专题03 欧姆定律(期中复习讲义)九年级物理上学期北师大版
2026-10-12
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精品
内容正文:
专题03 欧姆定律
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 不同物质的导电性 / 考点二 影响导体电阻大小的因素 / 考点三 变阻器 / 考点四 欧姆定律
/考点五 测量导体的电阻
05 重难题型突破
题型一 不同物质的导电性 / 题型二 影响导体电阻大小的因素 / 题型三 变阻器 / 题型四 欧姆定律
题型五 测量导体的电阻
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
九年级物理第十二章《欧姆定律》是期中统考的核心考点,占比约40--50%,题型覆盖选择、填空、实验、作图、计算题,是初中电学主要章节。
高频考查点集中在理解欧姆定律、能用欧姆定律解决实际问题,另外两个实验“探究电流与电压、电阻的关系”以及“用电流表和电压表测量电阻”也是必考点。
期中命题侧重结合生活情境设题,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,这是新八年级物理考试的核心目标,所以,在平时教学中一定要培养孩子们这方面的能力。
九年级物理第十二章《欧姆定律》复习,锚定以下可落地目标:
1.知道电阻是导体的一种性质。了解电阻单位及其换算。了解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
2.能说出滑动变阻器的构造,画出它在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。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。
3.通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程;能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
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。理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
5.学会用伏安法测电阻。能用特殊方法测量电阻。
考点一 不同物质的导电性
(一)导体、绝缘体和半导体
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: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. 概念:在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。
2. 单位:
(1)国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
(2)常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
换算关系:1 kΩ =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
3. 电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。
4. 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。
(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)总是不变的。
考点二 影响导体电阻大小的因素
(一)影响导体电阻大小的因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法和转换法。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的材料有关。
(2)在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(3)在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
(二)探究导体电阻大小受温度的影响情况
【实验器材】
镍铬丝、酒精灯、电流表、灯泡、电源
【实验步骤】
闭合开关,用酒精灯加热镍铬丝,观察电流表示数和灯泡亮度变化;
【实验现象】
闭合开关,用酒精灯给合金丝加热。在合金丝变得炽热而发红的过程中,小灯泡逐渐变暗。撤去酒精灯,在合金丝温度降低的过程中,小灯泡又逐渐变亮。
【实验结论】
导体电阻大小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。
考点三 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。常见的有:滑动变阻器、电阻箱、电位器。
2. 滑动变阻器
(1)结构:电阻线,接线柱ABCD、金属杆、滑片P等。
变阻器结构 结构示意图 变阻器符号
(2)原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
(3)结构示意图和符号
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。
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“20Ω 1A”,其中“20Ω”表示变阻器的最大电阻是20欧;“1A”表示允许通过的最大的电流是1A。
(5)滑动变阻器的接法
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)电阻箱及应用
1.电阻箱:
(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。
如图所示电阻箱接入电路的阻值为=3000+600+8=3608Ω.
(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,电流不从电阻丝走了使之失去作用来调整电阻大小的;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.
2. 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。
3.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。
考点四 欧姆定律
(一)实验:探究电流与电压、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
考点五 测量导体的电阻
(一)伏安法测量电阻
1.实验方法:伏安法
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流,然后根据R=U/I算出电阻。
(间接测量法)。
2.实验原理:R=U/I。
3.实验器材:电源、开关、导线、定值电阻(小灯泡)、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器作用:
(1)保护电路。(2)改变待测电阻(小灯泡)两端电压。
4.实验电路图:
5.实验步骤:
(1)设计电路图并连接实物电路。
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表示数。
(3)断开开关,算出每次电阻值,最后求出定值电阻的平均值。
(4)整理器材。
6.实验表格:(这是测量定值电阻的表格,测量小灯泡电阻不能设置电阻的平均值项目)
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
7.实验注意事项:
(1)连接实物电路时,开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
8.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。
(3)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)
(二)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。
方法一:如图定值电阻R0和未知电阻Rx串联;用电压表分别测量两者的电压U0、Ux,计算电阻Rx阻值的
表达式
方法二:如图所示,首先将开关S、S0闭合,读出电压表的示数,记为U;断开开关S0,读出电压表的示数为 Ux。根据串联电路电压特点可知,定值电阻R0两端的电压为U-Ux,
则电路中的电流、电阻为:
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。
如图定值电阻R0和未知电阻Rx并联;用电流表分别测量两者的电流I0、Ix,计算电阻Rx阻值的表达式
根据并联电路电流特点和欧姆定律可得
题型一 不同物质的导电性
典例1 (25-26九年级上·河南郑州·期中)老师在课堂上做了如图所示的实验:把去掉钨丝的灯泡内芯(玻璃)接入电路中,串联的小灯泡不会发光,说明在正常情况下,玻璃属于_________(“绝缘体”或“导体”);用酒精灯加热内芯一段时间后,小灯泡会逐渐变亮,说明:______________。
【答案】 绝缘体 导体与绝缘体在一定条件下可以相互转化
【详解】[1]根据常见的绝缘体可知,正常情况下,玻璃不容易导电,属于绝缘体。
[2]酒精灯加热内芯一段时间后,小灯泡会逐渐变亮,则玻璃能够导电,则玻璃在高温时变成了导体,说明导体与绝缘体之间在一定条件下可以相互转化。
💡破题要诀
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。
迁移应用
1.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)实践小组的同学们到工厂参观,看到车间里摆放着如图所示的高凳,工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是( )
A.不锈钢 B.铁
C.铝合金 D.干燥的木头
【答案】D
【详解】电力作业安全登高凳需要使用绝缘体制作,避免作业人员触电。不锈钢、铁、铝合金都是容易导电的金属,属于导体;干燥的木头不容易导电,是绝缘体,可以用来制作电力作业的安全登高凳。故选D。
2.(25-26九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中)关于导电和带电,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电是因为导体内有大量的电子
B.加油站的静电释放器由玻璃或陶瓷制成
C.行驶的汽车很容易和空气摩擦带上负电荷,当人手拉车门时会产生从车到手的电流
D.有的物体不容易导电,但能够带电
【答案】D
【详解】A.导体容易导电是因为导体内有大量可自由移动的电荷,并非所有电子都能自由移动,故A错误;
B.静电释放器需用导体制成,才能将静电导入大地,玻璃、陶瓷是绝缘体无法导走静电,故B错误;
C.物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向,与负电荷定向移动方向相反,车带负电,负电荷从车转移到手,因此电流方向为从手到车,故C错误;
D.绝缘体如橡胶、玻璃等,不容易导电,但摩擦后可以得失电子带电,故D正确。
故选D。
3.(25-26九年级上·甘肃白银·期中)通常情况下,下列选项中属于绝缘体的一组是( )
A.人体和大地 B.汽油和盐水
C.铁钉和石墨 D.塑料和陶瓷
【答案】D
【详解】A.人体、大地均为常见导体,故A不符合题意;
B.盐水是盐的水溶液,属于导体,故B不符合题意;
C.铁钉是金属、石墨属于易导电材料,二者均为导体,故C不符合题意;
D.塑料、陶瓷均为常见绝缘体,故D符合题意。
故选D。
4.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)硅晶片是华为手机芯片制造的核心基材,其原始材料是硅,下列物品的主要材料与华为手机芯片材料类型一致的是( )
A.手机塑料外壳 B.铜制充电线芯
C.陶瓷散热片 D.LED灯
【答案】D
【详解】华为手机芯片的核心材料硅属于半导体材料。
A.手机塑料外壳属于有机合成高分子材料,是绝缘体,故A不符合题意;
B.铜制充电线芯的材料铜是金属导体,故B不符合题意;
C.陶瓷散热片属于无机非金属绝缘材料,故C不符合题意;
D.LED灯的核心制作材料是发光半导体,和硅芯片的材料类型一致,故D符合题意。
故选D。
5.(25-26九年级上·安徽安庆·期中)下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大说明其导电能力越强 B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.不同材料的导体,电阻一定不同 D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
