14.2 探究欧姆定律
第1课时 探究电流跟电压、电阻的关系
(
知识要点分类练
夯实基础
)
知识点
1 探究电流与电压的关系
1．用如图14－2－1所示的电路，探究电流与电压关系时，要求“保持电阻不变”，在进行“保持电阻不变”这一步骤时，实验要求是( )
图14－2－1
A．保持R′的滑片位置不动
B．保持R的电压不变
C．保持R不变，调节R′的滑片到不同位置
D．保持电路中的电流不变
2．在“探究电阻不变时，导体的电流跟电压的关系”的实验中：已知R是定值电阻。
图14－2－2
(1)为了能够完成实验，在图14－2－2甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整。
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于图中________(选填“A”或“B”)端。此实验过程中，使用滑动变阻器的目的是保护电路和__________________________________。
(3)闭合开关，移动滑片，记录电流表和电压表的示数，多次进行实验，绘制出I－U图像，如图乙所示，根据图像得出结论：在电阻一定时，通过导体的电流跟导体两端的电压成________。
知识点
2 探究电流与电阻的关系
3．在探究电流跟电压、电阻的关系实验中，当探究电流与电阻的关系时( )
A．调节滑动变阻器，使电路中的电流保持不变
B．调节滑动变阻器，使不同的定值电阻R两端的电压保持不变
C．使电阻R两端电压成倍数变化
D．每次测量时都要使电路中的电流成倍数变化
4．小明同学利用如图14－2－3所示的电路，探究保持电压不变时，电流跟电阻的关系，得到的数据如下表。
图14－2－3
电阻R/Ω
5
6
10
15
20
30
电流I/A
0.6
0.5
0.3
0.2
0.15
0.1
(1)分析表中的数据，可以得出的结论：____________________________________。
(2)滑动变阻器R′在此实验中除了具有保护电路的作用外，另一个作用是________________________________________________________________________。
5．某同学用如图14－2－4甲所示的电路开展了相关实验，电源电压恒为6
V，实验时先将5
Ω的电阻R接入电路，闭合开关S，调节滑动变阻器，使电压表示数恒定在某一值，并记录电流值，然后再分别用10
Ω、15
Ω、20
Ω和25
Ω的电阻替换5
Ω电阻，重复上述操作，记下相应的电流值，并绘制成如图乙所示图像，试回答：
图14－2－4
(1)分析上述实验，可知该同学研究的问题是______________________________________。
(2)实验过程中，需要改变定值电阻，观察电流的变化。为了科学地得出实验结论，当每次更换电阻后，都要移动滑动变阻器的滑片，此时眼睛应注意观察________(填字母)。
A．滑动变阻器
B．电压表
C．电流表
D．电源
(3)根据图乙可得出的实验结论是
________________________________________________________________________。
(
规律方法综合练
提升能力
)
6．在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路图如图14－2－5所示，先在AB间接入10
Ω的定值电阻R，移动滑片P，使电压表的示数为3
V，读出电流表的示数，接着取下10
Ω的电阻换上15
Ω的电阻，不进行其他操作就闭合开关。此时电压表示数及应进行的操作是( )
图14－2－5
A．大于3
V，应将滑片P向左滑
B．大于3
V，应将滑片P向右滑
C．小于3
V，应将滑片P向左滑
D．小于3
V，应将滑片P向右滑
7．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14－2－6中的( )
U/V
3.0
2.5
2.0
1.8
1.5
1.3
I/A
0.20
0.30
0.40
0.44
0.50
0.54
图14－2－6
8．某实验小组在探究“电流大小与哪些因素有关”的实验中：
图14－2－7
(1)连接电路时，开关应________，请用笔画线代替导线，根据图14－2－7甲将图乙中的实物电路连接完整。
(2)闭合开关前，图乙中滑动变阻器的滑片P应位于________(选填“A”或“B”)端。
(3)闭合开关后，发现电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是________________________________________________________________________。
