第11讲 欧姆定律及其探究实验(暑假预习举一反三讲义)新九年级物理新人教版
2026-08-05
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 物理 |
| 教材版本 | 初中物理人教版九年级全一册 |
| 年级 | 九年级 |
| 章节 | 第1节 电流与电压、电阻的关系,第2节 欧姆定律 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 电流与电压、电阻的关系,欧姆定律的内容及理解 |
| 使用场景 | 寒暑假-暑假 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.50 MB |
| 发布时间 | 2026-08-05 |
| 更新时间 | 2026-08-05 |
| 作者 | 启明数学物理探究室 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-05 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59085091.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第11讲 欧姆定律及其探究实验
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+暑假作业】
【情景引入】
同学们,上课!请看老师的演示:将5Ω定值电阻与小灯泡串联接入电路,闭合开关,观察灯泡亮度;再换用10Ω电阻,闭合开关,会发现灯泡明显变暗,这说明电路电流变小了。若保持电阻不变,调高电源电压,灯泡又会变亮,电流变大。
可见,电流与导体两端电压、电阻密切相关。它们之间有怎样的定量关系?今天我们就通过实验,探究欧姆定律,揭开三者的秘密!
【知识点1】 电路电流与电压和电阻的关系
1.由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。
2.研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
3.研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【例1】(25-26九年级上·河北石家庄·期末)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______。
【变式1-1】(2026·河南南阳·三模)为了研究通过导体的电流与电阻的关系,小明和同学小能设计了如图电路进行实验。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
20
10
5
电流I/A
0.10
0.20
0.40
(1)经检查图甲中一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)纠正错误导线时开关应该_______;纠正之后该同学继续实验,本实验中滑动变阻器的作用是:________。
(3)小明完成了表中第1组实验后,想把20Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验,从操作规范和器材安全角度考虑,以下操作顺序最合理的顺序是_______(选填“A”或“B”或“C”);①闭合开关;②断开开关;③记录电流表示数;④将滑动变阻器滑片移到最右端;⑤取下20Ω的电阻,接入10Ω的电阻;⑥眼睛看着电压表,将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
A.②⑤④①⑥③ B.②⑤①④⑥③ C.②④①⑤⑥③
(4)在上面步骤中小明将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后,第2次实验,滑片最终的位置在第1次实验的_____侧(选填“左”或“右”);完成三次实验后他将数据填入图乙的表中,从表中可以知道实验中电压表示数控制在_____V,进一步分析得出结论:电压一定时,电流与电阻成______。
(5)有同学认为本次实验数据不足,实验结论不具有普遍意义,你给小明的建议是:________。
【变式1-2】(2026·湖北武汉·模拟预测)在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材有电源电压为4.5V、定值电阻6个、滑动变 阻器(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关及导线。
(1)直接闭合图甲中开关,发现电压表(选填字母);
A.无示数 B.指针反偏 C.有示数但很小
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,再用笔画线代替导线将其正确连接;
(3)排除故障后,将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验,并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时,电路中的电流为____A;
(4)实验中,再接入50Ω的定值电阻后,小源发现无论怎么移动滑片,都不能使电压表示数达到图乙中的设定电压U0,为了完成本次实验,下列措施可行的是( )
A.调高电源电压
B.串一个10Ω的电阻
C.更换一个最大阻值30Ω的滑动变阻器
(5)同组的小华选用了R1、R2两个定值电阻进行实验,将R1接入电路调节滑片使电压表示数为3V,然后断开开关,用R2替换R1 接入电路,直接闭合开关,发现电流表的示数变为原来的两倍,则R1的阻值是R2阻值的___倍。
【知识点2】欧姆定律
1.欧姆定律: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。
2.公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
欧姆定律的深化理解
(1)同体性∶U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
(2)同时性∶由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
(3)欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。常见的电炉、电饭锅等都是将电能全部转化为内能,所以它们都是纯电阻电路;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。
(4)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、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,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。公式 只是电阻的计算式而不是决定式。
(5)同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。
【例2】(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
【变式2-1】(25-26九年级上·河北张家口·期末)某物理兴趣小组的同学们就公式及其变形式进行讨论,下列说法正确的是( )
A.由可知,电阻一定时,通过导体电流的大小与导体两端的电压成正比
B.由可知,导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C.由可知,导体两端电压为零时,导体电阻也为零
D.由可知,电压一定时,通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
【变式2-2】(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越小
D.同一段导体两端的电压变大,通过它的电流随之变大
【知识点3】欧姆定律的应用
(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 ,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。()
(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。()
(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
【例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。
【变式3-1】(2026·天津东丽·二模)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻为10Ω,为5Ω。开关、都闭合时,电流表的示数为0.6A;当只断开开关时,电流表的示数是__________A,电压表的示数是__________V。
【变式3-2】(2026·四川泸州·二模)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.2A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为6V,则电源电压为_____V,电阻R2的阻值为_____Ω,两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为_____。
【例4】(25-26九年级上·山东威海·期末)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B.灯泡的电阻为10Ω
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡L的电阻与定值电阻R阻值之比为1∶4
【变式4-1】(2026·山东枣庄·模拟预测)如图是用电器甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙为定值电阻
B.甲的阻值为10Ω
C.若将甲、乙并联在电压为2V的电路中,干路的电流为0.4A
D.若将甲、乙串联在电压为3V的电路中,电路中的电流为0.2A
【变式4-2】(2026·安徽合肥·一模)如图是电阻甲和乙的图像,小宋同学对图像信息作出如下判断,其中正确的是( )
A.将甲和乙并联,若电压为,则它们的干路电流为
B.将甲和乙串联,若电流为,则它们两端的电压为
C.当甲两端的电压为时,通过它的电流为
D.当乙两端的电压为时,其电阻值为
【例5】(25-26九年级上·陕西西安·期末)在如图所示的电路中,的阻值为4Ω,将它与串联后接到9V的电源上,两端的电压为6V。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)的阻值。
【变式5-1】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R1=10Ω,R3=20Ω。
(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电流表示数为0.3A,求电源电压;
(2)当只闭合开关S时,求电压表的示数;
(3)当开关S、S1和S2均闭合时,电流表的示数为0.5A,求R2的阻值。
【变式5-2】(2026·河南商丘·三模)如图是小航设计的电子秤结构示意图,托盘质量不计,电子秤的表盘由测量范围为0~3 V的电压表改装而成。电源电压恒为4.5 V,定值电阻,力敏电阻的阻值随所称物体质量变化如下表所示。(g取10 N/kg)
质量
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
阻值
165
110
75
55
41
30
24.5
20
16
12.5
10
(1)电子秤的零刻度线对应的电压表示数为多少?
