文档内容
三、欧姆定律
一.欧姆定律表达式的理解(4题)
二.探究电流与电阻的关系(5题)
三.探究电流与电压的关系(5题)
四.欧姆定律的图像表示(5题)
五.竞赛必做(8题)
一.欧姆定律表达式的理解(4题)
1.(2025·山东青岛·一模)所谓比值法定义,就是用两个基本物理量的“比”来定义一个新的物理量的方法。
一般地,比值定义的基本特点是被定义的物理量往往是反映物质或运动的最本质属性,它不随定义所用的物理
量大小的改变而改变。下列公式中,不是用比值定义的( )
A.速度 B.密度 C.电流 D.功率
【答案】C
【详解】A.速度等于物体运动的路程与所用时间之比,采用了比值定义法,故A不符合题意;
B.密度等于物体的质量与体积之比,采用了比值定义法,故B不符合题意;
C.电流、电压、电阻之间的关系是通过实验得出的,电流会随电压、电阻而改变,而不是利用比值定义法来定
义的,故C符合题意;
D.功率等于力做的功与所用时间之比,采用了比值定义法,故D不符合题意;
故选 C。
2.(24-25九年级上·湖北襄阳·期末)关于欧姆定律公式 ,可变形为 。下列说法正确的是( )
A.导体的电阻与导体两端的电压和通过导体的电流无关
B.当电流I一定时,导体的电压U越大,导体的电阻越大
C.当电压U为 时,导体的电阻为
D.当电压U一定时,导体的电流I越大,导体的电阻越大
【答案】A
【详解】AC.电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关,与导体中的电流、导体两端的电压大小无
关,当导体两端电压为0V时,其电阻不为0Ω,故A正确,C错误;
B.电阻的大小与电压无关,不随电压的改变而改变。不能说当电流I一定时,导体的电压U越大,导体的电
阻越大。故B错误;D.电阻的大小与电流无关,不随电流的改变而改变。不能说当电压U一定时,导体的电流I越大,该导体的电
阻越大或越小,故D错误。
故选A。
3.(24-25九年级上·重庆渝北·期末)关于电流、电压、电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小
B.导体两端的电压越高,通过这段导体中的电流就越大
C.电路两端只要有电压,电路中就一定有电流
D.导体中的电流,跟导体的电阻成正比,跟导体两端的电压成反比
【答案】B
【详解】A.电阻是导体本身的一种性质,与导体的电压与电流无关,故A错误;
B.由 可知,当电阻一定时,导体两端的电压越高,通过这段导体中的电流就越大,故B正确;
C.根据形成持续电流的条件可知,一是闭合电路,二是导体两端有电压,因此只有电压不一定能形成电流,故
C错误;
D.由欧姆定律可知,通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比,故D错误。
故选B。
4.(1)欧姆定律适用条件: (即用电器工作时,消耗的电能全部转化为内能).
(2)I、U、R对应 或 ,不同时刻,不同导体或不同段电路三者不能混用,应加角码区
别.三者单位依次是 .
(3)同一导体(即R不变),I与U成 ;同一电源(即U不变),I与R成 .
【答案】 纯电阻电路 同一段电路 同一时刻 安(A)、伏(V)、欧( Ω) 正比 反比
【详解】(1)欧姆定律适用条件:纯电阻电路,即用电器工作时,消耗的电能全部转化为内能;
(2)在欧姆定律中,I、U、R三个物理量必须对应同一段电路或同一时刻,不同导体或不同段电路三者不能混用,
应加角码区别;
三个物理的单位分别是:安(A)、伏(V)、欧( Ω);
(3)根据欧姆定律的内容知:在电阻一定时,电流与电压成正比;
在电压一定时,电流与电阻成反比.
