中考物理中考总复习：欧姆定律（提高）知识讲解.pdf

1 中考总复习：欧姆定律（提高）中考总复习：欧姆定律（提高）【考纲要求】【考纲要求】1、欧姆定律公式及计算。2、电阻的测量。3、串、并联电路的特点。4、含有变阻器电路的分析。【知识网络】【知识网络】【考点梳理】【考点梳理】要点一、欧姆定律要点一、欧姆定律 1 1、内容：、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 2、公式、公式：RUI 3 3、符号的意义及单位：、符号的意义及单位：U电压伏特（V），R电阻欧姆（），I电流安培（A）4 4、同体性：、同体性：使用欧姆定律公式RUI 时，应注意公式中 I、U、R 应该对应同一段导体或者同一段电路，即满足“同体性”。5 5、同时性：、同时性：公式中 I、U、R 除满足公式中的“同体性”之外，还应是同一段导体在同一时刻的电流，电压，电阻。即满足同时性。6 6、单位：、单位：运用该式时，式中各量的单位只能是安培，伏特，欧姆。2 7 7、欧姆定律的成立、欧姆定律的成立的条件：的条件：只能在“纯电阻电路”中成立，对于含有电动机的电路，欧姆定律就不成立。8 8、欧姆定律公式变形：、欧姆定律公式变形：可得公式：IUR，它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示，但是因为电阻是导体本身的一种性质，因此它既不和 U 成正比，也不和 I 成反比，这一点和欧姆定律有明显区别。要点二、要点二、电阻的测量电阻的测量伏安法测电阻伏安法测电阻（高清课堂电学（高清课堂电学 1:1:欧姆定律欧姆定律的应用）欧姆定律欧姆定律的应用）1、实验原理、实验原理：根据欧姆定律的变形公式IUR，测出它两端的电压和通过它的电流，就可以求出它的电阻，这种测量电阻的方法叫伏安法。2、实验器材、实验器材：电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线等。3、实验电路图、实验电路图：4、滑动变阻器的作用、滑动变阻器的作用：改变流过电路的电流或改变待测电阻两端的电压及保护电路。要点诠释：要点诠释：实验过程中的注意事项：A连接电路时开关应断开。B电路连好，开关闭合前，应使滑片位于变阻器的最大值处，使它处于使电路中电流最小的位置。C本实验要测量多次，达到减小实验误差的目的。D实验完毕后，不要忘记整理器材。E要注意电表量程的选择。要点三、串联并联电路的特点要点三、串联并联电路的特点 以两个电阻和串联和并联为例 要点诠释：要点诠释：并联电路中 1、2、当时，3 3、(或)【典型例题】【典型例题】类型一、基础知识类型一、基础知识 1 1、如图所示是 R1和 R2两个电阻中电流随它们两端电压变化的 IU 图象，由图象可知，电阻R1_R2。（填“”或“=”）【思路点拨】由 I-U 图象找出同一电压值对应的电流值，然后由IUR 比较两电阻的大小。【答案】I2。根据欧姆定律的变形公式，IUR 可得出，R1R2。【总结升华】从图象中获取信息和灵活使用公式，是本题的关键。举一反三：举一反三：【变式】（高清课堂电学（高清课堂电学 1:1:欧姆定律欧姆定律的应用例欧姆定律欧姆定律的应用例 5 5）如图是关于电阻 A、B 的 IU 图像。由图可知，阻值较大的电阻是。若将 A、B 两电阻并联后接在电压为 2V 的电源两端，则干路电流是A；若将 A、B 两电阻串联接入电路，此时电路中的电流是 0.3A，则电源电压是V。【答案】10 0.6 4.5 类型二、知识运用类型二、知识运用 2、如图所示的电路，电源电压恒定，当开关 S 闭合时（）4 AA 示数变小，V 示数变大 BA 示数变大，V 示数不变 CA 示数不变，V 示数变小 DA 示数不变，V 示数变大【思路点拨】首先分析电路，当开关 S 断开时，电路中只有电阻 R2，电压表测量的是电源电压，电流表测量电路中的电流；开关 S 闭合后，电阻 R1和 R2组成并联电路，电压表测量并联电路两端的电压，电流表测量干路电流；根据并联电路的电压规律分析电压表的示数变化；根据并联电路的电流规律分析电流表的示数变化。【答案】B【解析】当开关 S 断开时，电压表测量的是电源电压，电流表测量的是通过电阻 R2中的电流；如图 1所示：闭合开关后，电压表测量并联电路两端的电压，电流表测量干路电流；如图 2 所示：并联电路两端的电压等于电源电压，所以电压表示数不变。