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专题04欧姆定律
考点1电流与电压、电阻的关系
1.【答案】C
2.【答案】D
3.【答案】A
4.【答案】(1)①左
②电流表未调零
(2)断路
(3)
0.3
(4)①控制电阻两端电压不变
②变大
(5)电压一定时,电流与电阻
成反比
(6)B
5.【答案】(1)①改变定值电阻两端的电压
②控制定值电阻两端的电压不变
(2)
52
(3)B
6.【答案】(1)a
(2)电流表正负接线柱接反了
(3)①a
②
↑IIA
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
3
③0.3
(4)①
51015202530R/2
②电压一定时,通过导体的
电流跟导体的电阻成反比
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生电源
7.【答案】(1)
(2)①电流表短
路
②导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)①改变定值
电阻两端的电压
②保证不同阻值的定值电阻两端的电压相同
(4)小灯泡的电阻会随
温度的改变发生变化
(2)
[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表有示数且有明显变化,说明电路是通路,电流表始终
没有示数,说明电流表短路。
[2]由表格数据可知,定值电阻一定时,电压增大为原来的几倍,在误差允许范围内,电流也增大为原来的
几倍,即导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)
[]探究电流与电压关系时,滑动变阻器的主要作用是:改变定值电阻两端的电压,进行多次实验,获取多
组电压、电流数据。
[2]探究电流与电阻关系时,滑动变阻器的主要作用是:保持定值电阻两端的电压不变,即更换不同电阻后,
调节滑片使电压表示数不变。
(4)
小灯泡的电阻会随温度的变化而改变,而探究电流与电压的关系需要保证电阻为定值,所以不能用小灯泡
代替定值电阻。
8.【答案】(1)
(2)①移动滑动变阻器的滑
片
②2V
(3)①乘积
②电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反
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比
5Ω
(2)
[1][2]实验是探究电流与电阻的关系,根据控制变量法,需控制定值电阻两端的电压不变,只改变电阻的大
小,因此当取下电阻为52的定值电阻,换上电阻为102的定值电阻时,电压表示数发生了变化,故需调
节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压仍然为2V,再读出电流表示数。
(3)
[1][2]分析表中数据可知,I1R1=0.4A×52=2V,I2R2=0.2A×102=2V,
I3R3=0.13A×152≈2V,I4R4=0.1A×202=2V
每次电流与电阻的乘积都近似相等,且电阻越大测得的电流越小,由此可归纳得出结论:电压一定时,通
过导体的电流与导体的电阻成反比。
9.【答案】(1)①B
②定值电阻断路
③定值电阻短路
(2)①没有控
定值电阻两端的电压为3V不变
②电流表读数时读错了量程
③反
生电源b0
10.【答案】(1)
(2)最左
(3)①3②通
过导体的电流与其电阻成反比
(4)①25②3.9
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学生电源O
(2)
闭合开关前,滑片应移至最大阻值处。由图甲可知,滑动变阻器接了“右下”接线柱,因此滑片移至最左
端,此时接入电阻最大。
(3)
[1]由图乙知,实验时保持电压表示数为
U=IR=0.3A×102=0.2A×152=0.15A×202=0.1A×302=3V
[2]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,
故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)
[1][2]根据串联分压特点可知V定=_U定-R龙
U滑U-U定R滑
当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻为最大502,即3V三U定=R定-502
U-3VU-U定R152
解得U=3.9V,所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以采取调节电源电压最大值为
3.9V:由图乙知,电阻两端的电压始终保持3V,根据串联分压特点可知U定=3V一=2
U4.5V-3V-1
即R定_2
R滑1
所以当接入502电阻时,变阻器连入电路中的电阻为R滑=0.5×502=252
所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以将滑动变阻器换成阻值至少252的变阻器。
D考点2欧姆定律
1.【答案】D
417
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2.【答案】A
3.【答案】D
4.【答案】C
5.【答案】①6
②20
6.【答案】①
20
②
20
7.【答案】42,1.5A
8.【答案】(1)
0.1A
(2)
6V
(3)
0.6w
(4)
452
9.【答案】(1)0.1A
(2)2.5V
(3)80℃
(4)352
》
考点3电阻的测量
URo
U-U
1.【答案】(1)
(2)①10②②
(3)
517
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(2)
[1]图乙中电流表选用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,示数为0.26A。
根据欧姆定律1=V
可得:风号
-=102
[2]为了使实验更严谨,使用同一电阻多次实验求平均值,可以减小误差,而更换不同规格电阻是探究规律
的操作,故测电阻选②。
(3)
当闭合S、断开S1时,Rx与R串联,电压表测Rx两端电压Ux=U1
当闭合S、S1时,R被短路,电压表测电源电压U,因此R两端的电压为U-U1
根据串联电路中电流处处相等,电路电流1=
U U-U
Rx Ro
Ux-
U1
URo
则R,=T=U-U1U-U
R
2.【答案】(1)R=
1
(2)10
(3)①变大
②变大
(4)
A
3.【答案】①<
②=
③<
2》
考点4欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.【答案】A
2.【答案】C
3.【答案】B
4.【答案】A
617
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5.【答案】(1)0.3A
(2)12V
(3)0.1A
6.【答案】(1)0.15A,6V
(2)900N
(3)减小R的值
7.【答案】(1)①并联
②通过R1的电流
③干路
(2)6V
(3)
202
8.【答案】①0.6
②3
③<
9.【答案】(1)①半导体
②不能
(2)7.5A
(3)162
10.【答案】(1)50个
(2)502
(3)6V
7/7
专题04 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2026·湖北十堰·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表和电压表的示数都不变
D. 电流表和电压表的示数都变大
【答案】C
【详解】
分析电路图可知,当开关闭合后,滑动变阻器与定值电阻并联,电流表测量通过定值电阻的电流,电压表测量电源电压,由于电源电压恒定,故电压表示数不变。当滑片由图中位置向右移动时,滑动变阻器接入电路中的电阻会变大,根据并联电路中各支路互不影响的特点可知,定值电阻所在支路的电流不变,所以电流表示数不变。故ABD错误,C正确。
故选C。
2.(2026·湖北十堰·期中)通过导体A、B的电流与其两端电压的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 导体A、B的电阻阻值都不变
B. 导体A的电阻大于导体B的电阻
C. 导体A、B并联在3V电源上,干路电流是0.9A
D. 导体A、B串联时,流经导体A、B的电流是0.4A,则导体A、B两端的总电压为9V
【答案】D
【详解】
AB.由图象可知,B电阻的I-U图象为过原点的倾斜直线,则通过导体B的电流与两端的电压成正比,而A的图象不是过原点的直线,说明电阻是变化的,由图象可知导体两端的电压相等时,通过A的电流大于通过B的电流,根据可知导体A的电阻小于导体B的电阻,故AB错误;
C.将A、B两导体并联后接到电压为3V的电源上时,并联电路各支路两端电压相等,由图知IA=0.4A,IB=0.2A,并联电路干路电流等于各支路电流之和,则干路电流
