第一部分 务实基础过考点 第 14 讲 欧姆定律 第 1 节　探究电流与电压、电阻的关系

河南 5 年真题面对面 1. (2017河南19题8分)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小强选用了4 Ω、8 Ω、10 Ω、20 Ω四个定值电阻，电源电压恒为 3 V. (1)请按图甲所示 的电路图，将实 物图乙连接完整．

(2)闭合开关试触时，发现电流表无示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是______________． 定值电阻断路

(3)排除电路故障后，闭合开关，移动滑片，当选用4 Ω的电阻时，电流表示数如图丙所示，记为________A；以后每更换一个阻值更大的电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片向________(选填“A”或“B”)端移动，使电压 表的示数____________，同时记下对应的 电流值． 0.50 B 保持不变

(4)根据实验数据，小强做出了如图丁所示的I－R图像，由于此图线为曲线，小强认为不便直观判断I与R的定量关系，于是对图像中的坐标进行了 是：____________________. 作出 I － 图像

2. (2014河南20题9分)在探究“电流与电阻的关系”的实验中．所选定值电阻的阻值分别为 R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝20 Ω，滑动变阻器的规格为“15 Ω　1 A”．

(1)请在图甲中的虚线框内画 出滑动变阻器的电路符号， 并用笔画线代替导线，将图 乙所示的实物电路连接完整． 【解析】(1)当电路中的电阻最小为 R1＝5 Ω时，电路电流最大为 I＝ ＝ ＝0.6 A，故电流表选0～0.6 A量程，滑动变阻器要“一上一下”接入电路，且保证滑动变阻器的连接与所画电路图保持一致，如答图所示.

_______________________________． 调节滑动变阻器， 使电压表的示数为1.5 V，记下此时电流表的示数I2 (2)连好电路后，按下列步骤进行实验： ①将R1接入电路，调节滑动变阻器，使电压表的示数为 1.5 V，记下 I1. ②用R2替换R1接入电路，接下来的操作是：________________ _________________________________________________. ③用R3替换R2接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数也大于1.5 V，实验无法进行下去．请写出一种解决问题的方法使实验继续进行下去．____________ _______________________________． 调节滑动变阻器， 使电压表的示数为1.5 V，记下此时电流表的示数I2　 换用最大阻值 大于20 Ω的滑动变阻器进行实验　

(3)本实验的结论是：__________________________________ ____________________. 导体两端的电压一定时，导体中的电流 跟导体的电阻成反比 【解析】(3)本次实验得出当导体两端电压一定时，导体的阻值越大，通过导体的电流越小，即当导体两端的电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比．

实验突破面对面 最大处 命题点 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 画电路图、 连接实物图 连接电路钱的操作 (1)开关断开，滑动变阻器滑片要移至阻值 ①________ (2)若电表指针未指到零刻度线处，则应先调零 探究电流与电压的关系 探究电流与电阻的关系 最大处

实验 器材的选取与连接 (1)电压表：并联在电阻两端，电流正进负出．若电源电压为2节干电池，则电压表选②_________量程[2017.19(1)] (2)电流表：串联在电路中，电流正进负出．根据欧姆定律确定量程[2014.20(1)] (3)滑动变阻器：按照③___________原则串联接入电路[2017.19(1)] 电表读数 看量程，看分度值，读数＝大格示数＋小格数×分度值[2017.19(3)] 0～3 V 一上一下　

(1)闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，则故障为④______________ 电路故障分 析(电表无 故障) (1)闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，则故障为④______________ (2)闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，则故障为⑤________________[2017.19(2)] (3)闭合开关，两电表示数较小，移动滑片，两电表示数均不变化，则故障为⑥____________________ ______________ 多次测量 的目的 使实验结论具有普遍性，得出普遍规律 定值电阻短路 定值电阻断路 滑动变阻器同时接了 两个下接线柱

(1)根据实验数据，描点，作出 I－U 图像或 I－R图像[2017.19(4)] 处理实验 数据的方法 (1)根据实验数据，描点，作出 I－U 图像或 I－R图像[2017.19(4)] (2)求电压与电流的比值或电流与电阻的乘积 滑动变阻 器的作用 (1)保护电路 (2)⑦_______________ ___________ (2)⑧_________________ ______________ 改变定值电阻 两端电压 使定值电阻两端 电压保持不变

定值电阻 电压 换用阻值不同的电阻多次实验，每次实验时，通过移动滑片，使电阻两端的⑩________不变 实验操作 (控制 变量法) 保持⑨__________不变，调节滑动变阻器，改变电路中的电流和定值电阻两端的电压(多测几组数据 换用阻值不同的电阻多次实验，每次实验时，通过移动滑片，使电阻两端的⑩________不变 (移动滑片时眼睛应注视电压表示数)[2017.19(3)，2014.20(2)] 定值电阻 电压　

正比 反比 实验结论 电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成⑪______ 电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成⑫______[2014.20(3)] I－U、I－R图像 正比 反比

相关拓展 将定值电阻换成小灯泡后，电流与电压不成正比的原因或实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究的原因：⑬____________________ (1)滑动变阻器选取： R滑＝ Rmax (2)定值电阻最大阻值：Rmax＝ R滑max 灯丝电阻随温度变化

