中考物理 第一部分 考点研究 第13讲 欧姆定律课件

第一部分考点研究 第13讲欧姆定律 玩转重庆10年中考真题 U I图像与欧姆定律的相关分析和计算 1 2011重庆6题3分 某导体中的电流与它两端电压的关系如图所示 下列分析正确的是 A 当导体两端的电压为0时 电阻为0B 该导体的电阻随电压的增大而减小C 当导体两端的电压为0时 电流为0D 当导体两端的电压为2V时 电流为0 6A 第1题图 C 解析 电阻是导体本身的一种性质 它与电压和电流无关 故A B两项错误 观察图像可知C项正确 据图像中的数据可知 当电压为2V时 电流为0 4A D项错 故选C 2 2015重庆A卷12题2分 小宇用如图甲所示电路对一只标有 0 8A 字样的小灯泡L进行了测试 电源电压恒为9V 电阻箱R0的阻值可在0 9999 之间调节 根据所测数据做出了灯丝的I U图像 如图乙所示 根据图像可知小灯泡正常发光时的电阻为 如果将电阻箱R0的阻值调为10 通电10s电流通过R0所做的功为 J 10 36 解析 由图像知 灯泡L正常发光时电流I 0 8A U 8V 则R 10 第二空 当电阻箱R0的阻值调为10 时 由于不知道此时电路的电流和电阻两端的电压 故无法直接计算 由于小灯泡的电阻应介于图像的两端点之间 则可以选择图像中能读出电压值和电流值的点进行试算 由题图可知 图像的两端点之间仅有一个特殊点 即通过灯泡L的电流为0 6A时 灯泡L两端的电压为3V 由此可以计算出电阻箱接入电路的阻值为R0 10 故恰好符合题目要求 则通电10s电流通过R0所做的功为W0 I2R0t0 0 6A 2 10 10s 36J 动态电路分析 3 2015重庆B卷5题3分 如图是一个厨房天然气安全监控的部分电路原理图 电源电压不变 R0为定值电阻 R是用半导体材料制成的气敏电阻 其电阻值会随天然气浓度的升高而变小 闭合开关S 若厨房天然气浓度升高 则下列判断正确的是 A 电压表的示数变大B 气敏电阻R的阻值变大C 通过电阻R0的电流变小D 气敏电阻R两端电压变大 第3题图 A 教你 读 题 本题题干的关键点在于 气敏电阻的阻值会随天然气浓度的升高而变小 所求问题中厨房天然气浓度升高意味着气敏电阻R的阻值变小 故B错误 思路推导 1 电流表示数变化判断 2 电压表示数变化判断 3 气敏电阻R两端电压的变化 4 2014重庆B卷8题3分 如图所示的电路中 电源电压恒定 闭合开关S后 滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中 下列说法正确的是 电流表读数变大 电压表读数变小电压表读数与电流表读数比值变大C 电流表读数变小 电压表读数变大D 电压表读数与电流表读数比值变小 第4题图 D 解析 闭合开关S后 R1只与滑动变阻器并联 电流表测干路电流 电流表测R2支路电流 当滑片P向左移动过程中 滑动变阻器接入电路电阻变小 电压表测电源电压 故电压表的读数不变 故A C选项错误 电流表的读数变大 故其比值变小 B选项错误 电压表的读数不变 变器电阻减小 电流表的读数变大 故其比值变小 D选项正确 故选D 5 2013重庆B卷7题3分 在如图所示的电路中 电源电压保持不变 闭合开关S 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 下列分析正确的是 A 电流表示数与电流表示数B 电流表示数与电流表示数的比值变大C 电压表读数变小 电流表读数变大D 电压表示数与电流表示数的乘积变大 第5题图 C 解析 闭合开关S 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 滑动变阻器接入电路的电阻变大 因此通过R2的电流变小 即电流表的示数变小 由于并联电路各支路互不影响 所以电流表的示数不变 根据并联电路电流规律可知 电流表示数与电流表示数的差等于电流表的示数 由于电流表的示数不变 所以电流表示数与电流表示数的差不变 A选项错误 电流表示数与电流表示数的和等于电流表的示数 由于电流表的示数变小 6 2010重庆7题3分 重庆各高速公路收费站于去年开始对过往的超载货车实施计重收费 某同学结合所学物理知识设计了如图所示的计重秤原理图 以下说法中正确的是 A 称重表相当于一个电压表B 电路中的R1是没有作用的C 当车辆超重时 称重表的示数较小D 当车辆超重时 称重表的示数较大 第6题图 D 解析 根据电路图可知 称重表是串联在电路中的 其作用相当于一个电流表 A选项错误 电路中的电阻R1的作用是保护电路 防止汽车超重压在上面时 电路中电流太大烧坏称重表B选项错误 当车辆超重时 向下压缩弹簧 使滑片向下移动 使电阻R接入电路的电阻变小 电路中电流较大 即称重表示数较大 C选项错误 D选项正确 故选D 探究电流与电压的关系 7 2016重庆B卷17题9分 小薇和小亮两位同学在 探究电流与电压的关系 的实验中 电源使用两节新干电池 滑动变阻器R 的规格是 20 2A 第7题图 1 如图甲所示是小薇画出的电路图 小亮进行实物连线如图乙所示 请你在虚线框内把电路图补画完整 要求所补画的元件与实物电路对应 第7题答图 如答图所示 或 解析 1 由实物图可判断出虚线框内是滑动变阻器 滑片向右移动时 接入电路的阻值变小 如答图所示 2 开关闭合前 小亮发现电流表的指针在零刻度线左端 如图丙所示 其原因是 选填 A 或 B A 电流表没调零B 电流表正负接线柱接反了 A 解析 2 闭合开关前电流表的指针应该指零 没有指零说明其没有调零 如果是闭合开关后指针在零刻度线左边 则是电流表正负接线柱接反 3 确认电路无误后 闭合开关进行实验 第4次实验时电流表示数为0 5A 电压表示数如图丁所示 记为 V 他们记录的数据如下表所示 老师指出其中一组数据有拼凑的嫌疑 你认为是第 组 填写实验序号 理由是 2 5 滑动变阻器的最大阻值偏小 无法使电流 小于0 10 解析 3 图中电压表使用的量程是0 3V 每大格是1V 每小格是0 1V 读数是2 5V 定值电阻的阻值R 5 当电路中的电流为0 1A时 电路中的总电阻是R总 30 这时变阻器接入电路中的电阻至少是30 5 25 而变阻器的最大阻值才是20 所以第 组数据是拼凑的 4 排除有拼凑嫌疑的数据后 分析数据可以得到的结论是 在 不变时 通过导体的电流与导体两端的电压成 比 电阻 正 解析 4 由实验可得出结论 在电阻不变时 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 5 小薇利用实验数据还计算出定值电阻R的阻值为 结果保留一位小数 5 1 解析 5 根据R 可得 三次测量的电阻值分别是5 0 5 3 5 0 三次测量求电阻平均值 定值电阻的阻值R 5 1 6 以下实验与 探究电流与电压的关系 进行多次测量的目的不相同的是 A 探究影响滑动摩擦力大小的因素B 探究杠杆的平衡条件C 刻度尺测物体的长度 C 解析 6 探究电流与电压的关系 探究影响滑动摩擦力大小的因素 探究杠杆的平衡条件进行多次实验测量都是为了得出普遍性的结论 而用刻度尺多次测量物体的长度是为了减小实验的误差 故选C 探究电流与电阻的关系 8 2015重庆A卷16题8分 小彬用如图甲所示的实验器材探究 电流与电阻的关系 电源电压恒为3V 滑动变阻器上标有 20 2A 字样 阻值分别为5 10 20 50 的定值电阻各一个 第8题图 1 请你用笔画线代替导线 把图甲所示的实验电路补充完整 如答图所示 第8题答图 解析 1 第8题解图 2 小彬将5 定值电阻接入电路后 闭合开关 发现电流表有示数而电压表无示数 则电路中的故障可能是 写出一种 排除故障后 闭合开关 调节滑动变阻器的滑片P 使电流表的示数如图乙所示 此时电路中的电流为 A R1短路 或电压表断路 短路 0 36 解析 2 第一空 思路点拨 方法一 从电压表无示数正向推导 方法二 利用假设法进行逆向判断 由以上分析可知电路中的故障为R1短路或电压表短路或电压表断路第二空 由图乙可知 电流表所选量程为0 0 6A 分度值为0 02A 故其示数为0 36A 3 将5 定值电阻换成10 定值电阻 闭合开关 为了保持 表的示数不变 应将滑动变阻器的滑片P向 选填 A 或 B 移动 记录此时各表的示数 电压 A 解析 3 本实验是探究 电流与电阻的关系 实验过程中要保持定值电阻两端的电压不变 将5 定值电阻换成10 定值电阻时 滑动变阻器滑片位置不变 则10 定值电阻两端的电压大于5 定值电阻两端的电压 为保持定值电阻两端的电压不变 则应减小10 定值电阻两端的电压 根据串联电路电压的特点 规律则应增大滑动变阻器两端的电压 根据串联 分压 则应增大滑动变阻器接入电路的电阻 而滑动变阻器接入的是右半部分电阻丝 因此滑片与B之间的距离要变大 故应将滑片P向A端移动 4 将10 定值电阻换成20 定值电阻 重复步骤 3 5 实验记录的多组数据如下表所示 分析数据可得出结论 当电压一定时 通过导体中的电流与电阻成 比 反 解析 5 由表中数据可知 当电压一定时 导体的电阻阻值变大 通过导体的电流变小 且乘积相等 故电压一定时 通过导体中的电流与电阻成反比 6 实验结束后 小彬问老师在此实验中能否换用50 的定值电阻进行实验 老师指导小彬分析了不能更换的原因 你认为其原因是 滑动变阻器最大阻值太小 或定值电阻阻值太大 解析 6 探究 电流与电阻的关系 实验过程中要保持定值电阻两端的电压不变 即保持U IR 0 36A 5 1 8V 由表中任意一组数据 计算出定值电阻两端保持不变的电压 当换用50 的定值电阻进行实验时 为了使定值电阻两端的电压保持不变 则滑动变阻器接入电路的阻值为R滑 33 33 但由于滑动变阻器的最大阻值为20 故无法保持定值电阻两端电压不变 即原因为 滑动变阻器最大阻值太小或定值电阻阻值太大 电阻的测量和小灯泡电阻的探究实验 9 2013重庆A卷16题8分 在测量小灯泡正常发光时的电阻的实验中 选用的电源电压为4 5V 小灯泡的额定电压为2 5V 图甲是未连接完整的实验电路 第9题图 1 连接实验电路的过程中开关应 断开 解析 1 在连接电路时 开关应处于断开状态 2 请你用笔画线代替导线 将图甲所示的实验电路连接完整 要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大 如答图所示 第9题答图 解析 2 小灯泡的额定电压为2 5V 故电压表应选择0 3V量程 当滑片向左移动时 电流表的示数变大 则滑动变阻器接入电路中的电阻变小 所以滑动变阻器下面一个接线柱应选择A接线柱 3 闭合开关后 缓慢移动滑动变阻器的滑片P 同时观察 选填 电压表 或 电流表 示数的变化 当电压表的示数如图乙所示时 其读数为 V 若要测得小灯泡正常发光时的电阻 滑片P应向 选填 A 或 B 端移动 电压表 1 8 A 解析 3 因为要测量小灯泡正常工作时的电阻 即要使小灯泡两端的电压为额定电压2 5V 因此在实验中要观察电压表的示数 题图乙中电压表的量程为0 3V 分度值为0 1V 图中电压表的示数为1 8V 小于小灯泡正常工作时的电压2 5V 要使小灯泡正常发光 两端电压要增加到2 5V 滑动变阻器分压要减小 接入电阻应减小 即滑动变阻器的滑片要向A端移动 4 实验时闭合开关 两表均有示数 若将小灯泡从灯座中取走 电压表 示数 电流表 示数 均选填 有 或 无 有 无 解析 4 当闭合开关后移走小灯泡 滑动变阻器 电压表 电流表串联在电路中 由于电压表的电阻非常的大 故电路中的电流很小 接近于0 即电流表无示数 此时电压表测电源电压但电压表接了0 3V的量程 电源电压是4 5V 所以电压表会被损坏 但有示数 5 改变滑片P的位置 获得多组对应的电压 电流值 绘制了如图丙所示的I U图像 不计小灯泡电阻随温度的变化 由图像可知 小灯泡正常发光时的电阻是 10 解析 5 根据I U图像可知 当小灯泡两端的电压为2 5V时 通过小灯泡的电流为0 25A 故小灯泡的电阻RL 10 10 2010重庆18题10分 楠楠同学在资料上看到了一份材料 某大学物理系的同学在测定额定电压为2 5V灯泡的电阻的实验中 得到部分U和I的数据如下表所示 1 楠楠想根据表中的数据 画出该小灯泡的电流随电压变化的图像 于是她设计了如图甲所示的坐标图 第10题图 请你帮楠楠在坐标图中画出该小灯泡的电流随电压变化的图像 如答图甲所示 第10题答图 解析 1 画图像时 利用描点法将相应的电压值及电流值用光滑的曲线连接各点即可 第10题答图 从材料或图像中可知 该小灯泡的额定电流为 A 正常发光时的电阻为 0 20 12 5 解析 从实验数据或图像中可以看出当电压为2 5V时 小灯泡的电流为0 20A 根据欧姆定律可以算出小灯泡正常发光时电阻为R 12 5 2 楠楠还想利用初中的物理实验器材 通过实验来验证上述表格中的每一组数据是否正确 于是她又设计了如图乙所示的电路图 同时找来了实验器材并连接了部分实物电路 其中电源用的是2节新干电池 滑动变阻器的电阻可在0 50 内调节 第10题图 如答图乙所示 第10题答图乙 请你用笔画线代替导线 按照如图所示电路 帮楠楠将丙图中的实物图连接 解析 2 主要是电流表量程的选择 因为电源是两节新干电池 电压约为3V 而小灯泡的电阻约10 电流则约为0 3A 故电流表量程选择0 0 6A即可 滑动变阻器由于没有特殊要求 只要接法正确即可 一上一下 接 闭合开关前 滑动变阻器应移到 选填 A 或 B 端 实验中 由于操作不小心等原因 导致电压表的示数为零 电流表的示数增大 则电路可能出现的故障是 A 灯泡短路 解析 根据图中接法 为了保护电路 闭合开关前 滑动变阻器阻值应达到最大值 需要将滑片移至最左端 即A端 电流表示数增大 说明电路没有发生断路 而是短路 电压表示数变为零 说明电压表测量部分发生短路 即灯泡短路 楠楠通过这个实验来验证每一组实验数据的正确性 你认为楠楠能做到吗 请简要说明理由 不能做到 因为电源电压只有3V 导线和电源都有 能达到0 02A 电阻 灯泡两端的电压不可能达到3V 最小电流也不 解析 不能做到的原因是 楠楠选择的电源电压为3V 导线和电源都有电阻 灯泡两端的电压不可能达到3V 这样第六组数据就不能得到验证 再者 即使滑动变阻器全部接入电路 小灯泡两端的电压也高于0 2V 电路中的最小电流要比0 02A大得多 11 2014重庆A卷17题8分 小雷同学发现家用白炽灯在刚开灯瞬间易烧坏 猜想白炽灯的电阻可能与灯丝的某个因素有关 于是找来与白炽灯工作原理相同的小灯泡 按图乙所示电路图进行探究 电源电压恒为6V 小灯泡的额定电压为2 5V 灯丝电阻约为10 第11题图 1 请用笔画线代替导线 把图甲的电路按图乙的电路图连接完整 使滑片P向右端移动时灯的亮度变亮 1 如答图所示 第11题答图 解析 1 由于小灯泡的额定电压为2 5V 故电压表的量程应选0 3V 并与小灯泡并联 还要注意电流应 正进负出 根据题目要求 滑片P向右端移动时灯变亮 即电路中的电流变大 电阻变小 也即是滑动变阻器接入电路的电阻变小 故应接右下方的接线柱 2 连接电路后闭合开关 小灯泡闪亮一下就熄灭 检查发现小灯泡的灯丝已烧断 分析其原因是闭合开关时 滑动变阻器连入电路的电阻为 选填 最大值 或 最小值 导致电流过大而形成的 最小值 解析 2 小灯泡的灯丝已烧断的原因是 滑动变阻器连入电路的电阻太小 或为最小值 导致电流过大而造成的 3 断开开关 更换烧坏的电路元件 进行正确操作 调节滑片使灯泡逐渐变亮 记录电流表和电压表的一系列示数 在图丁中绘制U I图像 当电压表的示数为2 5V时 电流表的示数如图丙所示 灯的额定电流为 A 灯的额定功率为 W 第11题图 0 26 0 65 解析 3 由图丙可知 电流表量程是0 0 6A 最小分度值是0 02A 电流表示数是0 26A 灯泡的额定功率P UI 2 5V 0 26A 0 65W 4 小雷用一个定值电阻更换小灯泡 进行正确操作 调节滑片 记录电流表和电压表的一系列示数 在图丁中再次绘制U I图像 由图可知 定值电阻的阻值为 10 解析 4 由于定值电阻的阻值不会随温度的变化而变化 故其图像为a 图像b为小灯泡的图像 故在图像a上任意取一点 如 I 0 3A U 3V 即可计算出定值电阻的阻值R 10 5 根据图丁中a b图线初步判断 小灯泡的电阻与灯丝的 有关 家用白炽灯在开灯瞬间与步骤 2 中小灯泡形成过大电流的原因 选填 相同 或 不同 温度 不同 解析 5 由图丁b图像可知 小灯泡的阻值随温度的升高而增大 即小灯泡的电阻与灯丝的温度有关 家用白炽灯在开灯的瞬间因为灯丝温度低 电阻小 导致电路中电流过大 而步骤 2 中小灯泡形成电流过大的原因是 滑动变阻器连入电路的电阻太小 或为最小值 导致电流过大而造成的 所以 两者的原因不同 12 2013重庆A卷8题3分 在如图所示的电路中 电源电压U保持不变 定值电阻R 20 闭合开关S 当滑动变阻器R 的滑片P在中点c时 电流表示数为0 4A 当移动滑片P至最右端时 电流表示数为0 3A 则电源电压U与滑动变阻器R 的最大阻值为 欧姆定律的相关计算 6V 10 6V 20 12V 20 12V 40 第12题图 C 解析 闭合开关S后 滑片P在滑动变阻器的中点c时 电源电压U 0 4A 20 当滑片P移至最右端时 滑动变阻器接入电路中的电阻达到最大值 电源电压U 0 3A 20 由 列成方程组 可以得到R 20 U 12V 故选C 13 2011重庆12题2分 在如图所示的电路中 电源电压为3V 闭合开关S 电流表的示数为1 2A 电流表的示数为0 3A 则通过R1的电流是 A R2的阻值是 0 9 10 解析 I1 I I2 1 2A 0 3A 0 9A R2 10 第13题图 14 2016重庆A卷18题6分 如图所示电路中 电源电压恒为30V 电阻R1为15 同时闭合开关S1 S2时 电流表的示数为2 5A 求 第14题图 1 通过电阻R1的电流 解 1 通过电阻R1的电流 I1 2A 2 电阻R2的阻值 解 2 当同时闭合开关S1 S2时 电阻R1 R2并联电阻R2的阻值 R2 60 15 2015重庆B卷18题6分 如图所示 电源电压恒为12V 电阻R1为20 当开关S闭合后 电压表的示数为8V 求 第15题图 1 电阻R1两端的电压 2 通过电阻R2的电流 解 1 R1两端的电压U1 U U2 12V 8V 4V 解 2 通过R2的电流 因为串联 所以I2 I1 0 2A 16 2011重庆20题8分 从2011年5月11日起 执行酒驾重罚新规定 交警使用的某型号酒精测试仪的工作原理相当于如图所示 电源电压恒为9V 传感器电阻R2的电阻值随酒精气体浓度的增大而减小 当酒精气体的浓度为0时 R2的电阻为80 使用前要通过调零旋钮 即滑动变阻器R1的滑片 对测试仪进行调零 此时电压表的示数为8V 求 第16题图 1 电压表的示数为8V时 电流表的示数为多少 解 1 因为R2和滑动变阻器串联 当R2 80 电压表示数U2为8V时 I I1 I2 0 1A 2 电压表的示数为8V时 滑动变阻器R1的电阻值为多少 解 2 U1 U U2 9V 8V 1V R1 10 3 调零后 R1的电阻保持不变 某驾驶员对着测试仪吹气10s 若电流表的示数达到0 3A 表明驾驶员醉驾 此时电压表的示数为多少 解 3 当R1的电阻保持不变 电流表的示数I 为0 3A时 U1 I R1 0 3A 10 3V U2 U U1 9V 3V 6V 考点梳理 知识精讲 欧姆定律 电流与电压和电阻的关系欧姆定律伏安法侧电阻 电流与电压和电阻的关系 电流与电压的关系 在电阻一定时 通过导体的电流与导体两端的电压成 电流与电阻的关系 在电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成 正比 反比 欧姆定律 内容 导体中的电流跟导体两端的电压成 跟导体的电阻成 公式 I 推导公式 求电阻 R 求电压 U 正比 反比 IR 伏安法测电阻 实验原理 测量的物理量 导体两端的 和通过导体的 实验器材 电压表和 原理图 滑动变阻器的作用 a 通过调节阻值来改变用电器两端的电压和通过的电流 b 多次测量的目的 电压 电流 电流表 保护电路 探究灯泡电阻与温度的关系 测量小灯泡的电阻 测量定值电阻的阻值 多次测量的目的 获得多组数据 求平均值以减小误差 重难点突破 一 动态电路分析 重点 难点 易错点 例1如图所示的电路 电源电压不变 闭合开关 滑动变阻器的滑片P向右移动过程中 各元件均正常工作 请回答下列问题 1 判断电路中各元件的连接情况 闭合开关后 电路中的电流有 条路径 电阻R1 R2的连接方式是 例1题图 2 并联 类型一滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析 2 判断电表测量的对象 电流表测量通过 的电流 电流表测量通过 的电流 电压表测量 两端的电压 R1 干路 R1或R2 电源 3 判断滑片移动时相关物理量的变化情况 滑片向右移动 电源电压U 电压表示数 电源电压U不变 电阻R1的阻值不变 根据I1 知 通过R1的电流 不变 不变 电源电压U不变 滑片P向右移动 R2接入电路的阻值变 根据I2 知 通过R2的电流变 电流表示数 根据I I1 I2知 电流表示数变 电压表示数 电流表示数 电压表与电流表示数的比值 电路中的总电阻 大 小 不变 小 变大 变小 不变 变大 例2 2016滨州 在如图所示的电路中 电源电压保持不变 当开关S闭合 滑动变阻器滑片P向右移动时 电流表和电压表示数的变化分别为 A 电流表的示数变小 电压表的示数变大B 电流表的示数变大 电压表的示数变小C 电流表的示数变小 电压表的示数不变D 电流表的示数变小 电压表的示数变小 例2题图 C 滑动变阻器的滑片移动引起的动态电路解题思路 1 与滑动变阻器串联的电阻各物理量变化分析思路 运用欧姆定律分析滑片移动 电路中总电阻 电路中电流 定值电阻两端的电压 运用串联分压分析滑片移动 R滑 U滑 UR 方法指导 2 与滑动变阻器并联的电阻各物理量变化分析思路提示 并联电路各支路电压不变 滑片移动 该支路上的电阻 该支路电流 干路总电流 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析 类型二开关引起的动态电路分析 例3如图所示电路 R1 R2为定值电阻 电源电压不变 先闭合开关S1 S2 然后断开开关S2 请回答下列问题 1 确定开关闭合前后电路的连接情况 闭合开关S1 S2时 电阻R1被 电路有 条电流的路径 电流表测量通过 的电流 电压表测量 两端的电压 例3题图 短路 1 R2 R2 电源 闭合开关S1 断开开关S2时 电路中有 条电流的路径 电流表测量通过 的电流 电压表测量 两端的电压 2 判断开关通断时相关物理量的变化情况 断开开关S2后 电路中的总电阻R变 电源电压U不变 根据I 知 电路中电流I变 电流表示数变 断开开关S2后 电路中的电流I变 根据U 知 电阻R2两端电压U2变 电压表示数变 1 R1或R2 R2 大 小 小 小 IR 小 小 例4 2015上海 如图所示的电路中 电源电压保持不变 当电键S从断开到闭合时 电路中 A 电流表的示数变小 电压表的示数变小B 电流表的示数变小 电压表的示数变大C 电流表的示数不变 电压表的示数变小D 电流表的示数不变 电压表的示数变大 例4题图 A 开关的通断引起的电路变化解题思路 方法指导 多开关开闭引起的动态电路分析 二 欧姆定律的相关计算 重点 难点 例5 2016云南 如图所示的电路 电源电压为12V且保持不变 当开关S S1都闭合 滑动变阻器滑片P置于中点时 电流表示数为1 5A 电阻R 此时断开S1 电流表示数变为0 6A 则变阻器的最大电阻为 8 24 例5题图 例6如图所示 电源电压为9V 电流表选择的量程为0 0 6A 电压表选择的量程为0 3V 电阻R1为20 电路中的最大电流为 A 滑动变阻器R2接入电路的电阻范围是 例6题图 0 45 0 10 例7如图所示的电路中 电源电压保持不变 电阻R1的阻值为20 闭合开关S 电流表示数为0 3A 电流表的示数为0 2A 电源电压为 V 电阻R2的阻值为 例7题图 6 30 例8如图所示的电路中 电源电压为6V且保持不变 滑动变阻器R2标有 1 5A20 的字样 滑动变阻器滑片P在最左端时 闭合开关S 通过电阻R1的电流为0 4A 则电阻R1的阻值为 通过干路的电流为 A 移动滑动变阻器的滑片P 在电路安全工作的情况下 电路中的总电阻的变化范围是 例8题图 15 0 7 3 2 8 6 欧姆定律解题步骤 1 分析电路 先看清电路连接方式及电表测量的对象 复杂的要画等效电路图 2 寻找关系 抓住电路中的已知量 不变量 如电源电压 电阻 和变化量 找他们之间的关系 3 列等式 根据欧姆定律和串并联电路的特点列等式求解 有时还要列出方程组求解 电源电压相等法是常用的一种方法 方法指导 U I图像的理解及相关计算 重点 三 例9如图所示是小灯泡L和电阻R中电流随电压变化的图像 根据图像 回答下列问题 例9题图 1 R的阻值为 2 若将小灯泡L和电阻R串联 当I 0 2A时 小灯泡L的电阻为 电路中的总电阻为 20 7 5 27 5 U I图像分析 3 若将它们并联接在电压为2V的电源两端 电路中的总电流为 A 4 当它们串联在4V的电源两端 则电路电流 A 则小灯泡L和电阻R两端的电压之比为 0 35 0 15 1 3 1 正确分析U I图像的一般步骤 a 看清图像中横坐标 纵坐标所表示的物理量 b 弄清坐标上的分度值 c 明确图像所表达的物理意义 利用图像的交点坐标 斜率等进行分析 推理 判断和计算 2 U I图像的计算a 利用U I图像 可通过已知电阻的电流大小在图中找出对应的电压 同理也可已知电压找电流 还可利用U I图像中的已知点应用欧姆定律求电阻的大 方法指导 或通过比较斜率的大小来比较不同导体的电阻大小 b 解题时应抓住的几点 并联电路电压相等 串联电路电流相等 U I图像如果是直线 说明电流和电压成正比 电阻不变 如果是曲线 说明电阻是变化的 实验突破 实验一 探究电流与电压的关系 命题点 1 连接实物图 补画电路图 连接电路时 开关要断开 滑动变阻器滑片移到最大阻值处 电流表串联接入电路中 电压表并联在电阻两端 使电流从正接线柱流入 负接线柱流出 2 电流表和电压表量程的选择 3 电流表 电压表的读数4 电表指针不同情况的原因 开关闭合前 电表的指针在零刻度线的左端 原因是电表没有调零 电路接通后 电表的指针反偏 原因是电表正负接线柱接反 电表的指针指在最大刻度的右侧 原因是电表量程选择较小 应换用较大量程 电表的指针偏转角度较小 原因是电表量程选择较大 应换用较小量程 5 滑动变阻器的作用 保护电路 改变电路中的电流 6 控制变量法的应用 控制电阻不变 探究导体中的电流与导体两端电压的关系 7 电路故障分析 详解见P64重难点突破三 8 实验中不能用小灯泡代替定值电阻进行探究的原因 灯丝电阻随温度的升高而增大 不能控制电阻一定 9 表格数据分析10 电阻的相关计算 R 11 多次测量的目的 测出多组数据 得出普遍规律 12 实验结论总结实验结论 在电阻一定的情况下 通过导体的电流与导体两端的电压成正比 例1 2016云南 小明在探究 通过导体的电流跟电压的关系 实验中 根据实验目的设计出实验电路图 并按电路图连接实验器材如图甲所示 1 电路中有一根线未连接 请在图甲中以笔画线代替导线 将电路连接完整 例1题图 解析 1 滑动变阻器的正确接法是 一上一下 下端已接B 所以选择上端的C或D接入电路即可 并且滑动变阻器与电阻R串联 例1题答图 如答图所示 2 连接电路过程中 开关应处于 状态 闭合开关前应将滑动变阻器滑片调至阻值最 的位置 解析 2 为了保护电路 在连接电路时 开关应处于断开状态 并且在闭合开关前 应将滑动变阻器滑片调至阻值最大的位置 这样电路中的电阻最大 电路中的电流就会较小 不会损坏电器 断开 大 3 实验中要控制 不变 通过调节滑动变阻器改变电阻两端的 电阻 电压 例1题图 解析 3 本实验探究的是 通过导体的电流跟电压的关系 所以要控制电阻阻值不变 改变电阻两端的电压 4 电流表和电压表示数记录如下表 表中空白处的电流值如图乙所示 该值为 A 0 28 解析 4 由图乙可知 电流表选择的是0 0 6A量程 一大格为0 2A 被平分为10等份 则分度值为0 02A 指针在0 2A之后的第4小格处 读数为0 2A 0 02A 4 0 28A 5 分析实验数据可得结论 当电阻一定时 通过导体 的电流与其两端的电压成正比 解析 5 分析表格中的数据 可得出的结论 当电阻一定时 通过电阻的电流与其两端的电压成正比 1 在某次实验中 电路连接正确后 闭合开关 发现电流表有示数 电压表无示数 其故障可能 纠正错误后 将滑动变阻器的滑片向右移动 电流表的示数将 选填 变大 变小 或 不变 电压表断路或短路 变大 2 将电阻换成小灯泡 重复上述实验 绘制出如图所示的I U图像 根据图像可得出结论 当灯泡两端的电压变小 通过灯丝的电流变小 灯丝的电阻 选填 变大 变小 或 不变 变小 补充设问题图 实验二 探究电流与电阻的关系 命题点 实验方法 控制变量法 2 连接实物图 参见P72实验一命题点1 3 电流表 电压表读数 参见P63考点梳理 4 电路故障分析 详见P64重难点突破三 5 滑动变阻器的作用 保护电路 保持定值电阻两端的电压一定 6 更换阻值较大或较小电阻后 滑片移动方向的判断7 换用不同阻值的电阻多次实验的目的 得出普遍规律 8 电阻的相关计算9 实验操作评析10 根据实验数据总结实验结论实验结论 在电压一定时 导体中的电流与电阻成反比 例2 2016遂宁 小华同学为了探究 电流与电阻的关系 设计了图甲的实验电路 她在学校实验室找来了如下一些实验器材 电压恒为3V的电源 电流表 电压表各一只 一个开关 阻值分别为10 20 50 的定值电阻各一个 滑动变阻器上标有 20 1A 字样 导线若干 例2题图 1 请你用笔画线代替导线 将图乙中的实物连接完整 例2题答图 如答题所示 解析 1 探究 电流与电阻的关系 实验中 电流表 滑动变阻器 电阻串联在电路中 电压表并联在电阻两端 电源电压恒为3V 故电压表应选择0 3V的量程 滑动变阻器在连入电路中应选择 一上一下 两个接线柱 故电流表的负接线柱应与滑动变阻器的右上接线柱连接 2 在连接实验电路中 小华应该将开关处于 状态 闭合开关前 应将滑动变阻器滑片滑到端 选填 左 或 右 断开 右 解析 2 连接电路时 开关应断开 防止在连接过程中出现电路事故 滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处 即最右端 3 小华连接好电路 闭合开关后 移动滑动变阻器滑片时 发现电流表指针正常偏转 电压表示数为零 则发生这种故障的原因可能是 电阻R短路 解析 3 电流表有示数 说明电路中有电流通过 故电路故障不可能是断路 电压表的示数为零 则电阻R短路 4 故障排除后 小华先把10 的电阻接入电路 移动滑动变阻器滑片 使电压表示数为2V 读出电流表示数后 断开开关 她直接拆下10 的电阻 改换成阻值为20 的电阻继续做实验 闭合开关 电压表示数如图丙所示 其示数是 V 要完成这次实验 接下来她应将变阻器滑片向 端 选填 左 或 右 移动 使电压表示数为 V 2 4 右 2 解析 4 电压表选择的是0 3V的量程 分度值为0 1V 由图丙可知 指针指在第三大格第4小格处 故电压表的示数为2 4V 要探究电流与电阻的关系 就要控制电阻R两端的电压不变 即要使电压表的示数为2V 将电压从2 4V降到2V 即滑动变阻器接入电路中的电阻要变大 滑片应向右移动 5 当小华改用50 的电阻继续实验时 发现无论怎样移动滑动变阻器滑片 都无法使电压表示数达到实验要求的值 你认为 电压表示数无法达到实验要求的值 的原因可能是 A 滑动变阻器最大阻值太大B 电压表量程选小了C 滑动变阻器最大阻值太小D 滑动变阻器烧坏了 解析 5 无论怎样移动滑片 都不能将电压降2V 说明滑动变阻器最大阻值太小 故选C 6 小华解决了上述问题后 完成了实验 利用收集到的多组数据 作出了如图丁所示的电流I随电阻R变化的关系图像 分析图像得出了电流与电阻的关系是 在电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成反比 例2题图丁 解析 6 通过图像可知 电流I与电阻R的乘积2V保持不变 说明在电压一定时 通过导体的电流与导体的电阻成反比 1 在某次实验中将20 的电阻换成15 后 移动滑动变阻器的滑片 都无法使电压表的示数降低到2V 请找出解决该问题的方法 2 若继续使用该实验电路 还可以进行探究的实验有 写出一个即可 伏安法测电阻 更换阻值较小的滑动 变阻器 3 小李认为 为了控制实验条件 每次实验要换电阻 这样的操作不够简便 请你帮他设计一个只连接一次电路 而又符合探究要求的电路图 器材任选 电路图画在虚线框中 补充设问答图 如答图所示 实验三 测量定值电阻的阻值 命题点 1 实验原理 2 连接实物图 参见P72实验一命题点1 3 根据实物图画实验电路图4 电流表和电压表的读数 参见P63考点梳理 5 滑动变阻器的作用 保护电路 改变电阻两端电压 6 电路故障分析 参见P64重难点突破三 7 欧姆定律的相关计算8 多次测量的目的 求平均值 减小误差 9 实验数据分析10 非伏安法测电阻及电阻表达式的推导 例3 2016盐城 小华做测量电阻的实验 电源电压为6V 滑动变阻器标有 20 1A 字样 1 在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整 例3题图 解析 1 滑动变阻器与待测电阻串联 电压表与待测电阻并联 如答图所示 如答图所示 例3题答图 2 闭合开关前应将滑动变阻器的滑片移动到 端 最左 解析 2 闭合开关前滑动变阻器滑片应该位于最大值处 本题滑片应位于最左端 3 闭合开关后 电压表示数如图乙所示 为准确测量这一电压 接下来小华应进行的操作是 断开开关 改接 电压表的小量程 解析 3 此时的电压表读数为2 0V 小于电压表的小量程 因此为了准确测量该电压 应该断开开关 改接电压表的小量程 4 实验中 滑片置于某位置时 电压表示数突然变为0 而电流表示数不变 产生这一现象的原因是 解析 4 电压表示数为零 电流表示数不变 说明电路的总电阻和总电压没有改变 因此只能是电压表断路 电压表 短路