2020年基于核心素养下的34个中考物理特色专题专题29用欧姆定律解决的电路问题含解析

专题29 欧姆定律应用欧姆定律单元内容是电学重点,也是中考重点命题素材,是必考点。

要对本单元知识达到理解应用程度,毕业班学生经常学习往年中考真题的解答思路,有目的的训练是行之有效的办法。

本单元必考点有：（1）电流与电压、电阻的关系实验探究（2）理解欧姆定律；（3）欧姆定律的应用；（4）会用伏安法测量电阻。

欧姆定律试题题型全面,以填空题、选择题、实验探究题和计算题为主,所占分值一般在10—12分左右。

解答欧姆定律的题,首先需要正确分析电路的连接形式,也就是说要知道电路是串联的还是并联的,然后用串联和并联电路特点,结合欧姆定律等规律对问题进行规范解答。

深化对四个必考点的理解,达到快速提升欧姆定律单元复习效率是最好的策略。

1.内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比。

2.公式为：I=U/R 变形公式有：U=IR R=U/I3.欧姆定律使用注意：单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω；不能理解为：电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的。

【例题1】小周同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时,他设计连接了如图所示的实物连接图。

（1）请你依题中的实物连接图画出相应的电路图。

（2）实验中,小周同学先将5Ω的电阻R接入电路,电路连接完全正确,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关S就直接读出了电流表的示数,并把数据记录在表格中。

然后再分别用10Ω和20Ω的电阻替换5Ω电阻,重复上述操作。

他在实验操作过程中的错误是没有保持电阻R的_______不变。

（3）小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示。

根据表中的实验数据得出的结论是：_______。

（4）小周同学发现有一个小灯泡,于是用这个小灯泡替换20Ω的电阻后,继续进行实验。

电表测得示数如图所示,可知小灯泡的阻值是_______ Ω。

【答案】（1）如图所示（2）电压（3）电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比（4）8【解析】（1）根据实物图,滑动变阻器、电流表、定值电阻R、开关和电源串联组成闭合回路,电压表与定值电阻R并联,画出其电路原理图如上图所示。

（2）流过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻两个因素有关,要利用控制变量法探究电流与电阻的关系,就必须保持电阻两端的电压不变。

（3）在保持电压一定时,得到题中记录的表格,根据表格数据发现,每次实验的电流值与电阻值的乘积一定,即IR=2.4V（不变）,可得出结论,电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（4）根据电表读数可得,灯泡两端电压U=2.4V,流过灯泡的电流I=0.3A,所以小灯泡的阻值R=U/I=2.4V/0.3A=8Ω。

【例题2】由欧姆定律I=U/R,变形可得R=U/I．下列说法正确的是（）A.导体电阻跟它两端的电压成正比B.导体电阻跟通过它的电流成反比C.导体电压跟通过它的电流成正比D.导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关【答案】D【解析】（1）电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,R=U/I是计算导体电阻大小的一种方法,故AB不正确；（2）电压是产生电流的原因,不能说导体电压跟通过它的电流成正比,故C不正确。

【例题3】如图所示,电源电压恒为6V,定值电阻R1＝20Ω．闭合开关S,电流表A2的示数为0.9A,则电流表A1的示数为A,定值电阻R2的阻值为Ω。

【答案】0.3；10。

【解析】由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测R1支路的电流,电流表A2测干路电流,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,通过R1即电流表A1的示数：I1＝＝＝0.3A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过定值电阻R2的电流：I2＝I﹣I1＝0.9A﹣0.3A＝0.6A,则定值电阻R2的阻值：R2＝＝＝10Ω。

【例题4】小敏用图甲所示电路来测定某定值电阻的阻值实验次数U/v I/A R/Ω1 2.0 0.20 10.02 2.53 2.9 0.28 10.4（1）闭合开关前,要将滑动变阻器滑片滑到（选填“A”或“B”）端（2）闭合开关后,发现只有一只电表的指针发生偏转,请结合图甲电路分析产生此现象的原因是。

（3）排除故障后,进行三次实验,测得数据如上表。

表中第二次实验的电流可从图乙中读取,根据这三次测得的数据求得此电阻的阻值为欧（保留一位小数）（4）下列实验电路图丙中,也能够得出定值电阻R x阻值的电路有。

【答案】（1）A；（2）电压表和电流表的位置互换了；（3）10.3；（4）ACD。

【解析】（1）为了保护电路,闭合开关前滑片在阻值最大处即A端；（2）由电路图知：电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,由于电压表的电阻很大串联在电路中相当于断路,电路中没有电流,电流表示数为零电压表与电源两端相连,有示数；（3）图乙中电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,示数为0.22A,此时的电阻R2==≈10.4Ω；三次的平均电阻为：R==≈10.3Ω；（4）A．两电阻串联,电压表测电源电压示数为U,电流表测量总电流示数为I,总电阻为,R x的阻值为R x=﹣R0,故A可以测出R x的阻值,故不A正确；B、两电阻并联,电压表测电源电压示数为U,电流表测量R的电流示数为I,已知R的电阻,根据U=IR算出R两端的电压也就是电源电压,无法知电流,不能测出电阻,故B错误；C、两电阻并联,上面的电流表测量干路的总电流示数I,下面的电流表测量电阻R的电流示数为I1,已知R的电阻和电流,根据欧姆定律求出R的电压U=I1R,R x的电流I x=I﹣I1,则R x==,故C正确；D、两电阻串联,分别利用电流表测出滑片位于最大阻值处和0Ω时电路中的电流分别为I1和I2,根据电阻的串联和欧姆定律表示出电源的电压,利用电源的电压不变得出等式即可求出R x的阻值,故D正确。

