第14講歐姆定律(原卷版+解析)

歐姆定律【銜接導入】電阻單位：歐姆電阻的單位是什么？相信很多人都知道，電阻的單位就是歐姆，簡稱歐，用希臘字母Ω表示。但是有沒有人想過這樣的一個問題：電阻的單位為什么是歐姆呢？相信絕大多數人都會說，那是因為歐姆發(fā)現(xiàn)了電阻，所以他的名字就成了電阻的單位。這樣的答案，大家不會覺得有點牽強嗎？那是不是當年有一個叫“米”的人發(fā)現(xiàn)了長度，所以米就成了長度單位，有一個叫“克”的人發(fā)現(xiàn)了質量，所以克就成了質量的單位呢？那當然不是了。至少不是所有的量都是用發(fā)現(xiàn)它的人的名字來做單位的。不過我們可以發(fā)現(xiàn)，物理學上，還真是很多物理量都是用發(fā)現(xiàn)它的人的名字來做單位的。比如力的單位是牛頓、功率的單位是瓦特、熱量的單位是焦耳，電的方面，電壓的單位是伏特、電流的單位是安培等，都是用發(fā)現(xiàn)它們的人的名字來做單位的。這似乎沒有什么問題嘛。其實不然，這里面還是存在一些主觀問題的。主要是學生在學到這些單位時，單單記這些單位就特煩人的，就算記住了，也看不出它們之間有什么聯(lián)系。以運動的單位來說，它們之間的聯(lián)系就可以從字面上輕松分辨出來。比如時間的單位有小時、有秒等，距離的單位有千米、有米等，而速度的單位有千米每小時、有米每秒等。從單位上就可以了解時間、距離和速度三者的關系：速度就是在單位時間內經過的距離。你再來看看電的三個重要物理量電壓、電流和電阻之間，它們也是有類似的聯(lián)系的。電阻等于電壓除以電流，即R=U/I。但你能從單位歐姆、伏特和安培三者的字面上，看出它們之間的聯(lián)系嗎？顯然這是看不出來的，因此就給學生理解上造成了麻煩。學生只能靠死記電阻、電壓和電流三者的關系來了解三個單位之間的關聯(lián)。那么你說電阻的單位可以用伏特每安培來表示嗎？其實這個表示方法是理解不通的。因為電阻是導體的一種特性，它是與電壓和電流的大小無關的。真正決定電阻大小的是導體的材料、長度和橫截面：R=ρL/S，其中ρ表示電阻的電阻率，是由其本身性質決定，L表示電阻的長度，S表示電阻的橫截面積。而L的單位可以是米，S的單位可以是平分米，因為電阻率的單位是歐姆·米。這個單位讓老黃想起了另外一個電學單位，千瓦·時。很明顯，作為一個特性值單位，電阻率是可以被命名的，但是它沒有被命名，而是由電阻的單位反推出來的。假如當初歐姆在發(fā)現(xiàn)電阻時，強調的是電阻率，那么，后世就有可能拿歐姆做電阻率的單位，這種情況下，電阻的單位又是什么呢？就會變成了歐姆/米.不知道講到這里，你是否能明白電阻的單位真正的內涵了？其實，它指的是一段長度的某種材質的導體的電阻率特性值大小。

【知識新授】一.探究電流與電壓、電阻的關系1.采用的研究方法是：控制變量法。即：=1\*GB3①保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關系；=2\*GB3②保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。2.實驗電路：3.結論：=1\*GB3①在電阻一定的情況下，導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比；=2\*GB3②在電壓不變的情況下導體中的電流與導體的電阻成反比。

4.注意點：（1）開關斷開連接電路；電表的正確使用；滑片的位置。（2）控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關系時，控制了電阻不變；b.在研究電流與電阻關系時，控制了電阻兩端電壓不變。（3）進行多次測量，避免實驗的偶然性和特殊性，使實驗結論更具普遍性。（4）滑動變阻器的兩個作用：a.保護電路；b.調節(jié)電路電流，改變定值電阻兩端的電壓；c.保持定值電阻兩端的電壓不變。二．歐姆定律1．歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。

2.數學表達式I=U/R。變形公式：U=IRR=U/I。3.說明：①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉化為內能）；②I、U、R對應同一導體或同一段電路，不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用，應加角碼區(qū)別。③同一導體（即R不變），則I與U成正比。同一電源（即U不變），則I與R成反比。

=4\*GB3④R＝U/I是電阻的計算式，它表示導體的電阻可由U/I計算出大小，電阻是導體本身的一種性質，與電壓U和電流I等因素無關。4.注意點：①同一性、同時性；②電流與電壓的因果關系；③描述結論時，先說條件，再說結論。三．歐姆定律的應用用公式進行計算的一般步驟：①讀題、審題（注意已知量的內容）；②無電路圖則應根據題意畫出電路圖；③在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號；④選用物理公式進行計算（書寫格式要完整，規(guī)范）。四．伏安法測電阻1．定義：。

2．原理：R=U/I3．電路圖：4．步驟：①根據電路圖連接實物。連接電路是開關應斷開，滑動變阻器的阻值應調到阻值最大處。②檢查電路無誤后，閉合開關S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數，填入表格。

③算出三次Rx的值，求出平均值。注：定值電阻適用，小燈泡不適用，但也要測三次觀察小燈泡的發(fā)光情況。

④整理器材。

討論：⑴本實驗中，滑動變阻器的作用：①保護電路；=2\*GB3②調節(jié)電路電流，改變定值電阻兩端的電壓。⑵測量結果偏小是因為：有部分電流通過電壓表，電流表的示數大于實際通過Rx電流。根據Rx=U/I電阻偏小。

