
題型一:探究電流與電壓的關(guān)系
題型二:探究電流與電阻的關(guān)系
題型三:歐姆定理內(nèi)容和理解
題型四:歐姆定律的U-I圖像和I-U圖像
題型五:歐姆定律判斷電表讀數(shù)的變化
題型六:含半導(dǎo)體電阻的動(dòng)態(tài)電路分析
題型七:歐姆定律在電路故障的應(yīng)用
題型八:歐姆定律的計(jì)算
【知識(shí)梳理】
【知識(shí)點(diǎn)一:電流與電壓和電阻的關(guān)系】
當(dāng)電阻一定時(shí),導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
當(dāng)電壓一定時(shí),導(dǎo)體的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
【知識(shí)點(diǎn)二:歐姆定律】
歐姆定律:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。(德國(guó)物理學(xué)家歐姆)
公式: I = eq \f(U,R)
變形:R= eq \f(U,I) U=IR
U——電壓——伏特(V);R——電阻——?dú)W姆(Ω);I——電流——安培(A)
注意:R= eq \f(U,I) 不能被理解為導(dǎo)體的電阻跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體中的電流成反比。因?yàn)殡娮枋菍?dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度,其大小跟導(dǎo)體的電流和電壓無(wú)關(guān)。人們只能是利用這一公式來(lái)測(cè)量計(jì)算導(dǎo)體的電阻而已。
【題型歸納】
題型一:探究電流與電壓的關(guān)系
1.(23-24九年級(jí)上·天津?qū)幒印て谀┤鐖D所示為探究“電流與電壓關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)電路圖,多次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,每次操作必須保持大小不變的是( )
A.電壓表的示數(shù)B.電流表的示數(shù)
C.定值電阻R的阻值D.滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值
【答案】C
【詳解】根據(jù)控制變量法,研究電流與電壓的關(guān)系時(shí),要控制定值電阻R不變,通過(guò)移動(dòng)變阻器的滑片,改變電路中電流的大小和電阻兩端的電壓,從而探究“電流與電壓關(guān)系”。
故選C。
2.(24-25九年級(jí)上·福建廈門(mén)·階段練習(xí))小明用如圖甲所示裝置探究電流與電壓的關(guān)系,實(shí)驗(yàn)器材:學(xué)生電源(電壓恒為3V),電流表、電壓表各一只,一個(gè)開(kāi)關(guān),四個(gè)定值電阻(分別為5Ω、10Ω、15Ω、20Ω),滑動(dòng)變阻器的規(guī)格“30Ω,2A”,導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線。在圖甲中完成電路連接,要求滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變小 ;
(2)小明連接電路時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到最 (選填“左”或“右”)端,此時(shí)滑動(dòng)變阻器所起的作用是 ;
(3)連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn),電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),則出現(xiàn)該故障的原因可能是 ;
(4)排除故障后,改變滑片位置,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,空白處的電流如圖乙所示,為 A,此時(shí)滑動(dòng)變阻器所起的作用是 ;
(5)表格中當(dāng)電壓為2.5V時(shí),對(duì)應(yīng)的電流是 A;
(6)根據(jù)表格的數(shù)據(jù),小明選擇的定值電阻是 Ω;
(7)根據(jù)表中數(shù)據(jù)可歸納得出結(jié)論: 。
【答案】(1)
(2) 右 保護(hù)電路
(3)定值電阻斷路
(4) 0.3 改變電阻的電壓和通過(guò)的電流,多次實(shí)驗(yàn)
(5)0.50
(6)5
(7)電阻一定時(shí),電流與電壓成正比
【詳解】(1)滑片P向右滑動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變小,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變大,即滑片右移,電阻絲變長(zhǎng),故應(yīng)將C接線柱接入電路中,且與電阻串聯(lián),電流表也要與電阻串聯(lián),且遵循“正進(jìn)負(fù)出”原則,作圖如下:
(2)[1][2]為保護(hù)電路,小明連接電路時(shí),將滑動(dòng)變阻器的滑片P移到阻值最大處,即最右端。
(3)連接好電路閉合開(kāi)關(guān)后,移動(dòng)滑片發(fā)現(xiàn),電流表無(wú)示數(shù),說(shuō)明發(fā)生斷路,電壓表有示數(shù),則出現(xiàn)該故障的原因可能是定值電阻斷路。
(4)[1][2]排除故障后,改變滑片位置,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示,空白處的電流如圖乙所示,電流表選用小量程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A;此時(shí)滑動(dòng)變阻器所起的作用是改變電阻的電壓和通過(guò)的電流,多次實(shí)驗(yàn)。
(5)由表可知,電壓與電流的比值為定值,當(dāng)電壓為2.5V時(shí),則有
解得此時(shí)電流為0.50A。
(6)根據(jù)表格的數(shù)據(jù),小明選擇的定值電阻阻值為
(7)由表可知,電壓與電流的比值為定值,可得:電阻一定時(shí),電流與電壓成正比。
3.(2024·陜西西安·模擬預(yù)測(cè))興趣小組在探究“電流與電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,選擇的器材有:兩節(jié)新干電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、定值電阻、開(kāi)關(guān)和若干導(dǎo)線。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖-1所示電路連接完整。
(2)正確連接電路,閉合開(kāi)關(guān)后,發(fā)現(xiàn)電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù)且接近電源電壓,則電路故障可能是定值電阻 。
(3)排除故障后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑片,當(dāng)電壓表示數(shù)為時(shí),電流表示數(shù)如圖-2所示,則電流表示數(shù)為 A;重復(fù)實(shí)驗(yàn),得到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表。
(4)小組同學(xué)根據(jù)表中數(shù)據(jù)在圖-3中描點(diǎn)作出圖像;分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或圖像可以得出結(jié)論:①實(shí)驗(yàn)中所用定值電阻的阻值為 ;②當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成 。
(5)小組交流時(shí)為了使結(jié)論具有普遍性,提出兩個(gè)方案。方案一:用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材增加實(shí)驗(yàn)次數(shù)。方案二:換用不同阻值的定值電阻重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)??茖W(xué)合理的是方案 (選填“一”或“二”)。
【答案】 斷路 0.1 5 正比 二
【詳解】(1)[1]圖中電壓表沒(méi)有連接完整,因電壓是兩節(jié)新干電池,電壓為3V,故應(yīng)把電壓表并聯(lián)在定值電阻兩端,選擇0-3V的量程,如圖所示:
(2)[2]閉合開(kāi)關(guān)后,電流表無(wú)示數(shù),電壓表有示數(shù),說(shuō)明該串聯(lián)電路中電壓表并聯(lián)的位置出現(xiàn)了斷路,故可能是定值電阻斷路。
(3)[3]如圖所示,電流表最大測(cè)量值是0.6A,分度值是0.02A,故讀數(shù)為0.1A。
(4)[4][5]根據(jù)及表格中數(shù)據(jù)可得定值電阻的阻值R=5Ω;從圖像是一條直線可得當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
