内容正文:
专题04 探究电路
基础·固本强基
题型1 电阻
题型2 变阻器
题型3 探究电流与电压的关系
题型4 探究电流与电阻的关系
题型5 欧姆定律的理解
题型6 测量定值电阻阻值
题型7 测量小灯泡电阻
题型8 欧姆定律在串并联电路中的应用
提升·进阶突破
题型9 欧姆定律计算问题
题型10 动态电路问题
题型11 运用欧姆定律进行电路故障分析问题
题型12 用特殊方法测量电阻
基础·固本强基
题型1 电阻(共5小题)
【模型】能运用转换法和控制变量法探究影响导体电阻大小的因素。
【知识和方法】
1.知识必备:电阻是导体本身的固有属性,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。另外,导体的电阻还受温度的影响,金属导体温度越高电阻越大。
2.实验方法:
(1)控制变量法:探究某因素时,每次只改变一个因素,保持其他因素不变(如探究长度影响,需材料、横截面积、温度相同);
(2)转换法:通过电流表示数(或灯泡亮度)间接反映电阻大小(电流越小→电阻越大)。
1.(26-27九年级上·吉林长春·期中)科学家凭借坚持不懈的探究精神,推动了物理学的发展。下列选项中哪位物理学家被命名为电阻的单位( )
A.伏特 B.安培 C.欧姆 D.焦耳
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体中无电流通过时,导体就无电阻 B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数越大,说明导体电阻越大
B.为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想,应选用导体①和②
C.为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想,应选用导体①和③
D.将导体②和③分别接入电路,电流表的示数在接入导体③时较大
4.(25-26九年级上·山东日照·期中)某电路连接如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,闭合开关,电流表示数为0.6A。用酒精灯缓慢加热铁丝圈一段时间后,电流表的示数将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.电流表烧坏
5.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图所示,自制水果电池能使发光二极管发光,其中正极是铜片,负极是铝片,下列说法正确的是( )
A.发光二极管不是半导体
B.导线中的电流方向与电子定向移动方向一致
C.导线中电流方向是从铝片流向铜片的
D.对调水果电池的正负极,发光二极管不能发光
题型2 变阻器(共5小题)
【模型】知道变阻器的工作原理、种类及使用方法。
【知识和方法】1.原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
2.滑动变阻器的使用方法:
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”。
1.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)小王制作了一个亮度可调的台灯,该台灯的电路图如图甲所示,乙为他自制的电位器的结构图,A、B、C是电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中,小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小,请你帮他对这个自制电位器进行改进一下,使得灯泡的亮度变化范围变大:___________________________(填写改进办法)。
2.(25-26九年级上·河南许昌·期中)如图是某汽车油量表的简化示意图。该油量表是由____________(选填“电压表”或“电流表”)改装而成,当油箱内油量增加时,油量表的示数____________(选填“增大”或“减小”)。若汽油机飞轮的转速为1800r/min,那么该内燃机1s对外做功____________次。
3.(25-26九年级上·广东汕头·阶段检测)物理学中,用电阻来表示导体对电流的____________作用的大小,如下图甲中A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻____________(选填“大”或“小”);如图乙是电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动滑片时,电位器接入电路的电阻值__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
4.(25-26九年级上·山东潍坊·期中)汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于____________;甲、乙两图是某电动汽车上的“油门”系统的结构原理图,甲图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电动机的转速变大。乙图中M、N应分别与甲图中的____________(选填“E、O”“O、F”或“E、F”)接线柱相连。
5.(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____________。
题型3 探究:电流与电压的关系(共3小题)
【模型】能运用控制变量法探究电流与电压的关系。
【知识和方法】
1.实验方法: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.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。
1.(2026·山东菏泽·二模)在探究电流与电压的关系实验中,所用定值电阻的阻值约为,请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整____,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示,读数为____V。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图(a)改进到图(b)是为了控制________不变;从图(b)改进到图(c)是为了改变电阻器的________。(以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”)
3.(25-26九年级下·四川成都·阶段检测)如图是小欢探究电流与电压关系的实验电路,实验中要保持______不变,闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是电阻R______(选填“通路”“开路”或“短路”)。
4.(25-26九年级上·北京顺义·期中)表是某次实验中收集的实验数据,分析表中的数据得到的结论是:______。
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
2
4
6
8
10
12
电阻/Ω
50
50
50
50
50
50
电流/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
5.小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图1所示的虚线框内,小虞同学应填入 _________ (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 _____ (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ___________ 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 _______ ,小虞由此得出结论,“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)分析如图2坐标图,小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是 ________ 。
题型4 探究:电流与电阻的关系(共3小题)
【模型】能运用控制变量法探究电流与电阻的关系。
【知识和方法】
1.实验方法: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。
2.分析论证:
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。
1.(23-24九年级上·陕西咸阳·阶段检测)小明利用如图甲所示电路探究通过导体的电流跟电阻的关系,电源电压恒为3V,根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为15Ω时,通过R的电流为0.2A
C.将R从10Ω换成5Ω后,应将滑动变阻器的滑片P向左移
D.分析图像可得结论:电压一定时,导体的电阻与电流成反比
2.(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)小宇利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,下列有关说法正确的是( )
A.滑动变阻器实验中的主要作用是:改变定值电阻两端的电压
B.实验开始前,滑动变阻器滑片应该移至阻值最小处
C.滑动变阻器的阻值减小时,电流表的示数会减小
D.实验的结论是:电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比
3.(2026·四川成都·二模)仅利用如图所示的器材和若干导线,不能完成的实验探究是( )
A.探究串联电路中电流的特点 B.探究并联电路中电压的特点
C.探究电流与电压的关系 D.探究电流与电阻的关系
4.(25-26九年级上·山东泰安·期末)甲乙两个兴趣小组在做“探究电流与电阻关系”的实验时都选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。如图所示的A、B两个图像分别是甲、乙两小组依据所得数据描绘的。下列关于该实验的说法中正确的是( )
A.由图像A可知,甲小组在实验中控制电阻两端的电压始终为3V
B.该实验说明:当电压一定时,导体的电阻与通过导体中的电流成反比
C.由图像B可知,乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V
D.乙小组为了完成本次实验,所选的滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
题型5 欧姆定律理解(共4小题)
【模型】总结得出欧姆定律并且能解决实际问题。
【知识与方法】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)。
1.电流、电压和电阻,是电路学习中三个重要的物理量,如图所示情境粗略却形象地反映了这三者之间的关系。
①图中丙与甲的关系反映了 的关系,丙与乙的关系反映了 的关系。
②图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关,它们的关系可归纳为:相同条件下, 。
2. 对于欧姆定律公式I= U/R的理解,以下说法中错误的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与导体的电阻成反比
D.由 I=U/R可推出R=U/I,说明R与U成正比,与I成反比
3.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
4.(2026吉林中考)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220 V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻为110 Ω。只闭合开关S时,通过电阻为的电热丝的电流是1 A。求:
(1)电热丝的电阻;
(2)同时闭合开关S和时,干路中的电流。
题型6 测量定值电阻阻值(共5小题)
【模型】能用伏安法和特殊方法测量电阻。
【知识和方法】
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。
1.小恒在实验室测量铅笔芯的电阻大小。多次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出U﹣I图像如图所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 ___________Ω。
2.小新同学在“用伏安法测电阻”的实验中,记录数据如下:
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
4.0
6.0
电流I/A
0.15
0.20
0.25
电阻R/Ω
13.3
20.0
R3
表中的R3=___________Ω,由表中数据可知,三次测得小灯泡的阻值不相等,原因是____________。
3.如图为“伏安法测量定值电阻的阻值”实验,连接电路时开关应处于___________状态,闭合开关前滑片移动到阻值最大处是为了___________,此实验中进行多次实验的目的是___________。
4.(25-26九年级上·云南红河·期中)通过定值电阻、的电流与其两端电压的关系图像如图所示,则____________(选填“”“”或“”)。如果、串联的总电阻为,则的图像在____________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域。
5.(2026河南中考)某小组用如图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为。
(1)请用笔画线表示导线,将如图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________(填“”或“”)端。闭合开关后,移动滑片,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为___________,本次测得定值电阻的电阻为___________。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
…
电压
电流
电阻
_____
题型7 测量小灯泡电阻(共5小题)
【模型】能用伏安法测量小灯泡电阻。
【知识和方法】
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 ,即可求出小灯泡的阻值大小。
2. 数据处理要点:多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻,不能求电阻的平均值,因为灯丝电阻不是定值,它随温度的升高而增大。
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。
1.(26-27九年级上·全国·课后作业)在“测量灯泡的电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流 B.改变被测灯泡的阻值
C.改变被测灯泡两端的电压 D.保护电路
2.(25-26九年级上·福建泉州·期末)在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A.探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B.探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C.测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D.测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
3.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)老师在做“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验时,针对实验中遇到的问题,让同学们自己解释了相关现象,下列解释正确的是( )
A.规范连接电路,闭合开关,灯泡不发光,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的量程选大了将导致灯泡不发光
C.若灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明灯泡的灯座短路了
D.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
4.(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
5.(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.
