15.2 欧姆定律(讲义)物理新教材鲁科版(五四学制)九年级上册
2026-09-07
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摘要:
本讲义聚焦初中物理“欧姆定律”核心知识点,系统梳理定律内容(电流与电压成正比、与电阻成反比)、公式I=U/R及单位,深入解析条件性(电阻一定或电压一定)和纯电阻电路适用范围,推导U=IR、R=U/I公式,构建从概念理解到应用计算再到I-U图像分析的递进式学习支架。
该资料通过“随学随练+活学活用+分层练习”设计,结合电路计算、I-U图像分析等实例,培养学生科学思维(模型建构、科学推理),强化物理观念(电流、电压、电阻关系)。课中辅助教师突破重难点,课后助力学生通过基础、素养、创新题查漏补缺,提升解决实际问题能力。
内容正文:
第十五章
欧姆定律
第2节 欧姆定律
课标要点
1. 理解欧姆定律。
2. 能利用欧姆定律进行计算。
学习重难点
重点:欧姆定律的理解和应用。
难点:应用欧姆定律解决实际问题时的电路分析和计算。
知识点 欧姆定律(重点)
1.定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.定律公式: 。
U —两端的电压,单位 ;
R —导体的电阻,单位 ;
I —导体中的电流,单位 。
3.对定律的理解:
(1)条件性:定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当 时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当 时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(2)使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
4.推导公式:
(1) :表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成电压与电流成正比。
(2) :表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的 有关,与加在两端的电压和流过的电流大小 。
随学随练
1.(2026•凤翔区期末)最先通过实验与理论研究发现“一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比”这个规律的科学家是( )
A.欧姆 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特
2.(2026•湖南期末)关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.导体的电阻跟电压成正比,跟电流成反比
B.导体两端的电压跟导体中的电流成正比,跟导体的电阻成反比
C.甲、乙两导体,甲导体两端的电压比乙大,所以通过甲导体的电流一定比乙导体的电流大
D.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
3.(2026•开州区期末)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值。
题型 欧姆定律的应用
1.欧姆定律给出了某一导体的电流、电压和电阻间的定量关系。对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的两个量,就可以利用欧姆定律求出第三个量。这个定律在解决各种电路的实际问题中有着广泛的应用。
2.应用定律的注意事项:
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位,即U— ,R— ,I— 。
(2)同一性:I、U、R必须是对 或 而言的。
(3)同时性:I、U、R必须是对同一个导体 而言的。
活学活用
1.(2026•临夏州期末)某学校的浇水装置中,有一个定值电阻作为水位监测元器件(不考虑温度对电阻的影响),其阻值为20Ω。元器件正常工作时,两端电压为6V,则通过的电流为 A;当元器件处于低功率监测状态时,通过的电流变为0.2A,此时定值电阻两端的电压为 V。
2.(2026•淮阳区校级模拟)分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2
3.(2026•西城区月考)如图甲所示,电源两端电压U为6V并保持不变,R1、R2均为定值电阻且R1阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示。求:
(1)电流表示数I;
(2)定值电阻R2的阻值。
题型 I-U图像问题
I/A
U/V
IR
UR
甲
乙
I/A
U/V
IL
UL
如图甲电流与电压成正比,说明电阻 ,这是 的I-U图像;如图乙电流随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻 , 灯丝的I-U图像一般是这种形式。
活学活用
1.(2026•河北区校级月考)定值电阻R的U﹣I关系图象如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
2.(2026•平原县期末)小华同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I﹣U图像。下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.9A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过它们的电流为0.3A
