中考总复习专题十二　欧姆定律知识点汇总.pdf

专题十二 欧姆定律 专题十二欧姆定律考点一 电阻和变阻器一、滑动变阻器原理通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小电路图符号接法“一上一下”（若接的是“同上”，则相当于一根导线，在电路中的电阻为；若接的是“同下”，则相当于一个定值电阻，在电路中的电阻为它的最大阻值）在电路中的作用保护电路（要求：闭合开关前，滑片要位于使滑动变阻器接入电路的电阻最大的那端）在研究电流与电阻的关系实验中，靠移动滑片来控制电压不变在研究电流与电压的关系实验中（或伏安法测电阻的实验中），靠移动滑片来改变电流与电压，多次测量改变电路中电流的大小滑动变阻器的铭牌例如“”，其中：表示：滑动变阻器接入电路的最大阻值为 表示：滑动变阻器允许通过的最大电流为 二、滑动变阻器与电阻箱不同点用法优点与不足相同点滑动变阻器滑片在电阻线上滑动能连续地改变电阻，但不能读数电阻箱 调节旋钮不能连续地改变电阻，但能读数都能改变电阻都有规定的最大电阻值和允许通过的最大电流值 例 （天津，分）图是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片 向左滑动时，连入电路的电阻变小的是（）答案 中滑片向左移动时，连入电路中的电阻 年中考 年模拟 中考物理丝长度变短，所以，连入电路中的电阻变小，正确；中滑动变阻器连入电路中的是金属杆，所以，连入电路中的电阻始终为零，错误；中滑动变阻器连入电路中的是整个电阻丝，所以，连入电路中的电阻不变，错误；中滑片向左移动时，连入电路中的电阻丝长度变长，所以，连入电路中的电阻变大，错误。考点二 探究电流与电压、电阻的关系一、电流与电压、电阻的关系实验目的探究电流跟电压的关系探究电流跟电阻的关系控制变量控制电阻不变，改变电压控制电压不变，改变电阻电路图如何控制电阻不变，移动滑动变阻器的滑片调节电阻两端的电压，由电压表读出电阻两端的电压值，由电流表读出通过电阻的电流值更换不同的电阻，通过调节滑动变阻器的滑片，控制电压表的示数不变，即电阻两端电压不变，观察电流表示数的变化进行实验与收集数据实验数据电压、电流电阻、电流分析论证由实验数据可以看出电流和电阻两端的电压有关，电阻一定，电流随电阻两端电压的增大而增大。将实验数据通过图像的形式表示出来：通过图像分析可知，电阻不变时，电流的大小与电阻两端电压的大小成正比由实验数据可以看出电流和电阻有关，电阻两端电压一定时，电流随电阻的增大而减小。将实验数据通过图像的形式表示出来：通过图像分析可知，电阻两端的电压不变时，电流的大小与电阻的倒数成正比，即与电阻成反比二、电流、电压、电阻的辩证关系公式关系错误认识错误原因 一定时，与 成正比；一定时，与 成反比 一定时，与 成正比、是自变量，是因变量，随 或 的改变而改变同一 导 体，是定值；不同导体，一 般不同 一 定 时，与 成正比，一定时，与 成反比电阻是导体本身的一种性质，其大小取决于导体的材料、长度和横截面积，有些电阻还受温度影响，与导体两端电压大小和通过的电流大小均无关 例 （山西，分）在“探究电流与电阻的关系”实验中：（）如图甲所示，请你用笔画线代替导线，将图中电路连接完整（请勿更改原有导线，导线不得交叉），要求：当滑动变阻器的滑片 向左移动时，电路中的电流变大。连接电路时，开关必须 。（）闭合开关后，发现电压表有示数且接近电源电压，电流表无示数，其原因可能是 。（）实验过程中，将 的电阻接入电路中，闭合开关，调节滑动变阻器滑片 至适当位置，此时电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 。将 的电阻更换为 的电阻，闭合开关，应将滑动变阻器的滑片 向 （选填“左”或“右”）端移动，使电压表示数为 。