粤沪九上14.2探究欧姆定律
（共19题）
一、选择题（共13题）
小华用图所示电路探究“电流跟电阻的关系”，他按正确的操作方法进行了多次实验，记录了多组数据，如果电源电压保持不变，对他的实验数据进行分析，下列物理量中发生改变的是
A．定值电阻两端的电压
B．滑动变阻器两端的电压
C．电压表与电流表示数之比
D．通过定值电阻与滑动变阻器的电流之比
下列图象中，能正确描述定值电阻的 关系的是
A． B． C． D．
甲、乙两地相距 千米，在甲、乙两地之间沿直线架设两条输电线，已知输电线每千米的电阻为 欧。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地利用电压表。电流表和电源接成如图所示电路进行测量。当电压表的示数为 伏时，电流表的示数为 安，则短路位置离甲地的距离为
A． 千米 B． 千米 C． 千米 D． 千米
对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是
A．公式 表明：电阻与电压成正比，与电流成反比
B．公式 表明：导体两端的电压与通过它的电流成正比
C．对于一个定值电阻，加在它两端的电压与通过它的电流的比值不变
D．由 可知，导体两端的电压跟导体的电阻成正比
以下图象能表示定值电阻中电流与定值电阻两端的电压关系的是
A． B．
C． D．
某同学利用如图甲所示的电路进行实验探究，电源电压恒为 伏，更换 个定值电阻 ，得到如图乙所示的图象。以下有关叙述正确的是
①该同学研究的是电流和电阻的关系
②将 ，从 换成 后，应将滑片 向右移
③实验中电压表的示数保持 不变
④获取以上 组数据滑动变阻器对应的阻值最大为
A．只有②正确 B．只有①②正确 C．只有①②③正确 D．①②③④都正确
在探究“电压一定时，电流与电阻关系”的实验中，电路如图所示。先在 、 间接入 的定值电阻 ，移动滑片 ，使电压表示数为 ，读出电流表示数。接着取下 的电阻分别换上 、 的定值电阻，移动滑片，使电压表示数仍为 。但小华在实验中，当换上 的定值电阻时，无任怎样移动滑片，电压表示数都不能回到 。对此现象，下列分析正确的是
A． 电阻太小，换一个更大的定值电阻，继续实验
B．将三个电阻按 、 、 的由大到小的顺序接入进行实验，可以避免这种现象
C．变阻器的最大阻值太大，换一个最大阻值小一点的变阻器继续实验
D．在第一次接入 的定电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值 ，继续实验
如图，在做“探究电流与电阻的关系”的实验中，当把 、 间的电阻由 更换为 后，接下来实验操作应该是
A．观察电压表，向右移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数据
B．观察电流表，向右移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电压数据
C．观察电压表，向左移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数据
D．观察电流表，向左移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电流数据
研究电流跟电压、电阻的关系，用如图所示的电路，分保持电阻不变，和“保持电压不变”两步进行，在‘‘保持电阻不变”这一步，实验要求是
A．保持 的滑片位置不动
B．保持 不变，调节 滑片到不同的适当位置
C．保持 的电压不变
D．保持电路中的电流不变
下列说法中，能用于研究电流与电压之间关系的是
A．用同一导体，保持导体两端电压相同
B．用不同导体，保持导体两端电压相同
C．用同一导体，改变导体两端电压
D．用不同导体，改变导体两端电压
如图所示为电流与电压的关系图象由此可以判断
A． B． C． D．无法比较
