1、第十四章 欧姆定律中考物理教材基础练 探究电流与电压的关系教材实验21如图甲所示是“探究电流与电压的关系”的实验电路,实验小组的同学分别用5、10、15 的定值电阻进行探究,电源电压恒为3 V.【设计实验与制订计划】(1)请用笔画线代替缺少的2根导线,将图甲中的电路连接完整.(要求:导线不能交叉,滑片P向B端移动时,电路中的电流变大)(2)实验中应控制 不变,通过调节 ,改变电路中电流的大小.【进行实验与收集证据】(3)正确连接电路,闭合开关,缓慢移动滑片P到某位置时,电压表的示数如图乙所示,为 V;电流表的示数如图丙所示,此时电路中的电流大小为 A.将小组同学的数据汇总后,部分数据如下表.【
2、分析与论证】(4)根据表中R1的相关数据,请在图丁中描点并作出R1两端电压与通过R1的电流的关系图像,根据图像,可得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 .R1=5 U/V 0.8 1.0 1.5 2.0 I/A 0.16 0.20 0.30 0.40 R2=10 U/V 1.2 1.5 2.2 2.6 I/A 0.12 0.15 0.22 0.26 R3=15 U/V 1.5 1.8 2.1 2.4 I/A 0.10 0.12 0.14 0.16【评估与交流】(5)此实验中,滑动变阻器的主要作用是:;.多次测量的目的是 .(6)进一步分析表中数据,可以得出“电流与电阻的关系
3、”,请在表中将可用于分析的数据用“”框起来.(7)小红在实验时,连好电路移动滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,可能的故障是定值电阻 (选填“断路”或“短路”).(8)为得到更多的数据,老师又提供一个30 的定值电阻R.小组同学在实验中,无论怎样移动滑片P都不能将R两端电压调为1.5 V,其原因是滑动变阻器的最大阻值太 (选填“大”或“小”);该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是 .(选填下列选项前的字母)A.“10 3 A”B.“20 2 A”C.“50 1 A”课堂生成性问题课堂生成性问题答案(1)如图1所示.(2)电阻 滑动变阻器接入的阻值(3)1.8 0.18(4)如图2所示.正比
4、 (5)保护电路 改变定值电阻两端的电压 得到具有普遍性的规律(6)如表所示.(7)断路(8)小 B【解析】(1)滑片P向B端移动时,电路中的电流变大,即电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中;电源电压为3 V,由欧姆定律知,电路的最大电流I=1=3 V5=0.6 A,故电流表选用小量程与电阻串联.(8)当R3=15 时,若电压表为1.5 V,因电源电压为 3 V,则变阻器两端的电压为1.5 V,由分压原理,变阻器连入电路的电阻为15;同理,当用一个30 的定值电阻R实验时,要控制电压表示数为1.5 V,变阻器连入电路的电阻应为30,无论怎样移动滑片P都不能将R两端电压调为1.5 V(大于1.