【例題分析】例1．以下對歐姆定律的認識，其中正確的是（）A．歐姆定律揭示了導體的電阻與導體兩端電壓、通過導體的電流有關 B．同一導體，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大 C．當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值也隨之改變 D．根據歐姆定律的變形公式R=U例2．小金用如圖所示電路研究電流與電壓的關系，為了改變定值電阻R兩端電壓，設計了以下四種方案，其中可行的方案個數是（）甲：換用可調節(jié)電壓的學生電源接入MN乙：兩節(jié)新干電池與滑動變阻器串聯(lián)接入MN丙：兩節(jié)新干電池先后與不同的定值電阻R′串聯(lián)接入MN?。簝晒?jié)新干電池先后與不同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)接入MNA．一個 B．兩個 C．三個 D．四個例3．小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（）A．保持變阻器滑片不動 B．將變阻器滑片適當向左移動 C．將變阻器滑片適當向右移動 D．適當增加電池的節(jié)數例4．如圖所示為某科技創(chuàng)新小組設計的水位計工作原理圖，容器中的絕緣浮子隨水位的升降帶動滑動變阻器R的滑片P升降，并通過電壓表V顯示的數據來反映水位的升降情況，L是一個指示燈，電路各部分接觸良好，當容器中的水位最低時，滑片P位于變阻器R的a端，則（）A．當水位上升時，電壓表V示數變大 B．當水位下降時，電壓表V示數變大 C．當水位上升時，電壓表V示數先變小后變大 D．當水位下降時，電壓表V示數先變小后變大例5．如圖甲電路，閉合開關S后，兩個燈泡都能發(fā)光，乙圖為電流表A1指針的位置，如果電流表A2讀數是0.6A，則下列說法正確的是（）A．電流表A1的讀數是0.3A B．燈泡L1和L2并聯(lián) C．電流表A1可以連接“﹣、0.6”接線柱 D．通過燈L1的電流為0.6A例6．坐位體前屈是國家體質測試項目之一。如圖是測量示意圖，測試刻度尺擋板時需要從刻度尺上讀數。小明利用電壓表等實驗器材對該測量儀進行改進，使電壓表的示數隨著刻度尺讀數的增大而增大。下列電路設計不符合的是（）A． B． C． D．例7．“220V11W”的節(jié)能燈與“220V60W”白熾燈正常工作時光照強度相當?！毙∶鲗Υ擞幸蓡?，查閱資料得到以下信息；①光敏電阻遵循歐姆定律。②實驗用的光敏電阻阻值隨光照強度變化如圖甲。③為了節(jié)能，我國正在逐步淘汰白熾燈。小明設計實驗裝置如圖乙，在暗室中把“220V11W”的節(jié)能燈與“220V60W”白熾燈分別安裝在與光敏電阻距離30厘米的臺燈上，每次通電后調節(jié)滑動變阻器使電壓表讀數恒為3伏，記錄電流表讀數。（1）實驗中，白熾燈和節(jié)能燈正常工作時，通過燈的電流比較大的是。（2）實驗發(fā)現(xiàn)，正常工作時節(jié)能燈照射下電流表讀數較大，光照強度較（選填“強”或“弱”）。例8．在如圖所示的電路中，L1和L2為兩只燈泡，當開關閉合后電流表A1的示數為1A，A2的示數為0.4A，電壓表的示數為6V，求：（1）電源電壓；（2）通過燈泡L1的電流；（3）L2的電阻?！眷柟烫岣摺恳唬x擇題（共14小題）1．某市體育中考中利用“坐位體前屈測試儀”對學生進行身體柔韌性測試。測試者向前推動滑塊，滑塊被推動的距離越大，儀器的示數就越大。小明同學設計了四種電路（如圖）模擬測試，并要求電路中滑動變阻器的滑片向右滑動時，電表示數增大。其中符合要求的電路是（）A． B． C． D．2．如圖所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，則電壓表V1、V2示數之比是（）A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．3：13．如圖所示是一種風速測定裝置。其中風速表是由電壓表改裝而成，R為定值電阻，R1為滑動變阻器，“T”型管道的豎直管內裝有可上下自由移動的輕質活塞，活塞通過輕質細桿和滑動變阻器的滑片相連（活塞與管道壁接觸緊密），活塞運動時，細桿可帶動滑動變阻器滑片移動。當風速變小時（）A．活塞上方氣壓變小 B．活塞向上移動 C．R1接入電路的電阻變大 D．電壓表示數變大4．科學研究中常會發(fā)現(xiàn)某一事物的兩個相關量（x，y）之間存在著一定的關系，且可用圖線表示，如圖所示。下列相關的量之間的關系符合如圖所示的是（）A．大氣的壓強與海拔高度之間的關系 B．導體的電阻和導體的橫截面積之間的關系 C．導體的電阻與通過該導體的電流的關系 D．同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓的關系5．科學研究中常用圖象來表示兩個量x、y之間的關系，以使研究的問題變得直觀明了，如圖圖象不能正確反映下列關系的是（）A．溶液中水的質量與水的體積關系 B．同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓的關系 C．正常人飲食后4小時內血糖含量隨時間的變化關系 D．物體受到的浮力與其排開（同種）液體體積的關系6．某學習小組在一次實驗中利用電壓表和電流表測量出了多組數據，并記錄如表中，請根據表中給出的數據，分析判斷出他們實驗時所使用的電路圖可能是（）U/V3.02.52.01.81.51.3I/A0.200.300.400.440.500.54A． B． C． D．7．如圖是甲、乙兩個電阻的電流I與電壓U的關系圖象，將它們并聯(lián)接入電路。下列說法正確的是（）A．通過甲的電流小于通過乙的電流 B．通過甲的電流大于通過乙的電流 C．甲是定值電阻，乙的電阻隨電壓增大而增大 D．乙是定值電阻，甲的電阻隨電壓增大而增大8．某精密電子儀器中為了便于調節(jié)電路中的電流，其調節(jié)部分使用了兩個滑動變阻器，如圖所示。已知這兩個滑動變阻器是分別用不同的電阻絲在相同的絕緣磁管上制成的，其中R1的總電阻是200Ω，R2的總電阻5000Ω，開始時兩變阻器都處于最大阻值。下面的幾種方法中，能夠既快又準確地使電流表指針指到要求位置的是（）A．先調節(jié)R1，使電流表指針指到要求位置附近，再調節(jié)R2 B．先調節(jié)R2，使電流表指針指到要求位置附近，再調節(jié)R1 C．