中考物理复习专题12 欧姆定律

专题十二欧姆定律５３专题十二欧姆定律对应学生用书起始页码１１８页定义：物理学中，用电阻表示导体对电流①阻碍作用的大小，导体的电阻越大，对电流的阻碍作用就②越大ìï影响因素：电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的③材料、④长度、⑤横截面积和⑥温度有关ïï单位：电阻的单位是欧姆，用符号Ω表示ï导体、绝缘体、半导体和超导体ïì原理：通过改变⑦接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小ïïï电阻íï电路图符号：⑧ìïïïïïï接法：⑨“一上一下”（若接的是“同上”，则相当于一根导线，在电路中的电阻为０；ïïï若接的是“同下”，则相当于一个定值电阻，在电路中的电阻为它的最大阻值）ïïï在电路中的作用：ïïïïａ．保护电路（要求：闭合开关前，滑片要位于使滑动变阻器接入电路的电阻⑩最大的那端）ïïïïî滑动变阻器ïｂ．在研究电流与电阻的关系实验中，靠移动滑片来控制????????????电压不变íïïｃ．在研究电流与电压的关系实验中（或伏安法测电阻的实验中），靠移动滑片来改变ïï????????????电流与电压，多次测量欧姆ïïíïｄ．改变电路中电流的大小定律ïï滑动变阻器的铭牌ïïï例如“５０Ω２Ａ”，其中：ïï５０Ω表示：????????????最大阻值为５０Ωïïïî２Ａ表示：允许通过的????????????最大电流为２Ａï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ïìïïＵï公式：????????????Ｉ＝ïＲïïïî欧姆定律íìï原理：????????????Ｒ＝ＵïïＩïïïïïïî应用：伏安法测电阻í电路图：ïïïïî滑动变阻器的作用：ａ．保护电路，ｂ．改变电流，多次测量求平均值，减小误差????结论：电流表示数越大或灯泡越亮，表明Ａ、Ｂ间接入的导体????的电阻越小。????考点一电阻和变阻器????二、滑动变阻器一、比较电阻的大小????１．原理：改变电阻线接入电路中的长度来改变电阻。器材：一个电源，一只电流表，一只小灯泡，一个开关，若干????２．作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流。导线，不同的物体（铅笔芯，硬币，塑料尺等）????３．铭牌：如一个滑动变阻器标有“５０Ω２Ａ”表示的意义????是：５０Ω表示最大阻值，２Ａ表示允许通过的最大电流。电路：????４．正确使用：Ａ．通常串联在电路中使用；Ｂ．接线要“一上一????下”；Ｃ．通电前应把滑片调至阻值最大的地方。方法：在Ａ、Ｂ间分别接入不同导体，观察灯泡亮度或电流表５．应用（称重计、油量计、身高计均可用电流表或电压表改????示数大小。装）,５４５年中考３年模拟中考物理????续表????进行实验与收集数据????????实验数据电压、电流电阻、电流称重计????由实验数据可以看出电流和由实验数据可以看出电流????电阻有关，电压一定时，电流和电压有关，电阻一定，电????流随电压的增大而增大。随电阻的增大而减小。将实验数据通过图像的形式表示????将实验数据通过图像的形出来：????式表示出来：在实际????中的油量计????应用????分析论证????????????????通过图像分析可知电阻不????通过图像分析可知电压不变身高计变时电流的大小与电压成时电流的大小与电阻的倒数????正比成正比，即与电阻成反比????????