内容正文:
第17章欧姆定律单元练习(河南专用)
2026-2027学年物理人教版九年级全一册
【知识梳理】欧姆定律 · 必备核心知识点
一、探究“电流与电压的关系”:保持电阻不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,测出多组电压与电流。结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
二、探究“电流与电阻的关系”:保持电阻两端的电压不变(每更换一次定值电阻,都要调节滑动变阻器使电压表的示数回到原来数值),换用不同阻值的定值电阻做多组实验。结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
三、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。公式 I=U/R,变形得 U=IR、R=U/I。单位:I—安培(A),U—伏特(V),R—欧姆(Ω)。注意“同一性”和“同时性”:I、U、R 必须是同一段导体(同一时刻)的三个量,不能张冠李戴。
四、伏安法测电阻:实验原理是 R=U/I。用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,再算出电阻。连接电路时开关必须断开;闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;电流表串联、电压表并联,都要“正接线柱流入、负接线柱流出”,且被测值不得超过量程。
五、串联电路:I=I₁=I₂;U=U₁+U₂;R=R₁+R₂。串联分压:U₁/U₂=R₁/R₂,即电阻大的分得的电压多。
六、并联电路:I=I₁+I₂;U=U₁=U₂;1/R=1/R₁+1/R₂。并联分流:I₁/I₂=R₂/R₁,即电阻小的分得的电流多。
七、动态电路的分析方法:①判断电路的连接方式;②明确电表测量的是哪一部分的电流或电压;③判断变阻器滑片移动(或开关通断)使哪一部分电阻变大还是变小;④用欧姆定律和串、并联电路的规律判断各量如何变化。
八、电路故障的判断:电流表无示数、电压表有示数(接近电源电压)→ 与电压表并联的那部分电路断路;电流表有示数、电压表无示数 → 与电压表并联的那部分电路短路。
九、滑动变阻器在实验中的作用:①保护电路(闭合开关前调到阻值最大处);②探究电流与电压的关系时,用来改变定值电阻两端的电压;③探究电流与电阻的关系时,用来保持定值电阻两端的电压不变。
十、小灯泡的电阻特点:灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以 U–I 图像是一条向下弯曲的曲线(不是过原点的直线),不同电压下灯丝温度不同、电阻不同,因此测小灯泡电阻时不能求平均值。定值电阻的阻值稳定,多次测量取平均值可以减小误差。
十一、敏感电阻与半导体:热敏电阻(阻值随温度变化)、光敏电阻(随光照变化)、湿敏电阻(随湿度变化)、气敏电阻(随气体浓度变化)多由半导体材料制成,常与滑动变阻器、电表组合成各种自动控制与测量装置。
【分层优化】按知识模块与能力层级编排
本练习依据人教版九年级全一册第十七章《欧姆定律》,选取 2025—2026 学年第一学期河南省各地市期末真题,参照河南九年级物理期末命题特点,按“基础巩固—能力进阶—综合应用—综合拓展”四个层级编排,由易到难、注重基础、逐层递进。A、B 层为必做,C、D 层为提高与拓展;整体难度控制在 0.65 左右,题目难度系数区间 0.40~0.94,符合河南九年级期末教学实际。下表为分层说明(层级 × 知识模块 × 对应大题):
层级
训练主题(知识模块)
对应大题(新题号)
A 基础巩固
电流、电压、电阻的关系;I–U 图像;伏安法测电阻的原理;串联电路的简单计算
第1、2、3、4、5、6题
B 能力进阶
欧姆定律的计算、动态电路分析、电路故障判断与生活情境装置
第7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19题
C 综合应用
探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验
第20、21、22、23、24、25、26、27题
D 综合拓展
伏安法测电阻、小灯泡电阻与特殊方法测电阻
第28、29、30、31、32、33、34、35题
A层 基础巩固 · 电流、电压、电阻的关系与 I–U 图像
本部分聚焦电阻与电流、电压的关系辨析,伏安法测电阻的原理与电路分析,I–U 图像的初步识别以及串联电路的简单计算。以概念辨识和图像识别为主,难度系数约 0.85 以上,重在夯实基础,为必做内容。
【本部分题目】第 1–6 题(共6题)
1.(2026河南九上市县级期末)小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是
A.电阻和电流 B.电压和电阻
C.电功和电压 D.电压和电流
2.(2026河南九上洛阳汝阳期末)(多选)关于电阻、电流和电压,下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流和导体两端的电压无关
B.当通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
3.(2026河南九上市县级期末)(多选)小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图像,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙的电阻大小关系R甲<R乙
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上,流过乙的电流大
D.根据图像可得出结论:同一导体通过它的电流跟它两端的电压成正比
4.(2026河南九上市县级期末)(多选)在某一温度下,连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻为
B.B导体的电阻为
C.导体两端电压为时,通过导体的电流为
D.导体两端电压为时,通过导体的电流为
5.(2026河南九上洛阳汝阳期末)把电阻为和的两个定值电阻串联起来接在电压为20V的电源上,则电路中的电流为___________A,电阻为的定值电阻两端的电压为___________V,电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
6.(2026河南九上洛阳伊川期末)如图所示是伊伊进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最左端
B.滑动变阻器滑片向左滑动时,电压表的示数变小
C.滑动变阻器能改变电阻两端的电压,实现多次测量
D.多次测量的目的是为了寻找普遍规律
B层 能力进阶 · 欧姆定律的计算与动态电路分析
在 A 层基础上,围绕串、并联电路的欧姆定律计算,滑动变阻器与开关通断引起的动态电路分析,电路故障的成因判断,并把温度检测仪、身高测量仪、油量表、坐位体前屈测试仪、加湿器等生活情境装置纳入计算。难度系数约 0.40~0.75,体现由易到难的递进。
【本部分题目】第 7–19 题(共13题)
7.(2026河南九上南阳桐柏期末)如图所示电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。通过电阻R1的电流为____A;电阻R2的阻值为____Ω。
8.(2026河南九上洛阳期末)图甲所示的电路中,电源电压恒为18V,通过电阻的电流与其两端电压的关系如图乙,则电阻的阻值为________;同时闭合、,电流表示数为________A;若闭合,断开,电阻两端的电压为12V,则电阻的阻值为________。
9.(2026河南九上市县级期末)如图所示电路中,已知电源电压为且保持不变,的阻值为。闭合开关后,电流表的示数为,通过的电流为________的阻值为________。若将改为串联接入原电路,则电流表示数为___________A。
10.(2026河南九上洛阳汝阳期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A.电压表V的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表的示数变小
C.电压表V的示数与电流表的示数的比值不变
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值不变
11.(2026河南九上市县级期末)如图所示的电路中,、均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关、,两电表均有示数。若断开开关,则( )
A.和并联 B.电路的总电阻变大
C.电流表示数变大 D.电压表的示数变大
12.(2026河南九上市县级期末)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,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R短路
13.(2026河南九上洛阳期末)(多选)图甲是某温度检测仪的简化电路,R是热敏电阻,其电阻随温度变化关系如图乙所示,仪表a可显示温度。若电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.此温度检测仪的仪表a是由电流表改装的
B.当温度升高时,热敏电阻R的阻值将变大
C.当温度降低时,此温度检测仪表a的示数将会变大
D.要想提高所能测量的最高温度,可将R滑的滑片向右调
14.(2026河南九上南阳邓州期末)(多选)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为、,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电流表的示数不变 D.电压表和电流表的示数比值不变
15.(2026河南九上南阳邓州期末)(多选)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中是定值电阻,R是滑动变阻器,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子.油箱内油量变化时,滑片就在R两端之间滑动,电流表示数随之改变,显示油量的变化。下列说法正确的是( )
A.加油时,滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐变小
B.油量增加时,电流表示数变大
C.油量减少时,定值电阻两端的电压增大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
16.(2026河南九上南阳社旗期末)物理兴趣小组设计了如图甲所示的简易坐位体前屈测试仪,内部简化电路如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表的示数来反映被测试学生的成绩。电源电压恒为6V,滑动变阻器的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω,定值电阻。试问:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,则电压表的示数是多少?
