中考物理 专题八 精准掌握欧姆定律必考点试题解析新思路Word文档格式.docx
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(4)小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后,继续进行实验。
电表测得示数如图所示,可知小灯泡的阻值是_______Ω。
答案:
(1)如图所示
(2)电压(3)电压一定时,通过导体的电流与导体
的电阻成反比
(4)8
解析:
(1)根据实物图,滑动变阻器、电流表、定值电阻R、开关和电源串联组成闭合回路,
电压表与定值电阻R并联,画出其电路原理图如上图所示。
(2)流过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,要利用控制变量法探究电流与电阻的关系,就必须保持电阻两端的电压不变。
(3)在保持电压一定时,得到题中记录的表格,根据表格数据发现,每次实验的电流值与电阻值的乘积一定,即IR=2.4V(不变),可得出结论,电压一定时,通过导体的电流与导体
的电阻成反比。
(4)根据电表读数可得,灯泡两端电压U=2.4V,流过灯泡的电流I=0.3A,所以小灯泡的阻值R=U/I=2.4V/0.3A=8Ω。
点评:
本题要会控制变量法,理解电阻的公式。
二、理解欧姆定律规律的实质
【例题2】由欧姆定律公式可知( )
A.同一导体两端的电压跟通过导体的电流成反比
B.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
C.导体中的电流越大,导体的电阻就越小
D.导体电阻的大小,可以用它两端的电压与通过它的电流的比值来表示
D
(1)同一导体两端的电压跟通过导体的电流成正比;
故A不正确;
(2)电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,导体没有通过电流,不影响导体电阻的大小;
故B不正确;
(3)导体中的电流越大,导体的电阻也不变,导体的电阻与通过它的电流无关;
故C不正确;
(4)在计算导体电阻的阻值时,可用它两端的电压与通过它的电流的比值来求解。
故D正确;
点拨:
本题考查了学生对电阻计算式R=U/I的理解,根据比值定义法定义了电阻,但是电阻是由导体本身的性质决定的,与通过它的电流及两端的电压是无关的,但可以用电压与电流的比值来计算电阻大小,在学习中要注意体会和理解.
三、熟练把握欧姆定律的应用
【例题3】如图所示,甲图中小灯泡上标有“2.5V,0.75W”的字样,电压表如图乙所示.闭合开关,推动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示.
求:
(1)电源电压;
(2)电流表的示数;
(3)此时滑动变阻器接入电路的阻值.
(1)4.3V;
(2)0.3A;
(3)6Ω.
由图甲所示电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,
电流表测电路电流.
(1)由图乙可知,电压表没有调零,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V,初始值为0.2V,
由图丙所示电压表可知,其量程为0~3V,分度值为0.1V,示数为2V,则滑动变阻器两端电压UR=2V﹣0.2V=1.8V,
灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V,则电源电压:
U=UR+UL额=1.8V+2.5V=4.3V;
(2)电流表示数等于通过灯泡的电流,灯泡正常发光,电流I=PL额/UL额=0.75W/2.5V=0.3A
(3)由欧姆定律:
I=U/R可知,滑动变阻器接入电路的阻值:
R=UR/I=1.8V/0.3A=6Ω.
本题考查了求电源电压、电流表示数、滑动变阻器接入电路的阻值问题,分析清楚电路结构、应用串联电路特点、电功率公式的变形公式、欧姆定律即可正确解题
【例题4】如图所示,已知电源电压为U,三个电源的阻值分别为R1、R2和R3,求:
(1)当S1、S2均断开,电流表和电压表的示数;
(2)当S1、S3均闭合时,电压表和电流表的示数.
(1)当S1、S2均断开,电流表的示数为
,电压表的示数为
;
(2)当S1、S3均闭合时,电压表的示数为U,电流表的示数为
.
