1、第十三讲 欧姆定律,河北五年中考命题规律年份 题号 题型 分值 考查点及如何考查 总分2017 38(1) 计算应用题 2 应用欧姆定律进行计算 222 A 选择题 0.5来源:学优高考网 动态电路分析来源:学优高考网2016来源:gkstk.Com来源:学优高考网 来源:学优高考网 38(1) 计算应用题 7 应用欧姆定律进行计算7.522 选择题 2 应用欧姆定律(分析动态电路 )34 实验探究题 2 电流与电阻关系(根据实验数 据归纳结论)201538 计算应用题 3 欧姆定律的应用(用公式计算 和分析图象)722 ABD 选择题 1.5动态电路分析(结合复杂实物电路图滑片的移动,判断分
2、析电压与电流的变化及其变化类比值的关系)34【拓展】(1)(2)实验探究题 2 应用欧姆定律进行计算201438(1)(3) 计算应用题 5 应用欧姆定律进行计算(动态电路分析和UI图象分析)8.513 选择题 0.5控制变量法( 探究电流与电压的关系用到的物理方法)( 理化综合)22 选择题 2动态电路分析(结合复杂实物电路图,闭合不同的开关及滑片的移动,判断分析电表示数的变化及比值的变化)34(1) 实验探究题 1电路故障分析(结合电路图及电压表有示数、电流表无示数)201338(1)(3) 计算应用题 4应用欧姆定律进行计算(动态电路分析和UI图象分析)7.5分析上表和近5年中考试题的命
3、题情况来看,本讲内容的考查形式比较稳定,主要在选择题、实验探究题、计算应用题中考查,分值一般约为29分。预计2018年河北中考可能在选择题中考查复杂电路图的动态分析,在实验探究题中考查电路故障分析,在计算应用题中考查欧姆定律的相关计算,难度较大,应引起重视。第1课时 欧姆定律及其相关计算核心知识梳理欧姆定律的探究(2013、2015、2017年考查)探究目的 电流与电压的关系 电流与电阻的关系实验方法 _控制变量_法实验设计 控制_电阻_不变,改变_电阻 两端电压_ 控制_电阻两端电压_不变,改 变_电阻_电路图滑动变阻器的作用 保护电路;改变电阻两端电压;控制电阻两端电压不变续表实验图象实验
4、结论 电阻一定时,电流与电压成_正_ _比 电压一定时,电流与电阻成_反_ _比评估交流 利用不同规格的器材多次进行实验,可避免实验的偶然性和特殊性, 从而得出普遍性的结论欧姆定律及其应用(高频考点)内容 导体中的电流,跟导体两端的电压成_正比 _,跟导体的电阻成_反比_公式 I_ _UR适用 纯电阻电路理解 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,电流是果变形关系:UIR 、R 只表示数量关系,UI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
5、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”。电阻的串联和并联连接方式 电阻的串联 电阻的并联图示相当于增加了电阻的_长度_相当于增加了电阻的_横截面积_理解总电阻比分电阻_大_ 总电阻比分电阻_小_公式 RR 1R 2 1R 1R1 1R2关系式 串联分压:U 1U2R 1R2 并联分流:I 1I2R2R1【提示】(1)并联电路的总电阻利用公式R 计算较为方便。(2)n个相同的电阻R 1R1R2R1 R2串联,总电阻RnR 1;n个相同的电阻R 1并联,总电阻R 。R1n中考重难点突破动态电路分析【例1】(2017河北中考)( 多选 )如图所示,电源电压不变,P
6、置于中点,a为电流表或电压表。任意闭合开关,电路都是安全的,下列说法正确的是( AC )Aa是电压表B只闭合S 1,P向右滑动,a的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值变小C闭合 S 1、S 3,断开S 2,A 1的示数大于A 2的示数D闭合S 1、S 2、S 3,P向左滑动,A 1的示数减小【方法技巧】(1)由电路图可知,当S 1与S 2闭合时,电表a与电源串联,若a为电流表,会造成电源短路,故a不是电流表;此时电路是安全的,说明a是电压表,故A 正确; (2)只闭合S 1,R 1和滑动变阻器串联,电压表a测滑动变阻器两端的电压,两电流表测电路中的电流,设P向右滑动前后电路中的电流分别为I
