1、第二篇物質科學(一)第22課時歐姆定律電路計算一、歐姆定律一、歐姆定律考點考點1 1解釋歐姆定律的內容和數學表達式解釋歐姆定律的內容和數學表達式b b(1)內容：通過導體中的電流，跟這段導體兩端的電壓成_，跟這段導體的電阻成_。(2)表達式：_電阻是導體的一種特性，不會因為電壓、電流的改變而改變，因此電阻不與電壓成正比，不與電流成反比。正比反比IU/R考點考點2 2應用歐姆定律解決簡單的電學問題應用歐姆定律解決簡單的電學問題( (不超過兩不超過兩個電阻的電路個電阻的電路) )c c使用歐姆定律的注意事項(1)_：即同一段導體或同一電路上的I、U、R；(2)_：即同一時間，也就是電路在同一狀態下

2、的I、U、R；(3)_：即單位要統一，I、U、R的國際單位分別為安、伏和歐。同體性同時性統一性1(2014臺州)如圖電路，電源電壓保持不變，閉合開關，當旋鈕式變阻器觸片順時針轉動時()A變阻器電阻增大B電流表示數減小C小燈泡亮度增大D變阻器兩端電壓增大C2.(2015衢州)如圖甲所示，已知電源電壓為10V，將滑動變阻器滑片P移到最左端，閉合開關S，燈泡發光，電流表示數為0.35A，電壓表示數如圖乙所示，則此時滑動變阻器接入電路的電阻是_。當滑片P向右移動的過程中燈泡亮度_(填“變亮”、“不變”或“變暗”)。20不變二、用電壓表和電流表測量導體的電阻二、用電壓表和電流表測量導體的電阻考點考點3

3、3說明伏安法測量電阻的實驗原理說明伏安法測量電阻的實驗原理b b原理：_。考點考點4 4繪制伏安法測量電阻的電路圖繪制伏安法測量電阻的電路圖b b伏安法測電阻的電路圖：如圖所示。 減少誤差的方法：多次測量取_RU/I平均值考點考點5 5應用電壓表和電流表測量導體的電阻應用電壓表和電流表測量導體的電阻c c(1)電路連接：連接電路時開關_；閉合開關前，滑動變阻器的阻值移到_；滑動變阻器接線_。(2)通過調節滑動變阻器，測得多組U、I的值，根據公式求出對應的R，再求平均值作為待測電阻的阻值。考點考點6 6收集和整理實驗數據得出實驗結論收集和整理實驗數據得出實驗結論b b斷開最大處一上一下3在相距2

4、0km的甲、乙兩地之間有兩條輸電線，已知每1m輸電線的電阻為0.01。現輸電線在某處發生短路，為確定短路位置，檢測員用電壓表、電流表和電源連成如圖所示電路進行檢測，電壓表的示數為3V，電流表的示數為20mA。這是應用了_法測電阻，從而確定短路位置離甲地_km。 伏安7.5【解析】已知電壓與電流，由歐姆定律求電阻，應用的是伏安法測電阻；短路位置到甲地的兩段輸電線的電阻值：導線總長度短路位置到甲地的距離 U3V=150 ;I0.02AR150=11500015,0.01Lmmkm11=157.5.22sLkmkm4(2015臺州)為完成“測定小燈泡正常發光時電阻”的實驗，小柯同學選取了相應器材，小

5、燈泡上標有“2.5V”字樣。(1)如圖甲電路無法正常完成實驗，有一處導線連接錯誤，錯誤導線是_(填“”或“”)。(2)改正電路后，小柯調節滑動變阻器使小燈泡正常發光，此時電流表的示數如圖乙，則小燈泡正常發光時的電阻是_歐姆。5三、串聯電路和并聯電路三、串聯電路和并聯電路考點考點7 7概述串聯電路的電流和電壓的特點；概述并概述串聯電路的電流和電壓的特點；概述并聯電路的電流和電壓的特點聯電路的電流和電壓的特點b b串聯并聯電路圖 電流II1I2II1I2InII1I2II1I2In電壓UU1U2UU1U2UnUU1U2UU1U2Un串聯并聯電阻RR1R2RR1R2Rn若電阻均為r，則Rnr若電阻均

