第十二章 欧姆定律(复习讲义)物理新教材北师大版九年级全一册
2026-10-12
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内容正文:
第十二章 欧姆定律
复习要点
1. 认识导体、绝缘体、半导体及其应用。认识电阻,知道电阻是导体本身的一种性质。
2. 知道电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
3. 知道变阻器的构造,工作原理、使用方法。会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
4. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律,并且能够应用欧姆定律解决实际问题。
5. 学会用伏安法和特殊方法测量电阻
复习重难点
重点:理解欧姆定律且能够应用定律解决实际问题;
难点:欧姆定律的应用和特殊方法测量电阻。
要点 不同物质的导电性
一、导体、半导体和绝缘体
1.导体
(1)定义:容易导电的物体叫导体。
如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
(2)导体导电的原因:导体中存在自由电荷。
在金属中,自由电荷是自由电子;在酸碱盐溶液中,自由电荷是自由离子。
2.绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。
如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。
(2)绝缘体不易导电的原因:是因为几乎没有自由电荷。
3. 半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间,称做半导体,例如锗、硅等。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成为集成电路。
二、电阻
1.定义:
表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
2.性质:
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体的一种性质.
3.单位:
国际单位为欧姆,简称欧,符号是Ω。常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
换算关系: 1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω.
4.电阻器:
在电子技术中,经常用到具有一定电阻值的元件,也叫定值电阻,在电路图中的符号为: 。
5.常见电阻值:
小灯泡
约10欧
人体
约几千欧
白炽灯
约800欧
电流表
约0.1欧
热水壶
约50欧
电压表
约几十兆欧
对电阻的理解
1.导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用,就是由于其电阻很大。
2.导体的电阻是导体本身的一种性质,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
要点速测
1.(25-26九年级上·河南安阳·期末)在未学习电学知识之前,爱科学的小强通过自己的观察在笔记本上总结出“能导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体”的结论,你认为他的结论正确吗?______(填“正确”或“不正确”)。若正确,请写出生活中的三件绝缘体材料;若不正确,请说明理由:______(举例或说明理由)。
2.(25-26九年级上·江苏镇江·期末)如图为某款取暖器的自动保护装置。当该取暖器发生倾斜或倾倒时,小球就会向一侧滚动使电路断开,起到保护取暖器的作用。该装置在电路中的作用相当于______,它应与取暖器中的发热电阻______联。该装置中的小球应具有良好的“______”(选填“导电”或“绝缘”)性。
3.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)我国自主研发的磷酸铁锂刀片电池,凭借高安全、长续航的优势广泛应用于新能源汽车,电池内部的电极材料具有良好的___________(选填“导电性”或“绝缘性”);车载智驾芯片会实时采集电池的温度、电流和电压等数据并进行调控,该芯片主要是由___________材料制成.
4.(25-26九年级上·河南周口·期中)祥云AS700是由航空工业特飞所自主研制的民用载人飞艇,也是国内首款按照适航规范自主开发并拥有完全自主知识产权的载人飞艇。飞艇准备降落前需要先抛下一根绳索接地,消除自身所带的静电,抛下的绳索是______(选填“导体”或“绝缘体”),飞艇带电的原因是__________________。
5.(25-26九年级上·山东威海·期中)将下列物体接入如图所示电路的A、B两点间,可使小灯泡发光的是( )
A.钢尺 B.玻璃片 C.橡皮筋 D.陶瓷杯
6.(2026·河南洛阳·模拟预测)加油站的工作人员上岗时必须穿防静电鞋和工作服,以及时导走身上静电,避免点燃燃油蒸气。防静电工作服(鞋)可能是在常规纤维的基础上加上了( )
A.金属 B.塑料 C.橡胶 D.陶瓷
7.(25-26九年级上·四川成都·期末)完成“探究物质的导电性”实验后,同学们认识到导体和绝缘体都是重要的电工材料,下列说法正确的是( )
A.一般条件下,金属、人体、铅笔芯、大地、陶瓷都是导体
B.实验时,用手直接接触待测物体,不会影响实验结果且安全
C.金属导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电子
D.实验中所用导线均被橡胶包裹,因为橡胶是导体,能防止短路
8.(25-26九年级上·河南南阳·期中)在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A.导电性 B.腐蚀性 C.绝缘性 D.弹性
9.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的主要材料是硅。硅是从我们常见的沙子中提取。制造下列物品的主要材料与制造芯片的主要材料属于同种类型的是( )
A.电饭锅的内胆 B.高能加速器的超导磁体
C.LED灯 D.输电线的芯线
10.(24-25九年级下·江苏·一轮复习)人工智能(AI)的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料,说法正确的是( )
A.在任何情况下都能导电
B.电阻值不随温度变化而变化
C.可以制作具有单向导电性的二极管,在智能机器人电路中控制电流方向
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电
要点 影响导体电阻大小的因素
一、影响导体电阻大小的因素
探究1:导体的电阻大小与导体材料的关系;
控制条件:长度、横截面积相同,材料不同;
方法1:将两种电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论一:导体的电阻与导体的材料有关。长度、横截面积相同的导体,材料不同,电阻也不同。
探究2:导体的电阻大小与导体长度的关系;
控制条件:材料、横截面积相同,长度不同;
方法2:将不同长度的电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论二:导体的电阻与导体的长度有关。材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
探究3:导体的电阻大小与导体横截面积的关系;
控制条件:材料、长度相同,横截面积不同
方法3:将不同横截面积的电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论三:导体的电阻与导体的横截面积有关。材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
【归纳总结】大量实验表明,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关;
同种材料的导体越长,横截面积越小,电阻越大。
另外,导体电阻大小还与它的温度高低有关,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
二、超导体
1.定义:
当温度降低到某一温度时,导体的电阻突然变为零,这种现象叫作超导现象,发生超导现象的导体叫作超导体。
2.特性:
零电阻性、完全抗磁性(即对磁体有排斥作用)→推动电力、交通、医疗等领域发展
3.超导体应用:
超导电缆(远距离输电过程中减少输电损耗);超导磁悬浮列车(具有超高速、低噪声、低振动、节能等特点);东方超环EAST(我国自主设计、自主建造,世界领先水平的核聚变实验装置)
常见描述电阻大小错误情况及原因分析
误区:直接说“长度越长,电阻越大”(忽略材料、横截面积等条件)。
强调:结论需附加“材料、横截面积、温度相同”的前提。
(如“铜导线即使很长,电阻也可能小于短粗的镍铬合金丝”,因铜导电性能更好)
要点速测
1.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如图所示,A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,在M、N之间分别接入A、B,可以探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,说明镍铬合金丝阻值越大
B.利用此装置,还能探究导体电阻大小与导体长度的关系
C.为了准确比较两合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电压表
D.开关断开,A、B镍铬合金丝未接入电路时,它们的电阻都为零
2.(25-26九年级上·山西吕梁·期中)最近,某老旧小区正进行家庭供电线路的改造,改造的主要内容是把电线换成更粗的。现有规格相同的青铜线和黄铜线可供选择。兴趣小组的同学想知道青铜线和黄铜线的导电性哪个更强。请你设计一个可操作的实验方案进行探究,并提供选择建议。
实验器材:___________。
实验步骤:___________。
实验结论及建议:___________。
3.(25-26九年级上·福建漳州·期中)“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,某小组在实验时所用导体的相关物理量如下表。
编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)如图甲所示,该小组同学是通过观察_________来判断电阻大小的。
(2)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用_________两根导体,由表中数据可得出结论:其他条件相同时,导体长度越大,电阻越_________。
(3)选用b和c两根导体,是为了探究导体电阻大小是否与_________有关。
(4)实验小组用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图乙所示的电路,闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,说明钨丝的温度升高,电阻_________。
(5)使用如图甲所示的器材做探究实验,电路可能会出现电流过大的现象,你认为可以做出的改进措施是_________。
4.(2026·陕西西安·模拟预测)为了探究溶液导电性的相关问题,项目小组将一段透明硬质塑料管的两端用铜片密封,上端开一个注水口,接入电路中,如图所示。实验时,每次管内都注满浓度不同的盐水,测得数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
盐水浓度/%
5
10
15
20
电流表示数I/A
0.02
0.04
0.06
0.08
(1)实验中电流大小可表示电路中电阻大小,电流越大,说明电阻______;实验中定值电阻的作用是____________;
(2)实验所用是三节新干电池,其总电压为______V,闭合开关后,电压表与电流表均无示数,若电表完好,则电路故障可能是______;
(3)分析实验数据可得,在溶液种类______时,盐水的浓度越大,溶液的导电性______(选填“越强”或“越弱”);
(4)根据所学知识,除溶液的浓度外,关于影响溶液导电性的因素,再提出一个可探究的科学问题:____________。
5.(25-26九年级上·安徽蚌埠·期末)如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,小灯泡逐渐亮起来;将玻璃更换为灯丝,如图乙所示,闭合开关后小灯泡发光,给灯丝加热,小灯泡逐渐变暗。基于上述实验现象,下列分析与推理合理的是( )
A.图甲说明绝缘体在任何外界条件下都能转化为导体
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高导致电源电压减小
C.对比两个实验可知,物质的导电能力仅由温度这一因素决定
D.对比两个实验可知,不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同
6.(2026·湖南邵阳·二模)2025年12月26日,央视新闻报道:国防科技大学在磁悬浮实验中,将试验车加速至700km/h,成为全球最快的超导磁悬浮实验速度,标志着我国在超高速磁悬浮技术领域达到国际领先水平。磁悬浮实验车的车载高温超导磁体是它的核心技术之一,超导材料具有的特征是( )
A.高弹性 B.低塑性 C.零电阻性 D.高绝缘性
要点 变阻器
一、滑动变阻器
1. 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
2. 滑动变阻器
(1)构造:
滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的电阻线 ;支架上方有个比较粗的金属杆,电阻很小,;金属杆与电阻线通过滑片相连。
(2)原理:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变电阻的。
(3)结构示意图和符号:
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“50Ω 2A”,其中“50Ω”表示变阻器的最大电阻是50欧;“2A”表示允许通过的最大的电流是2A。
3. 滑动变阻器的接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,有4种正确连接方法:AC、AD、BC、BD。
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。
②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。
二、电阻箱、电位器及其应用
1.电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成,是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
2.电阻箱的读数
使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
3.插孔式电阻箱
插入式电阻箱的工作原理为:把铜塞插进去,靠铜棒来短接下面的电阻,从而来调整电阻大小;缺点是阻值不能连续变化,只能是几个固定阻值电阻的组合数。
如图所示电阻箱接入
电路的阻值为
1+2=3Ω.