考点三电阻的测量????考点二探究电流与电压、电阻的关系????一、伏安法测定值电阻的阻值一、对欧姆定律的理解????Ｕ根据欧姆定律的变形公式Ｒ＝，用电压表和电????Ｉ导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻实验原理流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电内容????成反比????流，就可以求出待测电阻的阻值????电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电Ｕ实验器材公式Ｉ＝????阻、若干导线Ｒ????????电流的单位为安培（Ａ），电压的单位为伏特（Ｖ），电阻的单位????电路图单位为欧姆（Ω）????适用于纯电阻电路，在含有气体和半导体元件的电路中????①按上图所示的电路图正确连接电路欧姆定律不适用????②检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的成立条件????步骤滑片Ｐ的位置。改变电阻两端的电压为Ｕ１、Ｕ２、电流Ｉ、电压Ｕ、电阻Ｒ三个量应是属于同一部分电路中????Ｕ３，观察电流表每次对应的数值Ｉ１、Ｉ２、Ｉ３，分别填同一时刻的电流、电压和电阻????入设计的表格中????根据每次记录的电压和电流求出每次对应的电阻二、电流与电压、电阻的关系????数据处理Ｒ＋Ｒ＋Ｒ１２３????值Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３，求出它们的平均值Ｒ＝实验目的探究电流跟电压的关系探究电流跟电阻的关系３????控制变量控制电阻不变，改变电压控制电压不变，改变电阻滑动变阻器作用①保护电路；②改变电流????????二、测量小灯泡的电阻????Ｕ????原理Ｒ＝电路图Ｉ????????????????电路图电阻不变，移动滑动变阻器更换不同的电阻，通过调????的滑片调节导体两端的电节滑动变阻器的滑片，控????如何控制压，由电压表读出导体两端制电压表的示数不变，即的电压值，由电流表读出通电阻两端电压不变，观察????过导体的电流电流表示数的变化????,专题十二欧姆定律５５????续表????灯泡电阻受温度影响较大（阻值会随温度升高而????数据处理增大），因此只能求规定电压下的对应电阻，不可????一、滑动变阻器与电阻箱求平均值????不同点①改变电流????相同点滑动变阻器作用????用法优点与不足②保护电路????能连续地改滑动变滑片在电阻????变电阻，但不考点四电路的动态分析阻器线上滑动①都能改变电阻????能读数串联分压和并联分流关系在动态分析时的妙用②都有规定的最大电阻值和允许????不能连续地１．串联分压通过的最大电流值????电阻箱调节旋钮改变电阻，但Ｕ１Ｒ１能读数＝????Ｕ２Ｒ２????理解：①电压之比等于电阻之比；二、电流、电压、电阻的辩证关系????②若Ｒ１逐渐变大，则Ｕ１逐渐变大，Ｕ２逐渐变小（Ｕ总＝Ｕ１＋１．欧姆定律公式：Ｉ＝Ｕ????ＲＵ２，且Ｕ总不变）。例１探究“电流与电阻的关系”实验中，有５Ω、１０Ω、２０Ω????由公式可知：Ｒ一定时，Ｉ与Ｕ成正比三个定值电阻，实验电路如图所示：????Ｕ一定时，Ｉ与Ｒ成反比????错误认识：Ｒ一定时，Ｕ与Ｉ成正比????Ｕ一定时，Ｒ与Ｉ成反比????错误原因：Ｕ、Ｒ是自变量，Ｉ是因变量，Ｉ随Ｕ或Ｒ的改变而????改变。????Ｕ步骤：ａ．