(考前練兵)中考物理備考全攻略專題14探究歐姆定律(含解析)

1、專題14探究歐姆定律?知識點1電阻及電阻大小影響因素3重點考向1、電阻及大小影響因素定義導體對電流阻礙作用的大小，用 R表示單位國際單位：歐姆，符號：，常用還有：KQ、MQ換算：1KQ =10004 1MQ =1000KQ影響因素導體的電阻是導體本身的一種性質(zhì)，其大小跟導體的材料、長度、橫截面積有關，除此之外還受溫度的影響注息事項導體電阻的大小由導體本身的材料、長度、橫截面積決定。與是否接入電路、外接電壓大小及通過電流多少等外界因素均無關2、半導體和超導體(1)半導體：有一些材料的導電性能介于導體和絕緣體之間，這樣的導體叫做半導體。如:二極管、三極管。(2)超導體：某些物質(zhì)在很低的溫度時，電阻

2、會變?yōu)榱?，這稱為超導現(xiàn)象。例1 (2018?玉林)下列關于導體電阻的說法正確的是()A.長度長的導體，電阻一定大B.橫截面積大的導體，電阻一定小C.導體的電阻由其兩端的電壓和通過的電流來決定D.導體的電阻與導體的材料、長度和橫截面積等因素有關【答案】D【解析】ABD導體的電阻由導體的長度、橫截面積、材料和溫度決定；在相同條件下，長度長的導體，其電阻大；在相同條件下，橫截面積大的導體，其電阻小；故 AB錯誤，D正確;卜 導體的電阻是導體的一種性質(zhì),反映了導體對電流阻礙作用的大小寧導體的電阻與導體兩端電壓和通 過的電流無關/故C錯誤。例2 （2018?巴彥淖爾）某興趣小組要探究電阻的大小與哪些因素

3、有關。他們設計了如圖甲所示的實驗電路，電源電壓不變，保持滑動變阻器滑片位置不變，分別將a、b、c、d四根電阻絲接入電路，得到表格所示的數(shù)據(jù)。導體編號長度/m橫截回積/mm材料電流大小/Aa0.50.4鎰銅合金0.20b0.50.4銀銘合金0.16c0.50.2銀銘合金0.08d1.00.2銀銘合金0.04（1）在MN間分別接入a、b電阻絲，探究的是電阻跟導體的 的關系。a電 阻絲的阻值b電阻絲的阻值（填“大于”、“等于”或“小于”）。（2）要探究電阻與橫截面積的關系，可選擇 （填編號）進行實驗。其結論是： 其它因素相同時，導體橫截面積越大，導體的電阻越 。（3）某同學在MN可接入d電阻絲后，又

4、在其兩端并聯(lián)一塊電壓表，這樣測出了 d電阻絲的電阻大小，其測量原理是 。畫出實驗電路圖（電阻絲可看成定值 電阻）。（4）另一位同學不用電壓表，在已知滑動變阻器最大阻值為R的情況下，利用甲圖電路測出d電阻絲的電阻大小，操作如下：在MNI間接入d電阻絲，閉合開關，將滑片 P滑到最左端，讀出電流表示數(shù)為I1；將滑片P滑到最右端，讀出電流表示數(shù)為I2；d電阻絲的阻值表達式為 Rd= （用Ii、12、R表示）。 ,UL一。 1通口【答案】（1）材料；小于；（2） bc；??；（3） R=t；見下圖；（4） 7-I) ) a、b電阻絲的長度、橫截面積相同，材料不同，故研究電阻與材料的關系；閉合開關，通過觀察

5、電流表的示數(shù)和燈泡的亮度來比較電阻絲電阻的大?。籥中電流較大，說明電阻較小。即a電阻絲的阻值小于 b電阻絲的阻值；(2)要探究電阻與橫截面積的關系，需要控制材料、長度相同，改變橫截面積，bc兩次實驗符合要求；由圖知b的橫截面積大，電流大，說明電阻小，故其結論是：其它因素相同時，導體橫截面積越大，導體的電阻越小。(3)根據(jù)R#用伏安法測量出電阻，電路圖如圖所示：步醛如E將在MN之間接入d電阻絲，閔臺開關，將滑片？滑到最左端，趨動滑動變阻器使接入電阻為霎，讀出電流表示投為1號將涓片P渭到最右端j滑動變阻器到最大阻微b讀出電流表示數(shù)為工;j計算方法：當消動變電器的電阻力會上只有被測電阻殳接入電路，測