(2)将底面积为的圆柱体A放在水平托盘上,电压表示数为2 V,请计算圆柱体A对托盘的压强大小;
(3)小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍,可用阻值多大的定值电阻来替换?请计算说明。
一、单选题
1.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.“探究电流跟电压关系”实验时,可将定值电阻R替换成小灯泡
B.“探究电流跟电压关系”实验时,多次实验的目的是减小误差
C.“探究电流跟电压关系”实验结论:电阻不变时,电压与电流成正比
D.“探究电流跟电阻关系”实验时,移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻两端电压不变
2.(25-26九年级上·甘肃天水·期末)将定值电阻器接在6 V 的电源上,测得通过它的电流为0.3 A。若把该电阻器改接在另一个 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的阻值分别为( )
A.2 V,20 Ω B.4 V,20 Ω C.2 V,40 Ω D.4 V,40 Ω
3.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)2个相同的电阻并联后接在电压为U的电源的两端,通过的总电流为I,如果再并联一个相同的电阻,则该电阻上通过的电流为( )
A. B. C. D.
4.(25-26九年级上·山西运城·阶段检测)如图所示为电阻和的U-I图像,由图像可知,下列说法正确的是( )
A.与两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.与的电阻之比为3:2
C.、串联,当电流为0.2A时,、两端总电压为2V
D.、并联,干路中的电流是0.3A,电源电压是1V
5.(2026·内蒙古通辽·二模)为防止高压电线下钓鱼引发触电事故,某科技小组设计了如图甲的防触电警示装置,当鱼竿距离高压线太近时,会进行提醒。为定值电阻,为红外距离传感器,鱼竿与高压线距离与阻值变化关系如图乙所示,当电表示数小于设定值时,会进行提醒。下列分析正确的是( )
A.图甲中的电表是用电流表改装的
B.的阻值随距离增大而增大
C.鱼竿距离高压线越近,电表示数越大
D.更换更小阻值,可以增大提醒距离
6.(2026·广东广州·一模)某小组设计了一台简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6 A,踏板重力不计,体重计空载时,电路中的电流为0.12 A,下列描述正确的是( )
A.电源电压为0.6 V
B.此体重计所能测量的最大体重为1200 N
C.体重越大,压敏电阻R值越大
D.体重越小,电流表示数越大
7.(2026·吉林松原·模拟预测)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原理是:光照增强,光敏电阻的阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃的透明度下降,反之玻璃的透明度上升。若电源电压不变,是定值电阻,下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
8.(2026·河南平顶山·二模)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,可保持电路中电流大小不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV,下列说法正确的是( )
A.温度升高时,电压表示数变小
B.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.温度从30℃升至40℃,电压表示数变化值小于8mV
二、填空题
9.(26-27九年级·全国·暑假作业)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为___________V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为___________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为___________。
10.(25-26九年级上·山东·阶段检测)当某导体两端电压是10V时,通过它的电流是1A,则该导体的电阻是___________Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为___________Ω。
11.(25-26九年级上·山东东营·阶段检测)有两个电路元件A和B,流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示。把A、B两元件串联起来接在某一电源两端,测得电路中电流为0.2A,则此时_______;若把A、B元件并联起来接在1V电源两端,电路中的总电流为________A。
12.(2026·河南漯河·模拟预测)如图所示,电阻的阻值为20Ω,电源电压不变。当、断开,闭合时,电流表的示数为0.45A;当断开,、闭合时,电流表的示数为0.75A,则电源电压是________V,的阻值是________Ω,该电路绝不能同时闭合的开关是________。
13.(2026·安徽合肥·三模)将灯泡L和电阻、连入如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L和电阻的电流与电压的关系图像如图乙所示。当只闭合开关S1、S2时,电压表的示数为2V;当只闭合开关S1、S3时,电压表的示数为4V,则电阻______Ω。
14.(2026·湖南长沙·模拟预测)在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中,小明设计的电路图如图所示。已知电源电压为,小灯泡上标有“ 0.3A”字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。不考虑小灯泡灯丝电阻随温度的变化,灯泡的电阻是_____Ω;他正确连接电路且操作规范后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω;该电路不足之处是当滑动变阻器接入电阻过小时,会烧坏灯泡,对此在不改变电源电压的情况下,你的改进措施是_______________。
三、实验题
15.(2026·福建泉州·模拟预测)如图,探究“电流与电阻关系”实验中,电源电压恒为3V,依次选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻进行实验,并绘制了图乙的图像。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求:滑片P向右移动时电阻变大。
(2)连接完电路后,小华依次更换不同的定值电阻进行实验,每次更换电阻后,他在移动滑动变阻器的滑片的同时,眼睛应注视________,并使其示数与第一次相同。
