1、2020 年中考物理总复习系列之 17: 欧姆定律 (含答案) 第十第十七七章章欧姆定律欧姆定律 知识回顾知识回顾 知识点知识点 1:电流与电压和电阻的关系电流与电压和电阻的关系 1.电流与电压的关系:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电压成正比。 2.电流与电阻的关系:电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比。 实验实验 1:探究电流与电压和电阻的关系探究电流与电压和电阻的关系 命题点 1实验采用控制变量法。 (1)在探究电流与电压的关系时,控制电阻不变,移动滑动变阻器的滑片,记录 电流表和电压表的示数。 (2)在探究电流与电阻的关系时, 更换不同的定值电阻, 移动滑动变阻器的滑片, 保
2、持定值电阻两端的电压不变。 2连接电路时开关应处于断开状态,滑动变阻器接入电路中阻值最大。 3画电路图或连接实物图。 4电流表和电压表的使用和读数。 5滑动变阻器的作用: (1)改变定值电阻两端电压及通过电阻的电流,实现多次测量。 (2)保护电路。 注意:在探究电流与电阻的关系时,移动滑动变阻器的滑片,保持定值电阻两端 电压大小不变。 6电路故障分析。 7更换不同的电阻进行实验,目的是:多次实验,寻找普遍规律,避免实验的 偶然性。 8实验数据的图象处理: (1)电压一定时,电流与电阻的关系图象如图甲所示,或可作 I1 R的图像,如图 乙所示,可以更直观地判断 I 与 R 成反比。 (2)电阻一
3、定时,电流与电压的关系图像如图丙所示。 9实验结论 (1)电阻不变时,电流跟电压成正比。 (2)电压不变时,电流跟电阻成反比。 知识点知识点 2:欧姆定律欧姆定律 1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。 2.公式:IU R 3.变形公式 UIR 和 RU I 4.适用条件:纯电阻电路(用电器将全部的电能转化为内能的电路) 知识点知识点 3:伏安法测电阻伏安法测电阻 伏安法测定值电阻的阻值 伏安法测小灯泡的电阻 原理 IU R IU R 器材 电源、电压表、电流表、滑动变阻 器、待测电阻、开关、导线若干 电源、电压表、电流表、滑动变阻 器、待测小灯泡、开关、导线若干
4、 电路 图 实验 步骤 正确连接实验电路; 电路经检查无误后,闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片 P 的位置, 使电阻两端的电压分别为 U1、U2、 U3,观察电流表的示数,每次对应 的数值为 I1、I2、I3,分别填入设计 的表格中; 根据每次记录的电压值和电流值 求出对应的电阻值 R1、R2、R3,求 出它们的平均值 R= (R1+R2+R3) /3。 正确连接实验电路; 电路经检查无误后,闭合开关, 调节滑动变阻器的滑片 P 的位置, 使灯泡两端的电压不高于额定电压 U额,观察电流表的示数,每次对应 的数值为 I,填入设计的表格中; 根据每次记录的电压值和电流值 求出每次对应的电阻值 R。
5、 滑动 变阻 器的 作用 保护电路;改变导体两端的电 压;多次测量。 保护电路;使小灯泡两端电压 不高于小灯泡的额定电压。 多次 测量 目的 取平均值,减小实验误差。 便于寻找温度对灯丝电阻影响的规 律。注意:小灯泡的电阻不能计算 平均值,因为小灯泡电阻受温度影 响作用较大, 计算平均值没有意义。 知识点知识点 4:电阻的串联和并联电阻的串联和并联 1.电阻的串联:(1)RR1R2 (2)串联分压:U1:U2R1:R2 2.电阻的并联:(1)1 R 1 R1 1 R2 (2)并联分流:I1: I2R2: R1 【提示】(1)两个电阻并联时总电阻 R R1R2 R1R2计算较为方便。(2)n 个
