初中物理 物理大师第十七章 欧姆定律

第十三章欧姆定律
一、知识点梳理
知识点一探究电流与电压、电阻的关系
例1、在“研究电流跟电压的关系”实验中，被控制的物理量是_______ ，实验结论是_________________________ ；在“研究电流跟电阻的关系”实验中，被控制的物理量是_______ ，实验结论是________________________ ．这两个实验所用的科学方法是：_____________．滑动变阻器两次的作用分别是：_________________________;______________________________.
变式训练
1、李明同学在“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象，下列说法中错误的是（）
A．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过乙导体的电流为0.1A
B．将甲、乙两导体并连接到电压为2V的电源上时，干路中的电流为0.6A
C．导体甲的电阻小于导体乙的电阻
D．导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
2、小刚用如图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”．在此实验
过程中，当A、B两点间的电阻由10Ω更换为5Ω为后，为了探究上述问题，他
应该采取的操作是（）
“小则小调，大则大调”
A．保持变阻器滑片不动 B．将变阻器滑片适当向左移动
C．将变阻器滑片适当向右移动 D．适当增加电池的节数
3、下列说法中，能用于研究电流与电压之间关系的是（）
A．用同一导体，保持导体两端电压相同
B．用不同导体，保持导体两端电压相同
C．用同一导体，改变导体两端电压
D．用不同导体，改变导体两端电压
4、小明用图1所示的电路探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”，图2是小明未完成连接的实验电路。

（1）电压表应选择_________的量程；现要求滑动变阻器滑片向左移动时，电流表示数增大．请你按照对电压表量程的选择和对滑动变阻器连接的要求，用笔画线代替导线，完成图2中实验电路的连接。

（2）小明按要求正确连接电路后，闭合开关，发现电压表指针偏转到满刻度的位置，其原因可能是_____________________________________________。

（写出一个）
（3）小明在实验中通过调节滑动变阻器滑片，测出通过电阻R的不同电流和对应的电压值，如下表所示。

U（V）0.5 1.0 1.6 1.9 2.5 3.0
I（A）0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
②小明在实验中所用电阻R的阻值为_________Ω；当通过的电流为0.5A时，电阻R消耗的电功率为_________W。

（4）如果将实验电路中的电阻R更换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡后，要进行“测量小灯泡的额定电功率”的实验，则对实验电路还必须进行怎样的改动：_____________________________________________．
5、同学们在“探究电流与电阻有什么关系”的实验中
（1）用笔画线代替导线，将如图所示的实验电路连接完整．
（2）在导线连接完成后，闭合开关前，滑动变阻器应_______ ．
（3）闭合开关后，移动滑片时，发现电流表没有示数，电压表有明显
的示数，则发生故障的原因可能是________________ ．
（4）排出故障后，同学们继续进行实验．一位同学在读取完电流表示
数后，直接拆下阻值为5Ω的电阻改换成10Ω的电阻．他认为这样操作简单
方便．那么：
①请指出他在操作中的错误：__________________________ ．
②若按正确操作方法改接电阻后，电压表示数会_________ （填“变大”或“变小”）．
（5
__________________________________ ．
（6）本实验中测量了多组数据，在许多实验中都需要进行多次测量，有的是为了找到普遍规律，有的是为了求平均值减小误差．你认为下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是____ （填序号）．
①测量物体长度，②用伏安法测量定阻电阻的阻值，③探究重力大小与质量的关系．
（7）当小明改用电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的2V电压值时，该如何做_____________________________.
知识点二伏安法测电阻
例2、如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了测未知电阻Rx 的电路，其中不可行的是（）(一个电表测两次或开关变化两次)
变式训练
6、在“用伏安法测量小灯泡的电阻”实验中，电源保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。

（1）电路接通后，小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小，电压表的示数也变小了．你认为该电路连接中存在的错误是__________________________。