【答案】D
【详解】A.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越弱,故A错误;
B.电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关,横截面积大的导体,电阻不一定小,故B错误;
C.电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关,不同材料的导体,电阻可能相同,故C错误;
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,与导体的材料、长度、横截面积和温度等因素有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无关,故D正确。
故选D。
6.(2026九年级上·全国·专题练习)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.,故A错误;
B.,则,故B错误;
C.,故C错误;
D.,则,故D正确。
故选D。
7.(25-26九年级上·山西运城·期中)制作可调光台灯时,需要找柔软且绝缘性能较好的材料对底座进行填充固定。有的同学提出用橡皮泥。橡皮泥是否是绝缘材料?请你设计一个实验方案进行探究。
【答案】实验器材:电源、电流表、开关、定值电阻,橡皮泥、导线若干。
实验步骤:(1)设计电路图如图所示;
(2)按照设计的电路图连接各实验器材,闭合开关,观察电流表是否发生偏转。
实验结论:若电流表发生偏转,说明橡皮泥是导电材料;若电流表不发生偏转,说明橡皮泥是绝缘材料。
【详解】略
题型二 影响导体电阻大小的因素
典例1 (25-26九年级上·宁夏银川·期中)在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。
导体序号
导体长度L/m
横截面积
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是___________和转换法;
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导体___________(选填导体序号)接入电路;
(4)实验中,分别将导体b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数,是探究导体的电阻与导体___________的关系,可以得到的结论是:导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越___________;
(5)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与___________的关系。
【答案】(1)电流表示数大小
(2)控制变量法
(3)a、b
(4) 长度 大
(5)导体材料
【详解】(1)电阻的大小无法直接肉眼观察,根据转换法,在电源电压一定时,导体电阻越大,电路电流越小,因此可以通过电流表示数大小间接反映电阻的大小。
(2)导体电阻和材料、长度、横截面积多个因素有关,探究某一个因素对电阻的影响时,要控制其他因素保持不变,这种方法是控制变量法,本实验同时用到控制变量法和转换法。
(3)探究电阻与横截面积的关系时,需要控制导体的材料、长度完全相同,仅横截面积不同,表格里a、b导体都是锰铜材料、长度均为1.0m,仅横截面积不同,符合要求。
(4)b、c导体的材料、横截面积都相同,只有长度不同,因此是探究电阻和导体长度的关系;
,说明b导体对电流的阻碍作用大于c导线对电流的阻碍作用,即b导体的电阻大于c导体的电阻;两导体的材料和横截面积均相同,且b导体的长度大于c的长度,故可得出结论:导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(5)c、d导体的长度、横截面积都相同,只有材料不同,因此是探究导体电阻与导体材料的关系。
💡破题要诀
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)
迁移应用
1.(2026·湖南益阳·二模)我国5G基站建设持续推进,基站信号传输依赖特制导线。某型号导线由铜制成,若将一根铜丝对折后使用,其电阻大小将__________;若将一根铜丝均匀拉长,其电阻大小将__________。
【答案】 变小 变大
【详解】[1]导体的电阻与长度、横截面积有关,在材料、温度不变时,长度越短、横截面积越大,电阻越小。铜丝对折后,长度变为原来的一半,横截面积变为原来的2倍,因此电阻变小。
[2]在材料、温度不变时,长度越长、横截面积越小,电阻越大。铜丝均匀拉长后,长度增大,横截面积减小,因此电阻变大。
2.(25-26九年级上·河南周口·期中)为了探究导体的电阻大小与导体的哪些因素有关,小军同学连接了如图甲所示的电路,该实验中可以通过观察___________反映导体电阻的大小,利用图乙中___________(填写序号)两根合金丝可探究电阻大小与材料的关系。
【答案】 电流表示数大小 ①④
【详解】[1]该实验中可以通过观察电流表的示数大小反映导体电阻的大小,这是转换法的应用。
[2]要探究电阻大小与材料的关系,需要控制导体的长度、横截面积相同,只改变材料,故选择①④。
3.(2026·福建漳州·一模)铅笔芯型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,比如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,如图中标注各自的直径和型号,其中电阻最大的是( )
A.0.3mmB B.0.6mm2B C.0.7mm4B D.0.9mm6B
【答案】A
【详解】导体电阻大小由材料、长度、横截面积决定,铅笔芯的B前数字越大,石墨含量越高,石墨导电性好,因此B前数字越小,石墨含量越少,导电性越差,电阻越大;四个铅笔芯长度相同,A选项的铅笔芯,B前数字最小,同时直径最小,即横截面积最小,因此它的电阻最大。
故选A。
4.(25-26九年级上·广东佛山·期中)下列因素不会影响导体电阻大小的是( )
A.导体两端的电压 B.导体的横截面积
C.导体的长度 D.导体的材料
【答案】A
【详解】电阻是导体本身的固有性质,导体电阻的大小只与导体的材料、长度、横截面积有关,同时还受温度影响;和导体两端的电压无关,因此不会影响导体电阻大小的是导体两端的电压,故选A。
5.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.温度 B.长短 C.粗细 D.材料
【答案】A
【详解】导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。用蜡烛对镍铬合金丝加热时,其材料、长度和横截面积均未发生改变,只有温度升高,导致电阻变大,故导致其阻值变化的主要因素是温度,A正确,BCD错误。
故选A。
6.(25-26九年级上·河南焦作·期中)有一些材料,如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常被称作____________。在20世纪初,荷兰物理学家昂内斯发现,当温度降到某个临界值时一些金属的电阻会突然消失,这种现象叫____________。
【答案】 半导体 超导现象
【详解】物理概念中,将锗、硅这类导电性能介于导体和绝缘体之间的材料定义为半导体,这类材料是电子信息技术领域的核心基础材料;
荷兰物理学家昂内斯发现的、当温度降至某一临界值时部分金属电阻突然消失的现象,被称为超导现象,超导材料的零电阻特性在诸多领域有重要应用潜力。
题型三 变阻器
典例1 (25-26九年级上·山东青岛·期中)在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,同学们连接了如图所示的电路。
(1)请在虚线框内画出相应的电路图;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到___________端。实验过程中,要使灯泡的亮度变亮,应将滑动变阻器的滑片P向___________(前两空均选填“A”或“B”)端移动,此过程中电流表的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明连接好电路,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是因为滑动变阻器同时连接了___________(填字母符号)两个接线柱。
(4)小红连接电路时,当接完最后一根导线后,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,她实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器已一上一下两个接线柱接入电路):①______________________;②______________________。
【答案】(1)
(2) B A 变大
(3)C、D
(4) 连接电路时,开关没有断开
开关闭合前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大处
【详解】(1)由实物图可知,电源、电流表、灯泡、滑动变阻器、开关串联,滑动变阻器滑片向左移动时,变阻器接入电路的阻值变小,电路图如图所示:
(2)为保护电路,开关闭合前,滑动变阻器的滑片要放在阻值最大的位置,即B端;
要使灯泡的亮度变亮,即电路中的电流变大,电路的总电阻变小,滑动变阻器的电阻要变小,所以滑片应该向左端移动,即向A端移动;
滑片向左端移动过程中,变阻器的电阻变小,电路中电流变大,电流表的示数变大。
(3)当滑动变阻器同时接上面C、D两个接线柱时,滑动变阻器的电阻丝没有接入电路,此时变阻器接入电路的阻值最小,所以无论怎样移动滑动变阻器的滑片,电流表示数都不变,且通过灯泡的电流较大,灯泡较亮。
(4)连接好最后一根导线,灯泡立即发光,说明连接电路时开关没有断开。灯泡发出明亮耀眼的光并很快熄灭,说明闭合开关前,滑动变阻器的滑片没有移到阻值最大的位置。
💡破题要诀
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。
迁移应用
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图甲所示的调光型台灯,通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮,调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示,要想改变灯的亮度,要和灯泡________(选填“串联”或“并联”)连接;当A、B端接入电路时,顺时针旋转滑片P,台灯的亮度将________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
【答案】 串联 变暗
【详解】滑动变阻器要改变灯泡亮度,需与灯泡串联。
A、B端接入电路时,接入的是AP段碳膜电阻,顺时针旋转滑片P,接入电阻丝长度变长,电阻变大,所以电路电流变小,台灯变暗。
2.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图甲所示是一种插入式电阻箱,当电阻箱的铜塞、拔出,、插入时,则其连入电路电阻大小是___________;乙图中电阻箱的示数是____________。
【答案】
【详解】如图甲所示,当电阻箱的铜塞a、c拔出,b、d插入时,则只有“1Ω”和“2Ω”两个电阻丝串联入电路,则电阻箱连入电路的电阻为
乙图,将每个旋钮三角指向的数字,乘以该旋钮对应的倍率,再把所有结果相加,其示数为
3.(25-26九年级上·河北唐山·期中)小明设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向右滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】由题意知,灯泡变暗,可知电路中电流变小,则电路总电阻变大,即滑动变阻器接入电阻变大,滑片P向右滑动时电阻变大,说明接入电路的是滑片左侧电阻丝,必须连接左下接线柱且遵循“一上一下”原则。
4.(25-26九年级上·山东烟台·期中)用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻丝最好使用铜制的导线
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器铭牌上标的“”字样是指使用滑动变阻器正常工作时的电流为
【答案】C
【详解】A.滑动变阻器的电阻丝应选用电阻率较大的合金丝,铜的电阻率较小,故A错误;
B.闭合开关前,滑片应置于阻值最大处,图中接入左下接线柱,滑片应置于最右端,故B错误;
C.滑片向右滑动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大,电路中电流减小,亮度变暗,故C正确;
D.铭牌上的“2A”是指允许通过的最大电流为2A,故D错误。
