中考物理考点专题训练：专题14 欧姆定律及其应用（含解析）

专题14欧姆定律及其应用1、内容：通过导体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：I=U/R，U表示导体两端的电压，单位是V；R表示导体的电阻，单位是Ω；I表示通过导体的电流，单位是A。3、单位使用:使用欧姆定律时各物理量的单位必须统一,I的单位是A，U的单位是V，R的单位是Ω。4、要理解欧姆定律的内容(1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比，条件就是对于同一个电阻，也就是说在电阻不变的情况下；如果说导体中的电流与导体的电阻成反比，条件就是导体两端的电压不变。(2)注意顺序，不能反过来说，电阻一定时，电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系，电压是原因，电流是结果。是因为导体两端加了电压，导体中才有电流，不是因为导体中通了电流才有了电压，因果关系不能颠倒。同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道，电阻是导体本身的一种性质，即使导体中不通电流，它的电阻也不会改变，更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。2．要知道欧姆定律的公式和单位欧姆定律的表达式I=U/R，可变形为U=IR和R=U/I，但这三个式子是有区别的。(1)I=U/R，是欧姆定律的表达式，它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。(2)U=IR，当电流一定时，导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比，因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定，跟I、R无关，此式在计算比值时成立，不存在任何物理意义。(3)R=U/I，此公式也是一个量变式，不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位，即电流的单位为安培，符号A；电压的单位为伏特，符号V；电阻的单位为欧姆，符号Ω，且有1A=1V/1Ω。5、要明白定律的适用范围(1)定律只适用于金属导电和液体导电，对于气体、半导体导电一般不适用。(2)定律只适用于纯电阻电路。如：电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路。对于非纯电阻电路，如：电动机电路、日光灯电路等，则不能直接应用。典型例题如图所示电路，滑动变阻器上标有“50Ω1A”，电源电压恒为6V，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0～3V。闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V。为保证电路的安全，变阻器R2的取值范围是（）A．0Ω～10ΩB．0Ω～50ΩC．10Ω～50ΩD．10Ω～40Ω解析：由闭合开关S，移动滑动变阻器滑片到某一位置时，电流表示数为0.2A，电压表示数为2V可知，R1的阻值是R1=U/I=2V/0.2A=10Ω,因为电压表量程为0～3V，所以滑动变阻器R2两端的最小电压为6V-3V=3V，此时电路中的电流为I＝U1/R1=3V/10Ω=0.3A,不会烧坏电流表，所以由串联分压U1/U2＝R1/R可知，滑动变阻器R2接入电路中的最小电阻R2小=R1=10Ω。又因为滑动变阻器R2接入电路中的阻值越大，电路中的电流越小，R1两端的电压越小，所以滑动变阻器R2接入电路中的阻值可以最大为50Ω。故选C答案:C针对练习1如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，当滑动变阻器R2的滑片P向a端移动时，以下判断正确的是（）A．电压表与电流表的比值变小B．电压表与电流表的比值不变C．电流表的示数变大，电压表的示数变小D．电流表的示数变小，电压表的示数变小针对练习2对于欧姆定律的公式，下列说法中正确的是（）A.