示数变大,所以电阻可以在油面较高时防止电路中电流过大,起到保护电路的作用。故AB错误,C正确;
D.电路中电流,则电路中电流与滑动变阻器阻值不成线性关系,所以油量表的刻度是不均匀的,故D错误。
故选C。
【例3】(2026·河北·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,电压表选用的测量范围为0~15 V,电流表选用的测量范围为0~0.6 A,其表盘0.2~0.3之间的刻度模糊不清,不能读出示数,如图乙所示。移动滑片P到某一位置时,电压表示数为9 V,电流表示数为0.3 A。
(1)求变阻器接入电路的阻值。
(2)求电源电压。
(3)将电源调换为9~12 V范围内可连续调节的电源,用阻值为12 Ω的定值电阻替换,其他不变。将电源电压在可调范围内调到任一值时,在保证电路安全的条件下,移动滑片P,使电压表示数都不小于5 V,且能读出电流表示数。求满足条件的变阻器接入电路阻值的取值范围。
【答案】(1) (2) (3) 或
【分析】对于(3),首先明确电路约束条件:电流表可读数则电流需满足或,同时电流不超过电流表量程,电压表量程不超过,且滑动变阻器两端电压不小于; 结合电源电压范围、定值电阻为,根据串联电路的电压、电流规律,分别推导电流上下限对应的滑动变阻器阻值边界,再结合滑动变阻器最大阻值的限制,最终确定取值范围。
【解析】(1)由图甲可知,与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。变阻器接入电路的阻值
(2)定值电阻两端电压
根据串联电路总电压等于各部分电压之和,电源电压
(3)替换后,与串联,电源电压满足,根据题意整理条件:
①要求电压表示数不小于,则,代入、得。
②要求电流表能读数,即电流不在之间,且满足电流表量程。
对任意,电流范围为,分两种情况讨论:
情况1:所有电流,即最小电流满足,解得;最大电流满足,解得;再结合,得。
情况2:所有电流,即最大电流满足,解得;滑动变阻器最大阻值为,因此得。
电源最大电压为,电压表始终满足量程要求,因此最终满足条件的滑动变阻器接入阻值范围为或。
【变式3-1】(2026·湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小 B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
【答案】C
【解析】由图可知,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测两端的电压,电源电压不变。
AB.天然气浓度增大,气敏电阻阻值增大,串联电路的总电阻增大,由可知,串联电路的电流减小,由可知,定值电阻两端的电压减小,由串联电路分压规律可知,气敏电阻两端电压增大,即电压表示数增大,故AB错误;
C.当电压表示数为时,气敏电阻两端的电压为,定值电阻两端的电压
根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,电路中的电流为
气敏电阻的阻值为,故C正确;
D.当电阻为时,总电阻
电路中的电流为,故D错误。
故选C。
【变式3-2】(2026·新疆·中考真题)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关,调节两个滑动变阻器的滑片至某位置时,甲、乙电流表的示数分别为、,且;调节滑片,使接入电路的阻值减小10 ,接入电路的阻值增大20,此时甲、乙电流表的示数分别为、。若,则可能为( )
A.8∶7 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶1
【答案】C
【分析】依据并联电路特点和欧姆定律,找出R1与R2的关系是解题的关键。再根据题目的已知条件列方程,求出R2的值,即可解题。
【解析】由图可知,R1与R2并联,电流表甲测R1支路电流,电流表乙测干路总电流。根据并联电路电流规律:已知,设,则,因此R2支路的电流
并联电路电压相等,电源电压
代入得,则。
滑片移动后,R1阻值变为
R2阻值变为
已知移动后乙示数之比
得
根据欧姆定律,干路电流
将代入,整理得
即
解得 或
根据欧姆定律可知甲所在支路电流分别为,
则甲电流表两次电流之比
当时,两次电流之比
当时,两次电流之比
故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式3-3】(2026·四川·中考真题)图示电路中,电源电压恒为6V,电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.2A,则电阻R1的阻值为________Ω,电流表A的示数为________A。
【答案】30 0.8
【解析】图示电路中电阻R1与电阻R2并联,闭合开关S,电流表A1测通过电阻R1的电流,电流表A测干路电流。根据并联电路特点知,电阻R1与电阻R2两端电压为
电阻R1的阻值为
通过电阻R2的电流为
电流表A的示数为
【例4】(2026·山西·中考真题)创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)通过的电流
(2)根据甲图可知,与串联,当电压表指针指到最大刻度3V时,通过气敏电阻电流
气敏电阻两端电压
气敏电阻的电阻
由乙图可知,此时天然气浓度为,所以电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值为。
【变式4-1】(2026·河南·中考真题)实践活动中,某小组设计了一个水温测量装置,原理图如图甲所示。电路中电源电压为,定值电阻的电阻为,电压表的测量范围为,电流表的测量范围为,热敏电阻的电阻与温度的关系如图乙所示。
(1)热敏电阻的电阻随温度的升高而___________(填“增大”或“减小”)。
(2)测量水温时,当电压表示数为时,电流表示数为,则此时水温是多少?
(3)该装置能测量的最高水温是多少?
(4)为提高该装置能测量的最高水温,该小组设计了两个方案。
甲方案:其他条件不变,适当减小电源电压;
乙方案:其他条件不变,适当减小定值电阻的电阻。
请选择一个你认为可行的方案,并说明理由。
【答案】(1)减小 (2) (3) (4)甲方案。理由:降低电源电压,电路中最大电流不变,根据可知,电路总电阻最小值减小,定值电阻阻值不变,因此热敏电阻允许的最小阻值更小,对应测量的水温更高。
【解析】(1)由图乙曲线可知:热敏电阻的电阻随温度的升高而减小。
(2)由题意可知,热敏电阻的阻值为
由图乙可知,对应的水温为。
(3)由图甲可知,热敏电阻和定值电阻串联,电流表量程为0∼0.6A,电路最大电流为
电路总电阻的最小值为
此时热敏电阻的最小阻值为
此时热敏电阻两端电压为
此时电压表安全。由图乙可知,时对应的最高水温是。
(4)略
【变式4-2】(2026·安徽·中考真题)图甲所示为实验电路。闭合开关S,将滑片P从滑动变阻器的最右端N向最左端M移动,并记录下滑片P在不同位置时的电流表A、电压表和的示数,根据所记录的多组实验数据分别描绘出、的图像如图乙所示。已知电源电压恒定,则( )
A.电源电压为 B.定值电阻为
C.图乙中①是的图像 D.电流表A的示数为时,电压表的示数为
【答案】D
【解析】由图甲可知,与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压,测两端电压。
C.是定值电阻,根据欧姆定律可知,其两端电压随电流增大而增大,因此上升的图线①是的图像;根据串联电路的电压规律可知,此时的电压随电流增大而减小,故下降的图线②才是的图像,故C错误;
A.当滑片移到M端时,接入电阻为,电路电流最大,由图乙可知最大电流,此时两端电压为,两端电压为,电源电压,故A错误;
B.是定值电阻,根据,当时,得,故B错误;
D.测电压,对应图线②,当电流表示数时,由图乙可知,两端电压即的示数为,故D正确。
故选D。
【变式4-3】(2026·山东烟台·中考真题)如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻的阻值为,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F为100 N时,电流表的示数为0.25 A
B.随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C.此压力秤能测量的最大压力值为600 N
D.若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
【答案】C
【解析】A.当压力F为100 N时,压敏电阻R阻值为60Ω,电路为串联电路,电流表的示数为,故A错误;
B.电压表与电流表的示数之比即,而,所以,为定值电阻,其阻值不变,故B错误;
C.电流表的量程为0-0.6A,当电流最大为时,两端的电压
此时压敏电阻两端电压
压敏电阻阻值
由图乙可知,当时,压力
若电压表达到量程15V,此时电路
超过电流表量程0.6A,所以电路最大电流由电流表量程决定,此时压力最大为600N,故C正确;
D.电压表测两端电压
由图乙可知R与F成线性关系,设(k、b为常数),则
U0与F不是线性关系,所以表盘刻度不均匀,故D错误。
故选C。
⚡基础速刷
1.(24-25九年级上·云南红河·期末)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
【解析】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。
2.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A.保护电路安全 B.保持两端电压不变
C.改变两端的电压 D.改变的电阻
【答案】C
【解析】本实验的目的是探究电阻一定时,电流与电压的关系,实验要求控制定值电阻的阻值不变,需要得到多组不同电压下对应的电流数据,总结普遍规律,因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。
故选C。
3.(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
【解析】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。
4.(2026·北京·三模)某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数。最终根据实验数据得到的实验结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。该实验所用的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,要求实验中保持定值电阻阻值不变,改变两端电压,测量通过的电流和自身两端的电压,因此电压表需要测定值电阻两端电压。
A.该电路中与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端电压,故A错误;
B.该电路中与滑动变阻器串联,电流表测通过的电流,电压表测两端电压;阻值恒定,移动滑动变阻器滑片可以改变两端电压和通过的电流,能够得到题中所述实验结论,故B正确;
CD.该电路中电压表并联在电源两端,测量电源电压,示数始终不变,无法获得多组不同电压的实验数据,不能探究得到结论,故CD错误。
故选B。
5.(2026·北京昌平·一模)如图所示的电路中,两个定值电阻阻值R1>R2,闭合开关S后,两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,R1和R2两端的电压分别为U1、U2,下列判断正确的是( )
A.I1<I2 B.(I1–I2)>I2 C. D.
