16.2 探究:电流与电压、电阻的关系(重难点专练)物理新教材沪科版九年级全一册
2026-10-13
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162探究:电流与电压、电阻的关系
目
录
题型01探究电流与电压的关系
题型02探究电流与电阻的关系
题型03欧姆定律理解及其简单计算
题型04欧姆定律提升应用
题型01探究电流与电压的送系
A
1.【答案】(1)
(2)保护电路
(3)定值电阻R短路
(4)2.4
通过导体的电流与其两端的电压成正比
(5)B
(⑥)及时断开开关
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2.【答案】(1)
(2)断路
(3)2.215正
(4)电压表接在了滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压
(5)②
3.【答案】
(2)B
(3)断路
C
(4)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
4.【答案】a顶
(2)左
(3)断路
(4)2.45正比
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5.
【答案】(1)
0
(2)0.12
(3)正比
(4)5
(5)大于
题型02探究电流与电阻的送系
R
1.【答案】(1)
(2)定值电阻断路
◆I/A
0.6
0.5
0.4
(3)
控制定值电阻两端的电压保持不变
0.3
反比
3
0.2
0.1
0
0.050.100.150.200.25
R
54.5
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2.【答案】()
(2)断路
(3)1
(4)变大
左
(5)201.2
3.【答案】(1)向左调节滑片
(2)2
(3)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)短路
(5)80
4.【答案】(1)断开
(2)B
(3)②①③
(4)右
(5)当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(6)不能
没有控制导体两端电压一定
5.【答案】(1)2.4右
2
(2)AC
(3)探究电流与电阻的关系实验中,滑动变阻器在实验中的作用是保护电路和使定值电阻两端的电压保持不变
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题型03欧姆定律理解及简单计算
1.【答案】D
2.【答案】AD
3.【答案】7
4.【答案】
串
3:2
3:5
5.【答案】(1)3V
(2)152
【题型04欧姆定律提升应用
1.【答案】D
2.【答案】D
3.【答案】
增大
280
4.【答案】(1)0.2A
(2)3~4V
5.【答案】(1)
15
(2)
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小
(3)
5002
16.2 探究:电流与电压、电阻的关系
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
题型03 欧姆定律理解及其简单计算
题型04 欧姆定律提升应用
▌题型01 探究电流与电压的关系
1.电流与电压、电阻两个因素都有关,必须用控制变量法:探究I与U的关系时保持电阻不变;探究I与R的关系时保持电阻两端电压不变。
2.实验电路:定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表并联在R两端,电流表串联在电路中。
3.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压和通过的电流,进行多次测量。
4.结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
5.安全警示:连接电路时开关应断开;闭合开关前滑片移到阻值最大处;电表选合适量程且电流"正进负出"。
1.(2026·陕西·模拟预测)小明在探究“电流与电压的关系”实验中,所用器材有电压恒为3V的电源,阻值为5Ω的定值电阻等
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.48
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示的实物电路连接完整。
(2)实验开始前,滑动变阻器滑片置于阻值最大处的目的是___________________________。
(3)闭合开关S后,移动滑片时,发现电压表无示数,电流表有示数且随滑片移动而变化,则电路故障可能是__________________________________。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,将电流表和电压表的数据记录在表格中,第5次实验时,电压表示数如图-2所示,为______________V;分析实验数据,可得出结论∶在电阻一定时,___________________________。
(5)分析表中数据,实验中选取的滑动变阻器的规格可能是_____________。
A.20Ω 2A B.50Ω 1.5A C.10Ω 2A
(6)实验结束,小组同学在整理器材时发现定值电阻很热,于是联想到温度也可能影响定值电阻的阻值,并由此反思实验过程∶实验时每次读取数据后要_______(写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
【答案】(1)
(2)保护电路
(3)定值电阻R短路
(4) 2.4 通过导体的电流与其两端的电压成正比
(5)B
(6)及时断开开关
【详解】(1)电流表需串联在电路中,由表中数据可知,测量的最大电流为0.48A,所以选择0~0.6A量程,将电流表的“0.6”接线柱与定值电阻R的左接线柱相连;同时将开关S的左接线柱与电流表的“-”接线柱相连。
(2)实验前滑动变阻器调至最大阻值,此时电路总电阻最大,电流最小,可避免刚闭合开关时电流过大烧坏电表或用电器,起到保护电路的作用。
(3)电流表有示数且随滑片移动变化,说明主电路是通路;电压表无示数,说明与电压表并联的定值电阻短路。
(4)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,读数为2.4V;表格中的电压与电流的比值恒为定值电阻的阻值5Ω,因此可得出结论:电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
(5)电源电压为3V,第一组实验定值电阻两端电压为0.5V,因此滑动变阻器需要分担的电压为
此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大,电路电流为0.1A,滑动变阻器接入的阻值为
因此滑动变阻器最大阻值必须大于25Ω,故选B。
(6)通电时间过长定值电阻会发热导致阻值变化,每次读完数据后及时断开开关,避免电阻持续通电升温,可减小温度对电阻的影响,保证实验在电阻阻值近似不变的条件下进行。
2.(2026·河北衡水·一模)小高利用实验室的器材进行“探究电流与电压关系”的实验,他选用了三节新的干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,一个铭牌写着“40Ω 1A”的滑动变阻器,一个电流表,一个电压表,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线帮助小高将图甲的实物电路补充完整(要求滑片向A端滑动时,电流表示数变大,导线不交叉)。