答案（）如图所示断开（）电阻 处断路（）右 解析（）滑片向左移动，电路中电流变大，则滑动变阻器接入电路的电阻变小，所以滑动变阻器左下接线柱应接入电路；连接电路时开关应断开，可以保护电路。（）电压表示数接近电源电压，电流表无示数，说明电压表所并联的部分电路断路，故原因可能是电阻 处断路。（）由甲图可知，电流表选用 量程，故乙图电流表示数为 ，将 电阻更换为 电阻时，要保证电压表示数与原来相同，根据串联分压关系可知，滑动变阻器接入电路的阻值应变大，故滑片 应向右移动，使电压表示数 。研究电流与电阻的关系时应控制电阻两端的电压 不变。故将 电阻更换为 电阻时，应移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持与原来的相同。专题十二 欧姆定律 考点三 电阻的测量一、伏安法测定值电阻的阻值实验原理根据欧姆定律的变形公式 ，用电压表和电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，就可以求出待测电阻的阻值实验器材电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线电路图步骤按上图所示的电路图正确连接电路检查电路无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片 的位置。改变电阻两端的电压为、，观察电流表每次对应的数值、，分别填入设计的表格中数据处理根据每次记录的电压和电流求出每次对应的电阻值、，求出它们的平均值 滑动变阻器作用保护电路；改变电流二、测量小灯泡的电阻原理电路图数据处理灯泡电阻受温度影响较大（阻值会随温度升高而增大），因此只能求规定电压下的对应电阻，不可求平均值滑动变阻器作用改变电流保护电路三、三个重要实验中滑动变阻器的作用 实验名称项目 研究 与 的关系研究 与 的关系伏安法测定值电阻的阻值电路图实验方法保持 不变，改变，读取，寻找规律保持 不变，改变，读取，寻找规律移动滑片，读取 多 组、值滑动变阻器作用保护电路改变 两端电压，多次测量保护电路控制 两端电压不变，多次测量保护电路多次测量考点四 电路的动态分析动态电路分类变化原因常用知识开关闭合或断开 引 起 电 路变化开关闭合或断开，使串、并联关系发生变化，改变电路中阻值大小滑动变阻器滑片移动引起电路变化滑片移动，变阻器接入电路的阻值变化，使电流或电压发生改变敏感电阻阻值变化引起电路变化光敏电阻、热敏电阻等敏感电阻在条件改变时阻值发生变化，对电路产生影响串联分压：阻值变大，所分电压变多；总（总不变）并联分流：例 （河北，分）（多选）如图所示，电源电压不变，、为定值电阻，为滑动变阻器，、是电流表或电压表。当只闭合开关、时，、的指针均明显偏转，将位于中点的滑片 向左移动，的示数不变，的示数有变化。以下说法正确的是（）是电流表只闭合、，移动滑片，则 示数的变化量与 示数的变化量的比值可能等于 若将 换成另一种电表，只闭合、，将滑片 向右移动，消耗的功率一定变大若将 与 的位置互换，只闭合、，则 的示数与 的示数的比值可能等于 答案 由题干信息可知，、共有 种组合，但只有 种组合满足题干要求，即、均为电流表，或者 为电压表、为电流表。综上可知 是电流表，故 正确；选项中只能是 为电压表，为电流表的情况，只闭合、时，与滑动变阻器串联，电压表 测滑动变阻器两端电压，电流表 测电路中的电流，移动滑片，滑动变阻器两端电压变化量等于 两端电压变化量，设 的示数变化量为，的示数变化量为，则，故 错误；若 为电流表，当 为电压表时，只闭合、，与 串联，滑动变阻器被短路，此时，无论如何移动滑片，消耗的功率都不变，故 错误。当 为电压表、为电流表时，、位置互换，只闭合、，被短路，与 串联，电压表测量 两端电压，电流表测量电路中的电流，则 与 的示数比值等于，故 正确。