第6讲 欧姆定律—【划重点】2026-2027学年九年级物理上学期期中期末复习精细讲义
2026-10-10
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内容正文:
第6讲 欧姆定律
考点1:电路电流与电压和电阻的关系
1.电流与电压和电阻的关系
由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体电压和电阻都有关。
研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论:电阻一定时,通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论:电压一定时,通过导体的电流跟导体的电阻成反比。
2.探究电流与电压的关系
实验探究电流与电压的关系
【电路图】
【实验操作】
如图,将定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流。通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变定值电阻两端的电压,进而改变通过定值电阻的电流,从而记录多组电流电压值。
【实验考点】
1.实验前应先断开开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大处,再连接电路图。
2.滑动变阻器的作用:①改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流;②保护电路,防止电路中电流过大损坏电流表。
3.为了使实验结论具有普遍性,应至少测量记录三组数据。
4.将描出的点用平滑的曲线(或直线)连接起来,使尽量多的点落在线上,不在线上的点均匀落在线的两侧。
5.电路故障分析:①电压表有示数,电流表无示数:定值电阻断路;②电压表无示数,电流表有示数:定值电阻短路;③电压表无示数,电流表无示数:滑动变阻器断路。
6.实验结论:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。(物理研究方法:控制变量法)
3.探究电流与电阻的关系
实验探究电流与电阻的关系
【电路图】
【实验步骤】
如图,将不同阻值的定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流;把阻值为5 Ω 的定值电阻依次更换为阻值为 10 Ω、15 Ω、20 Ω 的定值电阻,通过调节滑动变阻器滑片的位置来保证定值电阻两端的电压始终保持不变,从而探究电流随电阻变化的规律。
【实验考点】
1.实验前应先断开开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器阻值最大处,再连接电路图。
2.滑动变阻器的作用:①控制定值电阻两端电压不变;②保护电路,防止电路中电流过大损坏电流表
3.为了使实验结论具有普遍性,应至少测量记录三组数据。
4.电路故障分析:①电压表有示数,电流表无示数:定值电阻断路;②电压表无示数,电流表有示数:定值电阻短路;③电压表无示数,电流表无示数:滑动变阻器断路。
5.当更换阻值较大的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要增大滑动变阻器接入电路的电阻;当更换阻值较小的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要减小滑动变阻器接入电路的电阻。
6.实验结论:在电压一定的情况下,通过导体的电流与导体的电阻成反比。(物理研究方法:控制变量法)
7.滑动变阻器最小阻值的选择:
由,可得
其中:R1代入实验中的最大定值电阻;
Rx是指完成实验的滑动变阻器的最小阻值;
U1是指定值电阻分的电压;
Ux是指滑动变阻器分的电压。
【典例1】(25-26九年级上·山东德州·期中)于“探究电流跟电阻、电压的关系”实验,下列对图像含义表述正确的是( )
A.电压一定时,电流随电阻的变化关系 B.电压一定时,电阻随电流的变化关系
C.电阻一定时,电压随电流的变化关系 D.电阻一定时,电流随电压的变化关系
【答案】A
【详解】A.电压一定时,电流与电阻成反比,图像为反比例曲线,故A正确;
B.电阻是导体本身的性质,与电流无关,故B错误;
CD.电阻一定时,电流与电压成正比,图像应为过原点的倾斜直线,故CD错误。
故选A。
【典例2】(25-26九年级上·河南周口·期中)在研究电流,电压和电阻三者关系实验用到下面的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变
C.研究“电流与电阻的关系”多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A、B、C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
【答案】B
【详解】A.研究“电流与电压的关系”的实验需控制电阻不变,灯丝电阻随温度升高而增大,无法控制电阻不变,故A错误;
B.研究“电流与电阻的关系”的实验需控制定值电阻两端电压不变,更换电阻后移动滑动变阻器可保持电压表示数恒定,符合控制变量法要求,故B正确;
C.研究“电流与电阻的关系”的实验,多次实验的目的是寻找普遍规律、避免偶然性,不是求平均值减小误差,故C错误;
D.研究“电流与电压的关系”时滑动变阻器作用是改变定值电阻两端电压,实现多次测量;研究“电流与电阻的关系”时滑动变阻器作用是控制定值电阻两端电压不变,二者作用不同,故D错误。
故选B。
【典例3】(25-26九年级上·湖北武汉·期中)某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A.这六组数据中明显错误的是第3组
B.剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.该定值电阻的阻值为
D.为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
【答案】B
【详解】AB.在探究电阻一定时电流与电压的关系的实验中,电流表串联在电路中测电路电流,电压表并联在定值电阻两端测电压。分析图乙中各数据点可知除了第3组数据外,其余数据点均落在过坐标原点的一条直线上,且随着导体两端的电压增大,通过导体的电流也增大,由此可知这六组数据中明显错误的是第3组,得出结论是:在导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比,故A正确,B错误;
C.根据图乙中数据点选择其中一个数据点,,根据欧姆定律可得定值电阻,由此可知该定值电阻的阻值为,故C正确;
D.因为实验是按照定值电阻两端电压由小到大的顺序进行的,而电源电压不变,根据串联电路电压的规律可知滑动变阻器两端电压则会由大变小,结合串联分压原理可知滑动变阻器接入电路的电阻由大变小,即图甲中滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动,故D正确。
本题选择错的,故选B。
【典例4】(25-26九年级上·福建厦门·期中)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:电压恒为4.5 V的电源,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω,1 A”字样。
(1)在连接实验电路时,小华应将开关处于___________状态,滑动变阻器的滑片应向___________滑到最大值处;
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整;
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是R___________;
(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15Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,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)上述(4)步骤中,小华存在一处操作错误,请指出______________________;
(6)将20Ω电阻接入电路后,发现无法继续完成实验,你的改进建议是______________________;
(7)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。作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,得出了结论:______________________。
【答案】(1) 断开 A端/左端
(2)
(3)短路
(4) 左 2
(5)更换电阻后,没有将滑动变阻器滑片调到最大阻值处,就闭合开关,可能导致电压超过电压表量程
(6)换用最大阻值至少为25Ω的滑动变阻器
(7)电压一定时,电流和电阻成反比
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时开关应断开,滑动变阻器的阻值应位于阻值最大处,即应向左端(A端)滑动滑片至最大值处。
(2)实验中,滑动变阻器应与定值电阻串联,按照“一上一下”的原则接入电路,故可以将A(或B)接线柱与电压表负接线柱(或定值电阻左端)相连,如图所示:
(3)电流表指针正常偏转,说明电路不存在断路,电压表示数为零,说明故障可能是与电压表并联的定值电阻短路了。
(4)实验中,应控制定值电阻两端的电压相同,由图丙可知,定值电阻两端电压为
直接拆下10Ω的电阻,改换成阻值为15Ω的电阻继续做实验,由串联分压原理可知,定值电阻两端电压增大,为了保持定值电阻两端电压不变,根据串联电路电压特点可知,应增大滑动变阻器分担的电压,由串联分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路的阻值,因此应向左端移动滑片,使电压表示数为2V。
(5)略。
(6)将20Ω电阻接入电路后,由串联分压原理可得
即
解得,但是题目中提供的滑动变阻器的最大值只有20Ω,因此无法完成实验,则可以换用阻值更大的滑动变阻器(最大值在25Ω以上)。
(7)由图像可知,定值电阻两端电压保持2V不变,可得结论:在电压一定时,电流和电阻成反比。
【典例5】(26-27九年级上·重庆·阶段检测)同学们设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)图乙有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线;
(2)一小组的小凯同学按如图甲所示电路连接好了实验器材,闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出图像,如图丙中a所示。实验完成后,欣欣将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程,绘制出图像,如图丙中b所示。则图像中A、C两点电阻_________(选填“”或“”)。A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随_________的变化而变化。
(3)二小组的小敏同学也按甲图连接好电路,闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为小敏同学实验中存在的问题可能是_________。通过数据可知小敏实验时所选定值电阻R的阻值是_________。
0.51
1.01
1.51
2.01
2.51
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)三小组的小田同学用甲图电路探究电流跟电阻的关系,现有器材如下:可调学生电源(将电压调为6V)、定值电阻(、、、和各一个)、电流表()、电压表()、开关、滑动变阻器()和导线若干。
①小田将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。为了完成实验,接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使_________表示数相同;
实验序号
1
2
3
