专题17 欧姆定律原卷版 备战中考物理学考练之20个重要规律.docx
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专题17欧姆定律原卷版备战中考物理学考练之20个重要规律
专题17欧姆定律
专题学啥
一、欧姆定律
1.内容:
导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。
2.公式为:
I=U/R变形公式有:
U=IRR=U/I
3.欧姆定律使用注意:
单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω;不能理解为:
电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。
二、欧姆定律解决的问题
1.电流与电压、电阻的关系实验探究
2.理解欧姆定律规律
3.欧姆定律的应用
4.伏安法测量电阻
三、利用欧姆定律解题思维方法和解题规律
学习欧姆定律单元,一般教学经验丰富,业务过硬的物理教师,会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。
交给学生一把打开解决问题的钥匙如下:
(1)对于单个导体在电路中工作的问题,只要把精力放在找这个导体的两端电压U,流经电流I,导体电阻R。
各量均用国际单位,根据欧姆定律列出方程:
I=U/R,所求量在该方程中解出即可。
(2)对于两个导体串联时,分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。
如:
对于导体A,电阻R1,两端电压U1,流经电流I1,这三个量满足欧姆定律:
I1=U1/R1;对于导体B,电阻R2,两端电压U2,流经电流I2,这三个量满足欧姆定律:
I2=U2/R2。
然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。
比如:
①串联电路两导体流经电流相等,也就是I1=I2=I(I是串联电路总电流),这样
U2/R2=U1/R1=U/R(U是串联电路总电压,R为总电阻),题中待求的物理量就在这个方程中,
解方程即可!
②串联电路两导体电压之和等于电路总电压,也就是U1+U2=U,这样将U1=I1R1,U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U,解这个方程可得所要求的量。
(3)对于两个导体并联时,分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻,再看看电路的总电流、总电压、总电阻。
如:
对于第一个支路,流经电流I1,电阻R1,两端电压U1,用欧姆定律联系起来建方程:
I1=U1/R1;对于第二个支路,流经电流I2,电阻R2,两端电压U2,也用欧姆定律联系起来建方程:
I2=U2/R2;对于整个电路找总电流I,总电压U,总电阻R。
再用欧姆定律联系起来建方程:
I=U/R;
然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点,将以上方程联系起来会得到新的方程,所求的量就在新的方程之中。
如:
①根据并联电路电流特点:
I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R;
②根据并联电路电压特点:
U1=U2=U得:
I1R1=I2R2=IR
题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。
涉及电路其它方面的计算,都是以这个规律为基础解题。
专题考法
【例题1】(贵州黔东南)如图所示的电路,闭合开关,当滑片P向上移动的过程中,电流表读数和电压表读数的变化情况分别是( )
A.变大,变大B.变大,变小C.变小,变小D.变小,变大
【例题2】(2019福建)如图电路,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P从a端向b端移动过程中,示数减小的电表是 (选填“A”“V1”或“V2”电路的总功率 (选填“增大”“减小”或“不变”)。
【例题3】(2019福建)空气质量指数是环境监测的重要指标,下表的空气质量等级是按照空气质量指数A划分的。
某兴趣小组自制的空气质量监测仪,用电压表显示空气质量指数,工作原理电路图如图。
已知电源电压U=18V,电压表量程为0~15V,定值电阻R0的阻值为100Ω,气敏电阻阻值R与A的关系为R=
×103Ω
空气质量指数A
0〜50
51〜100
101〜150
151〜200
201〜300
>300
空气质量等级
优
良
轻度污染
中度污染
重度污染
严重污染
(1)通过计算,判断电压表示数为10V时对应的空气质量等级。
(2)更换定值电阻R0可改变监测仪的测量范围,若要使电压表满偏时对应的空气质量指数A=400,则更换后的定值电阻R′0的阻值应为多大?