(3)如果电压表的量程为0~3V,则从最左端推动滑片P向右移动的最大距离是________cm。
17.(2026河南九上郑州中原期末)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)湿敏电阻R是由______材料(选填“导体”、“半导体”、“超导体”)制成的,由图丙可知,当空气中的湿度增大时,湿敏电阻R的阻值______(选填“增大”或“减小”),图乙中电压表的示数______(选填“增大”或“减小”);
(2)电压表的示数为9V时,电流表的示数;
(3)电流表的示数为0.2A时,空气中大约的湿度。
18.(2026河南九上洛阳宜阳期末)(多选)如图甲所示为冬奥会使用的创可贴体温计,图乙为该装置感温区的电路图,其中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为,R为热敏电阻,其阻值会随体温的升高而增大。当电压表的示数达到2V时便会报警。下列说法正确的是( )
A.体温越高,电压表示数越小
B.恰好报警时,电流表的示数为0.2A
C.恰好报警时,热敏电阻的阻值为
D.增大的阻值,会使装置在体温更高时报警
19.(2026河南九上南阳内乡期末)实验室有甲、乙两个灯泡,甲标有“2.5V 0.25A”字样,乙标有“6V 0.4A”字样。要使甲灯接到电压为3V的电源上正常发光,需要串联一个______Ω的定值电阻。若把甲、乙两灯串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为______V(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。
C层 综合应用 · 探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验
本部分集中训练“探究电流与电压的关系”“探究电流与电阻的关系”两个核心实验,涵盖电路的连接与纠错、故障的排除、控制变量法的实施、滑动变阻器规格的选择、实验数据与图像的评估以及结论的规范表述。难度系数约 0.53~0.65,重在实验能力与科学探究素养。
【本部分题目】第 20–27 题(共8题)
20.(2026河南九上洛阳期末)洛洛利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”,所用器材有学生电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(分别为5Ω、10Ω、20Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线表示导线将图甲的电路连接完整________,要求:滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变小;连接电路时,开关应处于________状态。连接完毕后,阳阳建议对电路进行检查后再闭合开关,请提出一项需检查的内容:________。
次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
①________
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻________造成的。排除故障后,调节滑动变阻器,使5Ω电阻两端电压表的示数为2V时,读出电流表的示数,计入表格;更换为10Ω电阻后闭合开关,电压表示数将________,此时应将滑片向________移动;当更换20Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,也无法将电压表的示数调至2V,此时他们________(填具体措施),顺利完成了实验。
(3)为了便于分析实验数据,洛洛提出可将记录数据的表格增加一行,此行的项目是①________。经分析他们得出结论:在电压一定时,________。
(4)在交流评估环节,洛洛发现有一小组采用图像法分析实验数据,图乙是该组同学根据他们实验中记录的数据绘制的图像,你认为该组同学能否由此图像得出和洛洛组同样的结论?________;理由是________。
21.(2026河南九上市县级期末)小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是___________,
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:___________
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视___________(填字母);
A、变阻器滑片 B.电压表示数 C. 电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、 10Ω、 15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用___________。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用___________(填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1A” B. “100Ω 0.1A” C. “50Ω 1A”
【拓展】完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻Rx的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0)
①将滑动变阻器滑片移至 A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;
②将滑动变阻器滑片移至 B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式Rx=_________________(用已知和测出的物理量符号表示)。
22.(2026河南九上洛阳汝阳期末)小汝在做“探究电流与电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源(电压恒为6V)、电流表(0—0.6A)、电压表(0—3V)、滑动变阻器A(20,1A)、滑动变阻器B(50,1A)、开关、四个定值电阻(5、10、15、20)、导线若干。设计了如图甲所示的电路图进行实验
(1)为了探究电流与电阻的关系实验过程中需要保持电阻两端的___________不变,按照上边的电路连接电路时,开关应该___________。
(2)实验过程中,将5换成10的电阻接入电路时,闭合开关后应向___________(选填“左”或“右”)调节滑片。
(3)实验记录的数据如表格所示,在第一次实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时电流值是___________。
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.12
0.1
(4)为了完成该实验,应该选择合适规格的滑动变阻器是___________(选填“A”或“B”)
(5)根据实验数据我们可以得出的结论是___________。
23.(2026河南九上市县级期末)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于断开状态。在实验测量时,滑动变阻器的作用是保护电路和________;
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表无示数,电压表示数为电源电压,则发生这种故障的原因可能是________;
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向________端(左/右)移动,使电压表的示数为________V;
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是________
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图像,得出了结论是________。
24.(2026河南九上南阳桐柏期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验。
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确连线;
(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是_______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____A;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察_____表示数的变化;
(5)下表是实验中记录的数据,分析数据可知: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____比。
实验次数
1
2
3
定值电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
25.(2026河南九上南阳邓州期末)小明同学利用图甲所示电路探究电流与电压的关系,电源电压恒为3V,备选器材包括标有“20Ω 2A”的滑动变阻器和标有“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补画完整(要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最__________(选填“左”或“右”)端,小明发现此时电压表指针如图乙所示,则需要对电压表__________;
(3)某次实验时,当电压表示数为1.50V时,电流表的示数如图丙所示,为__________A;
(4)小明得到的实验数据如下表所示:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论:在电阻一定的情况下,__________;
(5)小明实验选择的滑动变阻器是__________(选填“”或“”)。
26.(2026河南九上南阳唐河期末)小宇和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
27.(2026河南九上洛阳伊川期末)如图甲为伊伊设计的“探究电流与电压的关系”的电路图。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向左滑动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,经检查,发现电流表、电压表完好,则电路故障可能是________。
(3)排除故障后继续实验,移动滑片,记录了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
________
①第4次的电流表示数如图乙所示为________A。
②伊伊绘制了图丙进行数据分析,请把纵横坐标上的数据补充完整,并根据表格中的数据绘制“”图像________。
③由“”图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(4)实验过程中,有个电阻不清楚其阻值大小,伊伊设计了如图所示的电路来测量未知电阻的阻值,的阻值已知,设计方案如下:
①闭合开关,断开开关,读出电流表示数为。
②________,读出电流表示数为。
③待测电阻的阻值为________。(用、及来表示)
D层 综合拓展 · 伏安法测电阻与特殊方法测电阻
综合考查伏安法测电阻的完整过程(含电表读数、故障判断、减小误差的措施),小灯泡电阻随温度变化的特点与图像分析,以及在缺少电压表或电流表时,利用定值电阻、电阻箱、滑动变阻器最大阻值等设计特殊方法测电阻。难度系数约 0.40~0.65,重在方案设计与综合评价能力。
【本部分题目】第 28–35 题(共8题)
28.(2026河南九上洛阳汝阳期末)学校仪器室有一个铭牌磨损的电阻器,小阳所在的小组准备用电流表和电压表测量该电阻器的电阻,他们设计了如图甲所示的电路开始实验。
(1)
小阳连接好电路后,同组的小汝提醒他说有根导线接错了,请你帮小阳在甲图中找到那根导线,画上“×”,并用笔画线代表导线把它连接到正确的位置。
(2)连接好电路开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移至最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,小阳发现电流表指针不偏转,电压表指针有明显的偏转,则电路存在的故障可能是___________。
(4)排除故障后,电压表和电流表的示数如图乙和丙所示,则待测电阻的阻值为___________,实验中,小阳利用滑动变阻器多测量的目的是___________。
(5)若实验过程中,电流表损坏,利用电压表和阻值已知的定值电阻设计了如图戊所示电路也能测出待测电阻的阻值,请你将下列实验步骤补充完成:
①闭合开关S、断开开关,用电压表测出两端的电压为;
②___________,用电压表测出电源电压为U;
③请用、U、写出的表达式为___________。
(6)测完定值电阻后,小阳利用这一装置又测量小灯泡(额定电压为2V)正常工作的电阻,绘制了图像如图丁所示,则其正常工作时的电阻为___________,图中U与I不成正比的原因是___________。
29.(2026河南九上南阳内乡期末)小红用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)请帮助小红将电路甲连接完整;(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉)
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)小红连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知在连接电路时,他可能没有______;
(4)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是______;排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻=______Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是______;
(5)实验结束后,小红想测量一只小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图丙所示电路,操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使______,此时电阻箱示数如图丁所示,则小灯泡的阻值为______Ω。