(1)当S1、S2均断开时,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,电路中电流表的示数:
I=
,
电压表的示数:
U2=IR2=
×
R2=
(2)当S1、S3均闭合时,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,
则电压表的示数为U,因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R=
电流表的示数:
I′=
=
(1)当S1、S2均断开时,R2与R3串联,电压表测R2两端的电压,电流表测电路中的电流,根据电阻的串联和欧姆定律求出电路中的电流,再根据欧姆定律求出电压表的示数;
(2)当S1、S3均闭合时,R1与R2并联,电压表测电源的电压,电流表测干路电流,根据电阻的并联求出总电阻,利用欧姆定律求出干路电流.
【例题5】如图所示为一种人体秤的工作原理示意图,电源电压恒定不变.体重显示表是由电流表改装而成,定值电阻R0起保护电路作用,其电阻值为10Ω,在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端,施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端,该人体秤测量范围0~100kg,电路中电流变化范围0.1~0.6A,则电源电压为_______V,滑动变阻器的最大值为_______Ω.
6,50.
由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端,电路为R0的简单电路,电流表的示数最大,由I=U/R可得,电源的电压:
U=I大R0=0.6A×
10Ω=6V;
(2)在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,此时电路中的总电阻:
R总=U/I小=6v/0.1A=60Ω,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,滑动变阻器的最大值:
R=R总-R0=60Ω-10Ω=50Ω.
本题考查了串联电路的特点和欧姆定律的应用,分清电路中最大和最小电流时电路的连接方式是关键.由电路图可知,R与R0串联,电流表测电路中的电流.
(1)施加的力最大时滑片P移至电阻R的最下端,电路为R0的简单电路,电流表的示数最大,由题意可知电路中的电流,根据欧姆定律求出电源的电压;
(2)在人体秤上不施加力时滑片P在电阻R的最上端,接入电路中的电阻最大,电路中的电流最小,根据欧姆定律求出电路中的总电阻,利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大值.
欧姆定律应用解题方法归纳:
(1)四个弄清:
①用电器的连接方式;
②各电表分别测哪个元件的电学量;
③滑动变阻器接入电路的部分;
④题中的已知条件和提供的物理过程。
(2)画电路图:
特别是不同的物理过程对应的电路图,在图中尽可能地标出已知量的符号、数据和未知量的符号。
(3)对电路进行分析,寻找已知量与未知量的关系,分析电路时要抓住电路中不变的量(如电源电压恒定,定值电阻阻值)和变化的量。
(4)根据电路特点及相关公式比例关系或列方程求解。
四、理解伏安法测量电阻的解题规律
【例题6】小明同学要测量某未知电阻的阻值(整个实验过程中电源电压保持不变)
(1)按照图甲电路图正确连接电路后,闭合开关,小明发现电流表无示数,但电压表示数很大.电路中出现的故障原因是_______________.
(2)排除故障后,电流表和电压表的示数如图乙所示,则R0=_______Ω.接下来小明调整变阻器的滑片继续测量,这样做的目的是.
(3)小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值,但发现电流表已经损坏.小华帮他设计另一个实验方案:
利用图丙所示的电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再________,记下电压表示数U2.则Rx=_______(表达式用测得的量与已知量表示).
(1)电阻R0断路;
(2)6;
多次测量求平均值,减小实验误差;
(3)断开S1;
(U1-U2)R0/U2
(1)电流表无示数,说明电路存在断路,电压表示数很大,说明电压表与电源两极相连,电压表并联电路之外电路不存在断路,则与电压表并联的电阻R0断路.
(2)由图乙所示可知,电流表量程为0~0.6A,分度值为0.02A,示数为0.4A,电压表量程为0~3V,分度值为0.1V示数为2.4V,电阻阻值R0=U/I=2.4V/0.4A=6Ω;
小明调整变阻器的滑片继续测量的目的是:
多次测量求平均值,减小实验误差.
