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17.1《电流与电压、电阻的关系》作业设计-2026-2027学年人教版物理九年级
序号
作业目标
对应核心知识
目标层次
典型考查方式
常见易错点
1
知道探究电流与电压、电阻关系的实验方法,理解控制变量法的实验设计思路
控制变量法;探究I、U、R三者关系的实验整体思路
了解
选择题、填空题
不清楚两次实验需要分别控制电阻不变、电压不变;混淆实验变量与不变量
2
掌握“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验操作,理解滑动变阻器的作用
电阻一定,电流与电压成正比;滑动变阻器改变定值电阻两端电压
理解
实验题、图像分析题
因果关系颠倒,说成“电压随电流增大而增大”;不清楚滑片调节目的
3
掌握“电压一定时,探究电流与电阻关系”的实验操作,会更换电阻并调节滑片保持电压不变
电压一定,电流与电阻成反比;滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变
理解
实验填空题、实验纠错题
更换大阻值电阻后未重新调节滑片;混淆两次实验滑动变阻器的作用
4
熟记两组实验结论,明确正比、反比关系的成立条件,能根据实验数据归纳规律
I与U成正比(R一定);I与R成反比(U一定)
理解
选择、填空、简答
省略前提条件直接说“电流与电压成正比、与电阻成反比”;正反比例记忆混淆
5
能识别I-U、I-R图像,结合图像分析数据、判断规律,分析简单实验误差
电学图像物理意义;实验数据分析与误差原因
应用
图像题、实验探究压轴题
不会从图像判断正比、反比关系;忽略电阻温度变化对实验数据的影响
6
能利用电流、电压、电阻的变化规律,初步分析简单动态电路的电流变化情况
电路动态变化初步分析;电学规律的基础应用
应用
动态电路选择题
凭主观感觉判断电流变化,不会结合控制变量和实验规律推理
知识梳理
一、欧姆定律核心内容
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.公式:I=
3.物理量对应:
I:电流,单位安培(A)
U:电压,单位伏特(V)
R:电阻,单位欧姆(Ω)
4.变形式(计算必用)
U=IR, R=
二、适用范围与使用条件
1.仅适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能,如电阻、灯泡;电动机不适用)
2.同一性:(U、I、R) 必须对应同一导体、同一时刻
3.统一性:计算时单位必须统一(V、A、Ω)
三、重难点 & 易错点
1.比例问题
先看串 / 并联,再用分压、分流公式,禁止直接套I=乱比。
2.电路故障分析
结合电表示数 + 欧姆定律判断短路、断路。
3.I-U 图像题
(1)过原点直线:定值电阻
(2)斜率越大,电阻越小
题型速练
一、电流、电压、电阻的关系(共 4 小题)
1.某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻为0.2Ω
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与电压、电流无关。因此,即使导体两端电压为0,电阻也不会为0,故A错误;
B.从图像中选取一组电压、电流值(如电压U=3V时,电流I=0.6A),根据欧姆定律得导体的电阻为
故B错误;
C.从图像可知,当导体两端电压为0时,对应的电流也为0(图像起点在原点),故C正确;
D.从图像中读取,当导体两端电压为2V时,对应的电流是0.4A(并非0.6A),故D错误。
故选C。
2.在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,电压表示数始终保持______V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为______A。
【答案】 2.5 0.25
【详解】[1]探究“电流与电阻的关系”实验,要控制电阻两端的电压不变,由图可知,电流与电阻之积为
故电压表示数始终保持2.5V不变。
[2]定值电阻两端的电压保持2.5V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为
3. “探究电流与电阻的关系”的实验电路如图所示,电源电压为3V保持不变,当接入电阻后,闭合开关,调节滑片使电流表示数为;然后将电阻换成后,没有调节滑片就直接闭合开关,则此时电压表示数为______V。
【答案】
【详解】闭合开关,定值电阻和滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流,当接入电阻时,根据欧姆定律可得,此时电路总电阻
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则变阻器接入电路的电阻
将电阻换成后,电路总电阻
根据欧姆定律可得此时通过电路的电流
此时电压表示数
4.在“探究电流与电压的关系”实验中,小明和小美经过讨论,将实验方案由甲图改为乙图,这样改进的好处是 ______;实验结束,根据图像丙,他们得出的实验结论是 ______。
【答案】 通过移动变阻器的滑片可方便改变电阻两端的电压,从而多次测量得出普遍性的结论。 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。
【详解】[1]探究电流与电压的关系实验中,为得出普遍性的结论,要多次测量,而甲图中,电压表示数等于电源电压,只能得出一组数据;而乙图中,滑动变阻器与电阻串联,通过移动变阻器的滑片可方便改变电阻两端的电压,从而多次测量得出普遍性的结论。
[2]由图丙知,绘制出电阻的图象为过原点的直线,据此可得结论: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。
二、欧姆定律(共 4 小题)
1.1826年,德国物理学家___________用不同的金属导体做实验,研究了通过导体的电流与导体两端的电压之间的关系。人们为了纪念他,将他的名字命名为___________(写出该物理量的字母符号)的单位。通过大量的实验探究,得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比的结论,这就是物理学中重要的电学定律___________。
【答案】 欧姆 R 欧姆定律
【详解】[1] 根据物理学史,德国物理学家欧姆通过实验研究了电流与电压、电阻的关系。
[2] 人们将电阻(物理量符号为R)的单位命名为“欧姆”(Ω),以纪念欧姆的贡献。
[3] 通过实验总结的“通过某段导体的电流与电压成正比、与这段导体的电阻成反比”的规律,称为欧姆定律。
2. (1)欧姆定律适用条件:__________(即用电器工作时,消耗的电能全部转化为内能).
(2)I、U、R对应____________或____________,不同时刻,不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别.三者单位依次是__________.
(3)同一导体(即R不变),I与U成________;同一电源(即U不变),I与R成________.
【答案】 纯电阻电路 同一段电路 同一时刻 安(A)、伏(V)、欧( Ω) 正比 反比
【详解】(1)欧姆定律适用条件:纯电阻电路,即用电器工作时,消耗的电能全部转化为内能;
(2)在欧姆定律中,I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一时刻,不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别;
三个物理的单位分别是:安(A)、伏(V)、欧( Ω);
(3)根据欧姆定律的内容知:在电阻一定时,电流与电压成正比;
在电压一定时,电流与电阻成反比.
