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模块四　电和磁
第26讲
欧姆定律
新课标 内容要求 1.通过实验，探究电流与电压和电阻的关系。
2.理解欧姆定律，并能进行简单计算。
【教材导航】 人教教材九年级P74～79；粤沪教材九上P78～86
考点1　 电流与电压和电阻的关系
1.电流跟电压的关系：当〔1〕 　电阻　 一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成〔2〕 　正　 比。
2.电流跟电阻的关系：当〔3〕 　电压　 一定时，导体中的电流跟导体的电阻成〔4〕 　反　 比。
电阻
正
电压
反
考点2　 欧姆定律
3.欧姆定律：一段导体中的电流，与这段导体两端的〔5〕 　电压　 成正比，与这段导体的〔6〕 　电阻　 成反比。用公式表示是〔7〕 　I＝　 。
4.利用欧姆定律进行简单的计算：
（1）求电流：〔8〕 　I＝　 ；（2）求电压：〔9〕 　U＝IR　 ；（3）求电阻：〔10〕 　R＝　 。
电压
电阻
I＝
I＝
U＝IR
R＝
1.（改编自人教教材九年级P79　T4）根据公式R＝可测定导体的电阻，下列说法中正确的是（　D　）
A.导体的电阻与导体两端的电压成正比
B.导体的电阻与导体中的电流成反比
C.导体的电阻既与导体两端的电压成正比，又与导体中的电流有关
D.导体的电阻与本身的材料和属性有关，与电压、电流均无关
2.（改编自人教教材九年级P79　T2）某定值电阻两端的电压为6 V时，通过它的电流为0.3 A；当该定值电阻两端的电压升高至8 V时，通过它的电流为 　0.4　 A；当该定值电阻两端的电压降为 4 V 时，通过它的电流为 　0.2　 A；当该定值电阻两端的电压降为0 V时，它的电阻为 　20　 Ω。
D
0.4
0.2
20
3.（改编自人教教材九年级P77　T1）在探究当电阻一定时，电流与电压的关系时，小明得到一组数据如下表所示：
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流I/A 0.10 0.20 0.30 0.80 0.50 0.60
电阻R/Ω 5 　 　 答图
（1）为分析电流与电压的定量关系，请你在坐标系中描点并画出电流与电压的关系图象。
（2）从图象中明显发现有一组数据是错误的，错误的数据是第 　4　 组。
（3）剔除掉错误的数据后，小明可以得到的结论是 　当电阻一定时，电流与电压成正比　 。
答图
4
当电阻一定时，电流与电压
成正比
实验24　探究电流与电压和电阻关系
下面是小龙同学探究“电流与电压和电阻关系”的实验过程：
【猜想与假设】
猜想1：导体中的电流可能与它两端的电压有关，因为电压是产生电流的原因。
猜想2：导体中的电流可能与导体的电阻有关，因为电阻表示导体对电流的阻碍作用。
【设计与进行实验】
1.探究电流与电压的关系：
（1）小龙和同学们经过讨论，依次完成了“探究电流与电压的关系”三次实验电路的设计，如图甲、乙、丙所示。由图甲改进为图乙是为保证实验过程中 　电阻　 这一因素不变；由图乙改进为图丙是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能使电阻R两端的电压 　改变　 （填“改变”或“保持不变”）。
电阻
改变
（2）根据图1，将图2中的器材连接成完整电路。（导线不能交叉）
　
答图
答图
（3）连接好电路后，闭合开关前，应将滑片移至滑动变阻器的 　B　 （填“A”或“B”）端。此时滑动变阻器的作用是 　保护电路　 。
（4）闭合开关，缓慢移动滑片P的位置，发现电压表有示数且始终为3 V，电流表的示数始终为零。出现此现象的原因可能是定值电阻R处发生了 　断路　 （填“断路”或“短路”）故障。
（5）排除故障后，小龙继续实验：他把阻值为10 Ω的定值电阻接入电路，通过调节滑动变阻器改变定值电阻R两端的电压，得到了多组实验数据，如下表所示。第3次实验时，电流表的示数如图3所示，请将其记录在下表横线处。
实验次数 1 2 3 4 5
U/V 1.0 1.2 1.8 2.0 2.4
I/A 0.1 0.12 　0.18　 0.2 0.24
分析数据可得：当电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成 　正比　 。
B
保护电路
断路
0.18　
正比
2.探究电流与电阻的关系：
（1）接下来，小龙继续用图1的电路探究电流与电阻的关系。
①先把10 Ω的定值电阻接入电路，移动滑片P，使电压表的示数为3.0 V，记录电流表的示数；
②保持滑片的位置不变，用20 Ω的定值电阻替换10 Ω的定值电阻，发现电压表的示数 　大于　 （填“大于”或“小于”）3.0 V；
大于
③将滑片向 　B　 （填“A”或“B”）端移动，同时观察 　电压　 表的示数，直至 　电压表的示数为3 V　 。此时滑动变阻器的作用是 　控制定值电阻两端的电压不变　 。
经多次实验后，得到下表所示的数据。
实验次数 1 2 3 4 5
电阻R/Ω 5 10 15 20 30
电流I/A 0.6 0.3 0.2 0.15 0.1
B
电压
电压表的示数为3 V
控制定值电阻两端的电压
不变
　　　 　 答图
（2）根据表中正确的数据，在图4中绘制出电流随电阻变化的图象，可得出实验结论： 　当电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比　 。
答图
当电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
【交流与评估】
3.分析实验1、2共同的不足之处是 　实验1没有更换不同的定值电阻进行实验；实验2没有改变定值电阻两端的电压重新进行实验　 。
4.同学们陆续完成了实验，其中小明、小刚、小民的实验数据如表一、表二、表三所示。