6、為r，則電壓與電流分配關系12111RRR121111nRRRRrRn1122URUR11URUR1221IRIR5.(2015湖州)連接如圖所示電路，研究串聯電路中電流的特點實驗時，電流表甲和乙的示數分別為0.18安和0.16安，造成兩個電流表示數不同的原因可能是()A電流表的緣故B燈泡L1和L2的電阻不同C導線有電阻D燈泡L1和L2在電路中的位置A6. (2015廣東)如圖1所示是電阻甲和乙的IU圖像，下列說法正確的是()A電阻乙為定值電阻B.當電阻甲兩端電壓為2V時，R甲0.4C.如圖2所示，當開關閉合，電路電流為0.2A時，電路總電阻是15D.如圖3所示，當開關閉合，電源電壓為2V時，

7、電路總電流為0.4AC【解析】IU圖像反映的是電流隨電壓的變化規律，從圖中可看出通過電阻甲的電流與它兩端的電壓成正比(過原點的一條直線)，故電阻甲是定值電阻；電阻乙是條曲線，且隨著電壓增大時，電流增大得更快，故電阻乙不是定值電阻，而是電阻值隨電壓的增大而逐漸減小的電阻，故A錯誤。分析有圖像的題時一定要牢牢抓住圖像，在圖像中找信息。當電阻甲兩端電壓為2V時，從圖中可看出通過甲的電流是0.4A，甲的電阻是故B錯誤。如圖2是甲和乙串聯的電路，當開關閉合，電路中電流為0.2A時，從圖1中可看出甲兩端電壓為1V，乙兩端電壓為2V，總電壓為3V，電路總電阻是R總 故C正確。U2V=5 ,I0.4AR 甲U

8、3V=15 ,I0.2A如圖3是甲和乙并聯的電路，當開關閉合，電源電壓為2V時，從圖1中可看出通過甲的電流為0.4A，通過乙的電流為0.2A，電路中的總電流為0.6A，故D錯誤。高頻點高頻點1 1研究電流與電壓、電阻的關系研究電流與電壓、電阻的關系例1(2015德州)實驗室中所使用的電流表是由小量程電流表改裝而成。在圖甲中是滿偏電流(即小量程電流表允許通過的最大電流)Ig3mA的電流表，其電阻Rg10，現借助一個定值電阻R0把它改裝為一個量程為3A的電流表，如圖乙所示，下列判斷正確的是()BA達到滿偏時兩端電壓0.03V，R0約100000B達到滿偏時兩端電壓0.03V，R0約0.01C達到滿

9、偏時兩端電壓30V，R0約100000D達到滿偏時兩端電壓30V，R0約0.01【解析】因為Ig3mA0.003A，Rg10，所以達到滿偏時兩端電壓UgIgRg0.003A100.03V；由并聯電路電流規律可得通過R0的電流為I0IIg3A0.003A2.997A，由并聯電路電壓規律可得電阻R0兩端電壓等于小量程電流表兩端電壓，即U0Ug0.03V，R0U0/I00.03V/2.997A0.01，故選B。1. (2015福州)下圖中，能正確描述電阻一定時，電流隨電壓變化的圖像是()【解析】電阻一定時，電流與電壓成正比，正比例函數的圖像是一條過原點的直線。四個選項中只有A正確，故選A。A高頻點高

10、頻點2 2電路動態變化電路動態變化例2(2015濱州)在“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗中，實驗室老師給同學們準備了以下器材：,“5、10、15、20”的定值電阻各1個，“151A”的滑動變阻器一個，電流表，電壓表，電源，開關和導線若干。(1)根據如圖所示的實物圖，在指定位置的虛線框內畫出電路圖。(2)閉合開關前，滑動變阻器的滑片應置于_(填“左”或“右”)端。(3)在“探究電流與電壓的關系”時，記錄的電流表與電壓表的示數如表所示，請在圖示坐標紙上描點畫出UI圖像，由此得出的實驗結論是：_。實驗次數12345電壓U/V0.51.01.52.02.5電流I/A0.10.20.30.40.5右

11、電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比(4)在“探究電流與電阻的關系”的實驗中，先將5電阻連入電路中，閉合開關，移動滑片，使電壓表的示數為1.5V，讀出電流表的示數；再分別改接10、15、20的電阻，重復上述實驗。當改接20的電阻進行實驗時，發現無論怎樣移動滑動變阻器滑片，電壓表的示數始終無法達到1.5V。經檢查，電路連接無誤，各元件均完好，請你找出一種可能的原因：_。滑動變阻器的最大阻值太小【答案】(1)(2)【解析】(2)對于滑動變阻器來說，在閉合開關前，為了安全，阻值應處于最大值位置，根據題中實物圖可知應把滑片置于右端；(3)由作出的圖像可知，電阻一定時，導體中的電流跟導體兩端的

