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2022年中考科学
复习
浙教版
第22讲 欧姆定律
考点扫描
1.内容:通过导体中的电流,跟这段导体两端的电压成_____,跟这段导体的电阻成________。
2.表达式:_________,电阻是导体的一种特性,不会因为电压、电流的改变而改变,因此电阻不与电压成正比,不与电流成反比。
3.使用欧姆定律的注意事项
(1)同体性:即同一段导体或同一电路上的U、I、R。
(2)同时性:即同一时间,也就是电路在同一状态下的U、I、R。
(3)统一性:即单位要统一,U、I、R的国际单位分别为伏、安、欧。
考点一 欧姆定律(八上教材P150)
正比
反比
考点二 串联电路和并联电路特点(八上教材P154)
重点突破
1.欧姆定律的应用
例1 如图所示的电路,电源电压保持不变,R1=10 Ω,闭合开关S,滑动变阻器滑片P在最右端时,电流表的示数为0.25 A;把滑片P移到中点时,电流表的示数为0.4 A,则下列选项正确的是( )
A.滑片P在最右端时,通过R1、
R2的电流之比为5∶8
B.滑片P在最右端时,R1、R2两
端电压之比为3∶1
C.滑动变阻器的最大阻值为40 Ω
D.电源电压为10 V
D
变式1 如图甲所示电路,电源电压不变,R1、R2是定值电阻,R1=10 Ω。闭合开关S,电流表示数如图乙所示,当R1由于某种原因开路时,电流表的示数变为0.10 A。
(1)图乙中电流表的示数为____A。
(2)求定值电阻R2的阻值。
0.4
2.探究电流与电压、电阻的关系
探究电流与电压、电阻的关系时要注意控制变量。保持电阻不变时,电流跟电压成正比例关系;保持电压不变时,电流跟电阻成反比例关系。
例2 在“伏安法测电阻的实验”中,电路如图甲所示。电源电压保持不变,闭合S,调节滑动变阻器,两电压表示数随电路中电流表示数变化的图象如图乙所示。
(1)为保证电路安全,在未闭合S之前滑动变阻器的滑片应处于____(选填“a”或“b”)端。
(2)根据U-I图象信息可知,图线____(选填“①”或“②”)是电压表V1的变化图象。
(3)电源电压U=____V,电阻R1=____Ω,滑动变阻器连入电路的最大阻值为____Ω。
(4)当图线①和②相交时,滑动变阻器消耗的功率为____W。
(5)为了测量未知电阻Rx的阻值,小明又设计了如图丙所示的电路。电源电压保持不变,R0为定值电阻。实验步骤如下:闭合S、
S1,断开S2,电压表读数为U1,闭合S、S2,断开S1,电压表读
数为U2,则Rx=___________(用U1、U2、R0来表示)。
a
①
8
20
60
0.8
变式2 在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。
(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。
①在连接实验电路时,开关应________;
②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1 V,记录此时电流表的示数;接着他向____(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2 V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3 V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
断开
B
③此实验中多次测量的目的与下面的____(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。
A.探究串联电路的电压规律
B.测量定值电阻的阻值
(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5 V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。
①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0 V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的____(选填字母);
A
c
②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为_______A;
③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出小灯泡的I-U图像应与图丁中图像____(选填“a”或“b”)相似。
0.24
b
3.分析串联电路中的电流、电压
例3 在“探究串联电路的电流特点”的实验中,小红同学选用两个不同的小灯泡组成了如图甲所示的串联电路,然后用一个电流表分别接在a,b,c三处去测量电流。
(1)她先把电流表接在a处,闭合开关后,发现两灯的亮度不稳定,电流表的指针也来回摆动。故障的原因可能是______。
A.某段导线断开 B.某接线柱处接触不良
C.某灯泡被短路 D.电流表被烧坏
B
(2)她排除故障后,重新闭合开关,电流表的指针指示位置如图乙所示,则所测的电流值为______A。
(3)她测量了a,b,c三处的电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,其中一次实验的测量数据如下表,在分析数据时,发现三处的测量值有差异。下列分析正确的是______。
A.可能是因为测量误差造成的
B.是因为没有对电流表调零
C.串联电路中各处的电流本来就不等
D.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
Ia/(A) Ib/(A) Ic/(A)
0.16 0.15 0.14
0.22
A
变式3 我们已经学习了串联电路电压的规律,那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢?小明利用以下实验器材进行实验:阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3 V的电源、开关及导线。请回答下列问题:
(1)连接电路时,应将开关处于________状态(选填“断开”或“闭合”)。
(2)如图甲所示,小明将阻值为10 Ω和5 Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,则AB间电压为______V。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论:串联电路中,电阻值越大,其所分电压_______。
实验次数 AB间电阻/Ω CD间电阻/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
断开
2
越大
(3)为了进一步探究电压的分配规律,小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验,观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等,于是得出“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信?