专题操练
一、选择题
1.(2019海南)如图所示是某电子秤内部简化电路。
R0是定值电阻,Rx是压敏电阻,阻值随压力增大而减小,电源电压保持不变。
闭合开关,当Rx上压力增大时,随之减小的是()
A.通过Rx的电流 B.通过R0的电流 C.Rx两端的电压 D.R0两端的电压
2.(2019山东泰安)某同学设计了以下四种电路,其中电源电压不变且未知,R0是已知阻值的定值电阻。
在实验中不拆改电路的情况下,能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是( )
A.只有①B.只有②③C.只有①②③D.①②③④都可以
3.(2019福建)如图电路,电源电压恒定,R1=12ΩR2=6ΩR3是定值电阻。
闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为( )
A.0.3AB.0.6AC.0.9AD.1.2A
4.(2019大庆)如图甲所示,电源电压保持不变,小灯泡上标有4v“字样,电流表的量程为0~0.6A图乙是小灯泡的电流随其电压变化的图象。
滑动变阻器R1的最大阻值为20Ω,定值电阻R2的阻值为10Ω.当闭合S和S2,断开S1,滑片移到中点时,小灯泡L恰好正常发光则下列说法正确的是( )
A.电源电压为5V
B.闭合s和S2,断开S1,滑片移到中点时,用一个“4V0.5W“的灯泡L′替换L,则将正常发光
C.闭合S和S2,断开S1,当小灯泡的功率为0.8w时,滑动变阻器的阻值是17.5Ω
D.闭合S和S1,断开S2,为保证电路安全,电阻R2的最大功率为8.1W
5.(2019湖北荆州)如图电路,电源电压不变,闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B处时,电压表的示数为4V,定值电阻R1的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的中点时,电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是( )
A.电源电压为8V
B.R1的阻值为20Ω
C.电路前后电流之比为1:
3
D.电路总功率变化了1.2W
6.(2019长沙)如图是小海设计的温度测量仪的电路,R1是定值电阻,R2是阻值随温度升高而减小的热敏电阻,当R2的温度随环境温度降低时( )
A.电流表的示数增大B.电压表V1的示数增大
C.电压表V2的示数增大D.电压表V2的示数减小
7.(2019湖南郴州)如图所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器的滑片P自中点向b端移动的过程中,下列关于电表示数变化情况判断正确的是( )
A.电流表A1变小,A2变小,电压表V不变
B.电流表A1变小,A2不变,电压表V不变
C.电流表A1变小,A2变小,电压表V变大
D.电流表A1不变,A2变大,电压表V变小
8.(2019四川达州)如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。
能实现身高越高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是( )
A.
B.
C.
D.
9.(2019安徽)如图所示的电路中,电源电压保持不变,R为定值电阻。
闭合开关,向左移动滑片P,则( )
A. 电压表的示数变大,电流表的示数变大
B. 电压表的示数变大,电流表的示数变小
C. 电压表的示数不变,电流表的示数变大
D. 电压表的示数变小,电流表的示数变大
10.(2018云南)如图所示,R0为定值电阻,R1为滑动变阻器,A1,A2为实验室用电流表(接线柱上标有“﹣”,“0.6”,“3”),闭合开关后,调节滑片P.使两电流表指针所指位置相同。
下列说法正确的是( )
A.电流表A1与A2的示数之比为1:
4
B.通过R0与R1的电流之比为4:
1
C.R0与R1两端的电压之比为1:
4
D.R0与R1的阻值之比为4:
1
11.(2018内蒙古通辽)如图所示电路,电源电压保持不变,其中R0、R1为定值电阻,闭合开关,当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中,下列说法中正确的是( )
A.电流表A示数变小B.电压表V1示数变小
C.电压表V2示数变小D.R0两端的电压变小
12.(2018山东德州)如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( )
A.A的示数变小,V1的示数变大,V2的示数变小
B.A的示数变大,V1的示数变小,V2的示数变大
C.A的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D.A的示数变大,V1的示数不变,V2的示数变小
二、填空题
13.(2019安徽)如图为电阻A和B的I﹣U图象。
若将A、B串联接入某电源两端,则闭合开关后,它们两端的电压UA、UB.之比是________;若将A、B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是________V。
14.(2019福建)如图为某种灯泡的电流I与电压U的关系图象。
若有6只这种灯泡串联接在电压为6V的电源上,通过灯泡的电流为 A;若把一只这种灯泡与一电阻并联接在电压为6V的电源上,总电流为1.5A,则该电阻的阻值为 。
15.(2019湖南郴州)如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1=20Ω.闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为 A,定值电阻R2的阻值为 Ω。
16.(2018海南)有两个电路元件A和B.流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图所示.把A、B元件并联后接在1V电源两端,并联电路的总电流为 A,此时元件B的电阻是 Ω.
