第17章欧姆定律（知识清单专题突破）九年级物理全一册通关讲义（人教版）（原卷版）

第17章欧姆定律知识清单一、探究电流与电压、电阻的关系1．实验方法：2．实验设计：方案一：研究电流与电压的关系时，；研究电流与电阻的关系时，。方案二：研究对象：3．滑动变阻器的作用：（1）保护电路；（2）研究电流与电压的关系时，；研究电流与电阻的关系时，。4．实验结论：（1）。（2）。二、欧姆定律1．内容：。2．数学表达式：变形：注意：①公式中的三个物理量I、U、R必须对应；②欧姆定律包含两层含义：同一导体（即R不变），则I与U成正比；同一电压（即U不变），则I与R成反比。③对的理解：电阻是导体本身的一种性质，其大小由决定，与、的大小均无关系，所以“电阻与电压成正比，与电流成反比”这种说法是的。三、电阻的测量1．利用电压表和电流表测定电阻的方法叫。2．实验原理：3．实验电路图：4．滑动变阻器的作用：（1）；（2）。5．连接实物时，必须注意：（1）开关应；（2）滑动变阻器“一上一下”连接，。（3）电流表在电路中，“+”接线柱流入，“－”接线柱流出，量程选择：算最大电流；电压表并联在小灯泡两端，“+”接线柱流入，“”接线柱流出，量程选择：看电源电压。6．测定值电阻的阻值时，可以减小实验误差；测小灯泡电阻时，随灯泡两端电压增大，灯泡变亮，灯丝的电阻变化很明显，是因为灯泡越亮，灯丝温度越高，造成灯丝电阻越大，说明（不能说灯丝的电阻跟两端的电压或通过的电流有关），因此用多次测量求灯丝电阻的平均值。7．实验过程中可能出现的问题：（1）实验中电表——电表的“+”“－”接线柱接反了；（2）实验中电表——电表的量程选择过小；实验中电表——电表的量程选择过大；（3）实验中电路——滑动变阻器接入时导线接在了金属杆两端（相当于接入导线，此时灯很亮）或导线接在了电阻线两端（相当于接入定值电阻，此时灯很暗）。（4）电流表无示数——故障可能是电流表或电路中某处。（5）电压表无示数——故障可能是电压表或电压表两接线柱到电源两极间的电路中某处。（6）电流表无示数，电压表有示数且接近电源电压——故障可能是被测电阻或电压表在电路中。四、欧姆定律在串并联电路的应用1．串、并联电路的比较串联电路并联电路电路图电流关系各处的电流相等I1=I2=I干路电流等于各支路电流之和I=I1+I2电压关系总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2各支路两端电压相等且等于总电压U1=U2=U电阻关系总电阻等于各电阻之和R=R1+R2总电阻的倒数等于各支路电阻倒数和推导公式分压公式：分流公式：2.动态电路的分析在进行动态电路分析时，首先要分析初始电路的连接方式(串联还是并联)，然后确定各电表所测的是哪部分电路，最后根据滑动变阻器滑片的移动、开关的断开与闭合或外界因素变化等引起的阻值变化进行分析。（1）含滑动变阻器的串联电路(甲)：滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动)电阻变大→总电阻的变化(变大)→利用判断电流的的变化(变小)→利用判断定值电阻两端的电压变化(变小)→而（U不变）判断滑动变阻器两端电压的变化(变大)。（2）含滑动变阻器的并联电路(乙)：滑片移动时的电阻变化(若滑片向右移动，电阻变大)→本支路总电阻的变化(变大)→应用（U不变）得到本支路中电流的变化(变小)→而（I1不变）判断电路中干路电流的变化(变小)。（3）开关型的动态电路:开关的断开与闭合→元件的连接关系改变→电阻如何变化→灯泡亮度，电压表电流表示数的变化。（4）实际应用中的变阻器:先从原电路中抽象出变阻器→外界因素引起阻值的变化→电表示数变化→电表代表实际量的变化3．IU图象的理解和应用图象法是物理学中常用的一种处理数据的方法，它可以表示数据间的关系及其变化规律，具有形象、直观等特点。（1）常见的IU曲线：①图A反映了在电阻一定的条件下，电流与电压成正比。②图B、C均反映着一种非线性变化关系：图B中的导体电阻随电压和电流的增大而减小；而图C中的导体电阻随电压、电流的增大而增大。③图D是将两个导体的IU图象描述在同一坐标系中，可更直接地反映出两电阻的大小关系(RA<RB)。（2）IU图象应用：①从图象中直接获取数据或结论，如从图中直接读取某一电压下的电流、或者获得电流与电压的比例关系。②从图象中求出未知的物理量：如根据IU图象求出定值电阻的阻值或者比较两电阻阻值的大小。③从图象判断数据变化的趋势：如小灯泡的电阻会随温度的变化而变化。（3）正确分析IU曲线的一般步骤：①看清图象中横坐标，纵坐标所表示的物理量。②弄清坐标上的数值及分度值。③明确图象所表达的物理意义，利用图象的特点并结合欧姆定律和相应电路的特征进行分析、推理、判断和计算。专题突破专题一.比例法在电学解题中的应用（一）解读：1.比例法就是利用物理量之间存在的比例关系进行解题的方法。(2)串联电路中各用电器两端的电压之比等于其电阻之比()。