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专题12 欧姆定律(培优 复习讲义)(全国通用)2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案
展开 这是一份专题12 欧姆定律(培优 复习讲义)(全国通用)2026年中考物理二轮复习高效培优系列+答案,共22页。学案主要包含了考点01,考点02,考点03,考点04,题型01,题型02,题型03,题型04等内容,欢迎下载使用。
◇考点01 "javascript:vid(0)" \ "17.1 电流与电压、电阻的关系" 电流与电压、电阻的关系
1、探究电流与电压的关系
(1)实验目的:探究通过导体的电流与电压的关系。
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②保持定值电阻R不变,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表。
步骤③改变定值电阻R阻值,调节滑动变阻器,使电压表的示数分别变化为不同数值,并读出电流表相应的数值、填表。
步骤④根据数据画出I-U图像。
步骤 = 5 \* GB3 ⑤整理实验器材。
(4)实验结论:当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
2、探究电流与电阻的关系
(1)实验目的:探究通过导体的电流与电阻的关系。
(2)实验方法:控制变量法。
(3)实验步骤
步骤①根据电路图连接电路,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②分别将5Ω、10Ω、15Ω的定值电阻连入电路,检查电路后闭合开关,调节滑动变阻器,使电压表示数保持3V不变,分别记下电流表的示数,填入表格。
步骤③根据数据画出I-R图像。
步骤④整理实验器材。
(4)实验结论:同一导体,其电阻两端的电压一定时,电流与电阻成反比。
◇考点02 "javascript:vid(0)" \ "17.2 欧姆定律" 欧姆定律
1、欧姆定律 "javascript:vid(0)" \ "欧姆定律的概念" 的概念
(1)欧姆定律的内容:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
(2)欧姆定律的公式:。
(3)欧姆定律的单位:电流I的单位是安培A;电压U的单位是伏特V;电阻R的单位是欧姆Ω。
2、欧姆定律的理解
(1)当导体的电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
(2)在使用公式及其导出式时,要注意同一段导体、同一时刻。
3、欧姆定律变形公式及简单计算
(1):电阻等于电压与电流的比值;电阻是导体本身的性质,与电压、电流无关。
(2)U=IR:电压等于电流与电阻的乘积;电压与电流、电阻无关。
4、利用欧姆定律解决的比例问题常用到的理论
(1)串联电路中电压与电阻成正比。
(2)并联电路中电流与电阻成反比。
5、在不同时段时,电源电压和同一段导体的电阻一般不变因为物理公式中各物理量有其实际意义,不能只按数学形式去判断,根据公式凡是说电阻与谁成比例的,都是错误的!
6、 "javascript:vid(0)" \ "欧姆定律的简单计算" 欧姆定律的应用
(1)电流规律
串联:I=I1=I2串联电路电流处处相等。
并联:I=I1+I2并联电路干路电流等于各支路电流之和。
(2)电压规律
串联:U=U1+U2串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。
并联:U=U1=U2并联电路各支路两端电压相等,等于总电压。
(3)电阻规律
串联:R=R1+R2串联电路总电阻等于分电阻之和。
并联:并联电路总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和。
(4)比例规律
串联:串联电路中电压与电阻成正比。
并联:I1R1=I2R2并联电路中电流与电阻成反比。
(5)欧姆定律:导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。
◇考点03 "javascript:vid(0)" \ "17.3 电阻的测量" 电阻的测量