将５Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器Ｒ′的滑片Ｐ，????２．变形公式：Ｒ＝Ｉ使电压表示数为２Ｖ，读出电流表示数为０．４Ａ。????Ｕ由公式可知：对同一导体，是定值ｂ．用１０Ω电阻替换５Ω电阻，闭合开关后，滑片Ｐ应向????Ｉ（左／右）端移，使电压表示数等于２Ｖ。????错误认识：Ｉ一定时，Ｒ与Ｕ成正比ｃ．用２０Ω的电阻替换１０Ω的电阻，操作同ｂ步骤。????Ｕ一定时，Ｒ与Ｉ成反比解析Ｒ由５Ω换成１０Ω，电阻变大，电压表示数将会大于????错误原因：电阻是导体本身的一种性质，其大小决定于导体２Ｖ，移动滑片Ｐ应使电压表示数减小，则滑动变阻器Ｒ′分压将增????的材料、长度和横截面积，有些电阻还受温度影响，与导体两端多，故滑动变阻器Ｒ′连入电路的阻值应变大，滑片Ｐ应该向右移。????电压大小和通过的电流大小均无关。答案右????三、三个重要实验中滑动变阻器的作用２．并联分流????Ｉ１Ｒ２????实验名称研究Ｉ与Ｕ研究Ｉ与Ｒ伏安法测定值＝ＩＲ项目的关系的关系电阻的阻值２１????理解：①电流之比等于电阻之比的倒数；????②电阻越大，所分电流越少。????例２（２０１７吉林长春模拟，１５）如图所示，断开开关，Ｒ１和????电路图Ｒ２中均有电流通过，甲、乙是两块完全相同的电表，它们指针的????位置相同，则Ｒ１∶Ｒ２＝；Ｉ１∶Ｉ２＝。????????????保持Ｒ不变，改保持Ｕ不变，改移动滑片，读????实验方法变Ｕ，读取Ｉ，寻变Ｒ，读取Ｉ，寻取多组Ｕ、????找规律找规律Ｉ值????解析断开开关，Ｒ１与Ｒ２中均有电流通过，则甲、乙均是电????流表，且Ｒ１与Ｒ２并联，乙测干路电流，甲测Ｒ２电流，又甲、乙指①保护电路????①保护电路针位置相同，可知甲选用的是０～０．６Ａ量程，乙选用的是０～３Ａ②控制Ｒ两端①保护电路????滑动变阻器作用②改变Ｒ两端量程，则Ｉ乙∶Ｉ甲＝５∶１，Ｉ１＝Ｉ乙－Ｉ甲，Ｉ２＝Ｉ甲，Ｉ１∶Ｉ２＝４∶１，Ｒ１∶电压不变，多次②多次测量????电压，多次测量Ｒ＝Ｉ∶Ｉ＝１∶４。测量２２１????答案１∶４４∶１,５６５年中考３年模拟中考物理????分析在三个实验中，滑动变阻器的作用②看似相同，实际３．学习口诀????上有差别，近年的中考对此细节的关注较多，应引起重视。欧姆定律及其运用????欧姆定律说电流，Ｉ等Ｕ来除以Ｒ。????三者对应要统一，同一导体同一路。????Ｕ等Ｉ来乘以Ｒ，Ｒ等Ｕ来除以Ｉ。????１．电阻的串联测量小灯泡电阻????（１）串联电路的总电阻比任何一个分电阻都大。测量小灯泡电阻，原理Ｒ等Ｕ除以Ｉ。????（２）串联电路的总电阻等于各分电阻之和，即Ｒ串＝Ｒ１＋????需要电压、电流表，灯泡、滑动变阻器。Ｒ＋…＋Ｒ。连接开关要断开，闭前阻值调最大。２ｎ????２．电阻的并联串联电路公式????（１）并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小。串联电路之关系，各处电流都相等。????（２）并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的倒数之和，即总压等于分压和，总阻等于分阻和。????１１１１并联电路公式＝＋＋…＋。????Ｒ并Ｒ１Ｒ２Ｒｎ????并联电路之关系，总流等于支流和。支压等于电源压，分阻倒和为总倒。对应学生用书起始页码１２１页????方法一测量电阻的特殊方法????实验电路图如图所示。伏安法测电阻实验是初中物理中最重要的实验之一，但除????此方法外，还有几种特殊测量电阻阻值的方法，现将其一一介????