2019-2020年中考物理專題復習 第十五講 歐姆定律.doc

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2019-2020年中考物理專題復習 第十五講 歐姆定律 一、復習策略 1、探究電流與電壓、電阻的關系 （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無關） （2）電阻的串聯：R總=R1＋R2＋…＋Rn（證明） 　　 串聯電路中，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：（證明） ①兩個電阻并聯： 　三個電阻并聯： ②并聯電路中，分流與電阻成反比．（解釋：短路現象） 3、伏安法測電阻 （1）原理：R=U/I （2）電路圖：（滑動變阻器） （4）新發(fā)現：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→閘刀開關→保險絲→ （2）火線和零線：零線接地 （3）電能表：220V、20A(10A)、3000r/Kwh （4）閘刀開關：不能倒置 （6）試電筆：構造、使用 （7）燈泡（卡口、螺絲口）和開關（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，當開關閉合，滑動變阻器的滑片P向右移動，下列判斷正確的是（?。? A．電壓表示數變大 B．電流表A1的示數變小 C．燈泡變暗 D．電流表A2的示數變小 解析：對于復雜電路，首先要簡化電路，電流表去掉，換接導線，電壓表直接去掉，得燈泡與滑動變阻器相并聯，A1測通過燈泡的電流，A2測干路的電流，電壓表測并聯電路兩端的電壓，所以燈泡兩端的電壓不變，電流不變，A1示數不變，滑片P向右移動，電阻變大，通過的電流變小，干路中的電流變小，A2示數變小． 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S1和S2都閉合時，電流表A1的示數為1 A，電流表A的示數為2.5 A，求： (1)電阻R3的阻值和電壓表的示數． (2)當S1和S2都斷開時，電流表A1、A和電壓表V的示數． 解析：解答此題首先要在圖上標明已知量和未知量，如圖所示．當S1、S2都閉合時，R2被短接無電流通過，電壓表示數為0，R1、R3并聯，則U1=I1R1=1 A6Ω=6 V，I3=I－I1=2.5A－1A=1.5 A，． 當S1和S2都斷開時，R3斷路，R1與R2串聯，電流一樣大，電路中電流 ． 電壓表的示數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)在科技小組活動中，亮亮同學受圖a所示電子秤的啟發(fā)，自行設計了一個電子秤，其原理圖如圖b所示，他試圖用電壓表(圖中未畫出)的讀數來反映物體質量的大?。O電源的電壓恒為U，定值電阻的阻值為R0，滑動變阻器的總電阻為R，總長度為l，滑動觸頭固定在安放托盤的輕彈簧上，并能隨輕彈簧一起自由滑動．已知對托盤每施加1 N的壓力，彈簧的長度就會縮短a．當托盤中不放物體時，滑動觸頭指在最上端，此時電壓表的示數為零；當在托盤中放一物體時，滑動觸頭隨彈簧向下移動到某一位置，于是電壓表就指示出相應的示數． (1)若在托盤上放一質量為m的物體，則滑動觸頭向下移動多大的距離? (2)在圖b的適當位置接上符合要求的電壓表； (3)寫出電壓表的示數U表與待測物體質量m之間的關系式(用已知量的符號表示)． 解析：利用彈簧壓縮的長度與所加外力成正比，把物體放在安放托盤的輕彈簧上，物體的質量越大，彈簧壓縮的長度越大．要通過電壓表的讀數反映物體質量的大?。搭}目要求的“當托盤中不放物體時，滑動觸頭指在最上端，此時電壓表的示數為零；當在托盤中放一物體時，滑動觸頭隨彈簧向下移到某一位置，于是電壓表就指示出相應的示數．”因此電壓表應與滑動變阻器并聯，其一端與R0、R的接點連接，另一端與滑片連接(圖)．由圖可知，托盤上放上物體后，彈簧被壓縮的長度等于滑動變阻器接入電壓表的電阻長度，根據歐姆定律，就可求出電壓表的示數U表與待測物體質量m之間的關系式． 答案：(1)設在托盤上放質量為m的物體，彈簧的長度縮短為x，根據彈簧壓縮的長度與所加外力成正比，有 ，所以x=amg．彈簧壓縮的長度等于滑動觸頭向下移動的距離，即為amg． 　　(2)如圖所示． (3)由題意可知，滑動變阻器的總電阻為R，總長度為l．滑動變阻器接人的長度與電阻成正比，設滑動變阻器接入的長度為x(即滑動觸頭向下移動的距離)時，對應的電 阻為Rxm，所以 ，代入x=amg得 ．根據歐姆定律，通過滑動變阻 器的電流為 ，得電壓表的示數： 　　 例4、(河南)小明和小亮手中都拿著一截電爐絲，小明說：“可能我這截電爐絲的電阻較大，因為它比較長．”小亮說：“也可能我這截電爐絲的電阻較大，因為它比較細．”他們決定通過實驗來測量各自電爐絲電阻的大?。?估計兩截電爐絲的電阻都不超過10Ω) 　　(1)小明連接的實驗電路如所示，經檢查發(fā)現有兩處錯誤，請你將這兩處錯誤寫出來． a．______________________________________________ b．______________________________________________ 　　(2)小明改正了電路中的錯誤，開始實驗．閉合開關后，觀察到電流表和電壓表的示數如圖所示．于是，小明就根據測得的這一組數據算出了他拿的電爐絲的電阻為________Ω． 　　(3)小亮在實驗中正確連接電路后，先測得四組數據并通過求平均值的辦法算出他拿的電爐絲的阻值為7.8Ω，你認為他們的測量結果哪個更可靠?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10Ω，所以A應該用0.6 A量程．電流表量程太大了．另外，電流應從“＋”接線柱注進，從“－”接線柱流出，電壓表剛好相反，說明電壓表接反了． 　