故选C。
5.(25-26九年级上·湖南常德·期中)如图甲为某可调亮度的台灯,如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属片相连。当转动电灯旋钮时,滑片会在弧形电阻丝上同向滑动,即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时,灯泡变亮
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若将a、b用导线相连,再将a、c接入电路,旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
【答案】B
【详解】A.若只将b、c接入电路,则滑片右边的电阻丝接入电路;顺时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电路中电流变大,灯泡变亮,故A错误;
B.若只将a、b接入电路,则滑片左边的电阻丝接入电路;逆时针转动旋钮时,电位器接入电路的电阻变小,电流变大,灯泡变亮,故B正确;
C.若只将a、c接入电路,则电位器的全部电阻丝都接入电路,不能改变电路的电流,所以不能改变灯泡的亮度,故C错误;
D.若将a、b接入电路同一点,c接入电路的另一点时,导线把滑动变阻器的左半段短路,滑片右边的电阻丝接入电路;旋动旋钮时,能改变接入电路的电阻,能改变电路中的电流,能改变灯泡的亮度,故D错误。
故选B。
6.(25-26九年级上·广东中山·期中)如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
【答案】C
【详解】ABD.若滑动变阻器断路、接触不良或灯泡L2断路,电路电流 ,灯泡L1不亮,故ABD错误;
C.若灯泡L2短接,L2不亮,此时电路有电流,L1亮;调节滑片P,改变,改变,L1亮度变化,故C正确。
故选C。
7.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)如图所示电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,要求补上后:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
【答案】
【详解】电压表并联在小灯泡两端;闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮,说明滑片向a端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变小,故将滑动变阻器的左下接线柱接入电路,据此作图。
题型四 欧姆定律
典例1 (2026·吉林长春·模拟预测)某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”设计了如图甲的实验电路,她在实验室找到如下实 验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整,要求滑动变阻器向右移电阻变大
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最_______端;
(3)闭合开关,同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是_____________;
(4)故障排除后,同学首先“探究电流与电阻的关系”,她把10Ω的电阻接入电路,要使电压表示数为2V,闭合开关后,移动滑动变阻器,发现电压表示数小于2V,接下来她应将变阻器滑片向_______端移动;
(5)同学把两个阻值不同的定值电阻分别接入电路中来探究“电流与电压的关系”,她通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值记录在表中,根据数据做出如图丙所示的图像,分析图像得到的结论是____________;
(6)本实验中多次测量的目的与下面的 (选填序号)实验多次测量的目的相同。
A.测量未知电阻的阻值 B.探究平面镜成像的特点
【答案】(1)
(2)右
(3)定值电阻R断路
(4)左
(5)当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
(6)B
【详解】(1)滑片向右移动时,滑动变阻器阻值变大,故滑动变阻器的左下接线柱应接入电路,据此作图。
(2)闭合开关前滑动变阻器要调到最大阻值处,本题滑片右移电阻变大,因此最右端是阻值最大的位置,能起到保护电路的作用。
(3)电流表无示数说明电路整体断路,电压表明显偏转说明电压表两端能连通到电源两极,故障就是和电压表并联的定值电阻发生断路,此时电压表相当于直接串联在电路中。
(4)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,此时定值电阻两端电压小于2V,若要增大定值电阻两端的电压,根据串联电路电压规律,则需要减小滑动变阻器两端电压,即减小滑动变阻器连入电路的阻值,应将滑片向左移动。
(5)该实验中两个阻值保持不变,分析图丙数据可知,电压与电流的比值一定,且当电压增大时,电流也在变大,因此可得结论为:当导体电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
(6)探究“电流与电压、电阻的关系”中,多次测量是为了寻求普遍规律并得出相应结论,而不是为了获得某个测量值,所以“探究平面镜成像的特点”实验中,多次测量的目的与该实验相同。故选B。
💡破题要诀
1.实验中滑动变阻器的不同作用:
(1)在探究电流与电压关系时:是改变定值电阻两端的电压。
(2)在探究电流与电阻关系时:是保持定值电阻两端电压不变。
2.欧姆定律的应用注意事项:
(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)。
迁移应用
1.(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。
2.(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。
3. (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。
4.(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】导体的电阻
因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,当加在该段导体两端的电压为6V时,导体的电阻仍为20Ω不变;
通过它的电流
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
5.(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。
6.(25-26九年级上·河南新乡·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图象,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I-U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.若定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,干路中的电流是0.6A
D.若定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,小灯泡两端的电压为1V
【答案】D
【详解】A.小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,其图像为曲线,定值电阻阻值不变,其图像为过原点的直线,由图可知,甲是小灯泡的图像,乙是定值电阻的图像,故A不符合题意;
B.由图乙可知,当时,定值电阻的阻值,故B不符合题意;
C.并联电路各支路两端电压相等,当电源电压为2V时,,由图可知,,干路中的电流,故C不符合题意;
D.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,,,
满足定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上这一假设,所以此时小灯泡两端电压为1V,故D符合题意。
故选D。
7.(25-26九年级上·甘肃张掖·期中)“地磅”可检测货车是否超载,其工作原理如图所示:电路接通后,货车质量越大,与电阻丝R接触的滑片P下滑距离越大,由电表改装的显示器的示数也越大。已知:串联电路中的电流,等于电源两端电压除以各电阻之和;电源电压恒定不变。下列判断正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.车质量越大,R连入电路的电阻越大
C.单刀开关“3”应与“1”连接
D.车质量越大,通过的电流就越大
【答案】D
【详解】A.显示器串联在电路中,依据电流表需串联使用可知,显示器由电流表改装而成,故A错误;
BCD.设电源电压为 ,R连入电路的电阻为 。显示器串联在电路中,示数变大即电路中电流 变大。由 可知,在 、 不变时, 变大需 变小。车质量越大,滑片P下滑,要使 变小,需接入电阻丝下半部分,即单刀开关“3”应与“2”连接;此时车质量越大, 越小,即R连入电路的电阻越小;由 可知, 变小导致 变大,串联电路电流处处相等,故通过R0的电流变大。故BC错误,D正确。
故选D。
题型五 测量导体的电阻
典例1 (25-26九年级上·河南焦作·期中)小明和小红在实验室用“伏安法”测量一个定值电阻的阻值。
(1)该实验的原理是:____________(请用公式表达)。
(2)小明设计了如图甲所示的实验方案,小红设计了如图乙所示的改进方案。请你写出乙方案相对于甲方案最主要的优势:____________________________。
(3)图丙是小红连接的部分实物电路,请你以乙方案为标准,用笔画代替导线,将电路连接完整。
(4)连接电路时,开关应处于____________状态。
(5)闭合开关后,小明发现电流表有示数且能变化,但电压表指针几乎不动。检查后发现电路连接正确、元件完好,则故障可能是:__________________。
(6)排除故障后,小明移动滑片P,测量了三组数据并记录在下表中,第三次实验时电流表的示数如图所示。根据三次实验数据,该定值电阻的阻值为____________(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.2
0.12
2
1.8
0.18
3
2.4
(7)实验后小明和小红对实验过程中“滑动变阻器中的电流与其两端电压的关系”进行了思考,通过计算分析大致画出了滑动变阻器的I-U图象(如图所示),其中正确的是____________(选填“A”“B”或“C”),你判断的依据是:________________________________________。
A. B.C.
【答案】(1)
(2)通过移动滑动变阻器的滑片,方便多次测量,获得多组数据
(3)
(4)断开
(5)电压表与定值电阻连接的导线接触不良
(6)10.0
(7) B 电源电压不变,滑动变阻器两端电压
整理得
其中与为定值,则滑动变阻器的电压越大,电流越小,电流随电压增大线性减小,对应斜向下的直线。
【详解】(1)伏安法测电阻的原理是欧姆定律的变形公式,通过测电压和电流计算电阻。
(2)甲电路没有滑动变阻器,只能测量一组数据,乙电路加入滑动变阻器,通过移动滑动变阻器的滑片,方便多次测量,获得多组数据,通过求平均值减小误差。
(3)由图可知,滑动变阻器向右移动接入电路的阻值变大,所以连接左下接线柱,由(6)可知,电流表接0.6A接线柱,据此作图。
(4)连接电路时,为保护电路,开关必须断开。
(5)电流表有示数且可变化,说明电路是通路;电压表几乎无示数,且电路连接正确、元件完好,说明定值电阻无故障,可能是电压表与定值电阻连接的导线接触不良(“或电压表接线柱松动”)。
(6)电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,读数为0.24A。三次电阻分别为
该定值电阻的阻值为
(7)电源电压不变,滑动变阻器两端电压
整理得
其中与为定值,则滑动变阻器的电压越大,电流越小,电流随电压增大线性减小,对应斜向下的直线,滑动变阻器的图象为B。
💡破题要诀
1. 实验方法: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。
2. 数据处理要点: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。
3. 实验故障分析:
(1)实验中如果电流表有示数,电压表无示数,则可能是 定值电阻短路。
(2)实验中如果电压表有示数,电流表无示数,则可能是 定值电阻开路。
迁移应用
1.(2026·江西·中考真题)如图是“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”的4个实验电路,其中连接正确的是( )
