内容正文:
专题17.2 欧姆定律【五大题型】
【人教版】
【题型1 欧姆定律的I-U图像和I-R图像】
【题型2 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系】
【题型3 欧姆定律的应用】
【题型4 电路的动态分析】
【题型5 综合实验探究】
【知识点1 欧姆定律的I-U图像和I-R图像】
(1)欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中一部分电路,但前提是该电路为纯电阻电路。
(2)欧姆定律中电流、电压和电阻三个量都是对同一导体和同一段电路的同一时刻而言的。
(3)欧姆定律中提到的“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”是有前提条件的,即当导体的电阻一定时,通过它的电流跟它两端的电压成正比;当导体两端的电压一定时,通过它的电流跟它的电阻成反比。
(4)欧姆定律公式可以变形为 U=IR,但不能认为导体两端电压跟导体中的电流、导体的电阻成正比,因为电压是电源提供的。公式还可以变形为 R=U/I,但不能认为导体的电阻跟它两端电压成正比,跟电流成反比,因为电阻是导体本身的性质,跟所加电压和通过的电流无关,此变形式只是提供一种测量、计算电阻的方法而已。
【题型1 欧姆定律的I-U图像和I-R图像】
【例1】(2022·广西·中考真题)在“探究电流与电压的关系”实验中,采用图像法得到如图所示的I-U图像,由图可知,电阻R一定时,通过导体的电流与导体两端的电压的关系及R的阻值分别是( )
A.成正比,R=10Ω B.成正比,R=1Ω
C.成反比,R=10Ω D.成反比,R=1Ω
【变式1-1】(2022·湖南邵阳·中考真题)小灯泡L和定值电阻R接在如图甲所示的电路中,其两者的I-U关系图象如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.图乙中曲线A表示电阻R的I-U关系图象
B.当电源电压为4V时,电流表示数为0.5A
C.当电源电压为4V时,小灯泡L的实际功率为1.6W
D.如果将小灯泡L和电阻R串联接在电压为10V的电源两端,电路消耗的总功率为2W
【变式1-2】(2022·安徽·中考真题)图示为电阻R1和R2的I-U图像,由图可知( )
A.R1的阻值为5Ω
B.R1的阻值小于R2的阻值
C.将R1、R2串联接入电路,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压
D.将R1、R2并联接入电路,通电后通过R1的电流大于通过R2的电流
【变式1-3】(2022·湖南常德·中考真题)图甲是热敏电阻RT和定值电阻R的U﹣I关系图像,RT的阻值随温度的升高而变小。将RT和R以两种不同的方式接在同一电源上,如图乙和丙。若乙图中加在两电阻上的电压,丙图中,则下关系式中正确的是( )
A.m= B.m> C.m< D.m=n
【知识点2 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系】
对欧姆定律的理解欧姆定律在初中阶段的适用范围,要注意以下三点:
1.(1)电阻R必须是纯电阻;(2)欧姆定律只适用于金属导电和液体
含电源在内的“部分电路”。
2.欧姆定律中所说的“导体中的电流,跟导体两端的电压成正比”是在电阻一定的条件下;“导体中的电流跟导体的电阻成反比”是指在电压一定的条件下,脱离了前提条件,这种比例关系就不存在了。
于同一导体(或同一段电路)在同一时刻(或同一段时间)电流与电压、电阻三者间的关系,也就是通常所说的一一对应。即欧姆定律具有同一性和同时性。(例如,有甲、乙两只灯泡,电阻分别为10Ω和20Ω,并联后接入电压为6V的电源两端,要求甲灯中的电流,就应该用甲灯两端的电压去除以乙灯的电阻。
即使是同一个电路,由于开关的闭合、断开、滑动变阻器滑片的左、右移动,将引起电路中各部分电流及总电流和电压的变化,因此,必须保证I=U/R中的三个物理量是同一时间的值。切不可混淆电路结构变化前后的I、U、R的对应关系。因此,使用欧姆定律时,不能盲目地乱套公式。
4.区别I=U/R和R=U/I的意义
I=U/R表示导体中的电流的大小取决于这段导体两端的电压和这段导体的电阻。当导体中的U或R变化时,导体中的I将发生相应的变化。可见,I、U、R都是变量。另外,I=U/R还反映了导体两端保持一定的电压,是导体形成持续电流的条件。若R不为零,U为零,则I也为零;若导体是绝缘体R可为无穷大,即使它的两端有电压,I也为零。
R=U/I表示一段导体两端的电压跟这段导体中的电流之比等于这个导体的电阻。它是电阻的计算式,而不是它的决定式。导体的电阻反映了导体本身的一种性质。
个比值是不同的。不能认为导体的电阻跟电压和电流有关。
【题型2 欧姆定律的表达式与U、I、R的决定关系】
【例2】(2022·浙江·杭州启正中学一模)下列对物理量的理解不恰当的是( )
A.对于定值电阻尽管有,但是R并不与U成正比
B.对于同