表一
实验次数 定值电阻/Ω 电压/V 电流/A
1 5 1 0.2
2 5 2 0.4
3 5 3 0.6
实验1没有更换不同的定值电阻进行实验；实验
2没有改变定值电阻两端的电压重新进行实验
实验次数 定值电阻/Ω 电压/V 电流/A
1 10 1 0.1
2 10 2 0.2
3 10 3 0.3
表三
实验次数 定值电阻/Ω 电压/V 电流/A
1 20 1 0.05
2 20 2 0.1
3 20 3 0.15
表二
（2）改进实验2不足之处的方法是 　分别取三个表格中电压为1 V的三次数据、电压为2 V的三次数据、电压为3 V的三次数据进行分析　 。
分别取三个表格中电压为1 V的三次数据、电
压为2 V的三次数据、电压为3 V的三次数据进行分析
（1）为了改进实验1的不足之处，小龙分析小明、小刚、小民的实验数据后，重新得出电流与电压的关系，他这样做是 　可行　 （填“可行”或“不可行”）的。
可行
疑难点1　 电表动态变化判断
1.（2020·赤峰）如图所示是一种烟雾报警器的电路图，开关S处于闭合状态，R0是定值电阻，R为感光电阻，光照越强，阻值越小。烟雾浓度增大时射向R的光被遮挡，R受到的光照变弱。当烟雾浓度增大时，下列判断正确的是（　D　）
A.电流表的示数变大
B.电压表的示数变小
C.电压表与电流表的示数之比不变
D.电压表与电流表的示数之比变大
D
【突破指引】动态电路的分析先从变化的电阻分析，根据欧姆定律I＝判断电路中电流的变化，再根据U＝IR判断定值电阻（或灯）电压变化，最后依据串联的电压关系判断变阻器电压变化，根据P＝UI判断相应对象的功率变化。若需判断电压表示数与电流表示数的比值，根据R＝，其实是在判断电阻大小的变化，此时要先明确电压表测量的对象，知道对应的是哪部分电路的电阻。
2. （2021·达州）如图所示，灯泡L1和L2（灯泡中只要有电流就能发光）相同，电源电压小于灯泡的额定电压，且保持不变，开关S由闭合到断开，电路中（　D　）
A.L1变亮，电压表示数变小 B.L1变暗，电流表示数变大
C.L2亮起来，电压表示数变大 D.L2亮起来，电流表示数变小
D
3.（2022·凉山）如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（　A　）
A.电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变
B.电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小
C.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变
D.电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大
A
疑难点2　 电路故障分析
4.（2020·潍坊）如图所示电路中，电源电压为3 V，灯泡L1、L2规格相同。闭合开关S，两灯均不亮。保持S闭合，用电压表测得a、b间电压为0 V，c、d间电压为
3 V，下列判断正确的是（　C　）
A.b、c间导线断路 B.灯泡L1断路
C.灯泡L2断路 D.灯泡L1、L2均断路
C
【突破指引】灯泡不亮，可能是灯泡短路或电路存在断路造成的；用电压表测量电路ab间电压为0 V，则可能是灯L1发生短路，或ab之外电路存在断路；用电压表测c、d间电压为3 V，等于电源电压，说明c、d之外电路不存在断路，断路位置在c、d间，即L2断路；综合分析可知，电路故障可能是：L1短路且L2断路或只有L2断路。
5.（2021·兰州）如图所示的电路，电源电压恒定不变，闭合开关S后，发现两只灯泡都不亮，电流表示数为零。小明用一根导线检查电路故障，收集到的数据及相关现象如表所示，则关于电路中可能存在的故障，下列说法中正确的是（　B　）
导线并联位置 a、b b、c c、d a、c b、d
电流表示数/A 0 0 0 0 0
L1发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 亮
L2发光情况 不亮 不亮 不亮 不亮 不亮
B
A.灯泡L1和电流表A断路 B.电流表A和灯泡L2断路
C.只有灯泡L1断路 D.只有灯泡L2断路
考向1　 探究电流与电压的关系
1.研究电流与电压的关系时，用如图所示的电路，要求保持电阻不变。在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是（　C　）
A.保持R'的滑片位置不动
B.保持R的电压不变
C.保持R不变，调节R'的滑片到不同位置
D.保持电路中的电流不变
C
2.（2022·眉山）在电阻一定时“探究电流与电压关系”的实验中，小凯所在的兴趣小组用导线将开关、电源、定值电阻、电流表、电压表和规格为“20 Ω　 2 A”的滑动变阻器连接成如图所示的电路。
　　　 答图
（1）连接电路时，开关应处于 　断开　 状态。连接好电路闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应置于 　A　 （填“A”或“B”）端。
答图
断开
A
（2）小凯正准备闭合开关时，旁边的小兰急忙告诉他，电路连接有错，只要改接一根导线就可以了。请你在图中把小凯接的那根导线找出来，并打上“×”符号，再用笔画线代替导线连接到正确的位置上。
（3）小凯排除故障闭合开关，调节滑动变阻器，得到的实验数据如下表所示：
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
①实验中，调节滑动变阻器滑片P的目的是 　改变通过定值电阻的电流和两端的电压　 ；
②分析表格中的数据可得出结论： 　电阻一定时，电流与电压成正比　 。
（4）小凯想将定值电阻换成小灯泡完成以上实验，但这种方案其实是不可行的，其原因主要是 　灯泡的电阻将随温度变化而变化　 。
