备考201x年中考物理知识点复习专练知识点精讲专题14欧姆定律含解析
专题14 欧姆定律
考点一：探究电流与电压和电阻的关系
1．探究电流与电压和电阻的关系电路图，如图所示：
2．实验方法：控制变量法。
(1)研究电流与电压关系：控制电阻不变，改变电阻两端电压进行实验。
(2)研究电流与电阻关系：控制电阻两端电压不变，改变电阻进行实验。
3．滑动变阻器的作用
(1)保护电路；
(2)在研究电流与电阻关系时，控制电阻两端电压不变；在研究电流与电压关系时，改变电阻两端电压。
考点二：欧姆定律
1. 欧姆定律内容：导体中的电流，跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比。
2. 欧姆定律表达式：
U
I
R ＝。
3. 欧姆定律理解：
(1)欧姆定律揭示了导体中的电流与导体两端电压和导体电阻之间的关系，即导体中的电流决定于导体两端电压和导体的电阻。
①如图甲所示的是电阻一定时电流与电压的关系。
②如图乙所示的是电压一定时电流与电阻的关系
4.使用欧姆定律公式的注意事项：
(1)同体性，即同一段电路上的I、U、R
(2)同时性，即同一时间也就是电路在同一个状态下的
I、U、R
(3)统一性，即单位要统一，I、U、R的单位分别是A、V、Ω
5.串联电路和并联电路比较
串联电路并联电路
电路图
电流I＝I1＝I2I＝I1＋I2
电压U＝U1＋U2U＝U1＝U2
等效电阻
多个电阻串联相当于增加
了导体的长度，总电阻大于任
一个串联导体的电阻
多个电阻并联相当于增加
了导体的横截面积总电阻比任
一支路的电阻都要小
电阻R＝R1＋R2
1
R＝
1
R1＋
1
R2
电流、电压
的分配与电阻的
关系
U1
U2＝
R1
R2，
U1
U＝
R1
R…
I1
I2＝
R2
R1或I1R1＝I2R2…
6.电路计算的一般思路：
（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）对原电路进行等效简化，判断串联并联。在图中标出已知量和未知量（并标明物理量的字母、下标、数值、单位）。
（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）根据串并联电路特点及欧姆定律相关公式进行分析解答（若缺少条件就列方程组求解）。
考点一探究电流、电压电阻之间的关系
【典例】（xx?金华）用如图所示的电路图研究“电流与电阻的关系”，电流表量程为“0～0.6A”，电压表量程为“0～3V“，滑动变阻器的规格为“50Ω 1A“，电源电压3伏恒定不变。在AB间分别接入阻值不同的电阻R，移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持2伏不变，读出电流表示数并记录。
实验组次123
电阻R/欧51020
电流I/安0.40.20.1（1）分析表中数据，可得出的实验结论是________；
（2）为了使实验结论更可靠，控制AB间电压2伏不变，再多测几组数据，AB间允许接入电阻R的取值范围是________欧。
【答案】（1）电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比；（2）3.33～100。
【点评】本题考查了电流与电阻关系的探究和定值电阻的取值范围，其中定值电阻的取值范围有一定的难度，是一道难题。
【跟踪练习】
1．（xx?大连）某同学在探究“电压一定时，通过导体的电流与电阻的关系”的实验中，所用的实验器材有：两节干电池，电流表、电压表、滑动变阻器及开关各一个，定值电阻和导线若干。实验电路如图甲所示。（1）连好电路后，开关闭合前应将滑动变阻器的滑片移动到________接线柱那一端（选填“a”
或“b”）。
（2）该同学用开关“试触”时，发现电压表和电流表均无示数。他检查导线与各接线桂均接触良好，猜想可能是滑动变阻器出现了断路。他另外取来一根导线，用这根导线验证出猜想是正确的。写出他的做法和观察到的现象。（3）该同学排除故障后，进行实验，记录的实验数据如下表：电压U=2.4V 实验次数123456
电阻R/Ω4812162024
电流I/A0.600.300.200.150.120.10○1分析实验数据得出的探究结论是：________。
②在图乙的方格纸上画出电流I与电阻R的关系图象。
③从图象中可以看出，当电阻R=18Ω时，电流为________A。
【答案】（1）b；（2）若滑动变阻器断路，将导线接在滑动变阻器a、d两个接线柱上，用开关试触，若观察到电流表和电压表均有示数，则说明猜想正确；（3）①电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比；②如图；③0.13。
③从图象中可以看出，当电阻R=18Ω时，电流约为0.13A。
2．（xx?广东）在“探究电流跟电压关系”的实验中：
（1）如图1所示，甲为________，乙为________。（选填“电流表”或“电压表”）