(3)他将定值电阻分别接入电路中,保持定值电阻两端电压为________V不变。要想完成整个实验,需要最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。
(4)分析乙图可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
16.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)图甲为小明同学探究“电流与电阻的关系”的实验原理图。已知电源电压恒为6V,定值电阻阻值分别为、、。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔划线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是_______(假设电路只有一处故障);
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)实验过程中,调节滑动变阻器时应先观察_______(填写“电压表”或“电流表”)
(4)某实验小组在进行实验,当接入不同阻值的定值电阻时,滑动变阻器的滑片在某一位置未动,获得数据后填入表格中。
实验次数
电阻
电压U/V
电流I/A
1
5
1.2
0.24
2
10
2
0.2
3
20
3
0.15
根据题干中所给条件及表中数据,是否可分析出电流与电阻的定量关系,若不能请说明理由,若能请说明分析过程。
四、计算题
17.(2026·吉林长春·模拟预测)潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表,图乙是某深度表的工作原理简化电路图。电源电压且恒定不变,定值电阻,电压表测量范围为0—3 V,是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.24 A。求:
(1)由图可知,电阻的阻值随水的深度的增加而________。
(2)电压表示数为2 V时,潜水员下潜的深度为________m。
(3)在保证电路安全的前提下,该深度表能浸入水中的最大深度是多少?(写出必要的文字说明、公式及推导过程)
18.(2026·吉林·中考真题)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220 V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻为110 Ω。只闭合开关S时,通过电阻为的电热丝的电流是1 A。求:
(1)电热丝的电阻;
(2)同时闭合开关S和时,干路中的电流。
19.(2026·内蒙古通辽·三模)随着我国潜水运动的普及,潜水员会佩戴深度表保障安全。如图乙所示是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,RP是压敏电阻,如图丙所示是RP的阻值随海水深度变化的图像,RP允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表(量程0~3V)改装。求:
(1)当海水深度为0m时,电路中的电流;
(2)电压表示数为1.8V时,潜水员下潜的深度;
(3)在电路安全的情况下,RP的最小值。
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第11讲 欧姆定律及其探究实验
【新教材人教版】
【知识框架+知识精讲(3个知识归纳+5个题型)+暑假作业】
【情景引入】
同学们,上课!请看老师的演示:将5Ω定值电阻与小灯泡串联接入电路,闭合开关,观察灯泡亮度;再换用10Ω电阻,闭合开关,会发现灯泡明显变暗,这说明电路电流变小了。若保持电阻不变,调高电源电压,灯泡又会变亮,电流变大。
可见,电流与导体两端电压、电阻密切相关。它们之间有怎样的定量关系?今天我们就通过实验,探究欧姆定律,揭开三者的秘密!
【知识点1】 电路电流与电压和电阻的关系
1.由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。
2.研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
3.研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
【例1】(25-26九年级上·河北石家庄·期末)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
【变式1-1】(2026·河南南阳·三模)为了研究通过导体的电流与电阻的关系,小明和同学小能设计了如图电路进行实验。
实验次数
1
2
3
电阻R/Ω
20
10
5
电流I/A
0.10
0.20
0.40
(1)经检查图甲中一根导线连接错误,请在错误导线上打“×”并补画出正确的连线。
(2)纠正错误导线时开关应该_______;纠正之后该同学继续实验,本实验中滑动变阻器的作用是:________。
(3)小明完成了表中第1组实验后,想把20Ω的电阻换成10Ω的电阻继续实验,从操作规范和器材安全角度考虑,以下操作顺序最合理的顺序是_______(选填“A”或“B”或“C”);①闭合开关;②断开开关;③记录电流表示数;④将滑动变阻器滑片移到最右端;⑤取下20Ω的电阻,接入10Ω的电阻;⑥眼睛看着电压表,将滑动变阻器的滑片移到适当位置。
A.②⑤④①⑥③ B.②⑤①④⑥③ C.②④①⑤⑥③
(4)在上面步骤中小明将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后,第2次实验,滑片最终的位置在第1次实验的_____侧(选填“左”或“右”);完成三次实验后他将数据填入图乙的表中,从表中可以知道实验中电压表示数控制在_____V,进一步分析得出结论:电压一定时,电流与电阻成______。
(5)有同学认为本次实验数据不足,实验结论不具有普遍意义,你给小明的建议是:________。
【答案】(1)
(2) 断开 保证定值电阻两端的电压不变
(3)A
(4) 左 2 反比
(5)更换不同阻值的定值电阻,重复实验
【详解】(1)电路图中电阻和电压表被短路,电阻串联在电路中,电压表和电阻并联。
(2)为了保护电路,开关应该断开;
研究通过导体的电流与电阻的关系,保持电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用是保证定值电阻两端的电压不变。
(3)研究“电流与电阻的关系”,要控制电阻的电压不变,再记下电流表的示数,故从安全和规范角度考虑,正确的顺序是:断开开关,取下20Ω的电阻,接入10Ω的电阻,将滑动变阻器的滑片移到最右端,闭合开关;眼睛看着电压表,将滑动变阻器的滑片移到适当位置,记录电流表示数,即②⑤④①⑥③,故选A。
(4)根据串联电路的分压原理可知,将20Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电阻减小,其分得的电压减小,为了保持电压表的示数不变,需要增大电压表的示数,由串联电路电压的规律可知需要减小变阻器两端的电压,由串联分压可知减小变阻器连入电路的电阻,变阻器的滑片向左移动,第2次实验,滑片最终的位置在第1次实验的左侧。