伏安法测未知电阻的探究实验
1、实验目的、原理、方法
(1)实验目的:用电流表、电压表测出未知电阻(或小灯泡)的阻值。
(2)实验原理:。
(3)实验方法:伏安法。
2、实验步骤
步骤①根据电路图连接实物图,注意连接时开关要断开,开关闭合之前要把滑动变阻器调到阻值最大处。
步骤②检查无误后,闭合开关,调节滑动变阻器滑片 P的位置,改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值,I1、I2、I3 分别填入设计的记录表格。
步骤③根据每次记录的电压和电流值,求它的对应的电阻值,再求出它们的平均值。
步骤④整理实验器材。
3、滑动变阻器在实验中的作用
(1)保护电路。
(2)改变待测电阻两端电压,实现多次测量。
4、常见故障分析:在实验中出现故障后要先断开开关,再分析查找故障原因,常见的故障及其现象如下表所示:
5、伏安法测定值电阻阻值和测小灯泡电阻的异同
◇考点04 "javascript:vid(0)" \ "17.4 欧姆定律在串、并联电路中的应用" 欧姆定律在串、并联电路中的应用
1、电阻的串联
(1)电阻串联的实质是增加了导体的长度,因此串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。
(2)串联电路的总电阻等于各分电阻之和,公式:R=R1+R2。
(3)串联电路的任何一个分电阻增大,总电阻就随着增大。
(4)n个阻值相同的电阻串联,总电阻等于nR。
(5)在串联电路中电流处处相等,总电压等于各部分电路电压之和。
(6)串联电路中,电压与电阻成正比 。
2、电阻的并联
(1)电阻的并联实质是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。
(2)并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和,公式:。
(3)并联电路中任何一个分电阻增大,总电阻也随之增大。
(4)n个阻值相同的电阻并联,总电阻等于。
注意:反比实质是倒数之比,并不是前后位置的调换,例如 1:2:3的反比不是3:2:1,而是6:3:2。
3、在串联电路中 "javascript:vid(0)" \ "欧姆定律的简单计算" 电路故障的判断
(1)当电路断路时:电压表测断路处的电压等于电源电压;测没断路的用电器的电压为零;电流表在任何位置都是零。
例如,当下图中L1断路时,L1两端电压为电源电压,L2两端电压为0,任何点的电流都是0。
(2)当电路短路时:电压表测短路处的电压等于零;测没短路的用电器的电压比原来增大;电流表示数变大。
4、在并联电路中 "javascript:vid(0)" \ "欧姆定律的简单计算" 电路故障的判断
(1)某支路断路时:电压表测断路两端电压、没断路的支路两端电压都等于电源电压;电流表测断路所在支路示数为零;测没断路的支路仍为原来的示数。
例如,当下图中L1断路时,L1两端电压等于电源电压,L2两端电压也等于电源电压,L1所在支路电流为0,L2所在支路电流不是0。
(2)某支路短路时:所有支路都被短路,电源烧坏。(不常考)
5、常结合灯泡的亮灭来进一步 "javascript:vid(0)" \ "欧姆定律的简单计算" 电路故障的判断:串联电路中两灯都不亮可能是某处断;串联电路中一亮一灭可能是灭的那个短;并联电路中一亮一灭可能是灭的那个断。
6、动态电路分析
(1)此类问题解题之前要弄清的问题
①看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量。
②弄清改变电阻的方法,利用滑动变阻器改变电阻还是利用开关改变电阻。
(2)解题方法
方法①:按这样的顺序分析:局部电阻如何变化→总电阻如何变化→由于电源电压不变,导致电路中电流如何变化→依据U=IR分析不变的电阻两端的电压如何变化→依据U变化的电阻=U总-U不变的电阻分析变化的电阻两端的电压如何变化。
方法②:串联电路中,即电压与电阻成正比,由此可知串联电路中按电阻的比例分配电压,电阻所占比例分数越大,分得的电压比例就越大。
◇题型01 "" \ "探究电流与电压的关系" \t "" 探究电流与电压的关系
典|例|精|析
典例1(2026·河南·一模)为探究电流与电压、电阻的关系,小明连接的电路如图甲所示,R为定值电阻,电源电压为3V。