4. 电位器及其应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器(如收音机)音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
5.变阻器在生产和生活中的应用实例
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
判断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤
1.根据电流通过滑动变阻器的方向,判断滑动变阻器下面(即线圈上)的接线柱是哪一个接入了电路。
2.看滑片的移动方向,滑片的移动方向越靠近线圈所用接线柱,则接入电路中的电阻越小。
要点速测
1.(25-26九年级上·四川内江·期末)考试时要用铅笔,铅笔中的石墨是_______ (选填“导体”或“绝缘体”);电位器是实际电路中用来改变电阻大小的变阻器,它是靠改变电阻丝的_______ (选填“材料”、“长度”或“横截面积”)来改变电阻大小的。
2.(2026·安徽蚌埠·一模)在“设计制作调光灯”活动中,小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,小灯泡亮度会变______(选填“暗”或“亮”)。
3.(25-26九年级下·河北张家口·开学考试)如图所示,电阻箱的示数是___________Ω。
4.(25-26九年级上·辽宁阜新·期末)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,油量表是由________(选填“电流”或“电压”)表改装成的,电路中的作用是________。
5.如题图甲所示是常见导体导电性能的排序,家庭电路一般选用 作为导线的材料。滑动变阻器电阻丝常用 (选填“铁丝”或“镍铬合金丝”)制作。图乙所示的六根导线,电阻最大的是 (填字母序号)。
6.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段检测)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧
B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧
D.该变阻器当前的阻值为8欧
要点 欧姆定律
一、探究:电流与电压和电阻的关系
1.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验思路:
(1)控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
二、欧姆定律
1.定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
I=U/R。
3.单位:
电流--安培(A);电压--伏特(V);电阻--欧姆(Ω)。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=U/R
(3)求电压:U=IR
(4)求电阻:R=U/I
欧姆定律应用注意事项:
1.同一性:是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量,且一一对应。
2.同时性:由于开关开合、滑片移动,会引起电路中I、U、R的变化,所以公式中的3个量,必须是同一时间的。
3.统一性:指I、U、R的单位必须为国际单位( A 、V 、Ω)。
要点速测
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)19世纪,德国物理学家欧姆经过多年实验研究并结合计算推导,在《电流的数学计算》一书中完整描述了电路基本定律——欧姆定律,为纪念他,人们把他的名字命名为________________(填写物理量名称)的单位;法国物理学家________________被誉为“电学中的牛顿”,其名字被命名为电流的单位。
2.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)一段导体两端的电压为2 V,导体中电流为0.1 A,导体的电阻为________,如果将导体两端的电压增加到4 V,则导体中的电流为________,若导体两端的电压为0,导体的电阻为________。
3.(25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测)如图为部分电学知识的结构图,请将空白处填充完整:①____________,②____________。
4.(24-25九年级上·云南红河·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电荷移动就会形成电流
B.一旦形成电流,那么导体两端必定有电压
C.导体的电阻越小,通过导体的电流就越大
D.电流的方向就是电荷定向移动的方向
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A.保护电路安全 B.保持两端电压不变
C.改变两端的电压 D.改变的电阻
6.(2026·北京房山·二模)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
7.(2025·四川雅安·中考真题)某课外实践小组设计一个车速报警装置,提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为20 Ω,可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上,当车速为60 km/h时,电压表读数为8 V;当车速达到100 km/h时,电流表达到报警电流值,装置报警。
(1)求电源电压;
(2)求电流表的报警电流值;
(3)保持报警电流不变,将报警装置放置在小轿车上,要求车速达到120 km/h时才报警,求需替换的定值电阻阻值。
要点 测量导体的电阻
【设计实验】
由欧姆定律变形公式R=U/I可知,用电流表测出通过定值电阻的电流I,用电压表测出定值电阻两端的电压U,把数据代入R=U/I ,即可求出定值电阻的阻值大小。
为了减少误差,实际测量中要改变待测电阻两端电压,多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻,最后求电阻的平均值。
【实验器材】
电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。
(1)滑动变阻器:改变电阻两端电压和保护电路。
(2)电流表:测量定值电阻中的电流。
(3)电压表:测量定值电阻两端电压。
【实验电路图】
【实验步骤】
(1)按要求设计电路图,并且连接实物电路。
(注意连接电路时,开关断开,滑片移到阻值最大处)
(2)检查电路连接是否正确,闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化,读出相应的电压表、电流值示数记入表中。
(3)断开开关,算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。
【实验表格】
计算电阻的平均值: R =(R1+R2+R3+R4)/4
【实验结论】
定值电阻的阻值是一个定值。
因为当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变。
【伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点】
1.多次测量的目的不同:
A.测定值电阻:为了求平均值,减小误差。
B.测小灯泡电阻:为了得到普遍规律。
2.实验表格不同:
测小灯泡电阻时,不能设计电阻的平均值项目。
3.实验结论不同:
A.测定值电阻:结果是一个数值(平均值)。
B.测小灯泡电阻的结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
4.I-U图像不相同:
A.定值电阻I-U图像(甲图)B.小灯泡I-U图像(乙图)
要点速测
1.(2026·四川成都·二模)如图所示是小李同学为测量未知电阻设计的电路图,按电路图连接好电路,闭合开关S发现电流表有示数,而电压表指针几乎不动,电路中可能存在的故障是:_______。本实验需要读取多组数据,目的是:_______。
2.(2026·广东·中考真题)小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。滑动变阻器用于改变灯泡两端的______,其接入电路的阻值变小,小灯泡的亮度变______。
3.(25-26九年级上·云南昭通·期末)如图所示是测量灯泡正常发光时电阻大小的实验电路图,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻_____(选填“变大”“变小”或“不变”);实验中_____(选填“能”或“不能”)通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
4.如图所示的电路中,电阻的阻值为12Ω。闭合开关,将单刀双掷开关掷于b端,电阻与是______联的,电压表示数为1.5V;将切换到a端,电压表示数为2.5V,则电阻的阻值为______Ω。
5.(25-26九年级上·湖南永州·阶段检测)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四名同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是断开的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
6.(25-26九年级上·山东东营·期中)如图是做“测量小灯泡电阻”的实验时连接的电路。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.滑动变阻器的作用是改变电源电压
D.多次测量然后求平均值,能减小测得的小灯泡电阻的误差
7.(25-26九年级上·四川达州·期末)某同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理都是
B.两个实验通过多次测量求平均值都是为了减小实验误差
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是为了改变待测电阻两端的电压
D.两个实验都采用了控制变量法
难点 特殊方法测量电阻
1. 伏阻法测电阻
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电压表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ux→通过并联在Rx两端的电压表测量;
Ix→无法直接测量→已知Rx与R0串联,串联电路中电流处处相等→Ix=I0;
电压表V0测量R0两端的电压U0;R0阻值已知→;
则。
2. 安阻法测电阻
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电流表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ix→通过与Rx串联的电流表A1进行测量;
Ux→无法直接测量→已知Rx与R0并联,并联电路中各支路两端的电压相等→Ux=U0;
电流表A0测量通过R0的电流I0;R0阻值已知→U0=I0R0;
则。
难点突破
1.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出阻值的电路( )
A.只有② B.只有②③ C.只有②③④ D.①②③④均可以
2.如图所示的是某实验小组设计的测量未知电阻阻值的电路,其中电源电压未知且保持不变,电阻阻值已知。在不拆改电路的前提下,能够测出阻值的是( )
A. B.
C. D.
3.(25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路,为已知阻值的定值电阻,其中能测出未知电阻的电路是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图所示,可以用一个电表和已知电阻的电阻器,测量未知电阻器电阻的电路是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.甲、乙、丙
5.(25-26九年级上·北京石景山·期末)小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
A.B.C. D.
难点 动态电路分析
动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是反映在电流表与电压表示数的变化。
(1)电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是下列几种情况下引起的:
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;
②开关的断开或闭合引起;
③电路出现的故障(短路和断路)引起。
(2)分析动态电路用到的知识:
①欧姆定律;
②串联、并联电路中电流、电压及电阻的关系;
③滑动变阻器的使用知识;
④电流表、电压表的使用知识;
⑤短路与断路知识。
难点突破
1. 甲图是一款内置锂电池的雾霾浓度检测仪,检测原理如乙图所示。其中R0为定值电阻,R1为浓度传感器,其电阻随雾霾浓度的增大而减小,下列说法正确的是( )
A.当雾霾浓度减小时,图中电流表示数变大
B.当雾霾浓度增大时,图中电压表示数变大
C.图中的定值电阻R0可以用超导体材料制作
D.检测仪充电时,内部的锂电池相当于电源
2.
2025·安徽宿州·三模)风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量,如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源,它始终提供大小恒定的电流,为定值电阻,为压敏电阻,当风速变化时,迎风板会受到不同大小的风压,的阻值就会发生变化,随压力F变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,电压表示数增大
B.当压力变大时,电流表示数增大
C.当压力变小时,电路总电阻变小
D.当压力变小时,电流增加量大于电流减小量
3. 2025·江西·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,已知三个定值电阻中R1>R2,当开关S由a掷向b时,下列说法正确的是( )
A.的示数变小,的示数变大 B.的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数变小 D.的示数变大,的示数变大
4.
(2026年湖北武汉市中考物理试题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小
B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω
D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
难点 利用欧姆定律进行故障分析
在实验中出现故障后要先断开开关,再分析查找故障原因,常见的故障及其现象如下表所示:
实验电路图
故障(有且只有一处)
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数,且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变,电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变
难点突破
1.(25-26九年级上·福建莆田·期中)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,发现电路中有电表示数发生变化(未超过量程)。已知故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好。
(1)若故障发生后电流表和电压表的示数均变大,则故障是:____________;
(2)若故障发生后电压表示数减小,电流表示数变大,则故障是:____________。
2.(25-26九年级上·河南信阳·阶段检测)如图所示,R1和R2均为定值电阻,且电源电压保持不变,闭合开关,一段时间后电阻R1发生断路故障,则电流表示数________,电压表示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
3.(2026·上海奉贤·一模)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电阻、的阻值均为。闭合开关S后,电流表的示数不为零。
(1)根据上述现象,电路可能存在的情况有( )(多选)
A.电阻开路 B.电阻开路
C.电阻、均开路 D.电路正常,各元件均完好
(2)若电路中仅有一处故障,且只发生在或上。现用另一完好的阻值为的电阻去替换。请写出闭合开关S后,电流表的示数及相应的故障_____。
4.(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示电路,闭合开关,两灯均发光,两电表均有示数。过一会儿,两个灯泡突然都熄灭,一只电表示数变大,一只电表示数变小。造成此现象的原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
5.(25-26九年级上·内蒙古乌海·阶段检测)在图中所示的电路中,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是:( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
6.(26-27九年级上·福建福州·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上,则下列判断中正确的是( )
A.若电压表V示数变小,可能是电阻断路
B.若电流表A示数变小,可能是电阻短路
C.电压表V与电流表A示数不可能同时变大
D.若电压表V示数变大,可能是电阻短路
7.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)如图所示,小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后,下列现象中会发生的是( )
A.电压表被烧坏 B.电压表有示数
C.定值电阻被烧坏 D.电流表被烧坏
8.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图所示电路中,在定值电阻R1或R2中,仅有一个发生断路故障,小明为判断故障位置,用一个完好的电阻R0来替换R1,可选用的电阻R0的阻值是( )
①R0>R1;②R0=R1;③R0<R1
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
考点 用滑动变阻器改变电流和电压
▌例1 如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是由电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.R2在电路中没有任何作用
▌迁移练1-1 如图所示的电路,当开关闭合,滑动变阻器滑片向左移动,灯的亮度及电压表、电流表的示数变化正确的是( )
A.电流表示数变大,灯变亮,电压表示数不变
B.电流表示数变大,灯变亮,电压表示数变小
C.电流表示数变小,灯变暗,电压表示数不变
D.电流表示数变小,灯变暗,电压表示数变小
▌迁移练1-2 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置.是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.当油面上升时( )
A.电压表示数变小,油量表示数变大 B.电压表和油量表示数都变大
C.电压表示数变大,油量表示数变小 D.电压表和油量表示数都变小
▌迁移练1-3 如图给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小,电流表测出总电流的大小,电压表测出灯泡两端的电压。
(1)画出电路图,并按电路图连接实物图______;
(2)根据你连接的实物图完成下表______;
滑片P
变阻器连入的
电阻怎样变化
小灯泡的亮度
怎样变化
电流表示数
怎样变化
电压表示数
怎样变化
向右移动
向左移动
考点 欧姆定律计算问题
▌例2 某课外活动小组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R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
▌迁移练2-1 (2025·江西抚州·二模)如图所示电路,电源电压不变,的阻值为,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、都闭合时,通过的电流;
(3)当开关S、都闭合时,的阻值。
▌迁移练2-2 (25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为5Ω
B.灯泡L的阻值为5Ω
C.将L和R串联在5V的电源上,电路中的电流为0.4A
D.将L和R并联在2V的电源上,干路中的电流为0.6A
▌迁移练2-3 如图所示的电路中,电源电压恒定,的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表的示数为0.4A。电阻的电流为______A;电源电压为______V;电阻的阻值为______Ω。
基础达标
1.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)小巴学习了导体与绝缘体知识后,他在家里找出多种物品:塑料直尺、陶瓷碗、铜钥匙、橡胶手套、干木筷、玻璃片。上述物品中属于导体的是_________,导体中有大量的_________。
2.(25-26九年级上·天津滨海新区·期中)高压输电常用的导线是多芯线,如图所示它是由多根细导线并联组成。这相当于增大了导线的_______________,从而_______________了导线的电阻(选填“增大”“减小”)。
3.(2026九年级上·全国·专题练习)如图为台灯上的“亮度”旋钮,它通过调节接入电路的________ 来控制电流,实质是一个__________ (选填“定值电阻”或“变阻器”)。若要使电灯变暗,应将滑片b沿__________ (选填“顺时针”或“逆时针”)滑动。
4.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)一段导体两端电压是6V时,导体中的电流大小是0.3A,当通过导体的电流为0.4A时,导体两端的电压为________V;如果接着将其两端电压降为0V时,它的电阻是________Ω。
5.(2025九年级上·江苏泰州·专题练习)两个电路元件A和B中的I-U图像如图所示,通过元件A的电阻为____________,将它们并联后接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为____________,将它们串联后接到电压为3V的电源上时,通过元件A的电流为____________
6.(25-26九年级上·广东广州·期中)下列各组物质中,通常情况下都是绝缘体的是( )
A.空气、金属、大地 B.人体、纯水、塑料
C.干木棒、橡胶、玻璃 D.盐水、汽油、陶瓷
7.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测)如图所示,是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,实验中,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中电流表的示数和灯泡的亮度,下列说法正确的是( )
A.实验中,将小灯泡去掉,仍能正常完成实验
B.实验中,小灯泡越暗,表示接入的金属丝电阻越大
C.实验中,可以探究导体电阻大小与导体长度的关系
D.实验中,只用到了控制变量法
8.(25-26九年级上·河北廊坊·阶段检测)如图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时,通过风扇电动机的电流增大,风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.选择a、b接线柱且与风扇电动机串联
B.选择b、c接线柱且与风扇电动机串联
C.选择a、b接线柱且与风扇电动机并联
D.选择a、c接线柱且与风扇电动机并联
9.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变
B.电流表A与电流表的示数之差变小
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
10.(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
能力进阶
1.(24-25九年级上·河北保定·期末)有一长为L,横截面积为S的均匀直导线,电阻为R,现把它均匀拉长到2L,这时它的电阻为R1;若不把它拉长,而把它对折成导线,这时它的阻值为R2,则R1:R2的比值为( )
A.1:16 B.16:1 C.4:1 D.1:4
2.(24-25九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,各元件正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电流表示数不变
C.电压表与电流表的示数之比变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
3.(2026·四川巴中·中考真题)图甲是光伏发电的电路图,图乙是太阳能电池的电压与光照强度的关系。闭合开关S,、、A的示数分别为、、。下列说法正确的是( )
A.光照强度不变时,的滑片上移,减小
B.光照强度不变时,的滑片上移,I增大
C.滑片位置不变,光照强度增加时,变大,电路总功率变大
D.滑片位置不变,光照强度增加时,与I之比变大
4.(2026·四川广元·一模)定值电阻R和标有“8V”的小灯泡的图像如图甲所示。当R和L接入图乙所示的电路中,下列说法中正确的是( )
A.电阻R的阻值为10Ω
B.L正常发光时,电流表的示数为1.1A
C.若R两端的电压为6 V,则电源电压为12 V
D.若电源电压为6 V,通过L的电流为0.9A
5.(25-26九年级上·重庆·期中)图甲是新型取暖器件“电热膜”,它由一条条导电墨线压在绝缘薄膜上制成,其结构如图乙所示。若电热膜其中一根导电墨线脱落,则电热膜的总电阻将_______,每一根导电墨线两端的电压将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
6.(25-26九年级下·江苏盐城·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,已知电阻、滑动变阻器中仅有一个出现了故障。
(1)电路中的故障可能是__________(选填序号)。
A.短路 B.断路 C.断路或断路
(2)在原故障电路中,向左移动变阻器的滑片,观察到一个电流表的示数先不变,后发生了改变。请判断:__________(选填“能”或“不能”)进一步确定故障所在,并说明理由______。
7.(24-25九年级上·吉林·期末)如图,断开开关S,R1和 R2均有电流通过,甲、乙是两块完全相同的电表,它们指针的位置相同,则 ____=____。
8.(25-26九年级上·云南曲靖·期末)小洪用如图所示的实验电路图测量电阻Rx的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“R”字样,阻值变化范围为0~R。开关S闭合前,应将滑片P移到____(选填“a端”或“b端”)。小洪先将滑片P移至最右端,测出此时的电流I1,再将滑片P移至最左端,测出此时的电流I2,即可测出待测电阻Rx的阻值,则Rx阻值的表达式为:Rx=______(用I1、I2、Rx表示)。
9.(24-25九年级上·山东滨州·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为20Ω。当断开开关和,闭合开关时,电流表的示数为0.5A;当断开开关,闭合开关、时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)断开开关和,闭合开关时,加在电阻两端的电压。(计算结果精确到0.1)
10.(24-25九年级上·河南周口·期中)创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图甲所示,已知电源电压,是定值电阻,气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示(R与A成反比),当空气质量指数A为100时,电压表示数为12V。求:
空气质量指数A
0-50
51-100
101-150
151-200
201-300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)定值电阻的阻值;
(2)判断电压表示数为9V时对应的空气质量等级。
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第十二章 欧姆定律
复习要点
1. 认识导体、绝缘体、半导体及其应用。认识电阻,知道电阻是导体本身的一种性质。
2. 知道电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
3. 知道变阻器的构造,工作原理、使用方法。会把滑动变阻器正确连入电路来改变电路中的电流及用电器两端的电压。
4. 通过实验探究电流跟电压、电阻的定量关系,分析归纳得到欧姆定律,并且能够应用欧姆定律解决实际问题。
5. 学会用伏安法和特殊方法测量电阻
复习重难点
重点:理解欧姆定律且能够应用定律解决实际问题;
难点:欧姆定律的应用和特殊方法测量电阻。
要点 不同物质的导电性
一、导体、半导体和绝缘体
1.导体
(1)定义:容易导电的物体叫导体。
如金属、人体、大地、石墨、酸碱盐溶液等都是导体。
(2)导体导电的原因:导体中存在自由电荷。
在金属中,自由电荷是自由电子;在酸碱盐溶液中,自由电荷是自由离子。
2.绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体叫做绝缘体。
如橡胶、玻璃、塑料等都是绝缘体。
(2)绝缘体不易导电的原因:是因为几乎没有自由电荷。
3. 半导体
导电性能介于导体和绝缘体之间,称做半导体,例如锗、硅等。利用半导体材料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上(俗称芯片),就成为集成电路。
二、电阻
1.定义:
表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母R表示.