6、相同的电阻 R1串联,总电阻 RnR1;n 个相同的电阻 R1并联,总电阻 RR1 n 。 (3)串联电路中一个电阻改变时,电路中电流及另一个电阻电压也随之变化;并 联电路一个支路的电阻改变时,这个支路电流也会改变干路电流也会变化, 但另 一个支路电流和电压都不变。 考点总结考点总结 1. 考查热点: 欧姆定律的探究实验(探究电流、电压和电阻的关系) ,欧姆定 律的计算,伏安法测电阻 2. 考查题型: 以选择题、填空题、作图题、计算题、实验题为主 3. 备考重点: 伏安法测电阻,动态电路分析,欧姆定律的探究实验和计算 经典例题经典例题 考点考点 1:欧姆定律的理解欧姆定律的理解 例 1 关于欧
7、姆定律,下列叙述中错误的是( C ) A在相同电压下,导体的电流和电阻成反比 B对同一个导体,导体中的电流和电压成正比 C因为电阻是导体本身的性质,所以电流只与导体两端的电压成正比 D导体中的电流与导体两端的电压有关,也与导体的电阻有关 方法点拨:方法点拨:定义一个物理量,往往采用比值定义法。所谓比值定义法就是用两个 基本的物理量的比来定义一个新的物理量,如速度 vs t,密度 m V等,这种比 值定义切忌不能被数学符号形式化,而忽视了物理量本身的物理意义,不能因为 RU I 而单纯从数学角度认为 R 与 U 成正比,与 I 成反比。 考点考点 2:欧姆定律的计算欧姆定律的计算 例 2 两个标
8、有“5 1A”和“10 0.6A”定值电阻,将它们串联起来使用时电源电 压最多为 9 V;将它们并联时干路电流最大是 1.5 A。 方法点拨:方法点拨:串联电路中电流处处相等,为了保证两电阻安全,电路中允许通过的 最大电流为 0.6A,串联电路总电阻 R 总=R1+R2=5+10=15,则电源电压 U=IR=0.6A15=9V。 若将两电阻并联,各支路两端电压均等于电源电压,因此电源电压最大为 5V, 则干路中最大电流为A5 . 1 10 5V 5 5V 21 R U R U I。 考点考点 3:动态电路分析动态电路分析 例 3 如图所示,电源电压不变,R0为定值电阻,R 为滑动变阻器,当滑片
9、 P 向右移动时,电流表和电压表的示数变化情况是( A ) A电流表示数减小,电压表示数减小 B电流表示数增大,电压表示数增大 C电流表示数减小,电压表示数增大 D电流表示数增大,电压表示数减小 例 4 如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关 S,当滑动变阻器的滑片 P 向右滑动时,下列说法正确的是( D ) A两个电流表的示数都变大 B两个电流表的示数都变小 C电流表 A1示数不变,电流表 A2示数变大 D电流表 A1示数不变,电流表 A2示数变小 方法点拨:方法点拨:(1)滑动变阻器引起的动态电路分析。 若为串联电路,可按以下思路分析: 若为并联电路,可按以下思路分析: (2)无论电阻是
10、以何种形式连接,只要其中有一个电阻的阻值增大,则总电阻必 定增大(假设电路没有发生短路)。若当电路中的各个电阻连接情况一时间难以确 定而其中有一电阻增大时,则可以快速判断出电路中的总电流必定减小。 考点考点 4:电流与电压和电阻的关系电流与电压和电阻的关系 例 5 某实验小组在探究电流与电阻的关系中,实验器材有:电源、电流表、电 压表、滑动变阻器各一个,开关一个,三个定值电阻(5 、10 、15 ),导线 若干。 (1)根据实物图甲,在图乙虚线框内画出实验电路图。 (2)小组在探究时,先将 5 的电阻连入电路中,闭合开关前,应把滑动变阻器 的滑片滑到最 右右 (选填“左”或“右”)端。闭合开关
11、后,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。接着断开开关,将 5 电阻更换 成 10 电阻(滑动变阻器滑片未动),闭合开关后,接下来应进行的操作是 向向 右移动变阻器的滑片右移动变阻器的滑片 , 直至电压表示数为 1.5 V, 并记下此时电流表的示数。 (3)断开开关,将 10 电阻更换为 15 电阻实验。当闭合开关后,发现电流表 示数为“0”,电压表示数几乎等于电源电压,造成这一现象的原因是 15 电阻电阻 断路断路 (写出一种即可)。故障排除后完成实验,三次实验所得的数据记录如表。 分析表中数据所得结论是 电压不变时,通过导体的电流与电阻成反比电压不变时,通过导体