5、5 V),是因为滑动变阻器的最大阻值太小(小于30);所以该小组所使用的滑动变阻器的规格可能是“20 2 A”.探究电流与电阻的关系教材实验22 小明和小强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4.5 V,有5、10、15、20、25 的定值电阻各一个.【设计实验与进行实验】(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑到最 (选填“左”或“右”)端.(2)将5 的定值电阻接入电路,闭合开关,移动滑片P发现电压表示数为零,电流表示数不为零,其原因可能是 .(填选项前字母).A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路 (3)排除故障后进行实验,移动滑动变阻器滑片到适当位置
6、,记录下电压表的示数为3 V,电流表的示数为0.6 A;接着断开开关,取下5 的电阻,换上10 的电阻接入电路,请详细描述下一步的操作:.【分析与论证】(4)实验中记录的数据如下表所示.(5)小明根据数据作出了如图乙所示的电流I随电阻R变化的关系图像,图中阴影部分面积表示的物理量是.实验次数 1 2 3 4 5 电阻R/5 10 15 20 25 电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.12(6)小强绘出了电流I与电阻倒数1的关系图像如图丙所示,可得到的结论是 .【评估与交流】(7)小强根据实验数据判断使用的滑动变阻器规格可能为“10 1 A”,他的判断对吗?.上述实验中滑动变阻器接
7、入电路的最大阻值为 .(8)小强准备用小灯泡代替定值电阻再进行几组实验探究,小明说这样是不可行的,原因是 .(9)若小强在进行实验时,将电压表并联在了滑动变阻器两端,(选填“能”或“不能”)得到电流与电阻的关系,理由是 .(10)小明觉得实验中不断更换电阻,操作比较麻烦,请你帮他提出一种改进的措施 .答案(1)左(2)A(3)闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,直至电压表示数为3 V,并记下此时电流表的示数(5)定值电阻两端的电压(6)电压一定时,电流与电阻成反比(7)不对 12.5(8)小灯泡的电阻随小灯泡两端电压的变化而变化(9)能 更换定值电阻后,可通过调节滑片使电压表示数保持1.5 V不变
8、来实现探究目的(10)将定值电阻换为电阻箱 欧姆定律及其应用知识点53答案1 人教九全P70图16.4-4,2022广西北部湾经济区中考如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,下列说法正确的是()A.电流表示数变大,灯泡变暗 B.电流表示数变小,灯泡变亮 C.电压表示数变大,灯泡变暗 D.电压表示数变小,灯泡变亮 1.C 根据电路图可知,灯泡和滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器两端的电压,当滑动变阻器的滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值变大,电路的总阻值变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流减小,电流表示数将变小.根据串联电路的分压特点可知,滑动变阻器
9、两端的电压将变大,则电压表示数变大,灯泡两端的电压将变小,灯泡将变暗.故选C.答案2 沪科九全P103第6题,2022牡丹江期中小张在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,根据记录的实验数据作出了如图所示的图像.下列说法错误的是()A.当导体乙的两端加上1 V的电压时,通过导体乙的电流为0.1 A B.将甲、乙两导体并联后接到电压为3 V的电源上时,干路中的电流为0.9 A C.通过导体甲的电流与其两端的电压成正比 D.导体甲的电阻大于导体乙的电阻 2.D 由题图可知,当U乙=1 V时,I乙=0.1 A,故A正确;当甲、乙两导体并联接到电压为3 V的电源上时,由题图可知,I甲=0.6 A,I
