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模块五 电磁学
第17讲 电阻 欧姆定律
模块五 电磁学
数据记录 课标要求
1
数据剖析 重难突破
3
数据透视 实验剖析
4
数据链接 真题试做
5
栏目导航
数据聚焦 考点梳理
2
数据记录 课标要求
1
内容要求
1.知道电阻。
2.探究电流与电压、电阻的关系,理解欧姆定律。
数据聚焦 考点梳理
2
考点 1 电阻
考点 2 欧姆定律
考点 3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
考点精讲
考点 1 电阻
1.电阻
(1)定义:导体对电流　　　作用的大小叫做电阻,用字母R 表示。
(2)单位及其换算关系:
a.基本单位:欧姆(Ω);其他常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
b.换算关系:1 kΩ=　　　Ω,1 MΩ=　　　Ω。
(3)影响因素:导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的　　　、
　　　　　和　　　　　有关;还与温度有关,对于大多数导体来说,电阻随温度的升高而　　　;电阻与导体中是否通过电流,以及导体两端是否有电压均无关。
阻碍　
103　
106　　
材料　
长度　
横截面积　
增大　
2.滑动变阻器
(1)电路符号:
(1)原理:通过改变接入电路中的电阻丝的　　　来改变接入电路中电阻的大小。
(2)铭牌:某滑动变阻器的铭牌上标有“200 Ω　5 A”字样,表示该滑动变阻器能够接入电路的　　　　　　　　　,允许通过的　　　　　　　　。
(3)使用规则:按照“一上一下”的方式连接;闭合开关前,滑片应移至
易错提示
当滑动变阻器接入两上接线柱时,其连入电路的电阻为零;当滑动变阻器接入两下接线柱时,其连入电路的电阻是最大阻值。
　　　　　　　。
长度
最大阻值为200 Ω 　
最大电流为5 A　
最大阻值处　
(4)作用:改变电路中的电流和部分电路两端的电压; _________。
3.电阻箱
(1)电路符号:
(2)特点:能改变接入电路中电阻的大小,也能直接读出接入电路中电阻的阻值。
(3)读法:各旋盘对应指示点的示数乘面板上标记的倍数,然后相加,就是接入电路中电阻的阻值。如图所示,电阻箱的读数为___________。
保护电路　
3 438Ω　
内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成_____________ ,跟导体的电阻成 _____________。
2. 公式:I= 　　　　(适用范围:纯电阻电路)。
3. 变形公式:求电压　　　　　　　 ;求电阻 ________。
4. 欧姆定律使用时的注意事项:
考点 2 欧姆定律
正比　
反比
　　
U=IR　　　
R = 　
5. 应用:
易错提示
　　欧姆定律只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律,即R与U、I无关。
R = 　
考点 3 欧姆定律在串、并联电路中的应用
状态 串联 并联
电路图
电流 I总=I1=I2= …=In I总=I1+I2+ …+In
电压 U总=U1+U2+…+Un U总=U1=U2=…=Un
电阻 R = R1+ R2
总电阻大于任何一个分电阻;若某一分电阻增大,则总电阻增大 总电阻小于任何一个分电阻;若某一分电阻增大,则总电阻增大
分压或分流作用
1.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强。 (　　)
2.长度相同的两根铜线,粗的那根电阻较大。 (　　)
3.根据欧姆定律的变形式R=可知,导体的电阻与导体两端的电压成正比。 (　　)
4.电阻是导体本身的性质,所以无论温度如何变化,电阻也不可能变为零。 (　　)
5.电阻串联时,相当于增大了导体的长度,总电阻大于每一个电阻。（ ）
6.电阻并联时,相当于增大了导体的横截面积,总电阻小于每一个电阻。 (　　)
×
×
×
×
易错速判
√
√
数据剖析 重难突破
3
重难点 1 简单电路类相关计算与分析
重难点 2 I-U 图象相关计算
重难点 1 简单电路类相关计算与分析
例1　(原创题)如图所示电路,电源电压保持不变,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,灯泡L1和L2　　　　联,若两表的示数之比为U甲∶U乙=1∶3,则灯泡L1和L2的电阻之比为　　　　。当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,灯泡L1和L2　　　　联,通过灯泡L1的电流　　　　(选填“大于”“等于”或“小于”)灯泡L2中的电流。(灯丝电阻不变)
串
1 ∶ 2
并
大于
例1
1
2
运用欧姆定律解题的一般步骤:
(1)明确电路的连接方式及各电表的测量对象(若题中无电路图,应根据题意,画出电路图)。
(2)在电路图(或画出的电路图)上标明已知物理量的符号、数值和未知物理量的符号。
(3)根据欧姆定律的公式、推导式以及串、并联电路中电流、电压和电阻的规律,列方程求解(计算题要有必要的文字说明)。