(2)连接好电路闭合开关后,电压表指针偏转超过测量范围,电流表没有示数,故障可能是定值电阻_________。
(3)排除问题后,小高顺利进行实验,某次实验中电压表的示数如图乙所示,为_________V;他将测得的数据绘制成I-U图像,如图丙a所示,可知所用定值电阻的阻值为________Ω;分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________比。
(4)同组的小杨也用相同的实验器材完成了该实验,并绘制出了I-U图像,如图丙b所示,但是小杨发现自己的结论和小高的结论不一样,这可能是因为______________________________。
【拓展】
(5)小高又用上面的器材探究了通过导体中的电流与电阻的关系,得到下表中的数据。
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.3
0.15
0.1
0.075
在用25Ω的定值电阻进行实验时,小高发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到设定值,为了能完成这个定值电阻的探究实验,小高采取的措施可行的是_________(选填序号)。
①换用四节新干电池
②更换一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器
③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻
④将定值电阻两端电压设定为2V
【答案】(1)
(2)断路
(3) 2.2 15 正
(4)电压表接在了滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压
(5)②
【详解】(1)滑片向A端滑动时电流表示数变大,说明滑动变阻器接入电路的电阻需变小,因此要选择A端的下接线柱接入电路,满足接入电阻丝长度随滑片左移变短的要求,据此作图。
(2)电流表无示数说明电路发生断路,电压表指针超量程,说明电压表两端直接连通电源两端,相当于直接测量电源总电压,因此故障可能是和电压表并联的定值电阻发生了断路。
(3)电压表选用0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.2V;
如图丙a所示,当R两端的电压为3V时,通过R的电流为0.2A,所用定值电阻的阻值为
图丙a是一条倾斜的直线,说明电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(4)本实验探究电流与定值电阻两端电压的关系,正常图像是电流随定值电阻电压增大而上升的过原点直线。图丙的b图像电流随电压增大而减小,结合串联电路电压规律:电源总电压不变,滑动变阻器的电压增大时,定值电阻的电压会减小,电路电流也随之减小,因此反常图像的原因是电压表接在了滑动变阻器两端,测量的是滑动变阻器的电压。
(5)根据前3组数据,探究电流与电阻关系时要控制定值电阻两端电压不变,计算得控制电压
电源总电压为3节新干电池共4.5V,因此滑动变阻器需要分担的电压为
根据串联分压规律,当接入25Ω电阻时,要求滑动变阻器阻值至少为
现有滑动变阻器最大仅40Ω,无法满足分压要求。
①换四节干电池总电压更高,滑动变阻器需要分担的电压更大,要求的滑动变阻器阻值更大,不可行;
②换最大50Ω的滑动变阻器,刚好满足分压要求,可行;
③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻,阻值不能调了,此时定值电阻两端电压不是1.5V,不可行;
④只将这个定值电阻两端电压设定为2V,修改设定电压不符合该探究实验“控制定值电阻两端电压不变”的操作逻辑,不可行。
因此仅②可行。
3.同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:新干电池两节,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器(30 Ω、2 A)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压 U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流 I/A
0.08
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(1)按照电路图在图乙中将实物图补充完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应处于__________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关以后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻 R __________(选填“短路”或“断路”)。排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻 R 的电流和对应的电压值,此时滑动变阻器的作用是__________(选填字母序号)。
A.保护电路
B.控制定值电阻两端电压不变
C. 改变定值电阻两端电压
(4)根据以上实验数据得到的结论是:电阻一定时,______________________________。
【答案】(1)
(2)B
(3) 断路 C
(4)通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【详解】(1)由图甲可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端的电压,电流表测量电路中的电流;当滑片向右移动时滑动变阻器阻值变大,根据滑动变阻器连接方式可知,滑动变阻器应接入左下接线柱,即接C点。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片应处于阻值最大处,即B端。
(3)闭合开关后,发现电流表指针无偏转,即电路中没有电流,可能是断路,而电压表有示数,说明与电压表并联的定值电阻R断路。
在“探究电流与电压的关系”时,应不断改变定值电阻两端的电压,观察电流的变化,从而得出电流与电压的关系,故此时滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端电压,故AB不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)由表格中数据得,定值电阻两端的电压与电流的比值不变,可得结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
4.(25-26九年级上·广东惠州·期中)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据求出定值电阻的电阻为______Ω,本实验的结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
【答案】(1)
(2)左
(3)断路
(4) 2.4 5 正比
【详解】(1)由图可知,电源为两节干电池,电压为3V,所以电压表量程应选用0~3V,据此作图。
(2)电路接通前,滑动变阻器要调到最大阻值处保护电路,本图中滑片移到最左端时,接入电路的电阻丝长度最长,阻值最大。
(3)电流表示数几乎为零说明电路大概率是断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表两端可以连通到电源两极,因此故障是待测电阻断路,此时电压表相当于直接串联在电路中,分得几乎全部电源电压。
(4)电压表选用的是0~3V量程,分度值为0.1V,指针指向2.4V位置,因此示数为2.4V;根据,代入任意一组数据比如,,可得
