初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 欧姆定律课时训练

这是一份初中物理人教版（2024）九年级全册第2节 欧姆定律课时训练，共28页。试卷主要包含了 电流跟电压、电阻的关系，电路连接注意事项，电表异常偏转原因，滑动变阻器的作用等内容，欢迎下载使用。

专题17.7《欧姆定律》单元知识方法总结及中考典型实例剖析
学新课标对单元知识点要求
（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）
学单元知识点解读
知识点1. 电流跟电压、电阻的关系
（一）探究电流与电压的关系
1.实验中提出的问题以及方法和结论
①提出问题：电流与电压有什么定量关系？
②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）
2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3.电表异常偏转原因：
①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；
②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；
③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；
4.滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变电阻两端电压。
5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小
6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。
7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（二）探究电流与电阻的关系
1.滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②使电阻两端电压保持不变。
2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。
3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX
4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
知识点2. 欧姆定律
1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为：I=U/R 变形公式有：U=IR R=U/I
其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量，反应了某时刻三个物理量在同一部分电路中的电流规律，公式中I、R、U三个物理量的单位分别为：安培、欧姆、伏特。
3.欧姆定律使用注意：单位必须统一，电流用A，电压用V，电阻用Ω；不能理解为：电阻与电压成正比，与电流成反比，因为电阻常规情况下是不变的。
4.动态电路分析的理论基础是串并联电路电流、电压遵循的规律，结合欧姆定律求解相应的物理量，注意滑动变阻器的使用。
知识点3. 伏安法测电阻
1.实验原理：利用R=U/I（即：用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，最后算出电阻R）。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材：待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤：
a.根据电路图正确连接电路，注意连接电路时开关要断开；
b.移动滑片，使滑动变阻器的电阻全部接入电路，然后闭合开关，在移动滑片，记下对应的电压值和电流值若干组；
c.根据伏安法的原理，算出这几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值，这是多次测量求平均值的方法，目的是为了减小实验误差。
注意：此实验分两类：一是测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。二是测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
知识点4. 利用欧姆定律解题思维方法和解题技巧
学习欧姆定律单元，一般教学经验丰富，业务过硬的物理教师，会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下：
（1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。
（2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如：
①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样
U2/R2=U1/R1=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中，
解方程即可！
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。
（3）对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2；对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R；
然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。
如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R；
②根据并联电路电压特点：U1=U2=U得：I1R1=I2R2=IR
题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算，都是以这个规律为基础解题。
讲解单元知识点的中考典型例题
【例题1】（2022湖南衡阳）如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转，电路中仅有一处故障，故障可能是（ ）
A. 电阻R1断路B. 电阻R1短路
C. 滑动变阻器R断路D. 滑动变阻器R短路
【例题2】如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随天然气浓度的增大而减小），则（ ）
①天然气浓度增大，电压表示数变大
②天然气浓度减小，电流表示数变大
③天然气浓度增大，电路消耗的总电功率变小
④天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变
A．①②B．②③C．①③D．①④
【例题3】（2022甘肃金昌）如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关，小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值，下列判断正确的是（ ）