【答案】D
【解析】由图可知,闭合开关S后,与并联,测干路电流,测通过的电流。
A.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流大于支路电流,即,故A错误;
B.由并联电路电流特点可知,通过的电流为,已知两个定值电阻阻值,和两端的电压相等,由欧姆定律可知,通过的电流小于通过的电流,即,故B错误;
C.由并联电路电流特点可知,通过的电流为,两端的电压为,则的阻值为,故C错误;
D.由上述分析可知,通过的电流为,两端的电压为,则的阻值为,故D正确。
故选D。
6.(2026·广西·一模)如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中之间,电源电压保持不变,则闭合开关后电流表示数最大的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【答案】C
【解析】由图甲可知,相同电压下,通过导体c的电流最大,由可得,导体c的电阻最小。把c接入MN之间时,电源电压不变,由可知,电路中电流最大,电流表示数最大,故选C。
7.(24-25九年级上·广东东莞·阶段检测)如图中灯泡、的电阻分别为、,闭合开关,通过,的电流分别为、,它们两端的电压分别为、,则( )
A., B.,
C., D.,
【答案】A
【解析】由图可知,灯泡、串联,电流表测电路电流。根据串联电路的特点:串联电路中各处电流相等,因此通过、的电流比
根据欧姆定律,电流相同时
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
8.(25-26九年级上·河北沧州·期中)现有两个定值电阻R1和R2,且R1:R2=2:3,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。下列判断正确的是( )
A.I1:I2=2:3 B.I1:I2=3:2 C.U1:U2=2:3 D.U1:U2=1:1
【答案】C
【解析】AB.串联电路中,电流处处相等,通过、的电流之比为,故AB错误;
CD.串联电路中,电流处处相等,根据欧姆定律可知,两端的电压为,两端的电压为,、两端的电压之比为,故C正确、D错误。
故选C。
9.(25-26九年级上·安徽池州·期末)在“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变定值电阻两端的电压 B.使不同的定值电阻两端的电压保持不变
C.使电路中的电流保持不变 D.多次测量取平均值,减小实验误差
【答案】A
【解析】根据控制变量法可知,探究电流与电压的关系时,保持定值电阻不变,通过改变滑动变阻器接入电路中的电阻丝长度,改变电路中的总电阻,从而改变电路中的电流,进而改变定值电阻两端的电压,多次测量其目的是寻找普遍性规律,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)若导体两端的电压为4V,则通过导体的电流为0.5A;若通过该导体的电流为0.25A,则该导体的电阻为________Ω。
【答案】8
【解析】根据可得,该导体的电阻
因电阻是导体本身的固有属性,其大小与导体两端的电压、通过导体的电流均无关,因此当通过该导体的电流为0.25A时,导体的电阻仍为。
11.(2026·广西崇左·二模)已知A和B两个定值电阻并联,如图是它们的电流随电压变化的I—U图像,则A的阻值是_______Ω;当电源电压为3V时,干路电流是_______A。
【答案】5 0.9
【解析】由欧姆定律,从图像中选取A上一点(如,),代入得A的阻值
A、B两个定值电阻并联,故,由图像可得对应电流,,干路电流为支路电流之和
12.(2026·山东淄博·一模)小李利用旋钮变阻器自制了一款调光灯,如图所示。图中O、F、N为接线柱,要实现调光作用,N接线柱应与______接线柱连接,当顺时针旋转时,旋钮变阻器接入电路的电阻变______,灯的亮度变______。
【答案】O 大 暗
【解析】旋钮变阻器的工作原理和滑动变阻器相同,需要通过改变接入电路的电阻长度实现调光,图中弧形电阻左边已经和电路连接,因此N需要接固定接线柱O,才能改变接入电阻;顺时针旋转旋钮时,滑片向F靠近,变阻器接入电路的电阻丝长度变长,因此接入电路的电阻变大;电源电压不变,根据欧姆定律,电阻变大后电路电流变小,灯的亮度变暗。
13.(25-26九年级下·江西宜春·期中)【探究名称】探究电流与电压的关系
【问题】小灯泡接在一节电池上和接在两节电池串联后的两端,灯泡的亮度不同,那么通过导体的电流会随导体两端的电压的增大而增大吗?
【证据】芳芳同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(三节干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)请将图甲电路连接完整_____,要求在闭合开关前,滑动变阻器滑片P移向最左端;该实验中用滑动变阻器是为了保护电路,又可改变定值电阻两端的________;
(2)闭合开关S后,缓慢移动滑片P,发现电流表指针无明显变化但电压表示数接近4.5V,此故障的原因可能是电阻R________(选填“断路”或“短路”);
(3)如图乙所示,排除故障后闭合开关移动滑片P到某一位置时,电流表的示数为____A;
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【解释】
(4)分析表格中的数据,可得出结论:电阻一定时,________。
【交流】如果用此套装置探究电流与电阻的关系时
(5)该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和________。
(6)实验过程中,每次更换电阻后都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察________(选填“电流表”或“电压表”)的示数。
【答案】(1) 电压 (2)断路 (3)0.2 (4)导体中的电流跟导体的电压成正比 (5)控制定值电阻两端的电压不变 (6)电压表
【解析】(1)[1]由于要求在闭合开关前,滑动变阻器滑片P移向最左端,所以滑片P在最左端时,连入电路中的电阻最大,所以滑动变阻器最右端下侧的接线柱应接入电路,如图甲所示,滑动变阻器B接线柱应接入电路,故滑动变阻器B接线柱与电源正极相连,据此作图。
[2]探究电流与电压的关系实验中,根据控制变量法可知,应保持电阻不变,改变定值电阻两端的电压,故滑动变阻器除保护电路外,主要作用是改变定值电阻两端的电压。
(2)电压表示数接近4.5V,即电压表示数接近电源电压,说明电压表与电源连通,且相当于电压表直接连接在电源两端,所以故障原因可能是与电压表并联部分电路断路,如图甲所示,定值电阻与电压表并联,故故障原因可能是定值电阻R断路。
(3)如图乙所示,电流表的测量范围是0~0.6A,分度值为0.02A,指针指在0.2A的位置,所以此时电流表的读数为0.2A。
(4)分析表格数据,电阻保持不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,所以可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(5)在探究电流与电阻的关系实验中,根据控制变量法可知,应控制电阻两端电压不变,改变定值电阻阻值,所以滑动变阻器的作用是保护电路和控制电阻两端的电压不变。
(6)探究电流与电阻的关系时,要控制电阻两端电压不变,所以每次更换电阻后移动滑动变阻器的滑片,眼睛应注意观察电压表的示数。
14.(2026·云南文山·一模)如图所示是某实践小组同学探究“流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻关系”的实验,用到的器材有电压恒为4.5 V的电源,定值电阻5个(、、、、),滑动变阻器标有“”字样,电压表、电流表、开关,导线若干。
(1)同学们先选用的定值电阻探究“流过导体的电流与导体两端电压的关系”,设计的实验电路如图甲所示,请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整,要求滑片向右移电流表示数变小。
(2)正确连接电路,闭合开关前,同学们应将滑动变阻器的滑片移至最__________(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,移动滑片,同学们发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路中存在的故障可能是定值电阻_____________。
(3)排除故障后,小组同学们多次调节滑动变阻器滑片的位置,并记录相应的电压表和电流表数据,如下表所示,第5次实验时电流表的示数如图丙所示,为__________;实验中同学们多次实验的目的是____________________;根据表中数据得出的结论是电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成__________比。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.20
0.24
(4)在探究流过导体的电流与导体电阻关系时,同学们调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V记下电流表的示数;接着断开开关并取下的定值电阻更换为的定值电阻进行实验,为使电压表示数保持不变,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)端移动;然后同学们依次将、、的定值电阻接入电路进行实验,根据实验数据绘制了图丁所示的图像,分析可知在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成__________比。
【答案】(1) (2)右 断路 (3)0.28 得出普遍规律 正 (4)左 反
【解析】(1)滑片向右移电流变小,说明滑动变阻器接入电阻需变大,因此应将导线接在A接线柱,连接到开关右接线柱。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应移至阻值最大处,即最右端;
电流表无示数、电压表接近电源电压,说明电压表串联在电路中,测电源电压,故故障为定值电阻断路。
(3)电流表接 0~0.6A 量程,分度值 0.02A,指针指向 0.28A 位置,示数为0.28A。
多次实验的目的是寻找普遍规律,避免偶然性。
表格数据中,电流随电压的增大而增大,说明电阻一定时,电流与电压成正比。
(4)更换为 5Ω 定值电阻后,根据串联分压可知,其分压减小,为保持电压表示数 2.5V 不变,需减小滑动变阻器分压,因此滑片应向左端移动;
由 I-R 图像可知,电压一定时,电流随电阻增大而减小,因此电流与电阻成反比。
15.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
【答案】(1)0.2A (2)3V (3)15Ω。
【解析】(1)由电路图可知,与并联,电流表测干路总电流,电流表测通过的电流。
根据并联电路的电流规律,干路电流等于各支路电流之和,可得
(2)根据并联电路的电压规律:各支路电压相等且等于电源电压,结合欧姆定律可得
(3)两端电压,由欧姆定律可得
16.(25-26九年级上·全国·随堂练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,,开关S闭合后,电压表的示数是5V,电压表的示数为15V。
(1)电流表A的示数是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)电路的总电阻是多少?
