12.4 欧姆定律(讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-08-03
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精品
摘要:
本讲义聚焦欧姆定律核心知识点,以实验探究电流与电压、电阻关系为起点,通过控制变量法分析数据及图像,归纳得出定律内容,进而延伸至串联分压、并联分流规律,构建完整知识支架。
资料亮点在于实验设计突出科学思维,通过I-U/I-R图像分析培养数据论证能力,随学随练结合油量表等实例强化物理观念,分层练习助力科学探究。课中辅助实验教学,课后帮助学生查漏补缺,提升知识应用能力。
内容正文:
第十二章
欧姆定律
第4节 欧姆定律
课标要点
1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。
2. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
3. 通过计算,图像分析等方法,培养学生逻辑思维能力和掌握解答电学问题的一般方法。
学习重难点
重点:理解欧姆定律及应用欧姆定律解决实际问题。
难点:探究理解欧姆定律。
知识点 实验探究:电流与电压和电阻的关系
1.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。
2.实验思路:
(1)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,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
易错点提醒: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)。
随学随练
1.(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。
2.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。
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.(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。
知识点 欧姆定律
1.定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
I=U/R。
3.单位:
电流--安培(A);电压--伏特(V);电阻--欧姆(Ω)。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=U/R
(3)求电压:U=IR
(4)求电阻:R=U/I
易错点提醒:欧姆定律应用注意事项:
(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。
(3)统一性:指I、U、R的单位必须为国际单位( A 、V 、Ω)。
随学随练
1.电流、电压和电阻,是电路学习中三个重要的物理量,如图所示情境粗略却形象地反映了这三者之间的关系。
①图中丙与甲的关系反映了 的关系,丙与乙的关系反映了 的关系。
②图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关,它们的关系可归纳为:相同条件下, 。
【答案】①电流与电压,电流与电阻;②横截面积,导体的电阻随导体横截面积的减小而增大。
【详解】①由图可知,乙阻碍丙的移动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流。图中丙与甲的关系反映了电流与电压的关系,丙与乙的关系反映了电流与电阻的关系。
②由图可知,乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动,所以图中信息还反映出导体的电阻与导体的横截面积有关。
2. 对于欧姆定律公式I= U/R的理解,以下说法中错误的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与导体的电阻成反比
D.由 I=U/R可推出R=U/I,说明R与U成正比,与I成反比
【答案】D
【解析】A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关,根据I=U/R可知,A正确;
B.对某导体来说,电阻不变,根据I=U/R可知,导体中的电流与其两端电压成正比,B正确;
C.在电压相同时,根据I=U/R可知,不同导体中的电流与导体的电阻成反比,C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,大小只由导体本身的因素决定,而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关,由I=U/R可推出R=U/I,说明同一导体,U/I是一个定值,所以D错误。
所以选D。
3.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【答案】A
【详解】由图甲知在电压为2V时,导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,由知导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小;当电源电压恒为7V,仍然是导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小,所以电流表示数仍是导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中错误的是( )
A.电流表和电压表的示数都逐渐变大
B.电压表和电流表的示数的比值变大
C.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压不变
D.通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变
【答案】A
【详解】由电路图可知,小灯泡和变阻器并联,电压表测的是电源电压,电流表测的是通过变阻器的电流,根据并联电路的电压规律,小灯泡的两端电压和变阻器的两端电压相等,均等于电源电压。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,变阻器连入电路的电阻变大,变阻器的两端电压不变,根据欧姆定律可知,通过变阻器的电流变小,电流表示数变小;小灯泡的两端电压不变,通过小灯泡的电流不变;电源电压不变,所以,电压表示数不变;由于电压表和电流表的示数的比值等于变阻器连入电路的电阻,所以,电压表和电流表的示数的比值变大;故A错误,符合题意;BCD正确,不符合题意。
故选A。
5.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。
6.如图所示R1的电阻为6Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数如图所示,求:
(1)干路中的电流为多少?
(2)R2的电阻是多少?