同時調節(jié)R1、R2，使電流表指針指到要求位置 D．交替、反復調節(jié)R1和R2，使電流表指針指到要求位置9．如圖所示，設電源電壓保持不變，R0＝10Ω．當閉合開關S，滑動變阻器的滑片P在中點c時，電流表的示數為0.3A，移動滑片P至b端時，電流表的示數為0.2A．則電源電壓U與滑動變阻器的最大阻值R分別為（）A．U＝3V，R＝5Ω B．U＝6V，R＝20Ω C．U＝6V，R＝10Ω D．U＝3V，R＝15Ω10．小重同學家的屋頂上有一水池，他設計了一種自動測量水池內水位高低的裝置，如圖所示，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從水位表（由電流表改裝而成）指針所指的刻度，就可知道水池內水位的高低。關于這個設計，下列說法錯誤的是（）A．改裝電流表的刻度盤時，電流表讀數大的刻度應改為水位高的數字 B．AB與浮標的連接可用軟繩 C．AB桿不可以用橡膠棒 D．R′在電路中起保護作用11．如圖所示的電路中，R1＝6歐，R2＝12歐。當開關S閉合后，Al、A2的讀數之比為（）A．3：1 B．2：3 C．1：3 D．2：112．關于電流、電壓和電阻的關系，下列說法正確的是（）A．導體電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 B．有電流通過這段導體，這段導體兩端一定有電壓 C．通過導體的電流越大，這段導體的電阻一定越小 D．兩個電阻中的電流相等，則兩電阻一定是串聯(lián)13．如圖所示的電路，電源電壓不變，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關S，當監(jiān)控區(qū)的溫度升高時，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象是（）A． B． C． D．14．如圖甲是燈泡L和電阻R的I﹣U關系圖象，燈絲電阻受溫度的影響，溫度越高電阻越大。將L和R以兩種不同的方式接在同一電源上，如圖乙和丙。若乙圖中U1：U2＝m，丙圖中I1：I2＝n，則下列關系式中正確的是（）A．m＝n B．n=1m C．n＜1二．實驗探究題（共2小題）15．為了探究小燈泡電流與電壓的關系，小明選擇額定電壓為2.5伏的小燈泡，電壓為4伏的電源以及其他相關器材按圖甲連接電路，進行實驗。（1）閉合開關移動滑動變阻器的滑片，當觀察到時，可以判斷此時小燈泡正常發(fā)光。（2）在實驗過程中，小明將滑動變阻器的滑片從A端開始移動，直到燈泡正常發(fā)光，在此過程中測得小燈泡電流和電壓的幾組數據，并正確畫出曲線a，如圖乙所示，該實驗小明選擇的滑動變阻器可能是。A、滑動變阻器R1（20歐，3安）B、滑動變阻器R2（50歐，2安）C、滑動變阻器R3（2000歐，0.25安）（3）小明在圖乙中還畫出了本實驗中滑動變阻器的電流隨電壓變化的曲線b，老師據圖指出該曲線是錯誤的，其理由。16．如圖甲是小明同學探究“電流與電阻關系”實驗的電路圖和實物圖。所用的學生電源電壓為6伏，滑動變阻器的規(guī)格為“30Ω1A”，電流表接0～0.6A量程，電壓表接0～15V量程，阻值為5歐、10歐、15歐、20歐的定值電阻各一個，依次把四個定值電阻分別接入電路進行實驗。（1）正確連接電路，閉合開關，發(fā)現(xiàn)電路異常。當觀察到兩表示數情況是，可由此判斷故障是定值電阻R斷路。（2）排除電路故障后，閉合開關，電流表指針如圖丙所示，此時電流為安。（3）如圖乙電路的其他元件連接方式均不改變，如果要保證電路中各元件的安全，且用四個電阻都能順利完成實驗，則實驗中定值電阻兩端的電壓可以是。A.2.5伏B.3伏C.3.5伏D.4伏歐姆定律【銜接導入】電阻單位：歐姆電阻的單位是什么？相信很多人都知道，電阻的單位就是歐姆，簡稱歐，用希臘字母Ω表示。但是有沒有人想過這樣的一個問題：電阻的單位為什么是歐姆呢？相信絕大多數人都會說，那是因為歐姆發(fā)現(xiàn)了電阻，所以他的名字就成了電阻的單位。這樣的答案，大家不會覺得有點牽強嗎？那是不是當年有一個叫“米”的人發(fā)現(xiàn)了長度，所以米就成了長度單位，有一個叫“克”的人發(fā)現(xiàn)了質量，所以克就成了質量的單位呢？那當然不是了。至少不是所有的量都是用發(fā)現(xiàn)它的人的名字來做單位的。不過我們可以發(fā)現(xiàn)，物理學上，還真是很多物理量都是用發(fā)現(xiàn)它的人的名字來做單位的。比如力的單位是牛頓、功率的單位是瓦特、熱量的單位是焦耳，電的方面，電壓的單位是伏特、電流的單位是安培等，都是用發(fā)現(xiàn)它們的人的名字來做單位的。這似乎沒有什么問題嘛。其實不然，這里面還是存在一些主觀問題的。主要是學生在學到這些單位時，單單記這些單位就特煩人的，就算記住了，也看不出它們之間有什么聯(lián)系。以運動的單位來說，它們之間的聯(lián)系就可以從字面上輕松分辨出來。比如時間的單位有小時、有秒等，距離的單位有千米、有米等，而速度的單位有千米每小時、有米每秒等。從單位上就可以了解時間、距離和速度三者的關系：速度就是在單位時間內經過的距離。你再來看看電的三個重要物理量電壓、電流和電阻之間，它們也是有類似的聯(lián)系的。電阻等于電壓除以電流，即R=U/I。但你能從單位歐姆、伏特和安培三者的字面上，看出它們之間的聯(lián)系嗎？顯然這是看不出來的，因此就給學生理解上造成了麻煩。學生只能靠死記電阻、電壓和電流三者的關系來了解三個單位之間的關聯(lián)。那么你說電阻的單位可以用伏特每安培來表示嗎？其實這個表示方法是理解不通的。因為電阻是導體的一種特性，它是與電壓和電流的大小無關的。真正決定電阻大小的是導體的材料、長度和橫截面：R=ρL/S，其中ρ表示電阻的電阻率，是由其本身性質決定，L表示電阻的長度，S表示電阻的橫截面積。而L的單位可以是米，S的單位可以是平分米，因為電阻率的單位是歐姆·米。這個單位讓老黃想起了另外一個電學單位，千瓦·時。很明顯，作為一個特性值單位，電阻率是可以被命名的，但是它沒有被命名，而是由電阻的單位反推出來的。假如當初歐姆在發(fā)現(xiàn)電阻時，強調的是電阻率，那么，后世就有可能拿歐姆做電阻率的單位，這種情況下，電阻的單位又是什么呢？就會變成了歐姆/米.不知道講到這里，你是否能明白電阻的單位真正的內涵了？其實，它指的是一段長度的某種材質的導體的電阻率特性值大小。