绍，并对其测量方法作初步探讨，以便指导同学们对电阻测量有????更全面的了解。????１．有电流表、无电压表的方案设计，设计此类方案的主导思????实验方法：将滑片Ｐ移到Ａ端（此时变阻器连入电路的电阻想是：由于不能利用电压表测出电压，所以利用电流表多次测量????为零），闭合开关Ｓ，读出电流表的示数Ｉ１；再将滑片移到Ｂ端电路中的电流，运用并联分流原理或开关的断开、闭合引起电路????（此时变阻器连入电路的电阻为Ｒｍａｘ），闭合开关Ｓ，读出电流表结构的改变，进行等效实验方案设计。????的示数Ｉ２。（１）利用一只和一个定值电阻Ｒ０测Ｒｘ????根据串联电路电压特点：Ｕ＝Ｕｘ＋ＵＲ，即Ｉ１Ｒｘ＝Ｉ２Ｒｘ＋Ｉ２Ｒｍａｘ得①移动电表法????Ｉ２ＲｍａｘＲ＝。实验电路图如图所示。????ｘＩ－Ｉ１２????２．有电压表、无电流表的方案设计，设计此类实验的主导思????想是：由于不能利用电流表测出电流，所以必须运用电压表多次????测电压，运用串联分压原理进行设计。????（１）利用一只和一个已知定值电阻Ｒ０测电阻Ｒｘ????①移动电表法????实验电路图如图所示。实验方法：将串联在Ｒｘ支路上，闭合Ｓ，读出电流表的示????数Ｉｘ；再将电流表串联在Ｒ０支路上，闭合开关Ｓ，读出电流表的????????Ｉ０Ｒ０示数Ｉ０。根据Ｕ０＝Ｕｘ，即Ｉ０Ｒ０＝ＩｘＲｘ，得Ｒｘ＝。????Ｉｘ②利用开关控制测量法????实验电路图如图所示。????????实验方法：先将电压表并联在Ｒ０两端，闭合开关Ｓ，测出Ｒ０????两端电压Ｕ０；再将电压表并联在Ｒｘ两端，闭合开关Ｓ，测出Ｒｘ两端电压Ｕｘ。????Ｕ０ＵｘＵｘ????根据串联电路中电流特点有：Ｉ０＝Ｉｘ，即＝得Ｒｘ＝Ｒ０。Ｒ０ＲｘＵ０????②利用开关控制测量法????实验方法：先将开关断开，读出电流表的示数Ｉ０（通过Ｒ０的实验电路图如图所示。????电流）；再将开关闭合读出电流表的示数Ｉ（干路电流）。根据????Ｉ０Ｒ０????Ｕ０＝Ｕｘ，即Ｉ０Ｒ０＝（Ｉ－Ｉ０）Ｒｘ得Ｒｘ＝。Ｉ－Ｉ０????（２）利用一只和一只已知最大阻值为Ｒｍａｘ的滑动变阻器????测Ｒｘ,专题十二欧姆定律５７????实验方法：闭合开关Ｓ１，断开Ｓ２，测得Ｒ０两端的电压Ｕ０；断????（４）他们选择正确方案测出Ｒｘ的阻值后，又有同学提出，应开Ｓ１、闭合Ｓ２，测得Ｒ０与Ｒｘ串联的总电压Ｕ，Ｕｘ＝Ｕ－Ｕ０。根据????该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，Ｕ０ＵｘＵ－Ｕ０Ｕ－Ｕ０????通过下列操作，能实现多次测量Ｒｘ阻值的是。＝＝得Ｒ＝Ｒ。ｘ０Ｒ０ＲｘＲｘＵ０????Ａ．改变电源电压（２）利用一只电压表和一只已知最大阻值为Ｒｍａｘ的滑动变????Ｂ．将Ｒ０换成５０Ω的定值电阻阻器测电阻ＲｘＣ．将电压表换成“０～０．６Ａ”的电流表????实验电路图如图所示。ＵＲ????ｘｘ解析（１）Ｒｘ与滑动变阻器串联，＝，Ｒｘ远大于滑动变????Ｕ１Ｒ１阻器的阻值，所以此时电压表的示数近似等于电源电压。而且????由于电源电压较小，所以电流几乎为零，无法读数。????????（２）闭合Ｓ１，断开Ｓ２时，电压表与Ｒ０串联，由于Ｒ０＝２ｋΩ，ＵＶｒ２Ｖ????此时电压表相当于定值电阻，设阻值为ｒ，＝，＝????Ｕ０Ｒ０３Ｖ－２Ｖ实验方法：将滑片Ｐ移到Ａ端（此时变阻器连入电路的电阻ｒ为零），读出电压表的示数为Ｕ（等于电源电压）；再将滑片Ｐ移????２ｋΩ，解得：ｒ＝４ｋΩ。到Ｂ端（此时变阻器连入电路的电阻为Ｒｍａｘ），读出电压表的示????（３）Ａ．