如图所示，电源电压保持不变， 为定值电阻，滑动变阻器最大阻值为 ，开始时， 在最左端。闭合电键 ，电压表的示数为 。移动滑动变阻器 的滑动触头 ，使得变阻器的电阻值减小为原来的 时，电压表的示数将由 增大到 ，则下列说法中错误的是
A．通过滑动变阻器 的电流增大为原来的 倍
B．
C．滑动变阻器 两端的电压减为原来的
D．当滑动触头 滑到 的最右端时，电压表的示数为
如图所示，图象是电阻 和 的 图象。由图象可知
A．
B．若将 、 串联接入电路，闭合开关后，它们两端的电压 、 之比是
C．若将 、 并联接入电路，闭合开关后，干路电流为 时，电源电压是
D．若将 、 串联接入电路，闭合开关后，通过它们的电流 、 之比是
二、填空题（共3题）
某导体两端的电压为 伏时， 秒内通过该导体横截面的电荷量为 库，通过该导体的电流为 安；当它两端的电压升至 伏时，通过它的电流为 安，它的电阻为 欧。
在 秒钟内通过某导体横截面的电荷量为 库，通过它的电流为 安，若该导体的电阻为 欧，则此时导体两端的电压为 伏。当该导体与 欧的电阻串联连接时，电路中的总电阻为 欧。
某试电笔中有一个阻值为 的高值电阻，这个电阻与发光氖管是 联连接的；用它测家庭电路的火线时，氖管发光，这时通过人体的电流约为 。
三、综合应用题（共3题）
电流、电压和电阻，是电路学习中三个重要的物理量，如图所示情境粗略却形象地反映了这三者之间的关系。
(1) 图中丙与甲的关系反映了 的关系，丙与乙的关系反映了 的关系。
(2) 图中信息还反映出导体的电阻与导体的 有关，它们的关系可归纳为：相同条件下， 。
请回答系列问题：
(1) 实验室有两个参数模糊不清的定值电阻 和 ，要想办法通过实验来快速比较二者阻值大小。实验室提供的其它器材有：一个电源、两个开关 和 、一个电压表或者一个电流表（二选一）、导线若干。请你设计并画出实验电路图，同时简要描述实验操作过程、实验现象及结论。（温馨提示：分步骤描述实验过程）
(2) 疫情期间的一个周六，小明主动提出去附近的超市买菜。他在出门前随意戴上口罩，顿时眼镜镜片上就起雾了，他赶紧调整好口罩后再出门。小区春光明媚、树影斑驳、微风拂面、花香阵阵，令人陶…突然听到手机铃声响起，原来是妈妈打来的，吩咐小明快去快回，不要在人群密集处逗留，于是他冲向超市快速买好菜。回到小区门口时，小明配合保安叔叔用红外线测温仪测量额温为 ；进家门后他立即在手上喷洒酒精消毒，手上感觉凉凉的，酒精很快就干了，他换上家居服，把外穿的衣物和鞋子拿去阳台上暴晒杀菌；忙完后才发现手被购物袋勒出很深的一道痕迹。小明感慨，妈妈每天真是不容易，他下定决心要努力做更好的自己。
根据所学的物理知识，模仿示例，写出三个关于上述情景中的物理现象及所涉及的相关物理知识。
电学量的变化往往能够用来反映力学、热学、光学等物理量的变化，如图甲所示是小明设计的一种家庭水箱的水位测量装置的示意图，图中的电流表示数可以反映水箱中水位的高低，已知电源电压是 且保持不变，电流表量程是 ，保护电阻 阻值为 ， 是长为 的均匀电阻线，阻值与其长度成正比，其最大值为 ，金属滑片 与 接触良好且不计摩擦，圆柱体 长 ，底面积为 ，当水位处于最高处 时， 刚好浸没在水中，滑片 恰好在 端；当水箱里没有水时，滑片 恰好在 端，此时 与容器底接触但对水箱底的压力刚好为 ，弹簧伸长的长度 始终与受到的拉力 成正比。（）
(1) 当水位最高时电流表的示数为 ；当水位降低时电流表的示数 （选填“增大”、“减小”或“不变”）
(2) 推导出水位高度 与电流表示数 之间的关系式，并在如图乙所示的电流表表盘上标出水位为 、水位为 和水位为 时对应的电流表指针的位置。
(3) 若将图甲电路中的电流表改为电压表，同时使电压表反映容器中水位的高低的刻度均匀，请在图丙中添加电压表，并连接电路，且水箱里没有水时电压表的示数为零。
答案
一、选择题（共13题）
1. 【答案】C
【解析】探究“电流跟电阻的关系”，要控制定值电阻两端的电压不变，A不符合题意；由串联电路电压的规律知，滑动变阻器两端的电压也不变，B不符合题意；题图中电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，由欧姆定律，电压表与电流表示数之比即定值电阻的大小，因实验中要换用不同的定值电阻，故这个比值会发生变化，C符合题意；串联电路各处的电流相等，D不符合题意。
