内容正文:
专题17 欧姆定律及应用
学习目标:
1. 掌握利用实验探究电流、电压与电阻间的关系;
2. 掌握欧姆定律的表达式及其变形公式;
3. 掌握欧姆定律在串并联电路中的应用;
4. 掌握电路的动态分析方法;
5. 掌握电路的故障分析方法;
6. 了解电流表和电压表的改装问题。
知识点1:欧姆定律
(1)内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成_____,跟导体的电阻成______
(2)公式:I=____________
(3)适用:纯电阻电路
(4)理解:
1)对应关系:定律中电流、电压和电阻是针对同一导体或同一段电路在同一时刻而言的
2)因果关系:电流随电压和电阻的变化而变化,即电压、电阻是因,电流是果
3)变形关系:、只表示数量关系,只适用于数学计算,不反映物理规律
【提示】“导体的电阻与导体中的电流成反比”这个说法是错误的.
原因一:漏掉了“导体两端电压一定”这个前提条件;
原因二:弄错了“物理量之间的因果关系”.
知识点2:欧姆定律在串并联电路中的应用
串联电路
并联电路
电路图
电流关系
电压关系
电阻关系
(并的越多,总电阻反而越小,并且总电阻小于任意支路电阻)
只有R1和R2并联时,
若
比例关系
(即电压与电阻成正比)
(电流与电阻成反比)
考点1 欧姆定律的内容及理解
1.
欧姆定律公式:
2. 适用条件:纯电阻电路(中学阶段除了电动机以外,都属于纯电阻)
3. 理解:
(1) I、U、R必须针对于同一时刻的同一导体;
(2)
变形公式,不能认为电阻与电压成正比,电阻与电流成反比(影响电阻大小的因素:材料、长度、横截面积和温度)
考点2 欧姆定律在串并联电路中的应用
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。
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。
考点3 电路的动态分析
动态电路是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。动态电路分析是中考重点考查的内容之一。
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。
考点4 电路的故障分析
电路故障判断是中考常考题型,也是我们应该掌握的一项基本实验技能。首先要弄明白断路、短路故障的本质及其可能出现的现象。实际判断时可根据现象去推断故障原因,也可根据故障去推断应该发生的现象,最后综合题中已有信息,从而得出正确结论。
故障
结果
现象
断路
电路不同
(1)串联电路中发生断路,所以用电器不工作;并联电路中,发生断路的支路,用电器不工作,其他支路用电器依然工作;
(2)串联电路中发生断路,电流表无示数;并联电路中,发生断路的支路中电流表无示数,其他支路及干路中的电流表均有示数;
(3)电压表与电源相连的部分断路,电压表示数为零;若仅与电压表并联的部分断路,则电压表示数接近于电源电压
短路
电路仍通
(1)被短路的用电器不能工作,除此之外,未被短路的其他用电器可以工作;
(2)电流表有示数(本身未被短路);
(3)电压表未被短路时有示数,被短路时无示数;
(4)开关被短路仅是开关的断开功能失灵,起不到控制电路通断的作用,电路本身没有变化
考点5 电流表和电压表的改装(高中拓展)
项目
改装为大量程的电压表
改装为大量程的电流表
原理
串联电阻分压
并联电阻分流
改装原理图
分压电阻或
分流电阻
U=Ig(Rg+R) ,故R=-Rg
IgRg=(I-Ig)R,故R=
改装后电
表内阻
RV=Rg+R>Rg
RA=<Rg
中考真题
1.(2023·四川自贡·中考真题)由欧姆定律变形可得,下列说法正确的是( )
A.导体电阻大小跟它两端的电压成正比
B.导体电阻大小跟通过它的电流成反比
C.导体电阻大小由它两端电压和通过电流决定
D.导体电阻大小等于它两端电压与通过电流的比值
2.(2023·天津·中考真题)定值电阻R的U-I关系图像如图所示,当该电阻两端电压为3V时,通过它的电流为( )
A.1A B.2A C.3A D.4A
3.(2023·山东临沂·中考真题)如图所示电路的电源电压为1.5V,