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.1
②小田将、、三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如上表所示,由此得出结论:当电压相同时,电流与电阻成_________关系;
③小田将的电阻接入电路当中去,发现无论怎样调节滑片都无法完成实验,为了完成这次实验,他灵机一动,想了办法,将学生电源的电压最高调为_________V。
【答案】(1)
(2) 温度
(3) 电压表使用前没有调零 5
(4) 小于 电压表 反比 4.5
【详解】(1)探究“电流与电压、电阻的关系”的实验中,电流表应该串联在电路中,电压表与定值电阻并联,电路中连接错误的导线和改正后的电路如图所示:
(2)曲线b向U轴弯曲,说明的比值随电压增大而变大。A点电压低,C点电压高,所以;
A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随温度的变化而变化。(电压越高,灯丝温度越高,电阻越大)。
(3)各次的的比值分别为5.1、5.05、5.03…不是定值,但相邻两次电压值的差,对应的电流的差值,且每次电压读数都比 0.5、1.0、1.5…恰好偏大 0.01V,所以存在的问题是:电压表使用前没有调零(指针未指在零刻度线,读数整体偏大);
每组数据都减去0.01V,小敏实验时所选定值电阻R的阻值是
(4)将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,
更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,
则
即
由于
所以
所以
探究电流跟电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压一定。接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使电压表示数相同。
由表中数据可以看出,每次实验,电压表的示数都等于1.5V,
定值电阻阻值越大,电流表示数越小,可得出结论:电压一定,电流与电阻成反比。
假设用的定值电阻实验,通过调节电源电压,当变阻器连入的阻值最大时完成了实验,此时,,,根据串联分压原理
此时变阻器两端电压为
所以将学生电源的电压最高调为,可以完成实验。
考点2: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
。式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
3.变形公式
求电压:U = IR,求电阻:。
①同体性:U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
②同时性:由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
③欧姆定律只适用于纯电阻电路。纯电阻电路是将电能全部转化为内能的电路。如电炉、电饭锅等;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路不是纯电阻电路。
④电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端的电压、通过导体的电流无关,所以不能说电阻与电压成正比,与电流成反比。公式只是电阻的计算式而不是决定式。
⑤同一电源,电压是一定的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“电压与电阻成正比,与通过它的电流成正比”。
【典例6】(多选)(25-26八年级下·北京·期末)对于欧姆定律的公式,下列说法中正确的是( )
A.加在同一段导体两端的电压越大,则通过这段导体的电流越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关
【答案】AD
【详解】A.同一段导体电阻R恒定,由可知,R不变时,导体两端电压越大,通过的电流越大,故A正确;
BCD.电阻是导体本身的一种性质,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,与导体两端电压和通过的电流无关,故D正确,BC错误。
故选AD。
【典例7】(多选)(25-26九年级上·云南怒江·期中)通过小灯泡和定值电阻的电流随其两端电压变化的图像如图甲所示,小灯泡两端的电压为时才能正常发光。将小灯泡和定值电阻分别连入如图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为
B.定值电阻的阻值为
C.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
D.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
【答案】AD
【详解】A.由图甲可知,小灯泡L正常发光时,,小灯泡正常发光时的电阻为,故A正确;
B.由图甲可知,当时,,定值电阻的阻值为,故B错误;
CD.图乙中L与R串联,L正常发光时,电路电流,,由图甲可知此时R两端电压,电源电压
图丙中L与R并联,L正常发光,电源电压
由图甲可知此时通过R的电流,干路电流,故C错误,D正确。
故选AD。
【典例8】(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图,这是自动测定油箱内油量的装置,金属杆绕O点转动,当油位上升时,关于油量表的说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,示数变小 B.油量表相当于电流表,示数变大
C.油量表相当于电压表,示数变大 D.油量表相当于电压表,示数变小
【答案】C
【详解】油量表并联在电阻R两端,相当于电压表,当油位上升时,浮标上升,金属杆绕点转动,滑片向下移动,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路总电阻变小;由欧姆定律可知,电源电压不变,电路中电流变大,由可知R两端的电压变大,即油量表示数变大,故ABD错误,C正确。
故选C。
【典例9】(25-26九年级上·河北廊坊·期中)如图所示,将两个定值电阻按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和。下列判断正确的有( )
A.在甲乙两电路中的电流之比
B.在甲乙两电路中的电流之比为
C.的电阻之比为
D.在两电路中的电压之比是
【答案】D
【详解】甲图中与串联,乙图中与并联,两个电路电源电压均为;甲(串联)中流过的电流是0.2A,串联电路电流处处相等,因此甲电路总电流为0.2A; 乙(并联)中流过的电流是0.3A,并联电路各支路电压等于电源电压,因此乙中两端电压为,由欧姆定律得;
A.在甲乙的电流之比为,故A错误;
BC.甲为串联电路,总电压,结合乙中得到的,则,整理后得,即;甲中串联,流过的电流等于0.2A;乙中并联,两端电压为,结合,得乙中的电流
因此在甲乙的电流之比为,故BC错误;
D.由欧姆定律,是定值电阻,两端电压和电流成正比,因此甲乙中的电压之比等于电流之比,故D正确。
故选D。
【典例10】(25-26九年级上·河北秦皇岛·期中)如图所示的电路中,,闭合开关S,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A.求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻的电流。
(3)电阻的阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)闭合开关S,与并联,测干路电流,测支路电流。并联电路各支路两端电压等于电源电压,故电源电压等于两端电压
(2)并联电路干路总电流等于各支路电流之和,因此通过的电流
(3)两端电压等于电源电压,由欧姆定律得电阻的阻值
考点3:电阻的测量
1.伏安法测导体电阻
【电路图】
【实验步骤】
①按实验原理图正确连接实验电路;
②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中;
③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R =(R1+R2+R3)/3。
【实验考点】
(1)实验原理:
(2)连接电路时开关应处于断开状态,闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处。
(3)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压和通过定值电阻的电流。
(4)多次测量取平均值的目的是为了减少误差。
(5)实验表格设计
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值
1
2
3
2.伏安法测小灯泡电阻
【电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
【实验考点】
(1)实验原理:
(2)连接电路时开关应处于断开状态,闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到阻值最大处
(3)滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变灯泡两端的电压和通过定值电阻的电流。
(4)多次测量是为了探究在不同温度下小灯泡的电阻变化情况,不能取平均值。
(5)实验结论:灯丝的电阻随(亮度)温度的升高而增大。
(6)记录数据的表格为:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
【典例11】(25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)小明利用如图所示的电路来测量R的阻值,电源为两节新的干电池,R的阻值约为10Ω。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
C.电压表的测量范围应该选择0~3V
D.电流表的测量范围应该选择0~3A
【答案】C
【详解】A.为保护电路,闭合开关前滑动变阻器滑片应移至阻值最大处,由图可知接入电路的是段,故滑片应移至端,故A错误;
B.测量定值电阻阻值时,多次测量求平均值是为了减小误差,故B错误;
C.一节新干电池的电压是1.5V,电源为两节新的干电池,电源电压
所以电压表测量范围选,故C正确;
D.电路中的最大电流
所以电流表测量范围选,故D错误。
故选C。
【典例12】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)老师在做“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验时,针对实验中遇到的问题,让同学们自己解释了相关现象,下列解释正确的是( )
A.规范连接电路,闭合开关,灯泡不发光,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的量程选大了将导致灯泡不发光
C.若灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明灯泡的灯座短路了
D.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
【答案】A
【详解】A.规范连接电路时滑动变阻器接入阻值最大,由可知电路电流很小,灯泡实际功率太小,不足以发光,电路可能是正常的,故A正确;
B.电表量程选大只会导致指针偏转角度小、读数不精确,不影响电路中的电流和电压分配,不会导致灯泡不发光,故B错误;
C.灯泡不亮且电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,故障为灯泡断路,故C错误;
D.由图可知滑动变阻器接入右下接线柱,闭合开关前滑片应置于最左端,故D错误。
故选A。
【典例13】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图为接入电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图像,从图中可知( )
A.
