专题14欧姆定律 （解析版）.docx

1、专题14 欧姆定律考点一：探究电流与电压和电阻的关系1探究电流与电压和电阻的关系电路图，如图所示：2实验方法：控制变量法。(1)研究电流与电压关系：控制电阻不变，改变电阻两端电压进行实验。(2)研究电流与电阻关系：控制电阻两端电压不变，改变电阻进行实验。3滑动变阻器的作用(1)保护电路；(2)在研究电流与电阻关系时，控制电阻两端电压不变；在研究电流与电压关系时，改变电阻两端电压。考点二：欧姆定律1. 欧姆定律内容：导体中的电流，跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。2. 欧姆定律表达式：。3. 欧姆定律理解：(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，即导体中的电流

2、决定于导体两端电压和导体的电阻。如图甲所示的是电阻一定时电流与电压的关系。如图乙所示的是电压一定时电流与电阻的关系4.使用欧姆定律公式的注意事项：(1)同体性，即同一段电路上的I、U、R(2)同时性，即同一时间也就是电路在同一个状态下的I、U、R(3)统一性，即单位要统一，I、U、R的单位分别是 A、 V、5.串联电路和并联电路比较串联电路并联电路电路图电流II1I2II1I2电压UU1U2UU1U2等效电阻多个电阻串联相当于增加了导体的长度，总电阻大于任一个串联导体的电阻多个电阻并联相当于增加了导体的横截面积总电阻比任一支路的电阻都要小电阻RR1R2电流、电压的分配与电阻的关系，或I1R1I

3、2R26.电路计算的一般思路： （1）四个弄清：用电器的连接方式；各电表分别测哪个元件的电学量；滑动变阻器接入电路的部分；题中的已知条件和提供的物理过程。（2）对原电路进行等效简化，判断串联并联。在图中标出已知量和未知量（并标明物理量的字母、下标、数值、单位）。（3）对电路进行分析，寻找已知量与未知量的关系，分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定，定值电阻阻值)和变化的量。（4）根据串并联电路特点及欧姆定律相关公式进行分析解答（若缺少条件就列方程组求解）。【同步练习】1. （2022安徽省）图示为电阻R1和R2的I-U图像，由图可知（）A. R1的阻值为5；B. R1的阻值小于R2的阻

4、值；C. 将R1、R2串联接入电路，通电后R1两端电压大于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【答案】C。【解析】AB由图知电阻R1和R2的I-U图像，都是过原点的斜线，说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比，两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时，通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A，由欧姆定律可知，电阻R1和R2的阻值分别为由计算可知，R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意；C将R1、R2串联接入电路，由串联电路电流处处都相等可知，通过电阻R1和R2的电流相同，因R1的阻值大于R2的阻值，由U=IR可知，通

5、电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意；D将R1、R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，电阻R1和R2两端的电压相等，因R1的阻值大于R2的阻值，由可知，通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。故选C。2. （2022四川自贡）如图甲所示电路中，电源电压、灯泡、的电阻均保持不变，且灯泡的电阻为5。只闭合开关时，电流表指针如图乙所示。随后断开开关，调整电流表接线柱后，同时闭合开关和时，电流表指针如图乙所示。同时闭合开关和时，通过灯泡的电流为_A，电压表示数为_V。【答案】0.2；4。【解析】1由图甲可知，当只闭合开关时，灯泡接入电路，电流表测通过灯泡的电流；当

6、同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联，根据并联电路电流的特点，所以电流表测通过灯泡、的电流之和，又因为、的大小都如图乙所示，可能为0.2A或1A，又因为，所以，。2 当同时闭合开关和时，灯泡、接入电路且两者并联且电压表测的是灯泡两端电压，根据并联电路中电流的规律，可求出通过灯泡的电流为因为灯泡的电阻为5，所以根据欧姆定律可求出灯泡两端电压故电压表的示数为4V。3. （2022四川自贡）如图甲所示，电源电压恒定，定值电阻的阻值为8。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中，电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为_。电源电压为_V。【答案】8；12。【解

7、析】12由图甲知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联在电路中，电压表测变阻器R两端的电压。电流表测电路中的电流。滑片由a端滑至中点的过程中，变阻器接入电路的阻值变小，电压表两端的电压变小。由图乙知，当滑片滑至中点时，电压表示数为4.0V，此时电路中的电流据串联电路的特点有当滑片置于a端时，变阻器接入电路的阻值最大，据串联电路的特点有解以上两式得，电源电压及变阻器的最大阻值分别为U=12V，R=8。4. （2022安徽省）如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=15，闭合开关S，电流表A1的示数为0.8A， 电流表A的示数为1.2A，则电阻 R2=_。【答案】30。【解析】由图可知，闭合开关S，R1和

