14.2 欧姆定律（重难点专练）物理新教材沪粤版九年级上册

12.2 欧姆定律 ▌题型01 探究电流与电压、电阻的关系 1.【答案】D 2.【答案】D 3.【答案】D 4.【答案】(1) (2)由电路图可知，小圆设计的实验无法保证定值电阻两端的电压不变，因此不能达到实验目的；要探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，因此可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变，故设计电路图如下： 实验操作步骤：①开关S断开，将滑动变阻器调至最大阻值处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路；②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I和R记录到表格中；③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录、；④仿照步骤③再做几次实验，把电流值和电阻值记录在表格中。 5.【答案】(1) 断路 0.2 (2)不变 (3) 小 10 ▌题型02 欧姆定律 1.【答案】ABC 2.【答案】 32 6 3.【答案】D 4.【答案】电流表示数不变 完好，断路 5.【答案】(1) (2) (3) 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 欧姆定律 题型01 探究电流与电压、电阻的关系 题型02 欧姆定律 ▌题型01 探究电流与电压、电阻的关系 1.实验方法：控制变量法。 探究电流与电压的关系时，保持 ____电阻_____ 不变，改变 _____电压_____ 。 探究电流与电阻的关系时，保持 _____电压_____ 不变，改变 ____电阻______ 。 2.实验电路： 3.实验结论： 在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 _____正比_____ 。 在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 _____反比_____ 。 1．小明和小华想要设计一盏亮度能调节的电灯，于是他们用三节干电池、一个小灯泡、一个电流表、几根不同的电阻丝、导线若干设计了如图所示的电路图并进行实验，则下列说法错误的是（     ） A．更换不同电阻丝进行实验时，应保持电源电压不变 B．更换不同电源进行实验时，应保持电阻丝不变 C．该实验可以说明电压和电阻丝都会影响电流大小 D．更换不同电阻丝时，应闭合开关方便随时观察灯泡亮度和电流大小 2．某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（　　） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，可移动滑片P，使电压表的示数产生变化 C．在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，当更换不同阻值的定值电阻后，应移动滑片，使电压表示数不变 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 3．小聪在“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图像。根据图像，可判断（     ） A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B．通过导体甲的电流与其两端的电压成反比 C．导体乙两端的电压为零时，通过导体的电流为零，电阻也为零 D．导体甲和乙并联接在2.0 V电源上时，干路电流为0.6 A 4．小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，她先用导线将符合要求的学生电源、两块电流表、两个定值电阻（已知定值电阻，阻值未知）、开关连接成如图甲所示的电路。 (1)闭合开关后，发现两块电流表指针位置相同，如图乙所示。由此可知的阻值为_________。 (2)小圆又设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因，画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材），并针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法。 5．小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 (1)连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生______；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为______A； (2)多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流表的示数。