30.(2026河南九上南阳社旗期末)小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有2节新干电池组成的电源,标有“2.5V”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,两表示数均无变化,其原因可能是________(选填序号)。
A.灯泡短路 B.灯泡开路 C.滑动变阻器接的是下面两个接线柱
(3)移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,读数为________V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(4)小明把多次测量的数据记录在下面表格中,该表格设计有一处错误,请你找出来________,错误的原因是________。
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡电阻R/Ω
小灯泡电阻的平均值/Ω
1
1
0.2
2
0.24
3
2.5
0.25
(5)调节变阻器滑片的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为,小灯泡阻值的变化量大小为,则________(选填“<”“=”或“>”)。
31.(2026河南九上南阳新野期末)某学习小组测量未知电阻的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大_________。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最_________端(选填“左”或“右”),这样做的目的是________。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则________A,待测电阻__________Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为。
①闭合,断开时,电压表的示数为;
②闭合、时,电压表的示数为;
③电阻___________(用、、表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是__________。
32.(2026河南九上南阳方城期末)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,设计的电路图如图甲所示,其中、为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。
(1)图甲中的圆圈表示电表,其中的1是_____表,2是_____表;
(2)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_____端;
(3)闭合开关S,电压表有示数,电流表指针向零刻度线左侧偏转,原因可能是_____;
(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出的阻值的平均值,目的是_____;
(5)实验过程中,小明发现电压表和电源均出现了故障,于是他找来了一个备用电源(电压恒定但未知)和一个开关,并设计了如图丙所示的电路来测量定值电阻的阻值。将滑动变阻器的阻值调到最大后,可将它作为定值电阻使用,阻值为。实验步骤如下,请你补充完整:
①测量时,只闭合开关,记下此时电流表的示数;
②同时闭合、,将滑动变阻器的滑片移到端,记下此时电流表的示数;
③定值电阻的阻值表达式为_____(用和表示)。
33.(2026河南九上南阳南召期末)某实验小组测量小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为___________V。
(2)小明认为需要多次测量不同电压下小灯泡的电阻,小明这样做的目的是___________(选填序号)。
A.求平均值,减小误差 B.寻找普遍规律
(3)实验中还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
(4)实验小组还设计了一个测量未知电阻Rx阻值的实验电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片P移至b 端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式为:Rx=_____________(用U1、U2、R0表示)。
34.(2026河南九上郑州期末)小明小组利用如图甲所示的实验器材进行“测量小灯泡电阻”的实验,已知小灯泡额定电压为,电源电压为且保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路连接完整,要求电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表有示数,小灯泡不发光,这是因为___________。
(3)在移动滑片P的过程中,应该观察___________表的示数,使小灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为___________(保留一位小数)。
(4)此后调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压逐渐降低,使小灯泡逐渐变暗,测量的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
不发光
U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.3
0.28
0.26
0.24
0.22
0.18
由表格中的信息可以看出小灯泡的亮度越暗,其电阻越___________;你认为这可以看出影响灯丝电阻的因素是___________。
(5)另一小组在实验过程中发现电流表坏了,找了一个定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,想测量小灯泡正常发光时的电阻。根据电路图,他们连接好电路后,闭合开关,将开关接下触点,移动滑片,欲使电压表的示数为2.5V,但是无论如何移动滑片,电压表的示数都达不到。你分析其中的原因可能是___________,解决的办法是___________。
35.(2026河南九上南阳邓州期末)某探究小组想测量标有“2.5V”字样的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图所示实验电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是_________;
(2)闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”)__________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如表所示数据。当电压表示数为2.5V时,电流示数如图所示,示数是__________A,此时小灯泡的电阻值为__________Ω(结果保留两位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.20
5.00
2
1.5
0.24
6.25
3
2.0
0.26
7.70
4
2.5
5
3.0
0.30
10.00
(4)由表中数据可知,实验过程中小灯泡的电阻值发生了变化,发生变化的原因是________。
(5)另一个探究小组不用电压表,用了一个电流表和一个定值电阻,设计了如图所示的电路,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。
①闭合开关S、,断开,移动变阻器滑片P,使电流表示数为__________;
②闭合S、,断开,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,读出电流表示数为I,则小灯泡正常发光时的电阻R=__________(用、、I表示)。
【方法总结】欧姆定律 · 易错点与解题策略
一、“探究电流与电压、电阻的关系”实验的易错点
❌ 易错:探究“电流与电压的关系”时,把滑动变阻器的作用说成“保持电压不变”。
✅ 正确:探究电流与电压的关系(电阻不变)时,滑动变阻器用来改变定值电阻两端的电压,从而获得多组数据;探究电流与电阻的关系(电压不变)时,才用它来保持定值电阻两端的电压不变。
❌ 易错:更换定值电阻后直接读数,不调节变阻器;用规格完全相同的电阻做实验就下结论。
✅ 正确:每次更换定值电阻后,都要调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压恢复到原来的数值,再读电流;应换用阻值不同的定值电阻多次实验,避免结论的偶然性。
❌ 易错:无论怎样移动滑片都无法把电压调回设定值,却答“变阻器断路”。
✅ 正确:这通常是因为定值电阻的阻值太大(或滑动变阻器的最大阻值太小),应换用最大阻值更大的滑动变阻器,或降低定值电阻两端的设定电压。
二、欧姆定律使用的易错点
❌ 易错:认为“导体的电阻与电压成正比、与电流成反比”,或认为电压为零时电阻为零。
✅ 正确:R=U/I 只是电阻的计算式,不是决定式。电阻是导体本身的一种性质,由材料、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。
❌ 易错:把不同导体(或不同时刻)的 U、I、R 混在同一公式里计算。
✅ 正确:I、U、R 必须对应“同一段导体、同一时刻”。先把电路拆成一个个研究对象,再逐个代入欧姆定律。
三、串、并联电路计算的易错点
❌ 易错:把串联当成并联算,或把“串联分压”与“并联分流”记反。
✅ 正确:串联——电流处处相等,电压按电阻分配(U₁/U₂=R₁/R₂),总电阻等于各电阻之和;并联——各支路电压相等,电流按电阻反比分配(I₁/I₂=R₂/R₁),总电阻比任何一条支路的电阻都小。
✅ 解题步骤:①画等效电路,弄清串、并联关系和电表的测量对象;②标出已知量和未知量;③选用合适的公式(串联优先用 U=U₁+U₂,并联优先用 I=I₁+I₂);④代入数值时统一单位(mA、kV 先换算成 A、V)。
四、伏安法测电阻的易错点
❌ 易错:把电压表串联在电路中、电流表并联在电阻两端;电表量程选得过大或过小。
✅ 正确:电流表串联、电压表并联在待测电阻两端;先估测电压、电流,再选择合适的量程,读数时先看量程、再看分度值。
❌ 易错:测小灯泡的电阻时也“多次测量求平均值”。
✅ 正确:定值电阻的阻值基本不变,多次测量取平均值是为了减小误差;小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,不同电压下电阻不同,求平均值没有意义(多次测量是为了寻找普遍规律或探究电阻与温度的关系)。
✅ 判断技巧:闭合开关前指针不指零 → 电表未调零;指针反向偏转 → 正负接线柱接反;指针偏转角度太小 → 量程选大了。
五、动态电路分析的解题步骤
第①步:判断电路是串联还是并联,把电流表看成导线、把电压表看成断路,画出结构清晰的等效电路。
第②步:明确每个电表测的是哪个用电器的电流或电压(电压表与谁并联就测谁)。
第③步:判断滑片移动或开关通断使接入电路的电阻如何变化(看“电流实际经过哪一段电阻丝”)。
第④步:由 R 的变化 → I 的变化 → 各部分电压的变化,逐层推理;牢记“电源电压不变”。
六、生活情境装置类题目的解题策略
✅ 通用思路:把装置“翻译”成电路模型——定值电阻与敏感电阻(或滑动变阻器)串联,电表测其中之一;再找出“物理量变化 → 电阻变化 → 电流/电压变化”的对应关系。
✅ 常见对应:水箱浮子 → 滑片位置 → 接入电阻;身高(推杆)→ 滑片位置 → 接入电阻;温度、湿度、光照、气体浓度 → 敏感电阻的阻值。
✅ 注意反向判断:要求“报警电压不变,但能在更高温度报警”一类问题,应从“分压关系”入手,先确定要使哪个电阻分得的电压减小,再决定滑片向哪一端移动。
试卷第1页(共3页)
第23页(共23页)
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第17章欧姆定律单元练习(河南专用)
2026-2027学年物理人教版九年级全一册
【知识梳理】欧姆定律 · 必备核心知识点
一、探究“电流与电压的关系”:保持电阻不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,测出多组电压与电流。结论:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
二、探究“电流与电阻的关系”:保持电阻两端的电压不变(每更换一次定值电阻,都要调节滑动变阻器使电压表的示数回到原来数值),换用不同阻值的定值电阻做多组实验。结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
三、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。公式 I=U/R,变形得 U=IR、R=U/I。单位:I—安培(A),U—伏特(V),R—欧姆(Ω)。注意“同一性”和“同时性”:I、U、R 必须是同一段导体(同一时刻)的三个量,不能张冠李戴。
四、伏安法测电阻:实验原理是 R=U/I。用电压表测出导体两端的电压,用电流表测出通过导体的电流,再算出电阻。连接电路时开关必须断开;闭合开关前应把滑动变阻器的滑片调到阻值最大处;电流表串联、电压表并联,都要“正接线柱流入、负接线柱流出”,且被测值不得超过量程。
五、串联电路:I=I₁=I₂;U=U₁+U₂;R=R₁+R₂。串联分压:U₁/U₂=R₁/R₂,即电阻大的分得的电压多。
六、并联电路:I=I₁+I₂;U=U₁=U₂;1/R=1/R₁+1/R₂。并联分流:I₁/I₂=R₂/R₁,即电阻小的分得的电流多。
七、动态电路的分析方法:①判断电路的连接方式;②明确电表测量的是哪一部分的电流或电压;③判断变阻器滑片移动(或开关通断)使哪一部分电阻变大还是变小;④用欧姆定律和串、并联电路的规律判断各量如何变化。
八、电路故障的判断:电流表无示数、电压表有示数(接近电源电压)→ 与电压表并联的那部分电路断路;电流表有示数、电压表无示数 → 与电压表并联的那部分电路短路。
九、滑动变阻器在实验中的作用:①保护电路(闭合开关前调到阻值最大处);②探究电流与电压的关系时,用来改变定值电阻两端的电压;③探究电流与电阻的关系时,用来保持定值电阻两端的电压不变。
十、小灯泡的电阻特点:灯丝的电阻随温度的升高而增大,所以 U–I 图像是一条向下弯曲的曲线(不是过原点的直线),不同电压下灯丝温度不同、电阻不同,因此测小灯泡电阻时不能求平均值。定值电阻的阻值稳定,多次测量取平均值可以减小误差。
十一、敏感电阻与半导体:热敏电阻(阻值随温度变化)、光敏电阻(随光照变化)、湿敏电阻(随湿度变化)、气敏电阻(随气体浓度变化)多由半导体材料制成,常与滑动变阻器、电表组合成各种自动控制与测量装置。
【分层优化】按知识模块与能力层级编排
本练习依据人教版九年级全一册第十七章《欧姆定律》,选取 2025—2026 学年第一学期河南省各地市期末真题,参照河南九年级物理期末命题特点,按“基础巩固—能力进阶—综合应用—综合拓展”四个层级编排,由易到难、注重基础、逐层递进。A、B 层为必做,C、D 层为提高与拓展;整体难度控制在 0.65 左右,题目难度系数区间 0.40~0.94,符合河南九年级期末教学实际。下表为分层说明(层级 × 知识模块 × 对应大题):
