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系統復習 第24課 歐姆定律及其應用
一、知識梳理
（一）探究電流與電壓、電阻的關系
1．[2017·嘉興·23]在探究電流與電壓關系的實驗中，同學們設計了如下三種電路：?
（1）甲同學認為圖2電路比圖1電路好，理由是：? ?。乙同學認為圖3電路比圖2電?路更好，理由是圖3電路便于多次實驗。?
（2）乙同學利用圖3電路（其中電阻R=5Ω）完成了本實驗，測得數據如下：?
實驗次數
電壓U（伏）
電流I（安）
電壓/電流
1
1
0.2
2
2
0.4
3
4
0.8
分析表格數據，可得出的結論是? ?。?
（3）實驗操作過程中，丙同學發現滑動變阻器損壞，但經過思考后利用圖2電路最終也完成了多次實驗，該同學的做法是?? 。?
（4）在圖3中，滑動變阻器的作用是? 。
2.探究“電壓保持不變時，電流跟電阻的關系”的實驗。
（1）請根據電路圖，用筆畫線代替導線完成圖乙的實物連接。
（2）實驗中，控制定值電阻兩端電壓為2V。先用5Ω電阻完成實驗，將數據記錄在表中。改用10Ω的電阻繼續實驗，閉合開關后，移動變阻器的滑片時，眼睛應注視 （選填序號）。
A. 滑動變阻器的滑片 B. 電壓表示數 C. 電流表示數
（3）根據實驗得到表中三組數據，可得出的結論是　 。
（二）歐姆定律
（1）內容：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。這就是著名的歐姆定律。
（2）表達式：I＝U/R，單位：U—伏特、R—歐姆、I—安培。
（3）歐姆定律是電路知識中極其重要的基本規律，在理解時要注意以下幾個方面：
①歐姆定律可有I＝U/R、U＝IR等形式，但一般不將R＝U/I作為歐姆定律的表達式。這是因為R＝U/I表示導體的電阻可以通過電壓和電流來測量。對一定的導體來說，U增大，I也增大，U/I的值不變；對不同的導體來說U/I的值是不同的。有人說“電阻與電壓成正比，與電流成反比”，把電阻說成是取決于電壓與電流的一個物理量，這種說法是錯誤的。電阻的大小取決于導體本身的性質，即導體的長度、橫截面積、材料等。
②歐姆定律不僅適用于有一個電阻的電路，而且也適用于由幾個電阻組成的一段電路。不過這種情況下電阻應當是電路的總電阻，電流也是這段電路的總電流。
③歐姆定律中、I、U、R必須是同一段電路上的電流、電壓和電阻。
二、查漏補缺，自我檢測
1．關于歐姆定律公式I=U/R，下列說法正確的是（　 ?。?br/>A．在導體電阻一定的情況下，它兩端的電壓越大，通過它的電流越小
B．根據歐姆定律公式變形可得R= U/I，可見導體電阻大小與通過它的電流與它兩端電壓有關
C．導體電阻的大小等于加在它兩端的電壓與通過它的電流的比值
D．導體的電阻越大，其兩端的電壓也越大
2．研究電流跟電壓、電阻的關系，用下圖電路，實驗時，分“保持電阻不變”和“保持電壓不變”兩步進行，在“保持電阻不變”這一步中實驗要求（　 ?。?br/>A．保持電路中的電流不變
B．保持電阻R1兩端的電壓不變
C．保持滑動變阻器R2的滑片位置不變
D．保持電阻R1的電阻值不變，調節R2的滑片到不同的適當位置
3．如圖所示是小明同學測定小燈泡電阻的電路圖，當閉合開關S時，發現燈不亮，電流表、電壓表均無示數。若電路故障只出現在燈L和變阻器R中的一處，則下列判斷正確的是（　 ?。?br/>A．燈L短路 B．燈L斷路
C．變阻器R短路 D．變阻器R斷路
4．在如圖所示的電路中，閉合開關S，電路正常工作。一段時間后燈L熄滅，一個電表的示數變大，另一個電表的示數變小。將兩用電器位置互換后再次閉合開關S，兩個電表指針均發生明顯偏轉。若電路中只有一處故障，且只發生在燈L或電阻R上，則（　 ?。?br/>A．燈L短路 B．燈L斷路
C．電阻R斷路 D．電阻R短路