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是______的，因此将这个比值定义为导体的电阻； (3)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验______； ③将电阻B替换为A再次进行实验。 三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是______Ω。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 ▌题型02 欧姆定律 1.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： _____ _____ 表示电流，单位是安培（A）； 表示电压，单位是伏特（V）； 表示电阻，单位是欧姆（ ）。 3.公式变形： 求电压： __________ 求电阻： __________ 4.图像分析： 图像：纵轴为电流 ，横轴为电压 。图像是一条过原点的倾斜直线。 斜率含义：斜率 。即斜率越大，电阻越 小 ；斜率越小，电阻越 大 。 图像：纵轴为电压 ，横轴为电流 。图像是一条过原点的倾斜直线。 斜率含义：斜率 。即斜率越 大 ，电阻越 大 。 1．（多选）张华同学在“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图像，根据图像，下列说法正确的是（　　） A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 2．如图电路，电源电压恒定，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从某一点向最大阻值处移动的过程中，电流表示数变化范围为0.15A~0.5A，电压表示数变化范围为0.6V~3V，电压表示数变化范围为1V~4.8V，则此过程中的最大阻值为______Ω，电源电压为______V。 3．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R1或R2上，则下列判断中正确的是（      ） ①若电压表V示数变小，可能是电阻R1断路 ②若电流表A示数变小，可能是电阻R1短路 ③电压表V与电流表A示数不可能同时变大 ④若电压表V示数变大，可能是电阻R2短路 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻、的阻值均为，闭合开关，观察到电流表示数为；一段时间后，电流表示数变为。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为判断出具体故障，用一个阻值为的完好电阻替换；若观察到的现象是：____________，则故障是______。（写出一种情况即可） 5．如图所示，是定值电阻，是最大阻值为的滑动变阻器，电源电压保持不变。 (1)当导线a、b分别接在电源两端时，电流表的示数为，电压表的示数为3V，则的阻值是多少？ (2)只将导线a、c分别接在电源两端，当滑动变阻器的滑片P滑至中点位置时，电压表的示数是多少？ (3)将导线b接在电源的一端，将导线a、c连接后接在电源的另一端，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电流表的示数为，此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？ 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.2 欧姆定律 题型01 探究电流与电压、电阻的关系 题型02 欧姆定律 ▌题型01 探究电流与电压、电阻的关系 1.实验方法：控制变量法。 探究电流与电压的关系时，保持 ____电阻_____ 不变，改变 _____电压_____ 。 探究电流与电阻的关系时，保持 _____电压_____ 不变，改变 ____电阻______ 。 2.实验电路： 3.实验结论： 在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成 _____正比_____ 。 在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 _____反比_____ 。 1．小明和小华想要设计一盏亮度能调节的电灯，于是他们用三节干电池、一个小灯泡、一个电流表、几根不同的电阻丝、导线若干设计了如图所示的电路图并进行实验，则下列说法错误的是（     ） A．