考点30 欧姆定律及其探究-备战2023年中考物理考点一遍过

这是一份考点30 欧姆定律及其探究-备战2023年中考物理考点一遍过，共23页。学案主要包含了电流与电压电阻的关系，欧姆定律，串联和并联电路规律的比较，动态电路的分析，电路故障等内容，欢迎下载使用。



一、电流与电压电阻的关系
当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比。
当电压一定时，导体的电流跟导体的电阻成反比。
解读：（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。
二、欧姆定律
1．欧姆定律的内容：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2．欧姆定律的表达式：
3．欧姆定律的理解：①在电阻一定的情况下，导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。②在电压不变的情况下，导体中的电流跟导体的电阻成反比。
解读：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。
（3）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
三、串联和并联电路规律的比较

串联电路
并联电路
电流
特点
串联电路中各处电流相等

并联电路的干路总电流等于各支路电流之和

电压
特点
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和
并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压
电阻
特点
串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和；
若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为；
把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。
并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和；若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻R总=；若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为；
把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配
特点
串联电路中，电压的分配与电阻成正比
并联电路中，电流的分配与电阻成反比

电路
作用
分压
分流
四、动态电路的分析
动态电路的分析主要分以下几种类型
1．在观察电路的基础上，明确滑动变阻器、定值电阻、灯泡的连接方式，电流表测通过哪个电阻或哪几个元件中的电流，电压表测哪个电阻或哪几个元件两端的电压。
2．当开关断开与闭合时，电路中的电阻怎样变化，运用电路关系、欧姆定律，推导出电路中的电流如何变化，电路中某元件两端的电压或电功率如何变化。
解读：（1）含滑动变阻器的串联电路：由于电源电压不变，按以下思路分析：
→→→→
（2）含滑动变阻器的并联电路，由于电源电压不变，且并联电路中各个支路互相独立、互不影响，所以含定值电阻的支路各量都不变化，含滑动变阻器的支路，按以下思路分析：
→→→
五、电路故障
对电路故障进行分析，同学们往往感到无从下手，究其原因主要有三个方面：一是没有搞清楚电路故障都有哪些情况；二是没有掌握对此类问题的分析方法；三是不知道电路出现断路和短路后会产生哪些现象。一般来讲电路故障主要表现为：
1．电路断路
当电路中出现断路时，电路不通，用电器不能工作。主要表现在以下几个方面：（1）灯泡不亮；（2）电流表无示数；（3）电压表示数为零；（4）电压表示数接近电源电压；（5）断开处一端能使试电笔氖管发光，另一端不能使其发光。
2．电路短路
电路中出现短路时，电路仍然接通。其主要表现为：（1）灯泡可能仍亮；（2）灯泡可能不亮（说明灯泡短路）；（3）电流表有示数；（4）电压表可能有示数（与电压表并联部分无短路）；（5）电压表示数可能为零（与电压表并联部分短路）；（6）短路处任意点均能使试电笔氖管发光。



在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω），两只滑动变阻器（规格分别为“20 Ω，2 A”、“50 Ω，1 A”），导线若干。

（1）请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整（注意电流表的量程选择）。
（2）小李实验时，在a、b间先接入5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5 V，并记下相应的电流值；再改接10 Ω的电阻，此时滑片P应向___________（选填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片P的目的是：______________________。
（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是___________。
【参考答案】（1）如图所示 （2）F 保持电阻两端的电压1.5 V不变 （3）50 Ω，1 A

【详细解析】（1）原图中已经选择0~3 V电压表，为了电压表的安全，电阻两端的电压不可能大于3 V，因此，电流不可能大于1.5 V/5 Ω=0.3 A，最小1.5 V/20 Ω=0.075 A，因此，选择0.6 A是最合适的，选择3 A的量程太大，不便于读出数据！故将电流表“0.6”的接线柱与开关的右接线柱相连，“–”接线柱与电阻丝的b接线柱相连；如图所示：