3.(2026•康乐县校级模拟)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻,它的阻值为20Ω
B.电阻甲和乙的阻值不可能相等
C.当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,乙的电阻为10Ω
D.当电阻甲和乙并联,干路电流为0.3A,电源电压是6V
基础通关
1.(2026•集安市校级期末)由I变形可得R,对此下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻等于电压与电流的比值,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
2.(2026•乌鲁木齐模拟)对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A.1×102Ω B.2×103Ω C.3×104Ω D.4×105Ω
3.(2026•安宁区校级模拟)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个电流表指针均偏转且偏转刻度相同,则通过电阻R1和R2的电流I1、I2及它们的阻值关系正确的是( )
A.I1:I2=1:5 B.I1:I2=5:1 C.R1:R2=1:4 D.R1:R2=4:1
4.(2026•百色模拟)如图甲是导体a、b、c的I﹣U图像,现把它们分别接入图乙中MN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
5.(2026•鼎湖区校级模拟)测量小灯泡电阻的实验电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变小
D.小灯泡变亮
6.(2026•雷州市期末)在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为______Ω,短路位置到甲地的距离是______m。
7.(2026•民权县校级四模)如图为导体A和导体B的I—U图像。导体A的阻值随电压的升高而 (填“增大”“减小”或“不变”);当导体A和导体B并联在电压为1V的电源两端时,通过导体A的电流 (填“小于”“等于”或“大于”)通过导体B的电流;当导体A和导体B串联在电压为4V的电源两端时,电路中的电流为 A。
8.(2026•郸城县模拟)如图所示电路,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,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,电流表的示数为 A。
9.(2026•灌南县模拟)如图为电学知识部分结构图,请补充完整。
① ② ③ 。
10.(2026•宜春一模)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R1的阻值为10Ω,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)闭合S1、S2时,电流表的示数。
素养提升
11.(2026•嘉祥县校级期末)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3A B.0.7A C.0.9A D.1.2A
12.(2026•苏州中考)如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
13.(2026•船营区校级期末)如图甲所示电路:电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
C.定值电阻R1的阻值为20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
14.(2026•固镇县期末)如图甲所示是电阻R1、R2的I﹣U图像,请根据图像中的信息进行计算:
(1)R1、R2的阻值;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,求此时的电源电压;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),求此时电流表的示数。
迁移创新
15.(2026•包河区一模)如图所示,将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压保持不变的电路中。闭合开关S,三只电表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表的示数变化量为ΔI。下列分析中正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表示数变大
B.电流表示数变小,且ΔU1<ΔU2
C.||=||总成立
D.V2表示数变小,且变小
16.(2026•新疆模拟)如图所示,A、B分别为两种不同材料制成的电阻丝,长度均为L,电阻丝的阻值与其长度成正比。将A、B两根电阻丝分别接入同一电源两端时,通过的电流分别为5I和2I。现将A电阻丝截成1:1两段,将B电阻丝截成2:3两段,分别重新串成新的电阻丝C和D,则将C和D分别再接入这个电源上,通过C、D两电阻丝的电流之比为( )
A.4:3 B.3:2 C.5:4 D.34:33
