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2024年中考物理复习------欧姆定律常考题型详解——基础公式运用(精品讲义)
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这是一份2024年中考物理复习------欧姆定律常考题型详解——基础公式运用(精品讲义),共7页。试卷主要包含了对公式的理解,U-I或I-U图像问题,做题时,严格牢记串,比值问题等内容,欢迎下载使用。
一、对公式的理解
对于欧姆定律公式,有两个易错点:
1.理解公式时,一定注意两点
有大前提条件;电流I是被动的,一定要放到前面。
①电流I 是 (选填:“是”或“不是”)由电压U和电阻R决定的。
②电压U 是 (选填:“是”或“不是”)由电流I和电阻R决定的。
③电阻R 不是 (选填:“是”或“不是”)由电流I和电压U决定的;而是由 导体的材料、长度、横截面积和温度 决定的。
例1.下列说法中正确的是( )
A.实验表明,通过导体的电流与导体两端的电压成正比
B.实验表明,导体中的电流与其电阻成反比
C.由变形可得。由此可知,“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比”
D.用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压及电流值算出电阻,并求其平均值
[分析](1)通过导体的电流与导体两端的电压和通过的电流有关,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比;
(2)通过导体的电流与导体两端的电压和通过的电流有关,在电压一定时, 导体中的电流与其电阻成反比;(3)电阻是导体本身的一-种性质,其大小取决于导体的长度、材料、横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关;
(4)多次测量求平均值,可以减小测量误差。
[解答]A.实验表明,在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比,故A错;
B.实验表明,在电压一定时,导体中的电流与其电阻成反比,故B错;
C.由变形可得,利用该公式可以计算电阻的大小,由于导体电阻大小取决于导体的长度、材料、横截面积,与导体两端的电压和通过的电流无关,所以不能说成“导体的电阻跟它两端的电压成正比,跟电流成反比”,故C错;
D.用伏安法测量定值电阻阻值时,应该多次测量电压及电流的值,根据实验测得的电压及电流值算出电阻,并求其平均值,这样可以减小测量误差,故D正确。
故选:D。
2.对变形公式R=U/I的理解
R=U/I只是计算式,不是决定式。
也就是说:此公式只是用于计算电阻阻值大小,一旦算出结果,电阻阻值不再改变(变阻除外)
电阻阻值大小的影响因素为:长度、横截面积、温度、材料。与电压和电流的大小无关(例如上个例题中的C选项)
再看两道例题,如下:
例2.关于以下物理量及公式,说法正确的是( )
A.由可知,ρ与m和V有关 B.由可知,q与Q和m有关
C.由可知,I与U和R有关 D.由可知,c与Q、m和Δt有关
[分析]结合每一个公式的数学关系,同时结合物理量的含义,可对选项中的描述做出判断。
[解答]A.由可以计算密度的大小,但密度是物质的一种特性,其大小与物质的质量和体积无关,故A错误;
B.由可以计算热值的大小,但热值是燃料的一种特性, 其大小与放热的多少和燃料的质量无关, 故B错误;
C.由可以计算电流的大小,同时表明电流与电压、电阻都有关系,这就是欧姆定律的内容,故C正确;
D.由可以计算比热容的大小,但比热容是物质的一种特性,其大小与热量、质量和温度的变化量无关,故D错误。
此例题同时说明:比热容、热值和密度,是物质的特性,只与物质种类有关,与质量和体积等因素无关。
例3.一个阻值为10Ω的电阻,它两端的电压为3V时,通过它的电流是______A。当通过它的电流为1.5A时,它两端的电压是______V。当没有电流通过时它的电阻是_______Ω。
[解答](1)根据欧姆定律可得,通过电阻的电流:
(2)∵ 电阻的阻值与两端的电压和通过的电流无关,
∴ 当通过它的电流为1.5A时和没有电流通过时电阻的阻值不变,仍为10Ω,
当通过它的电流为1.5A时,它两端的电压:U′=I′R=1.5A×10Ω= 15V
答案:0.3;15;10。
二、U-I或I-U图像问题
例4.如图,为通过导体a、b的电流随电压变化的情况,比较a、b的电阻大小,可得结论为( )
A.Ra>Rb B.Ra<Rb C.Ra=Rb D.条件不足,无法确定
[解答]在图中作出一条垂直于U轴的直线,则由图可知,通过导体a的电流大于通过导体b的电流;
则由欧姆定律可得:;
因电压相等,Ia>Ib; 故Ra<Rb。
故选:B。
U-I(或I-U)图像中,图像为直线,则电阻表示定值电阻(如下图甲),图像为曲线,则电阻表示变阻(如下图乙)。
图像中比较电阻阻值大小原则是:
越靠近分子轴U,阻值越大(上面例题中,电阻b的图线更靠近“U”轴,可以快速判断电阻Rb大)。对于变阻同样适用,如下图实线为电阻的图线。随着电压的增大,其图线逐渐靠近“U”轴,因此阻值是增大的。
三、做题时,严格牢记串、并联电流电压规律
串联电路中,电流相等,电源电压等于各用电器电压之和并联电路中,电压相等,干路电流等于各支路电流之和即:串联分压、并联分流。
例5.如图所示,电源电压为10V,闭合开关S后,电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求:
(1)通过R1的电流I1是多少?