___________(选填“可信”或“不可信”),你的理由是:_________
______________________________________________________。
不可信
要得到普遍性规律,实验中每次实验的电阻比值应不一样
诊断自测
1.(2020,金华)在如图甲所示的电路中,电阻R的阻值为8欧姆,灯泡L标有“6 V 3 W”的字样,通过灯泡的电流与灯泡两端的电压关系如图乙所示。在a、b间接入电源,为保证通过电阻R的最大电流不超过0.5安且灯泡L不损坏,则允许接入的最大电源电压为____伏,闭合开关S,此时通过电流表A1的电流为____安。
欧姆定律及其计算
4
0.9
2.(2021,宁波)小宁用如图所示电路研究电阻的并联。
(1)按电路图连接电路,闭合开关S,电流表
A1、A2、A3的示数分别为0 A、0.40 A和1.20
A。如果电路元件完好,接线时发生了
错误,该错误是_________________________。
(2)使用电流表时,当被测电流值大于电流表量程的一半时,能减小实验误差。本实验所用电源电压为8 V,电流表有两个量程(0~0.6 A、0~3 A)。为减小实验误差,小宁重新选择定值电阻,实验室里可供选择的定值电阻的阻值有:5 Ω、10 Ω、20 Ω、50 Ω,应该选用的2个电阻阻值分别为___________。
接线时使电流表A1短路
5 Ω、20 Ω
3.在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在a点时,电流表示数为0.5 A。将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。则电源电压U=____V。当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为 _________。
3
0.3 A
4.如图是利用滑动变阻器控制电流的电路,其中电阻R为100欧姆,它与滑动变阻器串联在电路中,通过电阻的电流可在10毫安~100毫安范围内调节。
(1)选用电源的电压应为多大?
(2)变阻器的总电阻为多大?额定电流至少
要多大?
(3)上述电路能否使电阻R两端的电压调为零?请说明理由。
解:(1)当滑片位于a端时电路为R的简单电路,电路中电流最大,为100 mA,所以电源的电压:U=I大R=0.1 A×100 Ω=10 V。
5.(2020,宁波)现有一个粗细均匀的金属圆环,它是由一段铜丝和一段用同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性,小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时,小科先将触点M与圆环上的A点连接,再移动滑动变阻器R1的滑片P至最右端后,闭合开关S,将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周,在触点N滑动的过程中,触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻,记为RMN。设滑过弧MN的长为x,电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。已知电源电压恒为4.5 V,铜丝的阻值不计,触点接触良好。粗细均匀、用同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
(1)由图乙可知,该金属圆环中铜丝的长度是______cm。
(2)在触点N滑动过程中,RMN的最大值是多少?
(3)每1 cm电阻丝的阻值是_______Ω。(提示:图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻)
(4)如图丙所示,把M、N接到圆环其中一条直径的两端,将滑片P移到最左端后闭合开关S,通电1 min,电路消耗的电能为W。求W的最大值。(计算过程中不需要说明取最大值的理由)
10
0.4
6.(2021,湖州)小萍同学想利用图甲所示电路研究通过小灯泡(额定电压为3伏)的电流与它两端电压的关系。她根据图甲完成图乙的部分连接,待连接完整后,移动滑动变阻器滑片,记录了多组数据,作出了图像a,还作出了电流大小与电源电压大小的关系图像b(如图丙所示)。(已知滑动变阻器最大阻值为20欧)
(1)根据图甲将图乙中的实物图连接完整。(要求:滑动变阻器滑片向右移动,小灯泡变亮)
(2)根据图像a,描述通过小灯泡的电流与小灯泡两端电压的关系。
(3)当电流表示数为0.12 A时,电压表的示数为多少?
