湖北省宜城市刘猴中学2015年中考物理复习考点21讲：第17讲 欧姆定律及其应用(学案,附答案)

湖北省宜城市刘猴中学2015年中考物理复习考点21讲：第17讲 欧姆定律及其应用(学案,附答案)
欧姆定律的探究
探究目的 电流与电压的关系 电流与电阻的关系
实验方法 ___________法
实验设计 控制______不变，改变_________ 控制________不变，改变________
电路图 ( http: / / www.21cnjy.com )
滑动变阻器的作用 保护电路
改变电阻两端电压 控制电阻两端电压不变
实验图像 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )
实验结论 电阻一定时，电流与电压成___比 电压一定时，电流与电阻成____比
评估交流 利用不同规格的器材多次进行实验，可避免实验的偶然性和特殊性，从而得出普遍性的结论
欧姆定律及其应用
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=____________
适用 纯电阻电路
理解 对应关系：定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的
因果关系：电流随电压和电阻的变化而变化，即电压、电阻是因，电流是果
变形关系：U=IR、R=U/I只表示数量关系，只适用于数学计算，不反映物理规律
【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.原因一：漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件；原因二：弄错了“物理量之间的因果关系”.
电阻的串联和并联
连接方式 电阻的串联 电阻的并联
图示 ( http: / / www.21cnjy.com )
理解 相当于增加了电阻的________ 相当于增加了电阻的___________
总电阻比分电阻______ 总电阻比分电阻_________
公式 R＝R1＋R2 1/R＝1/R1＋1/R2
关系式 串联分压：U1∶U2=R1∶R2 并联分流：I1∶I2=R2∶R1
【提示】（1）并联电路的总电阻利用公式R=R1R2 /（R1+R2 ）计算较为方便.
（2）n个相同的电阻R1串联，总电阻R=n R1；n个相同的电阻R1并联，总电阻R=R1/n.
伏安法测电阻
测量工具 电压表和电流表
原理 R=U/I
电路图 ( http: / / www.21cnjy.com )
电路连接 接线过程中，开关处于_________状态
滑动变阻器连入______________
先连接电路中串联部分，再将电压表并联在被测电阻两端
【提示】（1）滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压和通过电阻的电流，从而实现多次测量.
（2）测量定值电阻时，应多次测量求平均值 ( http: / / www.21cnjy.com )，以减小实验误差.测量小灯泡的电阻时，由于灯丝的电阻受温度影响明显，故不能将多次测量结果求平均值作为灯丝的电阻.
命题点1 欧姆定律的理解
（2014·呼和浩特）由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时，因为没有电流通过，所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大，导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小，可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
点拨：导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体两端电压的大小和通过导体电流的大小无关.
1.关于欧姆定律，下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体两端的电压成正比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.导体的电阻随导体的温度升高而增大
D.导体的电阻与导体两端的电压、导体中的电流大小无关
2.一导体两端电压为3 V，通过的电流为0.3 A，则导体的电阻为_______Ω；当该导体两端电压为0时，导体的电阻为_______Ω.
命题点2 运用欧姆定律进行简单计算
（2014·衡阳）如图所示，电源电压为6 V保持不变，R1的阻值是10 Ω，通过R2的电流为0.2 A，求：
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R2的阻值是多少？
电流表的示数为多少？
点拨：在电路图上标出已知量和要求量，如图所 ( http: / / www.21cnjy.com )示，可以发现，R2的阻值可用公式R2=U/I2计算，R1中的电流可用公式I1=U/R1计算，则干路电流，即电流表的示数I=I1＋I2.
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1.（2014·菏泽）如图所示，R1=10 Ω，开关闭合后电流表的示数是0.2 A，电压表的示数是4 V，R2的阻值为多少欧？
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（2014·南京）如图所示，电源电压恒定， ( http: / / www.21cnjy.com )R1=20 Ω.闭合开关S，断开开关S1，电流表的示数是0.3 A；若再闭合S1，发现电流表的示数变化了0.2 A，则：
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（1）电源电压为多少伏？
（2）R2的阻值为多少欧？
命题点1 探究电流与电压、电阻的关系
探究欧姆定律的实验综合性强，难度大.器材选择、电路连接、实验操作、故障分析、结论概括、控制变量法的理解与运用，是热门考点.