3.下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A.根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
【答案】C
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关,故A错误;
B.根据可知,同一导体电阻一定时,导体两端的电压与该导体的电流成正比,故B错误;
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比,这是欧姆定律的内容,故C正确;
D.由欧姆定律可知,导体中的电流是由导体两端的电压和导体的电阻决定的,所以与导体两端的电压和导体的电阻有关,故D错误。
故选C。
4.一个小灯泡正常发光时通过灯丝的电流是0.3A,灯丝电阻是6Ω,要测量小灯泡两端的电压,电压表的量程应选用( )
A.0~3V B.0~15V
C.两个量程都可以 D.无法判断
【答案】A
【详解】已知小灯泡正常发光时的电流,灯丝电阻,则小灯泡正常发光时两端的电压
因为1.8V<3V,故为了更准确地测量,减小测量误差,所以电压表的量程应选用0∼3V,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
三、欧姆定律在生活中的应用(共 6 小题)
1.如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A.电流表示数变小 电压表示数变大
B.电流表示数变大 电压表示数变小
C.电流表示数变大 电压表示数变大
D.电流表示数变小 电压表示数变小
【答案】A
【详解】分析电路可知,定值电阻R0与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电压表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
2.爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A B C D
【答案】A
【详解】A.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向上凸起,机翼上方的水流速度较快,机翼上方受到的竖直向下的压强小于机翼下方受到的竖直向上的压强,机翼获得竖直向上的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,电路电阻越小,电路电流越大,则电流表的示数越大,故A符合题意;
B.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量变阻器R的电压。水流速度越大,机翼获得竖直向上的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越小,由串联电路中电阻越小分到的电压越小得,电压表的示数变小,故B不符合题意;
C.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电流表串联在电路中;机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,则电流表的示数越小,故C不符合题意;
D.图中定值电阻R0与变阻器R串联,电压表测量定值电阻R0的电压。机翼向下凸起,机翼下方的水流速度较快,机翼下方受到的竖直向上的压强小于机翼上方受到的竖直向下的压强,机翼获得竖直向下的压力差,水流速度越大,机翼获得竖直向下的压力差越大,变阻器接入电路中的电阻越大,电路电阻越大,电路电流越小,由欧姆定律得,定值电阻R0的电压变小,故电压表的示数变小,故D不符合题意。
故选A。
3.交警排查酒驾使用的“呼气式酒精测试仪”的电路原理图如图甲,电源电压保持不变,电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~0.6A”,R2为定值电阻,R1为气敏电阻,R1的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R1能感测到的最大酒精浓度为0.8mg/m3,在保证电路安全的前提下,两个电表的示数正好能同时达到各自的最大值。下列说法正确的是( )
A.电路的电源电压为6V
B.R2的阻值为10Ω
C.检测时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越小
D.检测时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,电压表与电流表示数的比值不变
【答案】D
【详解】AB.根据电路图可知,两个电阻串联,电压表测量R2两端的电压,电流表测量电路中的电流,在保证电路安全的前提下,两个电表的示数正好能同时达到各自的最大值,这说明R2两端的电压为3V时,电路中的最大电流为0.6A,根据可知,R2的阻值为
R1能感测到的最大酒精浓度为0.8mg/m3,在此时R1接入电路的电阻最小,电路中的电流最大,由图乙可知,此时R1阻值为,则电源的电压为
故AB错误;
CD.由图像可知,气敏电阻随酒精气体浓度的增大而减小,则驾驶员呼出的酒精气体浓度越大时,气敏电阻的阻值越小,电路中的总电阻越小,由可知,电路中的电流越大,即电流表的示数越大,由可得,定值电阻R2两端的电压越大,即电压表的示数越大,根据可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R2的阻值,所以电压表与电流表示数的比值不变,故C错误,D正确。
故选D。
4.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Rx阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升.若电源电压不变,R0是定值电阻,如图所示电路图中符合要求的是( )
A B C D
【答案】A
【详解】AB.电路图,光敏电阻Rx与定值电阻R0串联连接,根据串联电路的分压原理知:阻值变小,分得的电压也变小,而光敏电阻Rx的阻值随光照的增强会变小,所以在光照增强时,电路中的光敏电阻Rx两端的电压变小,定值电阻R0两端的电压变大;而光照增强时,应使玻璃透明度下降;玻璃透明度在玻璃两端的电压降低时会下降;所以玻璃应与两端电压变小的电阻并联,即玻璃应与光敏电阻Rx并联;所以A选项符合要求;
CD.玻璃与电源并联,它两端的电压不变,不符合题干的要求.
5.如图甲所示是一款甲醛浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器R1的电阻随甲醛浓度的增大而减小。当甲醛浓度增大时,电压表的示数 ___________,电流表的示数 ___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
【答案】 变大 变大
【详解】由电路图可知,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。
[1][2]因传感器R1的电阻随甲醛浓度的增大而减小,所以,当甲醛浓度增大时,传感器R1的电阻变小,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变小,由可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大;由U=IR可知,定值电阻R0两端的电压变大,即电压表的示数变大。
6.图甲是测量患者的关节活动程度的电子角度尺。图乙是其内部原理电路图,电源电压恒为6V,电流表的量程为,电压表的量程为,O为半圆弧电阻MN的圆心,与半圆弧接触的金属滑片OP为半径,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,将的调至,电流表示数为______A;保持不变,然后调节时,电流表示数为。为满足患者的测量,要求旋转角度,重新调节电阻箱,当调至满足要求的最小值时,接入电路的电阻消耗的最大功率为______W(忽略金属滑片和导线电阻对电路的影响)。
【答案】 0.6 0.5
【详解】[1]由图知,电阻箱与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑片OP旋转至M处时,变阻器接入电路的阻值为零,此时只有接入电路,
将的调至,则此时电路中电流:
[2]调节为时,电流表示数为,则两端的电压:
根据串联电路的电压特点可得,此时电压表的示数:
设滑动变阻器的最大阻值为,调节为时变阻器接入电路的电阻为,
此时电路的总电阻:,
由串联电路的电阻特点可知变阻器接入电路的阻值:
则
要求旋转角度,则滑动变阻器连入电路的最大值为
由图知,所测角度越大,变阻器接入电路的阻值越大,由串联分压的规律可知变阻器分得的电压越大即电压表示数越大,则电阻箱分得的电压越小;
当电压表的示数为最大值3V时,由串联电路的电压特点可知,的最小电压
因为两者的电压相等,所以根据串联分压的规律可知电阻箱的最小阻值与滑动变阻器的最大阻值相等,即
则当调至满足要求的最小值时,电阻消耗的功率:
所以,当时,电阻消耗的功率最大,此时
四、欧姆定律基础计算(共 6 小题)
1.某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A; 当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为_____A;当该导体两端电压降为0时,电阻为_____Ω.
【答案】 0.6 20
【详解】由I=U/R可得,导体的电阻:R=U/I=4V/0.2A=20Ω,因电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,所以,当该导体两端电压为12V时或该导体两端电压降为0时,导体的电阻仍为20Ω不变,当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流:I′=U′/R=12V/20Ω=0.6A.