(5)[6]為了使結(jié)論具有普遍性,應(yīng)該更換實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),故選擇方案二才合理。
題型二:探究電流與電阻的關(guān)系
4.(24-25九年級(jí)上·全國(guó))小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”,在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω后,為了探究上述問(wèn)題,他應(yīng)該采取的唯一操作是( )
A.保持變阻器滑片不動(dòng)B.將變阻器滑片適當(dāng)向左移動(dòng)
C.將變阻器滑片適當(dāng)向右移動(dòng)D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù)
【答案】C
【詳解】ABC.要探究“一段電路中電流跟電阻的關(guān)系”,需要保持該電阻兩端的電壓大小不變,從圖中可以看到,這是一個(gè)串聯(lián)電路,電阻與滑動(dòng)變阻器是串聯(lián)的,在此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,當(dāng)A、B兩點(diǎn)間的電阻由5Ω更換為10Ω,即A、B兩點(diǎn)間的電阻變大,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻大小不變,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理可知,A、B兩點(diǎn)間電阻的電壓變大,電壓表的示數(shù)也變大,此時(shí)若想電壓減小到與原來(lái)的值相同應(yīng)該增大滑動(dòng)變阻器的阻值使電路中的電流減小,所以應(yīng)將滑片適當(dāng)向右端滑動(dòng),使電壓表的示數(shù)與原來(lái)相同,故A、B不符合題意,C符合題意;
D.適當(dāng)增加電池的節(jié)數(shù),這樣會(huì)使電源電壓增大,A、B兩點(diǎn)間電阻的電壓更加大,不能保持電壓不變,故D不符合題意。
故選C。
5.(24-25九年級(jí)上·廣西南寧·階段練習(xí))在探究“電流與電阻的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)器材有電壓為的電源、電流表、電壓表,滑動(dòng)變阻器和開(kāi)關(guān)各一個(gè),定值電阻4個(gè)()和導(dǎo)線若干。
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,完成圖甲的實(shí)物圖的連接,使滑片P向左移動(dòng)時(shí),電流表的示數(shù)變大;
(2)實(shí)驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)撥至 處;正確連接電路后,試觸時(shí)發(fā)現(xiàn)電壓表指針迅速偏向最右端,電流表示數(shù)為零,則電路中出現(xiàn)的故障可能是 (選填“斷路”或“短路”);
(3)排除故障后,先將定值電阻接入電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn),在移動(dòng)滑動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,眼睛應(yīng)注意觀察 (選填“電流表”或“電壓表”),使其示數(shù)為 ;
(4)由圖像可以得出結(jié)論:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成 ;
(5)把4個(gè)定值電阻分別接入電路完成實(shí)驗(yàn),所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于 。
【答案】(1)
(2) 阻值最大 斷路
(3) 電壓表 2V
(4)反比
(5)50
【詳解】(1)在探究電流與電阻的關(guān)系時(shí),滑動(dòng)變阻器與定值電阻應(yīng)串聯(lián)連接,電壓表測(cè)定值電阻兩端的電壓?;蜃笠苿?dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,電源電壓保持不變,據(jù)歐姆定律知,電路中的電阻變小,變阻器接入電路的阻值變小。所以變阻器下端的接線柱接在左側(cè)。如圖所示
(2)[1]為保護(hù)電路,實(shí)驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)撥至阻值最大處。
[2]試觸時(shí),電壓表指針迅速向最右端偏轉(zhuǎn),說(shuō)明電壓表與電源接通,電流表示數(shù)為0,則電路中出現(xiàn)了斷路,電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦妨耍猿霈F(xiàn)的故障可能是斷路。
(3)[1][2]實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,定值電阻兩端的電壓要保持不變,所以控制的電壓為
所以在移動(dòng)變阻器滑片的過(guò)程中,眼睛應(yīng)觀察電壓表的示數(shù),直到示數(shù)為2V,即停止移動(dòng)滑片。
(4)由圖乙可知,電流與電阻的乘積為
電流與電阻的乘積為定值,可得:電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
(5)當(dāng)定值電阻接入電路的阻值最大為20Ω時(shí),變阻器接入電路的阻值也需要最大,才能讓定值電阻兩端的電壓保持不變。此時(shí)根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得,則所選滑動(dòng)變阻器的最大阻值應(yīng)不小于。
6.(24-25九年級(jí)上·山東濟(jì)南·階段練習(xí))某小組在“探究導(dǎo)體中電流與電阻的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,連接了如圖甲所示的電路(電源電壓保持4.5V不變)
(1)請(qǐng)用筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將甲圖電路連接完整 (要求:滑片P向右移動(dòng)時(shí)電路中電流變大);
(2)正確連接并規(guī)范操作后,閉合開(kāi)關(guān),兩電表均無(wú)示數(shù)?,F(xiàn)將電壓表接在滑動(dòng)變阻器兩端時(shí)無(wú)示數(shù),接在開(kāi)關(guān)兩端時(shí)有示數(shù),若電路只有一處故障,則故障原因可能是 ;
(3)圖乙是改正故障后根據(jù)測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制的電流I隨電阻R變化的圖像,上述實(shí)驗(yàn)中,小強(qiáng)用10Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,接著把R換為5Ω的電阻接入電路,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)向 端移動(dòng)滑片,使電壓表示數(shù)為 V;
(4)要完成該實(shí)驗(yàn)的所有數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少是 Ω。
【答案】(1)
(2)開(kāi)關(guān)斷路
(3) 右 3
(4)12.5
【詳解】(1)滑動(dòng)變阻器需要串聯(lián)接在電路中,且一上一下,要求向右移動(dòng)時(shí),電流變大,滑動(dòng)變阻器接入的阻值變小,則說(shuō)明接入的是右下方接線柱,故如圖所示:
(2)正確連接并規(guī)范操作后,閉合開(kāi)關(guān),兩電表均無(wú)示數(shù),說(shuō)明發(fā)生斷路。現(xiàn)將電壓表接在滑動(dòng)變阻器兩端時(shí)無(wú)示數(shù),接在開(kāi)關(guān)兩端時(shí)有示數(shù),說(shuō)明此時(shí)有電流經(jīng)過(guò)電壓表,電壓表所在的電路是通路,那么只能是開(kāi)關(guān)處于斷路狀態(tài)。
(3)[1][2]探究電流與電阻關(guān)系,需要控制定值電阻兩端的電壓不變,小強(qiáng)用10Ω的電阻做完實(shí)驗(yàn)后,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,接著把R換為5Ω的電阻接入電路,根據(jù)串聯(lián)分壓,電壓表的示數(shù)變小,為了保證電壓表的示數(shù)不變,滑動(dòng)變阻器分擔(dān)的電壓需要變小,閉合開(kāi)關(guān),應(yīng)向右移動(dòng)。
(4)定值電阻兩端的電壓為
當(dāng)接入25Ω的電阻做實(shí)驗(yàn)時(shí),根據(jù)串聯(lián)分壓原理則有
解得此時(shí),則要完成該實(shí)驗(yàn)的所有數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器的最大阻值至少為。
題型三:歐姆定理內(nèi)容和理解
7.(24-25九年級(jí)上·廣西南寧)關(guān)于電流、電壓和電阻,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.電路中有電壓就一定有電流