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【例题4】（2022安徽）图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（ ）
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. 将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端电压大于R2两端的电压
D. 将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【例题5】（2022吉林省）图是某款压力秤的内部电路图。电源电压，；R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化情况如下表所示。开关闭合后，当压力增大时，电路中的电流将______，当压力为时，电压表的示数为______V。
【例题6】如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，灯泡L1和L2______联，若两表的示数之比，则灯泡L1和L2的电阻之比为______。当开关S断开，甲、乙为电流表时，灯泡L1和L2______联，通过灯泡L1的电流______灯泡L2中的电流（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（灯丝电阻不变）
【例题7】（2022湖南长沙）某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
（1）连接电路时应_______开关；
（2）小庆将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持______V不变；
（3）将5Ω的定值电阻换为10Ω后，小庆和小丽对接下来的操作有不同看法：
小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为；小丽认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为。
请问你赞成谁的观点？________。简要说明理由：___________。
【例题8】如图甲，是研究小灯泡电阻的实验装置，灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器最大阻值是50Ω，电源电压保持6V不变。
（1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。
（2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是 。
A．开关开路
B．电压表短路
C．滑动变阻器接的是下端两接线柱
（3）正确连接后，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片P移到某处，电压表示数为1.5V时，要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 （选填“温度”、“长度”或“横截面积”）发生了变化；此小灯泡的额定功率是 W。
（5）利用此装置还可以探究电流与电阻的关系，只需将图甲中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻，并使定值电阻两端的电压保持不变，即可进行实验。
①接入某定值电阻后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，为 A，则接入的定值电阻的阻值为 Ω。
②实验时，为了确保不同定值电阻两端的电压能达到并保持2V不变，换用的定值电阻阻值不能大于 Ω。
【例题9】（2022湖北天门）小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
（1）小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只；
①当他准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；（ ）
②正确连接电路后进行“探究电流与电压关系”的实验，实验中滑动变阻器的主要作用：一是保护电路；二是___________；
③实验数据记录如表一：
表—
实验时发现无论如何调节滑动变阻器，电压表都不能达到1.0V，说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是___________（选填“10Ω”或“30Ω”）。换用另一只滑动变阻器后完成了实验，表一中没有记录的数据是___________；
（2）小华利用小明的实验电路继续实验，在“探究电流与电阻的关系”时，分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二:
表二
①当他用5Ω的电阻进行实验后，再换10Ω的电阻接入电路，应向___________方向移动滑片（选填“A”或“B”），直到电压表示数达到___________V；
②分析表二中数据，得出该实验的结论是：___________。
【例题10】（2022湖南岳阳）在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的________（填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，而电流表有示数。经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻R_______（填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表示数如图乙，为________A；
（4）三次所测电阻的平均值为_______Ω；（结果保留一位小数）
（5）若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是_______（仅一项正确）。
A. B. C. D.
【例题11】（2022甘肃金昌）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
【例题12】（2022福建）如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时，摄像机自主启动拍摄。求：
（1）电路中的电流；
（2）RP的阻值。
2023-2024学年度物理八年级上册同步（拓展）学讲练测大讲义（人教版通用）
第十七章 欧姆定律
专题17.7《欧姆定律》单元知识方法总结及中考典型实例剖析
学新课标对单元知识点要求
（“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次）
学单元知识点解读
知识点1. 电流跟电压、电阻的关系
（一）探究电流与电压的关系
1.实验中提出的问题以及方法和结论
