浙江省中考科学复习 3.2 第七单元 欧姆定律及其应用（课件 59张PPT）

第七单元　欧姆定律及其应用
1．[2018·台州]某同学利用如图甲所示的电路进行实验，电源电压恒为3V，更换5个定
值电阻Rx，得到如图乙所示的图像。以下有关叙述正确的是 (　 　)
C
A．该同学研究的是电流和电压的关系
B．实验中电压表的示数保持0.5V不变
C．滑动变阻器阻值变化范围为1～5Ω
D．将Rx从5Ω换成10Ω后，应将滑片P向左移
【解析】 由图乙可知，实验中变量为电流和Rx，Rx两端电压为定值，所以该同学探究的是电流和电阻的关系。实验中电压表测Rx两端的电压，由图乙中任意点数值代入公式U＝IR可知，电压表的示数保持2.5V不变，故滑动变阻器两端的电压保持0.5V不变。当Rx为5Ω电阻时，电路中电流为0.5A，由欧姆定律可知
2．[2017·宁波]如图所示电路，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器。闭合开关S，当滑片P从a点滑到b点过程中，电流表的示数从Ia变
为Ib。下列各图中，能表示这一过程中电压表示数U与电流表示数I之间关系的是 (　 　)



A　　　　 　B　　　 　　C　　　 　D
B
3．[2018·温州改编]小明利用某压敏电阻R及
相关电路元件设计身高体重测量仪电路，
压敏电阻的阻值随压力变化的关系如图所
示。现要求用电压表、电流表分别显示身
高和体重的大小，且电压表、电流表的示数分别随身高、体重的增大而增大。下列电路设计最合理的是 (　 　)



A　　　 　B　　 　　C　　 　　D
C
【解析】 由题可知，电压表测量身高，可以分析得出电压表示数由且只由身高决定，同理，电流表示数由且只由体重决定。综合可得，压敏电阻R和滑动变阻器并联。C中电流表测量通过压敏电阻R的电流大小，体重越大，电阻越小，电流越大，满足题意；电压表测滑动变阻器一部分的电压，身高越高，与电压表并联的电阻越大，电压表示数越大，满足题意。
4．[2018·杭州改编]表中是小金探究“小灯泡L的电流与其两端电压关系”时所记录的实验数据。




(1)在坐标系中画出通过小灯泡电流随它两端电压变化的图像。
实验序号 1 2 3 4 5 6
电压(V) 0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
电流(A) 0 0.19 0.23 0.27 0.30 0.32
(2)已知该小灯泡的额定电流为0.3A，现有电压为6V的电源，若要使小灯泡正常工作，请在方框区域内设计电路图，并说明使小灯泡L正常工作的操作方法：___________________________ ________________________________________________________________________________________________________________________(现有器材：“20Ω　1A”的滑动变阻器、电压表、开关各一只，导线若干)。
由表中数据可知，当小灯泡正
常发光时，额定电压为2.5V。闭合开关，移动滑动变阻器的
滑片，观察电压表的示数，当电压表的示数2.5V时，小灯泡
正常工作
【答案】 (1)如答图所示。
5．[2018·宁波]实验室购买了一卷标有长度为100m的铜芯漆包线，小科想通过实验测定其实际长度。他首先测得导线横截面积S为1mm2，查阅资料得知现温度下这种导线每米的电阻值为0.017Ω。
(1)利用图甲所示的实物图测出铜导线的电阻。
①实验中，小科在闭合开关前应将滑片P置于最____(选填“左”或“右”)端。
②小科通过移动滑片P，测得多组数据，绘制成U－I图像如图乙，据此可以判定这卷导线的实际长度______100m(选填“大于”“等于”或“小于”)。
(2)小思认为用电子秤测出这卷导线的质量m，利用铜的密度ρ也可以算出实际长度。请你写出这卷导线实际长度l的计算式：l＝____(用字母表示)。
右
小于
6．[2018·遂宁改编]如图甲所示电路，电源电压恒定，R0为定值电阻，闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从一端移到另一端的过程中，电流表示数I与电压表示数U的关系如图乙所示，则定值电阻R0的阻值为多少？
一、欧姆定律
考点1　正确理解欧姆定律的内容及其数学表达式(b)
1．欧姆定律：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．数学表达式：________。
正比
反比
考点2　能在简单的电路中(用电器不超过两个，电键不多于三
个)应用欧姆定律(c)
U＝IR
考点3　利用欧姆定律分析串、并联电路的特点(b)
1．电阻串联时相当于增加了导体的______，故总电阻比任何一个分电阻都大。
2．电阻并联时相当于增大了导体的__________，因此总电阻比任何一个分电阻都小。
长度
横截面积
3．串、并联电路中的电流、电压、电阻的特点：







