内容正文:
专题:欧姆定律
中考物理提升能力专题复习讲义
课前导语:欧姆定律()把电流、电压和电阻三者联系起来,可用来解决串、并联电路中比较复杂的电学问题。欧姆定律的应用是历年中考的重点,考查的形式几乎包含所有题型。另外,动态电路分析作为中考重点考查的内容之一,它会根据欧姆定律及串并联电路的性质,来分析电路中由于某一部分的变化而引起的整个电路中各部分物理量及其比值关系等的变化情况。
第一部分:考点解读
第1、 关于欧姆定律
德国物理学家欧姆对电流跟电压和电阻之间的关系进行了大量的实验研究,发现“通过导体的电流跟导体两端电压成正比,跟导体的电阻成反比”这个规律对大多数导体而言都成立,并于1826年归纳出了欧姆定律。
1.内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2.公式:。
3.公式中各符号的物理意义及单位
U-表示导体两端电压,单位为伏特(V);R-表示导体的电阻,单位为欧姆(Ω);I-表示通过导体的电流,单位为安培(A)。
4.适用范围:欧姆定律适用于纯电阻电路。在飞纯电阻电路中,如含有电动机的电路,欧姆定律将不适用。
第二、利用欧姆定律分析电路的一般步骤:
(1)画出等效电路,分析各元件的连接方式;
(2)分析电压表、电流表的测量对象,并注明已知量的符号、数值;
(3)找出各物理量的关系,根据欧姆定律及串并联电路中的电流、电压规律,列出方程式,求出待测量。
第三、当遇到比较简单的动态电路问题时,可直接利用串、并联电路的电压、电流规律进行分析;当遇到比较复杂的动态电路问题时,可依照“局部→整体→局部”的顺序,先从阻值变化入手,以电流关系为纽带,逐一判知各部分电压、电流的变化情况。
第二部分:例题分析
1、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
【分析】AB.由图知电阻R1和R2的I-U图像,都是过原点的斜线,说明电阻R1和R2两端的电压与通过它们的电流成正比,两电阻的阻值是固定不变的。当电压为1V时,通过电阻R1和R2的电流分别为0.10A、0.20A,由欧姆定律可知,电阻R1和R2的阻值分别为
由计算可知,R1的阻值大于R2的阻值。故AB不符合题意;
C.将R1、R2串联接入电路,由串联电路电流处处都相等可知,通过电阻R1和R2的电流相同,因R1的阻值大于R2的阻值,由U=IR可知,通电后R1两端的电压大于R2两端的电压。故C符合题意;
D.将R1、R2并联接入电路,根据并联电路的电压特点可知,电阻R1和R2两端的电压相等,因R1的阻值大于R2的阻值,由可知,通电后通过R1的电流小于通过R2的电流。故D不符合题意。
故选C。
2、如图所示,电源电压15V保持不变,滑动变阻器的滑片在最右端。闭合开关S1,断开开关S2,滑片P移至中点附近时,电流表的示数是0.5A,保持滑片P不动,闭合开关S2,断开开关S1时,电流表的示数是0.2A,则电阻R3的阻值是( )。
A. 20Ω B. 30Ω C. 45Ω D. 50Ω
【分析】分析电路可知, 闭合开关S1,断开开关S2,R2和R1串联,滑片P移至中点附近时,设R2和R1串联的总电阻为R′,电流表的示数是0.5A,由欧姆定律可得R′===30Ω
闭合开关S2,断开开关S1时,R2、R3和R1串联,保持滑片P不动,设R2、R3和R1串联的总电阻为R″,电流表的示数是0.2A, 由欧姆定律可得R″===75Ω
滑片P保持不动,故电阻R3的阻值为R3=R″-R′=75Ω-30Ω=45Ω
故选C。
3、在如图所示电路中,闭合开关S后,在滑片P向右滑动过程中,各电表示数变化正确的是( )。
A.A1、A3示数不变,A2、V示数变小;
B.A1、V示数不变,A2、A3示数变大;
C.A1、A2、V示数不变,A3示数变小;
D.A2、V示数不变,A1示数变小,A3示数变大
【分析】由图可知,本题电路为R1与R2并联,电流表A1测量R2电流,电流表A2被短路,电流表A3测量干路总电流,电压表示数U=U1=U2,故电流表A2、电压表两表示数是不变的,电流表A1测量R2电流,因,因R2为定值电阻,阻值不变,电源电压不变,故电流表A1示数也是不变的;电流表A3测量干路电流,因,因R1滑片向右滑动,阻值变大,故R并也相应增大,由此电流表A3示数变小。
故选C。
4、如图甲所示,电源电压恒定,定值电阻的阻值为8Ω。将滑动变阻器的滑片从a端滑到中点的过程中,电压表示数U与电流表示数I之间的关系图象如图乙所示。滑动变阻器R的最大阻值为_________