【知識新授】一.探究電流與電壓、電阻的關系1.采用的研究方法是：控制變量法。即：=1\*GB3①保持電阻不變，改變電壓研究電流隨電壓的變化關系；=2\*GB3②保持電壓不變，改變電阻研究電流隨電阻的變化關系。2.實驗電路：3.結論：=1\*GB3①在電阻一定的情況下，導體中的電流與加在導體兩端的電壓成正比；=2\*GB3②在電壓不變的情況下導體中的電流與導體的電阻成反比。

4.注意點：（1）開關斷開連接電路；電表的正確使用；滑片的位置。（2）控制變量法的運用:a.在研究電流與電壓關系時，控制了電阻不變；b.在研究電流與電阻關系時，控制了電阻兩端電壓不變。（3）進行多次測量，避免實驗的偶然性和特殊性，使實驗結論更具普遍性。（4）滑動變阻器的兩個作用：a.保護電路；b.調節(jié)電路電流，改變定值電阻兩端的電壓；c.保持定值電阻兩端的電壓不變。二．歐姆定律1．歐姆定律的內容：導體中的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。

2.數學表達式I=U/R。變形公式：U=IRR=U/I。3.說明：①適用條件：純電阻電路（即用電器工作時，消耗的電能完全轉化為內能）；②I、U、R對應同一導體或同一段電路，不同時刻、不同導體或不同段電路三者不能混用，應加角碼區(qū)別。③同一導體（即R不變），則I與U成正比。同一電源（即U不變），則I與R成反比。

=4\*GB3④R＝U/I是電阻的計算式，它表示導體的電阻可由U/I計算出大小，電阻是導體本身的一種性質，與電壓U和電流I等因素無關。4.注意點：①同一性、同時性；②電流與電壓的因果關系；③描述結論時，先說條件，再說結論。三．歐姆定律的應用用公式進行計算的一般步驟：①讀題、審題（注意已知量的內容）；②無電路圖則應根據題意畫出電路圖；③在圖上標明已知量的符號、數值和未知量的符號；④選用物理公式進行計算（書寫格式要完整，規(guī)范）。四．伏安法測電阻1．定義：。

2．原理：R=U/I3．電路圖：4．步驟：①根據電路圖連接實物。連接電路是開關應斷開，滑動變阻器的阻值應調到阻值最大處。②檢查電路無誤后，閉合開關S，三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數，填入表格。