更换不同电阻丝进行实验时，应保持电源电压不变 B．更换不同电源进行实验时，应保持电阻丝不变 C．该实验可以说明电压和电阻丝都会影响电流大小 D．更换不同电阻丝时，应闭合开关方便随时观察灯泡亮度和电流大小 【答案】D 【详解】ABC．由可知，探究电阻对电流的影响需控制不变，探究电压对电流的影响需控制不变，电流大小与电压和电阻有关，故ABC正确； D．更换电阻丝时，若闭合开关，电路总电阻改变，由可知，电流可能过大损坏电路，故应断开开关，故D错误。 本题选择错误的，故选D。 2．某同学利用如图所示的电路“探究电流与电压、电阻的关系”，下列有关说法错误的是（　　） A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大阻值处，可以保护电路 B．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系时，可移动滑片P，使电压表的示数产生变化 C．在探究通过导体的电流与导体电阻的关系时，当更换不同阻值的定值电阻后，应移动滑片，使电压表示数不变 D．实验中，多次测量是为了减小实验误差 【答案】D 【详解】A．实验开始时，滑动变阻器的滑片处于最大值端，作用是使电路中的电流最小，可以保护电路，故A正确； B．探究通过导体的电流与导体两端电压关系时，要控制电阻不变，通过调节滑片，改变电压的大小，记录对应的电流大小，故B正确； C．探究电流与电阻关系的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，当更换不同阻值的定值电阻后，应移动滑片，使电压表示数不变，故C正确。 D．实验中，多次测量，是为了得出电流与电压、电阻的关系，寻求普遍规律，不是为了求平均值减小误差，故D错误。 本题选择说法错误的，故选D。 3．小聪在“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图像。根据图像，可判断（     ） A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 B．通过导体甲的电流与其两端的电压成反比 C．导体乙两端的电压为零时，通过导体的电流为零，电阻也为零 D．导体甲和乙并联接在2.0 V电源上时，干路电流为0.6 A 【答案】D 【详解】A．由图得，当甲、乙的电压相等时，甲的电流大于乙的电流，由欧姆定律得，导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故A不符合题意； B．导体甲的电流与其两端的电压的图像是一条过原点的直线，说明通过导体甲的电流与其两端的电压成正比，故B不符合题意； C．导体电阻是导体本身的一种特性，与电压、电流无关。导体乙两端的电压为零时，通过导体的电流为零，电阻不为零，故C不符合题意； D．导体甲和乙并联接在2.0 V电源上时，甲和乙的电压均为2.0 V，由图像得，此时甲和乙的电流分别为0.4A、0.2A，干路电流为 故D符合题意。 故选D。 4．小圆想探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，她先用导线将符合要求的学生电源、两块电流表、两个定值电阻（已知定值电阻，阻值未知）、开关连接成如图甲所示的电路。 (1)闭合开关后，发现两块电流表指针位置相同，如图乙所示。由此可知的阻值为_________。 (2)小圆又设计了如图所示的电路。实验中，他将定值电阻接入电路中，读出相应的电流表的示数并观察电压表的示数，记录实验数据。将换为不同阻值的另一个电阻后，小圆观察到电压表的示数增大了。小圆意识到自己的实验设计不能实现探究目的。请你写出小圆的实验设计不能实现探究目的的原因，画出能够实现探究目的的电路图（可以添加适当的实验器材），并针对小圆不能实现探究目的的原因，写出操作的方法。 【答案】(1) (2)由电路图可知，小圆设计的实验无法保证定值电阻两端的电压不变，因此不能达到实验目的；要探究通过导体的电流与导体的电阻之间的关系，需要控制定值电阻两端电压不变，因此可以在电路中串联一个滑动变阻器，通过移动滑片使定值电阻两端的电压保持不变，故设计电路图如下： 实验操作步骤：①开关S断开，将滑动变阻器调至最大阻值处，电压表和电流表调零，按电路图连接电路；②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片到适当位置，读出电压表和电流表的示数，把U、I和R记录到表格中；③断开开关，更换不同的定值电阻，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数仍为U，记录、；④仿照步骤③再做几次实验，把电流值和电阻值记录在表格中。 