17.(2026•临沧二模)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U为6V不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,RP是压敏电阻,图丙是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(测量范围为0~3V)改装而成。求:
(1)潜水员下潜的深度越深,电压表的示数 ;
(2)求深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)在电路安全的情况下,电压表的示数是否可以为2.4V?若可以,求此时潜水员下潜的深度。若不可以,请说明原因。
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第十五章
欧姆定律
第2节 欧姆定律
课标要点
1. 理解欧姆定律。
2. 能利用欧姆定律进行计算。
学习重难点
重点:欧姆定律的理解和应用。
难点:应用欧姆定律解决实际问题时的电路分析和计算。
知识点 欧姆定律(重点)
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。
2.定律公式: 。
U —两端的电压,单位V;
R —导体的电阻,单位Ω;
I —导体中的电流,单位A。
3.对定律的理解:
(1)条件性:定律中的“成正比”和“成反比”的两个关系分别有不同的成立条件。即当导体的电阻一定时,导体中的电流跟它两端的电压成正比;当导体的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(2)使用范围:欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路。
4.推导公式:
(1)U=IR:表示导体两端的电压等于通过导体的电流与其电阻的乘积。因电压是由电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说成电压与电流成正比。
(2) :表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体的电流的比值。因电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积及温度有关,与加在两端的电压和流过的电流大小无关。
随学随练
1.(2026•凤翔区期末)最先通过实验与理论研究发现“一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比”这个规律的科学家是( )
A.欧姆 B.焦耳 C.牛顿 D.瓦特
【答案】A
【详解】 解:题目给出的规律“一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比”是欧姆定律的内容,该规律最早由德国物理学家欧姆通过实验和理论研究得出,因此欧姆符合题意;焦耳的主要贡献是发现电流热效应的焦耳定律,牛顿的主要贡献集中在经典力学领域,瓦特的主要贡献是改良蒸汽机,三者均与该电学规律的发现无关。
故选:A。
2.(2026•湖南期末)关于欧姆定律,下列叙述正确的是( )
A.导体的电阻跟电压成正比,跟电流成反比
B.导体两端的电压跟导体中的电流成正比,跟导体的电阻成反比
C.甲、乙两导体,甲导体两端的电压比乙大,所以通过甲导体的电流一定比乙导体的电流大
D.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
【答案】D
【详解】 解:A.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积以及温度有关,与通过导体的电流和导体两端的电压无关,故A错误;
B.电压是形成电流的原因,但是电压的高低跟电流的大小与导体电阻无关,故B错误;
C.甲、乙两导体,甲导体两端的电压比乙大,根据欧姆定律表达,由于不知道甲、乙导体电阻的大小,所以通过甲导体的电流不一定比乙导体的电流大,故C错误;
D.欧姆定律的正确表述为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。故D正确。
故选:D。
3.(2026•开州区期末)如图所示,电路中电源电压为6V,闭合开关S后,电流表A的示数为0.9A,电流表A1的示数为0.6A,求:
(1)电阻R2的电流;
(2)电阻R2的阻值。
【答案】(1)电阻R2的电流是0.3A;
(2)电阻R2的阻值是20Ω。
【详解】 解:由电路图可知,两电阻并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A测干路中的电流。
(1)干路电流I=0.9A,R1的电流I1=0.6A,根据并联电路的电流特点知,通过电阻R2的电流I2=I﹣I1=0.9A﹣0.6A=0.3A;
(2)根据并联电路的电压特点,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。电阻R2两端的电压U2=U=6V;
根据欧姆定律,可得电阻R2的阻值。
答:(1)电阻R2的电流是0.3A;
(2)电阻R2的阻值是20Ω。
题型 欧姆定律的应用
1.欧姆定律给出了某一导体的电流、电压和电阻间的定量关系。对于一个导体,只要知道电流、电压、电阻中的两个量,就可以利用欧姆定律求出第三个量。这个定律在解决各种电路的实际问题中有着广泛的应用。
2.应用定律的注意事项:
(1)统一性:I、U、R必须使用国际单位,即U—V,R—Ω,I—A。