B.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時(shí),導(dǎo)體的電阻也為零
C.電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比
D.由歐姆定律可得,所以導(dǎo)體的電阻是由它兩端的電壓和流過(guò)的電流決定的
【答案】C
【詳解】A.電路中有電壓且電路是通路,電路中才有電流,故A錯(cuò)誤;
BD.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì),與它兩端的電壓和流過(guò)的電流無(wú)關(guān),故BD錯(cuò)誤;
C.根據(jù)歐姆定律,電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比,故C正確。
故選C。
8.(24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))關(guān)于歐姆定律及其變形式下列說(shuō)法正確的是( )
A.由可知,電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比
B.由可知,電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比
C.由可知,導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比,與其通過(guò)的電流成正比
D.以上說(shuō)法都正確
【答案】A
【詳解】A.由可知,電阻一定時(shí),導(dǎo)體兩端的電壓增大為原來(lái)的幾倍,通過(guò)導(dǎo)體的電流也增大為原來(lái)的幾倍,即通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端的電壓成正比,故A正確;
B.在電路中,導(dǎo)體兩端的電壓變化是電流變化的原因,只有導(dǎo)體兩端有電壓時(shí)導(dǎo)體中才會(huì)有電流,因此,不能由得出導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流成正比,故B錯(cuò)誤;
C.導(dǎo)體的電阻由其本身的材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定,與導(dǎo)體兩端所加電壓和通過(guò)電流的大小無(wú)關(guān),因此不能由得出導(dǎo)體的電阻與其兩端的電壓成正比,與其通過(guò)的電流成正比,故C錯(cuò)誤;
D.以上說(shuō)法只有A是正確的,故D錯(cuò)誤。
故選A。
9.(23-24九年級(jí)上·江西吉安·階段練習(xí))有關(guān)歐姆定律公式及其變形式和U=IR,下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.某段導(dǎo)體兩端電壓為0V時(shí),通過(guò)該導(dǎo)體的電流為0A
B.導(dǎo)體兩端的電壓一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
C.以上公式均適用于所有用電器電壓、電流和電阻的計(jì)算
D.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)
【答案】C
【詳解】A.由知道,導(dǎo)體兩端電壓為0V時(shí),通過(guò)該導(dǎo)體的電流為0A,故A正確,不符合題意;
B.電壓一定時(shí),由歐姆定律知道,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,故B正確,不符合題意;
C.歐姆定律公式及其變形式只適用于純電阻的電壓、電流和電阻的計(jì)算,故C錯(cuò)誤,符合題意;
D.導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān),公式是電阻的一個(gè)計(jì)算式,不是決定式,故D正確,不符合題意。
故選C。
題型四:歐姆定律的U-I圖像和I-U圖像
10.(23-24九年級(jí)上·寧夏銀川·期末)張華同學(xué)在“探究通過(guò)導(dǎo)體的電流與其兩端電壓的關(guān)系”時(shí),將記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)整理做出了如圖所示的圖像,根據(jù)圖像,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.通過(guò)導(dǎo)體A的電流與其兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體A的電阻大于導(dǎo)體B的電阻
C.當(dāng)在導(dǎo)體B的兩端加上1 V的電壓時(shí),通過(guò)導(dǎo)體B的電流為
D.將A、B兩導(dǎo)體并聯(lián)后接到電壓為3 V的電源上時(shí),干路中的電流為
【答案】B
【詳解】A.由圖像可知,導(dǎo)體A的圖像為過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線,則通過(guò)導(dǎo)體A的電流與其兩端的電壓成正比,故A正確,不符合題意;
B.由圖像可知,當(dāng)電壓相等時(shí),導(dǎo)體A的電流較大,由可知,A的電阻較小,故B錯(cuò)誤,符合題意;
C.由圖像可知,當(dāng)在導(dǎo)體B的兩端加上1V的電壓時(shí),通過(guò)導(dǎo)體B的電流為0.1A,故C正確,不符合題意;
D.將A、B兩導(dǎo)體并聯(lián)后接到電壓為3V的電源上時(shí),它們兩端的電壓均為3V,由圖像可知通過(guò)兩電阻的電流分別為,,由并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知,干路電流為
故D正確,不符合題意。
故選B。
11.(2024·湖北襄陽(yáng)·三模)如圖所示是電阻甲和乙的圖像,下列說(shuō)法正確的是( )
A.電阻乙為定值電阻
B.當(dāng)電阻甲兩端電壓為時(shí),
C.如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,電源電壓為時(shí),電路總電流為
D.如圖所示,當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,電路電流為時(shí),電路總電阻是
【答案】D
【詳解】A.由圖像可知,甲對(duì)應(yīng)的電流與電壓成正比,根據(jù)歐姆定律可知甲電阻的阻值不變,為定值電阻;而乙對(duì)應(yīng)的電流與電壓不成正比,說(shuō)明電阻乙的阻值是變化的,故A錯(cuò)誤;
B.由圖像可知,當(dāng)甲兩端電壓為時(shí),通過(guò)的電流為,甲的阻值為
故B錯(cuò)誤;
C.如圖所示,和并聯(lián);當(dāng)電源電壓為時(shí),因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,兩電阻兩端的電壓均為,由圖像可知,通過(guò)兩電阻的電流分別為
則電路中的總電流
故C錯(cuò)誤;
D.如圖所示,和串聯(lián);當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合,電路電流為時(shí),因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,通過(guò)兩電阻的電流均為,由圖像可知,兩電阻兩端的電壓分別為
則電源電壓
電路中的總電阻
故D正確。
故選。
12.(2024·湖南·三模)如圖所示是、的I-U圖象,根據(jù)圖象信息,下列判斷正確的是( )
A.的阻值與其兩端電壓成正比
B.在不同電壓下阻值不同
C.若將、并聯(lián)在6V的電源電壓下,通過(guò)、的電流之比為3︰2
D.若將、串聯(lián)到9V的電源電壓下,、兩端的電壓之比為1︰2
【答案】B
【詳解】A.電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),不會(huì)電壓、電流發(fā)生改變,故A錯(cuò)誤;
B.定值電阻的I-U圖形為一條過(guò)原點(diǎn)的直線,由的I-U圖形是一條曲線可知, 的在不同電壓下阻值不同,故B正確;
C.將、并聯(lián)在6V的電源電壓下,、兩端電壓均為6V,結(jié)合圖像可知通過(guò)R1、R2的電流分別為0.4A、0.6A,比值為2︰3,故C錯(cuò)誤;
D.將、串聯(lián)在9V的電源電壓下,此時(shí)通過(guò)、的電流相等,電壓之和等于9V,結(jié)合圖像可知為電流0.4A時(shí),此時(shí)、兩端電壓分別為6V、3V,比值為2:1,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型五:歐姆定律判斷電表讀數(shù)的變化
13.(24-25九年級(jí)上·廣東韶關(guān)·階段練習(xí))小陽(yáng)設(shè)計(jì)一個(gè)天然氣泄漏檢測(cè)電路,如圖甲所示,R為氣敏電阻,其阻值隨天然氣濃度變化曲線如圖乙所示,R0為定值電阻,電源電壓恒定不變。下列說(shuō)法正確的是( )
A.天然氣濃度增大,電壓表示數(shù)變小
