文档内容
(五)电学重难点瓶颈突破专题解析版
专题 20 欧姆定律的妙用攻略解析版
【考查重难点剖析】
1、考点定位:
1)欧姆定律是初中电学中最基本的规律,是解决初中电学问题的重要方法,可以这样说,离开欧
姆定律初中电学问题就寸步难行。因而在全国各省市中考试题中,欧姆定律的应用及考查就是必考
点。考查地位非常突出。
2)欧姆定律的理解及应用考查,没有固定的考查形式,可以融入选择题、填空题、作图题、材料
阅读、实验探究题及计算题等所有题型之中,也可以单独考查,题型多、难把握,因而既是重点同
样也是难点。
2、考点剖析:
考点整合 欧姆定律
常识识记 德国——物理学家——欧姆——19世纪20年代发现
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。
实验名称 ①探究电流跟电压的关系 ②探究电流跟电阻的关系
相 当导体的电阻一定时,导体中的电 当导体两端的电压一定时,导体中
实验结论
流跟导体两端的电压成正比。 的电流跟导体的电阻成反比。
关
科学方法 控制变量法
实
验 须保持“导体的电阻”不变,改变 须保持“导体两端的电压”不变,
注意事项 导体两端的电压,观察导体中电流 改变导体的电阻,观察导体中电流
的变化规律,比较结论。 的变化规律,比较结论。
表达式
变形
变形公式 ①U决定与电源,与I、R无关; ①R是导体的性质,与I、U无
关;
理解
②U与I和R,不存在欧姆定律的
②R与I和U,不存在欧姆定律的
因果关系
因果关系
适用范围 欧姆定律适用于所有电学问题
使用要求 “三同一”
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】同一导体 同一电路 同一时段
即:使用时,I、U、R必须对应统一于“同一导体”、“同一电路”、“同一时
段”。
【突破技巧】
1、欧姆定律是初中电学的基础,同样是初中物理的核心内容之一,是考查重点,也是难点,实现
欧姆定律应用的难点突破,呼唤方法技巧。
2、欧姆定律的应用不只是计算方面,更多的是判断方法。在中考试题中的考查更多的是应用,这
也是复习后期会有学生,甚至是老师不重视,从而导致解决物体无抓手,电学难点后期形成的原因
应在理解上、技巧上做文章。
3、难点:
①不会判断电学中电路故障问题;
②不会简答电学简答题;
③不会分析解答电学计算类题;
④不会分析判断电表的变化类题;
⑤不会分析判断因变阻器(或可变电阻)而引起的电路动态变化问题。
3、难点原因分析:
①对欧姆定律理解不透彻,只会背定律内容,是难点形成的原因之一;
②不会应用欧姆定律,是形成电学问题障碍的主要原因;
③因电学其它知识理解不够,(如,对电阻的理解等)影响到欧姆定律的应用。
4、“难点”突破技巧:
【技巧一】——欧姆法
要点:此法的关键是从电流入手,应用数学方法,结论电流与电压及电阻的关系。
注意:应用此法过程中,特别注意控制变量法。
数学关系图:
【技巧二】——串联法
要点:此法的关键是用于解决串联电路问题。
从串联电路的“电流相等I=I”入手,结合欧姆定律,进一步推断出初中电学公式组如下:
1 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】注意:应用此法过程中,特别注意控制变量法,必须是“串联电路”或“电流相等”。
【技巧三】——并联法
要点:此法的关键是用于解决并联电路问题。
从并联电路的“电压相等U=U”入手,结合欧姆定律,进一步推断出初中电学公式组如下:
1 2
注意:应用此法过程中,特别注意控制变量法,必须是“并联电路”或“电压相等”。
5、例析:
例:(2022 北京)如图所示的电路中,电阻阻值R <R 。开关S闭合后,R 、R 两端的电压分别
1 2 1 2
为U、U,通过R 、R 的电流分别为I、I。下列判断正确的是( )
1 2 1 2 1 2
A.U>U B.U<U
1 2 1 2
C.I>I D.I=I
1 2 1 2
【答案】C
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻并联。应用“并联法”分析可得,电压特点为
U=U ,A、B错误;结合并联法中“反比”规律,有 ,已知R I ,C正确;
1 2 1 2 1 2
D错误;
故,选C。
【考场试手】