B.、并联后,总电阻图线在区域Ⅲ内
C.、串联后,总电阻图线在区域Ⅱ内
D.、并联后,总电阻图线在区域Ⅰ内
【答案】B
【详解】A.从图像中可以看出,相同的电压下,通过的电流小,所以,故A不符合题意;
BD.两个电阻并联后,总电阻比任何一个电阻都小,所以相同电压下,总电流比通过任何一个电阻中的电流都大,所以总电阻图线在区域Ⅲ内,故B符合题意,D不符合题意;
C.两个电阻串联后,总电阻等于两个电阻之和,所以相同电压下,总电流小于通过任何一个电阻中的电流,所以总电阻图线在区域Ⅰ内,故C不符合题意。
故选B。
【典例14】(25-26九年级上·吉林长春·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,实物电路如图甲所示。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该处于______状态,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“最左”或“最右”)端;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因是______(填字母序号);
A.定值电阻断路 B.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A;
(4)实验数据如下表所示,数据不足之处是____________;改正不足后,请根据表中数据在图丙中描点作出图像____________;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
(5)分析图像可知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成____________
【答案】(1) 断开 最左
(2)A
(3)0.1
(4) 2.0V对应的电流存在错误
(5)正比
【详解】(1)为了保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态,防止因为发生短路导致电路中电流过大而烧坏电路元件;实验前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,滑动变阻器接了左上和右下两个接线柱,滑片移到最左端时接入电路的电阻丝长度最长,电阻最大,所以滑片应滑至最左端。
(2)闭合开关,电流表无示数,说明电路整体断路;电压表有示数,说明电压表两端能连通到电源两极;所以是定值电阻断路,故选A。
(3)电流表选用的是量程,该量程分度值为,指针指向刻度线处,因此读数为。
(4)根据其余数据可算出定值电阻阻值,电压2.0V时理论电流应为0.4A,表格中0.38A是明显的误差异常数据;绘制I-U图像时要舍弃错误点,将其余符合正比规律的点连成过原点的直线,反映电阻一定时的电流电压关系。
(5)当电阻一定时,电流随电压的增大成比例增大,符合正比关系的规律,因此在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
【典例15】(2026·江苏盐城·中考真题)小明在学习了测量电阻的实验后,产生疑问:灯泡通电后电阻是否也会变化呢?于是他与同学们进行了探究,用三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和标有“3.8 V”字样的小灯泡等器材连接成如图甲所示的电路。
(1)图甲中区域___________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)内的导线连接错误。
(2)改正后闭合开关,电压表示数为4.5 V,电流表示数为零,移动滑片,两只电表示数都不改变,则故障可能是___________。
(3)排除故障后,继续实验,记录的数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
电流
0.08
0.15
0.16
0.17
0.18
发光情况
不发光
发光
①当电压表示数为0.2 V时,电流表示数如图乙所示,为___________A,此时灯泡的电阻为___________(结果保留一位小数)。
②交流时同学们认为实验表格的项目设计不完整,应增加的是___________。
③根据表格数据可得出的结论是_________________________________。
【答案】(1)Ⅱ
(2)灯泡断路
(3) 0.12 1.7 灯泡的电阻 通电后灯泡两端的电压变大,通过灯泡的电流变大,灯泡的电阻变大
【详解】(1)滑动变阻器的接线柱应“一上一下”接入电路中,图甲中,滑动变阻器的两个上接线柱接入电路中,与滑动变阻器连接的导线连接错误,即图甲中区域Ⅱ内的导线连接错误。
(2)闭合开关,电流表示数为零,说明电路中出现断路,电压表示数为4.5 V,此时电压表有示数,说明与电压表并联部分断路,电压表串联在电路中,电压表示数接近于电源电压,所以故障可能是灯泡断路。
(3)电流表选择的是0~0.6A的量程,分度值为0.02A,图乙中电流表的示数为0.12A。
由图甲可知,电压表并联在小灯泡两端,电压表测量小灯泡两端的电压,电压表示数为0.2 V,此时灯泡的电阻为
本实验探究“灯泡通电后电阻是否也会变化”,需要计算不同电压下小灯泡的电阻,观察灯泡通电后电阻是否变化,所以应增加的是灯泡的电阻。
根据表格中数据可知,通电后灯泡两端的电压变大,通过灯泡的电流变大,第一次实验中灯泡的电阻为
第二次实验中灯泡的电阻为
第三次实验中灯泡的电阻为
第四次实验中灯泡的电阻为
第五次实验中灯泡的电阻为
第六次实验中灯泡的电阻为
综上可知,根据表格数据可得出的结论是通电后灯泡两端的电压变大,通过灯泡的电流变大,灯泡的电阻变大。
考点4:欧姆定律在串并联电路中的应用
1.串联电路特点:分压不分流
①电流:串联电路中各处的电流相等(不分流):I串=I1=I2
②电压:总电压等于各处电压之和(分压):U串=U1+U2
③电阻:总电阻等于各电阻之和(串联相当于增大导体的长度):R串=R1+R2 (总电阻大于分电阻)
分压原理:U1:U2 =R1:R2(串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比)
2.并联电路特点:分流不分压
①电流:干路电流等于各支路电流之和(分流):I并=I1+I2
②电压:各支路电压都等于电源电压(不分压):U并=U1=U2
③电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和(并联相当于增大导体的横截面积):(总电阻小于分电阻)
分流原理:I1:I2 =R2:R1(并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比)
3.欧姆定律在串并联电路中的应用
①串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻的电压也随之变化。
②当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变,干路电流也会变化;但另一个支路电流和电压都不变。
③家庭电路中,各用电器采用并联方式接入电路。
【典例16】如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值为R1>R2,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,那么下列关系式正确的是( )
A.I1<I2,U1=U2=U3 B.I1=I2,U1>U2>U3
C.I1=I2,U3=U1+U2 D.I1=I2,U1=U2+U3
【答案】D
【详解】由电路图,、串联,电流表、都测量串联电路的电流,根据串联电路电流处处相等的特点,可得
电压表测两端的电压,测两端的电压,测电源两端的总电压,根据串联电路电压规律,总电压等于各用电器两端电压之和,即
已知,根据串联电路的分压原理,可得,因此
故ABC错误;D正确。
故选D。
【典例17】(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示的电路图,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比为;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表示数之比为为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】当开关S闭合,甲、乙为电压表时,、串联,甲测电源电压,乙测两端电压,
即,则,两端电压
则
由串联电路分压原理得
当开关S断开,甲、乙为电流表时,、并联,甲测支路电流,乙测干路电流,且,由并联电路分流原理得
即
两表示数之比
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
【典例18】(25-26九年级上·吉林松原·期中)现有一只正常工作电压是3.8V,电流是0.2A的小灯泡。要使它正常工作,必须________联一个________Ω的电阻才能接在电压为6V的电源两端。如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中电压表V示数变________,电流表示数变________。
【答案】 串 11 不变 变大
【详解】小灯泡的正常工作电压为,而电源电压为,电源电压大于灯泡额定电压,需要串联一个电阻分压;串联电阻两端电压为
小灯泡正常工作时,电路电流为,此时串联电阻阻值为
由电路图可知,与并联,电压表V并联在电源两端,电源电压保持不变,因此无论滑片如何移动,电压表示数始终不变;电流表接在干路中,测量电路的总电流,滑片从端向图示位置移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,该支路电压始终等于电源电压,由可知支路的电流变大;而支路的电压、电阻都不变,该支路电流不变,因此干路总电流变大,即示数变大。
【典例19】(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为,则、连接方式为____________联,电阻之比为____________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为____________。
【答案】
串
【详解】当、闭合,甲、乙均为电压表时,此时电阻与串联。甲测电源总电压,乙测两端电压,由串联分压规律得
