1、专题专题 17 17 欧姆定律（讲义）欧姆定律（讲义） 一、知识梳理一、知识梳理 一、电流与电压和电阻的关系一、电流与电压和电阻的关系 1.由于电压是形成电流的原因， 说明电流的大小与导体两端的 电压 有关； 由于导体的 电阻对电流有阻碍作用，所以，电流的大小与导体 电阻有关。 2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系， 我们应控制 电阻 一定， 通过在电路中串联 一个 变阻器 来调节导体两端的电压，通过实验可以得出结论：电阻一定时，通过导体中的 电流跟导体两端的电压成 正比。 3.为了研究通过导体的电流跟电阻的关系， 我们应控制电阻两端的 电压 一定， 通过换 用不同的 电阻 来改变电阻，通过
2、实验可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体 的电阻成 反比 。 二、欧姆定律二、欧姆定律 1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。 2.公式： R U I ，其中：U为电源电压，单位为伏（V）；I 为通过导体的电流，单位 为安（A）；R为导体的电阻，单位为欧（）。 注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆 定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。 3.公式变形： IRU ， I U R 。 应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I、U、R三个量中的两个，就 可以求出第三个
3、未知物理量。 在计算和理解问题的过程中千万注意， 物理量的计算不同于数 学上的计算，必须用对应的物理量单位才有意义，避免将物理问题数学化，应理解每个量的 物理意义。 （1）欧姆定律公式 R U I ，表示加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就随着增 大几倍。当导体两端的电压保持不变时，导体的电阻增大几倍，导体中的电流就减为原来的 几分之一。 （2）导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。 （3）导出式 I U R 表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流 的比值；由于同一导体的电阻一定（导体本身的性质），因此不能说成“导体的电阻与它两 端的电压成正
4、比，与通过它的电流成反比”。 4.运用欧姆定律公式解题技巧：解题时，为了便于分析问题，应先根据题意，画出电路 图，并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号，公式中的三个物理量的单 位均使用国际（制）单位。 三、电阻测量三、电阻测量 1.伏安法测导体电阻 （1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式 I U R ，用电压表、电流表分别测出待测电 阻两端的电压和通过它的电流，就可以求得这段导体的电阻；此法叫“伏安法”。 （2）实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。 （3）实验电路：如图所示。 （4） 实验步骤： 按实验原理图正确连接实验电路； 电路经检查无误后
5、， 闭合开关， 调节滑动变阻器的滑片 P 的位置， 使电阻两端的电压分别为 U1、 U2、 U3， 观察电流表的示数， 每次对应的数值为 I1、I2、I3，分别填入设计的表格中；根据每次记录的电压值和电流值 求出每次对应的电阻值 R1、R2、R3，求出它们的平均值 R=（R1+R2+R3）/3。 （5）滑动变阻器的作用：保护电路；改变导体两端的电压，使其成倍数地增加； 多次测量求平均值。 2.伏安法测小灯泡电阻（此是考试重点）（此是考试重点） （1）实验原理：根据欧姆定律的变形公式 I U R ，用电压表、电流表分别测出待测小 灯泡两端的电压和通过它的电流，就可以求得小灯泡的电阻。 （2）实验
6、器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。 （3）实验电路：如图所示。 （4） 实验步骤： 按实验原理图正确连接实验电路； 电路经检查无误后， 闭合开关， 调节滑动变阻器的滑片 P 的位置，使小灯泡两端的电压分别为 U1、U2、U3，观察电流表的示 数，每次对应的数值为 I1、I2、I3，分别填入设计的表格中。根据每次记录的电压值和电 流值求出每次对应的电阻值 R1、R2、R3，求出它们的平均值 R=（R1+R2+R3）/3。 （5）记录表格 实验序号 U/V I/A R/ 1 2 3 待测小灯泡电阻 R=（R1+R2+R3）/3= （6）注意事项：器材的选取：电流表
