初中物理沪科版九年级全册第二节 科学探究：欧姆定律同步测试题

沪科版九年级

第十五章《探究电路》

15.2 欧姆定律

【知识梳理】

一、探究电流与电压、电阻的关系

探究电流与电压、电阻的关系。

【提出问题】电流与电压、电阻有什么定量关系？

【制订计划，设计实验】

要研究电流与电压、电阻的关系，采用的研究方法是：控制变量法。

实验电路图：

探究一：保持电阻不变，研究电流随电压的变化关系。

取一定值电阻，改变两端电压，同时测出对应电流，测出三组数据，总结电流和电压的关系。

实验中滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变R两端的电压。

探究二：保持电压不变，改变电阻，研究电流随电阻的变化关系。

保持电压不变，改接5Ω、10Ω、15Ω的电阻，同时测出对应的电流。

实验中滑动变阻器的作用：①保护电路；②保持R两端的电压不变。

【进行实验】收集数据信息：（会进行表格设计）

【分析论证】（分析实验数据，寻找数据间的关系，从中找出物理量间的关系，这是探究物理规律的常用方法。）

【得出结论】保持电阻不变时，电流跟电压成正比关系。

保持电压不变时，电流跟电阻成反比关系。

滑动变阻器的作用：

在探究电流与电压关系的实验中：（1）保护电路；（2）改变定值电阻两端的电压，使定值电阻两端的电压成整数倍地变化。

在探究电流与电阻关系的实验中：（1）保护电路；（2）改变定值电阻两端的电压，使定值电阻两端的电压保持不变。

二、欧姆定律

1．欧姆定律的内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。

2．欧姆定律的公式：

3.欧姆定律的变形公式：；

【易错点】

1.（1）电流与电压之间的关系：当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。不能说成电压跟电流成正比，电流和电压之间存在因果关系，电压是原因，电流是结果，因果关系不能颠倒。

（2）电流与电阻的关系：当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。不能说成电阻跟电流成反比，导体的电阻是导体本身的一种性质，不随导体中的电流的变化而变化。

2.对变形公式的理解：导体的电阻可以由计算，同一段电路，电阻R的大小与电压U和电流I无关，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，由本身的材料、长度和横截面积决定，不能说电阻R与电压U成正比、与电流I成反比。

【规律总结】

欧姆定律的理解：①保持电阻不变时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比关系。

②保持电压不变时，导体的电流跟导体的电阻成反比。

使用欧姆定律时应注意：

（1）同体性：定律中的电压、电阻和电流三个量是对同一个电阻或同一段电路而言的，不可乱套公式。

（2）同时性：定律中的电压、电阻和电流三个量必须是在同一时刻的数值，若由于某种原因，电路中的电压或电阻发生了变化，则电流也相应变化。

【典例分析】

（2022·山东菏泽·中考真题）在物理实验课上，同学们要探究“电流与电压的关系”。实验室提供的器材有：

A．两节干电池，B．电压表（0～3V-15V），C．电流表，D．定值电阻，E．滑动变阻器，F．开关和导线若干。

（1）请用笔划线代替导线将图甲（见第3页下端）中的电路连接完整；(     )

（2）连接好电路后，闭合开关，发现电压表有示数，电流表示数为零，经检查两电表均完好，则电路中出现的故障是___________；

（3）正确进行实验，得到实验数据如下表：

当电压表示数为1.8V时，电流表示数（如乙图所示）为___________A，电路中定值电阻的阻值为___________ Ω；

（4）实验中获得了多组实验数据，这是通过___________实现的；

（5）根据实验数据分析可得：电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成___________。

【答案】          电阻断路，电压表串联了     0.36     5     调节滑动变阻器连入电路中的电阻     正比

【解析】（1）[1]电压表应该与电阻并联，电路连接完整如下

（2）[2]连接好电路后，闭合开关，电压表有示数，电流表示数为零，两电表完好，则电路中出现的故障一定是电压表串联了，也就是说电阻断路了。

（3）[3][4]根据电表的接线柱和表的分度值，可知此表的分度值为0.02A，由表中指针所指示的位置，可读出此时电流表的示数为0.36A。根据欧姆定律可得电阻的阻值为

（4）[5]实验中获得了多组实验数据，是通过调节电路中的滑动变阻器，改变接入电路中的电阻阻值来实现的。

（5）[6]根据实验数据分析可知：电阻一定时，导体两端的电压越大，通过导体中的电流越大，故电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。

