第15讲　欧姆定律 第3课时　欧姆定律的理解及应用 2025年中考物理专题复习（山东）

物理 第一部分　回归教材　基础提升 第15讲　欧姆定律 第3课时　欧姆定律的理解及应用 （人教九全P78－79，P83－85；沪科九全P100－102，P107－110；鲁科九上P58 －60，P64－67；教科九上P74－75，P80－84） 欧姆定律的理解及应用 内容：导体中的电流跟导体两端的电压成① ，跟导体的电阻成② ⁠⁠. 表达式 公式：I＝③ ⁠； 变形式：U＝④ ，R＝⑤ ⁠； 其中I、U、R的单位分别是⑥ 、⑦ 、⑧ ⁠. 同体性：I、U、R对应于同一导体或电路的值 统一性：I、U、R单位要统一 同时性：I、U、R对应同一时刻的值 正比　 反比 　 IR　 　 A　 V　 Ω　 适用条件：欧姆定律只适用于⑨ ⁠. 理解 （1）电流随电压和电阻的变化而变化； （2）由变形公式R＝得，导体的电阻大小等于导体两端的电压与通过导体的电 流的⑩ 大小，但电流、电压的大小不影响导体电阻的大小. 欧姆定律在串、并联电路中的应用 串联电路分压规律：＝⑪ 　　. 并联电路分流规律：＝⑫ 　　. 纯电阻电路　 比值　 　 　 1. （2023·自贡中考）由欧姆定律I＝变形可得R＝，下列说法正确的是 （　D　） 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的电流决定 D. 导体电阻大小等于它两端电压与通过的电流的比值 D 2. （多选）（2024·南充中考）如图，开关S闭合后，电流表的示数分别为I1、 I2，电压表的示数分别为U1、U2、U3，L1的电阻小于L2的电阻，则下列关系正确 的是（　AC　） A. I1＝I2 B. U1＞U2 C. U1＋U2＝U3 D. U1＝U2＝U3 AC 3. （2023·天津中考）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 3 V时，通过它的电流为（　A　） A. 1 A B. 2 A C. 3 A D. 4 A 第3题图 A 4. （2023·滨州中考）如图所示，电源电压恒定不变，闭合开关后，当滑动变阻 器滑片P向左端滑动时，下列说法正确的是（　A　） A. 电流表 示数变大，电压表 示数变小 B. 电流表 示数变小，电压表 示数变大 C. 电流表 示数变大，电压表 示数不变 D. 电流表 示数变小，电压表 示数不变 第4题图 A 5. 如图所示的电路中，电流表 的示数为0.5 A， 的示数为0.2 A，电阻R2的阻 值为15 Ω.下列说法正确的是（　C　） A. 通过电阻R1的电流为0.5 A B. 电源电压为5 V C. 电阻R1的阻值为10 Ω D. 若断开开关S2，电流表 示数不变 第5题图 C 6. （2024·德州二模）如图所示，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电源电压为6 V，则合上开 关S后， 的示数为 A， 的示数为 A， 的示数为 A，电路的总 电阻为 Ω. 第6题图 2　 1　 3　 2　 7. （2023·宜宾中考）已知小灯泡L的额定电压为2.5 V，通过灯丝的电流与其两 端的电压关系如图所示，则灯泡正常发光时的电阻为 Ω.把此灯泡与15 Ω的 定值电阻并联在电源电压为1.5 V的电路中，则并联电路的总电流是 A. 10　 0.3　 8. （2024·江西中考）如图所示，电源两端电压为24 V，电阻R为20 Ω. （1）只闭合开关S，求通过电阻R的电流. 解：（1）只闭合开关S，只有电阻R接入电路中，根据欧姆定律 可知，通过电阻R的电流I＝＝＝1.2 A. （2）同时闭合开关S、S1，若通过干路的电流为1.6 A，求通过电阻R1的电流和 电阻R1的阻值. 解：（2）同时闭合开关S、S1，电阻R和R1并联接入电路中，根 据并联电路的电流规律可知， 通过电阻R1的电流＝I－IR＝1.6 A－1.2 A＝0.4 A. 电阻R1的阻值R1＝＝＝60 Ω. 一　欧姆定律的相关计算 1. 明确电路连接情况是进行电路分析和计算的第一步. 2. 电流、电压、电阻三个基本电学物理量的计算，常常应用的方法有三个： 一是欧姆定律；二是串、并联电路电流、电压、电阻的特点；三是串联分压、并 联分流的关系. 可以根据题目的具体条件，灵活选用最简单或自己最熟练的公式和解题方法 进行求解. 【例1－1】　如图所示电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电压表示数为6 V，电流表示数为0.6 A；断开开关，电压表示数为9 V. 