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1、第17讲 欧姆定律及其应用 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
2、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RR1R21/R1/R11/R2关系式串联分压：U1U2=R1R2并联分流：I1I2=R2R1【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
3、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：保护电路；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，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利用欧姆定律进行计算(2013安徽)在进行某些电学测量时，把电压表看成能显示其两端电压的大电阻，将它与一个阻值很大的待测电阻Rx串联接入电路，根据电压表的
4、示数可以测出Rx的阻值，这是一种测量大电阻的方法如图所示的电路中，电压表的内阻RV20 k，量程为150 V，最小分度值为5 V，电压U110 V，电压表的示数为50 V.(1)求电路中的电流大小(2)求待测电阻Rx的阻值(3)上述电路中，若将Rx换成阻值约为20 的小电阻，用这种测量方法能否准确测出它的阻值？写出你的判断依据解答本类题型一定要结合串、并联电路中电流、电压的关系，找准I、U和R之间的统一关系，利用欧姆定律进行计算对于像第(3)问关于测量值准确性的问题，要从电压表或电流表的测量值准确性上分析1(2015安徽安庆二模)如图所示电路中，电源电压为3 V且保持不变，电阻R110 ，闭合
5、开关后，电压表示数为1 V，则电阻R2两端的电压为_V，电阻R2的阻值为_.2(2015海南)如图是甲、乙两导体的电流与电压的关系图像，由图可知，甲的电阻是_.若将甲和乙并联接在电路中，通过它们的电流之比I甲I乙_.3(2015株洲)如图，电源电压恒定，电阻R110 ，R215 ，R阻值一定但未知当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时，电压表示数为2.0 V若掷向b(同时与a断开)，电压表示数可能为（ ）A3.0 VB2.5 VC2.0 VD1.5 V命题点2利用欧姆定律判断电流、电压的变化(2014安徽)如图所示的电路中，闭合开关，发现每个电表都有一定的示数向右移动变阻器的滑片，则()A电
6、流表A1示数减小，电流表A2和电压表V示数增加B电流表A1和A2示数都减小，电压表V示数增加C电流表A1、A2和电压表V示数都减小D电流表A1、A2和电压表V示数都增加解答本类问题应从判断滑动变阻器滑片移动过程中电路电阻的变化开始然后利用欧姆定律和并联电路中电流特点进行分析4(2015东营)如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑片P向左移动，电压表示数_(填“变大”“变小”或“不变”)，电流表示数_(填“变大”“变小”或“不变”)5(2015盐城)如图所示是小明研究并联电路电流特点的实物图，保持电源电压不变，先闭合开关S，再闭合开关S1，闭合S1后（ ）A甲表示数变大，乙表示数变
7、大B甲表示数变小，乙表示数变小C甲表示数变大，乙表示数不变D甲表示数变小，乙表示数不变6(2015苏州)压敏电阻的阻值是随所受压力的增大而减小的小聪同学想设计一个通过电表示数反映压敏电阻所受压力大小的电路，要求压力增大时电表示数增大以下电路不符合要求的是（ ）命题点1探究电流与电压、电阻的关系探究电流与电压、电阻的关系在中考中占有一定的地位，尽管近几年在安徽中考中一直未出现过，但也不能否认在以后的中考中不会出现本知识点考查的内容主要从实验的基本操作过程、电路的连接、电表的读数、实验数据的分析、利用控制变量法设计实验、得出实验结论等方面展开(2015重庆)小彬用如图甲所示的实验器材探究“电流与电
8、阻的关系”电源电压恒为3 V，滑动变阻器上标有“20 2 A”字样，阻值分别为5 、10 、20 、50 的定值电阻各一个(1)请你用笔画线代替导线，把图甲所示的实验电路补充完整(2)小彬将5 定值电阻接入电路后，闭合开关，发现电流表有示数而电压表无示数，则电路中的故障可能是_(写出一种)；排除故障后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，使电流表的示数如图乙所示，此时电路中的电流为_A.(3)将5 定值电阻换成10 定值电阻，闭合开关，为了保持_表的示数不变，应将滑动变阻器的滑片P向_(填“A”或“B”)移动，记录此时各表的示数(4)将10 定值电阻换成20 定值电阻，重复步骤(3)(5)实验记
9、录的多组数据如下表所示分析数据可得出结论：当电压一定时，通过导体中的电流与电阻成_比实验次数定值电阻()电流表示数(A)152100.183200.09(6)实验结束后，小彬问老师在此实验中能否换用50 的定值电阻进行实验老师指导小彬分析了不能更换的原因你认为其原因是_(7)若要探究电流与电压的关系，应该控制_不变此时滑动变阻器的作用是_.命题点2“伏安法”测电阻“伏安法”测电阻的实验是中考的热点，它在中考中占有很高的地位，在近几年安徽中考命题中出现频率很大考查的内容主要从实验的基本操作过程、电路的连接、电表的使用、滑动变阻器的使用、电路故障分析、实验数据的分析、得出实验结论、分析电阻受温度的
