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第一部分系统复习，成绩基石第十六讲欧姆定律要点探究电流和电压、电阻的关系考查内容体验性目标通过实验，探究电流、电压和电阻的关系.考查角度①实验电路的设计和实物电路的连接；②利用控制变量法探究电流和电压的关系、电流和电阻的关系；③实验数据的处理、结论的归纳；④滑动变阻器在实验中的使用和作用.高频考点例1►现有下列器材：蓄电池(6V)、电流表(0～0.6A，0～3A)、电压表(0～3V，0～15V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”．要求：(1)请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来．(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中．请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图象.实验次数123456电阻R/Ω51015202530电流I/A0.60.30.20.150.120.1(3)在做完第一次实验后，接下来的操作是：断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到________(填“A”或“B”)端，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为_____V，读出电流表的示数．点拨►(1)根据电路图按照一一对应原则连接实物图；(2)根据表中实验数据，在坐标纸上描出对应的点，然后用平滑的曲线把各点连接起来，作出I－R图象；(3)做完第一次实验后应断开开关，将5Ω的定值电阻更换为10Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，根据实物电路的连接方式可知此时应将滑片滑到A端．在探究电流与电阻关系的实验中，应保持电阻两端电压不变，因此更换电阻后电压表的示数仍然是5Ω×0.6A＝3V.A3要点欧姆定律的应用考查内容认知性目标理解欧姆定律，用欧姆定律进行解释或计算.考查角度①利用欧姆定律公式及其变形式进行电表示数变化规律判断和解决实际问题；②利用欧姆定律公式及其变形式进行简单的计算.类型1：电路中电流表和电压表示数变化问题例1►如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是()A．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比变大B．电流表示数变小，电压表与电流表示数之比不变C．电流表示数变大，电压表与电流表示数之比不变D．电压表示数变大，电压表与电流表示数之比变大点拨►由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的阻值变大，电路的总电阻变大，根据可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小；根据U＝IR可知，R1两端的电压变小，即电压表的示数变小；R1为定值电阻，根据可知，电压表与电流表示数之比不变．B例2►在相距10km的甲、乙两地之间有两条输电线，已知每条输电线的电阻为100Ω.现输电线在某处发生短路，为确定短路位置，检修员利用电压表、电流表和电源接成如图所示电路进行检测．当电压表的示数为2.0V时，电流表的示数为80mA，则短路位置离甲地________km.1.25点拨►本题考查了欧姆定律．由欧姆定律可得，连接短路位置到甲地的两段输电线的总电阻，因10km导线的电阻为100Ω，且电阻和长度成正比，所以，短路处距甲地的导线总长度，则短路位置距离甲的距离s＝＝1.25km.类型2：应用欧姆定律解决实际问题例►如图所示的是某地下停车场烟雾报警器的简化原理图．电源电压保持不变，R0为定值电阻，光敏电阻的阻值随光照强度的减弱而增大，当电路中的电流减小至某一数值时报警器开始报警．当有烟雾遮挡射向光敏电阻的激光时，电压表示数_________(填“增大”、“减小”或“不变”)；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，R0应选用________(填“更大”或“更小”)阻值的电阻．点拨►由电路图可知，光敏电阻R和定值电阻R0串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流；根据题意得出减弱光敏电阻的光照强度(有烟雾遮挡射向光敏电阻)时电阻增大，根据欧姆定律可知电路中电流和R0两端的电压变化，根据串联电路的电压特点可知R两端的电压变化；要使报警器在浓度更低的烟雾下报警，说明当电路中电流增大到某一数值时报警器开始报警，由欧姆定律可知电路中的电阻必须减小到某一数值，据此可知R0的阻值变化．增大更小类型3：欧姆定律在串、并联电路中的应用例►在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为20Ω.闭合开关S，电流表A1的示数为0.3A，电流表A2的示数为0.2A.求：(1)电源电压U；(2)电阻R2的阻值．解：(1)电源电压U＝U1＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V(2)R2两端电压U2＝U＝6VR2的阻值R2＝点拨►(1)因并联电路中电源电压与各支路两端的电压相等，根据U＝IR可求得电源电压；(2)根据可求得R2的阻值．类型4与取值范围有关的综合计算例►在如图所示的电路中，电源电压U＝4V，灯泡的电阻R1＝6Ω，允许通过灯泡的最大电流为0.4A，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V.求：只闭合开关S2、S4时，在不损坏电流表、电压表和灯泡的情况下，变阻器R3的取值范围是多少？(画出等效电路图)解：只闭合开关S2、S4时，等效电路如图所示．①当滑片左移时，在不损坏电流表和灯泡的情况下，即电路中允许通过的最大电流I＝0.4A电路中最小总电阻R＝＝10Ω变阻器接入电路的最小阻值R3＝R－R1＝10Ω－6Ω＝4Ω②当滑片右移时，在不损坏电压表的情况下，灯泡两端的最小电压U1′＝U－U3＝4V－3V＝1V电路中的最小电流I3＝I1′＝变阻器接入电路的最大阻值R3′＝即变阻器R3的取值范围是4～18Ω.点拨►滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围受到用电器额定电流、电表所选量程等多种因素的影响．