考点4　会用欧姆定律在简单的电路中进行计算(b)
I总＝I1＝I2
I总＝I1＋I2
U总＝U1＋U2
U总＝U1＝U2
R总＝R1＋R2
二、实验：用电压表和电流
表测导体的电阻
考点1　理解用伏安法测电阻的实验原理(b)
实验原理：________。
考点2　会画出用伏安法测电阻的实验电路图，会画实验连接图
(b)
考点3　会记录实验数据，并用求平均值的方法求出电阻值(b)
1．步骤：一连二测三算
(1)一连：根据电路图连接实物。
(2)二测：闭合开关S，三次改变滑动变阻器的阻值，分别读出对应的电流表、电压表的示数。
(3)三算：分别算出三次实验Rx的值，求出电阻的平均值。
2．实验注意事项：
(1)连接电路时开关一定要______。
(2)闭合开关前，滑动变阻器的滑片一定要置于阻值______处。
(3)电流表与电压表选择合适的量程，正负接线柱连接正确。
(4)多次测量计算出所测电阻的________。
断开
最大
平均值
【注意】　①注意各公式中，电阻的单位必须用欧(Ω)，电压的单位必须用伏(V)，得出电流的单位才是安(A)。
②应用欧姆定律进行计算时，公式中的电流、电压和电阻必须都是__________或同一段电路上对应的物理量，不同导体之间的三个量不一定满足欧姆定律所述关系；且电流、电压和电阻还必须是__________的值，因为即使在同一段电路上，由于开关闭合或滑动变阻器的滑片移动等，都会造成电路电流、电压和电阻的变化，所以不是同一时刻的三个量，也就不一定满足欧姆定律所述关系。
同一导体
同一时刻
类型一　探究欧姆定律
典例 [2018·温州]为了探究“电流与电阻的关系”，小明用阻值不同的定值电阻、电压为6V的电源、滑动变阻器(20Ω　2.5A)等器材按图甲方式连接电路，进行如下实验。
①将4Ω的R1接入电路，当电压表示数为4V时，记录电流表的示数。
②用R2替换R1，发现无论如何左右移动滑片P，电压表指针在4V的刻度左右摆动，但无法准确指在4V的刻度线上。
老师告知小明：滑动变阻器的线圈结构如图乙所示，因此无法连续改变接入电路的有效阻值，当定值电阻与滑动变阻器最大阻值相比过小时，会导致步骤②现象发生。
③用一根阻值为0.5Ω的电阻丝制作一个可连续改变阻值的旋钮式变阻器，并按图丙方式接入电路，继续实验。通过调节滑片P和旋钮触片Q使电压表示数为4V，此时电流表示数如图丁所示。
(1)图丁中电流表的示数为____A。
(2)步骤③中滑片P和旋钮触片Q处在如图丙所示的位置时，电压表示数略超过4V，则小明应如何调节滑片P和旋钮触片Q，使电压表示数为4V？_________________________________________ ____________________________________________。
(3)小明利用图甲电路继续他的探究实验，仍保持定值电阻两端的电压为4V，则下列定值电阻可用来替换R1进行实验的有_______(可多选)。
A．15Ω B．25Ω
C．35Ω D．45Ω
2
将滑片P向右移，使电压表示数略小于4V，
再将触片Q沿逆时针转动，直至电压表示数为4V
ABC
【解析】 (1)实验中电流表选用的量程为0～3A，最小刻度为0.1A，所以电流表的示数为2A。(2)由题意可知，图丙中R2分得的电压略大，所以应减小其分得的电压，即要稍微增大滑动变阻器和旋钮式变阻器接入电路的电阻值，由图丙可知，此时旋钮式变阻器已处于最大阻值状态，而滑动变阻器无法精确调节，所以应先向右移动滑片P，略增大滑动变阻器接入的阻值，再逆时针调节触片Q，略减小旋钮式变阻器接入的阻值。(3)滑动变阻器的最大阻值为20Ω，要使其能始终分得2V的电压，则定值电阻的阻值不能大于40Ω。
跟踪训练 [2018·金华丽水]用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”。电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V”，滑动变阻器的规格为“50Ω　1A”，电源电压3V恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2V不变，读出电流表示数并记录。
实验组次 1 2 3
电阻R(Ω) 5 10 20
电流I(A) 0.4 0.2 0.1
(1)分析表中数据，可得出的实验结论是____________________ _______________________________________。
(2)为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2V不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是__________Ω。
【解析】 (2)电流表的量程为0～0.6A，则实验中电路的总电阻应大于5Ω。R两端的电压为2V，则滑动变阻器两端的电压为1V，根据串联电路分压的规律，R的最小阻值约为3.33Ω，又滑动变阻器的最大阻值为50Ω，所以R的最大阻值为100Ω。
导体两端的电压一定
时，通过导体的电流与导体的电阻成反比
3.33～100
类型二　伏安法测电阻
典例 [2017·金华]某兴趣小组用两节新干电池，规格为“10Ω　1.5A”的滑动变阻器等器材，来测导体电阻。请分析回答：
(1)连接好电路，闭合开关，向右移动滑动变阻器滑片，当滑片移到C点时，发现两表才有示数，示数分别为2V、0.2A。根据以上信息思考该电路的连接方式，并用笔画线代替导线按该连接方式，将图甲电路连接完整。
(2)继续调节滑动变阻器进行测量，测得数据如表中所示。第二次测量时电流表示数如图乙所示，据图把表中所缺数据填写完整。
0.24
实验序号 电压(V) 电流(A)
1 2.0 0.20
2 2.5 ______
3 2.8 0.28
(3)该实验多次测量的目的是____________________。
(4)该小组同学用这套器材(所有器材不变)和阻值为5Ω、10Ω、20Ω的三个定值电阻继续探究“电流与电阻的关系”。实验中要控制电阻两端的电压不变，那么电阻两端电压最小能控制到______V。
【答案】 (1)如答图所示。
为了减小实验误差
2.4
跟踪训练 [2018·衢州]“测量小灯泡电阻”的电路连接情况如图，电源电压保持不变，小灯泡的额定电压为2.5V。
(1)闭合开关后，当滑片P向右移动时，电压表示数______(选填
“变大”“变小”或“不变”)。
(2)实验中测得的小灯泡相关数据记录在表中。