1、(2022 安徽)如图所示,电源电压保持不变,电阻 R =15Ω。闭合开关S,电流表A 的示数
1 1
为0.8A,电流表A的示数为1.2A,则电阻R = Ω。
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【答案】30
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻并联。应用“并联法”分析,由图可知,闭合开
关S,电流表A测干路电流,电流表A 支路R 的电流。应用“欧姆法”可得,R 两端的电压为
1 1 1
U=I R =0.8A×15Ω=12V;由并联电路电压关系,R 两端电压U=U =12V;依据并联电路电流特点,
1 1 1 2 2 1
通过R 的电流I=I-I =1.2A-0.8A=0.4A,则R2的阻值为 。
2 2 1
2、(2021 内江)如图所示,电源电压为12 V,电阻R 的阻值为10 Ω,开关S闭合后,当滑动变
1
阻器R 的滑片P位于最左端时,电压表的示数为6 V,电阻R 的阻值为____Ω。调节滑片P,使电
3 2
压表的示数从3 V变为1.5 V,则R 接入电路中的阻值变化了________Ω。
3
【答案】10 40
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,R 、R 、R 三电阻串联,应用“串联法”分析。当滑片
1 2 3
P移到最左端时,R 接入电路的电阻为0,电路中只有R 、R 串联工作;电压表示数为6 V,即U
3 1 2 1
=6 V,已知电源的电压U =12 V;U =U -U =12 V-6 V=6 V;应用“欧姆法”可得,R 、R
0 2 0 1 1 2
电流相等,U =U=6V,则有电阻R =R =10 Ω ;当电压表的示数为3 V,即U′=3 V,I =I =
1 2 2 1 1 3 2
I===0.3 A,R=R=10 Ω;则U′=U′=3 V,则R 两端电压为U=U- U′-U′=12 V
1 1 2 2 1 3 3 0 2 1
-3 V-3 V=6 V;此时变阻器接入电路的阻值为R ===20Ω;当电压表的示数变为1.5 V时,即
3
U″=1.5 V,因I′=I′=I′===0.15 A,则有U″=U″=1.5 V,U′=U -U″-U″
1 3 2 1 2 1 3 0 2 1
=12 V-1.5 V-1.5 V=9 V,此时变阻器接入电路的阻值为R′===60 Ω,故,R 阻值的变化量
3 3
为60 Ω-20 Ω=40 Ω。
3、(2022 云南)如图所示,电源电压恒定,灯丝电阻不变,闭合开关S,当滑片P向右滑动时,
下列说法错误的是( )
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A. 电流表A的示数变大
B. 电压表V 的示数与电流表A的示数之比变小
2
C. 电压表V 的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮
1
D. 当滑片滑到最右端时,电压表V 示数接近电源电压
2
【答案】D
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,R与灯泡L串联,应用“串联法”分析。由图可知,电
流表测电路中的电流,电压表V 测灯泡L两端的电压,电压表V 测滑动变阻器R两端的电压。当
1 2
滑片P向右滑动时,变阻器接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,应用“欧姆法”分析可知,
当电源电压不变时,电路中的电流变大,即电流表 A示数变大,A正确,不符合题意;电压表V
2
的示数与电流表A的示数之比,即变阻器接入电路的阻值,由于滑片P向右滑动时,变阻器接入电
路的阻值变小,因而电压表V 的示数与电流表A的示数之比,即变阻器接入电路的阻值变小,B
2
正确,不符合题意;由于滑片P向右滑动时,变阻器接入电路的阻值变小,应用“串联法”中“正
比”特点分析可知,变阻器R分得的电压变小,则灯泡L分得的电压变大,又由于灯丝电阻不变,
根据推导公式 分析可知,灯泡的实际功率变大,灯泡变亮;而电压表V 的示数与电流表A
1
的示数乘积,即为灯泡的实际功率,所以电压表V 的示数与电流表A的示数乘积增大,灯泡变亮,