二.探究电流与电阻的关系(5题)
5.(2025·四川绵阳·二模)探究“电压一定时,电流与电阻的关系”。实验过程中,移动滑片,使电压表示数
为一固定值,记录电流表示数,多次更换定值电阻重复实验,得到电流I与定值电阻R的倒数关系如图甲中图
线A所示,从而得出结论。在整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示。其他同学通过正确实验操作也进
行了上述实验,他们的实验结论一致。下述评估中错误的是( )A.该实验遗漏的实验操作是电压表调零(校零)
B.实验结束后,应先断开开关,再拆除电源两端的导线
C.遗漏的实验操作并未影响结论,是因为实验时定值电阻两端电压仍保持为定值
D.电压表调零(校零)后重新进行实验,得到的电流I与定值电阻R的倒数关系应为图甲中的图线C
【答案】D
【详解】A.整理器材时,发现电压表指针位置如图乙所示,乙图电压表指针没有指在0刻度线处,说明实验前
没有对电压表调零(校零),故A正确,不符合题意;
B.为避免电源短路,实验结束后,应先断开开关,拆除电源两端的导线后,再拆除其他导线并整理器材,故B
正确,不符合题意;
C.探究电流与电阻关系,需控制定值电阻两端电压一定,改变定值电阻阻值,所以没有对电压表调零,虽然控
制的电压比实际电压小,但在移动滑片过程中始终保持电压表示数不变,即电阻两端电压保持为定值,所以并
未影响结论,故C正确,不符合题意;
D.之前的实验中电压表指针在零刻度线的右侧,当电压表示数为控制不变的电压时,其实际电压较小,通过
的电流较小,得到电流与定值电阻R的倒数关系为图乙中图线A;正确操作重新进行实验,电压表示数(电阻R
两端的电压)比之前偏大,在接入相同电阻时测得的电流将偏大,所以此时的关系图像应为图甲中的图线B,故
D错误,符合题意。
故选D。
6.(2025·山东淄博·一模)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为4.5V,更换5个定值电阻
R,得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是( )
x
①该同学研究的是电流和电压的关系
②实验中电压表的示数保持2.5V不变
③滑动变阻器最大阻值至少为20Ω
④将R 从5Ω换成10Ω后,应向左调节滑动变阻器滑片
x
A.只有①② B.只有②③ C.只有③④ D.只有②④【答案】B
【详解】①研究电流和电压的关系时,要控制电阻不变,由图乙知,电阻是变化的,故①错误;
②由题意和图像可知,该同学研究的是电流和电阻的关系,实验中要控制R 两端的电压不变,即电压表示数不
x
变;由图乙知,R 两端的电压
x
即电压表保持2.5伏不变,故②正确;
③由图乙知,电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,根据欧姆定律和串联电路的规律,变阻器连入电路中的
电阻最大
故③正确;
④据串联分压原理可知,将R 从5Ω换成10Ω后, 电阻增大,其分得的电压增大,大于2.5V,探究电流与电阻
x
的实验中应控制电阻两端的电压不变,由分压原理可知,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,故④错误;
由以上分析可知,B正确,ACD错误。
故选B。
7.(24-25九年级下·四川广安·阶段练习)某同学利用如图甲所示的电路进行实验,电源电压恒为3V,更换5
个定值电阻R,得到如图乙所示的图象。以下叙述错误的是( )
x
A.该同学研究的是电流和电阻的关系
B.将R 从5Ω换成10Ω后,应将滑片向右移
x
C.实验中电压表的示数保持2.5V不变
D.滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~10Ω
【答案】D
【详解】A.实验中,电源电压恒定,通过更换不同定值电阻 ,并调节滑动变阻器保持 两端电压不变,测
量对应电流。根据控制变量法,此实验研究的是电流与电阻的关系,控制电压不变,改变电阻,观察电流变化,
故A正确,不符合题意;
B.电路中, 与滑动变阻器串联。根据串联分压原理,将R 从5Ω换成10Ω后, 阻值增大,其分得的电压
x
也会增大(超过实验要求的控制电压 )。为保持 两端电压不变,需增大滑动变阻器的阻值,让滑动变阻器
分走更多电压 ,滑动变阻器的滑片向右移动,故B正确,不符合题意;
C.由 图象,电压表的示数为 ,则电压表示数保持2.5V不变,故C正确,不符合题意;
D. 变阻器两端电压
电流最大为0.5A时,对应的电阻为5Ω,变阻器连入电路中的最小值
电流最小为0.1A时,对应的电阻为25Ω,变阻器连入电路中的最大值
滑动变阻器阻值变化范围为1Ω~5Ω,故D错误,符合题意。
故选D。
8.(24-25九年级上·江苏无锡·期末)小明利用如图甲所示电路进行“探究电流与电阻关系”的实验,已知电源
电压为6V,实验用到的电阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω,实验中所得数据画出乙图所示的图像。
