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2019-2020年中考物理專題復(fù)習(xí) 第十五講 歐姆定律 一、復(fù)習(xí)策略 1、探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 （2）電路圖 2、歐姆定律 （1）歐姆定律：I=U/R 　　 變形式：R=U/I（R與U、I無(wú)關(guān)） （2）電阻的串聯(lián)：R總=R1＋R2＋…＋Rn（證明） 　　 串聯(lián)電路中，分壓與電阻成正比．（解釋：斷路處電壓為電源電壓） （3）電阻的并聯(lián)：（證明） ①兩個(gè)電阻并聯(lián)： 　三個(gè)電阻并聯(lián)： ②并聯(lián)電路中，分流與電阻成反比．（解釋：短路現(xiàn)象） 3、伏安法測(cè)電阻 （1）原理：R=U/I （2）電路圖：（滑動(dòng)變阻器） （4）新發(fā)現(xiàn)：電阻并不一定．（電阻隨溫度變化而改變） 4、家庭電路 （1）組成：發(fā)電廠→輸電線→電能表→閘刀開(kāi)關(guān)→保險(xiǎn)絲→ （2）火線和零線：零線接地 （3）電能表：220V、20A(10A)、3000r/Kwh （4）閘刀開(kāi)關(guān)：不能倒置 （6）試電筆：構(gòu)造、使用 （7）燈泡（卡口、螺絲口）和開(kāi)關(guān)（接在火線上） （8）插座：兩孔、三孔 　　 有金屬外殼的用電器外殼要接地． （9）漏電保護(hù)器：防漏電、防觸電． 二、典例剖析 例1、(山西省)如圖所示電路，電源電壓不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合，滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)，下列判斷正確的是（?。? A．電壓表示數(shù)變大 B．電流表A1的示數(shù)變小 C．燈泡變暗 D．電流表A2的示數(shù)變小 解析：對(duì)于復(fù)雜電路，首先要簡(jiǎn)化電路，電流表去掉，換接導(dǎo)線，電壓表直接去掉，得燈泡與滑動(dòng)變阻器相并聯(lián)，A1測(cè)通過(guò)燈泡的電流，A2測(cè)干路的電流，電壓表測(cè)并聯(lián)電路兩端的電壓，所以燈泡兩端的電壓不變，電流不變，A1示數(shù)不變，滑片P向右移動(dòng)，電阻變大，通過(guò)的電流變小，干路中的電流變小，A2示數(shù)變小． 答案：D 例2、(蘭州市)如圖所示電路中，電源電壓不變，已知R1=6Ω，R2=4Ω，當(dāng)S1和S2都閉合時(shí)，電流表A1的示數(shù)為1 A，電流表A的示數(shù)為2.5 A，求： (1)電阻R3的阻值和電壓表的示數(shù)． (2)當(dāng)S1和S2都斷開(kāi)時(shí)，電流表A1、A和電壓表V的示數(shù)． 解析：解答此題首先要在圖上標(biāo)明已知量和未知量，如圖所示．當(dāng)S1、S2都閉合時(shí)，R2被短接無(wú)電流通過(guò)，電壓表示數(shù)為0，R1、R3并聯(lián)，則U1=I1R1=1 A6Ω=6 V，I3=I－I1=2.5A－1A=1.5 A，． 當(dāng)S1和S2都斷開(kāi)時(shí)，R3斷路，R1與R2串聯(lián)，電流一樣大，電路中電流 ． 電壓表的示數(shù)U2=I′R2=0.6 A4Ω=2.4 V． 答案：(1)4Ω　　　　0 　　　(2)0.6 A　　　0.6 A　　　2.4 V 例3、(江蘇省)在科技小組活動(dòng)中，亮亮同學(xué)受圖a所示電子秤的啟發(fā)，自行設(shè)計(jì)了一個(gè)電子秤，其原理圖如圖b所示，他試圖用電壓表(圖中未畫(huà)出)的讀數(shù)來(lái)反映物體質(zhì)量的大?。O(shè)電源的電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為l，滑動(dòng)觸頭固定在安放托盤(pán)的輕彈簧上，并能隨輕彈簧一起自由滑動(dòng)．已知對(duì)托盤(pán)每施加1 N的壓力，彈簧的長(zhǎng)度就會(huì)縮短a．