【答案】(1)0.9A;(2)4.8Ω。
【详解】(1)由电路图可知,电阻R1和R2并联,A1测R1支路的电流,A2测R2支路的电流;由图知电流表选用0~0.6A的量程,分度值为0.02A,通过R2的电流为0.5A,由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,干路中的电流
I=I1+I2=0.4A+0.5A=0.9A
(2)并联电路各支路两端的电压与电源电压相等,则电源电压
U=U2=U1=I1R1=0.4A×6Ω=2.4V
根据I=得,R2的阻值R2===4.8Ω
题型 欧姆定律在串联电路中
1.电流:串联电路中各处电流都相等。
I=I1=I2
2.电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之和。
U=U1+U2
3.电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之和。
R=R1+R2
●特别强调:
(1)把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的长度。
(2)n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=nR0。
4.分压原理:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。
U1/U2=R1/R2。
●特别强调:也就是,串联时谁电阻大,谁分电压多。
活学活用
1.某小灯泡正常工作时的电压为6V,通过它的电流为0.5A,若把该小灯泡接在电压为9V的电路上正常工作,应( )
A.给它并联一个6Ω的电阻
B.给它串联一个12Ω的电阻
C.给它串联一个6Ω的电阻
D.给它并联一个12Ω的电阻
【答案】C
【详解】灯泡正常发光时的电压UL=6V,要使灯泡在9V的电源上正常发光应串联一个电阻分压;根据串联电路中总电压等于各分电压之和可得,串联电阻两端的电压
UR=U﹣UL=9V﹣6V=3V
根据串联电路中各处的电流相等可知电路中的电流
I=IL=0.5A
根据欧姆定律可得,串联电阻的阻值
R=6Ω
故C符合题意,故ABD不符合题意。
故选C。
2.天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
【答案】D
【解析】由图可知,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流;
AB.天然气浓度增大时,R阻值减小,电路中的总电阻变小,由可知,电路中的电流增大,即电流表示数变大,由可知,两端的电压变大,即电压表示数变大,故AB不符合题意;
CD.天然气浓度减小时,R阻值增大,电路中的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表示数变小,由可知,两端的电压变小,即电压表示数变小,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3. 如图是某同学为汽车设计的油量表(实际上就是电流表)原理示意图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,则向油箱里正常加油时,油量表的示数会______(选填“变大”、“变小”或“不变”);油箱加油过满时,电路______(选填“会”、“不会”)被短路。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中______(选填“R”、“R0”)两端。
【答案】变大,不会,R0.
【解析】向油箱里正常加油时,浮标升高,滑动变阻器的滑片下移,电阻变小,根据可知,电流变大,即油量表(电流表)的示数变大。
油箱加油过满时,滑片向下移动到a端,此时电路为R0的简单电路,可以起到保护电路的作用,所以电路不会被短路。
由图知,定值电阻R0与变阻器R串联,油面升高时,滑片向下移动,变阻器接入电路的电阻减小,根据串联电路的分压规律可知,滑动变阻器分得的电压变小,则定值电阻分得的电压变大,所以电压表应并联在图中R0的两端。
4.如图所示电路中,电源电压为6V,R1=80Ω,R2=40Ω,闭合开关。求:
(1)电路的总电阻;
(2)通过R1的电流;
(3)电压表的示数。
【答案】(1)120Ω;(2)0.05A;(3)2V
【详解】解:(1)由电路图可知:R1、R2串联,电流表测串联电路中的电流,电压表测R2两端的电压。电路中的总电阻
R=R1+R2=80Ω+40Ω=120Ω
(2)串联电路中的电流
由于串联电路中的电流处处相等,则通过R1的电流
I1=I=0.05A
(3)由欧姆定律得,电压表的示数
U2=IR2=0.05A×40Ω=2V
答:(1)电路的总电阻为120Ω;
(2)通过R1的电流为0.05A;
(3)电压表的示数为2V。
题型 欧姆定律在并联电路中
1.电流:并联电路中总电流等于各支路中电流之和。
I=I1+I2
2.电压:并联电路中各支路两端的电压都相等。
U=U1=U2
3.电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和。
1/R=1/R1+1/R2
●特别强调:
(1)把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的横截面积增大。
(2)n个相同的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n 。
4.分流原理:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。
I1/I2= R2/R1。
●特别强调:也就是,并联时谁电阻大,谁分电流反而小。
活学活用
1.王明同学在修理电子玩具,需要用一个75Ω的电阻,手边有阻值为300Ω、100Ω、60Ω、40Ω、35Ω的电阻各一个,他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻串联起来使用,也可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻并联起来使用。
【答案】 40 35 300 100
【详解】[1][2]要得到75Ω的电阻,因为串联电路的总电阻等于各电阻之和,所以可以选择40Ω和35Ω的电阻串联,总电阻
R总=40Ω+35Ω=75Ω
[3][4]要得到75Ω的电阻,因为并联电路的总电阻的倒数等于各电阻倒数之和,并联的总电阻小于任一个电阻,所以可以选择300Ω和100Ω的电阻并联,总电阻
解得R总=75Ω。