B.天然氣濃度減小,電流表示數(shù)變大
C.天然氣濃度增大,電壓表的示數(shù)不變
D.天然氣濃度減小,電壓表與電流表示數(shù)的比值不變
【答案】D
【詳解】由電路圖可知,氣敏電阻R與定值電阻R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓,電流表測(cè)電路中的電流。
AC.當(dāng)天然氣濃度增大時(shí),由圖乙可知,R的阻值變小,電路中的總電阻變小。由可知,電路中的電流變大,即電流表的示數(shù)變大;由U=IR可知,R0兩端的電壓變大,即電壓表的示數(shù)變大,故AC錯(cuò)誤;
BD.同理,當(dāng)天然氣濃度減小,R的阻值變大,電流表的示數(shù)變小,電壓表的示數(shù)變小,電壓表與電流表示數(shù)的比值等于R0的阻值,則電壓表與電流表示數(shù)的比值不變,故B錯(cuò)誤,D正確。
故選D。
14.(24-25九年級(jí)上·廣東韶關(guān)·階段練習(xí))如圖,當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí),電流表和電壓表示數(shù)變化正確的是( )
A.電壓表和電流表的示數(shù)增大B.電壓表、電流表的示數(shù)都減少
C.電壓表示數(shù)增大,電流表示數(shù)減少D.電壓表示數(shù)減少,電流表示數(shù)增大
【答案】C
【詳解】由圖得,定值電阻與變阻器串聯(lián),電壓表測(cè)量變阻器電壓,電流表測(cè)量電路電流;當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)時(shí),變阻器接入電路中電阻增大,電路電阻增大,由歐姆定律得,電路電流減小,則電流表示數(shù)減小,定值電阻的電壓減小,由串聯(lián)電路電壓特點(diǎn)得,變阻器電壓變大,即電壓表示數(shù)增大,故ABD錯(cuò)誤,C正確。
故選C。
15.(23-24九年級(jí)下·內(nèi)蒙古通遼·階段練習(xí))如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,R為定值電阻,閉合開(kāi)關(guān),向左移動(dòng)滑片P,則( )
A.電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)比值不變B.電壓表的示數(shù)變大,電流表的示數(shù)變小
C.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變大D.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)變大
【答案】A
【詳解】A.由電路圖可知,定值電阻R與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),電流表A測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)定值電阻R兩端的電壓。根據(jù)可知,電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)比值等于R的阻值,R的阻值保持不變,故電壓表的示數(shù)與電流表的示數(shù)比值不變,故A正確;
BCD.閉合開(kāi)關(guān)S,向左移動(dòng)滑片P,滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻變小,總電阻變小,根據(jù)可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大;根據(jù)U=IR可知,R兩端的電壓變大,即電壓表示數(shù)變大,故BCD錯(cuò)誤。
故選A。
題型六:含半導(dǎo)體電阻的動(dòng)態(tài)電路分析
16.(24-25九年級(jí)上·山東淄博·階段練習(xí))某科技小組為快遞公司設(shè)計(jì)了一套計(jì)數(shù)裝置,電路如圖所示。R1為光敏電阻(當(dāng)有光照射時(shí)電阻變小),激光被遮擋一次,計(jì)數(shù)器會(huì)自動(dòng)計(jì)數(shù)一次(計(jì)數(shù)器可視為電壓表),R2為定值電阻?,F(xiàn)閉合開(kāi)關(guān),計(jì)數(shù)裝置正常工作。當(dāng)激光被物體遮擋時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.電阻R2的阻值變小B.通過(guò)R2的電流變大
C.R1兩端的電壓變大D.R1與R2的電流之比變小
【答案】C
【詳解】A.由于R2?是定值電阻,其阻值不會(huì)隨外界條件的變化而改變,故A錯(cuò)誤;
B.R1和R2串聯(lián),在激光被遮擋的瞬間,R1阻值變大,電路總電阻變大,由歐姆定律可知電路中電流變小,通過(guò)R2?的電流減小,故B錯(cuò)誤;
C.由于激光被遮擋,R1電阻增大,所以電路中的電流減小,而R2?的阻值不變,由歐姆定律可知R2?兩端的電壓減小,R1?兩端的電壓增大,故正確;
D.R1和R2串聯(lián),串聯(lián)電路電流處處相等,所以R1?與R2?的電流之比不變,故D錯(cuò)誤。
故選C。
17.(24-25九年級(jí)上·上海寶山·開(kāi)學(xué)考試)小苒同學(xué)給學(xué)校勞動(dòng)實(shí)踐基地的蔬菜大棚設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量空氣濕度的電路圖,如圖甲所示。電源電壓恒為6V,定值電阻R0的阻值為20Ω,濕敏電阻R的阻值隨空氣濕度H的變化關(guān)系圖乙所示。下列分析正確的是( )
A.空氣濕度越大,濕敏電阻R的阻值越大
B.空氣濕度越大,電壓表示數(shù)越小
C.當(dāng)空氣濕度為40%時(shí),電壓表的示數(shù)為2.4V
D.當(dāng)電路中電流為0.15A時(shí),空氣濕度為45%
【答案】C
【詳解】A.由圖乙可知,濕敏電阻R的阻值隨空氣濕度的增大而減小,故A錯(cuò)誤;
B.如圖甲,R與R0串聯(lián),電壓表測(cè)量R0兩端的電壓;由串聯(lián)分壓原理知,空氣濕度越大,R越小,則R兩端的電壓越小,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律知,R0兩端的電壓即電壓表的示數(shù)變大,故B錯(cuò)誤;
C.由圖乙可知,當(dāng)空氣濕度為40%時(shí),R=30Ω,由歐姆定律知,電路中的電流為
電壓表的示數(shù)為
U0=IR0=0.12A×20Ω=2.4V
故C正確;
D.當(dāng)電路中電流為I'=0.15A時(shí),電路的總阻值為
R的阻值為
R'=40Ω-20Ω=20Ω
由圖乙可知,此時(shí)空氣濕度為50%,故D錯(cuò)誤。
故選C。
18.(2024·湖南懷化·一模)如圖甲所示是一款攝像機(jī)自主啟動(dòng)裝置的簡(jiǎn)化電路圖,是紅外線探測(cè)電阻,其阻值隨紅外線強(qiáng)度變化關(guān)系如圖乙所示,R是定值電阻。當(dāng)R兩端的電壓增大到設(shè)定值時(shí),攝像機(jī)自主啟動(dòng)拍攝。閉合電路開(kāi)關(guān),當(dāng)紅外線強(qiáng)度增大時(shí),下列說(shuō)法正確的是( )
A.的阻值變大
B.電壓表示數(shù)變大
C.電流表示數(shù)變小
D.當(dāng)紅外線強(qiáng)度減弱到一定值時(shí)攝像機(jī)才能自動(dòng)開(kāi)啟
【答案】B
【詳解】ABC.由電路圖知,閉合開(kāi)關(guān),紅外線探測(cè)電阻RP和定值電阻R串聯(lián),電流表測(cè)電路中的電流,電壓表測(cè)R兩端的電壓;閉合電路開(kāi)關(guān),當(dāng)紅外線強(qiáng)度增大時(shí),根據(jù)圖乙可知,紅外線探測(cè)電阻RP阻值變小,總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大;根據(jù)U=IR可知,定值電阻兩端電壓變大,電壓表示數(shù)變大,故B正確,AC錯(cuò)誤;
D.當(dāng)R兩端的電壓增大設(shè)定值時(shí),攝像機(jī)自主啟動(dòng)拍攝,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知,紅外線探測(cè)電阻RP分擔(dān)電壓變小,紅外線探測(cè)電阻RP電阻減小,根據(jù)圖乙可知,紅外線強(qiáng)度是變大的,故D錯(cuò)誤。
故選B。
題型七:歐姆定律在電路故障的應(yīng)用
19.(23-24九年級(jí)上·廣東深圳·期中)如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān),兩燈均發(fā)光,兩電表均有示數(shù).過(guò)一會(huì)兒,其中一個(gè)燈泡突然熄滅,兩只電表示數(shù)都增大,造成此現(xiàn)象的原因可能是( )
A.燈短路B.燈短路C.燈斷路D.燈斷路
【答案】B
【詳解】A.燈短路則電路中總阻變小,根據(jù)歐姆定律,電壓一定,電流變大,即電流表示數(shù)變大,燈兩端電壓為0,故電壓表示數(shù)變小,故A不符合題意。
B.燈短路則電路中總阻變小,根據(jù)歐姆定律,電壓一定,電流變大,即電流表示數(shù)變大,燈兩端電壓變?yōu)殡娫措妷?,即電壓表示?shù)變大,故B符合題意;