2.图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为_________
;断开开关后,电阻的阻值为__________ 。
【答案】 2 2.5
【详解】[1]根据电路可知,、并联,电流表测支路电流,测干路电流,因为偏转程度相同,则
使用大量程,读数为1.5A,使用小量程,读数为0.3A,则电路中的总电阻为
[2]根据并联电路中电流规律,可求的电流为
的电阻为
因为电阻是导体的属性,当断开开关后,阻值不变仍为。
3.如图所示的电路中,电源电压为8V且保持不变,电阻,,闭合开关后,电压表的示数为( )
A.2V B.3V
C.5V D.8V
【答案】B
【详解】由电路图可知,串联,此时串联电路中的电流为,电压表测量两端的电压,由可知,,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.某同学将两节干电池串联起来,接在电阻的两端时,通过的电流是0.5A;他又将这个电池组接在另外一个电阻的两端,已知。通过的电流是( )
A.0.5A B.0.25A C.1A D.2A
【答案】B
【解析】略
5.如图所示电路中,电源两端电压为9V且保持不变,R1、R2是定值电阻,R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时,电压表示数为3V。请通过计算回答:
(1)电阻R2的电压为多少;
(2)通过R2的电流为多少;
(3)通过R1的电流为多少;
(4)电阻R1的阻值为多少?
【答案】(1)6V;(2)0.6A;(3)0.6A;(4)5Ω
【详解】解:(1)由图可知,两电阻串联,电阻R2的电压为
(2)通过R2的电流为
(3)根据串联电路,电流规律可知,通过R1的电流为
(4)电阻R1的阻值为
答:(1)电阻R2的电压为6V;
(2)通过R2的电流为0.6A;
(3)通过R1的电流为0.6A;
(4)电阻R1的阻值为5Ω。
6.将阻值为10Ω的电阻与另一个电阻接入电路,如下图所示。闭合开关S,电流表的示数为0.45A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)通过的电流。
(2)电源电压。
(3)的阻值。
【答案】(1)0.15A
(2)3V
(3)20Ω
【详解】(1)由图可知,两个电阻并联,电流表测量干路电流,电流表测量通过的电流。
则干路电流,通过的电流
因为并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过的电流
(2)由可得,两端的电压
因为并联电路中各支路两端的电压相等,且等于电源电压,所以电源电压
(3)因为并联电路中各支路两端的电压相等,所以两端的电压
由得,的阻值
五、I-U、I-R 图像分析(共 4 小题)
1.在探究欧姆定律的过程中,由实验数据画出了以下图像,其中正确的是(不考虑温度对导体电阻的影响)( )
A B C D
【答案】A
【详解】AD. 电阻是导体本身的一种性质,与通过导体中的电流和导体两端的电压无关,因此,电阻R随电流I的变化图像是平行于横轴的直线,故A正确,D错误;
BC.在电阻不变时,导体中的电流与导体两端的电压成正比,其U—I图像是一条过原点的斜直线,故BC错误。
故选A。
2.小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功率
【答案】C
【详解】根据控制变量法可知,探究电流与电阻的关系时要保持定值电阻两端的电压不变,结合可知在I-R图像中阴影部分面积表示的物理量为电压,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
3.如图为标有“2.5V”字样的小灯泡L与定值电阻R的U-I图像。若将它们串联接入电路,小灯泡L恰好正常发光,由图可知( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大
C.定值电阻的阻值为10Ω
D.若将它们并联接入2.5V的电路中,干路电流为0.8A
【答案】BD
【详解】由于灯泡的电阻受温度的影响,U-I图像是曲线,则图像中A为定值电阻R的U-I图像,B为灯泡L的U-I图像。
A.由题可知,小灯泡的额定电压为2.5V,由图像可知,小灯泡正常发光的电流为0.3A,因串联电路中各处的电流相等,所以,通过R的电流为
由图知此时R两端的电压为,电源电压为,故A不符合题意;
B.小灯泡L和电阻R串联后小灯泡正常发光时
因串联电路中各处的电流相等,根据可知,即灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大,故B符合题意;
C.根据可知,定值电阻的阻值为,故C不符合题意;
D.小灯泡L和电阻R并联接在电压为2.5V的电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以它们两端的电压为
由图像可知,通过它们的电流分别为,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以电路中的总电流,故D符合题意。
故选BD。
4.图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为___________ V,R0的电阻为___________Ω,滑动变阻器最大阻值为___________Ω。
【答案】 12 20 40
【详解】[1][2][3]当滑片位于b端时,电路为的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由图乙可知,此时电路中的电流最大为
电源电压为
则的阻值为
当滑片位于a端时,滑动变阻器R阻值最大,与R串联,电流表测电路中的电流,电压表测两端的电压,此时电路中的电流最小,由图乙可知电路中的最小电流为
电压表示数为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压
则滑动变阻器的最大阻值为
六、动态电路分析(共 5 小题)
1.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的示意图,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端;从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少,则下列说法正确的是( )
A.油量减少,R增大,油量表指针偏转变小
B.油量减少,R增大,油量表指针偏转变大
C.油量增加,R减少,油量表指针偏转变小
D.油量增加,R增加,油量表指针偏转变大
【答案】A
【详解】AB.由电路图可知,R与R′串联,油量表(电流表)串联在电路中。当油量减少时,浮标下移,滑片上移,R连入电路的电阻增大,电路中的总电阻增大,由可知,电流表(油量表)的指针偏转变小;故A正确,B错误;
CD.当油量增加时,浮标上移,滑片下移,R连入电路的电阻变小,电路中的总电阻变小,油量表(电流表)指针偏转变大,故CD错误。
故选A。
2.如图所示,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关后,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变小
B.电压表V2示数变大、电流表A示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
【答案】D
【详解】AB.由图可知,滑动变阻器与定值电阻R0串联,电压表V1测量定值电阻两端的电压,电压表V2测量电源电压,电流表测量电路中的电流;在滑动变阻器滑片P向右移动的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路的总电阻变大,由欧姆定律可知,此时电路中的电流变小,即电流表的示数变小;由U=IR可知,定值电阻两端的电压变小,电压表V1的示数变小,故AB错误;
CD.由于电源电压保持不变,所以电压表V2的示数不变,电流表的示数变小,因此电压表V2示数与电流表A示数之比变大,由可知,电压表V1示数与电流表A示数之比等于定值电阻的阻值,保持不变,故D正确,C错误。
故选D。
3.如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数________,电压表与电流表示数之比________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变小 不变