多组数据计算后定值电阻阻值均为5Ω;实验数据中电压和电流的比值恒定,因此结论为:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
5.(25-26九年级上·福建厦门·期中)小耿和同学进行“探究电流与电压的关系”实验,电路如图所示,电源电压是3 V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求:滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________A。
(3)继续实验并测得多组数据,记录如下表,
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
根据表格数据,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________;
(4)分析表格数据,本实验所用电阻的阻值为___________Ω。
(5)记录完第5组数据后,在保持滑动变阻器滑片不变的情况下,小耿把电阻更换为10Ω电阻,闭合开关,电压表的示数将___________2.5 V(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
【答案】(1)
(2)0.12
(3)正比
(4)5
(5)大于
【详解】(1)滑动变阻器接入电路遵循“一上一下”原则,题目要求滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,说明滑片向A移动时接入的电阻丝长度变长,故将开关右侧接线柱与D接线柱相连即可。
(2)电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,故示数为0.12A。
(3)分析表格中实验数据,当电压增大为原来的几倍,电流也增大为原来的几倍,且电压与电流的比值一定,故可得电流与电压的关系是:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
(4)由表中的数据可知,当定值电阻两端的电压为0.5V时,电流为0.10A,则定值电阻的阻值为
(5)第5组数据时,定值电阻两端电压为2.5V,保持滑片不动,把5Ω电阻更换为10Ω电阻后,根据串联分压规律,定值电阻的阻值变大,它分得的电压也会变大,因此电压表的示数会大于原来的2.5V。
▌题型02 探究电流与电阻的关系
1.探究I与R的关系时,换用不同阻值的定值电阻,每次都要调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变。
2.结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.数据处理可用图像法:画出I随1/R变化的图像,是一条过原点的直线,说明I与R成反比。
4.换接电阻前应断开开关;此实验中滑动变阻器还起控制定值电阻两端电压不变的作用。
1.小陈在探究“电流与电阻的关系”时,设计了图17所示的电路图,并用到了如下器材:电源,电流表,电压表,定值电阻(、、、、各1个),开关,滑动变阻器(规格为“25 Ω 1 A”)和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图所示的电路连接完整(要求:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)。
(2)正确连接电路后,发现闭合开关时,电流表示数为零,移动滑动变阻器,电压表示数始终接近电源电压,则电路故障原因可能是____________________。
(3)排除故障后,小陈继续利用以上实验器材及电路连接方式探究“电流与电阻的关系”:
实验序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
20
25
50
电流
0.60
0.30
0.20
0.12
0.06
①实验时,换接不同定值电阻后,移动滑动变阻器滑片的目的是____________________。
②实验收集的数据如表所示,请在图坐标系中画出电流与电阻倒数变化关系的图像____________。
③由图像可知,电压一定时,电流与电阻成__________。
④分析表格与图像可知,第__________组实验的数据存在错误。出现该错误的原因是:某次将定值电阻的阻值由__________变换为错误数据点对应的阻值时,未调节滑片P就读取电流造成的;该实验所用的电源电压为__________V。(实验不一定按照表中序号顺序依次更换电阻)
【答案】(1)
(2)定值电阻断路
(3) 控制定值电阻两端的电压保持不变 反比 3 5 4.5
【详解】(1)滑动变阻器需遵循“一上一下”接线,要求滑片左移时接入阻值变大,说明接入电路的电阻丝是右侧段:将滑动变阻器的右下端接线柱与定值电阻R的右接线柱相连即可,此时滑片向左移动时,接入的右半段电阻丝长度变长,阻值变大,据此作图。
(2)电流表示数为零说明电路存在断路故障,电压表示数始终接近电源电压,说明电压表两端能连通电源正负极,因此是与电压表并联的定值电阻发生断路。
(3)①探究电流与电阻的关系时,要遵循控制变量法,保持定值电阻两端电压不变,更换不同阻值电阻后,定值电阻分压会变化,因此需要移动滑片调节滑动变阻器的分压,使定值电阻两端电压回到预设值。
②计算每组的:5Ω对应、10Ω对应、20Ω对应、25Ω对应、50Ω对应,在坐标系中描出对应点,将点平滑连接即可,据此作图;
③由图像可知,电压一定时,电流与电阻的乘积为定值,电流随电阻增大而减小,因此二者成反比;
④第1、2、4、5组数据的均为3V,说明实验控制的定值电阻两端电压为3V;此时第3组20Ω电阻两端的电压为
故第3组实验的数据存在错误;因为,根据串联电路分压规律可知,此时需要调大滑动变阻器的阻值,才能使定值电阻两端电压回到3V,说明出现该错误的原因是未将上一次更小的定值电阻阻值时对应的滑动变阻器滑片P进行调节,所以上一次的定值电阻的阻值可能为5Ω或10Ω;
已知滑动变阻器最多分压
则总电源电压最多为
当上一次的定值电阻为5Ω时,根据串联电路分压规律,得
未调节滑片P,将定值电阻的阻值换为20Ω,此时滑动变阻器阻值不变,则
联立两式解得,符合要求;
当上一次的定值电阻为10Ω时,根据串联电路分压规律,得
未调节滑片P,将定值电阻的阻值换为20Ω,此时滑动变阻器阻值不变,则
联立两式解得,不符合要求。
综上,出现该错误的原因是某次将定值电阻的阻值由5Ω变换为错误数据点对应的阻值时,未调节滑片P就读取电流造成的;该实验所用的电源电压为4.5V。
2.(25-26九年级上·河北沧州·期末)如图所示,这是小明同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来并画“×”,再用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
(2)小明先把5Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是定值电阻R______________。
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端的电压为____________V。
(4)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,电压表的示数会___________(选填“不变”“变小”或“变大”),接下来应将滑动变阻器的滑片向____________(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数达到设定的电压值。
