内容正文:
专题12 欧姆定律
01题型突破 1
题型突破一:怎样解探究电流与电压、电阻的关系的实验问题 1
题型突破二:怎样解有关欧姆定律的计算问题 4
题型突破三:怎样应用欧姆定律分析动态电路问题 6
题型突破四:怎样解电学图像问题 6
题型突破五:怎样解有关欧姆定律的实际应用问题 8
题型突破六:怎样解伏安法测电阻的实验问题 10
题型突破七:怎样解电阻的特色测量问题 14
02素养提升 17
03中考练场 23
题型突破一:怎样解探究电流与电压、电阻的关系的实验问题
(1)在“探究电流跟电压、电阻关系”的实验时,要采用控制变量法。研究电流与电压的关系时,可控制电阻不变,研究电流与电阻的关系时,可控制电压不变,这样便使问题变得简单了。
(2)滑动变阻器在两个探究实验中的作用既有相同点,又有不同点。相同点:限制电流,保护电路。不同点:在探究电流与电压的关系实验中,滑动变阻器的作用是改变定值电阻两端的电压;而在探究电流与电阻的关系时,滑动变阻器的作用是保持定值电阻两端的电压不变。
(3)在“探究电流与电压关系”的实验中,更换定值电阻重复实验的目的是使实验结论更具有普遍性;而在“探究电流与电阻关系”的实验中,更换定值电阻重复实验的目的是得到在相同电压下多组电流与电阻的数据,便于发现规律。
(4)本实验中主要用到了控制变量法和图像法。
【特别提示】实验数据的处理方法
初中物理中常用的物理数据处理方法包括列表分析法和图像法。列表分析法的优点是方便,但不直观;图像法的优点是直观明显,但较麻烦。
【典例1】(2023·四川绵阳·中考真题)用如图甲所示的电路探究电流与电压、电阻的关系。实验器材有:1节干电池、1只电流表、多只电压表、多个阻值不同的定值电阻、1只滑动变阻器、1个开关、导线若干。
(1)电压表量程应选 (填序号)。
A.0~0.6V B.0~1.5V C.0~6V D.0~15V
(2)探究电流与电压的关系:
①先将5Ω的定值电阻接入电路,闭合开关,调节滑动变阻器滑片至不同位置,并将相应的电压表和电流表示数记录在下表中。建立I-U坐标系并描点,根据描点情况,小绵同学说,表中数据有一组是明显错误的,可能是读取不当造成的。这组数据序号是 ;
数据序号
1
2
3
4
5
6
7
电压U/V
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
1.4
电流I/A
0.04
0.08
0.11
0.16
0.26
0.24
0.29
②删除这组数据后,根据实验数据绘制的I-U图象如图乙所示,分析图象初步得到:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成 ;
(3)探究电流与电阻的关系
断开开关,将5Ω的定值电阻换为另一只定值电阻,为使定值电阻两端的电压保持1.2V不变。小绵同学提出两种操作:
甲:先闭合开关,再将滑片向左移动,使电压表示数为1.2V。
乙:先将滑片移到最左端,再闭合开关,将滑片向右移动,使电压表示数为1.2V。你认为哪种操作合理: 。
【变式1-1】(2024·湖南岳阳·模拟预测)小东同学在做“探究电流与电阻的关系”实验时,准备以下器材:电源电压为3V且保持不变,电流表(0~0.6A)、电压表(0~3V)、滑动变阻器(50Ω 0.5A)、五个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω)、开关、导线若干。根据如图甲所示的实物电路图连接进行实验。
(1)闭合电路前,滑动变阻器滑片应调到 (选填 A 或B)端;
(2)闭合开关后,发现电流表有示数,电压表无示数,则电路存在的故障可能是定值电阻 (选填“短路”或“断路);
(3)实验中控制电阻两端的电压为2V不变,她用10Ω的电阻进行完实验后,保持滑动变阻器的位置不动,当换上另一个电阻时,电流表的示数如图乙所示,由此可知换上的电阻为 Ω;
(4)实验完毕得出结论,当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比;
(5)小东思考:如果用这些器材,要完成五个定值电阻的所有实验,需要使得定值电阻两端的电压不变,可设定定值电阻两端的电压的范围是: 。
【变式1-2】(2024·湖北·模拟预测)如图所示,在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压值为3V)、滑动变阻器(50Ω、0.5A)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。
(1)将图甲中实物图补充完整(要求:滑动变阻器的滑片向左移时,电流表示数减小);( )
(2)正常连接电路,闭合开关后,发现电压表有示数,