③算出三次Rx的值，求出平均值。注：定值電阻適用，小燈泡不適用，但也要測三次觀察小燈泡的發(fā)光情況。

④整理器材。

討論：⑴本實驗中，滑動變阻器的作用：①保護電路；=2\*GB3②調節(jié)電路電流，改變定值電阻兩端的電壓。⑵測量結果偏小是因為：有部分電流通過電壓表，電流表的示數大于實際通過Rx電流。根據Rx=U/I電阻偏小。

【例題分析】例1．以下對歐姆定律的認識，其中正確的是（）A．歐姆定律揭示了導體的電阻與導體兩端電壓、通過導體的電流有關 B．同一導體，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大 C．當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值也隨之改變 D．根據歐姆定律的變形公式R=U【解答】解：A、歐姆定律揭示了通過導體的電流與導體兩端電壓、導體的電阻有關，故A錯誤；B、由歐姆定律可知，一段導體中的電流跟這段導體兩端的電壓成正比，跟這段導體的電阻成反比，所以，同一導體，它兩端電壓越大，通過它的電流也越大，故B正確；C、由R=UI可知電壓與電流的比值等于電阻，則當加在導體兩端的電壓改變時，電壓與電流的比值（即導體的電阻值）不變，故D、電阻是導體本身的一種性質，與導體兩端的電壓、通過的電流無關，故D錯誤。故選：B。例2．小金用如圖所示電路研究電流與電壓的關系，為了改變定值電阻R兩端電壓，設計了以下四種方案，其中可行的方案個數是（）甲：換用可調節(jié)電壓的學生電源接入MN乙：兩節(jié)新干電池與滑動變阻器串聯(lián)接入MN丙：兩節(jié)新干電池先后與不同的定值電阻R′串聯(lián)接入MN?。簝晒?jié)新干電池先后與不同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)接入MNA．一個 B．兩個 C．三個 D．四個【解答】解：研究電流跟電壓的關系時，應控制電阻的阻值不變，改變電阻兩端的電壓。甲：換用可調節(jié)電壓的學生電源接入MN，可改變定值電阻R兩端電壓，故甲方案可行；乙：兩節(jié)新干電池與滑動變阻器串聯(lián)接入MN，移動滑動變阻器滑片P改變滑動變阻器接入電路中的電阻，從而改變電路中的電流和R兩端的電壓，故乙方案可行；丙：兩節(jié)新干電池先后與不同的定值電阻R′串聯(lián)接入MN，定值電阻R′的阻值不同，分得的電壓不同，定值電阻R兩端的電壓不同，故丙方案可行；?。簝晒?jié)新干電池先后與不同規(guī)格的小燈泡串聯(lián)接入MN，小燈泡的規(guī)格不同，分得的電壓不同，定值電阻R兩端的電壓不同，故丁方案可行。故可行的方案個數是四個。故選：D。例3．小剛用圖所示電路探究“一段電路中電流跟電阻的關系”。在此實驗過程中，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，為了探究上述問題，他應該采取的唯一操作是（）A．保持變阻器滑片不動 B．將變阻器滑片適當向左移動 C．將變阻器滑片適當向右移動 D．適當增加電池的節(jié)數【解答】解：ABC．滑片不動時，當A、B兩點間的電阻由5Ω更換為10Ω后，電路中的總電阻變大，由I=U因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，所以，定值電阻兩端的電壓變大，因探究“一段電路中電流跟電阻的關系”時，應控制電阻兩端電壓不變，所以，應調節(jié)滑動變阻器的滑片增大接入電路中的電阻，減小電路中的電流，即將變阻器滑片適當向右移動，故AB錯誤，C正確；D．滑片不動時，適當的加電池的節(jié)數，會使電阻兩端的電壓更大，故D錯誤。故選：C。例4．如圖所示為某科技創(chuàng)新小組設計的水位計工作原理圖，容器中的絕緣浮子隨水位的升降帶動滑動變阻器R的滑片P升降，并通過電壓表V顯示的數據來反映水位的升降情況，L是一個指示燈，電路各部分接觸良好，當容器中的水位最低時，滑片P位于變阻器R的a端，則（）A．當水位上升時，電壓表V示數變大 B．當水位下降時，電壓表V示數變大 C．當水位上升時，電壓表V示數先變小后變大 D．當水位下降時，電壓表V示數先變小后變大【解答】解：由圖知，變阻器與燈串聯(lián)，電壓表測變阻器的電壓；當水位上升（下降）時，變阻器的電阻變大（?。?，由串聯(lián)分壓原理可知，變阻器的電壓變大（?。?，即電壓表的示數變大（?。?，故只有A正確。故選：A。例5．如圖甲電路，閉合開關S后，兩個燈泡都能發(fā)光，乙圖為電流表A1指針的位置，如果電流表A2讀數是0.6A，則下列說法正確的是（）A．電流表A1的讀數是0.3A B．燈泡L1和L2并聯(lián) C．電流表A1可以連接“﹣、0.6”接線柱 D．通過燈L1的電流為0.6A【解答】解：（1）由圖甲知，電流從正極流出經電流表A1后分成兩支，一支通過L1，另一支通過L2和A2，所以兩燈并聯(lián)，電流表A1測干路電流，電流表A2測L2的電流；（2）因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且電流表A2讀數是0.6A，由圖乙知，電流表A1應選擇0～3A的量程，連接“﹣、3”接線柱，A1讀數為1.5A，則通過L1的電流I1＝I﹣I2＝1.5A﹣0.6A＝0.9A，故ACD錯誤，B正確。故選：B。例6．坐位體前屈是國家體質測試項目之一。