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第一部分系统复习成绩基石第十六讲欧姆定律知识网络梳理常考类型突破要点1探究电流和电压、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滑动变阻器的使用、作用．【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.(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A(填“A”或“B”)端，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为3V，读出电流表的示数．实验次数123456电阻R/Ω51015202530电流I/A0.60.30.20.150.120.1【思路点拨】(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，在坐标系中描出对应的点，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.要点2欧姆定律的应用考查角度：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．【例2】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(B)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类型1电路中电流表和电压表示数变化问题【思路点拨】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I＝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为定值电组，根据R1＝可知，电压表与电流表示数之比不变．技法点拨欧姆定律公式应用的“关键”和“难点”本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用，关键是判断出电压表测的是哪个电阻两端的电压，难点是知道电压表与电流表示数的比值为定值电阻R1的阻值．类型2应用欧姆定律解决实际问题【例3】如图是安装在潜水器上的深度表的电路简图，其中，显示器由电流表改装，压力传感器的电阻随所受压力的增大而减小，电源电压不变，R0是定值电阻．在潜水器下潜过程中，电路中有关物理量的变化情况是(B)A．通过显示器的电流减小B．R0两端的电压增大C．传感器两端的电压增大D．电路的总功率减小【思路点拨】由电路图可知，两电阻串联，显示器串联在电路中．由p＝ρgh可知，在潜水器下潜过程中，压力传感器受到的压强增大，压力增大，其电阻减小，电路中的总电阻减小．根据I＝可知，电路中的电流增大，即通过显示器的电流增大；由U＝IR可知，R0两端的电压增大，则传感器两端的电压减小；根据P＝UI可知电路总功率增大．技法点拨电学公式的灵活运用本题考查了串联电路的特点和欧姆定律、电功率公式的灵活应用，关键是分析好在潜水器下潜过程中压力传感器受到压强的变化和其阻值的变化．类型3欧姆定律在串、并联电路中的应用【例4】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＝＝30Ω【思路点拨】(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R＝可求得R2的阻值．类型4取值范围有关的综合计算【例5】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)【思路点拨】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？要点3电阻的测量考查角度：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6】小娟利用图甲所示的器材测量小灯泡的电阻，已知小灯泡的额定电压为2.5V.(1)请用笔画线代替导线将电压表正确接入电路．(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到左(填“左”或“右”)端，电路连接正确后闭合开关，小娟发现小灯泡不亮、电压表无示数、电流表有示数，移动变阻器的滑片时，电流表的示数会变化，则故障原因可能是小灯泡短路(填“断路”或“短路”)．(3)故障排除后，小娟根据测得的数据绘制了小灯泡的电流随电压变化的图象(如图乙所示)．由图象可知，小灯泡正常工作时的电阻是8.3Ω，当小灯泡两端的电压为1V时，小灯泡的电阻是5Ω，进一步分析图象可以发现小灯泡的电阻不断变化，这是因为灯丝的电阻随温度的升高而增大(填“增大”或“减小”)．【思路点拨】(1)小灯泡的额定电压为2.5V，则电压表选0～3V量程，并联在灯泡两端；(2)连接电路时开关应断开，由电路图知，滑动变阻器的滑片应调到左端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大．电流表有示数，说明电路是通路，但电压表无示数，说明小灯泡不亮应是灯泡短路引起的；(3)由图象可知：小灯泡两端的电压为2.5V时，对应的电流I＝0.3A，则灯泡正常工作时的电阻R＝当小灯泡两端的电压为1V时，对应的电流I1＝0.2A，则灯泡的电阻R1＝根据两组电压和电流计算出的灯丝电阻值相差较大，原因是灯泡灯丝电阻随灯泡温度的升高而增大，灯丝电阻不是一个定值．