I=IA+IB=0.4A+0.2A=0.6A
故C错误;
D.串联电路中各处的电流相等,且总电压等于各分电压之和,由图象可知当电路中的电流为0.4A时,UA=3V,UB=6V,则电源电压为
U=UA+UB=3V+6V=9V
故D正确。
故选D。
3.(2026·湖北宜昌·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路
B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路
D. 灯泡L2短路
【答案】A
【详解】
电路中S闭合,灯泡L1和L2并联,电流表测量通过L2的电流,电压表测量电源电压,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,说明电路中没有发生短路(若短路会导致电流表或电压表示数变化),一个灯泡突然熄灭,说明电路中存在断路,电流表示数没有发生变化,说明灯泡L2没有发生断路,则灯泡L1断路,故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A。
4.(2026·湖北武汉部分学校·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:6V电源、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是 ;
(2)改正问题后开关闭合,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是定值电阻R发生 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示。请将表格未填写的数据补充完整 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。这个过程中,滑动变阻器除了可以保护电路,还起到 的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应该 (选填“变大”或“变小”;
(5)由图像可以得出结论: ;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______(填序号)。
A. 20Ω、0.6A
B. 60Ω、0.5A
C. 80Ω、0.3A
【答案】(1)① 左 ② 电流表未调零 (2)断路 (3)0.3 (4)① 控制电阻两端电压不变 ② 变大 (5)电压一定时,电流与电阻成反比 (6)B
【讲解】(1)
[1][2]连接电路时,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即最左端。
闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是指针未调零。
(2)
开关闭合后,电流表无示数,则电路为断路;电压表有示数,说明电压表与电源接通,故障可能是定值电阻R断路。
(3)
电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A,故表格未填写的数据为0.3。
(4)
[1][2]探究电流与电阻的关系的实验,滑动变阻器除了可以保护电路,还起保持定值电阻两端的电压不变的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,电阻变大,其分得的电压变大;探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知滑动变阻器接入电路中的电阻应该变大。
(5)
由图丙知,电流与电阻之积为
电流与电阻之积为一定值,得出的结论是:电压一定时,电流与电阻成反比。
(6)
根据串联电路电压的规律,变阻器分得的电压
变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,根据分压原理,当接入20Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
又因实验中电路中最大电流至少为0.4A,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.(2026·湖北随州·期中)如图甲是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路。选用的实验器材是:电源电压、电流表()、电压表(),定值电阻、、,滑动变阻器(、)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和 ;探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(2)小明选用和的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图乙所示,其中M图像对应的是哪只电阻? 。
(3)探究电流与电阻的关系实验中,首先确定一个保持不变的电压值,当电阻R由换成时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)移动,才能使电压表示数变为。
【答案】(1)① 改变定值电阻两端的电压 ② 控制定值电阻两端的电压不变 (2)5Ω (3)B
【讲解】(1)
[1]在探究电流与电压的关系时,需要改变定值电阻两端的电压和通过它的电流,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还能改变定值电阻两端的电压,从而实现多次测量。
[2]在探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还能通过调节自身阻值,控制定值电阻两端的电压不变。
(2)
小明选用5Ω和10Ω的两只电阻分别进行实验,由图可知,当电压相等时,M对应的电流大,根据可知,M图像对应的电阻小,故M图像对应的是5Ω。
(3)
实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,定值电阻两端的电压变大,研究电流与电阻关系时要控制电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器电阻阻值,故应把滑动变阻器滑片向B端移动。
6.(2026·湖北宜昌·期中)小明利用下图甲探究电流与电阻的关系。
(1)实验时,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表的指针如图乙所示,造成这一现象的原因是 ;
(3)实验探究中,先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,读出电流表示数;然后再将10Ω的电阻接入电路中,接下来的操作是:将滑动变阻器滑片向 (选填“a”或“b”)移动,使电压表的示数等于 V,此时电流表指针如图丙所示,其读数是 A;再将其他阻值的电阻接入电路,重复以上操作;
(4)小明实验得到的实验数据如下表所示。请你根据这些数据利用描点法在图丁中作出I-R图像 ,由图像可以初步得出电流与电阻的关系: 。
序号
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
0.60
?
0.20
0.15
0.12
0.10
【答案】(1)a (2)电流表正负接线柱接反了 (3)① a ② 3 ③ 0.3 (4)① ② 电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比
【讲解】(1)
为了保护电路,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,由图可知,滑片置于a端。
(2)
闭合开关后,发现电流表的指针如图乙所示,此时指针发生了反偏,说明电流表正负接线柱接反了。
(3)
[1]在探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压不变,将5Ω的定值电阻换为10Ω的电阻,根据串联分压可知,定值电阻两端电压会变大,因此应减小定值电阻两端电压,增大滑动变阻器两端电压,即增大滑动变阻器的阻值,因此滑片应向a端调节。
[2]在探究电流与电阻的关系时,应控制定值电阻两端电压不变,由表中数据可知,当电阻为5Ω时,电流为0.6A,因此定值电阻两端电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
所以调节滑片,使电压表的示数等于3V。
[3]由图丙可知,电流表选用0~0.6A量程,分度值为0.02A,因此读数为0.3A。
(4)
[1][2]电阻为横轴,一格表示5Ω,纵轴是电流,一格表示0.1A,对表格中的数据逐个描点并连接即可得到I-R图像,如图所示:
由图像可知,电流随电阻的增大而减小,且电压是一个定值,故可得:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