当闭合、断开,甲、乙均为电流表时,此时电阻与并联,甲测支路电流,乙测干路电流, 并联电路各支路电压相等,由欧姆定律,电源电压相同时电流与电阻成反比,因此两支路电流
由并联分流规律得
【典例20】(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
【答案】 变大 6 10 0.3
【详解】R1与R2串联,V2测R2两端电压。滑片右移时R2接入电阻变大,由串联分压规律可知V2示数变大。
当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,根据串联电路的分压规律可知,R2两端的电压减小,所以图2中的上升图线是R1的“U-I”关系图像,下降图线是R2的“U-I”关系图像。由图2可知,当R2阻值为0时,其两端电压为0,此时R1两端电压等于电源电压,故电源电压
由R1的U-I图线可知,时,,则定值电阻的阻值
由图2可知,滑动变阻器阻值最大时,电路电流最小,此时R2两端电压,滑动变阻器最大阻值
滑片在中点时,接入电阻
电路总电阻
电流表示数
一、单选题
1.(25-26九年级上·广东中山·期中)加在某导体两端的电压为4V时,通过它的电流是0.2A;当加在它两端的电压为6V时,则通过它的电流和它的电阻分别是( )
A.0.2A,电阻不变 B.0.3A,电阻不变
C.0.6A,电阻变大 D.无法确定
【答案】B
【详解】根据欧姆定律计算导体的电阻,可得
电阻是导体本身的一种性质,仅和导体的材料、长度、横截面积、温度有关,和它两端的电压、通过的电流无关,因此电压变为6V时,导体的电阻仍为20Ω保持不变,此时的电流
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·上海·期中)长度相同的两根铝导线,横截面积关系是,串联后接入电路,它们的电流I和两端电压U的关系是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】D
【详解】AB.串联电路中各处电流相等,故,故AB不符合题意;
CD.材料、长度均相同的导体,横截面积越大电阻越小,由得,根据欧姆定律,串联时电流相同,则,故C不符合题意,D符合题意。
故选D。
3.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.电路的总电阻分别大于、的阻值
C.电阻两端的电压大于两端的电压 D.当电源电压为4V时,干路电流为0.6A
【答案】D
【详解】AC.由图可知,当时,,,则
并联电路各支路两端电压相等,即;由可知,因,所以,故AC错误;
B.并联电路总电阻小于任一分电阻,即、,故B错误;
D.由图像可知,当电源电压为时, 、,由并联电路电流特点可知,干路电流为,故D正确。
故选D。
4.(25-26九年级上·福建南平·期中)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
【答案】C
【详解】探究电流与电阻关系需控制电阻两端电压 不变。由串联分压公式可知:当 时,;当 时,。因为,所以 ,即电阻两端电压变大。为保持不变,需减小,由公式可知需增大。由图可知,滑片向右移动时变阻器接入电路的电阻丝变长,阻值变大。故应将变阻器滑片适当向右移动。
故选C。
5.(23-24九年级上·陕西咸阳·阶段检测)小明利用如图甲所示电路探究通过导体的电流跟电阻的关系,电源电压恒为3V,根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为15Ω时,通过R的电流为0.2A
C.将R从10Ω换成5Ω后,应将滑动变阻器的滑片P向左移
D.分析图像可得结论:电压一定时,导体的电阻与电流成反比
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,电压表示数保持,故A错误;
B.当时,通过的电流,故B错误;
C.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变,故C正确;
D.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: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D错误。
故选C。
6.(25-26九年级上·云南怒江·期中)将欧姆定律的公式变形得到,关于此式的物理意义,下面说法正确的是( )
A.导体中通过的电流越大,则电阻越小
B.电阻是导体的一种性质,其大小等于导体两端的电压和通过它的电流的比值
C.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
D.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
【答案】B
【详解】电阻是导体本身的固有性质,仅与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,与导体两端电压、通过的电流无关,是电阻的计算式,导体电阻大小等于其两端电压与通过电流的比值。
故选B。
7.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示,为甲、乙两只灯泡的I-U图像,它们的额定电压均为6V,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲灯的电流与它两端的电压成正比
B.在额定电压下,甲、乙的阻值之比为1:2
C.将甲、乙串联在8V的电源两端,甲可以正常工作
D.将甲、乙并联在2V的电源两端,干路的总电流为0.7A
【答案】B
【详解】A.甲的图像为曲线,说明甲灯电阻随电压变化,电流与电压不成正比,故A错误;
B.额定电压,由图可知,,
,故B正确;
C.串联电路电流处处相等,总电压等于各分电压之和。由图可知当时,,,
此时甲两端电压小于额定电压,不能正常工作,故C错误;
D.并联电路各支路电压相等,即。由图可知,,,故D错误。
故选B。
8.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电路中电阻为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】由电路图可知, 与 并联,电流表 测干路电流 ,电流表 测 支路电流 。因并联电路干路电流等于各支路电流之和,即 ,且两表指针偏转相同,故 使用 量程, 使用 量程。由图乙读数可知:, ,通过 的电流
并联电路各支路两端电压相等,由 可知电阻与电流成反比
故选 D。
二、填空题
9.某导体两端电压为6V时,通过它的电流为0.4A;导体的电阻为_____________Ω。当该导体两端电压为3V时,通过它的电流为_____________A;当该导体两端电压为0V时,它的电流为_____________A。
【答案】 15 0.2 0
【详解】由可得,导体的电阻
因电阻是导体本身的特性,与两端电压、通过的电流无关,当导体两端电压为3V时,导体的电阻是15Ω,通过它的电流
电压是形成电流的原因,当导体两端电压为0V时,电路中电荷无法定向移动形成电流,故通过它的电流为0。
10.(25-26九年级上·河南新乡·期中)如图所示的电路中,灯泡和是____________(选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,则灯两端的电压为____________V,灯的电阻为____________Ω。
【答案】
并联
3
10
【详解】闭合开关后,电流从电源正极流出后,会分成两条独立路径,一条经过灯泡,另一条经过电流表、灯泡,最终汇合经电流表、开关回到电源负极,因此和是并联连接;
并联电路的各支路两端电压相等,图中电压表测量电源的总电压,示数为3V,因此、两端电压都为3V;
电流表和串联,测的支路电流,即,电流表在干路,测总电流,即,根据并联电路电流规律,通过的电流
的电阻
11.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1=___________A,干路电流I=___________A,I1︰I2=___________,I1︰I=___________,I2︰I=___________。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成___________比。
【答案】 0.2 0.3 2︰1 2︰3 1︰3 反
【详解】[1]因为两个电阻并联,根据并联电路电压规律可知
则通过的电流
[2]通过的电流
根据并联电路电流规律可得,干路电流
[3]通过的电流与通过的电流之比为
[4]通过的电流与干路电流之比为
[5]通过的电流与干路电流之比为
[6]由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,支路电流与支路电阻的乘积固定不变,即分流与电阻成反比。
12.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示电路中,已知电源电压为,电阻,。如果甲、乙两表均为电压表,当开关闭合时,甲表示数为_________。如果甲、乙两表均为电流表,当开关断开时,甲、乙两表的示数之比为_________。
【答案】 1 3:2
【详解】当甲、乙均为电压表,开关S闭合时,与串联,甲测两端电压,电路电流
甲表示数,即两端电压
当甲、乙均为电流表,开关S断开时,与并联,甲测干路电流,乙测支路电流,通过的电流
通过的电流
甲表示数
甲、乙两表示数之比
13.(25-26九年级上·山东东营·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。则滑动变阻器的最大电阻为___________;当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数是___________A。
【答案】 30 0.15
【详解】由图甲可知R0和滑动变阻器串联,电流表测电路中的电流,电压表测滑动变阻器两端的电压;变阻器连入电路的电阻最大,电路的总电阻最大,由欧姆定律可知电路中的电流最小,由图乙可知,电路中的最小电流是0.1A,滑动变阻器两端最大电压为,滑动变阻器的最大电阻为
电源电压①
变阻器连入电路的电阻最小,电路的总电阻最小,由欧姆定律可知电路中的电流最大,当滑动变阻器两端的电压为0时,电路中的电流最大为0.3A,此时滑动变阻器的电阻为0,滑片位于b端,只有R0的简单电路,电源电压②
由①②得到,电源电压;滑片在中点时,滑动变阻器接入电阻为