层级
训练主题(知识模块)
对应大题(新题号)
A 基础巩固
电流、电压、电阻的关系;I–U 图像;伏安法测电阻的原理;串联电路的简单计算
第1、2、3、4、5、6题
B 能力进阶
欧姆定律的计算、动态电路分析、电路故障判断与生活情境装置
第7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19题
C 综合应用
探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验
第20、21、22、23、24、25、26、27题
D 综合拓展
伏安法测电阻、小灯泡电阻与特殊方法测电阻
第28、29、30、31、32、33、34、35题
A层 基础巩固 · 电流、电压、电阻的关系与 I–U 图像
本部分聚焦电阻与电流、电压的关系辨析,伏安法测电阻的原理与电路分析,I–U 图像的初步识别以及串联电路的简单计算。以概念辨识和图像识别为主,难度系数约 0.85 以上,重在夯实基础,为必做内容。
【本部分题目】第 1–6 题(共6题)
1.(2026河南九上市县级期末)小箫在实验室和同学做实验,她们在伏安法测电阻的实验中需要测量的物理量是
A.电阻和电流 B.电压和电阻
C.电功和电压 D.电压和电流
【答案】D
【详解】在“伏安法测电阻”的实验中,不断调节滑动变阻器的阻值,多次测量电阻两端的电压及对应的电流,可利用公式R=得到多个电阻值,求平均值减小误差,所以测量的物理量是电压和电流.故D正确,ABC错误.
2.(2026河南九上洛阳汝阳期末)(多选)关于电阻、电流和电压,下列说法正确的是( )
A.电阻是导体本身的一种性质,与通过的电流和导体两端的电压无关
B.当通过导体的电流为零时,导体的电阻也为零
C.导体两端的电压一定时,导体的电阻与通过导体的电流成反比
D.导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【答案】AD
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,不随电压或电流变化而变化,电阻与通过的电流和导体两端的电压无关,故A正确;
B.电阻是导体本身的一种性质,与通过导体的电流无关,当通过导体的电流为零时,导体的电阻依然存在不为零,故B错误;
C.电阻是导体本身的一种性质,与电流和电压大小无关,则不能说导体的电阻与通过导体的电流成反比,故C错误;
D.根据欧姆定律可知,导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故D正确。
故选AD。
3.(2026河南九上市县级期末)(多选)小红同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,作出了如图所示的图像,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙的电阻大小关系R甲<R乙
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.将甲、乙两导体并联接到电压为2V的电源上,流过乙的电流大
D.根据图像可得出结论:同一导体通过它的电流跟它两端的电压成正比
【答案】AD
【详解】A.由图可知,当甲、乙两端电压都为2V时,通过甲、乙的电流分别为
I甲=0.4A,I乙=0.2A
即I甲>I乙,根据知
R甲<R乙
故A正确;
B.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,所以导体两端的电压为零时电阻的阻值不变,故B错误;
C.当甲、乙两导体并联后接到电压为2V的电源上时,即
U甲=U乙=2V
由图知甲、乙的电流分别为
I甲=0.4A,I乙=0.2A
即I甲>I乙,故C错误;
D.根据数据和图像可知,电流与电压的关系图像是过原点的倾斜直线,所以可以得出的结论是同一导体,电阻一定,通过它的电流与两端的电压成正比,故D正确。
故选AD。
4.(2026河南九上市县级期末)(多选)在某一温度下,连接在电路中的两段导体和中的电流与其两端电压的关系如图所示。由图中信息可知( )
A.A导体的电阻为
B.B导体的电阻为
C.导体两端电压为时,通过导体的电流为
D.导体两端电压为时,通过导体的电流为
【答案】BD
【详解】AB.由图可知,A、B导体的电阻为
故A不符合题意,B符合题意。
CD.当电压为3V时, 通过A导体的电流为0.6A,通过B导体的电流为0.3A,故C不符合题意,D符合题意。
故选BD。
5.(2026河南九上洛阳汝阳期末)把电阻为和的两个定值电阻串联起来接在电压为20V的电源上,则电路中的电流为___________A,电阻为的定值电阻两端的电压为___________V,电阻为的定值电阻两端的电压为___________V。
【答案】 2 8 12
【详解】[1]两个电阻串联,已知,,根据串联电路的总电阻规律,可得总电阻
根据欧姆定律,电源电压,则电路中的电流
[2][3]根据欧姆定律推导公式,则电阻两端的电压
电阻两端的电压
6.(2026河南九上洛阳伊川期末)如图所示是伊伊进行“伏安法测电阻”的实验电路图。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到最左端
B.滑动变阻器滑片向左滑动时,电压表的示数变小
C.滑动变阻器能改变电阻两端的电压,实现多次测量
D.多次测量的目的是为了寻找普遍规律
【答案】C
【详解】A.为了保护电路,在闭合开关前,应将变阻器滑片调至阻值最大处,即右端,故A错误;
B.分析电路可知,定值电阻与滑动变阻器串联,当滑片向左滑动时,变阻器接入电阻变小,总电阻变小,电流变大,待测电阻两端电压会变大,电压表示数变大,故B错误;
C.滑动变阻器在电路中起分压作用,改变滑片位置可以改变待测电阻两端的电压,从而实现多次测量,减小实验误差,故C正确;
D.“伏安法测电阻”实验中多次测量是为了求平均值减小误差,不是寻找普遍规律。故D错误。
故选C。
B层 能力进阶 · 欧姆定律的计算与动态电路分析
在 A 层基础上,围绕串、并联电路的欧姆定律计算,滑动变阻器与开关通断引起的动态电路分析,电路故障的成因判断,并把温度检测仪、身高测量仪、油量表、坐位体前屈测试仪、加湿器等生活情境装置纳入计算。难度系数约 0.40~0.75,体现由易到难的递进。
【本部分题目】第 7–19 题(共13题)
7.(2026河南九上南阳桐柏期末)如图所示电路中,电源电压恒为30V,电阻R1为15Ω。同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数为2.5A。通过电阻R1的电流为____A;电阻R2的阻值为____Ω。
【答案】 2 60
【详解】[1][2]由电路图可知,同时闭合开关S1、S2时,与并联,电流表测干路电流。并联电路中各支路电压相同,都等于电源电压,则通过电阻R1的电流为
由并联电路电流特点可知,通过电阻R2的电流为
电阻R2的阻值为
8.(2026河南九上洛阳期末)图甲所示的电路中,电源电压恒为18V,通过电阻的电流与其两端电压的关系如图乙,则电阻的阻值为________;同时闭合、,电流表示数为________A;若闭合,断开,电阻两端的电压为12V,则电阻的阻值为________。
【答案】
【详解】[1]由图乙可知,当时,,则电阻的阻值为
[2]、同时闭合时,被短路,只有连入电路,电流表测通过的电流,电流表的示数为
[3]若闭合、断开,则和串联在电路中,通过的电流
根据串联电路电流规律可知
根据串联电路电压规律可知
则电阻的阻值为
9.(2026河南九上市县级期末)如图所示电路中,已知电源电压为且保持不变,的阻值为。闭合开关后,电流表的示数为,通过的电流为________的阻值为________。若将改为串联接入原电路,则电流表示数为___________A。
【答案】 0.9 15 0.36
【详解】[1]由图可知,当开关闭合后,R1与R2并联,电流表测量干路电流。由并联电路电压特点可知
由欧姆定律可知,通过R1的电流为
[2]根据并联电路电流特点可知,通过R2的电流为
根据欧姆定律可知,R2的阻值为
[3]若将两个电阻R1、R2组成串联电路接入原电路,则电源电压仍为9V,电路的总电阻为
由欧姆定律可知,此时电流表示数,即电路中电流为
10.(2026河南九上洛阳汝阳期末)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,则在移动过程中( )
A.电压表V的示数变小,电流表的示数变大
B.电压表V的示数不变,电流表的示数变小
C.电压表V的示数与电流表的示数的比值不变
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值不变
【答案】D
【详解】分析电路图,把电流表看成导线,把电压表去掉,可看到两电阻是并联关系,电流表测干路电流,电流表测定值电阻支路的电流,由于是并联电路,电压表测的是各支路两端电压也测电源电压,干路电流等于各支路电流之和。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向b端移动,滑动变阻器接入的有效电阻变大。
A.由于电源电压不变,电压表示数不随滑动变阻器的滑片移动而改变,滑动变阻器所在支路电阻变大电流变小,导致干路电流也变小,即电流表示数变小,故A不符合题意;
B.由于电源电压不变,电压表示数不随滑动变阻器的滑片移动而改变,滑动变阻器与电流表并联,独立工作互不影响,故电流表示数不变,故B不符合题意;
C.由于电源电压不变,电压表示数不随滑动变阻器的滑片移动而改变,由于滑动变阻器电阻变大,干路中电流表示数变小,故电压表V的示数与电流表的示数的比值变大,故C不符合题意;
D.由于电源电压不变,电压表示数不随滑动变阻器的滑片移动而改变,电流表测定值电阻支路的电流不变,电压表V的示数与电流表的示数的比值不变,故D符合题意。
故选D。
11.(2026河南九上市县级期末)如图所示的电路中,、均为定值电阻,电源电压不变,闭合开关、,两电表均有示数。若断开开关,则( )
A.和并联 B.电路的总电阻变大
C.电流表示数变大 D.电压表的示数变大
【答案】B
【详解】由电路可知,闭合开关、,R1被短路,电路为只有R2的简单电路,电流表测电路中电流,电压表测电源电压。若断开开关,则两电阻串联,电压表测R2两端电压,电流表测电路中电流,此时电路中总电阻增大,由欧姆定律可知,电路中电流减小,故电流表示数减小,因串联电路中电源电压等于各部分电压之和,因此电压表示数减小,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
12.(2026河南九上市县级期末)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,过了一会儿,两个电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是( )
A.L短路 B.L断路 C.R断路 D.R短路
【答案】A
【详解】由图可知R与灯泡L串联,电压表测量R两端的电压,电流表测量电路电流;
A.如果灯泡L短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表测量电源电压,示数增大,故A符合题意;
B.如果灯泡L断路,整个电路断路,电流表、电压表均无示数,故B不符合题意;
C.如果电阻R断路,电流表无示数;电压表测量电源电压示数增大,故C不符合题意;
D.如果电阻R短路,电路电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律知,电路电流增大,电流表示数增大;电压表同时被短路,示数减小为0,故D不符合题意。
故选 A。
13.(2026河南九上洛阳期末)(多选)图甲是某温度检测仪的简化电路,R是热敏电阻,其电阻随温度变化关系如图乙所示,仪表a可显示温度。若电源电压不变,下列说法正确的是( )
A.此温度检测仪的仪表a是由电流表改装的
B.当温度升高时,热敏电阻R的阻值将变大
C.当温度降低时,此温度检测仪表a的示数将会变大
D.要想提高所能测量的最高温度,可将R滑的滑片向右调
【答案】BD
【详解】A.由图可知,R与串联,因仪表与热敏电阻并联,故仪表是由电压表改装成的,故A错误;
B.由图乙知当温度升高时,热敏电阻R的阻值将变大,故B正确;
C.当温度降低时,热敏电阻R的阻值将变小,根据串联电路的分压原理可知,电压表的示数变小,故C错误;
D.要提高所能测量的最高温度,热敏电阻的阻值将变大,电压表的示数会变大,要使电压表的示数不变,可将的滑片向右调,使得滑动变阻器接入电路的电阻变大,分压变多,故D正确。
故选BD。
14.(2026河南九上南阳邓州期末)(多选)如图是小虹设计的一种“身高测量仪”,其中滑片P将电阻丝分成上下两部分,阻值分别为、,身高数据可通过电压表的示数来反映。测量时,身高越高( )
A.电压表示数越小 B.电压表示数越大
C.电流表的示数不变 D.电压表和电流表的示数比值不变
【答案】BC
【详解】由电路图可知,滑动变阻器的全部电阻丝都接入电路中,所以电路中的总电阻不变。根据欧姆定律,因为电源电压不变,总电阻不变,所以电路中的电流不变,即电流表的示数不变。当身高越高时,滑片P向上移动,电压表所测的的阻值变大。再根据,由于电流I不变,变大,所以电压表的示数变大,电压表和电流表的示数比值等于的阻值,因为身高越高,越大,所以该比值变大,故AD错误,BC正确。
故选BC。
15.(2026河南九上南阳邓州期末)(多选)如图所示是一种测定油箱内油量的装置。其中是定值电阻,R是滑动变阻器,杠杆的右端是滑动变阻器的滑片,杠杆左端固定着一个浮子.油箱内油量变化时,滑片就在R两端之间滑动,电流表示数随之改变,显示油量的变化。下列说法正确的是( )
A.加油时,滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐变小
B.油量增加时,电流表示数变大
C.油量减少时,定值电阻两端的电压增大
D.油箱中没有油时,电流表示数为零
【答案】AB
【详解】R与R0串联,电流表测量电路电流。
AB.加油时,滑片向下移动,滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐变小,电压一定,由欧姆定律得,电路电流变大,则电流表示数变大,故AB正确;
C.油量减少时,滑动变阻器R接入电路的电阻逐渐变大,电路电阻增大,电源电压不变,由欧姆定律得,电路电流变小,定值电阻两端的电压减小,故C错误;
D.油箱中没有油时,电路电阻最大,电路电流最小,电流表示数最小,不为0,故D错误。
故选AB。
16.(2026河南九上南阳社旗期末)物理兴趣小组设计了如图甲所示的简易坐位体前屈测试仪,内部简化电路如图乙所示。测试中,被测试的同学向前推动测试仪的滑块(滑动变阻器的滑片),用电压表的示数来反映被测试学生的成绩。电源电压恒为6V,滑动变阻器的滑片P每移动1cm电阻变化0.5Ω,定值电阻。试问:
(1)当滑片P位于最左端时,电流表的示数是多少?
(2)某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,则电压表的示数是多少?