6、得電流為1電源電壓為LRb當滑動變阻器的電阻最大為咫時，&與氐串聯(lián)，測得電路電演為4電源電壓為E (員-氏)，J R所以根據(jù)電源電壓不變；LRrf:(氏-%3解得；M4= 0 II) 11?知識點2電阻器。重點考向1、定值電阻(1)特點：阻值保持不變，常用R表示。(2)電路符號： 2、可變電阻(1)特點：能改變接入電路中電阻的大小。（2）類別：滑動變阻器和變阻箱。（3）滑動變阻器A、結構：金屬桿、電阻絲、滑片、接線柱等。電阻絲的外面涂上絕緣漆，繞在磁筒上。日符號：C原理：通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變電阻。D作用：改變電路中的電流；對電路起保護作用。E、銘牌物理意義：如一個滑動變阻器標

7、有“ 100Q3A”表示的物理意義是：該滑動變阻器的最大阻值是100Q,允許通過的最大電流時2A。F、接線方法：、一般要與被控電路串聯(lián)；、接線要“一上一下”，不能同時接上面兩個接線柱（相當于導線）；不同同時接下面兩個接下柱（相當于定值電阻）；、閉合開關前需把滑片調(diào)到阻值最大處。、分析電路時，首先搞清楚連入電路的阻值部分，其次關注中點、全部接入電路這些詞語。G優(yōu)點與缺點、優(yōu)點：能連續(xù)不斷地改變連入電路的電阻值；、缺點：不能直接讀出電阻的大小。（4）電阻箱A符號：日 使用方法：連入電路中，調(diào)節(jié)四個旋鈕就能得到0- 9999a之間的任意整數(shù)電阻值。C正確讀數(shù)：將各旋鈕對應的小三角對準的數(shù)字乘以上面的

8、倍數(shù)，然后加到一起即為電阻值。D優(yōu)點和缺點1、優(yōu)點：能夠直接讀出連入電路的電阻值；2、缺點：不能連續(xù)不斷地改變連入電路的電阻值。蟲睥制分析例1 （2018?嘉興）如圖是未連接完整的電路，若要求I合開關后，滑動變阻器的滑片P向左移動時，燈泡變亮。則下列接法符合要求的是（）ENA. M接 A, N 接 DB. M接 B, N接 CC. M接 A, N 接 BD. M接 C, N接 D【答案】A【解析】燈泡變亮，表明通過燈泡的電流變大，即電路中的電阻減小，故滑動變阻器的滑片 P向左移動時，其接入的電阻是減小的，則滑片左側(cè)的電阻絲應接入電路（即一定要接A接線柱），滑動變阻器采用“一上一下”的接法，故

9、M接A, N接d例2 （2018?呼和浩特）小林同學在學習了 “伏安法測電功率”的知識后，設計了一個定值電阻的功率能從“0到最大功率”連續(xù)變化的電路。電路如圖甲所示：（1）實驗前，開關應斷開，滑片 P移到端（選填 a”或b”）；（2）請你按照他的設計，用筆劃線代替導線將實物圖乙連接完整（電壓表選用0-3V檔，導線不能交叉）【答案】（1） b; （2）見下圖。【解析】（1）讀圖可知,滑動受阻器的滑片在b超時，上端的電阻R被短路，其功率為零J當涓動變阻器再滑至a 端時j變阻器與電阻K并聯(lián)，且電阻K的兩端電壓達到電源電壓其功率最大。根據(jù)定值電阻的功率能從 “0到最大功率.連續(xù)變化的要求，實聆前，開關

10、應斷開？滑片？應移到b端不（2）對照電路圖可知,滑動受阻器下端的兩個接頭柱都應該接入電路,電壓表選擇小量程；與定值電阻并 聯(lián)j如圖所示。?知識點3探究電流跟電壓、電阻的關系0重點考向1、探究歐姆定律電流與電壓的關系電流與電阻的關系方法控制變量法實驗設計保持電阻小艾，改義其兩端電壓研究電流的變化情況保持電壓不變，改變其電阻研究電流的變化情況電路圖G1=S即變阻器作用改變定值電阻兩端的電壓；限制電流，保護電路保持定值電阻兩端的電壓不變；限制電流，保護電路圖像V/L7V結論電阻一定時，電流與電壓成正比電壓-定時，電流與電阻成反比注息事項1、使用不同規(guī)格的器材多次實驗，可避免實驗的偶然性和特殊性，從而