C.燈斷路會(huì)導(dǎo)致電路中電流為0,電壓表與燈串聯(lián),相當(dāng)于測(cè)電壓電源,即電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大,故C不符合題意
D.燈斷路會(huì)導(dǎo)致電路中電流為0,即電流表示數(shù)為0,電壓表未接入電路,示數(shù)也為0,即兩表示數(shù)均變小,故D不符合題意。
故選B。
20.(23-24九年級(jí)上·山東泰安·期中)小明同學(xué)在利用如圖所示電路進(jìn)行電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),閉合開(kāi)關(guān),兩燈正常工作,過(guò)了一會(huì)兒,兩燈中一燈亮,一燈不亮,且兩只電表示數(shù)都變大.則故障原因是( )
A.燈斷路B.燈短路C.燈斷路D.燈短路
【答案】D
【詳解】由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電流表測(cè)電路電流,電壓表測(cè)燈. 兩端電壓;
A.如果燈斷路,電路斷路,電流表示數(shù)變?yōu)?,電壓表測(cè)量的是電源電壓,電壓表示數(shù)會(huì)變大,故A不符合題意;
B.如果燈短路,電壓表測(cè)一段導(dǎo)線兩端的電壓,示數(shù)為0;總電阻減小,電源電壓不變,由歐姆定律可知,電路電流變大,電流表示數(shù)變大,故B不符合題意;
C.如果燈斷路,電路斷路,電流表和電壓表示數(shù)都變?yōu)?,故C不符合題意;
D.如果燈短路,電壓表測(cè)量的是電源電壓,示數(shù)變大,由于總電阻減小,根據(jù)歐姆定律可知,電路中的電流變大,電流表示數(shù)變大,故D符合題意。
故選D。
21.(2023·吉林白山·二模)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開(kāi)關(guān)S,燈L正常發(fā)光,過(guò)了一段時(shí)間,觀察到兩電表的示數(shù)都變大,若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在電阻R或L上,則電路故障是( )
A.燈L斷路B.燈L短路C.電阻R短路D.電阻R斷路
【答案】C
【詳解】根據(jù)電路圖可知,燈泡與R串聯(lián),電壓表測(cè)量燈泡兩端的電壓,電流表測(cè)量電路中的電流。閉合開(kāi)關(guān)S,燈L正常發(fā)光,過(guò)了一段時(shí)間,觀察到電流表示數(shù)變大,這說(shuō)明電路是通路,由歐姆定律可知電路的總電阻變小,電路出現(xiàn)了短路現(xiàn)象;電壓表示數(shù)變大,說(shuō)明電壓表測(cè)量的是電源電壓,所以故障是R短路。故ABD不符合題意,C符合題意。
故選C。
題型八:歐姆定律的計(jì)算
22.(24-25九年級(jí)上·福建廈門(mén))如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,電阻R1=20Ω,閉合開(kāi)關(guān)S后,電流表A的示數(shù)為0.6A,電流表A1的示數(shù)為0.2A。求:
(1)R1兩端的電壓;
(2)R2的阻值;
(3)電源電壓。
【答案】(1)4V
(2)10Ω
(3)4V
【詳解】(1)由電路圖可知,電阻R1、R2并聯(lián),電流表A測(cè)干路電流,電流表A1測(cè)電阻R1的電流。那么R1兩端的電壓
U1=I1R1=0.2A×20Ω=4V
(2)根據(jù)并聯(lián)電路的特點(diǎn),可知通過(guò)R2電阻的電流
I2=I-I2=0.6A-0.2A=0.4AR2的電阻
(3)由于并聯(lián)電路中,電源電壓與支路兩端電壓相等,所以電源電壓為
23.(24-25九年級(jí)上·上海·階段練習(xí))在如圖(a)所示的電路中,電阻R1的阻值為20Ω,變阻器R2標(biāo)有“20Ω 2A”字樣,閉合電鍵S后,電流表A1的示數(shù)為0.3A。求:
(1)求電源電壓值;
(2)將變阻器R2的滑片P移至某點(diǎn)時(shí),該電路中某電流表的示數(shù)如圖(b)所示,求變阻器R2連入電路的阻值。
【答案】(1)6V
(2)15Ω
【詳解】(1)由圖可知,定值電阻R1與滑動(dòng)變阻器R2并聯(lián),電流表A1測(cè)定值電阻所在支路電流,A2測(cè)干路電路電流。已知電流表A1的示數(shù)為0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)和歐姆定律可知,電源電壓為
U=U1=I1R1=0.3A×20Ω=6V
(2)由題意知,將變阻器R2的滑片P移至某點(diǎn)時(shí),該電路中某電流表的示數(shù)如圖(b)所示,根據(jù)并聯(lián)電路電壓和電流的特點(diǎn)可知,定值電阻所在支路電流不變,為0.3A,因此圖(b)所示為電流表A2的示數(shù),由于干路電流大于支路電流,因此電流表A2選用0~3A量程,分度值為0.1A,示數(shù)為0.7A,因此通過(guò)變阻器R2的電流為
I2=I-I1=0.7A-0.3A=0.4A
變阻器R2連入電路的阻值
24.(24-25九年級(jí)上·山東泰安·階段練習(xí))如圖甲所示是某電子秤的原理示意圖,為定值電阻,托盤(pán)下方的電阻為壓敏電阻,其電阻大小與托盤(pán)內(nèi)所放物體質(zhì)量m大小的關(guān)系如圖乙所示,已知電源電壓保持不變,電流表量程為0-30mA。當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有物體時(shí),電流表示數(shù)為0.01A;當(dāng)放入質(zhì)量為0.6kg的某物體時(shí),電流表示數(shù)為0.02A。求:
(1)當(dāng)托盤(pán)中沒(méi)有物體時(shí),阻值;
(2)當(dāng)放入質(zhì)量為0.6kg的某物體時(shí),兩端的電壓;
(3)電源電壓和的阻值。
【答案】(1)500Ω
(2)4V
(3)6V,100Ω
【詳解】(1)由乙圖可知,當(dāng)物體質(zhì)量為0時(shí),R2的阻值為500Ω。
(2)當(dāng)放入質(zhì)量為0.6kg的某物體時(shí),R2的阻值為200Ω,電流表示數(shù)為0.02A,兩端的電壓為
(3)由乙圖可知,當(dāng)物體質(zhì)量為0時(shí),R2的阻值為500Ω,電流表示數(shù)為0.01A,電源電壓可表示為
①
當(dāng)放入質(zhì)量為0.6kg的某物體時(shí),R2的阻值為200Ω,電流表示數(shù)為0.02A,電源電壓可表示為
②
聯(lián)立①②解得:,。
【高分達(dá)標(biāo)】
一、單選題
25.(23-24九年級(jí)上·河北邯鄲·期末)在探究“導(dǎo)體電流與電阻關(guān)系”時(shí),選擇了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四個(gè)電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是( )
A.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左側(cè)
B.將5Ω的電阻換成10 Ω,應(yīng)將滑片向右移
C.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中移動(dòng)滑片的主要目的是控制定值電阻兩端的電壓一定
D.該實(shí)驗(yàn)結(jié)論為:電壓一定時(shí),導(dǎo)體中的電流與電阻成反比
【答案】B
【詳解】A.閉合開(kāi)關(guān)前,滑片應(yīng)移到阻值最大處,離下接線柱最遠(yuǎn),為左側(cè)。故A正確,不符合題意。
B.探究電流與電阻的關(guān)系,電壓應(yīng)不變,電阻換成10Ω的,變大了,滑動(dòng)變阻器阻值也應(yīng)變大,才能保持電壓不變,向左側(cè)滑,故B錯(cuò)誤,符合題意。
C.探究電流與電阻的關(guān)系,定值電阻電壓應(yīng)不變,故C正確,不符合題意。
D.電流與電壓的關(guān)系,在電壓一定時(shí),電流與電阻成反比,故D正確,不符合題意。
故選B。
26.(2024·北京房山·二模)如圖所示是探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”的電路圖。下列說(shuō)法正確的是( )
A.閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)置于最左端
B.實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)控制定值電阻兩端的電壓不變
C.實(shí)驗(yàn)中,滑動(dòng)變阻器的主要作用是控制通過(guò)定值電阻的電流不變
D.把定值電阻由5Ω更換為10Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向左移動(dòng)
【答案】B
【詳解】A.閉合開(kāi)關(guān)前,為保護(hù)電路,滑動(dòng)變阻器的滑片P應(yīng)置于最大阻值處,由圖可知該實(shí)驗(yàn)中P應(yīng)置于右端,故A錯(cuò)誤;
BC.在探究“通過(guò)導(dǎo)體的電流大小與導(dǎo)體電阻大小的關(guān)系”時(shí),更換定值電阻時(shí),要用滑動(dòng)變阻器來(lái)保持定值電阻兩端電壓不變,綜上分析知,故B正確,C錯(cuò)誤;