由表中数据可知,电压表的示数为保持不变,可以得到电压一定,电流与电阻成反比。
(5)为了使实验结论具有普遍性,更换不同阻值的定值电阻,重复实验。
【变式1-2】(2026·湖北武汉·模拟预测)在“探究电流与电阻的关系”实验中,器材有电源电压为4.5V、定值电阻6个、滑动变 阻器(20Ω 1A)、电流表、电压表、开关及导线。
(1)直接闭合图甲中开关,发现电压表(选填字母);
A.无示数 B.指针反偏 C.有示数但很小
(2)图甲中有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上打“×”,再用笔画线代替导线将其正确连接;
(3)排除故障后,将定值电阻从大到小依次接入电路进行实验,并画出如图乙所示的图像。用20Ω的电阻实验时,电路中的电流为____A;
(4)实验中,再接入50Ω的定值电阻后,小源发现无论怎么移动滑片,都不能使电压表示数达到图乙中的设定电压U0,为了完成本次实验,下列措施可行的是( )
A.调高电源电压
B.串一个10Ω的电阻
C.更换一个最大阻值30Ω的滑动变阻器
(5)同组的小华选用了R1、R2两个定值电阻进行实验,将R1接入电路调节滑片使电压表示数为3V,然后断开开关,用R2替换R1 接入电路,直接闭合开关,发现电流表的示数变为原来的两倍,则R1的阻值是R2阻值的___倍。
【答案】(1)A
(2)
(3)0.15
(4)BC
(5)4
【详解】(1)由图分析可知,电压表和定值电阻被短路,未接入电路,闭合图甲中开关,电压表无示数,故选A。
(2)电压表和定值电阻未接入电路,连接滑动变阻器B接线柱与定值电阻右端接线柱的导线错误,应将滑动变阻器B接线柱连接到定值电阻左端接线柱。据此作图。
(3)探究电流与电阻关系时,控制定值电阻两端电压不变,由乙图得
当,电路中的电流为
(4)要让50Ω定值电阻两端电压保持3V,电源电压4.5V,滑动变阻器需要分担电压1.5V,根据串联分压
解得需要滑动变阻器最大阻值至少为25Ω,原滑动变阻器最大只有20Ω:
A.调高电源电压,需要滑动变阻器分担更大电压,需要更大的滑动变阻器阻值,更无法满足要求,故A不符合题意;
B.额外串联一个10Ω电阻后,总分压电阻最大可达
满足要求,故B符合题意;
C.更换最大阻值30Ω的滑动变阻器,,满足要求,故C符合题意。
故选BC。
(5)接入时电压表示数为3V,电路中的电流为,滑动变阻器电压为1.5V,得滑动变阻器阻值
替换后滑片不动,不变,电流,总电压
整理得,即阻值是的4倍。
【知识点2】欧姆定律
1.欧姆定律: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。
2.公式:式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
欧姆定律的深化理解
(1)同体性∶U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
(2)同时性∶由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
(3)欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。常见的电炉、电饭锅等都是将电能全部转化为内能,所以它们都是纯电阻电路;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。
(4)电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、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,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。公式 只是电阻的计算式而不是决定式。
(5)同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成反比”。
【例2】(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
【详解】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。
【变式2-1】(25-26九年级上·河北张家口·期末)某物理兴趣小组的同学们就公式及其变形式进行讨论,下列说法正确的是( )
A.由可知,电阻一定时,通过导体电流的大小与导体两端的电压成正比
B.由可知,导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C.由可知,导体两端电压为零时,导体电阻也为零
D.由可知,电压一定时,通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
【答案】A
【详解】A.根据欧姆定律,电阻一定时,电压与电流的比值固定不变,即通过导体的电流与导体两端电压成正比,故A正确;
BCD.电阻是导体本身的性质,只与本身的材料、长度、横截面积和温度有关,与电压和电流无关,因此电压为零,电阻依然存在且不为零,故BCD错误。
故选A。
【变式2-2】(25-26九年级上·陕西咸阳·期末)关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.通过导体的电流越小,则导体的电阻越大
B.导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越小
D.同一段导体两端的电压变大,通过它的电流随之变大
【答案】D
【详解】ABC.电阻是导体本身的固有性质,它的大小只由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,和导体两端的电压、通过导体的电流无关,故ABC错误;
D.根据欧姆定律,同一段导体的电阻不变,当导体两端电压变大时,通过导体的电流会随之变大,故D正确。
故选D。
【知识点3】欧姆定律的应用
(1)同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 ,但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大。()
(2)当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小。()
(3)当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
【例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
【详解】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
【变式3-1】(2026·天津东丽·二模)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻为10Ω,为5Ω。开关、都闭合时,电流表的示数为0.6A;当只断开开关时,电流表的示数是__________A,电压表的示数是__________V。
【答案】 0.4 4