(2)同一性:I、U、R必须是对同一个导体或同一段电路而言的。
(3)同时性:I、U、R必须是对同一个导体同一时间而言的。
活学活用
1.(2026•临夏州期末)某学校的浇水装置中,有一个定值电阻作为水位监测元器件(不考虑温度对电阻的影响),其阻值为20Ω。元器件正常工作时,两端电压为6V,则通过的电流为 A;当元器件处于低功率监测状态时,通过的电流变为0.2A,此时定值电阻两端的电压为 V。
【答案】0.3;4。
【详解】 解:通过元件的电流为:
,
元器件电阻不变,当通过的电流变为0.2A时,定值电阻两端的电压为:
U′=I′R=0.2A×20Ω=4V。
故答案为:0.3;4。
2.(2026•淮阳区校级模拟)分别将U1=4V、U2=6V两个不同的电压加在某段导体的两端,则两次通过该导体的电流之比为( )
A.3:2 B.2:3 C.1:1 D.1:2
【答案】B
【详解】 解:两次通过导体的电流之比;
故选:B。
3.(2026•西城区月考)如图甲所示,电源两端电压U为6V并保持不变,R1、R2均为定值电阻且R1阻值为8Ω。当开关S闭合时,电压表示数如图乙所示。求:
(1)电流表示数I;
(2)定值电阻R2的阻值。
【答案】(1)电流表示数I为0.5A;
(2)定值电阻R2的阻值4Ω。
【详解】 解:(1)由图甲电路图可知,电阻R1、R2串联,电流表测量电路中的总电流,电压表测量R2两端的电压;
根据图乙可知,电压表选择的量程是0~3V,其分度值为0.1V,所以电压表的示数即R2两端的电压U2=2V;
R1两端的电压为:U1=U﹣U2=6V﹣2V=4V,
电流表的示数即电路中的电流为:;
(2)串联电路各处电流相等,通过R2的电流I2=I=0.5A,
R2的阻值为:。
答:(1)电流表示数I为0.5A;
(2)定值电阻R2的阻值4Ω。
题型 I-U图像问题
I/A
U/V
IR
UR
甲
乙
I/A
U/V
IL
UL
如图甲电流与电压成正比,说明电阻不变,这是定值电阻的I-U图像;如图乙电流随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的I-U图像一般是这种形式。
活学活用
1.(2026•河北区校级月考)定值电阻R的U﹣I关系图象如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
【答案】A
【详解】 解:由图可知通过该电阻的电流为2A时,电阻两端的电压为6V,
根据欧姆定律可得电阻的阻值R3Ω,
当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为I′1A,故A正确,BCD错误。
故选:A。
2.(2026•平原县期末)小华同学在探究“通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的I﹣U图像。下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.导体甲的电阻为10Ω
C.将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时,干路电流为0.9A
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过它们的电流为0.3A
【答案】C
【详解】 解:AB.当电压都是3V时,电流分别为0.6A、0.3A,由欧姆定律得,导体甲的电阻为;
导体乙的电阻为;
导体甲的电阻小于导体乙的电阻,故AB错误;
C.将甲、乙两并联,甲、乙的电压均为3V,甲、乙的电流分别为0.6A、0.3A,由并联电路电流特点得,干路电流为I=I甲+I乙=0.6A+0.3A=0.9A,故C正确;
D.将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上,串联电路电流处处相等,由图像中信息可知,当甲、乙的电流均为0.2A时,甲、乙的电压分别为1V、2V,由串联电路电压特点得,此时电源电压为U=U甲′+U乙′=1V+2V=3V
符合题意,则此时通过它们的电流为0.2A,故D错误。
故选:C。
3.(2026•康乐县校级模拟)如图所示是电阻甲和乙的I﹣U图象,下列说法正确的是( )
A.电阻乙为定值电阻,它的阻值为20Ω
B.电阻甲和乙的阻值不可能相等
C.当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,乙的电阻为10Ω
D.当电阻甲和乙并联,干路电流为0.3A,电源电压是6V
【答案】C
【详解】 解:
A、由图可知,甲对应的电流和电压成正比,则甲为定值电阻,而乙对应的电流和电压不成正比,所以乙不是定值电阻,故A错误;
B、由图像可知,当电阻甲和乙两端的电压都为6V时,通过的电流都为0.3A,根据R可知此时甲、乙的阻值相等,即电阻甲和乙的阻值可能相等,故B错误;
C、当电阻甲和乙串联接在6V电源上时,因串联电路中各处电流相等,则由图像可知,当电路中的电流为0.2A时,R甲两端的电压为4V,R乙两端的电压为2V,则总电压为U′=U甲+U乙=4V+2V=6V,符合题意,
根据欧姆定律可得此时乙的电阻为R乙10Ω,故C正确;
D、当电阻甲和乙并联接在6V电源上时,因并联电路各支路两端电压相等,则由图像可知,通过R甲、R乙的电流都为0.3A,由并联电路的电流特点可知干路电流为I=I甲+I乙=0.3A+0.3A=0.6A,故D错误。
故选:C。
基础通关
1.(2026•集安市校级期末)由I变形可得R,对此下列说法正确的是( )