(5)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当将____________Ω的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端的电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于_____________V。
【答案】(1)
(2)断路
(3)1
(4) 变大 左
(5) 20 1.2
【详解】(1)“探究电流与电阻关系”的实验中,除电压表外,其余元件串联,电压表并联在定值电阻两端。而原图中,电流表并联在了定值电阻两端,电压表串联在电路中,是错误接法。
改正:把定值电阻右接线柱连接滑动变阻器左上接线柱的那根导线画“×”,再将定值电阻右接线柱与电压表的负接线柱用导线连接,最终实现电流表串联在电路中,电压表并联在定值电阻两端。
(2)闭合开关后,移动滑片时,发现电流表无示数,说明电路可能出现断路故障,电压表示数接近电源电压,说明电压表两接线柱到电源两极之间是通路,则电路故障可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
(3)电流表选用0~0.6A量程,电流表示数为0.2A,定值电阻为5Ω,得设定电压
(4)实验中,当把5Ω的电阻换成10Ω的电阻后,根据分压原理,定值电阻两端的电压变大,电压表的示数会变大,研究电流与电阻关系时,要控制定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律,要增大滑动变阻器两端的电压,由分压原理,要增大滑动变阻器接入电路的阻值,故应把滑动变阻器滑片向左移动。
(5)控制电压为1V时,电源总电压3V,滑动变阻器需要分担的电压为
根据串联分压的比例关系,滑动变阻器接入阻值需要是定值电阻的2倍。当接入20Ω电阻时,要求滑动变阻器阻值达到40Ω,但滑动变阻器最大仅为30Ω,因此20Ω电阻无法调到原设定的1V。
当滑动变阻器接入最大30Ω、接入最大定值电阻20Ω时,根据串联分压,即
解得,因此重新设定的控制电压不能低于1.2V。
3.(2026·吉林四平·模拟预测)用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻备有、、、各一个。
(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,当取下的定值电阻换用的定值电阻后,正确的操作是闭合开关,________________________,直至电压表示数与电阻为时电压表示数相同,并记录此时电流表示数。
(2)实验中依次接入定值电阻,正确操作实验,绘出电流与电阻倒数的关系图像如图乙,由图乙可知:在实验过程中,控制定值电阻两端电压为________________________V。
(3)分析图乙图像信息,可以得到的结论是_________________________________________________。
(4)若实验中发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻________________________(选填“短路”或“断路”)。
(5)为更好地完成整个实验,考虑确保元器件安全、实验时滑片的“误滑”等因素,使用滑动变阻器的最大电阻不得低于________________________。
【答案】(1)向左调节滑片
(2)2
(3)当电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比
(4)短路
(5)80
【详解】(1)根据图甲可知,滑动变阻器滑片向右移动,接入电路的电阻值变小,向左移动,接入电路的电阻值变大,由串联电路分压原理,更换为大电阻后,定值电阻分压变大,要增大滑动变阻器接入电阻,即向左调节滑动变阻器的滑片,才可以使定值电阻两端的电压降回原来的值。
(2)实验过程中保持定值电阻两端电压不变,取乙图上,这个点可得,控制定值电阻两端电压
(3)由图乙可知,电流与成正比,即与成反比,所以得到结论是:当电压一定时,通过导体的电流与导体的阻值成反比。
(4)电流表有示数,说明电路是通路,电压表无示数,说明可能此时电阻相当于导线,即可能是定值电阻短路。
(5)电源电压,定值电阻保持,则滑动变阻器两端电压
根据串联电路分压原理,可得
最大定值电阻,则滑动变阻器接入电路的最大阻值
所以使用滑动变阻器的最大阻值不得低于。
4.小明和小星利用如图甲所示电路,探究“电流与电阻的关系”。
(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)小明用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)此时滑片的位置位于上一次实验的______(选填“左”或“右”)侧。
(5)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,得出的结论是:__________________________。
(6)图丁是小星同学利用自己的实验数据绘制的I-R图像。该同学______(选填“能”或“不能”)得出正确结论,说明理由__________________________。
【答案】(1)断开
(2)B
(3)②①③
(4)右
(5)当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比
(6) 不能 没有控制导体两端电压一定
【详解】(1)为防止接线短路损坏元件,连接电路时,开关要断开。
(2)滑动变阻器已经接右上接线柱;滑片向右移动电阻变大,说明接入的电阻丝变长,所以下端要接B点。
(3)更换电阻后,应先将滑动变阻器调至最大阻值处,以保护电路,再闭合开关,最后向左调节滑动变阻器滑片,以控制电压表示数不变。故合理的排序是②①③。
(4)换成更大的定值电阻,根据串联分压,定值电阻电压会变大;要保持定值电阻电压不变,需要增大滑动变阻器分压,所以滑片要右移。因此此时滑片位置在上一次实验的右侧。
(5)丙图是图像,该图像是过原点的直线,说明导体两端电压一定时,电流与电阻的倒数成正比,也即当导体两端电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(6)探究电流与电阻的关系,需要控制定值电阻两端电压保持不变;从图丁图像看,IR乘积不是定值,说明实验过程中没有控制电阻两端电压不变,所以不能得出正确结论。
5.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“,”字样,导线若干。
(1)小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是______,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向______(填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为______;
(2)当小华改用的电阻,将滑片置于滑动变阻器阻值最大处,准备继续实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”对应的现象是______和______
A、闭合开关时,电压表示数大于要求值
B、闭合开关时,电压表示数小于要求值
C、移动滑片,电压表示数变大
D、移动滑片,电压表示数变小
(3)实验中,滑动变阻器的作用是______。
【答案】(1) 2.4 右 2
(2) A C
(3)探究电流与电阻的关系实验中,滑动变阻器在实验中的作用是保护电路和使定值电阻两端的电压保持不变
【详解】(1)由图乙可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,故电压表的示数是2.4V。