类型2特殊方法测电阻【例7】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)(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电阻R0断路.(2)排除故障后，电流表和电压表的示数如图乙所示，则R0＝6Ω.接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是多次测量求平均值，减小实验误差.(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，再断开S1，记下电压表示数U2.则Rx＝(表达式用测得的量与已知量表示)．实验聚焦聚焦本讲有2个三级实验考点：探究欧姆定律；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)六年真题全练命题解读1．[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”字样，小灯泡的阻值保持不变．闭合开关S1、S2，下列说法正确的是()A．电源工作时，将其他形式的能转化为电能B．此时小灯泡L正常发光C．若只断开开关S2，小灯泡L变得更亮D．若开关S2由闭合变为断开，电流表的示数变小AD2．[2015·青岛，4,2分]下列图象中，能正确描述小灯泡U－I关系的是()D灯泡电阻受温度影响，随温度升高而增大，所以灯泡的U－I图象不是直线，随U增大，灯泡的电阻增大，U－I图线斜率变大，故选D.3．[2017·青岛，专题三5(1)，5分]用伏安法测量小灯泡的电阻：装置小雨连接了如图所示的实验电路，其中有一处错误，请在错误的导线上打“×”，并重新画一根正确连接的导线.图象请根据表中数据，画出小灯泡的I－U图象.方法用电压表和电流表测量电阻，运用的科学方法是组合法.问题讨论将实验中的小灯泡换成定值电阻，为了减小误差，应多次测量电压及电流的值，算出电阻，最后求出电阻的平均值.4.[2016·青岛，专题三5(2)，6分]探究电流与电压的关系：电路请将实物电路连接完整：结论在电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比.表格第3次实验中电压表的示数如图，请读出并填在表格中.问题讨论为实现多次测量，若没有滑动变阻器，还可以通过改变电池的个数来改变定值电阻两端的电压．此实验方案的不足之处是不能连续改变定值电阻两端的电压.5.[2015·青岛，专题三5(2)，5分]探究电流与电压的关系：电路请将实物电路连接完整：表格图象①请在电流表表盘上填画第3次实验中电流表所选的接线柱和指针的位置.②根据表中数据，用描点法画出电阻R的I－U图象．R＝10Ω方法用同一个定值电阻来探究电流与电压的关系，运用的科学方法是控制变量法.6.[2014·青岛，专题三5(2)，3分]探究欧姆定律：电路图请在方框中画出实验电路图：表格图象如图所示的图象中，能正确表示电阻一定时电流与电压关系的图线是a.要探究欧姆定律，需要的器材有电压表、电流表、电源、导线、开关、定值电阻、滑动变阻器．分析表2可知，在电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比，所以表格中电流由解得I＝0.1A；分析表1可知，在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，所以图线a能表示其关系．7.[2013·青岛，专题三5(2)，4分]探究伏安法测量小灯泡的电阻：装置表格请将实物电路连接完整：读图图象请在下图表盘中填画好测量第2次电流时所选电流表的接线柱和指针位置.请利用表中数据，用描点法画出小灯泡的U—I图象.8.[2012·青岛，专题三5(1)，2分]探究伏安法测量小灯泡的电阻：方法伏安法测电阻时，必须要把电压表、电流表组合起来使用，这里体现的科学方法是组合法.读数实验中，电流表、电压表的示数如图，可知小灯泡此时的电阻值为8Ω.9.[2012·青岛，专题三5(2)，4分]探究欧姆定律：实验装置请根据实物电路，将电路图填写完整：表格图象请利用表1数据，用描点法画出R1的U－I图象.结论方法横向分析表1、表2的数据，可以得到：在电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比.上述结论是通过比较两个表格的异同点而得出的，这里运用的科学方法是比较法.10.[2011·青岛，专题三5(2)，4分]探究欧姆定律：实验装置请根据电路图将实物电路连接完整：方法步骤①连接电路时，开关S应该断开，滑动变阻器的滑片P移到阻值最大处；②连入5Ω的定值电阻，移动滑片P，测量并记下几组电压和电流值，填入表1；③连入10Ω的定值电阻，重复上述实验，填入表2.表格结论①分析表1或表2得出：同一导体的电压与电流比值相同，即在电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比．上述实验图象如图所示，则图线a反映了R1的实验情况.②分析表1和表2的同组数据可得出：电压一定时，导体的电阻越大，通过它的电流就越小.11.[2015·青岛，专