2.性质:
不同的导体,电阻一般不同,电阻是导体的一种性质.
3.单位:
国际单位为欧姆,简称欧,符号是Ω。常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)
换算关系: 1kΩ=103Ω 1MΩ=106Ω.
4.电阻器:
在电子技术中,经常用到具有一定电阻值的元件,也叫定值电阻,在电路图中的符号为: 。
5.常见电阻值:
小灯泡
约10欧
人体
约几千欧
白炽灯
约800欧
电流表
约0.1欧
热水壶
约50欧
电压表
约几十兆欧
对电阻的理解
1.导体的电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用,就是由于其电阻很大。
2.导体的电阻是导体本身的一种性质,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
要点速测
1.(25-26九年级上·河南安阳·期末)在未学习电学知识之前,爱科学的小强通过自己的观察在笔记本上总结出“能导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体”的结论,你认为他的结论正确吗?______(填“正确”或“不正确”)。若正确,请写出生活中的三件绝缘体材料;若不正确,请说明理由:______(举例或说明理由)。
【答案】 不正确 所有物体在一定条件下都具有导电性,只是导电能力有强弱之分。正确的说法应为“容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体”,导体和绝缘体的界限不是绝对的,例如玻璃在常温下是绝缘体,但在高温下会变成导体,纯净水是绝缘体,但含有杂质时会变成导体。
【详解】见答案
2.(25-26九年级上·江苏镇江·期末)如图为某款取暖器的自动保护装置。当该取暖器发生倾斜或倾倒时,小球就会向一侧滚动使电路断开,起到保护取暖器的作用。该装置在电路中的作用相当于______,它应与取暖器中的发热电阻______联。该装置中的小球应具有良好的“______”(选填“导电”或“绝缘”)性。
【答案】 开关 串 导电
【详解】[1]当取暖器正常放置时,小球连通电路;当取暖器倾斜或倾倒时,小球滚动使电路断开。因此,该装置能控制电路的通断,在电路中的作用相当于开关。
[2] 为了控制发热电阻的通断,开关应与发热电阻串联。
[3] 小球需要在正常位置时导通电路,因此应具有良好的导电性。
3.(25-26九年级上·湖南长沙·期末)我国自主研发的磷酸铁锂刀片电池,凭借高安全、长续航的优势广泛应用于新能源汽车,电池内部的电极材料具有良好的___________(选填“导电性”或“绝缘性”);车载智驾芯片会实时采集电池的温度、电流和电压等数据并进行调控,该芯片主要是由___________材料制成.
【答案】 导电性 半导体
【详解】[1]电池内部的电极材料用于传导电流,在充放电过程中起关键作用,因此必须具备良好的导电性;绝缘性会阻碍电流流动,不适用于电极。
[2]车载智驾芯片是电子控制核心,需处理电信号和数据,主要由半导体材料(如硅)制成,因其导电性可调控,适合集成电路制造。
4.(25-26九年级上·河南周口·期中)祥云AS700是由航空工业特飞所自主研制的民用载人飞艇,也是国内首款按照适航规范自主开发并拥有完全自主知识产权的载人飞艇。飞艇准备降落前需要先抛下一根绳索接地,消除自身所带的静电,抛下的绳索是______(选填“导体”或“绝缘体”),飞艇带电的原因是__________________。
【答案】
导体
摩擦起电/飞艇与空气摩擦,发生了电子的转移
【详解】消除静电需要将飞艇上的电荷传导至大地,导体具有良好的导电性,能够完成静电的传导,因此抛下的绳索应为导体。
飞艇在飞行过程中与空气发生摩擦,导致电子发生转移,使飞艇带上电荷,这种带电方式属于摩擦起电,这就是飞艇带电的原因。
5.(25-26九年级上·山东威海·期中)将下列物体接入如图所示电路的A、B两点间,可使小灯泡发光的是( )
A.钢尺 B.玻璃片 C.橡皮筋 D.陶瓷杯
【答案】A
【详解】A.钢尺是导体,接入A、B两点间可使电路形成通路,小灯泡发光,故A正确;
BCD.玻璃片、橡皮筋、陶瓷杯均为绝缘体,接入A、B两点间电路为断路,小灯泡不发光,故BCD错误。
故选A。
6.(2026·河南洛阳·模拟预测)加油站的工作人员上岗时必须穿防静电鞋和工作服,以及时导走身上静电,避免点燃燃油蒸气。防静电工作服(鞋)可能是在常规纤维的基础上加上了( )
A.金属 B.塑料 C.橡胶 D.陶瓷
【答案】A
【详解】容易导电的物体叫导体,不容易导电的物体叫绝缘体。塑料、橡胶、陶瓷都属于绝缘体,绝缘体不容易导电,不能导走静电。金属是导体,导体容易导电,可以导走静电,故选A。
7.(25-26九年级上·四川成都·期末)完成“探究物质的导电性”实验后,同学们认识到导体和绝缘体都是重要的电工材料,下列说法正确的是( )
A.一般条件下,金属、人体、铅笔芯、大地、陶瓷都是导体
B.实验时,用手直接接触待测物体,不会影响实验结果且安全
C.金属导体容易导电,是因为导体中有大量能够移动的自由电子
D.实验中所用导线均被橡胶包裹,因为橡胶是导体,能防止短路
【答案】C
【详解】A.一般情况下,金属、人体、铅笔芯、大地容易导电,属于导体;陶瓷不容易导电,属于绝缘体,故A错误;
B.人体是导体,实验时,用手直接接触待测物体,可能会引入人体的电阻,影响实验结果,而且存在安全隐患,故B错误;
C.金属导体中有大量能够移动的自由电子,这些自由电子在电源的作用下会定向移动形成电流,所以,金属导体容易导电,故C正确;
D.实验中所用导线均被橡胶包裹,橡胶不容易导电,是绝缘体,故D错误。
故选C。
8.(25-26九年级上·河南南阳·期中)在AI时代,大数据中心的计算机主机在处理海量数据时会产生大量电热。如图所示,将主机直接浸泡在氟化液中,可有效冷却且能使电路元件长期稳定工作。由此可知,氟化液除具有良好的导热性外,还应具有良好的( )
A.导电性 B.腐蚀性 C.绝缘性 D.弹性
【答案】C
【详解】因为计算机主机是大量的电子元件在工作,如果氟化液具有良好的导电性,细微的电流就会影响计算机主机,同理腐蚀性也会影响计算机主机的正常工作,氟化液是液体,无弹性,故ABD不符合题意,C符合题意。
9.(25-26九年级上·辽宁沈阳·期中)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的主要材料是硅。硅是从我们常见的沙子中提取。制造下列物品的主要材料与制造芯片的主要材料属于同种类型的是( )
A.电饭锅的内胆 B.高能加速器的超导磁体
C.LED灯 D.输电线的芯线
【答案】C
【详解】制造芯片的主要材料是硅,硅属于半导体材料。
A.电饭锅的内胆主要由金属制成,金属属于导体,与硅的材料类型不同,故A不符合题意;
B.高能加速器的超导磁体使用超导材料。超导材料在特定低温下电阻为零,属于导体的一种特殊形式,与硅的半导体材料类型不同,故B不符合题意;
C.LED 灯的核心发光部件由半导体材料制成,与制造芯片的硅同属半导体类型,故C符合题意;
D.输电线的芯线主要由铜、铝等金属制成,金属属于导体,与硅的材料类型不同,故D不符合题意。
故选C。
10.(24-25九年级下·江苏·一轮复习)人工智能(AI)的核心部件离不开半导体材料。关于半导体材料,说法正确的是( )
A.在任何情况下都能导电
B.电阻值不随温度变化而变化
C.可以制作具有单向导电性的二极管,在智能机器人电路中控制电流方向
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为绝缘体来防止漏电
【答案】C
【详解】A.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,半导体在一定的条件下能够导电,导电性受温度、光照、掺杂等因素影响,故A错误;
B.半导体的电阻与温度有关,半导体的电阻随温度的变化而变化,故B错误;
C.半导体二极管具有单向导电性,利用其单向导电性控制电流方向,比如在智能机器人电路中控制电流方向,故C正确;
D.导电性能介于导体和绝缘体之间,在智能机器人的电路中作为重要的元器件芯片的主要材料,不能作为绝缘体来防止漏电,故D错误。
故选C。
要点 影响导体电阻大小的因素
一、影响导体电阻大小的因素
探究1:导体的电阻大小与导体材料的关系;
控制条件:长度、横截面积相同,材料不同;
方法1:将两种电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论一:导体的电阻与导体的材料有关。长度、横截面积相同的导体,材料不同,电阻也不同。
探究2:导体的电阻大小与导体长度的关系;
控制条件:材料、横截面积相同,长度不同;
方法2:将不同长度的电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论二:导体的电阻与导体的长度有关。材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大。
探究3:导体的电阻大小与导体横截面积的关系;
控制条件:材料、长度相同,横截面积不同
方法3:将不同横截面积的电阻丝分别接入电路,记录电流表示数;
实验数据:
实验结论三:导体的电阻与导体的横截面积有关。材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小。
【归纳总结】大量实验表明,导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关;
同种材料的导体越长,横截面积越小,电阻越大。
另外,导体电阻大小还与它的温度高低有关,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
二、超导体
1.定义:
当温度降低到某一温度时,导体的电阻突然变为零,这种现象叫作超导现象,发生超导现象的导体叫作超导体。
2.特性:
零电阻性、完全抗磁性(即对磁体有排斥作用)→推动电力、交通、医疗等领域发展
3.超导体应用:
超导电缆(远距离输电过程中减少输电损耗);超导磁悬浮列车(具有超高速、低噪声、低振动、节能等特点);东方超环EAST(我国自主设计、自主建造,世界领先水平的核聚变实验装置)
常见描述电阻大小错误情况及原因分析
误区:直接说“长度越长,电阻越大”(忽略材料、横截面积等条件)。
强调:结论需附加“材料、横截面积、温度相同”的前提。
(如“铜导线即使很长,电阻也可能小于短粗的镍铬合金丝”,因铜导电性能更好)
要点速测
1.(25-26九年级上·河北唐山·期末)如图所示,A、B为长度一样的镍铬合金丝,B比A的横截面积大,在M、N之间分别接入A、B,可以探究“导体电阻大小与导体横截面积的关系”。下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,说明镍铬合金丝阻值越大
B.利用此装置,还能探究导体电阻大小与导体长度的关系
C.为了准确比较两合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电压表
D.开关断开,A、B镍铬合金丝未接入电路时,它们的电阻都为零
【答案】B
【详解】A.小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的镍铬合金丝电阻越小,故A错误;
B.利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,可以探究导体电阻大小和长度的关系,故B正确;
C.为了准确比较两条合金丝的电阻大小,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小,电压表不应该串联在电路中,故C错误;
D.电阻是导体本身一种性质,与是否接入电路,是否有电流通过无关;断开开关,A、B镍铬合金丝的电阻大小不变,电阻都不是0,故D错误。
故选B。
2.(25-26九年级上·山西吕梁·期中)最近,某老旧小区正进行家庭供电线路的改造,改造的主要内容是把电线换成更粗的。现有规格相同的青铜线和黄铜线可供选择。兴趣小组的同学想知道青铜线和黄铜线的导电性哪个更强。请你设计一个可操作的实验方案进行探究,并提供选择建议。
实验器材:___________。
实验步骤:___________。
实验结论及建议:___________。
【答案】 电源、开关、电流表、定值电阻、规格相同的青铜线与黄铜线、导线若干 ①断开开关,用导线依次将电源、开关、电流表、定值电阻和青铜线连接成串联电路
②闭合开关,记录电流表的示数;
③断开开关,用黄铜线替换青铜线,闭合开关,记录电流表的示数 若,则青铜的导电性更强,建议选用青铜线;若,则黄铜的导电性更强,建议选用黄铜线;若,则青铜和黄铜的导电性相同,从中任选一种即可
【详解】略
3.(25-26九年级上·福建漳州·期中)“探究导体电阻大小与哪些因素有关”的实验中,某小组在实验时所用导体的相关物理量如下表。
编号
长度/m
横截面积/
材料
电流大小/A
a
0.5
0.4
锰铜合金
0.20
b
0.5
0.4
镍铬合金
0.16
c
0.5
0.2
镍铬合金
0.08
d
1.0
0.2
镍铬合金
0.04
(1)如图甲所示,该小组同学是通过观察_________来判断电阻大小的。
(2)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用_________两根导体,由表中数据可得出结论:其他条件相同时,导体长度越大,电阻越_________。