题型8 欧姆定律在串并联电路中的应用(共5小题)
【模型】考查运用欧姆定律解决串并联电路问题。
【知识和方法】
1. 串联分压原理:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。U1/U2=R1/R2。
●特别强调:也就是,串联时谁电阻大,谁分电压多。
2. 并联分流原理:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。I1/I2= R2/R1。
●特别强调:也就是,并联时谁电阻大,谁分电流反而小。
1.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)对人体安全的电压通常 ___________ V。一个小灯泡标有“4V 5Ω”,若将其接在12V的电源上,欲使其正常工作应串联一个___________Ω的电阻。
2.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度不同、横截面积相同的两段导体,将它们串联接入电路中,___________,___________,___________。
3.(24-25九年级下·山东聊城·阶段检测)如图,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1,S2,测得U甲∶U乙=5∶4,若只断开开关S2,拆去电压表,并在甲乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙=______
4.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1=___________A,干路电流I=___________A,I1︰I2=___________,I1︰I=___________,I2︰I=___________。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成___________比。
5.(25-26九年级上·广东汕头·期中)一个小灯泡L和一个定值电阻并联,通过L、的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为____________;当把这个并联电路接在电压为的电路两端,通过L的电流为____________,L、并联的总电阻是____________。
提升·进阶突破
题型9 欧姆定律简单计算(共6小题)
1.(25-26九年级上·河北衡水·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,、为定值电阻,。闭合开关,电流表的示数为1.2A,再闭合开关,电流表的示数为1.8A。求:
(1)电源电压。
(2)的阻值。
2.(25-26九年级上·山东淄博·期中)某热敏电阻其阻值随温度变化的图像如图甲所示。小丽利用这个热敏电阻设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度。已知定值电阻,电源电压保持不变,当环境温度为20℃时,闭合开关,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当电流表的示数为0.4A时,环境温度是多少。
3.(25-26九年级上·山东聊城·期中)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,电压表的量程为0-3V,轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。已知:检测板上不受压力时,电压表示数为1V,请解答以下问题:
(1)检测板上不受压力时,压敏电阻R的电压为多少;
(2)定值电阻R0的阻值为多少;
(3)若小明站在检测板上时,电压表示数为3V,小明对检测板的压力多少?
4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)一款由电压表改装的简易油量表,其工作原理如图所示。电源电压为18V,R1是阻值为5Ω定值电阻,R2是转动式的变阻器,其规格是“25Ω,2A”,滑片P与R1始终保持良好接触。电压表的测量范围是0-15V。下表是R2阻值大小与油量的关系。
油的体积V/L
0
1
2
3
4
5
R2连入电路的阻值/Ω
25
20
15
10
5
0
(1)当油量表中油量最低时,通过R1的电流为多少?
(2)闭合开关,开始向油箱中加油,当电压表示数变为6V时,此时油量为多少升?
(3)在不损坏电路元件的前提下,能否在(2)问基础上再向油箱中加入1L的油?请通过计算判断(写出必要的文字说明)。
5.(2026·河南周口·模拟预测)飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。某科技小组设计的舱体气密性检测电路如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻,压力传感器的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性检测时,将压力传感器置于舱体内、舱体置于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为,此时电压表示数为10V。
(1)当环境气压变大时,压力传感器的阻值______,电路中的电压表示数______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)求舱体不漏气时,通过的电流;
(3)求电源电压;
(4)求舱体内气压为时电路中的电流。(结果保留两位小数)
题型10 动态电路问题(共5小题)
【模型】能运用欧姆定律分析动态电路中电流、电压、电阻的变化情况。
【知识和方法】
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。
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A.只有②③ B.只有①④
C.只有②③④ D.①②③④都正确
2.(24-25九年级上·福建福州·阶段检测)小科设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.光敏电阻R阻值减小
B.电流表的示数增大,电压表的示数减小
C.电流表的示数减小,电压表的示数不变
D.电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变
3.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)在如图所示的电路中,电阻,。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.8A。当开关S接位置2时,电流表的示数可能是( )
A.0.5A B.0.6A C.0.7A D.0.8A
4.(25-26九年级上·吉林松原·期中)在如图所示电路中,断开、闭合,此时电流表示数为I,滑动变阻器接入电路的电阻值与定值电阻的电阻值相同。下列操作中,一定可以使电流表示数大于I的是( )
A.闭合,断开 B.闭合,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合 D.增大电源电压,向右滑动滑片P
5.(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
题型11 运用欧姆定律进行电路故障分析问题(共5小题)
【模型】运用欧姆定律分析查找电路故障。
【知识和方法】
1.电流表被短接:电压表示数,电流表无示数。
2.电流表处断路:电流表无示数,电压表无示数。
3.电压表被短接:电压表无示数,电流表有示数。
4.电压表处断路:电压表无示数,电流表有示数。
5.定值电阻被短接:电压表无示数,电流表有示数,且示数偏大。
6.定值电阻处断路:电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数。
7.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。
8.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。
1.(2026·山东泰安·二模)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。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断( )
①若电流表无示数,可能是灯L断路
②若电流表示数变大,可能是灯L短路
③若电流表无示数,可能是电阻R断路
④若电流表示数变大,可能是电阻R短路
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
2.(25-26九年级上·陕西汉中·期末)医院有一种输液警报器(如图-1所示),其原理图如图-2所示,报警器内部有一可变电阻。当输液管内有液体时,电阻大;无液体时,电阻小,当管内药液流完时,电铃发声。则当开关闭合,报警器电路工作时,以下说法合理的是( )
A.药液未输完时,电铃中没有电流通过,所以不响
B.药液输完时,电流表示数变小
C.若电铃发生断路故障,则电压表示数变为0
D.药液输完时,电压表示数变大,电铃会发声报警
3.(25-26九年级上·天津河东·期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是( )
A.油量表用电流表改装而成 B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作 D.调试中出现的电路故障可能是短路
4.(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
5.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯L′亮,则灯L可能断路