此时电压表的示数变大,探究电流与电阻的实验中应控制电压表的示数不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应增大滑动变阻器分得的电压,由串联分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,使电压表的示数为2V不变。
(2)当改用50Ω的电阻时,由于定值电阻两端电压控制为2V不变,故此时电路中的电流应为
则此时要求滑动变阻器接入电路中的阻值应为
而变阻器的最大阻值是20Ω,把滑动变阻器阻值全部接入电路后,滑动变阻器分得的电压还是较小,定值电阻分得的电压大于控制值2V,此时移动滑片只能使变阻器连入电路的电阻变小,由串联电路的分压原理可知变阻器两端的电压变小,定值电阻的电压即电压表示数变大,离控制值越来越远,故原因应是A和C。
(3)略。
▌题型03 欧姆定律理解及简单计算
1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式I=U/R,变形公式U=IR、R=U/I。
2.对应性:I、U、R必须是同一段导体(同一用电器)在同一时刻的值。
3.R=U/I只是电阻的计算式,不能说"电阻与电压成正比、与电流成反比"——电阻由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定。
4.计算时注意单位统一:U用V、I用A、R用Ω。
1.(25-26九年级上·安徽亳州·期中)对于欧姆定律的公式的理解,下列说法正确的是( )
A.电压越大,电流越大
B.导体电阻越大,通过导体的电流越小
C.通过导体的电流减小,导体的电阻就增大
D.导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻决定的
【答案】D
【详解】A.由,电流与电压、电阻均有关,未控制电阻一定时,无法得出电压越大电流越大的结论,故A错误;
B.由,未控制电压一定时,无法得出电阻越大电流越小的结论,故B错误;
C.导体电阻是导体本身的固有性质,与通过的电流、两端电压无关,电流减小不会改变电阻大小,故C错误;
D.由,导体中的电流由加在它两端的电压和自身电阻共同决定,故D正确。
故选D。
2.(25-26九年级上·云南怒江·期中)(多选题)通过小灯泡和定值电阻的电流随其两端电压变化的图像如图甲所示,小灯泡两端的电压为时才能正常发光。将小灯泡和定值电阻分别连入如图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为
B.定值电阻的阻值为
C.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
D.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
【答案】AD
【详解】A.由图甲可知,小灯泡L正常发光时,,小灯泡正常发光时的电阻为,故A正确;
B.由图甲可知,当时,,定值电阻的阻值为,故B错误;
CD.图乙中L与R串联,L正常发光时,电路电流,,由图甲可知此时R两端电压,电源电压
图丙中L与R并联,L正常发光,电源电压
由图甲可知此时通过R的电流,干路电流,故C错误,D正确。
故选AD。
3.如图所示,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.5A,则定值电阻R0的阻值为 ____Ω。
【答案】7
【详解】由题意,如图,闭合开关,R1、R0串联,电流表测量电路电流,电压表测量R1两端的电压,所以R0两端的电压
定值电阻R0的阻值
4.(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为,则、连接方式为____________联,电阻之比为____________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为____________。
【答案】
串
【详解】当、闭合,甲、乙均为电压表时,此时电阻与串联。甲测电源总电压,乙测两端电压,由串联分压规律得
当闭合、断开,甲、乙均为电流表时,此时电阻与并联,甲测支路电流,乙测干路电流, 并联电路各支路电压相等,由欧姆定律,电源电压相同时电流与电阻成反比,因此两支路电流
由并联分流规律得
5.如图所示的电路。电阻R1=10Ω,只闭合S1时,电流表示数为0.3A;S1、S2都闭合时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
【答案】(1)3V
(2)15Ω
【详解】(1)只闭合时,断路,电路中只有工作,两端电压等于电源电压,即
(2)、都闭合时,、并联在电路中,有
两端电压没变,所以通过电流不变,还是,并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,则通过的电流
电阻
▌题型04 欧姆定律提升应用
1.含变阻的动态电路计算、开关通断引起的动态电路和敏感电路引起的动态电路
每次变化后都是新的电路,要留意变化和不变的物理量,然后再用串并联电流电压规律和欧姆定律进行计算
2.应用欧姆定律进行故障分析
3.电路的电流电压安全范围
从电流和电压两方面考虑,电流与电压在用电器端可以进行转换
1.如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关、断开开关,电流表和电压表都有示数;如果将开关和都闭合,关于电流表和电压表示数的变化,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
【答案】D
【详解】闭合、断开时,和串联,电流表测串联电路的电流,根据欧姆定律得电流 ;电压表测量两端的电压,由串联电路电压规律可知,示数小于电源电压;
、都闭合时,电阻短路,电路中只有接入电路,电路总电阻变小,电源电压不变,根据欧姆定律,此时电流 ,所以,电流表示数变大;电压表直接测量电源电压,电压表示数变大。
故选D。
2.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。
3.如图甲所示为汽车油量表的电路原理图,电源电压不变,是定值电阻,电流表为油量指示表(量程为)。当给一油量耗尽的汽车加至油时,电流表示数由一开始的0.12 A增大到0.15 A。为压敏电阻,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示(忽略油箱的质量),向油箱中加油时油量表的示数__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。当油量指示表达到最大值时,油箱对压敏电阻的压力为__________。
【答案】 增大 280
【详解】图甲中定值电阻和压敏电阻R串联,电流表测电路电流。向油箱加油时,油的总质量变大,对压敏电阻的压力增大,由图乙可知压力越大,压敏电阻R的阻值越小。电路总电阻随之减小,电源电压不变,根据欧姆定律,电路电流会变大,因此油量表(电流表)的示数增大。
油量耗尽时,油箱质量可忽略,压敏电阻受到的压力为0,由图乙得此时压敏电阻阻值,对应电流,根据欧姆定律可得电源电压
加入3.5kg油后,油的重力
即此时压敏电阻受到的压力为35N,由图乙得此时压敏电阻阻值,对应电流,同理电源电压
联立两个电源电压的等式,解得,电源电压。
油量表最大值为电流表量程0.6A,此时电路总电阻
因此压敏电阻的阻值
对应图乙的压力为280N。
4.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V。
(1)求此时电路中的电流;
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数能在1~3V之间变化,则所用电源的电压应在什么范围内?