(3)选用b和c两根导体,是为了探究导体电阻大小是否与_________有关。
(4)实验小组用电源、灯泡、导线、开关和钨丝组成如图乙所示的电路,闭合开关,灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变暗,说明钨丝的温度升高,电阻_________。
(5)使用如图甲所示的器材做探究实验,电路可能会出现电流过大的现象,你认为可以做出的改进措施是_________。
【答案】(1)电流表示数大小
(2) c、d 大
(3)横截面积
(4)变大
(5)串联一个滑动变阻器(或串联一个灯泡,合理即可)
【详解】(1)电源电压一定时,导体电阻越大,电路中电流越小,因此实验通过电流表示数的大小判断电阻大小,属于转换法的应用。
(2)探究电阻与长度的关系时,根据控制变量法,需要保持材料、横截面积相同,只改变长度,因此选择、两根导体;由表中数据,长度更大的导体电流更小,说明其他条件相同时,导体长度越大,电阻越大。
(3) 导体和的长度、材料都相同,只有横截面积不同,因此是探究电阻大小与横截面积的关系。
(4)加热钨丝后灯泡亮度变暗,说明电路电流减小,电源电压不变,由欧姆定律可知,钨丝温度升高,电阻变大。
(5) 防止电流过大,可以在电路中串联一个电阻(滑动变阻器或灯泡),限制电流,保护电路。
4.(2026·陕西西安·模拟预测)为了探究溶液导电性的相关问题,项目小组将一段透明硬质塑料管的两端用铜片密封,上端开一个注水口,接入电路中,如图所示。实验时,每次管内都注满浓度不同的盐水,测得数据如下表所示。
实验序号
1
2
3
4
盐水浓度/%
5
10
15
20
电流表示数I/A
0.02
0.04
0.06
0.08
(1)实验中电流大小可表示电路中电阻大小,电流越大,说明电阻______;实验中定值电阻的作用是____________;
(2)实验所用是三节新干电池,其总电压为______V,闭合开关后,电压表与电流表均无示数,若电表完好,则电路故障可能是______;
(3)分析实验数据可得,在溶液种类______时,盐水的浓度越大,溶液的导电性______(选填“越强”或“越弱”);
(4)根据所学知识,除溶液的浓度外,关于影响溶液导电性的因素,再提出一个可探究的科学问题:____________。
【答案】(1) 越小 保护电路
(2) 4.5 定值电阻断路
(3) 不变 越强
(4)溶液的导电性与温度有关吗?
【详解】(1)根据欧姆定律,在电压一定时,电流越大,说明电阻越小。定值电阻的作用是保护电路,防止盐水电阻过小,电流过大,烧坏元件。
(2)一节新干电池电压为1.5V,三节总电压为4.5V。电压表与电流表均无示数,电表完好,说明电路存在断路且电压表两端到电源的路径也断开,可能是定值电阻断路等。
(3)分析数据可知:溶液种类(盐水)不变时,浓度越大,电流越大,说明电阻越小,导电性越强。
(4)在探究金属导电性时,导体的电阻与温度有关,所以可以提出可探究的科学问题:溶液的导电性与温度有关吗?
5.(25-26九年级上·安徽蚌埠·期末)如图甲所示,闭合开关后小灯泡不亮,用酒精灯灼烧玻璃,小灯泡逐渐亮起来;将玻璃更换为灯丝,如图乙所示,闭合开关后小灯泡发光,给灯丝加热,小灯泡逐渐变暗。基于上述实验现象,下列分析与推理合理的是( )
A.图甲说明绝缘体在任何外界条件下都能转化为导体
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高导致电源电压减小
C.对比两个实验可知,物质的导电能力仅由温度这一因素决定
D.对比两个实验可知,不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同
【答案】D
【详解】A.图甲中常温下玻璃是绝缘体,加热后变为导体,但不能说明绝缘体在任何外界条件下都能转化为导体,只是在温度变化这一特定条件下玻璃发生了转化,故A不符合题意;
B.图乙中灯丝加热后灯泡变暗,是因为灯丝温度升高电阻增大,根据欧姆定律(其中为电流,为电压,为电阻),在电源电压不变的情况下,电阻增大导致电流减小,所以灯泡变暗,而不是电源电压减小,故B不符合题意;
C.对比两个实验可知,物质的导电能力与温度有关,但是不能说明物质的导电能力仅由温度这一因素决定,故C不符合题意;
D.从图甲中玻璃温度升高导电性增强,图乙中灯丝温度升高电阻增大、导电性减弱,可以看出不同物质的电阻与温度的关联规律可能不同,故D符合题意。
故选D。
6.(2026·湖南邵阳·二模)2025年12月26日,央视新闻报道:国防科技大学在磁悬浮实验中,将试验车加速至700km/h,成为全球最快的超导磁悬浮实验速度,标志着我国在超高速磁悬浮技术领域达到国际领先水平。磁悬浮实验车的车载高温超导磁体是它的核心技术之一,超导材料具有的特征是( )
A.高弹性 B.低塑性 C.零电阻性 D.高绝缘性
【答案】C
【详解】超导材料的核心特征是:当温度降低到足够低时,电阻会降为0,也就是零电阻性,不是绝缘材料;高弹性、低塑性都不属于超导材料的特征。故选C。
要点 变阻器
一、滑动变阻器
1. 变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。
2. 滑动变阻器
(1)构造:
滑动变阻器有缠绕在绝缘管上的电阻线 ;支架上方有个比较粗的金属杆,电阻很小,;金属杆与电阻线通过滑片相连。
(2)原理:滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度,来改变电阻的。
(3)结构示意图和符号:
结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。元件符号如图所示。
结构示意图 变阻器符号
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“50Ω 2A”,其中“50Ω”表示变阻器的最大电阻是50欧;“2A”表示允许通过的最大的电流是2A。
3. 滑动变阻器的接线方法
滑动变阻器共有ABCD四个接线柱,如果只选其中的两个接入电路M、N两点间,有4种正确连接方法:AC、AD、BC、BD。
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。
②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。
二、电阻箱、电位器及其应用
1.电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成,是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
2.电阻箱的读数
使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
3.插孔式电阻箱
插入式电阻箱的工作原理为:把铜塞插进去,靠铜棒来短接下面的电阻,从而来调整电阻大小;缺点是阻值不能连续变化,只能是几个固定阻值电阻的组合数。
如图所示电阻箱接入
电路的阻值为
1+2=3Ω.
4. 电位器及其应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器(如收音机)音量调节的器件也是一种变阻器,通常称为电位器。
5.变阻器在生产和生活中的应用实例
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
判断滑动变阻器连入电路的电阻值变化的步骤
1.根据电流通过滑动变阻器的方向,判断滑动变阻器下面(即线圈上)的接线柱是哪一个接入了电路。
2.看滑片的移动方向,滑片的移动方向越靠近线圈所用接线柱,则接入电路中的电阻越小。
要点速测
1.(25-26九年级上·四川内江·期末)考试时要用铅笔,铅笔中的石墨是_______ (选填“导体”或“绝缘体”);电位器是实际电路中用来改变电阻大小的变阻器,它是靠改变电阻丝的_______ (选填“材料”、“长度”或“横截面积”)来改变电阻大小的。
【答案】 导体 长度
【详解】【小题1】石墨容易导电,属于导体;
电位器是变阻器,其工作原理通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻大小。
2.(2026·安徽蚌埠·一模)在“设计制作调光灯”活动中,小明用铅笔芯、曲别针、导线夹和电源等器材连接了如图所示电路。当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,小灯泡亮度会变______(选填“暗”或“亮”)。
【答案】暗
【详解】铅笔芯、曲别针组成了一个滑动变阻器,与小灯泡串联在电路中。 铅笔芯是导体,曲别针相当于滑动变阻器的滑片,通过改变接入电路的铅笔芯长度,来改变接入电路的电阻大小。 当曲别针从铅笔芯左端滑至右端时,接入电路的铅笔芯长度变长,因此滑动变阻器接入电路的电阻R滑变大。电路总电阻,因此总电阻变大。 电源电压U总不变,根据欧姆定律,则电路中的电流I变小。小灯泡的实际功率 ,因此实际功率变小,小灯泡变暗。
3.(25-26九年级下·河北张家口·开学考试)如图所示,电阻箱的示数是___________Ω。
【答案】2012
【详解】电阻箱的示数是
4.(25-26九年级上·辽宁阜新·期末)如图是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是转动式滑动变阻器,它的金属滑片P是杠杆的一端,油量表是由________(选填“电流”或“电压”)表改装成的,电路中的作用是________。
【答案】 电流 保护电路
【详解】[1]油量表串联在电路中,而电压表需并联,电流表需串联,因此油量表是由电流表改装而成的。当油面变化时,滑动变阻器R的阻值改变,电路电流随之变化,电流表的示数可反映油位高低。
[2]的作用是保护电路,当油面过高时,浮子会带动滑杆使滑动变阻器R的金属滑片P移动到最下端,此时R接入电路的阻值会变为0;若电路中没有,电源会直接被短路,可能损坏电源或电路元件,而的存在能避免这种情况发生。
5.如题图甲所示是常见导体导电性能的排序,家庭电路一般选用 作为导线的材料。滑动变阻器电阻丝常用 (选填“铁丝”或“镍铬合金丝”)制作。图乙所示的六根导线,电阻最大的是 (填字母序号)。
【答案】 铜 镍铬合金丝 d
【详解】[1]作为家庭电路导线的材料,要求导电性强,同时价格经济,一般选用铜作为导线的材料。
[2]滑动变阻器的电阻丝应选用电阻率大、导电性弱的镍铬合金制作。
[3]图乙中a、b、c三根导线材料相同,c导线最长同时横截面积最小,电阻最大;c、d、e、f四根导线长度相同、横截面积相同,铁的导电性最弱,电阻最大,所以图乙所示的六根导线,电阻最大的是d。
6.(25-26九年级上·上海杨浦·阶段检测)如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图,图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,下列说法正确的是( )
A.该变阻器的最大阻值为5欧
B.该变阻器当前的阻值为3欧
C.该变阻器当前的阻值为7欧
D.该变阻器当前的阻值为8欧
【答案】C
【详解】图中电阻丝上方的金属块和插孔相当于导线,把下方的电阻短路,其余的串联在电路中,根据串联电阻的特点知,此时阻值
故C正确,ABD错误。
故选C。
要点 欧姆定律
一、探究:电流与电压和电阻的关系
1.实验器材:
电源、开关、导线、定值电阻、电流表、电压表、滑动变阻器。
2.实验思路:
(1)控制定值电阻的阻值不变,用滑动变阻器改变定值电阻两端的电压,观察并记录电压表和电流表示数,分析电流随电压的变化关系。
(2)保持定值电阻两端电压不变,改变定值电阻大小,研究电流随电阻的变化关系,观察并记录电流表示数和定值电阻阻值。
3.设计实验电路:
4.操作方法:
(1)调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压成倍数的变化,记下每次的电流表和电压表示数。
(2)分别把阻值不同的定值电阻接入电路,电压表并联在定值电阻两端,然后调节滑动变阻器的滑片,使定值电阻两端电压保持不变,记下每次的电流表示数和定值电阻阻值。
(3)绘制I-U和I-R图像。
(4)分析论证得出电流和电压的关系。
5.实验图像:
6.分析论证:
(1)分析数据发现,电流随电压的增大而增大,并且电压与电流的比值是个定值。并且发现I-U图像是一条过原点的直线。
(2)分析数据发现,电流随电阻的增大而减小,并且电流与电阻的乘积是个定值。并且发现电流与电阻成反比例关系,I-R图像为反比例函数图像。
7.实验结论:
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(2)在电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
二、欧姆定律
1.定律内容:
导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
定律包含两个关系:
(1)即R不变,则I与U 成正比。
(2)即U不变,则I 与R成反比。
2.定律表达式:
I=U/R。
3.单位:
电流--安培(A);电压--伏特(V);电阻--欧姆(Ω)。
4.定律适用范围:
纯电阻电路(即用电器工作时,消耗的电能完全转化为内能)。
5.定律的总结:
欧姆定律是德国的科学家欧姆通过大量实验总结归纳出来的。
6.定律的应用:
(1)分析电路中电流、电压和电阻之间的变化关系。
(2)求电流:I=U/R
