搜索
第一节欧姆定律考点1考点2考点3考点4电流与电压和电阻的关系电流与电压、电阻的关系比较项电流与电压的关系电流与电阻的关系图象结论在电阻一定的情况下,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比在电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比考点1考点2考点3考点4欧姆定律比较项要点欧姆是德国物理学家,也是电阻的单位欧姆定律导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体电阻成反比当电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,如图所示,公式I=𝑈𝑅当电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比,如图所示,公式I=𝑈𝑅考点1考点2考点3考点4比较项要点电路的总电阻与各电阻之间的关系串联电路的总电阻与各电阻之间的关系是R总=R1+R2并联电路的总电阻与各电阻之间的关系是1R总=1R1+1R2考点1考点2考点3考点4动态电路分析比较项要点说明串联电路电阻的变化引起电路中其他物理量的变化。某一电阻增大(减小)时,与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都减小(增大)此类题应首先看懂电路图,弄清各电表测量哪些用电器的哪些物理量;判断出滑动变阻器的阻值怎样变化,由欧姆定律得到电流的变化,再由串联电路的电压特点分析各个用电器的电压变化并联电路某一电阻增大(减小)时,与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都增大(减小)考点1考点2考点3考点4内阻相关计算提示:见第二编专题三。考法1考法2考法3欧姆定律的应用例1(2019·云南昆明中考)如图甲所示的电路中,电源电压为9V保持不变,G为灵敏电流计,其内电阻为Rg保持不变;R为热敏电阻,其电阻与温度的关系如图乙所示。闭合开关,当热敏电阻所在的环境温度等于20℃时,电流计的示数是2mA。则当电流计的示数是9mA时,热敏电阻的阻值是500Ω,它所在的环境温度是140℃。考法1考法2考法3解析:由图象知,20℃时热敏电阻的阻值R=4000Ω,由串联电路特点及欧姆定律得:U=I1(R+Rg),即9.0V=0.002A×(4000Ω+Rg),解得Rg=500Ω。当电流I2=9mA=0.009A时,由串联电路特点及欧姆定律得U=I2(R'+Rg),即9.0V=0.009A×(R'+500Ω),解得R'=500Ω;由图象知,此时热敏电阻的温度t=140℃。考法1考法2考法3方法归纳欧姆定律的应用(1)四个弄清:弄清电路的连接方式;弄清各电表分别测哪个元件的电学量;弄清滑动变阻器接入电路的部分;弄清题中的已知条件和提供的物理过程。(2)标记电路图:在图中标出已知量的符号、数据和未知量的符号。(3)电路分析:寻找已知量和未知量的关系,抓住电路中不变量和变化的量。(4)根据串、并联电路特点及欧姆定律列出方程求解,注意文字说明、公式、下标、单位。考法1考法2考法3对应练1(2019·湖南衡阳中考)如图所示,R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,发现V1表示数从2V变化到6V,而V2表示数从4V变化到0,则电流表示数从0.2A变化到0.6A,R=10Ω。解析:R为定值电阻,R'为滑动变阻器,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片从a端逐渐滑动到b端,电压表V1测量电阻R的电压,V1表示数从2V变化到6V,此时R'接入电路为0,R此时两端电压即为电源电压,可得电源电压U=6V,滑动变阻器的滑片在a端时,电流表示数为0.2A,R两端电压为2V,R=𝑈𝐼=2V0.2A=10Ω。滑动变阻器的滑片滑动到b端时,R'接入电路为0,电路电阻为R,此时电流I'=𝑈𝑅=6V10Ω=0.6A。考法1考法2考法3动态电路分析例2(2019·甘肃兰州中考)在如图所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S后,将滑动变阻器的滑片P向右移动,下列说法正确的是()A.