2021年中考物理重点难点专练15欧姆定律含解析20210416456.docx

1、专项四 电学重难点15欧姆定律【知识梳理】1.欧姆定律：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。数学表达式：I=UR.2.电阻的测量的基本方法：伏安法。原理：欧姆定律（I=UR）。3.两个用电器串并联时，在电路中的电流、电阻、电压的关系物理量（关系）串联并联电流I=I1=I2I=I1+I2电压U=U1+U2U=U1=U2电阻R=R1+R21/R=1/R1+1/R2(R=R1R2R1+R2)电压与电阻的关系U1R1=U2R2或U1/U2=R1/R2电流与电阻的关系I1I2=R2R1或I1/I2=R2/R1【易混淆点】1.滑动变阻器在三个实验中的作用：在“探究电流与电压的关系实验

2、”中，主要是“改变定值电阻两端的电压”；在“探究电流与电阻的关系实验”中，主要是“保持定值电阻两端的电压不变”；在“伏安法测电阻的实验”中，主要是“改变定值电阻两端的电压，多次测量求平均值减小测量误差”。2.在叙述实验结论时，错误地说成“电压与电流成正比”；“电阻与电流成反比”。【典例分析】【例1】(2020甘孜14)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5更换为10后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（）A. 保持变阻器滑片不动B. 将变阻器滑片适当向左移动C. 将变阻器滑片适当向右移动D. 适当增加电池的节数【答案】C【分析】当A

3、、B两点间的电阻由5更换为10后，根据串联分压的知识可知：电压表的示数变大，此时应该增大滑动变阻器的阻值，将滑片适当向右端滑动，使电压表的示数与原来相同。选C。【思路小结】在“探究电流与电阻的关系实验中”，当定值电阻变大时，滑动变阻器连入电路中的阻值也要变大。【例2】(2020达州22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5）、R2（10）、R3（15）、R4（20）、R5（25），标有“501A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：03V、015V）、电流表（00.6A）、开关各1只，导线若干。(1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电

4、路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是；(2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为A；(3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是：；(4)完成步骤(2)后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示数2.5V（选填“大于”或“小于”），应向（选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求；(5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许

5、连入电路的最小阻值为；(6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则。【答案】 (1)R1短路 (2)右0.5 (3)当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)大于右 (5) 4 (6)5:1【分析】(1)由图可知：电阻R1和滑动变阻器R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路故障，而电压表无示数，那么是电阻R1短路了。(2)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。由图乙知：电压表示数为2.5V，R1=5时，电路中的电流为I=U1

6、/R1=2.5V/5=0.5A。(3)由图乙知:当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。(4)用R2=10代替R1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知:R2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V，要使R2两端的电压保持为2.5V，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。(5)实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。所以，当R1=5时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I=0.5A，滑动变阻器接入电路的最小阻值为：Rmin= U滑I =

7、 U-U1I = 4.5V-2.5V0.5A = 4。(6)由P= U2R得，定值电阻接R1和R5时，滑动变阻器消耗的电功率之比: P1:P2= U滑2R1:U滑2R5= 15:125=5:1。【思路小结】解课内实验探究题，要结合平时的实验操作和相关知识进行思考。在探究电流与电阻的关系实验中，同样需要使用定值电阻。结论是：当导体两端的电压一定时，导体中的电流与电阻成反比。不可以说成“当导体两端的电压一定时，导体中的电阻与电流成正比。”因为这里的电流的变化是因为电阻的改变引起的，不是电流的改变使得电阻发生改变。滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。当定值电阻由小电阻换成大电阻时，滑动变阻

8、器的阻值也要向阻值大的方向滑动。【例3】(20江西)14.如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关S，若滑片P向上移动，下列说法正确的是（）A. A示数变小，V示数变大B. A示数变小，V示数不变C. A示数变大，V示数变小D. A示数变大，V示数不变【答案】B【分析】由图可知：电阻R2和变阻器R1并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，滑片P向上移动，变阻器连入电路的电阻变大，由电阻的并联可知电路的总电阻变大，由I=U/R可知电路中的总电流变小，即电流表的示数变小，电压表仍然测量电源电压，电压表的示数不变。故选B。【思路小结】1.电表示数变化分析，首先判断电路的连接方式，若是并联，电压

9、表示数不变，干路中的电流表示数随支路的电流变化而变化，支路中的电流随电阻的增大而变小。若果是串联，电路中的电阻变大，电流表示数变小，电压表若是测量的是电阻变大的电器的电压，则变大，否则变小。2.利用电表分析电路故障的一般方法：根据电流表确定故障的类型，若电流表有示数，是短路故障；若电流表无示数是断路故障。根据电压表确定故障的位置，若果电压表有示数，则电压表所测的部分断路；若电压表无示数，则电压表所测的部分短路或者意外的部分断路。3.关于运用欧姆定律解题的要点：学好基本的串并联计算，变动为定，画好等效电路图。（1）基本的串并联计算：运用欧姆定律的数学表达式及其变形公式计算。注意：要先判断是什么连

10、接方式，正确运用串并联电路中电流、电压、电阻的关系分析解决问题。要电流、电压、电压“三合一”：是同一用电器的同一状态。（2）开关引起的动态电路计算一般思路：先根据开关的断开与闭合情况，画出符合要求的等效电路图，然后按照（1）中的方法解题。（3）滑动变阻器引起的动态电路计算的一般思路：先根据滑动变阻器滑片所处的位置，将电路状态“固定”。然后画出这种状态的等效电路图，然后按照（1）中的方法解题。（4）电路安全问题（最值问题）：情况1：伏特表测用电器电压电路中的电流最大值I最大=U伏特表量程/R用电器；滑动变阻器的最小值R滑最小=U电源/I最大- R用电器；滑动变阻器的最大值R滑最大=R滑最大值。情

11、况2：伏特表测滑动变阻器电压电路中的电流最小值I最小=（U电源- U伏特表量程）/ R用电器;滑动变阻器的最大值R滑最大= U电源/I最小- R用电器；滑动变阻器的最小值R滑最小= U电源/I最大- R用电器。【真题操练】1.(2020北京10)如图所示是一种温度测试仪的电路，R1为定值电阻，R2为热敏电阻（阻值随温度升高而减小，电路图符号）。电源两端的电压不变，闭合开关S，当所测物体温度升高时，下列判断正确的是（）A. 电流表示数变小B. 电流表示数不变C. 电压表示数变小D. 电压表示数变大【答案】D【解析】R2为热敏电阻，其阻值随温度升高而减小。由图可知：定值电阻R1、热敏电阻R2串联，

12、电流表测电路电流，电压表测定值电阻R1两端电压，闭合开关S，当所测物体温度升高时，热敏电阻R2阻值减小，则通过电路电流增大，即电流表示数变大；定值电阻R1阻值不变，通过电流增大，根据U=IR可知，两端电压增大，即电压表示数变大。D正确。选D。2.(2020滨州10)如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1为定值电阻。闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，关于电压表和电流表的示数变化，下列判断正确的是（）A. 电压表示数变小，电流表示数变大B. 电压表示数不变，电流表示数变小C. 电压表示数变大，电流表示数不变D. 电压表示数变大，电流表示数变小【答案】B【解析】由图可知：电阻R1

13、和变阻器R2并联，电流表测量干路中的电流，电压表测量电源电压，闭合开关S，滑动变阻器R2的滑片P向右滑动的过程中，变阻器连入电路的电阻变大，由并联电路电阻的规律可知电路的总电阻变大，由I=U/R可知：通过干路中的电流变小，即电流表的示数变小，电压表测量电源电压，电压表的示数不变。选B。3.(2020达州8)如图所示，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压保持不变。闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中，下列说法正确的是（）A. 电压表示数变大，电流表A1变小B. 电压表示数不变，电流表A2示数变大C. 电压表示数与电流表A2示数的比值变大D. 电流表A2、A1示数之差与电压表示数

14、的乘积变小【答案】C【解析】由图可知：滑动变阻器与定值电阻并联，电流表A2测量干路中的总电流，电流表A1测量流经滑动变阻器的电流，闭合开关S，滑动变阻器滑片P从中点向右移动过程中。A电压表的示数变大，总电阻变小，电流表A2的示数变大，流经电阻R1的电流不变，所以A1的示数变大，A错。B电压表示数变大，电流表A2的示数变大，B错。C电压表示数变大，电流表A2的示数变小，所以，电压表示数与电流表A2示数的比值变大，C正确。D电流表A2、A1示数之差就是流经电阻R1的电流，加在R1两端的电压不变，所以，电流表A2、A1示数之差不变，电压表的示数变大，电流表A2、A1示数之差与电压表示数的乘积变大，D

15、错。选C。4. (2020鄂州14)如图所示电路中，电源电压为4.5V，L1、L2是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V，忽略温度对灯丝电阻的影响，则（ ）A. L2两端的电压为1.5VB. L1两端的电压为1.5VC. L1与L2的灯丝电阻之比为2：1D. 通过L1与L2的电流之比为1：2【答案】B【解析】由图可知：当开关S闭合时，灯泡L1、L2串联，则通过的电流之比为1:1， 电源电压为：U=4.5V，电压表的示数为：U1=1.5V，则L2两端电压：U2=UU1=4.5V1.5V=3V。L1与L2的灯丝电阻之比为1:2，B正确。选B。5.(2020宜昌13)交警查“酒驾”的测试仪

16、内部有一个酒精气体传感器，它是一种气敏电阻，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。测试位电路主要由气敏电阻R、定值电阻R0和电压表组成酒精气体的浓度通过电压表示数反映，司机呼出的酒精气体浓度越大，电压表的示数就越大。下列符合要求的电路图是（ ）A. B. C. D. 【答案】A【解析】根据串联电路电阻分压特点，要求司机呼出的酒精气体浓度越大，电压表的示数就越大，则要求电压表测量的电阻占电路总电阻的比例越大：A司机呼出的酒精气体浓度越大，气敏电阻R越小，根据串联分压，定值电阻R0占总电阻的比例越大，电压表示数越大，A正确。B司机呼出的酒精气体浓度越大，气敏电阻R越小，占总电阻的比例越小，电压表示数越

17、小，B错。C电压表测量电源电压，保持不变，C错。D电压表串联在电路中，相当于直接测量电源电压，D错。选A。6.(2020成都20) 图甲所示电路，闭合开关S，滑片P从a向b移动的过程中，小灯泡的亮度；当P移动到b端时，电压表的指针位置如图乙所示，则此时灯泡两端的电压为V。【答案】变暗1.7【解析】此电路为串联电路，滑动变阻器滑片P从a向b移动的过程中，阻值变大，电流变小，所以灯泡变暗。电压表连接03V量程，分度值为0.1V，电压表读数为1.7V。7.(2020成都21) 实验小组利用图所示的电路探究“电流与电阻的关系”。实验过程中，电阻箱阻值由50调为90，电压表示数会，要继续探究，应该将滑片

18、P向移。【答案】 变大 右【解析】由图可知：这是一个串联电路，电阻箱阻值由50调为90，电阻值在变大，根据串联电路的分压原理可知，电阻箱两端的电压在变大，即电压表示数会变大。探究“电流与电阻的关系”需要保持电阻两端的电压不变，要继续探究，那么滑动变阻器接入电路的电阻应该变大，从图中可看到，应该将滑片P向右移动。8.(2020达州16)如图所示是“伏安法测电阻”的实验电路图，R为待测电阻，阻值约为5。实验器材有：滑动变阻器（规格为10 2A）、电压表（量程分别为03V、015V）、电流表（量程分别为00.6A、03A）、电源（3节新干电池串联）。为使测量时能较准确地读数（指针最好偏过中间刻度线）

19、，则电压表应选的量程，电流表应选的量程；为了保证两电表安全，应控制滑动变阻器的阻值大约在的范围内移动。【答案】03V 00.6A 2.510【解析】电源是3节新干电池串联，电压为4.5V，电压表如果用015V的量程，指针偏转的角度太小，所以用03V。此电路的最大电流约为：I=U/R=3V/5=0.6A，如果选用03A的量程，最大电流指针也无法偏转至中间的刻度，所以要用00.6A的量程。当电路中的最大电流是0.6A时，电源电压为4.5V，此时滑动变阻器接入电路的阻值最小，最小为：R滑最小=U/I最大-R=4.5V/0.6A-5=2.5；因为滑动变阻器的最大阻值为10，所以为了保证两电表安全，应控

20、制滑动变阻器的阻值大约在2.510的范围内移动。9. (2020甘孜26)如图所示，电源电压是3V且保持不变，S闭合后电压表示数为1V，则灯L2两端的电压为_V； 若断开开关，电压表示数将_（选填 “变大”“变小”或“不变”）。【答案】1变大【解析】由电路图知:当S闭合后，两灯串联，电压表测的是灯L2两端的电压，故灯L2两端的电压为1V。断开开关后，电压表测电源电压，此时示数为3V，故电压表示数将变大。10. (2020甘孜28)如图是电阻A和B的IU图像。若把二者并联后接入电路中，当通过电阻B的电流是0.2A时，通过电阻A的电流是A，若把二者串联后接入某电路，当通过电阻A的电流为0.3A，电

21、阻B两端的电压是V。【答案】0.43【解析】由图可知：二者并联后接入电路中，当通过电阻B的电流是0.2A时，B两端的电压是2.0V，并联电路各支路两端电压相等，所以A两端的电压也是2.0V；由图可知：此时通过电阻A的电流是0.4A。由图可知：二者串联后接入电路中，当通过电阻A的电流是0.3A时，串联电路电流处处相等，所以通过B的电流也是0.3A；由图可知：此时电阻B两端的电压是3.0V。11. （2020河南5）在如图所示的电路中，电阻R0为6，电源电压不变。把“6V 3W”的小灯泡接在 AB间，CD间接电流表，闭合开关S，小灯泡正常发光，则电源电压为V，电流表的示数为_A。如果把这个小灯泡接

22、在CD间，AB间接电压表，闭合开关S，若灯丝电阻与正常发光时相同，则电压表的示数为V。【答案】 6 1.5 2【解析】灯泡接在AB之间，电路为并联电路，此时小灯泡正常发光，所以电压为灯泡的额定电压 6V。电流表接在CD之间，测量干路电流，其中R0的电流：I0=U/R0=6V/6 =1A，小灯泡的电流为：IL=PL/UL=3W/6V=0.5A,所以干路电流:I=I0+IL=1A+0.5A=1.5A,电流表的示数为1.5A。改换电路后小灯泡和电阻R0串联，电压表测量R0两端的电压，小灯泡的电阻：RL= UL2PL = （6V）23W = 12 ，串联分压可得：（1）UROUL = R0RL，又因为

23、（2）UR0+UL=6V,由（1）（2）由此可得UR0=2V，即电压表的示数为2V。12.(2020成都33) 小华找到了一张测定汽车油箱内油量的装置图，如图所示，他与同组同学对相关问题进行了探究。(1)把油量信息转化为电信息，有利于信息的传递。装置中，信息转化的关键环节为：油量变化杠杆绕O点转动电路的变化电流变化；(2)若圆弧形电阻丝最大阻值为100，其他可供选择的器材有：恒压电源E1(电压3V)和E2(电压18V)；电流表A1(量程00.6A)和A2(量程00.1A)；定值电阻R1=5、R2=30和R3=100。为了节约能源，并且实现油量最大时，电流表示数最大，器材选择的最佳组合为；A.E

24、2、A2、R3B.E1、A2、R2C.E1、A2、R1D.E2、A1、R3(3)合理选择器材后，他们通过测量，得到了下表所示的结果(其中V是油箱的容积，Ig是电流表的最大示数)：液体体积V0电流表示数Ig依据测量结果，可以将电流表的刻度改为油量体积。分析数据可知，当液体体积为时，电流表示数_(选填“大于”、“等于”或“小于)；(4)关于探究过程的反思，下列说法中不正确的是_。A.调整圆弧形电阻丝的位置，要让圆心在O点B.为保证安全和方便，测量时用水来灌装油箱C.为节约空间，应该使电路元件尽量靠近油箱D.该装置还存在一些缺陷，应继续探究并改进【答案】 (1)总电阻(2)B (3) 小于 (4)C

25、【解析】(1)杠杆绕O点转动，电阻值接入电路的阻值变化，电路总电阻变化，电流变化。(2)为了节约能源，需要电压较小的，电流较小，则选择电源E1和电流表A2，当油量最大时，电流表示数最大，圆弧形电阻丝接入电路阻值为0，则需要定值电阻为：R=U/I=3V/0.1A=30，选B。(3)如果液体体积和电流表示数成正比，则当液体体积为V/2时，电流表示数等于5Ig/12，分析电流表的示数可知，电流减小的变化量越来越小，所以当液体体积为V/2时，电流表示数小于5Ig/12。(4)A让圆心在O点,则两边力臂大小相同，变化量相同，A正确。B水不可燃，容易获取，测量时用水来灌装油箱，B正确。C电路元件会由于电流

26、热效应，温度较高，油是可燃物，电路元件尽量靠近油箱容易燃烧，C错误。D当油量最小时，电阻丝接入电路最大，电流最小，但是电流表示数不为0，所以需要对电流表的示数最小位置进行标记为油量为0，D正确。选C。13. (2020广东28)阅读下列短文，回答问题。热敏电阻温度计热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏电阻温度计。图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是

27、用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.601.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。(1)热敏电阻R1是（选填“正”或“负”）温度系数热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是；(2)测温时，保持R2两端电压为0.2

28、0V，R1两端的电压随温度升高而_（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(3)某次测温时，V1表盘上显示的温度是20，此时电源电压为V；(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为。【答案】 (1)负520 (2) 变小 (3) 0.92 (4) 2.540【解析】(1)由图乙可知：热敏电阻R1的阻值随温度升高而变小，即为负温度系数热敏电阻。在标准大气压下，冰水混合物的温度为0，由图乙可知：热敏电阻R1在0时的电阻值为520。(2)测温时，保持R2两端电压为0.20V，即电路中的电流保持不变，而R1的阻值随温度升高而变小，由欧姆定律可知，R1两端的电压逐渐变小。(3)由图乙可知：当温度是20时，热敏

29、电阻R1的阻值为：520 520-2803020=360 。此时电源电压U=I（R1+R2）=210-3A(360 +100 )=0.92V。(4)当电源电压为0.6V时，电路中的总电阻：R最小= U最小I = 0.6V210-3A =300 ，此时热敏电阻R1的阻值：R热敏=R最小-R2=300 -100 =200 ，由图乙可知：此时的温度：520-200520-28030=40。当电源电压为1.2V时，电路中的总电阻：R最大=U最大/I=1.2V/0.002A=600 ,此时热敏电阻R1的阻值：R热敏=R最大R2=600 -100 =500 ,由图乙可知:此时的温度：520-500520-

30、28030=2.5，该热敏电阻温度计测量温度的范围为2.540。14.（2020河南19）某实验小组探究电流与电压和电阻的关系。实验中电源电压恒为3V，滑动变阻器最大阻值为20。(1)他们先用5的定值电阻探究电流与电压的关系，实验电路图如图1所示；请根据图1的电路图把图2的实物电路连接完整； 接线完毕后，小丽建议要对电路进行检查后再闭合开关，请你提出其中一项需要检查的内容：_；检查完毕后，闭合开关，调节滑动变阻器，记录了5组数据。测第6组数据时，电压表的示数为2.6V，电流表的示数如图3所示。请在图4 的坐标系中描绘出第6组数据对应的点，并根据描出的6个数据点画出定值电阻的I-U图像；图3 图

31、4分析画出的I-U图像可得出结论：在电阻一定时，；为了使结论具有普遍性，还应进行的操作是：；(2)接着他们在原有5定值电阻基础上，又准备了阻值为10、15、20的三个定值电阻，以探究电压一定时电流与电阻的关系。为了控制电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器，使定值电阻两端的电压达到相同的值。这个电压控制在多少合适呢?实验小组的同学分别提出了0.5V、1V和2V三个电压值，为使实验顺利进行，大家进行了分析与讨论，你认为应选这三个电压值中的V。【答案】 (1)滑动变阻器是否在最大阻值处电流与电压成正比更换阻值不同的定值电阻进行多次实验 (2) 2V【解析】(1)连接滑动变阻器需“一上一下”

32、串联进被控制电路中，根据电路图，滑片向左移动，滑变电阻变小，滑变右上已经连接，所以应该连接左下接线柱，导线另一端可以连接到定值电阻右侧，或者电压表3V接线柱上。如答案图所示。电路闭合前要检查滑动变阻器的滑片是否处在最大阻值处，防止电路中因电流过大损坏电路元件。根据读数，电流为0.52A，图像答案图所示。根据图像可知，当电阻一定时，通过导体的电流与导体两端电压成正比。为了具有普遍性，我们应该更换阻值不同的定值电阻，多次实验。(2)根据串联分压的原则，滑动变阻器最大阻值为20，定值电阻最大阻值为20，电源电压为3V，所以，当定值电阻为20时，最小电压为1.5V，所以定值电阻只能选择2V电压保持不变。