①提出问题：电流与电压有什么定量关系？
②采用的研究方法是：控制变量法。即：保持电阻不变，改变电压研究电流随电压的变化关系；
③得出结论：在电阻一定的情况下，导体中的电流与导体两端的电压成正比；（说法固定，不能更改）
2.电路连接注意事项：开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3.电表异常偏转原因：
①指针反向偏转，原因是正负接线柱接反；
②正向偏转幅度过小，原因是量程选择过大；
③正向偏转幅度过大超过最大刻度，原因是量程选择过小；
4.滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②改变电阻两端电压。
5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是：滑动变阻器的最大阻值过小
6.换不同规格的电阻多次测量的目的是：得出普遍规律，避免偶然性。
7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因：灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（二）探究电流与电阻的关系
1.滑动变阻器的作用：
①保护电路；
②使电阻两端电压保持不变。
2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值：应使滑动变阻器的阻值变大，滑动变阻器分的的电压变大，保证定值电阻上分的的电压不变。
3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法：UR/R=(U-UR)/RX
4.实验方法：控制变量法：保持电压不变，改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5.结论：在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
知识点2. 欧姆定律
1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为：I=U/R 变形公式有：U=IR R=U/I
其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量，反应了某时刻三个物理量在同一部分电路中的电流规律，公式中I、R、U三个物理量的单位分别为：安培、欧姆、伏特。
3.欧姆定律使用注意：单位必须统一，电流用A，电压用V，电阻用Ω；不能理解为：电阻与电压成正比，与电流成反比，因为电阻常规情况下是不变的。
4.动态电路分析的理论基础是串并联电路电流、电压遵循的规律，结合欧姆定律求解相应的物理量，注意滑动变阻器的使用。
知识点3. 伏安法测电阻
1.实验原理：利用R=U/I（即：用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，最后算出电阻R）。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材：待测电阻、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤：
a.根据电路图正确连接电路，注意连接电路时开关要断开；
b.移动滑片，使滑动变阻器的电阻全部接入电路，然后闭合开关，在移动滑片，记下对应的电压值和电流值若干组；
c.根据伏安法的原理，算出这几组电阻的大小，最后求出电阻的平均值，这是多次测量求平均值的方法，目的是为了减小实验误差。
注意：此实验分两类：一是测定值电阻的阻值，它需要求平均值，因为多次多次测量求平均值，减小实验误差。二是测小灯泡阻值，它不需求平均值，因为灯丝电阻随温度变化而变化，求平均值失去意义。测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过Rx电流。根据Rx=U/I电阻偏小。
知识点4. 利用欧姆定律解题思维方法和解题技巧
学习欧姆定律单元，一般教学经验丰富，业务过硬的物理教师，会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下：
（1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。
（2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如：
①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样
U2/R2=U1/R1=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中，
解方程即可！
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。
（3）对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2；对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R；
然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。
如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R；
②根据并联电路电压特点：U1=U2=U得：I1R1=I2R2=IR
题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算，都是以这个规律为基础解题。
讲解单元知识点的中考典型例题
【例题1】（2022湖南衡阳）如图是小成同学做“探究电流与电压关系”实验的电路图，按照电路图连接好电路，闭合开关S，发现电流表和电压表的指针均没有偏转，电路中仅有一处故障，故障可能是（ ）
A. 电阻R1断路B. 电阻R1短路
C. 滑动变阻器R断路D. 滑动变阻器R短路
【答案】C
【解析】BD．若R1或者R短路，电路仍然处于通路状态，有电流通过电路，电流表会有示数，故BD不符合题意；
A．如果R1断路，则电路没有电流通过，电流表没有示数；电压表测量的是R1两端的电压，由于电路只有一处故障，电压表仍然与电源两极相连，此时测量电源两端的电压，有较大的示数，故A不符合题意；
C．如果滑动变阻器R断路，则电路没有电流通过，电流表示数为零，指针不偏转；同时电压表与电源正极断开，也没有示数，指针不偏转，故C符合题意。故选C。
【例题2】如图是一个天然气泄漏检测电路的原理图。电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻（其阻值随天然气浓度的增大而减小），则（ ）
①天然气浓度增大，电压表示数变大
②天然气浓度减小，电流表示数变大
③天然气浓度增大，电路消耗的总电功率变小
④天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变
A．①②B．②③C．①③D．①④
【答案】D
