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2023年新课标下中考物理一轮单元复习讲练考(全国通用)
第十七单元 欧姆定律
专题49 欧姆定律单元知识点讲解与典型题解析
新课标对单元考点要求
1.探究电流、电压和电阻的关系。
2.理解欧姆定律。
3.会用伏安法测量电阻
单元知识思维导图
单元考点知识讲解
考点1:电流跟电压、电阻的关系(一)探究电流与电压的关系
1.实验中提出的问题以及方法和结论
①提出问题:电流与电压有什么定量关系?
②采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;
③得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与导体两端的电压成正比;(说法固定,不能更
改)
2.电路连接注意事项:开关断开,滑动变阻器滑片移至阻值最大处
3.电表异常偏转原因:
①指针反向偏转,原因是正负接线柱接反;
②正向偏转幅度过小,原因是量程选择过大;
③正向偏转幅度过大超过最大刻度,原因是量程选择过小;
4.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②改变电阻两端电压。
5.调节滑动变阻器不能使电压达到指定示数的原因是:滑动变阻器的最大阻值过小
6.换不同规格的电阻多次测量的目的是:得出普遍规律,避免偶然性。
7.此实验不能用灯泡代替电阻进行探究的原因:灯丝的电阻随温度的升高而增大。
(二)探究电流与电阻的关系
1.滑动变阻器的作用:
①保护电路;
②使电阻两端电压保持不变。
2.更换大电阻后如何滑动滑动变阻器的阻值:应使滑动变阻器的阻值变大,滑动变阻器分的的电压
变大,保证定值电阻上分的的电压不变。
3.电路中滑动变阻器阻最大值Rx的确定方法:U/R=(U-U)/R
R R X
4.实验方法:控制变量法:保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
5.结论:在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成反比。
考点2:欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为:I=U/R 变形公式有:U=IR R=U/I
其中I与R、U属于同一段纯电阻电路中的三个物理量,反应了某时刻三个物理量在同一部分电路
中的电流规律,公式中I、R、U三个物理量的单位分别为:安培、欧姆、伏特。
3.欧姆定律使用注意:单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:电阻与电压
成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
4.动态电路分析的理论基础是串并联电路电流、电压遵循的规律,结合欧姆定律求解相应的物理量,
注意滑动变阻器的使用。
考点3:伏安法测电阻
1.实验原理:利用R=U/I(即:用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流,
最后算出电阻R)。
2.实验电路图与实物图如图1、2所示
3.实验器材:待测电阻 、电压表、电流表、电源、开关、滑动变阻器和导线若干。
4.实验步骤:
a.根据电路图正确连接电路,注意连接电路时开关要断开;
b.移动滑片,使滑动变阻器的电阻全部接入电路,然后闭合开关,在移动滑片,记下对应的电压值
和电流值若干组;
c.根据伏安法的原理,算出这几组电阻的大小,最后求出电阻的平均值,这是多次测量求平均值的
方法,目的是为了减小实验误差。
注意:此实验分两类:一是测定值电阻的阻值,它需要求平均值,因为多次多次测量求平均值,减
小实验误差。二是测小灯泡阻值,它不需求平均值,因为灯丝电阻随温度变化而变化,求平均值失
去意义。测量结果偏小是因为:有部分电流通过电压表,电流表的示数大于实际通过Rx电流。根
据Rx=U/I电阻偏小。单元考点解题规律总结
中考电学压轴之图像问题解决思路
1.一般情况下,在I-U图象中,找一点读出对应的电流和电压,根据欧姆定律R=U/I求出元件A、B
的电阻;根据串联分压及并联分流的原理求解即可.