(1)小明发现电路中有一根导线连接错误,请在这根导线上画上“×”,再用笔画线表示导线,改接到正确的位置上;
(2)为探究电流与________的关系,实验中应控制定值电阻的阻值不变。电路连接正确后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片移到最________(填“左”或“右”)端;
(3)闭合开关后,若小明发现无论怎样调节滑动变阻器滑片,电流表和电压表的示数都不变且较小,则可能的原因是______。
(4)正确连接电路后,小明得到下表所示的实验数据。根据下表数据在坐标系中描点,从图中看出序号为______的数据与其他数据的规律不同,是错误数据,剔除错误数据后请作出电阻一定时电流随电压变化的图像______;
(5)小明继续使用图甲电路探究电压一定时电流与电阻的关系,并计划与上表中序号为4的数据进行比较。他用一只10Ω的定值电阻替换原电阻,闭合开关后发现电压表示数变大,接下来向______(填“左”或“右”)移动滑动变阻器的滑片,直到______为止,读取电流表示数,记录数据。再次更换电阻进行实验,比较分析后得出结论;
(6)整个实验中使用的滑动变阻器规格可能是以下哪一种?______(填字母)。
A.30Ω,1AB.30Ω,2AC.50Ω,1A
【答案】(1)
(2) 电压 左
(3)滑动变阻器接了两个下接线柱
(4) 5
(5) 左 电压表示数为1.2V
(6)C
【详解】(1)原电路错误为电流表并联在定值电阻两端、电压表串联在电路中,修改后使定值电阻串联进电路,电压表并联在定值电阻两端即可,据此作图。
(2)[1][2]探究电流与电压的关系时,需要控制定值电阻阻值不变;闭合开关前,滑动变阻器要调至最大阻值处,本实验滑动变阻器接右下接线柱,滑片在最左端时接入电阻最大,因此滑片移到最左端。
(3)调节滑片时电表示数不变,说明滑动变阻器无法改变接入电阻,示数较小说明总电阻很大,因此原因是滑动变阻器接了两个下接线柱,接入电阻最大且无法调节。
(4)[1][2]根据计算,前4组、第6组得到的定值电阻均为,只有第5组数据偏离规律,因此第5组错误;电阻一定时电流与电压成正比,因此图像为过原点的倾斜直线,描点连线即可,据此作图。
(5)[1][2]本实验需要控制定值电阻两端电压不变,要和第4组数据比较,因此需要维持定值电阻电压为1.2V,换用更大的定值电阻后,定值电阻分压变大,需要增大滑动变阻器的分压,因此向左移动滑片增大滑动变阻器接入电阻,直到电压表示数为1.2V。
(6)当定值电阻两端电压最小为0.3V时,电流为0.06A,总电阻
定值电阻为5Ω,因此滑动变阻器需要接入45Ω,只有“50Ω,1A”的滑动变阻器满足要求,故选C。
典例2(2026·重庆·一模)同学们在“探究电流与电压的关系”实验中,用到器材:干电池两节、开关、电流表、电压表、定值电阻(阻值为5Ω、10Ω和15Ω各一个)、规格为“30Ω1A”的滑动变阻器、规格为“20Ω2A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)请用笔画线代替导线将图甲电路连接完整,要求当滑动变阻器滑片向右滑动时电流变小;
(2)电路连接后,闭合开关,发现无论怎样移动滑片,电压表的示数都接近3V且保持不变,电流表的示数几乎为0,则电路的故障可能是_______;排除故障后闭合开关,需多次改变_______(选填“A”或“B”)进行实验;
A.导体两端的电压 B.定值电阻的阻值
(3)小明测量并记录了几组电压和电流值,最后一次实验中电流表的示数如图乙所示,此时电流为_______A。由表数据可得出:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成_______;
(4)表中实验所用的滑动变阻器为______(选填“”或“”);若滑动变阻器坏了,可以用_______(选填“粗铜线”“细铅笔芯”或“橡胶棒”)替代滑动变阻器完成实验;
(5)图丙为同学们根据测得的三组实验数据绘制出的电流与电压关系图像,小明发现b组数据与a和c明显不同,导致该现象的原因是________。
【答案】(1)
(2) 定值电阻断路 A
(3) 0.5 正比
(4) 细铅笔芯
(5)电流表或电压表未调零
【详解】(1)滑动变阻器的滑片向右滑动时,电路中的电流变小,说明变阻器接入电路的阻值变大,故变阻器选用左下接线柱与灯泡串联接入电路中,如下图