Ｓ２左右拨动时，电压表正负接线柱必有一次是接反＝Ｕ－ＵＵｘ＝ＵＡＢ＝Ｕ－Ｕｘ＝Ｕｘ????的，故Ａ错误。数为Ｕｘ，ＵＡＢｘ。根据得ＲｘＲｍａｘ。????ＲｘＲｍａｘＲｍａｘＵ－ＵｘＢ．无法求出通过Ｒｘ的电流，所以无法计算其阻值，故Ｂ例１（２０１８四川成都，Ｂ６，４分）某科技小组同学发现实验????错误。室有一只标有“×ｋΩ”的电阻（×为模糊不清的一个数字），为了????Ｃ．Ｓ２接Ｒ０时测量ＲＶ，Ｓ２接Ｒｘ时测量Ｒｘ，故Ｃ正确。测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：????Ｄ．无法测量ＲＶ、Ｒｘ，故Ｄ错误。（１）首先设计的实验电路如图１所示，使用的器材有：两节????（４）多次实验可减小误差，Ａ更换电源，正确；新干电池、待测电阻Ｒｘ、电压表Ｖ（０～３Ｖ、０～１５Ｖ量程）、电流????Ｂ将Ｒ０换成５０Ω的定值电阻，将和（１）一样无法测量，表Ａ（０～０．６Ａ、０～３Ａ量程）、滑动变阻器（标有“５０Ω１Ａ”）、????错误；开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻Ｒｘ的值，其????Ｃ因为电源电压较小，电阻很大，所以电流很小，无法准确主要原因是。????读数，错误。????答案（１）电流太小，电流表无法读数（１分）（２）４（１分）????（３）Ｃ（１分）（４）Ａ（１分）????（１）根据电路图可知，理论上可以测量出电????阻值，实际无法测量，因为待测电阻太大，电路中的电流太小，无????法测量出电流。????图１图２（２）只闭合Ｓ１相当于电压表与定值电阻串联，电压表的示????（２）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设数显示的是电压表两端的电压，根据串联电路的电压特点求出????计了测量电阻Ｒｘ的实验方案。小李设计的实验电路如图２所定值电阻两端的电压，根据串联分压求出电压表的内阻。????示，其中定值电阻Ｒ０＝２ｋΩ。他连接电路后，闭合Ｓ１，断开Ｓ２，想????（３）根据第二问可知，要想测量出电压表的内阻必须让电压先测出电源电压，但读出电压表示数Ｕ＝２Ｖ，与两节干电池能提表与定值电阻串联。????供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能变式训练１（２０１７天津，２４，６分）现有一个阻值为２０Ω????显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源的定值电阻Ｒ０，一个电压约为１５Ｖ的电源，一个量程为０～１Ａ????电压（取３Ｖ），可估算出电压表自身的电阻为ｋΩ。的电流表，一个单刀双掷开关及导线若干。请你利用上述器材????（３）小组其他同学设计的实验电路如图３所示，在电源电压设计实验，测出约为１０Ω的未知电阻Ｒｘ的阻值。要求：????恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出Ｒｘ????阻值的电路是。????????????????????????????????????（１）画出实验电路图；????（２）写出主要的实验步骤和需要测量的物理量；????（３）写出待测电阻Ｒｘ的数学表达式（用已知量和测量量表????示）。图３答案（１）如图所示,５８５年中考３年模拟中考物理????Ａ．电压表、电流表示数均变小????Ｂ．电压表示数变大，电路总功率变大????Ｃ．电压表示数不变，总电阻变小，电流表示数变大????Ｄ．