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电流与电压和电阻的关系 欧姆定律
基础知识梳理
一、探究电流与电压和电阻的关系(11年5考)
1．控制变量法：探究电流与电压的关系时，要控制导体的______不变，多次改变______的大小；探究电流与电阻的关系时，要控制导体两端的______不变，多次改变______的大小。
电阻　
电压　
电压　
电阻　
2．实验需要测量的物理量：探究电流与电压的关系时，需要测量通过定值电阻的______和它两端的______；探究电流与电阻的关系时，需记录定值电阻的阻值，并测量通过不同定值电阻的______。
电流　
电压　
电流　
3．电路图如图1所示。
4．实验数据记录表格的设计
(1)探究电流与电压的关系(______不变)
电阻　
第一次 第二次 第三次
电流I/A
电压U/V
(2)探究电流与电阻的关系(______不变)
第一次 第二次 第三次
电流I/A
电阻R/Ω
电压　
5．滑动变阻器在实验中的作用
(1)在“探究电流与电压的关系”实验中的作用：_______________ _________。
(2)在“探究电流与电阻的关系”实验中的作用：________________ ____________。
(3)在以上两个实验中，滑动变阻器还起到__________的作用。
改变定值电阻两
端的电压　
控制定值电阻两
端的电压不变　
保护电路　
6．实验结论
电阻　
图2
(1)电流与电压的关系：在______一定时，导体中的电流跟这段导体两端的电压成____比，对应图像如图2－甲。
(2)电流与电阻的关系：在______
一定时，导体中的电流跟这段导体的
电阻成____比，对应图像如图2－乙。
正　
电压　
反　
二、欧姆定律(11年11考)
1．内容：导体中的电流跟导体两端的电压成____比，跟导体的电阻成____比。
2．公式：_______；变形公式：U＝____，R＝____。
3．单位的使用：使用欧姆定律时，各物理量的单位必须统一，I的单位用__________，U的单位用___________，R的单位用___________。
正　
反　
IR　
安培(A)　
伏特(V)　
欧姆(Ω)　
4．电阻的串联与并联
长度　
大　
横截面积　
小　
注意　无论两个电阻是串联的还是并联的，其中任意一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小。
强化训练
1．(RJ素材)(2022广西)在“探究电流与电压的关系”实验中，采用图像法得到了如图1所示的I－U图像，由图像可知，电阻R一定时，通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是(　　)
A．成正比　R＝10 Ω
B．成正比　R＝1 Ω
C．成反比　R＝10 Ω
D．成反比　R＝1 Ω
A　
图1
2．(YH素材)图2是某同学探究通过导体的电流与电阻的关系时所用的实验电路。在实验过程中，他将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻，闭合开关后，为了保持定值电阻两端的电压不变，他接下来要进行的操作是(　　)
C　
图2
A．减少电池的节数
B．将滑动变阻器的滑片P向左移动
C．将滑动变阻器的滑片P向右移动
D．记录电流表和电压表的示数
材料　
无关　
4．(YH素材)某导体两端的电压为3 V时，通过它的电流为200 mA，则这个导体的电阻为____Ω，现将其两端的电压增加到6 V，若用电流表测量通过该导体的电流，则应选用“____________”(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)的量程。
15　
0～0.6 A　
易错易混点
C　
技巧规律　电阻是导体本身的一种性质，它的大小是由导体本身的因素(材料、长度、横截面积和温度)决定的，与通过导体的电流和加在导体两端的电压无关，所以凡是说电压变化或电流变化造成电阻变化的均是错误的。
1.一个定值电阻，当它两端的电压为2 V时，通过它的电流是0.2 A，则当它两端的电压为6 V时，它的电阻和通过它的电流分别是(　　)
A．30 Ω、0.2 A B．10 Ω、0.6 A
C．30 Ω、0.6 A D．10 Ω、0.2 A
B　
例2　如图3所示电路中，电源电压恒定不变，已知R1＝30 Ω。当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为3 V，电流表的示数为0.3 A，则R2＝____Ω；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为___V，电流表的示数为______A。
易错易混点
运用欧姆定律公式的计算
10　
图3
3　
0.4　
2.如图4所示的电路中，电源电压为9 V且恒定不变，当闭合开关S，断开开关S1时，电流表的示数为0.5 A；当闭合开关S、S1时，电流表的示数为1.5 A，则下列说法正确的是(　　)
C　
图4
A．电阻R1的阻值为9 Ω
B．电阻R2的阻值为6 Ω
C．当闭合开关S、S1时，R1两端的电压为9 V
D．当闭合开关S、S1时，R2两端的电压为3 V
例3　(2022营口模拟)如图5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，电压表V的示数______，电流表A1的示数______，电流表A2的示数______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
易错易混点
动态电路中电流、电压变化的分析
不变　
图5
变小　
变小　
技巧规律　串联电路中，任意一个电阻变大(变小)时，电路中的电流变小(变大)，其两端电压变大(变小)，与之串联的其他电阻两端的电压变小(变大)；并联电路中，各支路互不影响，支路两端电压不变，任意一个支路电阻变大(变小)时，其所在支路的电流变小(变大)，干路电流变小(变大)。
3.(2022牡丹江)如图6所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片向右移动时，下列判断正确的是(　　)
A．电压表V的示数变大
B．电流表A1的示数不变
C．电流表A2的示数变大
D．电压表V的示数变小
B　
图6