【详解】（1）分析电路，与并联，开关S处在干路上，电流表一个位于干路上，测干路电流，一个位于所在支路，测通过的支路电流，闭合开关S后，两块电流表指针位置相同，因此位于干路电流表的量程为0~3A，分度值为0.1A，示数为2.5A；测支路电流的电流表量程为0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.5A；根据并联电路电流的特点，可得通过支路的电流为 根据并联电路电压的特点，可得 解得 （2）见答案 5．小吴同学利用图甲中的器材探究导体A、B中电流与两端电压的关系，其中电源电压可调。 (1)连接好如图甲所示电路，试触开关，发现电流表无示数、电压表指针偏转到最大值，原因可能是导体A发生______；排除故障后，闭合开关进行实验，某次实验时电流表如图乙所示，示数为______A； (2)多次改变导体A两端的电压，并记录对应的电流表的示数。换用导体B重复上述实验，根据实验数据绘制图像如图丙所示。分析图像发现，同一导体两端的电压与通过电流的比值是______的，因此将这个比值定义为导体的电阻； (3)小欣同学用上述器材研究导体中电流与电阻的关系，保持电源电压不变，为了精确控制导体两端的电压，于是串联接入滑动变阻器进行实验。 ①电路中接入15Ω的电阻，使电阻两端电压达到某一固定值，测出电流； ②将15Ω的电阻替换为B，要使B两端电压达到固定值，变阻器接入的阻值应比前次实验______； ③将电阻B替换为A再次进行实验。 三次实验数据如表所示，交流时小欣发现第③次实验数据有误，这是由于接入A后忘记调节变阻器，滑片仍在第②次实验的位置，此时变阻器接入的阻值是______Ω。 实验次数 ① ② ③ R/Ω 15 B A I/A 0.2 0.3 0.4 【答案】(1) 断路 0.2 (2)不变 (3) 小 10 【分析】本题是探究电流与电压、电阻的关系的实验题，先分析电路故障与电表读数，再通过图像推导电阻的定义，最后结合串联电路规律完成动态分析与计算求解各问。 【详解】（1）[1]电流表无示数，说明电路中可能存在断路，电压表指针偏转到最大刻度值，说明电压表串联在电路中，与电源之间的连接良好，则故障可能是导体A发生了断路。 [2]如图乙所示，电流表选用0~0.6A量程，分度值是0.02A，示数为0.2A。 （2）由图丙可知，，， 则的比值恒为10Ω，因此同一导体两端的电压与通过它的电流的比值是不变的。 （3）[1]探究电流与电阻的关系时，需控制导体两端电压不变。由图丙可得 因此导体B阻值为10Ω，小于15Ω，根据串联分压原理，其分得电压会减小，因此需减小滑动变阻器接入的阻值。 [2]由表中第①、②次实验数据可知，导体两端的电压控制在 设电源电压为，第②次实验中，滑动变阻器接入电路的阻值为，根据串联电路的电压规律，电源电压① 第③次实验中，导体A两端的电压 电源电压不变② 联立①②得 解得。 ▌题型02 欧姆定律 1.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： _____ _____ 表示电流，单位是安培（A）； 表示电压，单位是伏特（V）； 表示电阻，单位是欧姆（ ）。 3.公式变形： 求电压： __________ 求电阻： __________ 4.图像分析： 图像：纵轴为电流 ，横轴为电压 。图像是一条过原点的倾斜直线。 斜率含义：斜率 。即斜率越大，电阻越 小 ；斜率越小，电阻越 大 。 图像：纵轴为电压 ，横轴为电流 。图像是一条过原点的倾斜直线。 斜率含义：斜率 。即斜率越 大 ，电阻越 大 。 1．（多选）张华同学在“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图像，根据图像，下列说法正确的是（　　） A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A B．将甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上时，干路中的电流为0.9A C．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D．导体甲的电阻大于导体乙的电阻 【答案】ABC 【详解】A．由图像可知，当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A，故A正确； B．当甲、乙两导体并联后接到电压为3V的电源上，由并联电路的电压规律可知甲、乙两端的电压均为3V，由图像可知，通过甲、乙的电流分别为，，根据并联电路的电流特点可知，干路中的电流为 故B正确； C．由图像可知，甲、乙的I-U图线均为过原点的直线，即通过它们的电流均与它们两端的电压成正比，故C正确； D．由图像可知，当甲、乙两端的电压相同时，通过甲的电流大于通过乙的电流，根据可知导体甲的电阻小于导体乙的电阻，故 D错误。 故选ABC。 2．如图电路，电源电压恒定，闭合开关S，滑动变阻器的滑片从某一点向最大阻值处移动的过程中，电流表示数变化范围为0.15A~0.5A，电压表示数变化范围为0.6V~3V，电压表示数变化范围为1V~4.8V，则此过程中的最大阻值为______Ω，电源电压为______V。 