【思路小结】

数据处理：如果两个物理量的比值一定，则这两个物理量成正比；如果两个物理量的乘积一定，则这两个物理量成反比。

【夺冠训练】

一、单选题

1．（2022·陕西安康·九年级期末）如图所示，这是电学中常见的实验电路图，在A、B两点间分别接入不同的元件，可进行对应实验。下列说法不正确的是（　　）

A．滑动变阻器具有保护电路的作用

B．将电流表、电压表的位置互换后闭合开关S、两表均无示数

C．测量电阻的阻值，多次测量取平均值可减小误差

D．探究电流与电压的关系，调节定值电阻两端电压成倍数变化

【答案】B

【解析】A．为了防止电路中的电流过大，滑动变阻器串联接入电路中，可以保护电路，故A正确，不符合题意；

B．将电流表、电压表的位置互换后闭合开关S，电压表串联接入电路中，由于电压表所在电路相当于断路，所以电流表示数为0，此时电压表测量的是电源电压，电压表有示数，故B错误，符合题意；

C．测量定值电阻的阻值时，移动滑动变阻器的滑片，能测量多组实验数据，多次测量求平均值可以减小误差，故C正确，不符合题意；

D．在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了使定值电阻两端电压成倍数变化，故D正确，不符合题意。

故选B。

2．（2022·黑龙江鹤岗·九年级期末）在做“探究电流与电阻的关系”实验中，电路如图所示。先在A、B间接入5Ω的电阻，移动滑片，使电压表示数为2V，读出电流表示数。接着用10Ω的电阻替换5Ω的电阻，闭合开关，此时电压表示数及应进行的操作是（　　）

A．大于2V，应将滑片P向左滑 B．大于2V，应将滑片P向右滑

C．小于2V，应将滑片P向左滑 D．小于2V，应将滑片P向右滑

【答案】B

【解析】根据串联分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大，故电压表示数大于2V；探究“电流与电阻关系”的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压为2V不变；根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器接入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数为2V；故ACD不符合题意，B符合题意。

故选B。

3．（2022·四川内江·中考真题）如图是利用数字化电压—电流传感器测量电阻后绘出的不同电阻的图像。由图可知，以下判断正确的是（　　）

A． B．

C． D．无法比较、、大小

【答案】B

【解析】由图像可知，当电压一定时，通过R1、R2、R3的电流关系大小为

I1<I2<I3

根据欧姆定律可得

所以三个电阻的大小关系为

故ACD错误，B正确。

故选B。

4．（2021·湖北宜昌·中考真题）在“探究电流与电压的关系”的实验中，小军分别画出了电阻R1和R2的I-U图像如图所示，下列说法正确的是（　　）

A．当R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0

B．用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论不一样

C．在电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比

D．R1与R2的阻值之比为1:2

【答案】D

【解析】A．电阻是导体的属性，与他两端是否加电压无关，当R1与R2两端的电压为0时，仍有电阻，故A错误；

B．导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，用不同的电阻研究电流与电压的关系得出的结论应该是一样的，故B错误；

C．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比，是导体两端的电压大小决定了通过导体的电流大小，电压是由电源提供的，不由电流大小决定，故C错误；

D．R1与R2的阻值之比为

故D正确。

故选D。

5．（2021·广西玉林·中考真题）由欧姆定律I=变形可得R=，以下说法正确的是（　　）

A．导体的电阻跟它两端的电压成正比

B．导体的电阻跟通过它的电流成反比

C．导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关

D．导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定

【答案】C

【解析】导体的电阻是导体的一种属性，导体两端的电压及通过它的电流的大小不会影响导体电阻的大小，而电路中导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端的电压成正比，当电路中的电压一定时，改变电路中的电阻大小，通过电阻的电流会与电阻成反比，故ABD错误，C正确。

故选C。

6．（2022·四川成都·九年级期末）小红用如图所示的电路图，探究通过导体的电流与导体电阻关系（电源电压恒定），移动滑动变阻器滑片时，应特别观察的是（　　）

A．变阻器滑片 B．定值电阻R C．电流表示数 D．电压表示数

【答案】D

【解析】研究通过导体的电流与导体电阻的关系，应控制电阻两端电压不变，更换电阻后为保持电阻两端电压不变，应移动滑动变阻器滑片，移动变阻器滑片时，眼睛应注视电压表示数。故ABC不符合题意，D符合题意。