7、所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流； 滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻（效果更明显） ；连接电路时：按照 电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地连入电路，在连接的过程中，开关 要断开；进行实验时：闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，是电路中的 电流最小，以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全；将每次测量 的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析和总结；分析处理数据，对于测得的 各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较，找出规律。 四、欧姆定律在串并联电路中的应用四、欧姆定律在串并联电路中的应用 1.电阻的串联 （1）串联电阻
8、的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。 （2）串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和：R串=R1+R2+Rn。 （3）n 个相同电阻 R 串联时的总电阻为：R串=nR。 2.电阻的并联 （1）并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。 （2） 并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和， 即： n RRRR 1111 21 。 （3）n 个相同电阻 R0串联时的总电阻为： n R R 0 。 （4）两个电阻 R1和 R2并联时的表达式为：R总= R1R2 R1+R2 。 3.串并联电阻的比较 分类 串联电路 并联电路 电路图 电流 特点 串联电路中各处电流相等 n IIII 2
9、1 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和 n IIII 21 电压 串联电路两端的总电压等于各电阻 并联电路中，各支路两端的电压相等，且都 等于电源电压 n UUUU 21 特点 两端电压之和 n UUUU 21 电阻 特点 串联电路的总电阻，等于各串联电 阻之和 n RRRR 21 ； 若有 n 个相同的电阻 R0串联，则总 电阻为 0 nRR ； 把几个导体串联起来相当于增大了 导体的长度，所以总电阻比任何一 个串联分电阻都大。 并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路 的倒数之和 n RRRR 1111 21 ； 若只有两个电阻 R1和 R2并联，则总电阻 R总 = R1R2 R1+R2
10、 ； 若有 n 个相同的电阻 R0并联，则总电阻为 n R R 0 ； 把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截 面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都 小。 分配 特点 串联电路中，电压的分配与电阻成 正比 2 1 2 1 R R U U 并联电路中，电流的分配与电阻成反比 1 2 2 1 R R I I 电路 作用 分压（U R R U 1 1 ） 分流（I R R I 1 1 ） 4.欧姆定律在串并联电路中的应用 （1）串联电路：当串联电路中一个电阻改变时，电路中电流及另一个电阻电压也随之 变化。 （2）当并联电路一个支路的电阻改变时，这个支路电流也会改变干路电流也会变化； 但另一个支
11、路电流和电压都不变。 （3）家庭电路中，各用电器采用并联方式接入电路。 二、重点与难点二、重点与难点 重点一：电流与电压和电阻的关系重点一：电流与电压和电阻的关系 1.1.实验内容实验内容 【实验目的】【实验目的】探究电路电流与电压和电阻关系。 【实验器材】【实验器材】定值电阻、电流表、电压表、电源、开关、导线、滑动变阻器。 【实验原理】【实验原理】（1）在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，采用的研究方法是控制变 量法。 （2）在探究“电流与电压的关系”时，应保持电阻不变； （3）在探究“电流与电阻的关系”时，将 5的电阻换成 10后，下一步操作是调节 滑动变阻器，使前后电压保持不变。 【实验
