第十七讲欧姆定律及其应用考试说明1.理解欧姆定律，能进行简单的计算.2.通过实验探究，找出电流与电压、电阻的关系.3.提高实验操作能力和分析能力.4.熟练掌握欧姆定律的公式变换，会用伏安法测电阻.欧姆定律的探究探究目的电流与电压的关系电流与电阻的关系实验方法___________法实验设计控制______不变，改变_________控制________不变，改变________电路图滑动变阻器的作用保护电路改变电阻两端电压控制电阻两端电压不变实验图像实验结论电阻一定时，电流与电压成___比电压一定时，电流与电阻成____比评估交流利用不同规格的器材多次进行实验，可避免实验的偶然性和特殊性，从而得出普遍性的结论欧姆定律及其应用内容导体中的电流，跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成______公式I=____________适用纯电阻电路理解对应关系：定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的因果关系：电流随电压和电阻的变化而变化，即电压、电阻是因，电流是果变形关系：U=IR、R=U/I只表示数量关系，只适用于数学计算，不反映物理规律【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.原因一：漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件；原因二：弄错了“物理量之间的因果关系”.电阻的串联和并联连接方式电阻的串联电阻的并联14\n图示理解相当于增加了电阻的________相当于增加了电阻的___________总电阻比分电阻______总电阻比分电阻_________公式R＝R1＋R21/R＝1/R1＋1/R2关系式串联分压：U1∶U2=R1∶R2并联分流：I1∶I2=R2∶R1【提示】（1）并联电路的总电阻利用公式R=R1R2/（R1+R2）计算较为方便.（2）n个相同的电阻R1串联，总电阻R=nR1；n个相同的电阻R1并联，总电阻R=R1/n.伏安法测电阻测量工具电压表和电流表原理R=U/I电路图电路连接接线过程中，开关处于_________状态滑动变阻器连入______________先连接电路中串联部分，再将电压表并联在被测电阻两端【提示】（1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压和通过电阻的电流，从而实现多次测量.（2）测量定值电阻时，应多次测量求平均值，以减小实验误差.测量小灯泡的电阻时，由于灯丝的电阻受温度影响明显，故不能将多次测量结果求平均值作为灯丝的电阻.命题点1 对欧姆定律的理解 (2022·益阳)下列有关电阻的说法正确的是（）A．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强B．导体的电阻与导体两端的电压成正比C．导体中的电流为零时电阻也为零D．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积等因素有关R＝该变化式仅作计算电阻用，并非决定式，影响电阻的因素有长度、粗细、材料及温度． 1．根据欧姆定律可以得到公式R＝，关于这个公式的下列说法中，正确的是（）A．同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比B．同一导体的电阻与通过它的电流成反比C．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零14\nD．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变2．(2022·成都)下列选项中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图象的是（）命题点2 关于欧姆定律的计算 (2022·云南)如图所示的电路中R1<R2，开关闭合后，电压表V的示数为8V．通过R1、R2的电流之比是________，电压表V1的示数________(填“大于”“小于”或“等于”)4V.点拨：先根据串联电路的特点判断其中电流和电压的关系，再运用欧姆定律I＝U/R及其他两个变形公式进行分析．3．(2022·烟台)在图甲所示的电路中，当开关S从2转到1时，根据电流表和电压表对应的示数，在U－I坐标中描绘了相对应的坐标点，如图乙所示，电源电压是________，电阻R1的阻值是________，电阻R2的阻值是________．4．电阻甲与电阻乙串联在电路中，它们的电流与电压关系如图所示：当电路中电流为0.5A时，电阻乙的阻值为________Ω；当电路中的电流为0.2A时，电阻甲的阻值为________Ω，电路的总电阻________Ω.5．(2022·昆明西山区一模)如图所示电路，当S1、S2都断开时，电流表的示数为0.5A，R3＝6Ω，R1＝2Ω；当S1、S2都闭合时，电流表的示数为2A．求：(1)电源电压；(2)出电阻R2的阻值．(设电源电压恒定不变)14\n命题点3 动态电路分析 (2022·云南模拟)在如图所示的电路中，电源电压为4.5V且保持不变．闭合开关S后，电压表的示数是3V，则（）A．小灯泡两端的电压为3VB．向右移动滑片P，电压表示数变小C．向右移动滑片P，电流表示数变小D．向右移动滑片P，电流表示数变大在判断动态电路物理量如何变化时，先确定不变的物理量，一般有电源电压和定值电阻的阻值．然后再利用用欧姆定律及串、并联电路电流或电压特点分别判断定值电阻电压和滑动变阻器两端电压如何变化．6．(2022·云南模拟)如图，电源电压和电灯L的电阻均保持不变．当开关S闭合后，在变阻器的滑片P从中点向下滑动的过程中，下列说法正确的是（）A．电压表的示数变大B．电灯L的亮度变暗C．电流表A1的示数不变D．电流表A2的示数变小7．(2022·曲靖)如图所示是某酒精浓度检测仪的原理图，R1为一种气敏电阻，它的阻值随酒精浓度的增大而减小，酒精浓度增大时，电流表的示数将________，电压表的示数将________．(填“增大”“减小”或“不变”)8．