中考物理第二轮复习13欧姆定律完美

第十三讲 欧姆定律 考点梳理 知识精讲 欧姆定律 电流与电压和电阻的关系 欧姆定律 电阻的测量 电流与电压和 电阻的关系 电流与电压的关系：在电阻一定的情 况下，通过导体的电流与导体两端的 电压成①_____. 电流与电阻的关系：在电压一定的情 况下，通过导体的电流与导体的电阻 成②_____. 正比 反比 欧姆定律 内容：导体中的电流跟导体两端的电 压成③_____,跟导体的电阻成④_____. 公式：I=⑤____.其中U表示导体两端电压， 单位为⑥_________ ， R表示导体的电阻， 单位为⑦__________，I表示导体中的电流， 单位为⑧_________. 变形公式：⑨____、⑩____. 正比 反比 伏特（V） 欧姆（Ω） 安培（A） U=IR U R UR I  实验原理：R＝ ____. 实验器材：未知电阻、电压表、 ______、滑动变阻器、 开关和导线若干. 原理图： 实验步骤：分别用电压表和 ______测量待测电阻两端 的 ____和通过该电阻的 ____，然后用公式 ______ 来求出导体的电阻. 电流表 电流表 电压 电流 U I UR I  11 12 13 14 15 16 滑动变阻器在电路中的作用：_________、 ___________________________________. 实验注 意事项 a. 连接电路时开关应 ____；滑动变阻器 应滑到阻值 ______. b. 电压表和电流表要注意选择适当的 _____. c. 为了减小误差，实验过程中应多次测 量取 ______. 保护电路 调节被测电阻两端的电压和电路中的电流 17 18 断开 最大处 量程 平均值 20 21 22 19 一 重难点突破 动态电路分析 例1如图，电源电压保持不 变．闭合开关S后，向右移动 滑片P. 例1题图 下列说法正确的是(　) A. 电压表的示数变大 B. 电压表的示数变小 C. 电流表的 示数变大 D. 电流表的 示数变小 D 例 2　在如图所示的电路中，电源电压保持不变， 电键S1、S2均闭合．当电键S2由闭合到断开时，电 路中(　) A. 电压表 的示数变小 B. 电流表 的示数变大 C. 电压表 示数与电流表 示 数的比值变大 D. 电压表 示数与电流表 示数的乘积变大 例2题图 C 例3 如图所示,电路为小明设计的一种安装在潜 水器上的深度计的工作原理图，其中，显示器由 电流表改装，压力传感器的电阻值随所受压力的 增大而减小，电源两端的电压保持不变，R0是定 值电阻.关于潜水器下潜过程中，该电路有关物理 量的变化情况，下列说法中 正确的是( ) A. 压力传感器的电阻增大 B. R0两端的电压增大 C. 压力传感器两端的电压增大 D. 通过显示器的电流减小 例3题图 B 备 考 指 导 动态电路一般有三种形式：滑动变阻器滑片移动、 开关通断和半导体材料(如压敏电阻、热敏电阻等) 引起的电路变化及电表示数变化.具体形式如下： 甲 乙 备 考 指 导 (1)滑动变阻器滑片移动引起的电路变化问题 A.含滑动变阻器的串联电路（以甲图为例） 第一步：分析电路图（电流表测电路中的电流，电 压表测电阻R两端电压）. 第二步：将滑动变阻器滑片向右移动，电路总电阻R 总变大. 第三步：根据 得，电源电压U不变，总电阻R总 变大，所以电路中电流变小，即电流表示数变小. I R U 备 考 指 导 第四步：根据U=IR得，定阻电阻R不变，通过电阻R 的电流变小，所以电阻R两端的电压UR变小，即电 压表示数变小. B.含滑动变阻器的并联电路(以乙图为例) 备 考 指 导 注：半导体材料(如压敏电阻、热敏电阻等)引起的 电路变化问题，实质与滑动变阻器滑片移动引起的 电路变化问题相同.在解决此类问题时，先要弄清楚 其阻值随外界因素变化而变化的特点，如热敏电阻 先要搞清楚阻值是随温度的升高而增大还是随温度 的降低而增大，然后根据串、并联电路的特点和欧 姆定律解题. (2)开关的通断引起的电路变化问题 备 考 指 导 二 欧姆定律公式及其变形式的应用 欧姆定律的相关计算 类型一 例4 如图所示的电路中，电源电压恒定，R2=10 Ω， 开关S、S1都闭合时，电流表示数 例4题图 为0.4 A；开关S闭合，开关 S1断开时，电流表示数变为 0.3 A.则电源电压为___V， 电阻R1的阻值为___Ω.30 3 例5 如图甲所示电路，电源电压不变.