例 1　(2017怀化)小李同学在探究电流与电压关系的实验时，请回答下列问题： (1)按照图甲所示的 电路图，请用笔画 线代替导线，完成 图乙所示的实物图 的连接．

(2)连接电路时，开关应处于________状态． (3)在做探究电流与电压关系的实验时，采用的实验方法是____________法，要求保持电阻阻值不变，通过改变电阻两端的________，观察电流大小的变化． 断开 控制变量 　电压

(4)如图丙所示，是他在实验中的第三次测量结果，请把实验数据填入到记录表中． 实验记录：定值电阻 R＝6 Ω 实验次数 电压U/V 电流I/A 1 1.2 0.2 2 1.8 0.3 3 2.4 0.4

(5)分析实验数据，可以得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成________． 正比

(1)小李闭合开关 S 后，发现电流表指针反向偏转，出现这种现象的原因是：________________________. 问 补 充 设     (1)小李闭合开关 S 后，发现电流表指针反向偏转，出现这种现象的原因是：________________________. (2)正确连接电路后，若将滑动变阻器的滑片移至阻值最大处，闭合开关发现两电表的示数均为零，则电路故障可能是________________． 电流表正负接线柱接反 滑动变阻器断路

(4)另一小组利用同样的方法作出了电流与电压的关系图像，发现两个图像的倾斜程度不一样，原因是：___             (3)小红在做完实验后得出结论“电阻一定时，电流随电压的增大而减小”，请推断她在实验中存在的失误可能是_____________________________． (4)另一小组利用同样的方法作出了电流与电压的关系图像，发现两个图像的倾斜程度不一样，原因是：___ ________________________________. 电压表接在滑动变阻器两端 两组选用的定值电阻的阻值不同

(5)测量结束后，你是如何根据实验数据研究导体两端的电压与通过导体的电流的关系的，请说出一种方法：___            (5)测量结束后，你是如何根据实验数据研究导体两端的电压与通过导体的电流的关系的，请说出一种方法：___ _________________________________________________ ________________. 算出电压与电流的比值(将所得数据用描点法在坐标系中描画出)　

(6)某小组依据实验数据描绘的图像如图所示，AB段成直线，而 BC 段偏向横轴，可能的原因是：_________             (6)某小组依据实验数据描绘的图像如图所示，AB段成直线，而 BC 段偏向横轴，可能的原因是：_________ ______________________. BC 段导体 的温度升高，阻值变大　

二 实验结论更具有普遍性 导线有电阻(电源有电阻) (7)调节滑动变阻器无法使电压表的示数达到3.0 V，你猜想可能的原因是_______________________(写出一种可能)． (8)该小组在处理数据时发现：电压U与电流I的比值恰好等于电阻R的值. 为进一步论证此发现，他们提出两种收集数据的方案，方案一：收集电阻值为 5 Ω 的几个小组的数据；方案二：收集电阻值不同的几个小组的数据. 你认为方案______更合理，理由是：______________________.             导线有电阻(电源有电阻) 二 实验结论更具有普遍性

例 2　(2017重庆B卷)小宇同学在“探究电流与电阻的关系”实验中，器材如图甲所示，电源为两节新的干电池，滑动变阻器上标有“10 Ω　1 A”字样，阻值分别为5 Ω、10 Ω、20 Ω、30 Ω的定值电阻各一个． (1)请用笔画线代替导线，把图 甲所示的电路补充完整(滑片P 向右滑，滑动变阻器接入电路 的电阻变大)．

(2)小宇同学首先将5 Ω定值电阻接入电路，将滑片P滑到________(选填“A”或“B”)端，再闭合开关，调节滑片P，使电压表示数达到某一数值，电流表的示数如图乙所示，该示数为________A. 0.4

(3)接下来，小宇同学应该__________，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5 Ω的电阻替换为10 Ω (3)接下来，小宇同学应该__________，并且将滑动变阻器阻值调到最大处，然后将5 Ω的电阻替换为10 Ω.闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为______V，将电流表示数记录在表格中． 断开开关 2 实验次数 1 2 3 电阻R/Ω 5 10 20 电流I/A 0.2 0.1 2

(4)将定值电阻换成 20 Ω重复第(3)的操作，由表格中数据发现：在电压一定时，电流与电阻成_____(选填“正比”或“反比”)．本次探究中若换用 30 Ω的定值电阻接入电路，无论怎样调节滑片 P，电压表示数始终_____(选填“大于”或“小于”)所需电压． 反比 大于 【解析】(4) 因滑动变阻器最大阻值为10 Ω，所以当定值电阻为30 Ω时，电路的最小电流为 I′＝ ＝ ＝0.075 A，定值电阻两端的最小电压为 U＝IR＝0.075 A×30 Ω＝2.25 V>2 V.