10、影响因素等方面展开(2014安徽)在测量额定电压为2.5 V的某小灯泡电阻的实验中，实验电路图如图a所示闭合开关，调节滑动变阻器，改变小灯泡两端的电压，相应地读取通过小灯泡灯丝的电流表中记录的是每次的测量值U/V00.501.001.502.002.50I/A00.170.300.390.450.49(1)以电压为横坐标、电流为纵坐标，将测量数据转换为坐标点，标记在坐标系中，如图b所示，请用平滑曲线将这些点连接起来(2)通过计算或根据所画的实验图线都可以发现，小灯泡灯丝的电阻值是_(填“变化”或“不变”)的，且随着电压的升高，其阻值_(填“变大”或“变小”)(3)按照电路图a，在图c中将实物图
11、连接起来【点拨】(1)用平滑曲线将图b中各点连接起来(2)根据表中数据得出，利用欧姆定律求出电阻进行比较得出结论(3)根据灯泡的额定电压确定电压表的量程，根据表中通过灯泡的最大电流确定电流表的量程；根据电路图连接实物图时，可以根据电流流向法进行连接，先从电源的正极出发依次串联电路元件最多的支路，再把并联的部分并联到相应的位置即可，连接过程中要注意滑动变阻器、电流表、电压表的接线柱(4)电路连接正确后，闭合开关，灯泡较亮且无论怎样移动滑动变阻器的滑片灯泡亮度不变，原因是_.(5)小灯泡正常发光时，电压表的示数为U，电流表的示数为I，该同学利用RU/I计算出小灯泡正常发光时的电阻若考虑电表对测量的
12、影响，则电阻的测量结果与真实值相比偏_(填“大”或“小”)，原因是_.第17讲欧姆定律一、填空题1(2015张家界)某电阻两端的电压为3 V时，通过的电流为0.5 A，则该电阻的阻值是_，若该电阻两端电压为0 V，其阻值是_.2(2014菏泽)如图所示，R110 ，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的电阻为_.3(2015岳阳)如图甲所示是电阻R和灯泡L的UI图像，由图可知电阻R的阻值是_；若将电阻R和小灯泡L串联在电路中(如图乙)，电流表示数为0.4 A，则电源的电压是_V.二、选择题4(2015福州)下图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图像是（ ）5(
13、2015滨州)如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，下列说法正确的是（ ）A电流表示数变小，电压表示数变小B电流表示数变小，电压表示数变大C电流表示数变大，电压表示数变小D电流表示数变大，电压表示数变大三、实验题6(2014衡阳)某同学想探究通过铅笔芯的电流与其两端电压的关系，设计了如图1所示的电路，选用的器材有：阻值约为4 的铅笔芯一根，两节干电池组成的电池组，00.6 A的电流表，03 V的电压表，滑动变阻器(10 ，2 A)，开关，导线等实验序号U/VI/A0.40.10.80.21.21.60.42.00.5(1)该同学根据电路图连接电路，在闭合开关前应将滑
14、动变阻器的滑片P移到_(填“a”或“b”)端(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2所示此时电流表的示数为_A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7(2015重庆)如图所示，电源电压恒为12 V，电阻R1为20 ，当开关S闭合后，电压表的示数为8 V，求：(1)电阻R1两端的电压；(2)通过电阻R2的电
15、流一、填空题1(2014汕尾)如图所示是分别测量定值电阻R和小灯泡L两端电压和通过的电流后得到的UI关系图像由图可知，定值电阻R的阻值为_；小灯泡L的阻值会随其两端电压的升高而逐渐变_，当其两端电压为2 V时阻值为_.2(2015盘锦)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表的示数之比U甲U乙54，则R1R2_；当开关S断开，甲、乙为电流表时，两表示数之比是I甲I乙_.二、选择题3(2015安徽)图示电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器闭合开关S，移动滑片P，多次记录电压表示数U和对应的电流表示数I，则绘出的UI关系图像正确的是（ ） 4
16、(2014漳州)如图所示是一种测定风速的装置其中风速表由电压表改装而成，R为定值电阻，R1为滑动变阻器，T形管道的竖直管内装有可上下自由移动的轻质活塞，活塞通过轻质细杆和滑动变阻器的滑片P相连当风速变大时（ ）A活塞向下运动，电压表示数变小B活塞向上运动，电压表示数变小C活塞向下运动，电压表示数变大D活塞向上运动，电压表示数变大5(2015安庆一模)近几年我市中考体育有一个项目是坐位体前屈，学校的测量坐位体前屈成绩的装置如图所示，测试时需要从刻度尺上读数，改进后可以直接从电表的表盘上读出对应的长度值下列四种方案中，表盘的长度刻度值均匀的是（ ）三、实验题6(2015无锡)如图甲是某实验小组探究