A. B.C. D.
【答案】D
【详解】逐图细致分析(伏安法测电阻四条硬性规则) 电流表串联、正接线柱进,负接线柱出; 电压表并联小灯泡两端、正接线柱进,负接线柱出; 滑动变阻器一上一下接线; 电表不能接反、不能串并联混用。
A .图中滑动变阻器同时接入了下面两根接线柱,滑动变阻器在电路中没有起作用,故A错误;
B .电流从电源正极流出,先到电流表负接线柱,从正接线柱流出,再进入电压表负接线柱,从正接线柱流出,因此电流表正负接线柱接反,指针反向偏转,损坏电表,故B错误;
C. 电流表并联在灯泡两端,电压表串联在电路中,电压表内阻极大,电路近乎断路,灯泡不发光,无法测量,故C错误;
D .电流表串联整条电路,电流从正接线柱流入、负接线柱流出; 电压表并联小灯泡两端,正负接线柱对应灯泡两端电位,接线正确; 滑动变阻器一上一下接入,可调节电路电流; 所有规则全部满足,故D正确。
故选D。
2.(2026·四川成都·模拟预测)某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验,实验电路如图甲所示,所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.可以多次实验求平均值以减小误差
C.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该移至最右端
D.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻为8 Ω
【答案】B
【详解】A.伏安法测量电阻的原理是欧姆定律的变形公式,通过测量灯泡两端电压和通过灯泡的电流计算电阻,故A正确;
B.小灯泡的电阻随温度升高而改变,不同电压下小灯泡温度不同,电阻不同,因此多次实验求平均值没有物理意义,无法减小误差,故B错误;
C.为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器应调到阻值最大处。由图甲可知,滑片移至最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻最大,故C正确;
D.小灯泡正常发光时,灯泡两端电压,电流表选用0∼0.6 A量程,分度值为0.02A,由图乙可知电流表示数,此时灯泡电阻
故D正确。
本题选择描述错误的,故选B。
3.(24-25九年级上·福建泉州·阶段检测)某同学用“伏安法”对四个定值电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点。若将这四个定值电阻并联后,接入同一电路中,则电流最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】C
【详解】
根据四个点,画出四个定值电阻的图像
根据并联电路特点可知,并联后四个定值电阻的电压相等,由图像可知,当电压相等时,丙的电流最小,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)某小组在复习欧姆定律这一章时,总结了三个实验①探究电流与电压的关系②探究电流与电阻的关系③伏安法测定值电阻的阻值。下列说法错误的是( )
A.三个实验的电路图都相同
B.三个实验的滑动变阻器的作用不相同
C.三个实验并没有都使用控制变量法
D.三个实验都需要多次测量,找普遍规律
【答案】D
【详解】A.在三个实验中用电压表测电阻两端的电压,用电流表测通过电阻的电流,为了多次实验,电路中应串联接入变阻器,所以三个实验可以用同一个电路图进行实验,故A正确;
B.探究电流与电压的关系,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压多次测量;探究电流与电阻的关系,滑动变阻器的主要作用是控制电阻两端的电压不变;用伏安法测定值电阻的阻值,滑动变阻器的主要作用是改变电阻两端的电压多次测量,故B正确;
C.探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系都使用控制变量法;伏安法测定值电阻的阻值,没有用到控制变量法,故C正确;
D.探究电流与电压的关系和探究电流与电阻的关系多次实验是为了得到普遍规律;伏安法测定值电阻的阻值,多次测量取平均值,是为了减小误差,故D错误。
故选D。
5.(25-26九年级上·山东东营·期中)在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了U-I的图像。对于图像的分析,以下说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值比小灯泡的阻值大
B.A是小灯泡,B是定值电阻
C.由图像可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
【答案】C
【详解】A.电阻大小和电压电流取值有关,没有指定相同电流或电压的前提,无法直接比较定值电阻和小灯泡的阻值大小,故A错误;
B.定值电阻的阻值恒定,根据,其图像是过原点的倾斜直线,因此图中A是定值电阻的图像;小灯泡灯丝电阻随温度升高而增大,图像的斜率(等于电阻)会随电流、电压增大而变大,曲线向上弯折,因此B是小灯泡的图像,故B错误;
C.小灯泡的图像斜率随电压升高不断变大,说明不断增大;电压越高,灯丝实际功率越大、温度越高,因此小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大,故C正确;
D.小灯泡的电阻随温度变化而改变,不是定值,多次测量求平均值没有实际意义,实验中多次测量是为了探究不同电压下小灯泡电阻随温度的变化规律,故D错误。
故选C。
6.(25-26九年级上·甘肃兰州·阶段检测)在用“伏安法”测电阻的实验中,如果缺少电压表或电流表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻和开关来解决,电源电压未知但恒定。下列电路图中不能测出未知电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.闭合、,短路,电压表测电源电压U;闭合、断开,与串联,电压表测电压,则两端电压
由串联电路中电流相等可得
解得未知电阻,故A不符合题意;
B.电压表串联在电路中,其示数始终等于电源电压,不知被测电阻的电压和电流,不能测出其阻值,故B符合题意;
C.只闭合,只有接入,电流表测的电流,电源电压
只闭合,只有接入,电流表测的电流,则可得未知电阻,故C不符合题意;
D.闭合、断开,只有接入,电流表测的电流,电源电压
闭合、,与并联,电流表测干路电流,则通过的电流
所以未知电阻,故D不符合题意;
故选B。
基础固本练(限时:15分钟)
1.如图所示,高铁车顶上的“受电弓”与高压线接触获取电能为高铁提供动力。受电弓与高压线接触面上的材料可以选用( )
A.石墨 B.橡胶 C.玻璃 D.塑料
【答案】A
【详解】受电弓与高压线接触获取电能,接触面材料需为导体。石墨是导体,橡胶、玻璃、塑料均为绝缘体。故选A。
2.关于半导体和超导体,下列说法中正确的是( )
A.半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间
B.半导体的电阻为零
C.超导体适合做电饭锅的发热体
D.半导体材料不能制成二极管和三极管
【答案】A
【详解】A.半导体的定义就是半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,故A正确;
B.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,电阻不为零,故B错误;
C.超导体的特性是电阻为零,而电饭锅的发热体电阻较高,因此超导体不能作为电饭锅的发热体,故C错误;
D.半导体的导电性能介于导体和绝缘体之间,例如硅、锗等材料就是制造二极管和三极管的半导体材料,故D错误。
故选A。
3.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.为了准确比较两条合金丝的电阻,可用电流表直接替换灯泡
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.加节干电池,灯泡会亮,说明导体的电阻随电压的增大而减小
【答案】C
【详解】A.小灯泡越亮说明电路中电流越大,结合电阻对电流的阻碍作用可知,小灯泡越亮,接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B.电流表内阻很小,若直接替换灯泡,电流表直与电源串联了,这是不允许的,故B错误;
C.a、b为材料、长度相同但横截面积不同的合金丝,分别接入a、b可探究电阻与横截面积的关系;利用夹子改变接入同一根合金丝的长度,可探究电阻与长度的关系,故C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端电压无关,故D错误。
故选C。
4.如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则M、N分别应接( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D
C.M接B,N接C D.M接C,N接D
【答案】B
【详解】若要使滑动变阻器在电路中起到连续改变电阻的作用,连接时要遵循“一上一下”原则,滑片位置离下接线柱越近,则滑动变阻器接入电路中的电阻越小。
滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,即电阻越小,所以下接线柱应连接D点,上接线柱连接A或B均可,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
5.根据欧姆定律可以得到公式,下列关于这个公式的说法中正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
D.导体的电阻是由自身的性质决定,与电压、电流无关
【答案】D
【详解】ABC. 导体的电阻是导体本身的固有性质,仅由自身的材料、长度、横截面积和温度决定,与两端电压、通过的电流均无关,不存在与电压成正比、与电流成反比的关系,电压为零时电阻也不为零,故ABC错误;
D. 电阻由导体自身性质决定,是电阻的计算式而非决定式,电阻与电压、电流无关,故D正确。
故选D。
6.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。
7.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。
8.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器,电位器的外形及其内部构造如图所示,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱,使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
C.将B和C接入电路,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
D.将B和C接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
【答案】A
【详解】AB.只把A和C接入电路,电阻丝全部接入电路,电位器相当于定值电阻,移动滑片不能改变接入电路的电阻,由可知,无法改变通过电位器的电流,故A正确,B错误;