(2)实验中需要不断地更换电阻，操作比较繁琐，请你写出一条改进的措施：_______________________. 问 补 充 设          (1)若闭合开关后，发现电流表、电压表示数较大，移动滑片两电表示数均不变，出现这种现象的原因可能是____________________________________. (2)实验中需要不断地更换电阻，操作比较繁琐，请你写出一条改进的措施：_______________________. 滑动变阻器同时接了两个上接线柱 将定值电阻换为电阻箱

(3)本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量的目的相同的是________(填字母代号)．             (3)本实验需要多次测量，其目的与以下实验中多次测量的目的相同的是________(填字母代号)． A. 测量物体的长度 B. 测量定值电阻的阻值 C. 探究浮力的大小与哪些因素有关 C

            (4)更换电阻时，小宇不小心将电压表并联在了滑动变阻器两端，他能否得到电流与电阻的正确关系________(选填“能”或“不能”)，你判断的理由是：________________________________________________________________________ 能 更换电阻后，调节滑动变阻器滑片，使电压 表示数始终为1 V

第一部分 夯实基础过考点 第 14 讲 欧姆定律 第 2 节 测量电阻的阻值

实验突破面对面 命题点 测量定值电阻的阻值 (5年未考) 测量小灯泡的电阻 实验电路图

(2)若电表指针未指到零刻度线，则应先调零 连接电路 前的操作 (1)开关断开，滑动变阻器滑片要移至阻值①________ (2)若电表指针未指到零刻度线，则应先调零 最大处

实验器材的 选取与连接 (1)电压表：并联在电阻(小灯泡)两端，电流正进负出．若电源电压为 2 节新干电池，则电压表接 ②________量程；若小灯泡额定电压为 3.8 V，则电压表接 ③________量程 (2)电流表：串联在电路中，电流正进负出．根据欧姆定律确定电流表量程 (3)滑动变阻器：按照④___________原则，串联接入电路中 0～3 V 0～15 V 一上一下

电表读数 看量程，看分度值，读数＝大格示数＋小格数×分度值 电路故障分析(电表无故障) (1)闭合开关，电压表无示数，电流表有示数，则故障为定值电阻(小灯泡)⑤________ (2)闭合开关，电压表有示数，电流表无示数，则故障为定值电阻(小灯泡)⑥________ 短路 断路

滑动变阻器 的作用 保护电路，改变电路中的电流和定值电阻(小灯泡)两端的电压 实验操作 移动滑片，多测几组实验数据，测小灯泡电阻时，当电压表示数为小灯泡额定电压时，小灯泡正常发光 求电阻 的阻值 根据R＝ 计算(U－I 图像中需找小灯泡正常发光时的电流值)

(1)安阻法：利用电流表串联定值电阻(或者已知阻值的滑动变阻器)等效替代电压表，如图甲所示 特殊方法 测电阻 (1)安阻法：利用电流表串联定值电阻(或者已知阻值的滑动变阻器)等效替代电压表，如图甲所示 (2)伏阻法：利用电压表并联定值电阻(或者已知阻值的滑动变阻器)等效替代电流表，如图乙所示

多次测量 的目的 求平均值，减小实验误差 探究灯丝电阻与温度的关系 U－I 图像

相关拓展 若电压表有内阻，则实验中所得定值电阻的阻值比真实值偏小，原因是电压表分流 小灯泡 U－I 图像为曲线，小灯泡电阻不能求平均值的原因：灯丝电阻随温度变化

例 1　(2016南宁)如图甲是用“伏安法”测量未知电阻Rx的实物电路图． (1)请用笔画线代替导线， 将图甲中的实物电路连 接完整．

(2)闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移到____________处；闭合开关，发现电流表几乎无示数，电压表指针明显偏转，则出现的故障可能是______________． (3)排除故障后，闭合开关，当滑片移动到某位置时，电压表示数为 2.4 V，电流表示数如图乙 所示，其读数为________A，则未 知电阻Rx＝______Ω. 最大阻值 Rx断路 0.24 10

①闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 移到 a 端，记录电流表示数 I1； ②闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 移到______端，记录电流表示数 I2； ③写出待测电阻的表达式： Rx＝________(用已知量和 测量量符号表示)． b

(4)若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻 Rx的阻值，实验电路如图丙所示(滑动变阻器最大阻值为 R0，电源电压未知且不变)，请将下列相关实验步骤补充完整：

(1)只进行一次实验算出定值电阻的阻值误差较大，要使测量结果更加准确，接下来的操作步骤是：_______ 问 补 充 设           (1)只进行一次实验算出定值电阻的阻值误差较大，要使测量结果更加准确，接下来的操作步骤是：_______ ______________________________________. (2)实验中滑动变阻器已损坏，为了使Rx的测量结果准确，小华在不改变电源电压的情况下，利用阻值不同的电阻R1、R2代替滑动变阻器获得了四组电流与电压值，他的做法是________________________________ _______________. 移动滑 片，多测几组数据，求出电阻的平均值 分别将R1、R2、R1与R2串联、R1 与R2 并联接入电路中

(3)在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添了一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图所 问 补 充 设           (3)在某次实验时，电压表出现了故障不能使用，小亮用原有的电流表、滑动变阻器，增添了一个定值电阻R0和一个单刀双掷开关，设计了如图所 示的电路．测量时，闭合S1，将S2 拨到1，电流表的示数为I1；将S2 拨到2，电流表的示数为I2，小亮

