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第十四章欧姆定律第一节欧姆定律实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3考点1电流与电压和电阻的关系(10年1考)电流与电压、电阻的关系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4实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3考点4考点2欧姆定律(10年10考)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实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3考点4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实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3考点4考点3动态电路的分析(10年5考)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)实验探究拓展考点必备梳理考点1考点2考点3考点4考点4内阻相关计算(10年10考)提示:见第二编专题三。实验探究拓展考题初做诊断123456789命题点1电流与电压和电阻的关系1.(2018·安徽中考,20,8分)利用如图甲所示的电路,可以研究通过小灯泡的电流跟加在它两端电压的关系。实验中使用小灯泡的额定电压为2.5V。甲乙实验探究拓展考题初做诊断123456789丙(1)请按照图甲,将图乙中的实物电路连接完整;(2)闭合开关S,当滑片从滑动变阻器的一端向另一端移动时,小灯泡两端的电压连续发生变化,于是可得到多组测量值(U,I),根据测量值画出小灯泡的I-U图象如图丙所示。从图象可以发现:随着小灯泡两端电压从0逐渐增大(不大于额定电压),其灯丝的电阻值(选填“不断增大”“保持不变”或“不断减小”);实验探究拓展考题初做诊断123456789(3)在图甲中,闭合开关,将滑片P从A端向B端移动。在此过程中,小灯泡两端的电压(选填“不断变大”“保持不变”或“不断变小”);(4)考虑到电压表的电阻对电路的影响,每次电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流(选填“偏大”或“偏小”)。实验探究拓展考题初做诊断123456789答案:(1)如解析图所示(2)不断增大(3)不断变大(4)偏大解析:有(1)小灯泡的额定电压为2.5V,故电压表选用小量程与小灯泡并联,如图所示。实验探究拓展考题初做诊断123456789(2)由图丙知,当电压为0.25V、1.0V、2.0V时,对应的电流大小分别为0.1A、0.3A、0.45A,由欧姆定律知,对应的电阻大小分别为:2.5Ω、3.3Ω、4.4Ω,故灯丝的电阻值不断增大;(3)在图甲中,小灯泡与变阻器PA部分并联后与变阻器的PB部分串联,闭合开关,将滑片P从A端向B端移动。PA部分电阻越来越大,根据并联电阻的规律,并联部分的电阻变大,PB部分电阻变小,由分压原理,并联部分的电压变大,即小灯泡的电压不断变大;(4)因电压表与小灯泡并联,根据并联电路电流的规律,电流表的示数比测量时通过小灯泡的实际电流偏大。R=𝑈𝐼实验探究拓展考题初做诊断123456789命题点2动态电路分析2.(2018·安徽中考,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()A.电流表的示数变大,电压表的示数变大B.电流表的示数变小,电压表的示数变大C.电流表的示数变小,电压表的示数变小D.电流表的示数变大,电压表的示数变小答案解析解析关闭在电路中电阻R1与滑动变阻器R2串联,电流表测量电路的电流,电压表测量的是滑动变阻器的电压,当滑片向左移动时,接入的电阻变小,电路的总电阻变小,由于电源电压保持不变,根据欧姆定律可知电路的电流变大,电流表示数变大,电阻R1两端的电压变大,所以滑动变阻器的电压变小,即电压表的示数变小。答案解析关闭D实验探究拓展考题初做诊断1234567893.(2015安徽中考,17,3分)图示电路中,电源电压不变,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器。闭合开关S,移动滑片P,多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I,则绘出的U-I关系图象正确的是()答案解析解析关闭由电路图知,电阻R1和滑动变阻器R2串联,则当滑片P向左移动滑动变阻器R2阻值减小,电路总电阻减小,电源电压不变,由欧姆定律得电路中电流增大,R1电压增大,则滑动变阻器R2的电压减小,故当电流表示数I增大时,电压表示数U减小,则C、D错误,由R1=Δ𝑈Δ𝐼可知,图象应该是倾斜直线。故选A。答案解析关闭A实验探究拓展考题初做诊断1234567894.(2014安徽中考,16,3分)如图所示的电路中,闭合开关,发现每个电表都有一定的示数。向右移动变阻器的滑片,则()A.电流表A1示数减小,电流表A2和电压表V示数增大B.电流表A1和A2示数都减小,电压表V示数增大C.电流表A1、A2和电压表V示数都减小D.电流表A1、A2和电压表V示数都增大答案解析解析关闭由电路图可知,R1、R2并联后与滑动变阻器串联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量R1支路电流,电压表测量并联电路两端电压;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,接入电路的电阻变小,电路的总电阻变小,根据I=𝑈𝑅可知,干路电流变大,即电流表A1的示数变大;由于并联电路部分的电阻不变,根据U=IR可知,并联电路两端电压变大,即电压表示数变大;由于R1的阻值不变,由I=𝑈𝑅1可知,通过R1的电流变大,即电流表A2的示数变大;综合上述分析可得,电流表A1、A2和电压表V示数都变大。