(2)[1]连接好电路后,闭合开关,电流表无示数,电路可能断路,电压表有示数,电压表与电源连通,则电路故障原因可能是定值电阻R断路。
[2]在探究电流与电压的关系”实验中,需要保持定值电阻的阻值不变,通过改变接入的滑动变阻器的电阻来改变导体两端的电压,然后观察通过的电流的变化,故A符合题意,B不符合题意。
故选A。
(3)[1]电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.5A。
[2]由表中数据可知,电压与电流的比为一定值,故可得出结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(4)[1]电源是两节干电池,电压为3V。由表格中数据可知,当电压表示数为0.5V时,滑动变阻器两端电压为U=3V-0.5V=2.5V
此时电路电流为0.1A,则滑动变阻器连入电路的阻值为
R2的最大值是20Ω,不符合要求,所以所用的滑动变阻器为R1。
[2]通常情况下,橡胶棒不容易导电,属于绝缘体,因此滑动变阻器坏了,不能用橡胶棒替代滑动变阻器完成实验;根据影响电阻大小因素可知,粗铜线横截面积较大,电阻较小,对电路的总电阻影响较小,因此不宜替代滑动变阻器;而细铅笔芯电阻较大,所以可以用细铅笔芯替代滑动变阻器完成实验。
(5)由图丙可知,b组数据,电压表示数为零时,电流表示数不为零。 可能是电压表已经调零,电流表没有调零(不工作时,指针在零刻度线右侧); 也可能是电流表已经调零,电压表没有调零(不工作时,指针在零刻度线左侧)。
变|式|巩|固
变式1(2026·贵州黔东南·一模)小虞同学利用如图甲所示装置探究“电流与电压的关系”。
(1)在如图甲所示的虚线框内,小虞同学应填入______(填一种电学元件)。
(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______。
(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)分析如图乙坐标,小虞同学发现导致丙组数据与甲和乙不同的原因是______。
【答案】(1)定值电阻
(2)右
(3)定值电阻断路
(4)不变
(5)使用的定值电阻的阻值不同,乙组电流表使用前未调零
【详解】(1)在探究“电流与电压的关系”实验中,需要控制电阻不变,因此在虚线框内应填入定值电阻,以保持电阻恒定,研究电流随电压的变化规律。
(2)开关闭合前,为保护电路,滑动变阻器应处于最大阻值处。根据图甲中滑动变阻器的接线方式,滑片移到最右端时,接入电路的电阻丝最长,阻值最大。
(3)闭合开关后,电流表指针无偏转,说明可能存在断路,电压表指针有较大偏转,说明电压表与电源两极连通,即电压表并联部分以外的电路是通路。因此,故障可能是定值电阻断路。
(4)根据表格数据,计算各组电压与电流的比值:第1次:
第2次:
第3次:
第4次:
可见,电压与电流的比值不变,由此可得出“在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比”的结论。
(5)在 图像中,直线的斜率,斜率越小,电阻越大。由图乙可知,丙的斜率比甲、乙小,说明丙对应的电阻比甲、乙的大。由乙 图像可知,当电压表示数为零时电流表示数不为零,说明实验前电流表未调零。
变式2(2026·安徽·二模)在研究“电流与电压的关系”实验中,小思和小乐同学设计了如图甲的电路,其中电源电压恒定不变,定值电阻R为5Ω。请回答:
(1)根据图甲连接的实物电路如图乙所示,其中一根导线连接是错误的,请在图乙中将这根线打上“×”,并用笔画线代替导线将这根线正确连接;
(2)正确操作获得数据如表,分析数据可得到结论是______;
(3)为了使结论更具有准确性和普遍性,小乐同学提出以下两种实施方案,其中合理的方案是______;
A.使用原有的实验器材增加实验次数B.换用不同的定值电阻重复前面的实验
(4)评估交流时,另一小组所画出的图像如图丙所示,请你分析该小组实验中可能存在的问题是______。
【答案】(1)
(2)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)B
(4)电压表没有调零,指针偏右
【详解】(1)由图乙可知,错误之处是滑动变阻器与定值电阻并联了,且电压表串联在电路中,改正方法:将连接定值电阻右侧接线柱和电流表负接线柱的导线,改为连接定值电阻右侧接线柱和电压表负接线柱,如图所示:
(2)由表格数据可知,电阻两端的电压与通过导体电流的比值不变,故可得:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)为了使结论更具有准确性和普遍性,应该换用不同的定值电阻重复前面的实验,收集多组实验数据,从而得到具有普遍性的结论。使用原有的实验器材增加实验次数,结论仅适用于该电阻,普遍性不足。故B符合题意,A不符合题意。
故选B。
(4)由图像可知,当电流为“0”时,电压表有示数,故存在的问题是电压表未调零,且指针偏右。
◇题型02 "" \t "" \ " 探究电流与电阻的关系" 探究电流与电阻的关系
典|例|精|析
典例1(2025·陕西商洛·二模)如图-1,是“探究电流与电阻关系”的实验电路。
(1)请用笔画线代替导线将图-1所示的实物电路连接完整(要求:闭合开关前,滑动变阻器的滑片位于最大阻值处)。
(2)闭合开关后,发现电压表指针无偏转,电流表指针有明显偏转,电路故障的原因可能是定值电阻发生______________(选填“短路”或“断路”)。
(3)排除电路故障,移动滑动变阻器的滑片P,测得多组数据,记录相应电流表示数于下表中。请根据实验数据,在图-2中画出电流与电阻关系的图像。______________
U=2V
(4)分析实验数据和图像,可初步得出:导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成______________。
【答案】(1)
(2)短路
(3)
(4)反比
【详解】(1)由图-1可知,滑动变阻器的滑片位于最左侧,滑动变阻器接线柱需“一上一下”接入电路。闭合开关前,为使滑动变阻器滑片位于最大阻值处,应将滑动变阻器右下接线柱与开关右端相连。
(2)电流表指针有明显偏转,说明电路是通路;电压表指针无偏转,说明电压表被短路,因此故障原因是定值电阻短路。
(3)根据表格中数据,在坐标系中依次描出各点的位置,再用平滑曲线连接各点,使之成反比例函数形态的曲线。图见答案。
(4)分析数据可知:电压一定时,电流与电阻的乘积近似为定值,
电流随电阻增大而减小。因此可初步得出: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。
典例2(2026·海南省直辖县级单位·一模)小明在“探究电流与电阻的关系”实验中所设计的电路图如图甲所示,其中电源电压恒为3V,定值电阻可选用的阻值有、、和。
(1)将图乙中的实物电路连接完整;
(2)小明连好电路后闭合开关S,发现电流表有示数,且不论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表几乎没有示数。电路中存在的故障可能是______(填字母);
A.定值电阻短路B.定值电阻断路C.滑动变阻器短路
(3)小明排除故障后,先用的定值电阻进行实验。他闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为2V,接着分别换用、、的定值电阻重复进行实验,其间保持电压表的示数为2V不变,所测得的实验数据如表所示。
根据实验数据可得出结论: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______(选填“正比”或“反比”);
(4)在本次“探究电流与电阻的关系”实验中,滑动变阻器的作用是保持电压表的示数为2V不变,为了能完成上述实验,小明所用滑动变阻器的最大阻值应不小于______。
【答案】(1)
(2)A
(3)反比
(4)10
【详解】(1)由图甲可知,电源、开关、滑动变阻器、定值电阻和电流表串联,电压表与定值电阻并联。由题可知,电源电压恒为3V,因此电压表的示数不会超过3V,故应将电压表的“3”接线柱接入电路,并且将电压表与定值电阻并联,据此作图。
(2)闭合开关S后,电流表有示数,说明电路是通路,定值电阻R和滑动变阻器不可能断路,不论怎样移动滑动变阻器的滑片,电压表几乎没有示数,因此与电压表并联定值电阻R短路,故A符合题意,BC不符合题意。
故选A。
(3)由表中数据可知,,,
通过导体的电流随导体的电阻的增大而减小,在误差允许的范围内分析可得: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。