说待测电阻Rx＝ R0.小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是_____________________________ 问 补 充 设           说待测电阻Rx＝ R0.小明认真分析电路后发现小亮的设计不合理，原因是_____________________________ ______________________________________. 由于滑动变阻器串联在电路中， S2由1拨至2时，电阻两端的电压发生变化　

          (4)若实验中电压表已损坏，现添加一个阻值为R的定值电阻，利用原有器材也能测出未知电阻的阻值，请你将设计的电路画在图中虚线框内．(电源电压和滑动变阻器最大阻值未知) 或

(5)实验中，电流表损坏，添加一个阻值已知的定值电阻R′，用如图所示的电路，也测出了未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：           (5)实验中，电流表损坏，添加一个阻值已知的定值电阻R′，用如图所示的电路，也测出了未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整： ①将电压表并联在R′两端， 闭合开关移动滑片至适当位 置，读出电压表示数为U1.

③闭合开关，_____________________，读出电压表示数为U2.           ②断开开关，将电压表并联在Rx两端． ③闭合开关，_____________________，读出电压表示数为U2. ④电阻的阻值Rx＝________ (用题中所给物理量表示)． 保持滑片位置不变　

(6)实验中，电压表损坏，电源电压未知，滑动变阻器最大阻值为R0，用如图所示的电路，也能测出未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：           (6)实验中，电压表损坏，电源电压未知，滑动变阻器最大阻值为R0，用如图所示的电路，也能测出未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：

①闭合开关，将滑片移到最右端，读出电流表示数为I1.           ①闭合开关，将滑片移到最右端，读出电流表示数为I1. ②_____________________________________________. ③电阻的阻值Rx＝________(用题中所给物理量表示)． 将滑片移到最左端，读出电流表示数为 I2

(7)实验中，电流表损坏，电源电压未知，滑动变阻器最大阻值为R0，用如图所示的电路，也能测出未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：           (7)实验中，电流表损坏，电源电压未知，滑动变阻器最大阻值为R0，用如图所示的电路，也能测出未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：

①______________________________________________. ②将滑片移到最左端，读出电压表示数为U2.           ①______________________________________________. ②将滑片移到最左端，读出电压表示数为U2. ③电阻的阻值Rx＝________(用题中所给物理量表示)． 闭合开关，将滑片移到最右端，读出电压表示数为U1

(8)实验中，电压表损坏，电源电压未知，添加一个电阻箱，用如图所示的电路，也能测出未知电阻的阻值，请将下列实验步骤补充完整：          

①闭合开关S1，调节滑片P至适当位置，读出电流表示数为I.           ①闭合开关S1，调节滑片P至适当位置，读出电流表示数为I. ②_____________________________________________ ______________________________________________. ③电阻的阻值 Rx＝_____ (用题中所给物理量表示)． 断开开关S1，闭合开关S2，保持滑片位置不变，调 节电阻箱，直到电流表示数为I，读出电阻箱示数为R R

例 2 (2017重庆A卷)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2 例 2　(2017重庆A卷)小张同学在做“测量小灯泡电阻”的实验中，所用器材如下：两节新干电池，标有2.5 V相同规格灯泡若干，两个滑动变阻器R1“10 Ω　1 A”、R2“20 Ω　2 A”，开关、导线若干． (1)请你根据图甲，用笔画线 代替导线，将图乙中的电路 图连接完整(要求：滑动变 阻器滑片 P 向右移动时灯 泡变亮，且导线不交叉)．

【解析】(1)滑动变阻器滑片 P 右移灯泡变亮，即滑动变阻器滑片 P 右移接入电路的阻值变小，故应将滑动变阻器的右下方接线柱与电源的“－”极连接.

(2)闭合开关前，应将滑片 P 置于________(选填“A”或“B”)端．正确连接电路后，闭合开关 S，移动滑片 P，小张发现小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，电压表有示数，则故障原因可能是________________． A 小灯泡断路 【解析】(2)小灯泡始终不亮，电流表指针几乎未偏转，说明电路中某处发生了断路；又电压表有示数，则说明电压表与电源之间的电路没有发生断路，因此，故障原因可能是小灯泡断路.

(3)排除故障后，移动滑片 P，依次测得 6 组数据，如表一所示．其中第 2 次实验时电流表表盘如图丙，此时电路中的电流为________A；第 4 次实验时灯泡电阻值为________Ω.由表一中数据可知，小张选用的滑动变阻器应是________(选填“R1”或“R2”)． 0.2 8 R2

表一 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流 I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29 电阻 R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7 【解析】 (3)第4次实验时灯泡电阻值为 R＝ ＝ ＝8 Ω；当电路中的电流最小时，滑动变阻器接入电路的电阻最大，则第1次实验时滑动变阻器接入电路的电阻最大为RP＝ ＝ ＝15.625 Ω，故选择的滑动变阻器应是R2.