(2022·金华)夏天来临，为了避免蚊虫的侵扰，许多家庭都会使用电热灭蚊器，图甲为某品牌电热灭蚊器的简化电路，其中指示灯的电阻不随温度变化．(1)电热灭蚊器是根据________________原理制成的．(2)某次使用时，通过热敏发热体的电流与使用时间的关系如图乙所示，则热敏发热体两端的电压变化情况为________________．14\n命题点1 探究欧姆定律的实验探究欧姆定律的实验是重点实验．它包含了两个实验：当电阻一定时，探究电流与电压的关系；当电压一定时，探究电流与电阻的关系．主要从连接实物图、画电路图、读数、归纳结论、滑动变阻器作用、实验基本素养等方向出题． (2022·曲靖)某实验小组的同学利用如图所示的电路做“探究通过导体的电流与导体电阻的关系”的实验，他们使用的器材有：两节新干电池，三个定值电阻R1＝5Ω、R2＝10Ω、R3＝20Ω，一个标有“15Ω 1A”字样的滑动变阻器，电流表、电压表、开关各一个，导线若干．(1)根据图甲所示的电路，用笔画线代替导线，将图乙所示的实物电路连接完整．(2)连接电路，开关应________，滑动变阻器的滑片应置于________(填“左”或“右”)端．(3)实验时：a．当电路中接入的电阻为R1时，移动滑动变阻器的滑片P，使电压表的示数为1.5V，读出电流表的示数I1；b．用R2替换R1接入电路，移动滑动变阻器的滑片P，________________________，读出电流表的示数I2；c．用R3替换R2接入电路时，他们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1.5V，可能的原因是：________________________________________(写出一种即可)．本题考查了实验的注意事项、电路故障分析、控制变量等问题；当变量较多时，要有控制变量的意识，分析本题故障是个难点，先分析换电阻后，电压的增减，再从分压角度分析原因．(4)连接好电路并检查后，还应在进行________的同时观察各仪表工作是否正常，然后才闭合开关．(5)该实验中滑动变阻器的作用是________________________．(6)用R2替换R1接入电路，滑动变阻器的滑片P应向________移动．(7)小伟按图甲连好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是________(只填序号)．A．电流表断路B．R断路C．R短路(8)若要探究I与U的关系，应该控制________不变，调节____________观察I随U的变化情况，此时滑动变阻器的作用是________________________．命题点2 伏安法测电阻伏安法测电阻是电学中比较重要的实验之一，其电路与探究欧姆定律的实验电路相似，也可以测量U、I值变成伏安法测电功率．主要出题方向是连接实物图、画电路图、读数、滑动变阻器作用、实验基本素养、求平均电阻、作U－I图象等． (2022·云南)如图1是“伏安法测电阻”的实验装置(待测电阻阻值不小于10Ω)14\n测量次数12345电压U/V2.52.01.51.00.5电流I/A0.280.250.220.180.16 (1)请用笔画线代替导线补充完成图1中的实物电路连接(要求导线不能交叉，滑动变阻器滑片右移时电阻变大)．(2)某次测量时电流表示数为0.2A，电压表示数如图2所示，则待测电阻阻值为________Ω.(3)将上述实验中的电阻换成小灯泡，用同样的方法测小灯泡的电阻，数据记录如表，分析表中数据可知，小灯泡两端电压越低，小灯泡的电阻越________，原因是________________________．了解电阻常规测量的基本原理——欧姆定律，通过电压表和电流表分别测量未知电阻的电压与电流，注意小灯泡电阻值会受温度影响而改变．(4)测量定值电阻阻值时，为了减小实验误差，应多次改变滑动变阻器滑片的位置，读出并记录每次对应的________示数和________示数，计算每次待测电阻的阻值．若多次测量的电阻值依次为R1、R2、R3、R4，则待测电阻的阻值________________；测量小灯泡电阻时，多次测量求平均值________(填“有”或“没有”)意义．(5)实验中，滑动变阻器除了保护电路外，还可以________________________________．(6)连接好电路后，闭合开关，发现无论如何移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都不发光，且电流表示数为零，电压表示数为3V，造成这一现象的原因是：________．(7)调节滑动变阻器滑片，电压表示数为2V，要使电压表示数变为2.5V，则变阻器滑片应向________(填“左”或“右”)端移动．(8)你还能用以上实验装置完成实验________________________．一、选择题1．(2022·绥化)如图所示，R1与R2并联在电源电压为3V的电路中．只闭合开关S1时，电流表的示数为0.3A；同时闭合开关S1和S2，电流表的示数为0.5A，则（）A．R1的阻值为6ΩB．R2的阻值为15ΩC．通过R1的电流是0.5AD．通过R2的电流是0.3A 14\n2．(2022·大庆)如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得U甲∶U乙＝4∶3，若只断开开关S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲：I乙是（）A．1∶1B．4∶3C．3∶4D．16∶93．(2022·成都)如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时（）A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变4．(2022·杭州一模)如图所示，是物理学习小组设计的自动测定油箱内油面高度的装置，油量表由电压表改装而成．其中，能实现油面越高油量表示数越大，且刻度均匀的是（）二、填空题5．某导体两端的电压为6伏，通过的电流为0.1安，则该导体的电阻为________欧．若将该导体两端的电压改变为10伏，它的电阻为________欧．