D.實(shí)驗(yàn)過(guò)程中電源電壓不變,定值電阻兩端的電壓不變,則滑動(dòng)變阻器兩端的電壓不變,因串聯(lián)電路中導(dǎo)體兩端的電壓之比等于電阻之比,則定值電阻和滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值之比不變,所以將5Ω電阻換成10Ω電阻時(shí),需增大滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值,所以滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)向右移動(dòng),故D錯(cuò)誤。
故選B。
27.(23-24九年級(jí)上·湖北武漢·階段練習(xí))關(guān)于電流、電壓和電阻之間的關(guān)系,下列說(shuō)法正確的是( )
A.公式表明,導(dǎo)體的電阻R跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比
B.公式表明,導(dǎo)體中的電流I跟它兩端的電壓成正比,跟電阻成反比
C.公式表明,導(dǎo)體兩端的電壓U跟電流成正比
D.公式表明,導(dǎo)體兩端的電壓U跟電阻成正比
【答案】B
【詳解】A.電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān),與兩端的電壓和通過(guò)的電流無(wú)關(guān),公式只是計(jì)算電阻的一種方法,故A錯(cuò)誤;
B.根據(jù)歐姆定律公式可知:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比,故B正確;
C.公式表明,通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓U成正比,故C錯(cuò)誤;
D.導(dǎo)體兩端的電壓U的大小是由電源決定的,與電流和電阻的大小無(wú)關(guān),故D錯(cuò)誤。
故選B。
28.(23-24九年級(jí)上·山東青島·階段練習(xí))關(guān)于歐姆定律,下列說(shuō)法中正確的是( )
A.歐姆定律是只通過(guò)理論推導(dǎo)得出的規(guī)律
B.歐姆定律反映出了導(dǎo)體電阻跟電流和電壓之間的關(guān)系
C.由歐姆定律變形得,說(shuō)明電阻與電壓成正比,與電流成反比
D.歐姆定律中的I、U和R反映的是同一段電路中同一時(shí)刻的電流、電壓和電阻關(guān)系
【答案】D
【詳解】A.歐姆定律是通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)果歸納總結(jié)得出的,故A錯(cuò)誤;
B.歐姆定律反映出了導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電壓和電阻之間的關(guān)系,故B錯(cuò)誤;
C.由歐姆定律變形得,但電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,其大小與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、材料和橫截面積有關(guān),與電壓和電流無(wú)關(guān),故C錯(cuò)誤;
D.歐姆定律公式中的I、U和R具有同一性、同時(shí)性,即必須是同一段電路中同一時(shí)刻的電流、電壓和電阻關(guān)系,故D正確。
故選D。
29.(24-25九年級(jí)上·山東淄博·階段練習(xí))如圖所示電路,閉合開(kāi)關(guān),滑動(dòng)變阻器滑片從最上端向中點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,下列正確的是( )
A.電壓表V的示數(shù)變小
B.電流表A1與電流表A2的示數(shù)相等
C.電流表A1的示數(shù)變大
D.電壓表V與電流表A2示數(shù)的比值變大
【答案】C
【詳解】ABC.由圖得,閉合開(kāi)關(guān)S,R、R0并聯(lián),電流表A2測(cè)量R0電流,電流表A1測(cè)量干路電流,所以電流表A1的示數(shù)大于電流表A2的示數(shù),電壓表測(cè)量電源電壓,則R、R0電壓等于電源電壓?;瑒?dòng)變阻器滑片P從最上端向中點(diǎn)移動(dòng)過(guò)程中,R接入電路中電阻變小,電路總電阻變小,電源電壓不變,則電壓表示數(shù)不變,由歐姆定律得,R電流變大,電路總電流變大,則電流表A1示數(shù)變大,A2示數(shù)不變,故AB錯(cuò)誤,C正確;
D.由于電壓表V的示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)不變,則電壓表V的示數(shù)與電流表示數(shù)的比值不變,故D錯(cuò)誤。
故選C。
30.(24-25九年級(jí)上·山東淄博·階段練習(xí))如圖所示,電源電壓保持不變,開(kāi)關(guān)S閉合后,燈L1和L2都正常發(fā)光,甲、乙兩個(gè)電壓表示數(shù)之比為4:3。此時(shí)燈L1和L2的電阻之比為( )
A.1∶3B.3∶1C.3∶4D.4∶3
【答案】A
【詳解】由題圖可知,兩燈串聯(lián),通過(guò)它們的電流相等,電壓表甲測(cè)L1、L2的電壓,電壓表乙測(cè)L2的電壓,由歐姆定律得燈L1和L2的電阻之比為
故選A。
31.(24-25九年級(jí)上·山東淄博·階段練習(xí))如圖所示,電源電壓為3V,閉合開(kāi)關(guān)后,電流表A1的示數(shù)為0.6A,電流表A2的示數(shù)為0.2A,則下列說(shuō)法正確的是( )
A.R1=5ΩB.R2=15ΩC.I2=0.4AD.I2=0.8A
【答案】C
【詳解】由圖可知,開(kāi)關(guān)閉合后,兩燈并聯(lián),電流表A1測(cè)干路中的電流I=0.6A,電流表A2測(cè)燈L1的電流I1=0.2A,則通過(guò)L2的電流為
燈L1的電阻為
燈L2的電阻為
故選C。
32.(2024·山東濟(jì)南·中考真題)某學(xué)習(xí)小組連接了如圖所示的實(shí)物電路,閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,關(guān)于電流表的示數(shù)、電流表的示數(shù)以及燈泡的亮度,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是( )
A.變大,變小,燈泡亮度不變B.變小,變大,燈泡亮度變暗
C.變小,變小,燈泡亮度不變D.變大,變大,燈泡亮度變亮
【答案】C
【詳解】如圖,燈泡于滑動(dòng)變阻器并聯(lián),電流表A2在干路,測(cè)干路電流;電流表A1與滑動(dòng)變阻器串聯(lián),測(cè)變阻器的電流;閉合開(kāi)關(guān),移動(dòng)滑片P的過(guò)程中,電流表的示數(shù)發(fā)生變化,由于并聯(lián)電路各支路互不影響,通過(guò)燈泡的電流不變,燈泡的亮度不變;由于干路電流等于支路電流之和,因此電流表的示數(shù)發(fā)生變化,若變小,干路電流也變小,燈泡亮度不變,故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
33.(24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))如圖所示的電路中,R2的阻值為10Ω。開(kāi)關(guān)S1、S2閉合,電流表A2的示數(shù)為0.3A,電流表A1的示數(shù)為0.5A。下列說(shuō)法正確的是( )
A.通過(guò)R1的電流為0.3AB.電阻R1的阻值為15Ω
C.電源電壓為5VD.開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí),電流表A2的示數(shù)為0.5A
【答案】B
【詳解】A.由圖可知,開(kāi)關(guān)S1、S2閉合時(shí),電阻R1與R2并聯(lián),電流表A1測(cè)干路中的總電流,電流表A2測(cè)通過(guò)R2的電流。由于并聯(lián)電路干路中的電流等于支路中的電流之和,所以通過(guò)R1的電流
故A錯(cuò)誤;
BC.并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等,等于電源電壓,由歐姆定律可得,兩電阻兩端的電壓和電源電壓
R1的阻值
故B正確,C錯(cuò)誤;
D.開(kāi)關(guān)S2斷開(kāi)時(shí),R1斷路,電路為R2的簡(jiǎn)單電路,電流表A2測(cè)通過(guò)R2的電流,由于并聯(lián)電路各支路互不影響,所以通過(guò)R2的電流不變,即電流表A2的示數(shù)不變,仍為0.3A,故D錯(cuò)誤。
故選B。
二、填空題
34.(24-25九年級(jí)上·廣西南寧·階段練習(xí))如圖為定值電阻R的關(guān)系圖像,R的阻值是 ,若將R均勻拉長(zhǎng)后再接入電路,其電阻會(huì) (選填“變大”“變小”或“不變”)。
【答案】 20 變大
【詳解】[1]由圖可知,電壓為10V時(shí),電流為0.5A,則R的阻值為
[2]導(dǎo)體的電阻與其長(zhǎng)度、橫截面積和材料有關(guān),長(zhǎng)度越長(zhǎng),電阻越大;橫截面積越小,電阻越大。將R均勻拉長(zhǎng)后,長(zhǎng)度變長(zhǎng),橫截面積變小,其電阻應(yīng)變大。