则电源电压为 V， R2的阻值为 Ω. 9　 5　 【例1－2】　如图所示，电源电压保持不变，灯泡L上标有“3 V　0.6 W”的字 样，定值电阻R的阻值为10 Ω.当开关S闭合时，灯泡L恰好正常发光，电压表 的 示数为 V，电流表 、 的示数之比为 ⁠. 3　 5∶3　 【例1－3】　在如图所示的电路图中，将滑动变阻器的滑片P从b端移动到a端， 电流表示数由0.12 A变为0.48 A，已知电源电压为12 V且恒定不变，则滑动变阻 器R的最大阻值为 Ω，定值电阻R0的阻值为 Ω.当电压表示数为6 V 时，滑动变阻器R接入电路中的阻值为 Ω. 75　 25　 25　 二　I－U图像的理解及相关计算 此类题目一般综合性比较强，需要同学们具有较强的观察、分析、 推理和计算能力，解题的关键在于观察图像中的“整点”，即图像与坐标方格 “十字”交叉点，该点对应的横、纵坐标可以直接读出，然后结合欧姆定律和相 应电路的特征等计算出结果或做出判断性结论. 　　1. I－U图像是直线： 图像 两元件串联 根据给出的电流值，确定串联电路的电源电压. 如图所示，当I甲＝I乙＝0.2 A时，U甲＝2 V，U乙＝1 V. 电源电压 U＝U甲＋U乙＝2 V＋1 V＝3 V 两元件并联 根据给出的电压值，确定并联电路的总电流.如图所示，当U甲＝ U乙＝2 V时，I甲＝0.2 A，I乙＝0.4 A，电路中的总电流I＝I甲＋I乙 ＝0.2 A＋0.4 A＝0.6 A 　　2. I－U图像是曲线：表示电阻是变化的，由于图线上每一点对应的电阻阻 值是不同的，所以要求某一电压（或电流）对应的电阻值必须根据图像上的对应 电流（或电压）来求. 　　【例2－1】　图甲电路中，电源电压恒定，R1、R2的I－U图像如图乙所示. 闭合开关S、断开开关S1，电流表示数是0.2 A；若再闭合开关S1，则电流表示数 变化了 A. 0.3　 【例2－2】　（2024·鸡西中考）如图为灯泡L和定值电阻R的I－U图像，若 将L和R并联在电源电压为3 V的电路中，干路电流为 A；若将其串联在电 源电压为4 V的电路中，L和R的阻值之比为 ⁠. 0.6　 1∶3　 【例2－3】　如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源 电压不变.闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数与电压表示数U的 变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，R2的最大阻值为 Ω. 3　 10　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1　欧姆定律的应用——简单电路 1. （2024·临沂，20，2分）如图所示电路的电源电压为9 V，电流表使用0～0.6 A量程，电压表使用0～3 V量程，阻值为10 Ω的定值电阻允许通过的最大电流为 0.5 A. 为保证电路中各元件安全工作，滑动变阻器的最大阻值应大于（　A　） A. 20 Ω B. 10 Ω C. 8 Ω D. 5 Ω 第1题图 A 2. （2023·临沂，15，3分）如图所示电路的电源电压为1.5 V，电阻R1的阻值为2 Ω，闭合开关后，电流表的示数为0.3 A，则（　D　） A. 通过R1的电流大于0.3 A B. 电阻R1和R2是并联的 C. 电压表的示数为0.9 V D. 电阻R2的阻值为3 Ω 第2题图 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3. （多选）（2022·日照，11，4分）按如图甲所示连接好电路后，闭合开关，电 路正常工作，电压表 和 的示数均如图乙所示，已知R1的阻值为5 Ω.下列判断 正确的是（　BC　） A. 电源电压为6 V B. R2的阻值为20 Ω C. 将图甲电路改接成图丙电路，R2两端的电压为5 V D. 将图甲电路改接成图丙电路，经过R1和R2的电流之比为1∶4 BC 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 4. （2024·滨州，17，2分）如图所示，电源电压为3 V，闭合开关后，电流表 的示数为0.6 A，电流表 的示数为0.2 A，则通过灯泡L2的电流为 A，灯 泡L1的阻值为 Ω. 0.4　 15　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 5. （2023·临沂，23，2分）如图甲所示电路的电源电压为3 V，闭合开关后，两 电流表的指针偏转均如图乙所示，则电路的总电阻为 Ω；断开开关后，电阻 R2的阻值为 Ω. 2　 2.