(4)排除故障后，通过实验得到的数据如表1所示，根据表1中的数据，可得出结论：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
表1
实验序号
1
2
3
电阻R/Ω
R
电压U/V
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.10
0.15
0.20
表2
实验序号
3
4
5
电阻R/Ω
R
5
15
电压U/V
2.0
1.5
2.3
电流I/A
0.20
0.30
0.15
(5)实验小组继续探究电流与电阻的关系，将电阻R先后更换为5
Ω和15
Ω的电阻进行实验，得到的数据如表2所示，通过分析表2中的数据可知，实验小组在操作过程中存在的错误是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
考| 题| 展| 示
9．
在“探究电流与电压的关系”的实验中：
(1)请在虚线框中画出能够改变定值电阻的电压并可以同时测量电压和电流的电路图。
(2)通过实验记录电流表、电压表的示数如下表所示：(R＝10
Ω)
序号
1
2
3
4
5
6
电压U/V
2.0
2.2
2.4
2.6
2.8
3.0
电流I/A
0.20
0.22
0.24
0.26
1.40
0.30
对表中数据进行分析，你认为错误的数据是实验序号________，排除错误数据，可归纳得出的结论是____________________________________________________________。
(3)如果想用此电路继续探究“电流与电阻的关系”，每次更换电阻后，可以通过调节__________，使电阻两端的电压不变。
教师详解详析
1．C
2．(1)如图所示
(2)A 改变电阻R两端的电压 (3)正比
3．B
4．(1)电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比 (2)保持电阻两端的电压不变
5．(1)电压一定时，电流与电阻的关系 (2)B
(3)当电压一定时，导体中的电流与电阻成反比
6．A [解析]
在“探究电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，要控制电压表示数不变，当取下10
Ω的电阻换上15
Ω定值电阻时，根据实验现象，电压表示数变大，根据“换大调大”，应将滑片P向左移动。
7．C [解析]A、B中电压表测量电源电压，当移动滑片时，电压表的示数不变，故A、B不符合题意。C中电压表测量滑动变阻器两端的电压，电阻和滑动变阻器串联，当滑片左移时连入电路的电阻变小，定值电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压将变小，即电压表示数变小，电流表的示数变大，C符合题意。D中电压表测量的是定值电阻两端的电压，当滑动变阻器的滑片右移时连入电路的电阻变大，定值电阻两端的电压变小，电压表的示数也变小，此时电流表的示数也变小，故D不符合题意。
8．(1)断开 如图所示
(2)B (3)电阻R断路
(4)当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(5)没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持不变
[解析]
(3)电流表没有示数，电压表有示数，说明电路是接通的，故可能的原因为电阻R断路，电压表接在电源两端，电压表示数等于电源电压，电压表示数不变。(5)更换电阻，电阻阻值变化，电阻两端电压变化，如果不调节滑动变阻器，不能控制电阻两端电压不变，因此不能得出电流与电阻成反比的结论；故操作中的错误：没有移动滑动变阻器的滑片，使电阻两端的电压保持不变。
9．(1)如图所示
(2)5 当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比
(3)滑动变阻器
[解析]
(2)根据数据分析可知，随着电压的增大电流逐渐增大，所以第5次实验中的电流数是错误的，并且可以看出电流与电压成正比关系，可归纳得出的结论：当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(3)在探究“电流与电阻的关系”时，应保持电压不变，所以可以通过调节滑动变阻器，使电阻两端的电压不变。14.2 探究欧姆定律
第2课时 欧姆定律的简单计算
(
知识要点分类练
夯实基础
)
知识点
1 欧姆定律
1．欧姆定律的内容：__________________________________________。用公式表示是__________，变形公式有__________、__________。