12、步骤】【实验步骤】 一、按电路图连接实物电路一、按电路图连接实物电路 二、探究电流与电压关系二、探究电流与电压关系 （1）闭合开关，移动变阻器划片，使电阻 R 两端电压成整数倍增加，依次读出电流表 读数，数据计入表格； （2）电流与电压关系测量表格（电阻 R= ） 次数 1 2 3 4 5 电压/V 电流/A （3）数据分析：电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比。 三、探究电流与电阻关系（控制电压不变，如三、探究电流与电阻关系（控制电压不变，如 U=2VU=2V） （1）选择某一电阻，如：R=5，闭合开关，调节变阻器划片，使 R 两端电压为 2V，读 出电流表示数，并计入表格； （2）
13、更换电阻，如：R=10，闭合开关，调节变阻器划片，使 R 两端电压为 2V，读出 电流表示数，并计入表格； （3）重复上述试验过程，电阻分别选 15、20、25。 （4）电流与电阻关系测量表格（电阻 V= ） 次数 1 2 3 4 5 电阻/ 5 10 15 20 25 电流/A （3）数据分析：电压一定时，通过导体的电流与电阻成正比。 （4）整理器材。 【实验结论】【实验结论】通过导体电流跟其两端电压成正比，与导体电阻成反比。 2.2.考查内容考查内容 考查方向 解答思路 探究方法 控制变量法 探究电流与电压关系时 控制电阻不变 探究电流与电阻关系时 控制电压不变 连接电路前应注意哪些问题
14、断开开关、变阻器处于最大位置、电流表和电压表选择合 适量程、注意正负接线柱不能接反 探究电流与电压关系时，变阻器 改变导体两端电压 的作用 探究电流与电阻关系时，变阻器 的作用 控制导体两端电压不变 完善表格，填入正确值 根据实验规律和给出数据，填入正确值 多次测量目的 寻找规律 补充实验电路 按元件顺序观察缺少部分，然后进行连接，注意不能交叉 电路连接改错 电流要从电流表、电压表正极入、负极出，量程选择要预 估，元件连接要符合要求，电流表要串联在电路中，电压 表要与被测元件并联，变阻器要一上一下接入电路 重点二：欧姆定律重点二：欧姆定律 1.欧姆定律：在同一电路中，通过某段导体的电流跟这段导
15、体两端的电压成正比，跟这 段导体的电阻成反比。 常见简述：在同一电路中，通过某一导体的电流跟这段导体两端的电压成正比，跟这段 导体的电阻成反比,这就是欧姆定律。 2.公式：。 变形公式： ； 。 3.注意：公式中物理量的单位：I：(电流）的单位是安培（A）、U：（电压）的单位是 伏特（V）、R ：（电阻）的单位是欧姆（）。 4.欧姆定律适用条件 （1）适用于纯电阻电路(即用电器工作时，消耗的电能完全转化为内能) （2）公式中的 I、U 和 R 必须是对应于同一导体或同一段电路。若为不同时刻、不同导 体或不同段电路中， I、 U、 R 三者不能混用， 所以三个物理量一般情况下应加角注以便区别。
16、（3） 同一导体(即 R 不变)， 则 I 与 U 成正比； 同一电源(即 U 不变)， 则 I 与 R 成反比。 （4）由欧姆定律变换而来的公式，表示导体的电阻可由 U/I 求出，即 R 与 U、I 的比值 有关，但 R 的本身的大小与外加电压 U 和通过电流 I 的大小等因素无关。 重点三：电阻测量重点三：电阻测量 1.1.实验内容实验内容 【实验目的】【实验目的】测量未知电阻 【实验器材】【实验器材】电池组、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、开关各一个，导线若 干。 【实验原理】【实验原理】根据欧姆定律： R U I ，可知： I U R ，只要能测出电阻 R 两端电压和通 过 R
17、的电流，根据公式即可计算出待测电阻 R。 【实验步骤】【实验步骤】一、根据给出的电路图，连接实物电路。 二、闭合开关，变阻器在较大位置时测量电流和电压，数据计入表格。 三、继续调节滑动变阻器，重复上述试验三次，数据计入表格。 四、根据公式，求出每次试验电阻值，并计入表格。 五、计算待求电阻平均值。 六、试验表格 试验次数 电压/V 电流/A 待求电阻 Rx/ 平均值 Rx/ 1 2 3 七、整理器材。 2.2.考查内容考查内容 考查方向 解答思路 补充电路 以某一电器为起点，观察一周，先连主电器，后连测量电器， 注意连线不能交叉 测量前变阻器的位置、目的 处于最大位置、为了保护电路 变阻器连接
18、 一上一下 开关状态 断开状态 补充测量数据 根据实验原理和测量数据规律补齐表格中空格 小灯泡电阻测量结果相差较 大原因 小灯泡的电阻随温度的升高而变大 电路故障 电流表无示数，某处断路；电压表无示数，被测电器短路或电 压表连线未接好 电流表、电压表反偏 正负极反接 分析测量数据求电阻 根据欧姆定律进行计算 测量结果误差较大原因 电流表或电压表有内阻 电流表对测量误差的影响 内接时测量结果偏大、外接时测量结果偏小 难点一：欧姆定律综合应用难点一：欧姆定律综合应用 1.欧姆定律在本章的地位和其重要性不言而喻， 在电学内容中， 涉及到欧姆定律的考题 无论从分值上，还是考题上，都会占有很大比例。从考