【答案】(1)0.5A (2)20V (3)40Ω
【解析】(1)由题意,开关闭合,两电阻串联,电压表测R1电压,电压表测R2电压,已知U1 = 5V,R1 = 10Ω
所以由欧姆定律有
即电流表A的示数是0.5A。
(2)因两电阻串联,电源电压
由题意已知U1 = 5V,U2 = 15V
所以
(3)由(1)、(2)已知U = 20V,I = 0.5A
由可得串联电路总电阻
🚀能力跃升
17.(25-26九年级上·山东烟台·期中)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电压表
B.先闭合、,再闭合,a表示数无变化
C.、、都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻的阻值
D.、、都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
【答案】D
【解析】A.只闭合时,c表有示数且随滑片P的移动变化,说明c能测量滑动变阻器的电流,因此c是电流表;此时a、b两表串联,a表无示数、b表有示数, 说明a相当于开路、b并联在电源两端测电源电压,因此a是电流表,b是电压表,故A错误;
B.先闭合、时,、被短路,只有工作,a电流表和b电压表串联,a示数为0;再闭合后,、、并联,a表测通过和的总电流,a示数从0变成有数值,示数发生变化,故B错误;
C.三个开关都闭合时,、、并联,b表测电源电压,a表测通过和的总电流,根据欧姆定律,b表示数除以a表示数等于电阻和并联后的总阻值,故C错误;
D.三个开关都闭合时,、、并联,b是电压表,测电源电压,电压保持不变,a电流表只测、两支路的总电流,支路独立工作,移动滑片P只改变的电流,不影响、支路,即a、b两表示数都不变,故D正确。
故选D。
18.(25-26九年级上·山东滨州·期中)小滨想设计一款小型电热器。在设计阶段他用如图所示电路进行测试以便进一步完善设计方案。电热丝,电热丝,电源电压为6V保持不变。在电路能够正常工作的情况下,下列说法正确的是( )。
A.只闭合开关时,电流表的示数是1.5A B.只闭合开关、时,电流表示数为0.5A
C.只闭合开关、时,电压表的示数是4V D.闭合开关、、时,电压表的示数是6V
【答案】A
【解析】A.只闭合开关时,、断开,电路为的简单电路,电流表测电路电流,电流表的示数是
故A正确;
BC.只闭合开关、时,断开。闭合使电路右侧接电源负极,闭合使中间节点接电源负极。接入电路,两端均接电源负极被短路,电压表测导线电压。 电流表示数
电压表示数为 ,故BC错误;
D.闭合开关、、时,闭合将电源正极引至中间节点,闭合将中间节点接至电源负极,造成电源短路,电路不能正常工作,故D错误。
故选 A。
19.(2025·山西临汾·二模)综合实践活动小组想为汽车设计一个具有超速提醒功能的速度显示仪,当车速达到设定速度时,提醒驾驶员减速,他们设计的简化电路图如图甲所示。其中,电源电压为6V,为可调电阻,用于改变设定速度,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示,当速度显示仪的示数达到一定大小时会发出提醒。当设定速度为120km/h时,的阻值为10Ω。下列分析正确的是 ( )
A.速度显示仪是由电流表改装而成的 B.的阻值随汽车行驶速度的增大而减小
C.速度显示仪的示数随速度的增大而减小 D.要使设定速度为60km/h时,
【答案】D
【解析】A.速度显示仪并联在两端,电压表应并联连接、电流表应串联连接,因此它是电压表改装的,故A错误;
B.由图乙图像可知,车速越大,阻值越大,故B错误;
C.车速增大,电阻增大,根据串联电路的分压规律,电阻越大,分得的电压越大,电压表的示数增大,即速度显示仪的示数增大,故C错误;
D.设定速度为120km/h时,的阻值为10Ω,由图可知,此时电路中的电流为
速度显示仪的报警示数为
若要使设定速度为60km/h时即报警,此时,速度显示仪的报警示数为不变,电路中的电流为
设定的电阻的阻值为
故D正确。
故选D。
20.(25-26九年级上·河南周口·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表V示数不变 B.电流表示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表示数比值变大 D.电压表V示数与电流表示数比值不变
【答案】A
【解析】闭合开关,电阻与滑动变阻器并联,电流表测量干路电流,电流表测通过的电流,电压表测量电源电压。
A.由于并联电路各支路互不影响,所以当滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数不变;由于电压表测量电源电压,所以电压表示数不变,故A符合题意;
B.当滑动变阻器滑片向右移动时,滑动变阻器接入的阻值变大,通过的电流变小,则干路电流,即电流表的示数变小,但电压表测电源电压,所以电压表示数不变,故B不符合题意;
C.由于电压表示数不变,电流表示数不变,所以电压表示数与电流表示数比值不变,且比值为定值电阻,故C不符合题意;
D.由于电压表示数不变,电流表的示数变小,所以电压表示数与电流表示数比值变大,故D不符合题意。
故选A。
21.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)如图是一种自动测定油箱内油量的装置示意图。电源电压不变。R是滑动变阻器,它的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆上固定着一个浮子。油箱中的油量增加时,油面上升,浮子随油面上升,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变电路中油量表的示数。下列说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的 B.R、在电路中是并联的
C.油位越低,两端的电压越大 D.油位越高,通过R的电流越大
【答案】C
【解析】A.油量表与滑动变阻器R并联,而电流表需要串联在电路中,所以油量表是由电压表改装的,不是电流表,故A错误;
B.电流从电源正极流出,依次经过R、,再回到电源负极,因此R与是串联的,不是并联,故B错误;
C.油位越低,浮子下降,滑片P向下移动,滑动变阻器R接入电路的电阻变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据电流变大,所以定值电阻两端的电压会变大,故C正确;
D.油位越高,浮子上升,滑片P向上移动,滑动变阻器R接入电路的电阻变大,电路总电阻变大,电源电压不变,根据可知,电路中的电流变小,故D错误。
故选C。
22.(24-25九年级下·内蒙古通辽·学业考试模拟)图甲是一种烟雾报警器电路图。开关S处于闭合状态,是定值电阻,R为光敏电阻,阻值与光照强度关系如图乙所示,烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时,下列分析正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.电压表与电流表示数之比变小 D.总电压与电流表示数乘积变大
【答案】B
【解析】由图甲可知,与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压;由图乙可知,光照强度越弱,光敏电阻的阻值越大;当烟雾浓度增大时,受到的光照变弱,因此的阻值变大;
AB.当烟雾浓度增大时,变大,电路的总电阻变大,根据欧姆定律,电路电流变小,定值电阻两端电压,变小,两端电压变大,即电压表示数变大,故A错误,B正确;
C.电压表测的电压,电流表测电路电流,,的阻值变大,因此电压表与电流表示数之比变大,故C错误;
D.总电压不变,电流表示数变小,因此总电压与电流表示数的乘积变小,故D错误。
故选B。
23.(2026·北京通州·模拟预测)某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。其要求是:当环境温度时,加热设备开启工作;温度,停止工作,大棚内的温度维持在一定范围。他们设计的电路如图甲所示,电源电压恒定为6V,和其中一个是定值电阻,另一个是热敏电阻;热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。可控加热设备通过感应两端的电压来控制(不考虑加热设备对电路的影响);当时,加热设备开启工作,当时,加热设备不工作,下列说法正确的是( )
A.是热敏电阻
B.定值电阻的阻值为
C.为3V
D.若降低电源电压,加热系统开始工作的温度将降低,停止工作的最高温度将升高
【答案】C