表一 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压 U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 2.8 电流 I/A 0.16 0.22 0.25 0.28 0.29 电阻 R/Ω 3.1 6.8 8.9 9.7 (4)小张将这 6 组数据算得的电阻值取平均值作为小灯泡的电阻，这种数据处理方式是________(选填“合理”或“不合理”)的． 不合理

(5)小张继续用图乙所示装置来探究 “电流与电阻的关系” (5)小张继续用图乙所示装置来探究 “电流与电阻的关系”. 他分别把阻值准确的 5 Ω、10 Ω、20 Ω的定值电阻接入原小灯泡的位置，通过实验，记录电流表示数如表二所示．他发现通过导体的电流跟电阻不成反比，其中原因可能是：____________________________________. 没有控制定值电阻两端的电压不变 表二 实验次数 1 2 3 电阻 R/Ω 5 10 20 电流 I/A 0.30 0.20 0.12

(2)闭合开关，发现电表的指针正常偏转，但总是在晃动，无法准确读数，造成这种现象的原因是：________ 问 补 充 设           (1)小张按照正确的连接方式连接好最后一根导线，小灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭. 请你找出实验操作中两个不当之处：_____________、___________________ _______． (2)闭合开关，发现电表的指针正常偏转，但总是在晃动，无法准确读数，造成这种现象的原因是：________ ____________. 滑片没有移动到最大 阻值处 开关没有断开 电路中有 接触不良现象

【解析】(3)电压表示数为2.8 V，大于小灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应增加滑动变阻器接入电路中的阻值，因此应向A端移动滑片. A           (3)在某次测量中，调节滑动变阻器滑片到某一位置，电压表示数为 2.8 V，要测小灯泡正常发光时的电阻，应将滑片适当地向_____(选填“A”或“B”)端移动，同时眼睛应观察________示数． 【解析】(3)电压表示数为2.8 V，大于小灯泡的额定电压，要使小灯泡正常发光，应增加滑动变阻器接入电路中的阻值，因此应向A端移动滑片. A 电压表

      (4)实验时，闭合开关，发现小灯泡不发光，移动滑动变阻器滑片到另一端时，小灯泡只发出微弱的光，出现这种现象的原因是：_______________． 电源电压太小 【解析】(4)移动滑动变阻器的滑片到另一端时，小灯泡只发出微弱的光，此时滑动变阻器接入电路中的电阻为 0，说明小灯泡的实际功率太小，根据P＝ 知，原因是电源电压太小.

          (5)查阅有关资料后得知，电压表工作时，其内部有微弱电流通过．据此分析，所测量的小灯泡正常发光时的电阻________(选填“偏大”或“偏小”)． 偏小 【解析】(5)电压表工作时，其内部有微弱电流通过，说明电流表测的是通过小灯泡和电压表的电流，比通过小灯泡的真实电流偏大，根据欧姆定律知，所测电阻值偏小．

      (6)若使用欧姆表(一种测量电阻的仪器)直接测量小灯泡的电阻，则测得的值________(选填“大于”、“小于”或“等于”)小灯泡正常发光时的电阻，你判断的理由是：__________________________________________． 小于 灯丝电阻与温度有关，温度越高电阻越大

第一部分 务实基础过考点 第 14 讲 欧姆定律 第 3 节 欧姆定律应用及相关计算 　

面对面“过”考点 欧姆定律(欧姆定律相关计算必考) 考点 1 ◎理解欧姆定律，并能进行简单计算． 　 欧姆定律(欧姆定律相关计算必考)　　　　　 ◎理解欧姆定律，并能进行简单计算． ◎能运用欧姆定律和串并联电路的规律，对动态电路进行分析与判断． 考点 1 1. 1826年，德国物理学家①______首先归纳出了电流与电压、电阻的关系． 欧姆

2. 内容：导体中的电流与导体两端的电压成②______，与导体的电阻成③_______． 正比　 反比 U — 导体两端的电压，单位为 V R —导体的电阻，单位为Ω I —导体中的电流，单位为 A 3.公式：④________ 变式：求电压U＝⑤______；求电阻R＝⑥______． IR

4. 理解： (1)电阻是导体本身的一种性质，导体的材料、长度、横截面积、温度确定时，它的电阻是一定的． (2)电阻的大小与导体是否接入电路，两端是否有电压或是否有电流通过无关． (3)欧姆定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的． (4)U＝IR、R＝ 只表示数量关系，只适用于数学计算，不反映物理规律．

5. 欧姆定律的应用 串联 并联 电路图 等效 电阻 电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，其等效电阻小于任何一个并联电阻 电阻串联，相当于增加了导体的长度 电阻并联，相当于增大了导体的横截面积，其等效电阻小于任何一个并联电阻

串联电路各处电流⑦________(I＝I1＝I2) 电压 总电压等于各部分电压⑨________ (U＝U1＋U2) 各支路电压⑩______ (U＝U1＝U2) 相等 之和 相等 之和

总电阻等于各电阻⑪________(R＝R1＋R2) 总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和 比例 关系 电流之比I1∶I2＝ ⑫________ 电压之比U1∶U2＝⑬________(串联分压) ⑭__________(并联分流) 电压之比U1∶U2＝⑮________ 之和 R2∶R1 1∶1 R1∶R2 1∶1

河南 5 年真题面对面 可变电阻引起的动态电路分析 命题点 1 BD 命题点 1 1. (2016河南14题2分)(双选)在如图所示的电路中，磁敏电阻R的阻值随磁场的增强而明显减小．将螺线管一端靠近磁敏电阻R，闭合开关S1、S2，下列说法正确的是 (　　) BD A. 螺线管左端为S极，右端为N极 B. 当R1的滑片向左滑动时，电压表示数减小 C. 当R1的滑片向右滑动时，电流表示数增大 D. 在螺线管中插入铁芯，电压表示数减小