【答案】(1)0.2A
(2)3~4V
【详解】(1)与串联,电压表测两端电压,电路中的电流
(2)要让电压表示数(即两端电压)能在1~3V之间变化,结合串联电路的分压规律分析两个极端情况:
①电源电压最小情况:要让两端电压能达到最大的3V,当滑动变阻器滑片移到阻值为0时,接入电阻为0,直接接在电源两端,此时的电压等于电源电压,因此电源电压至少要等于3V,才能让两端电压达到3V,故最小电源电压。
②电源电压最大情况:要让两端电压能小到1V,此时电路电流
串联电路电流处处相等,当滑动变阻器接入最大阻值时,滑动变阻器分得的电压最大,此时总电压最大。根据欧姆定律,此时电源总电压
如果电源电压超过4V,即使滑动变阻器调到最大阻值,两端的电压也会大于1V,无法实现1V的最低电压。因此电源电压需要满足3~4V的范围。
5.(2026·吉林长春·模拟预测)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0规格可选,电压表(0~3V)、力敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为______N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越________;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,在电路安全的情况下,如果设定检测的货车模型总质量不超过4kg,则R0阻值最大不超过多少?
【答案】(1)
15
(2)
小
(3)
500Ω
【详解】(1)货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为
(2)甲图中R与串联,电压表测R两端电压。货车总质量越大,压力F越大,由图乙可知R阻值越小。当定值电阻R0一定时,由串联分压规律可知,R分得的电压越小,故电压表示数越小。
(3)丙图中R与串联,电压表测两端电压;当货车总质量为4kg时,压力最大,R最小,两端电压最大,此时电压表示数等于电压表量程上限3V,对应的最大允许阻值。最大压力
由图乙可知,时,;力敏电阻两端电压
根据串联电路电流相等有
则
学科网(北京)股份有限公司
$
16.2 探究:电流与电压、电阻的关系
题型01 探究电流与电压的关系
题型02 探究电流与电阻的关系
题型03 欧姆定律理解及其简单计算
题型04 欧姆定律提升应用
▌题型01 探究电流与电压的关系
1.电流与电压、电阻两个因素都有关,必须用控制变量法:探究I与U的关系时保持电阻不变;探究I与R的关系时保持电阻两端电压不变。
2.实验电路:定值电阻R与滑动变阻器串联,电压表并联在R两端,电流表串联在电路中。
3.滑动变阻器的作用:①保护电路;②改变定值电阻两端的电压和通过的电流,进行多次测量。
4.结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
5.安全警示:连接电路时开关应断开;闭合开关前滑片移到阻值最大处;电表选合适量程且电流"正进负出"。
1.(2026·陕西·模拟预测)小明在探究“电流与电压的关系”实验中,所用器材有电压恒为3V的电源,阻值为5Ω的定值电阻等
实验次序
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.48
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示的实物电路连接完整。
(2)实验开始前,滑动变阻器滑片置于阻值最大处的目的是___________________________。
(3)闭合开关S后,移动滑片时,发现电压表无示数,电流表有示数且随滑片移动而变化,则电路故障可能是__________________________________。
(4)排除故障后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,将电流表和电压表的数据记录在表格中,第5次实验时,电压表示数如图-2所示,为______________V;分析实验数据,可得出结论∶在电阻一定时,___________________________。
(5)分析表中数据,实验中选取的滑动变阻器的规格可能是_____________。
A.20Ω 2A B.50Ω 1.5A C.10Ω 2A
(6)实验结束,小组同学在整理器材时发现定值电阻很热,于是联想到温度也可能影响定值电阻的阻值,并由此反思实验过程∶实验时每次读取数据后要_______(写具体操作),再记录数据,减小此因素对测量结果的影响。
2.(2026·河北衡水·一模)小高利用实验室的器材进行“探究电流与电压关系”的实验,他选用了三节新的干电池,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω五个定值电阻,一个铭牌写着“40Ω 1A”的滑动变阻器,一个电流表,一个电压表,一个开关和若干导线等器材,设计了如图甲所示的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线帮助小高将图甲的实物电路补充完整(要求滑片向A端滑动时,电流表示数变大,导线不交叉)。
(2)连接好电路闭合开关后,电压表指针偏转超过测量范围,电流表没有示数,故障可能是定值电阻_________。
(3)排除问题后,小高顺利进行实验,某次实验中电压表的示数如图乙所示,为_________V;他将测得的数据绘制成I-U图像,如图丙a所示,可知所用定值电阻的阻值为________Ω;分析图像得到实验结论:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成________比。
(4)同组的小杨也用相同的实验器材完成了该实验,并绘制出了I-U图像,如图丙b所示,但是小杨发现自己的结论和小高的结论不一样,这可能是因为______________________________。
【拓展】
(5)小高又用上面的器材探究了通过导体中的电流与电阻的关系,得到下表中的数据。
R/Ω
5
10
15
20
25
I/A
0.3
0.15
0.1
0.075
在用25Ω的定值电阻进行实验时,小高发现无论怎样移动滑片,电压表示数都无法达到设定值,为了能完成这个定值电阻的探究实验,小高采取的措施可行的是_________(选填序号)。
①换用四节新干电池
②更换一个最大阻值为50Ω的滑动变阻器
③将滑动变阻器更换成一个40Ω的定值电阻
④将定值电阻两端电压设定为2V
3.同学们在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:新干电池两节,电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3 V、0~15 V)、滑动变阻器(30 Ω、2 A)、定值电阻(5 Ω、10 Ω、20 Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的电路图进行实验。
实验次数
1
2
3
4
5
6
电压 U/V
0.4
0.5
1.0
2.0
2.5
3.0
电流 I/A
0.08
0.1
0.2
0.4
0.5
0.6
(1)按照电路图在图乙中将实物图补充完整。
