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1、歐姆定律
學校: 編者:
一、知識網絡
內容:
公式
基本公式:
變型公式:
U=
伏安法測電阻
原理
電路圖
器材
步驟
數據分析
評估交流
應用
簡單電路計算
電路故障分析
判斷電表示數變化
歐姆定律
電路中各處電流都相等,即I1=
電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U總=
2、
電路的總電阻等于各串聯電阻之和,即R總=R1+
串聯電路
總電流等于各支路中的電流之和,即I總=I1
各支路兩端的電壓都相等,即U總=
并聯中電路,總電阻的倒數等于各并聯電阻倒數之和,即
并聯電路
歐姆定律
綜合應用
二、考點分析
1.考點一:探究電流與電壓、電阻的關系。
考點解讀:電
3、流、電壓、電阻是電學電路分析和歐姆定律的基礎,是學生學習電學知識的關鍵。新課標要求通過實驗探究,得出并認識電流、電壓和電阻的關系,體會用“控制變量法”的研究方法研究物理規(guī)律的思路,學習用圖像研究物理問題。該考點在中考命題中一般以填空、選擇和實驗題的形式出現,分值大約在3~8分左右。
例1:(2020?桂林)小明用圖1所示的電路探究“電阻上的電流跟兩端電壓的關系”,圖2是小明未完成連接的實驗電路。
(1)電壓表應選擇_________的量程;現要求滑動變阻器滑片向左移動時,電流表示數增大.請你按照對電壓表量程的選擇和對滑動變阻器連接的要求,用筆畫線代替導線,完成圖2中實驗電路的連接。
4、(2)小明按要求正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現電壓表指針偏轉到滿刻度的位置,其原因可能是_____________________________________________。(寫出一個)
(3)小明在實驗中通過調節(jié)滑動變阻器滑片,測出通過電阻R的不同電流和對應的電壓值,如下表所示。
U(V)
0.5
1.0
1.6
1.9
2.5
3.0
I(A)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
①請根據表中數據在圖3中畫出電阻R的U-I關系圖象。
②小明在實驗中所用電阻R的阻值為_________Ω;當通過的電流為0.5A時,電阻R消耗的電功率為___
5、______W。
如果將實驗電路中的電阻R更換成一個額定電壓為3.8V、阻值約為10Ω的小燈泡后,要進行“測量小燈泡的額定電功率”的實驗,則對實驗電路還必須進行怎樣的改動:_____________________________________________.
2.考點二:動態(tài)電路分析
考點解讀:中考命題中常有電路的動態(tài)分析試題出現,該考點重點考查學生對電路的電阻發(fā)生變化時,相應電表示數變化情況的掌握程度,是中考考查頻率最高的考點之一。電路中電表的示數變化問題主要有兩種類型:①是由于開關的斷開或閉合,引起電路中各物理量的變化;②由于變阻器滑片的移動,引起電路中各物理量的變化。
典例
6、2
例2:(2020?泰安)如圖所示的電路,電源電壓保持不變,閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P向左移動過程中,下列說法正確的是( )
A.電流表的示數變大
B.電壓表的示數變大
C.電壓表與電流表示數的比值不變
D.電壓表示數變大,電流表示數變小
本題答案選C。
3.考點三:伏安法測電阻
考點解讀:伏安法測電阻是初中物理的重要實驗,它幾乎集中了初中電學的所有重點知識,它們全方位地考查了實驗的操作步驟、畫電路圖(連接實物圖)、實驗現象的觀察、電源的合理選擇、實驗器材的選擇、電路故障的排除、電表的讀數、表格的設計、滑動變阻器的作用、實驗數據的分析、計算、誤差討論等多方面的問題。
7、
例3(2020?黑龍江)在“用伏安法測量小燈泡的電阻”實驗中,電源保持不變,小燈泡的額定電壓為2.5V。
(1)電路接通后,小明發(fā)現移動滑動變阻器的滑片使其接入電路的電阻減小,電壓表的示數也變小了.你認為該電路連接中存在的錯誤是__________________________。
而小輝連接好電路,剛閉合開關時,結果發(fā)現小燈泡發(fā)光較暗,電流表與電壓表都有示數,并且無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表與電壓表示數都不發(fā)生變化.這是因為______________________________________________。
(2)如圖所示,小華在連接電路時,想使滑動變阻器的滑
8、片向右移動時變阻器的阻值變小,請你幫助她將這一電路的實物圖,以筆代線連接完整.