练 拓 展 训         2. 如图是一种测定水流速度的装置，流速表由电流表改装而成，电流越大流速表的示数越大．图中T形管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞的绝缘杆与滑动变阻器的滑片相连．开关闭合，当水流速度增大时，下列说法正确的是 (　　) A. 活塞上升，流速表示数变大 B. 活塞上升，流速表示数变小 C. 活塞下降，流速表示数变大 D. 活塞下降，流速表示数变小 C

【解析】当水流速度增大时，活塞下降，因而使R接入电路的阻值变小，根据欧姆定律可知电路中的电流变大，所以流速表示数变大．故选C.         

3. (双选)如图是一个天然气泄漏检测装置的原理图．电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻(其阻值随天然气浓度的增大而减小)， 练 拓 展 训      3. (双选)如图是一个天然气泄漏检测装置的原理图．电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻(其阻值随天然气浓度的增大而减小)， 则 (　　) A. 天然气浓度增大，示数变大 B. 天然气浓度减小，示数变大 C. 天然气浓度增大，电路消耗的总电功率变小 D. 天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值不变 AD

类型一 U－I 图像类(2014.6) 欧姆定律相关计算(必考，结合电功率以电 命题点 2 路图背景考查) 命题点 2 类型一 U－I 图像类(2014.6) 4. (2014河南6题2分)如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像．由图像可知，电阻R的 阻值为________Ω.若将它们并联接在 电压为2 V的电源两端，电路中的总电 流为________A. 20 　 0.35

类型二 敏感电阻类(5年2考) 5. (2013河南22题9分)小强利用压力传感器、电磁继电器、阻值可调的电阻R等元件，设计了一个汽车超载自动报警电路，如图甲所示．他了解到这种压力传感器所受压力越大时，输出的电压U就越大，二者的关系如图乙所示．闭合开关S，当继电器线圈中电流大于或等于 20 mA时，衔铁被吸合． 已知传感器的输出电 压U即为继电器控制 电路的电源电压，线 圈的电阻为20 Ω.

(1)车辆不超载时，工作电路中绿灯亮；当传感器所受压力增大到一定程度时，红灯亮，说明汽车超载．请你判断灯 ______ (选填“L1”或“L2”)是红灯．

(2)某水平公路桥禁止质量大于或等于20 t的车辆通行，要用小强设计的装置为此桥报警，R的阻值应调节为多少？g取10 N/kg. 解：(2)由题意可知，F＝mg＝20×103 kg×10 N/kg＝2×105 N由图像可知当压力为2×105 N，输出电压为1 V，若此时要报警，则电流最小应等于20 mA,则电阻R总＝ ＝ ＝50 Ω, R＝R总－R线圈＝50 Ω－20 Ω＝30 Ω

(3)在水平路面上，要使该装置报警，通过车辆的最小重力为多少？ (4)请你运用所学物理知识，说明超载的一项危害． 解: (3)要使车辆的重力最小，则将R的阻值调到零，此时有 U最小＝I · R线圈＝20×10－3 A×20 Ω＝0.4 V 由图像可知，对应的最小压力为 8×104 N 通过车辆的最小重力 G＝F压＝8×104 N 答: (4)对地面的压力过大，压坏路面(合理即可)

6. (2017河南21题9分)小丽设计了一个防踩踏模拟报警装置，工作原理如图甲所示．ABO为一水平杠杆，O为支点，OA∶OB＝5∶1，当水平踏板所受压力增大，电压表示数达到6 V时，报警器R0开始发出报警信号．已知电路中电源电压为8 V，R0的阻值恒为15 Ω，压力传感器R固 定放置，其阻值随所受压力 F变化的关系如图乙所示， 踏板、压杆和杠杆的质量均 忽略不计．试问：

(1)由图乙可知，压力传感器R的阻值随压力F的增大而________． (2)当踏板空载时，闭合开关，电压表的示数为多少？ 减小 解：(2)当踏板空载时，压力传感器受到的压力为0，由图乙可知R＝25 Ω 设电压表示数为U0，根据串联电路特点 则U0＝ U＝ ×8 V＝3 V

由图乙可知，此时压力传感器受到的压力大小为8 N 设A处所受支持力大小为FA，B处所受压力大小为FB (3)当报警器开始报警时，踏板设定的最大压力值为多少？ 解： (3)当报警器开始报警时，电压表示数为U0′＝6 V 电路中电流I＝ ＝0.4 A 压力传感器两端的电压UR′＝U－U0′＝8 V－6 V＝2 V 压力传感器的阻值R′＝ ＝5 Ω 由图乙可知，此时压力传感器受到的压力大小为8 N 设A处所受支持力大小为FA，B处所受压力大小为FB 由杠杆平衡条件得：FA×OA＝FB×OB 则踏板设定的最大压力值FB＝ ×FA＝×8 N＝40 N