6．(2022·海南)如图是小红尝试设计的体重仪原理图(R0为定值电阻，R为滑动变阻器)，当被测体重增加时，电路中的电流________，电压表的示数________．(填“增大”或“减小”)7．(2022·天津)如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图象，由图可知甲的电阻是________Ω.若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比I甲∶I乙＝________．14\n8．(2022·泰安)在相距100km的甲、乙两地间沿直线架设两条输电线．输电线的电阻与其长度成正比．若输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，在甲、乙两地的检修人员用输出电压相同且不变的电源和电流表做成如图所示的测量仪，并分别进行了如下测量：将测量仪连接ab时，电流表的示数为0.3A；将测量仪连接cd时，电流表的示数为1.2A．由此可判断短路位置离甲地的距离为________km. 9．(2022·阜新)在如图所示的电路中，电源电压为6V，R1＝4Ω，只闭合开关S1后，电压表的示数为4V，则电流表的示数为________A，电阻R2的阻值为________Ω；若同时闭合开关S1、S2，则电流表的示数________，电压表的示数________．(填“变大”“变小”或“不变”)三、实验探究题10．(2022·衡阳)某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路，选用的器材有：阻值约为4Ω的铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0～0.6A的电流表，0～3V的电压表，滑动变阻器(10Ω，2A)，开关，导线等．实验序号U/VI/A①0.40.1②0.80.2③1.2④1.60.4⑤2.00.5(1)该问学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到________(填“a”或“b”)端．(2)闭合开关后，两电表的指针都发生了偏抟，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内．则产生故障的原因是________．A．滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路B．滑动阻器最下端两个接线柱接入电路(3)排除故障后，该同学移动滑动变阻器的滑片，将获得的几组数据记录在表中，当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图2所示．此时电流表的示数为________A．14\n由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成________比．11．(2022·重庆)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电阻的关系”．电源电压恒为3V，滑动变阻器上标有“20Ω 2A”字样，阻值分别为5Ω、10Ω、20Ω、50Ω的定值电阻各一个．(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整．(2)小彬将5Ω定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是________________(写出一种)；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为________A.(3)将5Ω定值电阻换成10Ω定值电阻，闭合开关，为了保持________表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向________(填“A”或“B”)移动，记录此时各表的示数．(4)将10Ω定值电阻换成20Ω定值电阻，重复步骤(3)．(5)实验记录的多组数据如下表所示．分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成________比．实验次数定值电阻(Ω)电流表示数(A)152100.183200.09(6)实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50Ω的定值电阻进行实验？老师指导小彬分析了不能更换的原因．你认为其原因是________________________________．四、综合题12．(2022·重庆)如图所示，电源电压恒为12V，电阻R1为20Ω，当开关S闭合后，电压表的示数为8V，求：(1)电阻R1两端的电压；(2)通过电阻R2的电流．14\n一、选择题1．电阻R甲和R乙的电流随其两端电压变化的I－U图象如下图所示，则依图可以判定（）A．R甲>R乙B．R甲<R乙C．R甲＝R乙D．无法比较2．(2022·雅安)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表．请根据表中给出的数据，判断分析出他们实验时的电路可能是图中的（）U/V3.02.52.01.81.51.3I/A0.200.300.400.440.500.543．(2022·临沂)如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω.当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（）A．电压表的示数减小B．电压表示数与电流表的示数之比不变C．当滑片移到中点时，电压表示数为2VD．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A 4．(2022·上海)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作．一段时间后，电流表A的示数变小，电压表V的示数不变．