1
C正确,不符合题意;当滑片滑到最右端时,变阻器接入电路的阻值为零,所以电压表V 的示数为
2
零,D错误,符合题意;故,选D。
4、(2022 吉林)图示为电阻R 和R 的I﹣U图像,由图可知( )
1 2
A.R 的阻值为5Ω
1
B.R 的阻值小于R 的阻值
1 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.将R 、R 串联接入电路,通电后R 两端的电压大于R 两端的电压
1 2 1 2
D.将R 、R 并联接入电路,通电后通过R 的电流大于通过R 的电流
1 2 1 2
【答案】C
【解析】分析图像特点可得,R 、R 均为定值电阻,应用“欧姆法”可求得,R 阻值为
1 2 1
;R 阻值为 ;A错误;B错误;应用“串联法”分
2
析可得,将R 、R 串联接入电路,通电后则有 ,即R 两端的电压是R 两端
1 2 1 2
的电压的 2 倍,C 正确; 应用“并联法”分析可得,将 R 、R 并联接入电路,通电后则有
1 2
;即通过R 的电流小于通过R 的电流,D错误;故,选C。
1 2
5、(2021 雅安)在如图所示的电路中,开关S从断开到闭合,电流表 两次示数之比为1∶3,若
将电阻R 、R 串联在同一电路中,R 、R 两端的电压之比为( )
1 2 1 2
A. 2∶1 B. 3∶2 C. 2∶3 D. 1∶2
【答案】A
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻并联。应用“并联法”分析电路图可知,开关S
断开时,电路为R 的基本电路,电流表测通过R 的电流;开关S闭合时,R 与R 并联,电流表测
1 1 1 2
干路电流,因为并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以开关断开和闭合时通过R 的电流不
1
变 , 应 用 “ 并 联 法 ” “ 反 比 ” 特 点 可 知 , 通 过 两 电 阻 的 电 阻 之 比 为 :
;应用“串联法”中“正比”特点分析可得,若将电阻R 、R 串联
1 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】在电路中时,两电阻两端的电压之比 ,A正确;BCD错误;故,选A。
6、 (2022 南充)(多选)某同学在实验室连接了如图所示的电路,开关S闭合后,滑动变阻器滑
片从a端向b端滑动过程中,下列说法正确的是 ( )
A. 电流表A的示数会增大
B. 电压表V 的示数会增大
3
C. 三个电压表的示数之和变小
D. 电压表V 与电流表A的示数比值在减小
3
【答案】AD
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻并联。应用“并联法”分析电路图可得,电压表
V 测R两端电压,V 测电源电压,V 测变阻器R 两端电压。S闭合后,当滑动变阻器滑片从a端
1 2 3 P
向b端滑动过程中,滑动变阻器接入电路的阻值变小,电路的总电阻变小,电源电压不变,应用
“欧姆法”分析可知,电路中的电流变大,即电流表示数变大,A正确;由串联分压特点可得,变
阻器接入电路的阻值变小,分压也变小,即 V 示数变小,B错误;V 与V 示数之和等于电源电压
3 1 3
V 的示数不变,所以三个电压表的示数之和不变,C错误;电压表V 与电流表A的示数比值为变
2 3
阻器R 接入电路的阻值,滑片从a端向b端滑动过程中,变阻器接入电路的阻值变小,所以电压表
P
V 与电流表A的示数比值也变小,D正确;故,选D。
3
7、(2022 扬州)测温棚内的自动测温装置除测量体温外还能记录通过的人数。如图所示,R为
定值电阻,R是光敏电阻,电源电压为3V。闭合开关S,无人通过时,电压表示数为2.5V,有人
通过时,挡住入射到光敏电阻上的光,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为2V,装置计数一
次。下列说法正确的是(
A. 有人通过,R的电流变小
B. 有人通过,电路总功率变小
C. 无人通过,R的阻值为25Ω
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D. 无人通过,R 的功率为0.2W