②若灯L′亮,则灯L可能短路
③若灯L′不亮,则电阻R一定断路
④若灯L′不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
题型12 用特殊方法测电阻(共5小题)
【模型】能用特殊测量电阻。
【知识和方法】
1. 伏阻法测电阻:如果没有电流表只有电压表,可以根据串联电路电流相等的特点,找一个已知阻值的电阻与被测电阻串联,从而解决电流的问题。
2. 安阻法测电阻:如果没有电压表只有电流表,可以根据并联电路各支路电压相等的特点,找一个已知阻值的电阻与被测电阻并联,从而解决电压的问题。
1.(2025·山东临沂·一模)在综合实践活动中,小明制作了如图所示的电阻测量盒,内有电源(电压未知且恒定)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,盒内引出的两根导线与待测电阻相连。下列设计,不能测出待测电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)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R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① B.只有①② C.只有②③④ D.①②③④均可以
3.(2026·山东泰安·三模)如图所示,电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.只有②③④正确 B.只有①③④正确
C.只有①②③正确 D.只有①②④正确
4.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端的过程中,、的关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是( )
A.图线是的关系图象 B.电源电压为
C.的阻值是 D.的最大阻值为
5.小明同学在测量未知电阻的阻值时,电压表损坏,于是他利用原有器材设计如图所示电路也顺利测出未知电阻的阻值。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知但不变)请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为;
③写出待测电阻的表达式:= 。(用、、表示)
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专题04 探究电路
基础·固本强基
题型1 电阻
题型2 变阻器
题型3 探究电流与电压的关系
题型4 探究电流与电阻的关系
题型5 欧姆定律的理解
题型6 测量定值电阻阻值
题型7 测量小灯泡电阻
题型8 欧姆定律在串并联电路中的应用
提升·进阶突破
题型9 欧姆定律计算问题
题型10 动态电路问题
题型11 运用欧姆定律进行电路故障分析问题
题型12 用特殊方法测量电阻
基础·固本强基
题型1 电阻(共5小题)
【模型】能运用转换法和控制变量法探究影响导体电阻大小的因素。
【知识和方法】
1.知识必备:电阻是导体本身的固有属性,它的大小取决于导体的材料、长度、横截面积。同种材料导体,长度越长、横截面积越小,导体的电阻越大。另外,导体的电阻还受温度的影响,金属导体温度越高电阻越大。
2.实验方法:
(1)控制变量法:探究某因素时,每次只改变一个因素,保持其他因素不变(如探究长度影响,需材料、横截面积、温度相同);
(2)转换法:通过电流表示数(或灯泡亮度)间接反映电阻大小(电流越小→电阻越大)。
1.(26-27九年级上·吉林长春·期中)科学家凭借坚持不懈的探究精神,推动了物理学的发展。下列选项中哪位物理学家被命名为电阻的单位( )
A.伏特 B.安培 C.欧姆 D.焦耳
【答案】C
【详解】A.伏特是电压的单位,故A不符合题意;
B.安培是电流的单位,故B不符合题意;
C.欧姆是电阻的单位,故C符合题意;
D.焦耳是功、能量的单位,故D不符合题意。
故选C。
2.(26-27九年级上·全国·课后作业)下列关于电阻的说法正确的是( )
A.当导体中无电流通过时,导体就无电阻 B.通过导体的电流越小,导体的电阻越大
C.导体两端的电压越大,导体的电阻越大 D.导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越大
【答案】D
【详解】ABC.导体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、温度有关,与导体两端电压、通过的电流无关,故ABC错误;
D.电阻的物理意义是表示导体对电流的阻碍作用大小,导体电阻越大,对电流的阻碍作用越大,故D正确。
故选D。
3.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)如图所示,在探究影响导体电阻大小因素的实验中,下列说法正确的是( )
A.电流表示数越大,说明导体电阻越大
B.为检验“导体电阻跟长度有关”的猜想,应选用导体①和②
C.为检验“导体电阻跟横截面积有关”的猜想,应选用导体①和③
D.将导体②和③分别接入电路,电流表的示数在接入导体③时较大
【答案】D
【详解】A.电源电压不变,根据,电流表示数越大,说明导体电阻越小,故A错误;
B.检验“导体电阻跟长度有关”,需要控制材料、横截面积相同,改变长度。①和②长度、横截面积相同,材料不同,是用来检验电阻与材料的关系,故B错误;
C.检验“导体电阻跟横截面积有关”,需要控制材料、长度相同,改变横截面积,应选用②和③,①和③材料、横截面积都不同,变量不唯一,故C错误;
D.②和③材料、长度都相同,③横截面积更大,电阻更小,电压一定时电流更大,因此接入导体③时电流表示数更大,故D正确。
故选D。
4.(25-26九年级上·山东日照·期中)某电路连接如图所示,当细铁丝绕制的线圈不加热时,闭合开关,电流表示数为0.6A。用酒精灯缓慢加热铁丝圈一段时间后,电流表的示数将( )
A.变小 B.变大
C.不变 D.电流表烧坏
【答案】A
【详解】铁丝的电阻会随温度升高而增大,温度越高,铁丝的电阻越大,所以电路中的总电阻就越大,电流就会变小,故选A。
5.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)如图所示,自制水果电池能使发光二极管发光,其中正极是铜片,负极是铝片,下列说法正确的是( )
A.发光二极管不是半导体
B.导线中的电流方向与电子定向移动方向一致
C.导线中电流方向是从铝片流向铜片的
D.对调水果电池的正负极,发光二极管不能发光
【答案】D
【详解】A.发光二极管由半导体材料制成,故A错误;
B.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,而导线中定向移动的是带负电的自由电子,因此导线中电流方向与电子定向移动的方向相反,故B错误;
C.电源外部电流从正极流向负极,铜片为正极,铝片为负极,导线中电流方向是从铜片流向铝片,故C错误;
D.发光二极管具有单向导电性,对调正负极后电流反向,发光二极管无法导通,不能发光,故D正确。
故选D。
题型2 变阻器(共5小题)
【模型】知道变阻器的工作原理、种类及使用方法。
【知识和方法】1.原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
2.滑动变阻器的使用方法:
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”。
1.(26-27九年级上·湖南长沙·阶段检测)小王制作了一个亮度可调的台灯,该台灯的电路图如图甲所示,乙为他自制的电位器的结构图,A、B、C是电位器的三个接线柱,台灯与电位器串联,转动滑片可调节灯泡亮度。电位器是通过改变接入电路中电阻丝的________改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的。若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则应该将电位器的________两个接线柱连入电路。调试过程中,小王发现该台灯灯泡的亮度变化范围很小,请你帮他对这个自制电位器进行改进一下,使得灯泡的亮度变化范围变大:___________________________(填写改进办法)。
【答案】 长度 B、C 换用长度更长、阻值更大的同规格电阻片
【详解】电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻,从而改变电路的电流,达到改变灯泡亮度的目的;
若想顺时针旋转滑片,使灯泡的亮度变亮,则顺时针旋转滑片时,电位器接入电路中的电阻变小,接入电路的电阻丝长度变小,故应该将电位器的B、C两个接线柱连入电路;
灯泡亮度变化范围小,是因为当前电位器的最大阻值太小,接入电路的电阻变化幅度有限,电路电流的变化范围就小,所以换用总长度更长、最大阻值更大的电阻片制作电位器,就能大幅提升电阻的调节范围,从而扩大电流和灯泡亮度的变化范围。
2.(25-26九年级上·河南许昌·期中)如图是某汽车油量表的简化示意图。该油量表是由____________(选填“电压表”或“电流表”)改装而成,当油箱内油量增加时,油量表的示数____________(选填“增大”或“减小”)。若汽油机飞轮的转速为1800r/min,那么该内燃机1s对外做功____________次。
【答案】 电流表 增大 15
【详解】油量表串联在电路中,因此油量表是由电流表改装而成。
当油箱内油量增加时,浮子上升带动滑杆下移,滑动变阻器R接入电路的阻值减小,电路总电阻减小,电流增大,故油量表的示数增大。
飞轮1s转动的转数为
1s内对外做功的次数为
3.(25-26九年级上·广东汕头·阶段检测)物理学中,用电阻来表示导体对电流的____________作用的大小,如下图甲中A、B为两根横截面积相同的铜线,则A铜线的电阻比B铜线的电阻____________(选填“大”或“小”);如图乙是电位器的结构图,a、b、c是它的三个接线柱,若将b、c接入电路,逆时针转动滑片时,电位器接入电路的电阻值__________(选填“变大”、“不变”或“变小”)。
