第十七章 欧姆定律
【教材图片解读】
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(P76T1改编)“圆梦”小组的同学在利用4.5 V的电源探究“电流与电压的关系”时,通过调节滑动变阻器,重复操作,完成多次测量,得到的实验数据如表:
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)排除不合理数据,请在图中描点作出I-U图象。
答:
(2)分析数据或图象可以得出结论: 在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比 。
考点二 测量电阻
2.(P81T1改编)在测量小灯泡电阻的实验中,小华同学连接了如图所示电路。实验器材:小灯泡(正常发光时的电压为2.5 V,阻值约5 Ω)、电流表和电压表、滑动变阻器(A:10 Ω 1 A;B:50 Ω 0.3 A),导线若干。
(1)滑动变阻器应选 A (填器材前面的序号);闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,目的是 保护电路 。
(2)在某次测量中,电压表示数为2.2 V,则小灯泡发光 较暗 (选填“较亮”“正常”或“较暗”)。
(3)经过大量实验数据分析,在不同电压下,小灯泡的电阻是变化的,其原因是小灯泡的电阻受 温度 的影响。
考点三 欧姆定律及相关计算
3.(P84图17.4-2原创)如图所示电路中,电源电压U=6 V,电阻R1=30 Ω,滑动变阻器R标有“100 Ω 0.5 A”字样。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时,干路中的电流为0.3 A。求:
(1)通过R1的电流。
(2)此时滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)若干路电流最大限流为0.6 A,则R能调节的阻值范围。
解:由电路图可知,闭合开关,两电阻并联接入电路。
(1)通过R1的电流:I1==0.2 A。
(2)通过滑动变阻器R的电流:
I2=I-I1=0.3 A-0.2 A=0.1 A;
由I=可得,滑动变阻器连入电路的阻值:
R==60 Ω。
(3)由题意可知,通过干路的最大电流为0.6 A;通过滑动变阻器的最大电流:
I2'=I'-I1=0.6 A-0.2 A=0.4 A;
滑动变阻器接入电路的最小阻值:
R'==15 Ω;
滑动变阻器接入电路的阻值越大,通过电路的电流越小,所以滑动变阻器接入电路的阻值范围为15~100 Ω。
【中考真题挑战】
考点一 动态电路分析
1.(2020·遵义中考)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2,电流表A示数为I,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表V2示数变化了ΔU2,电流表A示数变化了ΔI。下列说法正确的是 (C)
A.U1不变,U2变大,I变小
B.U1变小,U2不变,I变小
C.|ΔU2|与|ΔI|的比值不变
D.|ΔU2|与|ΔI|的比值变大
考点二 探究电流与电压、电阻的关系
2.(2024·黔西南中考)在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图甲所示。
(1)电路中滑动变阻器的主要作用是 保护电路以及改变电阻的电压和电流 。
(2)小明将实物连接成如图甲所示电路。经检查,其中有一条连线错误,在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
答:
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 定值电阻断路 (填一种即可)。
(4)排除故障后进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,发现随着电压表示数的变大,电流表示数 变大 ,依次记录电压表与电流表的示数。
(5)根据实验数据,作出I-U图象如图乙。分析图象可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 正 比。
(6)进一步分析I-U图象,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3 V时,滑动变阻器的滑片P位于 B 端;当电压表示数为1 V时,滑动变阻器连入电路的电阻为
20 Ω。
3.(2024·安顺中考)某实验小组“探究电流与电阻的关系”。实验电路如图1所示,电源电压恒定,R1可分别选用5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻。
(1)先用5 Ω的电阻实验,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,电压表有示数且几乎不变。则电路中的故障可能是 A (填字母序号)。
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路
(2)故障排除后,移动滑片P使电压表示数为3 V,记录此时电流表的示数。把R1由5 Ω换成10 Ω,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 B (选填“A”或“B”)端移动。