(3)如果电压表的量程为0~3V,则从最左端推动滑片P向右移动的最大距离是________cm。
【答案】(1)
0.4A
(2)
2.4V
(3)
30cm
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻R2与滑动变阻器R1串联,电压表测量滑动变阻器两端电压,电流表测量电路电流;当滑片P位于最左端时,电路为定值电阻R2的简单电路,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流为
即电流表示数为0.4A。
(2)滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,某同学测试时,从最左端推动滑片P向右移动20cm,此时滑动变阻器接入电路的电阻为
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,根据欧姆定律可得此时通过电路的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
即电压表示数为2.4V。
(3)当电压表示数为3V时,因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以定值电阻R2两端电压为
电路中电流为
根据欧姆定律可得此时滑动变阻器的阻值为
滑片P每移动1cm,R1的电阻变化0.5Ω,则移动的距离
17.(2026河南九上郑州中原期末)图甲为超声波加湿器,图乙为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V,定值电阻R0的阻值为30Ω。湿敏电阻R的阻值随湿度变化的关系如图丙所示。求:
(1)湿敏电阻R是由______材料(选填“导体”、“半导体”、“超导体”)制成的,由图丙可知,当空气中的湿度增大时,湿敏电阻R的阻值______(选填“增大”或“减小”),图乙中电压表的示数______(选填“增大”或“减小”);
(2)电压表的示数为9V时,电流表的示数;
(3)电流表的示数为0.2A时,空气中大约的湿度。
【答案】(1) 半导体 增大 增大
(2)0.1A
(3)20%
【详解】(1)[1][2][3]湿敏电阻R是由半导体材料制成的。由图丙可知,当空气中的湿度增大时,湿敏电阻R的阻值增大。由图乙可知,定值电阻与湿敏电阻R串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。根据串联电路的分压原理,电阻越大,分担的电压越大,所以湿敏电阻R两端电压增大,即图乙中电压表的示数增大。
(2)根据串联电路的分压规律可得R0两端的电压
电路中的电流
(3)电流表的示数为0.2A时电路的电阻为
此时湿敏电阻R的阻值
由图丙可知当时,空气中的湿度大约为
18.(2026河南九上洛阳宜阳期末)(多选)如图甲所示为冬奥会使用的创可贴体温计,图乙为该装置感温区的电路图,其中电源电压恒为6V,定值电阻的阻值为,R为热敏电阻,其阻值会随体温的升高而增大。当电压表的示数达到2V时便会报警。下列说法正确的是( )
A.体温越高,电压表示数越小
B.恰好报警时,电流表的示数为0.2A
C.恰好报警时,热敏电阻的阻值为
D.增大的阻值,会使装置在体温更高时报警
【答案】CD
【详解】A.由图乙,定值电阻与热敏电阻R串联,电压表测量R两端的电压。因为热敏电阻R的阻值随体温升高而增大,根据串联电路的分压原理,电阻越大,分担的电压越大,所以体温越高,R的阻值增大,R两端的电压越大,电压表示数越大,故A错误;
B.当电压表示数达到2V报警时,两端电压
由欧姆定律可得,此时电路中电流
即电流表的示数为0.4A,并非0.2A,故B错误;
C.恰好报警时,电压表示数,电路中电流,由欧姆定律可得,热敏电阻的阻值,故C正确;
D.增大的阻值,在串联电路中,根据分压原理,分担的电压增大,那么分担的电压减小。要使分担的电压仍为2V报警,就需要的阻值更大,而的阻值随体温升高而增大,所以会使装置在体温更高时报警,故D正确。
故选CD。
19.(2026河南九上南阳内乡期末)实验室有甲、乙两个灯泡,甲标有“2.5V 0.25A”字样,乙标有“6V 0.4A”字样。要使甲灯接到电压为3V的电源上正常发光,需要串联一个______Ω的定值电阻。若把甲、乙两灯串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为______V(不考虑温度对灯泡电阻的影响)。
【答案】 2 6.25
【详解】[1]电源电压为3V,高于甲灯额定电压2.5V,需串联一个电阻分压,以保证甲灯在额定电压下工作,串联电阻两端的电压
甲灯泡正常发光时的电流为,通过电阻的电流为0.25A,串联电阻的阻值
[2]由题意可知,甲灯正常发光时的电流为,乙灯泡正常发光时的电流为;甲、乙两灯串联时,最大允许电流受限于较小额定电流,即电路中的最大电流为;甲灯泡的电阻
乙灯泡的电阻
则该串联电路两端允许加的最高电压为
C层 综合应用 · 探究“通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验
本部分集中训练“探究电流与电压的关系”“探究电流与电阻的关系”两个核心实验,涵盖电路的连接与纠错、故障的排除、控制变量法的实施、滑动变阻器规格的选择、实验数据与图像的评估以及结论的规范表述。难度系数约 0.53~0.65,重在实验能力与科学探究素养。
【本部分题目】第 20–27 题(共8题)
20.(2026河南九上洛阳期末)洛洛利用图甲所示电路“探究电流与电阻的关系”,所用器材有学生电源(电压恒为4.5V)、定值电阻(分别为5Ω、10Ω、20Ω)、电压表、电流表、滑动变阻器(20Ω 2A)、开关、导线若干。
(1)请用笔画线表示导线将图甲的电路连接完整________,要求:滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变小;连接电路时,开关应处于________状态。连接完毕后,阳阳建议对电路进行检查后再闭合开关,请提出一项需检查的内容:________。
次数
1
2
3
电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.4
0.2
0.1
①________
(2)检查电路连接无误后,闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,可能是定值电阻________造成的。排除故障后,调节滑动变阻器,使5Ω电阻两端电压表的示数为2V时,读出电流表的示数,计入表格;更换为10Ω电阻后闭合开关,电压表示数将________,此时应将滑片向________移动;当更换20Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑片,也无法将电压表的示数调至2V,此时他们________(填具体措施),顺利完成了实验。
(3)为了便于分析实验数据,洛洛提出可将记录数据的表格增加一行,此行的项目是①________。经分析他们得出结论:在电压一定时,________。
(4)在交流评估环节,洛洛发现有一小组采用图像法分析实验数据,图乙是该组同学根据他们实验中记录的数据绘制的图像,你认为该组同学能否由此图像得出和洛洛组同样的结论?________;理由是________。
【答案】(1) 断开 检查电流表、电压表正负接线柱是否接反、滑动变阻器是否一上一下连接
(2) 短路 变大 右 更换阻值更大的滑动变阻器
(3) 电流与电阻的乘积 通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4) 不能 图像上各点所对应的电流和电阻的乘积不是定值
【详解】(1)[1]要求滑动变阻器滑片向右移动时,电流表示数变小,可知电路的电阻变大,故变阻器左下接线柱连入电路中与电阻串联,如图所示:
[2]连接电路时,为保护电路,开关应处于断开状态。
[3]连接完毕后,先检查电流表、电压表正负接线柱是否接反、检查滑动变阻器是否一上一下连接,然后再闭合开关。
(2)[1]检查电路连接无误后,闭合开关,电流表有示数,电路为通路,发现电压表无示数,可能是定值电阻短路造成的。
[2][3]更换为10Ω电阻后闭合开关,电阻增大,由分压原理,其分得的电压增大,电压表示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动。
[4]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1.25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
此时他们更换阻值更大的滑动变阻器,顺利完成了实验。
(3)[1]因本实验中,电流与电阻之积为一定值,为了便于分析实验数据,洛洛提出可将记录数据的表格增加一行,此行的项目是①电流与电阻的乘积IR/A•Ω。
[2]经分析他们得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)[1][2]由图乙可知,电流与电阻之积
因图像上各点所对应的电流和电阻的乘积不是定值,故该组同学不能由此图像得出和洛洛组同样的结论。
21.(2026河南九上市县级期末)小明同学在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验。
(1)小明同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并补画出正确的连线;
(2)闭合开关S,小明发现电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是___________,
(3)排除故障后,首先探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”,调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值如表,由此得出的实验结论是:___________
U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
(4)在“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”实验过程中:
①移动变阻器滑片时,眼睛应注视___________(填字母);
A、变阻器滑片 B.电压表示数 C. 电流表示数
②小明选择了电压恒为6V的电源,5Ω、 10Ω、 15Ω、20Ω的定值电阻各一个。实验中,滑动变阻器的作用___________。当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,应选用___________(填字母)规格的滑动变阻器才能完成4组实验数据的测量。
A.“20Ω 1A” B. “100Ω 0.1A” C. “50Ω 1A”
【拓展】完成探究实验后,电流表发生故障不能使用,同学小红设计了如图丁所示的电路测出了某一电阻Rx的阻值,请你帮助她将实验步骤补充完整。(滑动变阻器的最大阻值为R0)
①将滑动变阻器滑片移至 A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;
②将滑动变阻器滑片移至 B端,记录此时电压表的示数为;
③未知电阻阻值的表达式Rx=_________________(用已知和测出的物理量符号表示)。
【答案】(1)
(2)定值电阻短路
(3)电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(4) B 控制定值电阻两端电压不变 C
【详解】(1)根据图乙的实物图连接可知,滑动变阻器被短路,电压表串联在电路中,则正确的连接如下图所示:
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
(3)由表格中的数据可知,每组对应的电流与电压的比值是一个定值,可得:电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
(4)[1]在探究“通电导体的电流与导体电阻的关系”时,需要保持电阻两端的电压不变,所以移动滑片时,眼睛应注视电压表,故AC不符合题意,B符合题意。
故选B。
[2]每次实验中更换定值电阻后电压表示数会发生变化,所以实验中更换定值电阻后要调节滑动变阻器,控制定值电阻两端电压不变。
[3]由于电压恒为6V的电源,当5Ω电阻接入电路中时,对应的电流值如图丙所示,根据欧姆定律可知,电流表选择小量程接入电路,分度值为0.02A,图丙的示数为0.4A,则定值电阻两端的电压为
定值电阻两端的电压为2V,则变阻器两端的电压保持为
定值电阻的阻值为时,据串联电路的分压特点,则有,解得:,当定值电阻的阻值为时,电路中的最小电流为
所以滑动变阻器应选“”,故C符合题意,AB不符合题意。
故选C。
[4]将滑动变阻器滑片移至A端,闭合开关,记录此时电压表的示数为U;②将滑动变阻器滑片移至B端,记录此时电压表的示数为,因为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
由于串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律,可得电路中的电流
再根据欧姆定律,可得未知电阻的阻值
22.(2026河南九上洛阳汝阳期末)小汝在做“探究电流与电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源(电压恒为6V)、电流表(0—0.6A)、电压表(0—3V)、滑动变阻器A(20,1A)、滑动变阻器B(50,1A)、开关、四个定值电阻(5、10、15、20)、导线若干。设计了如图甲所示的电路图进行实验