（2）根据题意知道在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”，所以，实验过程中要保持电压不变，当改接10 Ω的电阻时，滑动变阻器的滑片P应向F端移动，来保持电阻两端的电压1.5 V不变。
（3）因为当20 Ω的电阻接入a、b间时，为使电压表的示数为1.5 V，滑动变阻器接入电路中的阻值是40 Ω，若选用规格为“20 Ω，2 A”滑动变阻器，无论怎样移动滑片P，电压表的示数始终无法达到1.5 V，所以，选择的滑动变阻器规格是“50 Ω，1 A”。

1．如图所示，能正确表示通过某定值电阻的电流与它两端电压之间关系的图象是

B
【解析】定值电阻的阻值不变，由欧姆定律I=U/R可知，电阻一定时，通过定值电阻的电流与其两端的电压成正比，其I–U图象是一条过原点的倾斜直线，所以B符合题意．故选B．
2．在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻，电源电压恒为3 V。

（1）请按图甲所示的电路图，将实物图乙连接完整。
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是___________________________________________________________。
（3）排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4 Ω的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为________A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向_________（选填“A”或“B”）端移动，使电压表的示数为________，同时记下对应的电流值。
（4）根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I–R图象，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图象中的坐标进行了巧妙变换，从而直观判断出了I与R的关系。你认为小强的改进方法是：___________________________________________________________________。
（1）如下图所示 （2）电阻R0开路 （3）0.5 B 2 V （4）将I–R图象的横坐标R变为（或R–1）

【解析】（1）滑动变阻器要按“一上一下”串联接入电路，只需将滑动变阻器上面任一接线柱与电阻R0的右接线柱连接即可。电压表要与电阻R0并联，由于电源电压恒为3 V，故电压表选择的量程为0~3 V，只需将电压表的“3”接线柱与电阻R0的右接线柱连接，如上图所示；
（2）闭合开关接触时，发现电流表无示数，说明电路开路，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，说明与电压表并联的部分电路开路，即电阻R0开路；
（3）由题图丙可知，电流表选择的量程为0~0.6 A，分度值为0.02 A，此时电流表示数为0.5 A；由欧姆定律得，电阻R0两端的电压：U0=IR0=0.5 A×4 Ω=2 V，即电压表示数保持2 V不变；根据串联分压规律可知，即：，由于电源电压恒为U=3 V，电压表示数保持U0=2 V，每更换一个阻值更大的电阻，滑动变阻器接入电路的阻值也应增大，故应将滑动变阻器的滑片向B端移动，使电压表的示数为2 V，同时记下对应的电流值；
（4）根据I==U·可知，电压不变时，电流I与电阻的倒数成正比，故将横坐标R变为（或R–1），从而直观判断出了I与R的关系。


小明在研究通过导体的电流时，根据测量数据绘制出如图所示的I–U图象。对此作出的判断中，错误的是

A．通过R1的电流与它两端所加电压成正比
B．通过R2的电流与它两端所加电压不成正比
C．将它们串联接入到同一电路中时，通过R1的电流较小
D．将它们并联连接到两端电压为1.5 V的电路中时，通过干路的电流大约是0.46 A
【参考答案】C
【详细解析】由图可知，R1的电流与它两端所加电压的图象是一条过原点的直线，所以，通过R1的电流与它两端所加电压成正比；R2的电流与它两端所加电压的图象是一条过原点的曲线，所以，通过R2的电流与它两端所加电压不成正比；将它们串联接入到同一电路中时，通过R1和R2的电流相等；由图可知，将它们并联连接到两端电压为1.5 V的电路中时，通过R1的电流大约是0.3 A，通过R2的电流大约是0.16 A，通过干路的电流大约是0.3 A+0.16 A=0.46 A，故选项C错误，选C。

1．下列关于电流跟电阻、电压的关系中叙述正确的是
A．导体中的电流越大，表明导体电阻越小
B．导体中的电流越小，说明导体两端的电压越小
C．当导体两端电压一定时，导体的电阻减小，通过的电流就会增大
D．对于同一导体来讲，电压与电流成正比
C
【解析】电阻是导体的一种性质，决定于导体的材料、长度、横截面积，还和温度有关；跟电压、电流都无关，故A错误；同一段导体，导体中的电流越小，说明导体两端的电压越小，故B错误；根据欧姆定律，当导体两端电压一定时，导体的电阻减小，通过的电流就会增大，故C正确；对于同一导体来讲，应该是电流与电压成正比，故D错误。故选C。
2．如图是表示阻值不同的两个电阻的电压随电流变化的U–I图象，则如果把R1、R2串联在一个电压为4 V的电源上，R1两端的电压是__________V；如果并联在一个电压为4 V的电源上，则干路中的电流是__________A。