19、题难易看，易、中、难都有出现，考 查学生对欧姆定律的理解试题较易； 考查欧姆定律的应用和有关计算一般为中等难度； 考查 利用欧姆定律解决实际问题的压轴题，一般较难。从考题形式上看，主要分为选择题、填空 题和计算题三个大类，无论那种题型，都涉及到利用欧姆定律的计算问题；所以，本节知识 点主要是欧姆定律的应用和利用欧姆定律计算。 2.欧姆定律在串并联电路中应用属于欧姆定律的深化， 是欧姆定律应用的典型内容， 同 时也是欧姆定律应用的常见问题。 在中考试卷中， 几乎所有电学考题都会涉及到串并联电路 问题，欧姆定律在其中的应用也就显得尤为重要。 3.应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I
20、、U、R三个量中的两个， 就可以求出第三个未知物理量。 在计算和理解问题的过程中千万注意， 物理量的计算不同于 数学上的计算，必须用对应的物理量单位才有意义，避免将物理问题数学化，应理解每个量 的物理意义。 4.欧姆定律的综合应用包括应用欧姆定律对电路进行分析、 应用欧姆定律进行简单计算、 应用欧姆定律进行极值计算和应用欧姆定律进行大型计算 （一般会和电功率和其他知识点结 合）。解答此类问题，首先要深刻理解欧姆定律定律内容，对电路进行分析，找准已知量， 认清待求量，把欧姆定律应用到计算中去。 难点二：动态电路分析难点二：动态电路分析 所谓动态电路分析是指对一个通常含有电源、滑动变阻器、开关、电
21、流和电压表等电器 元件的电路， 通过改变变阻器接入电路的阻值或开关的通断等形式来改变电路的连接方式和 电路参数值，进而改变电路中的总电阻、电流、电压和电功率等，并对这些量的变化进行分 析的题型。 1.1.分析电路中各元件之间的关系分析电路中各元件之间的关系 具体来说， 就是要弄清电阻之间是串联还是并联或两者皆有； 所给的电流表测量的是干 路的电流还是支路电流，电压表测量的是电源电压还是某电阻的电压等。 2.2.掌握电表的特点掌握电表的特点 （1）电流表的电阻非常小，在电路中相当于导线，可看作短路。 （2）电压表的电阻非常大，在电路中相当于断路（开路） ，即在分析此类问题时可先将 电压表放在一边
22、，暂不考虑。 （3）基本思想 明确电路中的变量和不变量，首先确定不变的物理量（如电源的电压、各定值电阻，小 灯泡的电阻以及小灯泡的额定电压和额定功率） ， 然后根据相关的规律去分析其它量的变化。 （4）解题思路 总体遵循“先局部-再整体-再局部”的思路，具体说来：由某个电阻或开关的变化分 析总电阻的变化（局部） ；根据欧姆定律，由总电阻的变化分析总电流的变化（整体） ； 由总电流的变化，根据欧姆定律和电路和串、并联规律分析各支路的电压、电流的变化（局 部） 。 三、考查方向三、考查方向 1.1.电流与电压和电阻的关系电流与电压和电阻的关系 典例一：（典例一：（20202020河南）河南）某实验
23、小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压 恒为 3V，滑动变阻器最大阻值为 20。 （1）他们先用 5 的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图 13 所示。 请根据图 13 的电路图把图 14 的实物电路连接完整。 连接完毕后,小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查 的内容: 。 检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了 5 组数据。测第 6 组数据时，电 压表的示数为 2.6 V, 电流表的示数如图 15 所示。 请在图 16 的坐标系中描绘出第 6 组数据对应的点,并根据描 出的 6 个数据点画出定值电阻的I-U 图像。 分析断出的 I-U 图像可
24、得出结论：在电阻一定时， 。 为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是： 。 （2）接着他们在原有 5 定值电阻的基础上，又准备了阻值为 10、15、20 的 三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变，每次更换定值电 阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适 呢?实验小组的同学分别提出了 0.5V、1V 和 2V 三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行 了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的 V。 【答案】（1）如图；滑动变阻器是否在最大阻值处；如图；电流与电压成正 比。更换阻值不同的定值电阻进行多次实验；（2）2V。 【解析】（