而小辉连接好电路，刚闭合开关时，结果发现小灯泡发光较暗，电流表与电压表都有示数，并且无论怎样移动滑动变阻器的滑片，电流表与电压表示数都不发生变化．这是因为______________________________________________。

（2）如图所示，小华在连接电路时，想使滑动变阻器的滑片向右移动时变阻器的阻值变小，请你帮助她将这一电路的实物图，以笔代线连接完整．
（3）小华将测量得到的数据及计算结果填入下面的表格中：
可以得出小灯泡正常发光时的电阻为_________Ω（保留一位小数）．滑动变阻器在实验中的作用是__________________________________________________.
（4）进一步分析上表中的数据发现，灯丝的阻值是变化的，其原因是_________。

这种现象在生活中也有体现，例如家里的白炽灯在刚开灯的瞬间，灯丝_________烧掉。

（选填“容易”或“不容易”）（5）在物理实验中通过多次测量获得数据，有的是通过多次测量获得数据，求平均值来减小实验误差；有的是通过多次测量获得多组数据，来寻找一定的规律．下列哪个实验在数据处理与分析上与其它三个实验的不相同_________。

A．探究导体中电流与电压的关系 B．探究导体中电流与电阻的关系
C．伏安法测量定值电阻的阻值 D．研究电磁铁磁性强弱与电流的关系
7、如图所示，当我们用“伏安法”测量定值阻R的阻值时，需要进行多次测量求出电阻的平均值，如图甲所示；而探究电灯L的电阻与温度的关系时，也需要进行多次测量，却不求平均值，而是将测量值画出图象来研究，如乙图所示．它们的目的各是什么？
8、在“测量小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡的额定电压为2.5V．
（1）请用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完好（连线不得交叉），闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 _____（填“左”或“右”）端．
（2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，通过分析，猜想了一些可能的原因．请根据你的猜想，在下表中写出对应的电压表或电流表的示数情况．
猜想电压表示数情况电流表示数情况
知识点三 动态电路分析 两种类型：①是由于开关的断开或闭合，引起电路中各物理量的变化；
②由于变阻器滑片的移动，引起电路中各物理量的变化。

方法：1、首先识别电路的连接情况是属于串联还是并联。

（通过“去表”，电流表短路，电压表断路的
方法可以方便识别电路的连接情况）
2、分析电路中总电阻的变化情况根据电源电压不变及欧姆定律判断总电流的变化情况。

3、然后找出电路中的几个电表所测量的量是什么。

并根据串、并联电路特点判断电表示数的大小变化。

考点1、由于变阻器滑片的移动，引起电路中各物理量的变化
例3、 如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 向左移动过程中，下列说法正确的是（ ）
A ．电流表的示数变大
B ．电压表的示数变大
C ．电压表与电流表示数的比值不变
D ．电压表示数变大，电流表示数变小 变式训练
9、如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变，闭合开关S ，将滑动变阻器的滑片P 向右移，下列说法中不正确的是（ ）
A ．电流表A 的示数变小
B ．电压表Vl 的示数不变
C ．电压表V2的示数变大
D ．电压表Vl 与电压表V2的示数之和保持不变
10、如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变．闭合开关S 后，滑动变阻器的滑片P 向右移动，下列说法中正确的是（ ）
A ．电流表A1与电流表A2的示数之和变小
B ．电压表V 与电流表A2的示数之比保持不变
C ．电流表A1的示数变小，电压表V 的示数变大
D ．电流表A2的示数不变，电压表V 的示数不变
11、如图是一个环境温度监控电路原理图．电源电压不变，R0为定值电阻，R 是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小．若环境温度升高，闭合开关S ．则（ ）
A ．热敏电阻R 的阻值变大
B ．电压表的示数变大
C ．通过电阻R 的电流变小
D ．电阻R 两端电压变大
典例2
图
6
12、如图6所示，电源电压保持不变，当变阻器滑片P 滑到A 端时，闭合开关S1和S2，灯泡L 恰好正常发光，以下说法正确的是（ ） A 、滑片P 仍在A 端，开关S1断开，S2闭合，灯泡L 仍正常发光 B 、滑片P 仍在A 端，开关S1闭合，S2断开，灯泡L 仍正常发光 C 、滑片P 滑到B 端，同时闭合开关S1和S2，灯泡L 仍正常发光 D 、滑片P 滑到B 端，开关S1闭合，S2断开，灯泡L 仍正常发光
考点2、由于开关的断开或闭合，引起电路中各物理量的变化
例4、如图所示电路中，已知定值电阻R1=10Ω R2=30Ω，电源电压保持不变，闭合开关S 后，开关S1由断开到闭合，A 的示数变化了0.1A ，下列说法中正确的是（ ）
A ．通过电阻R2的电流为0.3A
B ．电源的电压为9V
C ．A1示数保持0.3A 不变
D ．电阻R1消耗的功率为0.1W
变式训练
13、在如图8所示的电路中，将开关K 闭合，则电流表的示数将______，电压表的示数将________(均填“变大”、“变小”或“不变”)。

