2021年中考物理电学满分训练15讲第4讲欧姆定律一简单计算及动态分析含解析20201214710.docx
2021年中考物理电学满分训练15讲含解析打包15套
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2021年中考物理电学满分训练15讲含解析打包15套,文本
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第4讲欧姆定律一-简单计算及动态分析（含答案及详解）教学目标1应用欧姆定律进行简单电学计算2动态分析知识点一 电阻1定义：导体对电流的阻碍作用。2物理意义：在物理学中，导体电流的阻碍作用越大，导体的电阻越大，阻碍作用越小，电阻越小3表示：国际上通常用r来表示电阻，其符号为，单位为：（欧姆）4 电阻的影响因素：材料不同，导体的电阻不同：同种材料制成的导体，其他因素相同，越长，电阻越大：其他因素相同，越大，电阻越小：对电阻的改变较小，对于大多数导体来说，随的升高，电阻会变大，但也有少数导体，恰好相反，比如石墨。知识点二 欧姆定律内容在一段导体中，流过该导体的电流与加在该导体两端的电压成正比，与该段导体的电阻成反比表达式公式拓展单位u、i、r的单位分别为：伏特（v）、安培（a）、欧姆（）对欧姆定律的理解（1） 同一性：u、i、r三者之间的关系是对同一导体而言（2） 同时性：u、i、r三者之间的关系是对同一导体同一时刻而言的，对于不同的导体，不同的时间则不能混用！（3）导体的电阻只取决于导体本身的长度、材料、温度、横截面积等因素，不与其两端的电压、及流过的电流成比。【经典例题一】1如图所示的电路中，电源电压恒定为6v，定值电阻r1的阻值为10，开关s闭合后，电流表的示数为0.2a，求：（1）电压表v的示数；（2）定值电阻r2的阻值。【解答】解：由电路图可知，r1与r2串联，电压表v测r1两端的电压，电流表测电路中的电流。（1）由i可得，电压表v的示数即r1两端的电压：u1ir10.2a102v；（2）因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，r2两端的电压：u2uu16v2v4v；由i可得，电阻r2的阻值：r220。2如图所示电路，已知电流表的示数为0.2a，电压表的示数为8v，灯泡l的电阻为20求：（1）电源电压u；（2）通过灯泡的电流；（3）电阻r的大小。【解答】解：由电路图可知，电阻r与灯泡l并联，电压表测电源的电压，电流表测通过r的电流。（1）由电压表的示数8v可知，电源的电压u8v；（2）因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过灯泡的电流：il0.4a；（3）r的阻值：r40。【变式练习】1如图所示的电路，电源电压保持不变，r1阻值为20闭合开关，电流表a1示数为0.3a，a2示数为0.5a，求：（1）流过电阻r1的电流？（2）电源电压？（3）电阻r2的阻值？【解答】解：由电路图可知，r1与r2并联，电流表a1测r1支路的电流，电流表a2测干路电流。（1）电流表a1测r1支路的电流，则流过电阻r1的电流为0.3a；（2）并联电路中各支路两端的电压相等，根据欧姆定律可得，电源的电压：uu1i1r10.3a206v；（3）并联电路中干路电流等于各支路电流之和，通过电阻r2的电路：i2ii10.5a0.3a0.2a，根据i得：r230；2如图甲所示电路，滑动变阻器的最大阻值为r140，电源电压及灯l的电阻保持不变。当滑片滑到b端时，将s1、s2均闭合，电流表a1、a2的示数分别为如图乙、丙所示；当s1、s2均断开且滑片p置于变阻器的中点时，电流表a1的示数为0.4a。求：（1）电源的电压；（2）r2的电阻；（3）灯l的电阻。【解答】解：（1）当s1、s2均闭合且滑片滑到b端（连入电阻最大，r140）时，等效电路如图，电流表a1测量的是干路电流，a2测量的是r2所在支路的电流，a1用的是大量程，a2用的是小量程i0.9a，i20.6a，i1ii20.9a0.6a0.3auu2u1i1r10.3a4012v；（2）；（3）当s1、s2均断开且滑片p置于变阻器的中点（连入电阻r1r120）时，等效电路图如图，rl10。3如图所示电路中，电源电压不变，已知rl5，当s1和s2都闭合时，电流表a1的示数为2a，电流表a的示数为3a。（1）求电阻r3的阻值和电压表的示数；（2）当s1和s2都断开时，电压表v的示数为8v，求电阻r2的阻值。