【解析】A.由图甲可知,R1与R2串联,加热设备并联在R1两端。由图乙可知,当温度降低时,热敏电阻的阻值变大,根据串联电路的分压关系可知,热敏电阻两端的电压变大,当温度降低到一定程度时,AB两端的电压增大到一定程度,此时加热设备要开启工作,故电路中的R1是热敏电阻,故A错误;
B.由图乙可知,当时,热敏电阻的阻值,此时,根据串联电路的电压规律可得,定值电阻两端的电压
根据串联电路的分压关系可得
即
定值电阻的阻值,故B错误;
C.由图甲可知,当时,热敏电阻的阻值
根据串联电路的电阻和欧姆定律可得,电路中的电流
此时AB两端的电压,故C正确;
D.电源电压降低,而加热设备不工作时的电压UAB不变,根据串联电路的电压规律可知,定值电阻两端的电压U2变小,根据
可知,在UAB和R2一定时,U2变小,系统控制的最高温度对应热敏电阻R1的阻值变大,则由图乙可知,系统控制的最高温度降低,故D错误。
故选C。
24.(25-26九年级上·吉林四平·期中)吉林市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小战同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。
(1)称重表相当于一个__________(选填“电压表”或“电流表”)。
(2)当车辆越重时,R接入电路中的阻值__________,称重表的示数_________ (选填“越大”“越小”或“不变”)
(3)电路中定值电阻R1的作用是__________。
【答案】(1)电流表 (2)越小 越大 (3)保护电路,防止滑动变阻器阻值为零时电源短路
【解析】(1)称重表串联在电路中,电流表需串联接入电路,因此称重表相当于电流表。
(2)车辆越重,滑动变阻器 R 接入电路的电阻丝越短,接入阻值越小。电源电压不变,电路总电阻越小,根据可知,电路电流越大,称重表示数越大。
(3)若滑动变阻器接入阻值为0,电路会发生短路;定值电阻可以限制电路最大电流,防止电源短路,起到保护电路的作用。
25.(2025·甘肃陇南·三模)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
【解析】(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。
26.(2026·江苏徐州·三模)如图甲所示, 电源电压保持不变, 灯泡L标有“3.8V”的字样,闭合开关S, 当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L刚好正常发光,在滑动变阻器滑片移动过程中, 两块电压表示数与电流表示数变化关系图像如图乙所示, 求:
(1)电源电压;
(2)R0阻值和滑动变阻器的最大阻值。
【答案】(1)9V (2)20Ω,60Ω
【解析】(1)由图甲可知,灯泡、与变阻器串联,电压表V1测量L和变阻器的总电压、V2测与变阻器的总电压。当滑片P在最左端时,变阻器接入电路的电阻为0,灯泡L刚好正常发光,则此时V1的示数为3.8V,则图乙中下面的图像V1是与电流表示数的图像,上面的图像是V2与电流表示数的图像,电源电压
(2)当滑片P在最左端时,V2的示数为两端电压,由欧姆定律得,阻值
当变阻器接入电路中的电阻最大,电路中电阻最大,电流最小,由图乙得,此时电路电流为0.1A,电压表V1、V2示数分别为7V、8V,此时变阻器的电压为
由欧姆定律得,滑动变阻器的最大阻值
🌟思维挑战
27.(2024·四川德阳·中考真题)如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置。电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,电流表、电压表均为理想电表,R1是定值电阻(阻值未知),定值电阻R2为12Ω,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动,A端悬挂一重为30N的圆柱体M,M的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离h为6cm,杠杆B端始终压在传感器R上。已知杠杆AO长为60cm,OB长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置。()求:
(1)圆柱体M的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关S0、S1、S2,此时电流表示数为2A,则定值电阻R1的阻值;
(3)若闭合开关S0,断开开关S1、S2,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度。
【答案】(1) (2)4Ω (3)41cm
【解析】(1)圆柱体体积
根据公式,得密度
(2)水箱中无水时,杠杆端拉力等于的重力,根据杠杆平衡条件
解得,由力的相互性,压力传感器受到的压力,由图乙得此时。
同时闭合S0、S1、S2时,R2被短路,R1与并联,电源电压,干路电流。并联电路各支路电压等于电源电压,因此通过的电流
根据并联电路电流规律,通过R1的电流
可得R1的阻值
(3)根据图乙的两点、,得到与的关系式
闭合S0,断开S1、S2时,R1断路,与R2串联,电压表测R2电压。根据串联电路电压规律,两端电压
串联电路电流相等,电路电流
因此此时的阻值
将代入关系式,解得此时传感器受到的压力,即杠杆端压力。根据杠杆平衡条件
代入数据得
即受到的拉力,对受力分析,浮力
根据阿基米德原理,得排开水的体积
浸入水中的深度
已知下表面距容器底,因此水箱中水的深度
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第16.2节 探究:电流与电压、电阻的关系
目录
01 本节导航·目标清单
02 教材精研·内容全解
考点01 实验:探究电流与电压、电阻的关系
考点02 欧姆定律
03 避坑指南·解题通法
角度01 实验探究操作与变量控制辨析
角度02 欧姆定律概念与公式应用误区
角度03 实验故障分析与数据处理
角度04 欧姆定律实际应用与计算
04 真题闯关·溯源演练
05 课后三阶·精准练习
目标导航
方法指导
1. 能独立完成“探究电流与电压、电阻的关系”实验,熟练运用控制变量法规划实验步骤,规范收集实验数据,得出正确结论并完成实验报告。
2. 理解欧姆定律的内容、公式及物理意义,明确公式中各物理量的单位,能准确辨析欧姆定律的适用条件。
3. 掌握实验中滑动变阻器的作用、电路连接规范,能排查实验过程中的常见故障,学会用图像法处理实验数据。
4. 能运用欧姆定律进行简单的电路计算,解释生产生活中的相关现象,解决基础电学应用题。
5. 了解欧姆的科研事迹,培养执着的探究精神,树立严谨的物理实验思维。
1. 强化控制变量法应用意识,明确两个探究实验的变量与不变量,区分实验操作差异,避免变量混淆。
2. 梳理实验全流程,总结电路连接、量程选择、滑片调节、数据记录等关键步骤,形成标准化实验操作模板。
3. 归纳欧姆定律公式应用要点,牢记“同一段电路、同一状态”的核心要求,规范解题步骤,避免公式误用。
4. 对比实验数据与图像,掌握电流-电压、电流-电阻倒数图像的绘制与分析方法,提升数据处理能力。
5. 结合生活实例与真题题型,强化知识迁移能力,突破实验探究、故障分析、电路计算类考题难点。
考点01 实验:探究电流与电压、电阻的关系
【实验目的】
1.电阻一定时,探究电流与电压的关系;
2.电压一定时,探究电流与电阻的关系。
【实验器材】电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、不同阻值的定值电阻、导线若干。
【实验方法】控制变量法
【实验原理】
【实验步骤】
1.探究电流与电压的关系:
(1)按电路图连接器材,检查无误后闭合开关;
(2)调节滑动变阻器滑片,记录多组电压、电流值;
(3)绘制电流-电压图像,分析数据得出结论。
2.探究电流与电阻的关系:
(1)接入定值电阻 R1,调节滑片使电压表示数为定值,记录电流值;
(2)更换不同阻值的定值电阻,调节滑片保持电压表示数不变,依次记录电流值;
(3)分析数据或绘制电流-电阻倒数图像,得出结论。
【实验结论】
1.电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
2.电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 反比 。
【注意事项与易错点】
1.电路连接:连接电路时开关必须 ,闭合开关前,滑动变阻器滑片移至 ,保护电路元件。
2.量程选择:根据电源电压、定值电阻阻值估测电流、电压范围,选择合适量程,避免量程过小损坏电表,过大导致读数误差。
3.滑动变阻器作用:
(1)探究电流与电压关系时, ;
(2)探究电流与电阻关系时, 。
4.多次测量的目的: ,而非减小误差;
5.更换定值电阻后,必须调节滑动变阻器保持 ,否则实验结论无效;