2．对欧姆定律的理解，下列说法中错误的是( )
A．对某一段导体来说，导体中的电流与其两端的电压成正比
B．在电压一定的条件下，导体中的电流与导体的电阻成反比
C．在电流一定的条件下，导体的电阻与导体两端的电压成正比
D．导体中的电流大小由它两端的电压和电阻共同决定
知识点
2 欧姆定律的应用
3．一个定值电阻的阻值是5
Ω，加在这个定值电阻两端的电压是75
V，使用时通过它的电流是________A。
4．一个定值电阻，接在电压为15
V的电源上，通过该电阻的电流是50
mA，则该电阻的阻值是________Ω；若使通过该电阻的电流为0.15
A，则需要在电阻两端加上________V的电压。
5．
当某导体两端的电压为3
V时，通过它的电流是0.2
A，则该导体的电阻是________Ω；当它两端电压为0
V时，该导体的电阻为________Ω。
6．如图14－2－8所示，当某导体两端的电压是6
V时，通过它的电流是0.3
A，则该导体的电阻是多少？要使通过它的电流为1
A，则加在它两端的电压应是多少？当它两端的电压为2
V时，通过它的电流是多少？
图14－2－8
(
规律方法综合练
提升能力
)
7．甲、乙两电阻分别接在电压比是2∶1的电路中，已知它们的电阻之比是2∶3，通过它们的电流之比是( )
A．1∶1
B．2∶1
C．4∶3
D．3∶1
8．某导体中的电流与它两端电压的关系如图14－2－9所示，下列分析中错误的是( )
图14－2－9
A．该导体的电阻为5
Ω
B．通过该导体的电流与导体两端的电压成正比
C．当导体两端的电压为0时，电阻为0
D．当导体两端的电压为2
V时，电流为0.4
A
9．如图14－2－10所示的电路中，R1＞R2，闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，下列判断中正确的是( )
A．U1B．I1C．U1>U2
D．I1>I2
图14－2－10
图14－2－11
10．如图14－2－11所示的电路中，R1＞R2，闭合开关S后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2，通过两个电阻的电流分别为I1、I2，下列判断中正确的是( )
A．U1B．I1C．U1>U2
D．I1>I2
11．如图14－2－12甲所示，R1＝5
Ω，R2＝10
Ω，闭合开关，电流表的示数为0.2
A，R1两端的电压U1＝________，R2两端的电压U2＝________，电源电压U＝________。如图乙所示，将R1、R2并联接入此电路，电源电压保持不变，闭合开关，通过R1的电流I1＝________，通过R2的电流I2＝________，电流表的示数为________。
图14－2－12
12．如图14－2－13所示的电路中，电阻R1和R2串联接在AB两端，电压表并联接在R1两端。已知R1＝10
Ω，R2＝20
Ω，电压表示数为2.5
V，则AB两端的电压U＝________V。
图14－2－13
13．如图14－2－14所示的电路中，灯泡L1的阻值R1＝6
Ω(忽略温度对电阻的影响)，断开开关，电压表的示数为3
V。闭合开关，电压表的示数为1.2
V，则灯泡L1两端的电压为________V，通过灯泡L2的电流为________A。
图14－2－14
14．如图14－2－15所示，电源电压不变，R1＝20
Ω。只闭合开关S时，电流表示数是0.3
A；若再闭合开关S1，发现电流表示数变为0.5
A，则电源电压为________V，R2的阻值为________Ω。
图14－2－15
15．如图14－2－16所示是电阻A、B的I－U图像。由图可知，电阻B的阻值是________Ω；将电阻A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.3
A时，电阻A和B两端的总电压是________V；将电阻A、B并联后接入某电路，当通过B的电流为0.2
A时，电阻A两端的电压是________V；将电阻A、B并联在电压为3
V的电源上，电路中的总电流是________A。
图14－2－16
16．如图14－2－17所示，电源电压为12
V且保持不变，R1＝4
Ω，电路中的电流为1
A。求：
(1)R1两端的电压。
(2)R2的阻值。
图14－2－17
17．如图14－2－18甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30
Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都在同一位置，如图乙所示。设电源电压保持不变，求：