5．★小剛同學用如圖電路探究“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（　 ?。?br/>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．將電池個數增加
6．在用伏安法測電阻的實驗中，剛一試觸就發現電流表的指針迅速偏轉到最大刻度，發生這種現象的原因可能是（　 ?。?br/>A．電流表的正負接線柱接反了　　 B．待測電阻的電阻絲斷了
C．線路某處發生了短路 D．線路某處發生了斷路
7．如圖是四位同學設計的用伏安法測電阻R的電路圖，正確的是（ ）
A． B．
C． D．
8．在“用伏安法測電阻”的實驗中，下列注意事項中，沒有必要的是（　 ?。?br/>A．接電路時，先斷開開關21世紀教育網版權所有
B．應從電源的正極開始連線，開關應靠近電源的正極
C．在無法估計被測電阻大小時，電流表、電壓表應選用較大的量程
D．將變阻器連入電路時，滑片應放在變阻器阻值最大的位置上
9．小明、小強在“用電壓表和電流表測導體電阻”的實驗中為了記錄實驗數據和計算結果，分別設計了下列兩張表格，其中合理規范的是（　 ?。?br/>電壓U（伏）
電流I（安）
電阻R（歐）
電壓U（伏）
電流I（安）
電阻R（歐）
1
1
2
2
3
3
平均值
平均值
表（Ⅰ） 表（Ⅱ）
A．只有表（I）合理
B．只有表（II）合理
C．表（I）和表（II）均合理
D．表（I）和表（II）均不合理
10．如圖所示是小明設計的壓力傳感器的原理圖，其中彈簧上端和滑動變阻器的滑片P固定在一起，AB間有可收縮的導線，R1為定值電阻。當閉合開關S，壓力F增大時，電流表與電壓表示數變化情況是（　 　）
A．電流表示數變大，電壓表示數變小
B．電流表示數變小，電壓表示數變大
C．電流表、電壓表示數都變大
D．電流表、電壓表示數都變小
11．某興趣小組利用光敏電阻的阻值隨光照增強而變小的特性，設計了一個行人監控拍攝裝置，如右圖所示。R1為光敏電阻，R2為定值電阻，當有行人經過通道擋住光源射向R1的光線時，接在A、B間的拍攝裝置就會自動拍攝。下列對裝置的工作原理分析錯誤的是（　 ?。?br/>A．通道有人經過時R1的電阻變大
B．R1的阻值變小時，裝置會自動拍攝
C．電路中的電流變小時，裝置會自動拍攝
D．A、B間電壓變小時，裝置會自動拍攝
12．★在研究“一定電壓下，電流與電阻的關系”時，電路如圖所示，電源電壓恒為3V，滑動變阻器上標有“15Ω 1A”字樣。在a、b間先后接入不同阻值的定值電阻R，移動滑片P，使電壓表示數為1.5V，讀出電流表的示數。當20Ω的電阻接入a、b間時，電壓表示數始終無法達到1.5V，其原因可能是（　 ?。?br/>21
A．滑動變阻器阻值太小 B．電源電壓3V太高 C．20Ω的阻值太小 D．控制的電壓1.5V太高
13．小麗設計了如圖所示的簡易電子距離測量儀，R是一根粗細均勻的電阻絲，其每厘米長的電阻為0.5 Ω，電路各部分均接觸良好。物體M只能在導軌上做直線運動，并帶動與之相連的金屬滑片P移動，電壓表示數可反映物體M移動的距離。開始測量前，將金屬滑片P置于電阻絲中點，此時電壓表和電流表示數分別為1.5 V和0.2 A。由此可知（　 　）
A．電阻絲的總電阻為7.5 Ω
B．當電壓表示數為變小時，說明物體M在向左移動
C．當電壓表示數為2 V時，物體M向左移動了5 cm
D．當金屬滑片P向右移動時，電流表示數變小
14.有一段導體，當兩端電壓為2V時，通過它的電流為0.5A，這段導體的電阻是 Ω；若所加電壓增大到4V時，通過它的電流為 A。若所加的電壓為零時，則通過它的電流為 A，這段導體的電阻為 Ω。
15.為了研究通過導體的電流與導體兩端的電壓的關系，小晨設計了圖甲所示的電路。電源電壓恒為6V,R1 是定值電阻，R2 是滑動變阻器。