8、R2并联，电流表A测量干路电流，电流表A1测量R1的电流。根据欧姆定律可得R1两端的电压为U1=I1R1=0.8A15=12V根据并联电路电压关系，R2两端电压U2=U1=12V根据并联电路电流特点，通过R2的电流I2=I-I1=1.2A-0.8A=0.4A则。5. （2022江苏扬州）在如图所示的电路中，电源电压6V，。电压表量程为015V，电流表A量程为03A、量程为00.6A，闭合开关S，电压表的示数为_V。当滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表A的示数_，电压表示数与电流表示数的比值_（选填“变大”、“不变”或“变小”）。为确保电表安全，连入电路的阻值最小为_。【答案】6；变大；不变；

9、2.4。【解析】1 由图可知，电压表测电源电压，而电源电压恒定为6V，所以电压表示数为6V。23 由图可知，滑动变阻器和电阻R1并联，电流表A测干路上的总电流，而A1测通过电阻R1的电流，根据并联电路各支路独立工作互不影响的特点，移动滑片P对电流表A1的示数没有影响，只对A的示数有影响，当滑片P向左移动时，滑动变阻器阻值变小，通过滑动变阻器的电流要变大，所以干路上电流表A的示数也要增大，而电流表A1的示数和电压表的示数将不变，所以电压表示数与电流表A1的示数的比值不变。4根据并联电路电流的规律可知，电流表A的示数等于电流表A1的示数加上通过滑动变阻器的电流，而电流表A的示数即为通过电阻R1的电

10、流，根据公式可知通过电阻R1的电流为保证电流表A1安全的情况下，允许通过它的最大电流为它所能测量的最大值，即3A ,所以通过滑动变阻器的最大电流3A -0.5A=2.5A所以滑动变阻器接入电路的最小阻值为。6. （2022四川内江）如图甲所示的电路中，电源电压恒定，R1、R2是定值电阻，R3是滑动变阻器。闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，两电压表示数随电流表示数变化的关系如图乙所示，则_ （“AB”或“BC”）段是电压表示V2数变化的图像，电源电压为_ V。【答案】BC；12。【解析】1由电路图可知，三个电阻串联，电压表V1测R2、R3的总电压，电压表V2测定值电阻R2的电压，闭

11、合开关S，将滑动变阻器的滑片P由a端移到b端，滑动变阻器电阻连入电路的阻值变大，电路中电流变小，电阻R2电压随着电流变小，电压也变小，则BC段是电压表示V2数变化的图像。2当滑片在a端时，电源电压为U=4.8V+0.6AR1当滑片在b端时，电源电压为U=9.6V+0.2AR1联立得U=12V。7. （2022湖南邵阳）小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中，其两者的I-U关系图象如图乙所示，下列说法中正确的是（）A. 图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象；B. 当电源电压为4V时，电流表示数为0.5A；C. 当电源电压为4V时，小灯泡L的实际功率为1.6W；D. 如果将小灯泡L和电阻R串

12、联接在电压为10V的电源两端，电路消耗的总功率为2W【答案】D。【解析】A通过定值电阻R的电流I与电压U成正比，故应为图乙中曲线B表示，故A错误；B如图所示，灯泡与电阻R并联，电流表测干路电流，当电源电压为4V时，灯泡与电阻R两端电压都为4V，由图乙可知，灯泡电流为0.3A，电阻R电流为0.1A，电流表示数为故B错误；C当电源电压为4V时，灯泡电流为0.3A，小灯泡L的实际功率为故C错误； D如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端，灯泡与电阻R电流相同，且两端电压之和为10V，从图乙可查得电流为0.2A时，灯泡两端电压为2V，电阻R两端电压为8V，电路消耗的总功率为故D正确。故选

13、D。8. 在如图的电路中，电源电压不变。当电键S由断开到闭合时（ ）A. 电压表的示数变小 B电压表的示数不变C电流表的示数变小 D电流表的示数不变【答案】C。9. 如图所示电路中，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，闭合开关S后，滑动变阻器滑片向左移动的过程中，电表的变化情况是（ ）A. V2示数变化量与A示数变化量的比值不变 B. V2示数与A示数的比值变大了CA的示数变大，V1示数变小，V2示数变小 DA的示数变大，V1示数变小，V2示数变大 【答案】A。10. 在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S后,将滑动变阻器滑片P向左移动时,下列关系变大的是()A.电表A示数