改变通过定值电阻的电流和两端
的电压
电阻一定时，电流与电压成正比
灯泡的电阻将随温度变化而变化
考向2　 探究电流与电阻关系
3.（2022·成都）如图是小华探究电流与电阻关系的实验电路，AB间可以换接多个不同阻值的电阻。在每次换接电阻后，他应调节滑动变阻器滑片控制AB间 　电压　 不变。换接电阻多次实验，是为了 　寻找普遍规律　 。
电
压
寻找普遍规律
4.（2022·武威）“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（6 V），电流表（0～0.6 A，0～3 A）、电压表（0～3 V，0～15 V）、定值电阻（5 Ω、10 Ω、20 Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50 Ω　1 A”，乙“10 Ω　2 A”）和导线若干。
答图
（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物连接成完整电路图（要求连线不得交叉）。
（2）连接电路时，开关应处于 　断开　 （填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应放在 　A　 （填“A”或“B”）端。
断开
A　
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是 　B　 （填序号）。
A.定值电阻R短路 B.定值电阻R开路
C.滑动变阻器开路 D.电流表开路
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象。由图象可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成 　反比　 （填“正比”或“反比”）。
B
反比
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器 　甲　 （填“甲”或“乙”）。
甲
（5）上述实验中，小强用R＝5 Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10 Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向 　A　 （填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为 　2　 V时，读出电流表的示数。
A
2
考向3　 欧姆定律的基本应用
5.（2021·广西）由欧姆定律I＝变形可得R＝，下列说法正确的是（　C　）
A.导体的电阻跟它两端的电压成正比
B.导体的电阻跟通过它的电流成反比
C.导体的电阻跟它两端的电压和通过它的电流无关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流的比值决定
6.（2022·青海）如图所示，定值电阻R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，开关S闭合时，R1、R2两端的电压分别是U1、U2，通过的电流分别是I1、I2，下列关系正确的是（　A　）
A.I1∶I2＝1∶1 B.I1∶I2＝1∶2
C.U1∶U2＝1∶1 D.U1∶U2＝2∶1
C
A
7.（2022·乐山）课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图所示是小明设计的电路图，其中R为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　A　）
A.电流表示数增大，电压表示数增大
B.电流表示数增大，电压表示数变小
C.电流表示数变小，电压表示数增大
D.电流表、电压表示数均不变
A
8.（2022·安徽）如图所示为电阻R1和R2的I－U图象，由图可知（　C　）
A.R1的阻值为5 Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端的电压大于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
C
9.（2022·岳阳）如图所示，电源电压不变，已知R2＝15 Ω，闭合开关后，电流表A1、A2的示数分别为0.5 A、0.2 A，则通过R1的电流为 　0.3　 A，电源电压为 　3　 V。
0.3
3
10.（2022·天津）如图所示电路，电阻R1为3 Ω，R2为1 Ω。当开关S闭合后，通过电阻R1、R2的电流之比为 　1∶1　 ，电压表V1、V2的示数之比为 　3∶4　 。
1∶1
3∶4
11.（2022·黔东南）如图所示，电源电压为12 V保持不变，R1＝10 Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3 A，则R1两端的电压U1＝ 　3　 V，R2＝ 　30　 Ω；当断开开关S，闭合S1、S2时，则电流表的示数为 　1.6　 A。
3
30
1.6
12.（2022·鄂州）如图所示，科技制作小组运用电学知识设计了一个电子身高测量仪。已知定值电阻R1＝5 Ω，电源电压恒为4 V，R2的规格为“20 Ω　0.5 A”，电压表量程为0～3 V，电流表量程为0～0.6 A。根据以上信息，请回答下列问题：
（2）当R2实际接入的电阻值为5 Ω时，电流表的读数为 　0.4　 A。
（3）为保证各元件安全，变阻器R2接入电路中的阻值范围是 　3～15　 Ω。
0.4
3～15
（1）当被测身高增加时，电压表的示数 　变大　 （填“变大”“变小”或“不变”）。
变大

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