20届中考物理一轮复习讲义考点21欧姆定律解析版

考点21欧姆定律【知识回顾】考点一、电流与电压和电阻的关系1.由于电压是形成电流的原因，说明电流的大小与导体两端的电压有关；由于导体的电阻对电流有阻碍作用，所以，电流的大小与导体电阻有关。2.为了研究通过导体的电流跟电压的关系，我们应控制电阻一定，通过在电路中串联一个变阻器来调节导体两端的电压，通过实验可以得出结论：电阻一定时，通过导体中的电流跟导体两端的电压成正比。3.为了研究通过导体的电流跟电阻的关系，我们应控制电阻两端的电压一定，通过换用不同的电阻来改变电阻，通过实验可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。考点二、欧姆定律1.欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。2.公式：RUI，其中：U为电源电压，单位为伏(V)；I为通过导体的电流，单位为安(A)；R为导体的电阻，单位为欧(Ω)。注意：应用欧姆定律的公式进行计算时，一定要统一到国际制单位后再进行计算。欧姆定律公式中的各个物理量具有同一性，即I,U,R是对同一段导体、同一时刻而言的。3.公式变形：IRU，IUR。应用欧姆定律公式以及两个变形式进行解题时，只要知道I、U、R三个量中的两个，就可以求出第三个未知物理量。在计算和理解问题的过程中千万注意，物理量的计算不同于数学上的计算，必须用对应的物理量单位才有意义，避免将物理问题数学化，应理解每个量的物理意义。(1)欧姆定律公式RUI，表示加在导体两端的电压增大几倍，导体中的电流就随着增大几倍。当导体两端的电压保持不变时，导体的电阻增大几倍，导体中的电流就减为原来的几分之一。(2)导出式U=IR表示导体两端的电压等于通过它的电流与其电阻的乘积。(3)导出式IUR表示导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与其通过的电流的比值；由于同一导体的电阻一定(导体本身的性质)，因此不能说成“导体的电阻与它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比”。4.运用欧姆定律公式解题技巧：解题时，为了便于分析问题，应先根据题意，画出电路图，并在图中标明已知物理量的符号、数值及未知物理量的符号，公式中的三个物理量的单位均使用国际(制)单位。考点三、电阻测量1.伏安法测导体电阻(1)实验原理：根据欧姆定律的变形公式IUR，用电压表、电流表分别测出待测电阻两端的电压和通过它的电流，就可以求得这段导体的电阻；此法叫“伏安法”。(2)实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、导线若干。(3)实验电路：如图所示。(4)实验步骤：①按实验原理图正确连接实验电路；②电路经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置，使电阻两端的电压分别为U1、U2、U3，观察电流表的示数，每次对应的数值为I1、I2、I3，分别填入设计的表格中；③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3，求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(5)滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变导体两端的电压，使其成倍数地增加；③多次测量求平均值。2.伏安法测小灯泡电阻(此是考试重点)(1)实验原理：根据欧姆定律的变形公式IUR，用电压表、电流表分别测出待测小灯泡两端的电压和通过它的电流，就可以求得小灯泡的电阻。(2)实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测小灯泡、导线若干。(3)实验电路：如图所示。(4)实验步骤：①按实验原理图正确连接实验电路；②电路经检查无误后，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P的位置，使小灯泡两端的电压分别为U1、U2、U3，观察电流表的示数，每次对应的数值为I1、I2、I3，分别填入设计的表格中。③根据每次记录的电压值和电流值求出每次对应的电阻值R1、R2、R3，求出它们的平均值R=(R1+R2+R3)/3。