17.(2018成都)在如图甲所示的电路中,电源电压保持不变。
当闭合开关S,滑动变阻器/的滑片P在a点时,电流表示数为0.5A。
将滑片P从a点移动到最右端的过程中,通过滑动变阻器的电流随电阻变化图像如图乙所示。
则电源电压U=_____V。
当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电流表的读数为_____A。
18.(2018吉林)如图所示电路中,电源电压保持不变,R1的阻值为10Ω。
两个开关S1、S2都闭合时,电流表示数为0.6A;只闭合开关S1时,电流表示数为0.2A。
则电源电压为 V。
只闭合开关S1时,电阻R2消耗的电功率为 W。
三、实验探究题
19.(2019湖南郴州)为了测量电源电压和定值电阻,某物理小组设计了如图甲所示的电路。
(1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路补充完整;
(2)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应放在 (选填“a”或“b”)端;
(3)假设电源电压恒为U0,定值电阻的阻值为R1.如果电压表示数用U表示,电流表示数用I表示,则U与I的关系式为U= (用U0、I、R1表示);
(4)检查电路无误后,闭合开关S,移动滑动变阻器的滑片P,进行多次实验,记录电流表和电压表的读数,并画出了U﹣I图象,如图丙所示。
图象是一条直线,与U、I坐标轴分别交于3V和0.6A处。
由此可知,电源电压U0= V,定值电阻R1= Ω。
20.(2018四川攀枝花)在探究电流与电压、电阻的关系中:
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
【实验器材】电源(电压恒为4.5V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),三只滑动变阻器(10Ω1.5A、20Ω1.5A、50Ω1A),导线若干.
【实验过程】
(1)在图2虚线框内画出图1所示实物图的电路图.
图1图2
(2)小明按图1正确连接电路后,闭合开关前,应把滑动变阻器的滑片滑到最 端(选填“左”或“右”),闭合开关后,发现电流表示数为0,电压表指针超过量程.你认为造成这一现象的原因是 .
(3)小红在探究时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使电压表的示数为1.5V,并记下电流值.接着断开开关,取下5Ω电阻,改接10Ω的电阻(滑动变阻器滑片位置未动),当他接入10Ω电阻后,闭合开关,应将滑动变阻器滑片向 端移动(选填“左”或“右”),直至 ,再次记下电流值.
(4)接着小红换用15Ω的电阻重复上述实验,得到了下表中的实验数据,分析数据得出:
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比.
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.30
0.15
0.10
(5)小红实验时所选择的滑动变阻器规格是 .
四、综合计算题
21.(2019上海)在图所示的电路中,电源电压为12伏且保持不变,电阻R1的阻值为10欧,滑动变阻器R2上标有“1A”字样。
电键S闭合后,电压表V的示数为5伏。
求:
①通过电阻R1的电流I1。
②电路正常工作10秒后,电流通过电阻R1做的功W1.移动滑动变阻器的滑片P,电源电压和电压表示数的比值最大为3,求电压表示数的最大值和最小值的差值。
22.(贵州黔东南)某同学设计了一个利用如图1所示的电路来测量海水的深度,其中R1=2Ω是一个定值电阻,R2是一个压敏电阻,它的阻值随所受液体压力F的变化关系如图2所示,电源电压保持6V不变,将此压敏电阻用绝缘薄膜包好后放在一个硬质凹形绝缘盒中,放入海水中保持受力面水平,且只有一个面积为0.02m2的面承受海水压力。
(设海水的密度ρ水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)
(1)当电流表示数为0.2A时,求压敏电阻R2的阻值;
(2)如图2所示,当压敏电阻R2的阻值为20Ω时,求此时压敏电阻R2所在深度处的海水压强;
(3)若电流的最大测量值为0.6A,则使用此方法能测出海水的最大深度是多少?
23.(2018江西)如图所示,电源电压保持不变,电阻R1为30Ω,小灯泡L标有“6V3W”字样.闭合S,断开S1、S2,滑动变阻器滑片P移至最右端时,小灯泡L恰好正常发光.闭合S、S1、S2,滑动变阻器滑片P移动至最左端时,电路消耗的电功率为3W.忽略小灯泡电阻随温度的变化.求:
(1)电源的电压及小灯泡L的电阻;
(2)滑动变阻器的最大阻值。
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