电路总电阻为
电流表的示数为
14.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图甲的实验电路,电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、的示数变化关系图像,则的阻值为____________Ω,电源电压为____________V。
【答案】 10 6
【详解】由图甲可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压。
将滑动变阻器R1的滑片从最左端移动到最右端的过程中,滑动变阻器接入电路的电阻变小,串联电路总电阻等于各部分电阻之和,所以电路总电阻变小,根据欧姆定律可知通过电路的电流变大,根据可知定值电阻两端的电压变大,串联电路总电压等于各部分电压之和,所以滑动变阻器两端的电压变小,据此可知图线a是通过电路的电流随电压表V1的示数变化关系图像,图线b是通过电路的电流与电压表V2的示数变化关系图像;由图线b得到的阻值为
当电压表V1、V2的示数相等时,由乙图可知此时通过电路的电流为0.3A,此时两电压表示数均为3V,串联电路总电压等于各部分电压之和,则电源电压
三、实验题
15.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图,实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与______的关系。
②保持电压不变,探究电流与______的关系。
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉)。
(3)连接电路时,开关应______。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到______(填C或D)的位置上。
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是______。
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为______V。
(6)由图丙所示,可以得出结论:______。
【答案】(1) 电压 电阻
(2)
(3) 断开 C
(4)定值电阻R断路
(5)2.5
(6)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)探究电流与电压、电阻的关系的核心是控制变量法,根据控制变量的思路,保持电阻不变时,改变电阻两端电压,探究电流和电压的关系;保持电阻两端电压不变时,更换不同阻值的定值电阻,探究电流和电阻的关系。
(2)将电流表串联接入电路(选择0~0.6A量程,电流从正接线柱流入、负接线柱流出),电压表与定值电阻R并联,把定值电阻R的右接线柱和开关的左接线柱相连,保证电路通路且导线无交叉即可,据此作图。
(3)连接电路时断开开关,防止接线短路烧坏元件;闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,本图中滑片移到C端时接入电路的电阻丝最长,能起到最大的保护电路的作用。
(4)电流表几乎无示数说明电路大概率是断路故障,电压表有明显示数,说明电压表两端到电源两极是通路,因此故障是和电压表并联的定值电阻R发生了断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,示数接近电源电压。
(5)探究电流和电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,从丙图取任意一组对应数据,比如时,根据欧姆定律
其余组数据计算结果也一致,因此电压表示数为2.5V。
(6)丙图是反比例曲线,且实验全程控制定值电阻两端电压不变,因此可得出结论: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。
16.(2026·四川德阳·中考真题)物理兴趣小组利用下列器材,开展系列探究实验。
实验器材:学生电源、标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡、规格为2 Ω/m(长的该合金丝的电阻为)的镍铬合金丝、铭牌磨损的合金丝、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
【探究一:基础电路设计】
(1)为使“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在电源下正常发光,需________(填“串联”或“并联”)一段镍铬合金丝作为保护电阻,需要截取合金丝的长度为_______m。
【探究二:伏安法测电阻】
(2)小组同学利用截取的合金丝进行伏安法测电阻实验:
①如图甲,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P需调到______________(填“最左端”或“最右端”)。
②闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路故障是_____________。
③测量多组数据并绘制了如图乙所示的合金丝图像,可计算得出该合金丝的阻值为_______Ω。
【探究三:电阻与长度关系】
(3)小华为测量一卷铭牌磨损的合金丝的规格,设计了如图丙所示的电路,,多次改变接入合金丝的长度,记录实验数据如下表,分析数据可计算出:该磨损合金丝的规格为___________,本次实验的电源电压为_______。
电阻丝的长度
10
20
25
40
60
电压表示数
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
【答案】(1) 串联 2.5
(2) 最右端 镍铬合金丝断路 5
(3) 50 3.6
【详解】(1)小灯泡额定电压2.5V小于电源电压4V,根据串联分压的规律,需要串联一段电阻分担多余的电压,才能让灯泡正常发光;灯泡正常发光时电路电流为额定电流0.3A,串联电阻需要分担的电压
根据欧姆定律得合金丝电阻
已知合金丝规格为,因此长度
(2)闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,由甲图接线可知,滑片移到最右端时接入电路的电阻丝最长,阻值最大;
电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端能连通电源两极,因此故障是和电压表并联的镍铬合金丝断路;
从乙图的图像取任意一组对应值,比如时,根据欧姆定律得,该合金丝的阻值为
(3)图丙中和合金丝串联,电压表测两端电压;设磨损合金丝每米电阻为,电源电压为,根据串联电路电流相等,可得,代入两组数据(比如时;时),联立方程可解得,电源电压
17.(25-26九年级上·江西南昌·期中)同学们用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示的电路,仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连接;
(2)雯雯同学正确连接后,按照图甲所示的电路,移动滑片,记录了如表所示的数据,出现这种情况的原因是:_______________________________________;正确处理后,分析可得出实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.32
0.38
0.52
(3)接着“探究电流与电阻的关系”,依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R接入AB之间完成实验:
①当把R1=5Ω接入电路时,调节滑动变阻器滑片,此时电流表示数如图乙所示为__________A,记录第一组数据;
②当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,会看到电压表的示数____________1V(选填“>”“=”或“<”);
③当把R1从10Ω换成20Ω,调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,分析其原因可能是:____________________________;
④为了完成该次实验,可以采取的措施是________________________________________________。
【答案】(1)
(2)电流表未校零
(3) 0.2 大于 滑动变阻器最大阻值过小 换用最大阻值更大的滑动变阻器
【详解】(1)探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,电流表测电流,实物图如下所示:
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。由表格数据
出现这种情况的原因是电流表未校零。闭合开关前,指针指向0.02A的示数。
(3)[1]如图乙所示,电流表接小量程,分度值为0.02A,示数为0.2A。
[2]当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,根据串联分压,会看到电压表的示数变大。
[3][4]当把R1从10Ω换成20Ω,根据串联分压,会看到电压表的示数变大。调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,且电压表示数大于1V,若需将电压表示数调回1V,需调大滑动变阻器接入阻值,因此分析其原因可能是滑动变阻器最大阻值过小,应换用最大阻值更大的滑动变阻器。
四、计算题
18.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、并联组成,a、b两点接电压为6V的电源,如图所示,电阻的阻值为20Ω,当该电学器件正常工作时,电流表示数为0.5A,求:
(1)此时通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值。
【答案】(1)0.3A
(2)30Ω
【详解】(1)图中与并联,并联电路中各支路两端电压相等,都等于电源电压,因此
通过电阻的电流
(2)电流表接在干路,测量的是干路总电流,并联电路的干路电流等于各支路电流之和,因此通过电阻的电流
电阻的阻值
19.(25-26八年级下·北京·期末)如图甲,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为2.5 Ω。灯泡L的额定电压为2.5 V,其图像如图乙。