如圖是測量示意圖，測試刻度尺擋板時需要從刻度尺上讀數。小明利用電壓表等實驗器材對該測量儀進行改進，使電壓表的示數隨著刻度尺讀數的增大而增大。下列電路設計不符合的是（）A． B． C． D．【解答】解：A、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓；滑片向左滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻變大，刻度尺讀數越大，根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動變阻器分擔的電壓變大，電壓表示數越大，故A不符合題意；B、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量定值兩端的電壓；滑片向左滑動，滑動變阻器接入電路中的電阻變小，刻度尺讀數越大，根據串聯(lián)電路的分壓規(guī)律可知，滑動變阻器分擔的電壓變小，根據串聯(lián)電路的電壓規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓變大，電壓表示數越大，故B不符合題意；C、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器右邊部分兩端的電壓；滑片向左滑動，刻度尺讀數越大，滑動變阻器接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器的阻值變大，根據U＝IR可知，電壓表示數變大，故C不符合題意；D、由圖可知，該電路為串聯(lián)電路，電壓表測量滑動變阻器左邊部分兩端的電壓；滑片向左滑動，刻度尺讀數越小，滑動變阻器接入電路中的電阻不變，電路中的電流不變，與電壓表并聯(lián)的滑動變阻器的阻值變小，根據U＝IR可知，電壓表示數變小，故D符合題意。故選：D。例7．“220V11W”的節(jié)能燈與“220V60W”白熾燈正常工作時光照強度相當。”小明對此有疑問，查閱資料得到以下信息；①光敏電阻遵循歐姆定律。②實驗用的光敏電阻阻值隨光照強度變化如圖甲。③為了節(jié)能，我國正在逐步淘汰白熾燈。小明設計實驗裝置如圖乙，在暗室中把“220V11W”的節(jié)能燈與“220V60W”白熾燈分別安裝在與光敏電阻距離30厘米的臺燈上，每次通電后調節(jié)滑動變阻器使電壓表讀數恒為3伏，記錄電流表讀數。（1）實驗中，白熾燈和節(jié)能燈正常工作時，通過燈的電流比較大的是白熾燈。（2）實驗發(fā)現(xiàn)，正常工作時節(jié)能燈照射下電流表讀數較大，光照強度較強（選填“強”或“弱”）?！窘獯稹拷猓海?）已知節(jié)能燈的規(guī)格為“220V11W”，白熾燈的規(guī)格為“220V60W”，根據P＝UI知，燈正常發(fā)光時的電流I=P（2）光敏電阻電壓U＝3V一定，正常工作時節(jié)能燈照射下電流表讀數較大，由R=U故答案為：（1）白熾燈；（2）強。例8．在如圖所示的電路中，L1和L2為兩只燈泡，當開關閉合后電流表A1的示數為1A，A2的示數為0.4A，電壓表的示數為6V，求：（1）電源電壓；（2）通過燈泡L1的電流；（3）L2的電阻。【解答】解：由電路圖可知，兩燈泡并聯(lián)，電壓表測L1兩端的電壓，電流表A1測干路電流，電流表A2測L2支路的電流。（1）因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，所以電源的電壓：U＝UV＝6V；（2）因并聯(lián)電路中干路電路等于各支路電流之和，所以通過燈L1的電流：I＝I1﹣I2＝1A﹣0.4A＝0.6A；（3）根據歐姆定律可得L2的電阻：R2=UI2答：（1）電源電壓為6V；（2）通過燈L1的電流是0.6A；（2）L2的電阻為15Ω?！眷柟烫岣摺恳唬x擇題（共14小題）1．某市體育中考中利用“坐位體前屈測試儀”對學生進行身體柔韌性測試。測試者向前推動滑塊，滑塊被推動的距離越大，儀器的示數就越大。小明同學設計了四種電路（如圖）模擬測試，并要求電路中滑動變阻器的滑片向右滑動時，電表示數增大。其中符合要求的電路是（）A． B． C． D．【解答】解：A．電路為并聯(lián)電路，電流表測滑動變阻器的電流，由并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響，當滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路的阻值增大，通過變阻器的電流變小，故A錯誤；B．電路為并聯(lián)電路，電流表測定值電阻的電流，由并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知滑片移動時通過定值電阻的電流不變，即電流表的示數不變，故B錯誤；C．電路為串聯(lián)電路，電壓表測量變阻器兩端的電壓，當滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，串聯(lián)電路起分壓作用，所以變阻器分得的電壓變大，電壓表的示數變大，故C正確；D．電路為串聯(lián)電路，電壓表測定值電阻兩端的電壓，當滑片向右滑動時，滑動變阻器接入電路的電阻增大，電流變小，根據歐姆定律可知定值電阻兩端的電壓變小，則電壓表的示數變小，故D錯誤。故選：C。2．如圖所示，R1＝5Ω，R2＝10Ω，則電壓表V1、V2示數之比是（）A．