2.5 0.8
【解析】由图象可知，U1=U2=4 V时，通过的电流分别为I1=0.3 A；I2=0.5 A；由欧姆定律得：，，如果把R1、R2串联在一个电压为4 V的电源上，则串联电路的总电阻R=R1+R2=Ω+8 Ω=Ω，所以电流为：，由欧姆定律得R1两端的电压为：U1=IR1=×Ω=2.5 V；如果并联在一个电压为4 V的电源上，由于R1、R2两端的电压都是4 V，则干路电流I并=I1+I2=0.3 A+0.5 A=0.8 A。


如图所示电路中，Rl的阻值为20 Ω，R2的阻值为30 Ω，当S断开时电流表读数为0.3 A，求：

（1）电源电压为多少V？
（2）当S闭合时电流表读数为多少A？
（3）当把R3和Rl串联接到该电源电压上，电路中的电流为0.2 A，R3的电阻是多少Ω？
【参考答案】（1）9 V （2）0.75 A （3）25 Ω
【详细解析】（1）如图当S断开时只有R2接入电路，此时电流表读数为0.3 A，
所以电源电压U=I2R2=0.3 A×30 Ω=9 V；
（2）当S闭合时，R1与R2并联在电路中，此时通过R1的电流为I1=；
电流表测量干路电流即I=I1+I2=0.3 A+0.45 A=0.75 A；
（3）当把R3和Rl串联接到该电源电压上，电路中的电流为0.2 A，
则电路的总电阻R总=
R3的电阻R3=R总–R1=45 Ω–20 Ω=25 Ω。

1．如图所示，闭合开关S，两电流表示数之比为5:3，则R1与R2两端的电压之比U1:U2=_______，电阻之比R1:R2=________。

1:1 3:2
【解析】由电路图可知，R1与R2并联，电流表A1测干路电流，电流表A2测R2支路的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，R1与R2两端的电压之比为U1:U2=1:1；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过两电阻的电流之比：，由可得，两电阻的阻值之比：。
2．如图所示，定值电阻R1=5 Ω，定值电阻R2=10 Ω，当开关S、S1均闭合时，两电压表示数之比U1:U2=___________；若将图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电流表示数之比I1:I2=___________。

1:2 1:2
【解析】由题图可知，当开关S、S1均闭合时，R1、R2串联，电压表V1测R1的电压，V2测R2的电压，根据串联电路的分压特点可知：；将题图中电压表V1、V2换成电流表A1、A2，开关S闭合，S1断开时，两电阻并联，电流表A1测量通过R2的电流，电流表A2测量通过R1的电流，根据并联电路的分流特点可知两电流表示数之比：。


如图所示，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向左滑动时，下列判断正确的是

A．灯泡变亮，表示数变大 B．表示数不变，表示数变小
C．灯泡变暗，表示数不变 D．表示数变大，表示数变小
【参考答案】B
【详细解析】闭合开关后，滑动变阻器与灯泡串联，电压表V1测量电源电压，故电压表V1的示数不变；电压表V2测量滑动变阻器两端的电压，当滑片向左滑动时，滑动变阻器接入电路的电阻变小，根据公式可知，电路电流变大，所以灯泡变亮；根据公式U=IR可知，灯泡两端的电压UL变大；根据串联电路电压的规律，串联电路两端的总电压等于各部分两端电压之和，可知U2=U1–UL，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表V2的示数变小。

1．如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是

A．电压表示数变大，电流表示数变大
B．电压表示数变小，电流表示数变小
C．电压表示数变小，电流表示数变大
D．电压表示数变大，电流表示数变小
C
【解析】由题图知，滑动变阻器与电阻R串联，电流表测量的是通过电路中的电流，电压表测量的是滑动变阻器两端的电压，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，滑动变阻器接入电路中的电阻变小，通过电路中的电流变大，电阻R两端电压变大，而电源电压不变，故电压表的示数变小。故选C。
2．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左移动，总电阻__________，电压表示数__________。（两空都选择“变大”“变小”或“不变”）