CD.将B和C接入电路,接入电路的是滑片与C端之间的电阻丝,当滑片逆时针旋动时,接入电路的电阻丝变长,电阻变大;当滑片顺时针旋动时,接入电路的电阻丝变短,电阻变小,故CD错误。
故选A。
9.在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关要________。
(2)连接滑动变阻器时,已将右上接线柱接入电路,如图乙所示,为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大,应将图乙中滑动变阻器的________点接入电路。
(3)小星用5 Ω的电阻做完实验后,需要更换10 Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变,他断开开关,更换电阻后,接下来的实验步骤中,规范合理的排序应是________。
①闭合开关 ②将滑片移至最右端 ③向左移动滑片
(4)再换用更大的电阻进行实验时,闭合开关,发现电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路故障可能是________。(写出一种即可)
【答案】(1)断开
(2)B
(3)②①③
(4)定值电阻短路
【详解】(1)连接电路时,为了防止接线过程中出现短路、损坏电路元件,保护电路安全,开关必须处于断开状态。
(2)已知滑动变阻器已将右上接线柱接入电路,要让滑片右移时接入电阻变大,说明滑片右移时接入电路的电阻丝长度要变长,故下方应接左侧的B点,当滑片向右移动时,B到滑片的电阻丝长度增加,电阻变大。
(3)更换电阻后,首先要将滑动变阻器滑片移到接入电阻最大的最右端,起到保护电路的作用;之后闭合开关;再向左调滑片控制两端的电压不变,故步骤排序为②①③。
(4)电流表示数不为零说明整个电路是通路,电压表示数为零,说明和电压表并联的部分没有分压,故障为定值电阻R短路。
10.电路如图所示,已知电源两端电压U=4.5V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)电阻R2的阻值;
(4)若将两电阻并联,电流表的测量范围是0~0.6A,电流表能否测量电路中干路的电流。
【答案】(1)0.4A
(2)2.5V
(3)6.25Ω
(4)不能
【详解】(1)开关S闭合,与串联,电流表测串联电路电流。即
(2)开关S闭合,与串联,串联电路总电压等于各分电压之和,即
(3)开关S闭合,与串联,通过R₂的电流等于电路电流。
(4)两电阻并联时,并联电路各支路电压等于电源电压。通过的电流
通过的电流
干路电流等于各支路电流之和,即
因,超出电流表量程,故不能测量。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.如图所示两个实验,甲用酒精灯加热金属丝时,灯泡变暗。乙将玻璃芯加热到红炽状态时,灯泡将发光,下面描述这两个实验现象中说法正确的是( )
A.甲图中,灯泡和金属丝电阻不同,电流也不同
B.加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
C.两个实验说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化
D.不加热时,这两个实验所示的电路在闭合开关后都没有电流
【答案】C
【详解】A.甲图中,灯泡和金属丝串联在电路中,虽电阻不同,但电流相同,故A错误;
B.用酒精灯对金属丝进行加热,金属丝的温度升高,灯泡变暗,说明电路中的电流变小(电流表示数变小),总电阻变大,因此金属丝的电阻变大,该现象说明了金属丝的电阻随温度升高而增大,故B错误;
C.甲图中,用酒精灯对金属丝进行加热,金属丝的电阻变大;乙图中玻璃芯为绝缘体,不加热时灯泡不发光,用酒精灯对玻璃芯进行加热,玻璃芯的温度升高,加热到红炽状态时,灯泡将发光,说明此时玻璃芯变成了导体。两个实验说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化,故C正确;
D.不加热时,甲图中金属丝的电阻较小,因此电路中有电流通过;而乙图中玻璃为绝缘体,电阻太大,电路中通过的电流非常小,故D错误。
故选C。
2.两个定值电阻、的内部结构图,如图所示,、是粗细均匀、材料相同的两根电阻丝(涂有绝缘漆),缠绕在完全相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间,如图所示,、两端的电压分别为、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】AB.导体电阻与导体的材料、长度、横截面积有关。当材料与横截面积相同时,导体越长,电阻越大;材料与长度相同时,横截面积越小,电阻越大。、是粗细均匀、材料相同的两根电阻丝,圈数分别为43圈和33圈,的电阻丝比的电阻丝细,R1的电阻一定大于R2的电阻,故A符合题意;B不符合题意;
CD.根据并联电路电压规律,R1与R2两端的电压应该相等,故CD不符合题意。
故选A。
3.如图甲所示的迷你小风扇,其简化电路图如图乙所示。ab间接有如图丙所示的自动断电安全装置,cd间接有如图丁所示的用于调节风速的机械电位器。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.当小风扇倾斜时,铜球将电路接通
B.当小风扇倾斜时,铜球将电路断开
C.若cd分别接①②,则逆时针调节旋钮,风速变小
D.若cd分别接②③,则逆时针调节旋钮,风速变大
【答案】B
【详解】AB.图丙是自动断电安全装置,当小风扇竖直放置时,铜球在重力作用下位于最底部,同时接触两个金属触点,电路接通。当小风扇倾斜时,铜球会滚离金属触点,电路断开,起到安全保护作用,故A错误,B正确;
C. 若cd分别接①②,则电位器接入电路的电阻是①接线柱到旋钮触片之间的电阻丝。当逆时针调节旋钮时,旋钮触片向①接线柱移动,接入电路的电阻丝长度变短,电阻变小,电路总电阻R变小,根据欧姆定律,在电源电压U不变的情况下,电流I变大,电动机转速变快,风速变大。故C错误;
D.若cd分别接②③,则电位器接入电路的电阻是旋钮触片到③接线柱之间的电阻丝。当逆时针调节旋钮时,旋钮触片向①接线柱移动,即远离③接线柱,接入电路的电阻丝长度变长,电阻变大,电路总电阻R变大,根据欧姆定律,在电源电压U不变的情况下,电流I变小,电动机转速变慢,风速变小。故D错误。
故选B。
4.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。
5.为了测量电阻的阻值,小石选择了两块已经调好的电流表(标有“-”、“0.6”、“3”三个接线柱),一个阻值已知的定值电阻,一个符合要求的电源以及开关S,连接了部分实验电路(导线a未完成连接),如图所示。将电路连接完毕后,闭合开关S,读出电流表、的示数分别为、,下列说法正确的是( )
A.若导线a的右端与的“0.6”接线柱连接,则
B.若导线a的右端与的“0.6”接线柱连接,则
C.若导线a的右端与的“-”接线柱连接,则
D.若导线a的右端与的“-”接线柱连接,则
【答案】C
【详解】AB.若导线的右端与的“0.6”接线柱连接,与并联,电流表测量通过的电流,电流表测量通过的电流,根据并联电路电压规律可知,与两端电压相等,即,根据可得,解得,故AB错误;
CD.若导线a的右端与的“-”接线柱连接,与并联,电流表测量通过干路的电流,电流表测量通过的电流,根据并联电路电压规律可知,与两端电压相等,即,根据可得,根据并联电路电流规律可得,解得,故C正确,D错误。
故选C。
6.同学们探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器的规格是“30Ω 1A”,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)按照图甲所示的电路图,连接的实验电路如图乙所示、某同学想闭合开关立刻进行实验,同组同学提醒他这样操作有错误,原因是________;
(2)在电路中接入阻值为5的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1V,记录电流表示数;断开开关,用10的电阻替换5的电阻,再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端适当移动,这样操作的目的是________,再记录电流表示数;
(3)当将电阻更换为20时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都无法恢复到1V,因此需要重新设定每一次定值电阻两端的电压值,为了直接完成四次实验,在不更换实验器材的情况下,应控制定值电阻两端的电压不低于________V;
(4)某个小组利用如图乙所示的电路测量一个未知阻值的电阻Rₓ的阻值,他们连接完电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,且移动变阻器的滑片时,电流表示数会发生变化,经检查电压表及连接都没有问题,则故障可能是________。排除故障后,正确操作,测量几组电压值和电流值,分别求出电阻值,接下来应该再求出________。
【答案】(1)滑动变阻器没有调到阻值最大处
(2) B 控制定值电阻两端的电压不变
(3)1.2
(4) Rx短路 电阻的平均值
【详解】(1)在连接好电路后,为保护电路安全,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处。如图乙所示,滑片移动到最左端,变阻器连入电路的电阻最小,闭合开关时电路中的电流可能会过大,损坏电路元件,因此这是错误的,原因是滑动变阻器没有调到阻值最大处。
(2)[1][2]根据串联分压原理,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,电阻增大,其两端电压会增大,要探究电流与电阻的关系,需控制定值电阻两端电压不变。由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测定值电阻两端电压,此时应增大滑动变阻器的两端电压,根据串联分压原理,应增大滑动变阻器接入电路的电阻,将滑片P向B端移动,从而增大滑动变阻器两端的电压,使定值电阻两端电压减小到1V,这样操作的目的是控制定值电阻两端的电压不变。
(3)为了直接完成四次实验,在不更换实验器材的情况下,根据串联分压原理,应控制定值电阻的两端电压最小,可得,即,解得,即应控制定值电阻两端的电压不低于1.2V。
(4)[1]电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,且电压表及连接都没有问题,故障可能是与电压表并联的定值电阻短路。
[2]多次测量可以减小实验误差,排除故障后,测量几组电压值和电流值,分别求出电阻值,为减小实验误差,接下来应该再求出电阻的平均值。
7.“全民拒酒驾,安全你我他”,普洱市公安局在宣传交通规则的同时,也加大了对酒驾的查处,如图(甲)是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图(乙),R2为定值电阻,电源电压为9V且保持不变。求:
(1)由图(乙)可知,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化情况是___________;
(2)酒精气体的浓度为0时,电压表的示数为3.6V,R2阻值是多少?
