2017年度中考物理（欧姆定律）一轮复习题 11页

第 9 讲 欧姆定律 考纲要求 备考指津 1.通过实验探究电流与电压、电阻 的关系。 2．理解欧姆定律，并能进行简单的 计算。 3．学会用电流表和电压表测电阻。 4．知道两个电阻串联和并联时，总 电阻与各电阻的关系。 本课时考查的重点有：探究电流跟电压、电阻的关 系，欧姆定律，用伏安法测电阻，电阻的串并联。 欧姆定律及有关实验是近几年考查的热点问题。预 计在今后的中考中，利用欧姆定律分析简单电路， 滑动变阻器对电路的控制作用，伏安法测电阻的实 验探究过程，将是考查的热点，考查的题型主要有： 选择题、填空题、实验探究题及计算题等。 考点 1 电流与电压、电阻的关系 导体中的电流与导体两端的电压及导体的电阻有关，因此探究电流与它们的关系时，就 采用“控制变量法”。 (1)器材：电源、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(三个)。 (2)电流与电压的关系(只用一个定值电阻，保持电阻不变) ①按电路图连接电路； ②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻 R 两端的电压成整数倍变化，并读 出对应的电流表的值，记入表格； ③换用另一个定值电阻，重复上面的实验。 归纳结论：电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比。 (3)电流与电阻的关系(保持电压一定，改变定值电阻) ①按电路图连接电路； ②闭合开关 S，调节滑动变阻器的滑片，使定值电阻 R1两端的电压为 U0，并读出对应的 电流表的值，记入表格； ③断开开关，分别用定值电阻 R2、R3代替 R1，并调节滑动变阻器，使电压表的示数仍为 U0，并将相应电流表示数记入表格。 归纳结论：电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。 考点 2 欧姆定律 (1)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)公式：I＝ U R 其中 U表示导体两端的电压，单位是伏特(V)；R 表示导体的电阻，单位是欧姆(Ω)；I 表示通过导体的电流，单位是安培(A)。 (3)公式的变形：由 I＝ U R 变形可得 ①R＝ U I ，这个公式表示导体的电阻在数值上等于导体两端的电压与通过它的电流的比 值，但 R 是导体本身的属性，不能理解为导体的电阻与电压成正比，与电流成反比。 ②U＝IR，说明导体两端的电压在数值上等于通过导体的电流与导体电阻的乘积，不表 示电压与电流成正比，因为电压是电流形成的原因。 (4)注意事项 适用范围：欧姆定律研究的是电源外部的一部分或全部纯电阻电路。 物理量的同一性、同时性：I、U、R 都是同一段导体或者同一段电路在同一时间的三个 物理量。 考点 3 电阻的串联、并联 (1)电阻的串联 串联电路总电阻大于任一个分电阻，导体的串联相当于增加了导体的长度。 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，即 R＝R1＋R2。 (2)电阻的并联 并联电路的总电阻小于任一个分电阻，导体的并联相当于增大了导体的横截面积。 并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和，即 1 R ＝ 1 R1 ＋ 1 R2 。 (3)串联电路和并联电路的特点 电路图 电流 I＝I1＝I2 I＝I1＝I2＝…＝In I＝I1＋I2 I＝I1＋I2＋…＋In 电压 U＝U1＋U2 U＝U1＋U2＋…＋Un U＝U1＝U2 U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻 R＝R1＋R2 R＝R1＋R2＋…＋Rn若电阻均为 r，则 R＝nr 1 R ＝ 1 R1 ＋ 1 R2 1 R ＝ 1 R1 ＋ 1 R2 ＋…＋ 1 Rn 若电阻均为 r，则 R＝ r n 电压与电流分配 关系 U1 U2 ＝ R1 R2 ， U1 U ＝ R1 R I1 I2 ＝ R2 R1 考点 4 伏安法测电阻 (1)实验原理：R= (2)实验电路图： (3)实验表格： 实验次数 U/V I/A R/Ω 1 2 3 (4)注意事项 ①在选取器材时，电流表的量程要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略 大于或接近于小灯泡的电阻，以使调节效果明显。 ②在连接电路时，要断开开关，将电流表、电压表、滑动变阻器正确接入电路，并注意 防止短路的发生。 ③在闭合开关前，应把变阻器的滑片移到阻值最大处，使电路中电流最小，目的是保证 电路中各元件的安全。 ④注意把每次测量的结果和灯泡的发光情况记录下来。 ⑤分析处理数据，对于测得的各组电压值和电流值，计算出相应的电阻，然后比较几次 实验测得的电阻，会发现灯泡变暗时，电阻变小。这不是测量误差，而是因为随着灯泡两端 的电压减小，灯泡的温度降低，从而使灯丝的电阻减小。 1．导体两端的电压是 1 V 时，导体中的电流是 0.2 A，如果导体两端的电压增大两倍， 下列说法中正确的是( )。 A．导体中的电流增大 2 倍，导体的电阻增大 2 倍 B．导体的电流增大 2 倍，导体的电阻不变 C．导体中的电流不变，导体的电阻增大 2 倍 D．导体中的电流不变，导体的电阻不变 2．下表是“研究电流跟电压的关系”的实验记录：(实验时所用的电阻 R＝15 Ω) 电压 U/V 1.5 3 4.5 电流 I/A 0.1 0.2 0.3 从数据看到，三次实验的电压是成倍增加的，而相应的电流也是成倍增加的。因此可以 说：当电阻一定时，通过电阻的电流与它两端的电压成________。 3．某段导体两端的电压是 4 V 时，通过导体的电流是 1 A；如果将该导体两端的电压 减小到 2 V 时，通过导体的电流是________。 4．有一个电阻，当它两端的电压为 12 V 时，通过它的电流为 0.2 A，那么它的电阻是 _____；如果它两端的电压是 6 V，则通过它的电流是________。 5．电阻 R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，它们串联总电阻为________Ω，它们并联总电阻比 R1______(选填“大”或“小”)。 6．有的小汽车前排座位中安装有高低挡的电加热，其工作原理相当于如图所示的电路 图，其中 R1＝12 Ω，R2＝6 Ω，闭合开关后，通过 R1的电流为 2 A，求： (1)R1两端的电压； (2)通过 R2的电流。 7．小英按如图甲所示的电路图连接实验电路，测量电阻 R 的阻值。闭合开关 S，调节 滑动变阻器的滑片 P后，观察到电压表和电流表的示数分别如图乙、丙所示，则电流表的示 数为________A，电阻 R的阻值为________Ω。 1．如何正确理解欧姆定律 I＝ U R 和 R＝ U I 的区别：虽然从数学角度看不出这两式有什么本质上的区别，但它们的物 理意义却是不同的。I＝ U R 表明导体中的电流跟导体的电压成正比，跟导体的电阻成反比；若 将公式 R＝ U I 也理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比，跟导体的电流成反比那就 错了。这是因为导体的电阻是导体本身的一种性质，其大小是由导体的材料、长度和横截面 积决定的，而与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关。也不是导体两端的电压为零时， 导体的电阻也为零，我们只不过是利用这个公式测量与计算导体的电阻值。对同一导体来说 U I 是不变的，但对于不同的导体 U I 一般不同。 【例 1】 将欧姆定律基本公式 I＝ U R 变形得到 R＝ U I ，关于 R＝ U I 的物理意义，下列说法中 正确的是( )。 A．导体中通过的电流增大时，其电阻值反而减小 B．加在导体两端的电压增大时，其电阻也会相应增大 C．导体的电阻值可用电压与电流的值来计算，它等于导体两端的电压与通过的电流之 比值 D．