【解析】①③由图知R0定值电阻与R气敏电阻串联，当天然气浓度增大时，气敏电阻R的阻值减小，电路中的总电阻减小，根据可知，电路中的电流变大，由U＝IR可知R0两端的电压变大，即电压表示数变大；根据P＝UI可知，电路消耗的总功率变大，故①正确，③错误；
②由图知R0定值电阻与R气敏电阻串联，当天然气浓度减小时，气敏电阻R的阻值增大，电路的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，电流表的示数变小；根据R可知，电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R0的阻值，R0为定值电阻，所以两者的比值不变，故②错误，④正确，综上分析，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。
【例题3】（2022甘肃金昌）如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关，小明在实验过程中仅记录了三只电表的示数，分别为1、4、5，但漏记了单位。关于所用电源的电压和电阻R1的阻值，下列判断正确的是（ ）
A. 4V 2ΩB. 5V 1ΩC. 4V 1ΩD. 2V 2Ω
【答案】C
【解析】由电路图可知，两电阻并联，电压表测电源的电压，A2测干路电流，A1测R2支路的电流，并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得
在1、4、5三个数中找到两个是四倍关系的数，即U=4V，I2=1A，则余下的一个数即为I=5A，所以，电源电压U=4V；并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过R1的电流
则R1的电阻值为
故ABD错误，C正确。故选C。
【例题4】（2022安徽）图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（ ）
A. R1的阻值为5Ω
B. R1的阻值小于R2的阻值
C. 将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端电压大于R2两端的电压
D. 将R1、R2并联接入电路，通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【答案】C
【解析】AB．由图知电阻R1和R2的I-U图像，都是过原点的斜线，说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比，两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时，通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A，由欧姆定律可知，电阻R1和R2的阻值分别为
由计算可知，R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意；
C．将R1、R2串联接入电路，由串联电路电流处处都相等可知，通过电阻R1和R2的电流相同，因R1的阻值大于R2的阻值，由U=IR可知，通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意；
D．将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，电阻R1和R2两端的电压相等，因R1的阻值大于R2的阻值，由可知，通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。故选C。
【例题5】（2022吉林省）图是某款压力秤的内部电路图。电源电压，；R为压敏电阻，其阻值随所受压力变化情况如下表所示。开关闭合后，当压力增大时，电路中的电流将______，当压力为时，电压表的示数为______V。
【答案】 变大 2
【解析】由电路图可知，电阻R0和压敏电阻R串联，当压力增大时，由表格可知压敏电阻R变小，则总电阻变小，因为电源电压不变，由可知，电路中的电流变大。
当压力为时，由表格可知，电阻R为10Ω；则电路中的总电阻为
则电流为
因为电压表测量R0两端的电压，则电压为
【例题6】如图所示电路，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，灯泡L1和L2______联，若两表的示数之比，则灯泡L1和L2的电阻之比为______。当开关S断开，甲、乙为电流表时，灯泡L1和L2______联，通过灯泡L1的电流______灯泡L2中的电流（选填“大于”、“等于”或“小于”）。（灯丝电阻不变）
【答案】串 1：2 并 大于
【解析】如图可知，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两灯泡顺次接入电路，因此两灯泡串联，此时甲电压表测L1两端电压，乙电压表测电源电压。
此时两表的示数之比
则
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以两电阻两端的电压之比
因串联电路处处电流相等，且灯丝电阻不变，所以由可知，灯泡L1、L2的电阻之比
当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两灯泡并列连接，因此两灯泡并联，此时电流表甲测干路电流，电流表乙测的电流。
因并联电路中各支路两端电压相等，所以通过灯泡L1、L2的电流之比
即
故通过灯泡L1的电流大于灯泡L2中的电流。
【例题7】（2022湖南长沙）某实验小组用如图所示的电路探究电流与电阻的关系。
（1）连接电路时应_______开关；
（2）小庆将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在上表中。换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持______V不变；
（3）将5Ω的定值电阻换为10Ω后，小庆和小丽对接下来的操作有不同看法：
小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为；小丽认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为。
请问你赞成谁的观点？________。简要说明理由：___________。
【答案】 （1）断开（2） 3 （3）小丽 为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大
【解析】（1）为保护电路，连接电路时应断开开关。
（2）探究电流与电阻的关系时，要控制电阻的电压不变。小庆将5Ω的定值电阻接入电路，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，此时电路的电流为0.6A，由欧姆定律，电阻两端的电压为
U=IR=0.6A×5Ω=3V
换用10Ω电阻后，应该使定值电阻两端的电压保持3V不变。
（3）赞成小丽的观点。连接电路时，为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器连入电路的电阻应最大，即应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为。