并联电路中各支路的电流之比等于各支路电阻之比的倒数()。（二）典例突破例1.（2022·四川巴中·中考真题）如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R1∶R2=2∶1，则下列说法正确的是（）A．通过R1、R2的电流之比为2∶1B．电流表A1、A2的示数之比为2∶1C．电阻R1、R2两端的电压之比为2∶1D．电流表A1、A2的示数之比为3∶2例2.（2022·青海·中考真题）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∶2C．U1∶U2=1∶1 D．U1∶U2=2∶1专题二.实验器材的选取（一）解读：1.原因分析(1)“超出量程”:计算失误，错选电表量程及电源电压。(2)“盲目套用”:一般情况下不超量程时尽可能选用小量程电表，但仍然需要通过计算确定，不能“直接套用”。(3)“变阻有限”:滑动变阻器的阻值不能够分去多余的电压。2.解决策略(1)细致审题加精准估算:结合相关的数据进行粗略计算后，才能对仪器做出选择。(2)电表指针摆动范围:一般要求指针在表盘的了一号范围内摆动，这样读数比较准确。(3)遵循三原则:“可行”“安全”“精确”。(4)注意:常见的选择对象有电源、电流表、电压表和滑动变阻器，它们的规格均应大于(或不小于)待测电阻或元件工作时的电流、电压，并且滑动变阻器应具备可调性。选择量程时一定要进行估算或计算。（二）典例突破例3.（2022·甘肃金昌·中考真题）“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中，实验器材有：学生电源（6V），电流表（0～0.6A，0～3A）、电压表（0～3V，0～15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器（甲“50Ω1A”，乙“10Ω2A”）和导线若干。（1）请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线，将图乙所示的实物连接成完整电路图（要求连线不得交叉）；()（2）连接电路时，开关应处于___________（选填“断开”或“闭合”）状态，滑动变阻器的滑片P应放在___________（选填“A”或“B”）端；（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电压表有示数，电流表始终无示数，造成这一现象的原因可能是___________（填序号）；A．定值电阻R短路B．定值电阻R开路C．滑动变阻器开路D．电流表开路（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图像。由图像可以得出结论：电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成___________（选填“正比”或“反比”）；（5）上述实验中，小强用R=5Ω电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，他应向___________（选填“A”或“B”）端移动滑动变阻器的滑片，使电压表示数为___________V时，读出电流表的示数；（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器___________（选填“甲”或“乙”）。专题三.用欧姆定律分析仪表改装电路（一）解读：生活中很多仪表是由电流表或电压表改装而成的，其基本原理的分析离不开欧姆定律，用欧呣定律定性地分析改装仪表的原理，可用分析动态电路的一般方法。针对改装仪表的计算，也可以解答一般电路的方法。（二）典例突破例4．（2022·广西梧州·中考真题）如图为自动测定油箱内油量的装置原理图，电源电压为36V，R为滑动变阻器，R0为定值电阻，电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～36V。油箱中的油量是通过电流表或电压表的示数反映出来的，且表的最大量程对应油箱最大油量，当油箱内的油面在最高或最低位置时，滑动变阻器的滑片P恰好能分别滑至两端，当油面达到最低位置时，反映油量的电表示数为最大量程的。下列说法错误的是（）A．R0阻值为60ΩB．滑动变阻器的阻值变化范围为0～300ΩC．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电压表的示数为21VD．当滑动变阻器的滑片P在中点时，电流表的示数为0.17A例5．（2022·辽宁营口·中考真题）某科技小组为快递公司设计的分拣计数装置简化电路如图所示。R2为定值电阻，R1为光敏电阻，当有光照射光敏电阻时其阻值变小。激光被遮挡一次，计数器会自动计数一次（计数器可视为电压表）。闭合开关，激光被遮挡瞬间，下列说法正确的是（）A．电阻R1的阻值变小 B．