则小灯泡正常发光时的电阻为______Ω(结果保留一位小数)。
变大
8.3
实验次数
科学量 1 2 3
电压U(V) 1.5 2.0 2.5
电流I(A) 0.22 0.26 0.30
电阻R(Ω)
类型三　理解串、并联电路特点
典例 [2017·舟山]小明在研究并联电路电流特点时，按图示电路图连接好电路。闭合开关S和S1，观察示数。再闭合开关S2，示数保持不变的电流表是____(电源电压不变)。同时小明观察到电流表A的示数如图所示，为了使测量更精确，断开开关后，接下来的操作是______________________________。
A1
把导线从3A接线柱接到0.6A接线柱
【解析】 (1)由图知，闭合开关S和S1时，电路为R1的简单电路，电流表A1和A均测通过R1的电流；再闭合开关S2，两只电阻并联，电流表A测干路电流，电流表A1仍然测通过R1的电流，电流表A2测通过R2的电流，电流表A2的示数从0增大到一定数值；由于干路电流大于各支路的电流，所以电流表A的示数变大；由于并联电路各支路互不影响，所以电流表A1的示数保持不变。(2)由图可知，电流表A的指针向右偏转幅度很小，说明干路电流较小，电流表选择的量程偏大，所以需要改接小量程。
跟踪训练 [嘉兴舟山中考]在“研究串联电路电压特点”的实验中，某同学进行了如下探究：
【实验步骤】
①连接好如图所示电路，闭合开关观察两灯发光情况；
②分别用电压表测灯L1、L2和电源两端电压，并将读数记录在表内。




记录表
测量元件 电压(V)
灯L1 2.7
灯L2 1.8
电源 4.5
(1)请你用笔画线代替导线，将电压表接入电路中，测出电源电压。
【得出结论】比较表中数据可知：串联电路的总电压等于各分电压之和。
【反思交流】要使上述结论更具普遍性，同学们讨论了以下三种方案：
方案甲：反复断开、闭合开关，测出各电压值；
方案乙：更换不同规格的灯泡，测出各电压值；
方案丙：增加电池节数，测出各电压值。
(2)以上三种方案，你认为不可行的是_________。
方案甲
【答案】 (1)如答图所示。



【解析】 (1)电源有三节干电池，电压为1.5V×3＝4.5V，所以电压表选择0～15V的量程；电压表并联在电源两端。
类型四　掌握欧姆定律的应用
典例 [2018·天津]甲、乙两地相距40km，在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员进行了如下操作：在甲地利用电源(电压恒为6V)、定值电阻R0(阻值为20Ω)、电压表(量程为0～3V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示，电压表未画出)，闭合开关后，电压表示数为2V。请解答以下问题：
(1)根据题意判定电压表的连接位置，将它接入检测电路。
(2)计算出短路位置离甲地的距离。
【答案】 (1)如答图所示。