【例题8】如图甲，是研究小灯泡电阻的实验装置，灯泡的额定电压为2.5V，滑动变阻器最大阻值是50Ω，电源电压保持6V不变。
（1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。
（2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑片P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是 。
A．开关开路
B．电压表短路
C．滑动变阻器接的是下端两接线柱
（3）正确连接后，闭合开关，移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数。当滑片P移到某处，电压表示数为1.5V时，要使小灯泡正常发光，应 （选填“增大”或“减小”）滑动变阻器接入电路中的阻值。
（4）将所测数据绘制成如图乙所示的U﹣I图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的，主要是因为小灯泡灯丝的 （选填“温度”、“长度”或“横截面积”）发生了变化；此小灯泡的额定功率是 W。
（5）利用此装置还可以探究电流与电阻的关系，只需将图甲中的小灯泡换成不同阻值的定值电阻，并使定值电阻两端的电压保持不变，即可进行实验。
①接入某定值电阻后，闭合开关，移动变阻器的滑片P，当电压表的示数为2V时，电流表的示数如图丙所示，为 A，则接入的定值电阻的阻值为 Ω。
②实验时，为了确保不同定值电阻两端的电压能达到并保持2V不变，换用的定值电阻阻值不能大于 Ω。
【答案】（1）如图所示；（2）C；（3）减小；（4）温度；0.75；（5）①0.4；5；②25。
【解析】（1）因为灯的额定电压为2.5V，电压表选用小量程与灯并联，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，如下所示：
（2）连好电路闭合开关后，发现小灯泡发光较暗，说明电路为通路，电流较小，电阻较大，无论如何移动滑动变阻器滑片P，小灯泡亮度都不变，说明变阻器没有变阻的作用，则原因可能是：将变阻器的下面两个接线柱连入了电路，故C符合题意；
故选：C；
（3）当电压表示数为1.5V时，电压表示数小于灯泡额定电压，要使灯泡正常发光，应向右端移动滑动变阻器滑片来减小滑动变阻器的电阻，从而增大灯泡两端的电压，直到电压表示数等于灯泡额定电压2.5V为止；
（4）小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化；
如图乙所示的U﹣I图象知，灯的电压为2.5V时，电流大小为0.3A，小灯泡的额定功率是：
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W；
（5）①闭合开关，移动变阻器的滑片P，使定值电阻两端的电压为2V，此时电流表的示数如图丙，图中电流表选用小量程，分度值为0.02A，大小为为0.4A，由欧姆定律，则定值电阻的阻值为：
R＝＝＝5Ω。
②探究电流与电阻的关系，应保持电阻两端的电压不变，即实验时控制定值电阻两端的电压保持2V不变，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压为：
6V﹣2V＝4V，由分压原理，电阻的电压为变阻器电压的 ＝，则更换的定值电阻的阻值不能大于 ×50Ω＝25Ω。
【例题9】（2022湖北天门）小明和小华通过实验复习“探究电流与电压、电阻的关系”。
（1）小明采用了如下电路进行实验，其中电源电压4.5V、定值电阻阻值5Ω、最大阻值为10Ω和30Ω的滑动变阻器各一只；
①当他准备闭合开关时，小华拦住了他，说接线有一处错误。请在图中将连接错误导线打“×”，并用笔画一根正确连接的导线；（ ）
②正确连接电路后进行“探究电流与电压关系”的实验，实验中滑动变阻器的主要作用：一是保护电路；二是___________；
③实验数据记录如表一：
表—
实验时发现无论如何调节滑动变阻器，电压表都不能达到1.0V，说明他选用的滑动变阻器的最大阻值是___________（选填“10Ω”或“30Ω”）。换用另一只滑动变阻器后完成了实验，表一中没有记录的数据是___________；
（2）小华利用小明的实验电路继续实验，在“探究电流与电阻的关系”时，分别将5Ω、10Ω、20Ω的定值电阻接入电路，记录数据如表二:
表二
①当他用5Ω的电阻进行实验后，再换10Ω的电阻接入电路，应向___________方向移动滑片（选填“A”或“B”），直到电压表示数达到___________V；
②分析表二中数据，得出该实验的结论是：___________。
【答案】 （1） 改变电路中的电流和定值电阻两端的电压 10Ω 0.20 （2）A 2 电压一定时，导体中电流与电阻成反比
【解析】（1）①由图可知，此时电路中电流表并联在定值电阻两端，电压表串联在电路中，电流表和电压表接错，应该将电压表并联在电路中，电流表串联在电路中，如图所示：
②探究电流与电压的关系时，需要控制定值电阻的阻值不变，多次实验，得出普遍规律，所以滑动变阻器在电路中的作用是保护电路，改变电路中的电流和定值电阻两端的电压，得到多组数据。
③由表中数据可知，定值电阻的阻值为
电源电压为4.5V，当定值电阻两端的电压为1.0V时，电路中的电流为
此时滑动变阻器两端的电压为
U滑=U总-U'=4.5V-1.0V=3.5V
则此时滑动变阻器接入电路的阻值
所以滑动变阻器的最大阻值为10Ω。
当定值电阻两端的电压为1.0V时，电路中的电流为0.20A。
（2）①用10Ω的电阻更换5Ω的电阻后，定值电阻两端的电压增大，探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压不变，所以此时应减小定值电阻两端的电压，根据串联电路分压原理和欧姆定律可知，需要增大滑动变阻器的阻值，即将滑动变阻器的滑片向A端移动。
由表中数据可知，当电阻为5Ω时，电路中的电流为0.40A，此时定值电阻两端的电压为
U=IR=0.40A×5Ω=2V
所以更换电阻后，要控制定值电阻两端的电压为2V。
②由表中数据可知，电阻和电流的乘积
IR=0.40A×5Ω=0.20A×10Ω=0.10A×20Ω=2
所以可以得到的结论是电压一定时，导体中电流与电阻成反比。
【例题10】（2022湖南岳阳）在“伏安法测电阻”的实验中：
（1）如图甲，闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的________（填“左”或“右”）端；
（2）闭合开关后，发现电压表无示数，而电流表有示数。经检查，导线连接完好，则可能是待测电阻R_______（填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，测得几组数据如上表，第三次实验时电流表示数如图乙，为________A；
（4）三次所测电阻的平均值为_______Ω；（结果保留一位小数）
（5）若要测一个额定电压为U0的小灯泡正常工作时的电阻，电源电压U不变，定值电阻R的阻值已知。在不改变电路连接的情况下，下列电路能实现的是_______（仅一项正确）。