(5)记录表格实验序号U/VI/AR/Ω123待测小灯泡电阻R=(R1+R2+R3)/3=(6)注意事项：①器材的选取：电流表所选用量程满偏值要大于电路中的最大电流；滑动变阻器的最大阻值应略大于或接近小灯泡的电阻(效果更明显)；②连接电路时：按照电压表、电流表、滑动变阻器的使用规则，将它们正确地连入电路，在连接的过程中，开关要断开；③进行实验时：闭合开关前，要把滑动变阻器的滑片调到最大阻值处，是电路中的电流最小，以保证电路中灯泡、滑动变阻器、电压表、电流表等仪器的安全；④将每次测量的结果和小灯泡的发光情况记录下来，以便最后分析和总结；⑤分析处理数据，对于测得的各组电流和电压值，计算出相应的电阻，然后比较，找出规律。考点四、欧姆定律在串并联电路中的应用1.电阻的串联(1)串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。(2)串联电阻的总电阻的阻值等于各分电阻之和：R串=R1+R2+……Rn。(3)n个相同电阻R串联时的总电阻为：R串=nR。2.电阻的并联(1)并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。(2)并联电阻的总电阻倒数等于各分电阻的阻值倒数之和，即：nRRRR111121。(3)n个相同电阻R0串联时的总电阻为：nRR0。(4)两个电阻R1和R2并联时的表达式为：R总=R1R2R1+R2。3.串并联电阻的比较分类串联电路并联电路电路图电流特点串联电路中各处电流相等nIIII21并联电路的干路总电流等于各支路电流之和nIIII21电压特点串联电路两端的总电压等于各电阻两端电压之和nUUUU21并联电路中，各支路两端的电压相等，且都等于电源电压nUUUU21电阻特点串联电路的总电阻，等于各串联电阻之和nRRRR21；若有n个相同的电阻R0串联，则总电阻为0nRR；把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度，所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。并联电阻中总电阻的倒数，等于各并联电路的倒数之和nRRRR111121；若只有两个电阻R1和R2并联，则总电阻R总=R1R2R1+R2；若有n个相同的电阻R0并联，则总电阻为nRR0；把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积，所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。分配特点串联电路中，电压的分配与电阻成正比2121RRUU并联电路中，电流的分配与电阻成反比1221RRII电路作用分压(URRU11…)分流(IRRI11…)4.欧姆定律在串并联电路中的应用(1)串联电路：当串联电路中一个电阻改变时，电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。(2)当并联电路一个支路的电阻改变时，这个支路电流也会改变干路电流也会变化；但另一个支路电流和电压都不变。(3)家庭电路中，各用电器采用并联方式接入电路。【考点梳理】考点一、电流与电压和电阻的关系本章是本书重点内容，每节都是重点，在中考中涉及到本章内容的考题所占比例高、考题形式多样、难度高，是每年中考中必考的内容，所以应该引起教师和考生注意，并下功夫做好本章复习。本考点研究的是电路中电流与电压和电阻关系，是下一节欧姆定律的前奏，也是接触电磁学最重要的规律—欧姆定律的开始；本节涉及到的主要内容就是实验探究问题，通过实验探究活动，初步了解电路中电流大小受哪些因素影响，也就是电路中电流与电压和电阻之间的关系。同时也是掌握实验探究活动，科学实验方法和手段的必考内容。纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本考点内容的考查在中考试卷中仍会出现，主要考查题型有选择题和实验探究题两种类型。考查方式常见的有对影响电路中电流大小的因素的考查，对电压影响电路电流的考查，对电阻影响电路电流的考查，电压、电阻对电路中电流影响的实验探究；有的也经常和其他相关知识点结合。考点二、欧姆定律欧姆定律的地位和其重要性不言而喻，在电磁学内容中，涉及到欧姆定律的考题无论从分值上，还是考题上，都会占有很大比例。