(4)讨论结果的合理性,得出答案。
方法指导
例1
1
2
1.(2022·铜仁模拟)如图所示的电路中,当滑片向左滑动时,电压表的示数将　　　　,电流表的示数将　　　　,(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)灯泡L的亮度将　　　　(选填“变暗”“变亮”或“不变”)。

对应练习
变大
不变
不变
例1
1
2
2.在如图所示的电路中,电源电压恒定不变,定值电阻R1、R2的阻值之比为R1∶R2=1∶3。当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两电压表的示数之比为U甲∶U乙= 　　　　,通过定值电阻R1、R2的电流之比I1∶I2=　　　　 。当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两电流表的示数之比为I甲∶I乙=　　　　。
4 ∶ 3
1 ∶ 1
1 ∶ 4
例1
1
2
重难点 2 I-U 图象相关计算
例2　如图所示的是定值电阻R和小灯泡L中电流随电压变化的图象,由图象可知(　 )
A.乙是小灯泡的I-U 图象
B.定值电阻的阻值为5 Ω
C.定值电阻R和小灯泡L并联接在2 V的
电源上,干路中的电流是0.6 A
D.定值电阻R和小灯泡L串联接在5 V的
电源上,小灯泡两端的电压为1 V
D
例2
3
4
I-U 图象的相关计算:
(1)确定两个物理量I、U 之间的关系:若为过原点的直线,则电流与电压成正比。
(2)比较阻值的大小关系:若I-U 图象为过原点的直线,则倾角(斜率)就是阻值的大小,倾角(斜率)大的对应的阻值大。
(3)求电阻的阻值:选取图上的一点(一般取整数点),根据R=计算电阻的阻值。
(4)求电功率:选取与电压值对应的电流值或与电流对应的电压值,根据P=UI求电功率。
方法指导
例2
3
4
3.如图甲所示电路中,电源电压恒定不变,电流表所选量程为0~0.6 A,电压表所选量程为0~15 V,小灯泡L标有“6 V　3.6 W”,滑动变阻器R标有“50 Ω　1.5 A”。闭合开关S,调节滑动变阻器使其阻值在某一范围内变化时,电压表与电流表示数的变化情况如图乙所示。下列说法正确的是(　　)
A.电压表测量的是灯泡L两端的电压
B.滑片P向右移动时,电压表示数变小
C.电源电压为8.5 V
D.闭合开关后,滑动变阻器阻值可以调节的范围是5~50 Ω
甲 乙
D
例2
3
4
4.图甲是探究电流和电压关系的实验电路,电流表和电压表量程分别为“0~0.6 A”“0~3 V”,定值电阻R1阻值为10 Ω,滑动变阻器R2标有“20 Ω　1 A”,电源电压恒为6 V。根据图乙所示图象可得结论:保持导体
　　　　一定,通过导体的电流与它两端电压成　　　　比,向左移动滑片,　　　　表先达到最大刻度,此时滑动变阻器接入电路的阻值为
　　　　Ω。

电阻
正
电压
10
例2
3
4
数据透视 实验剖析
4
实验20 探究影响导体电阻大小的因素
实验21 探究电流与电压、电阻的关系
实验器材 电源、电源、电流表、开关、导线、4根电阻丝(其材料、规格如下表所示)
实验方法 (1)控制变量法:探究导体的电阻与长度的关系,控制材料、横截面积相同;探究导体的电阻与材料的关系,控制长度、横截面积相同;探究导体的电阻与横截面积的关系,控制材料、长度相同
(2)转换法:导体电阻的大小不能直接观察,可以通过比较电流的大小(电流表的示数)来判断导体电阻的大小
电阻丝 材料 长度/m 横截面积
a 锰铜合金 0.2 0.8
b 镍铬合金 0.2 0.8
c 镍铬合金 0.1 0.8
d 镍铬合金 0.2 0.4
实验20 探究影响导体电阻大小的因素
实验操作 (1)选择长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b,分别接入同一电路中,闭合开关,观察电流表的示数,比较电流的大小 (2)选择长度相同而横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d,分别接入同一电路中,闭合开关,观察电流表的示数,比较电流的大小 (3)选择横截面积相同而长度不同的两根镍铬合金丝b和c,分别接入同一电路中,闭合开关,观察电流表的示数,比较电流的大小
实验分析 电源电压一定的电路中,电流越小,电阻越大。比较不同实验中电流表示数的大小,得知两根电阻丝电阻的大小,分析可得电阻大小的影响因素
评估与改进 (1)若在实验电路中再串联一个小灯泡,通过观察小灯泡的亮度也可以判断导体电阻的大小,且小灯泡可以保护电路,从而防止烧坏电流表
(2)导体电阻与温度的关系:将任意一根电阻丝接入电路,先用冷风使电阻丝降温,闭合开关,读出电流表的示数I1,并记录,断开开关;再用热风使电阻丝升温,闭合开关,读出电流表的示数I2,并记录。通过比较发现I1>I2,由此可知,导体的电阻可能与温度有关
实验结论 导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的　　　　、
　　　　和　　　　　　等因素有关。同种材料的导体,长度越长、横截面积越小,电阻越大。另外,导体的电阻受　　　　的影响
材料
长度
横截面积
温度
1.在探究“影响导体电阻大小的因素”时,小明同学作出了如下猜想:
①导体的电阻可能与导体的长度有关。
②导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
③导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
针对训练
1
2
3
(1)小明同学设计的实验电路如图甲所示,在M、N之间分别接上不同的电阻丝,通过观察电流表的示数来比较电阻的大小,此过程中用的实验方法是　　　　。
(2)为了验证上述猜想②,应该选用编号为　　　　的两根电阻丝分别接入电路进行实验。
(3)分别将A和B两根电阻丝接入图甲电路中M、N之间,电流表的示数不相同,由此初步得到结论:当横截面积和材料相同时,导体的电阻跟　　　　
　　　　　　　　有关。
(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图乙所示,但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致实验误差偏大,解决这一问题的措施是　　　　　　　　　　　　　　　　。
转换法
A、C
长度
换用小量程进行实验
1
2
3
实验21 探究电流与电压、电阻的关系
实验器材 电源、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、阻值不同的定值电阻、导线 实验方法 　　　　　　法:探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,改变电压;探究电流与电阻的关系时,控制电压不变,改变电阻 实验操作 (1)探究电流与电压的关系:控制定值电阻的阻值不变,移动滑动变阻器的滑片,改变定值电阻两端的电压,观察电流表的示数 (2)探究电流与电阻的关系:控制定值电阻两端的电压不变,换用不同阻值的定值电阻,观察电流表的示数
控制变量
实验分析 1.探究电流与电压的关系:
(1)滑动变阻器的作用:保护电路,改变定值电阻两端的电压
(2)更换不同阻值的电阻进行多次测量的目的:减小偶然性对实验结果的影响,使实验结论具有普遍性
(3)得出错误结论“电阻一定时,电流随电压的增大而减小”的原因:将电压表与滑动变阻器并联了
2.探究电流与电阻的关系:
(1)滑动变阻器的作用:保护电路,控制不同阻值的定值电阻两端的电压相同
(2)更换大阻值的定值电阻后,滑动变阻器滑片移动方向的判断:滑片向使滑动变阻器接入电路的阻值变大的方向移动,电压表的示数始终保持不变
评估与改进 不能用小灯泡代替定值电阻的原因:小灯泡灯丝的电阻随温度的变化而变化 实验结论 (1)　　　　一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成　　　　　比 (2) 　　　　一定时,通过导体的电流与导体的电阻成　　　比 　　
电阻
正
电压
反
2.(2022·铜仁碧江区模拟)小丽在做“探究电流与电压的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻、开关、导线若干。
(1)在按电路图甲连接实物时,开关必须处于___________状态。
断开
针对训练
针对训练
1
2
3
(2)图乙是小丽连接好的实验电路,闭合开关后,她发现向右移动滑片的过程中,电流表的示数　　　　,电压表的示数　　　　。(以上两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
(3)小李在一旁观察后指出小丽没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”,并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。
不变
不变
×
1
2
3
(4)问题解决后,他们接入10 Ω的电阻进行实验,并得出表中的数据,对数据进行分析后得出的实验结论是___________________________________
(5)在此实验中滑动变阻器起到的主要作用是_____________________
____________。
电压U/V 1 1.5 2 2.5 电压U/V 1 1.5
电流I/A 0.1 0.15 0.2 0.25 电流I/A 0.1 0.15
电阻一定时,导体中的电流跟导体两端
通过的电流
1
2
3
_____________。
改变电阻两端的电压和
的电压成正比
3.(2022·贵阳云岩区模拟)小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已知电源电压为6 V且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω。
(1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允许交叉)。
1
2
3
(2)小欣把5 Ω定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电压表有示数,则电路中的故障可能是　　　。
A.电阻R处短路
B.电阻R处断路
C.滑动变阻器处断路