2. 【答案】B
【解析】由欧姆定律可知，当导体电阻一定时，电流与电压成正比；电流增加、电压不变，故A错误；电压、电流成正比关系，故B正确；电压增大，电流减小，不符合正比关系，故C错误；电压增大、电流增大，但不是正比关系，故D错误。
3. 【答案】B
【解析】接入电路的导线的电阻为：，
已知输电线每千米的电阻为 欧。所以输电线总长度为 千米，短路位置离甲地的距离为导线总长度的一半，则为 千米。所以A，C，D错误，B正确。
4. 【答案】C
【解析】A．电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，公式 只是计算电阻的一种方法，故A错误；
B．公式 表明：在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故B错误；
C．对于同一个定值电阻，电阻一定，导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变，故C正确；
D．导体两端电压取决于电源，与导体电阻和导体中的电流无关，不能说导体两端的电压跟导体的电阻成正比，故D错误。
5. 【答案】A
6. 【答案】C
7. 【答案】B
【解析】根据串联电路的分压特点可知，当换用阻值更大的定值电阻时，电压表的示数将变大，为保证电压表的示数不变，应增大滑动变阻器的阻值，电阻越大，所需滑动变阻器的阻值越大，当电阻增大的某一值时，滑动变阻器不能使电阻两端的电压保持在 不变，需要换一个最大阻值大一点的变阻器继续实验，据此可知A、C错误；
将三个电阻按 、 、 的由大到小的顺序接入进行实验，当 ，所需滑动变阻器的阻值最大，此时调节电压表示数到某一值，则其它两个电阻，所需滑动变阻器的阻值更小一些，更能使电阻两端的电压不变，故B正确；
在第一次接入 的定值电阻时，移动滑片，使电压表示数为定值 ，继续试验，换用 、 ，根据串联分压原理可得 ，则所需滑动变阻器的阻值会增大，因变阻器的最大阻值以及电源电压未知，所以有不能完成整个实验的可能，故D错误。
8. 【答案】A
【解析】根据串联分压原理可知，将定值电阻由 改接成 的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知，应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数保持不变，并读取电流数据。
A．观察电压表，向右移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数据与分析相符；
B．观察电流表，向右移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电压数据与分析不相符；
C．观察电压表，向左移动滑片，让电压表示数保持不变并读取电流数据与分析不相符；
D．观察电流表，向左移动滑片，让电流表示数保持不变并读取电流数据与分析不相符。
9. 【答案】B
10. 【答案】C
11. 【答案】C
【解析】由图象知，在电压一定时，通过乙导体的电流大于甲导体。由 知，乙的电阻较小。即 。
12. 【答案】C
【解析】由电路图可知， 与 串联，电压表测 两端的电压。
（）由 可得，两次电压表的示数之比：，可得：，
即通过变阻器 的电流增大为原来的 倍，故A正确，不符合题意；
因电压一定时电阻与电流成反比，
所以，，
即滑动变阻器的最大值与定值电阻之比为：，故B正确，不符合题意；
电源的电压：
；
（）因串联电路中，总电压等于各用电器两端电压之和，
所以，变阻器 的滑片 在最左端时，滑动变阻器两端的电压：
，
移动滑片 使变阻器连入电路的电阻值为原来的 时，滑动变阻器两端的电压：
，故C错误，符合题意；
（）当滑片 滑到变阻器 的最右端时，电路为 的简单电路，电压表示数为电源电压 ，故D正确，不符合题意。