电表、有 种组合方式，根据题干中的要求“只闭合开关、时，、的指针均有明显偏转，将位于中点的滑片 向左移动，的示数不变，的示数有 年中考 年模拟 中考物理变化”，可确定有两种组合满足要求：、均为电流表，或 为电压表、为电流表。确定好电表类型，从而确定电路连接情况，为解题的关键。对于定值电阻，它的阻值等于它两端电压与通过它的电流之比，即，也可以等于它两端电压变化量与通过它的电流变化量之比，即。方法 判断电表示数变化的方法解此类题之前应首先明确四点：电源电压恒定，测其电压的电压表示数不变；电流表内阻很小，常可不计；电压表内阻很大，可视为无穷大；电灯的电阻一般可认为不变，但要关注题意中的说明；串联电阻的个数增多，总电阻增大；并联电阻的个数增多，总电阻减小；不论串联还是并联，其中有一个电阻的阻值增大，总电阻就增大，反之亦然。判断电流表、电压表示数如何变化问题的基本方法：例（湖南长沙，分）如图是小海设计的温度测量仪的电路，是定值电阻，是阻值随温度升高而减小的热敏电阻。当 的温度随环境温度降低时（）电流表的示数增大电压表 的示数增大电压表 的示数增大电压表 的示数减小 答案 依图可知，与 串联，测 两端电压，测 两端电压，当环境温度降低时，阻值增大，则电路中总电阻增大，根据欧姆定律可得，总电流减小，即电流表示数减小；为定值电阻，由 可知 的示数减小，由 总可知 的示数将增大。故答案为。变式训练（江西，分）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关，若滑片 向上移动，下列说法正确的是（）示数变小，示数变大示数变小，示数不变示数变大，示数变小示数变大，示数不变答案 根据电路图可知，滑动变阻器 与定值电阻 并联，电流表测量干路的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压，也就是电源电压，故滑片移动的过程中，电压表的示数不变，滑动变阻器的滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的阻值增大，通过 的电流变小，通过 的电流不变，由此可知干路的电流变小，综上分析，、错误，正确。解答动态电路问题，首先判断电路的连接方式和电压表、电流表分别测量哪个用电器的电压和电流，再判断滑片移动后滑动变阻器接入电路的阻值变化，进而判断电流和电压的变化。实验一 探究影响电阻大小的因素实验原理导体对电流有一定的阻碍作用，同一电路中导体对电流的阻碍作用越大（电阻越大），电路中的电流就越小探究方法转换法：将电阻的大小转换为电路中电流的大小控制变量法：导体电阻的大小与多个因素有关（长度、材料、横截面积、温度），在研究与其中一个因素的关系时要控制其他因素保持不变。例：研究导体的电阻与导体的长度关系时要选取长度不同的导体，并控制导体的材料、横截面积和温度相同续表实验器材电源、开关、导线、不同规格的金属丝、小灯泡、电流表专题十二 欧姆定律 续表实验电路图编号材料长度 横截面积 镍铬合金镍铬合金镍铬合金铜实验过程 探究导体电阻与长度的关系（）按图连接电路（）分别将、两个金属丝接入电路（）分别测得两次操作的电流并记录，观察小灯泡的亮度实验现象接入 金属丝时的电流 大于接入 金属丝时的电流；接入 金属丝时小灯泡比接入 金属丝时亮实验结论在其他条件相同时，导体的长度越长，导体的电阻就越大实验注意事项（）导体的电阻越大，则电路中的电流越小（）通过比较灯泡的亮度可以粗略比较电流的大小，但不够精确，精确比较需要比较电流表示数（）小灯泡可以防止电路中电流过大，起到保护电路的作用实验过程 探究导体电阻与材料的关系（）按图连接电路（）分别将、两个金属丝接入电路（）分别测得两次操作的电流并记录实验现象接入 金属丝时的电流 不等于接入 金属丝时的电流 实验结论导体的电阻与导体的材料有关实验过程 探究导体电阻与横截面积的关系（）按图连接电路（）分别将、两个金属丝接入电路（）分别测得两次操作的电流并记录实验现象接入 