(1)为了探究电流与电阻的关系实验过程中需要保持电阻两端的___________不变,按照上边的电路连接电路时,开关应该___________。
(2)实验过程中,将5换成10的电阻接入电路时,闭合开关后应向___________(选填“左”或“右”)调节滑片。
(3)实验记录的数据如表格所示,在第一次实验时,电流表的指针位置如图乙所示,此时电流值是___________。
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.2
0.12
0.1
(4)为了完成该实验,应该选择合适规格的滑动变阻器是___________(选填“A”或“B”)
(5)根据实验数据我们可以得出的结论是___________。
【答案】(1) 导体两端的电压 断开
(2)右
(3)0.42A
(4)B
(5)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)[1]“探究电流与电阻的关系”时,采用控制变量法,应保持电阻两端的电压不变。
[2]为了保护电路,连接电路时,开关应该断开。
(2)探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,实验过程中,将5换成10的电阻接入电路时,为了保持定值电阻两端电压不变,由串联分压的分压原理可知,应增大变阻器的分压,即增大变阻器的阻值,故滑片应向右端移动
(3)由图可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.42A。
(4)由表中数据可知,当定值电阻的阻值为10Ω时,电流为0.2A,定值电阻两端的电压为
实验中使用的定值电阻阻值最大为20Ω,定值电阻两端的电压始终保持2V,根据串联电路电压的规律
根据串联分压知识可知,变阻器分得的电压为电压表示数的2倍,则变阻器的阻值为定值电阻的2倍,故当接入20Ω电阻时,变阻器接入电路的阻值为
故选择滑动变阻器B。
(5)从实验数据可以看出,当电阻两端电压一定时,电阻增大,电流减小,且电阻与电流的乘积(电压)不变(在误差允许的范围之内),所以得出的结论是: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。
23.(2026河南九上市县级期末)小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为3V的电源,一个开关,阻值分别为10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω1A”字样。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物连接完整;
(2)在连接实验电路时,小华应将开关处于断开状态。在实验测量时,滑动变阻器的作用是保护电路和________;
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表无示数,电压表示数为电源电压,则发生这种故障的原因可能是________;
(4)故障排除后,小华先把10Ω的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为20Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图丙所示,其示数是________V,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向________端(左/右)移动,使电压表的示数为________V;
(5)当小华改用50Ω的电阻继续实验时,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”的原因可能是________
A.滑动变阻器的阻值太大 B.电压表量程选小了
C.滑动变阻器的阻值太小 D.滑动变阻器烧坏了
(6)小华解决了上述问题后,完成了实验,利用收集到的多组数据。作出了如图丁所示的电流随电阻变化的关系图像,得出了结论是________。
【答案】(1)
(2)控制定值电阻两端的电压不变
(3)定值电阻断路
(4) 右
(5)C
(6)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
【详解】(1)由图甲可知,滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联,电源电压是,电压表的测量范围选择,电压表与定值电阻并联,如图所示:
(2)探究“电流与电阻的关系”必须控制电压不变,通过移动滑片来实现,故在实验测量时,滑动变阻器的作用是控制定值电阻两端的电压不变。
(3)闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表无示数,说明电路中无电流,出现了断路,电压表示数为电源电压,则发生这种故障的原因可能是定值电阻断路,电压表串联在电路中。
(4)[1][2][3]由于电源电压为,电压表的测量范围为,由丙图可知,电压表的分度值为,电压表的示数是,由图丁可知,保持定值电阻两端电压为
断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,根据串联电路分析规律可知,的电阻两端电压增大,为使电压表示数保持不变,需要增大滑动变阻器两端的电压,根据串联电路分析规律可知,滑动变阻器的阻值变大,接下来她应将变阻器滑片向右端移动,使电压表的示数为。
(5)改用的电阻时,电路中的电流
滑动变阻器的阻值为
因此无法使电压表的示数达到实验要求的值,可能由于滑动变阻器的最大阻值太小,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
(6)由图像可知,电流与电阻的乘积为电压,电压为
电流与电阻的乘积是一个定值,得出了结论是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。
24.(2026河南九上南阳桐柏期末)在“探究电流与电阻关系”的实验中,小明依次选用阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻进行实验。
(1)图甲是实验的实物连线图,其中有一条导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确连线;
(2)改正错误后闭合开关,电流表有示数而电压表无示数,电路故障可能是_______;
(3)排除故障后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,电流表的示数如图乙所示,此时电路中的电流为_____A;
(4)断开开关,将5Ω的定值电阻换成10Ω并闭合开关,此时应将滑动变阻器的滑片向_____(选填“左”或“右”)端移动,这一过程中眼睛要一直观察_____表示数的变化;
(5)下表是实验中记录的数据,分析数据可知: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____比。
实验次数
1
2
3
定值电阻R/Ω
5
10
20
电流I/A
0.2
0.1
【答案】(1)
(2)电阻R短路
(3)0.4
(4) 右 电压
(5)反
【详解】(1)原图中,来自滑动变阻器的电流不经过定值电阻直接到电流表,是错误的,定值电阻应与滑动变阻器串联在电路中;可以将滑动变阻器与定值电阻左端的导线改接到定值电阻的右端。据此作图。
(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路不存在断路,电压表无示数,说明可能是与电压表并联的定值电阻R短路了。
(3)由图甲可知,电流表使用的小量程,分度值为0.02A,图乙中,电流表示数为0.4A。
(4)[1][2]根据串联分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻,电阻增大,其分得的电压增大;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,即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,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数不变,故这一过程中,眼睛要一直观察电压表示数的变化。
(5)分析表中数据,电阻为原来的几倍,通过的电流为原来的几分之一,因此可知,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。
25.(2026河南九上南阳邓州期末)小明同学利用图甲所示电路探究电流与电压的关系,电源电压恒为3V,备选器材包括标有“20Ω 2A”的滑动变阻器和标有“50Ω 1A”的滑动变阻器。
(1)图甲是小明连接的部分电路,请你用笔画线代替导线将电路补画完整(要求滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变大);
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于最__________(选填“左”或“右”)端,小明发现此时电压表指针如图乙所示,则需要对电压表__________;
(3)某次实验时,当电压表示数为1.50V时,电流表的示数如图丙所示,为__________A;
(4)小明得到的实验数据如下表所示:
数据序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
0.30
0.60
0.90
1.20
1.50
1.80
电流I/A
0.08
0.15
0.23
0.30
0.45
分析表中的数据,可以初步得出结论:在电阻一定的情况下,__________;
(5)小明实验选择的滑动变阻器是__________(选填“”或“”)。
【答案】(1)
(2) 左 调零
(3)0.38
(4)电流与电压成正比
(5)R2
【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,由表格中数据得电路电流小于0.6A,则电流表的量程选用0~0.6A;滑动变阻器滑片向右滑动时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻变小,则滑动变阻器的右下接线柱接入电路中,如图所示:
(2)[1]闭合开关前,滑动变阻器滑片P应该位于阻值最大的最左端。
[2]由图乙,闭合开关前,电压表指针不在零刻度线处,则需要对电压表调零。
(3)由图丙得,电流表的分度值为0.02A,示数为0.38A。
(4)分析表中的数据得,电阻一定时,在误差允许范围内,电阻的电压与电流的比值为定值,由此可以初步得出结论:在电阻一定的情况下,电流与电压成正比。
(5)当电路电流最小为0.08A时,电路电阻最大,滑动变阻器接入电路中电阻最大,由串联电路电压特点与欧姆定律得,此时滑动变阻器接入电路中电阻为
则实验中应该选取的滑动变阻器是R2。
26.(2026河南九上南阳唐河期末)小宇和同学们在做电学实验过程中,他们经过讨论,依次改进了“探究电流跟电压的关系”的实验电路图,如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是( )
A.图甲改进为图乙:为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙:实现多次实验,得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙:移动滑动变阻器目的是保持电阻R两端电压不变
D.图丙:不增加任何器材、不改变电路,也可以探究电流与电阻的关系
【答案】B
【详解】A.将图甲改进为图乙,灯泡换为定值电阻,是为了控制电阻不变,不是保证电压不变,故A错误;
B.将图乙改进为图丙,加入滑动变阻器,目的是调节定值电阻两端的电压,实现多次实验,得到电流与电压的定量关系,故B正确;
C.图丙中滑动变阻器的作用是调节定值电阻两端的电压,而不是保持电阻两端电压不变,故C错误;
D.探究电流与电阻的关系需要更换不同阻值的电阻,图丙只有一个定值电阻,不增加器材、不改变电路无法完成该实验,故D错误。
故选B。
27.(2026河南九上洛阳伊川期末)如图甲为伊伊设计的“探究电流与电压的关系”的电路图。
(1)请将图甲中的实物电路连接完整,要求滑片向左滑动时,电流表示数变大。
(2)闭合开关,电流表示数为零,电压表示数接近电源电压,经检查,发现电流表、电压表完好,则电路故障可能是________。
(3)排除故障后继续实验,移动滑片,记录了如下数据:
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1.0
2.0
3.0
4.0
电流I/A
0.1
0.2
0.3
________
①第4次的电流表示数如图乙所示为________A。
②伊伊绘制了图丙进行数据分析,请把纵横坐标上的数据补充完整,并根据表格中的数据绘制“”图像________。
③由“”图像可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________。
(4)实验过程中,有个电阻不清楚其阻值大小,伊伊设计了如图所示的电路来测量未知电阻的阻值,的阻值已知,设计方案如下:
①闭合开关,断开开关,读出电流表示数为。
②________,读出电流表示数为。