【答案】 阻碍 大 变大
【详解】电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量。
导体的电阻与材料、长度、横截面积和温度有关。在材料、横截面积和温度相同时,导体越长,电阻越大。图甲中A铜线比B铜线长,因此A铜线的电阻比B铜线的电阻大。
将电位器的b、c接线柱接入电路时,接入电路的是滑片b与接线柱c之间的电阻丝。逆时针转动滑片时,滑片向a端移动,b、c之间接入电路的电阻丝长度变长,所以接入电路的电阻值变大。
4.(25-26九年级上·山东潍坊·期中)汽车下坡时不能长时间踩刹车,否则最终刹车片会由于温度过高变软失去制动作用,这种改变物体内能的方式属于____________;甲、乙两图是某电动汽车上的“油门”系统的结构原理图,甲图中的O、E、F为变阻器的三个接线柱,驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电动机的转速变大。乙图中M、N应分别与甲图中的____________(选填“E、O”“O、F”或“E、F”)接线柱相连。
【答案】 做功 E、O
【详解】长时间踩刹车时,刹车片和轮毂之间克服摩擦做功,机械能转化为内能,使刹车片内能增加、温度升高,因此这种改变内能的方式是做功;
已知驾驶员踩下“油门”时,电路中变阻器阻值减小,电流变大。在滑动变阻器中,要使阻值减小,需要让接入电路的电阻丝长度变短。当M、N分别与E、O接线柱相连时,滑片向右移动(相当于踩下“油门”),接入电路的电阻丝长度变短,电阻减小,符合题目要求;若M、N分别与O、F接线柱相连,滑片向右移动时,接入电路的电阻丝长度变长,电阻增大,不符合要求;若M、N分别与E、F接线柱相连,此时接入电路的电阻为定值,滑片移动不会改变电阻大小,也不符合要求。
5.(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
题型3 探究:电流与电压的关系(共3小题)
【模型】能运用控制变量法探究电流与电压的关系。
【知识和方法】
1.实验方法: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.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。
1.(2026·山东菏泽·二模)在探究电流与电压的关系实验中,所用定值电阻的阻值约为,请用笔画线代替导线将图甲中的电路补充完整____,使滑动变阻器的滑片向左移动时电流变大。某次电压表指针位置如图乙所示,读数为____V。
【答案】 1.9
【详解】要使滑动变阻器滑片向左移动时电流变大,需让变阻器接入电路的电阻变小,因此应接左下接线柱,将滑动变阻器的左下接线柱与定值电阻R的右端用导线相连,同时,电压表应并联在定值电阻两端,选择量程;由图乙可知,电压表选用的是量程,分度值为0.1V,指针指向1.9V的位置,此时电压表读数为1.9V。
2.(2026·黑龙江哈尔滨·二模)如图是某小组对“探究电流与电压的关系”实验电路的改进过程。从图(a)改进到图(b)是为了控制________不变;从图(b)改进到图(c)是为了改变电阻器的________。(以上两空均填“电流”“电压”或“电阻”)
【答案】 电阻 电压
【详解】图(a)中用灯泡做实验,灯丝的电阻会随温度升高而变化,无法保持电阻不变,换成图(b)的定值电阻后,定值电阻阻值恒定,因此改进的目的是控制电阻不变。
从图(b)改进到图(c),增加了滑动变阻器,移动滑动变阻器滑片可以改变定值电阻两端的电压,方便得到多组实验数据,因此目的是改变电阻器两端的电压。
3.(25-26九年级下·四川成都·阶段检测)如图是小欢探究电流与电压关系的实验电路,实验中要保持______不变,闭合开关后,电流表无示数,电压表示数接近电源电压,出现此故障的原因可能是电阻R______(选填“通路”“开路”或“短路”)。
【答案】 电阻 开路
【详解】[1]在探究电流与电压关系的实验中,根据控制变量法,要保持电阻不变,改变电阻两端的电压,进而观察电流的变化情况。
[2]据图可知,电路是串联的,闭合开关后,电流表无示数,说明电路开路,电压表示数接近电源电压,则可能是定值电阻R开路,电压表串联接入电路,测电源电压。
4.(25-26九年级上·北京顺义·期中)表是某次实验中收集的实验数据,分析表中的数据得到的结论是:______。
次数
1
2
3
4
5
6
电压/V
2
4
6
8
10
12
电阻/Ω
50
50
50
50
50
50
电流/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
【答案】电阻不变时,电流与电压成正比
【详解】由表可知,电阻不变时,电压扩大几倍,电流也扩大几倍,可得:电阻不变时,电流与电压成正比。
5.小虞同学利用如图1所示装置探究“电流与电压的关系”.
(1)在如图1所示的虚线框内,小虞同学应填入 _________ (填一种用电器)。
(2)在开关闭合前,俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最 _____ (填“左”或“右”)端。
(3)在闭合开关后,志诚同学发现电流表指针无偏转,电压表指针有较大偏转,若电路中只有一处故障,则可能是 ___________ 。
实验次数
1
2
3
4
电压U/V
1
1.6
2.4
2.8
电流I/A
0.2
0.32
0.48
0.56
(4)由上面表格数据可知,电压与电流的比值 _______ ,小虞由此得出结论,“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)分析如图2坐标图,小虞同学发现导致乙组数据与甲和丙不同的原因是 ________ 。
【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)实验前电流表没有调零
【详解】(1)探究电流与电压的关系时,应控制电阻不变,通过改变电压来获取多组数据,所以电路中需要接入定值电阻。
(2)闭合开关前,为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知,滑片在最右端时,滑动变阻器接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(3)电流表无示数,说明电路中有断路故障;电压表指针有较大偏转,说明电压表与电源连通,所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。
(4)根据表格数据,分别计算电压与电流的比值为
可知电压与电流的比值不变。
(5)在图2的坐标图中,乙组数据对应的I﹣U图像不过坐标原点,而甲和丙对应的I﹣U图像过坐标原点,也就是在乙组数据中电阻两端的电压为零时,电流表的示数不为零,所以导致乙组数据与甲和丙不同的原因是实验前电流表没有调零。
题型4 探究:电流与电阻的关系(共3小题)
【模型】能运用控制变量法探究电流与电阻的关系。
【知识和方法】
1.实验方法: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。
2.分析论证:
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。
1.(23-24九年级上·陕西咸阳·阶段检测)小明利用如图甲所示电路探究通过导体的电流跟电阻的关系,电源电压恒为3V,根据测量数据得到如图乙所示图像。下列说法正确的是( )
A.实验中电压表的示数保持1V不变
B.当R的电阻为15Ω时,通过R的电流为0.2A
C.将R从10Ω换成5Ω后,应将滑动变阻器的滑片P向左移
D.分析图像可得结论:电压一定时,导体的电阻与电流成反比
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,电压表示数保持,故A错误;
B.当时,通过的电流,故B错误;
C.根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由10Ω改接成5Ω的电阻,电阻减小,其分得的电压减小;探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,根据串联电路电压的规律可知,为了保持定值电阻两端电压不变,应减小滑动变阻器分得的电压,由串联分压的原理可知,应减小滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数不变,故C正确;
D.由图像可知,导体的电阻增大,通过导体的电流减小,通过导体的电流与导体的电阻的乘积保持不变,故可得出结论:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D错误。
故选C。
2.(25-26九年级上·山西太原·阶段检测)小宇利用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”,下列有关说法正确的是( )
A.滑动变阻器实验中的主要作用是:改变定值电阻两端的电压
B.实验开始前,滑动变阻器滑片应该移至阻值最小处
C.滑动变阻器的阻值减小时,电流表的示数会减小
D.实验的结论是:电阻两端电压一定时,通过电阻的电流与电阻成反比
【答案】D
【详解】A.在探究电流与电阻的关系的实验中,滑动变阻器的作用除保护电路外,还可以通过移动滑动变阻器的滑片,保持不同定值电阻两端的电压相同,故A错误;
B.实验开始前,为保护电路,应调节滑动变阻器的滑片移至阻值最大处,故B错误;
C.滑动变阻器的阻值减小时,电路中的电阻减小,则电路中的电流会增大,电流表的示数会增大,故C错误;
D.探究电流与电阻的关系的实验结论为:当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比,故D正确。
故选D。
3.(2026·四川成都·二模)仅利用如图所示的器材和若干导线,不能完成的实验探究是( )
A.探究串联电路中电流的特点 B.探究并联电路中电压的特点