电阻 R2支路中的电流与原来的电流相等，而在并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，所以电流表示数变大。因此四个选项中符合题意的是 B。【总结升华】本题考查并联电路电流、电压的特点以及欧姆定律的应用情况，正确分析电学中三个基本物理量的变化是本题的关键所在。关键是明白电流表和电压表分别测量哪一部分电路的电流和电压。举一反三：举一反三：【变式】（2015深圳模拟）在欧姆定律一章的综合实践活动中，小明设计了如图所示的调光台灯，闭合开关，用电压表和电流表对调节过程进行研究，在调节滑动变阻器使灯泡变亮的过程中，电压表和电流表的示数变化情况是（电源电压保持不变）（）A电压表 V1的示数变大 B电流表 A 的示数变小 C电压表 V1的示数变小 D电压表 V2的示数不变【答案】C 5 3 3、学习了欧姆定律之后，老师请同学设计一个测未知电阻 Rx 的电路，其中一个同学设计的电路如图所示，R0为已知阻值的电阻，当 S 闭合，S1断开时，电流表读数为 I；当 S、S1都闭合时，电流表读数为 I1。（1）请写出 Rx 的表达式。（2）请任选器材，设计一种不同于该组同学设计的测量电路，画出电路图。（3）比较两个电路图，说一说你设计的电路图的优缺点。【思路点拨】（1）由并联电路的特点可知 R0上的电压与 RX上电压相同，则由欧姆定律可求得阻值。（2）可以利用欧姆定律测电阻，由电压表测得电压，由电流表测得电流，则由IUR 可以求得电阻。【答案】（1）（2）如图：（3）起到了保护电路的作用。并且可以多测几次取平均值。【解析】（1）由题意得电源电压 U=IR0，当 S,S1都闭合时，Rx 与 R0并联，通过 Rx 的电流为 I1-I，因此 。（2）该电路图只能测一次 Rx 的值，并且没有对电路加以保护，可以选用伏安法测电阻。【总结升华】伏安法测电阻的原理是欧姆定律，不论用哪种特殊的方法测未知电阻，都要测出或算出未知电阻两端的电压 Ux。测出或算出通过未知电阻的电流 Ix，再由公式xxxIUR算出待测电阻 Rx的值。举一反三：举一反三：【变式】如图甲所示，是用伏安法测定未知电阻RX的实验电路实物图。6 （1）小文同学连接好实验电路，检查连接无误后闭合开关，发现电流表无示数，而电压表的示数接近电源电压。请你判断电路中出现的故障可能是以下情况中的：。（A）滑动变阻器短路 （B）待测电阻RX断路（C）待测电阻RX短路 （D）电流表接线柱断路（2）排除故障后，闭合开关S1，调节滑动变阻器观察到电表的读数如图乙所示，则I=A，RX=。甲 乙（3）若在图甲的实验器材中缺少电压表和滑动变阻器，但有一只已知阻值为R0的电阻和开关S2。请设计另一种测定未知电阻RX的实验电路图，并写出待测电阻的表达式RX=。（用I0表示通过R0的电流；IX表示通过RX的电流；I表示总电流）【答案】（1）B （3）0.4 5 （3）如图所示 4、如图所示，电源两端电压不变，电阻 Rl的阻值为 2。闭合开关 S，当滑动变阻器的滑片 P 位于 A 点时，电压表 Vl的示数为 4V，电压表 V2的示数为 10V。当滑动变阻器的滑片 P 位于 B 点时，电压表Vl的示数为 8V，电压表 V2的示数为 llV。则电阻 R2的阻值是 【思路点拨】分析电路图可知这是一个串联电路，电压表 V2测滑动变阻器和电阻 R2的电压，电压表 V1测滑动变阻器和电阻R1的电压，根据串联电路电压规律结合欧姆定律可计算电阻R2的阻值和电源的电压。【答案与解析】本题考查电压表、滑动变阻器的正确使用及欧姆定律的应用。由题意可知 V1测量 R1与滑动变阻器两端电压，V2测量 R2与滑动变阻器两端电压，R1、R2和滑动器串联，当 P 位于 A 点时，UR2UR16V，当 P 位于 B 点时，UR2UR13V，由此可知，IA2IB，即 IA(R1RAR2)IB(R1RBR2)，7 又因为，AARRURRU2211 BBRRURRU2211 联立，代入数据，解得 R28。【总结升华】解决本题的关键是能灵活的运用串联电路的特点和欧姆定律列出电源的电压，以及电压表V2示数的表达式；对于此类型未知量较多，条件较少的题目，一般采用方程法，再利用比例的方法进行解答。