探究电流与电压的关系
(4)图丙阴影部分的面积表示_______________________。
滑动变阻器的电功率
解:(1)
(2)通过小灯泡的电流随电压的增大而增大,但增加相同的电压,电流的增加值越来越小。
(3)U滑=IR滑=0.12 A×20 Ω=2.4 V,
U灯=U-U滑=3 V-2.4 V=0.6 V。
7.(2021,温州)据史料记载,欧姆曾用如图电路来研究电流的影响因素。该电路的温差电源中,铜与铋的两个接触面分别放在冰水混合物和沸水中,AB两端存在电压,其电压大小由温度差决定。
欧姆将粗细均匀的铁丝两端插入水银中,接通电路。当电路中有电流通过时,小磁针会发生偏转,转动金属丝上端手柄,扭转金属丝,使小磁针回到原位置,记录手柄转过角度。他用粗细相同、长度不同的铁丝多次重复上述实验,部分数据如表。已知手柄转过角度与电流大小成正比,粗细相同的铁丝电阻阻值与其长度成正比。
探究电流与电阻的关系
实验组别 1 2 3 4
铁丝长度(英寸) 2 4 6 10
手柄转过角度(度) 305 281.5 259 224
(1)在实验中始终保持“温差电源”的温度差不变的目的是
_______________________。
(2)小明查阅资料发现:除铁丝外,欧姆还考虑了电路中水银、铜丝等导体的电阻R′,才得出正确的电流与电阻关系。结合表中数据,判断R′的阻值大约相当于本实验中多少长度铁丝的阻值?____
A.5英寸 B.10英寸 C.15英寸 D.20英寸
控制电源电压相同
D
(3)欧姆用粗细相同的金丝、铅丝代替铁丝重复上述实验,发现当手柄转过角度相同时,金丝的长度比铅丝长。据此推测,若金丝和铅丝的长度与粗细都相同,哪一金属丝阻值更大?简要说明理由。
______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
铅丝阻值更大。实验中长金丝与短铅丝阻值相同,又因为横截面积相同的同种导体长度越长阻值越大,当金丝与铅丝长度相同时,铅丝阻值更大
8.(2021,宁波)如图甲所示电路,电源电压恒定不变,灯泡L上标有“6 V 2.4 W”字样,其灯丝电阻随温度的升高而增大;OA、OB、OC是三条阻值不同且不变、粗细均匀的金属丝(同一条金属丝的阻值与其长度成正比)。闭合开关S,当滑片P从A点滑到O点过程中,电流表示数和灯泡L亮度均保持不变。
(1)求灯泡L正常发光时,通过灯泡L的电流大小。
(2)金属丝OA的电阻Ra=____Ω。
0
(3)本题的电路可以用下图表示:
实验突破
实验:用电压表和电流表测量导体的电阻
一、实验原理与器材
1.伏安法测量电阻的原理:_______________。
2.测量器材:电压表(测电压)、电流表(测电流)。
3.电路图,如图所示。
4.电路连接:连接电路时开关________,闭合开关前,滑动变阻器的滑片移到阻值__________。为了减小误差,应多次测量,取电阻的__________。
二、实验设计与实施
1.闭合开关S,读出电路中被测电阻R两端的电压U1和通过电阻的电流I1,记录在表格中。
2.改变滑动变阻器的电阻,再读出电路中被测电阻R两端的电压U2和通过电阻的电流I2,记录在表格中。
3.同(2),再重复一次。得到U3和I3,记录在表格中。
断开
最大处
平均值
三、分析数据和现象
1.实验数据正误判断。
四、交流与反思
1.条件允许的情况下,电流表和电压表都选小量程,提高准确度。
2.滑动变阻器的作用:保护电路,改变电路中的电流和被测电阻两端电压。
3.滑动变阻器规格的选取:
a.看滑动变阻器额定电压,加在它两端的电压要小于它的额定电压(否则烧坏);
b.看额定电流,电路中的电流不能大于它的额定电流(否则烧坏);
c.看最大阻值,滑动变阻器的最大阻值要大于或等于具体问题中需要的阻值。
4.电表异常偏转的原因:
a.电表反向偏转,说明正负接线柱接____;
b.正向偏转幅度过小,说明量程选择过____(选填“大”或“小”);
c.正向偏转幅度过____,到达右边没有刻度处,说明量程选择过____(选填“大”或“小”)。
反
大
大
小
【例】 实验室购买了一捆标注长度为100 m的铜导线,某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0 mm2,查得此类铜导线每1 m的电阻为1.7×10-2 Ω,再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx,从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有:电流表(0~0.6 A)、电压表(0~3 V)、滑动变阻器R1(5 Ω 1 A)、滑动变阻器R2(25 Ω 1 A)、电源(电压6 V)、开关、导线若干。
请完成下列问题:
(1)实验中滑动变阻器应选______(选填“R1”或“R2”),闭合开关S前应将滑片移至____(选填“a”或“b”)端。
(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器,当电流表的读数为0.5 A时,电压表示数如图乙所示,读数为______V。
(4)导线实际长度为________m(保留1位小数)。
R2
a
0.8
94.1(共16张PPT)
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0