通过R2的电流变大C．电阻R1两端的电压变大 D．电阻R2两端的电压变大例6.（2022·黑龙江·中考真题）如图所示，图甲是某款电子秤的外观图，图乙是它的原理图，表盘是由电压表改装而成的，下列判断正确的是（）A．物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流不变B．物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流不变C．物体质量越大，电子秤示数越大，电路中电流越大D．物体质量越大，电子秤示数越小，电路中电流越大例7.（2022·山东威海·中考真题）（多选）公路检查站的“地磅”可以检测货车是否超载。图是某种地磅的工作原理图，滑片P可在竖直放置的电阻R上滑动，当货车质量增大时，电表示数随之增大，由电表改装成的显示器的示数也增大。下列说法正确的是（）A．接线柱“1”应与“3”连接 B．“显示器”由电压表改装而成C．若货车质量增大，则电阻两端电压增大 D．为了节约电能，电阻R0可以去掉专题四、判断电路故障（一）专题解读：1.利用现象判断电路故障(1)小灯泡发光,则所在电路为通路;不发光,则需考虑两种情况:①所在电路发生断路:②小灯泡被短接。(2)电表示数情况:①电流表有示数而电压表无示数:“电流表有示数”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。常见故障表现:a.电压表接触不良；b.与电压表并联的用电器被短接。②电压表有示数而电流表无示数:“电压表有示数”表明有电流通过电压表，“电流表无示数”说明电流很小或几乎无电流流过电流表。常见故障表现为和电压表并联的用电器断路。③电流表、电压表均无示数,表明无电流通过两表。常见故障表现:a.两表同时被短接；b.电压表并联部分以外的电路发生断路。2.利用器材判断电路故障(1)根据电压表连接在不同位置时的示数情况进行判断:电压表指针偏转较大或示数接近电源电压,与电压表并联处发生断路。(2)当把导线连接在不同位置时,根据电表示数的变化情况或小灯泡的亮度变化情况进行判断。（二）典例突破：例8.（2022·湖北·荆州市教育科学研究院中考真题）在进行“探究串联电路电压特点”实验时，某同学设计的电路如图所示。对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（）A．如果只有灯泡L1断路，则开关闭合后电压表示数为零B．如果只有灯泡L2断路，则开关闭合后电压表示数为零C．开关闭合后，如果灯泡L2不亮、L1亮，一定是灯泡L2断路D．开关闭合后，如果电压表示数为电源电压，一定是灯泡L2短路例9.（2022·陕西·中考真题）如图，电源电压不变。闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数且等于电源电压。排除故障后，滑动变阻器的滑片P向左移动，下列分析正确的是（）A．灯泡不亮是因为滑动变阻器阻值过大B．灯泡不亮是因为灯泡短路C．排除故障后，滑片P向左移动，灯泡变暗D．排除故障后，滑片P向左移动，电流表和电压表示数均变大专题五、动态电路的分析（一）专题解读：公式法是解答电学计算的最基本方法，针对这类综合计算题，要记住电流和电压的规律，还要能灵活运用欧姆定律公式及其变形式。（二）典例突破：例10.（2022·四川乐山·中考真题）课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（）A．电流表示数增大，电压表示数增大B．电流表示数增大，电压表示数变小C．电流表示数变小，电压表示数增大D．电流表、电压表示数均不变例11.（2022·四川凉山·中考真题）如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（）A．电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变B．电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小C．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变D．电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大专题五、欧姆定律的综合应用（一）专题解读：1.欧姆定律是中考的热点,它把电流、电压、电阻三者联系起来,在串、并联电路中,电流、电压、电阻各自的规律与欧姆定律结合在一起,可以进行各个物理量的计算,从而解决较为复杂的电学问题。2.解答此类试题的一般步骤:(1)画出电路图或等效电路图,分析电路中各元件的连接方式。(2)分析电压表、电流表的测量对象,并注明已知物理量的符号及数值。(3)找出各物理量的关系,依据欧姆定律及串、并联电路中的电流、电压、电阻关系,列出关系式,代人统一单位后的数值,求出待测量。