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端电压为零时,导体的电阻也为零
D.导体的电阻等于电压与电流的比值,跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【详解】 解:根据R可知,导体的电阻等于电压与电流的比值;电阻是导体本身的一种性质,其大小由导体的材料、长度、横截面积以及温度决定,与导体两端的电压和通过的电流大小无关,且当导体两端电压为零时,导体的电阻不为零,故ABC错误,D正确。
故选:D。
2.(2026•乌鲁木齐模拟)对人体来说,一般情况下不高于36V的电压是安全的,通过人体的电流达到30mA时会有生命危险。根据以上数据,估算普通人体电阻最接近于( )
A.1×102Ω B.2×103Ω C.3×104Ω D.4×105Ω
【答案】B
【详解】 解:因为当人体两端的电压为36V时,通过的最大电流为:I=30mA=0.03A,
由I可知,人体的电阻为:R1200Ω,
结合选项中的数据可知,与其接近的人体电阻为1×103Ω,故B正确。
故选:B。
3.(2026•安宁区校级模拟)在如图所示的电路中,当闭合开关S后,两个电流表指针均偏转且偏转刻度相同,则通过电阻R1和R2的电流I1、I2及它们的阻值关系正确的是( )
A.I1:I2=1:5 B.I1:I2=5:1 C.R1:R2=1:4 D.R1:R2=4:1
【答案】C
【详解】 解:由图可知,R1与R2并联,电流表A1测干路总电流I,电流表A2测R2支路的电流I2。根据并联电路电流规律可知I>I2;两个电流表指针偏转刻度相同,电流表同一表盘的大量程读数是小量程的5倍,因此干路电流I=5I2。由I=I1+I2=5I2
可得I1=5I2﹣I2=4I2
因此I1:I2=4:1,并联电路各支路电压相等,即U1=U2,根据欧姆定律得I1R1=I2R2,因此
即R1:R2=1:4,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选:C。
4.(2026•百色模拟)如图甲是导体a、b、c的I﹣U图像,现把它们分别接入图乙中MN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
【详解】 解:根据图甲可知,相同电压下,通过导体c的电流最大,把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压保持不变,说明电压是相等的,故闭合开关后电流表示数最大的是c。
故选:C。
5.(2026•鼎湖区校级模拟)测量小灯泡电阻的实验电路如图所示,闭合开关,当滑动变阻器的滑片向左移动时,下列说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的阻值变大
B.电流表的示数变小
C.电压表的示数变小
D.小灯泡变亮
【答案】D
【详解】 解:闭合开关,灯泡和滑动变阻器串联接入电路,电压表测灯泡两端的电压,电流表测通过电路的电流,
当滑动变阻器的滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联电路电阻规律可知电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,即电流表示数变大,根据U=IR可知灯泡两端的电压变大,根据P=UI可知灯泡的功率变大,灯泡变亮,故ABC错误,D正确。
故选:D。
6.(2026•雷州市期末)在相距15km的甲、乙两地之间有两条输电线,已知每1m输电线的电阻为0.01Ω,现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测,当电压表的示数为6V时,电流表的示数为0.06A。则甲地到短路位置之间的输电线总阻值为______Ω,短路位置到甲地的距离是______m。
【答案】100 ;5000
【详解】 解:由I可得,短路位置到甲地的两段输电线的总阻值:
R100Ω,
甲地到短路位置之间的输电线总长度:
L10000m,
短路位置到甲地的距离:
sL10000m=5000m。
7.(2026•民权县校级四模)如图为导体A和导体B的I—U图像。导体A的阻值随电压的升高而 (填“增大”“减小”或“不变”);当导体A和导体B并联在电压为1V的电源两端时,通过导体A的电流 (填“小于”“等于”或“大于”)通过导体B的电流;当导体A和导体B串联在电压为4V的电源两端时,电路中的电流为 A。
【答案】增大;大于;0.20。
【详解】 解:(1)由导体A的I—U图像可知,随着电压的增大,通过导体A的电流增加幅度逐渐减小,由R可知,导体A的阻值随电压的升高而增大;
(2)并联电路中各支路两端的电压相等,由I—U图像可知,当导体A和导体B并联在电压为1V的电源两端时,通过导体A的电流大于通过导体B的电流;
(3)由I—U图像可知,当通过A、B的电流都是0.20A时,A、B两端的电压都是2.00V,总电压为4V,符合题意。
故答案为:增大;大于;0.20。
8.(2026•郸城县模拟)如图所示电路,电源电压恒定,R1=20Ω,R2=10Ω,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,电流表的示数为 A。
【答案】6;0.2。
【详解】 解:当S1闭合,S2、S3断开时,电路中仅电阻R2单独接入,电源电压:U=I1R2=0.6A×10Ω=6V;
当S2闭合,S1、S3断开时,电阻R1和R2组成串联电路,
。
故答案为:6;0.2。
9.(2026•灌南县模拟)如图为电学知识部分结构图,请补充完整。
① ② ③ 。