(1)根据图像,实验中应保持R两端的电压为 V不变;
(2)为完成整个实验应选取最大阻值不小于 Ω的滑动变阻器;
(3)若滑动变阻器的最大阻值为50Ω,要完成上述实验,定值电阻两端电压的最小预设值是 V。
【答案】(1)2.5
(2)35
(3)2
【详解】(1)由图乙可知,电阻R两端的电压为
U =IR=0.5A×5Ω=2.5V
V 1 1
(2)实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω,定值电阻两端的电压始终保持U =2.5V,根据串联电路电压的规
V
律,变阻器分得的电压为
U =U-U =6V-2.5V=3.5V
滑 V
当接入25Ω电阻时,根据分压原理得到
R =35Ω
滑
所选择的变阻器的最大阻值不能小于35Ω。
(3)探究电流与电阻关系时,滑动变阻器和定值电阻串联接入电路,串联电路总电压等于各分电压之和,由串
联电路分压原理结合欧姆定律可得式子左边为一定值,故右边也为一定值,当变阻器连入的电阻最大时对应的定值电阻也最大,此时电压表的示
数最小,即
U′ =2V
V
定值电阻两端电压的最小预设值是2V。
9.小玲做“探究电流与电阻的关系”实验。实验中电源电压为4.5V恒定不变,电流表选用“0~0.6A”量程,电
压表选用“0~3V”量程,滑动变阻器规格为“50Ω 1A”:
(1)连接电路时,开关应 ;
(2)在如图甲所示的电路中,闭合开关,移动滑片,发现电流表示数几乎为零,电压表有示数,原因是 ;
经分析有一根导线连接错误,请在连接错误的导线上打“×”,并补画出一根导线连接成正确的电路 ;
(3)小玲连接好正确电路后,在A、B间分别接入阻值不同的电阻R,测量了五组实验数据,其中第2组实验的电
流表示数如图乙所示,为 A;测得的其他四组数据如表所示,小玲检查后发现有一组数据存在错误,导致
出错的原因是 ;
实验组次 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 25 30
电流I/A 0.6 1 0.12 0.1
(4)小玲根据正确的实验数据得出实验结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成 。
【答案】(1)断开
(2) 电压表串联在电路中
(3) 0.3 将小量程当成大量程进行读数
(4)反比【详解】(1)为保护电路,连接电路时,开关应断开。
(2)[1]由图甲知,电压表串联在电路中,由于电压表自身电阻非常大,所以用电器AB不工作,电流表无示数。
[2]滑动变阻器、用电器AB应串联,电压表应与用电器AB并联,可以将用电器AB右侧连接滑动变阻器的导线
改接到电压表负接线柱上,如图所示
(3)[1]如图乙所示,电流表用的小量程,分度值为0.02A,故第2组实验的电流表示数0.3A。
[2]根据表中数据可知,第1次实验所控制的电压U =I R =0.6A×5Ω=3V
1 1 1
第2次实验所控制的电压U =I R =0.3A×10Ω=3V
2 2 2
第3次实验所控制的电压U =I R =1A×15Ω=15V
3 3 3
第4次实验所控制的电压U =I R =0.12A×25Ω=3V
4 4 4
第5次实验所控制的电压U =I R =0.1A×30Ω=3V
5 5 5
所以错误的数据是第3次实验的数据,其原因是第3次电压值是其他的5倍,应该是电流表量程看错,读数错
误,即将小量程当成大量程进行读数。
(4)根据正确的实验数据,通过导体的电流与导体的电阻的乘积是一个定值,故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。
三.探究电流与电压的关系(5题)
10.(24-25九年级上·湖北武汉·期末)小明利用如图甲所示电路,探究电阻一定时电流与电压的关系,电源电
压3V保持不变。他正确连接电路后,闭合开关时就记录了一组数据,他将得到的5组实验数据在坐标系中描点,
如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.得到的数据中有两组错误数据
B.滑动变阻器的最大阻值为
C.电压表示数为 时滑片P恰好在中点
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端也能完成实验
【答案】D【详解】A.实验探究电流与电压的关系,电阻一定,由图乙可得:
在误差范围内,当电压为1.5V的一组数据错误,故只有一组数据错误,故A错误;
B.根据题意,当电流最小为0.05A时,滑动变阻器阻值最大,根据图乙可知,此时滑动变阻器两端电压为
,欧姆定律可得滑动变阻器的最大阻值为 ,故B错误;
C.当电压表示数为1.5V时,通过电路中的电流为 ,此时滑动变阻器的阻值
,故C错误;
D.不增加器材,将电压表并联在滑动变阻器两端,通过调节滑动变阻器,改变其两端电压,同时记录电流表