变小 变小
【解析】由电路图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据U=IR可知，灯泡两端的电压变大，根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小。


如图所示的电路中，R0是定值电阻，L是小灯泡，R是滑动变阻器，闭合开关S后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光。现用一只电压表检测这一现象产生的原因，当电压表接ab两点时，电压表有示数但很小；接ac两点时，电压表的示数较大，则产生的原因可能是

A．L短路 B．L断路
C．R断路 D．R0的阻值很大
【参考答案】D
【详细解析】根据题意，若L短路，则当电压表接ab两点时，电压表示数应为零，故A错误；若L断路，则当电压表接ab两点时，电压表有示数应很大为电源电压，故B错误；若R断路，则电压表无论接ab还是ac示数都应是零，故C错误；当R0的阻值很大时，电路的总电阻很大，电流很小，根据欧姆定律知道灯泡L的电压很小，R0的电压很大，故D符合题意，选D。

1．闭合开关S，发现灯泡L1亮，L2不亮。调节变阻器滑片P，L1变亮，L2始终不亮，出现这一现象的原因可能是

A．滑动变阻器断路 B．滑动变阻器短路
C．灯泡L2短路 D．灯泡L2断路
C
【解析】A．若滑动变阻器断路，则整个电路断路，两灯都不亮，所以A错误；B．若滑动变阻器短路了，则滑动变阻器不会引起L1亮度的变化，所以B错误；C．若灯泡L2短路了，则L2不亮，L1照常发光，所以C正确；D．若灯泡L2断路，则L1也不能发光，所以D错误。故选C。
2．如图所示电路，闭合开关，甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，造成此现象的原因可能时

A．甲灯泡短路 B．乙灯泡短路
C．甲灯泡断路 D．乙灯泡断路
C
【解析】由题图可知，该电路为并联电路，电流表测量通过乙的电流，电压表测量电源电压；甲、乙两灯泡均发光，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，但两电表指数仍明显偏转，这说明电路不是短路，而是一个支路断开；电流表有示数，说明乙灯泡正常，故故障是甲灯泡断路。故选C。


1．最早提出同一导体中电流与电压成正比的是
A．欧姆 B．焦耳 C．牛顿 D．瓦特
2．对欧姆定律公式，及其变形式的理解，下面说法正确的是
A．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
B．导体的电阻一定时，导体两端的电压与通过导体的电流成正比
C．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比
3．下列探究实验中，需要控制电阻不变的是
A．探究串联电路中的电流关系
B．探究并联电路中的电压关系
C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系
D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系
4．对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是
A．对同一导体，导体中的电流跟这段导体两端电压成正比
B．对同一导体，导体中两端电压与通过电流的比值不变
C．在电压相同时，导体的电阻与电流成反比
D．在电压相同时，导体的电阻越大，通过导体的电流越小
5．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动。关于该过程，下列说法中正确的是

A．电流表A1的示数变小，灯泡的亮度不变
B．电压表V的示数不变，灯泡的亮度变暗
C．整个电路的总功率变大
D．电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变小
6．如图所示，当开关S闭合时，灯L1、L2均不亮．某同学用一根导线去检查电路故障，他将导线接在L1的两端时发现L2亮、L1不亮，然后并接在L2两端时，发现两灯均不亮．由此可以判断

A．灯L1断路 B．灯L2断路 C．灯L1短路 D．灯L2短路
7．如图所示，电源电压保持不变，滑动变阻器上均标有“2 A 20 Ω”字样，通过哪些电路图可测出Rx的阻值

A．甲、丙 B．乙、丙 C．甲、乙 D．甲、乙、丙
8．关于导体的电阻大小，下列说法中正确的是
A．相同条件下，导体的电阻跟它的长度有关
B．相同条件下，导体的电阻跟它的材料无关
C．同一导体两端的电压越大，它的电阻越小
D．通过同一导体的电流越小，它的电阻越大
9．如图所示，电源两端电压不变。当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，下列说法正确的是