(4)在上述实验中,电压表的示数应保持在2V不变,由串联分压可知,定值电阻和滑动变阻器的阻值之比
又因为定值电阻的阻值最大为,因此滑动变阻器的最大阻值应不小于。
变|式|巩|固
变式1(2026·山西晋城·一模)小明在探究“电压一定时,电流与电阻的关系”实验中,所用的实验器材有:新干电池三节(电压4.5V),滑动变阻器(规格为“”)、电压表、电流表及开关各一个,不同电阻的定值电阻和导线若干。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路连接完整。(要求:闭合开关前,滑片处于最右端)
(2)用开关试触时,发现电流表无示数,电压表示数接近电源电压,则故障可能为定值电阻_________(选填“短路”或“断路”)。
(3)该实验中,滑动变阻器的作用除了保护电路外,还可以__________________。
(4)排除故障后,先接入的定值电阻,移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数达到某一值时,电流表的示数如图乙所示,为_________A。
(5)将不同的定值电阻分别接入电路中,重复上述实验,记录的数据如表所示。分析表中的数据,可得出结论:_________。
【答案】(1)
(2)断路
(3)保持定值电阻两端的电压不变
(4)0.4
(5)电压一定时,导体中的电流与导体两端的电阻成反比
【详解】(1)滑动变阻器应串联在电路中,为了保护电路,闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处,由于要求闭合开关前,滑片处于最右端,即此时滑动变阻器接入电路的电阻应最大,故滑动变阻器左下接线柱连入电路中;由表格数据可知,定值电阻两端电压约为
故电压表选0~3V量程并联在定值电阻两端即可。据此作图。
(2)电流表无示数说明电路断路,电压表示数接近电源电压,说明电压表可以连通到电源两极,因此故障是定值电阻断路。
(3)在探究电流与电阻关系实验中,需要控制电阻两端电压不变,进行多次实验,使结论具有普遍性,所以滑动变阻器的作用除了能保护电路外,还可以调节滑动变阻器滑片保持电阻两端电压不变。
(4)电流表接0~0.6A量程,分度值为0.02A,指针指向0.4A,因此读数为0.4A。
(5)由数据可知,电压不变时,电阻增大几倍,电流减小为几分之一,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:电压一定时,通过导体的电流与其电阻成反比。
变式2(2025·吉林长春·模拟预测)小明利用如图甲所示电路探究“电流与电压和电阻的关系”实验。
(1)上表是他探究电流与______关系的实验数据,为分析它们的定量关系,需要对表中的数据进行处理,请简要说明如何处理数据:______________(写出一种方法即可)
(2)接下来,他用原电路依次把多个阻值不同的电阻接入电路进行实验,当把的电阻依次换成、的电阻时,滑动变阻器接入电路的阻值应______。
(3)根据收集的实验数据,同组小华绘制了如图乙所示的图像,观察图像可知,I与成______。由此可得出结论:当导体两端的电压不变时,通过导体的电流跟这段导体的电阻成______。
(4)请你分析实验中控制定值电阻两端的电压恒为______V。
(5)小明提出,如果用灯泡替换图甲中的电阻R,再做这个实验,是否可以?______。为什么?_____________。
【答案】(1) 电压 绘制图像
(2)变大
(3)正比 反比
(4)2.4
(5)不可以 灯泡灯丝电阻受温度影响
【详解】(1)[1]由题表信息可知,电压不断改变,而定值电阻的阻值不变,故上表是探究电流与电压关系的实验数据。
[2]根据表中信息,计算每次的电压与电流的比值,观察其是否为定值,或者以电压U为横坐标、电流I为纵坐标绘制I-U图像,观察是否为过原点的直线。
(2)探究电流与电阻的关系时,需要控制定值电阻两端的电压不变。当把5Ω的电阻换成10Ω、20Ω的电阻时,定值电阻分压会变大,根据串联电路分压规律,滑动变阻器需要接入更大的阻值,才能让定值电阻两端的电压保持不变。
(3)[1][2]根据题图乙可知,图像是过原点的直线,说明电流与成正比,与成反比。
(4)由题意可知,导体两端的电压不变,从图乙中选取一组数据,求出导体两端电压。当,,由
(5)[1][2]由于灯泡的灯丝电阻会随温度变化而改变,无法控制电阻不变,不符合探究“电流与电压、电阻的关系”实验中控制变量的要求。故不可以做这个实验。