C.探究电流与电压的关系 D.探究电流与电阻的关系
【答案】D
【详解】A.将定值电阻和滑动变阻器串联,利用电流表可测量串联电路不同位置的电流,能够探究串联电路中电流的特点,故A不符合题意;
B.将定值电阻和滑动变阻器并联,利用电压表可分别测量电源电压、各支路两端电压,能够探究并联电路中电压的特点,故B不符合题意;
C.探究电流与电压的关系时,需要控制电阻不变,利用滑动变阻器改变定值电阻两端电压,多次测量电流和电压,器材齐全,可完成实验,故C不符合题意;
D.探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端电压不变,多次更换不同已知阻值的定值电阻,记录对应电流,分析规律。现有器材没有提供多个已知阻值的不同定值电阻,无法完成该实验探究,故D符合题意。
故选D。
4.(25-26九年级上·山东泰安·期末)甲乙两个兴趣小组在做“探究电流与电阻关系”的实验时都选用了如下器材:电压恒为6V的电源,阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻,电流表、电压表、开关、滑动变阻器各1个,导线若干。如图所示的A、B两个图像分别是甲、乙两小组依据所得数据描绘的。下列关于该实验的说法中正确的是( )
A.由图像A可知,甲小组在实验中控制电阻两端的电压始终为3V
B.该实验说明:当电压一定时,导体的电阻与通过导体中的电流成反比
C.由图像B可知,乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V
D.乙小组为了完成本次实验,所选的滑动变阻器的最大阻值至少为40Ω
【答案】C
【详解】A.由图可知,甲实验中阻值为5Ω的电阻两端的电压为,故A错误;
B. 甲实验中阻值为5Ω的电阻两端的电压为
阻值为10Ω的电阻两端的电压为
电压不固定,无法说明当电压一定时,导体的电阻与通过导体中的电流成反比,故B错误;
C. 由图可知,乙实验中电阻两端的电压为
乙小组在实验中控制电阻两端的电压始终为2V,故C正确;
D. 分析图像B,实验控制定值电阻两端电压始终为2V,实验中定值电阻最大为25Ω,此时电路中的电流为
为了完成该实验,电源电压为6V,根据串联电路电压的特点,此时滑动变阻器两端的电压
此时电路中滑动变阻器的阻值,故D错误。
故选C。
题型5 欧姆定律理解(共4小题)
【模型】总结得出欧姆定律并且能解决实际问题。
【知识与方法】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)。
1.电流、电压和电阻,是电路学习中三个重要的物理量,如图所示情境粗略却形象地反映了这三者之间的关系。
①图中丙与甲的关系反映了 的关系,丙与乙的关系反映了 的关系。
②图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关,它们的关系可归纳为:相同条件下, 。
【答案】①电流与电压,电流与电阻;②横截面积,导体的电阻随导体横截面积的减小而增大。
【详解】①由图可知,乙阻碍丙的移动,所以乙表示电阻,甲推动丙运动,所以甲表示电压,丙在甲的推动下通过导体,所以丙表示电流。图中丙与甲的关系反映了电流与电压的关系,丙与乙的关系反映了电流与电阻的关系。
②由图可知,乙通过减小导体的横截面积来阻碍丙运动,所以图中信息还反映出导体的电阻与导体的横截面积有关。
2. 对于欧姆定律公式I= U/R的理解,以下说法中错误的是( )
A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关
B.对某一导体来说,导体中的电流与其两端电压成正比
C.在电压相同的条件下,不同导体中的电流与导体的电阻成反比
D.由 I=U/R可推出R=U/I,说明R与U成正比,与I成反比
【答案】D
【解析】A.导体中的电流与导体的电阻及其两端的电压有关,根据I=U/R可知,A正确;
B.对某导体来说,电阻不变,根据I=U/R可知,导体中的电流与其两端电压成正比,B正确;
C.在电压相同时,根据I=U/R可知,不同导体中的电流与导体的电阻成反比,C正确;
D.电阻是导体本身的一种性质,大小只由导体本身的因素决定,而与其两端的电压与通过导体的电流大小无关,由I=U/R可推出R=U/I,说明同一导体,U/I是一个定值,所以D错误。
所以选D。
3.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中MN之间,电源电压恒为7V,则闭合开关后电流表示数最小的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【答案】A
【详解】由图甲知在电压为2V时,导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,由知导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小;当电源电压恒为7V,仍然是导体a的电阻最大,导体b的电阻次之,导体c的电阻最小,所以电流表示数仍是导体a的电流最小,导体b的电流次之,导体c的电流最大,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4.(2026吉林中考)如图是某款加热器的电路图,电源电压恒为220 V,电热丝的电阻不随温度变化而变化,电热丝的电阻为110 Ω。只闭合开关S时,通过电阻为的电热丝的电流是1 A。求:
(1)电热丝的电阻;
(2)同时闭合开关S和时,干路中的电流。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)电路分析:只闭合开关S时,电路为的简单电路,两端电压等于电源电压。
已知物理量:电源电压,通过的电流。
根据欧姆定律
(2)电路分析:同时闭合S和时,与并联,根据并联电路电压特点,各支路两端电压等于电源电压。
已知,则
根据并联电路电流特点,干路电流等于各支路电流之和,因此干路电流
题型6 测量定值电阻阻值(共5小题)
【模型】能用伏安法和特殊方法测量电阻。
【知识和方法】
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。
1.小恒在实验室测量铅笔芯的电阻大小。多次记录电压表示数U和电流表示数I,完成后作出U﹣I图像如图所示,由图可知,铅笔芯的阻值为 ___________Ω。
【答案】5
【详解】由图可知,铅笔芯的U-I图像是一条过原点的直线,说明电阻为定值,当铅笔芯两端电压为1.5V时,通过的电流为0.3A,则铅笔芯的电阻为:。
2.小新同学在“用伏安法测电阻”的实验中,记录数据如下:
实验次数
1
2
3
电压U/V
2.0
4.0
6.0
电流I/A
0.15
0.20
0.25
电阻R/Ω
13.3
20.0
R3
表中的R3=___________Ω,由表中数据可知,三次测得小灯泡的阻值不相等,原因是____________。
【答案】 24.0 小灯泡的电阻会随温度的升高而增大
【详解】第3次测量时,的阻值
由表中数据可知,三次测量的灯泡电阻值分别为13.3Ω、20.0Ω、24.0Ω,之所以不相等,原因是随着小灯泡两端电压的增大,亮度变亮,灯丝的温度升高,灯泡的电阻会逐渐增大。
3.如图为“伏安法测量定值电阻的阻值”实验,连接电路时开关应处于___________状态,闭合开关前滑片移动到阻值最大处是为了___________,此实验中进行多次实验的目的是___________。
【答案】 断开 保护电路 为了减小实验误差
【详解】连接电路时,为了保护电路,开关应处于断开状态。
为了保护电路,闭合开关前滑片移动到阻值最大处。
实验测量多组数据,进行多次实验可以取电阻的平均值,减小误差。
4.(25-26九年级上·云南红河·期中)通过定值电阻、的电流与其两端电压的关系图像如图所示,则____________(选填“”“”或“”)。如果、串联的总电阻为,则的图像在____________(选填“Ⅰ”“Ⅱ”或“Ⅲ”)区域。
【答案】 > Ⅰ
【详解】由欧姆定律,取相同电流时,R1两端电压大于R2两端电压,故。
因串联电路总电阻等于各分电阻之和,故总电阻;由可知,取相同电流时,总电阻两端电压大于R1两端电压,因此R的U-I图线更靠近纵轴,在Ⅰ区域。
5.(2026河南中考)某小组用如图甲中的器材测量定值电阻的电阻,所用电源电压为。
(1)请用笔画线表示导线,将如图甲中的电路连接完整。
(2)正确连接好电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于___________(填“”或“”)端。闭合开关后,移动滑片,电流表示数发生变化,而电压表无示数,造成该故障的原因可能是___________(写出一种即可)。
(3)排除故障后进行实验,当电压表示数如图乙所示时,电流表示数如图丙所示,则通过定值电阻的电流为___________,本次测得定值电阻的电阻为___________。
(4)为减小误差,要多次测量,设计表格如下,请将表中横线处的内容填写完整。
实验序号
1
2
3
4
5
…
电压
电流
电阻
_____
【答案】(1)/ (2)B 定值电阻短路/电压表断路/电压表短路 (3)0.32 5 (4)电阻平均值
【解析】(1)测量定值电阻的电阻实验中,定值电阻与滑动变阻器串联,故将定值电阻的右接线柱与滑动变阻器任一上端接线柱连接;电压表测定值电阻两端电压,故将电压表的“3”接线柱与定值电阻右接线柱连接。据此作图。
(2)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器需要调到最大阻值处,应将滑动变阻器的滑片置于B端;
闭合开关后,移动滑片时电流表示数变化,说明电路是通路,电压表无示数,原因可能是定值电阻短路,或电压表本身断路或短路,无法显示读数。
(3)电源电压为3V,电压表选0~3V量程,分度值0.1V,定值电阻两端电压为1.6V;电流表选0~0.6A量程,分度值0.02A,通过定值电阻的电流为0.32A,定值电阻的电阻为
(4)本实验测量定值电阻,多次测量的目的是计算电阻平均值减小误差,因此表格需要补充电阻平均值。
题型7 测量小灯泡电阻(共5小题)