A．总电阻变小
B．电压表V1的示数变小
C．电压表V2的示数变小
D．电流表A示数变小
10．关于公式：，下列说法正确的是
A．导体电阻的大小由电压决定
B．导体电阻的大小由电压、电流共同决定
C．导体的电阻，可以用导体两端电压与通过导体电流的比值表示
D．导体中电流为零时，导体电阻是零
11．根据欧姆定律 I=U/R，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，这段导体的电阻就越大
C．导体的电阻与电压成正比，与电流成反比
D．导体两端的电压越高，通过这段导体中的电流就越大
12．关于欧姆定律下列说法正确的是
A．导体中的电流与导体两端的电压成正比
B．导体中的电流与导体的电阻成反比
C．导体的电阻随导体的温度升高而增大
D．导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流大小无关
13．如图所示，开关S闭合后，两灯均能发光，两电表的指针均有偏转，已知电源电压为6 V，L1的电阻为12 Ω，L2的电阻为24 Ω，则甲电表的示数为_______，乙电表的示数为_______。

14．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，三个电表指针偏转正常，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电表指针偏转方向相同的电表是____________，电表指针偏转方向不同的电表是____________。

15．甲和乙是由同种材料制成的长度相等的电阻丝，甲和乙中的电流与其两端的电压关系如图所示，则甲电阻丝的横截面积比乙电阻丝_______（选填“大”或“小”）；若将甲和乙并联后接在电压为2 V电源两端，则干路中的电流为_______A。

16．如图所示，电源两端电压不变，开关S由闭合到断开，电流表示数________，电压表与电流表示数的比值____________（以上两空均选填“变大”、“不变”或“变小”）。

17．在研究电流与电阻和电压关系的实验中：

（1）闭合开关前，滑动变阻器应处于____________，目的是：__________________。
（2）按甲电路连接了乙实物电路，其中有两个元件连接错误。它们分别是______和______（只须填写连错的元件）。
（3）重新连接电路后，用开关S进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表的__________________；如果电流表指针向右偏转超过刻度盘，应换用较______量程。
（4）正确连接电路后，测出R1=5 Ω、两端电压为3 V时的电流，然后将电阻R1由5 Ω换成10 Ω，为了使电阻R1两端的电压仍然为3 V，他应将滑动变阻器的滑动触头P向______端滑动，在触头P滑动的过程中，电路中的电流将___________。
18．图甲是“研究电流与电压的关系”的实验电路图。

（1）为了达到实验目的，实验过程中必须保持定值电阻R的______________不变；
（2）当某同学按电路图连接好实物开始实验后，发现电压表和电流表出现如图乙所示情况，这是因为：
①_________________________________，②_______________________________。
（3）下面是排除故障后进行实验时的数据记录：
实验次序
1
2
3
电压U/V
3.2
4.8
6.4
电流I/A
0.5
0.75
1.00
根据以上数据，可以得出的结论是________________________________ 。
19．同学们在“探究电流与电阻关系”实验中，准备了以下器材：新干电池4节、规格为“25 Ω 1 A”的滑动变阻器、开关、电流表、电压表（两只电表均只能使用小量程）、导线若干，定值电阻的阻值分别为10 Ω、15 Ω、20 Ω。
（1）请你用笔画代替导线，将图甲所示的电路连接完整。

（2）闭合开关后电压表有示数，电流表示数几乎为零，则电路中可能出现了__________（填“短路”或“断路”）。
（3）本实验中电压表的作用是：每次更换电阻时，通过移动滑动变阻器的滑片，确保____________________；
（4）同学们电路连接无误后，先用10 Ω电阻进行实验，移动滑动变阻器滑片，电流表示数如图乙所示，读数为________A；当他们换电阻继续实验时，发现实验进行不下去了，用所学的知识分析，存在的问题是_________________（只写一种），在不增加其他器材的情况下解决问题最简便的方法是：______________；
（5）解决上述问题完成了实验，记录数据如图丙，结论是_________________。
20．如图所示的电路，电源电压为12 V且保持不变。R1=8 Ω，R3=14 Ω。求：