7.(2026·湖北宜昌·期中)某小组的同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”实验,已知电源电压为6V不变。
(1)图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 。
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)以上实验中,滑动变阻器的主要作用是 。小明完成上述实验后,又选择了、、、的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。此时滑动变阻器的作用主要是 。
(4)实验结束后,小明向老师提议用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出小明的提议是错误的,原因是 。
【答案】(1) (2)① 电流表短路 ② 导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 (3)① 改变定值电阻两端的电压 ② 保证不同阻值的定值电阻两端的电压相同 (4)小灯泡的电阻会随温度的改变发生变化
【讲解】(1)
图中电压表串联在电路中,而电流表与定值电阻并联了,定值电阻与电流表负接线柱的连线错误,改接到滑动变阻器左下接线柱,如图所示:
(2)
[1]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电压表有示数且有明显变化,说明电路是通路,电流表始终没有示数,说明电流表短路。
[2]由表格数据可知,定值电阻一定时,电压增大为原来的几倍,在误差允许范围内,电流也增大为原来的几倍,即导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)
[1]探究电流与电压关系时,滑动变阻器的主要作用是:改变定值电阻两端的电压,进行多次实验,获取多组电压、电流数据。
[2]探究电流与电阻关系时,滑动变阻器的主要作用是:保持定值电阻两端的电压不变,即更换不同电阻后,调节滑片使电压表示数不变。
(4)
小灯泡的电阻会随温度的变化而改变,而探究电流与电压的关系需要保证电阻为定值,所以不能用小灯泡代替定值电阻。
8.(2026·湖北·期中)小明利用两节新干电池、一个开关、几根导线、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器(标有“20Ω 0.5A”)和电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,来探究电流与电阻的关系。
(1)小明利用甲电路图连接实物电路进行实验,请帮小明将乙图连接完整;
(2)小明检查电路连接无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于2V,读出此时电流表的示数为0.4A,然后小明断开开关,取下电阻为5Ω的定值电阻,换上电阻为10Ω的定值电阻,闭合开关,并 ,使电阻为10Ω的定值电阻两端电压为 ,读出此时电流,填入表格;
序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.13
0.1
(3)继续换用其他定值电阻,得到的四组数据,分析表格数据,小明发现每次的电流与电阻的 (选填“比值”或“乘积”)是近似相等的,可归纳得出的结论是 。
【答案】(1) (2)① 移动滑动变阻器的滑片 ② 2V (3)① 乘积 ② 电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
【讲解】(1)
由图甲可知,电流表、定值电阻、滑动变阻器串联,电压表与定值电阻并联,滑动变阻器使用的是左下接线柱,连接的实物图如下:
(2)
[1][2]实验是探究电流与电阻的关系,根据控制变量法,需控制定值电阻两端的电压不变,只改变电阻的大小,因此当取下电阻为5Ω的定值电阻,换上电阻为10Ω的定值电阻时,电压表示数发生了变化,故需调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压仍然为2V,再读出电流表示数。
(3)
[1][2]分析表中数据可知,,,,
每次电流与电阻的乘积都近似相等,且电阻越大测得的电流越小,由此可归纳得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
9.(2026·湖北孝感··期中)在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用器材:电源,电流表,电压表,滑动变阻器(50Ω,1A)1只,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1只,开关导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在 端(选填A或B);闭合开关后,发现电压表有示数而电流表无示数,若电路中仅有一处故障,该故障可能是 ;闭合开关后,发现电流表有示数而电压表无示数,若电路中仅有一处故障,该故障可能是 ;
(2)修正故障后,小明进行实验,他将预设电压定为3V,记录数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
10
20
30
40
50
电流
0.32
0.17
0.12
0.10
0.40
①对实验数据进行分析,可知小明在进行实验时可能存在两个错误;
错误1. ;错误2.第5组数据中, 。
②采用正确方法进行实验,可得到的结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 比。
【答案】(1)① B ② 定值电阻断路 ③ 定值电阻短路 (2)① 没有控制定值电阻两端的电压为3V不变 ② 电流表读数时读错了量程 ③ 反
【讲解】(1)
[1]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器滑片应移到阻值最大处。由图可知,滑动变阻器的滑片在B端时,接入电路的电阻最大。
[2]闭合开关后,电压表有示数,说明电压表与电源之间是通路;电流表无示数,说明电路可能断路,且断路位置在与电压表并联的部分,所以该故障可能是定值电阻断路。
[3]闭合开关后,电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,说明电压表被短路,故该故障可能是定值电阻短路。
(2)
[1] 由欧姆定律可知,各次实验时,定值电阻的电压分别为:
由第1~ 4次实验中定值电阻两端的电压可知,小明在进行实验时没有控制定值电阻两端的电压为3V,且保持不变。
[2] 由第5次实验数据可知
所求电压明显高于电源电压,其存在问题可能是读取电流表数据时,将量程看成0 ~ 3A了,实际量程为0~ 0.6A,示数应为:
[3] 由欧姆定律的内容可知,当导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成反比。
10.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关,定值电阻六个(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω),滑动变阻器(15Ω 1A),导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至 (选填“最左”,“最右”)
(3)小如将10Ω、15Ω、20Ω、30Ω先后接入电路,调节滑片,保持电压表示数U不变,测出多组数据,根据测得的数据画出I﹣R图像(如图乙)。由图中数据知,定值电阻R两端电压保持U= V不变。实验结论是:电压一定时, 。
(4)当小如把45Ω和50Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样调节滑片都不能使电压表示数与第(3)问相同。为保证全部六个定值电阻都能单独接入电路完成实验,且电压表示数仍与第(3)问相同,可以采取将滑动变阻器更换为最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器,或调节电源电压使其不超过 V等方法。
【答案】(1) (2)最左 (3)① 3 ② 通过导体的电流与其电阻成反比 (4)① 25 ② 3.9
【讲解】(1)
电源电压为4.5V,定值电阻的最小电阻为10Ω,则电路中电流的最大值为
故电流表选用小量程,探究导体的电流跟电阻的关系时,电流表应与电阻串联,电压表与电阻并联,如下图所示:
(2)
闭合开关前,滑片应移至最大阻值处。由图甲可知,滑动变阻器接了“右下”接线柱,因此滑片移至最左端,此时接入电阻最大。
(3)
[1]由图乙知,实验时保持电压表示数为
[2]由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
(4)
[1][2]根据串联分压特点可知
当变阻器的最大电阻连入电路时,对应的定值电阻为最大50Ω,即