(3)排除故障后进行实验。实验中多次改变R的阻值,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,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,________________　
____________。
(4)将5 Ω定值电阻换成10 Ω定值电阻后,闭合开关,为了保持电压表的示数为　　　V不变,应将滑动变阻器的滑片P向　　　(选填“A”或“B”)移动,记录此时各表的示数。
B
的电阻成反比
2.5
A
1
2
3
导体的电流与导体
数据链接 真题试做
5
命题点 1 欧姆定律及其应用
命题点 2 探究电流与电压、电阻的关系
（2018~2023）
1.(2022·毕节16题,3分)在做“测量小灯泡的电功率”实验时,将标有“0.2 A”的小灯泡L与滑动变阻器R接入电路,如图所示。闭合开关S,当滑片P移到最右端时,小灯泡正常发光,电压表示数为2 V。下列结果正确的是（ ）
A.电源电压为2 V
B.滑动变阻器R的最大阻值为10 Ω
C.通过滑动变阻器R的电流为0.1 A
D.电路消耗的总功率为0.4 W
B
命题点 1 欧姆定律及其应用(贵阳5考,遵义5考,毕节5考)
1
2
3
4
5
6
2.(2018·遵义25题,3分)如图甲所示,R2为电阻箱,调节R2时电流表示数I随之变化。如图乙所示是电阻箱阻值R2与电流表示数的倒数的图象。则定值电阻R1与电源电压U 的大小分别为(　　)
A.5 Ω　30V 　　　
B.5 Ω　2.5 V
C.10 Ω　20 V
D.10 Ω　10 V
B
1
2
3
4
5
6
3.(2018·贵阳10题,3分)灯泡L与定值电阻R的I-U 图象如图所示。若将L与R 串联在8 V的电源上,下列说法正确的是(　　)
A. 灯泡的电阻是10 Ω
B. 灯泡两端的电压是8 V
C. 电路中的电流是1.5 A
D. 电路消耗的总功率是4 W
D
1
2
3
4
5
6
4.(2021·黔东南州14题,2分)如图所示的电路,电源电压保持不变,R1、R2为定值电阻,其中R1=10 Ω。当只闭合开关S1时,电流表示数为0.6 A,则电源电压为　　　V;当同时闭合开关S1、S2时,电流表的示数增大了0.5 A,则R2的阻值是　　　Ω。
5.(2018·贵阳17题,2分)如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P至某位置时,电流表的示数为I1;移动滑片P至另一位置时,电流表的示数为I2,电压表的示数为1 V。若I1∶I2=4∶3,前后两次滑动变阻器的阻值之比为2∶3,则电源电压为　　　 V。
6
12
4
1
2
3
4
5
6
6.(2020·黔东南州22题,5分)如图所示的电路中电源电压保持不变,R1=R2=R3=20 Ω,当S1、S2都断开时,电流表示数是0.3 A。求:
1
2
3
4
5
6
(1)电源电压。
(2)S1、S2都闭合时,电流表示数是多少
当S1、S2都断开时,R1与R2串联,电流表测电路中的电流,串联电路中总电阻等于各分电阻之和,由I=可得,电源电压U=I(R1+R2)=0.3 A×(20 Ω+20 Ω)=12 V。
当S1、S2都闭合时,R1与R3并联,R2被短路,电流表测干路电流,电路中的总电阻R===10 Ω,则干路电流I’===1.2 A。
1
2
3
4
5
6
7.(2022·贵阳24题,10分)如图甲所示的是探究“电流与电阻关系”的实验电路。
(1)由图甲可知,电压表与定值电阻R 的连接方式是　　　　联。根据滑片位置判断,此时　　　　(选填“可以”或“不可以”)直接闭合开关进行实验。
命题点 2 探究电流与电压、电阻的关系(贵阳2022.24,遵义2考,毕节2考)
实验序号 电阻R/Ω 电流I/A
1 5 1.2
2 10 0.6
3 15 0.4
4 20
5 30 0.2
并
可以
7
8
(2)更换定值电阻闭合开关后,电压表示数发生改变。若要控制R两端电压不变,应通过下列哪一操作后再记录数据 　　　　(填字母序号)。
A.电流表与电压表交换位置
B.移动滑动变阻器的滑片
(3)当R=20 Ω时,电流表示数如图乙所示,则表格空白处应记录的电流为
　　　　　　　A。
(4)分析表格中的实验数据可得结论:当电压一定时,电流与电阻成　　　。
B
0.3
反比
7
8
8.(2020·毕节37题,7分)在探究电流与电压的关系实验中,电源是2节新干电池,电阻的阻值为5 Ω。
(1)图甲是没有连接完整的实验电路,若滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大,用笔画线代替导线,将电路连接完整。
7
8
(2)电路连接完毕后,闭合开关,发现两只电表示数如图乙所示,则电路中的故障可能是　　　　　　　　　　。
(3)实验数据记录见表,其中一个电流数据记录错误,这个数据是　　。
(4)分析实验数据可以得出:在电阻一定的情况下,通过导体的电流与导体两端的电压　　　　。
实验序号 1 2 3 4
电压U/V 0.6 1.2 1.8 2.4
电流I/A 0.12 0.24 0.30 0.48
定值电阻R 断路　
0.30
成正比
7
8

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