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第7章 欧 姆 定 律
【中考透视】[来源:中&教
本章内容是初中物理电学部分的重点,历年来都是各省市中考考查的重点,特别是与其他章节的知识联系密切,易出综合性的考查题,本章主要围绕欧姆定律及其应用,伏安法测电压,串、并联电路电阻规律及安全用电的有关知识命题,对本章的单独考查,一是考查[来源:中国教育出版网zzstep.com]欧姆定律及其应用、安全用电等.二是考查电流、电阻、电压之间的关系及伏安法测电阻等.题型以填空题、选择、计算和实验题为主,试题难度中等.
[来源
【知识网络图示】
[来源:中。国教。育出。版网]
【专题总结及应用】[来源:中教网]
一、知识性专题
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专题1 电流与电压、电阻的关系
例1 刘阳同学想利用图7-94所给实验器材探究电流与电压和电阻的关系.[来源:z+zs+tep.com]
实验次数
1
2
3
4
5
电压/V
1.0
1.5
2.0
2.5
2.8
电流/A
0.10
0.15
0.20
0.25
0.28
(1)在电压表尚末接入电路之前,已存在两处明显的连接错误,请指出.
(2)假如错误已纠正,且原电流方向不变,则电压表将接在电路中a,b,c,d四点[来源:z*zs*tep.com]中的哪两点才能测量两端的电压.
(3)上表是刘阳同学得出的几组实验数据,分析表中数据可得到什么结论?写出简要的分析过程.[来源:中教网]
分析 从电路图连接可以看出,电流表正负接线柱接反了,滑动变阻器都接在上面的金属杆上了,若电压表测电阻两端的电压,则电压表应与定值电阻并联,即b,c或b,d之间,从数据可看出,在电阻不变的情况下,通过电阻的电流与其两端的电压成正比.[来源:中教网]
答案:(1)电流表正负接线柱接反了,滑动变阻器接线错误(其他合理的表述即可) (2)b,c(或b,d) (3)电阻一定时,导体中的电流与它两端的电压成正比.当电压增加时,电流也随着增加,且电流的比值不变.[来源:z.zs.tep.com]
专题2 欧姆定律及其应用
例2 如图7-95所示的电路中,电源电压为6V不变,当开关S3断开,S1,S2闭合时,电流表示数为0.5A,则的电阻值为 ;如果电路中只闭合S3,电压表示数为 [来源:中,教,网z,z,s,tep]
V.
分析 当开关S1,S2闭合,S3断开时,只有接入电路中(被短路),因此的[来源:中教网]阻值;当开关S1,S3断开,S2闭合时,和串联,此时电压表测两端的电压,故两端的电压=6V-4V=2V,电路中的电流A,所以电阻;如果电路中只闭合S3,此时[来源:zzstep.com]电压表测的是电源电压,故示数为6V.
答案:12 24 6
例3 如图7-96所示,电阻为12,将它与
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串联后接到8V的电源上,已知[来源:中国教育出版网zzstep.com]两端的电压是2V.请求出电路的总电阻.
分析 先根据串联电路电压分配关系求出两端的电压,再求出流过的电流,因为串联电路电流处处相等,所以再根据欧姆定律求出,则串联总电阻即可求解.[来源:中|国教|育出|版网]
解:=8V-2V=6V,
A,=0.5A,
,[来源:中+教+网z+z+s+tep]
.
【解题策略】关于欧姆定律的计算题一般按下列步骤进行:
(1)分析题意,画出等效电路图.[来源:zzstep.com]
(2)把已知物理量和未知物理量都标在图中.
(3)找出题目中的隐含条件.
(4)利用公式或方程求解,列方程的依据是串、并联电路的特点.[来源:中教网]
例4 如图7-97所示电路中,电源电压为3V且保持不变,,滑动变阻器的的最大阻值.当开关S闭合后,在将滑动变阻器的滑片由A端移到B端的过程中,电流表示数的变化是 ( )[来源:zzstep.com]
A.0.3~0.1A
B.0~0.1AC.0.1~0.3A[来源:中,国教,育出,版网]
D.0.3~0A
分析 当滑动变阻器的滑片在A端时,滑动变阻器接入电路的电阻为0,因此电路中的电流=0.3A;当滑动变阻器的滑片在B端时,滑动变阻器接入电路的电阻[来源:z§zs§tep.com]为20,此时电路中的电流=0.1A.因此电流表示数的变化范围是0.3~0.1A.故选A.