导体的电阻与加在两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比 解析：电阻是导体本身的一种性质，它的大小取决于自身因素——导体的材料、长度 和横截面积，另外还受到外界因素——温度的影响，它的大小与加在其两端的电压和流过导 体的电流的大小无关。同时，物理公式都表达一定的物理意义，不能单独当做一个数学式子 来分析。D项就是没弄清电阻是导体本身的一种性质，而又把 R＝ U I 当做一个数学式子，单独 从数学角度考虑，忘记了物理公式所表达的物理意义。 答案：C (1)对于物理概念、定律等的表达，一定要结合它的物理意义进行；(2)在应用欧姆定 律进行问题分析和简单计算时，三个物理量必须集中在同一段电路中，这一点易忽略，造成 解题时“张冠李戴”，解答错误。 2．解答图象信息题的方法 图象信息题就是利用数学图象的方法，把物理量之间的关系表达出来，解决这类问题的 一般步骤是：(1)看清图象中横、纵坐标所表示的物理量，弄清坐标上的分度值；(2)明确图 象所表达的物理意义，利用图象的交点坐标、倾斜程度等进行分析、推理、判断和计算；(3) 根据图象把题目中的问题计算出结果或做出判断性结论。现举例说明： 【例 2】 一种电工工具由一个小灯泡 L 和一个定值电阻 R 并联而成，通过 L、R的电流 跟其两端电压的关系如图所示。由图可得定值电阻 R 的阻值为________Ω；当把这个工具 接在电压为 2 V 的电路两端，L、R并联的总电阻是________Ω。 解析：从题中图象可以看出，通过电阻的电流与其两端的电压成正比，当电压为 U1＝2 V 时，通过 R的电流 I1＝0.2 A，所以电阻 R＝ U1 I1 ＝ 2 V 0.2 A ＝10 Ω。当给 L 加 2 V 电压时，通过 灯泡 L的电流为 I2＝0.6 A，由于 L 与 R 的并联，所以总电流 I＝I1＋I2＝0.2 A＋0.6 A＝0.8 A。根据欧姆定律得并联后的总电阻 R 总＝ U1 I ＝ 2 V 0.8 A ＝2.5 Ω。 答案：10 2.5 1. (2012·山东烟台中考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关闭合后，滑 动变阻器的滑片向右移动时，三个电表的示数变化情况是( )。 A．A 的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变小 B．A 的示数变大，V1的示数变大，V2的示数变小 C．A 的示数变小，V1的示数不变，V2的示数变大 D．A 的示数变大，V1的示数变小，V2的示数变大 2．(2011·山东潍坊中考)如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关 S，缓慢移动 滑动变阻器的滑片 P，电流表 A1的示数逐渐变小，这一过程中( )。 A．滑片 P 是向左滑动的 B．电压表 V 的示数逐渐变小 C．电流表 A2的示数逐渐变小 D．电流表 A1与 A2的示数差逐渐变小 3．(2011·山西中考)如图所示是某电子秤的结构示意图，其中 P 是一个可以紧贴 AB 滑动的金属滑片，S 为自动控制开关。闭合开关 S，秤盘内不放物体时，电子秤刻度表示数 为 0；在秤盘内放入物体时，就可以从电子秤刻度表上读出该物体的质量；当被测物体的质 量超过电子秤量程时，开关 S自动断开，电子秤无示数。则下列判断正确的是( )。 A．电子秤的刻度表是一个电流表，它的示数越小说明所称物体质量越大 B．电子秤的刻度表是一个电压表，它的示数越大说明所称物体质量越大 C．电子秤的 AB 部分是一个滑动变阻器，且 A 端为绝缘体 D．电子秤所称物体的质量越大，消耗的电能越少 4．(2012·广东中考)有一种亮度可以调节的小台灯，其电路如图甲。电源电压为 24 V， 灯泡 L 的额定电压为 24 V，通过灯泡 L 的电流跟其两端电压的关系如图乙。当灯泡正常发 光时，灯丝的电阻为________Ω。