10、乙=0.3 A,I总=0.9 A,故B正确;由题图可知,通过导体的电流随电压成倍数地增大,即成正比,故C正确;R甲=3.0 V0.6 A=5,R乙=3.0 V0.3 A=10,R甲R乙,故D错误,符合题意.并联电路中,干路电流等于各支路电流之和3.B 由题图可知,两灯泡并联,两灯泡两端电压相等,根据I=可知,通过L1、L2的电流之比I1I2=R2R1=30 20=32.答案3 人教九全 P61图16.2-3,2022乌鲁木齐期末如图所示,灯泡L1、L2的电阻分别为20 和30.闭合开关S,通过灯泡L1、L2的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为U1、U2,则下列等式正确的是()A.I1I
11、2=23,U1U2=11 B.I1I2=32,U1U2=11 C.I1I2=11,U1U2=23 D.I1I2=11,U1U2=32 并联电路各支路电压相等答案4 沪科九全 P102 第3题,2022石家庄期中在导体两端加3 V的电压时,通过这个导体的电流是0.2 A,导体的电阻是 .如果在这个导体两端加9 V的电压,导体的电阻是,通过这个导体的电流是 A.4.15 15 0.6 根据欧姆定律可得,R=11=3 V0.2 A=15,导体的电阻是导体的一种属性,与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关,所以电压为U2=9 V时,电阻R=15,由欧姆定律可得此时的电流为I2=2=9 V15=0.6
12、 A.答案5 北师九全P99第3题如图所示是交警使用的酒精测试仪的简化电路,已知R0为定值电阻,R1为气敏电阻,R1的阻值随酒精气体浓度的增大而减小.闭合开关,电源电压保持不变,被测试的驾驶员呼出的酒精气体浓度越大,测试仪电路中的电流越 ,电压表示数越 .(均选填“大”或“小”)5.大 大 答案6.沪科九全 P87图14-53(a)如图所示,S1闭合、S2断开时,电流表示数为0.6 A;S1、S2都闭合时,电流表示数为1 A.已知电源电压为6 V,则灯泡L1的电阻R1=,灯泡L2的电阻R2=.6.10 15开关状态 电路状态 分析过程 S1闭合、S2断开时 电路为L1的简单电路 U=I1R1,
13、即6 V=0.6 AR1,则R1=10 S1、S2都闭合 L1、L2并联,电流表测量干路电流 I1+I2=1 A,R2=2,则R2=15 答案7 北师九全P99第4题,2022太原模拟如图甲所示电路,开关闭合后,两电流表的指针指在同一位置,如图乙所示.则通过L1的电流为A,L1和L2的电阻之比为R1R2=.7.2 14 思路导图8 人教九全P84“例题2”,2021天津南开区质检在如图甲所示的电路中,电源电压为12 V保持不变,电阻R1的阻值为10,滑动变阻器R2上标有“20 2 A”字样,电流表的表盘如图乙所示.闭合开关S,求:(1)通过电阻R1的电流I1.(2)在电路安全的前提下,移动滑动
14、变阻器滑片P的过程中,电流表A示数的最大变化量I大.(3)为保证电路安全,允许滑动变阻器连入电路的最小电阻值R2小.答案8.(1)由图可知,R1、R2并联,I1=1=12 V10=1.2 A(2)依题意可知,电流表的示数最大为I大=3 A,则此时通过滑动变阻器的电流I滑=I大-I1=3 A-1.2 A=1.8 A 滑动变阻器此时接入电路中的电阻R滑=滑=12 V1.8 A6.7,R滑小于滑动变阻器最大阻值,符合题意,则I大=3 A 通过滑动变阻器的最小电流I2小=2大=12 V20=0.6 A 此时电流表的示数I小=I1+I2小=1.2 A+0.6 A=1.8 A 故电流表示数的最大变化量I大
