2025年浙江省中考科学一轮复习考点突破课件欧姆定律

欧姆定律通过实验探究电流与电压、电阻的关系,能从电压的本质理解欧姆定律,并解决简单的电学问题。焦点1探究串、并联电路特点

例1小吴利用两节新干电池、阻值分别为1Ω、1.5Ω、2Ω的定值电阻和一只电压表来探究串联电路的电压特点,实验电路如图1,测得实验数据如下表。序号U1/VU2/VUab/V10.751.002.2520.601.802.4031.001.502.50

得出串联电路电压特点的普遍规律闭合开关S,读出电压表示数U1,断开开关S,读出电压表示数U2

(3)由于新干电池的内阻较小,因此我们在平时使用时通常忽略不计,这种抓住主要因素,忽略次要因素的方法叫做理想模型法。请举出一个科学实验,采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素。例:__________________________________________________________。

在用纸片研究二力平衡的条件时,忽略了纸片自身受到的重力

(3)采用这种理想模型法并指出实验中忽略的次要因素,例如:在用纸片研究二力平衡的条件时,忽略了纸片自身受到的重力。例2如图所示,小覃同学所在的兴趣小组正在探究并联电路中电流的规律。(1)图甲是他们设计的电路图,实验时需要测量A、B、C三处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路,此时电流表测量的是_______(选填“A”“B”或“C”)处的电流。

(2)小覃同学要测量通过L2的电流,只需将图乙中导线_______(选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上;重新连接好电路后,闭合开关,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。

C

a

0.3

(3)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流,数据如下表所示,由此他得出结论:①干路电流等于各支路电流之和。②各支路电流相等。IA/AIB/AIC/A0.20.20.4小组内交流讨论后,一致认为该同学的结论不具普遍性,要得到并联电路中电流的规律,还应该选用规格____________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡进行实验。

不相同【解析】

(1)根据图乙所示,电流表接在电路的干路上,测量的为干路电流,即C点的电流。(2)要测量L2的电流,需要将电流表与L2串联,即接入B点位置,接入时需要保证电流从正极流入,负极流出,根据图乙,可将a线的下端接到电流表的负极,即可以将电流表和L2串联,根据图丙,可以读出电流表示的数为0.3A。(3)为了寻求普遍规律,需要多次改变不同条件,多次实验,该小组实验得到各支路电流相等的数据,是由相同规格的灯泡得出的,所以,要选用不同规格的灯泡再进行多次实验,以便寻求普遍规律。【对点训练】1.在“研究并联电路的电流特点”实验中,如图甲是实验的电路图。(1)若要测量干路电流,则电流表应接在图甲中的_______处(选填“A”“B”或“C”)。

(2)小明同学在测量A处的电流时,电流表的指针偏转如图乙所示,原因是__________________________________。

C

电流从电流表的“0.6”接线柱流入(3)检查电路连接无误后,实验小组开始实验,测出A、B、C三处的电流值记录在表格中,由此得出结论:并联电路中,各支路的电流相等。实验组别A点电流IAB点电流IBC点电流IC第1组0.18A0.18A0.36A第2组0.20A0.20A0.40A第3组0.22A0.22A0.24A

同一组实验中没有采用两只不同规格的灯泡进行实验

不同不能,理由是电压表正负接线柱接反了焦点2探究电流与电阻的关系

例3为了探究“通过导体的电流与电阻关系”,小明利用6V的电源、“40Ω,1A”的滑动变阻器、阻值分别为5Ω,10Ω,20Ω的R1,R2,R3等器材进行如下实验。①按如图甲连接电路;②闭合开关S1,将S2与a接通,调节滑动变阻器滑片P至电压表的示数达到设定值,记录电流表的示数为I1;③分别将S2与b、c接通,调节滑动变阻器滑片P,使电压表的示数与步骤②的设定值相同,分别记录电流表的示数为I2、I3。(1)连接电路时,开关应处于__________状态。