6.实验中不能用小灯泡代替定值电阻,因为小灯泡灯丝电阻随温度变化,无法控制电阻不变。
【深化点拨】
1. 实验中滑动变阻器的双重作用:保护电路+调节电学量,两个探究实验中调节目的不同,需严格区分。
2. 电流与电压、电阻的关系是“电流随电压、电阻变化”,表述时不能颠倒因果关系,如不能说“电压与电流成正比”。
3. 图像法处理数据时,电流-电压图像为过原点的直线,电流-电阻倒数图像也为过原点的直线,可直观体现正比关系。
1.(2026·海南三亚·二模)小明设计了如图甲所示的电路图,电源电压保持3 V不变,图乙是根据实验数据绘制的-图像。
(1)连接电路时,开关应处于________(选填“闭合”或“断开”)状态;
(2)实验过程中,多次更换不同阻值的定值电阻进行实验的目的是________(选填“寻找普遍规律”或“减小误差”);
(3)实验中保持定值电阻两端的电压为________V不变;
(4)根据实验数据可知,电压一定时,通过导体的电流与其电阻成________比。(选填“正”或“反”)
2.(2026·山西晋城·二模)某实验小组在做探究电流与电压关系的实验。
实验思路:
(1)探究电流与电压的关系,关键是保持______不变,测量电阻两端的电压与通过电阻的电流。
实验过程:
(2)如图甲是小组成员连接的电路,闭合开关后,电流表______(选填“有”或“无”)示数。
(3)请你根据实验目的将图甲的电路改正(要求只改动一根导线,并在错误的导线上打“×”)。
(4)正确连接电路后闭合开关,小组同学移动滑动变阻器滑片,并将对应的电表示数记录如下表,某次实验时电流表的示数如图乙为______A,分析可初步得出结论:电阻一定时,______。
实验序号
1
2
3
电压U/V
2.0
2.2
2.4
电流I/A
0.20
0.22
(5)为使结论更具有普遍性,还应该______,重复实验。
考点02 欧姆定律
1.内容:一段导体中的电流,与 成正比,与 成反比。
2.公式:,其中 I 表示电流,单位为安培(A);U 表示电压,单位为伏特(V);R 表示电阻,单位为欧姆(Ω)。
3.适用条件:适用于 电路,即电能全部转化为内能的电路,不适用于非纯电阻电路(如电动机)。
4. 公式变形与应用
(1)变形公式:、。
(2)公式中 I、U、R 必须对应 电路、同一工作状态,三者具有 和 。
5. 欧姆定律的实际应用
(1)生活应用:呼吸式酒精检测仪利用气敏电阻随酒精浓度变化的特性,通过电路电流变化检测酒驾;调光台灯通过改变电阻调节电流,实现亮度调节。
(2)计算应用:已知任意两个物理量,可通过欧姆定律求出第三个物理量,解决简单电路计算问题。
6. 科学家简介:欧姆
欧姆(G. S. Ohm,1789—1854)是德国物理学家,他在无专业电流测量仪器的情况下,巧妙设计实验装置,历经大量实验发现了欧姆定律,其执着的探究精神值得学习。
【深化点拨】
1. 电阻是导体本身的固有性质,与电压、电流无关,仅为电阻的计算方法,不能说“电阻与电压成正比,与电流成反比”。
2. 电流表内阻极小,直接接电源两极会导致电路中电流过大,烧坏电表;电压表内阻极大,直接接电源两极时电流极小,可安全测量电源电压。
3. 应用欧姆定律计算时,单位必须统一,均采用国际单位制,避免单位换算错误。
1.(25-26九年级上·陕西渭南·期末)关于欧姆定律,下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
2.(25-26九年级上·山东聊城·期中)如图所示,是A、B两个电阻器的U﹣I图像,由图像中信息可知( )
A.从图像可知,RA>RB B.对同一电阻器而言,电流与电压成反比
C.若A、B串联,IA<IB D.若A、B并联在2V的电源上,干路电流为0.6A
3.(25-26九年级上·山东泰安·期中)如图所示,是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器电阻片,滑动变阻器的滑片P跟滑杆右端连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆左端固定着一个浮子,浮子在油中漂浮。下列说法正确的是( )
①油量表是由电压表改装而成的 ②R和在电路中是并联的
③油位越高,流过R的电流越大 ④油位越高,R两端的电压越大
A.只有①③ B.只有②④ C.只有②③ D.只有①④
4.(2026·江西宜春·一模)如图所示的电路中,电源电压恒为,的阻值为,当开关闭合,断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当开关闭合,断开时,两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)闭合、时,电流表的示数。
角度01 实验探究操作与变量控制辨析
1. 高频易错点:探究电流与电阻关系时,更换电阻后未调节滑动变阻器保持电压不变,导致实验结论错误。
2. 变量控制关键:牢记“控制变量”核心,明确两个实验的不变量,操作中严格遵循变量控制要求。
3. 器材选用误区:用小灯泡代替定值电阻,忽略灯丝电阻随温度变化的特性,导致实验无法得出正确结论。
1.(2026·广东深圳·二模)小明探究“电流与电压的关系”时,实验器材有:两节新干电池3V、开关、电流表、电压表、滑动变阻器(20Ω,2A)、定值电阻,导线若干。
(1)连接的电路如图甲所示,连接有误的电路元件是____。
(2)正确连接电路后,继续实验,并根据实验数据绘制定值电阻的I-U图像,如图乙所示,分析图像可得:导体电阻一定时,______。
(3)分析I-U图像,小明选择的定值电阻阻值为____Ω。
(4)小明想继续测量标有“3.8V 0.3A”的小灯泡正常发光时的电阻。
①连接电路时,他除了将图甲中的定值电阻替换成小灯泡,增加一节新干电池,还需进行的操作是:____。
②正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片,小灯泡正常发光时,电流表的示数如图丙所示,为____A,此时小灯泡的电阻是____Ω(保留1位小数)。
③小明发现,实验测得小灯泡正常发光时的电流与铭牌上并不一致,其原因可能是:______。
2.(2026·安徽六安·二模)小明在“探究电流跟电压、电阻的关系”实验中,用到的实验器材有:电源(恒为4.5V),定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线等。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求滑片P向B端滑动时,电流表示数变大;
(2)电路连接好,经检查无误后,闭合开关,某时刻电流表的示数如图乙所示,为__________A;
(3)探究电流与电压的关系时,若把所用的电阻换成小灯泡,将不能完成本实验,其理由是:___________;
(4)探究通过导体的电流跟电阻的关系,测得多组数据,绘制出I-R的图像如图丙所示。实验中电压表的示数始终保持__________V不变。
角度02 实验故障分析与数据处理
1. 常见故障:
(1)电流表无示数、电压表接近电源电压,故障为定值电阻开路;
(2)电流表有示数、电压表无示数,故障为定值电阻短路;
(3)闭合开关后电流表示数过大,原因是滑动变阻器未移至最大阻值处。
2. 数据处理误区:绘制图像时未描点、连线不规范,或忽略异常数据,导致结论偏差。
3.(2026·广东深圳·二模)在“探究电流与电压关系”的实验中,图甲是某实验小组设计的电路。电源电压3 V保持不变。
(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B端滑动时,电流表的示数变大;
(2)连接电路时,开关应该______。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于______(选填“C”或“D”)端;
(3)检查无误后,闭合开关发现电流表几乎无示数,电压表示数接近3 V。移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是________;
(4)排除故障后,移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过定值电阻R的电流是________A;
(5)实验中测得五组数据,并绘制出定值电阻R的图像如图丙所示。由图像可得:
①实验中所用定值电阻R的阻值为________Ω;
②实验结论:______________。
4.(2026·贵州铜仁·模拟预测)小红用如图甲所示的电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为3 V。
(1)如图乙所示,还有一根导线未连接滑动变阻器,为使闭合开关前,滑动变阻器的滑片置于端,这根导线应连接在滑动变阻器的________(选填“A”或“B”)接线柱上。