根据R=U/I，当U=0时，R=0B.根据R=U/I，当U增大时，R增大C.根据R=U/I，I增大时R减小D.根据R=U/I，对于同一段导体，I与U成正比2、D解析：电阻是导体本身的一种性质，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与两端的电压和通过的电流无关，所以ABC错误；根据欧姆定律可知，在电阻一定时，电流与电压成正比，所以D正确。针对练习3两只定值电阻，甲标有“10Ω1A”，乙标有“15Ω0.6A”，把它们串联在同一电路中，总电阻是Ω；电路中允许通过的最大电流为A；电路两端允许加的最大电压为V．3、25、0.6、15解析：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和，串联电路的电流相等，电流不能超过最小的。电路两端允许加的最大电压这：U=IR=0.6A×25Ω=15V。1、两个导体的电阻R1和R2，串联接到6V的电源上，电流是0.24A，并联接到该电源上时，总电流是1A，已知R1R2，则两个导体的电阻是R1=Ω，R2=Ω。1、1510解析：当电阻串联时，电路的总电阻为12RRR=+串，电源电压为6V，电路的电流为0.24A，根据欧姆定律可得126024.UVRRRIA===+串；当电阻并联时，电路的总电阻为1212RRRRR=+并，电源电压为6V，电路的电流为1A，根据欧姆定律可得121261RRUVRIARR===+并，由于R1R2，所以R1=15Ω，R2=10Ω。2、【北京市丰台区2014年初三毕业及统二练习】在图甲所示的电路中，电源电压保持不变。将滑动变阻器R的滑片P由a端移到b端，电压表V1、V2的示数与电流表A示数的变化关系图线如图乙所示。根据图线可以知道，滑动变阻器R的最大阻值为_________Ω。3、如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为U1；接着只断开开关S2，此时电压表示数为U2，若已知U1∶U2=5∶3，则电阻R1和R2的阻值之比是（）A．1∶2B．3∶2C．2∶3D．5∶33、B解析：闭合开关S1、S2，电阻R2被短接，只有R1的接入电路，电压表测电源的电压，即U=U1；接着只断开开关S2时，两电阻串联，电压表测R1两端的电压，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压U′=U-U2=U1-U2，又因为U1∶U2=5∶3，所以当两电阻串联时，R1与R2两端电压之比：23353212'2UUUUU而在串联电路中各处的电流相等，根据欧姆定律RUI可得：电流一定时，电压与电阻成正比，所以电阻R1和R2的阻值之比是3︰2。故选B．甲乙4、如图所示的电路中，电源电压不变，当滑动变阻器的滑片P向左移动时（）A.电流表A1的示数减小，A的示数减小B.电流表A1的示数不变，A的示数增大C.电流表A1的示数不变，A的示数减小D.电流表A1的示数增大，A的示数增大5、如图所示电路，电源电压保持不变。闭合开关S后，电路正常工作。过了一会儿，电流表的示数变大，且电压表与电流表示数的比值不变，则下列判断中正确的是A.电阻R断路，灯L变暗B.电阻R短路，灯L变亮C.灯L断路，电压表的示数变小D.灯L短路，电压表的示数变大5、D解析：电压表与电流表示数的比值不变，说明电阻R的阻值不变，电流表的示数变大，说明电路中的总电阻减小，则只能是灯泡短路，电路中只剩定值电阻R，所以它两端电压变大。6、如图，电源电压保持不变，表①、②、③是电流表或电压表，滑动变阻器R2的滑片P在中点，闭合开关S，三只电表均有示数。当滑片P向左移动时，下列说法正确的是（）A．若电阻串联，①、③是电压表，则表②示数变大B．若电阻串联，①、③是电压表，则表②示数不变C．若电阻并联，①、③是电流表，则表②示数变小D．若电阻并联，①、③是电流表，则表②示数变大1.【山东省德州市2015中考物理试题】实验室中所使用的电流表是南小量程电流表改装而成。在图甲中是满偏电流（即小量程电流表允许通过的最大电流）Ig=3mA的电流表，其电阻Rg=10Ω，现借助一个定值电阻Ro把它改装为一个量程为3A的电流表，如图乙所示，下列判断正确的是（）A．达到满偏时两端电压0.03V，Ro约100000ΩB．