(4)若电源电压略有降低，为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，则踏板触点B应向 ________ (选填“左”或“右”)移动，并简要说明理由． 答: (4)左　若电源电压略有降低，此时电压表示数减小. 为保证报警器仍在踏板原设定的最大压力值时报警，电压表示数为 6 V，此时应减小 R 的阻值，可通过增大压力来完成；由杠杆平衡条件判断出应增大OB，即踏板触点 B 向左移动．

(1)温度越高，电流表的 示数________(选填“越 大”、“越小”或“不变”)． 越大 练 拓 展 训   7. 图甲为自动测量锅内温度、气压的电路原理图．电源电压恒为4.5 V， 为显示锅内气压大小的仪表， 为显示温度的仪表，R1是压强传感器(阻值随所受的压强大小发生变化)，R2是热敏传感器，其电阻与温度的关系如图乙所示。  (1)温度越高，电流表的 示数________(选填“越 大”、“越小”或“不变”)． A1 A2 越大

(2)将压强传感器R1置入锅内，其受压面积为2 cm2，如果R1表面能承受的最大压力为70 N，则锅内允许的最高气压是多少？ 解：(2)允许的最高气压 p＝ ＝3.5×105 Pa

解：(3)气压表零刻度线应标在电流表刻度盘的刻度 I1＝ ＝0.0225 A＝22.5 mA (3)当锅内气压不高于1个标准大气压时，显示气压值都为0，此时R1阻值为200 Ω，则气压表零刻度线应标在电流表刻度盘多少毫安处？ (4)将热敏传感器R2置于锅内，当电流表示数为90 mA时，锅内的温度为多少？           解：(3)气压表零刻度线应标在电流表刻度盘的刻度 I1＝ ＝0.0225 A＝22.5 mA 解： (4)I2＝90 mA＝0.09 A，此时R2＝ ＝50 Ω 根据图乙知温度为115 ℃

常考类型剖析 滑片移动引起的动态电路分析(重点、难点) 类型 1 滑片移动引起的动态电路分析 类型 1 导 方 法 指   滑片移动引起的动态电路分析 (1)根据电流流向法判断电路中各元件的串并联情况． (2)判断电表的测量对象：串联电路只需判断电压表，并联电路只需判断电流表．

(3)串联电路分析思路：先电流后电压、先整体后部分.   

 (4)并联电路分析思路：先电压后电流，先支路后干路(注：I1 为定值电阻所在支路电流，I2为滑动变阻器所在支路电流)    

(2017安顺)如图所示的电路中，电源电压不变，将滑片P向左移动的过程中，示数始终不变的电表是_______．当滑片 P 移至左端时，断开电键 S，电压表 示数与电流表 示数的比值将________ (选填“变大”、“不变”或“变小”)． 电压表 变大

【解析】电路中R1、R2并联，电流表 测干路电流，电流表 测R2所在支路电流，电压表测电源电压．滑片向左移动时，电压表示数不变， 示数减小， 示数减小；滑片 P 移至左端时，断开电键 S，电路为 R2 的简单电路，此时电流表 的示数变小，根据R＝ 可知电压表 与电流表 示数的比值将变大．

2. (2017泰安)如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是(　　) A. 的示数变小， 的示数变大， 的示数变小 B. 的示数变大， 的示数变小， 的示数变大 C. 的示数变小， 的示数不变， 的示数变大 D. 的示数变大， 的示数不变， 的示数变小 D

敏感电阻引起的动态电路分析(重点、难点、 易错点) 类型 2 3. (2018原创)如图所示，电源电压不变，R1是光敏电阻，其阻值大小随光照强度的增强而减小. 闭合开关S后，当光照强度增大时，电流表 示数________， R1电路消耗的功率________(均选填“变 大”、“变小”或“不变”)． 变大 变大

4. (2017重庆A卷)为治理雾霾天气，环保部门加强了对PM2. 5的监测．如图所示是某兴趣小组设计的监测PM2 4. (2017重庆A卷)为治理雾霾天气，环保部门加强了对PM2.5的监测．如图所示是某兴趣小组设计的监测PM2.5的四个电路图，其中R是气敏电阻， 阻值随PM2.5浓度增大而减小，R0 是保护电阻．现要求PM2.5浓度越 大，电表的示数就越大，则符合要 求的电路图是(　　) B

多开关引起的动态电路分析(重点、难点、 类型 3 开关通断引起的物理量变化分析步骤： (1)画出开关变化前、后的等效电路图； 易错点) 类型 3 导 方 法 指 开关通断引起的物理量变化分析步骤： (1)画出开关变化前、后的等效电路图； (2)分析开关变化前后电路的连接方式，电表测量的对象； (3)利用电源电压不变、定值电阻不变和欧姆定律判断开关变化前后各物理量的大小关系．      

5. 在如图所示的电路中，电源电压不变，R1、R2为定值电阻．完成下列问题： (1)画出以下各开关通断情况下的等效电路图． 闭合S3，断开S1、S2

闭合S2 ，断开S1、 S3 闭合S2 ，断开S1、 S3

(2)请完成下列的动态电路分析．(均选填“变大”、“变小”或“不变”) ①先闭合S3，断开S1、S2，然后闭合S2，断开S1、S3，电流表示数________． ②先闭合S3，断开S1、S2，然后断开S2，闭合S1、S3，电流表示数________． ③先闭合S2，断开S1、S3，然后断开S2，闭合S1、S3，电流表示数________． 变小 变大　 变大