闭合开关后， 滑片P由b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的 变化关系如图乙所示，则可判断电源电压是___V， 定值电阻R的阻值是___Ω，滑动变阻器的最大阻值为 ___Ω.12 9 6 例5题图 类型二 U-I、I-R图像的理解和应用 U-I图像分析 方 法 指 导 （1）如图所示，从I-U图像总结结论，计算 电阻值. 方 法 指 导 （2）如图所示，根据给出的电压值，确定并联 电路的干路电流. 方 法 指 导 （3）如图所示，根据给出的电流值，确定串联 电路电源的电压值. 教材重点实验 探究电流与电压的关系 实验一 命题点： 1. 连接实物图 2. 连接电路时注意事项（开关断开，滑动变阻器的 滑片移到最大阻值处 实验突破 3. 滑动变阻器的作用(①保护电路；②在电阻R不变 时，用来改变电阻R两端的电压) 4. 电压表及电流表使用和读数 5. 电路故障分析 6. 动态电路分析 7. 控制变量法的应用(闭合开关，保持电阻R不变， 调节滑动变阻器的滑片，改变R两端电压) 8. 数据分析和处理 9. 绘制U-I图像 10. 分析图像并得出结论 11. 要使结论具有普遍性，接下来的操作是(换不同 的电阻进行多次测量) 12. 实验评价 实验结论： 电阻R一定时，通过电阻R的电流I跟电阻R两端 的电压U成正比. 例1题图 例 1　小明同学在做“探究电流与电压的关系”实验 时，准备了以下器材：干电池(1.5 V)两节，电流表 (0～0.6 A　0～3 A)、电压表(0～3 V　0～15 V)、滑动 变阻器(20 Ω、2 A)、定值电阻(5 Ω)、开关各一只，导 线若干．根据图甲所示的电路图进行实验． 例1题图丙 (1)用笔画线代替导线，按照图甲所示电路，将乙图 中的实物图连接完整． 如答图所示 例1题答图 (2)连接电路，闭合开关前，滑动变阻器滑片P应处 于___ (选填“A”或“B”)端． (3)闭合开关，发现电流表无示数，电压表指针有明 显偏转，原因可能是_____________． (4)实验过程中，要使电压表示数逐渐变大，滑动变 阻器滑片P应向___(选填“左”或“右”)移动． (5)实验过程中，电流表的示数如图丙所示，此时电 路中的电流为____A. B 定值电阻断路 左 0.3 (6)实验中通过调节滑动变阻器滑片P，测出通过 定值电阻R的不同电流和对应的电压值如下表所 示．老师看后说其中一次是错误的．帮小明分析 出错的是第___次，原因是___________________ _____________． 电压最小应是0.6 V，1 电流为0.12 A 实验次数 1 2 3 4 5 6 电压U/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 【解析】（1）已知电流表量程选择0～0.6 A，因此将 电流表“0.6 A”接线柱与定值电阻左端接线柱相连， 把滑动变阻器B端接线柱与定值电阻右端接线柱相连， 实物电路图如答图所示.（2）在连接电路的各元件时， 开关应处于断开状态；闭合开关前，应将滑动变阻器的 滑片P置于B端，这样可以起到保护电路的作用.（3）闭 合开关S，移动滑动变阻器的滑片P，电流表无示数， 说明电路存在断路；电压表的指针有明显的偏转，说明 电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外的电路不 存在断路，则与电压表并联的定值电阻断路. （4）已知定值电阻与滑动变阻器串联，根据串联 分压的特点可知，实验过程中，要使电压表示数 逐渐变大，应减小滑动变阻器两端电压，则滑动 变阻器滑片P应向左移动.（5）图中电流表选择的 是0～0.6 A量程，对应的分度值是0.02 A，则电流 表读数为0.3 A. （6）已知滑动变阻器（20 Ω、2 A）、定值电阻 （5 Ω）、干电池（1.5 V）两节，即电源电压为3 V，由图可知，滑动变阻器与定值电阻串联，在第 一次实验时，滑动变阻器调到阻值最大处，即 20 Ω，因为定值电阻为5 Ω，其电阻之比为4∶ 1， 根据串联分压的特点可知，定值电阻电压为 ×3 V＝0.6 V，即出错的是第1次，原因是定值电阻两 端电压最小为0.6 V，电流为0.12 A. 1 5 实验二 探究电流与电阻的关系 命题点： 1. 