(1)电源电压U。
(2)通过定值电阻R2的电流。
图14－2－18
考| 题| 展| 示
18．
如图14－2－19所示，在探究串联电路的电压关系实验时，小明先用电压表测量了电阻R1两端的电压为1
V，然后保持电压表接A点不动，将接B点的那一段导线改接到电路中的C点，电压表示数为3
V。已知R1＝5
Ω，闭合开关，则电阻R2两端的电压为________V，通过R2的电流为________A。
图14－2－19
教师详解详析
1．一段导体中的电流，跟这段导体两端的电压成正比关系，跟这段导体的电阻成反比关系
I＝ R＝ U＝IR
2．C 3.15
4．300 45
5．15 15 [解析]
根据I＝可得，导体的电阻：R＝＝＝15
Ω；因为电阻是导体本身的一种性质，与其两端的电压和通过它的电流无关，所以当导体两端电压为0
V时，导体的电阻仍为15
Ω不变。
6．导体的电阻：R＝＝＝20
Ω；因电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过它的电流无关，所以，当通过它的电流为1
A时，导体的电阻仍为20
Ω不变，此时它两端的电压U1＝I1R＝1
A×20
Ω＝20
V；当它两端电压为2
V时，导体的电阻仍为20
Ω不变，此时通过导体的电流：I2＝＝＝0.1
A。
7．D [解析]
通过甲、乙两电阻的电流之比：I甲∶I乙＝∶＝×＝2×＝。
8．C
9．C [解析]
由图可知，R1、R2串联，根据串联电路的电流规律得，I1＝I2，所以B、D错误；根据欧姆定律变形公式U＝IR得，在电流相等时，电阻越大，电压越大，因为R1＞R2，所以U1>U2，故C正确，A错误。
10．B [解析]
由图可知，R1、R2并联，根据并联电路的电压规律得，U1＝U2，所以A、C错误；根据欧姆定律I＝得，在电压相等时，电阻越大，电流越小，因为R1＞R2，所以I111．1
V 2
V 3
V 0.6
A 0.3
A 0.9
A
12．7.5
13．1.8 0.3 [解析]
根据实物电路可知，断开开关，电压表测电源电压，则电源电压为U＝3
V。闭合开关，两灯泡串联，电压表并联在L2两端，因此电压表测量灯泡L2两端的电压，即灯泡L2两端的电压为U2＝1.2
V。因为串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和，所以灯泡L1两端的电压：U1＝U－U2＝3
V－1.2
V＝1.8
V。又因为串联电路的电流处处相等，则通过灯泡L2的电流：I2＝I1＝＝＝0.3
A。
14．6 30 [解析]
由图可知，只闭合开关S时，电路中只有R1，则电源电压：U＝
U1＝I1R1＝0.3
A×20
Ω＝6
V。若再闭合开关S1，R1和R2并联，由并联电路的电流特点I＝I1＋I2可得，通过R2的电流：I2＝I－I1＝0.5
A－0.3
A＝0.2
A，由I＝变形可得，R2＝＝＝30
Ω。
15．10 4.5 2.0 0.9
[解析]
由图像可知，A、B两元件是定值电阻，由I＝的变形式R＝可知，B的电阻：RB＝＝＝10
Ω；因串联电路中各处的电流相等，所以通过A的电流为0.3
A时，通过B的电流也为0.3
A，由图像可知，通过A、B两端的电压分别为UA＝1.5
V，UB′＝3
V，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电阻A和B两端的总电压：UAB＝UA＋
UB′＝1.5
V＋3
V＝4.5
V；因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，将A、B并联后接入电路中时，它们两端的电压相等，由图像可知，当通过B的电流为0.2
A时，两端的电压为2.0
V，也是A两端的电压。由图像可知，当A、B并联接入3
V的电源上时，通过A的电流为0.6
A，通过B的电流为0.3
A，总电流为0.9
A。
16．(1)R1两端的电压：U1＝IR1＝1
A×4
Ω＝4
V。
(2)R2两端的电压：U2＝U－U1＝12
V－4
V＝8
V，R2的阻值：R2＝＝＝8
Ω。
17．(1)由图甲可知，两电阻并联，电流表A1测量通过R1的电流I1，电流表A测量干路电流I，则I>I1；两电流表指针位置相同，则电流表A1使用小量程，示数为I1＝0.3
A，电流表A使用大量程，示数为I＝1.5
A，则电源电压U＝I1R1＝0.3
A×30
Ω＝9
V。
(2)通过R2的电流：
I2＝I－I1＝1.5
A－0.3
A＝1.2
A。
18．2 0.2 [解析]
根据电路图可知，R1、R2串联，A、B间的电压为R1两端的电压，即U1＝1
V，A、C间的电压为电源电压，U＝3
V，则U2＝U－U1＝3
V－1
V＝2
V，I2＝
I1＝＝＝0.2
A。