(2)闭合开关前,滑动变阻器滑片 P 应处于__________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关以后,发现电流表指针无偏转,电压表指针有明显偏转,原因可能是电阻 R __________(选填“短路”或“断路”)。排除故障后,调节滑动变阻器,测出通过电阻 R 的电流和对应的电压值,此时滑动变阻器的作用是__________(选填字母序号)。
A.保护电路
B.控制定值电阻两端电压不变
C. 改变定值电阻两端电压
(4)根据以上实验数据得到的结论是:电阻一定时,______________________________。
4.(25-26九年级上·广东惠州·期中)图甲是“探究电流与电压关系”的实验电路。
(1)检查发现连接的电路中有一根导线连接错误,请在图中连接错误的那根导线上打“×”,并用笔画线代替导线将电路连接正确;
(2)电路接通前,滑动变阻器的滑片Р应该移至最______端(选填“左”或“右”);
(3)闭合开关后,发现电流表示数几乎为零,电压表示数接近于电源电压,则故障可能是:待测电阻发生了______(选填“短路”或“断路”);
(4)排除故障后,闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,记录实验数据见下表。表中空白处电压如图乙所示,该示数是______V。请根据表中数据求出定值电阻的电阻为______Ω,本实验的结论:电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成______(选填“正比”或“反比”)。
电压
0.6
1.2
1.8
3.0
电流
0.12
0.24
0.36
0.48
0.60
5.(25-26九年级上·福建厦门·期中)小耿和同学进行“探究电流与电压的关系”实验,电路如图所示,电源电压是3 V。
(1)请用笔画线代替导线,将甲图中电路连接完整,要求:滑片P向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大(连线时导线不允许交叉);
(2)移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙所示,此时通过电阻的电流为___________A。
(3)继续实验并测得多组数据,记录如下表,
实验次数
1
2
3
4
5
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
电流I/A
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
根据表格数据,可得:电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成___________;
(4)分析表格数据,本实验所用电阻的阻值为___________Ω。
(5)记录完第5组数据后,在保持滑动变阻器滑片不变的情况下,小耿把电阻更换为10Ω电阻,闭合开关,电压表的示数将___________2.5 V(选填“大于”、“等于”或“小于”)。
▌题型02 探究电流与电阻的关系
1.探究I与R的关系时,换用不同阻值的定值电阻,每次都要调节滑动变阻器,使电压表示数保持不变。
2.结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
3.数据处理可用图像法:画出I随1/R变化的图像,是一条过原点的直线,说明I与R成反比。
4.换接电阻前应断开开关;此实验中滑动变阻器还起控制定值电阻两端电压不变的作用。
1.小陈在探究“电流与电阻的关系”时,设计了图17所示的电路图,并用到了如下器材:电源,电流表,电压表,定值电阻(、、、、各1个),开关,滑动变阻器(规格为“25 Ω 1 A”)和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图所示的电路连接完整(要求:滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大)。
(2)正确连接电路后,发现闭合开关时,电流表示数为零,移动滑动变阻器,电压表示数始终接近电源电压,则电路故障原因可能是____________________。
(3)排除故障后,小陈继续利用以上实验器材及电路连接方式探究“电流与电阻的关系”:
实验序号
1
2
3
4
5
电阻
5
10
20
25
50
电流
0.60
0.30
0.20
0.12
0.06
①实验时,换接不同定值电阻后,移动滑动变阻器滑片的目的是____________________。
②实验收集的数据如表所示,请在图坐标系中画出电流与电阻倒数变化关系的图像____________。
③由图像可知,电压一定时,电流与电阻成__________。
④分析表格与图像可知,第__________组实验的数据存在错误。出现该错误的原因是:某次将定值电阻的阻值由__________变换为错误数据点对应的阻值时,未调节滑片P就读取电流造成的;该实验所用的电源电压为__________V。(实验不一定按照表中序号顺序依次更换电阻)
2.(25-26九年级上·河北沧州·期末)如图所示,这是小明同学“探究电流与电阻的关系”的实验电路,选用的器材:新干电池两节,5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻各一个,“30Ω1A”的滑动变阻器、电压表、电流表、开关各一个,导线若干。
(1)请你检查一下甲图中的电路,把接错的那一根导线找出来并画“×”,再用笔画线代替导线把它改到正确的位置上。
(2)小明先把5Ω的电阻接入电路,连接好电路,闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片时,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则发生这种现象的原因可能是定值电阻R______________。
(3)排除故障后,将5Ω的定值电阻接入电路开始实验,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数达到设定值,此时电流表的示数如图乙所示,则实验设定的定值电阻两端的电压为____________V。
(4)实验中,将5Ω的定值电阻换为10Ω的定值电阻后,电压表的示数会___________(选填“不变”“变小”或“变大”),接下来应将滑动变阻器的滑片向____________(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数达到设定的电压值。
(5)小明逐一将15Ω、20Ω的电阻接入电路,继续进行实验。当将____________Ω的电阻接入电路时,无法将电压表示数调节到设定值。于是,他只改变定值电阻两端的电压,重新依次进行实验,改变后的电压值应该不低于_____________V。
3.(2026·吉林四平·模拟预测)用如图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系”,电源电压恒为6V,定值电阻备有、、、各一个。
(1)在“探究电流与电阻的关系”的实验过程中,当取下的定值电阻换用的定值电阻后,正确的操作是闭合开关,________________________,直至电压表示数与电阻为时电压表示数相同,并记录此时电流表示数。
(2)实验中依次接入定值电阻,正确操作实验,绘出电流与电阻倒数的关系图像如图乙,由图乙可知:在实验过程中,控制定值电阻两端电压为________________________V。