【解答】解：（1）当s1和s2都闭合时，r1与r3并联，电流表a1测r1支路的电流，电流表a测干路电路，电压表和r2被短路，则电压表的示数为0v，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，由i可得，电源的电压：ui1r12a510v，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过r3的电流：i3ii13a2a1a，则电阻r3的阻值：r310；（2）当s1和s2都断开时，r1与r2串联，电压表测r2两端的电压，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，r1两端的电压：u1uu210v8v2v，因串联电路中各处的电流相等，所以，此时电路中的电流：i，即，解得：r220。4如图所示，r110，闭合开关s后，电压表v2的示数u22.4v，电流表a的示数i0.4a。求：（1）电压表v1的示数u1（2）电阻r2的阻值。【解答】解：（1）两电阻串联，则流过r1的电流i1与流过r2的电流i2相等，均等于电流表示数，即i1i2i0.4a，r110，电压表v1的示数为：u1i1r10.4a104v。（2）u22.4v，i20.4a，电阻r2的阻值为：r26。知识点三 滑动变阻器1原理：改变导体的来改变电阻。2构造：如下图所示3作用：调节滑片，可改变接入电路中电阻的大小，从而改变电路中的电流，及部分电路中的电压；另外还能保护电路4电路符号：5连接方式：。【经典例题二】1如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器的滑片向右移动时，电流表和电压表示数变化，判断正确的是（）a电流表和电压表的示数都变小b电流表示数变小，电压表示数变大c电流表示数变小，电压表示数不变d电流表示数变大，电压表示数不变【解答】解：如图，r1和r2串联，电压表测量r2两端的电压，uu1+u2；当滑片p向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变大，总电阻增大，电源电压u保持不变由欧姆定律可知，电路中的电流变小，得出电流表的示数变小。由串联电路的分压关系可知，电阻越大，分压越大，滑动变阻器两端的电压变大，得出电压表的示数变大。故选：b。【变式练习】1如图所示，闭合开关s，调节滑动变阻器使灯泡亮度增加的过程中，电压表和电流表示数的变化情况是（）a电流表a的示数变小b电压表v1的示数变大c电压表v2的示数不变d电压表v1的示数变小【解答】解：移动滑片，灯泡亮度增加，说明灯泡两端电压变大，电压表v2示数变大，由串联电路特点可知，滑动变阻器电压变小，电压表v1示数变小；灯泡电压变大，电阻不变，由欧姆定律可知，通过灯泡的电流变大，电流表示数变大；故选：d。2如图所示电路，当滑动变阻器的滑片由m向n端滑动时，电流表和电压表示数的变化情况是（）a两表示数都变大b两表示数都变小c电流表示数变大，电压表示数变小d电流表示数变小，电压表示数变大【解答】解：方法：当滑片向n滑动时，电阻变小电路总电阻变小电源电压一定，电流就变大，即电流表示数变大依据uir，r1的阻值不变，电流变大，所以电压变大，即电压表示数变大。方法：当滑片向n滑动时，电阻变小电路总电阻变小电源电压一定，电流就变大，即电流表示数变大；r1阻值不变，r2阻值变小，导致r1占总电阻的比例变大串联电路中按电阻的比例分配电压，所以r1分得的电压变大，即电压表示数变大。故选：a。3如图所示，电源电压恒定闭合开关，滑动变阻器的滑片p向a端移动，电流表、电压表的示数变化为（）a电流表示数变大，电压表的示数变小b电流表示数变大，电压表的示数变大c电流表示数变小，电压表的示数变小d电流表示数变小，电压表的示数变大【解答】解：滑片向a移动，滑动变阻器接入电阻变小，则总电阻减小；由欧姆定律可得，电路中电流增大；则由欧姆定律可得定值电阻两端的电压增大，因总电压不变，则滑动变阻器两端的电压减小，即电压表示数减小；故选：a。4如图所示，闭合开关s后，将滑动变阻器滑片p向左移动时，电流表、电压表示数的变化情况是（）a电压表的示数减小，电流表的示数增大b电压表的示数增大，电流表的示数减小c电压表、电流表的示数都增大d电压表、电流表的示数都减小【解答】解：根据公式i，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片p向左移动过程中，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路中电流变大，则电流表示数变大；电阻r的阻值不变，根据公式uir，电流变大，则电阻r两端的电压变大，则电压表示数变大。故选：c。5如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关s，当滑动变阻器的滑片p从a端向b端滑动时（）a电压表v2示数与电流表a示数比值变大b电流表a示数变大，电压表v1变大c电压表v1示数与电流表a示数比值变小d电流表a示数变大，电压表v2变大【解答】解：由电路图可知，r1和r2串联，电压表v1测r1两端的电压，v2测r2两端的电压，电流表测电路中的电流。当开关s闭合，滑片由a端向b端移动的过程中，其接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，由i可知，电路中的电流变大，即电流表的示数变大；因电压表v2示数与电流表a示数比值等于滑动变阻器接入电路的阻值，因此比值变小，故a错误；由uir可知，r1两端电压变大，即v1示数变大，故b正确；因电压表v1示数与电流表a示数比值等于r1的阻值，所以，滑片移动时，电压表示数与电流表示数的比值不变，故c错误；因串联电路总电压等于各分电压之和，所以由u2uu1可知：即电压表v2读数会变小，故d错误。故选：b。【经典例题三】1如图所示的电路，开关闭合，滑动变阻器的滑片从中点向右移动的过程中，下列关于电流表和电压表示数变化的结论中，正确的是（）a电压表示数变大，电流表示数变小b电压表示数不变，电流表示数变大c电压表示数变小，电流表示数不变d电压表和电流表示数都不变【解答】解：因为电压表既测量并联电路两端电压，又是电源电压，所以无论滑动变阻器是否移动（但阻值不能为零），电压表的示数都不变；又因为滑动变阻器和定值电阻是并联的，定值电阻的两端电压等于电源电压，阻值不变，所以电流表示数也不变；故选：d。【变式练习】1如图所示，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片p 向右滑动时，电表示数的变化情况是（）a电压表v示数变小b电流表a1示数变大c电流表a2示数变大d电流表a1示数变小【解答】解：（1）电路的等效电路图如图所示；（2）电源电压u不变，由电路图知，电压表测电源电压，因此电压表示数不变，故a错误；电阻r1阻值不变，由欧姆定律知ia2i1不变，即电流表a2示数不变，故c错误；（3）滑动变阻器滑片p 向右滑动，滑动变阻器接入电路的阻值r2变大，流过滑动变阻器的电流i2变小，干路电流iia1i1+i2变小，故b错误，d正确；故选：d。2如图电路中，电源电压保持不变，当开关s闭合，滑动变阻器的滑片p向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况分别为（）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【解答】解：电压表测电源的电压且电源的电压不变，电压表的示数不变；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，i，r1两端的电压不变；r2支路的电流变小，r1支路的电流不变，并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流变小，即电流表的示数变小。故选：c。3在如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关s，将滑动变阻器滑片p向左移动时，以下说法正确的是（）a两电流表示数的差值的绝对值变小b电压表v示数与电流表a1示数的比值不变c电压表v示数与电流表a2示数的比值不变d电压表v示数与电流表a1示数的乘积变大【解答】解：由电路图可知，r1和r2并联，电压表测量并联支路（电源电压）电压，电流表a2测干路电流，电流表a1测r1支路的电流；因为电源的电压不变，所以电压表的示数不变；并联电路中各支路独立工作、互不影响，滑片移动时，通过r1的电路不变，即电流表a1的示数不变；当滑动变阻器的滑片p向左移动时，接入电路中的电阻变小，并联电路中各支路两端的电压相等，由i可知，通过滑动变阻器r2支路的电流变大，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流变大，即电流表a2的示数变大；a2表示数与a1表示数的差值等于滑动变阻器r2支路的电流，变大，所以两电流表示数的差值变大，故a错误；电压表的示数不变，电流表a1的示数不变，所以电压表v示数与电流表a1示数的比值不变，故b正确；电压表的示数不变，电流表a2的示数变大，所以电压表v示数与电流表a2示数的比值变小，故c错误；电压表v示数与电流表a1示数的乘积不变，故d错误。故选：b。4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a示数与电流表a2示数的差不变b电流表a1示数与电流表a2示数的和变大c电压表v示数与电流表a示数的比值变小d电压表v示数与电流表a2示数的乘积变大【解答】解：由电路图可知，r1与r2并联，电流表a测干路电流，a1测r1支路电流，a2测r2支路的电流，电压表测r1两端的电压，因为并联电路各支路两端电压与电源电压相等，所以滑片移动时电压表示数不变；r1的电压保持不变，由i可知，通过r1的电流不变，即a1示数不变；当变阻器的滑片p向右移动时，变阻器r2连入阻值变大，故通过r2的电流变小，即a2示数变小；a、由并联电路的电流特点知，电流表a示数与电流表a2示数的差大小等于r1支路的电流，所以两电流表示数的差不变，故a正确；b、a1示数不变，a2示数变小，所以电流表a1示数与电流表a2示数的和变小，故b错误；c、由b项分析可知，电流表a1示数与电流表a2示数的和变小，即电流表a示数变小，而电压表示数不变，故电压表v与电流表a示数的比值变大，故c错误；d、电压表示数不变，a2示数变小，所以电压表v示数与电流表a2示数的乘积变小，故d错误。故选：a。5如图电路中，电源电压不变，当开关闭合，滑动变阻器的滑片p由左端向右移动到中点的过程中，下列判断正确的是（）a电压表v和电流表a1、a2的示数都变大b电流表a2示数变大，电流表a1和电压表v示数不变c电流表a1示数变大，电流表a2和电压表v示数不变d若将电源正负极颠倒，电流表a2的示数总比a1的大【解答】解：由图可知，r2与滑动变阻器r1并联，电压表测电源的电压，电流表a1测干路电流，a2测r2的电流。电源电压不变，所以电压表v示数不变；根据并联电路的电压特点可知：uu1u2，滑动变阻器的滑片p由左端向右移动到中点的过程中，r1连入阻值减小，由i可知通过r1电流变大，通过r2电流不变，即a2示数不变；根据并联电路的电流特点ii1+i2可知，干路电流变大，即a1示数变大。由以上分析可知ab错误，c正确；若仅将电源正负极颠倒，电流从电表负接线柱注入，正接线柱流出，电表会被烧坏，所以d错误。故选：c。【经典例题四】1如图所示电路中，电源电压保持不变，先闭合开关s1，观察电流表、电压表的示数；再闭合开关s2、s3，电表示数的变化情况正确的是（）a电流表示数变大，电压表示数变大b电流表示数变小，电压表示数变小c电流表示数变大，电压表示数变小d电流表示数变小，电压表示数变大【解答】解：由图知，闭合开关s1时，r2与r3串联，电流表测电路中电流，电压表测r2两端电压，由串联电路的电压特点知：uu2+u3；所以uu2，再闭合开关s2、s3时，r1与r2并联，电压表测电源电压，所以电压表示数与前者相比变大；串联电路中总电阻等于各部分电阻之和，总电阻大于各部分电阻；并联电路中总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，总电阻小于各支路电阻，所以再闭合开关s2、s3后，电路的总电阻减小，电源电压保持不变，由i可知电路中电流变大，即电流表示数变大。综上所述：bcd错误，a正确。故选：a。【变式练习】1如图所示的电路，电源电压保持不变，r1为定值电阻，电路各元件均完好无损，下列说法正确的是（）a闭合s2，断开s1、s3，将滑动变阻器片向上移动，v1示数不变，v2示数减小b闭合s2，断开s1、s3，将滑动变阻器片向上移动，v1与a1示数的比值变大c保持滑片位置不变，先闭合s2，断开s1、s3，再断开s2，闭合s1、s3，a1示数不变，a2示数变大d断开s2，闭合s1、s3，向下移滑片的过程中，a1与a2示数的差值减小【解答】解：ab、闭合s2，断开s1、s3，该电路为串联电路，两个电流表测量电路中的电流；电压表v1测量的是电源电压，示数保持不变，电压表v2测量的是r1两端的电压；将滑动变阻器片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据uir可知，r1两端的电压变大，即v2示数变大，故a错误；由欧姆定律可知，v1与a1示数的比值为电路的总电阻，总电阻减小，则该比值变小，故b错误；c、保持滑片位置不变，先闭合s2，断开s1、s3，此时为串联电路；断开s2，闭合s1、s3，此时滑动变阻器与电阻r1并联在电路中，电流表a1测干路中的电流，电流表a2测通过r1的电流；根据串并联电路的电压关系可知，此时r1两端的电压变大了，等于电源电压，故通过r1的电流变大，即a2示数变大；有电流通过滑动变阻器，根据并联电路的电流
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