③待测电阻的阻值为________。(用、及来表示)
【答案】(1)
(2)定值电阻R断路
(3) 0.4 正比
(4) 闭合开关、
【详解】(1)由图可知,电源为三节干电池,电压为4.5V,要使滑片向左滑动时电流表示数变大,滑动变阻器接入电路的电阻需减小,因此应将滑动变阻器的A接线柱与电压表的右端接线柱相连,电压表应并联在定值电阻两端,如图所示:
(2)闭合开关,电流表示数为零,电路可能断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源连通,经检查,发现电表完好,则电路故障可能是R断路。
(3)[1]图乙中电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2]补充“”图像:
横坐标(I/A):0.1、0.2、0.3、0.4
纵坐标(U/V):1.0、2.0、3.0、4.0
依次描点(0.1,1.0)、(0.2,2.0)、(0.3,3.0)、(0.4,4.0),并用直线连接,如图所示:
[3]由图像可知,图线为一条过原点的倾斜直线,符合正比例函数关系,可得:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)[1][2]闭合开关,断开开关,读出电流(此时只有接入电路,电源电压)。
闭合开关、,读出电流(此时与并联,总电流为,通过的电流为)。
待测电阻阻值
D层 综合拓展 · 伏安法测电阻与特殊方法测电阻
综合考查伏安法测电阻的完整过程(含电表读数、故障判断、减小误差的措施),小灯泡电阻随温度变化的特点与图像分析,以及在缺少电压表或电流表时,利用定值电阻、电阻箱、滑动变阻器最大阻值等设计特殊方法测电阻。难度系数约 0.40~0.65,重在方案设计与综合评价能力。
【本部分题目】第 28–35 题(共8题)
28.(2026河南九上洛阳汝阳期末)学校仪器室有一个铭牌磨损的电阻器,小阳所在的小组准备用电流表和电压表测量该电阻器的电阻,他们设计了如图甲所示的电路开始实验。
(1)
小阳连接好电路后,同组的小汝提醒他说有根导线接错了,请你帮小阳在甲图中找到那根导线,画上“×”,并用笔画线代表导线把它连接到正确的位置。
(2)连接好电路开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移至最___________(选填“左”或“右”)端。
(3)闭合开关后,小阳发现电流表指针不偏转,电压表指针有明显的偏转,则电路存在的故障可能是___________。
(4)排除故障后,电压表和电流表的示数如图乙和丙所示,则待测电阻的阻值为___________,实验中,小阳利用滑动变阻器多测量的目的是___________。
(5)若实验过程中,电流表损坏,利用电压表和阻值已知的定值电阻设计了如图戊所示电路也能测出待测电阻的阻值,请你将下列实验步骤补充完成:
①闭合开关S、断开开关,用电压表测出两端的电压为;
②___________,用电压表测出电源电压为U;
③请用、U、写出的表达式为___________。
(6)测完定值电阻后,小阳利用这一装置又测量小灯泡(额定电压为2V)正常工作的电阻,绘制了图像如图丁所示,则其正常工作时的电阻为___________,图中U与I不成正比的原因是___________。
【答案】(1)
(2)左
(3)电阻器断路
(4) 9 求平均值,减小误差
(5) 闭合开关S和
(6) 灯丝的电阻随温度的升高而增大
【详解】(1)原电路中,电压表串联在电路中、电流表并联在电阻两端,这是错误的,电压表应并联、电流表应串联。修正方法:将电流表与电阻右端相连的导线画×,改接至电阻右端与电压表负接线柱之间,使电流表串联、电压表并联在电阻两端。如图所示:
(2)闭合开关前,滑动变阻器需调至阻值最大处。由图可知,滑片移至左端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大,可保护电路。
(3)电流表指针不转,电路无电流、电压表指针明显偏转,电压表两端接近电源电压,说明电阻器断路,此时电压表串联在电路中,电路电阻极大,电流极小,电流表无示数,此时电压表测电源电压。
(4)[1]电压表选 0~3V 量程,分度值 0.1V,示数为 2.7V;由图丙知电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,示数为0.3A;由欧姆定律,得待测电阻
[2]多次测量的目的是求平均值,减小误差。定值电阻阻值稳定,多次测量取平均可降低偶然误差。
(5)[1][2]闭合开关S、断开,与串联,电压表测两端电压;闭合开关S和,被短路,电压表测电源电压U;串联时,两端电压为,电路电流
推导得
(6)[1]小灯泡额定电压为2V,对应丁图中电流为0.25A,根据欧姆定律,得正常工作电阻
[2]U与I不成正比的原因是灯丝的电阻随温度的升高而增大,小灯泡发光时温度升高,灯丝电阻变大。
29.(2026河南九上南阳内乡期末)小红用如图甲所示的电路测量定值电阻的阻值。
(1)请帮助小红将电路甲连接完整;(要求滑片向A滑动,电流表示数变大,导线不交叉)
(2)在连接电路时,滑动变阻器滑片应置于______(选填“A”或“B”)端;
(3)小红连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,由此可知在连接电路时,他可能没有______;
(4)正确连接电路后,闭合开关,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片P,电流表始终无示数,电压表示数接近电源电压,其原因是______;排除故障后,闭合开关,移动滑片P,当电压表示数为1.5V时,电流表示数如图乙所示,则定值电阻=______Ω。小红认为电阻值已经测出,便开始整理实验器材,她的实验不足之处是______;
(5)实验结束后,小红想测量一只小灯泡的阻值,但发现电压表已损坏,于是找来一个电阻箱,设计如图丙所示电路,操作如下:①将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;②取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,使______,此时电阻箱示数如图丁所示,则小灯泡的阻值为______Ω。
【答案】(1)
(2)B
(3)断开开关
(4) 断路 5 只测了一组数据,实验数据误差较大
(5) 电流表示数仍为I 8.2
【详解】(1)根据实验,电路是串联的,电压表测定值电阻两端电压,根据要求滑片向A滑动,电流表示数变大,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,说明滑动变阻器的A下接线柱接入电路,连接电路如下图所示:
(2)连接电路时,为了保护电路,滑动变阻器滑片应置于阻值最大处,即B处。
(3)连接好最后一根导线,电流表的指针就立刻发生了偏转,电路接通,说明连接电路时开关未断开。
(4)[1]闭合开关,电流表无示数,说明电路发生断路,电压表示数接近电源电压,电压表与电源接通,则可能是定值电阻发生断路,电压表串联接入电路,测电源电压。
[2]乙图中电流表选择的是小量程,分度值是0.02A,读数为0.3A,则定值电阻的阻值为
[3]实验中只测了一组数据,实验数据误差较大。
(5)[1][2]实验中利用电阻箱来代替灯泡,因此将待测的小灯泡接入电路中M、N两点间,闭合开关,电流表示数为I;取下小灯泡,将电阻箱接入M、N两点间,调节电阻箱,仍使电流表示数为I,则可得灯泡的电阻为
30.(2026河南九上南阳社旗期末)小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中,准备的器材有2节新干电池组成的电源,标有“2.5V”字样的小灯泡、滑动变阻器、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P置于________(选填“A”或“B”)端。闭合开关后,发现小灯泡不发光,电流表和电压表都有较小的示数,无论怎样移动滑片,小灯泡始终不发光,两表示数均无变化,其原因可能是________(选填序号)。
A.灯泡短路 B.灯泡开路 C.滑动变阻器接的是下面两个接线柱
(3)移动滑片P到某位置时,电压表示数如图乙所示,读数为________V,要测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向________(选填“A”或“B”)端移动。
(4)小明把多次测量的数据记录在下面表格中,该表格设计有一处错误,请你找出来________,错误的原因是________。
实验序号
电压表示数U/V
电流表示数I/A
小灯泡电阻R/Ω
小灯泡电阻的平均值/Ω
1
1
0.2
2
0.24
3
2.5
0.25
(5)调节变阻器滑片的过程中,变阻器连入电路阻值的变化量大小为,小灯泡阻值的变化量大小为,则________(选填“<”“=”或“>”)。
【答案】(1)
(2) B C
(3) 2.3 A
(4) 设计了 “小灯泡电阻的平均值 R平均/Ω” 这一列 小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下温度不同,电阻不同,不能求平均值
(5)>
【详解】(1)电压表应并联在小灯泡两端,且选0~3V量程(因为小灯泡额定电压为2.5V)。 连接方法:将电压表的 “3” 接线柱接小灯泡的右端,“-” 接线柱接小灯泡的左端。灯泡与滑动变阻器串联,滑动变阻器按照一上一下连接,所以应将开关右端与滑动变阻器上接线柱用导线相连。如图所示:
(2)[1]闭合开关前,滑动变阻器应调到最大阻值处,即滑片置于B端。
[2]电流表和电压表都有较小示数,说明电路是通路;若灯泡短路,则电压表将无示数,电流表有示数,若灯泡开路,则电流表无示数,电压表有示数。移动滑片两表示数不变,说明滑动变阻器接入了全部电阻,即接了下面两个接线柱,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(3)[1][2]电压表量程为 0~3V,分度值 0.1V,示数为2.3V。小灯泡额定电压为2.5V,当前电压2.3V ,小于2.5V,需减小滑动变阻器阻值以增大灯泡电压,故滑片向A端移动。
(4)[1][2]设计了 “小灯泡电阻的平均值 R平均/Ω” 这一列。小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下温度不同,电阻不同,不能求平均值。
(5)电源电压 保持不变。调节滑片时,。 在调节滑片使灯泡电压变化的过程中,滑动变阻器需要大幅改变自身阻值来实现电压的重新分配,而灯泡电阻仅因温度缓慢变化而小幅改变,因此。
31.(2026河南九上南阳新野期末)某学习小组测量未知电阻的阻值,他们分成A、B两组用不同方法进行实验。
(1)A组设计了如图甲所示的电路图。
①请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完整,要求滑动变阻器的滑片P向左滑动时电路中的电流变大_________。
②在开关闭合之前,滑动变阻器的滑片P应滑至最_________端(选填“左”或“右”),这样做的目的是________。
③闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P滑至某一位置后,电压表的示数为2.4V,电流表的示数I如图丙所示,则________A,待测电阻__________Ω。
(2)B组设计了如图丁所示的电路图,其中电源电压未知且不变,另一定值电阻的阻值为。
①闭合,断开时,电压表的示数为;
②闭合、时,电压表的示数为;
③电阻___________(用、、表示)。
(3)评估A、B两组实验,使用A组实验的优点是__________。
【答案】(1) 右 保护电路 0.24 10
(2)
(3)A组实验,通过移动变阻器的滑片可多次测量取平均值,达到减小误差的目的,而B却不可以
【详解】(1)要求滑片P左滑电流变大,说明接入电路的滑动变阻器电阻变小,因此将开关右接线柱连接到滑动变阻器的左下接线柱。开关闭合前,滑动变阻器要调到最大阻值处,本实验接入左下接线柱,滑片在最右端时接入电阻最大,目的是使闭合开关时电路电流最小,避免元件烧坏,保护电路。电流表选0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针读数为0.24A;根据欧姆定律
(2)闭合断开时,电压表串联在电路中,电压表的示数即为电源电压。闭合、时,两电阻串联,电压表测两端电压为。电路电流,得
(3)略
32.(2026河南九上南阳方城期末)小明同学在“测量定值电阻的阻值”实验中,设计的电路图如图甲所示,其中、为滑动变阻器的两端。请回答以下问题。
(1)图甲中的圆圈表示电表,其中的1是_____表,2是_____表;
(2)连接电路时,开关应处于_____状态。闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应置于_____端;
(3)闭合开关S,电压表有示数,电流表指针向零刻度线左侧偏转,原因可能是_____;
(4)排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器滑片P,当电压表的示数为时,电流表的示数如图乙所示,则电阻的阻值为_____。小明进行了多次测量,计算出的阻值的平均值,目的是_____;
(5)实验过程中,小明发现电压表和电源均出现了故障,于是他找来了一个备用电源(电压恒定但未知)和一个开关,并设计了如图丙所示的电路来测量定值电阻的阻值。将滑动变阻器的阻值调到最大后,可将它作为定值电阻使用,阻值为。实验步骤如下,请你补充完整:
①测量时,只闭合开关,记下此时电流表的示数;
②同时闭合、,将滑动变阻器的滑片移到端,记下此时电流表的示数;
③定值电阻的阻值表达式为_____(用和表示)。
【答案】(1) 电压 电流
(2) 断开 B
(3)电流从电流表的负接线柱流入
(4) 5 减小误差
(5)
【详解】(1)[1][2]由电表使用规则可知,电压表与定值电阻并联,电流表与定值电阻串联,故①是电压表,②是电流表。
(2)[1]连接电路时,为避免因短路烧坏电路,开关应处于断开状态。
[2]闭合开关前,为了保护电路,滑动变阻器的滑片P应置于电阻最大处,即B端。
(3)闭合开关,电压表有示数,说明电压表连接正确;电流表指针向零刻度线左侧偏转,说明电流从电流表的负接线柱流入,原因是电流表的正负接线柱接反了。
(4)[1]由图乙可知,电流表连接的量程是“0~0.6A”,分度值为0.02A,示数为0.5A,则定值电阻的阻值为
[2]在测量定值电阻实验中,不可避免存在误差,进行多次测量并计算出电阻的平均值的目的是为了减小误差。
(5)只闭合开关,此时为R的简单电路,电流表的示数,由欧姆定律可知,电源电压为①
同时闭合、,定值电阻R与滑动变阻器R0并联,将滑动变阻器的滑片移到端,电流表的示数,由并联电路电流的特点可知,此时通过滑动变阻器的电流为,则滑动变阻器两端的电压,即电源电压为②
联立①、②两式可得:,则定值电阻的阻值为
33.(2026河南九上南阳南召期末)某实验小组测量小灯泡正常发光时的电阻的实验电路如图甲所示,电源电压恒为4.5V,小灯泡正常发光时的电压为2.5V。
(1)实验中某时刻电压表示数为2.2V,为使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___________(选填“左”或“右”)端移动,直到电压表示数为___________V。
(2)小明认为需要多次测量不同电压下小灯泡的电阻,小明这样做的目的是___________(选填序号)。
A.求平均值,减小误差 B.寻找普遍规律
(3)实验中还测量了小灯泡在不同电压下的电流,并根据所测得的数据绘制了小灯泡的电流与电压的关系图像,如图乙所示,小灯泡正常发光时的电阻为___________Ω。
(4)实验小组还设计了一个测量未知电阻Rx阻值的实验电路,如图丙所示,已知滑动变阻器的最大阻值为R0,电源电压未知且恒定不变。请完成下列实验步骤:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移至a端,读出电压表的示数为U1;
②再将滑动变阻器的滑片P移至b 端,读出电压表的示数为U2;
③未知电阻Rx阻值的表达式为:Rx=_____________(用U1、U2、R0表示)。
【答案】(1) 左 2.5
(2)B
(3)10
(4)
【详解】(1)[1][2]实验中某时刻电压表示数为2.2V,小于灯泡额定电压2.5V,为使小灯泡正常发光,应增大灯泡两端电压,根据串联分压原理,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片P向左端移动,直到电压表示数等于灯泡的额定电压,即2.5V。
(2)由于灯泡的电阻随温度的变化而变化,不是一个定值,取平均值没有意义,多次测量不同电压下小灯泡的电阻,是为了探究灯泡电阻与温度之间的关系,得到普遍规律,故A不符合题意,B符合题意。
故选B。
(3)由图乙可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的电流为0.25A,则小灯泡正常发光的电阻
(4)由图丙可知,Rx与滑动变阻器最大阻值串联在电路中,移动滑片时电路中的电流大小不变。移动滑片P至a端,电压表测Rx两端电压U1;移动滑片P至b端,电压表测电源电压U2;根据串联电路电流、电压规律可得此时电路中电流
未知电阻
34.(2026河南九上郑州期末)小明小组利用如图甲所示的实验器材进行“测量小灯泡电阻”的实验,已知小灯泡额定电压为,电源电压为且保持不变。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲所示实物电路连接完整,要求电压表测量小灯泡两端的电压。
(2)闭合开关,电压表示数为0.3V,电流表有示数,小灯泡不发光,这是因为___________。
(3)在移动滑片P的过程中,应该观察___________表的示数,使小灯泡正常发光。当小灯泡正常发光时电流表示数如图乙所示,则灯泡正常发光时的电阻为___________(保留一位小数)。
(4)此后调节滑动变阻器,让小灯泡两端电压逐渐降低,使小灯泡逐渐变暗,测量的数据如下表所示。
序号
1
2
3
4
5
6
发光情况
明亮
不很亮
不亮
较暗
微光
不发光
U/V
2.5
2.1
1.7
1.3
0.9
0.3
0.28
0.26
0.24
0.22
0.18
由表格中的信息可以看出小灯泡的亮度越暗,其电阻越___________;你认为这可以看出影响灯丝电阻的因素是___________。
(5)另一小组在实验过程中发现电流表坏了,找了一个定值电阻和一个单刀双掷开关,借助部分现有的实验器材,设计了如图丙所示的电路,想测量小灯泡正常发光时的电阻。根据电路图,他们连接好电路后,闭合开关,将开关接下触点,移动滑片,欲使电压表的示数为2.5V,但是无论如何移动滑片,电压表的示数都达不到。你分析其中的原因可能是___________,解决的办法是___________。
【答案】(1)
(2)滑动变阻器接入阻值过大
(3) 电压
(4) 小 温度
(5) 定值电阻的阻值太大 换用阻值更小的定值电阻
【详解】(1)测量小灯泡的电阻实验中,灯泡、电流表、滑动变阻器、开关串联,电压表测小灯泡两端的电压,即电压表与小灯泡并联,因此将滑动变阻器右下接线柱与灯泡右端接线柱相连,如图所示:
(2)闭合开关,电流表有示数,说明电路是通路,小灯泡不发光,电压表有示数为,说明不是小灯泡短路,小灯泡两端电压非常小,小灯泡的实际功率非常小,说明通过小灯泡的电流非常小,因此这是因为滑动变阻器接入阻值过大。
(3)[1]由于小灯泡的额定电压为,当小灯泡的实际电压等于额定电压时,实际功率等于额定功率,小灯泡正常发光,因此移动滑片的过程中,眼睛应观察电压表的示数。
[2]当小灯泡正常发光时,小灯泡两端的电压为,电流表示数如图所示,电流表的测量范围为,分度值为,电流表的示数为,灯泡正常发光时的电阻
(4)[1]由数据表格可知,发光明亮时,灯泡的电阻
发光不很亮时,灯泡的电阻
发光不亮时,灯泡的电阻
发光较暗时,灯泡的电阻
发微光时,灯泡的电阻
可以看出小灯泡的亮度越暗,其电阻越小。
[2]小灯泡两端的电压越小,温度越低,因此影响灯丝电阻的因素是温度。
(5)[1][2]换上某一定值电阻后,要使电压表的示数为,无论怎样移动滑片,电压表的示数都达不到,根据串联分压的规律可知,原因可能是电阻的阻值太大了,解决的办法是换用阻值更小的定值电阻。
35.(2026河南九上南阳邓州期末)某探究小组想测量标有“2.5V”字样的小灯泡在不同工作状态下的电阻,设计了如图所示实验电路,已知电源电压恒定,滑动变阻器规格为“50Ω 2A”。
(1)该实验的原理是_________;
(2)闭合开关后发现小灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,电路中出现的故障可能是小灯泡(选填“短路”或“断路”)__________;
(3)排除故障后,闭合开关,移动滑片,测量得出了如表所示数据。当电压表示数为2.5V时,电流示数如图所示,示数是__________A,此时小灯泡的电阻值为__________Ω(结果保留两位小数);
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
1.0
0.20
5.00
2
1.5
0.24
6.25
3
2.0
0.26
7.70
4
2.5
5
3.0
0.30
10.00
(4)由表中数据可知,实验过程中小灯泡的电阻值发生了变化,发生变化的原因是________。
(5)另一个探究小组不用电压表,用了一个电流表和一个定值电阻,设计了如图所示的电路,测出了额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻。
①闭合开关S、,断开,移动变阻器滑片P,使电流表示数为__________;
②闭合S、,断开,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,读出电流表示数为I,则小灯泡正常发光时的电阻R=__________(用、、I表示)。
【答案】(1)
(2)断路
(3) 0.28 8.93
(4)小灯泡的灯丝是金属丝,其电阻随温度的升高而增大
(5)
【详解】(1)测量电阻的实验原理是欧姆定律的变形式,即 。
(2)电流表无示数,说明电路处于断路状态;电压表有示数,说明电压表两端能与电源两极连通,即与电压表并联的小灯泡发生了断路。
(3)[1][2]电流表选用的是小量程,该量程分度值为0.02A,指针指向0.28A 处,故电流示数为0.28A;根据欧姆定律得,电阻
(4)小灯泡的灯丝是金属丝,其电阻随温度的升高而增大,实验中小灯泡两端电压升高,电流增大,灯丝温度升高,所以电阻值随之变大。
(5)[1]闭合开关S、,断开时,小灯泡与定值电阻并联,再与滑动变阻器串联,电流表测定值电阻支路的电流,要使小灯泡正常发光,小灯泡两端电压需为额定电压 ,此时并联的两端电压也为,根据欧姆定律可得,此时电流表示数为。
[2]闭合S、,断开,保持滑动变阻器滑片P的位置不变,滑动变阻器接入电路的阻值不变,此时小灯泡与并联,电流表测干路电流I;由于并联电路中各支路互不影响,通过的电流仍为,根据并联电路的电流规律,通过小灯泡的电流为,再根据欧姆定律,可得小灯泡正常发光时的电阻
【方法总结】欧姆定律 · 易错点与解题策略
一、“探究电流与电压、电阻的关系”实验的易错点
❌ 易错:探究“电流与电压的关系”时,把滑动变阻器的作用说成“保持电压不变”。
✅ 正确:探究电流与电压的关系(电阻不变)时,滑动变阻器用来改变定值电阻两端的电压,从而获得多组数据;探究电流与电阻的关系(电压不变)时,才用它来保持定值电阻两端的电压不变。
❌ 易错:更换定值电阻后直接读数,不调节变阻器;用规格完全相同的电阻做实验就下结论。
✅ 正确:每次更换定值电阻后,都要调节滑动变阻器使定值电阻两端的电压恢复到原来的数值,再读电流;应换用阻值不同的定值电阻多次实验,避免结论的偶然性。
❌ 易错:无论怎样移动滑片都无法把电压调回设定值,却答“变阻器断路”。
✅ 正确:这通常是因为定值电阻的阻值太大(或滑动变阻器的最大阻值太小),应换用最大阻值更大的滑动变阻器,或降低定值电阻两端的设定电压。
二、欧姆定律使用的易错点
❌ 易错:认为“导体的电阻与电压成正比、与电流成反比”,或认为电压为零时电阻为零。
✅ 正确:R=U/I 只是电阻的计算式,不是决定式。电阻是导体本身的一种性质,由材料、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。
❌ 易错:把不同导体(或不同时刻)的 U、I、R 混在同一公式里计算。
✅ 正确:I、U、R 必须对应“同一段导体、同一时刻”。先把电路拆成一个个研究对象,再逐个代入欧姆定律。
三、串、并联电路计算的易错点
❌ 易错:把串联当成并联算,或把“串联分压”与“并联分流”记反。
✅ 正确:串联——电流处处相等,电压按电阻分配(U₁/U₂=R₁/R₂),总电阻等于各电阻之和;并联——各支路电压相等,电流按电阻反比分配(I₁/I₂=R₂/R₁),总电阻比任何一条支路的电阻都小。
✅ 解题步骤:①画等效电路,弄清串、并联关系和电表的测量对象;②标出已知量和未知量;③选用合适的公式(串联优先用 U=U₁+U₂,并联优先用 I=I₁+I₂);④代入数值时统一单位(mA、kV 先换算成 A、V)。
四、伏安法测电阻的易错点
❌ 易错:把电压表串联在电路中、电流表并联在电阻两端;电表量程选得过大或过小。
✅ 正确:电流表串联、电压表并联在待测电阻两端;先估测电压、电流,再选择合适的量程,读数时先看量程、再看分度值。
❌ 易错:测小灯泡的电阻时也“多次测量求平均值”。
✅ 正确:定值电阻的阻值基本不变,多次测量取平均值是为了减小误差;小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,不同电压下电阻不同,求平均值没有意义(多次测量是为了寻找普遍规律或探究电阻与温度的关系)。
✅ 判断技巧:闭合开关前指针不指零 → 电表未调零;指针反向偏转 → 正负接线柱接反;指针偏转角度太小 → 量程选大了。
五、动态电路分析的解题步骤
第①步:判断电路是串联还是并联,把电流表看成导线、把电压表看成断路,画出结构清晰的等效电路。
第②步:明确每个电表测的是哪个用电器的电流或电压(电压表与谁并联就测谁)。
第③步:判断滑片移动或开关通断使接入电路的电阻如何变化(看“电流实际经过哪一段电阻丝”)。
第④步:由 R 的变化 → I 的变化 → 各部分电压的变化,逐层推理;牢记“电源电压不变”。
六、生活情境装置类题目的解题策略
✅ 通用思路:把装置“翻译”成电路模型——定值电阻与敏感电阻(或滑动变阻器)串联,电表测其中之一;再找出“物理量变化 → 电阻变化 → 电流/电压变化”的对应关系。
✅ 常见对应:水箱浮子 → 滑片位置 → 接入电阻;身高(推杆)→ 滑片位置 → 接入电阻;温度、湿度、光照、气体浓度 → 敏感电阻的阻值。
✅ 注意反向判断:要求“报警电压不变,但能在更高温度报警”一类问题,应从“分压关系”入手,先确定要使哪个电阻分得的电压减小,再决定滑片向哪一端移动。
试卷第1页(共3页)
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