实验突破
★探究电流与电压、电阻的关系(11年5考)
例题　小东所在小组在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒为4.5 V。
图7
【实验准备】
(1)请用笔画线代替导线将图7中的电路连接完整，要求滑动变阻器的滑片向右滑时，接入电路的电阻变大。(导线不能交叉)
答图1
如答图1所示
(2)在连接电路时，要求先将开关、滑动变阻器分别处于___的位置。(选填字母)
A．闭合、阻值最小处 B．断开、阻值最小处
C．断开、阻值任意处 D．断开、阻值最大处
D　
(3)实验前检查仪表时发现，电流表的指针如图8所示，出现这种现象的原因是____________________；若改正后将电流表接入电路，闭合开关后，电流表的指针仍如图8所示，出现这种现象的原因是____________________________。
电流表的指针未调零　
图8
电流表的正、负接线柱接反了　
(4)当连完最后一根导线后发现两电表的指针均发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因分别是①______________________；②__________________。
(5)实验中按电路图正确连接好电路后，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，发现无论怎样移动滑片，电压表的示数总为3 V，你认为故障原因可能是______________或________________。
拓展设问　另一组同学实验时发现，当移动滑动变阻器的滑片时，电流表的示数增大，电压表的示数反而减小，造成这一现象的原因是__________________________________。
连接电路时开关未断开　
电路某处接触不良　
定值电阻断路　
滑动变阻器短路　
把电压表并联在滑动变阻器的两端了　
【探究电流与电压的关系】
(6)在“探究电流与电压的关系”实验过程中，通过调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，数据如下表所示，请你根据表格中的实验数据回答下面的问题。
实验次数 1 2 3
______ 1.0 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.26
①表格中空格一栏应该填上__________。
②本实验所使用的定值电阻的阻值是____Ω。
电压U/V　
10　
③请根据表中数据在图9中描点连线。对所得图像进行分析，可得出结论：______________________________。
电阻一定时，电流与电压成正比　
答图2
如答图2所示
④完成上述实验后为了获得普遍的实验结论，还需要__________ ________________________。
(7)小明提出改用小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为他的实验方案可行吗？请说明理由。答：________(选填“可行”或“不可行”)，理由：____________________________________________。
换不同阻值
的定值电阻重复上述实验　
不可行　
小灯泡的电阻不是定值，会随温度的变化而变化　
【探究电流与电阻的关系】
(8)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小东选用了阻值分别为 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω及25 Ω的五个定值电阻进行实验。
①实验过程中先将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片使电压表的示数为U0，记录相应的电流值；然后断开开关，将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻接入电路，再次闭合开关后，电流表的示数______，电压表的示数______(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)，此时应将滑片向___(选填“A”或“B”)端移动，直至___________________，记下相应的电流值。这里采用的物理方法是__________法。
变小　
变大　
B　
电压表的示数为U0　
控制变量　
②根据实验所得的五组数据绘制出的I－R图像如图10所示，由图像可得出的结论是______________________________。实验中所控制的电压U0＝______V。
电压一定时，电流与电阻成反比　
图10
③为了用所选定值电阻完成实验，滑动变阻器的最大阻值至少为____Ω。
2.5　
20　
拓展训练
【课标要求】3.4.2 探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。
4.2.12 探究电流与电压、电阻的关系。
1．利用欧姆定律进行下列的计算：
(1)一个定值电阻的阻值为10 Ω，当它两端的电压为4 V时，通过它的电流为______A；当通过它的电流为0.6 A时，它两端的电压为___V；当它两端的电压为0时，通过它的电流为___A，此时电阻的阻值为____Ω。
(2)某定值电阻两端的电压为4 V时，通过它的电流是0.5 A；若该电阻两端的电压为4.8 V，则通过它的电流是______A。
(3)一灯泡的铭牌上标有“2 V　10 Ω”的字样，灯泡正常工作时通过它的电流是_____mA；现将它接在6 V的电源两端，若要使它正常发光，需____联一个____ Ω的电阻。
考点
欧姆定律的理解与简单计算(8年8考)
0.4　
6　
0　
10　
0.6　
200　
串　
20　
2．图11的四个电路中，R1A．I甲>I乙>I丙>I丁 B．I甲C．I乙>I甲>I丙>I丁 D．I丙C　
图11
3．(2022常德模拟)在中考体育测试中，一些省市设有握力测试项目。图12－甲所示为一种电子式握力计(图12－乙为其简化电路)，当握力F增大时，电路中电压表的示数(　　)
A．变大
B．变小
C．不变
D．无法确定
A　
图12