(3)求电压:U=IR
(4)求电阻:R=U/I
欧姆定律应用注意事项:
1.同一性:是指I、U、R必须为同一用电器或同一电路中的三个量,且一一对应。
2.同时性:由于开关开合、滑片移动,会引起电路中I、U、R的变化,所以公式中的3个量,必须是同一时间的。
3.统一性:指I、U、R的单位必须为国际单位( A 、V 、Ω)。
要点速测
1.(25-26九年级上·山东济南·期中)19世纪,德国物理学家欧姆经过多年实验研究并结合计算推导,在《电流的数学计算》一书中完整描述了电路基本定律——欧姆定律,为纪念他,人们把他的名字命名为________________(填写物理量名称)的单位;法国物理学家________________被誉为“电学中的牛顿”,其名字被命名为电流的单位。
【答案】 电阻 安培
【详解】欧姆定律研究的是电流、电压和电阻的关系,为纪念欧姆的贡献,人们将电阻的单位命名为欧姆。
电流的国际单位是安培,该单位取自法国物理学家安培的名字,安培被称为“电学中的牛顿”。
2.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)一段导体两端的电压为2 V,导体中电流为0.1 A,导体的电阻为________,如果将导体两端的电压增加到4 V,则导体中的电流为________,若导体两端的电压为0,导体的电阻为________。
【答案】
20Ω
0.2A
20Ω
【详解】根据欧姆定律,可得导体的电阻为
电阻是导体本身的一种性质,与两端电压和通过的电流无关,导体两端的电压为4V时,导体的电阻不变,导体的电阻为20Ω,导体中的电流为
电阻是导体自身的固有属性,不随两端电压的变化而改变,所以即使导体两端电压为0,电阻依然为20Ω。
3.(25-26九年级上·辽宁抚顺·阶段检测)如图为部分电学知识的结构图,请将空白处填充完整:①____________,②____________。
【答案】 电流 用电器
【详解】在电路中,电压是产生电流的原因。电阻的定义就是导体对电流的阻碍作用,所以图中①处是电流;
图中显示,电源和②通过导线连接,构成了一个完整的回路。这个回路的功能是“提供”和“消耗”电能。在电路中,电源是提供电能的装置,而消耗电能的装置就是用电器。
4.(24-25九年级上·云南红河·期末)关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( )
A.电荷移动就会形成电流
B.一旦形成电流,那么导体两端必定有电压
C.导体的电阻越小,通过导体的电流就越大
D.电流的方向就是电荷定向移动的方向
【答案】B
【详解】A.电荷定向移动才会形成电流;无规则杂乱移动不能形成电流,故A错误;
B.电压是形成电流的原因,导体中有电流,导体两端一定存在电压,故B正确;
C.根据欧姆定律,电流由电压、电阻共同决定;只有电压不变时,电阻越小电流才越大,故C错误;
D.物理学规定:正电荷定向移动方向为电流方向,负电荷定向移动方向与电流方向相反,故D错误。
故选B。
5.(25-26九年级上·湖北武汉·阶段检测)如图所示,在“探究电阻一定时,电流与电压的关系”实验中,多次改变滑动变阻器滑片的位置是为了( )
A.保护电路安全 B.保持两端电压不变
C.改变两端的电压 D.改变的电阻
【答案】C
【详解】本实验的目的是探究电阻一定时,电流与电压的关系,实验要求控制定值电阻的阻值不变,需要得到多组不同电压下对应的电流数据,总结普遍规律,因此多次移动滑动变阻器滑片的目的是改变定值电阻两端的电压。
故选C。
6.(2026·北京房山·二模)如图所示的电路中,电阻阻值。开关S闭合后,、两端的电压分别为、,通过、的电流分别为、。下列判断正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】由图可知,与并联,各支路两端电压等于电源电压,则;已知,根据欧姆定律可知。
故选B。
7.(2025·四川雅安·中考真题)某课外实践小组设计一个车速报警装置,提醒司机车速不超过限定值。简化电路如图甲所示,电源电压保持不变,定值电阻的阻值为20 Ω,可变电阻的阻值随车速变化的一次函数图像如图乙所示。将报警装置放置在大客车上,当车速为60 km/h时,电压表读数为8 V;当车速达到100 km/h时,电流表达到报警电流值,装置报警。
(1)求电源电压;
(2)求电流表的报警电流值;
(3)保持报警电流不变,将报警装置放置在小轿车上,要求车速达到120 km/h时才报警,求需替换的定值电阻阻值。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)当,,其两端电压为,电路为串联电路,电路中的电流为
电源电压为
(2)当,,电流表的报警电流值为
(3)由乙图可知,速度提高,可变电阻阻值降低20Ω,故当时,速度相对于提高,可变电阻阻值应降低10Ω,故当时,可变电阻阻值为
接入电路的总阻值为
需替换的定值电阻阻值为
要点 测量导体的电阻
【设计实验】
由欧姆定律变形公式R=U/I可知,用电流表测出通过定值电阻的电流I,用电压表测出定值电阻两端的电压U,把数据代入R=U/I ,即可求出定值电阻的阻值大小。
为了减少误差,实际测量中要改变待测电阻两端电压,多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻,最后求电阻的平均值。
【实验器材】
电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、电流表、电压表、导线等。
(1)滑动变阻器:改变电阻两端电压和保护电路。
(2)电流表:测量定值电阻中的电流。
(3)电压表:测量定值电阻两端电压。
【实验电路图】
【实验步骤】
(1)按要求设计电路图,并且连接实物电路。
(注意连接电路时,开关断开,滑片移到阻值最大处)
(2)检查电路连接是否正确,闭合开关移动滑动变阻器的滑片使电阻两端的电压成整数倍的变化,读出相应的电压表、电流值示数记入表中。
(3)断开开关,算出待测电阻的阻值及电阻的平均值。
【实验表格】
计算电阻的平均值: R =(R1+R2+R3+R4)/4
【实验结论】
定值电阻的阻值是一个定值。
因为当定值电阻两端的电压改变时,通过它的电流也随之而改变,但电压与电流的比值不变,即电阻不变。
【伏安法测小灯泡电阻和定值电阻的不同点】
1.多次测量的目的不同:
A.测定值电阻:为了求平均值,减小误差。
B.测小灯泡电阻:为了得到普遍规律。
2.实验表格不同:
测小灯泡电阻时,不能设计电阻的平均值项目。
3.实验结论不同:
A.测定值电阻:结果是一个数值(平均值)。
B.测小灯泡电阻的结论:灯丝电阻随温度的升高而变大。
4.I-U图像不相同:
A.定值电阻I-U图像(甲图)B.小灯泡I-U图像(乙图)
要点速测
1.(2026·四川成都·二模)如图所示是小李同学为测量未知电阻设计的电路图,按电路图连接好电路,闭合开关S发现电流表有示数,而电压表指针几乎不动,电路中可能存在的故障是:_______。本实验需要读取多组数据,目的是:_______。
【答案】 短路 减小实验误差
【详解】[1]电流表有示数,说明电路是通路,电压表指针几乎不动,说明电压表所测部分的电压几乎为零。 结合电路图,电压表测量未知电阻两端电压,因此故障可能是短路。
[2]本实验是伏安法测电阻,读取多组电压、电流数据,计算每次的电阻值,再取平均值,目的是减小实验误差。
2.(2026·广东·中考真题)小明利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻。闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______(选填“A”或“B”)端。滑动变阻器用于改变灯泡两端的______,其接入电路的阻值变小,小灯泡的亮度变______。
【答案】 B 电压 亮
【详解】为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处,即B端;
利用如图所示的电路测量小灯泡的电阻时,滑动变阻器通过改变自身接入电路的阻值,从而改变灯泡两端的电压,从而得到多组测量数据;
当滑动变阻器接入阻值变小时,电路总电阻变小,电路中电流变大,小灯泡的亮度变亮。
3.(25-26九年级上·云南昭通·期末)如图所示是测量灯泡正常发光时电阻大小的实验电路图,闭合开关,滑动变阻器的滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻_____(选填“变大”“变小”或“不变”);实验中_____(选填“能”或“不能”)通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
【答案】 变大 不能
【详解】[1]由图可知,滑动变阻器通过左下、右上接线柱接入电路,所以滑片向右滑动,变阻器接入电路的电阻变大。
[2]因为灯泡仅在固定的额定电压下才正常发光,灯泡的电阻受温度影响,不同电压下,温度不同,电阻也不同,不是一个定值。所以不能通过移动滑动变阻器滑片多次实验求平均值来减小测量误差。
4.如图所示的电路中,电阻的阻值为12Ω。闭合开关,将单刀双掷开关掷于b端,电阻与是______联的,电压表示数为1.5V;将切换到a端,电压表示数为2.5V,则电阻的阻值为______Ω。
【答案】 串 8
【详解】[1]由图可知,闭合开关,将单刀双掷开关掷于b端,电路为串联,此时电压表测量两端电压,即。
[2]将切换到a端,电路仍为串联,此时电压表测量电源电压,示数为2.5V,即,串联电路,电流处处相等,此时电路中电流为,此时两端电压为。电阻的阻值为。
5.(25-26九年级上·湖南永州·阶段检测)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,关于四名同学遇到的一些问题,下列说法正确的是( )
A.小刚连接完电路的最后一根导线小灯泡就亮了,是因为他连接电路时开关是断开的
B.小强连接完电路闭合开关后小灯泡不亮,可能是因为滑动变阻器的阻值调到了最大
C.小梅要判断小灯泡是否正常发光,应在调节滑动变阻器的同时仔细观察小灯泡亮度
D.小丽发现小灯泡在不同电压下测得的电阻值均不相同,有可能是由测量误差导致的
【答案】B
【详解】A.连接电路时要求开关保持断开,若连接完最后一根导线灯泡就发光,说明连接电路时开关未断开,故A错误;
B.滑动变阻器阻值调到最大时,电路总电阻很大,电流很小,因此小灯泡不发光,这种情况是可能的,故B正确;
C.判断小灯泡是否正常发光,需要观察电压表示数是否等于小灯泡的额定电压,仅靠观察亮度无法准确判断,故C错误;
D.小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下小灯泡工作温度不同,因此电阻不同,不是测量误差导致的,故D错误。
故选B。
6.(25-26九年级上·山东东营·期中)如图是做“测量小灯泡电阻”的实验时连接的电路。关于该实验,下列说法正确的是( )
A.闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片滑到最左端
B.在无法估测被测电压和电流时,电压表和电流表应选择大量程进行试触
C.滑动变阻器的作用是改变电源电压
D.多次测量然后求平均值,能减小测得的小灯泡电阻的误差
【答案】B
【详解】A.闭合开关前,应将滑动变阻器调到最大阻值处。由图可知,滑动变阻器下接线柱接在左端,因此最大阻值位置是最右端,故A错误;
B.在无法估测被测电压、电流大小时,为保护电表,电压表和电流表应选择大量程试触,符合电表使用规则,故B正确;
C.滑动变阻器的作用是改变电路中的电流、改变小灯泡两端的电压,电源电压由电源本身决定,滑动变阻器不能改变电源电压,故C错误;
D.小灯泡的电阻随温度升高而增大,不同电压下小灯泡的电阻不同是因为温度变化,不是误差导致,因此不能通过求平均值减小误差,求平均值没有实际意义,故D错误。
故选B。
7.(25-26九年级上·四川达州·期末)某同学对伏安法“测定值电阻的阻值”和“测小灯泡的电阻”两个实验进行了梳理和对比,下列说法正确的是( )
A.两个实验的原理都是
B.两个实验通过多次测量求平均值都是为了减小实验误差
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是为了改变待测电阻两端的电压
D.两个实验都采用了控制变量法
【答案】C
【详解】A.伏安法测电阻的原理是,故A错误;
B.测定值电阻时多次测量求平均值是为了减小误差,但测小灯泡电阻时多次测量是为了探究灯丝电阻随温度的变化规律,并非为了减小误差,故B错误;
C.滑动变阻器在两个实验中的主要作用都是通过改变电路中的电流来改变待测电阻两端的电压,以实现多次测量,故C正确;
D.两个实验均直接应用欧姆定律测量电阻,未涉及控制其他变量,未采用控制变量法,故D错误。
故选C。
难点 特殊方法测量电阻
1. 伏阻法测电阻
只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电压表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ux→通过并联在Rx两端的电压表测量;
Ix→无法直接测量→已知Rx与R0串联,串联电路中电流处处相等→Ix=I0;
电压表V0测量R0两端的电压U0;R0阻值已知→;
则。
2. 安阻法测电阻
只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻。
【思考】若只有电流表和已知阻值的定值电阻,能否测量一个未知电阻的阻值呢?