12、的电流与电阻成反比 。 电阻 R/ 5 10 15 电流 I/A 0.30 0.15 0.10 考点考点 5:伏安法测电阻伏安法测电阻 例 6 下面是小聪和小明做“测量定值电阻 Rx”的实验。 (1)图甲是小聪设计的测电阻而连接的电路,尚未完成,请用笔画线代替导线, 把电路连接好,使滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流表的读数变大。 (2)小聪在正确连接后,闭合开关,发现电压表的指针有明显偏转,电流表的指 针几乎没有偏转,该故障的原因是 B (选择下列故障原因的字母代号)。 A电阻 Rx短路 B电阻 Rx断路 C电源接线接触不良 D电流表断路 (3)小聪在排除了电路故障后,先把滑动变阻器的滑片滑到
13、最 左左 (选填“左”或 “右”)端,闭合开关,再调节滑动变阻器的滑片,测得多组数据,并由这些数据 计算得定值电阻 Rx的阻值为 9.8 。 (4)小明在实验时,发现电压表已损坏,他设计了如图乙所示的电路进行实验, 先把滑动变阻器的滑片滑到电阻值最大处,闭合开关 S1、S2,电流表的读数如图 丙所示,为 0.9 A;保持滑动变阻器的滑片不动,闭合开关 S1,断开开关 S2 时,电流表的示数为 0.3 A,已知滑动变阻器 R 规格为“20 1 A”。根据小明测 得的数据计算出定值电阻 Rx的阻值是 10 。(设电源电压恒定) (5)比较小聪和小明的实验,你认为 小聪小聪 的实验结果更准确,理由是
14、 小明仅小明仅 做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电做一次测量,测量误差较大,应移动滑动变阻器滑片,改变被测电阻两端的电 压,进行多次测量压,进行多次测量 。 (6)若将电阻更换成小灯泡,你认为小聪的实验结果正确吗?为什么? 答:不正确,因为小灯泡的阻值受温度的影响作用较大,不能通过计算平均不正确,因为小灯泡的阻值受温度的影响作用较大,不能通过计算平均值值 来计算小灯泡的阻值来计算小灯泡的阻值。 中考链接中考链接 1.(2018 北京)北京)如图所示的电路中,电阻阻值 R1 I2 C. U1 = U2 D. U1 U2 2.(2018 湖南邵阳)湖南邵阳)已知
15、R1R2=23,将它们接在如右图所示电源电 压为 12V 的电路中,闭合 S 则通过它们的电流之比及它们两端的电压 之比是( ) AI1I2 =32 U1U2 =11 BI1I2 =32 U1U2 =32 CI1I2 =23 U1U2 =11 DI1I2 =11 U1U2 =23 3.(2018 攀枝花)攀枝花)如图所示,电源电压保持不变,开关 S 闭合后,灯 L1和 L2都 正常发光, 甲、 乙两个电表示数之比为 4: 3 此时灯 L1和 L2的电阻之比为 ( ) A1:3 B3:1 C3:4 D4:3 4.(2018 遵义遵义)如图甲所示,R2为电阻箱调节 R2时电流表示数 I 随之变化。
16、如图乙 所示是电阻箱阻值 R2与电流表示数的倒数 1/ I 的图象。则定值电阻 R1与电源电 压 U 的大小分别为( ) A5 30V B5 2.5V C10 20V D10 10V 5.(2019 泸州)泸州)(多选)如图为一种测量环境湿度仪器的简化工作原理图。电源 电压恒为 6V,定值电阻 R 为 15,R0为湿敏电阻,其阻值随环境湿度的增加而 减小,阻值范围为 1020,电压表量程为 03V,电流表量程为 00.6A闭 合开关 S,当环境的湿度增加时,在保证两电表安全的情况下,下列说法中正确 的是( ) A.电流表示数变大,R0两端的电压变大 B.电压表示数与电流表示数的比值不变 C.通