调节滑动变阻器 R，使灯泡的实际功率为 3.6 W 时，灯泡 两端的电压是________V，滑动变阻器 R 连入电路的阻值是________Ω。 5．(2012·广东中考)在“探究一定电压下，电流与电阻的关系”的实验中，老师提供 的实验器材有：电源(电压恒为 4.5 V)，电流表、电压表各一个，开关一个，四个定值电阻 (5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω)，两只滑动变阻器(规格分别为“20 Ω 2 A”“50 Ω 1 A”)， 导线若干。 (1)请根据图甲的电路图用笔画线将图乙实物图连接完整(注意电流表的量程选择)。 甲 乙 (2)小李实验时，在 a、b 间先接入 5 Ω的电阻，闭合开关，移动滑片 P，使电压表的示 数为 1.5 V，并记下相应的电流值；再改接 10 Ω的电阻，此时滑片 P 应向________(选填“E” 或“F”)端移动，小李移动变阻器滑片 P 的目的是：________。 (3)小李为完成用四个定值电阻进行实验，他应选择的滑动变阻器规格是________。他 这样选择的理由是：________。 1. 在研究“一定电压下，电流与电阻的关系”时，电路如图所示。电源电压恒为 3 V， 滑动变阻器上标有“15 Ω 1 A”字样。在 A、B间先后接入不同阻值的定值电阻 R，移动滑 片 P，使电压表示数为 1.5 V，读出电流表的示数。当 20 Ω的电阻接入 A、B 间时，电压表 示数始终无法达到 1.5 V，其原因可能是( )。 A．滑动变阻器阻值太小 B．电源电压 3 V 太高 C．20 Ω的阻值太小 D．控制的电压 1.5 V 太高 2．根据欧姆定律 I＝ U R ，可变形得到公式 R＝ U I 。对此，下列说法中正确的是( )。 A．导体的电阻大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成反比 C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关 3. 两定值电阻甲、乙的电流与电压关系图象如图所示，现在将甲和乙并联后接在电压 为 3 V 的电源两端。下列分析正确的是( )。 A．甲的电阻是乙的电阻的两倍 B．甲的电压是乙的电压的两倍 C．流过甲的电流是流过乙的两倍 D．流过乙的电流是流过甲的两倍 4．某市高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费，某同学结合所学 物理知识设计了如图所示的计重秤原理图，以下说法正确的是( )。 A．称重表相当于一个电压表 B．电路中的 R1是没有作用的 C．当车辆越重时，称重表的示数越小 D．当车辆越重时，称重表的示数越大 5. 如图所示电路，电源电压不变，滑动变阻器上标有“2 A 20 Ω”字样。以下四个 图象中，能正确表示当开关 S 闭合后，通过小灯泡 L 的电流 I 与滑动变阻器连入电路的电阻 R的关系的是( )。 6. 如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关 S1 后，当开关 S2 由 1 位置转换到 2位置时，电压表和电流表的示数变化情况是( )。 A．电压表示数不变，电流表示数变大 B．电压表示数变大，电流表示数不变 C．电压表示数不变，电流表示数变小 D．电压表示数变小，电流表示数变小 7. 如图所示的电路，电源电压保持不变，R1 是定值电阻，R2 是滑动变阻器。当开关 S 闭合，滑片由 B 端向 A端移动的过程中，电流表示数 ，电压表示数与电流表示数的 比值 。 8．如图是关于电阻 A、B 的 IU 图象。由图可知，电阻值较大的电阻是________Ω。若 将 A、B两电阻并联后接在电压为 2 V 的电源两端，则并联电路干路中的电流是______A，此 时电路总电阻值是________Ω。 9．在如图甲所示的电路中，若电源电压为 3 V，电流表 A1、A2的示数如图乙所示，则 通过 R1的电流是______ A，R2的阻值是________Ω。 甲 乙 10．