(3)继续完成实验,得出数据如表。根据表中数据,请在图2坐标系中画出电流I与电阻倒数变化关系的图象。
答:
序号 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电阻倒数/Ω﹣1 0.20 0.10 0.07 0.05
电流I/A 0.60 0.22 0.20 0.15
(4)根据你画出的图象得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
反 比。
(5)为能完成上述操作,若R2选用“20 Ω 1.0 A”,电源电压应选择 A (填字母序号)
A.6 V B.9 V C.12 V
考点三 电阻的测量
4.(2024·贵港中考)小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
答:
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 最大 处。
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3 V,则故障可能是 B (选填标号)。
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为1.3 V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为 0.26 A,它的阻值是 5 Ω。
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 减小误差 。
考点四 欧姆定律的综合计算
5.(2024·金昌中考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3 A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
解:(1)闭合开关S1,断开开关S2时,只有R1接入电路,电流表A1的示数即为通过R1的电流,即I1=0.3 A;由I=可得,电源电压:U=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V。
(2)闭合开关S1、S2时,R1、R2并联,电流表A1测量通过R1的电流,因其电压、电阻均不变,则通过的电流不变,即I1=0.3 A;电流表A2测量干路电流,即I=1.2 A。R2两端的电压:U2=U=9 V;通过R2的电流:I2=I-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A;由I==10 Ω。
6.(2024·铜仁中考)你知道串联、并联电路的特点吗 请观察如图所示的电路,已知电源电压恒定,电阻R1=10 Ω,R3=30 Ω。当开关S1、S2断开,S闭合,电流表的示数为0.3 A;当开关S、S1、S2均闭合,电流表的示数变化数值为0.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)设电路中有两个电阻被烧坏,只有一个电阻处于工作状态,且电流表示数不为零,请你分析并计算电路中电流的大小。
解:(1)当S1、S2断开,S闭合时,R1、R3串联,电流表测电路中的电流;由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知,电源电压:
U=I串(R1+R3)=0.3 A×(10 Ω+30 Ω)=12 V。
(2)当S、S1、S2均闭合,R2、R3并联,电流表测干路的电流,由串并联电路的电阻特点可知,此时电路中的总电阻变小,电路中的电流变大;由题意可知,此时干路中的电流:I并=0.3 A+0.2 A=0.5 A;此时通过R3的电流:I3=
=120 Ω;由电路图可知,当S、S1、S2均闭合时,电阻R2、R3并联后与电流表串联,题干要求电流表有示数,因此电阻R2、R3中必须有一个电阻是完好的,再根据电路中有两个电阻被烧坏可知,电阻R1是烧坏的。
所以符合题目条件的电路有两种情况:
①电阻R1、R3烧坏,开关S、S1、S2均闭合,
此时电路为R2的简单电路,电路中电流:
I==0.1 A;
②电阻R1、R2烧坏,开关S、S1均闭合,S2闭合(或断开),此时电路为R3的简单电路,电路中电流:I'==0.4 A。
单元诊断 请做 “单元评价检测(五)”第十七章 欧姆定律
【教材图片解读】
考点一 探究电流与电压、电阻的关系
1.(P76T1改编)“圆梦”小组的同学在利用4.5 V的电源探究“电流与电压的关系”时,通过调节滑动变阻器,重复操作,完成多次测量,得到的实验数据如表:
数据序号 1 2 3 4 5
电压U/V 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
电流I/A 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
(1)排除不合理数据,请在图中描点作出I-U图象。
(2)分析数据或图象可以得出结论: 。
考点二 测量电阻
2.(P81T1改编)在测量小灯泡电阻的实验中,小华同学连接了如图所示电路。实验器材:小灯泡(正常发光时的电压为2.5 V,阻值约5 Ω)、电流表和电压表、滑动变阻器(A:10 Ω 1 A;B:50 Ω 0.3 A),导线若干。
(1)滑动变阻器应选 (填器材前面的序号);闭合开关前将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处,目的是 。