12、電壓成正比；(4)當換用大電阻后，無法將電壓表的示數調到1.5V，說明滑動變阻器分壓太小，可能是由于滑動變阻器的最大阻值太小了，當達到最大值時，所分的電壓還是太小。2.(2015金華)如圖所示電路中，電源電壓為4.5V，滑動變阻器的規格為“30 1A”。(1)小麗想用該電路研究“電流與電阻的關系”，請幫她把電路連接完整。(2)以下是小麗的一些操作步驟：將阻值為10的定值電阻R1接入電路，_，閉合開關，調節滑動變阻器，當電壓表示數為2.0V時，讀出電流表示數并記錄；斷開開關，拆下R1，接上阻值為20的定值電阻R2，使電壓表示數為2.0V，讀出電流表示數并記錄； 將滑動變阻器滑片移到阻值最大處(或

13、將滑動變阻器滑片移到最右端)斷開開關，拆下R2，接上阻值為30的定值電阻R3，重復的操作。小麗發現無論如何移動滑動變阻器的滑片都無法使定值電阻兩端電壓到達2.0V，經檢查電路完好。為順利完成實驗，可行的措施有_。(寫一種即可)(3)小王同學選用另一組規格相同的實驗器材，進行“測定小燈泡額定功率”的實驗(小燈泡的額定電壓為3.8V)。小王按小麗的電路，將定值電阻換成小燈泡，將電壓表量程改為“015V”，連接好電路進行實驗。閉合開關后，出現以下現象： 增大滑動變阻器的最大阻值、降低電源電壓、增大設定的電壓值電燈的亮暗電流表示數I/A電壓表示數U/V不亮01.0出現以上現象的原因可能是()A小燈泡斷

14、路 B小燈泡短路C電流表斷路 D電流表短路【答案】(1)如圖D高頻點高頻點3 3串并聯電路的特點串并聯電路的特點例3(2013株洲)如圖甲所示，是研究小組的同學自制的簡易電子秤原理圖，它利用電壓表的示數來測物體的質量，托盤、彈簧上端和滑動變阻器滑片固定在一起，托盤和彈簧的質量不計，彈簧置于絕緣底座上。不計摩擦，彈簧始終在彈性限度內，電源電壓恒定。當盤中沒有放物體時，滑片P在滑動變阻器的最上端，電壓表的示數為0。當稱量物體的質量時，滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動，此過程中：(1)變阻器連入電路的電阻_，電流表的示數_，電壓表的示數_(填“變大”、“變小”或“不變”)；不變不變變大(2

15、)經研究分析得出被測物體的質量與電壓表的示數滿足如乙圖所示的關系，這樣把電壓對應的質量刻在電壓表的刻度盤上，就可以直接讀出被測物體的質量。若電壓表的示數為1V，則被測物體的質量是_kg。0.5【解析】(1)當滑片P在物體對電子秤的壓力作用下向下端滑動時，變阻器接入電路中的電阻不變，電壓表所測部分的電阻變大，根據歐姆定律可知，電路中的電流不變，電壓表的示數變大；(2)由乙圖可知，被測物體的質量與電壓表的示數成正比，且電壓表的示數U13V時，m11.5kg，所以當電壓表的示數為1V時，1212UU,mm2211U1mm =1.5kg=0.5kg.m3VV3.(2015衢州)甲為研究并聯電路電流規律

16、的實驗電路圖。(1)若要測量干路電流，則電流表應串聯在甲圖中的_(填“A”、“B”或“C”)處。(2)若要測量A處的電流，連好電路閉合開關前，發現電流表指針位置如圖乙所示。調整正確后閉合開關，發現指針又偏向圖乙位置，其原因是_。C電流表“”、“”接線柱接反(3)糾正(2)中錯誤后，測出A、B、C三處的電流值如表所示。由此得出結論：并聯電路中，干路電流等于各支路電流之和，且各支路的電流相等。這個實驗在設計方案上還存在的不足之處是：_(寫出一條)。用同一規格的燈泡或只測量得到一組實驗數據位置ABC電流(A)0.180.180.36【提醒】此題為滑動變阻器變化計算，同時考查了學生對電流表變化范圍，額