若故障只发生在电阻R1、R2上，用某完好的定值电阻R(R＜R1)替换R2，替换前、后两电表的示数恰好不变，则（）14\nA．R1一定断路B．R2一定断路C．R1可能断路D．R2可能断路5．如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表读数之比U甲∶U乙为4∶1；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表的读数之比I甲∶I乙为（）A．4∶3B．3∶2C．3∶4D．3∶1二、填空题6．铭牌上标有“6V 10Ω”的电铃，要串联一个________欧姆的电阻，才能使它在9伏特的电压下正常工作．7．(2022·贵港模拟)如图电路中，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表A的示数将________，电压表V1和V2的示数差值与A示数的比值将________．(填“变大”“不变”或“变小”)8．在图甲所示电路中，电源电压恒为12V，滑动变阻器铭牌上标有“100Ω 0.5A”字样，图乙为R1的I－U图象，R1的阻值为________Ω，当电路中的电流为0.2A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为________Ω，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于________Ω.三、综合题9．(2022·泸州)如图甲所示的电路图，研究通过导体的电流与电阻的关系，电源电压恒为3V，电流表量程是0～0.6A，R是分度值为0.1的电阻箱，R′是规格为“20Ω 2A”的滑动变阻器．14\n(1)按甲图连接好电路后，闭合开关S之前，应将滑动变阻器R′的滑片滑到________(填“a”或“b”)端．开始实验时，发现电流表和电压表都有示数，无论怎样调节滑动变阻器的滑片，电压表和电流表示数均不变，请你分析电路发生的故障可能是________________________________________________________．(回答一种即可)(2)排除故障之后，改变电阻箱的阻值，再调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，记下电阻箱的阻值与对应的电流表示数描在乙图中，根据所描点对应的数据可知，电压表示数为________V．该同学在操作中将电阻箱的阻值由1Ω调为丙图的示数，此时电阻箱的读数为________Ω.为了保持上述电压表的示数不变，应该将滑动变阻器的滑片向________(填“a”或“b”)端滑动到适当的位置．此时滑动变阻器接入电路中的阻值应为________Ω.(3)同学们在交流讨论中提出，既要保证上述电压表示数不变，又要使通过电流表的电流不超过其量程，那么电阻箱的阻值最小只能调为________Ω.10．(2022·厦门)如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω.当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图线段AB表示．求：(1)电源电压；(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数．14\n考点解读考点1控制变量电阻电阻两端电压电阻两端电压电阻正反考点2正比反比考点3长度横截面积大小考点4断开最大阻值各个击破例1 D题组训练 1.D 2.A例2 1∶1 小于题组训练 3.6V 10Ω 20Ω 4.5 5 15 5.(1)当S1、S2都断开时，R3和R1串联：U＝I(R3＋R1)＝0.5A×(6Ω＋2Ω)＝4V (2)当S1、S2都闭合时，R3和R2并联：I3＝U/R3＝＝2/3A，I2＝I′－I3＝2A－A＝4/3A，R2＝U/I2＝3Ω.例3 C题组训练 6.D 7.增大 减小 8.(1)电流的热效应 (2)先变大，后不变实验突破例1 (1) (2)断开 左(3)使电压表的示数为1.5V 滑动变阻器的最大阻值偏小或者R的阻值偏大拓展训练 (4)试触 (5)控制定值电阻两端的电压不变 (6)左 (7)B (8)电阻 滑动变阻器 改变电阻两端电压和电流 例2 (1) (2)11 (3)小 灯丝电阻受温度的影响拓展训练 (4)电流表 电压表 Rx＝ 没有 (5)改变电路中的电流，多测几组数据 (6)灯泡断路 (7)左 (8)伏安法测小灯泡的电功率整合集训基础过关1．B 2.B 3.C 4.C 5.60 60 6.增大 减小 7.10 2∶1 8.80 9.1 2 变大 变大 10.(1)b (2)B (3)0.3 正 11.(1) (2)定值电阻短路 0.36 (3)电压 A (5)反 (6)电阻过大，电流过小，不便于测量 12.(1)由图知两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，R1两端的电压：U1＝U－U2＝12V－8V＝4V；(2)两电阻串联，所以通过R2的电流：I2＝I1＝U1/R1＝4V/20Ω＝0.2A.14\n能力提升1．B 2.C 3.B 4.A 5.C 6.5 7.变小 不变 8.20 40 4 9.(1)b 变阻器同时接了上面两个接线柱(或变阻器同时接了下面两个接线柱) (2)2 5 b 2.5 (3)3.4 10.(1)由图示电路图可知，当滑片在b端时只有R1接入电路，此时电路电流最大，由U－I图象可知，电路最大电流为0.6A，由I＝可知，电源电压：U＝U1＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V；(2)由图示电路图可知，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由U－I图象可知，此时电路电流I′＝0.2A，滑动变阻器两端电压U2＝4V，由I＝可知，滑动变阻器最大阻值：R2＝＝＝20Ω，滑片在ab中点时电路电流：I″＝＝＝0.3A，由I＝可知，电压表示数：U′2＝I″×R2＝0.3A××20Ω＝3V.14