【详解】当开关、都闭合时,被短路,电路中只有接入,电流表测电路电流。 根据欧姆定律 ,电源电压
只断开后,保持闭合,与串联,电流表测串联电路的电流,电压表测两端电压,总电阻
电路电流,即电流表示数
两端电压,即电压表示数
【变式3-2】(2026·四川泸州·二模)如图所示的电路中,电源电压不变,只闭合开关S1后,电流表的示数为0.2A;断开开关,将电流表和电压表的位置互换,再将开关S1、S2均闭合后,电流表的示数为0.3A,电压表的示数为6V,则电源电压为_____V,电阻R2的阻值为_____Ω,两表位置互换前后,电阻R1两端的电压之比为_____。
【答案】 6 10 2:3
【详解】当电流表和电压表位置互换,、都闭合后,与并联,电压表测量电源电压,已知电压表示数为,因此电源电压;互换后并联电路中,电流表测量通过的电流,,根据欧姆定律: 电阻R1的阻值为
互换位置前,只闭合,与串联,电流,串联总电阻
因此
互换前为串联电路,两端电压为
互换后为并联电路,两端电压等于电源电压,为
因此电压之比为
【例4】(25-26九年级上·山东威海·期末)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图像如图乙所示,下列说法正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图像
B.灯泡的电阻为10Ω
C.当电源电压为4V时,电流表示数为0.3A
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,灯泡L的电阻与定值电阻R阻值之比为1∶4
【答案】D
【详解】A.定值电阻的阻值不变,其图像是过原点的直线;小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,其 图像是曲线。直线 B 是定值电阻 R 的图像,曲线 A 是小灯泡 L 的图像。故A错误;
B.灯泡的电阻随温度变化,不是定值,故B错误;
C.甲图中,灯泡 L 和电阻 R 并联,电流表测干路电流。并联电路中各支路电压相等,都等于电源电压 4V,由图乙可知曲线 A电压 4V 时,电流为 0.3A;直线 B电压 4V 时,电流为 0.1A。干路电流 ,即电流表的示数为0.4A,故C错误;
D.串联电路中电流处处相等,且电源电压等于各部分电压之和。电源电压
由图乙知,当电流时:灯泡 L电压;电阻R电压,符合条件。因电流相等,由欧姆定律可知,电阻之比等于电压之比,即,故D正确。
故选D。
【变式4-1】(2026·山东枣庄·模拟预测)如图是用电器甲和乙的图像,下列说法正确的是( )
A.乙为定值电阻
B.甲的阻值为10Ω
C.若将甲、乙并联在电压为2V的电路中,干路的电流为0.4A
D.若将甲、乙串联在电压为3V的电路中,电路中的电流为0.2A
【答案】D
【详解】A.定值电阻的电流与电压成正比,图像为过原点的直线。由图可知,乙的图像是曲线,说明乙不是定值电阻,故A错误。
B.甲是定值电阻,根据,故B错误。
C.并联电路个支路两端的电压相等,都为2V,由图得干路电流,故C错误。
D.串联电路中各处电流相等,总电压等于各部分电路两端的电压之和。当电流时,由图得总电压,故D正确。
故选 D。
【变式4-2】(2026·安徽合肥·一模)如图是电阻甲和乙的图像,小宋同学对图像信息作出如下判断,其中正确的是( )
A.将甲和乙并联,若电压为,则它们的干路电流为
B.将甲和乙串联,若电流为,则它们两端的电压为
C.当甲两端的电压为时,通过它的电流为
D.当乙两端的电压为时,其电阻值为
【答案】A
【详解】A.甲和乙并联,电源电压为1V时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以两电阻的电压均为1V,由图像知,此时通过甲的电流,通过乙的电流,则干路电流,故A正确;
B.甲和乙串联,电路电流为0.3A时,因串联电路中各处的电流相等,所以通过两电阻的电流均为0.3A,由图像可知,两电阻两端的电压分别为,,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源的电压,故B错误;
C.由图像可知,当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为0.1A,故C错误;
D.由图像可知,当乙两端电压为2.5V,通过它的电流为0.5A,所以其电阻值,故D错误。
故选A。
【例5】(25-26九年级上·陕西西安·期末)在如图所示的电路中,的阻值为4Ω,将它与串联后接到9V的电源上,两端的电压为6V。求:
(1)通过电阻的电流。
(2)的阻值。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)两端的电压为6V,通过的电流
(2)由于与串联,电流处处相等,则
两端的电压
的阻值
【变式5-1】(25-26九年级上·安徽合肥·期末)如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1、R2、R3均为定值电阻,其中R1=10Ω,R3=20Ω。
(1)当闭合开关S和S1,断开开关S2时,电流表示数为0.3A,求电源电压;
(2)当只闭合开关S时,求电压表的示数;
(3)当开关S、S1和S2均闭合时,电流表的示数为0.5A,求R2的阻值。
【答案】(1)6V (2)4V (3)30Ω
【详解】(1)由图可知,当闭合开关S和,断开开关时,只有接入电路工作,则电源电压为
(2)由图可知,当只闭合开关S时,和串联,电压表测两端的电压,此时电路中的电流为
电压表的示数为
(3)由图可知,当开关S、、均闭合时,和并联,电流表测干路电流,电阻两端的电压等于6V,通过的电流仍为0.3A,通过电阻的电流
的阻值为
【变式5-2】(2026·河南商丘·三模)如图是小航设计的电子秤结构示意图,托盘质量不计,电子秤的表盘由测量范围为0~3 V的电压表改装而成。电源电压恒为4.5 V,定值电阻,力敏电阻的阻值随所称物体质量变化如下表所示。(g取10 N/kg)
质量
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
阻值
165
110
75
55
41
30
24.5
20
16
12.5
10
(1)电子秤的零刻度线对应的电压表示数为多少?
(2)将底面积为的圆柱体A放在水平托盘上,电压表示数为2 V,请计算圆柱体A对托盘的压强大小;
(3)小航想将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍,可用阻值多大的定值电阻来替换?请计算说明。
【答案】(1) 1.2V (2) (3)20Ω
【详解】(1)由电路图可知,力敏电阻与定值电阻串联,电压表测量两端的电压。当托盘受到的压力为时,即电子秤零刻度时,由表格可知此时的阻值为,此时电路的总电阻
根据欧姆定律,可得此时电路中的电流
再根据,可得两端的电压
即电子秤的零刻度线对应的电压表示数为。
(2)当电压表示数为时,根据,可得电路中电流
根据串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和,可得力敏电阻两端的电压
根据,可得此时的阻值
由表格可知,此时托盘里物体的质量,则托盘受到的压力