金属丝时的电流 小于接入 金属丝时的电流；接入 金属丝时小灯泡比接入 金属丝时亮实验结论在其他条件相同时，导体的横截面积越小，导体的电阻就越大补充实验探究导体电阻与温度的关系（）按图连接电路（）任选一根金属丝接入电路（）用酒精灯加热电阻丝，观察电流表示数变化实验现象及结论（）若电流表示数不变，说明该导体电阻的大小与温度无关（）若电流表示数变小，说明在其他条件相同时，该导体的温度越高，导体的电阻就越大（）若电流表示数变大，说明在其他条件相同时，该导体的温度越高，导体的电阻就越小续表实验注意事项电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻与施加在导体两端的电压和通过导体的电流无关 例 （天津，分）在“探究影响导体电阻大小的因素”时，某实验小组想利用图所示的电路，分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证：（）为验证“导体电阻跟长度有关”，下表中可选用的三种导体是 （填导体代号）；导体代号长度 横截面积 材料锰铜锰铜锰铜锰铜锰铜镍铬合金铁 （）若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡，通过观察也可以判断导体电阻大小，但不足之处是 。答案（）（）灯泡的亮度 不能较准确地反映电路中电流的变化解析（）验证导体电阻与长度的关系，要控制材料、横截面积相同，改变长度，故选择、三种导体。（）灯泡越亮，说明电流越大，也说明电路中电阻越小，故通过灯泡亮度可以反映电路中接入电阻的大小；但电路中电流变化较小时，灯泡亮度的变化用眼睛分辨不出来。变式训练（陕西，分）物理小组想探究导电液体的导电性与接入电路中液体横截面积大小的关系。他们用长方体水槽、浓度一定的食盐水、电源、滑动变阻器、电压表及电流表等器材进行了探究。实验电路连接如图甲所示，将电极、分别固定在水槽左右两侧 年中考 年模拟 中考物理底部的中央。甲（）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片 移到最 （选填“左”或“右”）端。（）实验中，通过调节 来保持电极、间的电压恒为 。控制其他条件不变，通过向水槽中添加食盐水，从而达到改变食盐水的的目的，用电流表测出相应的电流值。食盐水导电性的强弱可以由 来判断。实验数据如表：实验序号横截面积 电流 乙（）依据表格中的数据在图乙中描点，作出电流 随横截面积 变化的 图像。（）分析表格中的数据或图像，可得到初步结论：其他条件不变，横截面积增大时，食盐水的导电性 。（）为验证实验结论是否具有普遍性，应采取的做法是：。答案（）右（）滑动变阻器的滑片 横截面积电流表的示数（或电流的大小）（）如图所示（）先增大后不变（先增大，后不变各 分）（）换不同导电液体，多次实验（或换不同浓度的食盐水，多次实验）解析（）为保护电路，闭合开关前应当将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即将滑片调到最右端。（）设计的电路是滑动变阻器和食盐水串联，所以调节滑片可以改变滑动变阻器连入电路的阻值，根据串联分压原理调节食盐水两端电压恒为。水槽中水量变化会导致导电部分横截面积不同，根据欧姆定律，保持电极、间的电压不变，观察电流表的示数。（）根据表格中的数据描点连线。（）从实验原理可知，电压一定时，电流越大表示食盐水导电性越好，从图像中可以看出电流先变大后不变，说明食盐水导电性是先增大后不变。（）为了使实验具有普遍性，应换不同导电液体，多次实验（或换不同浓度的食盐水，多次实验）。