A. B. C. D.
【答案】（1）右 （2）短路 （3）0.18 （4） 15.2 （5）C
【解析】（1）为保证电路安全，闭合开关前，滑片P应位于阻值最大处，滑动变阻器接左下方接线柱，则闭合开关前，滑片P应置于滑动变阻器的右端。
（2）闭合开关后，而电流表有示数，则电路中没有出现断路，而电压表无示数，电压表并联在待测电阻R两端，则故障原因可能是待测电阻R短路。
（3）如图甲所示，电流表接的是小量程，在图乙中，电流表每一小格表示0.02A，即分度值为0.02A，故电流表示数为0.18A。
（4）在这三次实验中，所测电阻分别为
为减小误差，取三次测量的平均值作为测量结果，待测电阻值为
（5）A．S2闭合、S3断开时，电流表把灯泡短路，灯泡不发光；S2断开、S3闭合时，电流表把电阻短路；两个开关都闭合或断开时，电流表均无示数，测不出灯泡的正常工作时电流，故A不符合题意；
B．S2闭合、S3断开，电压表测电灯两端的电压，其上端为正极、下端为负极；S3闭合、S2断开，电压表测定值电阻R两端的电压，其上端为负极，下端为正极；电压表的两次接线方法相反，在不改变电路连接方式的情况下，无法进行测量，故B不符合题意；
C．通过调节滑动变阻器滑片位置，开关处于2的位置时，电压表测量的是灯泡正常发光时两端电压U0；保持滑动变阻器滑片位置不变，开关处于1的位置时，电压表测量的是灯泡和电阻串联后的两端电压U；则小灯泡的电流为
则小灯泡正常工作时的电阻为
故C符合题意；
D．开关处于1的位置，电流表把灯泡和电阻短路，电流表测量滑动电阻的电流；开关处于2的位置，电流表把小灯泡短路，测量的是通过电阻和滑动变阻器的电流，测不出灯泡正常发光时的电流，故D不符合题意。故选C。
【例题11】（2022甘肃金昌）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；闭合开关S1和S2，电流表A2的示数为1.2A，求：
（1）电源电压U；
（2）电阻R2的阻值。
【答案】（1）9V；（2）10Ω
【解析】（1）根据电阻R1为30Ω，闭合开关S1，断开开关S2，电流表A1的示数为0.3A；根据欧姆定律可得电源电压为
（2）当开关S2也打开时，此时电源电压不变，此时A1的示数仍为0.3A，电流表A2的示数为1.2A，故此时通过R2的电流为0.9A，故R2的电阻为
【例题12】（2022福建）如图是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8Ω。当R两端的电压达到8V时，摄像机自主启动拍摄。求：
（1）电路中的电流；
（2）RP的阻值。
【答案】（1）1A；（2）4Ω
【解析】（1）根据得，电路中的电流
（2）两端的电压
的阻值
评价目标和评价水平
标准要求

知识性
目标
技能性
目标
体验性
目标
了
解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
1.通过实验，探究电流、电压和电阻的关系。
▲
2.理解欧姆定律。用欧姆定律解决实际问题。
▲
3.会用伏安法测量电阻
▲
F/N
20
40
60
80
100
R/Ω
12
10
8
6
4
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
3
20
…
U/V
3.0
2.0
l.0
I/A
0.60
0.40
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.1
2.8
电流/A
0.1
0.14
评价目标和评价水平
标准要求

知识性
目标
技能性
目标
体验性
目标
了
解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
1.通过实验，探究电流、电压和电阻的关系。
▲
2.理解欧姆定律。用欧姆定律解决实际问题。
▲
3.会用伏安法测量电阻
▲
F/N
20
40
60
80
100
R/Ω
12
10
8
6
4
实验序号
电阻R/Ω
电流I/A
1
5
0.6
2
10
3
20
…
U/V
3.0
2.0
l.0
I/A
0.60
0.40
R/Ω
5
10
20
I/A
0.40
0.20
0.10
实验次数
1
2
3
电压/V
1.5
2.1
2.8
电流/A
0.1
0.14