（2014·枣庄）在探究电压一定时，电流与电阻的关系实验中，实验室老师提供的器材有：电源（电压恒为6 V），电流表、电压表各一个，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、20 Ω），滑动变阻器（规格为“20 Ω2 A”和“50 Ω1 A”），导线若干.
（1）请在虚线框内画出与实物图相对应电路图.
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（2）小李在实验时，在a、 ( http: / / www.21cnjy.com )b间首先接入5 Ω的电阻，闭合开关，移动变阻器滑片P，使电压表的示数为2 V,并记下相应的电流值；再改接10 Ω的电阻，此时变阻器滑片P应向___（填“E”或“F”）端移动，小李移动变阻器滑片的目的是 ________________________ .
（3）小李为完成实验室老师提供的三个定值电阻进行实验他应选变阻器的规格__________.
点拨：研究电流与电阻的关系时，应控制定 ( http: / / www.21cnjy.com )值电阻两端电压不变，当接入不同的定值电阻时，其两端的电压会改变，此时通过移动滑动变阻器滑片控制其电压不变.滑动变阻器的移动方向必须能保证每个定值电阻的两端电压不变.
（4）实验中，在a、b间接入10 ( http: / / www.21cnjy.com )Ω的定值电阻，调节滑动变阻器，使电压表的示数分别为2 V、4 V、6 V，是为了研究_______________的关系.
命题点2 伏安法测电阻
伏安法测电阻是中考的热门考点，原理理解、电路连接、故障排除、数据处理、规律总结，实验评估，是试题考查的切入点.
（2014·汕尾）如图甲所示，是用伏安法测定电阻的实验装置.
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）在连接电路时开关应_________.
（2）闭合开关前滑动变阻器滑片的位 ( http: / / www.21cnjy.com )置如图甲所示，这是_______（填“合理”或“不合理”）的；滑动变阻器是通过改变导体的__________来改变电阻的，它在电路中的作用除了可以调节电路中的电流和电阻两端的电压外，还可以___________.
（3）如果闭合开关后发现，电流表指针向左偏转 ( http: / / www.21cnjy.com )（如图乙所示），产生故障的原因可能是_______________ ，排除故障后，调节滑动变阻器滑片的位置，当电压表的示数为2.4 V时，电流表的示数如图丙所示为_________ A，则被测电阻的阻值为________Ω.
点拨：连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应连入最大值，注意电流表的正负极有没有接反.电表读数时注意选择的量程和分度值.
（4）实验中，调节滑动变阻 ( http: / / www.21cnjy.com )器，记录多组电压表和电流表的测量值，发现每次计算结果都不相同，原因可能是_______________________.
1.基础过关
一、选择题
1.（2013·台州）最先研究电流与电压、电阻并得出三者之间关系的科学家是 ( )
A.欧姆 B.伽利略
C.牛顿 D.奥斯特
2.关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是( )
A.导体中的电流与导体两端电压成正比
B.导体中的电流与导体的电阻成反比
C.导体中的电流与导体两端电压和导体的电阻无关
D.在电阻一定时，导体中的电流与导体两端电压成正比
3.（2014·广州）如图所示电路中R1＞R2，电压表V的示数为6 V，电压表V1的示数( )
( http: / / www.21cnjy.com )
A.等于6 V B.大于3 V
C.等于3 V D.小于3 V
4.（2014·台州）如图电路，电源电压保持不变，闭合开关，当旋钮式变阻器触片顺时针转动时( )
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A.变阻器电阻增大 B.电流表示数减小
C.小灯泡亮度增大 D.变阻器两端电压增大
二、填空题
5.（2013·漳州）引 ( http: / / www.21cnjy.com )入“总电阻”概念时运用的科学方法是__________（填“等效替代”或“控制变量”）法.阻值为10 Ω和40 Ω的两个电阻串联在电路中，其总电阻为____Ω.
6.（2014·自贡）一只灯泡的额定电压为8 V，正常发光时通过它的电流为0.4 A，现将该灯泡接在12 V的电源上，为使其正常发光，应___联一个______Ω的电阻.