专题3 电路中电表示数的变化[来源:z|zs|tep.com]
例5 在如图7-98所示的电路中,电源电压不变.闭合开关后,滑动变阻器的滑片向右端滑动时 ( )
A.电流表示数减小,电压表示数减小[来源:中*国教*育出*版网]
B.电流表示数不变,电压表示数不变
C.电流表示数增大,电压表示数减小
D.电流表示数减小,电压表示数增大[来源:中国教育出版网zzstep.com]
分析 从电路图可看出,此电路中的与是并联关系,电流表测通过
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的电流,电压表测电源电压,当滑片向右滑动时,由于两电阻并联,故通过的电流不变,即电流表示数不变.而两电阻两端的电压均等于电源电压,电源电压是不变的,因此电压表示数[来源:中*国教*育出*版网]不变.故选B.
【解题策略】本题考查了电路的判断及欧姆定律的相关知识,在求解电路中电表示数变化的问题时,首先要搞清电路的连接及电表所测量的范围,然后利用串联或并联电路及[来源:中&教&网z&z&s&tep]欧姆定律求解.
例6如图7-99所示电路中,电源电压保持不变,当开关S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动时,电表的示数变化情况是 ( )[来源:中教网]
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数减小,电压表示数增大[来源:中教网]
C.电流表示数不变,电压表示数不变
D.电流表示数减小,电压表示数不变
分析 从电路图的连接可以看出,两电阻并联,电压表测电源电压,故电压表示数不[来源:中教网]随滑动变阻的电流不受影响.故选C.
例7 如图7-100所示电路,闭合开关后,将滑动变阻器滑片由a端向b端滑动过程中,图中电压表和电流表的示数变化情况说法正确的是 ( )[来源:中。教。网z。z。s。tep]
A.电压表示数不变,电流表示数变大
B.电压表示数变小,电流表示数变大[来源:中教网]
C.电压表示数不变,电流表示数变小
D.电压表示数变大,电流表示数变小
分析 首先分析电路的连接情况,电阻与滑动变阻器串联后与电阻并联.然后[来源:z,zs,tep.com]分析电表的测量对象:电压表并联在的两端,由于电路是并联的,因而电压表测量两端的电压,也是与滑动变阻器串联后的总电压,也等于电源电压;电流表在干路上,测整个电路中的总电流.最后判断电路变化引起电表示数如何变化:当滑片向b端滑动时,[来源:中+国教+育出+版网]接入电路的电阻变大,由于电压表是测电源电压,故其示数不变,所在支路的电压不变,电流也不变,而与滑动变阻器所组成的支路中的电阻变大,电流变小,因而干路电流变小,即电流表示数变小.故选C.[来源:中国教育出版网zzstep.com]
二、规律方法专题
专题4 测电阻的方法
【专题解读】根据欧姆定律和串、并联电路的特点,通常测量电阻的方法有以下几种:[来源:中教网]
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例8 小明设计了一种测量未知电阻的实验方案,并选择了合适的器材,测量电路[来源:中。国教。育出。版网]如图7-101所示,电源电压恒定,滑动变阻器最大阻值未知,在,两点间接入的元件每次只能是电阻箱或未知电阻.
(1)请你帮他完成相关实验内容:[来源:中|教|网z|z|s|tep]
①将 接入,两点间;
②闭合开关,移动滑动变阻器滑片到某一合适位置,记下 ;
③断开开关,取下,间的元件,将 接在,两点间;[来源:中国教育出版网zzstep.com]
④闭合开关,调节 使 ;
⑤读出 ,即可知道的阻值.