【模型】能用伏安法测量小灯泡电阻。
【知识和方法】
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 ,即可求出小灯泡的阻值大小。
2. 数据处理要点:多次测量电压及电流的值并分别算出相应的电阻,不能求电阻的平均值,因为灯丝电阻不是定值,它随温度的升高而增大。
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。
1.(26-27九年级上·全国·课后作业)在“测量灯泡的电阻”的实验中,滑动变阻器不能起到的作用是( )
A.改变电路中的电流 B.改变被测灯泡的阻值
C.改变被测灯泡两端的电压 D.保护电路
【答案】B
【详解】A.滑动变阻器改变自身接入电阻,电路总电阻改变,由,电源电压不变,电路电流改变,故A不符合题意;
B.灯泡的电阻是自身固有属性,仅与材料、长度、横截面积、温度有关,滑动变阻器无法改变灯泡的上述属性,故B符合题意;
C.灯泡两端电压,电流改变时,随之改变,故C不符合题意;
D.闭合开关前将滑动变阻器调至最大阻值,电路电流最小,可避免电流过大损坏元件,起到保护电路的作用,故D不符合题意。
2.(25-26九年级上·福建泉州·期末)在电路图A、B两点间分别接入不同元件,可进行不同的实验。下列描述正确的是( )
A.探究电流与电阻的关系——改变接入AB间电阻和电压的大小
B.探究电流与电压的关系——保持AB间的电阻和电压大小不变
C.测量小灯泡的阻值——需多次测量,求平均值,减小误差
D.测量电阻阻值——滑动变阻器可改变电阻两端电压和通过的电流
【答案】D
【详解】A.探究电流与电阻的关系需控制电压不变,改变电阻,故A错误;
B.探究电流与电压的关系需控制电阻不变,改变电压,故B错误;
C.小灯泡电阻随温度变化,求平均值无意义,故C错误;
D.测量电阻阻值时,滑动变阻器可改变电阻两端电压和电流,实现多次测量,故D正确。
故选D。
3.(25-26九年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)老师在做“测量小灯泡正常发光时电阻”的实验时,针对实验中遇到的问题,让同学们自己解释了相关现象,下列解释正确的是( )
A.规范连接电路,闭合开关,灯泡不发光,电路可能是正常的
B.电压表、电流表的量程选大了将导致灯泡不发光
C.若灯泡不亮,电流表无示数,电压表有示数,说明灯泡的灯座短路了
D.闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于最右端
【答案】A
【详解】A.规范连接电路时滑动变阻器接入阻值最大,由可知电路电流很小,灯泡实际功率太小,不足以发光,电路可能是正常的,故A正确;
B.电表量程选大只会导致指针偏转角度小、读数不精确,不影响电路中的电流和电压分配,不会导致灯泡不发光,故B错误;
C.灯泡不亮且电流表无示数说明电路断路,电压表有示数说明电压表与电源连通,故障为灯泡断路,故C错误;
D.由图可知滑动变阻器接入右下接线柱,闭合开关前滑片应置于最左端,故D错误。
故选A。
4.(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。
5.(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,滑动变阻器再电路中没有起作用,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。
题型8 欧姆定律在串并联电路中的应用(共5小题)
【模型】考查运用欧姆定律解决串并联电路问题。
【知识和方法】
1. 串联分压原理:串联电路中各部分电路两端电压与其电阻成正比。U1/U2=R1/R2。
●特别强调:也就是,串联时谁电阻大,谁分电压多。
2. 并联分流原理:并联电路中,流过各支路的电流与其电阻成反比。I1/I2= R2/R1。
●特别强调:也就是,并联时谁电阻大,谁分电流反而小。
1.(25-26九年级上·宁夏吴忠·期末)对人体安全的电压通常 ___________ V。一个小灯泡标有“4V 5Ω”,若将其接在12V的电源上,欲使其正常工作应串联一个___________Ω的电阻。
【答案】 不高于36 10
【详解】电压越高越危险,对人体安全的电压为不高于36V。
小灯泡正常工作时的电流
串联电路总电压等于各部分电压之和,因此串联电阻需分担的电压
串联电路电流处处相等,所以通过串联电阻的电流也为,所以串联电阻的阻值
2.如图所示,AB、BC是由同种材料制成的长度不同、横截面积相同的两段导体,将它们串联接入电路中,___________,___________,___________。
【答案】 < = >
【详解】同种材料、横截面积相同的导体,长度越长电阻越大。AB长度小于AC,故。
串联电路中各处电流相等,故。
AB长度大于BC,故;由,电流相同时,电阻越大导体两端电压越大,故。
3.(24-25九年级下·山东聊城·阶段检测)如图,电源电压保持不变,若在甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S1,S2,测得U甲∶U乙=5∶4,若只断开开关S2,拆去电压表,并在甲乙两处分别接入电流表,则此时I甲∶I乙=______
【答案】
【详解】甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关,时,与串联,甲测两端电压,乙测两端电压,
根据串联分压,则
只断开开关,甲乙两处均接电流表时,与并联,甲测通过的电流,乙测通过的电流,根据并联分流,则
4.(25-26九年级上·河北廊坊·期中)有两个定值电阻,R1=15Ω,R2=30Ω,将它们并联在电源电压U=3V的电路中,通过R1的电流I1=___________A,干路电流I=___________A,I1︰I2=___________,I1︰I=___________,I2︰I=___________。由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,分流与电阻成___________比。
【答案】 0.2 0.3 2︰1 2︰3 1︰3 反
【详解】[1]因为两个电阻并联,根据并联电路电压规律可知
则通过的电流
[2]通过的电流
根据并联电路电流规律可得,干路电流
[3]通过的电流与通过的电流之比为
[4]通过的电流与干路电流之比为
[5]通过的电流与干路电流之比为
[6]由此可知,并联电路中各支路要分流,且电阻越大,分得的电流越小,支路电流与支路电阻的乘积固定不变,即分流与电阻成反比。
5.(25-26九年级上·广东汕头·期中)一个小灯泡L和一个定值电阻并联,通过L、的电流跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻的阻值为____________;当把这个并联电路接在电压为的电路两端,通过L的电流为____________,L、并联的总电阻是____________。
【答案】 10 0.6 2.5
【详解】定值电阻的I-U图像为过原点的直线,取时对应的电流,根据欧姆定律得定值电阻R的阻值
由图像可知,电压为2V时,通过L的电流为;
因并联电路各支路电压相等,故R两端电压也为2V,通过R的电流为0.2A;由并联电路电流规律得总电流
由欧姆定律得并联总电阻
提升·进阶突破
题型9 欧姆定律简单计算(共6小题)
1.(25-26九年级上·河北衡水·期中)如图所示的电路中,电源电压不变,、为定值电阻,。闭合开关,电流表的示数为1.2A,再闭合开关,电流表的示数为1.8A。求:
(1)电源电压。
(2)的阻值。
【答案】(1)6V
(2)10Ω
【详解】(1)闭合开关,只有接在电路中,电源电压等于两端电压,为
(2)闭合开关,电流表测量通过的电流,再闭合开关,和并联,互不干扰,即通过的电流不变,电流表测干路电流。则通过的电流
的阻值
2.(25-26九年级上·山东淄博·期中)某热敏电阻其阻值随温度变化的图像如图甲所示。小丽利用这个热敏电阻设计了如图乙所示的电路,用来测量某一环境的温度。已知定值电阻,电源电压保持不变,当环境温度为20℃时,闭合开关,电流表的示数为0.2A。求:
(1)电源电压;
(2)当电流表的示数为0.4A时,环境温度是多少。
【答案】(1)12V
(2)40℃
【详解】(1)当环境温度为20℃时,由图可知,。
由图乙知,两电阻串联,总电阻
电源电压
(2)当电流表的示数为0.4A时,电路总电阻
热敏电阻
由图可知,环境温度为40℃。
3.(25-26九年级上·山东聊城·期中)某物理实践小组设计了一种工程上的压力测量装置,其原理如图甲所示,电路中电源电压恒为9V,电压表的量程为0-3V,轻质绝缘的压力检测板M与压敏电阻R相连,R的阻值与压力F的关系如图乙所示。已知:检测板上不受压力时,电压表示数为1V,请解答以下问题:
(1)检测板上不受压力时,压敏电阻R的电压为多少;
(2)定值电阻R0的阻值为多少;
(3)若小明站在检测板上时,电压表示数为3V,小明对检测板的压力多少?
【答案】(1)8V
(2)10Ω
(3)600N
【详解】(1)闭合开关,压敏电阻R与定值电阻R0串联,电压表并联在定值电阻R0两端。检测板不受压力时,电压表示数为1V,所以压敏电阻R两端的电压为
(2)由图乙可知,当检测板不受压力时,压敏电阻R的阻值为80Ω。根据串联电路的电流特点和欧姆定律,电路中的电流为
定值电阻的阻值为
(3)小明站在检测板时,电压表示数为3V,即定值电阻R0两端的电压为3V。根据欧姆定律,电路中的电流为
压敏电阻R的阻值为
由图乙可知,此时对应的压力为,即小明对检测板的压力为
4.(25-26九年级上·广东深圳·期中)一款由电压表改装的简易油量表,其工作原理如图所示。电源电压为18V,R1是阻值为5Ω定值电阻,R2是转动式的变阻器,其规格是“25Ω,2A”,滑片P与R1始终保持良好接触。电压表的测量范围是0-15V。下表是R2阻值大小与油量的关系。
油的体积V/L
0
1
2
3
4
5
R2连入电路的阻值/Ω
25
20
15
10
5
0
(1)当油量表中油量最低时,通过R1的电流为多少?
(2)闭合开关,开始向油箱中加油,当电压表示数变为6V时,此时油量为多少升?