17、“电流与电压、电阻关系”的电路图，使用的实验器材有：电压为6 V的电源电流表、电压表各一个，开关一个，5 、10 、15 、30 的定值电阻各一个，规格为“20 1 A”的滑动变阻器一个，导线若干(1)探究电流与电压的关系时，所测得的几组电流、电压值如表1所示在第2次实验中，电流表的示数如图乙所示，则通过电阻的电流为_A根据表1数据可得到结论：_.表1实验次数123电压U/V1.01.52.0电流I/A0.20.4(2)探究电流与电阻的关系时，所测得的几组电流、电压值如表2所示：表2实验次数123电阻R/51015电流I/A0.60.30.24由于操作不当，导致一组数据存在错误，请判断第_次实
18、验的数据存在错误产生错误的原因是_，正确的数据应该是_A.纠正错误以后，该小组用30 的电阻替换15 的电阻进行了第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，同学们提出了下列解决方案，其中正确的是_A将电压表的量程换为015 VB换成电压为12 V的电源C更换最大阻值大于或等于30 的滑动变阻器D可将定值电阻两端的电压调为1.5 V7(2014南京)图甲是用伏安法测电阻的实验图，所用滑动变阻器的规格是“20 1 A”，电源为两节新干电池，待测电阻Rx的阻值约为10 .(1)用笔画线代替导线在图甲中完成实物电路连接，要求滑动变阻器的滑片向B端滑动时连入电路的电阻变大(2)正确连接电路后，
19、若甲图中导线a内部断路，其余均完好，闭合开关，观察两只电表的示数，发现_(3)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片到某一位置，电压表和电流表的示数如图乙、丙所示，则Rx的阻值为_.四、计算与推导题8(2015厦门)如图所示，电源电压保持不变，R110 .当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图线段AB表示求：(1)电源电压；(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数9实际的电源都有一定的电阻，如干电池，我们需要用它的电压U和电阻r两个物理量来描述它实际计算过程中，可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成，如图甲所示：在图乙中R114 ，
20、R29 .当只闭合S1时，电流表读数I10.2 A；当只闭合S2时，电流表读数I20.3 A，把电源按图甲中的等效方法处理求电源的电压U和电阻r.第17讲欧姆定律考点解读考点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解：(1)电压表与待测电阻串联，串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律可得，电路中的电流：I2.5103 A(2)串联电路中总电压等于各分电压之和，电阻Rx两端的电压：UxUUV110 V50 V60 V，待测电阻Rx的阻值：Rx2.4104 24 k.(3)若将Rx换成阻值约为20 的小电阻时，串联电路中总电阻
21、等于各分电阻之和，电路中的电流：I，电压表的示数：UVIRVRV20103 109.89 V，电压表的最小分度值为5 V，109.89 V读数时一般会读成110 V，故用这种测量方法不能准确测出它的阻值例2D题组训练1.2202.10213.B4.变小变大5.C6.D实验突破例1(1)(2)定值电阻短路0.36(3)电压A(5)反(6)电阻过大，电流过小，不便于测量拓展训练(7)电阻改变定值电阻两端电压和电路中电流进行多次测量例2(1)(2)变化变大(3)拓展训练(4)滑动变阻器所接的是两个上接线柱(5)小电压表测得是小灯泡的真实电压，但电流表的示数大于小灯泡的实际电流，因此由RU/I计算出的
22、值比真实值小整合集训基础过关1662.203.53.04.A5.D6.(1)b(2)B(3)0.30正7.(1)由图知两电阻串联，电压表测量R2两端的电压，R1两端的电压：U1UU212 V8 V4 V；(2)两电阻串联，所以通过R2的电流：I2I1U1/R14 V/20 0.2 A.能力提升15大42.14153.A4.D5.A6.(1)0.3当电阻一定时，通过导体的电流和导体两端的电压成正比(2)3没有调节滑动变阻器0.2C7.(1)(2)电压表有示数，电流表无示数(3)88.(1)由图示电路图可知，当滑片在b端时只有R1接入电路，此时电路电流最大，由UI图像可知，电路最大电流为0.6 A
23、，由I可知，电源电压：UU1IR10.6 A10 6 V；(2)由图示电路图可知，滑片在a端时，滑动变阻器阻值全部接入电路，由UI图像可知，此时电路电流I0.2 A，滑动变阻器两端电压U滑4 V，由I可知，滑动变阻器最大阻值：R220 ，滑片在ab中点时电路电流：I0.3 A，由I可知，电压表示数：UU2IR20.3 A20 3 V9.由题意可得：当开关S1闭合时，由欧姆定律得：UI1(R1r)，当开关S2闭合时，由欧姆定律得：UI2(R2r)，因电压不变，故可得：I1(R1r)I2(R2r)，代入数据得：0.2 A(14 r)0.3 A(9 r)，解得：r1 ，将r1 代入UI1(R1r)可得U3 V13