电流表A1的示数变大,电压表V的示数变小B.电流表A2的示数变小,电压表V的示数变大C.电压表与电流表A2的示数之比变大D.电流表A2与A1的示数之差变大D考法1考法2考法3解析:由电路图可知,R1与R2并联,电压表测电源两端的电压,电流表A1测R2支路的电流,电流表A2测干路电流。因电源电压恒定,所以,滑片移动时,电压表的示数不变,故A、B错误;因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时,通过R2的电流不变,即电流表A1的示数不变,将滑动变阻器的滑片P向右移动,接入电路中的电阻变小,通过R1的电流变大,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流变大,即电流表A2的示数变大,则电压表与电流表A2的示数之比变小,故C错误;由电流表A2与A1的示数之差等于通过R1的电流可知,两电流表的示数之差变大,故D正确。考法1考法2考法3对应练2(2019·江苏扬州中考)如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,调节滑动变阻器滑片,下列说法正确的是()A.滑片向左滑动,电流表示数增大,电压表示数减小B.滑片向左滑动,电流表、电压表示数都增大C.滑片向右滑动,电流表、电压表示数都增大D.滑片向右滑动,电流表示数减小,电压表示数增大B解析:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电流,当滑片向左滑动时,变阻器接入电路中的电阻减小,电路的总电阻减小,可知,电路中的电流增大,即电流表的示数增大,变阻器接入电路中的电阻减小,由串联电路的分压特点可知,变阻器两端的电压减小,灯泡两端的电压增大,即电压表的示数增大,故A错误、B正确;同理可知,滑片向右滑动时,电流表、电压表的示数都减小,故C、D错误。考法1考法2考法3电路中电流、电压、电阻的关系例3(2019·湖北宜昌中考)用如图所示电路研究电流跟电压的关系。为了改变定值电阻R两端电压,设计了三种方案。甲:多节干电池串联接入MN;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN;丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN。可行的方案是()A.仅有甲B.仅有乙C.仅有甲、乙两种D.甲、乙、丙都可行D考法1考法2考法3方法归纳研究电流跟电压的关系时应采用控制变量法,即控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压测出通过的电流。解析:研究电流跟电压的关系时,应控制电阻的阻值不变,改变电阻两端的电压,则甲:多节干电池串联接入MN时,改变干电池串联的节数时电源的电压发生变化,R两端的电压发生变化,方法可行;乙:电池与滑动变阻器串联接入MN时,移动滑动变阻器滑片P改变接入电路中的电阻,从而改变电路中的电流和R两端的电压,方法可行;丙:电池先后与不同定值电阻R'串联接入MN,定值电阻R'的阻值不同,分得的电压不同,定值电阻R两端的电压不同,方法可行;综上可知,甲、乙、丙三种方案均可行。考法1考法2考法3D对应练3探究“通过电阻的电流与电阻的大小关系”时,我们一般需要先预设一个电压值,实验中保持电阻两端电压为预设值不变,现采用如图所示电路进行探究,器材:学生电源、滑动变阻器(20Ω,1A)、电流表、电压表、开关、三个定值电阻(5Ω、10Ω、20Ω)及导线若干,下列说法正确的是()A.若实验电压设置为2V,电源电压可设定的范围可以为2~4VB.若电源电压恒为6V,要获得3组实验数据,电压预设范围可以为1.5~5VC.若电源电压恒为6V,电压预设值为2V,要获得3组实验数据,要更换最大阻值为30Ω的滑动变阻器D.