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 6. （2023·滨州，17，2分）如图所示，电源电压恒定不变，定值电阻R1的阻值为 10 Ω.闭合开关，电流表 的示数为0.5 A， 的示数为0.3 A，则电源电压 为 V，定值电阻R2在1 min内消耗的电能为 J. 3　 36　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 7. （2023·青岛，25，5分）如图所示电路，电阻R1、R2并联接到电压为U的电源 两端.闭合开关S后，通过电阻R1、R2的电流分别为I1、I2，电路的总电流为I. （1）R1、R2并联后相当于一个电阻R，请推导证明：＝＋. 解：（1）根据欧姆定律可知，通过R1的电流I1＝，通过R2的电流I2＝.根据并联电路的电流特点可知，通过干路的总电流I＝I1＋I2＝＋.根据欧姆定律可知，并联电路总电阻R＝＝＝.故有＝＋. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （2）若电路中R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，电源电压为3 V. 求电路的总电流I. 解：（2）电路中R1＝20 Ω，R2＝30 Ω，由并联电路的电阻特点 可知，电路中总阻值R＝＝＝12 Ω.根据欧姆定律 可得，电路中的总电流I＝＝＝0.25 A. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 8. 【实践创新】（2023·济宁，9，2分）小明家的屋顶上有一个水池，如图是他 设计的一种自动测量水池内水位高低的装置，R'是定值电阻，R是滑动变阻器， 它的金属滑片是杠杆的一端.从水位表（用电流表改装）指针的刻度，就可知道 水池内水位的高低.下列对装置的设计方案提出的建议，可行的是（　A　） A. 用电压表改装水位表，并与R'并联 B. 用塑料材料制作杠杆AB C. 用软绳连接杠杆A端与浮标 D. 用导线代替电阻R'接通电路 A 2　欧姆定律的应用——实际应用 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 9. （2023·烟台，27，11分）在实践活动中，物理小组计划制作一个水位显示 仪，用电流表或电压表来显示蓄水池水位的高低.小组选用了电压恒为6 V的电 源、最大阻值为20 Ω的均匀弧形电阻片R、多个定值电阻、量程为0～0.6 A的电 流表、量程为0～3 V的电压表以及滑杆、细杆、浮子等器材.设计要求是：①电 流表或电压表示数越大，表示水位越高.②当滑片滑动到电阻片的一端时，电流 表或电压表示数要恰好达到满偏（量程的最大值），指针位置表示蓄水池规定的 最高水位；当滑片滑动到电阻片的另一端时，电流表或电压表指针所指位置表示 规定的最低水位. 小明利用电流表设计了一个符合要求的装置，其中滑片 P与滑杆连接，滑杆可绕固定轴O转动，另一端通过轻质 细杆连接一个浮子，如图甲所示.求： 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （1）当水位最高时，滑片应该滑到a端还是b端？小明选用的定值电阻R0的阻值 为多少？ 解：（1）图甲中，两电阻串联接入电路，电流表测通过电路的电流，通过电流 表反映水位的高低，电流表示数越大，表示水位越高，根据串联电路电阻规律并 结合欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路阻值最小，所以滑片应该滑到b端. 此时电路为定值电阻的简单电路.根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流 为0.6 A，根据欧姆定律可知，定值电阻R0的阻值为R0＝＝＝10 Ω. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （2）当水位最低时，电流表的示数为多少？此时电路中R0消耗的功率为多少？ 解：（2）当水位最低时，滑动变阻器接入电路的阻值最大，串联电路总电 阻等于各部分电阻之和，根据欧姆定律可得，此时通过电路的电流I'＝ ＝＝0.2 A. 此时电路中R0消耗的功率为P0＝I'2R0＝（0.2 A） 2×10 Ω＝0.4 W. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （3）另一个同学想用电压表显示水位高低，他拆下装置中的电流表，将电压表 连接到电路中，如图乙所示.请分析说明他的设计是否符合要求.如果符合，说明 理由；如果不符合，提出能够达到设计要求的具体改进方法. 解：（3）乙图中电压表测滑动变阻器两端的电压，水位最高时，滑动变阻器接 入电路的阻值为0，此时滑动变阻器两端的电压为0，随着水位的降低，滑动变阻 器接入电路的阻值变大，根据串联分压原理可知，电压表示数变大，故不符合要 求.根据串联电路电压规律可知，水位最高时，定值电阻R0两端的电压最大（等 于电源电压6 V），而电压表的量程为0～3 V，根据题意可知，此时电压表示数 要恰好达到满偏（3 V），由串联分压的规律可知，应在 电路中串联一个阻值为10 Ω的电阻R1，并把电压表并联 在定值电阻R0（或R1）两端. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 3　欧姆定律的应用——图像 10. （2024·临沂，22，2分）闭合如图甲所示电路的开关，将滑动变阻器的滑片 由最右端移到最左端的过程中，电压表与电流表的示数变化的图像如图乙所示. 则定值电阻R0的阻值为 Ω，电源电压为 V. 3　 1.5　 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 11. 【实践创新】（2023·日照，21，12分）为了节约能源，我市一些公共场所改 用光控开关控制照明系统，光控开关可用光敏电阻控制，某光敏电阻阻值随光的 照度变化曲线如图甲所示.光的照度可以反映光的强弱，光越强照度越大，照度 单位为勒克斯（lx）.某学校科学探究小组的同学设计了图乙所示的电路，利用 图甲特性的光敏电阻RG测量光的照度.图乙中定值电阻R0＝20 kΩ. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （1）开关闭合前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或 “右”）端. （2）开关闭合后，读取电压表 、 的示数分别为3.0 V、4.2 V. 求： ①定值电阻R0的电功率. 左　 解：（2）开关闭合后，R0和RG串联，电压表 测R0两端的电压， 测RG两端的 电压， 、 的示数分别为3.0 V、4.2 V. 此时电路中的电流I＝I0＝＝＝1.5×10－4 A. ①定值电阻R0的电功率P＝UI＝3.0 V×1.5×10－4 A＝4.5×10－4 W. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ②光敏电阻RG中的电流. ②根据串联电路的电流处处相等可知，光敏电阻RG中的电流为1.5×10－4 A. 解：（2）开关闭合后，R0和RG串联，电压表 测R0两端的电压， 测RG两端的 电压， 、 的示数分别为3.0 V、4.2 V. 此时电路中的电流I＝I0＝＝＝1.5×10－4 A. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 （3）该科学探究小组的同学通过共同研究，利用该光敏电阻RG进一步设计了图 丙所示的照明系统控制电路，电源电压为12 V. 当天色渐暗，照度降低至1.0 （lx）时，控制开关会自动启动照明系统，此时光敏电阻RG两端的电压等于2 V. ①请分析此控制电路中电流与光的照度的变化关系. 解：（3）①控制电路中R和RG串联，当光的照度增大时， 光敏电阻阻值变小，串联电路的总电阻减小，根据欧姆定律 可知，电路中的电流变大. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 解： ②已知电源电压为12 V，照度降低至1.0（lx）时，光敏电阻阻值为20 kΩ，控制开关会自动启动照明系统，此时光敏电阻RG两端的电压等于2 V，此时电路中的电流I'＝IG＝＝＝1.0×10－4 A. 根据串联电路的电压特点知，定值电阻两端的电压U'＝U－UG＝12 V－2 V＝10 V. 则定值电阻R的阻值R＝＝＝105 Ω. ②求电路中定值电阻R的阻值. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 请完成精练册第59页习题 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 $$