15、=I大-I小=3 A-1.8 A=1.2 A(3)当电流表的示数最大时,通过滑动变阻器的电流最大,可知I2大=I滑=1.8 A 允许滑动变阻器连入电路的最小电阻R2小=R滑6.7 伏安法测定值电阻的阻值教材实验23小明用“伏安法”测量电阻Rx的阻值,提供的实验器材有:待测电阻Rx、两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线若干.【设计实验与制订计划】(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整.【进行实验与收集证据】(2)闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数较大且几乎不变,电流表示数始终为零,电路故障可能是 .(3)排除故障后,测得多组实验数据如下表所示
16、.【分析与论证】(4)根据表中数据在图丙中画出Rx的I-U图像,可求出Rx=.(结果保留1位小数)实验次数 1 2 3 4 5 电压U/V 0.4 1.4 2 2.5 2.8 电流I/A 0.12 0.24 0.36 0.46 0.5【评估与交流】(5)实验中测量多组数据的目的是 .(6)小明做完实验后,发现电流表损坏了,他思考后利用电源(电压未知且恒定不变)、阻值已知为R0的定值电阻、电压表、开关等器材,设计了如图丁所示的电路,也测出了Rx的阻值.实验步骤如下:闭合开关S1,将单刀双掷开关S2拨到b,读出电压表的示数U1;闭合开关S1、将单刀双掷开关S2拨到a,读出电压表的示数U2;待测电阻
17、的阻值Rx=.(用已知量和测量量的字母表示)特殊方法(7)小红同学用如图戊所示的电路测量电阻Rx的阻值,其中电源电压恒定,定值电阻R1的阻值已知,S为单刀双掷开关.简要写出实验的主要步骤(指出物理量的名称并用相应的符号表示):a.;b.Rx=(用所测量的物理量及相应的符号表示).特殊方法答案(1)如图1所示.(2)电阻Rx断路(3)如图2所示.(4)5.6(合理即可)(5)求平均值以得到较准确的测量值(6)(12)02(7)开关S接a时,记录电流表的示数I1 开关S接b时,记录电流表的示数Ix 11 伏安法测小灯泡的电阻教材实验24如图甲是小星同学做“测量小灯泡的电阻”的实验装置,已知电源电压
18、恒为6 V,小灯泡的额定电压为3.8 V.【进行实验与收集证据】(1)测量小灯泡电阻的原理是R=.(2)小星连好电路检查电路连接无误后,闭合开关,将滑动变阻器的滑片向左移动时,请写出电流表、电压表的示数变化情况:.滑动变阻器在实验中的作用是 .(3)他通过移动滑片获得了下列表格中的实验数据.实验次数 发光情况 电压/V 电流/A 灯丝电阻/1 微弱发光 1.5 0.2 2 暗 2.5 0.3 8.3 3 亮 3.8 0.42 9.0【分析与论证】(4)根据实验数据可计算出第1次实验时小灯泡灯丝的电阻R1=.(5)分析数据及实验现象可知:小灯泡越亮,灯丝电阻越大,说明灯丝的电阻与 有关.【评估与
19、交流】(6)若电压表015 V量程损坏,而03 V量程完好,在不增减器材的情况下,请设计测量小灯泡额定功率的实验,写出必要的调整步骤:.(7)小天同学根据他的实验数据绘制了小灯泡的U-I图像如图乙,但忘记在坐标轴上标注物理量的数值了,小星看了小天的图像后认为小天的图像是错误的,你认为小天这样判断的依据是 .(8)如果没有电流表,还能测量小灯泡的电阻吗?小天和小星商量后,一起设计了图丙所示的电路来测量额定电压为2.5 V的小灯泡正常发光时的电阻,其中R0是阻值已知的定值电阻,R是滑动变阻器.请根据实验电路图补充完成下面的主要测量步骤:只闭合开关S和S1,调节滑动变阻器滑片的位置,使电压表的示数U
20、1=V;,保持滑动变阻器接入电路的阻值不变,记录电压表的示数为U2.小灯泡L正常发光时的电阻R=.(用已知量和所测物理量的字母表示)特殊方法答案(1)(2)电流表示数变大,电压表示数变大 改变小灯泡两端的电压(4)7.5(5)温度(6)将电压表并联在滑动变阻器两端,移动滑片P使电压表的示数为2.2 V,记下此时电流表的示数(7)图乙中小灯泡的电压增大时,通过小灯泡的电流也增大,灯丝温度升高,但电压的增加量逐渐减小,说明灯丝电阻减小,不符合灯丝电阻与温度的关系(合理即可)(8)2.5 只闭合开关S和S2 1021 【解析】(2)滑片向左移动时,滑动变阻器接入电路中的阻值变小,因此电路中的电流表示