2.如图所示的电路,电源电压保持不变,开关S由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都变小 B.电流表和电压表的示数都变大
C.电路中的总电阻变小 D.电路中的总电阻变大
【答案】C
【详解】AB.开关断开时,电路为R2的简单电路,电压表测量的是电源电压,电流表测量R2中的电流;闭合开关后,两个电阻并联,电压表测量并联电路两端的电压,电流表测量通过R2的电流;并联电路各支路两端的电压等于电源电压,R2两端的电压不变,R2支路中的电流与原来的电流相等,故电压表示数不变,电流表示数不变,故AB错误;
CD.闭合开关前,电路的电阻为R2,并联电路总电阻,总电阻小于任一支路电阻,因此总电阻减小,故C正确,D错误。
故选C。
3.图-1是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图-2所示电源电压不变的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。下列分析与计算正确的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为6Ω
B.再闭合开关S2后,通过电阻R的电流为0.3A
C.闭合开关S1、S2时,整个电路的总电阻小于6Ω
D.将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,通过电路的电流为0.4A
【答案】C
【详解】A.只闭合开关S1时,电路是关于小灯泡的简单电路,电流表测电路中的电流,电流表的示数为0.5A,即通过小灯泡的电流为0.5A,由图1可知,此时灯泡两端的电压为4V,即电源电压为4V,所以灯泡的电阻为
故A错误;
B.再闭合开关S2后,电阻R与灯泡并联,由于电源电压为4V,由图1可知,R两端的电压为4V时,通过电阻R的电流为0.2A,电阻R的阻值为
故B错误;
C.闭合开关S1、S2时,电阻R与灯泡并联,整个电路的总电阻为
解
R≈5.7Ω<6Ω
故C正确;
D.将灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,根据欧姆定律可得,电路中的电流为
故D错误。
故选C。
4.(2025·福建)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
【答案】B
【解析】由图可知,定值电阻R0和光敏电阻R并联,电流表测干路的电流
A.题目提到R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙所示,可以看出光照强度增大时阻值减小,故A错误;
B.警戒光照强度是电流达到I0时的光照强度。增大R0阻值会导致通过R0支路的电流减小,因此光敏电阻阻值需减小才能让电流重新达到I0。此时需要更强的光照,所以警戒光照强度增大,故B正确;
C.定值电阻R0和光敏电阻R并联,互不影响,R0一定时,电压不变则通过R0的电流不变,故C错误;
D.R0一定时,电压不变,通过R0的电流不变。光照强度越大,光敏电阻R的阻值减小,根据可知通过光敏电阻R这条支路的电流增大,电流表测干路电流,等于各支路电流之和,一条支路电流不变,另一条支路电流增大,故电流表示数增大,故D错误。
故选B。
基础通关
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)19世纪,德国物理学家欧姆经过多年实验研究并结合计算推导,在《电流的数学计算》一书中完整描述了电路基本定律——欧姆定律,为纪念他,人们把他的名字命名为________________(填写物理量名称)的单位;法国物理学家________________被誉为“电学中的牛顿”,其名字被命名为电流的单位。
【答案】 电阻 安培
【详解】欧姆定律研究的是电流、电压和电阻的关系,为纪念欧姆的贡献,人们将电阻的单位命名为欧姆。
电流的国际单位是安培,该单位取自法国物理学家安培的名字,安培被称为“电学中的牛顿”。
2.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)一段导体两端的电压为2 V,导体中电流为0.1 A,导体的电阻为________,如果将导体两端的电压增加到4 V,则导体中的电流为________,若导体两端的电压为0,导体的电阻为________。
【答案】
20Ω
0.2A
20Ω
【详解】根据欧姆定律,可得导体的电阻为
电阻是导体本身的一种性质,与两端电压和通过的电流无关,导体两端的电压为4V时,导体的电阻不变,导体的电阻为20Ω,导体中的电流为
电阻是导体自身的固有属性,不随两端电压的变化而改变,所以即使导体两端电压为0,电阻依然为20Ω。
3.(25-26九年级上·四川成都·期中)并联相当于增加了导体的________;现在实验需要15欧的电阻,但身边只有一个10欧和5欧的电阻,需要将这两个电阻________联就可以实现实验目的。
【答案】
横截面积
串
【详解】并联电阻时,相当于将多个导体并列连接,总横截面积增大,因此并联相当于增加了导体的横截面积;串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。将10Ω和5Ω的电阻串联,总电阻为15Ω,因此需将两个电阻串联。
4.(25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测)如图为部分电学知识的结构图,请将空白处填充完整:①____________,②____________。
【答案】 电流 用电器
【详解】在电路中,电压是产生电流的原因。电阻的定义就是导体对电流的阻碍作用,所以图中①处是电流;
图中显示,电源和②通过导线连接,构成了一个完整的回路。这个回路的功能是“提供”和“消耗”电能。在电路中,电源是提供电能的装置,而消耗电能的装置就是用电器。
5.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图,为定值电阻,为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电压表示数________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】变大
【详解】如图,两电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压.根据题意知,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度增大而减小,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,气敏电阻越小;因为两电阻串联,所以总电阻变小,根据可知,电流变大;的阻值不变,电流变大时,根据可知,电压表示数变大。