7.两个电阻，分别标有“3 V0.5 ( http: / / www.21cnjy.com )A”和“6 V0.3 A”字样.将它们串联后接入电路使用，那么电路中的电流不能超过______A；将它们并联后接入电路使用，那么电路两端的电压不能超过_______V.
三、实验探究题
8.（2014·邵阳）图甲为小红同学设计的“探究电流与电阻关系”的实物电路图.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)连接电路时开关应处于_______状态（填“断开”或“闭合”）.
(2)开关闭合前，滑动变阻器的滑片P应移至____（填“A”或“B”）端.
(3)当小红同学闭合开关后，发现电流表 ( http: / / www.21cnjy.com )无示数，电压表有示数且大小接近电源电压，则电路中出现的故障可能是定值电阻发生了_______（填“短路”或“断路”）.
(4）排除故障后，移动滑动变阻器滑片P，当电压表示数为2 V时，记下电流表示数.当将原来5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻后，电压表示数如图乙所示.要使电压表示数保持2 V不变，应将滑动变阻器的滑片P向____（填“A”或“B”）端移动.
9.（2014·德阳）某实验小组探究金属丝电阻大小与长度的关系，他们取一段粗细均匀的金属丝拉直连接在A、B接线柱上，在金属丝上安装一个可滑动的金属夹P.实验室还提供了下列器材：电压表、电流表、电池组(电压3 V)、滑动变阻器(20 Ω2 A)、刻度尺、开关和导线若干.
( http: / / www.21cnjy.com )
(1)为了测量AP段的电阻R，他们连接了如图甲所示的电路，请用笔画线代替导线，把图中还没有连接的一根导线接上，使电路完整.
(2)闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移至变阻器的最____(填“左”或“右”)端.
(3)某次实验中测得电压表的读数为2.0 V，电流表指针偏转如图乙所示，此时金属丝的电阻R=_______Ω.
(4)实验中移动金属夹P，分别测得AP段的长度上和对应的电阻值R，数据如表：
L/cm 15 30 45 60 75
R/Ω 2.5 5 7.5 10 12.5
分析表中数据，可知R与L的关系是_________________.
(5)王小强同学认为，由于电源电压 ( http: / / www.21cnjy.com )没有超过电压表所选量程，因此在闭合开关前，可以将变阻器的滑片置于任意位置.你认为他的想法是否正确，说明理由：_____________________.
四、计算题
10.（2013·衡阳）如图所示电路中， ( http: / / www.21cnjy.com )电源电压不变，灯L标有“4 V0.5 A”字样，定值电阻R的阻值为10 Ω.闭合开关S，灯L正常发光.则：
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）电流表的示数是多少？
（2）电源电压是多大？
2.能力提升
一、选择题
1.（2013·武汉）下列图像中，能正确表示定值电阻上的电流与两端电压关系的是( )
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2.（2014·重庆）如图所示的电路 ( http: / / www.21cnjy.com )，电源电压为6 V且保持不变，R=10 Ω，当闭合开关S，电压表的示数为2 V，以下判断正确的是( )
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A.通过电阻R的电流是0.6 A
B.电阻R两端的电压是2 V
C.通过灯泡L的电流时0.2 A
D.灯泡L两端的电压是2 V
3.（2014·福州）如图所示，电源电 ( http: / / www.21cnjy.com )压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2∶3，此时灯L1、L2的电阻之比是( )
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A.2∶1 B.1∶2
C.3∶2 D.2∶3
4.（2014·济宁）小梦为济 ( http: / / www.21cnjy.com )宁市2014年5月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪.下图的四个电路中，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移.能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是( )
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5.（2014·荆州）电路中有一个滑动 ( http: / / www.21cnjy.com )变阻器，现测得其两端电压为9 V，移动滑片后，测得其两端电压变化了6 V，如果通过滑动变阻器的电流变化了1.5 A，则( )
A.移动滑片前滑动变阻器接入电路的阻值是4 Ω
B.移动滑片后滑动变阻器接入电路的阻值是4 Ω
C.移动滑片后滑动变阻器两端的电压一定为3 V
D.移动滑片后滑动变阻器两端的电压可能为15 V
二、填空题
6.一只电流表，在指针指到最大值0.6 A ( http: / / www.21cnjy.com )时，它的两端电压为75 mV，电流表的电阻是____Ω，当指针指到0.4 A时，电流表两端的电压是_______V.