（1）閉合開關后,移動滑片 P,發現兩電表示數始終如圖乙所示,原因是將滑動變阻器的 ▲ (填字母)兩個接線柱接入了電路。
（2）改正錯誤后,小晨繼續實驗,將有關實驗數據標記在圖丙上。 分析圖丙可知,他所選擇的滑動變阻器的規格是 ▲ (選填字母)。
A.1 0Ω 2A B.2 5Ω 2A C.5 0Ω 0.5A
16．[2017·湖州·24]在探究電流與電阻的關系時，小明設計下面的電路圖進行
實驗：連接電路，更換不同的定值電阻，分別測出電流大
小，記錄并分析數據。
（1）分析表格中的數據，發現電阻兩端的電壓是____________（選填“變化的”或“不變的”）。
（2）小芳通過對實驗數據的分析，認為此實驗需要改進。請你和小芳一起設計探究電流與電阻的關系的實驗電路圖（畫在方框中）。
（3）你設計的電路中，更換電阻后，是如何控制變量的？ 。
17．小敏用如圖甲所示的電路圖，研究通過導體的電流與導體電阻的關系，電源電壓恒為6V。改變電阻R的阻值，調節滑動變阻器滑片，保持R兩端的電壓不變，記下相應的4次實驗的電流和電阻值，描繪在乙圖中。
（1）實驗過程中，移動變阻器滑片時，眼睛應注視___________(選填序號)；
A.變阻器滑片 B.電壓表示數 C.電流表示數
（2）在丙圖中，用筆線代替導線，將電壓表正確連入電路；
（3）實驗中，他所選擇的變阻器是_____(選填序號)；
A．10Ω 0.5A B．20Ω 1A C．50Ω 2A
（4）乙圖中陰影部分面積表示的科學量是____________；
（5）實驗過程中，如果出現了電流表示數為0，電壓表示數接近6V，電路發生的故障可能是：
________________________________________________________。
18．[2018·溫州·26]為了探究“電流與電阻的關系”，小明用阻值不同的定值電阻、電壓為6伏的電源、滑動變阻器（20Ω，2.5A）等器材按圖甲方式連接電路，進行如下實驗。
①將4歐的R1接入電路，當電壓表示數為4伏時，記錄電流表的示數。
②用R2替換R，發現無論如何左右移動滑片P，電壓表指針在4伏的刻度左右擺動，但無法準確指在4伏的刻度線上
老師告知小明；滑動變阻器的線圈結構如圖乙所示，因此無法連續改變接入電路的有效阻值，當定值電阻與滑動變阻器最大阻值相比過小時，會導致步驟②現象發生
③用一根阻值為0.5歐的電阻絲制作一個可連續改變阻值的旋鈕式變阻器，并按圖丙方式接人電路，繼續實驗。通過調節滑片P和旋鈕觸片Q使電壓表示數為4伏，此時電流表示數如圖丁所示。
（1）圖丁中電流表的示數為_________安
（2）步驟③中滑片P和旋鈕觸片Q處在如圖丙所示的位置時，電壓表示數略超過4伏，則小明應如何調節滑片P和旋鈕觸片Q，使電壓表示數為4伏？_______________________。
（3）小明利用圖甲電路繼續他的探究實驗，仍保持定值電阻兩端的電壓為4伏，則下列定值電阻可用來替換R1進行實驗的有______________（可多選）。
A．15歐 B．25歐 C．35歐 D．45歐
19．在“測定導體電阻”的實驗中，電源使用二節新于電池，被測電阻的阻值約為5歐，滑動變阻器的規格是“l0Ω l.5A”。

（1）圖甲是沒有連接完整的實驗電路，請你用筆畫線代替導線，將電路連接完整 ；
（2）某次實驗中，電壓表的示數如圖乙所示，讀數為 伏；
實驗序號
1
2
3
4
電壓／伏
0.6
1.2
1.8
2.4
電流／安
0.12
0.24
0.36
0.48
（3）電路連接正確，實驗數據記錄如上表所示，其中一組數據有拼湊的嫌疑，請指出并說明判斷依據 。
20．如圖所示，在用伏安法測小燈泡發光時電阻的實驗中。

（1）圖甲電路中的圓圈a、b各是什么表？
a． ；b. 。
（2）把圖乙的實物按圖甲的要求連接好。連接時，開關應始終處于(　　 )
A．斷開　　　 B．閉合　　　 C．斷開或閉合