25、1）滑动变阻器遵循“一上一下”链接原则，并且根据电路图，滑片向左 移动，滑变电阻变小，滑变右上已经连接，所以应该连接左下接线柱，导线另一端可以连接 到定值电阻右侧，或者电压表 3V 接线柱上。 电路闭合前要检查滑动变阻器是否在最大阻值处， 防止电路中电流过大损坏电路元件。 根据读数，电流为 0.52A，图像如上图。 根据图像可知，当电阻一定是，通过导体的电流与导体两端电压成正比。 为了具有普遍性，我们应该更换阻值不同的定值电阻，多次实验 （2）根据串联分压原则，滑动变阻器最大阻值为 20，定值电阻最大阻值为 20，电源 电压为 3V，所以，当定值为 20 时，最小电压为 1.5V，故定值电阻只
26、能选择 2V 的电压保持 不变。 典例二：典例二： （20202020贵州黔东南）贵州黔东南）某学习小组在“探究通电导体中的电流与电阻的关系” 实验中，连接了如图甲所示的电路（电源电压保持 4.5V 不变） 。 (1)用笔画线代替导线将图甲实物电路连接完整； （要求： 滑动变阻器的滑片 P 向左移动 时，电路中电流变大；导线不得交叉） （ ） (2)连接好电路， 闭合开关， 发现电压表示数等于电源电压， 电流表有示数， 移动滑片， 电表示数不变，则故障为滑动变阻 R _； (3)探究通电导体中的电流与电阻的关系实验要在电压一定时进行，图乙是小组根据测 得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像
27、。由图像可知R两端的电压为_V； 当R的电阻由 5更换为 10时， 闭合开关后， 为使R两端的电压_ （选填 “改变” 或“不变” ） ，滑动变阻器的滑片应向_（选填“左”或“右” ）端滑动；若实验中R的阻 值分别是 5、10、15、20、25，为了保证完成实验，则滑动变阻器的阻值至少是 _。 【答案】 （1）如图； （2）被短路； （3）3； （4）不变； （5）右； （6）12.5。 【解析】(1)滑动变阻器的滑片 P 向左移动，电路中电流变大，即电阻变小，故变阻器 左下接线柱连入电路中与电阻串联，如下所示 (2)连接好电路， 闭合开关， 电流表有示数， 即电路中有电流通过， 则故障类型为
28、短路， 电压表示数等于电源电压，只能是滑动变阻 R 被短路。 (3)图乙是小组根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图象，由图象可知R 两端的电压为：U=IR=0.6A5=3V 探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变。 根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑 动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应右端移动，使电压表的示数仍为 3V。 电压表控制的电压为 3V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压 U滑=4.5V-3V=1.5V 变阻器分得的电压为电压表示数的 0.5 倍，根据分压原理，当接入 25电阻时，变阻 器连入电路中的
29、电阻为：R滑=0.525=12.5 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少为 12.5的滑动变阻器。 典例三：典例三： （20202020江苏泰州）江苏泰州）在“探究电流与电压关系”实验中，小明所用电路如图所 示。 (1)请用笔画线代替导线，将实物电路连接完整。要求：开关闭合前无需移动滑片 _； (2)闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，小明检查发现仅导线有故障，则故障为 _； A导线断路 B导线断路 C导线断路 D导线断路 (3)排除故障后，闭合开关，移动滑片，当电压表示数为 1V 时，读出电流表示数并记录 在上表中；继续移动滑片，分别读出电阻两端电压为 2V 和 3V 时电流表的示数，
30、并依次记录 在表格中。 实验序号 U/V I/A 1.0 0 20 2.0 0.40 3.0 0.58 (4)分析表中数据，可得出的结论是：_； (5)实验结束，小明整理器材时发现定值电阻很热，他联想到：处理数据时，第三组数 据之间的关系与前两组数据之间的关系存在差异， 他和同组小华就此展开讨论， 认为数据差 异可能是由于_造成的。由此反思实验过程：实验时每次读取数据后要_（写 具体操作） ，再记录数据，减小此因素对测量结果的影响。 【答案】(1)如图；(2) B； （3）见详解； （4）温度变化导致R变大； （5）断开开关。 【解析】(1)由题意可知，开关闭合前无需移动滑片，即闭合开关前，滑