根据压强公式,可得圆柱体对托盘的压强
(3)因为电子秤是由电压表改装而成的,当电子秤所测质量最大时,对应的电压表示数达到最大值。此时定值电阻两端的电压
根据,可得电路中的最大电流
根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和,可得力敏电阻两端分得的电压
再根据,可得此时压敏电阻的阻值
由表格可知,此时物体的最大质量
若将该电子秤的最大称量质量变为原来的两倍,则最大质量
由表格可知,此时压敏电阻的阻值
因电压表的量程不变,所以两端最大电压仍为,则电路中的最大电流变为
根据,可得替换后的阻值
一、单选题
1.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)在“探究电流与电压、电阻的关系”实验中,下列说法正确的是( )
A.“探究电流跟电压关系”实验时,可将定值电阻R替换成小灯泡
B.“探究电流跟电压关系”实验时,多次实验的目的是减小误差
C.“探究电流跟电压关系”实验结论:电阻不变时,电压与电流成正比
D.“探究电流跟电阻关系”实验时,移动滑动变阻器滑片的目的是保持电阻两端电压不变
【答案】D
【详解】A. 探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,小灯泡的电阻会随温度变化而改变,无法保持电阻恒定,因此不能替换定值电阻,故A错误;
B.探究电流跟电压关系时,多次实验的目的是得到电流与电压关系的普遍规律,不是减小误差,故B错误;
C.电压是形成电流的原因,存在因果关系,正确结论为,电阻不变时,电流与电压成正比,不能颠倒表述,故C错误;
D.探究电流跟电阻关系时,需要利用控制变量法保持定值电阻R两端电压不变,移动滑动变阻器滑片就是为了调节R两端电压保持不变,故D正确。
故选D。
2.(25-26九年级上·甘肃天水·期末)将定值电阻器接在6 V 的电源上,测得通过它的电流为0.3 A。若把该电阻器改接在另一个 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的阻值分别为( )
A.2 V,20 Ω B.4 V,20 Ω C.2 V,40 Ω D.4 V,40 Ω
【答案】B
【详解】根据欧姆定律,定值电阻的阻值为
由于电阻是导体本身的一种性质,其阻值与电压和电流无关,所以电阻的阻值保持不变,仍为20Ω;此时通过它的电流为0.2 A,根据欧姆定律可得,电源电压为
故选B。
3.(25-26九年级上·江苏无锡·阶段检测)2个相同的电阻并联后接在电压为U的电源的两端,通过的总电流为I,如果再并联一个相同的电阻,则该电阻上通过的电流为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】设每个电阻阻值为R,两个相同的电阻并联,总电流
则总电压
再并联一个相同的电阻,该电阻两端电压仍为,通过它的电流
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
4.(25-26九年级上·山西运城·阶段检测)如图所示为电阻和的U-I图像,由图像可知,下列说法正确的是( )
A.与两端的电压为0时,它们的电阻也为0
B.与的电阻之比为3:2
C.、串联,当电流为0.2A时,、两端总电压为2V
D.、并联,干路中的电流是0.3A,电源电压是1V
【答案】D
【详解】A.电阻是导体本身的性质,与电压无关(也就是说与是否通电无关),、两端电压为0时,电阻不为0,故A错误;
B.由图像可知,当I=0.4A时,,,根据得:的阻值
的阻值
电阻之比:=2:1,故B错误;
C. 、串联,电流相等,电流均为0.2A时,由图可知,,总电压
故C错误;
D. 、并联,电压相等,干路电流等于各支路电流之和;当电源电压为1V时,由图可知:,,干路电流
符合条件,故D正确。
故选D。
5.(2026·内蒙古通辽·二模)为防止高压电线下钓鱼引发触电事故,某科技小组设计了如图甲的防触电警示装置,当鱼竿距离高压线太近时,会进行提醒。为定值电阻,为红外距离传感器,鱼竿与高压线距离与阻值变化关系如图乙所示,当电表示数小于设定值时,会进行提醒。下列分析正确的是( )
A.图甲中的电表是用电流表改装的
B.的阻值随距离增大而增大
C.鱼竿距离高压线越近,电表示数越大
D.更换更小阻值,可以增大提醒距离
【答案】D
【详解】A.由图甲可知,电表并联在定值电阻 R 0 两端,因此该电表是由电压表改装的,不是电流表,故A错误;
B.由图乙可知,的阻值随鱼竿与高压线距离增大而减小,不是增大,故B错误;
C.R0与串联,鱼竿距离高压线越近,距离越小,由图乙得阻值越大,电路总电阻越大,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流越小;电表示数是两端电压,不变,电流越小则电表示数越小,故C错误;
D.触发提醒时,电表示数(两端电压)为固定设定值。换用更小阻值的后,触发提醒时电流,不变,越小,触发提醒的电流越大,电路总电阻越小,因此此时对应的越小;由图乙可知,越小对应鱼竿与高压线的距离越大,说明可以在更远的距离触发提醒,即增大了提醒距离,故D正确。
故选D。
6.(2026·广东广州·一模)某小组设计了一台简易体重计,其电路如图甲所示。已知电源电压恒定,定值电阻,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6 A,踏板重力不计,体重计空载时,电路中的电流为0.12 A,下列描述正确的是( )
A.电源电压为0.6 V
B.此体重计所能测量的最大体重为1200 N
C.体重越大,压敏电阻R值越大
D.体重越小,电流表示数越大
【答案】B
【详解】A.由图甲可知,闭合开关S,定值电阻与压敏电阻R串联,由图乙可知当体重计空载时,,。
电源电压
故A错误;
B.当电流表示数为0.6A时,压敏电阻R的阻值最小,所测体重最大,此时压敏电阻
由图乙可知,当压敏电阻时,压力,即此体重计所能测量的最大体重为1200N。
故B正确;
C.体重越大,压敏电阻所受压力越大,由图乙可知,其阻值越小,故C错误;
D.体重越小,压敏电阻所受压力越小,由图乙可知,其阻值越大;由欧姆定律可得,当电压一定时,电路中电阻越大,电流越小。故D错误。
故选B。
7.(2026·吉林松原·模拟预测)电控调光玻璃能根据光照强度自动调节玻璃的透明度,其原理是:光照增强,光敏电阻的阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃的透明度下降,反之玻璃的透明度上升。若电源电压不变,是定值电阻,下列电路图中符合上述要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.定值电阻和光敏电阻串联,玻璃与定值电阻并联。光照增强时,光敏电阻的阻值变小,根据串联分压原理,光敏电阻的电压减小,则定值电阻的电压增大,则施加于玻璃两端的电压增大,故A不符合题意;
B.定值电阻和光敏电阻串联,玻璃与电源并联,施加于玻璃两端的电压等于电源电压,保持不变,故B不符合题意;
C.定值电阻和光敏电阻串联,玻璃与光敏电阻并联。光照增强时,光敏电阻的阻值变小,根据串联分压原理,光敏电阻的电压减小,则施加于玻璃两端的电压减小,故C符合题意;