(3)测试仪电压表示数达到6V时,酒精气体的浓度是多少?
【答案】(1)气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
(2)定值电阻R₂的阻值是40Ω。
(3)此时酒精气体的浓度是0.3mg/m³。
【详解】(1)分析图乙可知,该图像的横坐标代表酒精气体浓度,纵坐标代表气敏电阻R₁的阻值。随着横坐标酒精气体浓度的数值增大,其对应的纵坐标R₁的阻值在减小。因此,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的增大而减小。
(2)由电路图可知,气敏电阻R₁与定值电阻R₂串联,电压表测R₂两端的电压。
当酒精气体浓度为0时,由图乙可知,气敏电阻的阻值
此时电压表的示数
根据串联电路的电压特点,R₁两端的电压为
根据欧姆定律,电路中的电流为
由于R₁和R₂串联,所以通过R₂的电流也为
定值电阻R₂的阻值为
(3)当电压表示数达到时,根据欧姆定律
电路中的电流为
根据串联电路的电压特点,此时R₁两端的电压为
此时气敏电阻R₁的阻值为
查阅图乙可知,当气敏电阻的阻值为20Ω时,对应的酒精气体浓度为0.3mg/m³。
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专题03 欧姆定律
01 期中考情透视
02 复习目标锚定
03 知识体系构建
04 核心考点精讲
考点一 不同物质的导电性 / 考点二 影响导体电阻大小的因素 / 考点三 变阻器 / 考点四 欧姆定律
/考点五 测量导体的电阻
05 重难题型突破
题型一 不同物质的导电性 / 题型二 影响导体电阻大小的因素 / 题型三 变阻器 / 题型四 欧姆定律
题型五 测量导体的电阻
06 限时分层演练
基础固本练 / 综合进阶练
九年级物理第十二章《欧姆定律》是期中统考的核心考点,占比约40--50%,题型覆盖选择、填空、实验、作图、计算题,是初中电学主要章节。
高频考查点集中在理解欧姆定律、能用欧姆定律解决实际问题,另外两个实验“探究电流与电压、电阻的关系”以及“用电流表和电压表测量电阻”也是必考点。
期中命题侧重结合生活情境设题,考查学生应用物理知识解决实际问题的能力,这是新八年级物理考试的核心目标,所以,在平时教学中一定要培养孩子们这方面的能力。
九年级物理第十二章《欧姆定律》复习,锚定以下可落地目标:
1.知道电阻是导体的一种性质。了解电阻单位及其换算。了解电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关。
2.能说出滑动变阻器的构造,画出它在电路中的符号,理解变阻器的工作原理。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。
3.通过实验探究电流跟电压、电阻的关系,让学生经历科学探究的全过程;能说出电流与电压、电阻间的正比、反比关系。
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。理解欧姆定律,能运用欧姆定律分析解决简单的电路问题。
5.学会用伏安法测电阻。能用特殊方法测量电阻。
考点一 不同物质的导电性
(一)导体、绝缘体和半导体
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: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. 概念:在物理学中,用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。
2. 单位:
(1)国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.
(2)常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
换算关系:1 kΩ =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
3. 电阻器:在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。
4. 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。
(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)总是不变的。
考点二 影响导体电阻大小的因素
(一)影响导体电阻大小的因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法和转换法。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的材料有关。
(2)在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(3)在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
(二)探究导体电阻大小受温度的影响情况
【实验器材】
镍铬丝、酒精灯、电流表、灯泡、电源
【实验步骤】
闭合开关,用酒精灯加热镍铬丝,观察电流表示数和灯泡亮度变化;
【实验现象】
闭合开关,用酒精灯给合金丝加热。在合金丝变得炽热而发红的过程中,小灯泡逐渐变暗。撤去酒精灯,在合金丝温度降低的过程中,小灯泡又逐渐变亮。
【实验结论】
导体电阻大小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。
考点三 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。常见的有:滑动变阻器、电阻箱、电位器。
2. 滑动变阻器
(1)结构:电阻线,接线柱ABCD、金属杆、滑片P等。
变阻器结构 结构示意图 变阻器符号
(2)原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
(3)结构示意图和符号
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。
(4)铭牌上各物理量的意义:
例如,一滑动变阻器标有“20Ω 1A”,其中“20Ω”表示变阻器的最大电阻是20欧;“1A”表示允许通过的最大的电流是1A。
(5)滑动变阻器的接法
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)电阻箱及应用
1.电阻箱:
(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。
如图所示电阻箱接入电路的阻值为=3000+600+8=3608Ω.
(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,电流不从电阻丝走了使之失去作用来调整电阻大小的;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.
2. 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。
3.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。
考点四 欧姆定律
(一)实验:探究电流与电压、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
考点五 测量导体的电阻
(一)伏安法测量电阻
1.实验方法:伏安法
用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流,然后根据R=U/I算出电阻。
(间接测量法)。
2.实验原理:R=U/I。
3.实验器材:电源、开关、导线、定值电阻(小灯泡)、电流表、电压表、滑动变阻器。
滑动变阻器作用:
(1)保护电路。(2)改变待测电阻(小灯泡)两端电压。
4.实验电路图:
5.实验步骤:
(1)设计电路图并连接实物电路。
(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,测出多组电流表和电压表示数。
(3)断开开关,算出每次电阻值,最后求出定值电阻的平均值。
(4)整理器材。
6.实验表格:(这是测量定值电阻的表格,测量小灯泡电阻不能设置电阻的平均值项目)
次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻平均值/Ω
1
2
3
7.实验注意事项:
(1)连接实物电路时,开关要断开。
(2)电流表串联,电压表并联,选择合适的量程,“正进负出”。
(3)滑动变阻器:
A.滑动变阻器按“一上一下”的原则接入电路。
B.闭合开关前,滑片移到阻值最大处。
8.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。
(3)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)
(二)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。
方法一:如图定值电阻R0和未知电阻Rx串联;用电压表分别测量两者的电压U0、Ux,计算电阻Rx阻值的
表达式
方法二:如图所示,首先将开关S、S0闭合,读出电压表的示数,记为U;断开开关S0,读出电压表的示数为 Ux。根据串联电路电压特点可知,定值电阻R0两端的电压为U-Ux,
则电路中的电流、电阻为:
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。
如图定值电阻R0和未知电阻Rx并联;用电流表分别测量两者的电流I0、Ix,计算电阻Rx阻值的表达式
根据并联电路电流特点和欧姆定律可得
题型一 不同物质的导电性
典例1 (25-26九年级上·河南郑州·期中)老师在课堂上做了如图所示的实验:把去掉钨丝的灯泡内芯(玻璃)接入电路中,串联的小灯泡不会发光,说明在正常情况下,玻璃属于_________(“绝缘体”或“导体”);用酒精灯加热内芯一段时间后,小灯泡会逐渐变亮,说明:______________。
💡破题要诀
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。
迁移应用
1.(25-26九年级上·河南驻马店·期中)实践小组的同学们到工厂参观,看到车间里摆放着如图所示的高凳,工人师傅告诉大家这是电力作业安全登高凳。下列可用来制作这种高凳的材料是( )
A.不锈钢 B.铁
C.铝合金 D.干燥的木头
2.(25-26九年级上·内蒙古鄂尔多斯·期中)关于导电和带电,下列说法正确的是( )
A.导体容易导电是因为导体内有大量的电子
B.加油站的静电释放器由玻璃或陶瓷制成
C.行驶的汽车很容易和空气摩擦带上负电荷,当人手拉车门时会产生从车到手的电流
D.有的物体不容易导电,但能够带电
3.(25-26九年级上·甘肃白银·期中)通常情况下,下列选项中属于绝缘体的一组是( )
A.人体和大地 B.汽油和盐水
C.铁钉和石墨 D.塑料和陶瓷
4.(25-26九年级上·辽宁葫芦岛·期中)硅晶片是华为手机芯片制造的核心基材,其原始材料是硅,下列物品的主要材料与华为手机芯片材料类型一致的是( )
A.手机塑料外壳 B.铜制充电线芯
C.陶瓷散热片 D.LED灯
5.(25-26九年级上·安徽安庆·期中)下列关于导体电阻的说法正确的是( )
A.导体的电阻越大说明其导电能力越强 B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.不同材料的导体,电阻一定不同 D.电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关
6.(2026九年级上·全国·专题练习)下列关于电阻单位的换算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
7.(25-26九年级上·山西运城·期中)制作可调光台灯时,需要找柔软且绝缘性能较好的材料对底座进行填充固定。有的同学提出用橡皮泥。橡皮泥是否是绝缘材料?请你设计一个实验方案进行探究。
题型二 影响导体电阻大小的因素