(2)闭合开关后,小红发现电流表无示数,电压表有示数且示数接近电源电压。请你分析电路故障原因可能是:__________________。
(3)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片至适当位置,记录此时电流表的示数。更换不同阻值的定值电阻,调节滑片的位置使电压表的示数保持不变,记录电流表的示数并填入表格。图丙是第2次实验时电流表指针的位置,其读数为_________A。
次数
1
2
3
4
电阻
5
10
20
50
电流
0.40
0.10
0.04
(4)分析表中的数据可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成__________。
角度03 欧姆定律概念与公式应用误区
1. 概念误区:颠倒电流、电压、电阻的因果关系,错误认为“电压由电流决定”“电阻与电流成反比”。
2. 公式应用误区:忽略 I、U、R 的同一性,将不同电路、不同状态下的物理量代入公式计算。
3. 单位误区:计算时未统一单位,如电流用毫安、电压用伏,导致结果错误。
5.(25-26九年级上·四川成都·期中)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
6.(25-26九年级下·北京大兴·期中)将两个定值电阻R1和R2并联后接入电路中,闭合开关后,测得通过它们的电流分别为I1和I2,且I1>I2。现将这两个电阻串联后接入电路中,闭合开关后,下列判断正确的是( )
A.R1中的电流大于R2中的电流 B.R1中的电流等于R2中的电流
C.R1两端的电压大于R2两端的电压 D.R1两端的电压等于R2两端的电压
7.(25-26九年级下·辽宁大连·阶段检测)如图所示,电源电压恒为3V。闭合开关S,电压表的示数为0.5V,则灯泡L1与L2的电阻之比为___________,开关S断开时,电压表的示数为___________V。
角度04 欧姆定律实际应用与计算
1. 解题步骤:审题明确已知量→确定电路状态→统一单位→代入欧姆定律公式计算→检验结果合理性。
2. 生活场景解题:结合实际场景,提取电路中的电压、电阻信息,运用欧姆定律分析电流变化,解释现象。
8.(25-26九年级上·四川宜宾·阶段检测)如图是测量水流冲击力的装置,电源电压恒为6V,电阻丝MN长20cm,总电阻为20Ω,其阻值与接入电路的长度成正比;弹簧左端固定,右端连接滑块,并套在光滑水平杆AB上。水流冲击力为零时,滑片P与M端接触,电流表的示数为0.1A,弹簧受到的作用力每增加1N时会伸长10cm(弹簧未超出弹性限度),电压表的表盘改装为“冲力表”。下列说法正确的是( )
①电路中的电流恒为0.1A ②水流冲击力增大时电压表示数变小
③水流冲击力增大时电流表示数变大 ④水流冲击力增大时电阻丝MN接入阻值不变
A.只有①③正确 B.只有①④正确 C.只有②③正确 D.只有②④正确
9.(25-26九年级上·广东清远·期中)如图所示是某电子秤内部简化电路,是定值电阻,是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变,闭合开关,当上压力增大时,下列说法正确的是( )
A.两端的电压变小 B.两端的电压变大
C.通过的电流变小 D.通过的电流变大
10.(25-26九年级上·河南南阳·期中)当导体两端的电压为4V时,通过的电流为0.2A.若导体两端的电压增加到6V,通过的电流为___________A;若导体两端的电压减小到0V,通过的电流为___________A,此时导体的电阻为___________。
11.(24-25九年级上·四川成都·期中)如图所示,电源电压恒为12V,,。只闭合开关,电压表示数为6V。求:
(1)两端的电压;
(2)电阻的阻值;
(3)再闭合开关、,电流表的示数。
【例1】(2025·四川雅安·中考真题)小聪和小明用如图甲所示电路“探究电流与电压关系”,选用器材有:干电池两节(电压恒为3 V)、电流表、电压表、不同阻值的定值电阻R、标有“20 Ω 1 A”字样的滑动变阻器、开关S、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B端滑动时,电流表的示数变小;
(2)将滑片P置于最大阻值处,闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近电源电压;移动滑片P,两电表示数均无变化,则电路故障可能是定值电阻R_____________;
(3)排除故障后,小聪用一个定值电阻进行多次实验,通过描点作出电流随电压变化的关系图像如图乙所示,小明认为图中_____________(选填a、b、c、d、e、f)点对应数据不是由实验得出的;
(4)两位同学换用不同阻值的定值电阻进行实验,这样做目的是是_____________(选填字母序号);
A.减小实验误差 B.寻找普遍规律
(5)综合分析实验数据得出结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流跟导体两端的电压成_____________;
(6)小明将电路中定值电阻R更换为20 Ω,闭合开关,移动滑片P,电流表示数如图丙所示,根据实验结论可知,此时电压表示数约为_____________V。
【变式1-1】(2026·吉林·中考真题)在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中:
(1)电路连接如图甲所示,闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P调节到______端。闭合开关后,发现电压表的示数接近电源电压,电流表几乎无示数,调节滑动变阻器的滑片,两表示数均无明显变化,则电路故障可能是定值电阻______路;
(2)排除故障后,将滑片调节到某一位置时,电压表的示数如图乙所示为______V;
(3)更换不同阻值的定值电阻,进行多次实验,根据实验数据绘制出如图丙所示图像,分析图像可知:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______;
(4)小明用热敏电阻器替换掉图甲中的定值电阻R,想设计一个自动测温电路。他查阅到这种热敏电阻器的电阻随温度的升高而减小。电源电压恒定,保持电路中的滑动变阻器滑片的位置不变,当环境温度升高时,图甲中的______表的示数变大,则可以将此表作为温度显示仪。
【变式1-2】(2026·陕西·中考真题)以下是小明探究电流与电压关系的部分实验环节。
(1)小明连接电路前,观察到电流表指针位置如图-1所示,他接下来应对该电流表进行________。
(2)完成步骤(1)后,请用笔画线代替导线将图-2所示的电路补充完整。
(3)检查电路无误后,闭合开关,移动滑片,记录电压表和电流表示数如下表。第3次实验时电压表示数如图-3所示,读数为________V。
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.7
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.14
0.20
0.24
0.30
0.40
(4)请将表中数据补充完整后,根据表中数据,在图-4的坐标系中画出I—U图像。
【变式1-3】(2026·湖北·中考真题)小华用实验探究电阻一定时电流与电压的关系。实验中电源电压不变。
(1)请用笔画线表示导线将图甲中实物电路连接完整。
(2)调节电阻箱阻值__________(图乙),闭合开关,改变滑片的位置,依据测量的数据绘制的图像(图丙)。可得与成正比,那么与的比值__________,在误差允许的范围内__________的大小(填“>”“<”或“=”)。
(3)他进一步猜想该结论对不同的定值电阻均成立,于是改变电阻箱阻值重复实验,在图丙中绘制、的图像。可推断,当电阻一定时,通过的电流和两端电压的关系式为__________。
(4)图丙中,__________的电阻值最大,判断依据是___________________________________。
【例2】(2026·广东广州·中考真题)某同学在育苗棚中按图a连接电路,是定值电阻,电阻在不同温度下的阻值随湿度变化的曲线如图b。闭合开关,棚内环境( )
A.温度不变、湿度增加时,电流表示数变大 B.温度不变、湿度增加时,电流表示数变小
C.湿度不变、温度升高时,电流表示数不变 D.湿度不变、温度升高时,电流表示数变小
【变式2-1】(2026·四川遂宁·中考真题)学校兴趣小组设计了植物光照强度检测装置,电路如图甲所示。电源电压恒定不变,R0为电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度的变化如图乙所示。当电压表的示数为U0时触动报警,启动遮阳装置,此时光照强度为E0。关于检测装置说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度的增大而增大 B.当R0阻值不变时,光照强度越强电压表的示数越大