（1）当S1闭合、S2断开时，电流表A的示数为1.2 A，则R2的阻值多大？
（2）当S1、S2均闭合时，电流表A的示数多大？
（3）当S1、S2均断开时，电压表V1、V2的示数多大？
21．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。电路中滑动变阻器上标有“20 Ω 2 A”字样，电流表的量程为0~0.6 A，电压表的量程为0~3 V，电阻R1的阻值为4 Ω。当滑片在滑动变阻器的最右端b点时，闭合开关，电压表的示数为2 V，求：

（1）通过电阻R1的电流；
（2）电源电压；
（3）为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，求滑动变阻器的取值范围。

1．A【解析】A．在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；在电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。这就是著名的欧姆定律，是由德国物理学家欧姆最早发现并总结得出的，故A项符合题意；B．焦耳发现了电流的热效应，故B项不符合题意；C．牛顿发现了牛顿第一定律，故C项不符合题意；D．瓦特改良了蒸汽机，故D项不符合题意。
2．A【解析】AB．根据欧姆定律的内容可知：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，通过导体的电流与导体的电阻成反比；电压是形成电流的原因，所以不能说成电阻一定，电压与电流成正比；故A正确、B错误；CD．电阻是导体本身的一种属性，与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故CD错误。
3．D【解析】A．探究串联电路中的电流关系时，应使用不同电阻串联，消除因电阻相同带来的实验结论不准确，故A不符合题意；B．探究并联电路中的电压关系时，应使用不同电阻观察其电压关系，从而得出结论，故B符合题意；C．探究通过导体的电流与导体电阻的关系，应保证电压不变，更换不同电阻，从而探究电流与电阻关系，故C不符合题意；D．探究通过导体的电流与导体两端电压的关系，应保证电阻不变，改变电阻两端电压，从而探究电流与导体两端电压的关系，故D符合题意。
4．C【解析】AB．欧姆定律的内容是：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，通过导体的电流与导体的电阻成反比，故AB选项不符合题意；CD．导体的电阻是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关；对同一导体，两端电压与通过电流的比值保持不变，故C符合题意，D不符合题意。
5．A【解析】A．由电路图可知，灯泡L与变阻器R并联，电流表A1测R支路的电流，电流表A2测干路电流，电压表测电源两端的电压。因电源电压不变，所以，滑片移动时，电压表V的示数不变，因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以将滑动变阻器的滑片P从中点向右滑动时，接入电路中的电阻变大，由I=可知，通过R的电流变小，即电流表A1的示数变小，故A正确；B．滑片移动时，通过灯泡L的电流不变，灯泡的亮暗不变，故B错误；C．由P＝UI可知，电压不变，电流减小，整个电路的总功率变小，故C错误。D．因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，干路电流变小，即电流表A2的示数变小，则电压表V的示数与电流表A2的示数的比值变大，故D错误。
6．A【解析】A、将导线接在L1的两端时发现L2亮、说明L2是好的, L1短路不亮,然后并接在L2两端时,发现两灯均不亮,则灯L1断路.符合题意；B、灯L2断路,则L1不会亮,不合题意.
C、灯L1短路,则灯L2会亮,不合题意；D、灯L2短路,则L1会亮,不合题意；所以A选项是正确的。
7．A【解析】由甲电路图可知，Rx和滑动变阻器串联，当滑片移到最左端时，电路为Rx的基本电路，用电流表测出电路中的电流I1，根据欧姆定律求出电源的电压U=I1Rx；当滑片移到最右端时，Rx和滑动变阻器串联，此时滑动变阻器的电阻为R=20Ω，由电阻的串联可知电路的总电阻R总=Rx+20Ω，用电压表测出此时电流中的电流I2，电源的电压为U=I2（Rx+20Ω）；因电源的电压不变，所以I1Rx=I2（Rx+20Ω），即Rx=,由乙图可知，Rx和滑动变阻器并联在电源两端，电压表测Rx两端的电压，电流表测滑动变阻器支路的电流；滑动变阻器的滑片移动时，无法测出通过Rx的电流，所以此电路不能测Rx的阻值．由丙图可知，电路为Rx的基本电路，当滑片移到最左侧时，电压表测Rx两端的电压，电流表测电路中电流，根据欧姆定律，即可求出Rx的阻值．故选A.
8．A【解析】因导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，所以，相同条件下，导体的电阻跟它的长度有关，导体的电阻跟它的材料有关，故A正确、B错误；(2)电阻是导体自身的一种特性，同一导体的电阻确定，与导体两端的电压和通过的电流无关，故CD错误。故选A。