當(dāng)托盤(pán)中不放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭指在最上端，此時(shí)電壓表的示數(shù)為零；當(dāng)在托盤(pán)中放一物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭隨彈簧向下移動(dòng)到某一位置，于是電壓表就指示出相應(yīng)的示數(shù)． (1)若在托盤(pán)上放一質(zhì)量為m的物體，則滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)多大的距離? (2)在圖b的適當(dāng)位置接上符合要求的電壓表； (3)寫(xiě)出電壓表的示數(shù)U表與待測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式(用已知量的符號(hào)表示)． 解析：利用彈簧壓縮的長(zhǎng)度與所加外力成正比，把物體放在安放托盤(pán)的輕彈簧上，物體的質(zhì)量越大，彈簧壓縮的長(zhǎng)度越大．要通過(guò)電壓表的讀數(shù)反映物體質(zhì)量的大?。搭}目要求的“當(dāng)托盤(pán)中不放物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭指在最上端，此時(shí)電壓表的示數(shù)為零；當(dāng)在托盤(pán)中放一物體時(shí)，滑動(dòng)觸頭隨彈簧向下移到某一位置，于是電壓表就指示出相應(yīng)的示數(shù)．”因此電壓表應(yīng)與滑動(dòng)變阻器并聯(lián)，其一端與R0、R的接點(diǎn)連接，另一端與滑片連接(圖)．由圖可知，托盤(pán)上放上物體后，彈簧被壓縮的長(zhǎng)度等于滑動(dòng)變阻器接入電壓表的電阻長(zhǎng)度，根據(jù)歐姆定律，就可求出電壓表的示數(shù)U表與待測(cè)物體質(zhì)量m之間的關(guān)系式． 答案：(1)設(shè)在托盤(pán)上放質(zhì)量為m的物體，彈簧的長(zhǎng)度縮短為x，根據(jù)彈簧壓縮的長(zhǎng)度與所加外力成正比，有 ，所以x=amg．彈簧壓縮的長(zhǎng)度等于滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)的距離，即為amg． 　　(2)如圖所示． (3)由題意可知，滑動(dòng)變阻器的總電阻為R，總長(zhǎng)度為l．滑動(dòng)變阻器接人的長(zhǎng)度與電阻成正比，設(shè)滑動(dòng)變阻器接入的長(zhǎng)度為x(即滑動(dòng)觸頭向下移動(dòng)的距離)時(shí)，對(duì)應(yīng)的電 阻為Rxm，所以 ，代入x=amg得 ．根據(jù)歐姆定律，通過(guò)滑動(dòng)變阻 器的電流為 ，得電壓表的示數(shù)： 　　 例4、(河南)小明和小亮手中都拿著一截電爐絲，小明說(shuō)：“可能我這截電爐絲的電阻較大，因?yàn)樗容^長(zhǎng)．”小亮說(shuō)：“也可能我這截電爐絲的電阻較大，因?yàn)樗容^細(xì)．”他們決定通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)量各自電爐絲電阻的大小．(估計(jì)兩截電爐絲的電阻都不超過(guò)10Ω) 　　(1)小明連接的實(shí)驗(yàn)電路如所示，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)有兩處錯(cuò)誤，請(qǐng)你將這兩處錯(cuò)誤寫(xiě)出來(lái)． a．______________________________________________ b．______________________________________________ 　　(2)小明改正了電路中的錯(cuò)誤，開(kāi)始實(shí)驗(yàn)．閉合開(kāi)關(guān)后，觀察到電流表和電壓表的示數(shù)如圖所示．于是，小明就根據(jù)測(cè)得的這一組數(shù)據(jù)算出了他拿的電爐絲的電阻為_(kāi)_______Ω． 　　(3)小亮在實(shí)驗(yàn)中正確連接電路后，先測(cè)得四組數(shù)據(jù)并通過(guò)求平均值的辦法算出他拿的電爐絲的阻值為7.8Ω，你認(rèn)為他們的測(cè)量結(jié)果哪個(gè)更可靠?為什么? 解析：①電路中只有兩只干電池，電源電壓為3 V，電爐絲電阻不超過(guò)10Ω，所以A應(yīng)該用0.6 A量程．電流表量程太大了．另外，電流應(yīng)從“＋”接線柱注進(jìn)，從“－”接線柱流出，電壓表剛好相反，說(shuō)明電壓表接反了． 　　