故选D。

7．（2022·黑龙江佳木斯·一模）如图是同学们做电学实验时使用的电路图，同学们对此电路提出的下列说法不正确的是（　　）

A．开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数增大，电压表的示数增大

B．开关S闭合后，如果将电流表和电压表调换位置，电压表不会被烧毁

C．采用此电路图可以探究“电流与电阻的关系”，实验时滑动变阻器的主要作用是保持电阻R两端的电压不变，便于多次测量，求平均值，减小误差

D．采用此电路图可以探究“电流与电压的关系”，实验时要通过改变滑动变阻器的阻值来改变电阻R两端的电压

【答案】C

【解析】A．开关S闭合后，当滑动变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入阻值变小，由可知电流变大，电流表的示数增大，由串联分压可知，电压之比等于电阻之比，则当滑动变阻器阻值变小时，定值电阻两端电压变大，电压表的示数增大，故A正确，不符合题意；

B．开关S闭合后，如果将电流表和电压表调换位置，电压表串联接入电路，电压表阻值很大，电压表不会被烧毁，故B正确，不符合题意；

C．探究“电流与电阻的关系”，应保证在电压不变的情况下，改变定值电阻阻值，多次测量，此图中只有一个定值电阻，无法完成实验，故C错误，符合题意；

D．探究“电流与电压的关系”，应保证电阻阻值不变，多次改变定值电阻两端电压，观察电流变化，则实验时要通过改变滑动变阻器的阻值来改变电阻R两端的电压，故D正确，不符合题意。

故选C。

8．（2022·黑龙江省八五四农场学校九年级期末）将一段电阻丝接在6V的电源上，测得通过它的电流为0.5A，若改接在另一个电源上测得通过它的电流为2A，则此时该电阻的阻值和电源电压分别为（　　）

A．12Ω，24V B．3Ω，12V C．30Ω，24V D．12Ω，12V

【答案】A

【解析】电阻丝的电阻

因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当通过电阻丝的电流为2A时，其电阻仍为12Ω不变，此时电阻两端所加的电压

故A符合题意，BCD不符合题意。

故选A。

9．（2022·广西南宁·九年级期末）如图是一种测定油箱内油量的模拟装置，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，且滑杆可绕固定轴O转动，油量减少时，浮子随液面落下，滑杆带动滑片向上移动，下列说法错误的是（　　）

A．该油量表是由电流表改装的

B．R0的作用是保护电路

C．当油面下降时，R接入电路中的阻值变大

D．油量表的示数越大，表示油箱中的油越少

【答案】D

【解析】由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联；

A．由电路图可知，滑动变阻器R与定值电阻R0串联，油量表串联接入电路中，为电流表，故A正确，不符合题意；

B．当油面上升到一定程度，变阻器连入电路中的电阻为0时，若电路中没有R0，会造成电源短路，所以在电路中串联电阻R0能起到保护电路的作用，故B正确，不符合题意；

CD．当油箱中的油面下降时，浮子下移，在杠杆的作用下滑片上移，变阻器R接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小，即油量表的示数变小，所以油量表的示数越小，表示油箱中的油越少，故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。

故选D。

二、填空题

10．（2022·海南·模拟预测）一根镍铬合金丝两端电压一定，将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其电阻将________，通过的电流将________。（选填“变大”、“变小”或“不变”）

【答案】     变小     变大

【解析】[1]将镍铬合金丝对折后，合金丝的长度变短、横截面积变大，所以镍铬合金丝的电阻变小；

[2]因为合金丝两端的电压不变，根据公式，电压不变，导体中的电流与导体的电阻成反比，电阻变小，所以电流将变大。

11．（2022·吉林·通化市第十三中学校九年级期末）一段导体两端电压为10V时，通过导体的电流为1A，若它两端电压变为5V时，该导体的电阻是______Ω，将该导体均匀拉长后，其电阻将______。

【答案】     10     变大

【解析】[1]由欧姆定律可得导体的电阻为

因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，当导体两端电压变为5V时，导体的电阻仍为10Ω不变。

[2]因导体的电阻只与导体的材料、长度、温度、横截面积有关，且材料、温度相同时，横截面积越小，长度越大，阻值越大，所以，将该导体均匀拉长后，导体的长度变大，横截面积变小，其阻值变大。