◇题型03 "" \t "" \ "欧姆定律的简单计算" 欧姆定律的简单计算
典|例|精|析
典例1(2026·安徽芜湖·一模)如图所示的电路,电源电压恒定,为定值电阻,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片向左移动,下列说法正确的是( )
A.电流表示数变小
B.电压表示数变大
C.电压表示数的变化难以确定
D.电压表示数的变化量与电流表示数的变化量比值不变
【答案】D
【详解】电路中与滑动变阻器串联,电流表测电路总电流,电压表测滑动变阻器两端电压。当滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻减小。
A.电源电压恒定,总电阻减小,由可知,电路电流变大,故A错误;
BC.定值电阻两端电压,电流变大,则变大;电源电压,因此滑动变阻器两端电压变小,故BC错误;
D.设变化前电流为,电压表示数为
变化后电流为,电压表示数为
电压变化量
因此(定值电阻阻值,不变),故D正确。
故选D。
典例2(2026·江西抚州·二模)如图甲所示,电源电压恒为3V,小灯泡L标有“2.5V”的字样,滑动变阻器R标有“”的字样,小灯泡L的图像如图乙所示。闭合开关S,小灯泡L正常发光时,滑动变阻器R接入电路的电阻为___________,用另一相同的灯L,替换滑动变阻器R,闭合开关S,通过电路的电流为___________A。
【答案】 2 0.2
【详解】[1]由图甲可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,小灯泡正常发光时,灯泡两端电压,从图乙的图像可得,此时电路电流,可得滑动变阻器两端电压
串联电路电流处处相等,滑动变阻器接入电阻
[2]用相同灯泡替换滑动变阻器后,两个相同灯泡串联,总电压为3V,串联分压,因此每个灯泡两端电压
从图乙的图像可得,当灯泡两端电压为1.5V时,对应的电流为0.2A,即电路电流为0.2A。
典例3(2025·河北廊坊·一模)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,图乙是小灯泡L和定值电阻的电流与电压关系的图像。当只闭合、时,电压表示数为2V,当只闭合、时,电压表示数为4V。求:
(1)电阻的阻值;
(2)电源电压U;
(3)电阻的阻值及其两端的电压。
【详解】(1)电阻的阻值
(2)只闭合、时,灯L与R1串联,电压表测灯L两端的电压为2V。根据图像得此时电路中电流。则电源电压
(3)当只闭合S2 、S3时,灯L与R2串联,电压表测灯L两端的电压为4V,根据图像得此时电路中电流。R2两端的电压
电阻的阻值
变|式|巩|固
变式1(2026·内蒙古包头·一模)跨学科实践小组设计了如图甲所示的电路图来监测“智能种植园”内的温度变化,其中的“恒流源”是一个特殊电源.电流大小由电源内部结构决定,当电阻R变化时,通过R的电流大小保持不变、电阻R的阻值随温度的变化规律如图乙所示,通过数字电压表的示数可反映环境的温度。当温度的变化值相同时,电压表示数的变化值越大,该测温装置的灵敏度越高。某次环境温度从15℃上升到25℃,电压表的示数变化了0.2V。下列说法正确的是( )
A.每升高1℃,R的阻值增大0.5Ω
B.此时电路中通过R的电流为2mA
C.环境温度为20℃时,电压表示数为2.4V
D.换一电流值更小的恒流源可增大该测温装置的灵敏度
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,温度从升高到,从增大到,因此每升高,的增大量为,故A错误;
B.温度从上升到,温度变化,对应电阻变化
恒流源电流不变,电压变化,代入得通过R的电流
故B错误;
C.环境温度为时,
电压表示数
故C正确;
D.温度变化相同时,电压表示数变化越大,灵敏度越高。由可知,温度变化相同时不变,恒流源电流越小,越小,灵敏度越低,因此换电流更小的恒流源会降低灵敏度,故D错误。
故选C。
变式2(2026·安徽阜阳·一模)图是导体A和导体B的I-U图像,若将这两个导体串联后接通电源,电路中的电流为0.25A,此时导体A的阻值___________(选填“>”“
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