(1)当S闭合,S1断开时,灯泡L正常发光,求电源电压U。
(2)当S、S1都闭合时,求此时通过R的电流大小。
【答案】(1)3V
(2)1.2A
【详解】(1)由图甲可知,当S闭合,S1断开时,灯泡L与电阻R串联在电路中,由图乙可知,当灯泡L正常发光时,通过灯泡L的电流,R两端的电压为
电源电压为
(2)由图甲可知,当S、S1都闭合时,灯L被短路,此时R两端的电压等于电源电压,即
通过R的电流
20.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为25Ω,为阻值不变的未知电阻。
(1)当开关、均断开时,小灯泡L两端的电压是2.5V,通过小灯泡的电流为0.3A,求电源电压;
(2)当开关、均闭合时,电流表示数变为0.6A,求的阻值。
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)当、均断开时,与小灯泡串联,电路电流;
串联电路电流处处相等,故两端的电压为
串联电路总电压等于各部分电路电压之和,电源电压为
(2)当、均闭合时,小灯泡被短路,与并联,电流表测干路电流,电源电压;并联电路各支路两端电压都等于电源电压,故通过的电流为
并联电路干路总电流等于各支路电流之和,通过的电流为
的阻值为
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第6讲 欧姆定律
考点1:电路电流与电压和电阻的关系
1.电流与电压和电阻的关系
由于电压是形成电流的原因,导体的电阻对电流有阻碍作用,所以,电流的大小与导体 和 都有关。
研究通过导体的电流跟电压的关系时,我们应控制电阻一定,通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压,通过实验可以得出结论: 时, 。
研究通过导体的电流跟电阻的关系时,我们应控制电阻两端的电压一定,通过换用不同阻值的定值电阻来改变电阻,通过实验可以得出结论: 时, 。
2.探究电流与电压的关系
实验探究电流与电压的关系
【电路图】
【实验操作】
如图,将定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流。通过调节滑动变阻器滑片的位置来改变定值电阻两端的电压,进而改变通过定值电阻的电流,从而记录多组电流电压值。
【实验考点】
1.实验前应先 开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器 ,再连接电路图。
2.滑动变阻器的作用:① ;② ,防止电路中电流过大损坏电流表。
3.为了使 ,应至少测量记录三组数据。
4.将描出的点用平滑的曲线(或直线)连接起来,使尽量多的点落在线上,不在线上的点均匀落在线的两侧。
5.电路故障分析:①电压表有示数,电流表无示数: ;②电压表无示数,电流表有示数: ;③电压表无示数,电流表无示数: 。
6.实验结论: 。(物理研究方法: )
3.探究电流与电阻的关系
实验探究电流与电阻的关系
【电路图】
【实验步骤】
如图,将不同阻值的定值电阻接入电路,用电压表测量定值电阻两端的电压,用电流表测量通过定值电阻的电流;把阻值为5 Ω 的定值电阻依次更换为阻值为 10 Ω、15 Ω、20 Ω 的定值电阻,通过调节滑动变阻器滑片的位置来保证定值电阻两端的电压始终保持不变,从而探究电流随电阻变化的规律。
【实验考点】
1.实验前应先 开关,调节滑动变阻器滑片至滑动变阻器 ,再连接电路图。
2.滑动变阻器的作用:① ;② ,防止电路中电流过大损坏电流表
3.为了使实验结论具有普遍性,应至少测量记录三组数据。
4.电路故障分析:①电压表有示数,电流表无示数: ;②电压表无示数,电流表有示数: ;③电压表无示数,电流表无示数: 。
5.当更换阻值较大的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要
滑动变阻器接入电路的电阻;当更换阻值较小的定值电阻后,为了保证定值电阻两端的电压不变,需要 滑动变阻器接入电路的电阻。
6.实验结论: 。(物理研究方法: )
7.滑动变阻器最小阻值的选择:
由,可得
其中:R1代入实验中的最大定值电阻;
Rx是指完成实验的滑动变阻器的最小阻值;
U1是指定值电阻分的电压;
Ux是指滑动变阻器分的电压。
【典例1】(25-26九年级上·山东德州·期中)于“探究电流跟电阻、电压的关系”实验,下列对图像含义表述正确的是( )
A.电压一定时,电流随电阻的变化关系 B.电压一定时,电阻随电流的变化关系
C.电阻一定时,电压随电流的变化关系 D.电阻一定时,电流随电压的变化关系
【典例2】(25-26九年级上·河南周口·期中)在研究电流,电压和电阻三者关系实验用到下面的电路图,下列说法正确的是( )
A.研究“电流与电压的关系”可以用灯泡代替定值电阻进行实验
B.研究“电流与电阻的关系”每次更换电阻后,都要移动滑动变阻器使电压表示数不变
C.研究“电流与电阻的关系”多次实验的目的是求平均值,减小误差
D.在A、B、C选项的三个实验中,滑动变阻器的作用是完全一样的
【典例3】(25-26九年级上·湖北武汉·期中)某同学按照图甲的电路探究电阻一定时电流与电压的关系,并按照定值电阻两端电压由小到大的顺序,测出了第共六组数据,在图乙中依次描出了六组数据对应的点,关于该实验以下说法不正确的是( )
A.这六组数据中明显错误的是第3组
B.剔除错误数据后可得出结论:在导体电阻一定时,导体两端电压与通过导体的电流成正比
C.该定值电阻的阻值为
D.为测得这六组数据,滑动变阻器的滑片应逐渐向左滑动
【典例4】(25-26九年级上·福建厦门·期中)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:电压恒为4.5 V的电源,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω,20Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“20Ω,1 A”字样。
(1)在连接实验电路时,小华应将开关处于___________状态,滑动变阻器的滑片应向___________滑到最大值处;
(2)请你用笔画线代替导线,将图甲中的实物连接完整;
(3)小华连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器滑片时,发现电流表指针正常偏转,电压表示数为零,则发生这种故障的原因可能是R___________;
(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15Ω的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,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)上述(4)步骤中,小华存在一处操作错误,请指出______________________;
(6)将20Ω电阻接入电路后,发现无法继续完成实验,你的改进建议是______________________;
(7)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。作出了如图丙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,得出了结论:______________________。
【典例5】(26-27九年级上·重庆·阶段检测)同学们设计了如图甲所示的电路图探究“电流与电压、电阻的关系”。
(1)图乙有一根导线连接错误,请在该导线上打“×”,并画出正确的连线;
(2)一小组的小凯同学按如图甲所示电路连接好了实验器材,闭合开关,移动滑片,记录电流表和电压表示数,进行多次实验,绘制出图像,如图丙中a所示。实验完成后,欣欣将电阻换成小灯泡。重复上述实验过程,绘制出图像,如图丙中b所示。则图像中A、C两点电阻_________(选填“”或“”)。A、C两点的电阻不相等的原因是灯泡的电阻随_________的变化而变化。
(3)二小组的小敏同学也按甲图连接好电路,闭合开关,他调节滑动变阻器,测出通过电阻R的电流和对应的电压值,如下表所示,分析数据后发现表格中电流与电压不成正比,检查两电表均无故障,你认为小敏同学实验中存在的问题可能是_________。通过数据可知小敏实验时所选定值电阻R的阻值是_________。
0.51
1.01
1.51
2.01
2.51
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
(4)三小组的小田同学用甲图电路探究电流跟电阻的关系,现有器材如下:可调学生电源(将电压调为6V)、定值电阻(、、、和各一个)、电流表()、电压表()、开关、滑动变阻器()和导线若干。
①小田将的电阻接入电路时,立即闭合开关,电压表示数为,更换为的电阻后,立即闭合开关,电压表示数为,则_________(选填“大于”、“小于”或“等于”)。为了完成实验,接不同定值电阻时,要调节滑动变阻器,使_________表示数相同;
实验序号
1
2
3
电阻
5
10
15
电流
0.3
0.15
0.1
②小田将、、三个定值电阻分别接入电路中,调节滑动变阻器滑片,读出电流表的示数,数据如上表所示,由此得出结论:当电压相同时,电流与电阻成_________关系;
③小田将的电阻接入电路当中去,发现无论怎样调节滑片都无法完成实验,为了完成这次实验,他灵机一动,想了办法,将学生电源的电压最高调为_________V。
考点2:欧姆定律
1.内容
导体中的电流跟导体两端的电压成 ,跟导体的电阻成 。
2.公式
。式中单位:I(电流)→安(A);U(电压)→伏(V);R(电阻)→欧(Ω)。
3.变形公式
求电压: ,求电阻: 。
①同体性:U、I、R是对应同一个导体或同一段电路的三个物理量,解题过程中,习惯上把对应同—导体的物理量符号用相同的角标表示,如I1、U1、R1 或I甲、U甲、R甲。
②同时性:由于电流会随电压的改变而改变,所以在应用公式时,三个物理量必须是同一时刻的数值。
③欧姆定律只适用于 电路。纯电阻电路是将电能 转化为内能的电路。如电炉、电饭锅等;电动机工作时,主要将电能转化为机械能,只有一小部分电能转化为内能,所以含电动机的电路 纯电阻电路。
④电阻是导体本身的一种性质,只与导体的 、 、 和 有关,与导体两端的电压、通过导体的电流 ,所以不能说 。公式 只是电阻的计算式而不是决定式。