(2)R2的电阻值?
[解答]由电路图可知,闭合开关S后,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
(1)因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过R1的电流I1=I=0.5A;
(2)因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,R2两端的电压:U2=U-U1=10V-6V=4V,
由可得,R2的电阻值:
答:(1)通过R1的电流是0.5A;(2)R2的电阻值为8Ω。
例6.在某一温度下,两个电路元件甲和乙中的电流与电压的关系如图所示。由图可知,元件甲的电阻是______Ω,将元件甲、乙串联在0.2A电路中,则电路的总电压为______V; 将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端,则电路的总电流是______A。
[解答](1)由图象可知元件甲为定值电阻,当U甲=1V时,I甲=0.2A,
由可得,元件甲的电阻:
(2)因串联电路中各处的电流相等,所以,将元件甲、乙串联后接在某电源两端,电路的电流是0.2A时,通过两元件的电流均为0.2A,
由图象可知,两元件两端的电压分别为:U甲=1V,U乙= =2V,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电路两端的总电压:U=U甲+U乙= 1V+2V=3V;
(3)因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,将元件甲、乙并联后接在电压为2V的电源两端时,两元件两端的电压均为2V,
由图象可知,I甲=0.4A,I乙=0.2A,
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路的电流: I=I甲+I乙 =0.4A+0.2A=0.6A
答案:5;3;0.6。
四、比值问题
由“串联分压、并联分流”,延伸出一个重要结论(此结论要求会推导):
串联分压,电压如何分?——串联电路中,电压与电阻成正比;
并联分流,电流如何分?——并联电路中,电流与电阻成反比。
进而衍生出一类题型:比值问题。
例7.如图所示,定值电阻R1=5Ω,R2=10Ω, 开关S闭合时,R1、R2两端的电压分别是U1、U2,通过的电流分别是I1、I2,下列关系正确的是( )
A.I1∶I2=1∶1 B.I1∶I2=1∶2
C.U1∶U2=1∶1 D.U1∶U2=2∶1
[解答]由电路图可知,开关S闭合时,R1与R2串联,因串联电路中各处的电流相等,
所以,通过两定值电阻的电流相等,即I1∶I2=1∶1,故A正确、B错误;
由可得,两定值电阻两端的电压之比:,故C、D错误。
故选:A。
例8.如图所示电路,闭合开关S后,若甲、乙两表是电压表,示数之比是5∶4,若将甲、乙两表都替换为电流表,并断开开关S,则甲、乙两表的示数之比为( )
A.1∶5 B.1∶1 C.5∶4 D.4∶5
[解答]闭合开关S后,甲、乙两表是电压表时,两电阻串联在电路中,甲表测的是电源的电压,乙表测的是R2的两端电压,两电阻两端的电压之比为:
又因为串联电路中,各电阻的两端电压之比等于电阻之比:
将甲、乙两表都替换为电流表,并断开开关S,两电阻并联在电路中,甲表测通过R2的电流,乙表测的是干路的电流,因为在并联电路中,各支路的电流之比等于各支路的电阻的反比:
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此甲、乙两表的示数之比为:
故BCD错误,A正确。
故选A。
例9.如图所示,电源两端的电压保持不变,电阻R1与R2的阻值均为20Ω。 闭合开关S,电压表V1和V2的示数之比为4∶3;若将电压表V1和V2分别换成电流表A1和A2后,电流表A1、A2的示数分别为I1和I2。则下列判断正确的是( )
A.R3=30Ω B.R2∶R3=2∶3 C.I1∶I2=3∶2 D.I1∶I2=2∶3
[解答](1) 由电路图可知,三电阻串联,电压表V1测R1、R2两端的电压之和,电压表V2测R2、R3 两端的电压之和;
根据欧姆定律知电压表V1的示数为:U1=I(R1+R2)………… ①
V2的示数为:U2=I(R2+R3)……………………②
由①②式和U1∶U2=4∶3得:R3=10Ω,故A错误;
所以R2∶R3= 20Ω∶10Ω=2∶1,故B错误。
(2)电压表换成电流表时,三电阻并联,电流表A1测通过R2、R3支路的电流,A2测通过R1、R2支路的电流,通过R1、R2支路的电流为:
通过R3支路的电流:
电流表A1的示数为:
电流表A2的示数为:
,故C正确,D错误。
故选:C。
当然,上面说的这些题型,目的只有一个:让同学们熟练使用I=U/R,以及其推导式子R=U/I和U=IR,这些题目在平时练习册中非常多,月考和期中也会涉及到,但是在中考中很少直接考试。因为中考试题综合性较强,欧姆定律只是一个工具,要会灵活运用。只有将基础题目做熟练,方能取得效果。任何题目的解决方法没有捷径,“无他,熟能尔”。
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