31、动变阻器需要 移动到阻值最大处，如图 (2) A若导线断路，则电流表没有示数，故 A 不符合题意； B若导线断路则，则电流表有示数，电压表无示数，故 B 符合题意； CD若导线断路，则电流表没有示数，故 CD 不符合题意。故选 B。 (4)分析表中数据可知，当电阻的阻值一定时，电流随着电压的增大而增大，即电流与 电压成正比。 (5)由欧姆定律可知，第三组数据测量出电阻的阻值是： 3 3 3 3V 0.58A 5.2 U I R 第二组数据测量出电阻的阻值是： 2 2 2 2V 0.4 5 A U I R 由于电阻受温度的影响，所以数据差异可能是由于温度变化导致R变大造成的。 每次读取数据后要及
32、时断开开关， 避免长时间通电导致电阻温度过高， 从而对实验结果 造成影响。 典例四：典例四： （20202020四川南充）四川南充）用如下图甲所示的电路“探究电流与电阻的关系” ，电源 电压恒为 6V，定值电阻R备有(5、10、20、40)各一个。 (1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片 P 应滑到最_(选填“左“或“右”)端； (2)将 5的定值电阻接入电路闭合开关，移动滑片 P 发现电流表示数始终为零，电压 表示数不为零，其原因可能是_(填选项)； A.定值电阻R短路 B.定值电阻R断路 C.滑动变阻器短路 (3)不改变滑动变阻器滑片的位置，将 5的电阻换成 10的电阻，闭合开关后，为保 证电
33、压表示数与更换前相同，滑片 P 应向_(选填“左”或“右”)端滑动； (4)实验中依次接入定值电阻，调节滑片使定值电阻两端电压相同，记下电流表读数， 绘出电流I与电阻倒数 1 R 变化的图像乙，由图乙可知：电压一定时电流与电阻成 _比； (5)为完成整个实验，应该选择_(填选项)种规格的滑动变阻器。 A.50、1.0A B.100、1.2A C.200、0.6A 【答案】 （1）左； （2）B； （3）左； （4）反； （5）B。 【解析】(1)由电路图知道，在连接电路时，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应滑至阻 值最大处的左端。 (2)闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片 P 时，发现电流表示数始终
34、为零，说明电路可 能断路，而电压表有示数，说明与电压表并联部分断路，即此时电路可能的故障是定值电阻 R断路。故选 B。 (3)由串联分压原理知道，将定值电阻由 5改接成 10的电阻，电阻增大，其分得的 电压增大；由于探究电流与电阻的实验中应控制电阻两端的电压不变，所以，此时应增大滑 动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左 端移动。 (4)由于电流I与电阻倒数 1 R 变化的图像乙， 说明电压一定时电流与电阻的倒数成正比， 即说明导体中的电流跟导体的电阻成反比。 (5)由图像知道，电阻两端的电压始终保持U=IR =2V，由串联电路电压的规律知道，变 阻器
35、分得的电压：U滑 =6V-2V=4V 即变阻器分得的电压为电压表示数的 2 倍，由分压原理知道，当接入 40电阻时，变 阻器连入电路中的电阻为：R滑 =240=80 故为了完成整个实验，应该选取最大阻值至少 80的滑动变阻器。故选 B。 2.2.应用欧姆定律进行电路分析应用欧姆定律进行电路分析 典例五：典例五： （20202020贵州黔东南）贵州黔东南）如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器， 电源电压保持 3V 不变，闭合开关 S 后，滑片 P 从a端移动到b端，电流表示数I与电压表 示数U的变化关系如图乙所示，下列说法不正确的是 ( )。 A. 定值电阻 R1的阻值是 5；
36、B. 滑动变阻器的阻值范围是 010； C. 当滑片 P 移到b端时，电路消耗的总功率为 1.8W； D. 若滑动变阻器R2出现接触不良时，电流表示数为 0，电压表示数为 3V 【答案】C。 【解析】A由图甲可知，两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，电流表测量电路中 的电流。当滑动变阻器接入电路中的阻值为 0 时，电路中电流最大，由图乙可知最大电流为 0.6A，可得电源电压为： 111 =0.6AUI RR 因串联电阻中总电压等于各分电压之和，所以，电源电压为 2121 +0.2A+2VUI RUR 因电源电压不变，所以， 11 0.6A=0.2A+2VRR 所以可得： 1 2V2V =5
37、0.6A-0.2A0.4A R 故 A 正确，A 不符合题意； B当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时，电路中的电流最小，由图乙可知，电流为 0.2A，电压表示数为 2V，滑动变阻器的最大阻值为： 2 max 2 2V =10 0.2A U R I 滑 所以，滑动变阻器的阻值范围是 010，故 B 正确，B 不符合题意； C当滑片 P 移到b端时，滑动变阻器接入电路的阻值最大为 10，因为电阻R1的阻值 为 5，所以此时电路中的总功率为 22 21max (+)=(0.2A)(5+10)=0.6WPIRR 滑 故 C 错误，C 符合题意； D若滑动变阻器R2出现接触不良时，即R2断路时，电路是串