⑤同一电源,电压是 的(电压由电源提供,电源电压大小只与电源有关,与电路中电阻和电路无关)因此不能说成“ ”。
【典例6】(多选)(25-26八年级下·北京·期末)对于欧姆定律的公式,下列说法中正确的是( )
A.加在同一段导体两端的电压越大,则通过这段导体的电流越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越小
C.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
D.电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻与导体两端的电压和导体中的电流无关
【典例7】(多选)(25-26九年级上·云南怒江·期中)通过小灯泡和定值电阻的电流随其两端电压变化的图像如图甲所示,小灯泡两端的电压为时才能正常发光。将小灯泡和定值电阻分别连入如图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为
B.定值电阻的阻值为
C.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
D.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
【典例8】(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)如图,这是自动测定油箱内油量的装置,金属杆绕O点转动,当油位上升时,关于油量表的说法正确的是( )
A.油量表相当于电流表,示数变小 B.油量表相当于电流表,示数变大
C.油量表相当于电压表,示数变大 D.油量表相当于电压表,示数变小
【典例9】(25-26九年级上·河北廊坊·期中)如图所示,将两个定值电阻按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和。下列判断正确的有( )
A.在甲乙两电路中的电流之比
B.在甲乙两电路中的电流之比为
C.的电阻之比为
D.在两电路中的电压之比是
【典例10】(25-26九年级上·河北秦皇岛·期中)如图所示的电路中,,闭合开关S,电流表的示数为0.8A,电流表的示数为0.5A.求:
(1)电源电压。
(2)通过电阻的电流。
(3)电阻的阻值。
考点3:电阻的测量
1.伏安法测导体电阻
【电路图】
【实验步骤】
①按实验原理图正确连接实验电路;
②电路经检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的滑片P的位置,使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3,观察电流表的示数,每次对应的数值为I1、I2、I3,分别填入设计的表格中;
③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3,求出它们的平均值R =(R1+R2+R3)/3。
【实验考点】
(1)实验原理:
(2)连接电路时开关应处于 状态,闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到 。
(3)滑动变阻器的作用:① ;② 。
(4)多次测量取平均值的目的是 。
(5)实验表格设计
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值
1
2
3
2.伏安法测小灯泡电阻
【电路图】
【实验步骤】
①按电路图连接电路,将滑动变阻器调到阻值最大处;
②闭合开关,移动滑片,使电压表的示数等于小灯泡的正常工作电压,记下此时电流表、电压表示数;
③调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压逐次降低,记下每次读出的电流表、电压表示数;
④计算每次的电阻值,整理器材。
【实验考点】
(1)实验原理:
(2)连接电路时开关应处于 状态,闭合电路前滑动变阻器的滑片应调到
(3)滑动变阻器的作用:① ;② 。
(4)多次测量是 。
(5)实验结论:灯丝的电阻随(亮度)温度的升高而 。
(6)记录数据的表格为:
实验序号
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
【典例11】(25-26九年级上·内蒙古巴彦淖尔·阶段检测)小明利用如图所示的电路来测量R的阻值,电源为两节新的干电池,R的阻值约为10Ω。对于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移至a端
B.多次测量求平均值是为了让结论更具普遍性
C.电压表的测量范围应该选择0~3V
D.电流表的测量范围应该选择0~3A
【典例12】(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)老师在做“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验时,针对实验中遇到的问题,让同学们自己解释了相关现象,下列解释正确的是( )
A.规范连接电路,闭合开关,灯泡不发光,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的量程选大了将导致灯泡不发光
C.若灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明灯泡的灯座短路了
D.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
【典例13】(23-24九年级上·江苏宿迁·阶段检测)如图为接入电路中阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的图像,从图中可知( )
A.
B.、并联后,总电阻图线在区域Ⅲ内
C.、串联后,总电阻图线在区域Ⅱ内
D.、并联后,总电阻图线在区域Ⅰ内
【典例14】(25-26九年级上·吉林长春·期中)在“探究电流与电压的关系”实验中,实物电路如图甲所示。
(1)为了保护电路,连接电路时,开关应该处于______状态,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“最左”或“最右”)端;
(2)闭合开关,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因是______(填字母序号);
A.定值电阻断路 B.滑动变阻器断路
(3)排除故障后,闭合开关;调节滑动变阻器的滑片,当电压表示数为0.5V时,电流表示数如图乙所示,则电流表示数为______A;
(4)实验数据如下表所示,数据不足之处是____________;改正不足后,请根据表中数据在图丙中描点作出图像____________;
电压/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
电流/A
0.2
0.3
0.38
0.5
0.6
(5)分析图像可知:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成____________
【典例15】(2026·江苏盐城·中考真题)小明在学习了测量电阻的实验后,产生疑问:灯泡通电后电阻是否也会变化呢?于是他与同学们进行了探究,用三节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和标有“3.8 V”字样的小灯泡等器材连接成如图甲所示的电路。
(1)图甲中区域___________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)内的导线连接错误。
(2)改正后闭合开关,电压表示数为4.5 V,电流表示数为零,移动滑片,两只电表示数都不改变,则故障可能是___________。
(3)排除故障后,继续实验,记录的数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
5
6
电压
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
电流
0.08
0.15
0.16
0.17
0.18
发光情况
不发光
发光
①当电压表示数为0.2 V时,电流表示数如图乙所示,为___________A,此时灯泡的电阻为___________(结果保留一位小数)。
②交流时同学们认为实验表格的项目设计不完整,应增加的是___________。
③根据表格数据可得出的结论是_________________________________。
考点4:欧姆定律在串并联电路中的应用
1.串联电路特点:分压不分流
①电流:串联电路中各处的电流相等(不分流):
②电压:总电压等于各处电压之和(分压):
③电阻:总电阻等于各电阻之和(串联相当于增大导体的长度): (总电阻大于分电阻)
分压原理: (串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比)
2.并联电路特点:分流不分压
①电流:干路电流等于各支路电流之和(分流):
②电压:各支路电压都等于电源电压(不分压):
③电阻:总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和(并联相当于增大导体的横截面积): (总电阻小于分电阻)
分流原理: (并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比)
3.欧姆定律在串并联电路中的应用
①串联电路:当串联电路中一个电阻改变时,电路中 及另一个电阻的 也随之变化。
②当并联电路一个支路的电阻改变时,这个支路 也会改变,干路 也会变化;但另一个支路电流和电压都 。
③家庭电路中,各用电器采用 方式接入电路。
【典例16】如图所示电路中,已知两个定值电阻的阻值为R1>R2,闭合开关S后,电流表A1、A2的示数分别为I1、I2,电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3,那么下列关系式正确的是( )
A.I1<I2,U1=U2=U3 B.I1=I2,U1>U2>U3
C.I1=I2,U3=U1+U2 D.I1=I2,U1=U2+U3
【典例17】(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示的电路图,当开关S闭合,甲、乙两表是电压表时,两表示数之比为;当开关S断开,甲、乙两表是电流表时,两表示数之比为为( )