(3)小華將測量得到的數據及計算結果填入下面的表格中:
實驗次數
物理量
1
2
3
4
電壓U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
電流I/A
0.30
0.26
0.22
0.20
電阻R/Ω
________
7.7
6.8
5.0
可以得出小燈泡正常發(fā)光時的電阻為_________Ω(保留一位小數).
(4)進一步分析上表中的數據發(fā)現,燈絲的阻值是變化的,其原因是_________。這種現象在生活中也有體現,例如家里的白熾燈在剛開燈的瞬間,燈絲________
9、_燒掉。(選填“容易”或“不容易”)
(5)在物理實驗中通過多次測量獲得數據,有的是通過多次測量獲得數據,求平均值來減小實驗誤差;有的是通過多次測量獲得多組數據,來尋找一定的規(guī)律.下列哪個實驗在數據處理與分析上與其它三個實驗的不相同_________。
A.探究導體中電流與電壓的關系 B.探究導體中電流與電阻的關系
C.伏安法測量定值電阻與阻值 D.研究電磁鐵磁性強弱與電流的關系
4.考點四:電路故障分析
考點解讀:電路故障分析既能考查學生解決實驗中遇到的實際問題的能力,也能考查學生對電路知識、電流表、電壓表特點以及電路中的物理量的規(guī)律等知識的掌握情況,是考試中必
10、不可少的題型。電路故障,常見的情況是斷路和短路,檢驗的方法有小燈泡法、電壓表法、電流表法、導線法。
例4:(2020?泰安)在如圖所示的電路中,當閉合開關S后,發(fā)現兩燈都不亮,電流表的指針幾乎指在零刻度線,電壓表指針則有明顯偏轉.經檢查除小燈泡外,其余器材的連接良好,造成這種情況的原因可能是( )
A.燈泡L2短路 B.燈泡L2斷路 C.燈泡L1斷路 D.兩個燈泡都斷路
5.考點五: 歐姆定律的壓軸計算
考點解讀:有關歐姆定律的壓軸計算題可分為串聯電路和并聯電路兩類。由于新課標要求降低計算難度,克服繁難偏,所以有關歐姆定律的壓軸計算題盡管立意比較高、比較新,但仍然是串
11、聯電路、并聯電路的基本計算。該類試題的解題基本思路:①認真審題,根據題意畫出電路圖;②在電路圖上標出已知量和未知量(必要時加角碼);③選擇合適的公式或規(guī)律進行求解。
例5:(2020?德州)為防止酒駕事故的出現,酒精測試儀被廣泛應用。有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀,當接觸到的酒精氣體濃度增加時,其電阻值降低,如圖甲所示。當酒精氣體的濃度為0時,R1的電阻為60Ω.在圖乙所示的工作電路中,電源電壓恒為8V,定值電阻R2=20Ω。求:
(1)當被檢測者的酒精氣體的濃度為0時,電壓表的示數是多少?
(2)現在國際公認的酒駕標準是0.2mg/mL≤酒精氣體濃度≤8mg/mL,當電
12、流表的示數為0.2A時,試通過計算判斷被檢測者是否酒駕?