0
【答案】C
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻串联。应用“串联法”“正比”特点分析电路图
可得,有人通过时,电压表示数变小,因而光敏电阻的阻值变小,电路总电阻变小,应用“欧姆
法”分析可得,电路中电流及通过R的电流变大,A错误;由P=UI可得,电流变大,电压不变,
因而电路总功率会变大,B错误;已知有人通过时,光敏电阻阻值变为10Ω,电压表示数变为
2V,此时电路中电流为 ,由串联电路的分压可知,此时R 两端的电压为
0
U =U -U =3V-2V=1V,R 的阻值为 ;已知无人通过时,电压表示数为
有 0 有 0
2.5V,因而此时R 两端的电压为U =U -U =3V-2.5V=0.5V;此时电路中电流
0 0无 0 无
;
则光敏电阻此时的阻值为 ,C正确;由欧姆定律与P=UI可得,此时R 的
0
功率为 ,D错误;故,选C。
8、(2022 包头)利用如图甲所示电路测量小灯泡正常发光时的电阻,己知电源电压为6V,R 的
0
阻值为10Ω,小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中的电路正确连接,导线不要交叉 ,闭合开关前,需将滑片移
至 端;
(2)闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表 V示数接近电源电压,电压表V 无示数(接
l 2
线均完好,导线无断路),故障原因可能是 ;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)排除故障后,闭合开关移动滑片,电压表V 示数如图乙所示为 V,此时通过小灯泡的
2
电流为 A;
(4)继续移动滑片,当电压表 V 示数为 5V 时,小灯泡正常发光,此时小灯泡的电阻为
l
Ω。
【答案】(1)
左
(2)小灯泡断路;(3)1.5 0.15;(4)10
【解析】(1)观察电路分析可得,电路只有变阻器没有接入,滑动变阻器要串联在被测电路中,
接线柱要“一上一下连接”,连接如答案图所示。闭合开关前,需将滑动变阻器置于阻值最大端,
也就滑动变阻器的最左端。
(2)由实物图可知,测功率电路实质是串联电路,应用“串联法”分析。电压表V测R 与灯
l 0
泡两端的电压,电压表V 测R 两端的电压,闭合开关移动滑片,发现小灯泡不发光,电压表V示
2 0 l
数接近电源电压,电压表V 无示数,说明电路出现了断路故障;若R 断路,则电压表V与电压表
2 0 l
V 示数都接近电源电压,不符合题意;若灯泡断路,则电压表 V 串联在电路中测电源电压,电压
2 l
表V 测导线,导线电压为0,满足题意;若滑动变阻器断路,则电压表 V 与电压表V 示数都为
2 l 2
0,不满足题意。综上所述,电路故障是“小灯泡断路”。
(3)由乙图可知,电压表接的是0~3V的量程,电压表V 示数为1.5V;应用“欧姆法”可知,
2
此时通过小灯泡的电流为 ;
(4)由实物图可知,电压表V测R 与灯泡两端的电压,当电压表V示数为5V时,小灯泡正
l 0 l
常 发 光 , 小 灯 泡 两 端 电 压 等 于 额 定 电 压 为 2.5V , 则 R 两 端 的 电 压 为
0
,应用串联正比特点可得,灯泡正常发光时的阻值为
。
9、(2022 河南)某实验小组用“伏安法”测未知电阻的阻值,实验过程如下:
(1)在连接如图甲所示的电路时,少连了一根导线,请你用笔画线代替导线将电路连接完整;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)闭合开关进行实验前,滑动变阻器的滑片P应位于 (选填“A”或“B”)端;
(3)测量数据如表,在第三次测量中,电流表示数如图乙所示,示数是 A,则第三次测出
电阻的阻值是 Ω;
次数 1 2 3 4 5
电压U/V 1.4 1.8 2.1 2.4 2.6
电流I/A 0.26 0.36 0.48 0.54
(4)根据表格记录的实验数据,在图丙中用描点法绘出定值电阻的电流随电压变化的图像。
【答案】(1)
(2)A
(3)0.42;5
(4)
【解析】(1)依题意可得,“伏安法”本质上是串联电路,应用“串联法”分析。观察分析电路,