13. 【答案】B
【解析】A．由图象可知，电阻 和 的 图象是正比例函数，则两电阻是定值电阻，当：
通过 、 电阻的电流为：
由 可得，两电阻的阻值分别为：
所以：
故A错误，不符合题意；
BD．因串联电路中各处的电流相等，将 、 串联接入电路时，通过它们的电流关系为：
两电阻两端的电压之比为：
故B正确，符合题意，D错误，不符合题意；
C．因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，将 、 并联接入电路时，电路中的总电阻：
当干路电流为 时，电源电压：
故C错误，不符合题意。
二、填空题（共3题）
14. 【答案】；；
【解析】①通过导体的电流：
。
由 得，导体的电阻：
。
②因为导体的电阻是导体阻碍电流的性质，其大小与导体两端的电压和通过的电流无关；所以当它两端的电压升至 伏时，导体的电阻不变，
仍为 ，此时通过导体的电流：
。
15. 【答案】；；
【解析】通过导体的电流：，
由 可得，导体两端的电压：，
当该导体与 的电阻串联连接时，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，电路中的总电阻：。
16. 【答案】串；
【解析】高值电阻与发光氖管是串联的，以增大电阻防止有过大电流过人体，根据欧姆定律可知此时 。
三、综合应用题（共3题）
17. 【答案】
(1) 电流与电压；电流与电阻
(2) 横截面积；导体的横截面积越小，其电阻越大
【解析】
(1) 由图可判断出：甲推动丙运动，甲相当于电压，乙类似电阻的作用，阻碍电流，丙在甲的推动下流动，是电流，所以丙与甲的关系反映了电流与电压的关系，丙与乙的关系反映了电流与电阻的关系。
(2) 图中给的导体有的部分粗，有的部分细，还可以反映出导体的电阻与导体的横截面积有关，当材料、长度相同时，导体的横截面积越小，其电阻越大。
18. 【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1) ①两电阻并联，两开关 、 分别控制 、 ，电流表接在干路上，如下所示：
②只闭合 ，记下电流表示数 ；只闭合 ，记下电流表示数 ；
③ 若 ，由欧姆定律，则 ，
若 ，则 ，
若 ，则 ；
(2) 根据题意，顿时眼镜镜片上就起雾了，涉及液化知识；
树影斑驳说明光的直线传播；
在手上喷洒酒精消毒，手上感觉凉凉的，说明酒精蒸发吸热，有致冷的作用；
把外穿的衣物和鞋子拿去阳台上暴晒杀菌，说明紫外线有杀菌的作用；
手被购物袋勒出很深的一道痕迹，说明力改变物体的形状。
19. 【答案】
(1) ；减小
(2) ；
(3)
【解析】
(1) 当水位处于最高处时滑片恰好位于 端，接入电路中的电阻为 ，电路为 的简单电路，
则电路中电流表的示数：
；
当水位降低时，滑片下移， 接入电路中的电阻增大，电路中的总电阻增大，由 可知，电路中电流表的示数减小；
(2) 水箱里没有水时，滑片位于 端，圆柱体受力 ，
当水位处于最大处 时，滑片在 端，圆柱体浸没，受到的浮力最大为 ，
圆柱体受到的最大浮力：
，
此时物体受力 ，则 ，
所以，，即弹簧弹力减小 ，弹簧长度缩短 ，
当水箱中水位为 （）时，弹簧的拉力为 ，物体受力 ，弹簧长度相比 缩短了 ，
因弹簧伸长的长度 始终与受到的拉力 成正比，且电阻线 的阻值与其长度成正比，
所以，，
设容器中水的深度为 时，物体 浸入的深度为 ，
因 ，
所以，，
整理可得：，
则滑动变阻器接入电路中的电阻：
，
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电路中的电流：
，
所以，，
当 时，，
当 时，，则 ，
当 时，，
水位为 、水位为 和水位为 时对应的电流表指针的位置，如下图所示：
(3) 要使电压表反映容器中水位的高低的刻度均匀，则电路中的电流不变，即滑片的移动不能改变接入电路中的电阻，同时水箱里没有水时电压表的示数为零，则改装后的电路图如下图所示：