4．在如图13所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S由断开到闭合时，电压表V的示数______，电流表A1的示数______，电流表A2的示数______，电压表V与电流表A2的示数之比______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
不变　
变大　
不变　
不变　
图13
5．(2018广东)如图14－甲所示，闭合开关时，电压表的示数如图14－乙所示，为______V；将滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将______，电压表的示数将______。(后两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
2.2　
图14
不变　
变大　
6．(2022岳阳)如图15，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______A，电源电压为___V。
0.3　
图15
3　
7．(2022福建)图16是一款摄像机自主启动装置的简化电路图，电源电压恒为12 V，RP是红外线探测电阻，R是定值电阻，阻值为8 Ω。当R两端的电压达到8 V时，摄像机自主启动拍摄。求：
图16
(1)摄像机自主启动拍摄时电路中的电流；
(2)RP的阻值。
答：(1)摄像机自主启动拍摄时电路中的电流是1 A；
答：(2)RP的阻值是4 Ω。
图16
8．(2018广东)在“探究电流跟电压的关系”的实验中：
考点
探究电流与电压的关系(8年1考)
图17
(1)如图17－甲所示，A为________，B为________。(均选填“电流表”或“电压表”)
电流表　
电压表　
(2)用笔画线代替导线将图17－乙中的电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动时连入电路的电阻变小。(导线不能交叉)
图17
如答图3所示
答图3
(3)在实验操作过程中保持______不变，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，实验数据如下表所示，请根据该表中的数据在图17－丙中进行描点连线。
电阻　
物理量　 实验次数 1 2 3
电压U/V 1.0 2.0 2.5
电流I/A 0.10 0.20 0.26
图17
答图4
如答图4所示
(4)对实验数据进行分析，归纳出的结论是____________________ ______________。
电阻一定时，电流
与电压成正比　
9．(2020广东)做“探究电流与电阻的关系”实验时，可供选择的器材有：电压为6 V的电源、电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)、开关各一个，阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω和20 Ω的定值电阻各一个，最大阻值分别为10 Ω和50 Ω的滑动变阻器各一个，导线若干。
考点
探究电流与电阻的关系(8年3考)
图18
(1)如图18所示的实验电路中，正确的是____，应选用最大阻值为____Ω的滑动变阻器。
(2)若按图18－乙所示的电路图连接好电路后，闭合开关，可观察到电流表的指针________(选填“向右”“反向”或“几乎不”)偏转。
甲　
图18
50　
几乎不　
(3)按正确的电路图连接电路后，闭合开关，电流表和电压表均有示数，但移动滑动变阻器的滑片时，两表的示数均保持不变，经判断是接线有误，错误可能是____________________________________。
(4)纠正错误后，依次更换定值电阻，并控制定值电阻两端的电压为2.5 V进行实验。请将记录实验数据的表格补充完整。
①U＝___________。
将滑动变阻器下面两个接线柱接入电路　
实验序号 1 2 3 4
②__________ 20 15 10 5
③__________ \ \ \ \
2.5 V　
电阻R/Ω　
电流I/A　
10．(2021广东)在“探究电流与电阻的关系”实验中，实验器材有：电源(电压恒为4.5 V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20 Ω 2 A”字样)和开关各一个，定值电阻五个(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω)，导线若干。
图19
(1)将图19－甲的实验电路连接完整。
图19
答图5
如答图5所示
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P移到最____(选填“左”或“右”)端。
(3)图19－乙是根据实验数据画出的定值
电阻的I－R图像，其中阴影面积的物理意
义是____________________，其数值为
___________。
左　
图19
定值电阻两端的电压　
2.5 V　
11．(2022长沙)某实验小组用如图20所示的电路探究电流与电阻的关系。
图20
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 0.6
2 10
3 20
……
(1)连接电路时应______开关。
(2)小庆将5 Ω的定值电阻接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器的滑片至恰当位置，并将数据记录在上表中。换用10 Ω的电阻后，应该使其两端的电压保持U0＝___V不变。
断开　
3　
(3)将5 Ω的定值电阻换为10 Ω后，小庆和小丽对接下来的操作有不同看法：
小庆认为应先闭合开关，再将滑片向左移动，使电压表示数为U0；
小丽认为应先将滑片移到最左端，再闭合开关，然后将滑片向右移动，使电压表示数为U0。
请问你赞成谁的观点？______。简要说明理由：________________ __________________________________________________________________________________。
小丽　
若先闭合开关，　
由于定值电阻阻值变大，其两端电压变大，会超过3 V，超过电压表的
量程，会损坏电压表　

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