6.(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
【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。
7.(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
【详解】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。
8.(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。
9.(2026·北京石景山·一模)将两根阻值分别为R1和R2的电阻丝接入电路中工作,已知R1<R2,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.若R1、R2串联,通过R1的电流小于通过R2的电流
B.若R1、R2串联,R1两端的电压小于R2两端的电压
C.若R1、R2并联,通过R1的电流小于通过R2的电流
D.若R1、R2并联,R1两端的电压大于R2两端的电压
【答案】B
【详解】 串联电路的电流特点是电流处处相等,因此串联时通过R1、R2的电流相等,根据欧姆定律,电流相同时,电压与电阻成正比,由于,所以;并联电路各支路两端电压相等,因此并联时R1、R2两端电压相等,根据欧姆定律,电压相同时,电流与电阻成反比,由于,所以,故选B。
10.(2026年湖北武汉市中考物理试题)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
【详解】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。
素养提升
11.(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
【详解】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。
12.(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
【详解】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。
13.(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
【详解】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。
迁移创新
14.(2026·广东惠州·二模)小明为了探究“电流与电压、电阻的关系”设计了如图甲所示的实验电路,他在实验室找到如下实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移电阻变大;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最__________端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是__________;
(4)故障排除后,小明首先“探究电流与电阻的关系”,他把的电阻接入电路,要使电压表示数为,闭合开关后,移动滑动变阻器,发现电压表示数小于,接下来他应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动;
(5)小明把的电阻接入电路中来探究“电流与电压的关系”,他通过调节滑动变阻器的滑片,测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值,并记录在下表中;分析数据得到的结论是_______________________________________________________________________________;
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(6)本实验中多次测量的目的与下面的__________(选填序号)实验多次测量的目的相同。
A.测量未知电阻的阻值 B.探究平面镜成像的特点
【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)左
(5)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(6)B
【详解】(1)滑动变阻器按“一上一下”接线,要求滑片右移电阻变大,因此将滑动变阻器的左下接线柱与电压表的正接线柱连接。
(2)闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器应调到最大阻值处,因此滑片滑到最右端。
(3)电流表无示数说明电路断路,电压表有明显偏转说明电压表两端连通到电源两极,因此故障可能是和电压表并联的定值电阻断路。
(4)定值电阻两端电压小于2V,要提高定值电阻两端电压,需要减小滑动变阻器两端电压,根据串联分压原理,需要减小滑动变阻器接入的电阻,因此滑片向左端移动。
(5)由表格数据可知,定值电阻阻值不变,电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,因此可得结论为:当电阻一定时,电流与电压成正比。
(6)本实验多次测量的目的是探究普遍规律,避免偶然性。
A.测量未知电阻阻值,多次测量是为了求平均值减小误差,故A不符合题意;
B.探究平面镜成像特点,多次测量是为了寻找普遍规律,避免偶然性,故B符合题意。
故选B。
15.(2025·四川雅安·中考真题)某课外实践小组设计一个车速报警装置,提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为20 Ω,可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上,当车速为60 km/h时,电压表读数为8 V;当车速达到100 km/h时,电流表达到报警电流值,装置报警。
(1)求电源电压;
(2)求电流表的报警电流值;
(3)保持报警电流不变,将报警装置放置在小轿车上,要求车速达到120 km/h时才报警,求需替换的定值电阻阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当,,其两端电压为,电路为串联电路,电路中的电流为
电源电压为
(2)当,,电流表的报警电流值为
(3)由乙图可知,速度提高,可变电阻阻值降低20Ω,故当时,速度相对于提高,可变电阻阻值应降低10Ω,故当时,可变电阻阻值为