【详解】[1][2]由图可知,电阻和变阻器串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,滑片P向b端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,根据U=IR可知,电阻R两端的电压变小,即电压表的示数变小,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值,R的阻值不变,则电压表与电流表示数之比不变。
4.如图所示电路,电源电压为6V,调节滑动变阻器的滑片P从最左端b到最右端a,电流表示数从0.5A变为0.1A,则定值电阻R1的阻值为______Ω,滑片在最右端时,电压表示数为______V。
【答案】 12 1.2
【详解】[1][2]由电路图可知,电阻R1与滑动变阻器R2串联,电压表测定值电阻两端的电压,电流表测电路中的电流。滑动变阻器的滑片P在最左端b时,只有R1连入电路,此时电路中电阻最小,则电流最大为0.5A,R1两端的电压等于电源电压,根据欧姆定律的计算公式得,R1的阻值为
滑动变阻器的滑片P在最右端a时,电阻R1与滑动变阻器R2的最大电阻串联,此时总电阻最大,则电流最小为0.1A,此时R1两端的电压为
即电压表示数1.2V。
5.如图所示,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,电流表示数为_________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为_________A。
【答案】 6 0.2 0.9
【详解】[1]由图可知,当S1闭合,S2、S3断开时,只有R2连入电路中,电流表测通过R2的电流,由欧姆定律可得电源电压为U=U2=I2R2=0.6A×10Ω=6V
[2]由图可知,当S2闭合,S1、S3断开时,R1与R2串联,电流表测电路的电流,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻为R=R1+R2=20Ω+10Ω=30Ω
则电流表示数为
[3]由图可知,当S1、S3闭合,S2断开时,R1与R2并联,电流表测干路电流,并联电路各支路两端电压相等,并联电路干路电流等于各支路电流之和,根据欧姆定律可得,电流表的示数为
七、欧姆定律综合应用(共 6 小题)
1.如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
【答案】C
【详解】由图可知,当开关S断开时,两电阻串联,电流表测电路中的电流,根据串联电路电压的特点和欧姆定律可知,电源电压为U=IR1+IR2=0.1A×10Ω+0.1A×20Ω=3V
当开关S闭合时,电阻R1和电流表被短路,电路中只有R2,电压表测电源电压,示数为3V,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
2.由同种材料制成的AB和BC两段导体,它们的长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式连接在电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A.通过两段导体的电流IAB<IBC
B.两段导体的电阻值RAB<RBC
C.通过两段导体的电流IAB=IBC
D.导体两端的电压UAB=UBC
【答案】C
【详解】AC.因为串联电路电流处处相等,所以IAB=IBC,故A错误,C正确;
BD.已知AB和BC是由同种材料制成的且长度相同,AB的横截面积比BC的小,所以AB的电阻大于BC的电阻,即RAB>RBC,根据U=IR可知导体两端的电压UAB>UBC,故BD错误。
故选C。
3.如图所示的电路中,电阻阻值,开关闭合后,电阻两端的电压分别为,通过、的电流分别为,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】BC
【详解】AB.电路为并联电路,根据并联电路特点可知,电阻、两端的电压都等于电源电压,所以,故B正确,A错误;
CD.电阻、两端的电压相等,电阻阻值,根据可知,电路中电流关系,故C正确,D错误。
故选BC。
4.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A”,乙标有“20Ω 0.5A”。若将它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为______A;若将它们并联,电路两端允许的最大电压为______V,干路中的最大电流为______A。
【答案】 0.5 10 1.5
【详解】[1]串联电路中电流处处相等。两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A”,乙标有“20Ω 0.5A”。若将它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为0.5A。
[2][3]由欧姆定律得,甲的额定电压为
乙的额定电压为
并联电路中各支路两端的电压相等,若将它们并联,电路两端允许的最大电压为10V;此时甲的电流为
乙的电流为0.5A,干路中的最大电流
5.甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源连接成如图所示的电路进行测量。若电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,则短路位置距离乙地______km。
【答案】15
【详解】如图,电压表测导线两端的电压,电流表测通过导线的电流,导线的电阻
已知所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω,则导线的长度
甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,则短路位置距离甲地
则短路位置距离乙地
6.下图为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图,其中A为光源,B为由电动机带动的匀速运行的自动扶梯,
为光敏电阻,为定值电阻。当有光照射时,。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向的光线时,
的电阻值就增大,计数器就计数一次。电源的电压恒为12V,,无光照射到上时的电阻为18Ω。
(1)计数器计数时电路中的电流有多大?计数器两端的电压有多大?
(2)计数器不计数时,计数器两端的电压有多大?
【答案】(1)0.4A,4.8V
(2)6V
【详解】(1)有顾客挡住由A射向的光线时,的电阻值就增大,计数器就计数一次,此时
因为串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以电路中的电流
计数器两端的电压
(2)当有光照射时,,电路中的电流
计数器两端的电压
关键易错辨析:
1.R=是电阻计算式,不是决定式。
2.电阻是导体本身属性,只与材料、长度、横截面积、温度有关,不随电压、电流改变。
动态电路分析(必考)
滑片移动→电阻变化→总电流变化→各部分电压、电流变化
解题步骤:
① 判断电路串并联 + 电表测量对象
② 看滑动变阻器阻值变大 / 变小
③ 由I=判断总电流
④ 结合串并联规律分析各电表示数
一、单项选择题
1.关于欧姆定律公式可变形为,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.通过导体的电流与导体的电阻成反比
C.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响导体电阻的大小
【答案】D
【详解】ACD.导体的电阻由材料、长度、横截面积和温度决定,与电压、电流无关,故AC错误,D正确;
B.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,故B错误;
故选D。
2.有一只电压表的内部电阻是10kΩ,最大量程是0~15V。若把它接在电压为5V的电源两端,则通过它的电流为( )
A.0.5A B.1.5A C. D.50mA
【答案】C
【详解】根据欧姆定律可得,
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选 C。