达到满偏时两端电压0.03V，Ro约0.01ΩC．达到满偏时两端电压30V，Ro约100000ΩD．达到满偏时两端电压30V，Ro约0.01Ω1、B解析：因为Ig=3mA=0.003A，Rg=10Ω，所以达到满偏时两端电压Ug=IgRg=0.003A×10Ω=0.03V；由并联电路电流规律可得通过R0的电流为I0=I-Ig=3A-0.003A=2.997A，由并联电路电压规律可得电阻R0两端电压等于小量程电流表两端电压，即U0=Ug=0.03V，R0=U0/I0=0.03V/2.997A=0.01Ω，故选B。2.【福建省福州市2015年中考物理试题】如图5所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时A．电流表A1示数变小，电压表V示数变小B．电流表A2示数变大，电压表V示数变大C．电压表V示数与电流表A1示数比值不变D．电压表V示数与电流表A2示数比值不变3.【2015年广东省初中毕业生学业考试物理试题】如图1所示是电阻甲和乙的I-U图像，下列说法正确的是（）A.电阻乙为定值电阻B.当电阻甲两端电压为2V时，R甲=0.4ΩC.如图2所示，当开关闭合，电路电流为0.2A时，电路总电阻是15ΩD.如图3所示，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A图1图2图33、C解析：I--U图像反映的是电流随电压的变化规律，从图中可看出通过电阻甲的电流与它两端的电压成正比（过原点的一条直线），故电阻甲是定值电阻；电阻乙是条曲线，且随着电压增大时，电流4.【湖北省武汉市2015年中考物理试题】如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，再将滑片移至最右端，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；只闭合开关S1、S2时，电路消耗的的功率为P，只闭合开关S1、S3时，电路消耗的的功率为P＇。已知P：P＇=1：2。若将开关S1、S2和S3都闭合，则下列说法正确的是（）A．R1、R3的阻值分别为2.5Ω、5ΩB．电压表V1的示数始终为18VC．电流表A2最小示数为0.6AD．电路消耗的最小功率为108W4、D解析：电路中只闭合开关S1时，电路为R1、R2、R3串联，电压表V2测量R3的电压，电流表A1测量电路电流，将滑动变阻器的滑片由最左端移至最右端的过程中，电压表V2的示数变化了4V，电流表A1的示数变化了0.8A；根据R3=ΔU/ΔI=4V/0.8A=5Ω，而当只闭合开关S1时，将滑动变阻器的滑片移至最左端，电流表A1的示数为1.2A，可得U=1.2A（R1+R3），将滑片移至最右端，电流表A1的示数变化了0.8A；即此时电流表示数为0.4A，可得U=0.4A（R1+R2+R3），只闭合开关S1、S2时，电路中只有R1在工作，即P=U2/R1；只闭合开关S1、S3时，电路中只有R3在工作，即P＇=U2/R3；已知P：P＇=1：2。所以R3：R1=1：2；R3=5Ω；R1=10Ω，答案A错误；不符合题意；把R3=5Ω；R1=10Ω，带入U=1.2A（R1+R3），可得电源电压U=18V；将已知量带入U=0.4A（R1+R2+R3），解得R2=30Ω；将开关S1、S2和S3都闭合时，三电阻并联，电压表V1测量的是电流表A2和开关S2两端电压，故读数为零；答案B错误，不符合题意；电流表A2测量R1和R2的电流I=U/R1+U/R2=18V/10Ω+18V/30Ω=2.4A，答案C错误，不符合题意；电路中消耗功率为P最小=U2/R1+U2/R2+U2/R3）=108W；答案D正确符合题意；故答案选D。5.【四川省资阳市2015年中考物理试题】如图所示是酒精浓度检测仪及其原理图，它实际上是由一节干电池（电压不变）、一个气敏电阻R2（相当于阻值随酒精气体浓度变化的变阻器，酒精浓度越大阻值越小）与定值电阻R1及一个电压表组成。驾驶员呼出的酒精气体浓度越大，则（）A．气敏电阻R2的阻值越大，电压表的示数越大B．通过电阻R2的电流越小，电压表的示数越大C．通过电阻R1的电流越大，电阻R2两端电压越小D．气敏电阻R2的阻值越大，通过电阻R1的电流越大6.【四川