②改正錯(cuò)誤后，A的示數(shù)為0.34 A，V的示數(shù)為2.4 V，則Rx=U/I=2.4 V/(0.34 A)≈6.5Ω． 　?、蹨p小誤差的方法一般用多次測(cè)量求平均值的方法．說(shuō)明小亮測(cè)量的結(jié)果更可靠． 答案：(1)a．電壓表的正負(fù)極接線柱接反了b．電流表的量程選擇太大 　　(2)6.5 　　(3)小亮的測(cè)量結(jié)果更可靠，因?yàn)樗枚啻螠y(cè)量求平均值的方法可以減小實(shí)驗(yàn)誤差 例5、(金華市)現(xiàn)代家庭電器化程度越來(lái)越高，用電安全是一個(gè)十分突出的問(wèn)題．下表提供了一組人體電阻數(shù)據(jù)． 測(cè)量項(xiàng)目 完全干燥時(shí) 出汗或潮濕時(shí) 手與手之間電阻 200 kΩ 5 kΩ 手與腳之間電阻 300 kΩ 8.8 kΩ 手與塑料鞋底之間電阻 8000 kΩ 10 kΩ 　　如圖所示，用電器R接在電壓為220 V的電源上時(shí)．消耗電功率是1100W，電路中還有額定電流為10A的熔絲(保險(xiǎn)絲)．則： 　　(1)只有用電器R接入電路時(shí)，通過(guò)熔絲的電流為多少? 　　(2)一個(gè)潮濕的人，赤腳站在地上，由于不小心，手接觸相線，發(fā)生觸電事故，則通過(guò)人體的電流是多少(上表電阻數(shù)適用此人)?并分析為什么熔絲不會(huì)斷(即熔絲不能救人命)． 解析：(1)只有用電器R接入電路時(shí)，通過(guò)熔絲的電流等于用電器R正常工作時(shí)的電流．電流為：I=I0=P0/U0=1100W/(220V)=5A． 　　(2)潮濕的人手與腳間電阻為8.8 kΩ，即使穿塑料底鞋，人體電阻也大約為10kΩ，按這時(shí)人體電阻為8.8 kΩ計(jì)算，流過(guò)人體的電流為：I人=U/R人=220V/(8.8103Ω)=0.025 A 　　通過(guò)熔絲的電流為：I′=I＋I(xiàn)人=5 A＋0.025 A=5.025 A． 　　因?yàn)?.025 A比熔絲的額定電流10A小很多，所以熔絲不會(huì)熔斷． 答案：(1)5 A 　　(2)通過(guò)人體電流0.025 A；因?yàn)檫@時(shí)流過(guò)熔絲的電流比熔絲的額定電流小很多，所以熔絲不會(huì)熔斷． 例6、(湖北省荊州市中考試題)初三(1)班物理課外活動(dòng)小組需要對(duì)兩只定值電阻R1、R2和一只滑動(dòng)變阻器R的阻值進(jìn)行測(cè)定，將這些元件連接成的電路如圖所示．閉合S1、斷開(kāi)S2，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到最大時(shí)，電流表的讀數(shù)是0.2A，電壓表的讀數(shù)是2V；若將S1、S2都閉合，將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到零時(shí)，電壓表的讀數(shù)是6V，電流表的讀數(shù)是0.9A． (1)定值電阻R1的阻值是多少? (2)滑動(dòng)變阻器的最大阻值是多少? (3)定值電阻R3的阻值是多少? 解析：本題是典型的開(kāi)關(guān)，滑動(dòng)變阻器控制的串并聯(lián)轉(zhuǎn)換電路，解題時(shí)反復(fù)用到串并聯(lián)電路的電流、電壓規(guī)律和歐姆定律．當(dāng)開(kāi)關(guān)S1閉合，S2斷開(kāi)，滑動(dòng)變阻器調(diào)至最大值時(shí)，電阻R1與變阻器串聯(lián)，此時(shí)讀的是電路中的總電流，的示數(shù)為R1兩端的電壓．由歐姆定律可得： 　　 　　當(dāng)開(kāi)關(guān)S1、S2都閉合時(shí)，將滑動(dòng)變阻器調(diào)至零時(shí)時(shí)，R1與R2并聯(lián)，此時(shí)、的示數(shù)分別為干路電流、干路電壓．且U電源=6V． 　　由依題知，R1與變阻器串聯(lián)時(shí)，變阻器的分壓為U2－U1=6V－2V=4V 　　由歐姆定律得變阻器的最大值是： 　　并聯(lián)時(shí)，R1電流 　　通過(guò)R2的電流為I2=I－I1=0.9A－0.6A=0.3A 　　又由歐姆定律得： 答案：R1=10Ω，R=20Ω，R2=20Ω． 例7、(南京市中考試題)用圖所示的電路可以測(cè)定未知電阻Rx的阻值．