接入电路的总阻值为
需替换的定值电阻阻值为
16.(2026·河南平顶山·三模)图甲是可以实时测量风速的杯式风速仪,图乙为其内部电路图,其电源为恒流源(一种特殊电源,它能保证通过电路中的电流大小始终恒定,即能始终提供大小为1.2A的恒定电流)。电流表测量范围为0~0.6A,R₀为定值电阻, 为压敏电阻,其阻值随压力F 大小变化的关系如图丙所示,迎风板受到的压力能够大小不变地传递给R1,迎风板为轻质薄板,迎风板受到的压力与风速的关系如表。测量时风始终垂直吹在迎风板上。某次测量中,无风时电流表示数为0.3A。求:
风速v/(m·s⁻¹)
2
4
6
10
12
16
24
压力 F/N
0.5
4
6
14
20
30
72
(1)当风速增大时,电流表的示数________(填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)无风时的电源电压。
(3)R₀的阻值。
(4)该装置能测量的最大风速。
【答案】(1)变大
(2)9V
(3)
(4)12m/s
【详解】(1)由图乙可知,和并联在电路中,电流表和在一条支路,电流表测通过的电流。
两端电压为电源电压,,通过的电流,两式整理可得,I、为定值,当风速变大,由图丙可知,阻值变小,可得通过的电流会变大,因此,电流表的示数会变大。
(2)由题可得,无风时,电流表示数,此时,则两端电压为
电源电压
(3)由题可得,干路电流恒为,则无风时,通过的电流为
的阻值为
(4)风速越大,通过的电流会变大,因此,风速最大时,电流表的示数,此时通过的电流为
此时的电源电压等于两端电压,
则此时压敏电阻的阻值
根据图丙,当压敏电阻阻值为10Ω时,对应F=20N,根据表格可知,当压力F为20N,对应风速为12m/s,则该装置能测量的最大风速为12m/s。
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第十二章
欧姆定律
第4节 欧姆定律
课标要点
1. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律。
2. 理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
3. 通过计算,图像分析等方法,培养学生逻辑思维能力和掌握解答电学问题的一般方法。
学习重难点
重点:理解欧姆定律及应用欧姆定律解决实际问题。
难点:探究理解欧姆定律。
知识点 实验探究:电流与电压和电阻的关系
1.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。
2.实验思路:
(1)控制定值电阻的阻值 ,用滑动变阻器改变定值电阻两端的 ,观察并记录电压表和电流表示数,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压 ,改变 大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻 成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持 ,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个 。并且发现I-U图像是一条过原点的 。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且电流与电阻的乘积是个 。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压 。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻 。
易错点提醒: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)。
随学随练
1.(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
2.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 ________ 。
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.(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
知识点 欧姆定律
1.定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
I= 。
3.单位:
电流-- (A);电压-- (V);电阻-- (Ω)。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家 通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=
(3)求电压:U=
(4)求电阻:R=
易错点提醒:欧姆定律应用注意事项:
(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。
(3)统一性:指I、U、R的单位必须为国际单位( A 、V 、Ω)。
随学随练
1.电流、电压和电阻,是电路学习中三个重要的物理量,如图所示情境粗略却形象地反映了这三者之间的关系。
①图中丙与甲的关系反映了 的关系,丙与乙的关系反映了 的关系。
②图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关,它们的关系可归纳为:相同条件下, 。
2. 对于欧姆定律公式I= U/R的理解,以下说法中错误的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与导体的电阻成反比
D.由 I=U/R可推出R=U/I,说明R与U成正比,与I成反比
3.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
4.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S。当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法中错误的是( )
A.电流表和电压表的示数都逐渐变大
B.电压表和电流表的示数的比值变大
C.通过滑动变阻器的电流变小,其两端的电压不变
D.通过小灯泡的电流及其两端的电压都保持不变
5.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
6.如图所示R1的电阻为6Ω,电流表A1的示数为0.4A,A2的示数如图所示,求:
(1)干路中的电流为多少?