17、定電流的理解和運用。最后一問對學生的實際應用能力要求較高。此類滑變問題為考試熱點。例4如圖是利用滑動變阻器控制電流的電路，其中電阻R為100歐姆，它與滑動變阻器串聯在電路中，通過電阻的電流可在10毫安100毫安范圍內調節。(1)選用電源的電壓應為多大？(2)變阻器的總電阻為多大？額定電流至少要多大？(3)上述電路能否使電阻R兩端的電壓調為零？請說明理由。【答案】(1)10伏(2)900歐100毫安(3)不能，當R滑增大時，U將減小，當R滑達到最大值900歐時，U取到最小值1V，不能取到0。【解析】(1)由于電阻R的大小為100 ，當滑動變阻器接入為0 時，電流表示數最大為100毫安，則電源電壓

18、為URI10V；(2)當滑動變阻器接入電路的阻值最大時，電流表示數最小，則R總U/I10V/0.01A1000，R滑R總R1000100900，由于電流表可在10毫安100毫安范圍內調節，則滑動變阻器的額定電流至少需要100毫安；(3)不能，當R滑增大時，電阻R兩端的電壓UR將減小，當R滑達到最大值900歐時，UR取到最小值1V，不能取到0。【提醒】當電壓表所測的那部分電路斷路，電壓表與電路串聯，分擔電源電壓，要注意辨別。例5(2014昆明)某實驗小組連接了如圖所示的串聯電路，電源電壓為3V恒定不變。連接好電路，閉合開關后兩燈都不亮，他們用電壓表先后測得UabUbcUcd0，Uad3V。為進一

19、步確認電路故障，他們先用導線將a、b連接起來，先后測得UbcUcd0；再用導線將b、c連接起來，先后測得Uab0，Ucd近似等于3V；最后用導線將c、d連接起來，先后測得Uab0，Ubc近似等于3V。則故障原因可能是( )A燈L1和燈L2都發生了斷路B燈L2和開關S都發生了斷路C燈L1和開關S都發生了斷路D燈L1、燈L2和開關S都發生了斷路B【解析】由題意可知，閉合開關后兩燈都不亮，并且UabUbcUcd0，Uad3V，說明電源有電壓，則電路其他部分出現斷路；用導線將b、c連接起來，先后測得Uab0，Ucd近似等于3V，說明電壓表并聯在cd之間時，與電源兩極相連，因此cd間存在斷路，ab間無故

20、障；用導線將c、d連接起來，先后測得Uab0，Ubc近似等于3V，說明電壓表并聯在bc之間時，與電源兩極相連，因此bc間也存在斷路；綜合上述分析可得，燈L2和開關S都發生了斷路。例6(2014鄂州)小華同學為探究水流對不同形狀物體的沖擊力，設計了一個實驗裝置，如圖甲所示。電源電壓保持3V不變，電流表量程為01A，電阻不計，粗細均勻的電阻絲MN全長12cm，總電阻為9，它的阻值與其接入電路的長度成正比。水平光滑桿AB上套有彈簧，彈簧彈力與其伸長量x的關系如圖乙所示，彈簧左端固定，右端連接有滑塊，滑塊與滑片P、物體Q通過硬桿相連。滑片與電阻絲始終保持良好接觸。水流沖擊力為零時，滑片P剛好與電阻絲左

21、端相接觸，此時電流表滿偏。測量時，滑塊穩定后，小華通過電流表示數可計算出物體受到的水流沖擊力大小。(1)電阻Ro的阻值為多少？(2)當電流表讀數為0.5A時，物體所受的沖擊力大小為多少？【答案】(1)3(2)16N【解析】(1)電流表滿偏時，電流I1A，R0U/I3V/1A3；(2)電流為I0.5A時，電阻絲電阻RU/IR03V/0.5A33， ，此時接入電路的電阻絲長度x為4cm，由圖乙知：FKx，24NK6cm，K4N/cm，x4cm，則F16N。9312cmx(友情提示：本欄目建議午休時間完成)1. (2015重慶)如圖是一個廚房天然氣安全監控的部分電路原理圖。電源電壓不變，R0為定值電