11、使得到的結論更 具有普遍性；2、注意實驗結論順序，不能反過來說。電壓是形成電流的原因；電阻是導體本身的一種 性質(zhì)A典例分析例1 （2018?百色）如圖所示是電阻甲和乙的I - U圖象，下列說法正確的是（）A.電阻乙為定值電阻B.當電阻甲兩端電壓為 2V時，R甲=0.4 0C.只將電阻甲和乙串聯(lián)，若電路電流為 0.2A時，則電路總電阻為 15aD.只將電阻甲和乙并聯(lián)，若電源電壓為2V時，則電路總電流為 0.4A【答案】C【解析】A.由圖象可知，通過甲的電流與電壓液正比，通過乙的電流與電壓不成正比，根據(jù)歐姆定律可知，甲電阻 的阻值不變,為定值電阻，乙電阻的阻值在變化，不是定值電阻故A錯誤h由圖象可

12、知，豈甲前端電壓為2V時,通過甲的電流為aA,則M “口用費5。二檢H錯誤;I 甲 0. 4A卜只將電阻甲和乙串聯(lián)，當電路電號位為口;息時，通過甲、乙的電流1訥0.23,由圖象可知,U*1V, U2%因為串聯(lián)電解中總電壓等于各分電壓之和,所以電路的總電壓：U=U甲-UZlVTV=3Vj電路的/y f總電阻二K總匕放C正確$I 0. Z月D只將電阻甲和乙并聯(lián)， 當電源電壓為2V時，根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知兩電阻兩端的電壓都為2V,由圖象可知，I甲=0.4A, I乙=0.2A,因為并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以電路總電流：I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A ,故D錯誤。例2

13、 （2018碎華）用如圖所示的電路圖研究“電流與電阻的關系”，電流表量程為“00.6A”，電壓表量程為“ 03V，滑動變阻器的規(guī)格為“ 50Q1A”,電源電壓 3伏恒定不變。在AB間分別接入阻值不同的電阻R,移動滑動變阻器的滑片，使電壓表示數(shù)保持2伏不變，讀出電流表示數(shù)并記錄。實驗組次電阻R/歐51020電流I/安0.40.20.1(1)分析表中數(shù)據(jù)，可得出的實驗結論是 (2)為了使實驗結論更可靠，控制 AB間電壓2伏不變，再多測幾組數(shù)據(jù)， AB間允許接入電阻R的取值范圍是歐。【答案】(1)電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；(2) 3.33100?！窘馕觥?1)根據(jù)表中數(shù)據(jù)知：電流與

14、電阻的乘積都為5ax0.4A=10ax0.2A=20ax0.1A=2V,故可以得出：電壓一定時，導體中的電流與導體的電阻成反比；(2)因電流表的量程為QQ6A滑動變阻器允許通過的最大電流為1A,所以，為了保證電路的安全;而 路中的最大電流為06%此時定值電阻和滑動變阻器接入電路中的電阻都最小，根踞姆定律可得, 此時電路中的定II電阻最小為；R =U=_2L_=3.33Q-I H 6A因為涓動變阻器的最大電阻為50Q,當滑動變阻器的電阻最大時，定值電阻阻值也最大；此時電流的電、流為：r=g-5VV=D.02Aj 定侑電阻的最大值為；KR涓52I。.02&?知識點4歐姆定律重點考向1、內(nèi)容：導體中

15、的電流，跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比。2、表達式：I=UU是導體兩端電壓，單位伏(V) ; I是通過導體的電流，單位安( A) ; RR是導體的電阻，單位是歐()。3、注意事項(1)適用范圍：歐姆定律適于從電源正極到負極之間的整個電路或部分電路，且是純電阻電阻。(2)變形式：由歐姆定律推導變形式U=IR、R=U ,明白三者的區(qū)別，不可混用。IUI = R它反映了通過導體的電流的大小跟導體兩端所加的電壓這個外部原因和導體本身的電阻這個內(nèi)在原因之間的因果關系U=IR當電流一定時，導體兩端的電壓跟它的電阻成正比；不能說成，當電阻一定時，導體兩端的電壓跟它的電流成正比，因為電壓是形成電流