已知電源電壓恒定，當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，電流表的示數(shù)為0.3A；當(dāng)S接b時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱R的旋盤(pán)，直到電流表示數(shù)又為0.3A為止，讀取電阻箱的電阻值為60Ω．由此可知，Rx的阻值為_(kāi)_________Ω． 解析：當(dāng)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S接a時(shí)，Rx與定值電阻R0串聯(lián)．電源電壓不變，且S接b時(shí)，R與R0分壓相等，Rx分壓與R分壓相同，故Rx與R值相同． U=I(R0＋Rx)=I(R0＋R) ∴Rx=R=60Ω 答案：Rx為60Ω． 例8、如圖所示，電源電壓不變，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，電流表和電壓表的示數(shù)變化情況是（?。? A．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 B．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)增大 C．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)減小 解析：圖中電路為一簡(jiǎn)單的串聯(lián)電路，燈L與變阻器R串聯(lián)，測(cè)的是變阻器的電壓，測(cè)的是干路電流．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向右移動(dòng)時(shí)，變阻器連入電路的阻值增大，電源電壓不變，因而電路中的電流減?。疅魞啥说碾妷簻p小，而UR=U電源電壓－U燈，因此，UR增大，即的示數(shù)增大，選項(xiàng)中A正確． 例9、(江西省中考試題)如圖所示，電源電壓不變，閉合開(kāi)關(guān)，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P由左向右移動(dòng)時(shí)，三只電表的變化情況是（?。? A．的示數(shù)增大，的示數(shù)減小，的示數(shù)增大 B．的示數(shù)減小，的示數(shù)增大，的示數(shù)減小 C．的示數(shù)不變，的示數(shù)增大，的示數(shù)不變 D．的示數(shù)不變，的示數(shù)減小，的示數(shù)不變 解析：如圖所示，電阻R與R′串聯(lián)，R′全部接入電路．電路中的總電阻不變，電源電壓不變時(shí)，電路中的電流也保持不變，即的示數(shù)不變．測(cè)的是R1兩端的電壓，UR==IR，因此示數(shù)保持不變．測(cè)的是R′左部分的電阻的電壓，P右移時(shí)，的并聯(lián)電阻增大，U2==IR′左．∵R′左增大，I不變．∴也增大，選項(xiàng)中C正確． 答案：C 例10、(貴陽(yáng)市中考試題)某同學(xué)按圖所示的電路圖進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：保持電阻R1不變，改變滑片P的位置，使電壓表V1的示數(shù)分別為2V、4V和6V，得到下表中電壓表V2、V和電流表A相應(yīng)的讀數(shù)． 電壓表V1示數(shù)(V) 2 4 6 電壓表V2示數(shù)(V) 6 4 2 電壓表V示數(shù)(V) 8 8 8 電流表A示數(shù)(A) 0.2 0.4 0.6 (1)分析表中三只電壓表每一次數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是______________． (2)分析電壓表V1和電流表A的數(shù)據(jù)，得到的結(jié)論是_______________． 解析：圖電阻R1、R2串聯(lián)，、、分別測(cè)R1兩端，R2兩端和電路的總電壓．這是研究串聯(lián)電路電壓規(guī)律的實(shí)驗(yàn)．由表中數(shù)據(jù)知，變化時(shí)，也變化，但與的示數(shù)之和不變，且等于電源的總電壓． 　　即U=U1＋U2，串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和． 　　對(duì)和來(lái)說(shuō)，增大幾倍，也隨著增大幾倍，即I1與U1成正比，且R1為定值電阻．可得到R一定時(shí)，通過(guò)導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比．