2.根据R的阻值随压力F的大小变化的图象可知电阻与压力成一次函数关系,利用待定系数法可确
定函数关系式,进一步深入分析,能知道当R的阻值为某一值时,可以求解R上受到的压力和物体
的质量。
3.其他情况,具体问题具体分析。
单元对点例题解析
考点1:电流跟电压、电阻的关系
【例题1】 (2022江苏连云港)某同学在“探究通过导体的电流与电阻的关系”时,他用图甲所
示的电路进行实验,实验中电阻 两端的电压始终保持 不变,电路中仪表均完好无损。
(1)某同学将最后一根导线 接入滑动变阻器的A接线柱后就完成电路的连接,该同学连接过程
中存在的问题是___________;
(2)连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 ,电压表有示数,电流表无示数,则电路
故障的原因可能是___________;
(3)排除故障后,某同学将不同阻值的电阻接入电路进行实验,某次实验时电流表的示数如图乙
所示,此时电阻 的阻值为___________ ;
(4)在实验过程中,当把电阻 由 更换为 时,滑动变阻器接入电路中的电阻应
___________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
【答案】 (1)开关没有断开 (2) 断路 (3)5 (4)变大
【解析】(1)为了保护电路,连接电路时应断开开关。由图得,某同学连接电路时开关没有断开。
(2)由图甲得,电阻R与滑动变阻器串联,电压表测量电阻R的电压,电流表测量电路电流,连接好电路后闭合开关,移动滑动变阻器的滑片 ,电压表有示数,电流表无示数,说明电路电路,
且电压表与电源相连接,故故障是与电压表并联的电阻R断路。
(3)由图乙得,电流表的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.5A,由欧姆定律得,此时电
阻 的阻值为
( 4)串联电路中,电阻越大,分到的电压越大。在实验过程中,当把电阻 由 更换为 时,
电阻的电压变大,应使滑动变阻器接入电路中的电阻变大,增大滑动变阻器分到的电压,使电阻的
电压减小为2.5V。
【例题2】 (2022吉林省)图甲是“探究电流和电压的关系”的实验装置,电源电压为 。
(1)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应处于最______端;
(2)闭合开关,发现电压表有示数,电流表无示数,移动滑动变阻器的滑片时,两块电表示数均
没有变化,则电路故障可能是定值电阻______;
(3)排除故障后,正确连接电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,将测得的数据绘制成
图象,如图乙所示,分析图象可以得出:当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压
成______;滑动变阻器的最大阻值至少为______ 。
【答案】 (1)右 (2)断路 (3)正比 20
的
【解析】(1)为了保护电路,闭合开关前,滑动变阻器 滑片应处于阻值最大处,即最右端。
(2)闭合开关,电流表无示数,可能电路存在断路,电压表有示数,说明电压表与电源两极相连,
电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路。
(3)根据图乙可知,图像为一条过原点的直线,可以得到在电阻一定时,通过导体的电流与导体
两端的电压成正比。由图乙可知,变阻器连入电路的电阻最大时,电路的总电阻最大,由 可知通过电路的电流最
小,最小电流是0.1A,电压表的示数是1V,由串联电路电流的规律和欧姆定律可知变阻器连入电
路的最大阻值至少为
考点2:欧姆定律
【例题3】 (2022黑龙江牡丹江)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器 的
滑片向右移动时,下列判断正确的是( )
A. 电压表V的示数变大 B. 电流表A 的示数不变
1
C. 电流表A 的示数变大 D. 电压表V的示数变小
2
【答案】B
【解析】电源电压保持不变,闭合开关S,滑动变阻器R 的滑片向右移动时,R 的阻值将变大。由
2 2
于R 的阻值不变,当R 的阻值变大后, 的阻值也增大。由于电压表测量的是电源的电压,故无
1 2
论如何调节滑片,电压表的示数不变,R 的阻值也没变,由欧姆定律可知通过R 的电流不变,即
1 1
电流表A 的示数不变。由于电压表示数不变,而 的阻值也增大,由欧姆定律可知,总电流减小,
1
故电流表A 的示数变小。
2
故选B。