(3)在不损坏电路元件的前提下,能否在(2)问基础上再向油箱中加入1L的油?请通过计算判断(写出必要的文字说明)。
【答案】(1)0.6A
(2)3L
(3)能;由表格可知,当油量为4L时,接入阻值,总电阻
电路电流
R1两端的电压
所以能再加1L油。
【详解】(1)由图可知,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测量定值电阻两端电压。由表可知,当油量表中油量最低时,R2的阻值,此时电路中的总电阻
电路中的电流
根据串联电路的电流关系,通过R1的电流
(2)当电压表示数时,电路电流
根据串联电路的电压关系,两端电压
此时接入阻值
对照表格数据,对应油量为。
(3)油量为,再加入后总油量为,由表格可知,此时接入阻值,总电阻
电路电流
R1两端的电压
当油量为4L时不会损坏电路元件,因此能加入1L油。
5.(2026·河南周口·模拟预测)飞船发射前,通常要检验舱体的气密性。某科技小组设计的舱体气密性检测电路如图甲所示,电源电压恒定不变,定值电阻,压力传感器的阻值随环境气压的变化规律如图乙所示。进行气密性检测时,将压力传感器置于舱体内、舱体置于真空室中,舱体不漏气时,舱体内气压为,此时电压表示数为10V。
(1)当环境气压变大时,压力传感器的阻值______,电路中的电压表示数______;(均选填“变大”“变小”或“不变”)
(2)求舱体不漏气时,通过的电流;
(3)求电源电压;
(4)求舱体内气压为时电路中的电流。(结果保留两位小数)
【答案】(1)
变小
变大
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)由图乙的变化规律可得,环境气压越大,压力传感器的阻值越小。该电路中与串联,电压表测量两端电压,当变小时,电路总电阻变小,电源电压恒定,根据欧姆定律,电路电流变大;阻值不变,由可知,两端电压即电压表示数变大。
(2)分析电路可知,和压力传感器串联,电压表测电压。舱体不漏气时电压表示数为,则通过的电流为
(3)舱体不漏气时,舱体内气压为,由乙图可知此时,则电源电压为
(4)当舱体内气压为时,由图乙可知,压力传感器R的阻值,此时电路的总电阻为
此时电路中的电流为
题型10 动态电路问题(共5小题)
【模型】能运用欧姆定律分析动态电路中电流、电压、电阻的变化情况。
【知识和方法】
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。
1.(25-26九年级上·河北石家庄·期中)如图所示的电路,电源电压6V不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~3V,定值电阻阻值为8Ω,滑动变阻器的规格为“20Ω,1A”,闭合开关S,在电路安全前提下,下列说法中正确的是( )
①滑片P上移时,电压表的示数变大
②滑片P下移时,电压表与电流表的示数之比变大
③滑动变阻器允许接入电路的取值范围为2Ω~8Ω
④电阻两端的最大电压与最小电压之比为5:2
A.只有②③ B.只有①④
C.只有②③④ D.①②③④都正确
【答案】C
【详解】①.由图可知,与串联,电压表测两端电压。滑片P上移时,接入电路阻值变小,由串联分压原理可知两端电压变小,即电压表示数变小,故①错误;
②.电压表与电流表示数之比为接入电路的阻值,滑片P下移时,接入电路阻值变大,故比值变大,故②正确;
③.电路允许最大电流,此时总电阻
最小阻值
电压表最大示数,此时两端电压
电路最小电流
最大阻值
故取值范围为,故③正确;
④.两端最大电压,最小电压
比值为,故④正确。
综上:②③④正确;
故选C。
2.(24-25九年级上·福建福州·阶段检测)小科设计了一种烟雾报警装置,其简化电路如图所示,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为光敏电阻,R的阻值随光照强度的减弱而增大,当电流表示数减小到某一值时,装置报警。开关S闭合后,当有烟雾遮挡射向R的激光时( )
A.光敏电阻R阻值减小
B.电流表的示数增大,电压表的示数减小
C.电流表的示数减小,电压表的示数不变
D.电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变
【答案】D
【详解】由电路图可知,光敏电阻R和定值电阻串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流。
ABC.因光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大,所以当有烟雾遮挡射向R的激光时,光照强度减弱,R的阻值增大,电路中的总电阻增大,由可知,电路中的电流减小,即电流表的示数减小;由可知,两端电压减小,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以光敏电阻R两端的电压增大,即电压表的示数增大,故ABC不符合题意;
D.因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电压表示数变化量等于定值电阻两端电压的变化量,即
设变化前后电路中的电流分别为、,则,
所以定值电阻两端电压的变化量:
故
由此可知电压表示数的变化值与电流表示数的变化值之比不变,故D符合题意。
故选D。
3.(25-26九年级上·海南省直辖县级单位·期中)在如图所示的电路中,电阻,。当开关S接位置1时,电流表的示数为0.8A。当开关S接位置2时,电流表的示数可能是( )
A.0.5A B.0.6A C.0.7A D.0.8A
【答案】C
【详解】当开关S接1时,与串联,电源电压
当开关S接2时,与串联,此时电路电流
由分式的加减法可得
因R未知,故R可能为从0到无穷大的任意值。
当时,
当取无穷大时,无限接近于0.8A
综上
故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
4.(25-26九年级上·吉林松原·期中)在如图所示电路中,断开、闭合,此时电流表示数为I,滑动变阻器接入电路的电阻值与定值电阻的电阻值相同。下列操作中,一定可以使电流表示数大于I的是( )
A.闭合,断开 B.闭合,向右滑动滑片P
C.减小电源电压,闭合 D.增大电源电压,向右滑动滑片P
【答案】B
【详解】当断开,闭合,只有接入电路,电流表示数为。已知与此时接入电路中的阻值相同,即。
A.闭合、断开,只有接入电路,,电流示数不变,故A不符合题意;
B.闭合,与并联,由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知,向右滑动滑片,总电阻比小,则此时电流, 故B符合题意:
C.闭合,与并联,由于与此时接入电路中的阻值相同,电路的总电阻为
电流表的示数
再减小电源电压,故电流表示数可能变小、不变也可能变大,故C不符合题意。
D.向右滑动滑片P,接入电路的阻值变大,当增大电源电压时,由可知,电流表的示数可能变大、可能不变、也可能变小,故D不符合题意。
故选B。
5.(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。
题型11 运用欧姆定律进行电路故障分析问题(共5小题)
【模型】运用欧姆定律分析查找电路故障。
【知识和方法】
1.电流表被短接:电压表示数,电流表无示数。
2.电流表处断路:电流表无示数,电压表无示数。
3.电压表被短接:电压表无示数,电流表有示数。
4.电压表处断路:电压表无示数,电流表有示数。
5.定值电阻被短接:电压表无示数,电流表有示数,且示数偏大。
6.定值电阻处断路:电压表有示数且接近电源电压,电流表无示数。
7.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。
8.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。
1.(2026·山东泰安·二模)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。过了一会,灯L熄灭,电压表示数变大,则下列判断( )
①若电流表无示数,可能是灯L断路
②若电流表示数变大,可能是灯L短路
③若电流表无示数,可能是电阻R断路
④若电流表示数变大,可能是电阻R短路
A.只有①④正确 B.只有②④正确
C.只有②③正确 D.只有①③正确
【答案】C
【详解】由图可知,R与L串联,电流表测量电路电流,电压表测量R两端的电压。
①若L断路,整个电路断开,电压表无法与电源形成闭合回路,其示数会变为零,这与“电压表示数变大”的现象矛盾,故①错误;
②若灯泡L短路,电路总电阻减小,由欧姆定律可知,干路电流增大,由可知,定值电阻R两端的电压增大,电压表示数变大,故②正确;
③若电阻R断路,电压表串联在电路中,电压表内阻很大,故电流表示数几乎为零;但电压表两接线柱到电源两极之间是通路,电压表测量电源电压,示数相比原来变大,故③正确;
④若电阻R短路,电压表示数为零,与“电压表示数变大”的现象矛盾,故④错误。
只有②③正确,故选C。
2.(25-26九年级上·陕西汉中·期末)医院有一种输液警报器(如图-1所示),其原理图如图-2所示,报警器内部有一可变电阻。当输液管内有液体时,电阻大;无液体时,电阻小,当管内药液流完时,电铃发声。则当开关闭合,报警器电路工作时,以下说法合理的是( )
A.药液未输完时,电铃中没有电流通过,所以不响