【推理】
测量原理:;
Ix→通过与Rx串联的电流表A1进行测量;
Ux→无法直接测量→已知Rx与R0并联,并联电路中各支路两端的电压相等→Ux=U0;
电流表A0测量通过R0的电流I0;R0阻值已知→U0=I0R0;
则。
难点突破
1.(25-26九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图是小科利用实验室常用仪器,设计测量未知电阻阻值的四种电路,电源电压恒定且未知,是已知阻值的定值电阻,滑动变阻器最大阻值未知,实验中只能闭合或断开开关及移动滑动变阻器滑片,其中能够测量出阻值的电路( )
A.只有② B.只有②③ C.只有②③④ D.①②③④均可以
【答案】C
【详解】①开关S接1时,电压表测两端电压,正负接线柱连接正确;S接2时,电压表并联在两端,但正负接线柱接反,指针反偏无法读数,故①不可行。
②闭合S1、S2,被短路,电路为Rx的简单电路,电压表测电源电压;闭合S1,断开S2,两个电阻串联,电压表测两端电压为。两端电压
电路电流
则,故②可行。
③闭合S1、S2,被短路,只有接入,电路中的电流为①
闭合S1,断开S2,两个电阻串联,电路中的电流②
由①②解得,故③可行。
④S接2,R0和R串联接入电路中,滑片移至阻值最小处,只有R0的简单电路,电流表的示数是I0,电源电压;S接1,Rx和R串联接入电路中,滑片移至阻值最小处,只有Rx的简单电路,电路中的电流,则,故④可行。
故选C。
2.如图所示的是某实验小组设计的测量未知电阻阻值的电路,其中电源电压未知且保持不变,电阻阻值已知。在不拆改电路的前提下,能够测出阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.闭合,电压表测电源电压,电流表测支路电流,但无法测出支路电流,由可知无法求出阻值,故A不符合题意;
B.图中为电阻箱。闭合、断开,调节滑片至某位置,电压表示数为;断开、闭合,保持滑片位置不变,调节电阻箱使电压表示数仍为。根据串联电路分压原理,此时阻值,故B符合题意;
C.闭合、,断开,电压表测两端电压,电流从右向左流,电压表上端接正极;闭合 、,断开,电压表上端接负极,正负接线柱反接,在不拆改电路的前提下,无法测量两端电压,也无法进一步计算阻值,故C不符合题意;
D.图中为滑动变阻器(最大阻值已知)。但滑动变阻器滑片的接法使电流表短路,无法测量电流,也无法求出阻值,故D不符合题意。
故选B。
3.(25-26九年级上·辽宁鞍山·阶段检测)小明在实验室所提供的器材中选择合适的器材,设计如下电路,为已知阻值的定值电阻,其中能测出未知电阻的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】A.S闭合时,被短路,电压表测电源电压;S断开时,与串联,电压表测两端电压。此时两端电压,电路电流,则,故A正确;
B.无论S闭合还是断开,电压表示数均为电源电压,无法测出阻值,故B错误;
C.闭合 ,断开时,若电流从电压表上端流入,电压表测电压;闭合,断开时,电压表测电压,电流从电压表下端流入,正负接线柱反接,无法读数,故C错误;
D.滑片在最左端时,电压表短路,无示数;在最右端时,电压表测电压,可求电流,但无法测出电源电压或电压,无法求,故D错误。
故选A。
4.(25-26九年级上·内蒙古赤峰·期末)如图所示,可以用一个电表和已知电阻的电阻器,测量未知电阻器电阻的电路是( )
A.甲和乙 B.乙和丙 C.甲和丙 D.甲、乙、丙
【答案】D
【详解】甲电路(可以测量):闭合开关、,被短路,电压表测量电源电压,得到电源总电压;
闭合、断开,与串联,电压表测量两端电压。
串联电流相等,电路电流,两端电压,因此
乙电路(可以测量):闭合、断开,只有接入电路,电流表测得的电流,电源电压
、都闭合,与并联,电流表测得干路总电流,的电流,并联电压相等,因此
丙电路(可以测量):、都闭合,只有接入电路,电流表测得的电流,电源电压
闭合、断开,两电阻串联,电流表示数,电源电压
可解得
故三种方法都可以求出。
故选D。
5.(25-26九年级上·北京石景山·期末)小石同学设计了几种单表测量灯泡L(额定电压为2.5V)正常发光时的电阻的电路图,如图所示,是电阻箱、是定值电阻、是滑动变阻器,S是一个单刀双掷开关,电路不可拆分。其中符合要求的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【详解】A.闭合开关S1,无论怎样移动滑动变阻器R1都无法确定灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故A不符合题意;
B.无论S接a还是接b都无法得知小灯泡是否正常发光,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故B不符合题意;
C.S先接b,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;S再接a,调节电阻箱的阻值,使电压表的示数仍为2.5V时,由等效替代法,此时电阻箱的电阻等于灯泡的电阻,故C符合题意;
D.闭合开关S1,灯泡、R0和滑动变阻器R串联,电压表测灯泡两端电压;移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2.5V时,灯泡正常发光;再闭合开关S2,电阻R被短路,电路的总电阻减小,电流变大,灯泡两端电压变大,灯泡可能被烧毁,此方案不能测量小灯泡正常发光时的电阻,故D不符合题意。
故选C。
难点 动态电路分析
动态电路就是指电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是反映在电流表与电压表示数的变化。
(1)电路中的电流、电压或电阻发生了变化,一般情况下,都是下列几种情况下引起的:
①滑动变阻器的滑片P的位置变化引起;
②开关的断开或闭合引起;
③电路出现的故障(短路和断路)引起。
(2)分析动态电路用到的知识:
①欧姆定律;
②串联、并联电路中电流、电压及电阻的关系;
③滑动变阻器的使用知识;
④电流表、电压表的使用知识;
⑤短路与断路知识。
难点突破
1. 甲图是一款内置锂电池的雾霾浓度检测仪,检测原理如乙图所示。其中R0为定值电阻,R1为浓度传感器,其电阻随雾霾浓度的增大而减小,下列说法正确的是( )
A.当雾霾浓度减小时,图中电流表示数变大
B.当雾霾浓度增大时,图中电压表示数变大
C.图中的定值电阻R0可以用超导体材料制作
D.检测仪充电时,内部的锂电池相当于电源
【答案】B
【详解】A.由图乙可知,开关闭合,定值电阻R0与传感器R1串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。因传感器R1的电阻随雾霾浓度的增大而减小,所以当雾霾浓度减小时,传感器R1的电阻变大,串联电路总电阻等于各分电阻之和,所以电路的总电阻变大,由可知,电路中的电流变小,即电流表的示数变小,故A错误;
B.当雾霾浓度增大时,传感器R1的电阻变小,根据串联电路电压的分配可知,R1两端的电压变小,根据串联电路电压的特点可知,R0两端的电压变大,即电压表的示数变大,故B正确;
C.图中的定值电阻R0是为了当R1阻值过小而导致电路电流过大时保护电路,若用超导体材料制作,其电阻为0,则无法实现保护电路的目的,故C错误;
D.检测仪充电时,消耗电能,将电能转化为化学能存储起来,故内部的锂电池相当于用电器,故D错误。
故选B。
2.
2025·安徽宿州·三模)风速是气象观测中的重要参数,常用风速仪测量,如图甲所示的是简易风速仪的原理图。其中“恒流源”是一个特殊电源,它始终提供大小恒定的电流,为定值电阻,为压敏电阻,当风速变化时,迎风板会受到不同大小的风压,的阻值就会发生变化,随压力F变化的关系图像如图乙所示,则下列说法正确的是( )
A.当压力变大时,电压表示数增大
B.当压力变大时,电流表示数增大
C.当压力变小时,电路总电阻变小
D.当压力变小时,电流增加量大于电流减小量
【答案】B
【详解】AB.电路中定值电阻和压敏电阻并联,电压表测量各个支路电压。由图乙可知当压力增大时,压敏电阻的阻值变小,根据并联电路总电阻的特点,整个电路的总电阻也变小;再由恒流源的特点,总电流不变,由可得压敏电阻两端的电压变小;因并联电路各个支路电压相等,定值电阻两端的电压也减小,即电压表示数减小,根据欧姆定律得,通过的电流减小,总电流I不变,由可知,压敏电阻所在支路的电流增大,即电流表示数增大,故A错误,B正确;
CD.当压力变小时,压敏电阻的阻值变大,则整个电路总电阻变大;由可知、两端电压变大,即电压表示数变大,由得通过的电流也变大,而总电流I不变,则电流增加量与电流减小量相等,所以 CD错误。
故选B。
3. 2025·江西·模拟预测)如图所示,电源电压恒定,已知三个定值电阻中R1>R2,当开关S由a掷向b时,下列说法正确的是( )
A.的示数变小,的示数变大 B.的示数变大,的示数变小
C.的示数变小,的示数变小 D.的示数变大,的示数变大
【答案】D
【详解】当开关接a时,电阻R和R1串联在电路中,当开关接b时,电阻R和R2串联在电路中,因为R1>R2,当开关S由a掷向b时,电路总电阻变小,电流表示数变大,又因为电压表测量定值电阻R两端电压,根据可知电压表示数变大,故ABC错误,D正确。
故选D。
4.
(2026年湖北武汉市中考物理试题)如图是某实验小组设计的天然气泄漏报警器的简化电路图,电源电压为6 V,定值电阻的电阻为100 Ω,天然气气敏电阻的电阻随空气中天然气浓度增大而增大,当电压表示数超过4 V时报警器报警。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.天然气浓度增大,电压表示数减小
B.天然气浓度增大,电路中的电流增大
C.当电压表示数为4 V时,电阻为200 Ω
D.当电阻为100 Ω时,电路中的电流为0.04 A
【答案】C
【详解】由图可知,定值电阻与气敏电阻串联,电压表测两端的电压,电源电压不变。
AB.天然气浓度增大,气敏电阻阻值增大,串联电路的总电阻增大,由可知,串联电路的电流减小,由可知,定值电阻两端的电压减小,由串联电路分压规律可知,气敏电阻两端电压增大,即电压表示数增大,故AB错误;
C.当电压表示数为时,气敏电阻两端的电压为,定值电阻两端的电压
根据串联电路电流规律和欧姆定律可知,电路中的电流为
气敏电阻的阻值为,故C正确;
D.当电阻为时,总电阻
电路中的电流为,故D错误。
故选C。
难点 利用欧姆定律进行故障分析
在实验中出现故障后要先断开开关,再分析查找故障原因,常见的故障及其现象如下表所示:
实验电路图
故障(有且只有一处)
现象
电压表
电流表
电流表被短接
有示数
无示数
电流表处断路
无示数
无示数
电压表被短接
无示数
有示数
电压表处断路
定值电阻被短接
无示数
有示数,且示数偏大
定值电阻处断路
有示数且接近电源电压
无示数
电压表串联在电路中
滑动变阻器上面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变,电压表示数接近电源电压
滑动变阻器下面两个接线柱接入电路
移动滑片,电表示数不变
难点突破
1.(25-26九年级上·福建莆田·期中)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,发现电路中有电表示数发生变化(未超过量程)。已知故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好。
(1)若故障发生后电流表和电压表的示数均变大,则故障是:____________;
(2)若故障发生后电压表示数减小,电流表示数变大,则故障是:____________。
【答案】(1)短路
(2)短路
【详解】(1)与串联,电流表测电路电流,电压表测两端电压。因电流表示数变大,由可知总电阻变小,故故障为电阻短路。因电压表示数变大,说明两端电压增大,则故障为短路。
(2)因电流表示数变大,同理可知故障为电阻短路。因电压表示数减小,说明两端电压减小,则故障为短路。
2.(25-26九年级上·河南信阳·阶段检测)如图所示,R1和R2均为定值电阻,且电源电压保持不变,闭合开关,一段时间后电阻R1发生断路故障,则电流表示数________,电压表示数________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 变小 变大
【详解】由电路图可知,闭合开关后,定值电阻R1和R2串联,电压表测量电阻R1两端的电压,电流表测量电路电流;一段时间后电阻R1发生断路故障,则电压表串联接入电路中,其示数变大,且接近电源电压;电流表示数变为0,即电流表示数变小。
3.(2026·上海奉贤·一模)如图所示的电路中,电源电压为且保持不变,电阻、的阻值均为。闭合开关S后,电流表的示数不为零。
(1)根据上述现象,电路可能存在的情况有( )(多选)
A.电阻开路 B.电阻开路
C.电阻、均开路 D.电路正常,各元件均完好
(2)若电路中仅有一处故障,且只发生在或上。现用另一完好的阻值为的电阻去替换。请写出闭合开关S后,电流表的示数及相应的故障_____。
【答案】(1)ABD
(2)如果电流表示数为,则R2断路;如果电流表示数为,则R1断路
【详解】(1)A.闭合开关S后,电流表的示数不为零,说明电流表有电流经过。电阻R1开路,但电流表可以测R2电流,示数不为零,故A符合题意;
B.电阻R2开路,电流表可以测R1电流,示数不为零,故B符合题意;
C.电阻R1、R2均开路,则电路断路,电流表无示数,故C不符合题意;
D.电路正常,各元件均完好,电流表在干路,测干路总电流,示数不为零,故D符合题意。
故选ABD。
(2)闭合开关,两电阻并联,电路中仅有一处故障,且只发生在R1或R2上,说明某一个电阻断路,现用另一完好的阻值为R0的电阻R3去替换R1,如果电流表示数不变,说明R1完好,R2断路,此时只有R3接入电路,根据欧姆定律可得,此时电流表示数为;如果电流表示数发生变化,则说明R2完好,R1断路,此时电路为R2和R3并联,由于两电阻阻值相同,根据欧姆定律可知,通过两电阻的电流相同都为,所以根据并联电流规律可知,此时电流表示数为。
4.(25-26九年级上·广东惠州·期中)如图所示电路,闭合开关,两灯均发光,两电表均有示数。过一会儿,两个灯泡突然都熄灭,一只电表示数变大,一只电表示数变小。造成此现象的原因可能是( )
A.短路 B.短路 C.断路 D.断路
【答案】C
【详解】由图可知,与串联,电压表测两端电压,电流表测电路电流。