如图所示，在探究电流与电阻关系的实验中，先把 5 Ω的电阻接入 M、N 之间，滑 片 P 滑到某一位置，此时电流表的示数为 0.6 A；再分别把 10 Ω和 15 Ω的电阻换接在 M、 N之间，接下来请你完成实验。 分别换接 10 Ω和 15 Ω的电阻 后，滑片 P 的调节方向 要读取对应的电流表的示数，必 须满足的条件 实验结论 11.如图所示是小明的实验小组在“测量小灯泡的电阻”实验中连接的一个实验电路， 所用小灯泡标有“2.5 V”字样。 (1)请指出电路连接中的两个不当之处： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________。 (2)他们改正电路连接中的不当之处后，闭合开关，移动变阻器滑片时，发现两电表的 示数和灯泡的亮度都同时变化，但两电表的示数总是比较小，灯泡的亮度也较弱。出现这种 现象的原因是：________________________________________________________________。 (3)电路正常后，他们分别测出了小灯泡的几组电压和电流值。记录如下： 电压/V 2.0 2.5 2.8 电流/A 0.20 0.24 0.26 ①小灯泡正常工作时的电阻大小约为________； ②通过分析实验数据可知，小灯泡的电阻是________(选填“不变”或“变化”)的，其 原因是：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)实验结束，小明提出了一个探究设想：可以利用图中的实验器材来探究“并联电路 中干路电流与各支路电流有什么关系”。 ①请帮他们设计一个实验方案，将电路图画在方框中； ②在实验探究过程中，滑动变阻器不但可以改变电路中的电流，它还是电路中的一个 ________，但在移动滑片时一定要注意____________________________________________。 12．如图所示，R1＝30 Ω，R2＝10 Ω，闭合开关后，电流表的示数为 0.2 A，求： (1)电源电压； (2)电路总电流。 参考答案 基础自主导学 自主测试 1．B 2．答案：正比 3．答案：0.5 A 4．答案：60 Ω 0.1 A 5．答案：10 小 6．答案：(1)24 V (2)4 A 7．答案：0.4 5 知能优化训练 中考回顾 1．C 2．C 由题图可知，滑动变阻器 R1和定值电阻 R2并联，电流表 A1测 R1中的电流，电流 表 A 测电路中的总电流，电压表测总电压，即电源电压。当滑动变阻器的滑片 P 向右移动时， 接入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知，电流表 A1的示数 I1变小，电阻 R2不变，所以 通过电阻 R2的电流 I2不变，所以电流表 A 的示数 I＝I1＋I2变小。由于电压表测电源电压， 所以电压表的示数不变。通过以上分析可知，选项 C是正确的。 3．C 电子秤的刻度表是一个串联在电路中的电流表。当所称物体的质量增大时，滑片 P向下移动，滑动变阻器连入电路中的电阻减小，电路中的电流增大，但无法确定消耗的电 能的多少，所以选项 A、B、D 错误；电子秤的 AB 部分显然是一个滑动变阻器，由于秤盘内 不放物体时，电子秤刻度表示数为 0，因此 A 端是绝缘体，所以选项 C正确。 4．答案：60 12 40 解析：由题图甲可知，灯泡 L 和滑动变阻器串联，当灯泡正常发光时，UL＝24 V，由题 图乙可知，IL＝0.4 A，则 RL＝ UL IL ＝ 24 V 0.4 A ＝60 Ω；由题图可知，当使灯泡的实际功率为 3.6 W 时，灯泡两端的电压为 12 V，此时电路中的电流为 0.3 A，此时滑动变阻器两端的电压 R ＝ U I ＝ 12 V 0.3 A ＝40 Ω。 5．答案：(1)如图所示 (2)F 保持定值电阻两端的电压为 1.5 V 不变 (3)“50 Ω 1 A” 使定值电阻两端电压变化范围尽可能大些 模拟预测 1．