12．（2022·黑龙江·密山市八五七学校九年级期末）用两节干电池串联对一个电阻供电，流过电阻的电流为0.5A，该电阻的阻值是_____Ω；如果用三节干电池串联对它供电，流过它的电流为_____A。

【答案】     6     0.75

【解析】[1]因串联电路中总电压等于各分电压之和，且一节干电池的电压为1.5V，所以，两节干电池串联时电源的电压

由可得，电阻的阻值

[2]因电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，所以，用三节干电池串联对它供电时，电阻的阻值仍为6Ω不变，此时电源的电压

此时通过的电流

13．（2022·黑龙江齐齐哈尔·二模）利用如图甲所示的电路，实验探究“保持电压不变时，电流跟电阻的关系”。实验中，先用5Ω的电阻做完实验后，接着断开开关将电阻改成10Ω，闭合开关后，应向_______（选填左或右）端移动变阻器滑片P，直到电压表的示数为_______V（图乙）为止，读出电流表的示数。

【答案】     右     2.5

【解析】[1][2]由图象知，电阻两端的电压

U=IR=0.5A×5Ω=2.5V

用5Ω的电阻做完实验后，将电阻改成10Ω，由串联分压可知此时电阻两端的电压会增大，即电压表的示数变大，为保持电压表的示数不变，由串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器两端的电压，由串联分压可知增大变阻器连入电路的阻值，将滑片向右端滑动。

14．（2022·福建南平·九年级期末）在“探究电流与电压关系”的实验中，同学们设计了如图所示的三种电路：

（1）小红同学认为电路图乙比电路图甲好，理由是________。

（2）小明同学认为电路图丙比电路图乙更好，理由是________。

【答案】     L电阻随温度变化     丙电路可多次实验

【解析】[1]探究电流与电压关系的实验中，要控制电阻的大小不变，而灯的电阻随温度的变化而变化，故小红同学认为电路图乙比电路图甲好。

[2]为得出普遍性的规律要多次测量，图丙电路和图乙电路相比，电路中增加了一个滑动变阻器，是因为方便多次测量。故小明同学认为电路图丙比电路图乙更好。

15．（2022·四川成都·九年级期末）如图所示，这是“探究通过导体的电流与电阻关系”的实验电路和依据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，实验中控制定值电阻R两端的电压为______V。由实验数据可知：当电压一定时，电流与电阻成______。

【答案】     3     反比

【解析】[1]由图像可知，当电路中定值电阻R1=5Ω时，电流I1=0.6A，定值电阻两端的电压为

当电路中定值电阻R2=10Ω时，电流I2=0.3A，定值电阻两端的电压为

当电路中定值电阻R3=15Ω时，电流I3=0.2A，定值电阻两端的电压为

由上分析可知，定值电阻两端电压为定值3V，故实验中控制定值电阻R两端的电压为3V。

[2]两个变量的乘积为定值时，两个变量成反比。由[1]分析可知，实验中流过定值电阻的电流I与定值电阻阻值R的乘积等于电阻两端电压3V，为一个定值，故由实验数据可知：当电压一定时，电流与电阻成反比。

三、作图题

16．（2022·广东·珊蒂泉外国语学校模拟预测）下图是探究电流与电压关系的实验实物图，请将图连接完整，要求向右滑动变阻器时电流表示数减小。

【答案】

【解析】探究电流与电压关系时，电流表与电阻串联，电压表与电阻并联，由向右滑动变阻器的滑片时电流表示数减小可知，变阻器的左下方接线柱必须接入电路中，且与电阻串联，则实物图的连接如下图所示：

四、实验题

17．（2022·黑龙江九年级期末）小刚同学连接了一个电路，如图所示，探究电流与电压、电阻的关系，为此他做了两个实验，实验电路如图：

（1）做“一段电路中的电流跟电压的关系”实验，在此实验过程中小刚想用一只小灯泡代替定值电阻，这样的做法是______（选填：“可以”或“不可以”）的；

（2）做“一段电路中的电流跟电阻的关系”实验，在此实验过程中它应该保持______不变。如果此实验中把Rx的阻值从10Ω变为20Ω，则滑动变阻器的滑片应该向______移动（选填：“左”或“右”）；

（3）下面的表格是“研究电流跟电压、电阻关系”的实验记录数据：

表1电阻R=10Ω

表2电压U=2V

分析表1数据，可得出结论______；

分析表2数据，可得出结论______；

（4）本实验采用的实验方法为：______。

【答案】     不可以     导定值电阻两端的电压     右     在电阻一定时，通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比     在电压一定时，通过电阻的电流与电阻的阻值成反比     控制变量法