连接实物图 2. 实验前的操作(连接电路时开关要断开，滑动变 阻器的滑片移到最大阻值处) 3. 实验中滑动变阻器的作用(①保护电路；②保持 电阻两端电压U不变) 4. 电流表和电压表的使用和读数 5. 控制变量法的应用(闭合开关，多次改变电阻阻 值，调节滑动变阻器的滑片，保持电压U不变，同 时将电流表读数和电阻值填入表格中) 6. 电路故障判断 7. 数据分析和处理 8. I-R图像考查（根据题中所给数据或总结出来的 数据进行I-R图像绘制，并根据图像信息总结出实 验结论） 9. 多次测量的目的(使结论具有普遍性) 10. 实验评价 实验结论： 在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成 反比. 例2　小华同学为了探究“电流与电阻的关系”， 设计了下图甲的实验电路，她在学校实验室找来了 如下一些实验器材：电压恒为3 V的电源，电流表、 电压表各一只，一个开关，阻值分别为10 Ω、20 Ω、 50 Ω的定值电阻各一个，滑动变阻器上标有“20 Ω　 1 A”字样，导线若干． 例2题图 (1)请你用笔画线代替导线，将图乙中的实物连接完 整． 如答图所示 例2题答图 (2)在连接实验电路中，小华应该将开关处于_____ 状态．闭合开关前，应将滑动变阻器滑片滑到___端 (选填“左”或“右”)． (3)小华连接好电路，闭合开关后，移动滑动变阻器 滑片时，发现电流表指针正常偏转，电压表示数为 零，则发生这种故障的原因可能是_____________． 断开 右 定值电阻R短路 (4)故障排除后，小华先把10 Ω的电阻接入电路，移 动滑动变阻器滑片，使电压表示数为2 V，读出电流 表示数后，断开开关，她直接拆下10 Ω的电阻，改 换成阻值为20 Ω的电阻继续做实验，闭合开关，电 压表示数如图丙所示，其示数是____V，要完成这 次实验，接下来她应将变阻器滑片向___端(选填 “左”或“右”)移动，使电压表示数为___V. 2.4 右 2 (5)当小华改用50 Ω的电阻继续实验时，发现无论怎 样移动滑动变阻器滑片，都无法使电压表示数达到 实验要求的值，你认为“电压表示数无法达到实验 要求的值”的原因可能是___． A. 滑动变阻器最大阻值太大 B. 电压表量程选小了 C. 滑动变阻器最大阻值太小 D. 滑动变阻器烧坏了 C (6)小华解决了上述问题后，完成了实验．利用收集 到的多组数据，作出了如图丁所示的电流I随电阻R 变化的关系图像，分析图像得出了电流与电阻的关 系是________________________________________ ________． 在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻 成反比 【解析】（1）探究电流与电阻的关系实验中，电流 表、滑动变阻器、定值电阻应串联在电路中，电压 表并联在定值电阻两端.电源电压恒为3 V，故电压 表选择0~3 V的量程，滑动变阻器在连入电路中应选 择“一上一下”两个接线柱，故电流表的负接线柱 应与滑动变阻器的右上接线柱连接；（2）连接电路 时，开关应处于断开状态，防止在连接过程中出现 电路事故；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处， 即最右端； （3）电流表有示数，说明电路中有电流通过，故电 路故障不可能是断路，电压表的示数为零，则故障 是定值电阻R短路；（4）电压表选择的是0~3 V的量 程，分度值为0.1 V，由图丙可知，指针指在第三大 格第4小格处，故电压表的示数为2.4 V；要探究电 流与电阻的关系，就要控制电阻R两端的电压不变， 即要使电压表的示数为2 V；将电压从2.4 V降到2 V， 即滑动变阻器接入电路中的电阻要变大，滑片应向 右移动； （5）无论怎样移动滑片，都不能将电压降到2 V， 说明滑动变阻器接入电路的电阻比电阻R的电阻小， 即滑动变阻器的最大阻值太小，故选C；（6）通过 图像可知，电流I与电阻R的乘积为2 V保持不变，说 明在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 反比. 实验三 伏安法测电阻 命题点： 1. 实验原理( 2. 实物图的连接 3. 连接电路时注意事项(开关断开，滑动变阻器的 滑片移到最大阻值处) R I U 4. 