14、与电表A1示数的乘积 B.电表V示数与电表A示数的比值C.电表V示数与电表A示数的乘积 D.电表V示数与电表A1示数的比值【答案】B。11. （2022青海）如图所示，定值电阻R1=5，R2=10，开关S闭合时，R1R2两端的电压分别是U1、U2，通过的电流分别是I1、I2，下列关系正确的是（）A. I1I2=11B. I1I2=12C. U1U2=11D. U1U2=21【答案】A。【解析】AB由图可知，R1与R2串联，串联电路中的电流处处相等，则A正确，B错误；CDR1、R2两端的电压之比故CD错误。故选A。12. （2022湖南岳阳）如图，电源电压不变，已知R2=15，合开关后，电流表A

15、1、A2的示数分别为0.5A、0.2A，则通过R1的电流为_A，电源电压为_V。【答案】0.3；3。【解析】由电路图可知，电阻R1、R2并联，电流表A2测量通过R2的电流，电流表A1测干路电流。由题意可知，通过R2的电流为0.2A，干路电流为0.5A。1根据并联电路电流特点可知，通过电阻R1的电流为I1=I-I2=0.5A-0.2A=0.3A2并联电路两端的电压相等且等于电源电压，故电源电压为U=U2=I2R2=0.2A15=3V13. （2022贵州黔东南）如图所示，电源电压为12V保持不变，R1=10。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压U1=_V，R2=_；当断开开关

16、S，闭合S1、S2时，则电流表的示数为_A。【答案】3；30；1.6。【解析】1如图，只闭合开关S时，两个电阻串联，电流表测电路中的电流，电流表的示数为0.3A，则R1两端的电压2R2两端的电压R2的电阻值3当断开开关S，闭合S1、S2时，两个电阻并联，电流表测干路中的电流，则电流表的示数为。14. （2022湖南邵阳）小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验，她们准备了电压为3V的电源，规格为“30 1A”的滑动变阻器，阻值分别为5、10、15、20的四个定值电阻，电流表，电压表、开关各一个，导线若干。她们利用这些器材设计了如图甲所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2V不变，请帮

17、助小芳和同学们完成以下问题：（1）小芳和同学们先将5的电阻接人电路中，滑动变阻器阻值调至最大，检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，电压表示数接近于电源电压，经分析可能是定值电阻处发生了_（选填“短路”或“断路”）；（2）电路故障排除后，继续进行实验，调节滑动变阻器滑片，使电压表的示数为2V，电流表的示数如图乙所示，为_A，填入表格；（3）接下来，小芳和同学们将5的电阻更换成10的电阻接入电路，要使电压表的示数保持2V不变，应向_（选填“左”或“右”）移动滑片；（4）小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据：电阻/5101520电流/A0.20.130.1分析表中数据，可以得出结论：当

18、电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成_比。【答案】断路；0.4；左；反。【解析】（1）1 检查连接无误之后闭合开关，发现电流表示数接近零，说明电路中可能存在断路，电压表示数接近于电源电压，说明电压表可以接到电源两端测电源电压，与电压表并联以外的部分没有断路，那么可能是与电压表并联的定值电阻处发生了断路。（2）2由乙图可知，电流表接的是小量程，分度值为0.02A，所以电流表示数为0.4A。（3）3 探究电流与电阻的关系，需要控制定值电阻两端的电压相同，而将把5的定值电阻换成10的定值电阻，根据串联分压，电阻变大，定值电阻两端的电压变大，故需要滑动变阻器分担更多的电压，即滑动变阻器的阻值需要变大

19、，故需要将滑动变阻器向左端移动。（4）4由表中数据可知，随着电阻的增大，电流却减小，但是电阻与电流的乘积是个常数，即电流与电阻成反比。所以分析表中数据，可以得出结论：当电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。15. （2022湖北黄冈、孝感、咸宁）在探究电流与电压关系的实验中，实验器材有：电源、电流表、电压表、定值电阻，滑动变阻器、开关、导线若干。（1）如图甲所示，请用笔画线代替导线，将电路连接完整。要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大；_ （2）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数。则电路故障可能是定值电阻_ （选填“短路”或“断路”）

20、；（3）排除故障后，完成实验根据实验数据绘制的I-U图像如图乙所示，分析图像初步得到；电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_；（4）若用小灯泡（灯丝电阻受温度影响）代替定值电阻进行上述实验，_ （选填“能”或“不能”）达到实验目的。【答案】如图； 断路；正比；不能。【解析】（1）1如图所示，在探究电流与电压关系的实验中，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端电压，电流表测电流，要求滑动变阻器的滑片向左移动时，接入电路的电阻变大，滑动变阻器应接右下接线柱，如图所示（2）2连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，原因是电压表串联在电路中，故障可能