?、诟恼e誤后，A的示數為0.34 A，V的示數為2.4 V，則Rx=U/I=2.4 V/(0.34 A)≈6.5Ω． 　　③減小誤差的方法一般用多次測量求平均值的方法．說明小亮測量的結果更可靠． 答案：(1)a．電壓表的正負極接線柱接反了b．電流表的量程選擇太大 　　(2)6.5 　　(3)小亮的測量結果更可靠，因為他用多次測量求平均值的方法可以減小實驗誤差 例5、(金華市)現代家庭電器化程度越來越高，用電安全是一個十分突出的問題．下表提供了一組人體電阻數據． 測量項目 完全干燥時 出汗或潮濕時 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．消耗電功率是1100W，電路中還有額定電流為10A的熔絲(保險絲)．則： 　　(1)只有用電器R接入電路時，通過熔絲的電流為多少? 　　(2)一個潮濕的人，赤腳站在地上，由于不小心，手接觸相線，發(fā)生觸電事故，則通過人體的電流是多少(上表電阻數適用此人)?并分析為什么熔絲不會斷(即熔絲不能救人命)． 解析：(1)只有用電器R接入電路時，通過熔絲的電流等于用電器R正常工作時的電流．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，按這時人體電阻為8.8 kΩ計算，流過人體的電流為：I人=U/R人=220V/(8.8103Ω)=0.025 A 　　通過熔絲的電流為：I′=I＋I人=5 A＋0.025 A=5.025 A． 　　因為5.025 A比熔絲的額定電流10A小很多，所以熔絲不會熔斷． 答案：(1)5 A 　　(2)通過人體電流0.025 A；因為這時流過熔絲的電流比熔絲的額定電流小很多，所以熔絲不會熔斷． 例6、(湖北省荊州市中考試題)初三(1)班物理課外活動小組需要對兩只定值電阻R1、R2和一只滑動變阻器R的阻值進行測定，將這些元件連接成的電路如圖所示．閉合S1、斷開S2，將滑動變阻器的阻值調到最大時，電流表的讀數是0.2A，電壓表的讀數是2V；若將S1、S2都閉合，將滑動變阻器的阻值調到零時，電壓表的讀數是6V，電流表的讀數是0.9A． (1)定值電阻R1的阻值是多少? (2)滑動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：本題是典型的開關，滑動變阻器控制的串并聯轉換電路，解題時反復用到串并聯電路的電流、電壓規(guī)律和歐姆定律．當開關S1閉合，S2斷開，滑動變阻器調至最大值時，電阻R1與變阻器串聯，此時讀的是電路中的總電流，的示數為R1兩端的電壓．由歐姆定律可得： 　　 　　當開關S1、S2都閉合時，將滑動變阻器調至零時時，R1與R2并聯，此時、的示數分別為干路電流、干路電壓．且U電源=6V． 　　由依題知，R1與變阻器串聯時，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： 　　并聯時，R1電流 　　通過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定未知電阻Rx的阻值．已知電源電壓恒定，當單刀雙擲開關S接a時，電流表的示數為0.3A；當S接b時，調節(jié)電阻箱R的旋盤，直到電流表示數又為0.3A為止，讀取電阻箱的電阻值為60Ω．由此可知，Rx的阻值為__________Ω． 解析：當單刀雙擲開關S接a時，Rx與定值電阻R0串聯．電源電壓不變，且S接b時，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，當滑動變阻器的滑片向右移動時，電流表和電壓表的示數變化情況是（?。? A．電壓表的示數增大，電流表的示數減小 B．電壓表的示數增大，電流表的示數增大 C．電壓表的示數減小，電流表的示數增大 D．電壓表的示數減小，電流表的示數減小 解析：圖中電路為一簡單的串聯電路，燈L與變阻器R串聯，測的是變阻器的電壓，測的是干路電流．當滑動變阻器的滑片P向右移動時，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，即的示數增大，選項中A正確． 例9、(江西省中考試題)如圖所示，電源電壓不變，閉合開關，當滑動變阻器的滑片P由左向右移動時，三只電表的變化情況是（?。? A．的示數增大，的示數減小，的示數增大 B．的示數減小，的示數增大，的示數減小 C．的示數不變，的示數增大，的示數不變 D．的示數不變，的示數減小，的示數不變 解析：如圖所示，電阻R與R′串聯，R′全部接入電路．電路中的總電阻不變，電源電壓不變時，電路中的電流也保持不變，即的示數不變．測的是R1兩端的電壓，UR==IR，因此示數保持不變．測的是R′左部分的電阻的電壓，P右移時，的并聯電阻增大，U2==IR′左．∵R′左增大，I不變．∴也增大，選項中C正確． 答案：C 例10、(貴陽市中考試題)某同學按圖所示的電路圖進行下列實驗：保持電阻R1不變，改變滑片P的位置，使電壓表V1的示數分別為2V、4V和6V，得到下表中電壓表V2、V和電流表A相應的讀數． 電壓表V1示數(V) 2 4 6 電壓表V2示數(V) 6 4 2 電壓表V示數(V) 8 8 8 電流表A示數(A) 0.2 0.4 0.6 (1)分析表中三只電壓表每一次數據，得到的結論是______________． (2)分析電壓表V1和電流表A的數據，得到的結論是_______________． 解析：圖電阻R1、R2串聯，、、分別測R1兩端，R2兩端和電路的總電壓．這是研究串聯電路電壓規(guī)律的實驗．由表中數據知，變化時，也變化，但與的示數之和不變，且等于電源的總電壓． 　　即U=U1＋U2，串聯電路的總電壓等于各部分電路的電壓之和． 　　對和來說，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，通過導體的電流與導體兩端的電壓成正比．