7.在图甲所示电路中，电源电 ( http: / / www.21cnjy.com )压恒为12 V，滑动变阻器铭牌上标有“100 Ω0.5A”字样，图乙为R1的I-U图像，R1的阻值为____Ω，当电路中的电流为0.2 A时，滑动变阻器R2接入电路的阻值为____Ω，为了不损坏滑动变阻器R2，接入电路的阻值应不小于_____Ω.
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三、实验探究题
8.（2014·衡阳）某同学想探究通过 ( http: / / www.21cnjy.com )铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图所示的电路.选用的器材有：阻值约为4 Ω的2B铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，0～0.6 A的电流表，0～3 V的电压表，滑动变阻器（10 Ω2 A），开关，导线等.
( http: / / www.21cnjy.com )
（1）该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑动变阻器的滑片P移到端_____（填“a”或“b”）.
（2）闭合开关后，两电表的指针都发生了偏转，但无论怎样移动滑片，两电表的示数均保持不变且都在量程范围内，则产生故障的原因是_______.
A.滑动变阻器最上端两个接线柱接入电路
B.滑动变阻器最下端两个接线柱接入电路
(3)排除故障后，该同学移动滑动变阻器 ( http: / / www.21cnjy.com )的滑片，将获得的几组数据记录在表中.当采集第三组数据时，电流表指针的偏转情况如图所示，此时电流表的示数为_______A.
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实验序号 U/V I/A
① 0.4 0.1
② 0.8 0.2
③ 1.2
④ 1.6 0.4
⑤ 2.0 0.5
(4)由表中数据可知，通过铅笔芯的电流与其两端电压成_____比.
四、计算题
9.（2013·呼和浩特）如图所示，当电 ( http: / / www.21cnjy.com )源两端的电压为6 V时，电流表的示数为0.6 A；当电源两端的电压为5 V时，电压表的示数为2.0 V.求：电阻R1和R2的值.
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第17讲 欧姆定律及其应用
考点解读
考点1 控制变量 电阻 电阻两端电压 电阻两端电压 电阻 正 反
考点2 正比 反比 U/R
考点3 长度 横截面积 大 小
考点4 断开 最大阻值
各个击破
例1 D
题组训练 1.D 2. 10 10
例2（1）R2的阻值R2=U/I2=6 V/0.2 A=30 Ω
（2）R1中的电流可用公式I1=U/R1=6 V/10 Ω=0.6 A
电流表的示数I=I1＋I2=0.6 A＋0.2 A=0.8 A
题组训练 1. 电路中R1和R2串联，则通过R2的电流I2=0.2 A，R2的电阻R2=U2/I2=4 V/0.2 A=20 Ω2.（1）电源电压U=IR=0.3 A×20 Ω=6 V.（2）R2的阻值R2=U/I2=6 V/0.2 A=30 Ω.
实验突破
例1(1)
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(2)F 保证电压表的示数仍为2 V (3) 50Ω 1 A
拓展训练（4）电阻一定时，电流与电压
例2（1）断开（2）不合理 长度 保护电路（3）电流表正负接线柱接反了 0.24 10
拓展训练（4）测量有误差
整合集训
基础过关
1.A 2.D 3.B 4.C 5.等效替代 50 6. 串 10 7.0.3 3 8.（1）断开（2）A（3）断路（4）A
9.（1）
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（2）右（3）10（4）其他条件一定时，导体的电阻与长度成正比（5）不对，因为电路中的电流可能超过电流表的量程
10.（1）闭合开关S，灯L正常发光 ( http: / / www.21cnjy.com )，则通过灯泡的电流是0.5 A，故电流表示数为0.5 A.（2）定值电阻R两端电压UR=IR=0.5 A×10Ω=5 V电源电压U=UL+UR=4 V+5 V=9 V
能力提升
1.A 2.D 3.B 4.B 5.D 6 .0.125 0.05 7. 20 40 4
8.（1）b（2）B（3）0.3（4）正
9.由题知：
U=I1·(R1+R2)，即6 V=0.6 A·（R1+R2）①
UV/R2=U/(R1+R2),即2.0 V/R2=5 V/(R1+R2)②
联立两式成方程组，解得R1=6 Ω、R2=4 Ω.