三、優(yōu)化考題集訓
一、單項選擇(每小題給出的四個選項中,只有一個是正確的,請將正確答案前的字母填寫在題后括號內)
1.(2020?菏澤)小軍采用如圖所示的電路,研究“通過某導體的電流與它的電阻關系”,他分別用5Ω和10Ω的電阻做兩次實驗,當完成第一次實驗后,小軍將A、B兩點間的電阻R由5Ω更換為10Ω,閉合開關后,滑動變阻器應該( )
A.保持變阻器滑片不動
B.將變阻器滑片向右移動
C.將變阻器滑片向左移動
D.更換阻值更大的滑動變阻器
2.(2020?日照)李明同學在“探究通過導體的電流與其兩端電
13、壓的關系”時,將記錄的實驗數據通過整理作出了如圖所示的圖象,下列說法中錯誤的是( )
A.當在導體乙的兩端加上1V的電壓時,通過導體乙的電流為0.1A
B.將甲、乙兩導體并聯接到電壓為2V的電源上時,干路中的電流為0.6A
C.導體甲的電阻小于導體乙的電阻
D.導體兩端的電壓為零時,導體的電阻也為零
3.(2020?昆明)根據歐姆定律可以得到公式,關于這個公式的下列說法中,正確的是( )
A.同一導體的電阻與加在它兩端的電壓成正比
B.同一導體的電阻與通過它的電流成反比
C.導體兩端電壓為零時,導體的電阻也為零
D.同一導體的兩端的電壓增大幾倍,通過它的電流也增大幾倍
14、,電壓和電流的比值不變
4.(2020?泉州)如圖所示是汽車油量表工作原理的示意圖,圖中油量表實質是一個電流表,當油量減少時( )
A.電路上電阻增大,電流減小
B.電路上電阻增大,電流增大
C.電路上電阻減小,電流減小
D.電路上電阻減小,電流增大
5.(2020?梅州)二氧化錫傳感器能用于汽車尾氣中一氧化碳濃度的檢測,它的原理是其電阻隨一氧化碳濃度的增大而減?。魧⒍趸a傳感器接入如圖所示的電路中,當二氧化錫傳感器所處空間的一氧化碳濃度增大時,電壓表示數U與電流表示數I發(fā)生變化,其中正確的是( )
A.U變小,I變小 B.U變小,I變大
C.U變大,I變小 D
15、.U變大,I變大
6.(2020?天津)如圖所示,R1為定值電阻,R2為滑動變阻器,電源電壓恒定,閉合開關S,調節(jié)滑動變阻器滑片,R1、R2兩端的電壓U1、U2與電流I的變化關系圖象如下選項所示,其中正確的是( )
A B C D
7.(2020?咸寧)光敏電阻的特點是有光照射它時阻值變小.如圖所示是某小區(qū)門口利用光敏電阻設計的行人監(jiān)控裝置,R1為光敏電阻,R2為滑動變阻器,A、B間接監(jiān)控裝置.則( )
A.當有人通過通道而遮蔽光線時,A、B間電壓降低
B.當有人通過通道而遮蔽光線時,通過R1的電流變大
C
16、.當僅增大R2連入電路中的阻值時,通過R2的電流變大
D.當僅增大R2連入電路中的阻值時,可降低A、B間的電壓
8.(2020?濰坊)如圖所示,電路中R1的阻值為6Ω,閉合開關S,電流表A1的示數為1.2A,電流表A2的示數為0.3A.則R2的阻值是( )
A.18Ω B.24Ω C.6Ω D.3Ω
9.(2020?泰州)圖所示電路,開關閉合時觀察到:L1和L2兩燈均不亮,電流表無示數,電壓表有示數,其原因可能是( )
A. L1斷路 B.L2斷路
C.電流表斷路 D.電流表短路
二、 多項選擇(每小題給出的四個選項中,至少
17、有兩個是正確的,請將正確答案前的字母填寫在題后括號內)
10.以下是對歐姆定律表達式的幾種理解,其中正確的是( )
A .由I=U/R可得R=U/I,表示在通過導體電流一定時,R跟導體兩端電壓成正比
B .由I=U/R可得R=U/I,表示在導體兩端電壓一定時,R跟通過導體的電流成反比
C .I=U/R表示在導體電阻一定時,通過導體的電流跟導體兩端電壓成正比
D .I=U/R表示在導體兩端電壓一定時,通過導體的電流跟導體電阻成反比
11.如圖所示電路,電源電壓保持不變.當S1閉合.S2斷開時,電壓表的示數為3V;當S1斷開.S2閉合時,電壓表的示數為9V,則下列正確的有( ?。?