9．D【解析】当滑动变阻器滑片P向左滑动的过程中，接入电路的电阻变小，串联电路的总电阻变小；根据I=U/R可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据U=IR可知，R2两端的电压变大，即V2的示数变大；根据串联电路的总电压等于各分电压之和可知，电压表V1示数变小；故选D。
10．C【解析】导体对电流的阻碍作用叫电阻，电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过的电流无关.故ABD错误。某段导体的电阻值等于此导体两端电压与通过电流的阻值，但不会随电压、电流的变化而变化。故C正确。故选：C。
11．D【解析】影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积以及温度，与电压和电流的大小无关；所以A、B、C错误；同一段导体，电阻不变，根据，导体两端的电压越高，通过这段导体中的电流就越大，D正确。
12．D【解析】电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故A错误；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，故B错误；导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，对大多数导体来说，电阻随温度的升高而增大，但也有随温度的升高而减小的，故C错误；导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过电流无关，所以，导体的电阻不随通过电流、两端电压的变化而变化，故A. B. C错误，D正确。故选D。
13．6 V 0.25 A
【解析】由电路图可知，电表甲为电流表时L2被短路，则电表甲为电压表；乙为电压表时L2被断路，则电表乙为电流表；则电路为两灯泡并联，电压表测电源的电压，电流表测通过L2的电流，则甲电表的示数为6 V；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，乙电流表的示数：I2＝＝0.25 A。
14．A和V1 A和V2、V1和V2
【解析】由电路图可知，电阻R1与滑动变阻器R2串联，电压表V1测R1的电压，电压表V2测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；闭合电键S，若滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的电阻变大，电路的总电阻变大，因为I=U/R，所以电路中的电流变小，即电流表示数变小，会向左边偏转；又因为U=IR，所以R1两端的电压变小，即电压表V1的示数变小，会向左边偏转；因为串联电路的总电压等于各分电压之和。所以滑动变阻器两端的电压变大，即电压表V2的示数变大，会向右边偏；因此电表指针偏转方向相同的电表是A和V1；电表指针偏转方向不同的电表是A和V2、V1和V2。
15．小 0.6
【解析】由元件甲和乙中的电流与其两端电压的关系图象可知，当U甲=U乙=U=2 V时，I甲=0.2 A，I乙=0.4 A，所以R甲>R乙，则甲电阻丝的横截面积比乙电阻丝小；此时干路中的电流为：I=I甲+I乙=0.2 A+0.4 A=0.6 A。
16．不变 不变
【解析】当开关S断开时，电路中只有R1工作，电压表测R1两端的电压，即电源电压，电流表测通过R1的电流，当把开关S闭合时，R1R2并联，电压表测得仍是电源电压，所以示数不变，电流表测通过R1的电流，因为R1阻值和电压没变，所以电流表示数不变。
17．（1）最大阻值 保护电路 （2）电流表 电压表 （3）正负接线柱接反了 大 （4）右 变小
【解析】（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，在本实验中起保护电路的作用；
（2）电压表应该并联在定值电阻两端，图中与定值电阻串联了，电流表应该串联在电路里，图中与定值电阻并联了；
（3）进行试触，如果电流表指针向左偏转，说明电流表的正负接线柱接反了，如果电流表指针向右偏转超过刻度盘，说明选择的量程太小了，应更换大量程；
（4）当电阻R1由5 Ω换成10 Ω后，电路中的总电阻增大，电流减小，滑动变阻器两端的电压U滑=IR滑减小，所以电阻R1两端的电压U1=U电源–U滑增大了，为了保持R1两端的电压不变，需要将U1再次减小到原来的电压值，故应减小电路中电流，所以将滑动变阻器的滑片向右端移动，直到U1等于R1两端的电阻为5 Ω时的电压值3 V。
18．（1）阻值大小 （2）①电流表“+”、“–”接线柱接反了 ②电压表选用了小量程 （3）当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
【解析】（1）实验中要运用控制变量法，必须保持定值电阻R的阻值大小不变；
（2）电流表指针反偏，说明正负接线柱接反了，电压表指针超出了最大刻度，说明所选量程太小；
（3）由表中数据可知，通过导体的电流随导体两端的电压的增大而增大，并且成倍数的增大，即成正比；所以可得结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
19．（1）如下图所示 （2）断路 （3）电阻两端电压一定 （4）0.2 变阻器最大电阻太小 换用最大阻值不小于40 Ω的滑动变阻器（或减小电源电压） （5）电压一定时，电流与电阻成反比