B.药液输完时,电流表示数变小
C.若电铃发生断路故障,则电压表示数变为0
D.药液输完时,电压表示数变大,电铃会发声报警
【答案】D
【详解】由电路图可知,可变电阻与电铃串联,电压表并联在电铃两端,电流表测电路中的电流,由题意知道,当输完药液时,警报器内的电阻较小,未输完药液时,警报器内的电阻较大。
A.药液未输完时,可变电阻的阻值较大,电路中的总电阻较大,根据欧姆定律,电路中的电流较小,但不足以使电铃发声,故A错误;
B.药液输完时,可变电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,根据欧姆定律,电源电压不变,总电阻变小,所以电路中的电流变大,即电流表示数变大,故B错误;
C.若电铃发生断路故障,电压表会串联在电路中,电压表与电源连通,即测量电源电压,所以电压表的示数约等于电源电压,不为0,故C错误;
D.药液输完时,可变电阻的阻值变小,电路中的总电阻变小,电流变大,根据可知,电铃两端的电压变大,即电压表示数变大,电铃发声报警,故D正确。
故选D。
3.(25-26九年级上·天津河东·期末)下图所示是实践小组设计的测量油箱内油量的装置,其中滑动变阻器的滑片跟滑杆连接,滑杆可以绕固定轴转动,滑杆的一端固定着一个浮标。某次调试时加油或放油,油量表一直指示油量最大且保持不变,杠杆、浮子等油箱零件完好,检查电路最终排除了故障。下列说法错误的是( )
A.油量表用电流表改装而成 B.当油面升高时,油量表示数变大
C.若将拆除则油量表仍可安全工作 D.调试中出现的电路故障可能是短路
【答案】C
【详解】A.由图可知,油量表在电路中串联,所以油量表用电流表改装而成,故A正确,不符合题意;
B.当油面升高时,R接入电路的电阻变小,由欧姆定律可知,电路中电流变大,所以油量表示数变大,故B正确,不符合题意;
C.当油面升高时,R接入电路的电阻变小,可以保护电路,所以拆除后,电路中的电流可能会过大,油量表可能会被损坏,故C错误,符合题意;
D.不论是加油还是放油的过程中,油量表一直指示油量最大且不变,表明滑片不能改变滑动变阻器接入的阻值的大小,且电阻很小,故电路有可能出现的故障是R短路,故D正确,不符合题意。
故选C。
4.(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。
5.(25-26八年级下·湖南长沙·期末)如图所示,闭合开关S,灯L发光,一段时间后灯L熄灭。若电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。现用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,下列说法正确的是( )
①若灯L′亮,则灯L可能断路
②若灯L′亮,则灯L可能短路
③若灯L′不亮,则电阻R一定断路
④若灯L′不亮,则电阻R可能短路
A.只有①②③正确 B.只有②③④正确 C.只有①②④正确 D.只有①③④正确
【答案】A
【详解】由上图可知,灯L和R组成串联电路,电路中只有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上,用一只规格相同且完好的灯L′替换灯L,若灯L′亮,说明其它电路是通的,则电阻R肯定完好,故障只能在灯L上,灯L可能是短路或断路,故①②正确;若灯L′不亮,说明电路不通,则故障在电阻R上,考虑到小灯L原先不亮,则故障只能是电阻R断路,故③正确,④错误,故A正确,BCD不正确。
故选A。
题型12 用特殊方法测电阻(共5小题)
【模型】能用特殊测量电阻。
【知识和方法】
1. 伏阻法测电阻:如果没有电流表只有电压表,可以根据串联电路电流相等的特点,找一个已知阻值的电阻与被测电阻串联,从而解决电流的问题。
2. 安阻法测电阻:如果没有电压表只有电流表,可以根据并联电路各支路电压相等的特点,找一个已知阻值的电阻与被测电阻并联,从而解决电压的问题。
1.(2025·山东临沂·一模)在综合实践活动中,小明制作了如图所示的电阻测量盒,内有电源(电压未知且恒定)、阻值已知的定值电阻、开关和电流表,盒内引出的两根导线与待测电阻相连。下列设计,不能测出待测电阻阻值的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.先断开开关,读出电流表示数,此时和串联,根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得电源电压
再闭合开关,被短路,读出电流表示数为,此时电路中只有工作,电源电压,
综上所述,,故A不符合题意;
B.不能测出阻值的串联电路,电流表位置不当,若电源、、、电流表串联成一个回路,开关的闭合会造成电流表短路,电流表无示数,无法单独求出的阻值,故B符合题意;
C.先断开开关,读出电流表示数,此时电路中只有工作,电源电压,再闭合开关,此时和并联,读出电流表测干路电流,示数为,通过的电流,故,故C不符合题意;
D.先断开开关,读出电流表示数,此时和串联,根据串联电路电阻特点和欧姆定律可得电源电压
再闭合开关,被短路,读出电流表示数为,此时电路中只有工作,电源电压,则,故D不符合题意。
故选B。
2.(25-26九年级上·宁夏银川·期末)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R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① B.只有①② C.只有②③④ D.①②③④均可以
【答案】C
【详解】①由电路图可知,S接1或2时,通过电压表的电流的方向会发生变化,有一次测量时电压表的指针会反向偏转,无法读取电压表的示数,故①不符合题意;
②根据图可知,闭合S1、S2,电路为Rx的简单电路,电压表测量电源电压U;只闭合开关S1,两电阻串联,电压表测量Rx两端电压为Ux;根据串联电路的电压关系可求出两电阻串联时定值电阻R0两端的电压,根据欧姆定律可求出两电阻串联时通过定值电阻R0的电流,则可得出串联时通过Rx的电流,再根据欧姆定律可求出Rx的阻值。故②符合题意;
③闭合S1、S2时,电路是只有Rx的简单电路,电流表测量通过Rx的电流Ix;闭合S1、断开S2,两电阻串联,电流表测电路中电流I;根据电源电压不变列式
可求出Rx的阻值,故③符合题意;
④闭合S1,S接2时,R0和R串联接入电路中,把R的阻值调到0,根据电流表的示数和定值电阻的阻值可以求出电源电压U;闭合S1,S接1时,Rx和R串联接入电路中,把R的阻值调到0,读出电流表的示数,根据电流表示数和电源电压,利用欧姆定律可以求出Rx的阻值,故④符合题意。故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
3.(2026·山东泰安·三模)如图所示,电源两端电压恒定。在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻设计了以下四个测未知电阻的电路,其中能测出未知电阻阻值的是( )
A.只有②③④正确 B.只有①③④正确
C.只有①②③正确 D.只有①②④正确
【答案】B
【详解】① 闭合,闭合时,被短路,电压表测电源电压;断开时,与串联,电压表测的电压, 电路电流,因此,故①正确
②闭合后,无论断开还是闭合,电压表都测量电源电压,无法得到串联时或的分压,不能计算出未知电阻的阻值,故②错误;
③向右闭合时,被短路,只有工作,电流表示数为,电源电压;向左闭合时时,被短路,电流表示数为,因此,故③正确;
④闭合、断开时,只有工作,电流表示数,电源电压;断开、闭合时,只有工作,电流表示数,因此,故④正确。
综上,①③④正确,故选B。
4.(25-26九年级上·陕西西安·期中)如图甲所示电路,电源电压保持不变,是定值电阻,是滑动变阻器。闭合开关,当滑动变阻器的滑片从最右端滑到最左端的过程中,、的关系图像如图乙所示。则下列判断错误的是( )
A.图线是的关系图象 B.电源电压为
C.的阻值是 D.的最大阻值为
【答案】A
【详解】A.是定值电阻,通过它的电流与两端电压成正比,其图像应为过原点的直线,故图线B是的图像,图线A是的图像,故A错误;
B.当滑片P在最右端时,接入电路的阻值最大,电路中的电流最小,由图乙可知,此时两端电压,两端电压,电源电压,故B正确;
C.的阻值,故C正确;
D.的最大阻值,故D正确。
本题选择描述错误的,故选A。
5.小明同学在测量未知电阻的阻值时,电压表损坏,于是他利用原有器材设计如图所示电路也顺利测出未知电阻的阻值。(滑动变阻器最大阻值为,电源电压未知但不变)请将下列实验步骤补充完整:
①闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,记录电流表示数为;
②闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到 ,记录电流表示数为;
③写出待测电阻的表达式:= 。(用、、表示)
【答案】 b端
【详解】[1][2]闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P移到a端,此时滑动变阻器(连入电路的阻值为其最大值)与并联,此时干路电流为;将滑动变阻器的滑片P移到b端,此时被短路,只有滑动变阻器连入电路(阻值为),记录电流表示数为,所以电源电压为。、并联时通过的电流为,则未知电阻的阻值为。
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