21、数变大、电压表示数变大.(4)R1=11=1.5 V0.2 A=7.5.(6)要测量小灯泡的额定功率,需要让小灯泡两端的电压为额定电压3.8 V,此时滑动变阻器两端的电压U滑=U-UL=6 V-3.8 V=2.2 V3 V,因此只需将电压表并联在滑动变阻器两端,移动滑片P使电压表的示数为2.2 V,再读出此时电流表的示数I,则可计算出小灯泡的额定功率P=3.8 VI.电路、电流、电压、电阻和欧姆定律阶段自测6答案1 2022长春外国语学校期中近年来作为民族高新技术产业代表的华为公司在5G 技术等方面雄踞于世界科技巨头之列.如图为家贤妈妈的华为手机,其解锁“钥匙”是特定人的指纹(S1)、密码(S
22、2)或人脸识别钥匙(S3),三者都可以单独使手机(M)解锁并工作.下列电路设计中符合要求的是()1.C 答案2 2022北京第三十五中学期中小华连接了如图甲所示的电路.闭合开关S后,发现L1、L2均不发光.为了排除电路故障,他用一根导线进行检查.他先将导线并联接在L2两端的接线柱上,闭合开关后,发现L1、L2均不发光;然后他将导线并联在L1两端,如图乙,闭合开关S后,发现L1不发光、L2发光.下列判断正确的是()A.导线断了 B.L2的灯丝断了 C.导线断了D.L1的灯丝断了 2.D 由题图可知,两灯串联,闭合开关S后,L1、L2都不亮,说明电路中有断路;将导线并联在 L1 两端,L1不发光、
23、L2 发光,说明除了与导线并联的L1支路断路外,电路其他部分都是接通的.答案3 2022保定莲花区期末某地区高速公路收费站对过往货车实施计重收费,某同学设计了如图所示的计重秤.以下说法正确的是()A.称重表其实是一个电压表 B.电路中的R1是没有作用的 C.当车辆越重时,称重表示数越小 D.当车辆越重时,称重表示数越大 3.D 图解物理答案4.2022哈尔滨中考改编如图所示是小灯泡L和电阻R的电流与电压关系的图像.下列说法正确的是()A.电阻R的阻值是10 B.当通过L的电流为0.2 A时,L的电阻是1 C.仅把L、R并联在电压为2 V的电路中,则干路电流是0.4 A D.仅把L、R串联在电路
24、中,当电路电流为0.2 A时,它们两端的总电压是4 V 4.C 由图像可知,电阻R的阻值R=4 V0.2 A=20,A错;由图像可知,当通过L的电流为0.2 A时,L两端的电压为1 V,则L的电阻为 1 V0.2 A=5,B错;仅把L、R并联在电压为2 V的电路中时,通过它们的电流分别为0.3 A、0.1 A,根据并联电路电流的特点可知,干路电流I=0.3 A+0.1 A=0.4 A,C正确;仅把L、R串联在电路中,当电路电流为0.2 A时,它们两端的电压分别为1 V、4 V,根据串联电路电压的特点可知,它们两端的总电压U=1 V+4 V=5 V,D错.答案5 2022唐山路南区期中(多选)如
25、图所示,电源电压不变,R1是定值电阻,R2是滑动变阻器.当闭合开关,R2滑片向右滑动时,下列说法正确的是()A.电流表A的示数变小,电压表V1的示数不变 B.电压表V1与电压表V2的示数的比值变小 C.电压表V2与电流表A的示数的比值变大 D.电流表A与电压表V1的示数的比值变大 5.BC 由电路图可知,R1与R2串联,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测R2两端的电压,电流表A测电路中的电流.当闭合开关,R2滑片向右滑动时,接入电路中的电阻变大,电路的总电阻变大.由I=可知,电路中的电流变小,即电流表A的示数变小;由U=IR可知,R1两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误.因串
26、联电路中总电压等于各分电压之和,所以V2的示数变大,故电压表V1与电压表V2的示数比值变小,故B正确.由R=可知,电压表V2与电流表A的示数的比值等于滑动变阻器R2接入电路的阻值,因此其比值变大,故C正确.电压表V1与电流表A的示数的比值等于R1的阻值,而R1为定值电阻,因此比值不变,则电流表A与电压表V1的示数的比值也不变,故D错误.答案6 2022石家庄桥西区期中用一个带电体去吸引小纸屑,小纸屑会飞向带电体,被吸的纸屑有些很快又被弹开,这里面所涉及的物理知识有 (写一条即可).6.带电体具有吸引轻小物体的性质(或同种电荷相互排斥)答案7 2022石家庄27中学月考改编在如图所示的电路中,电