典例1 (25-26九年级上·宁夏银川·期中)在“探究影响导体电阻大小因素的实验”时,同学们设计了如图所示的实验电路,如表给出了可供选择的几种导体,分别用a、b、c、d四个字母代表。
导体序号
导体长度L/m
横截面积
材料
a
1.0
0.4
锰铜
b
1.0
0.2
锰铜
c
0.5
0.2
锰铜
d
0.5
0.2
镍铬合金
(1)实验中通过观察___________比较电阻丝电阻的大小;
(2)实验中采用的研究方法是___________和转换法;
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应分别将导体___________(选填导体序号)接入电路;
(4)实验中,分别将导体b、c接入电路,闭合开关后,观察到电流表的示数,是探究导体的电阻与导体___________的关系,可以得到的结论是:导体的材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越___________;
(5)把导线c、d分别接入电路是为了探究导体的电阻与___________的关系。
💡破题要诀
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)
迁移应用
1.(2026·湖南益阳·二模)我国5G基站建设持续推进,基站信号传输依赖特制导线。某型号导线由铜制成,若将一根铜丝对折后使用,其电阻大小将__________;若将一根铜丝均匀拉长,其电阻大小将__________。
2.(25-26九年级上·河南周口·期中)为了探究导体的电阻大小与导体的哪些因素有关,小军同学连接了如图甲所示的电路,该实验中可以通过观察___________反映导体电阻的大小,利用图乙中___________(填写序号)两根合金丝可探究电阻大小与材料的关系。
3.(2026·福建漳州·一模)铅笔芯型号主要根据石墨和黏土的比例来划分,比如“B”型号笔芯,“B”前的数字越大,则石墨含量越高。下列四种铅笔芯,它们长度相同,如图中标注各自的直径和型号,其中电阻最大的是( )
A.0.3mmB B.0.6mm2B C.0.7mm4B D.0.9mm6B
4.(25-26九年级上·广东佛山·期中)下列因素不会影响导体电阻大小的是( )
A.导体两端的电压 B.导体的横截面积
C.导体的长度 D.导体的材料
5.(25-26九年级上·安徽阜阳·期中)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热,发现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素是( )
A.温度 B.长短 C.粗细 D.材料
6.(25-26九年级上·河南焦作·期中)有一些材料,如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常被称作____________。在20世纪初,荷兰物理学家昂内斯发现,当温度降到某个临界值时一些金属的电阻会突然消失,这种现象叫____________。
题型三 变阻器
典例1 (25-26九年级上·山东青岛·期中)在“调节滑动变阻器改变灯泡亮度”的实验中,同学们连接了如图所示的电路。
(1)请在虚线框内画出相应的电路图;
(2)闭合开关S前,应将滑动变阻器的滑片P移到___________端。实验过程中,要使灯泡的亮度变亮,应将滑动变阻器的滑片P向___________(前两空均选填“A”或“B”)端移动,此过程中电流表的示数将___________(选填“变大”“变小”或“不变”);
(3)小明连接好电路,闭合开关S后,发现无论怎样移动滑片P,灯泡的亮度都不发生变化,而且一直很亮,这可能是因为滑动变阻器同时连接了___________(填字母符号)两个接线柱。
(4)小红连接电路时,当接完最后一根导线后,灯泡立刻发出耀眼的光并很快熄灭,她实验操作中的两个不当之处(滑动变阻器已一上一下两个接线柱接入电路):①______________________;②______________________。
💡破题要诀
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。
迁移应用
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图甲所示的调光型台灯,通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮,调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示,要想改变灯的亮度,要和灯泡________(选填“串联”或“并联”)连接;当A、B端接入电路时,顺时针旋转滑片P,台灯的亮度将________(选填“变亮”、“变暗”或“不变”)。
2.(25-26九年级上·甘肃兰州·期中)如图甲所示是一种插入式电阻箱,当电阻箱的铜塞、拔出,、插入时,则其连入电路电阻大小是___________;乙图中电阻箱的示数是____________。
3.(25-26九年级上·河北唐山·期中)小明设计了利用滑动变阻器改变灯泡亮度的电路图,如图所示。在E、F间接入滑动变阻器,闭合开关,当滑片P向右滑动时,灯泡变暗。下列四种接入方式,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26九年级上·山东烟台·期中)用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验装置如图所示,下列有关滑动变阻器的说法正确的是( )
A.滑动变阻器接入电路的电阻丝最好使用铜制的导线
B.闭合开关前,应该将滑动变阻器的滑片置于最左端
C.闭合开关后,当滑动变阻器的滑片向右滑动时,小灯泡的亮度由亮变暗
D.滑动变阻器铭牌上标的“”字样是指使用滑动变阻器正常工作时的电流为
5.(25-26九年级上·湖南常德·期中)如图甲为某可调亮度的台灯,如图乙为其用于调光的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属片相连。当转动电灯旋钮时,滑片会在弧形电阻丝上同向滑动,即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是( )
A.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将a、b接入电路逆时针转动旋钮时,灯泡变亮
C.若只将a、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
D.若将a、b用导线相连,再将a、c接入电路,旋动旋钮时不能改变灯泡亮度
6.(25-26九年级上·广东中山·期中)如图所示,闭合开关S,发现灯泡亮,不亮。调节变阻器滑片P,变亮,始终不亮。出现这一现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器接触不良
C.灯泡短接 D.灯泡断路
7.(25-26九年级上·辽宁锦州·期中)如图所示电路中,有两根导线尚未连接,请用笔画线代替导线补上,要求补上后:①电压表测小灯泡两端电压;②闭合开关S,向a端移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡变亮。
题型四 欧姆定律
典例1 (2026·吉林长春·模拟预测)某同学为了探究“电流与电压、电阻的关系”设计了如图甲的实验电路,她在实验室找到如下实 验器材:电压恒为3V的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、30Ω、60Ω的定值电阻各一个,滑动变阻器一个,导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图乙中的实物图连接完整,要求滑动变阻器向右移电阻变大
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器滑片滑到最_______端;
(3)闭合开关,同学发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是_____________;
(4)故障排除后,同学首先“探究电流与电阻的关系”,她把10Ω的电阻接入电路,要使电压表示数为2V,闭合开关后,移动滑动变阻器,发现电压表示数小于2V,接下来她应将变阻器滑片向_______端移动;
(5)同学把两个阻值不同的定值电阻分别接入电路中来探究“电流与电压的关系”,她通过调节滑动变阻器的滑片P,测出通过定值电阻R的不同电流和对应的电压值记录在表中,根据数据做出如图丙所示的图像,分析图像得到的结论是____________;
(6)本实验中多次测量的目的与下面的 (选填序号)实验多次测量的目的相同。
A.测量未知电阻的阻值 B.探究平面镜成像的特点
💡破题要诀
1.实验中滑动变阻器的不同作用:
(1)在探究电流与电压关系时:是改变定值电阻两端的电压。
(2)在探究电流与电阻关系时:是保持定值电阻两端电压不变。
2.欧姆定律的应用注意事项:
(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)。
迁移应用
1.(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
2.(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
3. (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
4.(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
5.(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
6.(25-26九年级上·河南新乡·期中)如图所示是定值电阻R和小灯泡L的电流随电压变化的图象,由图像可知( )
A.乙是小灯泡的I-U图象
B.定值电阻的阻值为5Ω
C.若定值电阻R和小灯泡L并联接在2V的电源上,干路中的电流是0.6A
D.若定值电阻R和小灯泡L串联接在5V的电源上,小灯泡两端的电压为1V
7.(25-26九年级上·甘肃张掖·期中)“地磅”可检测货车是否超载,其工作原理如图所示:电路接通后,货车质量越大,与电阻丝R接触的滑片P下滑距离越大,由电表改装的显示器的示数也越大。已知:串联电路中的电流,等于电源两端电压除以各电阻之和;电源电压恒定不变。下列判断正确的是( )
A.“显示器”由电压表改装而成
B.车质量越大,R连入电路的电阻越大
C.单刀开关“3”应与“1”连接
D.车质量越大,通过的电流就越大
题型五 测量导体的电阻
典例1 (25-26九年级上·河南焦作·期中)小明和小红在实验室用“伏安法”测量一个定值电阻的阻值。
(1)该实验的原理是:____________(请用公式表达)。
(2)小明设计了如图甲所示的实验方案,小红设计了如图乙所示的改进方案。请你写出乙方案相对于甲方案最主要的优势:____________________________。
(3)图丙是小红连接的部分实物电路,请你以乙方案为标准,用笔画代替导线,将电路连接完整。
(4)连接电路时,开关应处于____________状态。
(5)闭合开关后,小明发现电流表有示数且能变化,但电压表指针几乎不动。检查后发现电路连接正确、元件完好,则故障可能是:__________________。
(6)排除故障后,小明移动滑片P,测量了三组数据并记录在下表中,第三次实验时电流表的示数如图所示。根据三次实验数据,该定值电阻的阻值为____________(结果保留一位小数)。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
电阻的平均值/Ω
1
1.2
0.12
2
1.8
0.18
3
2.4
(7)实验后小明和小红对实验过程中“滑动变阻器中的电流与其两端电压的关系”进行了思考,通过计算分析大致画出了滑动变阻器的I-U图象(如图所示),其中正确的是____________(选填“A”“B”或“C”),你判断的依据是:________________________________________。