AB.若短路,电路总电阻变小,由可知电流表示数变大,仍发光,与“两灯均熄灭”矛盾;若短路,同理仍发光,故AB不符合题意;
C.若断路,电路断开,电流,电流表示数变小;电压表串联在电路中测电源电压,故电压表示数变大,故C符合题意;
D.若断路,电路断开,电流,电流表示数变小;电压表无法与电源连通,示数,原示数,故电压表示数变小,两表示数均变小,故D不符合题意。
故选C。
5.(25-26九年级上·内蒙古乌海·阶段检测)在图中所示的电路中,电源电压不变。闭合开关,电路正常工作。过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是:( )
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R断路 D.电阻R短路
【答案】A
【详解】A. 若灯L短路,电路总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,电流表示数变大;由电路图可知,电压表测定值电阻两端电压,电阻一定时通过导体的电流与导体两端的电压成正比,则电压表示数也变大,故A正确;
B. 若灯L断路,电路无法形成闭合回路,电流表和电压表的示数都为0,故B错误;
C. 若电阻断路,电源、灯、电压表和开关形成闭合回路,电流表的示数为0,电压表示数变大,故C错误;
D. 若电阻短路,电路总电阻变小,电流表示数变大,而电压表将会短路,示数为0,故D错误。
故选A。
6.(26-27九年级上·福建福州·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关S,电路正常工作,一段时间后,发现电表的示数发生了变化,已知电路中只有一处故障,且只发生在电阻或上,则下列判断中正确的是( )
A.若电压表V示数变小,可能是电阻断路
B.若电流表A示数变小,可能是电阻短路
C.电压表V与电流表A示数不可能同时变大
D.若电压表V示数变大,可能是电阻短路
【答案】D
【详解】由图可知,与串联,电压表V测两端电压,电流表A测电路电流。
A.若断路,即电路也断路,电流表A示数会变为0,电压表V串联入电路测电源电压,故其示数会变大,故A错误;
B.若短路,电路总电阻变小,由可知,电流表A示数会变大,故B错误;
C.若短路,电路总电阻变小,由可知电流表A示数变大,电压表V测电源电压,示数会变大,即两表示数存在同时变大的情况,故C错误;
D.若短路,电压表V测电源电压,所以其示数会变大,故D正确。
故选D。
7.(25-26九年级上·湖北宜昌·期中)如图所示,小黄同学在做“探究电流与电压关系”的实验时,误将电流表和电压表调换了位置。闭合开关S后,下列现象中会发生的是( )
A.电压表被烧坏 B.电压表有示数
C.定值电阻被烧坏 D.电流表被烧坏
【答案】B
【详解】电流表和电压表位置互换后,电压表串联接入电路,由于电压表电阻很大,相当于并联在电源两端测电源电压,故电压表不会被烧坏且有示数;干路中电流就很小,几乎没有电流流过电路,电流表和定值电阻都不会被烧坏,故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
8.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段检测)如图所示电路中,在定值电阻R1或R2中,仅有一个发生断路故障,小明为判断故障位置,用一个完好的电阻R0来替换R1,可选用的电阻R0的阻值是( )
①R0>R1;②R0=R1;③R0<R1
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】A
【详解】若定值电阻R1断路,用R0替换R1时,由电阻的并联可知电路的总电阻将变小,则由欧姆定律可知电流表A的示数将变大;
若定值电阻R2断路,用R0替换R1时,如果R0等于R1,则电流表A的示数不变;如果R0大于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变小;如果R0小于R1,由欧姆定律可知电流表A的示数将变大;
综上可知,如果选用的电阻R0小于R1,当出现电流表A的示数变大时,可能是R1断路,也可能R2断路,则利用该电阻不能准确判断电路故障;
所以,选用的电阻R0的阻值应大于或等于R1,才能根据电流表的示数变化情况准确判断电路故障。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
考点 用滑动变阻器改变电流和电压
▌例1 如图所示是一个自动体重测试仪的工作原理图,有关它的说法正确的是( )
A.体重显示表是由电压表改装成的
B.体重越大,体重显示表的示数越大
C.体重测试仪电路由于缺少开关,始终处于通路
D.R2在电路中没有任何作用
【答案】B
【详解】A.由电路图可知,定值电阻和滑动变阻器串联接入电路中,体重测试仪表串联在电路中,所以体重显示表是用电流表改装成的,故A错误;
B.当测试仪所测体重越大时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,总电阻变小,根据可知,电路中的电流变大,即体重显示表的示数越大,故B正确。
C.当自动体重测试仪的上方无物体时,滑片位于绝缘层的位置,电路断路,故C错误;
D.若滑片滑到最上端时,变阻器连入阻值为0,若电路中没有R2,会造成电源短路,所以R2在电路中起保护作用,故D错误。
故选B。
▌迁移练1-1 如图所示的电路,当开关闭合,滑动变阻器滑片向左移动,灯的亮度及电压表、电流表的示数变化正确的是( )
A.电流表示数变大,灯变亮,电压表示数不变
B.电流表示数变大,灯变亮,电压表示数变小
C.电流表示数变小,灯变暗,电压表示数不变
D.电流表示数变小,灯变暗,电压表示数变小
【答案】A
【详解】A.由串联电路的分压特点可知,滑动变阻器两端分的电压变小,则灯泡两端分的电压变大,因灯泡的亮暗取决于实际功率的大小,由P=UI可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮,故A正确。
BD.由电路图可知,开关闭合后,灯泡与滑动变阻器串联,电压表测电源两端的电压,电流表测电路中的电流。电源电压不变,当滑片移动时,电压表的示数不变,故BD错误;
C.当滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器接入电路中的电阻变小,电路的总电阻变小,由欧姆定律可知,电路中的电流变大,即电流表的示数变大,故C错误;
故选A。
▌迁移练1-2 如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置.是滑动变阻器,它的金属滑片连在杠杆的一端,从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.当油面上升时( )
A.电压表示数变小,油量表示数变大 B.电压表和油量表示数都变大
C.电压表示数变大,油量表示数变小 D.电压表和油量表示数都变小
【答案】A
【解析】:由图可知,两个电阻串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测量电路的电流.当油面上升时,滑动变阻器的阻值减小,由欧姆定律可知,电源电压不变的情况下,电路的电流增大;由串联分压可知,的电压减小,电压表的示数变小.故选A。
▌迁移练1-3 如图给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小,电流表测出总电流的大小,电压表测出灯泡两端的电压。
(1)画出电路图,并按电路图连接实物图______;
(2)根据你连接的实物图完成下表______;
滑片P
变阻器连入的
电阻怎样变化
小灯泡的亮度
怎样变化
电流表示数
怎样变化
电压表示数
怎样变化
向右移动
向左移动
【答案】见解析。
【详解】(1)按电流流向法,先画出电源的符号,从电源的正极出发一次画出电流表、灯泡、滑动变阻器、开关回到电源的负极,再把电压表并联在灯泡的两端,如下图所示;滑动变阻器与灯泡串联,电流表串联在电路中,电压表并联在灯泡的两端,然后与电源组成电路,如下图所示:
(2)滑片向右移动时,接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,则电路中的电流变小,灯泡两端的电压变小,所以电流表、电压表的示数均变小,灯泡变暗;滑片向左移动时,接入电路中的电阻小,电路中的总电阻变小,电路中的电流变大,即电流表、电压表的示数变大,灯泡变亮。如表所示:
滑片P
变阻器连入的
电阻怎样变化
小灯泡的亮度
怎样变化
电流表示数
怎样变化
电压表示数
怎样变化
向右移动
变大
变暗
变小
变小
向左移动
变小
变亮
变大
变大
考点 欧姆定律计算问题
▌例2 某课外活动小组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R=20Ω,Rt是热敏电阻,其阻值随温度变化的图像如图乙所示,当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。求:
(1)当环境温度为20℃时,通过电阻R的电流;
(2)Rt两端电压;
(3)当电压表示数为1.2V时,环境温度为多少℃?
【答案】(1)0.05A
(2)2V
(3)30℃
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻和热敏电阻串联,电压表测量定值电阻两端的电压。当环境温度为20℃时,闭合开关S后,电压表的示数为1V。根据欧姆定律可知电路电流即通过电阻R的电流
(2)由图乙可知,当环境温度20℃时,热敏电阻的阻值为40Ω。根据欧姆定律可得Rt两端电压
(3)根据串联电路的电压特点可知电源电压为
当电压表示数为1.2V时,电路中的电流为
热敏电阻两端的电压为
热敏电阻的阻值为
查阅图乙可知,当热敏电阻的阻值为30Ω时,对应的环境温度为30℃。
▌迁移练2-1 (2025·江西抚州·二模)如图所示电路,电源电压不变,的阻值为,当只闭合开关S时,电流表示数为0.6A;当开关S、都闭合时,电流表示数为1A。求:
(1)电源电压;
(2)当开关S、都闭合时,通过的电流;
(3)当开关S、都闭合时,的阻值。
【答案】(1)6V
(2)0.4A
(3)
【详解】(1)当只闭合开关S时,电路为的简单电路,电流表测量通过的电流。根据欧姆定律可得,电源电压U为
(2)当开关S、都闭合时,电阻和并联,电流表测量干路总电流,即。在并联电路中,各支路互不影响,且各支路两端的电压相等,都等于电源电压。所以,通过的电流不变,仍为。根据并联电路的电流特点(干路电流等于各支路电流之和),通过的电流为
(3)当开关S、都闭合时,两端的电压等于电源电压,即。根据欧姆定律可得,的阻值为
▌迁移练2-2 (25-26九年级上·河北邯郸·阶段检测)如图是灯泡L与电阻R的电流与电压关系图像。下列说法正确的是( )
A.电阻R的阻值为5Ω
B.灯泡L的阻值为5Ω
C.将L和R串联在5V的电源上,电路中的电流为0.4A
D.将L和R并联在2V的电源上,干路中的电流为0.6A
【答案】C
【详解】A.R是定值电阻,由图像可知,当时,,电阻R的阻值,故A错误;
B.灯泡的电阻随电压(温度)变化,是不定值,只有在电压为时电阻才为
不能直接说“灯泡的阻值为”,故B错误。
C.和串联,串联电路电流处处相等,总电压等于各部分电压之和。当电路电流时,由图可得:,,总电压
正好等于电源电压,符合条件,故C正确。
D.和并联在电源上,并联电路各支路电压等于电源电压,即
由图得,,干路电流
故D错误。
故选C。
▌迁移练2-3 如图所示的电路中,电源电压恒定,的阻值为15Ω。闭合开关S,电流表A的示数为1.2A,电流表的示数为0.4A。电阻的电流为______A;电源电压为______V;电阻的阻值为______Ω。
【答案】 0.8 12 30
【详解】[1]电路中与并联,电流表测的电流,电流表测干路电流。根据并联电路电流规律,的电流:。
[2]并联电路中各支路电压等于电源电压,由的电流和阻值可得:。
[3]两端电压等于电源电压(),由的电流可得:。
基础达标
1.(26-27九年级上·重庆渝中·阶段检测)小巴学习了导体与绝缘体知识后,他在家里找出多种物品:塑料直尺、陶瓷碗、铜钥匙、橡胶手套、干木筷、玻璃片。上述物品中属于导体的是_________,导体中有大量的_________。
【答案】
铜钥匙
自由电荷
【详解】所列物品中仅铜钥匙为金属,属于导体,其余均为绝缘体;因导体容易导电的原因是内部存在大量可自由移动的电荷,故第二空填自由电荷。
2.(25-26九年级上·天津滨海新区·期中)高压输电常用的导线是多芯线,如图所示它是由多根细导线并联组成。这相当于增大了导线的_______________,从而_______________了导线的电阻(选填“增大”“减小”)。
【答案】
横截面积
减小
【详解】多根细导线并联组成多芯线,相当于增大了导线的横截面积;
由影响导体电阻的因素可知,在材料、长度、温度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小,故导线的电阻减小。
3.(2026九年级上·全国·专题练习)如图为台灯上的“亮度”旋钮,它通过调节接入电路的________ 来控制电流,实质是一个__________ (选填“定值电阻”或“变阻器”)。若要使电灯变暗,应将滑片b沿__________ (选填“顺时针”或“逆时针”)滑动。
【答案】 电阻 变阻器 顺时针
【详解】电位器实质上是滑动变阻器,通过调节接入电路的电阻来改变电路中的电流大小,以达到控制灯泡亮度的目的;如图所示,电位器接入电路的是ab段,若要使灯变暗,就需要减小电路中的电流,即增大电位器接入电路的电阻,应将滑片b沿顺时针滑动。
4.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)一段导体两端电压是6V时,导体中的电流大小是0.3A,当通过导体的电流为0.4A时,导体两端的电压为________V;如果接着将其两端电压降为0V时,它的电阻是________Ω。
【答案】 8 20
【详解】导体的电阻为
因导体电阻是自身固有性质,不随两端电压、通过的电流变化,故当电流为0.4A时,导体两端电压为
当两端电压为0V时,电阻仍为。
5.(2025九年级上·江苏泰州·专题练习)两个电路元件A和B中的I-U图像如图所示,通过元件A的电阻为____________,将它们并联后接到电压为2V的电源上时,干路中的电流为____________,将它们串联后接到电压为3V的电源上时,通过元件A的电流为____________