16、的原因，此時電壓取決于電源，該式在計算比值時成立，不存在物理意義R=U I不能誤認為導體的電阻跟導體的電壓成正比，跟導體的電流成反比(3)同一性：I = U中的電流、電壓、電阻是指同一個導體或同一段電路的三個量，三者要R對應。(4)同時性：歐姆定律中的三個物理量具有同時性，即同一時間的值，不可將前后不同過程中的I、LA R隨意混用。(5)統(tǒng)一性：I=U中的電流、電壓、電阻的單位要統(tǒng)一。R限行新例1 (2018?嘉興)圖象法是利用圖象這種特殊且形象的工具，表達各科學量之間存在的內(nèi)在關系或規(guī)律的方法。下列從圖象中獲得的結論錯誤的是()C.1 U 2D.Pl P2【解析】%根據(jù)尸號可知,在物體的體積

17、相同時？質(zhì)量越大，密度越總由圖象可知故A正確；B、根據(jù)可知,在電壓相同盹，電流越大，導體的電阻越小，由圖象可知2P-故。正確， lJ例2 (2018?廣東)如圖1所示，已知定值電阻 R1的阻值為30Q,閉合開關時整個電路正常工作，兩電流表的指針都在同一位置，示數(shù)如圖2所示。(設電源電壓保持不變)，求：(1)電源電壓U是多少？(2)通過定值電阻R2的電流是多少？(3)現(xiàn)用一個未知阻值的定值電阻R替換電阻R或R,替換后只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化，請判斷R替換的是電阻R或R2。(4)此時替換后電流表示數(shù)減少了0.3A,求未知電阻 R的阻值?！敬鸢浮?1)電源電壓U是9V;(2)通過定值電阻R2的

18、電流是1.2A;(3) R替換的是電阻R。(4)未知電阻R的阻值為100?！窘馕觥坑呻娐穲D可知，R1與R2并聯(lián)，電流表 A測干路電流，電流表 A1測R1支路的電流，電壓表測電源的電壓。(1)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，且兩電流表指針的位置相同，所以，電流表 A的量程為03A,分度值為0.1A,干路電流I=1.5A ,電流表A1的量程為00.6A,分度值為0.02A,通過R1的電流I1=0.3A ,因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等，由 I= L可得，電源電壓： U=U=I 1R=0.3AX30Q=9V;R(2)因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和，所以通過電阻 的的電流：I 2=I

19、 - I i=1.5A - 0.3A=1.2A ;0)由題知，用電阻氐替換電阻Mh七中的一個,替換前后，只有一個電流表的示數(shù)發(fā)生了變化?若用氐音換電阻R”則電流表凡所在支路的電阻發(fā)生變化，電流表用的示數(shù)會發(fā)生變化同時干路電流也會發(fā)生變化，即電流表上的示數(shù)發(fā)生變化,不符合題意3因此只能是用網(wǎng)替換電阻(4)替換后電流表示數(shù)漏少了 0-3A.則干路電流變?yōu)椋篒-I-aI-15A-0.3A-1.2A,根據(jù)并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和可知、此時通過的電流為：LT - hL2A-Q,3.4-09Aj根據(jù)1=母可得小的限值：?知識點5伏安法測電阻。重點考向1、原理:UR=I2、電路圖:3、實驗方法：

20、對于一個未知電阻，用電壓表測出它兩端的電壓U,用電流表測出通過它的電流I ,應用歐姆定律變形式 R=U，就可以求出電阻值，這種測量電阻的方法叫伏安法。4、實驗器材：電源、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、待測電阻R導線等。5、實驗步驟：(1)根據(jù)電路圖連接實物圖。連接實物時，必須斷開開關；滑動變阻器的滑片調(diào)到阻值最大處；電流表串聯(lián)在電路中，電流從“ +”入“一”出；算出最大電流I=U/R確定電流表的量程；電壓表并聯(lián)在電路中，電流從“ +”入“一”出；看電源電壓確定電壓表的量程。(2)檢查電路無誤后，閉合開關S,三次改變滑動變阻器的阻值，分別讀出電流表、電壓表的示數(shù)，填入表格。(3)算出三次R的