从考题难易看，易、中、难都有出现，考查学生对欧姆定律的理解试题较易；考查欧姆定律的应用和有关计算一般为中等难度；考查利用欧姆定律解决实际问题的压轴题，一般较难。从考题形式上看，主要分为选择题、填空题和应用题三个大类，无论那种题型，都涉及到利用欧姆定律的计算问题；所以，本节知识点主要是欧姆定律的应用和利用欧姆定律计算。纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中肯定会出现，并且所占分值较高。主要考查题型有选择题、填空题和综合计算题三个类型。考查方式常见的有欧姆定律的理解、欧姆定律的应用、利用欧姆定律进行计算等。在压轴题中，欧姆定律与其他知识点结合(如电功率、电热等)属于常考热点，更应引起注意。考点三、电阻测量电阻测量属于实验探究类内容，主要是利用伏安法对电阻进行测量。电阻测量是电学实验类试题中的重点，也是考题出现概率极高的实验探究题，所以，让学生理解电阻测量的基本知识、测量方法和手段、电阻测量中应注意的问题(如：伏安法测电阻的电路连接、电路连接常见问题与注意事项、如何完善测电阻的电路等)。电阻测量在中考试卷中，一般分值比例较高；从考题难易看，只要学生掌握了电阻测量的电路、方法、技巧和常见问题，一般都会很好的解答。纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中出现概率很高，并且所占分值较高。查考方式主要是通过对伏安法测电阻的电路连接、电路连接常见问题与注意事项、如何完善测电阻的电路问题进行分析和判断等。考点四、欧姆定律在串并联电路中的应用欧姆定律在串并联电路中应用属于欧姆定律的深化，是欧姆定律应用的典型内容，同时也是欧姆定律应用的常见问题。把此问题单作为一节内容来讲，也可以看出此知识点的重要性。在中考试卷中，几乎所有电学考题都会涉及到串并联电路问题，欧姆定律在其中的应用也就显得尤为重要。纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中还会出现，但不会是为了考查此单一知识点，肯定会和其他知识点结合或几个知识点一起组成考题，考查学生的综合应用能力。查考方式主要是选择题、填空题和计算题三个类型，难易、问题角度也会延续以往方式。考点一、电流与电压和电阻的关系【典例一】(2019·益阳)如图所示，电源电压不变，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，当滑片P向右移动时，电流表和电压表的示数变化情况是()。A．电流表示数减小，电压表示数减小；B．电流表示数增大，电压表示数增大；C．电流表示数减小，电压表示数增大；D．电流表示数增大，电压表示数减小【答案】A。【解析】由电路图可知，定值电阻R0与滑动变阻器R串联，电压表测R0两端的电压，电流表测电路中的电流，当滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由RUI可知，电路中的电流减小，即电流表的示数减小，故BD错误；由U=IR可知，R0两端的电压减小，即电压表的示数减小，故A正确、C错误。故选A。【举一反三】1.(2018·黔南)在探究“电压一定时，电流跟电阻的关系”的实验中，设计的电路如图甲所示。(1)请根据图甲电路图用笔画线代替导线，将图乙所示实物连接成完整电路(导线不允许交叉)。(2)连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是。(3)排除电路故障后进行实验，多次改变R的阻值，调节滑动变阻器，使电压示数保持不变。若电压表示数偏小，则应将滑动变阻器向(选填“左”或“右”)滑动实验数据记录如表，其中第5次实验电流表示数如图丙所示，其读数为A。实验次数12345电阻R/Ω510152025电流I/A0.60.30.20.15(4)分析实验数据可得实验结论是：。【答案】(1)如图；(2)电阻断路；(3)右；0.12；(4)电阻的电压一定时，通过定值电阻的电流与电阻值成反比。【解析】(1)根据图甲，将电压表与电阻并联，如下所示：(2)经分析，连接好电路，发现电流表没有示数，移动滑动变阻器的滑片，电压表示数始终接近电源电压，造成这一现象的原因可能是电阻断路；(3)若电压表示数偏小，根据串联电路电压的规律，即变阻器分得的电压过大，由分压原理，变阻器连入电路中的电阻过大，故应将滑动变阻器向右滑动，以减小变阻器连入电路中的电阻大小，从而增大电压表示数；其中第5次实验电流表示数如图丙所示，电流