电压表及电流表的读数 5. 滑动变阻器的作用 6. 电路故障分析 7. 电阻的计算 8. U－I图像的考查［根据题中所给数据或总结出 来的数据进行U－I图像的绘制(正比例图像)，并 根据图像信息总结出实验结论］ 9. 实验中多次测量的目的（多次测量定值电阻是 为了求平均值，多次测量小灯泡电阻是为了找小 灯泡的电阻与灯丝温度变化的规律 10. 实验设计 11. 根据 公式计算电阻R I U 例3 小张在“伏安法”测小灯泡的电阻实验中， 连接了如图甲所示的实物图. 例3题图 例3题图丙 (1)闭合开关前，应向___端(选填“A”或“B”) 调整滑动变阻器的滑片，使电路中的电流在开始 测量时最小． (2)测量过程中，某一次的电流值如图乙所示，则 电流值是____ A．这时，灯丝突然烧断，则电压 表的示数______(选填“变大”“变小”或“不 变”)．换相同规格的灯泡，重测的数据如下表所 示，并给出I—U图像如图丙的A所示． A 变大 0.26 (3)依据表格中的数据，小张求出小灯泡电阻的平 均值，你同意这种做法吗？说出你的理由______ ___________________________________(作出判 断并说出理由)． 不同意 灯丝的电阻受温度影响，并非一个定值 电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 电流/A 0.10 0.16 0.20 0.23 0.25 0.27 电阻/Ω 5.0 6.3 7.5 8.7 10.0 11.1 平均电阻/Ω 8.1 (4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这实 验时，由于接线错误，根据测量的数据绘出的I— U图像如图丙的B所示．你认为错误的原因可能是 ___________________________． (5)“伏安法”测小灯泡电阻的实验装置还可以用 来测量_____________的实验． 电压表接在了滑动变阻器两端 小灯泡电功率 【解析】（1）为了保护电路，闭合开关前，应将 滑片移到变阻器的最大阻值处，由图甲知，应向 A端调整滑动变阻器的滑片，使电路中电阻最大， 电流最小；（2）由图乙知，电流表使用 0～0.6 A量程，分度值为0.02 A，此时电流值为 0.26 A；由图甲知，L与变阻器串联，电压表测灯 泡L两端电压，所以电压表示数小于电源电压， 当灯丝烧断后，电压表串联在电路中，相当于电 压表测量电源电压，所以电压表的示数变大； （3）因为灯丝的电阻与温度有关，而灯泡两端的 电压越大，灯丝的温度越高，因此小灯泡在不同电 压下工作时，小灯泡的灯丝温度不同，电阻也不相 同，所以不能求灯丝电阻的平均值；（4）丙图中 的B图像，随着电流的增大，电压减小，正好与A图 像相反，符合滑动变阻器两端电压的变化规律，因 此电压表接在了滑动变阻器两端；（5）利用本装 置能测量电压和电流，由P=UI知还能求出电功率， 所以还能完成测小灯泡电功率实验. 补 充 设 问 (1)实验中滑动变阻器的作用有_________和______ ______． (2)完成上述实验后，小张发现滑动变阻器的铭牌模 糊不清，于是想测量滑动变阻器的最大阻值Rx，他 从实验室找来一个阻值为R0的定值电阻替换了灯 泡．同时撤去了电流表，并利用下列器材(电压未 知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关 各一个、导线若干)，在不改变电压表位置及其连 线的情况下，很快测出了Rx的大小． 保护电路 路电流 改变电 补 充 设 问 ①请把你设计的电路图画在下面虚线框内. 如答图所示 补充设问（2）题答图 补 充 设 问 ②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母 表示． a.__________________________________________ ___； b.__________________________________________ _____. ③Rx＝________(用已知量和测量量表示)． 将滑动变阻器的滑片调到b端，记下电压表的 将滑动变阻器的滑片调到a端，记下电压表的 示数U 示数U0 0 0 0 U U RU 