的示数,根据串联分压原理可以求得定值电阻两端电压,也能完成实验,故D正确。
故选D。
11.(24-25九年级上·江苏苏州·期末)小明准备利用如图所示电路进行探究实验,以下能完成探究并得出定量
关系的是( )
①保持 滑片位置不变,移动 滑片,探究电流与电压的关系
②保持 滑片位置不变,移动 滑片,探究电流与电阻的关系
③改变 滑片位置后,移动 滑片保持电压表示数不变,探究电流与电阻的关系
A.① B.② C.①② D.①③
【答案】A
【详解】①研究电流与电压的关系时,应控制定值电阻的阻值不变,通过滑动变阻器改变定值电阻两端电压和通过的电流。保持 滑片位置不变,即其阻值不变,改变R 的阻值时,根据串联电路的电压分配原则,R 两端
2 1
的电压会改变。同时,由于电路的总电阻改变,电路中的电流也会改变。电压表测其两端电压,电流表测其通
过的电流。可以探究电流与电压的定量关系,故①正确;
②研究电流与电阻的关系时,应控制电阻两端的电压不变,改变定值电阻的阻值。保持R 滑片位置不变,通过
2
移动R 滑片,可以使电压表的示数保持不变,但R R 的阻值未知,不能定量研究电流与电阻的关系,故②错
1 1、 2
误;
③改变R 和R 滑片的位置,两个变阻器的阻值大小发生改变,不知道具体电阻值的大小,无法探究电流与电阻
1 2
的定量关系,故③错误。
综上所述,只有①能完成探究并得出定量关系。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
12.(2025·四川成都·二模)小明同学利用如图甲所示的电路探究电流与电压的关系。根据实验数据绘制的电流
—电压图像如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为 Ω;小明多次调节滑动变阻器改变电压表示
数的目的是 。
【答案】 5 避免偶然性,寻找普遍规律
【详解】[1]如图乙所示,实验中所用定值电阻的阻值为
[2]本实验探究电流与电压的关系,最终得出结论:电阻一定时,电流与电压成正比,故多次实验目的是避免偶
然性,寻找普遍规律。
13.(2024·陕西榆林·二模)小张同学在“探究通过导体的电流与其两端电压的关系”时,将记录的实验数据通
过整理作出了如图所示的图像。分析图像可知,通过导体甲的电流与其两端的电压成 ;将甲、乙两
导体并联后接到电压为 的电源上,干路中的电流为 A。
【答案】 正比 0.9
【详解】[1]由题图可知,通过导体甲的电流与其两端的电压的图像是一条过原点的直线,所以通过导体甲的电流与其两端的电压成正比。
[2]若将甲乙并联接到3V的电源上,则甲乙两端的电压相等,均为3V,由题图知,通过甲的电流I =0.6A,通过
甲
乙的电流I =0.3A,所以干路中的电流为
乙
I=I +I =0.6A+0.3A=0.9A
甲 乙
14.某小组猜想电流与电压和电阻有关,现要探究电流与电压的关系。
(1)为探究电流与电压的关系,实验中应控制 不变;
(2)该小组连接的部分电路如图所示,请用笔画线代替导线将电路补充完整(导线不能交叉);
(3)正确连接电路后,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调到最 端;
(4)试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障,闭合开关,保持导线 的 端不动,将 端依次
接到 、 和 接线柱,电压表的指针均偏转,电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障,则发生的故障
是 ;
(5)排除故障后,闭合开关,通过移动 的位置改变电阻两端的电压,测量电阻两端的电压 和对应的电流
,记录的实验数据如下表所示;
数据序号 1 2 3 4 5
电压 1.60 1.90 2.20 2.50 2.80
电流 0.16 0.19 0.22 0.25 0.28
分析表格中的数据,从而得出结论: 。
【答案】(1)电阻
(2)
(3)右
(4)滑动变阻器断路
(5) 滑动变阻器滑片 见详解
【详解】(1)探究电流与电压的关系时,根据控制变量法,需要控制电阻不变,改变定值电阻两端电压。
(2)探究电流与电压的关系的实验中,定值电阻与滑动变阻器要串联,滑动变阻器接入时应一上一下,故应接
入上端接线柱,电压表测定值电阻两端的电压,如图所示:(3)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片要移到阻值最大的位置,由图可知,滑动变阻器的滑片要
移动最右端。
(4)闭合开关,电流表没有示数,说明电路为断路,保持导线ab的a端不动,将b端接到A、B、C接线柱,
电压表有示数,据此可知开关、电流表、定值电阻是完好的;但是则故障可能为滑动变阻器断路。
(5)[1][2]闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,测出多组数据;根据表格数据可知,
发现电压与电流的比值不变;故可得出结论为:当电阻一定时,通过导体的电流与其两端的电压成正比。