实验二 测电阻的特殊实验方案 缺电流表，增加一个阻值已知的定值电阻 只有一个电压表但电压表可以拆装（）如图正确连接电路（）闭合开关，用电压表测得 两端的电压为（）用电压表测得 两端的电压为（）推导过程方法一：两端的电压为；与 串联，电流相等，通过 的电流等于 两端的电压 除以 的电阻，即 ；则两端的电压除以电流即 的电阻方法二：已知 两端的电压为，两端的电压；在串联电路中用电器分得的电压与电阻成正比，即，计算可得的电阻专题十二 欧姆定律 续表只有一个电压表且电压表不允许拆装，再增加一个单刀双掷开关方法：（）如图正确连接电路（）闭合开关，单刀双掷开关接，电压表示数为（）单刀双掷开关接，电压表示数为（）方法：步骤同上，（）推导过程方法 中 两端的电压为，两端的电压为 方法 中 两端的电压为，两端的电压为 推导方法与“只有一个电压表但电压表可以拆装”相同只有一个电压表且电压表不允许拆装，再增加一个普通开关（）如图正确连接电路（）闭合开关 和，电压表示数为（）再断开开关，电压表示数为（）推导过程闭合开关 和，电路为 的简单电路，电压表示数为，该电压为电源电压只闭合开关，电路中 与 串联，电压表示数为，该电压为此电路中 两端的电压；由于电源电压不变，则此电路中 两端的电压为 推导方法与“只有一个电压表但电压表可以拆装”相同 缺电压表，增加一个阻值已知的定值电阻 只有一个电流表但电流表可以拆装（）如图正确连接电路（）闭合开关，用电流表测得 中的电流为（）用电流表测得 中的电流为（）续表推导过程方法一：中的电流为；与 并联，电压相等，两端的电压为 中的电流 乘以 的电阻，即；则 两端的电压除以 的电流，即 的电阻方法二：已知 中的电流为，中的电流为；在并联电路中用电器分得的电流与电阻成反比，即，计算可得的电阻只有一个电流表且电流表不允许拆装，再增加一个单刀双掷开关方法：（）如图正确连接电路（）闭合开关，单刀双掷开关接，电流表示数为（）单刀双掷开关接，电流表示数为（）（）方法：步骤同上，推导过程方法 中 中的电流为，中的电流为 方法 中 中的电流为，中的电流为 推导方法与“只有一个电流表但电流表可以拆装”相同只有一个电流表且电流表不允许拆装，再增加一个普通开关（）如图正确连接电路（）闭合开关 和，电流表示数为（）再断开开关，电流表示数为（）推导过程闭合开关 和，电路为 的简单电路，电流表示数为，该电流为此电路中只有 时的电流；故电源电压为只闭合开关，电路中 与 串联，电流表示数为；故电源电压为 电源电压不变，故，可求解得到 的阻值 年中考 年模拟 中考物理 缺电流表，增加一个最大阻值已知（为）的滑动变阻器（）如图正确连接电路（）闭合开关，滑动变阻器滑片移动到最左端，电压表示数为（）滑动变阻器滑片移动到最右端，电压表示数为（）推导过程滑动变阻器滑片移动到最左端，电路为 的简单电路，电压表示数为，该电压为电源电压滑动变阻器滑片移动到最右端，电路为 与 接入最大阻值的串联电路，电压表示数为，该电压为此电路中 两端的电压；由于电源电压不变，则此电路中 两端的电压为 推导方法与“只有一个电压表但电压表可以拆装”相同 缺电压表，增加一个最大阻值已知（为）的滑动变阻器（）如图正确连接电路（）闭合开关，滑动变阻器滑片移动到最左端，电流表示数为（）滑动变阻器滑片移动到最右端，电流表示数为（）推导过程滑动变阻器滑片移动到最左端，电路为 的简单电路，电流表示数为，故电源电压为滑动变阻器滑片移动到最右端，电路为 与 接入最大阻值的串联电路，电流表示数为，故电源电压为 电源电压不变，由 可解得的阻值 等效替代法测电阻甲乙（）如图甲连接电路，闭合开关（）移动滑动变阻器滑片，读出电压表读数为（）将待测电阻换成电阻箱，如图乙（）调节电阻箱，使电压表读数仍为（）的阻值为电阻箱读数注意事项（）接入电阻箱后不能再移动滑动变阻器滑片（）若电路中没有电压表，串联一个电流表，只要控制两次电流相同即可 例 （河南，分）小芳利用图 所示的电路测量未知电阻 的阻值，阻值大约为 。（）请你根据电路图，用笔画线代替导线，在图 中完成实验电路的连接。（）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于 端（选填“”或“”）。