38、联电路，整个电路断路， 所以电流表示数为 0，此时电压表测量的就是电路总电压，总电压由选项 A 分析可知 11 =0.6A 5=3VU I R 所以电压表的示数为 3V，故 D 正确，D 不符合题意。 故选 C。 典例六：典例六： （20202020湖南常德）湖南常德）用电器R1和R2上都标有“6V”字样，它们的电流随电压变 化关系如图所示。下列说法不正确的是（ ） 。 A. R1和R2阻值不随温度的变化而变化； B. R1:R2=2: 1； C. R1和R2并联在 4V 电源上，通过电流I1:I2=2:1； D. R1和R2并联在 4V 电源上，消耗总功率为 1.2W 【答案】C。 【解析】
39、A由图像可知，两条线都是直线电压和电流的比值是一个定值，所以R1和R2 的阻值不随温度的变化而变化，故 A 正确，A 不符合题意； B由图像可知，两条直线都过坐标原点，符合正比例函数的关系，我们取电压都为 2V 时，流经R1的电流为 0.05A，流经R2的电流为 0.1A，根据欧姆定律变形式 U R I 可知，R1: R2=2: 1，故 B 正确，B 不符合题意； C由选项 B 可知R1: R2=2: 1，R1和R2并联，加在其两端的电压相等，根据公式 U I R 可知，I1:I2=1:2，故 C 错误，C 符合题意； DR1和R2并联，加在其两端的电压相等都是 4V，根据公式 2 U P R
40、 ，由图可知R1=40 ，R2=20，消耗的总功率为： 2222 12 12 4V4V = +=+=+=1.2W 4020 UU PP P RR 总 （） （） ； 故 D 正确，D 不符合题意。故选 C。 典例七：典例七： （20202020江苏泰州）江苏泰州）如图甲所示电路，电源电压恒为 6V，滑动变阻器R的规格 为 “25、 1A” ， 电流表量程选择 “00.6A” ， 电压表量程选择 “03V” ， 小灯泡上标有 “4.5V、 0.3A”字样，其I-U图像如图乙所示，闭合开关 S，为保证电路安全，在移动滑片 P 的过程 中，下列选项正确的是（ ） 。 A. 电路的最大功率是 3.6W
41、； B. 小灯泡的最小功率是 0.75W； C. 电流表的最小示数是 0.15A； D. 电流表的最大示数是 0.4A 【答案】B。 【解析】 AD 由图可知， 小灯泡与滑动变阻器串联， 电压表测量滑动变阻器两端的电压， 电流表测量电路中的电流； 题意可知， 为保证电路安全， 电路中允许通过的最大电流是 0.3A， 即电流表的最大示数是 0.3A，电路的最大功率是：6V 0.3A1.8WPUI 故 AD 错误； BC由串联电路的分压特点可知，当滑动变阻器接入电路的电阻最大时，滑动变阻器两 端的电压最大时，灯泡两端的电压最小，而且此时流过小灯泡的电流也最小，即电流表的示 数最小；即当电压表的示数
42、为 3V 时，小灯泡的电功率最小，此时小灯泡两端的电压为 L 6V 3V 3VUU U 滑动 由图乙可知，此时流过小灯泡的最小电流是 0.25A，小灯泡的最小功率是： LL L 3V 0.25A0.75WPU I 故 B 正确；C 错误。故选 B。 典例八：典例八： （20202020四川成都四川成都 A A）图是R1、R2两电阻的U-I图像。将R1、R2并联后接入电 路，结合图中信息可知（ ） 。 A. R1的阻值比R2的阻值小；B. 通过R1、R2的电流相等； C. R1的电压比R2的电压小；D. R1的功率比R2的功率小 【答案】D。 【解析】A图中R1的斜率更大，所以R1的阻值更大，故
43、 A 错误； B两电阻并联，而两电阻阻值不同，所以通过R1、R2的电流不同，故 B 错误； C两电阻并联，所以两电阻两端电压相同，故 C 错误； D根据 2 U P R 可得，R1的功率比R2的功率小，故 D 正确。故选 D。 典例九： （典例九： （20202020新疆）新疆）如图所示的电路中，电源电压保持不变，滑动变阻器R1、R2的 滑片可移动的最大距离相等。开始时，R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间，开关闭合后， 电路的总功率为 0.4 W。若将R1的滑片向左移动 3 cm，R2的滑片向右移动 3 cm，电路的总 功率变为 0.3 W；若将R1、R2的滑片从正中间均向右移动 3 cm，
44、电路的总功率变为 0.5 W。 已知滑动变阻器电阻丝的阻值与其长度成正比，则滑动变阻器R1的最大阻值与R2的最大阻 值之比为（ ） 。 A. 31 B. 41 C. 51 D. 61 【答案】B。 【解析】设R1、R2的最大阻值分别为R1、R2，设两个变阻器滑片可移动的距离为acm， 则滑片移动 3cm 时，其连入电路电阻的变化量为最大阻值的 3 a 倍。 由公式 2 U P R 可得R1、R2的滑片均位于变阻器的正中间时 1 2 2 0.4W 0.50.5RR U 将R1的滑片由中间向左移动 3 cm，R2的滑片由中间向右移动 3 cm 时 2 2 112 0.3W 33 0.50.5RRR