举一反三：举一反三：【变式】如图所示电路，电源电压保持不变，电阻 R0的阻值为 20，滑动变阻器 Rac=Rab；当滑动变阻器的滑片 P 在变阻器的 c 点时，电路中电流表的示数为 I1。当滑动变阻器的滑片 P 位于变阻器的 b 端时，电路中电流表的示数为 I2。已知：I1：I2=5：2，求：滑动变阻器的最大阻值 Rab是多少？【答案与解析】该题已给出两次电路的电流比，可以直接利用电源电压不变的关系列出两个方程，联立解方程组，求出滑动变阻器的最大阻值 Rab，当滑动变阻器的滑片 P 在变阻器的 c 点时：电路中的电流：当滑动变阻器的滑片 P 位于变阻器的 b 端时，电路中的电流：将式比式约去 U，得：代入数据：,100+Rab=40+2Rab，解得：Rab=60。5、如图所示，闭合电键 S，灯 L 亮，一段时间后灯 L 熄灭，电压表示数变大。若电路中只有一处故障，且只发生在灯 L 或 R 上现用一只规格相同且完好的灯 L替换灯 L，正确的判断是（）8 A若灯 L亮，则可能是灯 L 断路 B若灯 L亮，则一定是电阻 R 短路 C若灯 L不亮，则可能是灯 L 短路 D若灯 L不亮，则一定是电阻 R 断路【思路点拨】此题可依照可选项所述，逐一进行假设，根据电路特点及欧姆定律，判断其说法是否成立，最终找出符合要求的判断。【答案】D【解析】闭合电键 S，灯 L 亮，一段时间后灯 L 熄灭，电压表示数变大，此时电压表一定测量电源电压，因此电路故障可能为 L 短路或 R 断路；当用一只规格相同且完好的灯 L替换灯 L；若灯 L亮，则故障一定为原来灯泡 L 短路；若灯 L不亮；则故障一定是电阻 R 断路。【总结升华】故障在灯或电阻上，了解它们短路或断路时对电路的影响是本题的关键。举一反三：举一反三：【变式】（2016铁岭模拟）在图所示的电路中，电源电压不变，闭合电键后，电路正常工作，一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（）A灯 L 可能变亮 B灯 L 可能断路 C电阻 R 可能断路 D电阻 R 可能短路【答案】C 6、如图所示的电路，电源电压 U 为 6V 且保持不变。当开关 S 断开、滑片 P 位于变阻器的 b 端时，电压表的示数为 1.5V。当开关 S 闭合、滑片 P 位于变阻器的中点 c 时，电压表的示数为 3.6V。则当开关 S 断开、滑片 P 在变阻器的 a 端时，电阻 R2两端的电压为多大？【思路点拨】先画出三种情况的等效电路图，根据欧姆定律和电阻的串联特点分别表示出电源的电压、电压表的示数得出等式，联立方程即可求出当开关 S 断开、滑片 P 在变阻器的 a 端时，电阻 R2两端的电压。【答案与解析】当开关 S 断开、滑片 P 位于变阻器的 b 端时，等效电路图如图 1 所示；当开关 S 闭合、滑片 P 位于变阻器的中点 c 时，等效电路图如图 2 所示；当开关 S 断开、滑片 P 在变阻器的 a 端时，等效电路图如图 3 所示。9 【总结升华】本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是画出三种情况的等效电路图，难点是根据电源的电压不变得出方程求出电阻之间的关系。7 7、电源电压为 4V 且保持不变，虚线框内的电路中接有两个阻值均为 R 的电阻，当开关 S 由闭合到断开时，电流表示数减小了 0.5A，试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图，并标出相应的 R 的值。【思路点拨】根据串并联电路的设计思路进行分析，即开关闭合到断开，电流表的示数减小，说明电路的总电阻减小，设计符合要求的电路即可。利用RUI 表示出电流值，然后根据两次电流之差等于 0.5A 即可求出电阻的阻值。【答案】10 【解析】本题因只有两个电阻，所以只能是两个电阻串联和并联，因为由闭合到断开时，电流表示数减小，（1）可以以为是并联断开了一个支路，且减小的电流就是该支路的电流，所以该支路的电阻 。(2)也可以认为是串联电路，使其中一个电阻短路，则，把电源电压 U=4V 代入得，R=4。【总结升华】本题属于暗箱题，考查有关串、并联电路和欧姆定律的知识，解决的方法一般由题目提供的信息对电路进行判断、猜测和尝试。解题过程中，学生往往不明确串、并联电路的特点，所以找不到解题的思路，不明确电流表示数减小的含义，所以不能计算电阻 R 的数值。