A. B. C. D.
【典例18】(25-26九年级上·吉林松原·期中)现有一只正常工作电压是3.8V,电流是0.2A的小灯泡。要使它正常工作,必须________联一个________Ω的电阻才能接在电压为6V的电源两端。如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P由b端逐渐向图示位置移动的过程中电压表V示数变________,电流表示数变________。
【典例19】(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为,则、连接方式为____________联,电阻之比为____________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为____________。
【典例20】(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图1所示,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的“U-I”关系图像如图2所示。当滑动变阻器的滑片向右移动的过程中,电压表的示数会________(选填“变大”“变小”或“不变”),电源电压为________V,定值电阻的阻值为________Ω,变阻器滑片在中点时,电流表示数为________A。
一、单选题
1.(25-26九年级上·广东中山·期中)加在某导体两端的电压为4V时,通过它的电流是0.2A;当加在它两端的电压为6V时,则通过它的电流和它的电阻分别是( )
A.0.2A,电阻不变 B.0.3A,电阻不变
C.0.6A,电阻变大 D.无法确定
2.(25-26九年级上·上海·期中)长度相同的两根铝导线,横截面积关系是,串联后接入电路,它们的电流I和两端电压U的关系是( )
A., B.,
C., D.,
3.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示是两电阻、的图像。将、并联后接入电路,根据图中信息分析可知,下列说法正确的是( )
A.通过的电流大于通过的电流 B.电路的总电阻分别大于、的阻值
C.电阻两端的电压大于两端的电压 D.当电源电压为4V时,干路电流为0.6A
4.(25-26九年级上·福建南平·期中)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是( )
A.保持变阻器滑片不动 B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动 D.适当增加电池的节数
5.(23-24九年级上·陕西咸阳·阶段检测)小明利用如图甲所示电路探究通过导体的电流跟电阻的关系,电源电压恒为3V,根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为15Ω时,通过R的电流为0.2A
C.将R从10Ω换成5Ω后,应将滑动变阻器的滑片P向左移
D.分析图像可得结论:电压一定时,导体的电阻与电流成反比
6.(25-26九年级上·云南怒江·期中)将欧姆定律的公式变形得到,关于此式的物理意义,下面说法正确的是( )
A.导体中通过的电流越大,则电阻越小
B.电阻是导体的一种性质,其大小等于导体两端的电压和通过它的电流的比值
C.加在导体两端的电压越大,则电阻越大
D.导体的电阻与它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
7.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示,为甲、乙两只灯泡的I-U图像,它们的额定电压均为6V,则下列说法中正确的是( )
A.通过甲灯的电流与它两端的电压成正比
B.在额定电压下,甲、乙的阻值之比为1:2
C.将甲、乙串联在8V的电源两端,甲可以正常工作
D.将甲、乙并联在2V的电源两端,干路的总电流为0.7A
8.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示,当闭合开关后,两个电流表指针偏转均为图乙所示,则电路中电阻为( )
A. B. C. D.
二、填空题
9.某导体两端电压为6V时,通过它的电流为0.4A;导体的电阻为_____________Ω。当该导体两端电压为3V时,通过它的电流为_____________A;当该导体两端电压为0V时,它的电流为_____________A。
10.(25-26九年级上·河南新乡·期中)如图所示的电路中,灯泡和是____________(选填“串联”或“并联”)连接的;若闭合开关,电压表的示数为3V,电流表的示数为0.5A,电流表的示数为0.2A,则灯两端的电压为____________V,灯的电阻为____________Ω。
11.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1=___________A,干路电流I=___________A,I1︰I2=___________,I1︰I=___________,I2︰I=___________。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成___________比。
12.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图所示电路中,已知电源电压为,电阻,。如果甲、乙两表均为电压表,当开关闭合时,甲表示数为_________。如果甲、乙两表均为电流表,当开关断开时,甲、乙两表的示数之比为_________。
13.(25-26九年级上·山东东营·期中)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,图乙是滑动变阻器的滑片在a、b两个端点滑动时,电压表与电流表示数的关系图像。则滑动变阻器的最大电阻为___________;当滑动变阻器的滑片P在中点时,电流表的示数是___________A。
14.(25-26九年级上·四川成都·期中)如图甲的实验电路,电源电压恒定,是滑动变阻器,是定值电阻;图乙中的a、b分别是将滑动变阻器的滑片从最左端移动到最右端的过程中,电流表A的示数随两电压表、的示数变化关系图像,则的阻值为____________Ω,电源电压为____________V。
三、实验题
15.(25-26九年级上·广东中山·期中)某实验小组的同学在探究电流与电压、电阻的关系时,采用了图甲所示的电路图,实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、10Ω、15Ω,电源电压是3V,滑动变阻器的阻值范围是0~20Ω。
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时,采用控制变量法,实验分两步进行:
①保持电阻不变,探究电流与______的关系。
②保持电压不变,探究电流与______的关系。
(2)根据甲图的电路图连接图乙的实物图(导线不能交叉)。
(3)连接电路时,开关应______。闭合开关前,调节滑动变阻器,使滑片移到______(填C或D)的位置上。
(4)闭合开关后,移动滑片时发现电流表几乎没有示数,电压表有明显的示数。则发生故障的原因可能是______。
(5)在研究电阻对电流的影响时,根据正确的实验数据作出了电流与电阻的关系图像,如图丙所示,则在实验过程中电压表的示数应为______V。
(6)由图丙所示,可以得出结论:______。
16.(2026·四川德阳·中考真题)物理兴趣小组利用下列器材,开展系列探究实验。
实验器材:学生电源、标有“2.5 V 0.3 A”的小灯泡、规格为2 Ω/m(长的该合金丝的电阻为)的镍铬合金丝、铭牌磨损的合金丝、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、开关、导线若干。
【探究一:基础电路设计】
(1)为使“2.5 V 0.3 A”的小灯泡在电源下正常发光,需________(填“串联”或“并联”)一段镍铬合金丝作为保护电阻,需要截取合金丝的长度为_______m。
【探究二:伏安法测电阻】
(2)小组同学利用截取的合金丝进行伏安法测电阻实验:
①如图甲,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P需调到______________(填“最左端”或“最右端”)。
②闭合开关后,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,电路故障是_____________。
③测量多组数据并绘制了如图乙所示的合金丝图像,可计算得出该合金丝的阻值为_______Ω。
【探究三:电阻与长度关系】
(3)小华为测量一卷铭牌磨损的合金丝的规格,设计了如图丙所示的电路,,多次改变接入合金丝的长度,记录实验数据如下表,分析数据可计算出:该磨损合金丝的规格为___________,本次实验的电源电压为_______。
电阻丝的长度
10
20
25
40
60
电压表示数
2.4
1.8
1.6
1.2
0.9
17.(25-26九年级上·江西南昌·期中)同学们用如图甲所示的电路探究通过导体的电流与电压、电阻的关系,其中电源电压恒为3V,滑动变阻器的规格是“20Ω 2A”。
(1)如图甲所示的电路,仔细检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在这根导线上打“×”,并用笔画线代替导线画出正确连接;
(2)雯雯同学正确连接后,按照图甲所示的电路,移动滑片,记录了如表所示的数据,出现这种情况的原因是:_______________________________________;正确处理后,分析可得出实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与电压成正比。
次数
1
2
3
4
5
电压U/V
1.0
1.2
1.5
1.8
2.5
电流I/A
0.22
0.26
0.32
0.38
0.52
(3)接着“探究电流与电阻的关系”,依次将阻值为5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻R接入AB之间完成实验:
①当把R1=5Ω接入电路时,调节滑动变阻器滑片,此时电流表示数如图乙所示为__________A,记录第一组数据;
②当把R1从5Ω换成10Ω,不改变滑片位置,闭合开关,会看到电压表的示数____________1V(选填“>”“=”或“<”);
③当把R1从10Ω换成20Ω,调节滑片,发现电压表的示数始终不能调为1V,分析其原因可能是:____________________________;
④为了完成该次实验,可以采取的措施是________________________________________________。
四、计算题
18.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)实验桌上有一个电学器件,该器件由两个定值电阻、并联组成,a、b两点接电压为6V的电源,如图所示,电阻的阻值为20Ω,当该电学器件正常工作时,电流表示数为0.5A,求:
(1)此时通过电阻的电流;
(2)电阻的阻值。
19.(25-26八年级下·北京·期末)如图甲,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为2.5 Ω。灯泡L的额定电压为2.5 V,其图像如图乙。
(1)当S闭合,S1断开时,灯泡L正常发光,求电源电压U。
(2)当S、S1都闭合时,求此时通过R的电流大小。
20.(25-26九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为25Ω,为阻值不变的未知电阻。
(1)当开关、均断开时,小灯泡L两端的电压是2.5V,通过小灯泡的电流为0.3A,求电源电压;
(2)当开关、均闭合时,电流表示数变为0.6A,求的阻值。
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