27、压表V的示数为6 V,电流表A1的示数为0.5 A,电流表A2的示数为0.4 A.通过L1的电流的 A.L2两端的电压为 V.7.0.1 6 答案8.2022河北师范大学附属中学期中如图所示,当开关S闭合,两表均为电压表时,甲、乙读数之比为53.则R1R2=;当开关S断开,两表均为电流表时,甲、乙的示数之比为 .8.23 25 思路导图9 2022上海期末如图甲是“探究并联电路的电流特点”的实验时未连好的电路,电源由两节新干电池串联组成.现要求灯L1和灯L2并联,且电流表测通过灯L2中的电流.(1)请用笔画线代替导线,完成电路连接.(2)小天接好最后一根线后灯立即就亮了,他连接时存在的问题是
28、.(3)正确连好电路,闭合开关,电流表示数如图乙所示,则灯L2中的电流为 A.(4)在这个电路中,再用电流表测干路中的电流,电流表的示数如图乙所示,则灯L1中的电流为 A.(5)正确连好电路,闭合开关,若用电压表测量电源电压,则示数为 V,再用电压表测灯L1两端电压,则示数为 V.(6)实验中,为了得出正确的结论,灯L1、L2的规格最好 (选填“相同”或“不同”).答案9.(1)如图所示.(2)连接电路时,开关没有断开(3)0.36(4)0.44(5)3 3(6)不同 10 2022朝阳期中如图甲为小致做“伏安法测电阻”的实验电路.(1)在连接电路时,开关应 .(2)在图甲所示的电路中,有一条
29、导线连接错误,该导线是第 条(填导线序号),闭合开关后,电压表的指针 (选填“偏转”或“不偏转”).(3)改正错误后再进行实验,闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P调至最 (选填“左”或“右”)端.(4)某次测量中,电压表的示数为2 V,电流表的示数如图乙所示,此次测得的电阻值为 .(5)实验中多次测量的目的是 .答案(6)小致做完以上实验后,又利用如图丙所示的电路,测量另一个未知电阻Rx的阻值(R0是已知阻值的定值电阻).只闭合开关S1,电流表的示数为I1;开关S1、S2都闭合后,电流表的示数为I2;请写出未知电阻Rx的阻值表达式Rx=(用I1、I2和R0表示).10.(1)断开(2)2 不偏转
30、(3)左(4)10(5)求平均值以减小实验误差(6)(21)01【解析】(4)电流表选用小量程,分度值为0.02 A,电流表示数为0.2 A,由欧姆定律得,未知电阻R=2 V0.2 A=10.(6)只闭合开关S1,两电阻串联,电流表的示数为I1,电源电压为U=I1(Rx+R0),开关S1、S2都闭合后,只有电阻R0工作,电流表的示数为I2,电源电压为U=I2R0,联立两式得Rx=(21)01.答案11 2021潍坊期中如图所示,电源电压保持不变,L1的电阻为10,L2的电阻为20,且两灯的电阻保持不变.(注意:要画出下列情况的等效电路图)(1)当S3断开,S1、S2都闭合时,电流表A1的示数是
31、0.3 A,求电源电压和电流表A2的示数;(2)当S1、S3都断开,S2闭合时,求两电流表的示数.11.(1)当S3断开,S1、S2都闭合时,灯泡L1与灯泡L2并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过灯泡L2的电流,等效电路如图1所示.设电流表A2的示数为I2,则通过L1的电流为I1=0.3 A-I2 在并联电路中,各支路两端电压相等 则U=I1R1=(0.3 A-I2)10 U=I2R2=I220 联立可得,I2=0.1 A,U=2 V 即电源电压为2 V,电流表示数为0.1 A(2)当S1、S3都断开,S2闭合时,接入电路的只有灯L1,电流表A2未接入电路,示数为零,电流表A1测量通过L1的电流,等效电路如图2所示.此时灯L1两端的电压为2 V,通过灯泡L1的电流I1=U/R_1=(2 V)/(10 )=0.2 A,即电流表A1的示数为0.2 A