22、阻，R是用半導體材料制成的氣敏電阻，其電阻值會隨天然氣濃度的升高而變小，閉合開關S，若廚房天然氣濃度升高，則下列判斷正確的是()A.電壓表的示數變大B.氣敏電阻R的阻值變大C.通過電阻R0的電流變小D.氣敏電阻R兩端電壓變大A第1題圖【解析】天然氣濃度升高，氣敏電阻的阻值減小，它分得的電壓減小，定值電阻分得的電壓增大，所以電壓表的示數增大，A對，B、D錯；此時電路中的總電阻減小，電流增大，C錯。2. (2015福州)如圖所示，電源電壓不變，閉合開關S，當滑動變阻器滑片P向右移動時()A.電流表A1示數變小，電壓表V示數變小B.電流表A2示數變大，電壓表V示數變大C.電壓表V示數與電流表A1示數

23、比值不變D.電壓表V示數與電流表A2示數比值不變C第2題圖【解析】由圖可知，兩個電阻并聯，電壓表測量電源電壓，電流表A1測量R1的電流，電流表A2測量干路的電流。當滑動變阻器滑片P向右移動時，R2的阻值變大，通過R1的電流不變，通過R2的電流變小，干路電流變小，所以，電流表A1的示數不變，電流表A2的示數變小，電壓表V的示數不變。故選C。3. (2015上海)在如圖所示的電路中，電源電壓保持不變。當電鍵S從斷開到閉合時，電路中()A.電流表的示數變小，電壓表的示數變小B.電流表的示數變小，電壓表的示數變大C.電流表的示數不變，電壓表的示數變小D.電流表的示數不變，電壓表的示數變大A第3題圖【解

24、析】當開關斷開時，兩電阻為串聯關系，電壓表測電阻R1兩端的電壓；當開關閉合時，電阻R1被短路，此時兩個電表的示數均為0，所以可以判斷出當電鍵S從斷開到閉合時，兩個電表的示數都是減小的，故選A。4(2014蘇州)為了測定風速的大小，小明設計了四種裝置，如圖所示，圖中探頭、金屬桿和滑動變阻器的滑片P相連，可上下移動。現要求：當風吹過探頭時，滑動變阻器R2的滑片P向上移動，且風速增大時電壓表的示數增大。以下四個圖中符合要求的是()D5.(2015宜昌)某導體中的電流與它兩端的電壓的關系如圖所示，下列分析正確的是()A.該導體的電阻隨電壓增大而增大B.該導體的電阻隨電流的增大而減小C.當導體兩端的電壓

25、為0時，電阻為0D.當導體兩端的電壓為0時，電流為0D【解析】電阻是導體本身的一種性質，取決于導體的材料、長度、橫截面積等因素，與其兩端的電壓和電流無關，故選項A、B、C錯誤。D.由歐姆定律可知，當導體兩端的電壓為0時，電流為0，D正確。6(2014菏澤)如圖所示，R110，開關閉合后電流表的示數是0.2A，電壓表的示數是4V，R2的電阻為_。 20第6題圖【解析】首先把電壓表看成斷路分析電路的連接情況，R1與R2是串聯的，電壓表測R2兩端的電壓，根據歐姆定律可知：電阻R2的阻值UIR22420 .0.2UVRIA7(2014黃岡)某物理科技小組設計了汽車有害尾氣排放檢測電路，如甲圖所示，R為

26、氣敏電阻，其阻值隨有害尾氣濃度變化的曲線如圖乙所示，R0為定值電阻，電源電壓恒定不變。當有害尾氣濃度增大時，氣敏電阻R的阻值將_，電壓表的示數將_(填“變大”、“變小”或“不變”)，定值電阻R0作用是_。變小變小保護電路第7題圖8.(2015溫州)某興趣小組在研究“串聯電路特點”的活動中，將一個阻值約為10歐的普通小燈泡和一個LED燈串聯后接入電路(如圖甲)。閉合開關S1，發現LED燈亮而小燈泡不亮。針對這種現象，同學們提出了以下猜想：第8題圖猜想一：小燈泡L處發生短路,猜想二：LED燈電阻很大導致電路電流很小,為了驗證猜想，小組同學進行如下實驗：,實驗一：將一根導線并聯在圖甲電路中LED燈的兩端，根據觀察到的現象否定了猜想一。,實驗二：利用電流表和電壓表，按圖乙所示的電路對LED燈的電阻進行測量