C.增大R0的阻值,报警时光照强度小于E0 D.检测时电压表示数突然变为0,故障是R断路
【变式2-2】(2024·四川德阳·中考真题)如图所示的是某青少年科技创新小组自制的肺活量比较装置,通过观察电流表示数的变化即可比较肺活量的大小。R0为滑动变阻器,R1为定值电阻,电源电压保持不变。现闭合开关S,科技创新小组成员向装置中吹气,隔板向上平移,滑动变阻器R0接入电路的阻值变小。下列说法正确的是( )
A.电压表的示数不变,电流表A1的示数变小 B.电压表的示数不变,电流表A2的示数变小
C.电压表的示数变小,电流表A1的示数变大 D.电流表A1的示数变大,电流表A2的示数变大
【变式2-3】(2026·江苏泰州·二模)如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的简易装置,是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表指针所指的刻度可以知道油箱内油量的多少。下列说法中正确的是( )
A.油量表是由电压表改装而成 B.电阻在油面较低时,起到保护作用
C.油面上升时,油量表的示数变大 D.油量表的刻度是均匀的
【例3】(2026·河北·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压不变,定值电阻的阻值为10 Ω,滑动变阻器的最大阻值为50 Ω,电压表选用的测量范围为0~15 V,电流表选用的测量范围为0~0.6 A,其表盘0.2~0.3之间的刻度模糊不清,不能读出示数,如图乙所示。移动滑片P到某一位置时,电压表示数为9 V,电流表示数为0.3 A。
(1)求变阻器接入电路的阻值。
(2)求电源电压。
(3)将电源调换为9~12 V范围内可连续调节的电源,用阻值为12 Ω的定值电阻替换,其他不变。将电源电压在可调范围内调到任一值时,在保证电路安全的条件下,移动滑片P,使电压表示数都不小于5 V,且能读出电流表示数。求满足条件的变阻器接入电路阻值的取值范围。
【变式3-1】(2026·湖北武汉·中考真题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小 B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
【变式3-2】(2026·新疆·中考真题)如图所示的电路中,电源两端的电压保持不变。闭合开关,调节两个滑动变阻器的滑片至某位置时,甲、乙电流表的示数分别为、,且;调节滑片,使接入电路的阻值减小10 ,接入电路的阻值增大20,此时甲、乙电流表的示数分别为、。若,则可能为( )
A.8∶7 B.4∶3 C.2∶1 D.3∶1
【变式3-3】(2026·四川·中考真题)图示电路中,电源电压恒为6V,电阻R2的阻值为10Ω。闭合开关S,电流表A1的示数为0.2A,则电阻R1的阻值为________Ω,电流表A的示数为________A。
【例4】(2026·山西·中考真题)创新小组设计了一个简易天然气浓度测试仪。图甲是其内部简化电路图,电源电压恒为4.5 V,定值电阻R0为40 Ω,R为气敏电阻,图乙是其电阻随天然气浓度变化的图像,用测量范围为0~3 V的电压表改装成显示天然气浓度的仪表。
(1)当电压表示数为3 V时,求通过R0的电流。
(2)求电压表最大刻度值处应标注的天然气浓度值。
【变式4-1】(2026·河南·中考真题)实践活动中,某小组设计了一个水温测量装置,原理图如图甲所示。电路中电源电压为,定值电阻的电阻为,电压表的测量范围为,电流表的测量范围为,热敏电阻的电阻与温度的关系如图乙所示。
(1)热敏电阻的电阻随温度的升高而___________(填“增大”或“减小”)。
(2)测量水温时,当电压表示数为时,电流表示数为,则此时水温是多少?
(3)该装置能测量的最高水温是多少?
(4)为提高该装置能测量的最高水温,该小组设计了两个方案。
甲方案:其他条件不变,适当减小电源电压;
乙方案:其他条件不变,适当减小定值电阻的电阻。
请选择一个你认为可行的方案,并说明理由。
【变式4-2】(2026·安徽·中考真题)图甲所示为实验电路。闭合开关S,将滑片P从滑动变阻器的最右端N向最左端M移动,并记录下滑片P在不同位置时的电流表A、电压表和的示数,根据所记录的多组实验数据分别描绘出、的图像如图乙所示。已知电源电压恒定,则( )
A.电源电压为 B.定值电阻为
C.图乙中①是的图像 D.电流表A的示数为时,电压表的示数为
【变式4-3】(2026·山东烟台·中考真题)如图甲所示是压力秤的简易电路,已知电源电压为18 V,电流表的量程为0~0.6 A,电压表的量程为0~15 V,定值电阻的阻值为,电阻R为压敏电阻,其阻值变化与所受压力大小的关系如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.当压力F为100 N时,电流表的示数为0.25 A
B.随着压力F的增大,电压表与电流表的示数之比变大
C.此压力秤能测量的最大压力值为600 N
D.若将电压表改装成压力显示器,则表盘上的刻度对应的压力值是均匀的
⚡基础速刷
1.(24-25九年级上·云南红河·期末)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
2.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A.保护电路安全 B.保持两端电压不变
C.改变两端的电压 D.改变的电阻
3.(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.
4.(2026·北京·三模)某同学用如图所示的其中一个电路做实验,电源电压恒定,为定值电阻,逐渐改变滑动变阻器连入电路中的阻值大小,记录电流表和电压表的示数。最终根据实验数据得到的实验结论是:导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。该实验所用的电路是( )
A. B.
C. D.
5.(2026·北京昌平·一模)如图所示的电路中,两个定值电阻阻值R1>R2,闭合开关S后,两块电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,R1和R2两端的电压分别为U1、U2,下列判断正确的是( )
A.I1<I2 B.(I1–I2)>I2 C. D.
6.(2026·广西·一模)如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中之间,电源电压保持不变,则闭合开关后电流表示数最大的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
7.(24-25九年级上·广东东莞·阶段检测)如图中灯泡、的电阻分别为、,闭合开关,通过,的电流分别为、,它们两端的电压分别为、,则( )
A., B.,
C., D.,
8.(25-26九年级上·河北沧州·期中)现有两个定值电阻R1和R2,且R1:R2=2:3,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。下列判断正确的是( )
A.I1:I2=2:3 B.I1:I2=3:2 C.U1:U2=2:3 D.U1:U2=1:1
9.(25-26九年级上·安徽池州·期末)在“探究电流与电压关系”的实验中,滑动变阻器的作用是( )
A.改变定值电阻两端的电压 B.使不同的定值电阻两端的电压保持不变
C.使电路中的电流保持不变 D.多次测量取平均值,减小实验误差
10.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)若导体两端的电压为4V,则通过导体的电流为0.5A;若通过该导体的电流为0.25A,则该导体的电阻为________Ω。
11.(2026·广西崇左·二模)已知A和B两个定值电阻并联,如图是它们的电流随电压变化的I—U图像,则A的阻值是_______Ω;当电源电压为3V时,干路电流是_______A。
12.(2026·山东淄博·一模)小李利用旋钮变阻器自制了一款调光灯,如图所示。图中O、F、N为接线柱,要实现调光作用,N接线柱应与______接线柱连接,当顺时针旋转时,旋钮变阻器接入电路的电阻变______,灯的亮度变______。
13.(25-26九年级下·江西宜春·期中)【探究名称】探究电流与电压的关系
【问题】小灯泡接在一节电池上和接在两节电池串联后的两端,灯泡的亮度不同,那么通过导体的电流会随导体两端的电压的增大而增大吗?