1：2 B．2：1 C．1：3 D．3：1【解答】解：由電路圖可知，兩電阻串聯(lián)，電壓表V1測電阻R1兩端電壓，電壓表V2測兩電阻的串聯(lián)總電壓；串聯(lián)電路電流I處處相等，∵I=U∴UV1故選：C。3．如圖所示是一種風速測定裝置。其中風速表是由電壓表改裝而成，R為定值電阻，R1為滑動變阻器，“T”型管道的豎直管內裝有可上下自由移動的輕質活塞，活塞通過輕質細桿和滑動變阻器的滑片相連（活塞與管道壁接觸緊密），活塞運動時，細桿可帶動滑動變阻器滑片移動。當風速變小時（）A．活塞上方氣壓變小 B．活塞向上移動 C．R1接入電路的電阻變大 D．電壓表示數變大【解答】解：AB、當風速變小時，活塞上方氣壓變大，活塞向下移動，故A、B錯誤；C、滑動變阻器接入電路的電阻變大，故C正確；D、根據電阻的串聯(lián)，電路中的總電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中電流變小，根據歐姆定律的變形公式U＝IR，定值電阻兩端電壓變小，即電壓表（風速表）示數變小。D錯誤。故選：C。4．科學研究中常會發(fā)現(xiàn)某一事物的兩個相關量（x，y）之間存在著一定的關系，且可用圖線表示，如圖所示。下列相關的量之間的關系符合如圖所示的是（）A．大氣的壓強與海拔高度之間的關系 B．導體的電阻和導體的橫截面積之間的關系 C．導體的電阻與通過該導體的電流的關系 D．同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓的關系【解答】解：A．大氣壓隨著海拔高度的增加而降低，故A選項與圖中關系不相符；B．導體的電阻和導體的橫截面積之間的關系是反比關系，故B選項與圖中關系不相符；C．導體的電阻與通過該導體的電流無關，故C選項與圖中關系不相符；D．對于某一段導體來說電阻不變，根據歐姆定律的內容：電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，故D選項與圖中關系相符。故選：D。5．科學研究中常用圖象來表示兩個量x、y之間的關系，以使研究的問題變得直觀明了，如圖圖象不能正確反映下列關系的是（）A．溶液中水的質量與水的體積關系 B．同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓的關系 C．正常人飲食后4小時內血糖含量隨時間的變化關系 D．物體受到的浮力與其排開（同種）液體體積的關系【解答】解：A、水的密度一定，由公式m＝ρV知，水的質量與其體積成正比，故A與圖中關系相符；B、根據公式I=UR可知，同一導體電阻一定，故同一導體中通過的電流與該導體兩端電壓是成正比的，故C、正常人的血糖濃度總是維持在一個穩(wěn)定的水平上，不會隨時間發(fā)生明顯變化，故C與圖中關系不相符；D、由公式F浮＝ρ液V排g可知，在同種液體中，物體受到的浮力與其排開液體體積是成正比的，故D與圖中關系相符。故選：C。6．某學習小組在一次實驗中利用電壓表和電流表測量出了多組數據，并記錄如表中，請根據表中給出的數據，分析判斷出他們實驗時所使用的電路圖可能是（）U/V3.02.52.01.81.51.3I/A0.200.300.400.440.500.54A． B． C． D．【解答】解：AB、根據電路圖可知，電壓表測電源的電壓，示數不變，故AB不符合題意；C、根據電路圖可知，電壓表測量定值電阻兩端電壓，當電壓表示數變小時，電流表示數也變小，且比值不變，故C不符合題意；D、根據電路圖可知，電壓表測量滑動變阻器兩端電壓，電流表測量電路中的電流，當電壓表示數變大時，說明變阻器接入電路的阻值增大，則電流表示數減小，且比值改變，故D符合題意。故選：D。7．如圖是甲、乙兩個電阻的電流I與電壓U的關系圖象，將它們并聯(lián)接入電路。下列說法正確的是（）A．通過甲的電流小于通過乙的電流 B．通過甲的電流大于通過乙的電流 C．甲是定值電阻，乙的電阻隨電壓增大而增大 D．乙是定值電阻，甲的電阻隨電壓增大而增大【解答】解：（1）由I﹣U圖象可知：甲、乙電阻兩端電壓相等且電壓小于交點電壓時，流過甲電阻的電流大于流過乙電阻的電流，當電壓大于交點電壓時，通過甲電阻的電流小于通過乙的電流；由此可見兩電阻并聯(lián)時，電壓較小時通過甲的電流大于通過乙的電流，電壓大于一定值時通過甲電阻的電流小于乙電阻的電流，故AB錯誤；（2）由圖象知，根據圖象由歐姆定律R=UI可知，隨著電壓的增大，通過甲電阻的電流的增長越來越慢，所以可知甲電阻阻值R甲隨電壓的增大而變大，乙電阻阻值R乙不隨電壓的變化而變化，是一個定值電阻；故C錯誤，故選：D。8．某精密電子儀器中為了便于調節(jié)電路中的電流，其調節(jié)部分使用了兩個滑動變阻器，如圖所示。已知這兩個滑動變阻器是分別用不同的電阻絲在相同的絕緣磁管上制成的，其中R1的總電阻是200Ω，R2的總電阻5000Ω，開始時兩變阻器都處于最大阻值。下面的幾種方法中，能夠既快又準確地使電流表指針指到要求位置的是（）A．先調節(jié)R1，使電流表指針指到要求位置附近，再調節(jié)R2 B．先調節(jié)R2，使電流表指針指到要求位置附近，再調節(jié)R1 C．同時調節(jié)R1、R2，使電流表指針指到要求位置 D．交替、反復調節(jié)R1和R2，使電流表指針指到要求位置【解答】解：由題意可知，R2比R1大很多（R2＞＞R1），線路中電流I=UR1+R2．