解得,所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以采取调节电源电压最大值为3.9V;由图乙知,电阻两端的电压始终保持3V,根据串联分压特点可知
即
所以当接入50Ω电阻时,变阻器连入电路中的电阻为
所以为保证六个电阻都能单独接入电路中完成实验,可以将滑动变阻器换成阻值至少25Ω的变阻器。
考点2 欧姆定律
1.(2026·湖北武汉部分学校·期中)月考将至,小桥开始认真的复习教材。下列说法正确的是( )
A. 闪电产生的电流通过避雷针,图中的电流方向是从大地到避雷针
B. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 制造手机芯片的主要材料是超导体
D. 风力增大时,风力表的示数变大,风力表是由电流表改装的
【答案】D
【详解】
A.闪电发生时,云层聚集大量正电荷,放电过程中电子从大地流向避雷针,避雷针的尖端不断地向空中释放电子,我们规定正电荷的定向移动方向为电流方向,负电荷的定向移动方向为电流的反方向,因此电流方向是从云层经避雷针到大地,故A错误;
B.验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,金属箔片张开是因为带了同种电荷,所以前半句话说明了验电器的工作原理;但异种电荷相互吸引是电荷间的普遍规律,与验电器的工作原理无关,也就是说,后半句话与验电器的工作原理无关,故B错误;
C.制造手机芯片的主要材料是半导体,具有单向导电性,故C错误;
D.图中电路是串联的,风力表串联接入电路是由电流表改装的,当风力增大时,受风板向左运动,导致变阻器接入电路中的阻值变小,电源电压不变,根据可知,电路中的电流会变大,即风力表的示数变大,故D正确。
故选D。
2.(2026·湖北宜昌·期中)下列公式中,等号左边的结果与等号右边的原因之间能用正反比关系表述的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【详解】
A.当时间相同时,若物体运动的路程越长,则平均速度越大,此时平均速度与运动的路程之比为定值,它们成正比;当物体运动的路程相同时,若运动时间越短,则平均速度越大,此时平均速度与运动时间的乘积是定值,它们成反比,故等号左边的结果与等号右边的原因之间能用正反比关系表述,故A符合题意;
BCD.比热容、热值是物质的一种性质,电阻是导体的性质,不会随着其右边的物理量的变化而变化,故它们等号左边的结果与等号右边的原因之间不能用正反比关系表述,故BCD不符合题意。
故选A。
3.(2026·湖北随州·期中)如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的I-U图线
B. 电压为0时L与R的阻值为0
C. 将L和R串联在6 V的电源两端,路总功率为0.24 W
D. 将L和R并联在6 V的电源两端,电路总电阻为8Ω
【答案】D
【详解】
A.由于灯泡的电阻受温度的影响会发生改变,I-U关系图像不是倾斜的直线,因此乙图是灯泡L的图线,故A错误;
B.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关,因此当电压为0时,L与R的阻值均不为0,故B错误;
C.将L和R串联在6V的电源两端,根据串联电流和电压规律,结合图像可知,此时电路中的电流为0.2A,此时L的电压为1.2V,R的电压为4.8V,电路总功率为P=UI=6V×0.2A=1.2W,故C错误;
D.将L和R并联在6V的电源两端,据图可知,经过L和R的电流分别为0.5A、0.25A,由并联电路中电流规律可得干路电流为I=I1+I2=0.5A+0.25A=0.75A
由得,电路总电阻为,故D正确。
故选D。
4.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图所示为甲、乙两导体的电流随电压变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻大小随它两端电压的增大而增大
B. 甲的电阻比乙的电阻大
C. 将两导体串联在电源电压为10V的电路中,通过甲的电流为0.4A
D. 将两导体并联接入电路,当通过甲的电流为0.2A时,乙两端电压为4V
【答案】C
【详解】
A.由图可知,甲曲线的倾斜程度不变,电阻大小为定值,故A错误;
B.由图易得,甲、乙的电阻均为定值,根据欧姆定律取图中数据进行计算可得
甲的电阻比乙的电阻小,故B错误;
C.将两导体串联在电源电压为10V的电路中,根据欧姆定律和串联电路的电阻规律可得电流为
故C正确;
D.将两导体并联接入电路,通过甲的电流为0.2A时,电源电压为
根据并联电路电压规律,乙两端的电压也是1V,故D错误。
故选C。
5.(2026·湖北随州·期中)某导体电阻为20Ω,若通过该导体的电流为0. 3A,则该导体两端的电压为 V。当该导体两端电压为3V时,该导体电阻为 Ω。
【答案】① 6 ② 20
【详解】
[1]导体两端电压为
[2]导体电阻是导体本身的属性,其大小与电压大小无关,当其两端电压为3V时,电阻还是20Ω。
6.(2026·湖北十堰·期中)某一导体,两端加3.0V电压时,通过它的电流为0.15A,它的电阻为 Ω;当其两端电压为0时,它的电阻是 。
【答案】①
20 ②
20
【详解】
[1]已知导体两端电压,通过它的电流,根据,可得它的阻值
[2]当导体两端电压为0时,由于导体的材料、长度、横截面积和温度都没有改变,所以它的阻值仍然是20Ω。
7.(2026·湖北孝感··期中)某一导体两端电压为2伏时,导体中的电流是0.5安培,则导体的电阻是多少欧姆?,把这个导体两端电压变为6伏时,导体的电阻中的电流是多少安培?
【答案】,
【详解】
由题意,已知导体两端电压U1=2V,电流I1=0.5A,由,可知导体的电阻
电阻是导体本身的一种性质,它不随导体两端电压和通过导体的电流的改变而改变,所以当电压变化时,电阻仍为4Ω。当导体两端电压U2=6V时,电阻R=4Ω,导体的电阻中的电流
8.(2026·湖北随州·期中)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压不变,定值电阻,是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,闭合开关S后,当环境温度为30℃时,电压表示数为3V。求:
(1)此时通过的电流是多少?
(2)电源电压是多大?
(3)此时电路消耗的电功率多大?
(4)当电压表示数为时,阻值多大?
【答案】(1)
0.1A (2)
6V (3)
0.6W (4)
45Ω
【讲解】(1)
据图可知,电路是串联的,电压表测R0两端电压,当环境温度为30℃时,电压表示数为3V,即定值电阻R0两端的电压U0=3V。根据欧姆定律,此时通过R0的电流为
因为R1和R0串联,串联电路中各处电流相等,所以通过R1的电流
(2)
由图乙可知,当环境温度为30℃时,热敏电阻的阻值。根据欧姆定律,R1两端的电压为
根据串联电路的电压特点,电源电压U等于各部分电路电压之和,所以电源电压为
(3)
此时电路消耗的总功率为
(4)
当电压表示数为时,电路中的电流为
根据串联电路的电压特点,此时R1两端的电压为
根据欧姆定律,此时R1的阻值为
9.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路,其电路原理如甲图所示,电源电压为4V保持不变,定值电阻阻值为15Ω,是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后,当环境温度为时,此时电压表的示数为1.5V。求:
(1)当环境温度为20℃时,电流表示数为多少?
(2)当环境温度为20℃时,热敏电阻两端的电压为多少?
(3)当电压表示数为2.4V时,环境温度是多少?
(4)已知甲图中电压表的测量范围足够大,若将电流表更换为测量范围为0~100mA的新电流表,在环境温度不超过100℃时,为保证新电流表安全,需将定值电阻更换为至少多大的电阻?
【答案】(1)0.1A (2)2.5V (3)80℃ (4)35Ω
【讲解】(1)
分析电路可知,、串联,电流表测电路电流,电压表测电压。当环境温度为20℃时,电压表的示数为1.5V,则电流表示数为
(2)
根据串联电压规律,当环境温度为20℃时,热敏电阻两端的电压为
(3)
当电压表示数为2.4V时,根据串联分压原理则有,解得此时。由图乙可知,此时环境温度为80℃。
(4)
由图乙可知,温度越高,热敏电阻阻值越小,则甲图中总电阻越小,根据,电路中电流越大,则电流表示数越大。新电流表测量范围为0~100mA,则电路中电流最大为100mA=0.1A,则总电阻最小为
100℃时,阻值最小为,则定值电阻阻值最小为
所以为保证新电流表安全,需将定值电阻更换为至少为35Ω的电阻。
考点3 电阻的测量
1.(2026·湖北随州·期中)在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片往左移电流表示数变大。
(2)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,待测电阻 。为了使实验更为严谨,小红提出以下操作,你认为合理的是 。