35.(23-24九年級(jí)上·四川眉山·期末)陽(yáng)光的你必定有陽(yáng)光的心態(tài)。電燈正常發(fā)光時(shí)兩端電壓3V,電流0.3A,當(dāng)電源電壓為4.5V時(shí),要使電燈正常發(fā)光,應(yīng)給它串聯(lián)的保護(hù)電阻為 Ω。
【答案】5
【詳解】串聯(lián)電阻兩端分得的電壓為
應(yīng)給它串聯(lián)的保護(hù)電阻的阻值為
36.(24-25九年級(jí)上·北京順義·階段練習(xí))如圖所示是一種自動(dòng)測(cè)定油箱內(nèi)油量多少的裝置,滑動(dòng)變阻器金屬滑片是杠桿的一端,從油量表指針?biāo)傅目潭龋湍苤烙拖鋬?nèi)油量的多少。油量表是由電流表改裝的。當(dāng)油量表示數(shù)變大時(shí)油量 (填“增加”或“減少”)
【答案】增加
【詳解】油量表是由電流表改裝的,當(dāng)油量表示數(shù)變大時(shí),電路中電流變大,滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值變小,滑片向下移動(dòng),根據(jù)杠桿原理可知,浮標(biāo)上升,油量增加。
37.(24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))小燈泡的I-U圖象如圖甲所示,將它與定值電阻R接入圖乙所示的電路中。只閉合開(kāi)關(guān)S?,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開(kāi)關(guān)S?時(shí),電流表的示數(shù)為0.3A。則電源電壓為 V;只閉合開(kāi)關(guān)S?時(shí),電阻R兩端的電壓為 V。
【答案】 2.5 1.5
【詳解】[1]兩個(gè)開(kāi)關(guān)都閉合時(shí),電路中只有小燈泡一個(gè)用電器,故燈泡電壓等于電源電壓,由圖像可知當(dāng)電流為0.3A時(shí),燈泡兩端電壓為2.5V,故電源電壓為2.5V。
[2]只閉合開(kāi)關(guān)S1時(shí),電阻R和燈泡串聯(lián),由圖像及串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知此時(shí)燈泡電壓為1V,故電阻R兩端的電壓
38.(24-25九年級(jí)上·江蘇鹽城·階段練習(xí))如圖甲所示電路,電源電壓不變,R1為定值電阻。閉合開(kāi)關(guān)S,將滑動(dòng)變阻器R2的滑片P從最右端移動(dòng)到最左端的過(guò)程中,電壓表和電流表的示數(shù)變化情況如圖乙所示,R1的阻值 Ω,滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值是 Ω;滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)將 (選填“大于”、“小于”或“等于”)0.4A。
【答案】 10 20 小于
【詳解】[1]由電路圖可知,當(dāng)滑片P在a端時(shí)滑動(dòng)變阻器全部接入,R1與R2串聯(lián),則電路中電流最小,由圖像可知此時(shí)電路中的電流,R2兩端的電壓,電源電壓
①
當(dāng)滑片P在b端時(shí),滑動(dòng)變阻器沒(méi)有連入電路,電壓表示數(shù)為零,由圖像可知這時(shí)電路中電流為,電源電壓
②
聯(lián)立①②解得
[2]滑動(dòng)變阻器的最大值
[3]當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),則滑動(dòng)變阻器連入電路的阻值為:
則電流表的示數(shù)為
滑動(dòng)變阻器的滑片P在中點(diǎn)時(shí),電流表的示數(shù)將小于0.4A。
三、作圖題
39.(23-24九年級(jí)上·河南·階段練習(xí))如圖一種測(cè)定油箱內(nèi)油量的裝置。其中R是滑動(dòng)變阻器的電阻片,滑動(dòng)變阻器的滑片跟滑桿連接,滑桿可以繞固定軸O轉(zhuǎn)動(dòng),另一端固定著一個(gè)浮子。油箱中的油量越多,由電表改成的油量表示數(shù)越大,請(qǐng)將“”或“”選一個(gè)填入電路空格中。
【答案】
【詳解】由圖可知,滑動(dòng)變阻器的下部接入電路,由知,在這個(gè)裝置中,油箱中的油量越多,滑桿向下移動(dòng),電阻越小,電流越大,由串聯(lián)分壓可知,電阻兩端電壓減小,所以電路中應(yīng)串聯(lián)一只電流表,如圖:
40.(23-24九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))如圖,電壓表示數(shù)為6V,電流表示數(shù)為0.2A,圖中虛線框內(nèi)有兩電阻R1和R2,已知R1=20Ω,在圖中作出R1和R2的連接方式并標(biāo)出R2的阻值。
【答案】
【詳解】由電路圖可知,電壓表測(cè)電源的電壓,由可得
因串聯(lián)電路中總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)電路中總電阻小于任何一個(gè)分電阻,所以,由
可知,R1和R2的連接方式為串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,R2的阻值
如下圖所示
四、實(shí)驗(yàn)題
41.(2024·江蘇蘇州·二模)某學(xué)習(xí)小組計(jì)劃探究電流與電阻的關(guān)系,設(shè)計(jì)的電路如圖甲所示。
(1)請(qǐng)根據(jù)甲圖把乙圖中的電路連接完整 (要求滑動(dòng)觸頭向右移動(dòng)時(shí),電路中電流變大)。
(2)在閉合開(kāi)關(guān)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)位于 (選填“A”或“B”)端。
(3)為得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)需要更換連入電路中的定值電阻。某同學(xué)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在電壓一定的情況下,電流與電阻成反比,于是他作出了如圖丁所示的圖線,則實(shí)驗(yàn)中該同學(xué)加在電阻兩端的電壓為 V。
(4)若探究過(guò)程中所使用的電阻有5Ω、10Ω、20Ω、40Ω,電源電壓為6V,恒定不變,則完成實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有的電阻值最少為 Ω。
【答案】(1)
(2)A
(3)3
(4)40
【詳解】(1)滑片向右滑動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)變大,說(shuō)明滑動(dòng)變阻器連入電路的電阻變小,故滑動(dòng)變阻器右下接線柱連入電路中,如圖所示
(2)為了保護(hù)電路,閉合開(kāi)關(guān)前,應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片右側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的A端。
(3)由圖丁可知,當(dāng)
時(shí),電流
由歐姆定律可知,電阻兩端的電壓
(4)實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為40Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,變阻器分得的電壓
變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的
根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入40Ω電阻時(shí),變阻器連入電路中的電阻為
即完成實(shí)驗(yàn)的滑動(dòng)變阻器的銘牌上標(biāo)有的電阻值最少為40Ω。
42.(24-25九年級(jí)上·山東濱州·階段練習(xí))小芳利用圖甲所設(shè)計(jì)的電路圖,探究“電流與電壓、電阻的關(guān)系”。實(shí)驗(yàn)器材:電源(電壓恒為4.5V)、電流表、電壓表各一個(gè),一個(gè)開(kāi)關(guān),若干定值電阻(5Ω、10Ω、15Ω、25Ω、30Ω),兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1(50Ω 2A)、R2(30Ω 1A),導(dǎo)線若干。
(1)小芳正準(zhǔn)備閉合開(kāi)關(guān),突然發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是: ;
(2)小芳在探究“電流與電壓的關(guān)系”時(shí),用5Ω的定值電阻進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),由這些數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖丙所示的圖像,由圖像可得結(jié)論: 。如果想讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性,你認(rèn)為可以怎么做? ;