电压预设值越大,在获得3组实验数据过程中,滑动变阻器阻值调节范围越大考法1考法2考法3解析:由题图可知,R与滑动变阻器串联,电压表测R两端电压,电流表测电路中电流,当定值电阻最大,R=20Ω,对应的滑动变阻器连入电路中的电阻最大,为20Ω,当电压预设值为2V时,根据分压原理,变阻器的电压为2V,根据串联电路电压规律,故最大的电源电压为2V+2V=4V,电源电压最小为2V,故电源电压的范围为2~4V,A正确;当定值电阻最大R=20Ω,当电压预设值最小为1.5V时,电路中电流最小I最小'=IR'=𝑈𝑅𝑅=1.5V20Ω=0.075A,由串联电路特点和欧姆定律可得,此时滑动变阻器接入电路中的电阻最大R滑最大'=𝑈滑'𝐼最小'=𝑈-𝑈𝑅'𝐼最小'=6V-1.5V0.075A=60Ω20Ω,所以此预设电压值不正确,更换最大阻值为60Ω的滑动变阻器,故B、C错误;电压预设值越大,电路中电流越大,滑动变阻器两端电压越小,由欧姆定律可知,滑动变阻器连入阻值越小,滑动变阻器阻值调节范围越小,故D错误。实验点探究电流、电阻、电压的关系考查方向:实验方法、实物图的连接、电路连接前的要求、电路故障分析、实验评估。实验点探究的问题电流跟电压、电阻的关系实验器材电源、电压表、电流表、滑动变阻器、定值电阻3个、开关、导线若干实验电路图实验步骤(1)保持电阻不变,移动滑片,记录三次电流和电压值(2)保持电压不变,更换不同的电阻,记录三次电流和电阻的值实验结论导体中的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比注意事项:注意在探究电流与电阻的关系时,一定注意更换电阻后,需要移动滑动变阻器的滑片,保证电阻两端的电压不变。实验点例题(2019·广西桂林中考)小飞在做“探究电流与电压、电阻的关系”实验时,准备了以下器材:两节新的干电池,电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻(5Ω,10Ω,15Ω,20Ω)、开关、导线若干。图1图2实验点(1)在按电路图连接实物时,开关必须处于断开状态;在实物图中,滑动变阻器的滑片要移到最左端(选填“最右端”或“最左端”)。(2)图1是小飞连接好的实验电路,闭合开关后,他发现移动滑片的过程中,电流表的示数不变,电压表的示数不变。(均选填“变大”“变小”或“不变”)(3)小冲在一旁观察后指出小飞没有按照电路图正确连接实物,请你在实物图上对连接错误的一根导线打“×”,并用笔补画一根线代替导线将电路连接正确。实验点答案:如图实验点(4)问题解决后,他们接入10Ω的电阻进行实验,并得出下表中的数据,对数据进行分析后得出实验结论是当电阻一定时,电流与电压成正比。电压U/V11.522.5电流I/A0.10.150.20.25(5)接下来他们分别接入其他电阻再次对电流与电阻关系进行探究,并作出了如图2所示图象,请你通过图象中所给信息计算出实验过程中滑动变阻器两端的电压U=1V。实验点解析:(1)在按电路图连接实物时,为了保护电路,开关必须处于断开状态;滑动变阻器的滑片要处于阻值最大处,即要移到最左端;(2)由题图可知,滑动变阻器与电压表串联后再与电阻并联在一起,根据电压表的特点可知,通过滑动变阻器的电流为0,当移动滑动变阻器器时,电压表测量的是电阻两端的电压,也是电源电压,保持不变,电流也保持不变,故电流表、电压表示数都不变;(3)定值电阻与滑动变阻器应串联在电路中,电压表应测量定值电阻两端的电压,故电路的错误之处和改进方法如答案图;(4)接入10Ω的电阻进行实验,根据实验数据可知,在电阻一定时,电压越大,电流越大,电流与电压成正比;(5)由图可知,该图象为反比例函数,当电流为0.1A时,电阻为20Ω,则电压为U=IR=0.1A×20Ω=2V;滑动变阻器两端的电压应为3V-2V=1V。实验点拓展练(6)在探究电流与电阻的关系实验中,保持电阻两端电压为2V,将5Ω的电阻更换为10Ω的电阻,闭合开关,应将滑动变阻器的滑片P向左(选填“左”或“右”)端移动,使电压表示数为2V。(7)连好电路后闭合开关,发现电流表无示数,电压表指针有明显偏转,原因可能是定值电阻断路。解析:(6)探究电流与电阻的实验中应控制电压不变,应保持电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向左端移动,使电压表的示数为2V;(7)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电路不存在断路,则与电压表并联的电阻断路。