【例题4】 (2022黑龙江牡鸡)如图所示电源电压不变,当开关S 闭合、S 断开时,电流表的示数为
1 2
0.4 A;当S 和S 都闭合时,电流表的示数为1.6 A,则电阻R 与R 的比值为( )
1 2 1 2A. 1∶2 B. 2∶1
C. 1∶3 D. 3∶1
【答案】C
【解析】当开关S 闭合、S 断开时,R 与R 串联,电流表测电路中的电流,当S 和S 都闭合时,电
1 2 1 2 1 2
路为R 的简单电路,电流表测电路中的电流,由欧姆定律得:
1
(1) (2)
由(1)(2)计算得出: ,故C选项是正确.故选C
【例题5】 (2022广西桂林)在物理兴趣小组的活动中,小桂按如图所示的电路图连接电路,电
源电压恒定为 , 为滑动变阻器, 、 为定值电阻,且 , 。闭合开关
前,应将 的滑片移动至最 ___________(选填“左”或“右”)端;闭合开关 ,将滑片移至
某点固定不动,当开关 由 点切换到 点时,电压表示数变化了 ,电流表示数变化了 ,
则 ___________ 。
【答案】 右 20
【解析】闭合开关前,为保护电路,滑动变阻器接入阻值应最大,如图所示,滑片应调到最右端。闭合开关S,将滑片移至某点固定不动,当开关S 在a点时,滑动变阻器与R串联,电压表测定值
1
电阻R两端电压U,电流表测电流I,电源电压可表示为
1 1
---------①
当开关S 在b点时,滑动变阻器与 串联,电压表测电阻 两端电压 ,电流表测电流 ,
1
由于
根据串联分压
开关S 切换过程中,电压表示数变化了0.5V,可得
1
接入电路电阻增大,电流会减小
电源电压可表示为
---------②
联立①②式,可得
R 接入的阻值为
0
代入由①式
解得
则R 两端电压和电流为
xR 电阻为
x
考点3:伏安法测电阻
【例题6】 (2022广西玉林)如图1甲所示是“测量小灯泡的电阻”的实验电路图。
(1)请根据图1甲所示电路图,用笔画线代替导线完成图乙未连接好的实物电路_______(要求滑
片 向右移动时小灯泡变亮);
(2)电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,小灯泡不亮,如果电路只有一
个元件有故障,该故障可能 是小灯泡________;
(3)排除故障后,继续进行实验,小灯泡正常发光时电压表示数如图1丙所示,其读数为
________V;
(4)根据实验数据,作出小灯泡工作时 的关系图像如图2所示,则小灯泡正常发光时的电阻
为________ ;
(5)由图2可知,不同电压下,小灯泡电阻值不同,灯丝的电阻会随温度升高而变________;
(6)若实验过程中发现电压表损坏,现增加一个已知阻值为 的定值电阻和一个开关,设计如图
3所示的电路,也能测出小灯泡正常发光时的电阻,其实验步骤如下:
①闭合开关S,断开开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数为 ,并记录下来;
1②保持滑动变阻器滑片P的位置不动,闭合开关S和S,记下此时电流表的示数为 ;
1
③保持开关S和S 闭合,移动滑动变阻器的滑片至最右端,记下此时电流表的示数为 ;
1
④则小灯泡正常发光时电阻的表达式为: ________(用 、 、 和 表示)。
【答案】(1) (2)短路 (3)2.5 (4) 10 (5)大
(6)
【解析】(1)滑片P向右移动时小灯泡变亮,说明电路中电流变大,变阻器阻值变小,故变阻器
右下接线柱与灯泡串联接入电路中,如下图
(2)电路连接好后闭合开关,发现电流表有示数,说明电路是通路;电压表无示数,小灯泡不亮,
说明电压表并联的支路短路或电压表短路,如果电路只有一个元件有故障,该故障可能是小灯泡短
路。
(3)排除故障后,小灯泡正常发光,此时电压表示数如图1丙,由图知道,电压表选用小量程,
分度值0.1V,故其示数为2.5V。
(4)由I-U的关系图像可知,当灯泡两端电压为2.5V时,通过灯泡的额定电流为0.25A,小灯泡
正常发光时的电阻为(5)由I-U的关系图像知道,当灯泡两端的电压增大,通过灯泡的电流也变大,根据P=UI知道,
灯泡的功率变大,灯丝的温度升高,灯丝的电阻随温度的升高而变大。
(6)在步骤①中,R、R 和L串联在电路中,电流表测串联电路电流,移动滑动变阻器的滑片P,
0
使电流表的示数为I ,此时灯泡正常发光;由 知道,电路的总电阻为
额
在步骤②中,R和R 串联在电路中,电流表测串联电路电流,保持滑动变阻器滑片P的位置不动,
0
此时电流表的示数为I,由 知道,电路的总电阻为
1
在步骤③中,电路为只有R 的简单电路,此时电流表的示数为I,根据U=IR知道,电源电压为
0 2
U =IR
源 2 0
由电阻的串联规律知道,小灯泡正常发光时电阻的表达式为