【答案】 32 6 【分析】电源电压不变，可根据欧姆定律分析出滑片初始点到最大阻值对应的电流和电压大小，再得出两次电源电压的解析式，从而解出电源电压。 【详解】据图可知，电路是串联的，电压表V1测灯泡两端电压，电压表V2测滑动变阻器R2两端电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器滑片向右移动时，接入电路阻值增大，根据欧姆定律可知电路电流减小，灯泡两端电压即电压表V1示数减小，滑动变阻器两端电压即电压表V2示数增大，因此滑动变阻器阻值最大时，对应电压表V2示数最大，为4.8V，同时对应电压表V1示数与电流表最小，分别为0.6V，0.15A，因此滑动变阻器最大阻值 设定值电阻两端电压为UR，则电源电压可表示为 滑片初始点最靠左，滑动变阻器接入电路阻值最小，设最小阻值为Rmin，则此时对应电压表V2示数最小，为1V，同时对应电压表V1示数与电流表最大，分别为3V，0.5A，则电源电压可表示为 联立①②可得，，电源电压 3．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R1或R2上，则下列判断中正确的是（      ） ①若电压表V示数变小，可能是电阻R1断路 ②若电流表A示数变小，可能是电阻R1短路 ③电压表V与电流表A示数不可能同时变大 ④若电压表V示数变大，可能是电阻R2短路 A．只有①④正确 B．只有②③正确 C．只有③④正确 D．只有④正确 【答案】D 【详解】由电路图可知，电路中与串联，电压表测两端电压，电流表测电路电流。 ①：若断路，电路断开，电流表示数为0（变小），电压表串联测电源电压（示数变大），因此 “电压表示数变小” 不可能是断路，①错误； ②：若短路，总电阻减小，电流表示数变大而非变小，②错误； ③：若短路，总电阻减小，电流表示数变大；同时电压表测两端电压（电源电压），示数也变大，因此 “电压与电流不可能同时变大” 错误，③错误； ④：若短路，总电阻减小，电流变大，两端电压（电压表）等于电源电压，示数变大，因此 “电压表示数变大可能是短路” 正确，④正确，综上，只有④正确，故D正确，ABC错误。 故选D。 4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻、的阻值均为，闭合开关，观察到电流表示数为；一段时间后，电流表示数变为。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻或上。为判断出具体故障，用一个阻值为的完好电阻替换；若观察到的现象是：____________，则故障是______。（写出一种情况即可） 【答案】 电流表示数不变 完好，断路 【详解】闭合开关，电阻和并联，电流表测量干路电流，闭合开关，电路正常工作。一段时间后，观察到电流表示数变小，电路中仅有一处故障，说明某一个电阻断路，用一个阻值为的完好电阻替换；如果电流表示数不变，说明完好，断路；如果电流表示数变化，则说明断路。 5．如图所示，是定值电阻，是最大阻值为的滑动变阻器，电源电压保持不变。 (1)当导线a、b分别接在电源两端时，电流表的示数为，电压表的示数为3V，则的阻值是多少？ (2)只将导线a、c分别接在电源两端，当滑动变阻器的滑片P滑至中点位置时，电压表的示数是多少？ (3)将导线b接在电源的一端，将导线a、c连接后接在电源的另一端，调节滑动变阻器的滑片P到适当位置，使电流表的示数为，此时滑动变阻器接入电路的电阻是多少？ 【答案】(1) (2) (3) 【分析】（1）此时电路为的简单电路，可根据欧姆定律计算的阻值，同时可得到电源电压。 （2）此时与串联，电压表测两端电压，根据串联电路的分压规律计算出R1两端的电压，即为电压表的示数。 （3）此时与并联，电流表测干路电流，先根据并联电路的电压，结合欧姆定律得出R1的电流，再计算出滑动变阻器的电流，进而计算其接入的电阻。 【详解】（1）当导线a、b分别接在电源两端时，电路为R1的简单电路。电压表测量R1两端的电压U1，电流表测量通过R1的电流I1。根据题意，R1的阻值 此时，电源电压 （2）只将导线a、c分别接在电源两端，电阻R1与滑动变阻器R2串联。电压表测量R1两端的电压。当滑动变阻器的滑片P滑至中点位置时，其接入电路的阻值 根据串联电路的分压规律可知， 则R1两端的电压 所以电压表的示数为1.5V。 （3）将导线b接在电源的一端，将导线a、c连接后接在电源的另一端，此时电阻R1与滑动变阻器R2并联。电压表测量电源电压，电流表串联在干路中，测量干路的总电流。根据并联电路的电压关系，此时R1、R2两端电压等于电源电压。通过定值电阻R1的电流 根据并联电路的电流关系，通过滑动变阻器R2的电流此时滑动变阻器接入电路的电阻 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $