走进重高 物理培优9- 欧姆定律计算与动态变化、实验探究

1、走重 物培 9- 欧定计与态化实探说明：本专题包含欧姆定律相关 5 个考点，包含近几年中考真题与模拟题，通常以计算、解答 或实验探究题出现。电学是物理最为重要的知识点，难度和占分较大，需加强练习。思维导目录：考点一串、并联电的动态析考点二电路的故障析考点三欧姆定律实探究 (伏安法测阻等 )考点四串并联电路答计算简化电路、杂计算 ) 考点五欧姆定律在际生活应用考点一串、并联电的动态析1(2018常州如何从外部检测植物含水量的变化呢？科学家用条状石墨烯制成的湿敏电阻 R 着在叶片上，植物含水量变低R 变，电表示数变小；植物含水量变高 变大电表示数变大。知电源电 压恒定， 为定值电阻，下列电图中符合

2、要求的( C )22018滨州如图所示的电路中，电源电压恒定不变R 为值电阻，闭合开关 ，在滑动变阻器的滑片 向滑动的过程中，下列四个选项中，判断正确的( D )A电流表、电压表的示数均变B电流表、电压表的示数均变C电流表示数变小、电压表示变大D电压表与电流表示数的比值小【解析 与动变阻器串联电表测变阻器两端的电压电流表测电路中的电流在动变阻的滑片 P 向右动时，变阻器接入电路的电阻变小，电路中的总电阻变小，电路中的电流变大，U 可，两端的电压变大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以变阻器两端的电压变小，即电表的示数变小。电压表与电流表的比值等于滑动变阻器连入电路的阻值，因为滑动变阻器连

3、入电路的阻变小，所 以电压表与电流表示数的比值变小。3达)如图所示电路源两端电压保持不变合关 S当滑动变阻器的滑片向右滑时， 下列判断正确的( D )A电压表 V 示与电流表 A 的值变大B电压表 V 示与电流表 A 的值不变C电压表 V 示的变化量大于电压表 V 示的变化量 D电压表 V 示的变化量小于电压表 V 示的变化量 42018潍坊某同学设计的气检测电路如图所示，电源电压不变 为值电阻，Q 为气敏元件，其阻值随煤气浓度的升高而增大。闭合开关 ，当煤气浓度升高时，下列判断正确的是 A ) A电流表示数变小，输出信号压 U 变B电流表示数变大，输出信号压 U 变C电流表示数变小，输出信号

4、压 U 不I 9 3I 2 U 3I 9 2I 2 I 9 3I 2 U 3I 9 2I 2 2D电流表示数变大，输出信号压 U 减【解析定值电阻与气敏元件串电流表测电路中的电流出信号电压 U 即气敏元件两端的电压；当煤气浓度升高时，气敏元件电阻增大，总电阻变大，电路中的电流变小，电流表示数变小；电流变 小，根据欧姆定律， 两的电压变小，根据串联电路电压的规律，输出信号电压 U 变。5(2019凉)如图所示，电电压不变，当开关 S 断开S 、S 闭时，电流表示数为 ，压表示 数为 U ；当关 S 闭S 断开时，电流表示数为 ，电压表示数为 U 已知 R 21， D ) I 2 2 9 U 2

5、2 3 9 U 3A. ， B. ， C. ， D. ， 6.宁波中考如图所示电路，电源电压不变 定值电阻R 为滑变阻器。闭合开关 S，当滑 P 从a 点滑 b 点过程中电流表的数从 I 变 下列各图中能表示这一过程中电压表示数 U 与电流表示 b数 I 之间系的是( B )【解析】由电路图可知，定值电阻 与动变阻 R 串，电压表测 R 两端的压，电流表测电路中的电流。因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以 UU ， 图像是一次函数图像；滑片 位于 a 点时变器接入电路的电阻较小电路中的电流较大由 U IR 知电压表的示数较小。 7.在如图的电路中，电源电压保不变 为值电阻，闭合开 后将滑动

6、变阻器的滑片 从右 端移到中间某个位置，电压表和电流表的示数分别变化了 I，下列分析正确的 C ) A. 变大 B. 变 C. 不变 D. 先小后变大考点二电路的故障析1(2018泰)如图所示的电中，小灯泡 L 、L 规格同，闭合开关 S 后发现 L 不，L 发。此 电路的故障可能( C )A灯 短路 B灯 L 短 C灯 断路 D开关 S 接触不2(2019北)如图所示的电中，电源两端电压保持不变，当开关S 闭时，灯 L 正发光，果将 滑动变阻器的滑片 P 向滑动，下列说法中正确的( D )A电流表的示数变大，灯 L 变B电流表的示数变大，灯 L 变C电流表的示数变小，灯 L 变D电流表的示数

7、变小，灯 L 变3某同学为探究电流和电压关，设计了如图所示的电路。图中电流表量程为压量程为“03V值阻规格为“ 0.5A动阻器规格为20 1A源压恒为 4.5V请回 答：(1) 闭开关发现电流表有示数，电压表无示数，经检测发现电路中只有一处故障。该故障可能 _。(2)故障排除后，闭合开关重新行实验。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片 改电 阻 R 两端压。则滑动变阻器允接入电路的最小阻值_。【答案】(1)定值电阻 R 短路或电压表断路”或“电压表短路)(合即) (2)5考点三欧姆定律实探究 (伏安法测阻等 )1.(2018泸)图甲为“探究电与电阻的关系”的实验电路图，电源电压恒为，用

8、电阻箱来选用不 同的电阻，按下述步骤进行实验，回答下列问题。(1)闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 移适当位置，调节电阻箱使接入电路的电阻为 4时，流 表示数如图乙所示，_A电压表示数应为_V。(2)将电阻箱调到一个阻值更大电阻后开关滑动变阻器的滑片_端动a” 或“”)使电压表的示数保持不变，同时记下对应的电流值。(3)多次改变电阻箱的阻值，重上述操作，得到了下表中所示的数据，通过观察表中的数据，分析得 出：当电阻两端的电压一定时，接入电路的电阻越大，通过它的电流_。(4)为了进一步确定电流与电阻定量关系，老师提出将表中各组电阻值的倒数算出。请你在图丙中描 1点作出 I 的像。根据画出的图

9、像可知：电压一定时，电流 跟阻 _比。R【答案】(1)0.5 2 (2) (3)(4) 反2(2019衢州)小科按照实验求，设计测量未知定值电阻 R 阻(范围为 400600)的实验器材：干电池两(总电压为 2，压(量程 3V、015V)、电流表量程 0、03A) 滑动变阻器500 0.5A)各一，开关、导线若干。(1)要求一：测算出 R ，实验过程中不能拆接电路。小科设计实验电路如图甲。请分析：小科在设计实验前通过估算发现，用所提供的电流表无法测量出电路中的电流，其原因是 _实验时先变阻器滑片 P 移某一位置 处读出电压表示数为 U 即电源电压再变器 滑片 P 移到另一位置 b 处读电压表示

10、数为 则 U U 就此时滑动变阻器两端的电压。根据相关数 据计算 R 的值。实验中滑片 P 所在 a、b 处分别对应的位置是_ 。 (2)要求二：增加一个电学器材现 R 阻值的直接读取，且电路只能连接一次。小科增加了一个阻值可连续调节且可读数的变阻器 Y重新设计了图乙电路验骤如下闭合开关 S ，调滑动变阻器使电压表示数为 V再断开开关 ，闭开关 S 调 Y 的电压表示数 为 2V_，取此时 Y 的值Y 的示即为 的值。【答案(1)被测电阻阻值范为 400600 欧2 干电池的总电压最大为 3 伏特根欧姆定律可估算出电路中最大电流值为 0.0075A，电流表最小刻度值 0.02 安小得多，因此电

11、流表无法测量路中电 流 a 点在最右端b 点在左端 (2)节 的值，使电压表示数为 2V3(2019金义丽)利如图电路研“流与电阻的关系电表量程“00.6A电压表量程为“3V动变阻器的规格为50次将阻值 5、10、20的定值阻接入AB之间完成实验，获得数据如下表。请回答：(1)完成第一组实验，断开开关拆下 的电阻，改接 10的电阻。继续操作有以下四步：合开关；将滑动变阻器的滑片移到最右端；记录电流表数据；将滑动变阻器的滑片移到适当位置从安全 和规范角度考虑，正确的顺序_。(2)上述操作中判断滑动变阻已处于适当位置的依据_。(3)依据表中数据作出如下图像其中正确的_(4)要完成本次实验，电源最多

12、能_干电池串联。【答案】(1) (2)电表示数为 2V (3)AB (4)442018孝感某校学习小组想用不同方法测量未知电阻 的阻值，他们分成甲、乙两组分别行实验：(1)甲组设计了如图甲所示的电图。请用笔画线代替导线将实物电路图乙连接完要求滑片 向滑动时电路中的电流变。连接好电路后在开关闭合前，滑动变阻器的滑片 P 应滑最_右_端(选填“左”或“右)。闭合开关 S动阻器的片 P 滑某一位后电压表的示数记为 流表的示数记为 ， 则待测电阻 _U/_(用题中给的字母表)(2)乙组设计的实验电路图如图所(中电阻 8)。根据电路图连接好电路，闭合开关 S发现电流表 的示数为零、电流表 A 的数正常，

13、若有 R 或 中一处发生故障，则故障_ 断_(选填 断路 短 断”或“ 短”。 x x故障排除后，闭合开关 S 得到流表 A 的示数 I 0.48A电流表 A 的示数如图丁所示，则 _0.36_A；乙组所测待测电阻 R _6_。【答案】 (1)如答图所示。【解析】 (1)滑片向左滑动，电路中电流变大，则接入电阻应变小。为保护电路，闭合开关需将 滑片放在阻值最大处即最右端；闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片 P 滑某一位置后，此时电压表的示U数记为 ，电流表的示数记为 I，根据欧姆定律，待测电阻 R 。(2)灯泡并联，电流表 A 测通过 电阻 电流，闭合开关 后，电流表 A 的示为零、电流表 A

14、的示正常，并联电路互不影响，说 明 支断路，故在 R 处路由图乙可知，电流表使用 0.6A 量程，最小刻度为 0.02A，数为 R I0.36A，通过电阻 电流 I 0.36A；通过电阻 R 的流 0.48A，根据并联流的公式 ，待测 R I I 0.36A8电阻 6I 0.48A5.贵港中考用伏安法测电阻，实验电路如图甲所示。(1)连接电路时，开关应该是_开的。(2)大山同学在实验中的某次测压与电流表的读数如图乙所示此时待测电阻的阻值_。请你根据图甲的电路图，在图丙中用笔画线代替导线帮大山同学连接实物(导线不能交叉)。(3)实验中，如果电压表突然损，已知滑动变阻器的最大阻值为 ，被测电阻的阻

15、值为 ，源电压保持不变，但电源电压未知，请你利用剩下的器材测出 R ，先在图丁中方框内画出此时的实验电路图，再简要写出实验过程和计算 表达式。a实验过程：_量时，先将滑片移至最右，测出此时的电流 I _。_将滑片移至最左端，测出时的电流 I _。I Rb 的达式 _ _I 【答案】(2)如答图所示。(3)如答图所示。【解析】(2)由图乙可知待测电阻两端的电压 2.4V通过待测电阻的电流 0.3A此时待测电阻的阻 U 2.4V值 R 8。由图乙可，电压表的量程为 ，电流表的量程为 0.6A；将电流、被测电 I 0.3A阻以及滑动变阻器串联连接，电压表并联在被测电阻两端；滑动变阻器按“一上一下”的

16、原则线如 果电压表突然损坏，已知滑动变阻器的最大阻值为 R，电源电压保持不变，在答所示的实验电路图中：先将滑片移至最右端出时电流 I 电源电压 U 将滑片移至最左端出此时的电流 I ， 则电源电压I RU ，因电源电压保持不变，所以 R R， 。 x x x I 考点四串并联电路答计算简化电路、杂计算 )1.(2018遵义)如图甲所示R 为电箱，调节 R 时电流表示数 I 随变化。如图乙所示是电阻阻值 1R 与电流表示数的倒数 的像则定值电阻 R 与源电压 大小分别为 B )IA 30V B5 2.5VC10 20V D10 10V2(2018台)某同学利用如甲所示的电路进行实验，电源电压恒为

17、 3 伏，换 5 个定值电阻 R ，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的( C )x x A该同学研究的是电流和电压关系B实验中电压表的示数保持 0.5 伏变C滑动变阻器阻值变化范围为 15 欧D将 R 从 5 欧换成 10 欧后，应滑片 P 向移3.(2019衡阳)如图所示，电源压 U2V 不，4，虚线框内所有电阻均未知。闭合开关电流表示数为 1A；如果用一个 2的定值电阻替换 ，线框内的电阻均保持不变，则电流表示数将变( B ) A2A B1.5A 1.2A 0.5A4十堰中考如所示的电路 为值电阻电源电压不变，闭合开关 S，滑片 从 b 移动到 a端的过程中，电流表和电压表示数变化关

18、系如图乙所示，则电源电压_4_V，动变阻器 R 的最大阻值为_电阻 R 的值为_5_【解析 处于 a 端时滑动变阻器阻值为 0 分为 电源电压全部加在 R 两端时电流为 0.8A 可列方程U0.8A 。 P 处 时 分压为 3V，时电流为 0.2A，列程U3V0.2A 。 解方程组可得：4VR 5另可根据欧姆定律解得 3V/0.2A 。 5.(2019杭州)小金尝试将电流改装成可直接测电阻的表设了如图所示电路在 M 中接待测电 阻。已知电流表量程 00.6A，源电压为 12V请回答：(1)闭合开关前，滑动变阻器的片 P 应处_(填A 端或“B 端”)。(2)先将 MN 直接导线连接，移动滑动变

19、阻器的滑片使电流表满偏，电流表0 的刻度上标的电阻值为_欧，此时滑动阻器的阻值_。若在 MN 间接一与此时滑动变阻器阻值 相同的电阻，电流表示数_安。(3)电流表 0.2A 刻处，标定的阻值_。(4)改装后可直接测电阻的表盘刻_不均匀_(匀匀是_【答案】(1)B 端 (2)0 20 0.3 (3)40 (4)不均匀 当测电阻成比例增大时，电流表示数不会成比 例减小泰改某科学兴趣组设计了一个压力报警装置原理如图所示 为水平杠踏板和杠杆的自身重力均不)。知报警器 R 的阻值恒为 10压力传感器 R 定放置 的值随所受压力 F 变化关系如表所示闭开关 水踏板空载时电压表的示数为 当平踏板所受压力增大

20、， 电压表示数达 5V 时报警器 R 开发出报警信号。(1)电源电压为多少？(2)当报警器开始报警时，压力感器受到的最大压力值为多少？(3)若电源电压变为 14V，为保报警器仍在电压表示数为 5V 报警，则压力传感器受到的最大压力值 为多少？【答案】(1)查表可知，水平踏板空载时，压力传感器阻值 R 45，I / 2V/100.2A电源电压 U R ( )11V。 (2)报警时，电路中的电流 I /R ， 压力传感器阻值 R / (11V5V)/0.5A12 查表可知，报警器开始报警时，压力传感器受到的最大压力值为 25N。U U 14V5V(3)电源电压改变后，报警时压传感器的电阻 18，I

21、 0.5A 查表可知，此时压力传感器受到的压力 F 15N72018呼和浩传感器可把力学物理量转化成电学信号然通过相互之间的函数关系，直接得 出力的大小。测量压力大小的压力传感器，工作原理如图所示，其中、N 为绝缘材料M 间可收缩的导线(电阻大小不计弹上端和滑动阻器 R 的滑片 P 固在一起电源电压恒为 12V知压力 F 的大与R 的值大小成正比例关系。闭合开关 S，压力 0 时滑片 P 在上端；压力 F 1N 时电流表示 数为 1A，电压表示数为 3V；当片 P 滑至最下时，电压表示数为 7.5V求：(1)定值电阻 的小；压力 F 与 阻之比 。 (2)当滑片 滑最下端时，压力 的小。(3)

22、压力 F 大小与电压表示数之间的函数关系表达式。【答案】(1)由图可知，R R 串，电压表测 R 两电压，电流表测电路中电流。 I 0.5A N/I 0.5A N/当 1N 电表示数为 电压表数为 3V由联电路特点知时 12V3V， U 9VI 1A由欧姆定律可得， 9； I 1AU 3V此时 连入电的阻值 R 3， I 1AF 1N 1所以压力 F 与 R 阻之比 k 3 3(2)当滑片 P 滑至下端时，变阻器连入最大阻值，电压表示数为 7.5V，U 12V7.5V此时电路中电流 I 0.5A R 9 所以 的最大值 R U 7.5V 15， 因为压力 F 大小与 的阻值大小成正比例关系，即

23、F ， 1 1所以压力 F N/R N/155N。3 3F U 12VR(3)由 kR 有 串电路特和欧姆定律表示电压表示数 1 9 3F12V1N/3 3U，化简可得：F (N)。 F 12V91N/3考点五欧姆定律在际生活应用1.(2018达)甲、乙两地相距 ，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知输电线的电阻与其长度成正比，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，甲地检修员先用如图所示的量仪接入 AB 时，流表的示数为 0.2A，地检修员后用相同的测量仪接入 CD 时，电流表的示数为 。短路位 置离甲地 A )A18km 15km C12km 10km2金、义乌、丽小金制作了一个

24、利用电压表测量物体重力的小作品，它能在电压表上读 出所放物体重力的大小，如图所示。(1)当秤盘不放任何重物时，滑恰好位于 点闭合开关，当秤盘所放钩码个数增多时，电压表示数 将填增大或“不变)。(2)一段时间后，在秤盘上放 2N 重的码时，表盘读数比 2N 大，换不同种的钩码反复实验，每次数 都不同且大于钩码的重力，产生这一些现象是由_起的填母。A 短路 断 短 断 【答案】(1)增大 (2)A3(2018恩施州如图 a 为量体重的电子秤原理图，它主要由三部分构成：踏板和压力杠杆A，力传感器，电流(量程为 0，换刻度后可以显示体重大)。其中 51，已知力传感器的电阻 R 与受压力 变的关系如图

25、所。设踏板和杠杆组件的质量可以忽略不计，电源电压恒为 3V，取 。算：(1)如果某人站在该秤踏板上时电流表的示数为 12mA这个人的体重是多少 (2)该秤能显示的最大体重值是少 【答案】(1)由图 a 知压力传器 与流串联在电路上，由欧姆定律可得此时 R 入电路的阻值R U 3V 250，由图像可，此时人对压力传感器的压力 100N，人对踏板压力 F ， I 0.012A FAO 100N5由杠杆平衡条件有 ，所以 50kg；(2)由图像知R 与所压力 gBO 10N/kg变化成线性关系，设 aFb，当 100N 时250，即：100N 当 F200N 时，R200，即：200a 解可得a0.

26、5/N，300，所以 0.5/NF300，因为 R 阻值随 F 增而减小，所以当电流表示数达到最大 0 时 阻最小，压力传感器受到压力最大，人对踏板压力最大，此时传感器的电阻： RU 3V ，则： 300.5 I 0.1A300，所以压力杆对传感器的力540N由杠杆平衡条件有： g，秤能称的最5 5540N大体重值： 270kg。 10N/kg4(2019重)图甲的储水容底有质量 0.5kg，底面积 100cm的长方体浮桶，桶上端通过轻质弹簧与紧贴力敏电阻的轻质绝缘片 A 相，距容器底 0.4m 处的侧壁有排水双控阀门。控制电路如图乙所，其电源电压 U12V，R ，当电流表示数为 0.6A且桶

27、底升至阀门所处高度时，阀门才感应排水。力敏电阻 R 与所受压力 F 的对关系如下表所弹簧均在弹性限度内。： 取 10N/kg)(1)浮桶的重力是多少牛？(2)未加水时，力敏电阻所受压为 2N电流表的示数是多少安？(3)当容器内的水深达到多少米，双控阀门才打开排水？【答案】(1)由于浮桶的质量是 ，以浮桶的重力是mg0.5kg10N/kg5N；(2)由表格数据结合电路图知道力敏电阻所受压力为 N ，力敏电阻的阻值为 110所以，路的总电U 12V阻是： R R10，电流表的示数是 0.1A；R 120(3)当电流表示数为 0.6A，桶升至阀门所处高度时，阀门才感应排水，此时电路中的总电阻是： U

28、 12V 20，此时力敏电阻的值是R I 0.6A 201010由格数据知道，此 时力敏电阻所受压力为 ，据物体间力的作用是相互的，所以弹簧给浮桶向下的压力也是1，浮桶受到竖直向上的浮力、竖直向下的重力和压力，这三个力平衡，故此时浮桶受到的浮力是F GF5NF 20N15N20N，所以，浮桶排开水的积是 210m，浮桶浸 g 110kg/m10N/kgV 2000cm入水中的深度为h 20cm，电流表示数为 0.6A，桶底升至阀门所处高时，阀S 100cm门才感应排水，所以，此时容器内水的深度是hh 0.2m0.4m0.6m。 5宁夏中科学知识的应用处不在，如图所示，甲、乙两地相距 km，两地

29、之间沿直线架设了两条输电线，输电线每千米的电阻是 R ，现电线某处发生了短路为了尽快确定短路位置，及时修复供电，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测，并根据检测数确定了 短路位置距甲地的距离 s(1)请你在甲处的虚线框内把检需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电所仪器用件符 号表示。(2)请根据学过的电学知识求短路位置距甲地的距离 检测电路导线的电阻忽略不计)推导过程：检量用字母表示，推导过程要有必要的文字说km(用知量测量表示，【答案】 (1)如答图所示。(2)若电压表示数为 ，电流表示数为 I则甲处短路位置间输电导线的电阻 UI。输电线每千米的UIR 电阻是

30、 R ，输电有两根导线，所以甲处到短路处的距离 s (km)。 2 2IR6.(2019温州温州地区常受台侵袭。为测量风速，小明设计了一台简易风速仪，其工作原理如图甲 所示。装有挡风板和滑片 P 的质滑块与轻质弹簧套在滑杆 上，弹簧左端固定，右端与滑块相连。挡风板的挡风面积为 0.2 米 ，匀阻丝 AB 长 20 米，阻值为 10 欧电源电压 U 恒 6 伏，保护电阻 R 为 14 欧电压表量程 03 伏。弹簧弹力 F 与弹长度改变量 x 的关系如图乙所示。无风时，滑片 P 在 处。有风时，滑块移动，稳定后读出电压表示数，计算并查阅下表数据可知风速及风级。风级一级二级三级四级五级六级风速 v(米秒0.31.51.63.33 3.45.45.57.98.010.7 10.813.8风压 p(帕0.0551.4 1.66.87.2181