【证据】芳芳同学在“探究电流与电压的关系”的实验中,准备的电学器材如下:电源(三节干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干,实验电路如图甲所示。
(1)请将图甲电路连接完整_____,要求在闭合开关前,滑动变阻器滑片P移向最左端;该实验中用滑动变阻器是为了保护电路,又可改变定值电阻两端的________;
(2)闭合开关S后,缓慢移动滑片P,发现电流表指针无明显变化但电压表示数接近4.5V,此故障的原因可能是电阻R________(选填“断路”或“短路”);
(3)如图乙所示,排除故障后闭合开关移动滑片P到某一位置时,电流表的示数为____A;
序号
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1
1.5
2
2.5
电流I/A
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
【解释】
(4)分析表格中的数据,可得出结论:电阻一定时,________。
【交流】如果用此套装置探究电流与电阻的关系时
(5)该实验中滑动变阻器的作用是保护电路和________。
(6)实验过程中,每次更换电阻后都要移动滑动变阻器的滑片,此时眼睛应注意观察________(选填“电流表”或“电压表”)的示数。
14.(2026·云南文山·一模)如图所示是某实践小组同学探究“流过导体的电流与导体两端电压和导体电阻关系”的实验,用到的器材有电压恒为4.5 V的电源,定值电阻5个(、、、、),滑动变阻器标有“”字样,电压表、电流表、开关,导线若干。
(1)同学们先选用的定值电阻探究“流过导体的电流与导体两端电压的关系”,设计的实验电路如图甲所示,请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙实物电路连接完整,要求滑片向右移电流表示数变小。
(2)正确连接电路,闭合开关前,同学们应将滑动变阻器的滑片移至最__________(选填“左”或“右”)端;闭合开关后,移动滑片,同学们发现电流表无示数,电压表有示数且接近电源电压,则电路中存在的故障可能是定值电阻_____________。
(3)排除故障后,小组同学们多次调节滑动变阻器滑片的位置,并记录相应的电压表和电流表数据,如下表所示,第5次实验时电流表的示数如图丙所示,为__________;实验中同学们多次实验的目的是____________________;根据表中数据得出的结论是电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成__________比。
实验次数
1
2
3
4
5
电压
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电流
0.12
0.16
0.20
0.24
(4)在探究流过导体的电流与导体电阻关系时,同学们调节滑动变阻器的滑片使电压表示数为2.5 V记下电流表的示数;接着断开开关并取下的定值电阻更换为的定值电阻进行实验,为使电压表示数保持不变,应将滑片向__________(选填“左”或“右”)端移动;然后同学们依次将、、的定值电阻接入电路进行实验,根据实验数据绘制了图丁所示的图像,分析可知在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成__________比。
15.(24-25九年级上·江苏苏州·阶段检测)如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10Ω,闭合开关,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A.求:
(1)通过电阻R2的电流;
(2)电源电压;
(3)电阻R2的阻值。
16.(25-26九年级上·全国·随堂练习)如图所示的电路中,电源电压保持不变,,开关S闭合后,电压表的示数是5V,电压表的示数为15V。
(1)电流表A的示数是多少?
(2)电源电压是多少?
(3)电路的总电阻是多少?
🚀能力跃升
17.(25-26九年级上·山东烟台·期中)如图所示,电源电压不变,a、b、c为电流表或电压表。只闭合时,a表无示数,b表有示数,c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则( )
A.a表是电压表
B.先闭合、,再闭合,a表示数无变化
C.、、都闭合,b表示数除以a表示数等于电阻的阻值
D.、、都闭合,移动滑片P,a、b两表示数无变化
18.(25-26九年级上·山东滨州·期中)小滨想设计一款小型电热器。在设计阶段他用如图所示电路进行测试以便进一步完善设计方案。电热丝,电热丝,电源电压为6V保持不变。在电路能够正常工作的情况下,下列说法正确的是( )。
A.只闭合开关时,电流表的示数是1.5A B.只闭合开关、时,电流表示数为0.5A
C.只闭合开关、时,电压表的示数是4V D.闭合开关、、时,电压表的示数是6V
19.(2025·山西临汾·二模)综合实践活动小组想为汽车设计一个具有超速提醒功能的速度显示仪,当车速达到设定速度时,提醒驾驶员减速,他们设计的简化电路图如图甲所示。其中,电源电压为6V,为可调电阻,用于改变设定速度,为阻值随车速变化的电阻,其阻值随车速变化的关系图像如图乙所示,当速度显示仪的示数达到一定大小时会发出提醒。当设定速度为120km/h时,的阻值为10Ω。下列分析正确的是 ( )
A.速度显示仪是由电流表改装而成的 B.的阻值随汽车行驶速度的增大而减小
C.速度显示仪的示数随速度的增大而减小 D.要使设定速度为60km/h时,
20.(25-26九年级上·河南周口·期末)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向右移动时( )
A.电流表示数不变,电压表V示数不变 B.电流表示数变大,电压表V示数变大
C.电压表V示数与电流表示数比值变大 D.电压表V示数与电流表示数比值不变
21.(25-26九年级上·广东广州·阶段检测)如图是一种自动测定油箱内油量的装置示意图。电源电压不变。R是滑动变阻器,它的滑片P跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴O转动,滑杆上固定着一个浮子。油箱中的油量增加时,油面上升,浮子随油面上升,带动滑杆使滑动变阻器的滑片向上移动,从而改变电路中油量表的示数。下列说法正确的是( )
A.油量表是由电流表改装而成的 B.R、在电路中是并联的
C.油位越低,两端的电压越大 D.油位越高,通过R的电流越大
22.(24-25九年级下·内蒙古通辽·学业考试模拟)图甲是一种烟雾报警器电路图。开关S处于闭合状态,是定值电阻,R为光敏电阻,阻值与光照强度关系如图乙所示,烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡,R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时,下列分析正确的是( )
A.电压表示数变小 B.电流表示数变小
C.电压表与电流表示数之比变小 D.总电压与电流表示数乘积变大
23.(2026·北京通州·模拟预测)某科技小组要设计冬季植物大棚控温系统。其要求是:当环境温度时,加热设备开启工作;温度,停止工作,大棚内的温度维持在一定范围。他们设计的电路如图甲所示,电源电压恒定为6V,和其中一个是定值电阻,另一个是热敏电阻;热敏电阻阻值随温度变化的关系如图乙所示。可控加热设备通过感应两端的电压来控制(不考虑加热设备对电路的影响);当时,加热设备开启工作,当时,加热设备不工作,下列说法正确的是( )
A.是热敏电阻
B.定值电阻的阻值为
C.为3V
D.若降低电源电压,加热系统开始工作的温度将降低,停止工作的最高温度将升高
24.(25-26九年级上·吉林四平·期中)吉林市高速公路收费站对过往的超载货车实施计重收费,小战同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图。
(1)称重表相当于一个__________(选填“电压表”或“电流表”)。
(2)当车辆越重时,R接入电路中的阻值__________,称重表的示数_________ (选填“越大”“越小”或“不变”)
(3)电路中定值电阻R1的作用是__________。
25.(2025·甘肃陇南·三模)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
26.(2026·江苏徐州·三模)如图甲所示, 电源电压保持不变, 灯泡L标有“3.8V”的字样,闭合开关S, 当滑动变阻器的滑片P从最右端滑到最左端时,灯泡L刚好正常发光,在滑动变阻器滑片移动过程中, 两块电压表示数与电流表示数变化关系图像如图乙所示, 求:
(1)电源电压;
(2)R0阻值和滑动变阻器的最大阻值。
🌟思维挑战
27.(2024·四川德阳·中考真题)如图甲所示,是一种自制测定水箱内水深度的装置。电源电压恒为6V,电压表量程为0~3V,电流表量程为0~3A,电流表、电压表均为理想电表,R1是定值电阻(阻值未知),定值电阻R2为12Ω,R是压力传感器,其位置固定不动,其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示。杠杆AB可绕O点转动,A端悬挂一重为30N的圆柱体M,M的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离h为6cm,杠杆B端始终压在传感器R上。已知杠杆AO长为60cm,OB长为20cm,杆重忽略不计,杠杆始终静止在水平位置。()求:
(1)圆柱体M的密度;
(2)若水箱中无水,且同时闭合开关S0、S1、S2,此时电流表示数为2A,则定值电阻R1的阻值;
(3)若闭合开关S0,断开开关S1、S2,此时电压表示数为1V,则水箱中水的深度。
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