（2）用笔画线代替导线将图2中电路连接完整，要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动。（导线不能交叉）
（3）在实验操作过程中保持________不变，闭合开关时，调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验数据，如表所示，请根据该图表中数据在图3中进行描点连线。
实验次数
123
物理量
电压表U/V 1.0 2.0 2.5
电流表J/A0.110.200.26（4）对实验数据进行分析，归纳出结论是________。
【答案】（1）电流表；电压表；（2）如上左；（3）电阻；如上右；（4）电阻不变时，通过导体的电流与导体的电压成正比。
【解析】（1）如图1所示，甲为电流表，乙为电压表；（2）为保护电路，闭合开关前，变阻器连入电路中的电阻要最大，因要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动，故变阻器下端应接A，如下左所示：
3．（xx?淄博）下图是小明同学探究电流与电压、电阻关系的电路图，提供的器材有：6V的电源一个，电流表（0-0.6A，0～3A）。电压表（0-3V，0～15V）各一个，开关一个，5Ω、10Ω、15Ω、30Ω的定值电阻各一个，“20Ω 1A”的滑动变阻器一个，导线若干（忽略导线电阻），以上实验器材完好无损，实验中数据读取准确无误。
（1）探究电流与电压的关系时，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的电压，进行了多次测量，归纳得出________的规律。
（2）探究电流与电阻的关系时，测得的几组数据如下表所示。由于操作不当，导致表中第________次实验的数据存在错误，出错的原因是________。纠正错误以后，小明用30Ω的电阻替换15Ω电阻进行第4次实验，发现实验无法进行下去，为完成第4次实验，请给小明提出可行的解决方案（不限于提供的实验器材）：________。
实验次电阻R/Ω电流I/
150.6
2100.3
3150.24
（3）利用该实验电路图也可以测量定值电阻的阻值，实验中也要进行多次测量，其目的是________；将定值电阻换成小灯泡后，利用该实验电路图还可以“测量小灯泡的电功率”，实验中也要移动滑动变阻器的滑片，其目的是________。若被测小灯泡的额定电压为3.8V，在调节滑片使小灯泡正常发光时，电压表的示数很难准确达到3.8V．测量误差较大，为此，小明改动电路，在不更换现有器材的情况下，提高了测量数据的精确度。请补全小明的做法：断开开关________；闭合开关，________；读出此时电流表的示数；计算小灯泡的额定功率。
【答案】（1）电阻不变时，电流与电压成正比；（2）3；滑动变阻器滑片没有调节就读数了；换用最大阻值至少为30Ω的变阻器；（3）取平均值减小误差；改变灯的电压；将电压表小量程（0-3V）并联在变阻器的两端；移动变阻器的滑片，当电压表示数为2.2V时。
考点二欧姆定律应用
【典例】（xx?常德）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
【答案】D
【点评】本题考查了并联电路的特点和欧姆定律的应用，知道指针位置相同时大量程示数是小量程示数的5倍是关键。
【跟踪练习】
1．（xx?广东）如图1所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图2所示，下列说法不正确的是
A．电源电压是9V
B．定值电阻R的阻值是6Ω
C．滑动变阻器的阻值范围是0～18Ω
D．若定值电阻R出现接触不良时，电流表示数为0，电压表示数为9V
【答案】C。
2.（xx?咸宁）如图甲所示的电路中，电源电压恒定不变，图乙是小灯泡L和定值电阻R1的电流与电压关系
的图象。当只闭合S1、S2时，电压表示数为2V；当只闭合S2、S3时，电压表示数为4V．则电源电压U= ________V，R2=________Ω。
【答案】8；5。
【解析】（1）由电路图可知，当只闭合S1、S2时，R1与L串联，电压表测灯泡两端电压，由图象知，灯泡两端电压为2V时的电流为0.6A，串联电路中电流处处相等，即通过R1的电流也为0.6A，R1的电流为
0.2A时，电压为2V，R1的电流与电压成正比，所以R1的电流为0.6A，它两端电压为6V，所以电源电压
U=U L+U1=2V+6V=8V；（2）当只闭合S2、S3时，R2与L串联，电压表仍测灯泡两端电压，灯泡两端电压为4V，由图象知，此时通过灯泡的电流为0.8A，由串联电路特点可知，I2=I L=0.8A，U2=U-U L=8V-4V
=4V，由欧姆定律可得R2的阻值：2
2
2
4
5
0.8
U V
R
I A
===Ω。
3．（xx?巴彦淖尔）如图甲所示，灯泡L标有“6V 3W”的字样，电源电压及灯丝电阻保持不变，滑动变阻器最大阻值为100Ω，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～15V．只闭合开关S、S2，移动滑片P