18、A .R1:R2=1:2 B .電源電壓為9V
C .兩個開關同時閉合時,有U1:U2=1:2 D .僅閉合開關S1時,將電壓表換成電流表,R2還能工作
12.如圖所示電路,已知電源電壓U=6V,電阻R1=20Ω,則下列說法中正確的是( )
A .當滑動變阻器的滑片向左滑動時,電流表示數變小
B .當滑動變阻器的滑片向右滑動時,電壓表的示數變大
C .當電流表的示數為0.1A時,電壓表的示數為4V
D .當電阻R1上的電功率為0.8W時,滑動變阻器接入電路的電阻為10Ω
13.如圖所示,電源電壓不變,只閉合S1與只閉合S3電流表的示數之比
19、為3:2,下列說法正確的是( ?。?
A .R1.R2之比為1:2 B .只閉合S1與只閉合S2電流表的示數之比為2:1
C .只閉合S2與只閉合S3電阻R2消耗的功率之比為9:1
D .閉合S1.S2與只閉合S3整個電路的功率之比為9:2
14.如圖所示,閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P在某兩點之間來回滑動時,電流表的示數范圍是1.0~2.0A,電壓表的示數范圍是7.2~2.4V,則電源電壓為( ?。?
A .電源電壓為15V B .電源電壓為12V C .電阻R0=10ΩD .電阻R0=4.8Ω
三、實驗探究題(按要求完成下列各題)
15.
20、(2020?鹽城)小明做探究電流與電阻關系的實驗,(l)如圖甲所示,用筆劃線代替導線,將電流表的兩根引線接入電路;
(2)閉合開關后,向右移動滑動變阻器的滑片,直至電壓表示數如圖乙所示,其值為_____________V.此過程中,電流表示數___________(選填“變大”或“變小”)。
(3)更換不同阻值的定值電阻,進一步實驗,并將實驗數據記錄在表格中,分析表格數據可知第___________次實驗存在問題,
次數
R/Ω
I/A
1
5
0.3
2
10
0.2
3
15
0.1
判斷的依據是___________,需要補充的實驗步驟是:將滑動變阻器的
21、滑片向___________調節(jié).
16.(2020?沈陽)在“測量小燈泡電阻”的實驗中,已知電源電壓為4.5V,小燈泡標有“3.8V”的字樣.
(1)小麗連接的實驗電路圖如圖所示,其中有一條導線連接錯誤,請在錯誤的導線上畫“×”,并用筆畫線代替導線,畫出正確的連線.
(2)電路修改正確后,小麗進行實驗,記錄的數據如下表所示.在獲得第1組數據后,為完成上述實驗,滑動變阻器連入電路的阻值應逐漸 (填“增大”或“減小”).
實驗序號
電壓/V
電流/A
電阻/Ω
①
3.8
0.38
②
3.0
0.34
③
2.0
0.28
④
1.0
0.
22、08
(3)由計算可知小燈泡正常發(fā)光時的電阻為___________Ω.
(4)請結合你已有的知識對小麗的實驗數據進行分析,可知第___________(填序號)組數據是錯誤的,判斷的理由是____________________________________________.
四、計算題(解答時寫出必要的文字說明、公式和重要的演算步驟,物理量要說明數值和單位,只寫出最后答案的不能得分)
17.(2014?株洲)某型號油量表工作原理如圖甲所示,電源電壓為24V,R0為定值電阻,為油量表(實際上是量程為0~0.6A的電流表),R1為壓敏電阻,其阻值隨所受壓力F變化的圖象如圖乙所示,它的上表面面積為0.01m2.油箱是長方體,裝滿油時深度h為0.4m.
(1)由乙圖可知:壓敏電阻R1隨壓力F的增大而________,當油箱中的汽油用完時,R1的電阻為_________Ω.
(2)油箱裝滿汽油時壓敏電阻上表面受到的壓強和壓力分別為多大?(g=10N/kg,ρ汽油=0.7×103kg/m3)
(3)油箱裝滿汽油時,油量表示數為最大值(即電流表滿偏),求R0的阻值。
(4)當油箱中的汽油用完時,電路中的電流為多少?