【解析】（1）[1]做“一段电路中的电流跟电压的关系”实验，要控制定值电阻的阻值不变，而小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故这样的做法是不可以的。

（2）[2]做“一段电路中的电流跟电阻的关系”实验，在此实验过程中它应该保持定值电阻两端的电压不变，改变电阻的阻值大小。

[3]如果此实验中把Rx的阻值从10Ω变为20Ω，根据串联分压特点可知，定值电阻两端的电压变大，为保证定值电阻两端的电压和前一次实验相同，应让滑动变阻器两端的电压变大，则滑动变阻器的滑片应该向右移动。

（3）[4]分析表1数据，电压与电流的比值为

故可得出结论：在电阻一定时，电流与电压成正比。

[5]分析表2数据，电流与电阻的乘积为一定值，即

0.4A×5Ω=2V

0.2A×10Ω=2V

0.1A×20Ω=2V

可得出结论：在电压一定时，电流与电阻成反比。

（4）[6]在探究电路中的电流跟电压的关系时，要控制电路中的电阻一定，探究电路中的电流跟电阻的关系时，要控制电路中的电流一定，故本实验采用的实验方法为控制变量法。

18．（2022·浙江杭州·八年级期末）在“探究电流与电阻的关系”实验中，某小组同学利用阻值为10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻进行实验探究，手中的器材有：电压恒为6V的电源、电流表（0~0.6A，0~3A）、电压表（0~3V，0~15V）、滑动变阻器（10Ω，1A）、滑动变阻器（15Ω，1A）、开关一个、导线若干。如图所示为实物电路图。

（1）用笔画线代替导线将图中电路连接完整（滑动变阻器滑片向B滑动时接入电路的阻值变大）______；

（2）为获得第二次实验数据，小组同学断开开关，将电阻由10Ω更换为20Ω，将滑动变阻器移到最大阻值处，闭合开关，接下来的操作：_____，并记录下电流表示数：

（3）此实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外最主要的作用是什么？_____；

（4）小组同学再次将电阻更换为25Ω电阻的阻值进行实验，发现无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验，则解决此问题的方法是 _____。

【答案】          调节滑动变阻器，使电压表示数仍为4V     保持不同定值电阻两端的电压不变     换用规格为（15Ω，1A）的滑动变阻器

【解析】（1）[1]由表格中的数据知电压表应选用大量程，将电压表与电阻并联，电流表与电阻串联，由滑动变阻器的滑片向B滑动时接入电路的阻值变大，应将滑动变阻器的A接线柱接入电路，连接电路如下图所示

（2）[2]探究电流与电阻的关系，应保持不同定值电阻两端的电压不变，由表格中数据可知，当10Ω电阻接入电路时，电压表示数为4V，所以将电阻由10Ω更换为20Ω，将滑动变阻器移到最大阻值处，闭合开关，接下来的操作是：调节滑动变阻器，使电压表示数仍为4V，并记录下电流表的示数。

（3）[3]实验中滑动变阻器的作用除了保护电路以外，最主要的作用是保持不同定值电阻两端的电压不变。

（4）[4]由表中数据知，实验中控制定值电阻两端的电压为4V，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压为

U滑=U﹣U定=6V-4V=2V

小组同学将25Ω的电阻接入电路，根据串联分压原理有

解得：R滑＝12.5Ω，即要保持定值电阻两端的电压不变，则需要让滑动变阻器接入电路中的电阻为12.5Ω，小组同学发现无论怎样调节滑动变阻器都无法完成实验，说明实验中选用了规格为（10Ω，1A）的滑动变阻器，则为了完成实验，可换用规格为（15Ω，1A）的滑动变阻器。

五、计算题

19．（2022·广西贺州·九年级期末）一个电熨斗接在220V的电压上，流过它的电流是220mA，该电熨斗的电阻是多少？

【答案】1000Ω

【解析】解：流过电熨斗的电流为0.22A，根据欧姆定律可知该电熨斗的电阻为

答：该电熨斗的电阻是1000Ω。

20．（2022·山东济南·九年级期末）一盏电灯正常发光时的电流是0.11A，灯丝的电阻为2000Ω，该电灯两端的电压是多少？

【答案】220

【解析】解：由欧姆定律可得，电灯两端的电压

答：该电灯两端的电压是220V。