3.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
【答案】C
【详解】A.甲用电器的电流与电压的图像为一条过原点的直线,说明其电阻为定值,不随它两端电压的增大而增大,故A错误;
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小不变,为
故B错误;
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,由串联电路电压特点得
串联电路中电流处处相等,由图得,当甲、乙电流均为0.25A时,甲、乙的电压分别为2.5V、4V,此时
符合题意,则此时电路电流是0.25A,故C正确;
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,由并联电路中各支路的电压相等得,甲、乙的电压均为4V,由图得,此时甲、乙的电流分别为0.4A、0.25A;由并联电路电流特点得,干路电流是
故D错误。
故选C。
4.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】当只闭合开关S1时,两电阻串联,电流表读数为I1;则电源电压为①
当开关S1、S2都闭合时,Rx短路,电路为R0的简单电路,电流表读数为I2;则电源电压为②。联立①②可得待测电阻为。故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
5.如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】由图可知,的阻值为
的电阻为
则、的电阻之比为
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
【答案】C
【详解】由图可知,两电阻串联,电压表测量两端的电压,电流表测量电路中的电流。
①如果电阻短路,此时电压表被短路,示数为0,即电压表V示数变小;
如果电阻断路,电压表与电源之间断开,示数为0,即电压表V示数变小。
故不一定是电阻短路,故①错误;
②若电流表A示数变小,可能是电阻断路,此时电路断开,电流为0;也可能是电阻断路,电路同样断开,电流为0,故②错误;
③电压表V与电流表A示数的比值是的电阻,若短路或断路,该比值都会改变;若断路,两电表示数都变为0,比值改变;所以一定是电阻短路,该比值不变,故③正确;
④若电压表V示数变大,可能是电阻短路,此时电路中只有接入电路,电压表测电源电压,示数变大;
也可能是断路,此时电压表串联在电路中,测电源电压,示数也变大,故④正确。
故ABD错误,C正确。
故选C。
二、多项选择题
7.如图所示,电源电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过的电流为0.1A B.的电阻为25Ω
C.两端的电压为3V D.两端的电压为2.5V
【答案】AB
【详解】A.该电路是串联电路,在串联电路中电流处处相等,电流表示数为,所以通过的电流为,故A正确;
B.电源电压为,由欧姆定律可知电路的总电阻
则的电阻为,故B正确;
C.两端的电压为,故C错误;
D.两端的电压为,故D错误。
故选AB。
8.图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.3A;断开开关后,电压表的示数为2V。下列判断正确的是( )
A.电源电压为3V B.电源电压为2V C.的阻值为10Ω D.的阻值为5Ω
【答案】ACD
【详解】AB.闭合开关时,短路,电路中只有工作,所以电压表的示数等于电源电压,电压表的示数为3V,则电源电压为3V,故A正确,B错误;
C.此时通过的电流为0.3A,则的阻值,故C正确;
D.断开开关后,与串联,电压表测两端的电压,两端的电压,则两端的电压;通过的电流,所以的阻值,故D正确。
故选ACD。
三、填空题
9.当加在某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为___________Ω;若加在该导体两端的电压增大到12V,则此时通过该导体的电流为___________A。
【答案】 10 1.2
【详解】[1]已知某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,根据欧姆定律可知,该导体的电阻为
[2]根据欧姆定律可知,该导体两端的电压增大到12V,则通过该导体的电流为
10.导体a、b长度相同,材料相同,b比a的横截面积大,则导体a、b的电阻大小关系是Ra______ Rb(选填“>” “<”或“=”);若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A,当它两端电压为0V时,它的阻值是______Ω。
【答案】 > 30
【详解】[1]电阻是指导体对电流的阻碍作用,其大小取决于导体的材料、长度、横截面积和温度等因素,长度越长、横截面积越小、温度越高,电阻越大。导体a、b长度相同,材料相同,b比a的横截面积大,则导体a、b的电阻大小关系是Ra> Rb。
[2]若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A,则它的阻值为
电阻是导体自身的一种特性,与它两端的电压和通过的电流无关,所以当它两端电压为0V时,它的阻值仍为。
11.如图电路,闭合开关后,电压表的示数为,电压表的示数为,则电阻两端的电压为_____ 与是_____(选填“串联”或“并联”)关系;若电路中的电流为,则电阻的阻值为_____。
【答案】 4 串联 4
【详解】[1][2]闭合开关,两电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压。根据串联电路的电压特点可知电阻两端的电压为
[3]根据欧姆定律可知电阻的阻值为
12.某同学利用铅笔芯AB和金属夹自制了简易调光灯电路,如图甲所示。将金属夹夹在A、B两端,利用电压表和电流表测出了铅笔芯两端的电压和通过铅笔芯的电流如图乙所示,可得铅笔芯的电阻为___________Ω。之后,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,灯泡亮度会变___________;若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,为保证电路安全,应换用更___________(填“粗”或“细”)的铅笔芯。
【答案】 10 亮 细
【详解】[1]电压表的量程为0~3V,电压表的分度值为0.1V,示数为2V;电流表的量程为0~0.6A,电流表的分度值为0.02A,示数为0.2A,由欧姆定律得,铅笔芯的电阻为
[2]铅笔芯与灯泡串联,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,电阻变小,电路电阻变小,通过灯泡的电流变大,灯泡亮度会变亮。
[3]若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,说明电路中电流过大,电阻过小,为保证电路安全,应换用更细的铅笔芯,增大铅笔芯的电阻,减小通过灯泡的电流。
四、计算题
13.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。 求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
【答案】(1)6V
(2)20Ω
(3)40Ω
【详解】(1)据图可知,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,电路中只有定值电阻接入,此时定值电阻两端电压与电源电压相等,已知电压表示数为6V,则电源电压为
(2)已知定值电阻单独在电路中时,电路中的电流为0.3A,则电阻R1的阻值为
(3)当滑片P在b端时,电路为定值电阻和变阻器串联,且变阻器接入电路中的阻值最大,此时电压表的示数为2V,由串联电压规律可知,变阻器两端电压为
此时电路中的电流为
则滑动变阻器R2的最大阻值为
14.如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,通过的电流随它两端电压变化关系如图甲所示,求:
(1)的阻值大小是多少?
(2)当闭合时,电流表的示数为0.4A,电源电压是多少?
(3)当、都闭合时,电流表的示数为0.6A,的阻值大小是多少?