(2)由题知，闭合开关后，电压表示数为2V，即U线＝2V，
R0两端的电压U0＝6V－2V＝4V，
【解析】 甲地是电源所在位置，电阻R0与导线电阻R线串联；要确定短路位置，需要测出甲地到短路位置两输电线串联的总电阻，电压表应测导线的总电压，所以电压表接法如答图所示。注意，此题有同学会考虑将电压表接在R0两端，计算所得短路位置离甲地距离为100km，与题设不符。
跟踪训练 [2018·达州改编]如图所示是某同学设计的一台浮力电子秤，其结构由浮力秤和电路两部分组成，小筒底面积为10cm2, 大筒底面积为50cm2，装有适量水，金属滑片P固定在托盘下面并随托盘一起自由滑动(滑片质量和滑片受到导线的拉力均忽略不计)，定值电阻R0＝8Ω，AB是一根长为20cm的均匀电阻丝，
其阻值为20Ω，电源电压为6V。当托盘中不放物体时，P位于A端，小筒浸入水中5cm(称量过程中大筒水未溢出)，则R0在电路中的作用是__________，当开关S闭合且在托盘中放入质量为
100g的物体时，电流表的示数为______A。
保护电路
0.33
滑动变阻器阻值改变引起的电流、电压变化分析有误致错
典例 [2018·遂宁改编]如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向b端移动，则在移动过程中
(　　)
A．电压表V的示数变小，电流表A1
的示数变大
B．电压表V的示数不变，电流表A2
的示数变小
C．电压表V的示数与电流表A1的示数的比值变大
D．电压表V的示数与电流表A1和A2的示数差的比值不变
【错解】选B
【析错】上述解答的错误在于认为电流表A2与滑动变阻器串联。
【正解】选C　电流表A2测通过R1的电流，电流表A1测干路电流。滑片P向右移动的过程中，电流表A1示数减小，电流表A2示数不变。
跟踪训练 [2017·金华改编]某同学为探究电流
和电压关系，设计了如图所示的电路。图中
电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～
3V”，定值电阻规格为“10Ω　0.5A”，滑动变
阻器规格为“20Ω　1A”，电源电压恒为4.5V。在保证电路安全的前提下，移动滑动变阻器的滑片P改变电阻R两端电压。则滑动变阻器允许接入电路的最小阻值是______，电流表示数变化范围是____________。
5Ω
0.15～0.3A
测量导体电阻的多种方法
测量导体电阻的方法有多种，伏安法是其中的一种，下面
再介绍六种。
1．分压法
(1)电压表和定值电阻替代法
①如图所示，将被测电阻Rx与已知电阻R0串联接入电路，先把电压表并联接在Rx两端，测出电阻Rx两端的电压U1。
②将电压表拆下，与R0并联接入电路，测出电阻R0两端的电压U2。
(2)电压表和滑动变阻器替代法
①如图所示连接电路，将滑动变阻器的滑片移到滑动变阻器阻值为零的位置，记下电压表示数U1。
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置(例如，此滑动变阻器的最大阻值为20Ω)，记下电压表示数U2。
(3)电压表和开关替代法
①如图所示，连接好电路，闭合总开关S和“替代开关”S1，记下电压表示数U1。
②断开“替代开关”S1，记下电压表示数U2。
2．分流法
(1)电流表和定值电阻替代法
①如图所示，将被测电阻Rx与定值电阻R0
并联接入电路，用电流表测通过被测电阻
Rx的电流I1。
②将电流表拆下，与定值电阻串联接入电
路，测出通过定值电阻R0的电流I2。
(2)电流表和滑动变阻器替代法
①如图所示连接电路，滑动变阻器的滑片移到阻值为零的位置，记下电流表示数I1。
②将滑动变阻器的滑片移到阻值最大的位置，记下电流表示数I2。
(3)电流表和开关替代法
①如图所示，连接好电路，将电路瞬时接通，进行试触，若电流表指针偏转且偏转不过大，再接通电路。
②先闭合S1，断开S2，测出通过R0的电流I0；再断开S1，闭合S2，测出通过Rx的电流Ix。
典例 [杭州拱墅区模拟]“曹冲称象”的故事流传至今，最为人称道的是曹冲采用的方法，他把船上的大象换成石头，而其他条件保持不变，使两次的效果(船体浸入水中的深度)相同，于是得出大象的重等于石头的重。人们把这种方法叫“等效替代法”。请尝试利用“等效替代法”解决下面的问题。
【探究目的】粗略测量待测电阻Rx的值
【探究器材】待测电阻Rx、一个标准的电阻箱(元件符号 )，两个开关、干电池、导线和一个刻度不准确但灵敏度良好的电流表(电流表量程足够大)。
【设计实验和进行实验】
(1)在方框内画出你设计的实验电路图。
(2)将下面实验步骤补充完整，并用字母表
示需要测出的物理量。
第一步：开关断开，并按设计的电路图连
接电路；
第二步：先只闭合开关S2，记下此时的电流表示数I，此时只有待测电阻接入电路；
第三步：把S2断开，闭合S1，此时只有________接入电路，调节___________，使电流表示数也为I，记下此时电阻箱的阻值R。
(3)得出结论：Rx＝____。
电阻箱
电阻箱电阻
R