发现只有电压表的“-”接线柱没有接入电路,“伏安法”电压表应测R两端电压,因而“-”的接
线柱接入R左段接线柱即可,接线见答案图。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)按照变阻器作用,闭合开关前应接入阻值最大端,因而填“A”;
(3)应用“欧姆法”分析表格数据,R为定值电阻,通过的电流与两端电压成正比,可求得,表
格空格应填“0.42”;利用表格中第三组数据,可求得R的阻值为 ;
(4)应用数学方法,对应表格数据在函数图中描点连线即可完成图像,祥见答案图。
10、 (2022 贵阳)如图所示电路,电源电压恒为6V。闭合开关S,滑动变阻器R接入电路的阻
值为10Ω时,电流表的示数为1.8A。下列说法正确的是( )
A. 通过 Ro的电流是1.2A
B. Ro的阻值是5Ω
C. 当R为20Ω时,其电功率是7.2W
D. 当R为30Ω时,电路总功率是8.4W
【答案】ABD
【解析】先分析电路连接方式,由图可知,两电阻并联。应用“并联法”分析,已知电源电压恒为
6V,闭合开关S,滑动变阻器 R接入电路的阻值为10Ω时,应用“欧姆法”可得,通过滑动变阻
器R的电流为 ,则通过 R 的电流为I =1.8A-0.6A=1.2A ,因而R 阻值为
o Ro o
;A、B 正确;当 R 为 20Ω 时,应用欧姆定律与 P=UI 可得,其电功率为
;C错误;当R为30Ω时,其电功率为 ;Ro的电
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】功率为 ,则电路总功率为 ;
D正确;故,选ABD。
【原创预测】
1. (学科网原创预测)牛顿小组的同学们设计了如下电路,该电路可用于探究 (填一个
即可);若电源电压为5.5 V恒定,小灯L标有“PZ 2.5 0.75”字样,S闭合后滑片在R正中间时,
灯L恰好正常发光,则,变阻器R的最大阻值为 。
【答案】测小灯泡电功率(开放性问题,合理即可) 20Ω
【解析】观察分析电路本质为串联电路,电路中有变阻器串联,可以方便改变电路中电流电压,便
于实验,电路中有电压表,也有电流表,可以方便读出电流、电压值,但电路中测量对象“小灯
泡”,探究问题结合小灯泡须。第一空为开放性问题,合理即可;应用“串联法”,找到关键词
“恰好”“正常发光”,结合小灯泡铭牌信息可得,此时小灯泡;两端电压即电压表示数为2.5V,
小灯泡实际功率为P =P =0.75W,可求得此时电路中电流,及电流表示数为
实 额
;已知电源电压为5.5V,因而变阻器两端电压为U =U -U
变 0 额
=5.5V-2.5V=3V;可求得变阻器的阻值为 。
2.(学科网原创预测)小明同学在完成如图电路的分析时,发现电源是由四节干电池串联构成,电压
表与电流表A 均使用最大量程接线,R 标注有“10Ω”,R 标注有“0~20Ω”字样;关于小明的
2 1 2
分析,下列正确的是( )
A. 电流表必须使用小量程接线柱接入电路才安全
B. 在变阻器滑片滑动的过程中,示数也随之改变
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C. 滑动变阻器接入电路的最小为2.5Ω,电路才安全
D. 滑动变阻器滑片在最左端时,的示数最小为0.6A
【答案】C
【解析】依据电流表电阻极小的特点,要保证电流表的安全,所测电路电流不得超过电流表量程,
A错误;已知电源由四节干电池串联,应用“串联法”可得,电源电压为4×1.5V=6V;观察分析电
路实质为并联电路,电流表A 测R 支路电流,A 测干路电流;电压表测电源电压,且并联电路支
1 2 2
路两端电压均相等,等于电源电压,因而电压表示数不会随变阻器滑动而改变,B错误;应用“欧
姆法”将C枝中变阻器最小阻值2.5Ω看作已知,则可求得变阻器所在支路的电流为
,电流表使用的是大量程,A 安全;通过R 所在支路电流为
1 1
,可求得干路电流,即A 的示数为2.4A+0.6A=3A,电流表使用的是大量程,
2
A 安全;因而C正确;若变阻器滑片在最左端时,变阻器接入电路的阻值为0,根据前面的计算,
2
电流表A 的示数会超过最大量程而损坏,不符合实验规范,D错误;故。选C。
2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】