①更换不同规格电阻继续实验 ②使用同一电阻多次实验求平均值
(3)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙所示的电路,同样可以测出待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻R两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻= (用U、和表示)。
【答案】(1) (2)① 10 ② ② (3)
【讲解】(1)
要求滑片往左移电流表示数变大,说明滑片左移时滑动变阻器接入电路的电阻变小,因此要将滑动变阻器的左下端接线柱与电阻连接,电路如图所示:
(2)
[1]图乙中电流表选用的是量程,分度值为,示数为。
根据欧姆定律,可得:
[2]为了使实验更严谨,使用同一电阻多次实验求平均值,可以减小误差,而更换不同规格电阻是探究规律的操作,故测电阻选② 。
(3)
当闭合、断开时,与串联,电压表测两端电压
当闭合、时,被短路,电压表测电源电压U ,因此两端的电压为
根据串联电路中电流处处相等,电路电流
则
2.(2026·湖北十堰·期中)甲图是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡正常工作时的电压为2.5V)。
(1)实验原理是 ;
(2)根据实验数据,做出小灯泡工作时I-U关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 ,这是因为灯丝的电阻随着温度升高而 (两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)本实验测量了多组数据,下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是 (填序号)。
A. 测量物体的长度
B. 探究杠杆的平衡条件
C. 探究液体压强与深度的关系
【答案】(1) (2)10 (3)① 变大 ② 变大 (4)A
【讲解】(1)
在测量小灯泡在不同电压下的电阻的实验中,用电压表测灯泡两端的电压,用电流表测通过灯泡的电流,根据求出灯泡的电阻,故实验原理为
(2)
由图丙所示的小灯泡工作时I-U的关系图像可知,灯泡在正常工作电压2.5V时的电流为0.25A,由欧姆定律可知,小灯泡正常发光时的电阻为
(3)
[1][2]由欧姆定律的变形式可知,电压表与电流表的示数之比所表示的物理量为小灯泡的电阻,由图丙可知,灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流趋于不变,由可知,灯泡的电阻会变大,是由于灯丝的电阻随着温度升高而增大。
(4)
由于灯丝的电阻随着温度升高而增大,因此本实验中多次测量的目的为了寻找普遍规律。
A.测物体的长度的实验中,多次测量的目的是为了求平均值以减小误差,不是为了寻找普遍规律,故A符合题意;
BC.探究杠杆的平衡条件和液体压强与深度的关系时,多次测量的目的是寻找普遍规律,避免偶然性,故BC不符合题意。
故选A。
3.(2026·湖北宜昌·期中)用同种材料的导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b,a的横截面积大于b的,a、b的电阻分别为Ra和Rb,则Ra Rb(选填“>”、“=”或“<”);如图所示,把a和b互相连接,并将它们接入电路中,通过a、b的电流分别为Ia和Ib,a、b两端的电压分别为Ua和Ub,则Ia Ib,Ua Ub(选填“>”、“=”或“<”)。
【答案】① < ② = ③ <
【详解】
[1]导体的材料、长度相同时,横截面越小,导体的电阻越大,所以
Ra<Rb
[2]如图所示,导体a、b串联,根据串联电路导体电流规律可知,它们通过的电流相等,即
Ia=Ib
[3]由公式可知a、b两端的电压关系为
Ua<Ub
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2026·湖北随州·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电压表的示数与电压表的示数之和不变
D. 电压表的示数与电流表的示数之比变小
【答案】A
【详解】
AB.由图可知,闭合开关,两个滑动变阻器串联,电压表V2测电源电压,电源电压恒定不变,所以电压表V2的示数不变,电压表V1测R1两端的电压,电流表测电路中的电流,将滑动变阻器的滑片向左移动,滑动变阻器接入电路中的阻值变大,由分压原理可知,电压表V1的示数变大,电路中的总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,电流表A的示数变小,故A正确,B错误;
C.电压表V2的示数不变,电压表V1的示数变大,电压表的示数与电压表的示数之和变大,故C错误;
D.电压表的示数与电流表的示数之比等于电路中的总电阻,电路中的总电阻变大,所以电压表的示数与电流表的示数之比变大,故D错误。
故选A。
2.(2026·湖北十堰·期中)高速公路收费站对过往的货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源两端电压一定),以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表
B. 电路中的是没有作用的
C. 车辆越重,称重表的示数越大
D. 车辆越重,称重表的示数越小
【答案】C
【详解】
A.如图,称重表串联在电路中,所以称重表相当于一个电流表,故A错误;
B.当货车重力很大时,滑动变阻器R的阻值非常小,若没有R1,则电路中的电流非常大,可能会烧毁电路,所以R1起到保护电路的作用,故B错误;
CD.车辆越重,R的阻值越小,电路中的总电阻越小,由欧姆定律知,电路中的电流越大,所以称重表的示数越大,故C正确,D错误。
故选C。
3.(2026·湖北宜昌·期中)酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数减小
D. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
【答案】B
【详解】
由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
当喝了酒的司机对着气敏传感器吹气时,酒精气体浓度增大,气敏传感器R2的电阻值减小,电路的总电阻减小。根据,电源电压不变,总电阻减小,所以电路中的电流增大,即电流表的示数增大。又因为U=IR,R1为定值电阻,电流增大,所以R1两端的电压增大,即电压表的示数增大。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
4.(2026·湖北··期中)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。
5.(2026·湖北十堰·期中)如图甲所示为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压恒定,R1为光敏电阻,R2=20Ω,当有光照射时R1=20Ω;当扶梯上有顾客经过,挡住射向R1的光线时,R1两端的电压就由原来的6V增大到10V,计数器计数一次。图乙为某段时间内R1两端的电压U 随时间t变化的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?
(2)电源两端的电压是多少?
(3)当扶梯上有顾客经过时,通过R2的电流为多大?
【答案】(1)0.3A (2)12V (3)0.1A
【讲解】(1)
当有光照射时,由题干和图乙可知,光敏电阻R1的阻值为R1=20Ω,其两端的电压U₁=6V。根据欧姆定律,此时电路中的电流为
(2)
在有光照射时,电路中的电流,定值电阻R2的阻值为R2=20Ω。根据欧姆定律,R2两端的电压为
串联电路中,电源电压等于各部分电路电压之和,所以电源电压为
(3)
当扶梯上有顾客经过时,挡住光线,由题干和图乙可知,R1两端的电压增大到U₁' = 10V。由于R1和R2串联,电源电压U=12V保持不变,此时R2两端的电压为
根据欧姆定律,此时通过R2的电流为
6.(2026·湖北宜昌·期中)某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R0为10Ω,电压表量程为0~3V,R是压敏电阻(阻值随平板受到的压力大小变化而变化),R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如表,平板质量不计。
压力F/N
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
当开关S闭合时,计算:
(1)当压敏电阻R受到压力为0时,电压表的示数是1.5V,此时电路中的电流是多少?电源电压是多少?
(2)体重计能称量的最大值是多少N?
(3)在电源电压不变的情况下,采取什么措施可以增大体重计的称量范围?