电压表与电流表示数的比值变大????Ｕ（２）①按照电路图连接电路；②将开关的“刀”掷于触点????只闭合Ｓ１时，Ｒ１与Ｒ２串联，Ｉ１＝，电压Ｒ＋Ｒ“１”，记下电流表的示数Ｉ；③将开关的“刀”掷于触点“２”，记下１２１????Ｕ电流表的示数Ｉ２????表示数Ｕ１＝Ｉ１Ｒ１；再闭合Ｓ２，Ｒ２被短路，Ｉ２＝，电压表示数为电Ｒ１Ｉ－Ｉ１２????（３）Ｒｘ＝Ｒ０源电压。Ｉ２????解析只闭合Ｓ１时，Ｒ１与Ｒ２串联，电压表测Ｒ１两端电压，解析（１）利用串联电路的知识，设计电路，没有电压表，所????电流表测电路中的电流；再闭合Ｓ２，Ｒ２被短路，只有Ｒ１接入电以电流表要读两次数。????路，电压表仍测Ｒ１两端电压，电路中总电阻减小，根据欧姆定律（２）步骤见答案。????知，电流增大，则电压表示数变大，总电压不变，由Ｐ＝ＵＩ知，电（３）Ｉ１Ｒ０＝Ｕ????路总功率变大，电压表与电流表示数的比值为Ｒ１的阻值，故两Ｉ２（Ｒ０＋Ｒｘ）＝Ｕ????示数比值不变。故选Ｂ。则Ｉ１Ｒ０＝Ｉ２（Ｒ０＋Ｒｘ）????答案ＢＩ－Ｉ１２故Ｒｘ＝Ｒ０????总功率Ｐ＝ＵＩ，总电压Ｕ不变，Ｉ增大时，Ｐ也Ｉ２????增大；电压表与电流表示数的比值为Ｒ１阻值，故两表示数比值若设计如图所示则是错误的。????不变。????变式训练２（２０１８安徽，１６，３分）如图所示的电路中，电????源电压保持不变，闭合开关，在保证电路元件安全的前提下，向????左移动滑动变阻器的滑片。在移动滑片的过程中，下列说法正????确的是（）????开关的“刀”掷于触点“１”时，Ｒｘ接入电路，电路电流约为Ｉ＝????Ｕ１５Ｖ＝＝１．５Ａ，超出电流表量程。????Ｒｘ１０Ω????方法二判断电表示数变化的方法????????Ａ．电流表的示数变大，电压表的示数变大１．引起电路中电流表或电压表示数变化的原因：①开关的????Ｂ．电流表的示数变小，电压表的示数变大闭合与断开，改变了电路的结构。????Ｃ．电流表的示数变小，电压表的示数变小②滑动变阻器滑片移动，改变了接入电路中电阻大小，从而????Ｄ．电流表的示数变大，电压表的示数变小改变了电路中电流与电压的大小。答案Ｄ２．判断方法：????解析将滑动变阻器的滑片Ｐ从右向左滑动的过程中，滑①利用去表法判断电路在变化前后是串联电路还是并联????Ｕ电路。????动变阻器接入电路的电阻变小，电路的总电阻变小；根据Ｉ＝Ｒ②利用电流法或节点法判断电压表和电流表测哪段电路。????可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；根据Ｕ＝ＩＲ可③根据欧姆定律或串、并联电路的特点判断电路中电流和????知，Ｒ１两端的电压变大，根据串联电路总电压等于各分电压之和电压的变化。????可知，滑动变阻器两端的电压变小，即电压表的示数变小。故Ｄ３．要明确几点：????正确。①一般电源电压恒定不变，测量电源电压的电表示数不变。????定值电阻Ｒ１和滑动变阻器Ｒ２串联，电流表②电流表电阻很小，当成导线；电压表电阻很大，当成断路。????串联在电路中，电压表测滑动变阻器两端的电压；根据滑片的移③电流表与待测电路串联；电压表与待测电路并联。????动确定接入电路电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的例２（２０１８黑龙江齐齐哈尔，１０，２分）如图所示，电源电????变化和Ｒ１两端电压的变化，根据串联电路的电压特点可知滑动压不变，先闭合Ｓ１，再闭合Ｓ２，下列说法正确的是（）????变阻器两端的电压变化。????????????????????????