(2)小明测量电阻的方法,在科学研究中经常用到,下面四个研究实例中,采用[来源:中§国教§育出§版网]这种研究方法的是 ( )
A.力是看不见的,可以通过力的作用效果认识它[来源:中_教_网z_z_s_tep]
B.根据磁铁吸引大头针多少判定磁铁磁性的强弱
C.用总电阻表示同一段电路中串联的两个电阻
D.用磁感线的疏密程度表示磁场的强弱[来源:中§国教§育出§版网]
分析 本题设计了利用电压表和电阻箱测量未知电阻的方法——
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等替代法,参照这种方法我们也可以利用电流表和电阻箱测量未知电阻.在实验中用电阻箱接在电路的,之间和未知电阻接在同一电路的,之间电压表示数相同,这说明未知电阻与[来源:中|国教|育出|版网]电阻箱在电路中的效果相同,所以未知电阻的阻值就等于电阻箱的阻值.这是应用了一种等效替代法.
答案:(1)①未知电阻 ②电压表示数 ③电阻箱 ④电阻箱 电压表示数仍为[来源:z。zs。tep.com] ⑤电阻箱示数 (2)C
三、思想方法专题
专题5 控制变量法[来源:中教网]
例9 一位物理教师要求同学们做“研究电流与电压、电阻关系”的实验,下表是黄青同学设计的记录实验数据的表格,由表格可知此实验主要由四大步组成,黄青同学已完成了三大步,此时实验器材的连接情况如图7-102所示,按设计的实验顺序,现在把电路[来源:中+教+网z+z+s+tep]中4的电阻取下,再换上最后一个1的定值电阻,接下来的实验由你来完成:
=2V[来源:z。zs。tep.com]
电阻()
8
5
4
1
电流(A)
0.25
0.4
0.5
(1)闭合开关S,观察到电流表指针 ,电压表指针 .应该[来源:中#国教#育出#版网]立即 ,再把电流表量程 ,电压表正负接线柱 .
(2)再闭合开关S,应该 ,使电压表示数为 V.
(3)从电流表上读取数据 A,把其记入表格.[来源:中,国教,育出,版网]
(4)由此得出的结论是: .
分析 在探究电流与电压和电阻的关系时,实验共分两步进行:一是保持电压不变,改变电阻值,测出对应的电流值;二是保持电阻不变,改变加在定值电阻两端的电压值,[来源:zzstep.com]测出对应的电流值.根据所给图示可以看出电压表的“+”“-”接线柱接反了,故闭合开关后,指针反偏,应立即断开开关,将电压表“+”“-”接线柱按正确方式连接;接上1电阻后,电路中电流值超出了所用的电流表量程,故发现电流表指针超出最大刻度,[来源:中国教育出版网zzstep.com]应立即断开开关,改用0~3A的量程进行测量.
答案:(1)向右偏转且超过量程 向左偏转 断开开关 换成0~3A量程 交换 (2)移动滑动变阻器 2 (3)2 (4)在电压一定时,电流与电阻成反比[来源:zzstep.com]
专题6 图像法
【专题解读】将数据图像化,通过图像把一个物理量随另一个物理量的变化情况表示[来源:z#zs#tep.com]
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出来.这种处理数据的方法直观、明了,给我们研究问题带来了方便.
例10 如图7-103所示是做物理实验时得到的电流与电压的关系图像,根据图像,你能得出什么结论?[来源:中*国教*育出*版网]
分析 探究图像,就是从图像中发现规律,如:通过Ⅰ,Ⅱ图像对应的数据有:
答案:(1)图像Ⅰ表示该导体的电流与电压成正比,导体的电阻是5;图像Ⅱ[来源:中国教育出版网zzstep.com]表示该导体的电流与电压成正比,导体的电阻是10.
(2)图像Ⅰ,Ⅱ对应于3V时的特点:图像Ⅰ对应的电流是0.6A,图像Ⅱ对应的电流是0.3A.[来源:z&zs&tep.com]
综合(1)(2)可得结论:在电流与电压的关系图像中,直线的倾斜程度越小,则该导体电阻越大.
