重难点15 欧姆定律-2021年中考物理【热点·重点·难点】专练

专项四 电学 重难点15 欧姆定律 【知识梳理】 1.欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。数学表达式：I=. 2.电阻的测量的基本方法：伏安法。原理：欧姆定律（I=）。 3.两个用电器串并联时，在电路中的电流、电阻、电压的关系 物理量（关系） 串联 并联 电流 I=I1=I2 I=I1+I2 电压 U=U1+U2 U=U1=U2 电阻 R=R1+R2 1/R=1/R1+1/R2(R=) 电压与电阻的关系 =或U1/U2=R1/R2 电流与电阻的关系 =或I1/I2=R2/R1 【易混淆点】 1.滑动变阻器在三个实验中的作用：在“探究电流与电压的关系实验”中，主要是“改变定值电阻两端的电压”；在“探究电流与电阻的关系实验”中，主要是“保持定值电阻两端的电压不变”；在“伏安法测电阻的实验”中，主要是“改变定值电阻两端的电压，多次测量求平均值减小测量误差”。 2.在叙述实验结论时，错误地说成“电压与电流成正比”；“电阻与电流成反比”。 【典例分析】 【例1】(2020甘孜14)小刚用图所示电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”，在此实验过程中，当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，为了探究上述问题，他应该采取的唯一操作是（　　） A. 保持变阻器滑片不动 B. 将变阻器滑片适当向左移动 C. 将变阻器滑片适当向右移动 D. 适当增加电池的节数 【答案】C 【分析】当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后，根据串联分压的知识可知：电压表的示数变大，此时应该增大滑动变阻器的阻值，将滑片适当向右端滑动，使电压表的示数与原来相同。选C。 【思路小结】在“探究电流与电阻的关系实验中”，当定值电阻变大时，滑动变阻器连入电路中的阻值也要变大。 【例2】(2020达州22)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，提供的器材如下：电源电压恒为4.5V，五个定值电阻R1（5Ω）、R2（10Ω）、R3（15Ω）、R4（20Ω）、R5（25Ω），标有“50Ω1A”的滑动变阻器R、电压表（可用量程：0～3V、0～15V）、电流表（0～0.6A）、开关各1只，导线若干。 (1)小赵同学设计了如图甲所示的实验电路，电路连接完毕，闭合开关S，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R1和R上，则电路故障是 ； (2)排除电路故障后，将滑动变阻器的滑片P移到最 端，闭合开关，调节滑片P，使电压表的示数为2.5V时，电流表的示数应为 A； (3)分别用定值电阻R2、R3、R4、R5依次替换R1，重复(2)的实验步骤。根据实验所得的五组数据绘制出I-R图象，如图乙所示，由图象可得出的结论是： ； (4)完成步骤(2)后，若保持滑片P位置不变，断开开关，用R2替换R1，闭合开关，发现电压表示 数 2.5V（选填“大于”或“小于”），应向 （选填“左”或“右”）移动滑片P才能达到实验要求； (5)为完成该实验探究，滑动变阻器允许连入电路的最小阻值为 Ω； (6)在使用电阻R1、R5完成实验的过程中，当电压表示数为2.5V时，滑动变阻器R消耗的电功率分别为P1、P5，则 。 【答案】 (1)R1短路 (2)右 0.5 (3)当导体两端的电压保持不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比 (4)大于 右 (5) 4 (6)5:1 【分析】(1)由图可知：电阻R1和滑动变阻器R串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。闭合开关时，电流表有示数，则电路中出现短路故障，而电压表无示数，那么是电阻R1短路了。 (2)在闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移动到阻值最大处，即最右端。由图乙知：电压表示数为2.5V，R1=5Ω时，电路中的电流为I=U1/R1=2.5V/5Ω=0.5A。 (3)由图乙知:当电压一定时，通过导体的电流与电阻成反比。 (4)用R2=10Ω代替R1后，若滑动变阻器接入电路的阻值不变，据串联电路的分压特点知:R2分去的电压变大，即电压表的示数大于2.5V，要使R2两端的电压保持为2.5V，应让变阻器接入电路的阻值变大，以分去更多电压，所以应向右移动滑片。 (5)实验中，定值电阻两端的电压保持不变，那么变阻器两端的电压也保持不变，当定值电阻更换的阻值越小，据串联电路的特点，变阻器接入电路的阻值也越小。所以，当R1=5Ω时，变阻器接入电路的电阻最小，此时电路中的电流I=0.5A，滑动变阻器接入电路的最小阻值为： Rmin= = = = 4Ώ。