的过程中，电流表示数与滑动变阻器连入电路的阻值变化关系如图乙所示，当滑片P在某一位置时，电流表的示数为I
1
，电压表示数为3V；只闭合开关S、S
1
，滑片P移动到另一位置时，电流表示数比I1减小了0.2A，滑动变阻器连入电路的阻值是定值电阻R0阻值的
8
5
倍，求：
（1）灯泡正常工作时的电阻；（2）电流表示数I1；（3）电源电压；（4）只闭合开关S、S1，在保证电流表、电压表和灯泡都安全的情况下，求滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围。
【答案】（1）灯泡正常工作时的电阻为12Ω；（2）电流表示数I1=0.5A；（3）电源电压为18V；（4）滑动变阻器连入电路中的阻值变化范围为24Ω～60Ω。
3
0.5
6
L
P W
I A
U V
===
额
额
，因串联电路中各处的电流相等，且灯泡的额定电流为0.5A，电流表的量程为0～0.6A，所以，电路中的最大电流为I max=0.5A，此时电路中的总电阻：
18
36
0.5
max
U V
R
I A
===Ω
总
，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，滑动变阻器接入电路中的最小阻值：R min=R总-R L=36Ω-12Ω=24Ω；由于电压表的量程为0～15V，则当电压表的示数为15V时，变阻器接入电路中的电阻最大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，此时灯泡两端的电压：U
Lmin
=U-U滑大=18V-15V=3V，电路中的电流：
3
0.25
12
Lmin
min
L
U V
I A
R
=
==
Ω
，滑动变阻器接入电路中的最大阻值：
15
60
0.25
max
min
U V
R
I A
===Ω
滑大，故滑动变阻器R
2
接入电路的阻值范围为24Ω～60Ω。
考点三伏安法测电阻
【典例】（xx?山西）小亮同学用伏安法测量一个定值电阻R0的阻值。实验器材有：待测定值电阻R0（约10Ω）、电压表、电流表、滑动变阻器（20Ω 1A）、开关、电源（电压恒定）各一个，导线若干。
（1）该实验的原理是________;
（2）如图甲所示，是小亮连接的部分电路，请用笔画线代替导线，在图中将电路连接完整。要求：当滑动变阻器滑片向右移动时，电路中的电流变大。
（3）请你为实验需要测量和计算的物理量，设计一个实验数据记录表格。
（4）闭合开关后，发现电压表的示数约为电源电压，调节滑动变阻器的滑片，电压表示数无明显变化，电流表示数为零，造成该故障的可能原因是________。
（5）排除故障，通过实验测出了两组数据后，电压表突然坏了。请你利用现有器材，帮助他设计电路，再测一次该定值电阻的阻值，并在图乙虚线框内画出你设计的电路图。
【答案】（1）
U
R
I
=；（2）如图；（3）如表；（4）电阻R0断路；（5）如图。
；
（3）电阻的测量是一种间接测量方法，要用到欧姆定律，测量出导体两端的电压与此时对应的电流，然后求出导体的电阻及平均值。根据一个物理量占据一列，每一次实验占据一行的原则去设计表格。直接测量的物理量由：电压、电流、电阻、平均值功四个物理量。做三次实验。故设计表格见下表：次数电压U/V电流I/A电阻R/Ω电阻平均值R/Ω1
2
3
。
【点评】本题主要考查串联电阻的原理、电路图的连接、表格设计、故障判断以及单表法求电阻的实验设计，是一道综合题。
【跟踪练习】
1．（xx?铜仁市）小宇在测电阻R x阻值的实验中，设计出了如图甲所示的电路图，图乙是未连接完整的实物图。
（1）根据图甲所示的电路图，用笔划线代替导线，将图乙所示的实物图连接完整。
（2）连接完整后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应向________（填“a”或“b”）端移动。
（3）将滑片P移动到某一位置时，分别读出两表的示数为U和I，写出R x的数学表达式：________。
（4）实验中进行多次测量并求平均值的目的是：________。（5）该实验装置还可以测量R x的________。
【答案】（1）见下图；（2）a；（3）U
I
；（4）减小误差；（5）电功率。
【解析】（1）由电路图知，电流表、滑动变阻器、电阻应串联在电路中，且变阻器一上一下接入电路中，实物连接如图所示：
2．（xx?邵阳）有一实验小组用伏安法测量小灯泡的电阻，电源电压为3V，待测小灯泡的额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，完成如图甲实物电路的连接。（要求：连线不要有交叉）
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，灯泡不亮，电压表有示数，电流表示数为零导致这一现象的原因可能是