四.欧姆定律的图像表示(5题)
15.(24-25九年级上·江苏宿迁·阶段练习)如图是电学元件甲和乙的 图像,小明对图像信息做出的判断,
正确的是( )
A.乙可能是定值电阻
B.当甲两端电压为0.5V时,通过它的电流为2.5A
C.将甲和乙并联,若电压为2.5V,则它们的干路电流为0.5A
D.将甲和乙串联,若电流为0.3A,则它们两端的总电压为2V
【答案】D
【详解】A.据图可知,乙图像中,电流与电压不成正比,因此乙不是定值电阻,故A错误;
B.据图可知,甲两端电压为0.5V时,通过的电流为0.1A,故B错误;
C.将甲和乙并联,若电压为2.5V,据图可知,电流均为0.5A,则干路电流为
故C错误;
D.将甲和乙串联,若电流为0.3A,甲乙两元件的电压分别为1.5V、0.5V,则它们两端的总电压为
故D正确。
故选D。
16.(24-25九年级上·山西太原·期末)如图是小伟通过实验得到的灯泡和定值电阻的电流与电压关系的图象,关于图象下列分析正确的是( )
A.曲线①是定值电阻的电流与电压关系曲线
B.由图可知小灯泡电阻随温度升高而变大
C.他们串联使用时,若电路中电流为0.5A,则电源电压为9V
D.他们并联使用时,若电源电压为3V,则干路电流为0.75A
【答案】B
【详解】A.定值电阻的阻值不变,根据 ,其电流与电压成正比,图象应为过原点的直线,所以曲线②是
定值电阻的电流 - 电压关系曲线,曲线①是灯泡的电流 - 电压关系曲线,故A错误。
B.由 可知,从图象中取点计算,比如当灯泡电压U =1.5V时,电流I =0.5A,此时电阻
1 1
当电压U =3V时,电流I =0.75A,此时电阻
2 2
电压升高,电流增大,灯丝温度升高,电阻变大,即小灯泡电阻随温度升高而变大,故B正确。
C.串联时电流处处相等,当电路中电流I=0.5A,由图象可知,此时灯泡两端电压U=1.5V,定值电阻两端电压
L
U =6V,根据串联电路电压特点U=U+U =1.5V+6V=7.5V,故C错误。
R L R
D.并联时各支路两端电压相等且等于电源电压,当电源电压U=3V时,由图象可知,通过灯泡的电流
I=0.75A,通过定值电阻的电流I =0.25A,干路电流I=I+I =0.75A+0.25A=1A,故D错误。
L R L R
故选B。
17.(24-25九年级上·山东淄博·期末)如图所示是电阻 的 关系图像,下列说法正确的是( )A.电阻 两端电压为 时,通过 的电流是
B.电阻 并联到 电压下,干路中的电流是
C.电阻 串联,当电流为 时, 两端总电压为
D.电阻 和 的阻值之比是1∶2
【答案】C
【详解】A.由图可知,当 的电压是4V时,通过的电流就是0.4A,故A错误;
CD. 由图像可知,若电阻 串联,当电流为0.2A时, 、 两端电压分别为2V、1V,由图可知,
图像都是一条过原点的直线,说明都是定值电阻,当通过的电流相等时,电压之比等于电阻之比,则
若两电阻串联,总电压等于各电阻电压之和,即
故C正确,D错误;
B. 两电阻并联到2V的电压下,说明 两端的电压都是2V,中图可知,通过 的电流为0.2A,通过 的
电流为0.4A,再根据并联电路电流特点可得干路的电流为
故B错误。
故选C。
18.(2025·湖南娄底·三模)如图甲所示的电路,电源电压恒定。R 为定值电阻,闭合开关S,移动滑片P,电
0
压表示数随电流表示数变化的图像如图乙所示。则电路中最大电流为 A,电源电压为
V,电压表与电流表的比值最大为 Ω。
【答案】 0.6 12 100
【详解】实验中,定值电阻R 与滑动变阻器串联,电压表测量滑动变阻器的电压,电流表测量电路电流。
0
[1]由图得,当电压表的示数为0时,电流表的示数为0.6A,此时变阻器接入电路电阻为0Ω,此时电路电阻最小,
电路电流最大,故电路中最大电流为0.6A。
[2]电源电压不变,由串联电路电压特点得
由欧姆定律得则
电源电压为
[3]电压表与电流表的比值最大为
19.(24-25九年级上·广东汕头·期末)如图a所示的电路,电源电压保持不变。闭合开关S,调节滑动变阻器,
两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知 (选填“甲”或“乙”)是
电压表 示数变化的图像,电源电压为 V,电阻 的阻值为 。
【答案】 乙 6 20
【详解】[1]由a电路图可知,当滑动变阻器的滑片P,向右移动时,连入电阻变大,电路中电流变小, 两端
的电压同时变小,电源电压保持不变, 两端的电压就要变大,结合图b可知,甲是 的U-I图像即电压表
示数变化的图像,乙是 的U-I图像即电压表 示数变化的图像。
[2][3]由图像可知,当 时,I=0.15A,因为串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压
因为 ,所以
五.竞赛必做
20.图中R=20欧姆,R=40欧姆,安培表A 读数为0.3安,则安培表A 读数是( )
1 2 1 2