21、是定值电阻断路。（3）3根据如图乙所示的图像，为过原点的直线，初步可得：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。（4）4探究电流与电压的关系实验中，要求导体电阻一定，小灯泡的电阻受温度影响，为变化的，因此不能达到实验目的。16. （2022河北） 在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5、10、15、20、30）、滑动变阻器（101A）、电压表和电流表做了如下实验：（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“”，并用笔重

22、新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）_（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于_端；（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与_的关系；实验次数12345R/510152030I/A（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验；图是第2次实验时电流表的示数，示数为_A；当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为_；（5）小明根据实验数据描绘出了如图所示的图像，可以得出结论：_；【拓展】小红利用现有器材又做了下面的实验：按图甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到

23、电压表示数为2.5V；保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压，在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为_。【答案】如图；最左端；电阻；0.2；30；当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；4。【解析】（1）1由图甲可知，电阻处发生了短路，同时将电压表短路，由变阻器到电阻的导线连接错误，应将变阻器的左端连接到电压表的负接线柱，如图所示：（2）2闭合开关前，滑动变阻器应处于最大阻值处，由电路图可知，当滑片移到最左端时，变阻器阻值最大，故滑动变阻器的滑片应置于最左端。（3）3由表格中数据可知，实验时改变

24、导体的电阻，测量电路中通过电流的大小，故小明是探究电流与电阻的关系。（4）4由图乙可知，电流表所选量程为00.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A。5由可知，开关闭合，定值电阻与变阻器串联，电路中电流为0.2A，此时定值电阻两端的电压为若选用30的电阻，则变阻器两端的电压为此时电路中的电流为则滑动变阻器的阻值为15大于滑动变阻器的最大阻值10，所以无法满足实验条件，故这个定值电阻的阻值为30。（5）6由图可知，电流与电阻的倒数的关系为一条过原点的直线，则电流与电阻的倒数成正比，所以电流与电阻成反比，故可得出结论：当导体两端电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。7设当电源电

25、压调为U前时，定值电阻阻值为R前，更换后的定值电阻阻值为R后，电源电压为U后，当电压表调到2.5V，即定值电阻两端电压为2.5V，则滑动变阻器两端电压为（或），保持滑片不动，则滑动变阻器阻值不变，根据则可得出化简后得定值电阻前后的比值为电源可调为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，其中1.5V小于2.5V，舍去。当U前=3V、U后=4.5V时，则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30，通过观察可知，R前=20、R后=5符合要求，当定值电阻为R前=20时，电路中电流为滑动变阻器的阻值为当U前=3V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15

26、、20、30，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。当U前=4.5V、U后=6V时，则定值电阻前后的比值为定值电阻阻值分别为5、10、15、20、30，此时没有满足比值的定值电阻，故舍去。综上所述，此时滑动变阻器接入电路的阻值为4。17. 如图的电路中，灯L 标有“3V、6”、滑动变阻器R上标有“50 、1A”的字样，电压表量程为 03V，电流表的量程为 00.6A，电源电压恒为 4.5V。为了保证电路中各元件安全工作，闭合开关时，滑动变阻器接入电路的阻值变化范围是多少？【答案】3-12；18. 如图电源电压 6v 不变，灯标有“4V 10”字样（灯丝电阻不变），滑动变阻器标有“50 1A”，电

27、压表接 03v 量程，电流表接 00.6A 量程，为了保护电路各元件，（1）电流表的示数范围是多少？（2）闭合开关滑动变阻器接入电路的阻值范围是多少？【答案】0.1A-0.3A 10-50；19. 如图所示，电源电压为6 V，R16 ，R2为010 的滑动变阻器，电流表的量程为03 A，合上S后移动滑片，求：(1) 电流表最小示数是多大？(2)为保证电流表的安全，变阻器接入电路的阻值范围多大？【答案】1.6A 3-10；20. 如题图所示的电路，电源电压为6V且保持不变，滑动变阻器R1 标有“50 、2A ”字样。（1）将滑片P移到最右端，闭合S1，断开S2，求电流表的示数I1；（2）保持滑片P在最右端，闭合S1、S2，电流表示数I=5I1，求R2的阻值；（3）将滑片P移至某一位置，闭合S1、S2，电流表示数为0.68A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值。【答案】0.12A 12.5；30