(3)如图丙所示电路,先闭合开关S、S1,记下电压表的示数U1,再断开S1,记下电压表示数U2,开关S闭合、S1断开时,电路电流I=U2/R0电阻Rx=Ux/I=(U1-U2)/I=(U1-U2)R0/U2
解题关键:
先了解考查的知识点,再结合解决该知识点的办法解答问题。
本题考查电路故障分析、电表读数、求电阻阻值、完善实验步骤等,对电表读数时,要先确定其量程与分度值,然后再读数,读数时视线要与电表刻度线垂直.用伏安法解决实验题主要抓住电压表使用、读数,抓住电流表使用、读数。
基本原理就是R=U/I。
五、与欧姆定律有关的和中考难度一致的精品训练试题(含答案)
1.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合电键S,向右移动滑动变阻器滑片P的过程中( )
A.电流表A示数变大
B.电压表V2示数变小
C.电压表V1示数与电压表V2示数的差值变大
D.电压表V1示数与电流表A示数的比值变大
D.
2.如图所示,电源电压保持不变,当开关S由断开到闭合时,电路中( )
A.电流表的示数变大,小灯泡变亮
B.电流表的示数变小,小灯泡变亮
C.电压表的示数变小,小灯泡不亮
D.电压表的示数变大,小灯泡不亮
3.如图甲所示电路,开关闭合后两电流表的指针指在同一位置,两表的示数如图乙所示,则下列结论正确的是()
A.L1灯的电流为2A
B.L2灯的电流为2.5A
C.两灯电阻之比为R1:
R2=1:
4
D.两灯电阻之比为R1:
R2=4:
1
AC
4.如图所示,AB为铅笔芯。
其电阻与长度成正比,当两个电流表均接0~0.6A量程时,改变滑片P在铅笔芯上的位置,两个电流表示数的最大比值为2:
1,滑片P允许滑动的长度范围cd为10cm;
当两个电表均接0~3A量程时,滑片P允许滑动的长度范围为()
d
A.30cmB.28cmC.26cmD.24cm
C
5.如图所示,电源电压不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左移动,总电阻 ,电压表示数 .(两空都选择“变大”、“变小”或“不变”)
变小;
变小.
6.如图甲所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。
闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示,则电源电压为V,R1的阻值为Ω。
65
7.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=5:
3,则R1:
R2=;
当开关S断开,甲、乙为电流表时,两表示数之比是I甲:
I乙=。
乙
2:
32:
5
8.如图电路,开关S闭合时,电压表V和V1的示数如图甲、乙所示,则电阻R两端的电压是V,电路中电流为A.
3.60.6
9.图甲是用伏安法测未知电阻R的实验图.
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中实物电路连接完整;
(2)闭合开关,将滑片P向左滑动时,此时电压表示数为2.4V,电流表示数如图乙所示其读数为I=A,则未知电阻R=Ω;
(3)若实验中只有一个电压表和一个已知电阻R0,小明设计了如图丙所示的电路,同样可以测量未知电阻R
x,请在空格内将实验步骤补充完整:
①
闭合S、断开S1,用电压表测出待测电阻Rx两端的电压为U1;
②,用电压表测出电源的电压U;
③请写出用测量值U
、U1及R0来表示Rx的表达式:
Rx=.
(1)导线的一端接在变阻器上,另一端接在电阻R上
(2)0.3;
8;
(3)②闭合S、S1③R1=UIR0/(U-U1)
10.如图1所示的电路中,定值电阻R1为10Ω,R2为滑动变阻器,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑片P从b端移动到a端的过程,电压表示数U与电流表示数I的关系图象如图2所示.求:
(2)滑动变阻器的最大阻值.
(1)电源电压为6V;
(2)滑动变阻器的最大阻值为20Ω.
11.在如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器R2上标有“50Ω2A”字样。
闭合电键S,电流表A的示数为1A,电压表V1的示数为4V,电压表V2的示数为8V。
已知电压表有“0~3伏、0~15伏”两个量程,电流表有“0~0.6安、0~3安”两个量程。
(1)电源电压U
(2)电阻R1的阻值
(3)移动滑片P至某位置时,两电压表指针偏离零刻度线的角度恰好相同,此时滑动变阻器R2连入电路的阻值。
(1)电源电压为12V;
(2)电阻R1的阻值为4Ω
(3)滑动变阻器R2连入电路的阻值为4Ω或者20Ω
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