[来源:中教网]
【沙场点兵】
一、选择题
1.如图7-104所示,闭合开关S,当滑片向左移动时 ( )[来源:zzstep.com]
A.电流表示数变大,电压表示数变小 B.电流表示数变大,电压表示数变大
C.电流表示数变小,电压表示数变小 D.电流表示数变小,电压表示数变大[来源:z,zs,tep.com]
2.图7-105表示通过某导体的电流与其两端的电压的关系.由图中信息可知 ( )[来源:中国教育出版网zzstep.com]
A.导体的电阻为6
B.导体的电阻为1.5[来源:中教网]
C.导体的电阻随导体两端的电压的增大而增大
D.导体两端的电压为0时,导体的电阻也为0
3.如图7-106所示的电路中,电源电压为6V,定值电阻的阻值为10,滑动变阻器[来源:z*zs*tep.com]的最大阻值为20.在开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是
A.电压表的示数减小
B.电压表示数与电流表示数的比值不变[来源:zzstep.com]
C.当滑片移到中点时,电压表示数为2V
D.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2A
4.一只小灯泡正常发光时通过灯丝的电流是0.3A,灯丝电阻是6,要测量小灯泡[来源:中§国教§育出§版网]两端的电压,电压表的量程应选用 ( )
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A.0~3V B.0~15V[来源:中教网]
C.两个量程都可以 D.无法判断
5.如图7-107所示是用伏安法测电阻的电路图,闭合开关S后,发现电压表示数为12V,而电流表示数为零,则可能出现的故障是 ( )[来源:z.zs.tep.com]
A.电压表损坏
B.电流表损坏[来源:中,教,网z,z,s,tep]
C.滑动变阻器断路
D.待测电阻断路
6.将两个电阻连在同一电路中,下列说法正确的是 ( )[来源:zzstep.com]
A.两个电阻中通过的电流相等,则两个电阻是并联的
B.两个电阻两端的电压相等,则两个电阻是并联的[来源:zzstep.com]
C.两个电阻两端的电压相等,则通过它们的电流相等
D.两个电阻两端的电压相等,通过它们的电流也相等,则这两个电阻可能是串联的,也可能是并联的[来源:中&国教&育出&版网]
7.在一电路中有两个阻值不同的电阻并联,下列说法中正确的是 ( )
A.电阻值较大的电阻中通过的电流较小
B.电阻值较小的电阻中通过的电流较小[来源:中+教+网z+z+s+tep]
C.总电阻等于两个电阻之和
D.两个电阻两端的电压不同
8.如图7-108所示电路,电源两端的电压一定,开关S1闭合,如果要使电压表示数减小[来源:中教网],电流表的示数增大,则下列操作一定可行的是 ( )
A.滑动变阻器的滑片向上移[来源:中+教+网z+z+s+tep]
B.滑动变阻器的滑片向下移
C.开关S2闭合,滑动变阻器的滑片向下移
D.开关S2闭合,断开开关S1,滑动变阻器的滑片不动[来源:中国教育出版网zzstep.com]
9.如图7-109所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,L1,L2都发光,一段时间后,其中一只小灯泡突然熄灭,另一只小灯泡仍发光,而电压表V1的示数变小,电压表V2的示数变大,则产生这一现象的原因是 ( )[来源:中#国教#育出#版网]
A.L1断路 B.L2断路
C. L1短路 D.L2短路[来源:中|国教|育出|版网]
10.修理电器时需要一只150的电阻,但手边只有电阻值分别为100,200,600的电阻各一只,可采用的办法是 ( )
A.把200与600的电阻串联起来 B.把100与200的电阻串联起来[来源:中国教育出版网zzstep.com]
C.把100与200的电阻并联起来 D.把200与600的电阻并联起来
11.两个定值电阻,甲标有“16 1.5A”,乙标有“22 0.5A”.现把它们串联起来[来源:z|zs|tep.com],则该串联电路两端允许加的最高电压是 ( )
A.57V B.41V C.35V D.19V[来源:zzstep.com]
二、填空题
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12.通过研究电流跟电压、电阻的关系的实验可以得到,在 一定时,导体中的电流跟 成正比;在 一定时,导体中的电流跟 成反比.[来源:中教网]
13.加在某导体两端的电压是6V时,通过它的电流是0.2A;当这个导体两端的电压变为4.5V时,通过它的电流是 A.