【答案】(1)20Ω;(2)8V ;(3)40Ω
【详解】解:(1)的阻值大小是
(2)电源电压是
(3)当、都闭合时,电流表的示数为0.6A,通过的电流为
的阻值大小是
答:(1)的阻值大小是20Ω;
(2)电源电压是;
(3)的阻值大小是40Ω。
五、综合题
15.科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器,可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图,展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片(A、B、C)以及提示电路组成,A可将B、C接通或断开。工作时,闭合开关S,通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示,电源电压恒定,提示灯L的额定电压为6V,实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的___________。
(2)闭合开关S,当展台上无展品时,提示灯L正常发光,提示灯L和电阻的连接方式是___________,此时电路中的电流为___________A。
(3)若电阻损坏,为达到提示灯L的亮度要求,需更换阻值不超过___________的电阻。
(4)科创小组发现:闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,无法判断该装置是否正在工作。针对此现象,请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议:___________。
【答案】(1)开关
(2) 串联 0.5
(3)20
(4)串联一个电流表
【详解】(1)由图甲可知弹簧上的金属片A和弹簧的共同作用相当于开关,闭合时将电灯短接,此时灯不亮。当有人把物品搬离展台时,金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开,灯泡和电阻串联,此时灯亮。
(2)[1]闭合开关S,展台上无展品时,此时金属片A在弹力作用下与金属片B、C分开,提示灯L正常发光,由图甲可知提示灯L和电阻是串联接入电路。
[2]提示灯L正常发光,则灯泡两端电压为6V,由图乙可知通过灯泡的电流为0.5A,即此时电路中的电流为0.5A。此时定值电阻两端电压为3V,根据串联电压规律可知电源电压为
(3)为达到提示灯L的亮度要求,即灯泡两端电压最小为3V,由图乙可知此时电路中电流为0.3A,则定值电阻两端最大电压为
则更换电阻最大阻值为
(4)闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,有可能是灯泡被短路,也可能是灯泡断路,无法判断该装置是否正在工作,所以可以在电路中串联一个电流表,观察电流表是否有示数即可判断装置是否正在工作。
1.人体是导体,下表是通过人体的电流值和相应的人体反应:皮肤干燥的人两手间的电阻约为,当皮肤潮湿时,电阻可能降到,则皮肤潮湿时,只要在两手间加_______电压就可能会使人有触电感觉。
电流(/mA)
人体反应
10
触电感觉,人可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木
100
短时间内使人心跳停止
【答案】15V
【详解】[1]由表中数据知道,人有触电感觉时的电流是
当皮肤潮湿时,人两手间的电阻,由知道此时两手间加的电压是
2.如图所示为一身高测量仪的电路图,请在“”“”或“”中选两个填入框,要求:在保证电路安全的前提下,被测人身高越高时电表的示数增大(要求电路不能有短路的隐患)。
【答案】
【详解】被测人身高变高时电表的示数增大,随着身高的变高,接入电路中的电阻丝长度变大,当身高为0时,接入电路电阻为0,为了保护电路需要串联一个定值电阻,下方方框内是定值电阻,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表使用时和用电器并联,电流表使用时和用电器串联,根据串联分压原理,当被测人身高变高时,滑片上移,变阻器接入电路中的电阻变大,滑动变阻器两端的电压增大,则上面方框为电压表,即电压表的示数增大,符合题意。如图所示:
3.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω.求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
【答案】(1)60Ω;(2)0.3A;(3)被检测者属于酒驾
【详解】(1)如图甲,酒精气体的浓度为0时,R1的电阻为60Ω;
(2)如图甲,酒精气体的浓度为0.8 mg/mL时,R1的电阻为10Ω,
此时电流即电流表的示数为:
。
(3)电压表示数为4.8V时,R2两端的电压为:
此时电流为:
此时R1的阻值为:
根据甲图知此时酒精气体的浓度为0.3mg/mL,,即该浓度在酒驾的酒精浓度范围内,属于酒驾。
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17.1《电流与电压、电阻的关系》作业设计-2026-2027学年人教版物理九年级
序号
作业目标
对应核心知识
目标层次
典型考查方式
常见易错点
1
知道探究电流与电压、电阻关系的实验方法,理解控制变量法的实验设计思路
控制变量法;探究I、U、R三者关系的实验整体思路
了解
选择题、填空题
不清楚两次实验需要分别控制电阻不变、电压不变;混淆实验变量与不变量
2
掌握“电阻一定时,探究电流与电压关系”的实验操作,理解滑动变阻器的作用
电阻一定,电流与电压成正比;滑动变阻器改变定值电阻两端电压
理解
实验题、图像分析题
因果关系颠倒,说成“电压随电流增大而增大”;不清楚滑片调节目的
3
掌握“电压一定时,探究电流与电阻关系”的实验操作,会更换电阻并调节滑片保持电压不变
电压一定,电流与电阻成反比;滑动变阻器控制定值电阻两端电压不变
理解
实验填空题、实验纠错题
更换大阻值电阻后未重新调节滑片;混淆两次实验滑动变阻器的作用
4
熟记两组实验结论,明确正比、反比关系的成立条件,能根据实验数据归纳规律
I与U成正比(R一定);I与R成反比(U一定)
理解
选择、填空、简答
省略前提条件直接说“电流与电压成正比、与电阻成反比”;正反比例记忆混淆
5
能识别I-U、I-R图像,结合图像分析数据、判断规律,分析简单实验误差
电学图像物理意义;实验数据分析与误差原因
应用
图像题、实验探究压轴题
不会从图像判断正比、反比关系;忽略电阻温度变化对实验数据的影响
6
能利用电流、电压、电阻的变化规律,初步分析简单动态电路的电流变化情况
电路动态变化初步分析;电学规律的基础应用
应用
动态电路选择题
凭主观感觉判断电流变化,不会结合控制变量和实验规律推理
知识梳理
一、欧姆定律核心内容
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.公式:I=
3.物理量对应:
I:电流,单位安培(A)
U:电压,单位伏特(V)
R:电阻,单位欧姆(Ω)
4.变形式(计算必用)
U=IR, R=
二、适用范围与使用条件
1.仅适用于纯电阻电路(电能全部转化为内能,如电阻、灯泡;电动机不适用)
2.同一性:(U、I、R) 必须对应同一导体、同一时刻
3.统一性:计算时单位必须统一(V、A、Ω)
三、重难点 & 易错点
1.比例问题
先看串 / 并联,再用分压、分流公式,禁止直接套I=乱比。
2.电路故障分析
结合电表示数 + 欧姆定律判断短路、断路。
3.I-U 图像题
(1)过原点直线:定值电阻
(2)斜率越大,电阻越小
一、电流、电压、电阻的关系(共 4 小题)
1.某导体中的电流与它两端电压的关系图像如图所示,下列分析中正确的是( )
A.当导体两端的电压为0时,电阻为0
B.该导体的电阻为0.2Ω
C.当导体两端的电压为0时,电流为0
D.当导体两端的电压为2V时,电流为0.6A
2.在“探究电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。多次改变电阻R的阻值,并记录对应的电流表示数,得到如图乙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可知,电压表示数始终保持______V不变,当定值电阻阻值为10Ω时,电路中的电流为______A。
3. “探究电流与电阻的关系”的实验电路如图所示,电源电压为3V保持不变,当接入电阻后,闭合开关,调节滑片使电流表示数为;然后将电阻换成后,没有调节滑片就直接闭合开关,则此时电压表示数为______V。
4.在“探究电流与电压的关系”实验中,小明和小美经过讨论,将实验方案由甲图改为乙图,这样改进的好处是 ______;实验结束,根据图像丙,他们得出的实验结论是 ______。
二、欧姆定律(共 4 小题)
1.1826年,德国物理学家___________用不同的金属导体做实验,研究了通过导体的电流与导体两端的电压之间的关系。人们为了纪念他,将他的名字命名为___________(写出该物理量的字母符号)的单位。通过大量的实验探究,得出了通过某段导体的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比的结论,这就是物理学中重要的电学定律___________。
2. (1)欧姆定律适用条件:__________(即用电器工作时,消耗的电能全部转化为内能).
(2)I、U、R对应____________或____________,不同时刻,不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区别.三者单位依次是__________.
(3)同一导体(即R不变),I与U成________;同一电源(即U不变),I与R成________.