【解析】（1）电压表选用小量程与电阻并联；电流表选用小量程与电阻串联，如下所示：

（2）经分析，闭合开关后电压表有示数，电流表示数几乎为零，则电路中可能出现了断路；
（3）研究电流与电阻关系时，要控制定值电阻的电压（电压表示数）一定，故本实验中电压表的作用是：每次更换电阻时，通过移动滑动变阻器的滑片，确保电阻两端的电压一定；
（4）用10 Ω电阻进行实验，电流表示数为0.2A，电阻两端电压控制2 V不变，由串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑=6 V–2 V=4 V，变阻器分得的电压为电压表示数的=2倍，根据分压原理，当接入20 Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑=2×20 Ω=40 Ω，故为了完成整个实验，即保持电压表示数为2 V不变，应该选取最大阻值至少40 Ω的滑动变阻器，而题中“25 Ω 1 A”的滑动变阻器的最大电阻为25 Ω，即使滑动变阻器的最大电阻连入，电压表示数也大于2 V，无法完成实验。在不增加其他器材的情况下解决问题最简便的方法是：换用最大阻值不小于40 Ω的滑动变阻器（或减小电源电压）；
（5）由如图丙可知，电流随电阻倒数的变化关系为一过原点的直线，即电流与电阻的倒数成正比例函数，故得出的结论是：电压一定时，电流与电阻成反比。
20．（1）R2的阻值为10 Ω （2）当S1、S2均闭合时，电流表A的示数为2.7 A （3）当S1、S2均断开时，电流表A的示数为0.5 A，电压表V1、V2的示数分别为5 V、7 V。
【解析】（1）当S1闭合、S2断开时，电路为R2的简单电路，电流表测电路中的电流，
根据欧姆定律可得，R2的阻值：；
（2）当S1、S2均闭合时，R1与R2并联，电流表测干路电流，
∵并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，
∴电路中的总电阻：，
干路电流表的示数：；
（3）当S1、S2均断开时，R2与R3串联，电流表测电路中的电流，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测R3两端的电压，∵串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
∴电路中电流的示数：，
电压表V1的示数：UV1=I″R2=0.5 A×10 Ω=5 V，
电压表V2的示数：UV2=I″R3=0.5 A×14 Ω=7 V。
21．（1）0. 5A （2）12 V （3）16 Ω~20 Ω
【解析】（1）电压表的示数为2 V，即R1两端的电压为2 V，
根据欧姆定律，通过电阻R1的电流I1=U1/R1=2 V/4 Ω=0.5 A；
（2）根据串联电阻的规律，总电阻为R=R1+R2，
根据欧姆定律，电源电压U=I1（R1+R2）=0.5 A×（4 Ω+20 Ω）=12 V；
（3）电流表的量程为0~0.6 A，按要求：I≤0.6 A，当I=0.6A，电压表示数U1=IR1=0.6 A×4 Ω=2.4 V，电压表示数不会超出3 V，即为电路允许通过的最大电流，根据串联电路电压的规律，变阻器两端的电压U滑=U–U1，为了保证电路能正常工作及各电表不致损坏，变阻器连入电路中的最小阻值R2′=（U−U1）/I＝（12 V−2.4 V）/0.6 A=16 Ω，所以，滑动变阻器连入电阻范围为16 Ω~20 Ω。