A.0.1安 B.0.2安 C.0.3安 D.0安
【答案】A
【详解】因为R、R 并联所以
1 2即
解得
所以电流表A 的示数为0.1A故A符合题意,BCD不符合题意。
2
故选A。
21.(2024九年级上·北京西城·竞赛)现利用图甲所示电路探究电流和电阻的关系,电源电压保持3V 不变,分
别将5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的定值电阻R 连入电路,按实验要求测得通过各定值电阻的电流,描绘出图乙
所示的图像。则下列判断正确的是( )
A.实验中电压表示数保持1V 不变
B.当R的阻值是10Ω时, 通过 R的电流为0.5A
C.滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为0~25Ω
D.将R从5Ω换成10Ω后, 应将滑片P向右移
【答案】D
【详解】A.由乙图可知,当电阻为5Ω时,电流为0.5A,则实验中控制不变的电压为
故A错误;
B.由乙图可知,当电阻为10Ω时,电流为0.25A,故B错误;
C.由乙图可知,当电阻为25Ω时,电流为0.1A,此时滑动变阻器的电阻为
当电阻为5Ω时,滑动变阻器的电阻为
所以滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为1Ω~5Ω,故C错误;
D.将R从5Ω换成10Ω后,定值电阻两端电压变大,本实验要控制定值电阻电压不变,所以需要调滑动变阻器
使定值电阻两端电压变小,根据串联分压,滑动变阻器两端电压变大,滑动变阻器的电阻需要变大,因此滑片P需要向右移动,故D正确。
故选D。
22.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R
1
为光敏电阻, R 为滑动变阻器,A、B间接监控装置,则( )
2
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R 的电流变大
1
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
C.当仅增大R 连入电路中的阻值时,通过R 的电流变大
2 1
D.当仅增大R 连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
2
【答案】B
【详解】A.当有人通过通道而遮蔽光线时,R 的阻值增大,电路中总电阻增大,根据 可知,当电源电压
1
不变时,电阻变大,电流减小,即通过R 的电流变小,故A不符合题意;
1
B.当电路电流减小时,通过R 的电流减小,根据 可知,R 的阻值不变时,两端电压变小,即A、B间电
2 2
压降低,故B符合题意;
C.当仅增大R 连入电路中的阻值时,电路中的电阻变大,根据 可知,电路中电流变小,即通过R 的电
2 1
流变小,故C不符合题意;
D.当仅增大R 连入电路中的阻值时,电路中的电阻变大,电路电流变小,根据 可知,R 的阻值不变时,
2 1
两端电压变小,根据串联电路总电压等于各用电器两端电压之和可知,R 的两端电压变大,即A、B间的电压
2
变大,故D不符合题意。
故选B。
23.在探究“通过导体的电流与导体电阻大小的关系”时,采用的电路如图所示。电源电压恒为3V,滑动变阻
器上标有“15Ω 1A”字样。在a、b间先后接入5Ω、10Ω不同阻值的定值电阻R,移动滑片P,使电压表示数为
1.5V,分别读出电流表的示数。当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压表示数始终无法
达到1.5V,为使电压表示数为1.5V,下列措施中可行的有( )A.将原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节
B.将原滑动变阻器改换为新的“10Ω 1A”后重新调节
C.将电源更换为4.5V电压后重新调节
D.将换上的20Ω定值电阻更换为“30Ω”后重新调节
【答案】A
【详解】当换上20Ω的电阻接入a、b间时,虽调节滑动变阻器,但电压表示数始终无法达到1.5V,可能是滑动
变阻器最大阻值太小,因为滑动变阻器的电阻太小,滑动变阻器分压太小,使电阻R两端的电压过大造成的,
或是由于控制的定值电阻两端的电压太小造成的;或是电源电压太大;或电阻R的阻值太大造成的;故可以将
原滑动变阻器改换为新的“30Ω 1A”后重新调节或减小电源电压或换上比20Ω小的电阻,故BCD不符合题意,A
符合题意。
故选A。
24.某同学做电学实验,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,测量并记录了多组电压表的电流表的示数,
根据数据分析,连接的电路可能是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】试题分析:由表格中的数据可知,电压表与电流表的示数是成正比的,故电流表与电压表是测量定值
电阻的电流与电压的,所以B是正确的.