【答案】(1)0.15A,6V (2)900N (3)减小R0的值
【讲解】(1)
由电路图可知,定值电阻R0与压敏电阻R串联,电压表测定值电阻R0两端电压,当压敏电阻R受到压力为0时,电压表的示数是1.5V,由图表可知,此时压敏电阻R的阻值为30Ω,此时电路中的电流
压敏电阻两端的电压
U=IR=0.15A×30Ω=4.5Ω
根据串联电路电压的特点可知,电源电压
U总=U0+U=1.5V+4.5V=6V
(2)
当电压表示数达到最大值U0=3V时,体重计称量的值最大,此时压敏电阻两端的电压
U'=U总-U0'=6V-3V=3V
电路中通过压敏电阻的电流
压敏电阻的阻值
由表可知此时最大测量值为900N。
(3)
由上可知,当电压表满偏时,体重计的测量值最大,当测量值更大时,压敏电阻的阻值更小,根据串联分压可知,要想定值电阻分的电压不变,应减小R0的值。
7.(2026·湖北宜昌·期中)在如图所示的电路中,的阻值是,闭合开关S,电流表的示数是,电流表A的示数是。求:
(1)图中与是 (选填“串联”“并联”)的。电流表与电流表分别测量 的电流和 的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)① 并联 ② 通过的电流 ③ 干路 (2)6V (3)20Ω
【讲解】(1)
[1]分析电路图可知,电流从电源正极流出后,在节点处分为两路,分别流经电阻和,然后在另一节点处汇合,流回电源负极,因此与是并联连接的。
[2]电流表与电阻串联在同一支路中,因此测量的是通过的电流,即支路的电流。
[3]电流表A在干路中,测量的是电路的总电流,即干路电流。
(2)
在并联电路中,各支路两端的电压相等,且等于电源电压。故电源电压
(3)
在并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻的电流
电阻的阻值
8.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如题图,电源电压为3V,R1的电阻为5Ω,闭合开关S,电流表A的示数为1.6A,则电流表A1示数为 A,R2= Ω。若将R2更换为阻值更大的定值电阻接入电路,闭合开关S后,电流表A的示数 1.6A(选填“>”、“<”或“=”)。
【答案】① 0.6 ② 3 ③ <
【详解】
[1]并联电路中各支路电压等于电源电压,即。根据欧姆定律,的电流
所以电流表的示数为0.6A。
[2]并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此的电流
再根据欧姆定律,的阻值
所以的阻值为3Ω。
[3]并联电路中,的支路不受的影响(保持0.6A不变);当的阻值变大时,根据,的电流会变小,干路电流,因此干路电流会小于1.6A。
9.(2026·湖北·期中)图甲是公共厕所常用的一种感应干手器,洗手后将双手放在干手器的出风口下,干手器就会自动送出温度适宜的风,将手吹干,当手离开出风口时,它又会自动停风关机。图乙是干手器的简化电路图,其中发热电阻丝的电阻不变,发热电阻丝通电后会发热;电动机通电后会带动风扇转动对外吹风。S1是红外线感应开关,当人手靠近出风口一定距离会自动闭合;S2是电子型温控开关,会根据环境温度自动断开或闭合。
(1)实现自动控制的S1、S2核心部件的主要的制作材料是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),发热电阻丝 (选填“能”或“不能”)独立工作;
(2)如果S1、S2都闭合时,通过电动机的电流为2.5A,求通过开关S1处的电流;
(3)爱动手的小明找到了同型号的感应干手器并拆下了发热电阻丝,他将该发热电阻丝与电阻为Rʹ的定值电阻串联在3V的电压下,测出此时发热电阻丝两端的电压为2.2V,求定值电阻的电阻Rʹ。
【答案】(1)① 半导体 ② 不能 (2)7.5A (3)16Ω
【讲解】(1)
[1]半导体材料的电阻会随着外界的因素(如光、热、磁等)的变化而变化,所以各种自动控制的开关(如温控开关、红外线开关)常用半导体材料制作,而不用导体和绝缘体,因此实现自动控制的S1、S2核心部件的主要的制作材料是半导体。
[2]由图可知,只闭合S1,电动机工作,再闭合S2,电动机与电阻丝并联,它们都工作,只闭合S2,电路为断路,电动机与电阻丝都不工作,因此发热电阻丝不能独立工作。
(2)
如果S1、S2都闭合,电动机与电阻丝并联,开关S1在干路上,由并联电路电流规律可知,通过S1的电流为通过两条支路的电流之和,根据并联电路电压规律可得
通过电阻丝的电流为
则通过S1的电流为
(3)
因为发热电阻丝与电阻为Rʹ的定值电阻串联,所以电阻为Rʹ的定值电阻两端电压为
串联电路中的电流为
定值电阻的电阻Rʹ的阻值为
10.(2026·湖北··期中)图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
【答案】(1)50个 (2)50Ω (3)6V
【讲解】(1)
由图乙可知,在0 ~ 2.4s 时间内电压出现两次达5V 的触发过程,说明2.4 s 内完成了2 次仰卧起坐,因此每次所用时间为1.2 s;则1 min 内可完成的个数为
(2)
由图甲可知,R1与R2串联,当射向R2的红外线被遮挡时,触发计数,此时R2的阻值随光照强度的减小而增大,根据串联电路分压规律可知R2两端的电压最大;由图乙可知,触发计数时,光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1A,此时光敏电阻R2的阻值为
(3)
触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 5.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.1 A,由图甲可知两个电阻串联,则电源电压为 ①
未触发计数时,由图乙可知光敏电阻R2两端电压U2 = 3.0 V,由图丙可知此时电路中电流I = 0.3 A,则电源电压为 ②
解① ② 得,
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专题04 欧姆定律
4大高频考点
1. 电流与电压、电阻的关系
2. 欧姆定律
3. 电阻的测量
4. 欧姆定律在串、并联电路中的应用
考点1 电流与电压、电阻的关系
1.(2026·湖北十堰·期中)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列分析正确的是( )
A. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变大,电压表的示数变小
C. 电流表和电压表的示数都不变
D. 电流表和电压表的示数都变大
2.(2026·湖北十堰·期中)通过导体A、B的电流与其两端电压的关系如图所示,以下说法正确的是( )
A. 导体A、B的电阻阻值都不变
B. 导体A的电阻大于导体B的电阻
C. 导体A、B并联在3V电源上,干路电流是0.9A
D. 导体A、B串联时,流经导体A、B的电流是0.4A,则导体A、B两端的总电压为9V
3.(2026·湖北宜昌·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡L1和L2都发光,一段时间后,其中一个灯泡突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,产生这一现象的原因可能是( )
A. 灯泡L1断路
B. 灯泡L1短路
C. 灯泡L2断路
D. 灯泡L2短路
4.(2026·湖北武汉部分学校·期中)同学们利用以下器材探究“电流与电压、电阻的关系”:6V电源、电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω各一个)、开关、滑动变阻器和导线若干。
(1)连接电路时,应将滑动变阻器的滑片移到最 (选填“左”或“右”)端;闭合开关前,发现电流表指针向左偏转至图乙(a)所示位置,原因是 ;
(2)改正问题后开关闭合,发现电压表有示数,电流表无示数,故障可能是定值电阻R发生 (选填“断路”或“短路”);
(3)排除故障后,闭合开关,改变滑片的位置,电流表示数如图乙(b)所示。请将表格未填写的数据补充完整 ;
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.2
0.4
(4)之后再将另外两个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器的滑片,分别记下电流表的示数,利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。这个过程中,滑动变阻器除了可以保护电路,还起到 的作用。实验中若定值电阻从10Ω换成20Ω时,滑动变阻器接入电路中的电阻应该 (选填“变大”或“变小”;
(5)由图像可以得出结论: ;
(6)为完成整个实验,应该选取哪种规格的滑动变阻器_______(填序号)。
A. 20Ω、0.6A
B. 60Ω、0.5A
C. 80Ω、0.3A
5.(2026·湖北随州·期中)如图甲是小明“探究电流与电压、电阻的关系”的实验电路。选用的实验器材是:电源电压、电流表()、电压表(),定值电阻、、,滑动变阻器(、)、开关、导线若干。
(1)探究电流与电压的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和 ;探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保护电路和 。
(2)小明选用和的两只电阻分别进行实验后,由实验数据画出的图像如图乙所示,其中M图像对应的是哪只电阻? 。
(3)探究电流与电阻的关系实验中,首先确定一个保持不变的电压值,当电阻R由换成时,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)移动,才能使电压表示数变为。
6.(2026·湖北宜昌·期中)小明利用下图甲探究电流与电阻的关系。
(1)实验时,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片置于 (选填“a”或“b”)端;
(2)闭合开关后,发现电流表的指针如图乙所示,造成这一现象的原因是 ;
(3)实验探究中,先将5Ω的定值电阻接入电路中,调节滑动变阻器的滑片到合适位置,读出电流表示数;然后再将10Ω的电阻接入电路中,接下来的操作是:将滑动变阻器滑片向 (选填“a”或“b”)移动,使电压表的示数等于 V,此时电流表指针如图丙所示,其读数是 A;再将其他阻值的电阻接入电路,重复以上操作;
(4)小明实验得到的实验数据如下表所示。请你根据这些数据利用描点法在图丁中作出I-R图像 ,由图像可以初步得出电流与电阻的关系: 。
序号
1
2
3
4
5
6
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
30
电流I/A
0.60
?