3.下列对欧姆定律的公式及其变形式的理解,正确的是( )
A.根据可知,同一导体的电阻与该导体两端的电压成正比
B.根据可知,同一导体两端的电压与该导体的电阻成正比
C.根据可知,电阻一定时,通过导体的电流与该导体两端的电压成正比
D.因为电阻是导体本身的一种性质,所以导体中的电流只与导体两端的电压有关,与导体的电阻无关
4.一个小灯泡正常发光时通过灯丝的电流是0.3A,灯丝电阻是6Ω,要测量小灯泡两端的电压,电压表的量程应选用( )
A.0~3V B.0~15V
C.两个量程都可以 D.无法判断
三、欧姆定律在生活中的应用(共 6 小题)
1.如图所示,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是( )
A.电流表示数变小 电压表示数变大
B.电流表示数变大 电压表示数变小
C.电流表示数变大 电压表示数变大
D.电流表示数变小 电压表示数变小
2.爱思考的小金设计了一个能检测水流速度变化的装置,已知电源电压保持不变,是定值电阻,机翼状的探头始终浸没在水中,通过连杆带动滑动变阻器的滑片上下移动。下列能实现水流速度越大,电表示数越大的电路图是( )
A B C D
3.交警排查酒驾使用的“呼气式酒精测试仪”的电路原理图如图甲,电源电压保持不变,电压表的量程为“0~3V”,电流表的量程为“0~0.6A”,R2为定值电阻,R1为气敏电阻,R1的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图乙,R1能感测到的最大酒精浓度为0.8mg/m3,在保证电路安全的前提下,两个电表的示数正好能同时达到各自的最大值。下列说法正确的是( )
A.电路的电源电压为6V
B.R2的阻值为10Ω
C.检测时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪中电压表的示数越小
D.检测时,当驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,电压表与电流表示数的比值不变
4.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Rx阻值变小,施加于玻璃两端的电压降低,玻璃透明度下降,反之则玻璃透明度上升.若电源电压不变,R0是定值电阻,如图所示电路图中符合要求的是( )
A B C D
5.如图甲所示是一款甲醛浓度检测仪,其检测原理如图乙所示,R0是定值电阻,传感器R1的电阻随甲醛浓度的增大而减小。当甲醛浓度增大时,电压表的示数 ___________,电流表的示数 ___________。(均选填“变大”、“变小”或“不变”)
6.图甲是测量患者的关节活动程度的电子角度尺。图乙是其内部原理电路图,电源电压恒为6V,电流表的量程为,电压表的量程为,O为半圆弧电阻MN的圆心,与半圆弧接触的金属滑片OP为半径,接入电路的电阻与指针旋转角度成正比,为电阻箱。将滑片OP旋转至M处,将的调至,电流表示数为______A;保持不变,然后调节时,电流表示数为。为满足患者的测量,要求旋转角度,重新调节电阻箱,当调至满足要求的最小值时,接入电路的电阻消耗的最大功率为______W(忽略金属滑片和导线电阻对电路的影响)。
四、欧姆定律基础计算(共 6 小题)
1.某段金属导体两端电压为4V时,通过的电流是0.2A; 当该导体两端电压为12V时,通过该导体的电流为_____A;当该导体两端电压降为0时,电阻为_____Ω.
2.图甲所示电路的电源电压为3V,闭合开关后,两电流表的指针偏转均如图乙所示,则电路的总电阻为_________
;断开开关后,电阻的阻值为__________ 。
3.如图所示的电路中,电源电压为8V且保持不变,电阻,,闭合开关后,电压表的示数为( )
A.2V B.3V
C.5V D.8V
4.某同学将两节干电池串联起来,接在电阻的两端时,通过的电流是0.5A;他又将这个电池组接在另外一个电阻的两端,已知。通过的电流是( )
A.0.5A B.0.25A C.1A D.2A
5.如图所示电路中,电源两端电压为9V且保持不变,R1、R2是定值电阻,R2的阻值是10欧姆。当开关S闭合时,电压表示数为3V。请通过计算回答:
(1)电阻R2的电压为多少;
(2)通过R2的电流为多少;
(3)通过R1的电流为多少;
(4)电阻R1的阻值为多少?
6.将阻值为10Ω的电阻与另一个电阻接入电路,如下图所示。闭合开关S,电流表的示数为0.45A,电流表的示数为0.3A。求:
(1)通过的电流。
(2)电源电压。
(3)的阻值。
五、I-U、I-R 图像分析(共 4 小题)
1.在探究欧姆定律的过程中,由实验数据画出了以下图像,其中正确的是(不考虑温度对导体电阻的影响)( )
A B C D
2.小江同学在探究通过导体的电流与电阻的关系时,根据实验数据在图中描点作出图像,图中阴影部分面积大小表示的物理量为( )
A.电流 B.电阻 C.电压 D.电功率
3.如图为标有“2.5V”字样的小灯泡L与定值电阻R的U-I图像。若将它们串联接入电路,小灯泡L恰好正常发光,由图可知( )
A.电源电压为5V
B.小灯泡正常发光时的阻值比定值电阻大
C.定值电阻的阻值为10Ω
D.若将它们并联接入2.5V的电路中,干路电流为0.8A
4.图甲所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端滑到b端的过程中,电压表示数U与电流表示数I间的关系图像如图乙所示。则电源电压为___________ V,R0的电阻为___________Ω,滑动变阻器最大阻值为___________Ω。
六、动态电路分析(共 5 小题)
1.如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的示意图,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端;从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就能知道油箱内油量的多少,则下列说法正确的是( )
A.油量减少,R增大,油量表指针偏转变小
B.油量减少,R增大,油量表指针偏转变大
C.油量增加,R减少,油量表指针偏转变小
D.油量增加,R增加,油量表指针偏转变大
2.如图所示,电源电压和的阻值均保持不变,闭合开关后,当滑片P向右移动的过程中,下列说法正确的是( )
A.电压表V1示数变大,电流表A示数变小
B.电压表V2示数变大、电流表A示数变小
C.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.电压表V2示数与电流表A示数的比值变大
3.如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示数________,电压表与电流表示数之比________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
4.如图所示电路,电源电压为6V,调节滑动变阻器的滑片P从最左端b到最右端a,电流表示数从0.5A变为0.1A,则定值电阻R1的阻值为______Ω,滑片在最右端时,电压表示数为______V。
5.如图所示,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,电流表示数为_________A;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为_________A。
七、欧姆定律综合应用(共 6 小题)
1.如图所示,已知,,电源电压不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.1A,则当开关S闭合时,电压表的示数为( )
A.1V B.2V C.3V D.4V
2.由同种材料制成的AB和BC两段导体,它们的长度相同,AB的横截面积比BC的小,将它们按照如图所示的方式连接在电路中,不计温度的影响,下列判断正确的是( )
A.通过两段导体的电流IAB<IBC
B.两段导体的电阻值RAB<RBC
C.通过两段导体的电流IAB=IBC
D.导体两端的电压UAB=UBC
3.如图所示的电路中,电阻阻值,开关闭合后,电阻两端的电压分别为,通过、的电流分别为,下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
4.两个定值电阻,甲标有“10Ω 2A”,乙标有“20Ω 0.5A”。若将它们串联起来,电路中允许通过的最大电流为______A;若将它们并联,电路两端允许的最大电压为______V,干路中的最大电流为______A。
5.甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知所用的输电线每千米的电阻为0.4Ω。现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,检修员在甲地利用电压表、电流表、定值电阻和电源连接成如图所示的电路进行测量。若电压表的示数为4V,电流表的示数为0.2A,则短路位置距离乙地______km。
6.下图为某商厦安装的光敏电阻自动计数器的示意图,其中A为光源,B为由电动机带动的匀速运行的自动扶梯,
为光敏电阻,为定值电阻。当有光照射时,。每当扶梯上有顾客经过,挡住由A射向的光线时,
的电阻值就增大,计数器就计数一次。电源的电压恒为12V,,无光照射到上时的电阻为18Ω。
(1)计数器计数时电路中的电流有多大?计数器两端的电压有多大?