考点:研究电流与电压的关系.
25.如图1所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流的变
化的图像如图2所示,则电源电压为 V。
【答案】6
【详解】根据电路图可知,R 、R 串联,电压表V 测量R 两端的电压,电压表V 测量滑动变阻器两端的电压;
1 2 1 1 2R 是定值电阻,所以它的电流与电压成正比,从图中信息可以看出,图象中甲是电压表V 示数变化的图象,图
1 1
象中乙的电压值可以为零,因此乙对应的电压表为V 示数变化的图象,由图可知,当滑动变阻器两端电压为零
2
时,电压表V 的示数为零,电压表V 示数即为电源电压,从图象中可以看出,电源电压为6V。
2 1
26.(2024九年级上·河南安阳·竞赛)在“电流与电压、电阻的关系”实验中,提供的器材有:学生电源、定
值电阻 、 、 、 、 )、滑动变阻器 、电流表、电压表、开关及导线若干。
(1)如图-甲所示,在开关闭合前,滑动变阻器的滑片应位于 (选填“A”或“B”)端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有明显示数,电压表指针没有偏转,已知导线及各接线柱连接完好,故障
可能是 。
(3)排除电路故障后,小明把 的电阻换接入电路中,来探究“电流与电压的关系”。移动滑动变阻器的滑片,
测得多组数据,并记录在表中。分析正确的实验数据,可得探究结论:在电阻不变时,电流与电压成 。
实验序号 ① ② ③ ④
U/V 1.0 2.0 3.0 4.0
I/A 0.2 0.4 0.6 0.8
(4)接着,小明同学依次把 、 、 的电阻接入电路中,调节滑动变阻器,使定值电阻两端电压保持不
变,得到图-乙所示的数据。
①把电阻由 换成 后,为使定值电阻两端电压不变,应把滑片向 移动。
②由图-乙可知,实验中定值电阻两端的电压保持 V不变。
③由图-乙可知,确定电流与电压成反比的依据是 。
(5)实验中,滑动变阻器的作用是 (写出一条即可)。
【答案】(1)A
(2)定值电阻短路
(3)正比
(4) 左 2 导体的电阻与电流的乘积是定值
(5)保持定值电阻两端的电压不变
【详解】(1)为了保护电路,在闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,需远离下面的接线柱,
即滑片应位于A端。
(2)闭合开关,移动滑片,发现电流表有明显示数,说明电路中有电流,电路是通路;电压表指针没有偏转,
说明定值电阻两端没有电压,发生了短路,即电路故障可能是定值电阻短路了。(3)分析实验数据可知,随着电压的增大,通过导体的电流也在增大,且电压与电流的比值为
该比值是一个定值,因此可得出结论:在电阻不变时,电流与电压成正比。
(4)[1]根据串联电路的分压原理可知,将定值电阻由5Ω改接成10Ω,电阻增大,其分得的电压增大。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特点可知,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,由串联分压的分压原理可知,应增大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。
[2]由乙图可知,当接入定值电阻为5Ω时,电流为0.4A;当接入定值电阻为10Ω时,电流为0.2A;当接入定值
电阻为20Ω时,电流为0.1A,因此有U=IR=0.4A×5Ω=0.2A×10Ω=0.1A×20Ω=2V
即实验中定值电阻两端的电压保持2V不变。
[3]由于电流与电阻的乘积是一个定值,所以我们确定当电压一定时时,电流与电压成反比。
(5)在探究电流与电压关系的实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有一个作用是改变定值电阻两端