調節(jié)R2阻值變化大，對電流影響大，所以要快速將電路中的電流調到要求位置，應先調節(jié)大電阻R2，當電流表的指針到達要求位置附近時，若再調節(jié)R2使指針達到準確位置就很困難，因為只要有R2很小的調節(jié)，就會引起阻值很大的變化，電流I就有大的改變。所以此時要調節(jié)小電阻R故選：B。9．如圖所示，設電源電壓保持不變，R0＝10Ω．當閉合開關S，滑動變阻器的滑片P在中點c時，電流表的示數為0.3A，移動滑片P至b端時，電流表的示數為0.2A．則電源電壓U與滑動變阻器的最大阻值R分別為（）A．U＝3V，R＝5Ω B．U＝6V，R＝20Ω C．U＝6V，R＝10Ω D．U＝3V，R＝15Ω【解答】解：閉合開關S，滑動變阻器的滑片P在中點c時，電阻R0和滑動變阻器Rc=12∵串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，∴根據歐姆定律可得，電路中的電流：I=UR0移動滑片P至b端時，電阻R0和滑動變阻器Rb＝R串聯(lián)；此時電路中的電流：I′=UR0由①②兩式可得：U＝6V，R＝20Ω。故選：B。10．小重同學家的屋頂上有一水池，他設計了一種自動測量水池內水位高低的裝置，如圖所示，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，從水位表（由電流表改裝而成）指針所指的刻度，就可知道水池內水位的高低。關于這個設計，下列說法錯誤的是（）A．改裝電流表的刻度盤時，電流表讀數大的刻度應改為水位高的數字 B．AB與浮標的連接可用軟繩 C．AB桿不可以用橡膠棒 D．R′在電路中起保護作用【解答】解：A、由圖知，R與R'串聯(lián)，水位表（電流表）串聯(lián)在電路中，當水位最高時，浮標最高，B端在最下端，R連入電路的阻值最小，電路中電阻最小，由歐姆定律可知，此時電路中電流最大，即水位表示數最大，故A正確；B、由題意，A端應能隨浮標而下長升或下降，如果AB與浮標的連接是軟繩，那么在浮標上升時，A端就不會隨之上升，故B錯誤；C、圖中的AOB是一根在力的作用下能繞O點轉動的硬棒，電路通過水箱上的OB桿連通，所以AB需用容易導電的材料制成，而金屬是導體，又有一定硬度，所以AB應金屬制作，故C正確；D、由圖可知，電路中滑動變阻器R與R′串聯(lián)，如果沒有R，當滑動變阻器的滑片滑到下端時，出現(xiàn)短路，電路中電流過大，可能會燒毀電流表或其它元件。即R′在電路中起保護作用，故D正確。故選：B。11．如圖所示的電路中，R1＝6歐，R2＝12歐。當開關S閉合后，Al、A2的讀數之比為（）A．3：1 B．2：3 C．1：3 D．2：1【解答】解：原電路中，兩電阻并聯(lián)，電流表A2與R2串聯(lián)，電流表A1串聯(lián)在干路上測總電流，設通過R1的電流為I1，通過R2的電流為I2，根據并聯(lián)電路各支路電壓相等，結合歐姆定律I=UR，有I1R1＝I2R2，即I1I2=R根據并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表A1的示數：I＝I1+I2＝2I2+I2＝3I2，故Al、A2的讀數之比為3I2：I2＝3：1．A正確，BCD錯誤。故選：A。12．關于電流、電壓和電阻的關系，下列說法正確的是（）A．導體電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 B．有電流通過這段導體，這段導體兩端一定有電壓 C．通過導體的電流越大，這段導體的電阻一定越小 D．兩個電阻中的電流相等，則兩電阻一定是串聯(lián)【解答】解：AC、電阻是導體的一種性質，決定于導體的材料、長度、橫截面積，還和溫度有關；跟電壓、電流都無關，故A、C錯誤；B、電壓是使電路形成電流的原因，電路中要產生電流，它的兩端就必須有電壓，故B正確。D、兩個電阻中的電流相等，兩個電阻不一定是串聯(lián)，因為當用電器規(guī)格相同時，其電流也會相等，故D錯誤。故選：B。13．如圖所示的電路，電源電壓不變，R1為熱敏電阻，其阻值隨溫度的升高而減小。閉合開關S，當監(jiān)控區(qū)的溫度升高時，電壓表示數U與電流表示數I的關系圖象是（）A． B． C． D．【解答】解：由電路圖可知，R1與R2串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測電路中的電流。（1）因熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小，所以，當溫度升高時，熱敏電阻R1的阻值變小，電路中的總電阻變小，由I=UR可知，電路中的電流變大，即電流表的示數變大；熱敏電阻R1的阻值變小，由串聯(lián)分壓原理可知，R由上述分析可知，當電流表示數I變大時，電壓表的示數U減小，故A圖象錯誤；（2）根據串聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律可得，電壓表示數U1＝U總﹣U2＝U總﹣IR2，因U總、R2是定值，所以，電壓表示數U1與I為一次函數，其圖象是一條傾斜的直線，且電流增大時，電壓變小，故C圖象正確，BD圖象錯誤。故選：C。14．如圖甲是燈泡L和電阻R的I﹣U關系圖象，燈絲電阻受溫度的影響，溫度越高電阻越大。將L和R以兩種不同的方式接在同一電源上，如圖乙和丙。若乙圖中U1：U2＝m，丙圖中I1：I2＝n，則下列關系式中正確的是（）A．m＝n B．n=1m C．n＜1m