【答案】电能;电流I;欧姆定律。
【详解】 解:电源提供电能、用电器消耗电能故①是电能;而电压是形成电流的原因,电阻导体对电流的阻碍作用,故②的电流I,电压、电流、电阻的关系用欧姆定律表示,故③为欧姆定律。
故答案为:电能;电流I;欧姆定律。
10.(2026•宜春一模)如图所示的电路中,电源电压恒为9V,R1的阻值为10Ω,当开关S1闭合,S2断开时,电流表的示数为0.6A。求:
(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1两端的电压;
(2)电阻R2的阻值;
(3)闭合S1、S2时,电流表的示数。
【答案】(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1两端的电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为5Ω;
(3)闭合S1、S2时,电流表的示数为0.9A。
【详解】 解:(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I=0.6A,R1两端的电压为U1=IR1=0.6A×10Ω=6V
(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U=9V,R2两端电压U2=U﹣U1=9V﹣6V=3V
串联电路中电流处处相等,通过R2的电流为0.6A,R2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。
答:(1)当开关S1闭合,S2断开时,R1两端的电压为6V;
(2)电阻R2的阻值为5Ω;
(3)闭合S1、S2时,电流表的示数为0.9A。
素养提升
11.(2026•嘉祥县校级期末)如图所示,电源电压恒定,R1=10Ω,R2=8Ω,R3是定值电阻。闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3A B.0.7A C.0.9A D.1.2A
【答案】B
【详解】 解:由图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联;接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路的电阻规律和欧姆定律可得,
Ib0.6A,
若R3=0Ω,则Ib=0.75A;若R3无穷大,则Ib=0.6A,
由题知,R3是定值电阻,所以0.6A<Ib<0.75A,故B符合题意。
故选:B。
12.(2026•苏州中考)如图,在探究电流与电压的关系时,电源电压为6V,定值电阻R阻值为5Ω,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”。闭合开关,为了保证电路中所有器材的安全,滑动变阻器接入电路的阻值至少为( )
A.5Ω B.7Ω C.10Ω D.12Ω
【答案】B
【详解】 解:由电路图可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测R0两端电压,电流表测电路电流;
电流表量程为0~0.6A,滑动变阻器铭牌为“50Ω,0.5A”,根据串联电路的特点知,最大允许的电流为0.5A;
此时电压表的示数为U=IR=0.5A×5Ω=2.5V,小于电压表量程为0~3V,没有超过量程;
此时变阻器的电压U'=U电﹣U=6V﹣2.5V=3.5V;
根据欧姆定律知,此时变阻器的电阻R'。
故选:B。
13.(2026•船营区校级期末)如图甲所示电路:电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P使阻值从最大变化到最小,两个电阻的U﹣I关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.电源电压为10V
B.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω
C.定值电阻R1的阻值为20Ω
D.变阻器滑片在中点时,电流表示数为0.4A
【答案】B
【详解】 解:A、由电路图可知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,电压表V1测量R1两端的电压,电压表V2测量R2两端的电压,电流表测量串联电路的电流,当滑动变阻器的阻值最大时,电路中的电流最小为:I小=0.2A,电阻R1两端的电压为:U1=2V,滑动变阻器两端的电压为:U2=4V,所以电源电压为:
U=U1+U2=2V+4V=6V,故A错误;
BC、定值电阻R1的阻值为:
,
滑动变阻器的阻值最大为:
,
所以滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故B正确,C错误;
D、因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,根据欧姆定律可知,当变阻器滑片在中点时,电流表示数为:I'0.3A,故D错误。
故选:B。
14.(2026•固镇县期末)如图甲所示是电阻R1、R2的I﹣U图像,请根据图像中的信息进行计算:
(1)R1、R2的阻值;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,求此时的电源电压;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),求此时电流表的示数。