0.20
0.15
0.12
0.10
7.(2026·湖北宜昌·期中)某小组的同学利用图甲进行“探究电流与电压关系”实验,已知电源电压为6V不变。
(1)图乙是他根据图甲电路图连接的实物电路,仔细检查电路后,发现有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上画“×”,并用笔画线代替导线,将电路连接正确。
(2)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,观察到电流表始终没有示数,电压表有示数且有明显变化,则电路存在的故障可能是 。排除电路故障后,小明测量了如下表所示的数据,分析表中数据小明可以得到的结论是 。
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.1
0.16
0.2
0.24
0.3
(3)以上实验中,滑动变阻器的主要作用是 。小明完成上述实验后,又选择了、、、的定值电阻继续“探究电流与电阻”的关系。此时滑动变阻器的作用主要是 。
(4)实验结束后,小明向老师提议用小灯泡来代替定值电阻,进行“电流与电压关系”的实验探究,老师指出小明的提议是错误的,原因是 。
8.(2026·湖北·期中)小明利用两节新干电池、一个开关、几根导线、一个电压表、一个电流表、一个滑动变阻器(标有“20Ω 0.5A”)和电阻分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一只,来探究电流与电阻的关系。
(1)小明利用甲电路图连接实物电路进行实验,请帮小明将乙图连接完整;
(2)小明检查电路连接无误后闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于2V,读出此时电流表的示数为0.4A,然后小明断开开关,取下电阻为5Ω的定值电阻,换上电阻为10Ω的定值电阻,闭合开关,并 ,使电阻为10Ω的定值电阻两端电压为 ,读出此时电流,填入表格;
序号
1
2
3
4
电阻R/Ω
5
10
15
20
电流I/A
0.4
0.2
0.13
0.1
(3)继续换用其他定值电阻,得到的四组数据,分析表格数据,小明发现每次的电流与电阻的 (选填“比值”或“乘积”)是近似相等的,可归纳得出的结论是 。
9.(2026·湖北孝感··期中)在“探究电流与电阻关系”的实验中,所用器材:电源,电流表,电压表,滑动变阻器(50Ω,1A)1只,阻值为10Ω、20Ω、30Ω、40Ω、50Ω的定值电阻各1只,开关导线若干。
(1)闭合开关前,滑动变阻器滑片应该在 端(选填A或B);闭合开关后,发现电压表有示数而电流表无示数,若电路中仅有一处故障,该故障可能是 ;闭合开关后,发现电流表有示数而电压表无示数,若电路中仅有一处故障,该故障可能是 ;
(2)修正故障后,小明进行实验,他将预设电压定为3V,记录数据如下表:
实验次数
1
2
3
4
5
电阻
10
20
30
40
50
电流
0.32
0.17
0.12
0.10
0.40
①对实验数据进行分析,可知小明在进行实验时可能存在两个错误;
错误1. ;错误2.第5组数据中, 。
②采用正确方法进行实验,可得到的结论是:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流和导体的电阻成 比。
10.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)在“探究导体的电流跟电阻的关系”实验中,器材有电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表和开关,定值电阻六个(10Ω、15Ω、20Ω、30Ω、45Ω、50Ω),滑动变阻器(15Ω 1A),导线若干。
(1)用笔画线代替导线,将图甲中实物图连接完整。
(2)为保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器滑片移至 (选填“最左”,“最右”)
(3)小如将10Ω、15Ω、20Ω、30Ω先后接入电路,调节滑片,保持电压表示数U不变,测出多组数据,根据测得的数据画出I﹣R图像(如图乙)。由图中数据知,定值电阻R两端电压保持U= V不变。实验结论是:电压一定时, 。
(4)当小如把45Ω和50Ω的电阻接入电路时,发现无论怎样调节滑片都不能使电压表示数与第(3)问相同。为保证全部六个定值电阻都能单独接入电路完成实验,且电压表示数仍与第(3)问相同,可以采取将滑动变阻器更换为最大阻值至少为 Ω的滑动变阻器,或调节电源电压使其不超过 V等方法。
考点2 欧姆定律
1.(2026·湖北武汉部分学校·期中)月考将至,小桥开始认真的复习教材。下列说法正确的是( )
A. 闪电产生的电流通过避雷针,图中的电流方向是从大地到避雷针
B. 验电器的工作原理是同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
C. 制造手机芯片的主要材料是超导体
D. 风力增大时,风力表的示数变大,风力表是由电流表改装的
2.(2026·湖北宜昌·期中)下列公式中,等号左边的结果与等号右边的原因之间能用正反比关系表述的是( )
A.
B.
C.
D.
3.(2026·湖北随州·期中)如图是一个灯泡L和一个定值电阻R的I-U图像。下列分析正确的是( )
A. 甲为灯泡L的I-U图线
B. 电压为0时L与R的阻值为0
C. 将L和R串联在6 V的电源两端,路总功率为0.24 W
D. 将L和R并联在6 V的电源两端,电路总电阻为8Ω
4.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如图所示为甲、乙两导体的电流随电压变化关系的图像。下列说法正确的是( )
A. 甲的电阻大小随它两端电压的增大而增大
B. 甲的电阻比乙的电阻大
C. 将两导体串联在电源电压为10V的电路中,通过甲的电流为0.4A
D. 将两导体并联接入电路,当通过甲的电流为0.2A时,乙两端电压为4V
5.(2026·湖北随州·期中)某导体电阻为20Ω,若通过该导体的电流为0. 3A,则该导体两端的电压为 V。当该导体两端电压为3V时,该导体电阻为 Ω。
6.(2026·湖北十堰·期中)某一导体,两端加3.0V电压时,通过它的电流为0.15A,它的电阻为 Ω;当其两端电压为0时,它的电阻是 。
7.(2026·湖北孝感··期中)某一导体两端电压为2伏时,导体中的电流是0.5安培,则导体的电阻是多少欧姆?,把这个导体两端电压变为6伏时,导体的电阻中的电流是多少安培?
8.(2026·湖北随州·期中)某课外活动小组的同学设计了一个用电压表的变化来反映环境温度变化的电路,如图甲所示。电源电压不变,定值电阻,是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,闭合开关S后,当环境温度为30℃时,电压表示数为3V。求:
(1)此时通过的电流是多少?
(2)电源电压是多大?
(3)此时电路消耗的电功率多大?
(4)当电压表示数为时,阻值多大?
9.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)亮亮设计了一个用电压表的示数反映环境温度变化的电路,其电路原理如甲图所示,电源电压为4V保持不变,定值电阻阻值为15Ω,是热敏电阻,其电阻随环境温度变化的关系如乙图所示。闭合开关S后,当环境温度为时,此时电压表的示数为1.5V。求:
(1)当环境温度为20℃时,电流表示数为多少?