(2)步骤②中R1两端电压达到设定值时,电压表的示数如图乙所示,则该电压值为_________。

(3)步骤③中从接通b改为接通c,调节滑动变阻器滑片时,其移动方向为__________。

(4)为了使结论更具普遍性,需要在不同电压设定值下进行重复实验。若设定电压值为1V,判断利用上述仪器能否完成实验并说明理由_______________________________________________________________________________________________________。

断开

2.5V

向右不能,当定值电阻为10Ω、20Ω时,如果其电压为1V,根据欧姆定律,则需要滑动变阻器阻值为50Ω、100Ω,无法实现【解析】

(1)连接电路时,如果不断开开关,很容易烧坏用电器,故要断开。(2)电压表选用小量程,分度值为0.1V,示数为2.5V。(3)将10Ω的定值电阻换为20Ω的定值电阻后,定值电阻两端电压变大,为使电压表示数不变,根据串联分压原理,应增大变阻器阻值,即将滑动变阻器的滑片向右移。(4)电源为新的两节干电池,则电源电压为6V,实验中设定定值电阻两端电压1V不变。则滑动变阻器分得的电压为5V不变。则当10Ω的电阻接入电路时,根据串联分压原理,解得需要变阻器的阻值R滑=50Ω,同理,当20Ω的电阻接入电路时,变阻器阻值R滑=100Ω,而滑动变阻器的规格为“40Ω,1A”,所以当接入10Ω、20Ω的电阻时,不能完成实验。【对点训练】3.在研究电流与电阻的关系时,小科利用6V的电源电压,开关,电压表,电流表,滑动变阻器(40Ω,1A)、导线和定值电阻设计如下电路进行实验。(1)用三个不同阻值的电阻实验后,记录相关数据如下表所示,表中m的值为____。实验组别1234电阻R(Ω)5102025电流I(A)0.4m0.10.080.2(2)依据表中数据作出了下列图像,其中正确的是________。

AD

(3)小华指出小科的数据中有一组是伪造的,请指出并说明理由。组别4,总电压为6V,定值电阻两端电压为2V,滑动变阻器两端电压为4V,当电路中的电流为0.08A时,滑动变阻器的电阻应为50Ω,但滑动变阻器的最大电阻只有40Ω,无法达到要求。焦点3探究电流与电压的关系

例4在“探究电流与电压的关系”的实验中,小明设计了如图甲所示的电路图。(1)小明探究通过定值电阻的电流与其两端电压的关系。①在连接实验电路时,开关应__________。

②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数;接着他向_____(选填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V,记录此时电流表的示数;继续移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为3V,记录此时电流表的示数。小明分析所测数据,得出结论:在电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。

断开B

③此实验中多次测量的目的与下面的_______(选填“A”或“B”)实验中多次测量的目的相同。

A.探究串联电路的电压规律B.测量定值电阻的阻值

A

(2)如图乙所示,小明将定值电阻换成额定电压为2.5V的小灯泡,探究通过小灯泡的电流与其两端电压的关系。①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,但是电压表的示数始终为0V。经检查后发现是电路中一根导线断路,则发生断路的导线是a、b、c、d中的______(填字母)。

c

②更换导线后,小明完成了三次实验测量,并把数据填写在表格中。其中第一次测量时,电流表的示数如图丙所示,此时的电流为_______A。

次数U/VI/A11.5

22.00.2832.50.30③又进行了几次实验后,小明根据实验测得的数据,绘制出的小灯泡的I-U图像应与图丁中图像_______(选填“M”或“N”)相似。

0.24

N

【解析】

(1)①在连接电路时,开关必须断开。②实验过程中,小明调节滑动变阻器使电压表的示数为1V,记录此时电流表的示数,要使电压表的示数为2V,需要将滑动变阻器的电阻减小,滑动变阻器分压减少,他应向B端移动滑动变阻器的滑片,使电压表的示数增大为2V。③此题是探究电流与电压的关系,多次测量是为了找出普遍规律;实验A是探究串联电路的电压规律,多次测量找普遍规律,故A符合题意;实验B是测量定值电阻的阻值,多次测量是为了减小误差,B不符合题意。(2)①小明闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,发现小灯泡发光,说明电路为通路,电压表的示数始终为0,说明与灯泡并联的电压表处有断路,故可能是c导线断路了。②图丙中电流表示数为0.24A。③因为灯的电阻随温度的变化而变化,通过小灯泡的电流与其两端的电压不成正比,其图像不是直线。【对点训练】4.小明利用图甲电路研究“电流与电压的关系”,其中R为定值电阻,电源电压恒定不变。