(2)R2的电阻是多少?
题型 欧姆定律在串联电路中
1.电流:串联电路中各处电流都 。
I=
2.电压:串联电路中总电压等于各部分电路电压之 。
U=
3.电阻:串联电路中总电阻等于各部分电路电阻之 。
R=
●特别强调:
(1)把n段导体串联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都大,这相当于增加了导体的 。
(2)n个相同的电阻R0串联,则总电阻R=nR0。
4.分压原理:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻 。
U1/U2= 。
●特别强调:也就是,串联时谁电阻大,谁分电压多。
活学活用
1.某小灯泡正常工作时的电压为6V,通过它的电流为0.5A,若把该小灯泡接在电压为9V的电路上正常工作,应( )
A.给它并联一个6Ω的电阻
B.给它串联一个12Ω的电阻
C.给它串联一个6Ω的电阻
D.给它并联一个12Ω的电阻
2.天然气是一种清洁能源,方便居民使用的同时,存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路,如图电源电压恒定不变,为定值电阻,R为气敏电阻。R阻值随天然气浓度的增大而减小,则天然气( )
A. 浓度增大,电流表示数变小
B. 浓度增大,电压表示数变小
C. 浓度减小,电流表示数变大
D. 浓度减小,电压表示数变小
3. 如图是某同学为汽车设计的油量表(实际上就是电流表)原理示意图,R0是定值电阻,R是滑动变阻器,则向油箱里正常加油时,油量表的示数会______(选填“变大”、“变小”或“不变”);油箱加油过满时,电路______(选填“会”、“不会”)被短路。若换用电压表改装成油量表,要求油面升高时电压表示数变大,电压表应并联在图中______(选填“R”、“R0”)两端。
4.如图所示电路中,电源电压为6V,R1=80Ω,R2=40Ω,闭合开关。求:
(1)电路的总电阻;
(2)通过R1的电流;
(3)电压表的示数。
题型 欧姆定律在并联电路中
1.电流:并联电路中总电流等于 。
I=
2.电压:并联电路中各支路两端的电压都 。
U=
3.电阻:并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻 。
1/R=
●特别强调:
(1)把n段导体并联起来,总电阻比任何一段导体的电阻都小,这相当于导体的 增大。
(2)n个相同的电阻R0并联,则总电阻R=R0/n 。
4.分流原理:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成 。
I1/I2= 。
●特别强调:也就是,并联时谁电阻大,谁分电流反而小。
活学活用
1.王明同学在修理电子玩具,需要用一个75Ω的电阻,手边有阻值为300Ω、100Ω、60Ω、40Ω、35Ω的电阻各一个,他可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻串联起来使用,也可以选择其中 Ω和 Ω两个电阻并联起来使用。
2.如图所示的电路,电源电压保持不变,开关S由断开到闭合,下列说法正确的是( )
A.电流表和电压表的示数都变小 B.电流表和电压表的示数都变大
C.电路中的总电阻变小 D.电路中的总电阻变大
3.图-1是小灯泡L和电阻R的I-U图像。将小灯泡L和电阻R接入图-2所示电源电压不变的电路中,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.5A。下列分析与计算正确的是( )
A.只闭合开关S1时,小灯泡L的电阻为6Ω
B.再闭合开关S2后,通过电阻R的电流为0.3A
C.闭合开关S1、S2时,整个电路的总电阻小于6Ω
D.将小灯泡L和电阻R串联在5V的电路中,通过电路的电流为0.4A
4.(2025·福建)光照强度会影响花卉生长。图甲为光照强度过大时触发报警的电路,电源电压不变,R0为阻值可调的电阻箱,R为光敏电阻,其阻值随光照强度变化关系如图乙。当电流表示数大于某一值I0时触发报警,I0时的光照强度为警戒光照强度。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.R的阻值随光照强度增大而增大
B.增大R0阻值可增大警戒光照强度
C.R0一定时,光照强度越大,通过R0的电流越大
D.R0一定时,光照强度越大,电流表示数越小
基础通关
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)19世纪,德国物理学家欧姆经过多年实验研究并结合计算推导,在《电流的数学计算》一书中完整描述了电路基本定律——欧姆定律,为纪念他,人们把他的名字命名为________________(填写物理量名称)的单位;法国物理学家________________被誉为“电学中的牛顿”,其名字被命名为电流的单位。
2.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)一段导体两端的电压为2 V,导体中电流为0.1 A,导体的电阻为________,如果将导体两端的电压增加到4 V,则导体中的电流为________,若导体两端的电压为0,导体的电阻为________。
3.(25-26九年级上·四川成都·期中)并联相当于增加了导体的________;现在实验需要15欧的电阻,但身边只有一个10欧和5欧的电阻,需要将这两个电阻________联就可以实现实验目的。