(2)计数器不计数时,计数器两端的电压有多大?
一、单项选择题
1.关于欧姆定律公式可变形为,下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.通过导体的电流与导体的电阻成反比
C.当导体两端的电压变为0V时,导体的电阻变为0Ω
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,电流、电压不影响导体电阻的大小
2.有一只电压表的内部电阻是10kΩ,最大量程是0~15V。若把它接在电压为5V的电源两端,则通过它的电流为( )
A.0.5A B.1.5A C. D.50mA
3.有两个用电器甲和乙,其电流与其两端电压关系如图所示,其中直线表示用电器甲的电流与其两端电压关系图。下列说法正确的是( )
A.甲用电器的电阻随它两端电压的增大而增大
B.当甲用电器两端电压为0V时,甲的电阻大小为0Ω
C.若把甲和乙串联在电压为6.5V的电路中,电流是0.25A
D.若把甲和乙并联在电压为4V的电路中,干路电流是0.55A
4.如图所示的电路中,电源两端的电压未知但保持不变,R0是阻值已知的定值电阻。只闭合开关S1时,电流表的示数为I1,开关S1和S2均闭合时,电流表的示数为I2,则电阻Rx的阻值可以表示为( )
A. B.
C. D.
5.如图所示为、两电阻的图像,则、的电阻之比为( )
A. B. C. D.
6.在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上,则下列判断中正确的是( )
①若电压表V示数变小,一定是电阻短路
②若电流表A示数变小,一定是电阻断路
③若电压表V与电流表A示数的比值不变,一定是电阻短路
④若电压表V示数变大,可能是电阻短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确
C.只有③④正确 D.只有④正确
二、多项选择题
7.如图所示,电源电压为3V,。闭合开关S,电流表示数为0.1A,下列说法正确的是( )
A.通过的电流为0.1A B.的电阻为25Ω
C.两端的电压为3V D.两端的电压为2.5V
8.图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.3A;断开开关后,电压表的示数为2V。下列判断正确的是( )
A.电源电压为3V B.电源电压为2V C.的阻值为10Ω D.的阻值为5Ω
三、填空题
9.当加在某导体两端的电压为5V时,通过该导体的电流为0.5A,则该导体的电阻为___________Ω;若加在该导体两端的电压增大到12V,则此时通过该导体的电流为___________A。
10.导体a、b长度相同,材料相同,b比a的横截面积大,则导体a、b的电阻大小关系是Ra______ Rb(选填“>” “<”或“=”);若某定值电阻两端电压是4.5V时, 通过它的电流为0.15A,当它两端电压为0V时,它的阻值是______Ω。
11.如图电路,闭合开关后,电压表的示数为,电压表的示数为,则电阻两端的电压为_____ 与是_____(选填“串联”或“并联”)关系;若电路中的电流为,则电阻的阻值为_____。
12.某同学利用铅笔芯AB和金属夹自制了简易调光灯电路,如图甲所示。将金属夹夹在A、B两端,利用电压表和电流表测出了铅笔芯两端的电压和通过铅笔芯的电流如图乙所示,可得铅笔芯的电阻为___________Ω。之后,该同学将B端金属夹移向A端的过程中,灯泡亮度会变___________;若金属夹夹在A、B两端时灯泡过亮,为保证电路安全,应换用更___________(填“粗”或“细”)的铅笔芯。
四、计算题
13.如图所示,电源电压保持不变。闭合开关,当滑动变阻器的滑片P移至a端时,电压表示数为6V,电流表示数为0.3A。滑片P在b端时电压表的示数为2V。 求:
(1)电源电压;
(2)电阻R1的阻值;
(3)滑动变阻器R2的最大阻值。
14.如图乙所示的电路中,电源电压恒定不变,通过的电流随它两端电压变化关系如图甲所示,求:
(1)的阻值大小是多少?
(2)当闭合时,电流表的示数为0.4A,电源电压是多少?
(3)当、都闭合时,电流表的示数为0.6A,的阻值大小是多少?
五、综合题
15.科创小组为学校科技周展会设计了一款提示器,可以提示展台上有无展品。图甲是该提示器的原理图,展台的结构由木板、弹簧、阻值不计的金属片(A、B、C)以及提示电路组成,A可将B、C接通或断开。工作时,闭合开关S,通过提示灯L是否发光可判断展台上有无展品。提示灯L和电阻的图像如图乙所示,电源电压恒定,提示灯L的额定电压为6V,实际电压不低于3V即可达到亮度要求。
(1)金属片A和弹簧的共同作用相当于电路中的___________。
(2)闭合开关S,当展台上无展品时,提示灯L正常发光,提示灯L和电阻的连接方式是___________,此时电路中的电流为___________A。
(3)若电阻损坏,为达到提示灯L的亮度要求,需更换阻值不超过___________的电阻。
(4)科创小组发现:闭合开关S,展台上有展品时,提示灯L不发光,无法判断该装置是否正在工作。针对此现象,请对图甲虚线框内的电路提出一条改进建议:___________。
1.人体是导体,下表是通过人体的电流值和相应的人体反应:皮肤干燥的人两手间的电阻约为,当皮肤潮湿时,电阻可能降到,则皮肤潮湿时,只要在两手间加_______电压就可能会使人有触电感觉。
电流(/mA)
人体反应
10
触电感觉,人可挣脱
30
感到剧痛,神经麻木
100
短时间内使人心跳停止
2.如图所示为一身高测量仪的电路图,请在“”“”或“”中选两个填入框,要求:在保证电路安全的前提下,被测人身高越高时电表的示数增大(要求电路不能有短路的隐患)。
3.有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪被广泛用来检测酒驾,传感器R1的阻值随酒精气体浓度的变化如图甲,工作电路如图乙,电源电压恒为12V,定值电阻R2=30Ω.求:
(1)被检测者未喝酒时,R1阻值;
(2)被检测者酒精气体浓度为0.8mg/mL时,电流表的示数;
(3)现在公认的酒驾标准为0.2mg/mL≤酒精气体浓度≤0.8mg/mL,当电压表示数为4.8V时,通过计算说明被检测司机是否酒驾?
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