45、R U aa 将R1、R2的滑片从正中间均向右移动 3 cm 时 2 2 112 0.5W 33 0.50.5RRRR U aa :可得 a=18cm 将a=18cm 分别代入与中，将两式相除，整理得 R1:R2=4:1 选项 A、C、D 错误，不符合题意；选项 B 正确，符合题意。故选 B。 典例十： （典例十： （20202020岳阳）岳阳）如图所示，电源电压不变，a、b、c 为电流表或电压表。只闭合 S1时，a 表无示数，b 表有示数，c 表有示数且示数随滑片 P 的移动发生变化。则： Aa 表是电压表； B先闭合 S1、S2，再闭合 S3，a 表示数无变化； CS1、S2 、S3都闭合
46、，移动滑片 P, a、 b 两表示数无变化； DS1、S2、S3都闭合，b 表示数除以 a 表示数等于电阻 R1的阻值 【答案】C。 【解析】只闭合 S1时，a 表无示数，b 表有示数，c 表有示数且示数随滑片 P 的移动发 生变化。分析得出， c 表、a 表可能是电流表，b 表是电压表；先闭合 S1、S2，只有 R3接入 电路，a 表（电流表无示数） ，再闭合 S3，电阻 R1、R2、R3并联连接，a 表测量电阻 R1、R2的 电流，所以 a 表（电流表）示数增大；开关 S1、S2 、S3都闭合，电阻 R1、R2、R3并联连接， 移动滑片 P,电压表 b、 电流表 a 两表示数无变化，a 表
47、测量电阻 R1、R2的电流，电压表 b 除以电流表 a 的示数等于电阻 R1、R2并联的等效电阻。综上所述，故选 C。 3.3.电阻测量电阻测量 典例十一：典例十一： （20202020鄂州）鄂州）小周同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知， R0是已知阻值的定值电阻。在实验中不拆改电路的情况下，能够测出未知电阻Rx阻值的电 路是（ ） 。 A. 只有甲 B. 只有乙丙 C. 只有甲乙丙 D. 甲乙丙丁都可以 【答案】C。 【解析】甲图：只闭合 S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时 只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式 I1(R0+
48、Rx)=I 0R 0 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 乙图：闭合开关 S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合 S，断开 S2，闭 合 S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 0 00 x UU RRR 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 丙图：只闭合 S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合 S2，两只电阻并联，电流表测量干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0=(II0)Rx 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； 丁图：闭合开关 S，S1接 1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接 2，电 压表反接，不能测
49、量Rx两端电压Ux，仅有一个电压值，不能测出Rx阻值。 故 ABD 不符合题意，C 符合题意。故选 C。 典例十二：典例十二： （20202020湘潭）湘潭）如图甲，是研究小灯泡电阻的实验装置，灯泡的额定电压为 2.5V，滑动变阻器最大阻值是 50，电源电压保持 6V 不变。 （1）用笔画线代替导线，将图中的器材连接成完整的电路。 （2）连接完电路后，闭合开关，发现小灯泡发光较暗，且无论怎样移动滑动变阻器滑 片 P，小灯泡的亮度都不变，则原因可能是 。 A开关开路 B电压表短路 C滑动变阻器接的是下端两接线柱 （3）正确连接后，闭合开关，移动滑片 P，记下多组对应的电压表和电流表的示数。 当滑片 P 移到某处， 电压表示数为 1.5V 时， 要使小灯泡正常发光， 应 （选填 “增大” 或“减小” ）滑动变阻器接入电路中的阻值。 （4）将所测数据绘制成如图乙所示的 UI 图象。由图可知：小灯泡的电阻是变化的， 主要是因为小灯泡灯丝的 （选填“温度” 、 “长度”或“横截面积” ）发生了变化；此 小灯泡的额定功率是 W。 （5）利用此装置还可以探究电流与电