2
2
2022年中考科学
复习
浙教版
第22讲 欧姆定律
1.(2021,怀化)如图所示的电路中,电阻阻值R1>R2。开关S闭合后,电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2,通过R1、R2的电流分别为I1、I2,下列判断正确的是( )
A.U1<U2 B.U1=U2
C.I1>I2 D.I1=I2
B
2.(2021,常德)如图所示电路中,电阻R1=12 Ω,R2=6 Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3 V。则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为( )
A.1 V B.2 V C.3 V D.4 V
B
D
4.(2021,扬州)如图所示,电源电压保持6 V不变,R1=5 Ω,R3=15 Ω,滑动变阻器标有“15 Ω 2 A”字样,下列说法正确的是( )
A.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S1时,
电流表示数为0.3 A,电压表示数为0
B.当R2的滑片P在b端,只闭合S、S2时,
电流表示数为0.2 A,电压表的示数为3 V
C.当R2的滑片P在a端,只闭合S、S2时,
电流表示数为0.4 A,电压表示数为6 V
D.当R2的滑片P在a端,闭合S、S1、S2时,
电流表示数为1.2 A,电压表的示数为0
B
5.(2021,宜昌)在“探究电流与电压的关系”的实验中,小军分别画出了电阻R1、R2的I-U图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.当R1、R2两端的电压为0时,
它们的电阻也为0
B.用不同的电阻研究电流与电压
的关系得出的结论不一样
C.在电阻一定时,导体两端的电压
与通过导体的电流成正比
D.R1、R2的阻值之比为1∶2
D
6.(2021,上海)在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20 Ω的电阻替换R1,可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是( )
A.电源电压不变,不移动滑片P
B.电源电压不变,向左移动滑片P
C.减小电源电压,不移动滑片P
D.增大电源电压,向左移动滑片P
C
7.(2021,达州)如图所示电路,R1=10 Ω,R2为未知电阻,电源电压不变。只闭合S1,电流表示数为0.3 A;S1、S2均闭合,电流表示数为0.5 A,此时通过R1的电流为______A,R2的阻值为______Ω。
0.3
15
8.(2021,绥化)如图所示,已知R1∶R2=3∶1,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表示数之比U甲∶U乙=_______;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表示数之比I甲∶I乙=_______。
4∶1
3∶4
9.(2021,攀枝花)如图甲所示的电路,电源电压为9 V,小灯泡L的额定电压为4 V,图乙是小灯泡L的电流I随其电压U的变化的图像。当S闭合,将滑片P移到滑动变阻器R的中点时,小灯泡L恰好正常发光,则滑动变阻器R的最大阻值为______Ω。移动滑片P,当小灯泡L的功率为1 W时,滑动变阻器R接入的阻值为_______Ω。
20
16.25
10.(2021,遂宁)在中考物理实验操作考试中,小红完成了伏安法测电阻实验,用到的器材有:电源(电压低于3 V且不变)、电流表和电压表各1只、滑动变阻器1只、待测电阻1只(约10 Ω)、导线若干、开关1个。请完成以下问题:
(1)图甲是老师预接的部分实验电路,请将电路连接完整(要求滑动变阻器滑片右移时电流表示数变小)。
(2)连接电路时,开关应处于断开状态,闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到____(选填“A”或“B”)端的位置。
(3)闭合开关,发现电流表指针如图乙所示,造成这一现象的原因可能是____。
A.滑动变阻器阻值过小
B.电阻R短路
C.电池电压过低
D.电流表正负接线柱接反
B
D
(4)排除故障,闭合开关,调节滑动变阻器滑片到适当位置时,两表示数如图丙所示,则该次测得阻值为______Ω。为了测量结果更准确,应改变电流电压多次测量求平均值。
(5)如果实验中电压表损坏,小红观察了滑动变阻器铭牌后,认为用余下的器材也能完成测量,设计电路如图丁,主要操作步骤如下:
①连接电路,将滑片移到B端,闭合开关,电流表示数为I1;
②再将滑片移到A端,电流表示数为I2;
③若滑动变阻器最大阻值为R0,则待测电阻R=__________(用字母表示)。
8
11.(2021,天津)如图所示的电路,电源电压保持不变,电阻R1、R2分别为20 Ω和30 Ω,只闭合开关S1时,电流表的示数为0.3 A。求:
(1)电源电压。
(2)S1、S2均闭合时,电流表的示数。
解:(1)只闭合开关S1,电路为电阻R1的简单电路,由欧姆定律可得电源电压:U=I1R1=0.3 A×20 Ω=6 V。
答:(1)电源电压为6 V。