【答案】
5
0.6
0.2
【详解】由I-U图像可知元件A为定值电阻,取U=2V、I=0.4A,由欧姆定律得
将其并联接在2V电源上时,两元件两端电压均为2V,由图像得此时通过A的电流为0.4A,通过B的电流为0.2A,根据并联电路电流规律,干路电流为
将其串联接在3V电源上时,电路电流处处相等,总电压等于各元件电压之和,由图像可知,当电流为0.2A时,元件A的电压为1V,元件B的电压为2V,满足,故通过元件A的电流为0.2A。
6.(25-26九年级上·广东广州·期中)下列各组物质中,通常情况下都是绝缘体的是( )
A.空气、金属、大地 B.人体、纯水、塑料
C.干木棒、橡胶、玻璃 D.盐水、汽油、陶瓷
【答案】C
【详解】A.空气通常情况下不容易导电,是绝缘体;金属和大地容易导电,是导体,故A错误;
B.人体容易导电,是导体;纯水和塑料通常情况下不容易导电,是绝缘体,因此该组物质不都是绝缘体,故B错误;
C.干木棒、橡胶、玻璃通常情况下都不容易导电,均属于绝缘体,故C正确;
D.盐水容易导电,是导体;汽油和陶瓷通常情况下属于绝缘体,因此该组物质不都是绝缘体,故D错误。
故选C。
7.(25-26九年级上·云南曲靖·阶段检测)如图所示,是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置,实验中,把长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝分别接入电路,闭合开关,观察电路中电流表的示数和灯泡的亮度,下列说法正确的是( )
A.实验中,将小灯泡去掉,仍能正常完成实验
B.实验中,小灯泡越暗,表示接入的金属丝电阻越大
C.实验中,可以探究导体电阻大小与导体长度的关系
D.实验中,只用到了控制变量法
【答案】B
【详解】A. 题干要求观察灯泡亮度,去掉小灯泡无法观察;且小灯泡串联在电路中起保护电路作用,去掉后接入电阻较小的铜丝时,电路电流可能过大烧坏电流表,故A错误;
B. 灯泡越暗,说明通过灯泡的电流越小,电路电流越小,则电路电阻越大,说明接入的金属丝电阻越大,故B正确;
C. 实验中分别接入长短、粗细相同的铜丝和镍铬合金丝,控制了长度和横截面积相同,改变了材料,只能探究导体电阻大小与导体材料的关系,故C错误;
D. 实验中通过观察电流表示数和灯泡亮度来判断电阻大小,用到了转换法,故D错误。
故选B。
8.(25-26九年级上·河北廊坊·阶段检测)如图甲是家用风扇的调速开关,图乙是调速开关的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,如果要使滑片P顺时针转动时,通过风扇电动机的电流增大,风扇转速加快,下列连接方法正确的是( )
A.选择a、b接线柱且与风扇电动机串联
B.选择b、c接线柱且与风扇电动机串联
C.选择a、b接线柱且与风扇电动机并联
D.选择a、c接线柱且与风扇电动机并联
【答案】A
【详解】A.接、接线柱时,接入电路的是滑片到的导体段,滑片顺时针转动时,这段导体长度变短,电阻变小,电路电流增大,风扇转速加快,故A正确;
B.接、接线柱时,接入电路的是滑片到的导体段,滑片顺时针转动时,这段导体长度变长,电阻变大,电路电流减小,风扇转速减慢,故B错误;
CD.电位器本质是滑动变阻器,要改变电路中电流,必须和被控的风扇电动机串联,并联无法改变通过电动机的电流,故CD错误。
故选A。
9.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器滑片P向左滑动过程中,说法正确的是( )
A.电流表A的示数不变
B.电流表A与电流表的示数之差变小
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值变小
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值变大
【答案】D
【详解】由电路图可知,与并联,电压表V测电源电压,电流表A测干路电流,电流表测支路电流。滑片P向左滑动,接入电路的阻值变大。
A.通过的电流,因、不变,故不变;通过的电流,因不变、变大,故变小;干路电流,因不变、变小,故变小,即电流表A示数变小,故A错误;
B.电流表A与电流表的示数之差,因不变,故差值不变,故B错误;
C.电压表V的示数与电流表A的示数的比值,因不变、变小,故比值变大,故C错误;
D.电压表V的示数与电流表的示数的比值,因变大,故比值变大,故D正确。
故选D。
10.(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。
能力进阶
1.(24-25九年级上·河北保定·期末)有一长为L,横截面积为S的均匀直导线,电阻为R,现把它均匀拉长到2L,这时它的电阻为R1;若不把它拉长,而把它对折成导线,这时它的阻值为R2,则R1:R2的比值为( )
A.1:16 B.16:1 C.4:1 D.1:4
【答案】B
【详解】导体电阻的大小跟导体的长度、横截面积、材料和温度有关,其中的一根均匀拉长到原来的2倍,横截面积变为原来的,则电阻。
该导线对折,长度减小为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,电阻,则两电阻之比为,故B符合题意。
故选B。
2.(24-25九年级上·安徽合肥·期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,各元件正常工作,向右移动滑动变阻器的滑片P时,下列说法正确的是( )
A.电流表的示数变大
B.电流表示数不变
C.电压表与电流表的示数之比变大
D.电压表与电流表的示数之比变小
【答案】C
【详解】闭合开关S,滑动变阻器与定值电阻并联接入电路,电压表V测量电源电压,示数不变。电流表A测量干路电流,电流表测量通过滑动变阻器的电流,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,滑动变阻器连入电路的电阻变大,则通过滑动变阻器的电流变小,的示数变小;由于并联电路互不影响,通过定值电阻的电流不变,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,电流表A的示数变小。所以电压表与电流表的示数之比变大。电压表与电流表的示数之比变大。故ABD错误,C正确。
故选C。
3.(2026·四川巴中·中考真题)图甲是光伏发电的电路图,图乙是太阳能电池的电压与光照强度的关系。闭合开关S,、、A的示数分别为、、。下列说法正确的是( )
A.光照强度不变时,的滑片上移,减小
B.光照强度不变时,的滑片上移,I增大
C.滑片位置不变,光照强度增加时,变大,电路总功率变大
D.滑片位置不变,光照强度增加时,与I之比变大
【答案】C
【详解】由电路图可知,与串联,测电源电压,测电压,A测电流。由图乙可知电源电压随光照增强而增大。
AB.光照强度不变,由图乙可知不变;滑片上移,接入电阻变大,总电阻变大,由可知变小。故AB错误;
C.滑片位置不变,光照强度增加,由图乙可知变大;总电阻不变,由可知变大,由可知总功率变大。故C正确;
D.滑片位置不变,光照强度增加,阻值不变,由可知与之比不变。故D错误。
故选C。
4.(2026·四川广元·一模)定值电阻R和标有“8V”的小灯泡的图像如图甲所示。当R和L接入图乙所示的电路中,下列说法中正确的是( )
A.电阻R的阻值为10Ω
B.L正常发光时,电流表的示数为1.1A
C.若R两端的电压为6 V,则电源电压为12 V
D.若电源电压为6 V,通过L的电流为0.9A
【答案】B
【详解】A.图乙中��与 L并联,电流表测干路总电流;甲图中直线是定值电阻��的��−��图像,曲线是灯泡L的��−��图像,对定值电阻R,由图甲可知,当 时, ,根据欧姆定律电阻
故A错误;
B.灯泡 L正常发光时电压为额定电压 8V,并联电路各支路电压等于电源电压,因此
由图甲得,,干路电流(电流表示数)
故B正确;
C.并联电路中各支路电压等于电源电压,若R两端电压为6V,则电源电压就等于6V,故C错误;
D.若电源电压为6 V,并联后L两端电压为6V,由图甲可知,此时通过L的电流为0.6A ,故D错误。
故选B。
5.(25-26九年级上·重庆·期中)图甲是新型取暖器件“电热膜”,它由一条条导电墨线压在绝缘薄膜上制成,其结构如图乙所示。若电热膜其中一根导电墨线脱落,则电热膜的总电阻将_______,每一根导电墨线两端的电压将_______ (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 变大 不变
【详解】[1]由图乙可知导电墨线是并联的,若一根脱落,并联的支路减少,相当于横截面积减小,总电阻将变大。
[2]因为各导电墨线并联,电源电压恒定,所以每一根导电墨线两端的电压将不变。
6.(25-26九年级下·江苏盐城·阶段检测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,已知电阻、滑动变阻器中仅有一个出现了故障。
(1)电路中的故障可能是__________(选填序号)。
A.短路 B.断路 C.断路或断路
(2)在原故障电路中,向左移动变阻器的滑片,观察到一个电流表的示数先不变,后发生了改变。请判断:__________(选填“能”或“不能”)进一步确定故障所在,并说明理由______。
【答案】(1)C
(2) 能 由于在并联电路中,各支路互不影响,这表明的支路是正常的;移动滑片,电流表的示数先不变化,表明此时这条支路是断开的,当变阻器滑片过了断路部分后,滑动变阻器的支路中有电流,则电流表的示数变大;所以故障是电阻丝(不包括最右端)断路。
【详解】(1)由图可知,R1和R2并联,电流表A2测量通过R1的电流,电流表A1测量通过变阻器R2的电流。闭合开关S,发现只有一个电流表的指针发生偏转,说明某条支路断路,又因为电阻R1、滑动变阻器R2中仅有一个出现了故障,所以故障可能是电阻R1断路或变阻器R2断路,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(2)[1][2]见答案。
7.(24-25九年级上·吉林·期末)如图,断开开关S,R1和 R2均有电流通过,甲、乙是两块完全相同的电表,它们指针的位置相同,则 ____=____。
【答案】 1∶4 4∶1
【详解】[1][2]由图可知,当断开开关时,若甲、乙都是电压表,R1和R2均没有电流通过,不符合题意,故甲、乙两表都是电流表,且R1与R2并联,甲表测量通过R2的电流,乙表测量干路电流。由于两表相同且指针位置相同,根据电流表的规格可知,指针在同一位置时,大量程表示的示数是小量程示数的5倍,即,由并联电路电流的关系可知,通过R1与R2的电流之比为;根据并联电路电压的关系以及欧姆定律可得,,故R1与R2的电阻之比为
8.(25-26九年级上·云南曲靖·期末)小洪用如图所示的实验电路图测量电阻Rx的阻值,电源电压保持不变,滑动变阻器标有“R”字样,阻值变化范围为0~R。开关S闭合前,应将滑片P移到____(选填“a端”或“b端”)。小洪先将滑片P移至最右端,测出此时的电流I1,再将滑片P移至最左端,测出此时的电流I2,即可测出待测电阻Rx的阻值,则Rx阻值的表达式为:Rx=______(用I1、I2、Rx表示)。
【答案】 b端
【详解】[1]开关S闭合前,为保护电路,应将滑片P移到滑动变阻器阻值最大处,也就是b端。
[2]当滑片在最右端(b端)时,滑动变阻器接入阻值为R,此时电路总电阻为
电流为,根据欧姆定律可得电源电压
当滑片在最左端(a端)时,滑动变阻器接入阻值为0,此时电路总电阻为,电流为,根据欧姆定律可得电源电压
联立两个电源电压的表达式
故测电阻阻值表达式
9.(24-25九年级上·山东滨州·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,电阻的阻值为20Ω。当断开开关和,闭合开关时,电流表的示数为0.5A;当断开开关,闭合开关、时,电流表的示数为0.9A。求:
(1)电阻的阻值;
(2)断开开关和,闭合开关时,加在电阻两端的电压。(计算结果精确到0.1)
【答案】(1)25Ω
(2)4.4V
【分析】1、分析断开、,闭合时的电路连接方式,进一步计算电源电压;分析断开,闭合、时的电路连接方式,根据并联电路的电流规律求通过的电流,再结合电源电压计算的阻值。
2、分析断开、,闭合时的电路连接方式,先计算电路总电阻,再计算两端的电压。
【详解】(1)当断开开关和,闭合开关S3时,只有电阻接入电路,电流表测电路中的电流。电源电压
当断开开关,闭合开关、时,电阻和并联,电流表测干路电流。并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以两端的电压和通过的电流不变。根据并联电路的电流规律,通过的电流为
则电阻的阻值
(2)当断开开关和,闭合开关时,电阻和串联。根据串联电路的电阻规律,电路的总电阻
则电路中的电流
电阻两端的电压
10.(24-25九年级上·河南周口·期中)创建生态文明城市需要我们共同关注环境。空气质量指数是环境监测的重要指标,空气质量等级是按照空气质量指数划分的,如表所示。
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图甲所示,已知电源电压,是定值电阻,气敏电阻阻值R与A的关系如图乙所示(R与A成反比),当空气质量指数A为100时,电压表示数为12V。求:
空气质量指数A
0-50
51-100
101-150
151-200
201-300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)定值电阻的阻值;
(2)判断电压表示数为9V时对应的空气质量等级。
【答案】(1)
120Ω
(2)
优
【详解】(1)由电路图可知,定值电阻与气敏电阻R串联,电压表测两端的电压;当空气质量指数为100时,由图乙可知,气敏电阻的阻值为 60Ω,此时电压表示数为12V,电源电压为18V,根据串联电路电压规律,气敏电阻R两端的电压为
根据欧姆定律,电路中的电流为
定值电阻的阻值为
(2)当电压表示数为9V时,电路中的电流为
此时气敏电阻R'两端的电压为
此时气敏电阻的阻值为
由图乙可知,当气敏电阻阻值为120Ω时,对应的空气质量指数为50,查表可知,空气质量指数为50时,空气质量等级为“优”。
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