(2)当环境温度为20℃时,热敏电阻两端的电压为多少?
(3)当电压表示数为2.4V时,环境温度是多少?
(4)已知甲图中电压表的测量范围足够大,若将电流表更换为测量范围为0~100mA的新电流表,在环境温度不超过100℃时,为保证新电流表安全,需将定值电阻更换为至少多大的电阻?
考点3 电阻的测量
1.(2026·湖北随州·期中)在“伏安法测电阻”的实验中:
(1)将图甲的实物电路用笔画线连接完整,要求滑片往左移电流表示数变大。
(2)移动滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙,待测电阻 。为了使实验更为严谨,小红提出以下操作,你认为合理的是 。
①更换不同规格电阻继续实验 ②使用同一电阻多次实验求平均值
(3)某同学利用一个电压表和一个已知阻值的电阻,设计如图丙所示的电路,同样可以测出待测电阻的阻值。实验步骤如下:
①闭合S、断开,用电压表测出待测电阻R两端的电压为;
②闭合S、,用电压表测出电源的电压U;
③可得待测电阻= (用U、和表示)。
2.(2026·湖北十堰·期中)甲图是测量小灯泡在不同电压下电阻的实验电路图(小灯泡正常工作时的电压为2.5V)。
(1)实验原理是 ;
(2)根据实验数据,做出小灯泡工作时I-U关系图像如图丙所示,则小灯泡正常发光时的电阻为 Ω;
(3)当电压表的示数增大时,电压表与电流表的示数之比 ,这是因为灯丝的电阻随着温度升高而 (两个空均选填“变大”、“变小”或“不变”);
(4)本实验测量了多组数据,下列实验中多次测量的目的与本实验不相同的是 (填序号)。
A. 测量物体的长度
B. 探究杠杆的平衡条件
C. 探究液体压强与深度的关系
3.(2026·湖北宜昌·期中)用同种材料的导体制成长度相等但横截面积不同的圆柱体a和b,a的横截面积大于b的,a、b的电阻分别为Ra和Rb,则Ra Rb(选填“>”、“=”或“<”);如图所示,把a和b互相连接,并将它们接入电路中,通过a、b的电流分别为Ia和Ib,a、b两端的电压分别为Ua和Ub,则Ia Ib,Ua Ub(选填“>”、“=”或“<”)。
考点4 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1.(2026·湖北随州·期中)如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动,下列说法正确的是( )
A. 电流表A的示数变小,电压表的示数变大
B. 电流表的示数变小,电压表的示数变大
C. 电压表的示数与电压表的示数之和不变
D. 电压表的示数与电流表的示数之比变小
2.(2026·湖北十堰·期中)高速公路收费站对过往的货车实施计重收费,某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图(电源两端电压一定),以下说法正确的是( )
A. 称重表相当于一个电压表
B. 电路中的是没有作用的
C. 车辆越重,称重表的示数越大
D. 车辆越重,称重表的示数越小
3.(2026·湖北宜昌·期中)酒驾易造成交通事故,利用图示电路可以检测司机是否酒驾,图中的 R1为定值电阻,R2是一个气敏传感器,它的电阻值会随着其周围酒精蒸气浓度的增大而减小。检测时,喝了酒的司机对着气敏传感器吹气,则( )
A. 电流表的示数增大,电压表的示数减小
B. 电流表的示数增大,电压表的示数增大
C. 电流表的示数减小,电压表的示数减小
D. 电流表的示数减小,电压表的示数增大
4.(2026·湖北··期中)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
5.(2026·湖北十堰·期中)如图甲所示为某商场安装的扶梯自动计数器简化电路图。已知电源电压恒定,R1为光敏电阻,R2=20Ω,当有光照射时R1=20Ω;当扶梯上有顾客经过,挡住射向R1的光线时,R1两端的电压就由原来的6V增大到10V,计数器计数一次。图乙为某段时间内R1两端的电压U 随时间t变化的图像。
(1)当有光照射时,电路中的电流为多大?
(2)电源两端的电压是多少?
(3)当扶梯上有顾客经过时,通过R2的电流为多大?
6.(2026·湖北宜昌·期中)某科技创新小组设计的体重计电路原理图如图所示,电源电压恒定不变,定值电阻R0为10Ω,电压表量程为0~3V,R是压敏电阻(阻值随平板受到的压力大小变化而变化),R的阻值与平板受到压力F对应的部分数据如表,平板质量不计。
压力F/N
0
60
200
500
900
1500
压敏电阻R/Ω
30
25
20
15
10
5
当开关S闭合时,计算:
(1)当压敏电阻R受到压力为0时,电压表的示数是1.5V,此时电路中的电流是多少?电源电压是多少?
(2)体重计能称量的最大值是多少N?
(3)在电源电压不变的情况下,采取什么措施可以增大体重计的称量范围?
7.(2026·湖北宜昌·期中)在如图所示的电路中,的阻值是,闭合开关S,电流表的示数是,电流表A的示数是。求:
(1)图中与是 (选填“串联”“并联”)的。电流表与电流表分别测量 的电流和 的电流。
(2)电源电压。
(3)电阻的阻值。
8.(2026·湖北省荆州市田家炳中学·期中)如题图,电源电压为3V,R1的电阻为5Ω,闭合开关S,电流表A的示数为1.6A,则电流表A1示数为 A,R2= Ω。若将R2更换为阻值更大的定值电阻接入电路,闭合开关S后,电流表A的示数 1.6A(选填“>”、“<”或“=”)。
9.(2026·湖北·期中)图甲是公共厕所常用的一种感应干手器,洗手后将双手放在干手器的出风口下,干手器就会自动送出温度适宜的风,将手吹干,当手离开出风口时,它又会自动停风关机。图乙是干手器的简化电路图,其中发热电阻丝的电阻不变,发热电阻丝通电后会发热;电动机通电后会带动风扇转动对外吹风。S1是红外线感应开关,当人手靠近出风口一定距离会自动闭合;S2是电子型温控开关,会根据环境温度自动断开或闭合。
(1)实现自动控制的S1、S2核心部件的主要的制作材料是 (选填“导体”“半导体”或“绝缘体”),发热电阻丝 (选填“能”或“不能”)独立工作;
(2)如果S1、S2都闭合时,通过电动机的电流为2.5A,求通过开关S1处的电流;
(3)爱动手的小明找到了同型号的感应干手器并拆下了发热电阻丝,他将该发热电阻丝与电阻为Rʹ的定值电阻串联在3V的电压下,测出此时发热电阻丝两端的电压为2.2V,求定值电阻的电阻Rʹ。
10.(2026·湖北··期中)图甲为科技小组设计的模拟电路,用于测量仰卧起坐次数。电源电压恒定不变,R1为定值电阻,R2为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当射向R2的红外线被遮挡时,R2两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测试过程中,R2两端电压与时间的关系图像如图乙所示,电流表示数与时间的关系图像如图丙所示,且完成每次仰卧起坐的时间相同。
(1)求1min内完成仰卧起坐的个数。
(2)求触发计数时,光敏电阻R2的阻值。
(3)求电路中的电源电压。
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