4.(25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测)如图为部分电学知识的结构图,请将空白处填充完整:①____________,②____________。
5.(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图是酒驾检测中酒精检测仪的简化电路图,为定值电阻,为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度增大而减小。闭合开关,电源电压保持不变,若驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪的电路中的电压表示数________。(选填“变大”“变小”或“不变”)
6.(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
7.(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
8.(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.
9.(2026·北京石景山·一模)将两根阻值分别为R1和R2的电阻丝接入电路中工作,已知R1<R2,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是( )
A.若R1、R2串联,通过R1的电流小于通过R2的电流
B.若R1、R2串联,R1两端的电压小于R2两端的电压
C.若R1、R2并联,通过R1的电流小于通过R2的电流
D.若R1、R2并联,R1两端的电压大于R2两端的电压
10.(2026年湖北武汉市中考物理试题)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
素养提升
11.(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
12.(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
13.(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
迁移创新
14.(2026·广东惠州·二模)小明为了探究“电流与电压、电阻的关系”设计了如图甲所示的实验电路,他在实验室找到如下实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、、、的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整,要求滑动变阻器的滑片向右移电阻变大;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最__________端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是__________;
(4)故障排除后,小明首先“探究电流与电阻的关系”,他把的电阻接入电路,要使电压表示数为,闭合开关后,移动滑动变阻器,发现电压表示数小于,接下来他应将变阻器滑片向__________端(选填“左”或“右”)移动;
(5)小明把的电阻接入电路中来探究“电流与电压的关系”,他通过调节滑动变阻器的滑片,测出通过定值电阻的不同电流和对应的电压值,并记录在下表中;分析数据得到的结论是_______________________________________________________________________________;
实验次数
1
2
3
4
5
电压
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(6)本实验中多次测量的目的与下面的__________(选填序号)实验多次测量的目的相同。
A.测量未知电阻的阻值 B.探究平面镜成像的特点
15.(2025·四川雅安·中考真题)某课外实践小组设计一个车速报警装置,提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为20 Ω,可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上,当车速为60 km/h时,电压表读数为8 V;当车速达到100 km/h时,电流表达到报警电流值,装置报警。
(1)求电源电压;
(2)求电流表的报警电流值;
(3)保持报警电流不变,将报警装置放置在小轿车上,要求车速达到120 km/h时才报警,求需替换的定值电阻阻值。
16.(2026·河南平顶山·三模)图甲是可以实时测量风速的杯式风速仪,图乙为其内部电路图,其电源为恒流源(一种特殊电源,它能保证通过电路中的电流大小始终恒定,即能始终提供大小为1.2A的恒定电流)。电流表测量范围为0~0.6A,R₀为定值电阻, 为压敏电阻,其阻值随压力F 大小变化的关系如图丙所示,迎风板受到的压力能够大小不变地传递给R1,迎风板为轻质薄板,迎风板受到的压力与风速的关系如表。测量时风始终垂直吹在迎风板上。某次测量中,无风时电流表示数为0.3A。求:
风速v/(m·s⁻¹)
2
4
6
10
12
16
24
压力 F/N
0.5
4
6
14
20
30
72
(1)当风速增大时,电流表的示数________(填“变小”“变大”或“不变”)。
(2)无风时的电源电压。
(3)R₀的阻值。
(4)该装置能测量的最大风速。
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