电流与电压和电阻的关系欧姆定律及其应用

电流与电压和电阻的关系 欧姆定律及其应用

一、探究电流与电压、电阻的关系

例1 小梅同学按图1所示做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”的实验，已知电源电压为4节新的干电池.

(1)小梅首先探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系”.她先将5Ω的电阻接入电路，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为2 V，读出并记下电流值；然后将5Ω的电阻改接成10Ω的电阻，小梅下一步的操作应该是：闭合开关，向 端移动滑动变阻器的滑片，直到电压表的示数为 V，并记下电流值；再改接20 Ω的电阻，重复上述实验.此实验中滑动变阻器的作用是 ，若要完成这个实验，滑动变阻器的最大阻值至少要 Ω.

（2）接着探究“通过导体的电流跟导体两端电压的关系”，先将一定值电阻接入电路，移动滑动

变阻器的滑片，使电压表的示数为1.0 V，读出并记下电流值；然后小梅下一步的操作应该是：向 端移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；重复上述实验，测出通过电阻R的电流和对应的电压值如上表所示.此实验中，滑动变阻器的作用是 .若滑动变阻器坏了，又没有其他器材可用，怎么办？ .

（3）根据表中数据得到的结论是 .通过计算可知，此次实验所用的电阻为 Ω.

(4)在许多实验中都需要进行多次测量，你认为在本实验中测量多组数据的目是 . （5）本实验用到的研究方法是 . 二、应用欧姆定律应注意的几个问题

例1 在某一温度下，两个电路元件甲和乙中的电流与电压关系如图2所示.由图可知，元件甲的电阻是 Ω;将元件甲、乙并联后接在电压为2 V的电源两端，则流过元件甲的电流是 A，流过元件乙的电流是 A.

2015•广东）如图3所示是电阻甲和乙的I-U图线，下列说法正确的是（ ） A．电阻乙为定值电阻

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B．当电阻甲两端电压为2 V时，R甲=0.4 Ω

C．如图4所示，当开关闭合，电路电流为0.2 A时，电路总电阻是15 Ω D．如图5所示，当开关闭合，电源电压为2 V时，电路总电流为0.4 A 三、判断动态电路中电表的示数变化

例2 （2015•资阳）如图6所示是酒精浓度检测仪及其原理图，它实际上是由一节干电池（电压不变）、一个气敏电阻R2（相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器，酒精浓度越大阻值越小）与定值电阻R1及一个电压表组成．驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（ ） A．气敏电阻R2的阻值越大，电压表的示数越大 B．通过电阻R2的电流越小，电压表的示数越大 C．通过电阻R1的电流越大，电阻R2两端电压越小 D．气敏电阻R2的阻值越大，通过电阻R1的电流越大 例3 （2013•泰安）如图7所示，当开关S闭合，滑动变阻器的滑片P由右端向左滑向中点处的过程中 （ ） A.电压表 的示数变小，电流表 示数变大 B.灯泡变亮，电流表 示数变小 C.电压表 的示数不变 ，灯泡亮度不变 D.电流表 示数不变，电流表 示数变大

（2014•宜宾）如图8所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表显示的数据来反映水位升降情况．水位最低时，滑杆P位于R的a端．L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻．下列判断不正确的是（ ）

A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮 B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮 C．当电压表示数变大，指示灯变暗，则表明水位上升

D．若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线 四、电路故障分析

例4 （2014•泰安）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图9连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零．则电路故障可能是（ ） A．灯L2断路

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B．灯L2短路 C．电流表烧坏了 D．灯L1断路

（2013•达州） 如图10所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1和L2都正常发光.一段时间后，一盏灯突然熄灭，而电压表和电流表示数都不变，则故障原因可能是( ) A.灯L1短路 B.灯L2短路 C.灯L1断路 D.灯L2断路 课堂精炼

1.（2015•盐城）如图11所示是小明研究并联电路电流特点的实物图，保持电源电压不变，先闭合开关S，再闭合开关S1，闭合S1后（ ） A．甲表示数变大，乙表示数变大 B．甲表示数变小，乙表示数变小 C．甲表示数变大，乙表示数不变 D．甲表示数变小，乙表示数不变

2.（2013•荆门)如图12所示的电路中，电源电压恒定不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列说法正确的是（假定灯泡的电阻不变）（ ） A.电流表示数变大 B.电压表示数变大 C.电流表示数变小 D.电压表的示数变小

3.（2013•乐山）如图13所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，将滑动变阻器R的滑片P向左移动，在此过程中（ ）