17、过 R0的最大电流为 0.24A D.R0在电路中的最小电阻值为 15 6.(2018 江苏泰州)江苏泰州)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关,调节变阻器,各 电表示数变化情况是( ) A滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数变大 B滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变大 C滑片向左移动,甲表示数变大,乙表示数变小 D滑片向右移动,甲表示数变小,乙表示数不变 7.(2018 山东东营)山东东营)如图所示,电源电压不变,闭合开关,当滑动变阻器滑片向 左移动时,下列判断正确的是( ) A电压表示数与电流表 A1示数的乘积变大 B电压表示数与电流表 A2示数的乘积变大 C电压表示数与电流表 A1示
18、数的比值不变,电流表 A2 示数变小 D电压表示数与电流表 A1示数的比值变大,电流表 A2示数变大 8.(2018 广西玉林)广西玉林)为了检测酒驾行为,如图甲所示是小明设计一款酒精浓度检 测仪的电路图,其电源电压保持不变,R0为定值电阻,R 为酒精气体浓度传感器 (气敏电阻) ,R 的阻值与酒精浓度的关系如图乙所示。接通电源,当传感器酒 精浓度增大时,下列说法正确的是( ) A电流表的示数变小 B电压表的示数变大 C电流表的示数与电压表的示数的比值变小 D电流表的示数与电压表的示数的比值变大 9.(2018 北京)北京)小海设计了一种测定油箱内油量的模拟装置,如图所示,其中电 源两端电压保
19、持不变,R0是定值电阻,R 是滑动变阻器的电阻片,滑动变阻器的 滑片 P 跟滑杆的一端连接, 滑杆可以绕固定轴 O 转动, 另一端固定着一个浮子。 油箱中的油量减少时,浮子随油面下降,带动滑杆使变阻器的滑片 P 向上移动, 从而引起电流表的示数发生变化。 下列说法中正确的是 ( ) A电流表示数变小时,表明油箱中的油量减少 B电流表示数变小时,电阻 R0两端电压变大 C当油箱中的油量减少时,电流表示数变大 D当油箱中的油量减少时,变阻器 R 连入电路的电阻变小 10.(2018 四川达州)四川达州)甲乙两地相距 30km,在甲、乙两地之间沿直线假设了两条 输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比
20、,现输电线在某处发生了短路,为确 定短路位置,甲地检修员先用如图所示的测量仪接入 AB 时,电流表的示数为 0.2A,乙地检测员用相同的测量仪接入 CD 时,电流表的示数为 0.3A则短路位 置离甲地( ) A18km B15km C12km D10km 11.(2018 湖北武汉)湖北武汉)为了能自动记录跳绳的次数,某科技小组设计了一种自动 计数器,其简化电路如图甲所示。R1是一种光敏元件,每当绳子挡住了射向 R1 的红外线时,R1的电阻会变大,自动计数器会计数一次,信号处理系统能记录 AB 间每一时刻的电压。若已知电源电压为 12V,某一时段 AB 间的电压随时间 变化的图像如图乙所示,则
21、下列说法正确的是( ) AAB 两端电压为 6V 时,跳绳自动计数器会计数一次 B绳子挡住了射向 R1的红外线时,R1和 R2的阻值相等 C绳子没有挡住射向 R1的红外线时,R1的阻值是 R2的 3 倍 D绳子挡住了射向 R1的红外线时,R1的阻值会变为原来的 5 倍 12. (2018 湖北襄阳)湖北襄阳) 电阻 R1与 R2的 IU 图像如图所示。 当 R2上的电压为 1.5V 时,R2的阻值是 ;若将它们并联连接到电压为 2.5V 的电源上,则干路 的电流是 A。 13.(2018 江苏淮安)江苏淮安)如图甲所示是电阻 R 和灯泡 L 的 IU 图像。由图可知, 电阻 R 的阻值是 将电
22、阻 R 和灯泡 L 接在图乙电路中,S 闭合,电流 表示数为 0.3A,则电源电压为 V。 14.(2019 岳阳)岳阳)如图,电源电压恒定不变,若要灯泡 L 和滑动变阻器 R 串联, 则只需要闭合开关 ;闭合开关 S1和 S3,断开 S2,将滑片 P 由图中位置向 右移动,灯泡 L 的亮度 (填“变亮”“变暗”或“不变”) 。 15.(2018 四川巴中)四川巴中) R1、R2、R3串联在电压为 15V 的电路中,R1=R3=5, R2=10某同学误将电流表并联接在 R2两端,发现电流表的示数为 A, 若用电压表替换电流表并联在 R2两端,则电压表示数为 V。 16. (2018 四川省南充