（3）在閉合開關前，應先把滑動變阻器的滑片P移到 端。
（4）某實驗小組通過改變燈泡兩端的電壓，進行了三次測量，部分記錄見下表。若電壓表示數為2.50V時，電流表的指針位置如上圖所示，請你填寫表格中的兩個空格。
實驗次數
1
2
3
電壓U/V
1.00
1.70
2.50
電流I/A
0.14
0.22
電阻R/Ω
7.1
7.7
（5）老師看了該小組的記錄，提示說：你們注意到三次測量的電阻相差較大這個現象嗎？通過交流，其他小組也都有類似現象：燈泡電阻隨電壓增大、亮度增強而增大，經討論，同學們認識到：實驗有誤差是肯定的，但這個現象不能單純用誤差來解釋因為：如果是誤差，那么三次測得的電阻值應該相差 （選填“較大”或“較小”），并具有 的特點（選填“逐次增大”、“逐次減小”或“時大時小”）后來，同學們注意到燈泡發熱發光的特殊性，認為燈泡的電阻可能與 有關，并通過查閱課本得到了證實。
21．[2017·衢州·23]小柯在拓展課上，設計了圖甲電路，用來直接測出接入1、2兩點間導體的電阻。
（1）用導線連接1、2兩點，電流表的示數如圖乙，則通過變阻器的電流為_________A。此時1、2兩點間的電阻為0Ω，則在電流表指針所指的刻度上標0Ω。
（2）保持變阻器滑片不動，把待測電阻Rx接入1、2兩點之間，此時電流表讀數為0.1A，則Rx的阻值是__________Ω，然后在電流表的0.1A刻度處標上相應的阻值。依此方法，在電流表的刻度上一一標上相應的阻值，這樣就可以用此電流表測出接入1、2兩點間導體的電阻。
（3）干電池用久了電壓會變小，此時再用導線連接1、2兩點，電流表的指針就不能對準0Ω刻度線。要使指針重新對準0Ω刻度線，變阻器的滑片應向_____________(填字母)端移動。
22．在相距20km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線，已知輸電線每米長的電阻為0.01Ω，現輸電線在某處發生短路，為確定短路的位置，檢修員利用電壓表，電流表和電源接成如圖所示的電路進行測量，當電壓表為1.5V時，電流表的示數為30mA，則可確定出短路的地點離甲地多少km？
參考答案
一、知識梳理
1．
（1）定值電阻能更好地保持電阻不變；
（2）當電阻不變時，電流與電壓成正比關系；
（3）改變電源電壓，進行多次實驗?；
（4）保護電路，以及改變定值電阻R兩端的電壓，便于多次測量尋找規律。
2.
（1）如圖
（2）B
（3）電壓不變時，電流與電阻成反比
二、查漏補缺，自我檢測
1．C
2．D
3．D
4．A
5．C
6．C
7．C
8．B
9．B
10．B
11．B
12．A
13．C
14.4Ω；1A ；0 ；4Ω
15.
（1）CD(答一個不給分)
（2）B
16．
（1）變化的
（2）
（3）更換電阻后，調節滑動變阻器滑片位置，保持電阻R兩端的電壓不變
17．
（1）B
（2）如圖

（3）C
（4）電壓
（5）電阻R處有斷路
18．
（1）2
（2）將滑片P向右移動，使電壓表示數略小于4伏，再將觸片Q沿逆時針轉動，直至電壓示數為4伏。
（3）ABC
19．
（1）開關右接線柱連接到滑動變阻器下方任一接線柱均可
（2）1.5
（3）第1次實驗的電壓不可能低至0.6伏或第1次實驗的電流不可能低至0.12安
(只指出第l次實驗數據錯誤給l分)
20．
（1）a．電流表；b.電壓表；
（2）A；
（3）B；
（4）0.3；8.3
（5）較小；時大時??；溫度。
21．
（1）0.5
（2）12
（3）B
22．
解：由歐姆定律I=U/R，輸電線連入電路的電阻為：R=U/I=1.5V/0.03A=50Ω。輸電線連入電路的長度為L=?50Ω/0.01Ω/m=5000m。短路位置離甲地的距離為L'=?L/2=2500m。

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