14、在如图9所示的电路中，当开关K 断开时，电阻R1与R2是________联连接的。

开关K 闭合时，电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。

知识点四 电路故障分析
电路故障，常见的情况是断路和短路，检验的方法有小灯泡法、电压表法、电流表法、导线法。

例5、 在如图所示的电路中，当闭合开关S 后，发现两灯都不亮，电流表的指针几乎指在零刻度线，电压表指针则有明显偏转．经检查除小灯泡外，其余器材的连接良好，造成这种情况的原因可能是（ ）
A ．灯泡L 2短路
B ．灯泡L 2断路
C ．灯泡L 1断路
D ．两个灯泡都断路
小结:用电压表检验电路故障时，将电压表与用电器并联，1.如果电压表无示数，可能是并联的用电器短路或其它部分断路；2.如果电压表有示数且较大（接近电源电压），可能是并联的用电器断路或其它部分短路．
变式训练
15、如图6所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S 时，发现灯L
不亮，电流表、电压表均无示数。

若电路故障只出现在灯L 和变阻器R 中的一处，则下列判断正确的是（ ） A. 灯L 短路 B. 灯L 断路 C. 变阻器R 短路 D. 变阻器R 断路
图
8
图
16、如图所示电路，电源电压为3V.当开关S闭合时，却只有一只灯泡发光，
且电压表示数为3V.由这—现象可以判断电路的故障是( )
A.灯Ll短路
B.灯L2短路
C.灯Ll开路
D.灯L2开路
17、小红在做测定灯泡电阻的实验中，将正常的电流表、电压表接入电路，
当闭合开关后，发现电流表有读数，电压表读数为零，移动滑动变阻器
滑片时电流表读数有变化，电压表读数始终为零，其原因可能是（）
A．滑动变阻器接触不良B．开关接触不良
C．小灯泡两端短路 D．灯泡的钨丝断了
知识点五欧姆定律应用
考点1、电阻是导体本身的性质
例6、将欧姆定律的公式I=U/R变形得到R=U/I，关于此式的物理意义，下面说法中正确的是（）A．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
B．导体中通过的电流越大，则电阻越小
C．加在导体两端的电压越大，则电阻越大
D．导体的电阻等于导体两端的电压和通过它的电流之比
E. 当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
F．当电压U增大为原来的2倍时，电阻R也增大为原来的2倍
G．当电流I增大为原来的2倍时，电阻R减小为原来的二分之一
H．通过导体的电流若为零，电阻也为零
R．即使导体两端的电压为零，电阻也不为零
变式训练
16、当电阻两端的电压由8V变为10V时，通过电阻的电流增加了0.1A，该电阻的阻值为________Ω；若它两端电压变为0V，则该电阻中电流为_______A，此时电阻为_______Ω。