故选ACD。

【例题5】如图所示,电源电压恒定,R1的阻值为20Ω,R2的阻值为10Ω．当S闭合,S1、S2断开时,电流表的示数为0.5A．求（1）电源电压；（2）当S、S1、S2都闭合时,电流表的示数变化了0.4A．则R3的阻值是多大？【答案】（1）电源电压为15V。

（2）R3的阻值为100Ω。

【解析】（1）当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中；根据电阻的串联和I=可知,电源电压为：U=I（R1+R2）=0.5A×（20Ω+10Ω）=15V；（2）当S、S1、S2都闭合时,R2被短路,此时R1和R3并联接入电路中,电流表测干路中的电流,此时的总电阻要小于R1,当S闭合,S1、S2断开时,R1和R2串联接入电路中,此时的总电阻要大于R1,所以,R1和R3并联的总电阻小于 R1和R2串联的总电阻,由欧姆定律可知,当S、S1、S2都闭合时,干路中的电流变大,故并联后干路中的电流为：I'=0.4A+0.5A=0.9A；通过R1的电流为：I1===0.75A；由并联电路的电流特点可得,通过R3的电流为：I3=I′﹣I1=0.9A﹣0.75A=0.15A；则R3的阻值为：R3===100Ω。

【例题6】如图所示,甲图中小灯泡上标有“2.5V,0.75W”的字样,电压表如图乙所示．闭合开关,推动滑动变阻器的滑片,使小灯泡正常发光,此时电压表的示数如图丙所示．求：（1）电源电压；（2）电流表的示数；（3）此时滑动变阻器接入电路的阻值．【答案】（1）4.3V；（2）0.3A；（3）6Ω．【解析】由图甲所示电路图可知,滑动变阻器与灯泡串联,电压表测滑动变阻器两端电压,电流表测电路电流.（1）由图乙可知,电压表没有调零,电压表量程为0～3V,分度值为0.1V,初始值为0.2V,由图丙所示电压表可知,其量程为0～3V,分度值为0.1V,示数为2V,则滑动变阻器两端电压U R=2V﹣0.2V=1.8V,灯泡正常发光时其两端电压等于其额定电压2.5V,则电源电压：U=U R+U L额=1.8V+2.5V=4.3V；（2）电流表示数等于通过灯泡的电流,灯泡正常发光,电流I= P L额/ U L额=0.75W/2.5V=0.3A（3）由欧姆定律：I=U/R可知,滑动变阻器接入电路的阻值：R= U R/I=1.8V/0.3A=6Ω.一、选择题1．如图电路,电源电压恒定,R1＝12ΩR2＝6ΩR3是定值电阻。

闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时电流表的示数为0.6A,接b时电流表的示数可能为（）A．0.3 A B．0.6 A C．0.9 A D．1.2 A【答案】C【解析】由电路图可知,闭合开关S1,单刀双掷开关S2接a时,R1与R3串联,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I＝可得,电源的电压：U＝I a（R1+R3）＝0.6A×（12Ω+R3）,当闭合开关S1,单刀双掷开关S2接接b时,R2与R3串联,电流表测电路中的电流,则电流表的示数：I b＝＝＝＝0.6A+,当R3＝0时,I b＝0.6A+＝1.2A,当R3→∞时,I b＝0.6A,由R3是定值电阻可知,0.6A＜I b＜1.2A,结合选项可知C符合。

2.如图所示的电路中,电流表A1的示数为0.5A,A2的示数为0.3A,电阻R2的阻值为10Ω．下列说法正确的是（）A．通过电阻R1的电流为0.5AB．电源电压为5VC．电阻R1的阻值为15ΩD．若断开开关S2,电流表A1示数变大【答案】C【解析】由电路图可知,两电阻并联,电流表A2测R2支路的电流,电流表A1测干路的电流；开关S1控制整个电路,开关S2控制电阻R1；因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以通过电阻R1的电流：I1=I﹣I2=0.5A﹣0.3A=0.2A,故A错误；又因为并联电路中各支路两端的电压相等,故根据欧姆定律可得,电源的电压：U=U2=I2R2=0.3A×10Ω=3V,故B错误；电阻R1的阻值：R1=U/ I1=3V/0.2A=15Ω,故C正确。

若断开开关S2,电流表A1只测量R2的电流,电流表A1示数变小,故D错误。

3.如图所示,电源电压保持不变,闭合开关后,两灯都能正常工作,灯L1,L2的电阻之比为R1：R2=1：2,此时甲、乙两电表的示数之比为（）A．2：1 B．1：2 C．3：2 D．2：3【答案】D【解析】乙表与电源连接,故为电压表,甲表不能是电流表,否则S闭合时,将灯短路,不发光,故两表都为电压表,甲表测L2的电压,乙表测电源电压,两灯串联,灯L1、L2的电阻之比为R1：R2=1：2,根据分压原理,L2的电压为灯L1的2倍,即2U L1,根据串联电路电压的规律,总电压为：U=U L1+2U L1=3U L1,甲、乙两电表的示数之比为2U L1：3U L1=2：3．只有D正确。