(3)分析图乙图像信息,可以得到的结论是_________________________________________________。
(4)若实验中发现电流表有示数,电压表无示数,电路中出现的故障可能是定值电阻________________________(选填“短路”或“断路”)。
(5)为更好地完成整个实验,考虑确保元器件安全、实验时滑片的“误滑”等因素,使用滑动变阻器的最大电阻不得低于________________________。
4.小明和小星利用如图甲所示电路,探究“电流与电阻的关系”。
(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)小明用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)此时滑片的位置位于上一次实验的______(选填“左”或“右”)侧。
(5)通过收集实验数据,得到如图丙所示的图像,得出的结论是:__________________________。
(6)图丁是小星同学利用自己的实验数据绘制的I-R图像。该同学______(选填“能”或“不能”)得出正确结论,说明理由__________________________。
5.小华同学为了探究“电流与电阻的关系”,设计了如图甲的实验电路,她在学校实验室找来了如下一些实验器材:电压恒为的电源,电流表、电压表各一只,一个开关,阻值分别为、、的定值电阻各一个,滑动变阻器上标有“,”字样,导线若干。
(1)小华先把的电阻接入电路,移动滑动变阻器滑片,使电压表示数为,读出电流表示数后,断开开关,她直接拆下的电阻,改换成阻值为的电阻继续做实验,闭合开关,电压表示数如图乙所示,其示数是______,要完成这次实验,接下来她应将变阻器滑片向______(填“左”或“右”)端移动,使电压表的示数为______;
(2)当小华改用的电阻,将滑片置于滑动变阻器阻值最大处,准备继续实验,发现无论怎样移动滑动变阻器滑片,都无法使电压表示数达到实验要求的值,你认为“电压表的示数无法达到实验要求的值”对应的现象是______和______
A、闭合开关时,电压表示数大于要求值
B、闭合开关时,电压表示数小于要求值
C、移动滑片,电压表示数变大
D、移动滑片,电压表示数变小
(3)实验中,滑动变阻器的作用是______。
▌题型03 欧姆定律理解及简单计算
1.欧姆定律:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。公式I=U/R,变形公式U=IR、R=U/I。
2.对应性:I、U、R必须是同一段导体(同一用电器)在同一时刻的值。
3.R=U/I只是电阻的计算式,不能说"电阻与电压成正比、与电流成反比"——电阻由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定。
4.计算时注意单位统一:U用V、I用A、R用Ω。
1.(25-26九年级上·安徽亳州·期中)对于欧姆定律的公式的理解,下列说法正确的是( )
A.电压越大,电流越大
B.导体电阻越大,通过导体的电流越小
C.通过导体的电流减小,导体的电阻就增大
D.导体中的电流是由加在它两端的电压和它的电阻决定的
2.(25-26九年级上·云南怒江·期中)(多选题)通过小灯泡和定值电阻的电流随其两端电压变化的图像如图甲所示,小灯泡两端的电压为时才能正常发光。将小灯泡和定值电阻分别连入如图乙、丙所示的电路中,闭合开关,小灯泡均能正常发光,下列说法正确的是( )
A.小灯泡正常发光时的电阻为
B.定值电阻的阻值为
C.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
D.图乙电路中电源电压为,图丙电路中干路电流为
3.如图所示,电源电压为6V且保持不变,闭合开关S时,电压表的示数为2.5V,电流表的示数为0.5A,则定值电阻R0的阻值为 ____Ω。
4.(25-26九年级上·广东汕头·期中)如图所示,电源电压保持不变,、为定值电阻。若开关、闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为,则、连接方式为____________联,电阻之比为____________;若开关闭合、断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为____________。
5.如图所示的电路。电阻R1=10Ω,只闭合S1时,电流表示数为0.3A;S1、S2都闭合时,电流表示数为0.5A。求:
(1)电源电压;
(2)R2的阻值。
▌题型04 欧姆定律提升应用
1.含变阻的动态电路计算、开关通断引起的动态电路和敏感电路引起的动态电路
每次变化后都是新的电路,要留意变化和不变的物理量,然后再用串并联电流电压规律和欧姆定律进行计算
2.应用欧姆定律进行故障分析
3.电路的电流电压安全范围
从电流和电压两方面考虑,电流与电压在用电器端可以进行转换
1.如图所示,电源两端电压保持不变,闭合开关、断开开关,电流表和电压表都有示数;如果将开关和都闭合,关于电流表和电压表示数的变化,下列说法中正确的是( )
A.电流表示数变小,电压表示数变小
B.电流表示数变小,电压表示数变大
C.电流表示数变大,电压表示数变小
D.电流表示数变大,电压表示数变大
2.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
3.如图甲所示为汽车油量表的电路原理图,电源电压不变,是定值电阻,电流表为油量指示表(量程为)。当给一油量耗尽的汽车加至油时,电流表示数由一开始的0.12 A增大到0.15 A。为压敏电阻,其阻值与所受压力的对应关系如图乙所示(忽略油箱的质量),向油箱中加油时油量表的示数__________(选填“增大”“不变”或“减小”)。当油量指示表达到最大值时,油箱对压敏电阻的压力为__________。
4.(2026·江苏徐州·中考真题)如图所示的电路中,定值电阻的阻值为10Ω,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。闭合开关,调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V。
(1)求此时电路中的电流;
(2)调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数能在1~3V之间变化,则所用电源的电压应在什么范围内?
5.(2026·吉林长春·模拟预测)超载存在安全隐患,交通部门常用“地磅”检测货车是否超载。图甲是小枫设计的模拟地磅原理的简化电路图,电源电压恒为4.5V,定值电阻R0规格可选,电压表(0~3V)、力敏电阻R的阻值随所受压力F变化的关系如图乙所示,检测时将货车模型静置于其上。(g取10N/kg)
(1)若货车模型总质量为1.5kg,则其所受重力为______N;
(2)如果用图甲所示电路检测,当定值电阻R0一定时,静置在绝缘平板上的货车模型总质量越大,电压表示数越________;
(3)小枫将电压表改接到定值电阻R0两端后,如图丙所示,在电路安全的情况下,如果设定检测的货车模型总质量不超过4kg,则R0阻值最大不超过多少?
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