21、值，求出平均值。6、注意事項(1)實驗中，滑動變阻器的作用是改變被測電阻兩端的電壓，同時保護電路。(2)測量結果偏小是因為有部分電流通過電壓表，電流表的示數(shù)大于通過R的真實電流，根據(jù)R=U/I得到所測電阻值偏小。(3)正確區(qū)分電流表內(nèi)接法和外接法，理解所測電阻偏大偏小的原因。O安培表內(nèi)接法RxRa待測電阻的阻值比較大安培表外接法RxRv待測電阻的阻值比較小&睥例分析例1 （2018?婁底）甲圖是燈泡 L和定值電阻 R的I - U圖象，將L和R先后以乙圖和丙圖兩種方式連在同電源上，若乙圖中U1: U2=m丙圖中，I1 : I2=n ,則下述正確的是（）由圖乙知,燈泡與電阻串聯(lián),所以通過它們的電流

22、相同,由I,可知，當電流相同電壓與電阻成正比，所以：乙也U R由圖丙如,燈泡與電阻并聯(lián)，各支路兩端的電壓相同，由I,可知，當電壓相屋寸，電滴與電用成反比，所以：-孫則昌亙=工，12艮匚丙R n由網(wǎng)象甲可知，燈泡電阻隨電壓增大而增大,而乙圖中燈泡兩端電壓比丙圖中小，所以歷二小于P斤以：華則mLj即皿lJ由前面的解答可知則可得nnj故B正確,AC錯誤o例2 （2018理慶）為探究平衡木受力特點，喜愛體操的小薇設計了一個平衡木模型。整個裝置如圖甲所示，AB可繞支點O無摩擦轉(zhuǎn)動，C處固定一豎直硬桿， 硬桿的底部安裝了壓敏電阻片R, R所在的電路放在了硬桿內(nèi)（整個裝置除硬桿以外其它部分的重力均不計），且

23、AB=5m OA=BC=1m電源電壓恒為3V,硬桿底部R阻值隨地面對它的支持力 F變化的關系如圖乙所示，整個裝置放在水平地面上，AB始終處于水平平衡狀態(tài)，當重 360N的小薇站在 A點時，電流表的示數(shù)為 0.1A。(2)小薇在A點時，地面對硬桿底部 R的支持力;(3)當電流表的示數(shù)為 0.3A時，小薇距A點多少米?(1)小薇在A點時，C處受到硬桿的拉力為120N;(2)小薇在A點時，地面對硬桿底部 R的支持力為60N;(3)當電流表的示數(shù)為 0.3A時，小薇距A點2ml1小薇在A點時，杠桿平衡,杠桿受小薇對3點的壓力和硬桿對C點的拉力,甘中。馬OC=AE_ 0A_ Iitj _ lni=Jm,

24、|睡杠桿的平衡條件可得:G.-OA-F即：360Md不解得: F-120Ni(2)小薇在A點時，電流表的示數(shù)I=0.1A ,由1=個可得，此時壓敏電阻的阻值:U_ 3V 工一G.lh由圖乙知，當R=30Q時，地面對硬桿底部 R的支持力為60N;(3)小薇在A點時，硬桿受到的力如圖所示: 當I =0.3A時，由1=11可得，壓敏電阻的阻值為：由力的平衡條件和前面數(shù)據(jù)可得，硬桿的重力:G=F支+F 拉=60N+120N=180NRR，= !-=：_=10Q , r 0.3A由圖象乙知，當 R=1OQ時，地面對桿的支持力 F支=300N由于F支G所以可知此時杠桿對硬桿產(chǎn)生的是壓力，如圖所示:A尸土由

25、力的平衡條件可得，杠桿對硬桿的壓力；9三=三- G=3-OON - 180X= 12CX j 由于力的作用是相互的，則硬桿對杠桿的支持力“也為120N 謾It忸寸小薇到支點。的距離為二 根據(jù)杠桿的平衡條件可得：氏5=G乙 艮1： 120N 乂 3m三兆 0Y 乂匚 解得L=1mj所以小襦應在支點O的左側(cè)1m處,則止忸寸卜薇到具點的距離為： s= Oa-L= I tn-1 2m $?知識點6短路及其危害重點考向1、電流表短路如圖所示，將電流表與電阻 R并聯(lián)在電源上，假如電流表白電阻為 0.2 ,量程為0-3A,電 壓表電壓為3V,閉合開關，根據(jù)歐姆定律可知，通過電流表的電流為：I=U/R=15A,這個電流很大，遠超電流表的量程，且電路中的電流幾乎全部通過電流表，而不通過電阻R,這時電阻R被短路。電流表不但不能測出電