23、市)四川省南充市) 一个电压恒定的电源, 在其两端只接一只电阻值为 120 的电阻 R1,电流是 0.5A。如果在电阻 R1两端并联一个电阻值为 8 的电阻 R2, 并联电路的总电流为 A 若将 R2改为与 R1串联在原电路中,电路中电流 为 A。 17.(2018 四川广安)四川广安)如图甲所示的电路,当闭合开关后两只电压表的指针偏转 均如图乙所示, 则 R1两端的电压是 V, R1与 R2的电阻之比为 。 18.(2019 潍坊)潍坊)在“探究电流与电阻的关系”实验中,某小组利用电阻箱等连接 了如图甲所示的实物电路(电源电压恒为 6V) 。 序号 电压(V) 电阻() 电流(A) 1 4
24、10 0.4 2 20 (1)用笔画线代替导线将图甲中电路连接完整(要求滑动变阻器滑片向 B 端滑动时接入电路的阻值变大) ; (2)将第一次实验得到的数据填入表格,然后将电阻箱接入电路的阻值由 10 调至 20,滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动,直到 为止,此时电流表指针位置如图乙所示,其示数为 A; (3)根据以上实验数据得出结论:电流与电阻成反比。 请对上述探究写出一条改进性建议 。 (4)再次改变电阻箱阻值,发现无论怎样调节滑动变阻器都不能达到实验 要求,若电路无故障,则引起这种情况的原因可能是 。 19.(2019 武威)武威)小欣利用实验探究“电流跟电阻的关系”。已
25、知电源电压为 6V 且保持不变,实验用到的电阻阻值分别为 5、10、15、20、25。 (1)请根据图甲所示的电路图将图乙所示的实物电路连接完整(导线不允 许交叉); (2)小欣把 5 定值电阻接入电路后,闭合开关,发现电流表无示数而电 压表有示数,则电路中的故障可能是 。 A电阻 R 处短路 B电阻 R 处断路 C滑动变阻器处断路 (3)排除故障后进行实验。实验中多次改变 R 的阻值,调节滑动变阻器的 滑片,使电压表示数保持不变,记下电流表的示数,得到如图丙所示的电流 I 随 电阻 R 变化的图象。 由图象可以得出结论:电压一定时, ; (4)将 5 定值电阻换成 10 定值电阻后,闭合开关
26、,为了保持电压表的 示数为 V 不变, 应将滑动变阻器的滑片 P 向 (选填“A”或“B”) 移动, 记录此时各表的示数。 20.(2019 邵阳)邵阳)小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中,连接好了的实 物电路图如图甲所示,请你协助完成: (1)在方框内画出与图甲对应的电路图,并在电路图中标上 L1、L2。 (2)在某次测量时,电压表的示数如图乙所示,此时灯 L1两端的电压为 V。 (3) 闭合开关后, 小芳发现 L1、 L2均不发光, 电压表有示数且大小接近 3V, 则电路中出现的故障可能是 L1发生了 (选填“短路”或“断路”) 。 (4)排除故障后,小芳在测量了灯 L1两端的电压后,
27、断开开关,然后将导 线 AE 的 A 端松开,接到 D 接线柱上,测量灯 L2两端的电压,这一做法会造 成 。 参考答案参考答案 选择题 1 2 3 4 5 6 A A A B BC D 7 8 9 10 11 B D B A D 填空题 12 10;0.7 15 1.5;7.5 13 10;4 16 8;0.47 14 S2;不变 17 6;4:1 实验题 18.(1)电路连接如上图所示; (2)B;电压表的示数为 4V;0.2; (3)进行多次实验(或结论中添加“电压一定”的前提) (4)电阻箱的 阻值调得太大(或滑动变阻器 R 的阻值太小) 。 19.B;电流与电阻成反比;2.5;A。 20.(1)见上图; (2)1.9; (3)断路; (4)电压表的正负接 线柱接反。