6. (2016徐州)如图所示电路中，电源电压保持不变，先闭合开关S1，观察电流表、电压表的示数；再闭合开关S2、S3，电表示数的变化情况正确的是(　　) A A. 电流表示数变大，电压表示数变大 B. 电流表示数变小，电压表示数变小 C. 电流表示数变大，电压表示数变小 D. 电流表示数变小，电压表示数变大

【解析】先闭合开关S1，R2、R3串联，电压表测R2两端电压；再闭合开关S2、S3，R1、R2并联，R3被短路，电压表测电源电压，电流表测干路电流，因此两电表示数均变大．

电路类相关计算(重点、难点) 7. 如图所示，电源电压保持不变，定值电阻 R1 的阻值为 5 Ω，滑动变阻器 R2的最大阻值为10 Ω.闭合开关，当滑动变阻器的滑片 P 位于最右端时，电压表 的示数为 2 V，电源电压为________V； 当滑动变阻器滑片 P 移至中点时，电流 表的示数为________A. 类型 4 6 0.6

8. 如图所示，电阻R1的阻值为20 Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6 V和0 8. 如图所示，电阻R1的阻值为20 Ω，闭合开关，电压表和电流表的示数分别为6 V和0.5 A，则通过电阻R1的电流为________A，电阻R2的阻值为________Ω. 0.3 30

9. (2017江西改编)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V 0 9. (2017江西改编)如图所示，电源电压可调，小灯泡上标有“6 V　0.5 A”的字样(不考虑温度对小灯泡电阻的影响)，电流表量程：0～0.6 A，电压表量程：0～3 V，滑动变阻器规格为“20 Ω　1 A”．

(1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0 (1)电源电压调至6 V，闭合开关S1和S2，移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡正常发光，电流表示数为0.6 A，则电压表的示数为多少？R0的阻值是多少？ 解：(1)闭合开关S1和S2，灯泡L和滑动 变阻器R串联，电压表测滑动变阻器两 端电压，移动滑动变阻器的滑片P，使 小灯泡正常发光，由于电源电压6 V，

(2)电源电压调至 8 V，断开开关S1、闭合开关S2，为了保证电路安全，滑动变阻器的阻值变化范围是多少？ (2)断开开关S1、闭合开关S2，灯L与R串联接入电路RL＝ ＝12 Ω 电路中的最大电流为I大＝0.5 A时，根据 串联分压原理知，滑动变阻器的最小阻值 为R小＝ ＝4 Ω

当电压表的示数最大UR大＝3 V时，通过电路中的电流最小，根据串联分压原理 知， 滑动变阻器的阻值变化范围为 4 Ω～7.2 Ω

U－I 图像类相关计算(重点) 类型 3 (1)明确图像中横、纵坐标所代表的物理量及单位． 类型 3 U－I 图像类相关计算(重点) 导 方 法 指   解答U－I 图像类试题思路如下： (1)明确图像中横、纵坐标所代表的物理量及单位． (2)若图像为过原点的直线，说明电流与电压成正比，电阻阻值为定值． (3)选取图像中的任意一点，根据R＝ 可求出其电阻．    

(4)两电阻串联时，通过电路的电流 I＝I1＝I2，找出电流对应的电压值，则电源电压 U＝U1＋U2. 导 方 法 指 (4)两电阻串联时，通过电路的电流 I＝I1＝I2，找出电流对应的电压值，则电源电压 U＝U1＋U2. (5)两电阻并联时，电源电压 U＝U1＝U2.找出电压对应的电流值，则通过干路的电流 I＝I1＋I2.    

10. 如图所示是小灯泡L和电阻R的电流跟其两端电压的关系图像，请回答下列问题． 【解析】(1)取图像上任意一点， 即可计算出电阻 R 的阻值，故 电阻 R 的阻值 R＝ ＝10 Ω.

(2)将小灯泡L和电阻R串联接入电路，当通过电路的电流为0.4 A时，电源电压为________V. 5 【解析】(2)若将它们串联在电路中， 通过电路的电流为0.4 A时，由题图 可知，电阻 R 两端的电压为4 V， 小灯泡L两端的电压为1 V，则电源 电压U＝UR＋UL＝4 V＋1 V＝5 V.

(3)将小灯泡L和电阻 R 并联接入电源电压为 4 V 的电路，则通过干路的电流为________A，此时小灯泡 L 的阻值为________Ω. 1.2 5 【解析】(3)若将它们并联在电压为 4 V的电路，由题图可知，通过电阻 R的电流为0.4 A，通过灯泡L的电流 为0.8 A，通过干路的电流为I＝IR＋ IL＝0.4 A＋0.8＝1.2 A，此时小灯泡 L的阻值RL′＝ ＝5 Ω.

11. (2017外国语一模)图甲所示的电路中，电源电压保持不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器．闭合开关S后，在移动滑片P的过程中，电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示，电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示，则R0的阻值为______Ω， 电源电压为______V. 10 12