(2)在某次测量中,电压表示数为2.2 V,则小灯泡发光 (选填“较亮”“正常”或“较暗”)。
(3)经过大量实验数据分析,在不同电压下,小灯泡的电阻是变化的,其原因是小灯泡的电阻受 的影响。
考点三 欧姆定律及相关计算
3.(P84图17.4-2原创)如图所示电路中,电源电压U=6 V,电阻R1=30 Ω,滑动变阻器R标有“100 Ω 0.5 A”字样。闭合开关S,当滑动变阻器滑片P滑至某处位置时,干路中的电流为0.3 A。求:
(1)通过R1的电流。
(2)此时滑动变阻器R接入电路的阻值。
(3)若干路电流最大限流为0.6 A,则R能调节的阻值范围。
【中考真题挑战】
考点一 动态电路分析
1.(2020·遵义中考)如图所示,电源电压保持不变,R1为定值电阻。闭合开关S,电压表V1示数为U1,电压表V2示数为U2,电流表A示数为I,在滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中,电压表V2示数变化了ΔU2,电流表A示数变化了ΔI。下列说法正确的是 ( )
A.U1不变,U2变大,I变小
B.U1变小,U2不变,I变小
C.|ΔU2|与|ΔI|的比值不变
D.|ΔU2|与|ΔI|的比值变大
考点二 探究电流与电压、电阻的关系
2.(2024·黔西南中考)在“探究电流与电压的关系”实验中,用2节新干电池做电源,其他器材如图甲所示。
(1)电路中滑动变阻器的主要作用是 。
(2)小明将实物连接成如图甲所示电路。经检查,其中有一条连线错误,在错误的连线上画“×”并用笔画线代替导线画出正确的连线。
(3)正确连接电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片P,发现电流表无示数,电压表有示数,其原因可能是 (填一种即可)。
(4)排除故障后进行实验,将滑动变阻器的滑片P逐渐向右移动,发现随着电压表示数的变大,电流表示数 ,依次记录电压表与电流表的示数。
(5)根据实验数据,作出I-U图象如图乙。分析图象可得结论:当导体的电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成 比。
(6)进一步分析I-U图象,结合实验器材规格可知:当电压表示数为3 V时,滑动变阻器的滑片P位于 端;当电压表示数为1 V时,滑动变阻器连入电路的电阻为
Ω。
3.(2024·安顺中考)某实验小组“探究电流与电阻的关系”。实验电路如图1所示,电源电压恒定,R1可分别选用5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω的电阻。
(1)先用5 Ω的电阻实验,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表无示数,电压表有示数且几乎不变。则电路中的故障可能是 (填字母序号)。
A.R1断路 B.R2断路 C.R1短路
(2)故障排除后,移动滑片P使电压表示数为3 V,记录此时电流表的示数。把R1由5 Ω换成10 Ω,为保证电压表示数与更换前相同,滑片P应向 (选填“A”或“B”)端移动。
(3)继续完成实验,得出数据如表。根据表中数据,请在图2坐标系中画出电流I与电阻倒数变化关系的图象。
序号 1 2 3 4
电阻/Ω 5 10 15 20
电阻倒数/Ω﹣1 0.20 0.10 0.07 0.05
电流I/A 0.60 0.22 0.20 0.15
(4)根据你画出的图象得出结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成
比。
(5)为能完成上述操作,若R2选用“20 Ω 1.0 A”,电源电压应选择 (填字母序号)
A.6 V B.9 V C.12 V
考点三 电阻的测量
4.(2024·贵港中考)小华做测量定值电阻Rx阻值的实验,现有器材:待测电阻Rx、两节干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线若干。
(1)请按图甲所示的电路图,用笔画线代替导线,将图乙中的电路连接完整。
(2)连接电路时,开关断开,并将滑动变阻器滑片置于阻值 处。
(3)正确连接电路,闭合开关,发现无论怎样移动滑片P,电流表都没有示数,而电压表示数接近3 V,则故障可能是 (选填标号)。
A.滑动变阻器断路 B.Rx断路 C.Rx短路
(4)排除故障后,当电压表示数为1.3 V时,电流表示数如图丙所示,则通过Rx的电流大小为 A,它的阻值是 Ω。
(5)本实验要多次测量取平均值,目的是 。
考点四 欧姆定律的综合计算
5.(2024·金昌中考)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电阻R1的阻值为30 Ω,闭合开关S1,断开开关S2,电流表A1的示数为0.3 A;闭合开关S1和S2,电流表A2的示数为1.2 A。求:
(1)电源电压U;
(2)电阻R2的阻值。
6.(2024·铜仁中考)你知道串联、并联电路的特点吗 请观察如图所示的电路,已知电源电压恒定,电阻R1=10 Ω,R3=30 Ω。当开关S1、S2断开,S闭合,电流表的示数为0.3 A;当开关S、S1、S2均闭合,电流表的示数变化数值为0.2 A。求:
(1)电源电压;
(2)设电路中有两个电阻被烧坏,只有一个电阻处于工作状态,且电流表示数不为零,请你分析并计算电路中电流的大小。