【答案】(1)R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,此时的电源电压为3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),此时电流表的示数为0.9A。
【详解】 解:(1)由图中数据,结合欧姆定律可知:
,
;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),电流表测量电路电流,闭合开关后电流表的示数为0.2A,串联电路中电流处处相等,从图甲中可知此时两电阻两端的电压分别为1V、2V,根据串联电路的电压特点可知电源电压为U=U1+U2=1V+2V=3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),电流表测量干路电流;根据并联电路的电压特点可知两电阻两端的电压均为3V,从图甲中可知通过两电阻的电流分别为0.6A、0.3A,根据并联电路电流的特点可知电流表的示数I=I1+I2=0.6A+0.3A=0.9A。
答:(1)R1、R2的阻值分别为5Ω和10Ω;
(2)若R1、R2串联在电路中(如图乙),闭合开关后电流表的示数为0.2A,此时的电源电压为3V;
(3)保持电源电压不变,将R1、R2的连接方式改为并联(如图丙),此时电流表的示数为0.9A。
迁移创新
15.(2026•包河区一模)如图所示,将定值电阻R1与滑动变阻器R2接入电源电压保持不变的电路中。闭合开关S,三只电表均有一定示数,将滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置,电压表V1和电压表V2的示数变化量分别为ΔU1、ΔU2,电流表的示数变化量为ΔI。下列分析中正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表示数变大
B.电流表示数变小,且ΔU1<ΔU2
C.||=||总成立
D.V2表示数变小,且变小
【答案】C
【详解】 解:根据图中两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表电压表V1测R1两端电压,电压表V2测电阻R2两端电压;
AB、将滑动变阻器的滑片P向右移动到某一位置,根据电阻变大,根据欧姆定律知,电路中的电流变小,故电流表示数变小,根据U=IR知,R1两端电压变小,即电压表V1变小;根据串联电路的特点知,电压表V2示数变大;由于总电压不变,故二者的变化量相等,故AB错误;
C、由于两个电压表的示数变化量相等,电流是相同的,故||=||,故C正确;
D、根据U=IR知,R1电阻不变,故||的比值等于定值电阻R1,是不变的,而||=||;则||的大小等于R1,故是不变的,故D错误。
故选:C。
16.(2026•新疆模拟)如图所示,A、B分别为两种不同材料制成的电阻丝,长度均为L,电阻丝的阻值与其长度成正比。将A、B两根电阻丝分别接入同一电源两端时,通过的电流分别为5I和2I。现将A电阻丝截成1:1两段,将B电阻丝截成2:3两段,分别重新串成新的电阻丝C和D,则将C和D分别再接入这个电源上,通过C、D两电阻丝的电流之比为( )
A.4:3 B.3:2 C.5:4 D.34:33
【答案】A
【详解】 解:电源电压为U,根据欧姆定律得:已知电阻丝A单独接入电路,电流为5I得:;同理,电阻丝B单独接入电路,电流为2I得:
在其它条件不变时,电阻大小与长度成正比,分段后每一段的电阻按长度比例分配。拆分两段电阻丝
A截为1:1两段,每段长度相等,单段电阻:
B截为2:3两段,总份数2+3=5,占2份的小段:
占3份的长段:
因C=A半段+B的2份段,D=A半段+B的3份段
根据串联电阻的规律,电阻丝C的阻值
电阻丝D的阻值
同一电源电压U不变,由欧姆定律得,,
故通过C、D两电阻丝的电流之比为,代入阻值:
解得:IC:ID=4:3。
故选A。
17.(2026•临沧二模)为了保障潜水员潜水时的安全,潜水时会佩戴如图甲所示的水压表和深度表。如图乙所示是一款深度表的简化电路图。电源电压U为6V不变,定值电阻R0的阻值为10Ω,RP是压敏电阻,图丙是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(测量范围为0~3V)改装而成。求:
(1)潜水员下潜的深度越深,电压表的示数 ;
(2)求深度表在海面上时,电路中的电流;
(3)在电路安全的情况下,电压表的示数是否可以为2.4V?若可以,求此时潜水员下潜的深度。若不可以,请说明原因。
【答案】(1)越大;
(2)深度表在海面上时,电路中的电流为0.12A;
(3)在电路安全的情况下,电压表的示数可以为2.4V,此时潜水员下潜的深度为40m。
【详解】 解:(1)由图乙知,RP与R0串联,电压表测R0两端电压。由图丙得,海水深度越深,RP阻值越小,总电阻越小,电源电压不变,根据欧姆定律可知,电路电流越大;由U0=IR0可知,电压表示数越大。
(2)深度表在海面上时,下潜深度h=0,由图丙可得此时压敏电阻阻值RP=40Ω。电路的总电阻R总=RP+R0=40Ω+10Ω=50Ω,电路中的电流为I0.12A。
(3)若电压表示数为2.4V,此时电路电流0.24A,刚好等于RP允许的最大电流,符合安全要求。
此时压敏电阻阻值15Ω,结合图丙可知RP=15Ω,对应下潜深度h=40m。
故答案为:(1)越大;(2)深度表在海面上时,电路中的电流为0.12A;(3)在电路安全的情况下,电压表的示数可以为2.4V,此时潜水员下潜的深度为40m。
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