（二）典例突破：例12.（2022·广西柳州·中考真题）小宸利用一个电池组，两只电流表（A1和A2），一个开关，一个阻值为R0=15Ω的定值电阻和若干导线，来测量未知电阻Rx的阻值，他设计好电路并正确操作，发现A1、A2的示数如图所示。（1）A1、A2的示数I1、I2分别是多少？（2）在你不确定电路设计的情况下，请判断电阻Rx可能的阻值为多少？当堂检测：1．在图（a）、（b）所示的电路中，所有元件均完好，电源电压相等且保持不变。已知R1、R2、R3为定值电阻，R4为滑动变阻器（滑片在中点附近某位置），现有两个电流表的示数相同，则下列判断正确的是（）①A1与A2示数相同，R2短路②A1与A3示数相同，R1=R2③A2与A4示数相同，R2＞R3④A3与A4示数相同，R2=R3A．①和③ B．②和③ C．③和④ D．①和④2．如图所示的电路中，电源电压U保持不变。①闭合开关S和S2，电压表V1和V2的示数分别为U1和U2，电流表的示数为I1；②闭合开关S、S2和S3，电流表的示数为I2；③闭合开关S和S1，滑动变阻器的滑片移到b端时，电流表的示数为0.1A，电压表V1的示数为2V；滑动变阻器的滑片移到a端时，电流表的示数变化了0.2A；已知U1∶U2＝2∶1，I1∶I2＝1∶2，下列说法正确的是（）A．U＝6V B．I1＝0.1A C．R2＝10Ω D．U2＝2V3．如图所示电路，已知电压表V1的量程为0～3V，电压表V2的量程为0～15V，电流表A的量程为0～0.6A，定值电阻R1阻值为10Ω，滑动变阻器R2的规格是“20Ω

0.5A”，电源电压为6V。开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动过程中，保证电流表、电压表、滑动变阻器正常使用的情况下，下列说法中正确的是（）A．电流表A的变化范围为0.2～0.5A B．R2可变化范围为2～20ΩC．电压表V1的变化范围为2～3V D．电压表V2的变化范围为0～4V4．图甲是电阻甲和乙的I—U图像，下列说法正确的是（）A．甲的电阻总是大于乙的电阻B．电阻乙电流为0.4A时，阻值为5ΩC．图乙中，当开关闭合，电源电压为3V时，电路电流为0.2AD．图丙中，当开关闭合，电源电压为2V时，电路总电流为0.4A5．如图甲所示为一个超声波加湿器，如图乙所示为其内部湿度监测装置的简化电路图。已知电源电压为12V，定值电阻R0的阻值为30Ω，电流表的量程为0~200mA，电压表的量程为0~9V。湿敏电阻R的阻值随湿度RH变化的关系图象如图丙所示。则在电路安全工作的前提下，请计算出：（1）环境湿度增加，电流表的示数将__________，电压表的示数与电流表的示数之比将__________（以上两空均选填“变大”、“变小”或“不变”）；（2）当电流表的示数为0.12A时，湿敏电阻R的阻值_________；（3）环境湿度为40%时，R0两端的电压为多少________；（4）该湿度表能够测量的环境湿度的范围为：__________到__________。6．如图甲所示，小灯泡标有“6V？A”字样，滑动变阻器标有“？Ω2A”字样。只闭合开关S2、S4时，在电路安全的情况下调节滑动变阻器的滑片，绘制了电流表与电压表的示数关系图像如图乙所示，该电路的电源电压为____________V，当灯泡两端电压为6V时，流经灯泡的电流为I1，保持滑动变阻器滑片不动，断开S4，此时流经灯泡的电流为I2，已知I1∶I2=8∶3；只闭合开关S1、S3和S4，在电路安全的情况下最大范围调节滑动变阻器滑片，绘制了电流表示数与滑动变阻器连入阻值关系的图像如图丙所示；只闭合开关S2、S3时，电流表A的最小示数为____________A。（灯丝的电阻不随温度的变化而变化）7．用如图甲所示的实验电路探究“电流与电阻的关系”。器材有：滑动变阻器、开关、电源（电压为3V），电流表、电压表各一只，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），导线若干。（1）请用笔划线代替导线将图甲连接完整，使闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于右端；()（2）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P发现电压表始终无示数，电流表有示数，其原因可能是___________（填序号）A．滑动变阻器断路 B．R短路 C．R断路（3）排除故障后，按下列步骤进行实验：①将5Ω电阻接入电路，调节滑动变阻器，使电压表示数为1.5V，电流表指针位置如图乙所示，则电流表读数为___________A；②把5Ω电阻换成10Ω电阻接入电路，接下来的操作是___________；③把10Ω电阻换成15Ω电阻接入电路，当滑动变阻器接入电路的阻值最大时，电压表的示数也大于1.5V，实验无法进行，请你写出一种解决问题的办法