答案解析关闭D实验探究拓展考题初做诊断123456789命题点3欧姆定律的相关计算5.(2018·安徽中考,6,4分)某定值电阻两端加上10V的电压时,测得通过它的电流为2A,则其阻值为Ω,若电压为0,则它的阻值为Ω。答案解析解析关闭由欧姆定律可得R=𝑈𝐼=10V2A=5Ω,电阻是导体的本身的属性,与电压、电流无关,其阻值不变。答案解析关闭55实验探究拓展考题初做诊断1234567896.(2016安徽中考,8,2分)图中电源电压3V恒定不变,电阻R1=10Ω,R2=5Ω,则闭合开关S后,电压表示数为V。答案解析解析关闭在串联电路中,各用电器电压之比等于各电阻之比,电压表测量的是R1两端的电压,所以有𝑈𝑅1=3V-𝑈𝑅2,代入数值可得U=2V。答案解析关闭2实验探究拓展考题初做诊断123456789命题点4内阻的相关计算7.(2017安徽中考,23,9分)现一只满偏电流Ig=3mA的电流计G,已知其电阻Rg=100Ω,现在需要把它改装成一只量程Ic=3A的电流表,如图a所示。求:(1)电阻Rx的阻值;(2)求改装后的电流表电阻Rc的阻值;(3)如图b所示,将改装后的电流表接入电路中。已知电源电压U=10V,电阻R1=5Ω。闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,使电流表的示数I=1.0A。求此时滑动变阻器接入电路中的阻值R2,以及通过原电流计G的电流I1。答案解析解析关闭本题考查了欧姆定律。电阻Rx与电流计G并联,其两端的电压相等,所以Ux=Ug。电流计G两端的电压可由其最大满偏电流Ig和电阻Rg来求得。Ug=IgRg=0.3V。通过Rx的电流Ix由并联电流的规律可知Ix=Ic-Ig=3A-3mA=2.997A。所以接入电路中的电阻Rx=𝑈𝑥𝐼𝑥=0.3V2.997A≈0.1Ω。改装后电流表的阻值可以由电流表的电压Ug和通过电流表的电流Ic计算得到,Rc=𝑈c𝐼c=𝑈g𝐼c=0.3V3A=0.1Ω当电流表接入电路中的电流大小为1A时,电流表两端的电压Uc'=IRc=1A×0.1Ω=0.1V,接入电路中的滑动变阻器两端的电压U2=10V-Uc'-U1=10V-0.1V-1A×5Ω=4.9V,R2=𝑈2𝐼=4.9V1A=4.9Ω,通过原电流计G的电流I1可以由电流计的电压和其电阻来计算,I1=𝑈c'𝑅g=0.1V100Ω=0.001A=1mA。答案解析关闭(1)0.1Ω(2)0.1Ω(3)4.9Ω1mA实验探究拓展考题初做诊断1234567898.(2016安徽中考,23,8分)实际测量中使用的大量程电流表是由小量程电流表改装而成的。图中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=1mA的电流表,其电阻Rg=100Ω,图为某同学改装后的电流表电路图,R1、R2为定值电阻。若使用a和b两个接线柱时,电表的量程为3mA;若使用a和c两个接线柱时,电表的量程为10mA。求R1、R2的阻值。答案解析解析关闭将a、b两接线柱接入电路时,有IgRg=(I-Ig)(R1+R2)①将a、c两接线柱接入电路时,有Ig(Rg+R2)=(I-Ig)R1②联立①②两式,将Ig=1×10-3A,Rg=100Ω,I=3×10-3A,I'=10×10-3A代入,可得R1=15Ω,R2=35Ω。答案解析关闭15Ω35Ω实验探究拓展考题初做诊断1234567899.(2014安徽中考,21,8分)实际测量中所使用的电流表是由小量程电流表改装而成的。图a中G是满偏电流(即小量程电流表允许通过的最大电流)Ig=3mA的电流表,其电阻Rg=10Ω,要把它改装为一个量程为3A的电流表(如图b),问:(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为多少?(2)需要给它并联一个多大的电阻R0?(计算结果小数点后保留两位数字)(3)设改装后的电流表的电阻为R,比较R与R0的大小关系,并简单地说明理由。答案解析解析关闭(1)当通过小量程电流表的电流为满偏电流时,它两端的电压为U=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V;(2)两个电阻并联时,通过R0的电流为I0=I最大-Ig=3A-0.003A=2.997A,并联电阻为R0=𝑈𝐼0=0.03V2.997Ω≈0.01Ω;(3)电阻并联相当于增加了导体横截面积,总电阻比最小的电阻都小,所以R小于R0,根据并联电路特点,R=𝑅g·𝑅0𝑅g+𝑅0,由于R0远小于Rg,所以Rg+R0≈Rg,所以R=𝑅g·𝑅0𝑅g+𝑅0≈R0。答案解析关闭(1)0.03V(2)0.01Ω(3)R≈R0实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3考法1欧姆定律的应用例1(2017天津中考)如图所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变。闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示。求:(1)电源电压;(2)滑动变阻器的最大阻值。答案解析解析关闭(1)当滑动变阻器的滑片P移动到a端时,电路为R1的简单电路,此时电压表被短路,示数为0,由图可知此时电路中电流I=0.6A电源电压U=IR1=0.6A×10Ω=6V。(2)当滑动变阻器的滑片P移动到b端时,变阻器接入电路的阻值R2最大,此时电压表示数最大,由图可知,电压表示数U2=4V,电流表示数I'=0.2A。R2=𝑈2𝐼'=4V0.2A=20Ω答案解析关闭(1)6V(2)20Ω实验探究拓展考法必研突破考法1考法2考法3方法归纳(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