7、 1、I 2,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,由I UR可得,电压表a示数的变化量:U 2U 滑 U 滑 (UI 1R1)( UI 2R1)(I 2I 1)R1IR 1,则 U2IR 1,即 a的示数的变化量与A 2示数的变化量的比值不变,故B错误;(3) 闭合S 1、S 3,断开S 2,R 2与滑动变阻器并联后再与R 1串联,电流表A 1测干路电流 ,电流表A 2测变阻器支路的电流 ,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表A 1的示数大于支路电流表 A2的示数 ,故C 正确;(4) 闭合S 1、S 2、S 3时,R 2与滑动变阻器并联,R 1和 A1被短路,A 1
8、示数为0,滑片移动时电流表A 1的示数仍然为0,即示数不变,故D错误。1(2017泰安中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变 ,开关闭合后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,三个电表的示数变化情况是( D )AA的示数变小,V 1的示数变大,V 2的示数变小BA的示数变大,V 1的示数变小,V 2的示数变大CA的示数变小,V 1的示数不变,V 2的示数变大DA的示数变大,V 1的示数不变,V 2的示数变小2(2017邯郸中考模拟)如图所示为某同学实验时所用电路 ,电路中电流表量程为00.6 A,电压表量程为03 V,滑动变阻器的最大阻值为50 ,定值电阻R 0为10 。电源电压为6 V保持不变,
9、在实验操作正确并保证电路各器材安全情况下,闭合开关,移动滑片P的过程中,下列说法正确的是( B )A电流表的最大示数是0.6 AB电压表的最小示数为1 VC滑动变阻器的最大功率是0.5 WD电阻R 0的最大功率是0.6 W欧姆定律结合U I 图象问题【例2】(2017连云港中考)小灯泡作为中学生最常使用的电学元件之一 ,通常认为其电阻不随温度而发生变化,但在实际应用中其电阻并非定值,现设计一个测量某种型号小灯泡IU 图象的电路如图甲,电源电压恒为6 V,滑动变阻器最大电阻为30 。(1)当开关S 1、S 2均闭合,滑片处于a端时,求电流表A 1的示数。(2)当开关S 1闭合,S 2断开,滑片离
10、a端 处时,电流表A 2的示数为 0.2 A,求此时小灯泡的电阻。13(3)在开关S 1闭合,S 2断开的情况下,某同学描绘出小灯泡的IU 图象如图乙,求图中C 点对应的电路中滑动变阻器接入电路的阻值大小和滑动变阻器消耗的功率。解:(1)当开关S 1、S 2均闭合,滑片处于a端时,电路为滑动变阻器最大阻值的简单电路,电流表A 1测电路中的电流,由欧姆定律可得,电流表A 1的示数:I 1 0.2 UR 6 V30 A;(2)当开关S 1闭合,S 2断开,滑片离a端 处时,灯泡与变阻器串联 ,电流表A 2测电路中的电流,电路中的总电13阻:R 总 30 ,此时变阻器接入电路中的电阻:R(1 )R
11、30 20 UI2 6 V0.2 A 13 23,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,此时小灯泡的电阻:R LR 总 R30 20 10 ;(3)在开关 S1闭合,S 2断开的情况下,由图乙可知,图中 C点灯泡两端的电压U L3.9 V,通过灯泡的电流I L0.3 A,因串联电路中总电压等于各分电压之和 ,所以,变阻器两端的电压:U RUU L6 V3.9 V2.1 V,因串联电路中各处的电流相等 ,所以,变阻器接入电路中的电阻:R 7 URIR URIL 2.1 V0.3 A;此时滑动变阻器消耗的功率:P RU RIRU RIL2.1 V0.3 A0.63 W。1(2017河北中考)如
12、图1所示,电源电压恒定,滑动变阻器的规格为 “30 1 A”,在AB间接入规格为“12 V 12 W”的灯泡 ,闭合开关,当变阻器的五分之一阻值连入电路时 ,灯泡正常发光。(1)求灯泡正常工作时通过的电流和电源电压。(2)R0是如图 2所示的R a和R b之间任意取值的电阻,当在AB间接入电阻R 0后,闭合开关,在保证电路安全的情况下,将滑片P从最右端向左滑动的过程中,电流表示数均出现过0.4 A(电流表选择00.6 A量程) ,求R 0的取值范围及电压表示数的最大值和最小值。 解:(1)在AB之间接入灯泡时,灯泡L与 R串联时 ,灯泡正常发光,因串联电路中各处的电流相等,所以,由PUI可得,