14.伏安法测电阻的原理是 ,用到的器材有[来源:z,zs,tep.com]电源、 、 、 、 、 和导线.
15.在伏安法测电阻的实验中,滑动变阻器应与被测电阻 联;连接实验电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片应放在 处;在实验中滑动变阻器的[来源:中教网]作用是 .
16.电阻,与串联后的总电阻为9,若使它与并联,其总电阻为
.[来源:中。国教。育出。版网]
17.某电阻两端的电压为2V时,通过电阻的电流为10mA,如果使其两端的电压为6V,则通过它的电流是 A;如果通过它的电流为500μA,则其两端的电压为 V;如果此时没有电流通过,则此时其两端的电压为 V,其电阻将 .[来源:中教网]
18.一段导体两端的电压为2V时,通过导体中的电流是0.4A 如果两端的电压增大2倍,则导体中的电流为 A;如果电压减小到1V,则导体中的电流为 A.19.如图19.如图7-110所示电路,,开关闭合后电流表示数为0.2A,电压表示数为2V[来源:zzstep.com],则= ,电源电压为 V.
20.如图7-111所示是一把既能吹冷风,又能吹热风的电吹风机的简化电路,图中是[来源:中§教§网z§z§s§tep]吹风机,是电热丝.将插头插入插座,若只闭合开关S1,S2都闭合,吹风机吹出的是
风.(填“热”或“冷”)
三、实验探究题[来源:中教网]
21.某同学利用如图7-112所示电路研究电流与电阻的关系,实验中他保持滑动变阻器滑片位置不变.换用不同的定值电阻(5,10,15),使电阻成整数倍变化,相应的电流记录于下表中,分析实验数据后,得出结论:两端的电压不变时,中的电流与[来源:中+国教+育出+版网]阻值不成反比,他得出错误结论的原因是 .
实验序号
1
2
3
电阻/
5
10
15
电流/A
0.4
0.3
0.24
22.某同学利用如图7-113所示的电路测定电阻的阻值,所用滑动变阻器上标有“20 2A”
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字样,电源电压不变.该同学实验步骤正确,闭合开关S,观察到电流表的示数为0.14A[来源:中国教育出版网zzstep.com],电压表的示数为1.7V.当他把滑动变阻器的滑片移到中点位置(即滑动变阻器接入电路的电阻为10)时,电压表、电流表的示数分别为2.5V和0.20A.接着他又移动滑片到某点,这时电压表、电流表的示数分别如图7-114甲乙所示.[来源:z.zs.tep.com]
(1)通过分析可知点在滑动变阻器中点的 侧(填“左”或“右”).
(2)请在下表中将该同学尚未记录的数据填写完整,并计算出电阻值.(计算电阻时[来源:中国教育出版网zzstep.com],精确到0.1)
物理量
实验序号
电压(V)
电流(A)
电阻()
电阻平均值()
1
0.14
2
2.5
0.20
3
四、计算题[来源:zzstep.com]
23.如图7-115所示的电路中,电阻,.
(1)求电路中的总电阻.
(2)请你补充一个条件,提出一个问题,并且针对所提的问题进行求解.[来源:中*教*网z*z*s*tep]
参考答案
1.A [来源:z+zs+tep.com]
2.A
3.B[提示:定值电阻和滑动变阻器串联,在滑片由b端向a端移动的过程中,电路中的总电阻减小,电源电压保持不变,所以电路中的电流增大,定值电阻两端的电压也随着增大[来源:z§zs§tep.com],但电压表与电流表的示数的比值不变,等于定值电阻的阻值;当滑片移到中点时,电路中产总电阻为20,电路中的电流为==0.3A,电压表的示数为=0.3A×10=3V;当滑片移到a端时,电路的总电阻为10,电路中的电流[来源:中国教育出版网zzstep.com]为A.]
4.A[提示:根据公式=0.3A×6=1.8V,由于1.8V