的电压;在探究电流与电阻关系的实验中,滑动变阻器除了有保护电路的作用,还有一个作用是保持定值电阻
两端的电压不变。
27.入夏以来,我国部分地区发生洪涝灾害。实践小组为了减轻巡堤人员的工作量,设计了水位自动监测装置,
其原理如图所示。电源电压恒定, 是压敏电阻,所受压力每增加10N,电阻减小5Ω。R是长1m、电阻100Ω
的电阻丝,其连入电路的电阻与长度成正比。电流表量程为 ,其示数反映水位变化。 下方固定一个
轻质绝缘“⊥”形硬杆。轻质金属滑杆 可以在金属棒 上自由滑动, 下方通过轻质绝缘杆与重100N、
高4m的圆柱体M固定在一起。当水位上升时, 随圆柱体M向上移动且保持水平。(整个装置接触良好且
无摩擦, 和 的电阻不计, ,g取10N/kg)
(1)闭合开关,当 恰好位于R最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A。此时M漂浮,有 体积浸在水中,
M所受的浮力为 N;
(2)当水位上升, 向上移动过程中,R连入电路的电阻 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
上升到R的最上端,刚好与“⊥”形杆接触且对杆无压力时,为三级预警;
(3)水位继续上升, 开始通过“⊥”形杆对 产生压力。当达到二级预警时,电流表示数为0.15A;水位再上
升0.4m达到一级预警时,电流表示数为0.20A。电源电压为 V;(4)在保证电路安全的情况下,此装置能测量的最高水位高于警戒水位 m;
(5)若将水位相对警戒线上升的高度标记在电流表对应的刻度上,即把电流表改装成水位计,水位计的刻度是
(选填“均匀”或“不均匀”)的。
【答案】 100 变小 12 2.6 不均匀
【详解】(1)[1]物体M漂浮时,其受到的浮力和重力为一对平衡力,大小相等
(2)[2] 向上移动过程中,R连入电路中的长路变短,故其接入电路中的电阻变小。
(3)[3]由题意可知,达到“三级预警”时 上升到R的最上端,此时R接入电路中的电阻为0。达到“二级预
警”时,电流表示数为0.15A,此时电源电压即为 两端电压
①
假设物体M总体积为V,由于其高度为4m,若水位再上升0.4m达到一级预警,此时它排开水的体积会增大
,此时“⊥”形硬杆受到的压力增大,其增大的压力等于物体M所受浮力的增大值。根据“阿基米德”原
理可知,物体受到的浮力和排开液体的体积成正比,可得
将上式整理可得物体M所受浮力的增大值
“一级预警”相对于“二级预警”来说,“⊥”形硬杆受到的压力增大了 ,由于 是压敏电阻,所受压力
每增加10N,电阻减小5Ω,所以 在“一级预警”时对应的阻值为
此时电路中的电流为0.2A,故电源电压
②
由①②两式联立可得
即电源电压为12V,“二级预警”时 对应的电阻为 。
(4)[4]当 恰好位于R最下端时,为警戒水位,电流表示数为0.06A,此时压敏电阻 不受压力且和R的最大阻
值串联,电路中的总电阻故压敏电阻 不受压力时的阻值为
由题意可知,当电流表指针满偏,此时为水位最大值。此时压敏电阻 的阻值最小
假设此时“⊥”形硬杆受到的压力为F,由题意可得
“⊥”形硬杆受到的压力值等于物体M增大的浮力值,由此可知相对于“三级预警”时,物体M受到的浮力增
大了
由题意可知,物体M被浸没1m其所受浮力为100N,以此类推相对于“三级预警”时,物体M被浸没的深度又
增加了1.6m,所以此装置能测量的最高水位高于警戒水位
(5)[5]由题意可知,从“警戒水位”到“三级预警”时,水位上升了1m,电路总电阻减小了 ;而从“三级
预警”到“最高警戒”水位时,水位上升了1.6m,但电路总电阻减小了 。综上所述,电路中总电阻的变化
量并不和水位的上涨量成正比,由此可推断若把电流表改装成水位计,因电路中电流的变化和水位的变化并不
成正比,所以改装而成的水位计其刻度是不均匀的。