图 图（）闭合开关，发现电压表和电流表均无示数。小芳利用另一只完好的电压表进行检测，把电压表分别接在、之间和、之间，电压表均有示数；接在、之间，电压表无示数。如果电路连接完好，只有一个元件有故障，该故障是 。（）排除故障后，调节滑动变阻器，记录多组数据。画出了待测电阻 的 图像，如图 所示。由图像可得 。图（）小芳又设计了一种方案，也测出了 的阻值。电路如图 所示，为阻值已知的定值电阻，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：当开关 时，电流表读数为；当开关、都闭合时，电流表读数为；待测电阻 。（用已知和测出的物理量符号表示）图 专题十二 欧姆定律 答案（）（分）如图所示（）（分）（）（分）滑动变阻器断路（）（分）（）（分）闭合、断开（分）（）解析（）分析电路图可知，待测电阻与变阻器串联，电压表与待测电阻并联，电流表与待测电阻串联，电路中电流最大约为 ，所以电流表量程选；（）闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片置于最大阻值处，所以应在 端；（）闭合开关后，电路连接完好，电压表和电流表均无示数，只有一个元件有故障，所以应是电路出现断路。用完好的电压表检测，将电压表分别接在、之间和、之间，电压表均有示数，接在、之间，电压表无示数，故可判断是滑动变阻器断路；（）根据图像可知，当待测电阻两端电压为 时，电流为，待测电阻 ；（）当开关 闭合、断开时，电源电压（），当开关、都闭合时，只有定值电阻 工作，所以 ，电源电压不变，所以有（），即（）。参考以上标准，其他答案只要合理同样给分。变式训练（四川成都，分）某科技小组同学发现实验室有一只标有“”的电阻（为模糊不清的一个数字），为了测出这只电阻的阻值，他们进行了如下探究：（）首先设计的实验电路如图 所示，使用的器材有：两节新干电池、待测电阻、电压表（、量程）、电流表（、量程）、滑动变阻器（标有“”）、开关、导线若干。实验后发现，该方案无法测出电阻 的值，其主要原因是 。图 图（）经讨论后他们利用原有器材并补充适当的器材，重新设计了测量电阻 的实验方案。小李设计的实验电路如图 所示，其中定值电阻 。他连接电路后，闭合，断开，想先测出电源电压，但读出电压表示数，与两节干电池能提供的电压相差很大。请教老师后才知道，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻。则根据小李的测量数据和电源电压（取 ），可估算出电压表自身的电阻为 。（）小组其他同学设计的实验电路如图所示，在电源电压恒定且已测出的条件下，能先测出电压表自身电阻后，再测出 阻值的电路是 。（）他们选择正确方案测出 的阻值后，又有同学提出，应该通过多次测量求平均值来减小误差。在正确方案的基础上，通过下列操作，能实现多次测量 阻值的是 。改变电源电压将 换成 的定值电阻将电压表换成“”的电流表答案（）电流太小，电流表无法读数（分）（）（分）（）（分）（）（分）解析（）与滑动变阻器串联，远大于滑动变阻器的阻值，所以此时电压表的示数近似等于电源电压。而且由于电源电压较小，的电阻太大，所以电流几乎为零，无法读数。（）闭合，断开 时，电压表与 串联，由于 ，此时电压表相当于定值电阻，设阻值为，解得：。（）中 左右拨动时，电压表正负接线柱必有一次是接反的，故 错误。中无法求出通过 的电流，所以无法计算其阻值，故 错误。中 接 时测量，接 时测量，故 年中考 年模拟 中考物理正确。中无法测量、，故 错误。（）多次实验可减小误差，选项更换电源，正确；选项将 换成 的定值电阻，将和（）一样无法测量，错误；选项中将电压表换成“”的电流表，因为电源电压较小，电阻很大，所以电路中电流很小，电流表无法准确读数，故 选项错误。