为了保证电路安全及各用电器不被损坏，应选择较小的“最大电流”作为电路中允许通过的最大电流，此时计算出滑动变阻器接入电路的阻值即为它连入电路的最小阻值．电压表并联在滑动变阻器两端，当电压表达到最大值时，滑动变阻器的阻值为最大阻值．变式训练►如图所示电路，电源电压保持不变，小灯泡电阻为10Ω不变，滑动变阻器最大阻值为50Ω，断开S1，闭合S后，电流表示数为0.45A，则开关都闭合，电流表示数的变化范围是多少？解：S闭合、S1断开的等效电路如图所示电源电压U＝IR1＝0.45A×10Ω＝4.5V,S、S1均闭合的等效电路如图所示要点电阻的测量考查内容技能性目标会用伏安法测电阻.考查角度①伏安法测电阻的实验原理、电路图、实验步骤、数据处理、电压表和电流表的使用，实验图象的绘制或分析图象；②特殊方法测电阻：用一只电表(电压表或电流表)，定值电阻结合开关的断开、闭合(包括单刀双掷开关)测电阻.类型1：伏安法测电阻例►探究伏安法测量电阻：装置表格①请将下图的实物电路连接完整.②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应放在最_______(填“左”或“右”)端.图象③请在右图表盘上填画第3次实验中电流表所选的接线柱及指针位置.④请利用表中数据，用描点法画出定值电阻的I－U图象.次数U/VI/A11.00.122.00.232.40.24右分析评估⑤上述实验中，测量了三组电压值和对应的电流值，根据每组电压及电流的值，算出每组电阻Rx的阻值．为了使测得的电阻值更准确，他接下来的做法是____________________.⑥若将上述实验中的定值电阻改为小灯泡，改变滑动变阻器滑片的位置，记录下不同时刻的电压值和电流值，并计算出小灯泡在不同电压下的电阻值，数据处理表格如下所示，其中有一处是不恰当的，这一处是___________________________，原因是___________________________________________________________________.实验次数电压/V电流/A电阻/Ω平均电阻/Ω11.00.175.97.721.40.187.831.80.228.242.00.238.7求电阻的平均值计算小灯泡电阻的平均值小灯泡电阻受温度影响会发生变化，不能用求平均值的方法确定电阻值例►小明同学要测量某未知电阻的阻值．(整个实验过程中电源电压保持不变)类型2：特殊方法测电阻(1)按照图甲电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大．电路中出现的故障原因是________________．(2)排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0＝_____Ω.接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是_____________________________________．(3)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏．小华帮他设计另一个实验方案：利用图丙所示的电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再__________，记下电压表示数U2.则Rx＝(表达式用测得的量与已知量表示)．电阻R0断路6多次测量求平均值，减小实验误差断开S1点拨►(1)电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数很大，说明电压表并联电路之外的电路不存在断路，则与电压表并联的电阻R0断路．(2)由图乙可知，电流表量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.4A；电压表量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，电阻R0＝；小明调整变阻器的滑片继续测量的目的是多次测量求平均值，减小实验误差．(3)如题图丙所示电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再断开S1，记下电压表示数U2，开关S闭合、S1断开时，电路电流，电阻Rx＝=.本讲实验考点：①探究电流与电压、电阻的关系；②用伏安法测电阻．(要求能够熟练操作、掌握整个实验过程，包括实验方法、器材、电路连接、步骤、数据表格、结论、图象以及易错点等)实验探究探究电流与电压、电阻的关系装置小明将实物连接成如图所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正.方法步骤①连好如图电路后，在a、b间接入5Ω的电阻，移动滑片P调至电阻阻值最大处，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，使定值电阻R两端电压为2V，电流表示数如图所示，为______A.②换上10Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将__________(填“变大”或“变小”)，此时应将滑片P向______(填“A”或“B”)端移动，使电阻两端电压为____V，读出电流表的示数.表格U＝2V结论在_______________一定时，导体中的电流跟导体的电阻成______比.评估滑动变阻器在此实验中的主要作用是_____________________________.R/Ω51020I/A0.40.20.10.4变大A2导体两端电压反控制电阻两端电压保持不变实验探究伏安法测小灯泡的电阻原理用电流表测出通过小灯泡的________，用电压表测出小灯泡两端的_________，再根据欧姆定律的变形式R＝______计算出电阻值.器材电源、开关、导线、小灯泡、________、__________、_______________.电路图请根据电路图连接实物电路.方法与步骤①请根据电路图将实物电路连接完整．实验时连接实物过程中，开关要______，滑动变阻器的滑片调到电阻____________处.②闭合开关，调节滑动变阻器的滑片到三个合适的位置，记录此时小灯泡两端的电压和通过的电流，填入表格．表格中有两处不完整，请你填写完整.③利用公式算出小灯泡的电阻值，并比较得出小灯泡的阻值变化特点.表格结论从表中看出：三次小灯泡电阻不同，造成这一现象的原因是__________________________________.实验次数U/VI/AR/Ω10.80.184.421.00.205.030.30电流电压电流表电压表滑动变阻器断开阻值最大灯丝电阻随温度变化而变化2.171．[2017·青岛，11，3分][不定项]如图所示，电源电压保持2V不变，小灯泡L标有“2.5V0.2A”