AB间出现断路断开开关,(稍增大滑动变阻器的电阻),将电流表“3”接线柱上的导线改接到“0.6”接线柱上,再闭合开关重新读数

(3)调整后移动滑动变阻器,多次测量获取实验数据,绘制成图丙中的图线a,根据图像可以得出的结论为__________________________________________________。

(4)小红利用相同的电路也进行了实验,依据实验数据绘制出的是图丙中的图线b,小明认为小红把电压表接在了滑动变阻器两端,进行测量。请从图丙中找出小明判断的依据是___________________________________________________________________________。

当导体两端的电阻不变时,导体的电流与电压成正比由图可知,在电流相同时,两条图线的电压之和都为3V,符合串联电路电压的特点【归纳总结】焦点4

“伏安法”测电阻

例5小科在做“测量小灯泡的电阻”实验中,所用小灯泡上标有“2.5V”字样。(1)如图所示是小科未连接好的电路,请你用笔画线代替导线,将实物图补充完整。(2)电路连好后,小科分别测出了小灯泡的几组电压和电流值,记录在表格中。实验次数123U/V2.02.52.8I/A0.220.250.26R/Ω

①小灯泡正常工作时的电阻为________Ω。

②小科从数据中发现,灯泡的电阻是变化的,你认为影响电阻变化的主要因素是__________。

10

温度(3)完成上述实验后,小科看到滑动变阻器的铭牌模糊不清,于是想测量变阻器的最大阻值Rx。他从实验室找来一个阻值已知为R0的定值电阻替换了灯泡,同时撤去了电流表,并利用余下器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、滑动变阻器、开关各一个,导线),在不改动电压表位置及其连线的情况下,很快测出了Rx的大小。①请把小科设计的电路图画在虚线框内;②简述实验过程中要测量的物理量并用相应字母表示:(i)____________;

(ii)____________。

③Rx=___________(用已知量和测量量表示)。

见解析见解析

【解析】

(1)因灯的额定电压为2.5V,电压表选用0~3V量程,并联在灯的两端,变阻器按“一上一下”的原则与灯串联接入电路中,如下图所示:

【对点训练】5.小科制作氧气浓度探测器,过程如下:(一)小科找来氧敏电阻Rx,其电阻值与空气中氧气浓度的关系如下表所示。其中,氧气浓度为0时,氧敏电阻的阻值模糊不清,他对该电阻值进行测量。氧气浓度/%051015202530Rx/Ω

101621252830在集气瓶内,小科通过木炭燃烧制得氧气浓度为零的空气,再将Rx置于瓶内。图甲中电源电压恒为6V,某次测量情况如图乙所示。(1)①②号导线已经连好,请用笔画线代替导线,在图甲中完成测量电路的连接。(2)开关闭合前,滑动变阻器的滑片P应移至_______(选填“A”或“B”)端。

(3)闭合开关S,发现电流表、电压表的示数均为0。小科取下电压表,将电压表分别与导线①的两端、导线②的两端并联,示数都为0;将电压表与滑动变阻器B、D两端并联,示数也为0;将电压表与开关两端的接线柱并联,示数为6V。若电路只有一处故障,则电路故障为_______。

A.导线①断路 B.导线②断路C.滑动变阻器内部断路

D.开关S内部断路

A

D

(4)排除故障后,移动滑动变阻器的滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,则氧气浓度为0时,Rx阻值为_______Ω。

(5)请在图丙中作出氧敏电阻Rx的阻值与空气中氧气