D.定值电阻和光敏电阻并联,玻璃与电源并联,施加于玻璃两端的电压等于电源电压,保持不变,故D不符合题意。
故选C。
8.(2026·河南平顶山·二模)图甲为自动气象站中的测温装置,它的测温电路可简化为图乙,其中的“恒流源”是一个特殊电源,可保持电路中电流大小不变。电阻R的阻值随温度的变化规律如图丙所示,通过电压表的示数可反映环境的温度。某次环境温度从20℃上升到30℃,电压表的示数变化了8mV,下列说法正确的是( )
A.温度升高时,电压表示数变小
B.每升高1℃,R的阻值增大1.65Ω
C.环境温度为20℃时,电压表的示数为216mV
D.温度从30℃升至40℃,电压表示数变化值小于8mV
【答案】C
【详解】A.温度升高时,由丙图可知阻值增大,电路中电流大小不变,由可知电阻两端电压增大,电压表测量电阻两端电压,故电压表示数变大,故A错误。
B.由丙图可知,温度从到,从增加到,总阻值变化
因此每升高,增大
故B错误。
C.20℃时,电阻的阻值
30℃时电阻的阻值
阻值变化
已知电压变化,由可得电路电流
因此20℃时电压表示数
故C正确。
D.R随温度线性变化,温度从30℃升到40℃,温度变化量仍为10℃,阻值变化量仍为,电路电流不变,因此电压变化量仍为,故D错误。
故选C。
二、填空题
9.(26-27九年级·全国·暑假作业)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=20Ω,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为0.6A,电源电压为___________V;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为___________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为___________。
【答案】 12 0.4 1.8A
【详解】由电路图知,当S1闭合,S2、S3断开时,此时电路为R2的简单电路,电流表测通过R2的电流,即,,电源电压
由电路图知,当S2闭合,S1、S3断开时,此时R1与R2串联,总电阻
此时电路中的电流(即电流表示数)
由电路图知,当S1、S3闭合,S2断开时,此时R1与R2并联,则有
通过R1的电流
通过R2的电流
则干路电流(即电流表示数)
10.(25-26九年级上·山东·阶段检测)当某导体两端电压是10V时,通过它的电流是1A,则该导体的电阻是___________Ω;当它两端电压为0V时,该导体的电阻为___________Ω。
【答案】 10 10
【详解】根据欧姆定律,将已知的导体两端电压,通过的电流,代入公式,计算可得导体的电阻。
电阻是导体本身的固有性质,仅由导体的材料、长度、横截面积和温度决定,与导体两端的电压、通过的电流无关。所以当导体两端电压为0V时,其电阻保持不变,仍为10Ω。
11.(25-26九年级上·山东东营·阶段检测)有两个电路元件A和B,流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示。把A、B两元件串联起来接在某一电源两端,测得电路中电流为0.2A,则此时_______;若把A、B元件并联起来接在1V电源两端,电路中的总电流为________A。
【答案】 12.5 0.15
【详解】[1]从图像查得时,B 两端的电压,根据欧姆定律变形
[2]并联时 A、B 两端电压均为,从图像查得时,通过 A 的电流,通过 B 的电流,并联电路总电流等于各支路电流之和
12.(2026·河南漯河·模拟预测)如图所示,电阻的阻值为20Ω,电源电压不变。当、断开,闭合时,电流表的示数为0.45A;当断开,、闭合时,电流表的示数为0.75A,则电源电压是________V,的阻值是________Ω,该电路绝不能同时闭合的开关是________。
【答案】 9 30 、、
【详解】当、断开,闭合时,电路为的简单电路,电流表测电路电流。
电源电压
当断开,、闭合时,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,两端电压不变,因此通过的电流仍为。
根据并联电路电流规律,通过的电流
再由欧姆定律得:
若同时闭合开关、、,电流不经过任何用电器,直接连通电源两极,造成电源短路,会烧坏电源,因此该电路绝不能同时闭合、、。
13.(2026·安徽合肥·三模)将灯泡L和电阻、连入如图甲所示的电路中,电源电压恒定,灯泡L和电阻的电流与电压的关系图像如图乙所示。当只闭合开关S1、S2时,电压表的示数为2V;当只闭合开关S1、S3时,电压表的示数为4V,则电阻______Ω。
【答案】5
【详解】由图乙可知,电阻的电压为4V时,电流为0.4A,则电阻的阻值为
当只闭合开关S1、S2时,和灯泡L串联,电压表测灯泡电压,示数为2V,由图乙可知,此时灯泡的电流为0.6A。则此时电阻的电压为
根据串联电压规律,电源电压为
当只闭合开关S1、S3时,和灯泡L串联,电压表测灯泡电压,示数为4V,由图乙可知,此时灯泡的电流为0.8A,则此时电阻的电压为
则电阻的阻值为
14.(2026·湖南长沙·模拟预测)在“设计和制作一个模拟调光灯”的综合实践活动中,小明设计的电路图如图所示。已知电源电压为,小灯泡上标有“ 0.3A”字样,滑动变阻器的规格是“20Ω 1A”。不考虑小灯泡灯丝电阻随温度的变化,灯泡的电阻是_____Ω;他正确连接电路且操作规范后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,当灯泡正常发光时,滑动变阻器接入电路的阻值为_____Ω;该电路不足之处是当滑动变阻器接入电阻过小时,会烧坏灯泡,对此在不改变电源电压的情况下,你的改进措施是_______________。
【答案】 16 4 在电路中串联一个阻值为的保护电阻
【详解】灯泡的电阻
图中,灯泡与滑动变阻器串联,灯泡正常发光时,电路中的电流等于灯泡的额定电流,为0.3A,滑动变阻器两端电压
因此滑动变阻器接入阻值
当滑动变阻器接入电阻过小时,灯泡两端电压大于额定电压,会烧坏灯泡。若变阻器的阻值为零,灯泡恰好正常发光,则应在电路中串联一个阻值为4Ω的保护电阻。
三、实验题
15.(2026·福建泉州·模拟预测)如图,探究“电流与电阻关系”实验中,电源电压恒为3V,依次选用5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻进行实验,并绘制了图乙的图像。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲的实物图补充完整。要求:滑片P向右移动时电阻变大。
(2)连接完电路后,小华依次更换不同的定值电阻进行实验,每次更换电阻后,他在移动滑动变阻器的滑片的同时,眼睛应注视________,并使其示数与第一次相同。
(3)他将定值电阻分别接入电路中,保持定值电阻两端电压为________V不变。要想完成整个实验,需要最大阻值至少为________Ω的滑动变阻器。
(4)分析乙图可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成________。
【答案】(1)
(2)电压表
(3) 1 40
(4)反比