A 由题图可知，定值电阻 R 与滑动变阻器串联，根据欧姆定律，在串联电路中电压 分配跟电阻成正比，当 20 Ω的电阻接入 a、b间时，电压表示数始终无法达到 1.5 V，是由 于滑动变阻器阻值太小，无论怎样移动滑片 P，它两端的电压始终小于 1.5 V，则 R 两端的 电压始终大于 1.5 V，所以正确的选项是 A。 2．D 导体的电阻是导体本身的一种性质，它只与导体的材料、长度、横截面积和温度 有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。 3．C 由图象信息可知，当加在两电阻上的电压均为 3 V 时，通过乙电阻的电流是通过 甲电阻电流的二分之一，根据欧姆定律可知，乙的电阻是甲的两倍，所以选 C。 4．D 从题图中可以看出，称重表串联在电路中，故称重表相当于一个电流表，A错误； 称重表有一定的测量范围，当电路中的电流超过称重表的量程时，称重表就会烧坏，电路中 R1的作用就是防止电路中的电流过大，起保护作用，B错误；当车辆越重时，滑动变阻器连 入电路中的电阻越小，电路中的电流越大，即称重表的示数越大，故 C错误，D正确。 5．D 由题图可知，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，电路中的总电阻 R 总＝RL＋R，通过灯 泡的电流 I＝ U R 总 ＝ U RL＋R ，电源电压 U 与灯泡电阻 RL不变，当 R 增大时，通过灯泡的电流减 小，但不会减少到 0，故正确的选项是 D。 6．C S1闭合后，电压表测电源电压，无论 S2位置如何，电压表示数不变。S2位于 1 时，R 总I2，题图(乙)左电流表量程 0～3 A， 右电流表 0～0.6 A，分度值分别是 0.1 A、0.02 A，故 I1＝0.8 A，I2＝0.2 A，流过 R1的电 流为 I1－I2＝0.8 A－0.2 A＝0.6 A 由 I＝ U R 得，R2＝ U I2 ＝ 3 V 0.2 A ＝15 Ω。 10．答案：向右移动(或向 b端移动) 保证电压表的示数为 3 V 电压一定，导体中的 电流跟导体的电阻成反比 解析：通过导体的电流与导体的电阻和导体两端的电压有关，若探究电流与电阻的关系， 应控制电阻两端的电压相同，改变电阻的阻值，从题意知，电阻两端的电压 U＝IR＝0.6 A ×5 Ω＝3 V，即保持 3 只电阻两端的电压为 3 V。当把电阻的阻值逐渐加大后，根据串联 电路中电压与电阻的关系可知，将 5 Ω电阻换成 10 Ω或 15 Ω电阻后，若不移动滑片，则 电压表示数会大于 3 V，为了使电压表示数保持 3 V 不变，需将滑动变阻器的滑片 P向右移 动。 11．答案：(1)①电压表没有并联在灯泡两端 ②电压表量程选择过大 (2)电源电压过低 (3)①10.4 Ω ②变化 小灯泡发光时，温度升高造成电阻变化 (4)①电路图如图所示 ②电阻 接入电路中的电阻值不能为零 解析：由题图可知，电压表并联在了滑动变阻器两端，没有并联在灯泡两端，这样测不 出灯泡两端的电压；所用小灯泡标有“2.5 V”，所以电压表的量程应该选择 0～3 V，不能 选择 0～15 V。由表中数据可知小灯泡正常发光时的电流为 0.24 A，电压 2.5 V，则小灯泡 正常工作时的电阻大小约为 RL＝ U I ＝ 2.5 V 0.24 A ＝10.4 Ω。通过分析实验数据可知，小灯泡的电 阻是变化的，原因是小灯泡发光时，温度升高造成电阻变化。探究“并联电路中干路电流与 各支路电流有什么关系”，可采用如答案图所示的设计方案。将滑动变阻器的滑片移到某一 位置，分别用电流表测出干路中的电流和两条支路中的电流。然后再移动滑动变阻器的滑片， 用电流表分别测出干路中的电流和各支路中的电流，便可得出结论。在实验探究过程中，滑 动变阻器不但可以改变电路中的电流，它还是电路中的一个电阻，用时应注意接入电路中的 电阻值不能为零。 12．答案：(1)6 V (2)0.8 A 解析：(1)电源电压 U＝I1R1＝0.2 A×30 Ω＝6 V。 (2)通过 R2的电流 I2＝ U R2 ＝ 6 V 10 Ω ＝0.6 A 电路的总电流 I 总＝I1＋I2＝0.2 A＋0.6 A＝0.8 A。 ）