13、通过灯泡的电流即电路中的电15流:II L 1 A;由I 可得,滑动变阻器两端的电压:U RI R1 A 30 6 PLUL 12 W12 V UR 15 15V,因串联电路中总电压等于各分电压之和 ,所以,电源的电压:U U LU R12 V6 V18 V;(2)由图2可知 ,当I aI b 2 A时,U a20 V,U b50 V,则两电阻的阻值分别为:R a 10 ,R b UaIa 20 V2 A 25 ,当电流表的示数为0.4 A时,电路中的总电阻:R 总 45 UbIb 50 V2 A UI 18 V0.4 A,当滑动变阻器的滑片位于最右端时,R 0的阻值最小, 因串联电路中总电阻
14、等于各分电阻之和,所以,R 0的最小阻值:R 0小 R 总 R 45 30 15 ,又因 R0是R a和R b之间任意取值的电阻,所以,R 0的最大阻值: R0大 R b25 ,所以,R 0的取值范围为15 25 ;当R 015 ,滑动变阻器的滑片位于最右端时( 变阻器接入阻值最大 ),电压表的示数最大,则电压表的最大示数U R大 IR0.4 A30 12 V;当R 025 ,电路中的电流最大为0.6 A时,R 0两端的电压最大,电压表的示数最小 ,此时R 0两端的最大电压U 0大 I 大 R00.6 A25 15 V,则电压表的最小示数U R小 UU 0大 18 V 15 V 3 V。2(2
15、017自贡中考)如图甲所示的电路,在滑动变阻器R 2的滑片 P从B向A滑动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示。试问:(1)滑动变阻器的最大阻值是多少?(2)开关S闭合时,该电路的最小电功率是多少?,甲 乙)解:由电路图可以知道,R 1与R 2串联,电压表测R 2两端的电压,电流表测电路中的电流。(1)当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,电路中的电流最小 ,由图乙可知,I 20.2 A,U 214 V,由I 可知滑动变阻器的最大阻值:R 2 70 UR U2I2 14 V0.2 A;(2)当滑动变阻器接入电路中的电阻为0时,电路中的电流最大 ,由图乙可知I 10.9 A,由I 可知
16、电源的电压:U I 1R10.9 AR1 UR当滑动变阻器接入电路中的电阻最大时,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压:UI 2R1U20.2 AR114 V因电源的电压不变,解可得:R 120 ;U18 V;由于当电路中的电流最小时 ,电路消耗电功率最小, 则:P 最小 UI 218 V0.2 A3.6 W中考实验突破探究电流与电压、电阻的关系(2014年34题)命题点:1实验方法(控制变量法)2连接实物图或画电路图(2014年1次、2017年1次)3连接电路时开关要断开,滑动变阻器的滑片移到最大阻值处(2014年1次)4电流表和电压表的使用和读数(2014年1次、2017年
17、1次)5电表量程的选择6滑动变阻器的作用(保护电路; 在电阻R不变时,用来改变电阻R两端的电压)7电路故障判断8UI和I R图象的考查(根据题中所给数据或总结出来的数据进行UI 和IR图象的绘制,并根据图象信息总结实验结论)9换不同电阻进行测量的目的(多次测量,使结论具有普遍性)10数据分析,总结结论(2014年1次)11实验设计与评估【实验结论】保持电阻不变时,电流跟电压成正比;保持电压不变时,电流跟电阻成反比。【例】(2017自贡中考)小芳在探究“通过导体的电流跟导体电阻的关系 ”时,设计了如图甲所示的电路,但稍作思考之后,就将电路改进为如图乙所示的电路。她这样改进有何好处? _便于改变导
18、体的电阻_。在实验过程中,她保持电源电压不变,通过调节电阻箱先后6次改变A、B间的电阻值,测得相应的电流值如表1所示。 表1实验次数 I/A AB间电阻值R/1 0.80 52 0.60 103 0.48 154 0.40 205 0.34 256 0.30 30(1)小芳分析表1中数据发现总结不出电流跟电阻的定量关系 ,你认为其原因是_没有控制电阻两端的电压不变_。(2)小芳认真思考后发现了自己在实验过程中的错误,并采取了正确的实验操作。你认为小芳每次改变电阻后应该采取的正确操作是: _调节滑片使电压表读数不变_。(3)正确操作实验后,小芳将得到的实验数据记录在表2中 ,请分析表2中的导体的数据,你能得出什么探究结论? 表2 电流I /A 1.20 0.60 0.40 0.30 0.24 0.20电阻R/ 5 10 15 20 25 30_电压一定时,通过导体中的电流和导体的电阻成反比_。 请 完 成 精 练 本 第 42页 作 业