17、某实验小组的同学在探究欧姆定律时，采用了如图12所示的电路图实验中他们选用的定值电阻分别是5Ω、8Ω、10Ω，电源电压是3V，滑动变阻器的阻值范围是O～15Ω
(1)他们在探究某一因素变化对电流的影响时，采用________法实验分两步进行：
①保持电阻不变，探究电流与__________的关系；②保持电压不变，探究电流与_________的关系
(2)实验中，电流表的量程应选________A，电压表的量程应选________V；某次实验中，若电流表的示数是O.3A，电压表的示数是l.5V，请根据你前面选择的量程，在图13中分别画出两表指针的位置
(3)在研究电阻对电流的影响时，把定值电阻由5Ω换成10Ω，闭合开关后，下一步的操作是：调节滑动变阻器的滑片，保持_____________不变.
考点2、不同规格用电器工作问题
18、把一只标有“10Ω 0.3A”的定值电阻和一只标有“30Ω 0.6A”的滑动变阻器串联接入电路，在保证
两电路元件安全的前提下，电路中允许通过的最大电流为A，它们两端允许加的最大电压为 V。

19、两个定值电阻上分别标有R1“20Ω，1A”和R2“10Ω，0．5A”字样，将两定值电阻串联起来接在某一电路中，则该电路两端所加的最大电压为；R1两端的电压是。

若将两定值电阻并联起来接在某一电路中，则该电路两端所加的最大电压为．通过干路中的电流是。

考点3、图像信息
20、如图（a）所示的电路中，电源电压不变。

闭合开关后．滑片由b端向a端移动过程中，电压表示数U与电流表示数I的关系如图（b），则电源电压U= V，滑动变阻器的最大阻值是Ω。

21、如图甲所示电路，可变电阻R2的滑片P从左向右滑动过程中，电压表与电流表的示数呈图乙
所示的规律。

求：
（1）当电流表的示数为5A时，可变电阻R2接入电路
的阻值。

（2）可变电阻R2接入电路的阻值变化范围。

（3）电源电压和电阻R1各是多大？
知识点六欧姆定律的综合计算
解题基本思路：①认真审题，根据题意画出电路图；②在电路图上标出已知量和未知量（必要时加角
4.5伏的电源上
R为压敏电阻，其阻
R能够承受的
g取
24、为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用．有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示．在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R2=20Ω．求：
（1）当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压的示数是多少；
（2）现在国际公认的酒驾标准是0.2mg/ml≤酒精气体浓度≤0.8mg/ml，当电流表的示数为0.2A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾；
（3）当酒精气体浓度达到酒驾标准的最大值时，电压表和电流表的示数分别为多大？
25、如图是小明设计的电子秤，电源的电压恒为U=6V，定值电阻的阻值为R0，滑动变阻器R1的最大阻值是20Ω，滑动触头固定在安放托盘的轻弹簧上，并能随轻弹簧一起自由滑动，当托盘中不放物体时，滑动触头指在最上端，此时电压表的示数为零；当托盘中放一个物体时，滑片移到了中点，电压表的示数为1.5V．（1）当托盘中物体加重时，电路中的电流将_____ ，电压表示数将_______ ．选填“变大”、“变小”或“不变”）
（2）根据所给的数据，求定值电阻Ro的大小．
（3）当滑动触头指在B端时，求电压表的示数．
答案：
知识点一
例1、电阻、电阻一定，电流和电压成正比；电压、电压一定，电流和电阻成反比。

控制变量法、改变电阻两端的电压，保持电阻两端电压不变。

变式训练
1、C
2、B
3、C
4、（1）0～3V；（2）电阻R处断路（滑动变阻器的阻值为零）；（3）①②5；
1.25；（4）增加一节干电池（换一个电压高于3.8V的学生电源）；电压表换接0～15V的量程。

5、接入最大电阻 R断路未断开开关变大电压一定，电流和电阻成反比（3）换用阻值更大的滑动变阻器知识点二
例1、CHJ。