A. B.C.
💡破题要诀
1. 实验方法: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。
2. 数据处理要点: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。
3. 实验故障分析:
(1)实验中如果电流表有示数,电压表无示数,则可能是 定值电阻短路。
(2)实验中如果电压表有示数,电流表无示数,则可能是 定值电阻开路。
迁移应用
1.(2026·江西·中考真题)如图是“用电流表和电压表测量小灯泡电阻”的4个实验电路,其中连接正确的是( )
A. B.C. D.
2.(2026·四川成都·模拟预测)某同学做“伏安法测灯泡电阻”的实验,实验电路如图甲所示,所用小灯泡标有“2.4 V”字样。下列说法错误的是( )
A.该实验的原理是
B.可以多次实验求平均值以减小误差
C.闭合开关前,滑动变阻器滑片应该移至最右端
D.若灯泡正常工作时测得的电流如图乙所示,则此时电阻为8 Ω
3.(24-25九年级上·福建泉州·阶段检测)某同学用“伏安法”对四个定值电阻各测量一次,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中描点,得到了图中甲、乙、丙、丁四个点。若将这四个定值电阻并联后,接入同一电路中,则电流最小的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
4.(25-26九年级上·江苏南京·阶段检测)某小组在复习欧姆定律这一章时,总结了三个实验①探究电流与电压的关系②探究电流与电阻的关系③伏安法测定值电阻的阻值。下列说法错误的是( )
A.三个实验的电路图都相同
B.三个实验的滑动变阻器的作用不相同
C.三个实验并没有都使用控制变量法
D.三个实验都需要多次测量,找普遍规律
5.(25-26九年级上·山东东营·期中)在“伏安法测电阻”的实验中,丹丹分别选用定值电阻和小灯泡为测量对象,处理实验数据时,分别画出了U-I的图像。对于图像的分析,以下说法正确的是( )
A.定值电阻的阻值比小灯泡的阻值大
B.A是小灯泡,B是定值电阻
C.由图像可知,小灯泡的电阻随灯丝温度的增加而增大
D.应该用多次测量的方法,计算小灯泡电阻的平均值,以减小误差
6.(25-26九年级上·甘肃兰州·阶段检测)在用“伏安法”测电阻的实验中,如果缺少电压表或电流表,可以通过增加一个已知阻值的定值电阻和开关来解决,电源电压未知但恒定。下列电路图中不能测出未知电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
基础固本练(限时:15分钟)
1.如图所示,高铁车顶上的“受电弓”与高压线接触获取电能为高铁提供动力。受电弓与高压线接触面上的材料可以选用( )
A.石墨 B.橡胶 C.玻璃 D.塑料
2.关于半导体和超导体,下列说法中正确的是( )
A.半导体材料的导电性能介于导体和绝缘体之间
B.半导体的电阻为零
C.超导体适合做电饭锅的发热体
D.半导体材料不能制成二极管和三极管
3.小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.为了准确比较两条合金丝的电阻,可用电流表直接替换灯泡
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.加节干电池,灯泡会亮,说明导体的电阻随电压的增大而减小
4.如图所示的电路中,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则M、N分别应接( )
A.M接A,N接B B.M接B,N接D
C.M接B,N接C D.M接C,N接D
5.根据欧姆定律可以得到公式,下列关于这个公式的说法中正确的是( )
A.同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B.导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
C.同一导体的电阻与通过它的电流成反比
D.导体的电阻是由自身的性质决定,与电压、电流无关
6.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
7.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
8.在收音机等电器中,有一种叫电位器的变阻器,电位器的外形及其内部构造如图所示,图中A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱,使用电位器时,下列说法正确的是( )
A.只把A和C接入电路,无法改变通过电位器的电流
B.只把A和C接入电路,可以改变通过电位器的电流
C.将B和C接入电路,当滑片逆时针旋动时,电位器接入电路电阻变小
D.将B和C接入电路,当滑片顺时针旋动时,电位器接入电路电阻变大
9.在“探究电压一定时电流与电阻的关系”实验中,电路如图甲所示。
(1)连接电路时,开关要________。
(2)连接滑动变阻器时,已将右上接线柱接入电路,如图乙所示,为了让滑片向右移动时接入电路的电阻变大,应将图乙中滑动变阻器的________点接入电路。
(3)小星用5 Ω的电阻做完实验后,需要更换10 Ω的电阻再次实验。为保持定值电阻两端电压不变,他断开开关,更换电阻后,接下来的实验步骤中,规范合理的排序应是________。
①闭合开关 ②将滑片移至最右端 ③向左移动滑片
(4)再换用更大的电阻进行实验时,闭合开关,发现电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路故障可能是________。(写出一种即可)
10.电路如图所示,已知电源两端电压U=4.5V保持不变,电阻R1=5Ω,当开关S闭合时,电压表示数为2V。求:
(1)电流表的示数;
(2)电阻R2两端的电压;
(3)电阻R2的阻值;
(4)若将两电阻并联,电流表的测量范围是0~0.6A,电流表能否测量电路中干路的电流。
综合进阶练(限时:15分钟)
1.如图所示两个实验,甲用酒精灯加热金属丝时,灯泡变暗。乙将玻璃芯加热到红炽状态时,灯泡将发光,下面描述这两个实验现象中说法正确的是( )
A.甲图中,灯泡和金属丝电阻不同,电流也不同
B.加热金属丝会使其电阻变小,电流表示数增大
C.两个实验说明导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化
D.不加热时,这两个实验所示的电路在闭合开关后都没有电流
2.两个定值电阻、的内部结构图,如图所示,、是粗细均匀、材料相同的两根电阻丝(涂有绝缘漆),缠绕在完全相同的圆柱形绝缘棒上,圈数分别为43圈和33圈,的电阻丝比的电阻丝细。将、并联在电路中工作一段时间,如图所示,、两端的电压分别为、。下列说法正确的是( )
A. B.
C. D.
3.如图甲所示的迷你小风扇,其简化电路图如图乙所示。ab间接有如图丙所示的自动断电安全装置,cd间接有如图丁所示的用于调节风速的机械电位器。闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.当小风扇倾斜时,铜球将电路接通
B.当小风扇倾斜时,铜球将电路断开
C.若cd分别接①②,则逆时针调节旋钮,风速变小
D.若cd分别接②③,则逆时针调节旋钮,风速变大
4.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
5.为了测量电阻的阻值,小石选择了两块已经调好的电流表(标有“-”、“0.6”、“3”三个接线柱),一个阻值已知的定值电阻,一个符合要求的电源以及开关S,连接了部分实验电路(导线a未完成连接),如图所示。将电路连接完毕后,闭合开关S,读出电流表、的示数分别为、,下列说法正确的是( )
A.若导线a的右端与的“0.6”接线柱连接,则
B.若导线a的右端与的“0.6”接线柱连接,则
C.若导线a的右端与的“-”接线柱连接,则
D.若导线a的右端与的“-”接线柱连接,则
6.同学们探究“电流与电阻的关系”,电源电压为3V且保持不变,滑动变阻器的规格是“30Ω 1A”,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的电阻各一个,满足测量需求的电流表、电压表各一个。
(1)按照图甲所示的电路图,连接的实验电路如图乙所示、某同学想闭合开关立刻进行实验,同组同学提醒他这样操作有错误,原因是________;
(2)在电路中接入阻值为5的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为1V,记录电流表示数;断开开关,用10的电阻替换5的电阻,再闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向________(选填“A”或“B”)端适当移动,这样操作的目的是________,再记录电流表示数;
(3)当将电阻更换为20时,发现无论怎样调节滑动变阻器,电压表的示数都无法恢复到1V,因此需要重新设定每一次定值电阻两端的电压值,为了直接完成四次实验,在不更换实验器材的情况下,应控制定值电阻两端的电压不低于________V;
(4)某个小组利用如图乙所示的电路测量一个未知阻值的电阻Rₓ的阻值,他们连接完电路后,闭合开关,发现电流表有示数而电压表无示数,且移动变阻器的滑片时,电流表示数会发生变化,经检查电压表及连接都没有问题,则故障可能是________。排除故障后,正确操作,测量几组电压值和电流值,分别求出电阻值,接下来应该再求出________。
7.“全民拒酒驾,安全你我他”,普洱市公安局在宣传交通规则的同时,也加大了对酒驾的查处,如图(甲)是呼气式酒精测试仪的电路原理图,R1为气敏电阻,它的阻值随酒精气体浓度的变化曲线如图(乙),R2为定值电阻,电源电压为9V且保持不变。求:
(1)由图(乙)可知,气敏电阻的阻值随酒精气体浓度的变化情况是___________;
(2)酒精气体的浓度为0时,电压表的示数为3.6V,R2阻值是多少?
(3)测试仪电压表示数达到6V时,酒精气体的浓度是多少?
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