(3)該實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒苡眯襞荽娑ㄖ惦娮瑁? 理由是: ;
(4)小芳在探究“電流與電阻的關(guān)系”時(shí),用5Ω的電阻,電壓調(diào)為2V完成第一次實(shí)驗(yàn),如果直接換上10Ω的電阻,需要將滑片向 (選填“左”或“右”)移動(dòng)才能夠完成實(shí)驗(yàn);如果要讓這5個(gè)電阻都能夠完成實(shí)驗(yàn),應(yīng)該選用的滑動(dòng)變阻器是 。
【答案】(1)電流表使用前沒(méi)有調(diào)零
(2) 電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比 換用不同的定值電阻多次實(shí)驗(yàn)
(3) 不能 小燈泡的電阻不是定值
(4) 右
【詳解】(1)正準(zhǔn)備閉合開(kāi)關(guān),突然發(fā)現(xiàn)電流表指針如圖乙所示,即電流表指針沒(méi)有與零刻度線對(duì)齊,說(shuō)明電流表使用前沒(méi)有調(diào)零。
(2)[1][2]由圖丙可知,電流隨電壓的變化圖象為一過(guò)原點(diǎn)的直線,故可得結(jié)論:當(dāng)電阻一定時(shí),通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;為了讓實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性,應(yīng)換用不同的定值電阻多次實(shí)驗(yàn)。
(3)[1][2]該實(shí)驗(yàn)不能用小燈泡代替定值電阻;當(dāng)燈泡兩端的電壓變大時(shí),電路中的電流變大,小燈泡燈絲溫度升高,小燈泡的電阻變大,小燈泡的電阻隨著溫度的升高而變大,探究“電流與電壓的關(guān)系”時(shí),要保持電阻阻值不變。
(4)[1]實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)把5Ω的電阻換成10Ω的電阻后,根據(jù)串聯(lián)分壓原理,電阻兩端的電壓變大,研究電流與電阻關(guān)系時(shí)要控制電壓不變,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,要增大滑動(dòng)變阻器兩端的電壓,由串聯(lián)分壓原理,要增大滑動(dòng)變阻器電阻阻值,故應(yīng)把滑動(dòng)變阻器滑片向右移動(dòng)才能夠完成實(shí)驗(yàn)。
[2]實(shí)驗(yàn)中使用的定值電阻阻值最大為30Ω,定值電阻兩端的電壓始終保持UV=2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,滑動(dòng)變阻器分得的電壓
U滑=U-UV=4.5V-2V=2.5V
滑動(dòng)變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的
根據(jù)分壓原理,當(dāng)接入30Ω電阻時(shí),滑動(dòng)變阻器連入電路中的電阻
R滑=1.25×30Ω=37.5Ω>30Ω
故選滑動(dòng)變阻器R1。
五、計(jì)算題
43.(24-25九年級(jí)上·山東濱州·階段練習(xí))如圖所示的電路中,R1的阻值為15Ω。開(kāi)關(guān)S1、S2閉合,電流表A1的示數(shù)為0.2A,電流表A2的示數(shù)為0.3A。求:
(1)電源電壓。
(2)電阻R2的阻值。
(3)電路的總電流。
【答案】(1)3V
(2)10Ω
(3)0.5A
【詳解】(1)如圖,兩電阻并聯(lián),A1測(cè)R1的電流,A2測(cè)R2的電流;R1的阻值為15Ω,開(kāi)關(guān)S1、S2閉合,電流表A1的示數(shù)為0.2A,電源電壓
(2)電阻R2的阻值
(3)電路的總電流
44.(24-25九年級(jí)上·黑龍江哈爾濱·階段練習(xí))如圖所示電路,電源電壓保持不變,R1=8Ω,R2=4Ω,當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí),電流表示數(shù)為1.5A,求:
(1)開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),求電流表的示數(shù);
(2)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),電流表示數(shù)為2A,求R3的阻值。
【答案】(1)1A
(2)24Ω
【詳解】(1)當(dāng)開(kāi)關(guān)S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn)單電路,電流表示數(shù)為1.5A,由歐姆定律得,電源電壓為
開(kāi)關(guān)S1、S2都斷開(kāi)時(shí),R1、R2串聯(lián),電流表測(cè)量電路電流,此時(shí)電流表的示數(shù)為
(2)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí),R1、R3并聯(lián),電流表測(cè)量干路電流,示數(shù)為2A;由并聯(lián)電路電流互不影響得,R1的電流為1.5A。R3的電流為
由歐姆定律得,R3的阻值
45.(2024·江蘇蘇州·二模)如圖所示的電路中,電阻R1的阻值為20Ω,電源電壓不變,S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.6A;S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),電流表的示數(shù)為0.9A。求:
(1)電源電壓及R2的阻值;
(2)S1閉合,S2、S3斷開(kāi)時(shí),電阻R1兩端的電壓;
(3)S1、S2閉合,S3斷開(kāi)時(shí),電流表的示數(shù)。
【答案】(1)12V,
(2)4V
(3)0.3A
【詳解】(1)當(dāng)S1、S2斷開(kāi),S3閉合時(shí),電路為R1的簡(jiǎn) 單電路,電流表測(cè)電路中的電流,則電源電壓為
當(dāng)S1斷開(kāi),S2、S3閉合時(shí),兩電阻并聯(lián),電流表測(cè)干路的電流,因并聯(lián)電路中各支路獨(dú)立工作、互不影響,所以,通過(guò)R1的電流不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)R2的電流為
則R2的阻值為
(2)當(dāng)S1閉合,S2、S3斷開(kāi)時(shí),兩電阻串聯(lián),因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以,電路中的電流為
則電阻R1兩端的電壓為
(3)當(dāng)S1、S2閉合,S3斷開(kāi)時(shí),R1被短路,電路為R2的簡(jiǎn)單電路,電流表測(cè)電路中的電流,則電流表的示數(shù)為
46.(2024·湖北襄陽(yáng)·一模)某課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用電壓表示數(shù)的變化來(lái)反映環(huán)境溫度變化的電路,如圖甲所示。電源電壓為6V不變,R0是定值電阻,R1是熱敏電阻,R1阻值隨溫度變化的圖象如圖乙所示。閉合開(kāi)關(guān)S后,求:
(1)定值電阻R0=20Ω,當(dāng)電壓表示數(shù)為2V時(shí),電路中的電流多大?
(2)當(dāng)環(huán)境溫度為20°C時(shí),電壓表示數(shù)是多少?
(3)如果將R0、R1并聯(lián)接在該電源上,放置在某一環(huán)境中時(shí),測(cè)得干路中的電流為0.6A,此時(shí)人在這樣的環(huán)境溫度中是否舒適?請(qǐng)通過(guò)計(jì)算后,結(jié)合你知道的生活情形分析理由。
【答案】(1)0.1A
(2)2V
(3)此時(shí)人在這樣的環(huán)境溫度中不舒適
【詳解】(1)由電路圖可知,R1與R0串聯(lián),電壓表測(cè)R0兩端的電壓。因串聯(lián)電路中各處的電流相等,所以,電壓表的示數(shù)為2V時(shí)電路中的電流
(2)由圖乙知,當(dāng)環(huán)境溫度為20℃時(shí),R1的阻值為40Ω,則電路的總電阻
R=R1+R0=40Ω+20Ω=60Ω
電路中的電流
R0兩端的電壓
U1=I′R0=0.1A×20Ω=2V
即電壓表示數(shù)為2V。
(3)如果將R0、R1并聯(lián)在該電路兩端,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以,通過(guò)R0的電流
因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以,通過(guò)電阻R1的電流
I1=I總-I0=0.6A-0.3A=0.3A
電阻R1的阻值
由圖乙知,此時(shí)溫度為40℃,屬于炎熱天氣,不舒服。
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
電流I/A
0.10
0.20
0.40
0.60
電壓U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
電流I/A
0.2
0.3
0.38
0.50
0.6
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