4.（2013•营口）小明同学在利用如图14所示的电路进行电学实验时，闭合开关，发现灯L1亮、灯L2不亮，电流表和电压表均有示数.则故障原因是 ( )

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A.灯L1断路 B.灯L1短路 C.灯L2断路 D.灯L2短路

5.如图15所示的电路中，两盏相同的电灯在闭合开关后都能发光.过了一会儿，两盏电灯突然同时都不亮了，且电压表和电流表的示数均变为零.如果电路只有一处故障，则故障可能是( ) A.电灯L1断路 B.电灯L2断路 C.电灯L1短路 D.电灯L2短路

6．（2015•常德）如图16所示是小红测定小灯泡电阻的电路图，当闭合开关S时，发现灯L不亮，电流表、电压表均无示数．若电路故障只出现在灯L和变阻器R中的一处，则下列判断正确的是（）

A．灯L短路 B．灯L断路 C．变阻器R短路 D．变阻器R断路

7.（2013•广东）如图17所示的电路中，电源电压为6 V且保持不变，滑动变阻器R1标有“50 Ω 2 A ”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0.68 A，求此时滑动变阻器接入电路的阻值.

伏安法测电阻

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例1 （2015•贵港改编）在用电压表和电流表测电阻R0的实验中，若被测电阻R0的阻值约为30 Ω，备有：电流表一个（0~0.6 A，0~3 A两个量程）；电压表一个（0~3 V、0~15 V两个量程）；电源四种，电压分别为1.5 V、3 V、6 V、15 V；开关一个；导线若干． （1）为了比较准确地测出电阻R0的阻值，还需要的器材是 . （2）请在下面的空框内画出实验电路图. （3）连接电路时，开关应该是 的．

（4）为了减小电表读数时的误差，要求在几次测量中，电表指针的示数大于量程的2/3，则电源应选用 V，电压表应选用 程，电流表应选用 量程． （5）小宇同学将以上实验中的定值电阻换为小灯泡，继续测小灯泡的电阻.小宇同学按同一电路连接好最后一根导线，小灯泡立即发出明亮耀眼的光，并很快熄灭.请你找出她在实验中两个操作不当之处是： ① ；② .

（6）实验电路接好后，合上开关时，一些小组的同学发现了电路故障，主要是有下列的几种情况，请你根据现象和检测结果指出故障的可能原因.

（7）小宇同学正确连接好电路后，继续移动滑片P，记下多组对应的电压表和电流表的示数，并绘制成图19所示的I－U关系图.根据图中信息，可知小灯泡的电阻是 的（填“变化”、“不变”）；你认为出现这种现象的原因是 . 一、用单表测电阻

例1 （2013•东营）为测量电阻Rx的阻值，老师提供了以下器材：待测电阻Rx一个、已知阻值的定值电阻R0一个、电压不变但电压值未知的电源一个、电流表一只、开关两个、导线若干.从中选择器材按下述要求完成实验.

（1）将所设计的电路图画在虚线框内； （2）写出实验步骤.

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2、图20甲是小明设计的“用电流表和电压表测电阻”的实验电路. (1)在甲图中，请你用笔画线代替导线将电路连接完整（导线不得交叉）.

(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片滑到最 （填“左”或“右”）端.

(3)连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，电流表指针均无偏转，电压表的指针有明显的偏转，这可能是由于 断路造成的. (4)调节滑动变阻器，把测量的几组数据描成如图20乙所示的图线，则该电阻的阻值为 Ω.

(5)完成上述实验后，小明还想测量一段电炉丝的电阻Rx，可是在连接电路时，发现电流表和滑动变阻器都已损坏.于是,小明就利用刚才已测得的定值电阻R0，重新设计并连接了如图21所示的电路.电源电压未知且恒定不变. 请把下列实验步骤补充完整：

①只闭合开关S1，读出电压表的示数U1； ② ； ③电阻表达式：Rx= . 课堂精炼

1.（2015•雅安）某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表．请根据表中给出的数据，判断分析出他们实验时的电路可能是图中的（ ）

2.（2012•广东)在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供的实验器材有：电源（电压恒为4.5 Ⅴ)、电流表、电压表、开关各一个，四个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)，两个滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”、“50 Ω 1 A”)，导线若干.

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（1）请根据图23甲的电路图用笔画线将图23乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择). （2）小李实验时，在a、b间先接入5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片P，使电压表的示数为1.5 Ⅴ，并记下相应的电流值；再改接10 Ω的电阻，此时滑片P应向 (填“E”或“F”)端移动.小李移动变阻器滑片P的目的： .

（3）小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是 .他这样选择的理由是： .

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