【详解】(1)实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻的电压,电流表测量电路电流。滑片P向右移动时电阻变大,则滑动变阻器的A接线柱接入电路中,据此作图。
(2)实验中要控制定值电阻两端的电压不变,每次更换电阻后,他在移动滑动变阻器的滑片的同时,眼睛应注视电压表,并使其示数与第一次相同。
(3)[1]由图乙与欧姆定律可得,实验中保持定值电阻两端电压为
[2]定值电阻的电压控制为1V,滑动变阻器的电压为
串联电路电流处处相等,由欧姆定律得
当接入20Ω定值电阻时,滑动变阻器接入电路中电阻为
则要想完成整个实验,需要最大阻值至少为40Ω的滑动变阻器。
(4)分析乙图可知,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻的乘积为定值,故可得出结论,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
16.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)图甲为小明同学探究“电流与电阻的关系”的实验原理图。已知电源电压恒为6V,定值电阻阻值分别为、、。
(1)请根据图甲所示的电路图,用笔划线代替导线将图乙所示的电路连接完整(导线不允许交叉);
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针几乎没有偏转,电压表指针迅速偏转到满偏刻度外。出现这一现象的原因可能是_______(假设电路只有一处故障);
A.定值电阻短路 B.定值电阻断路
C.滑动变阻器断路 D.滑动变阻器短路
(3)实验过程中,调节滑动变阻器时应先观察_______(填写“电压表”或“电流表”)
(4)某实验小组在进行实验,当接入不同阻值的定值电阻时,滑动变阻器的滑片在某一位置未动,获得数据后填入表格中。
实验次数
电阻
电压U/V
电流I/A
1
5
1.2
0.24
2
10
2
0.2
3
20
3
0.15
根据题干中所给条件及表中数据,是否可分析出电流与电阻的定量关系,若不能请说明理由,若能请说明分析过程。
【答案】(1)
(2)B
(3)电压表
(4)能分析出电流与电阻的定量关系。电源电压恒为6V,根据表中数据及串联电路电压规律可得,三次实验中,滑动变阻器两端电压分别为4.8V、4V、3V,则通过滑动变阻器的电流与其两端电压之比为
实验过程中,滑动变阻器阻值不变,可得结论,当导体电阻一定时,通过导体的电流与它两端电压成正比。根据以上规律,实验中若将定值电阻两端电压每次都调为3V,则三次实验时电路中电流依次为0.6A、0.3A、0.15A,则有
可得出结论,当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。
【详解】(1)根据电路图可知,电压表并联在定值电阻两端,将电压表的负接线柱连接到定值电阻的左接线柱即可。
(2)连接好电路后,闭合开关,发现电流表指针几乎没有偏转,说明电路可能断路;电压表指针迅速偏转到满偏刻度外,说明电压表两端连通电源,相当于电压表串联在电路中测电源电压,因此故障为定值电阻R0断路。
故选B。
(3)探究“电流与电阻的关系”时要控制定值电阻两端电压不变,更换不同阻值的定值电阻后,调节滑动变阻器时需要观察电压表,保证电压表示数保持不变。
(4)略
四、计算题
17.(2026·吉林长春·模拟预测)潜水员潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表,图乙是某深度表的工作原理简化电路图。电源电压且恒定不变,定值电阻,电压表测量范围为0—3 V,是阻值随水深度变化的电阻,其变化关系图像如图丙所示,允许通过的最大电流为0.24 A。求:
(1)由图可知,电阻的阻值随水的深度的增加而________。
(2)电压表示数为2 V时,潜水员下潜的深度为________m。
(3)在保证电路安全的前提下,该深度表能浸入水中的最大深度是多少?(写出必要的文字说明、公式及推导过程)
【答案】(1)减小
(2)10
(3)40m
【详解】(1)由图丙可知,随水的深度的增加,电阻Rp的阻值逐渐减小。
(2)由图甲可知,RP与R0串联,电压表测量R0两端电压,电压表示数为2V时,电路电流为
RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为30欧时,水的深度为10m。
(3)电压表测量范围为0~3V,Rp允许通过的最大电流为0.24A,深度表能浸入水中的深度越大,电阻Rp的阻值越小,电路中电流越大,电压表示数越大,当电压表示数为3V时,电路中电流为
由于
因此电路中最大电流为0.2A,此时RP两端电压
RP的阻值
由图丙可知,当RP的阻值为15欧时,水的深度为40m。
18.(2026·吉林·中考真题)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220 V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻为110 Ω。只闭合开关S时,通过电阻为的电热丝的电流是1 A。求:
(1)电热丝的电阻;
(2)同时闭合开关S和时,干路中的电流。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)电路分析:只闭合开关S时,电路为的简单电路,两端电压等于电源电压。
已知物理量:电源电压,通过的电流。
根据欧姆定律
(2)电路分析:同时闭合S和时,与并联,根据并联电路电压特点,各支路两端电压等于电源电压。
已知,则
根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流
19.(2026·内蒙古通辽·三模)随着我国潜水运动的普及,潜水员会佩戴深度表保障安全。如图乙所示是一款深度表的简化电路图,电源电压且恒定不变,定值电阻,RP是压敏电阻,如图丙所示是RP的阻值随海水深度变化的图像,RP允许通过的最大电流为0.24A。深度表由电压表(量程0~3V)改装。求:
(1)当海水深度为0m时,电路中的电流;
(2)电压表示数为1.8V时,潜水员下潜的深度;
(3)在电路安全的情况下,RP的最小值。
【答案】(1)
(2)接近20m
(3)
【详解】(1)由图乙可知,两个电阻串联,电压表和R0并联,由图丙可知h=0m时,,电路中定值电阻,故总电阻
此时电路中的电流为
(2)电压表与R0并联,示数为1.8V,则通过R0的电流
压敏电阻两端的电压为
由于两电阻串联,通过的电流相等,故此时压敏电阻的阻值为,
由图可得,接近20m。
(3)潜水的深度越大,压敏电阻越小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律,电路的电流越大,电压表示数越大,根据电压表选用的量程是0~3V,定值电阻两端的电压为3V时,潜水深度达到最大。根据串联电路电压的规律,压敏电阻的电压最小为
此时电路中的电流为
由于此电流小于RP允许通过的最大电流0.24A,故在电路安全的情况下,最大电流为0.2A,此时压敏电阻允许接入电路的阻值最小,此最小阻值为
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