第10講 歐姆定律專題復習

李晗

歐姆定律是電學重要的基本規律，它反映了電流、電壓和電阻三者的數量關系.課標對本板塊的要求是：（1）通過探究，理解歐姆定律并能進行簡單的計算：（2）理解串并聯電路中電流、電壓的規律；（3）會用歐姆定律測量電阻.為此本講安排了三節內容，其中，關于歐姆定律的計算和電阻的測量是重點，由于開關的不同狀態及滑動變阻器滑片的移動，導致電路中的電阻、電流、電壓發生變化，由此形成了本板塊的難點.中考常從以下方面考查：通過探究，理解歐姆定律并能進行簡單的計算；動態電路分析和電路故障的判斷，伏安法測電阻以及適當的延伸等，這些內容多以填空題、選擇題或實驗探究題的方式出現.

第1節 對歐姆定律的理解和應用

重點考點

歐姆定律是通過“探究導體的電流跟哪些因素有關”的實驗得出的實驗結論.應注意以下考點：（1）公式（）說明導體中的電流大小與導體兩端的電壓和導體的電阻兩個因素有關，其中I、U、R必須對應于同一電路和同一時刻.（2）變形式（）說明電阻R的大小可以由（）計算得出，但與U、I無關.因為電阻是導體本身的一種性質，由自身的材料、長度和橫截面積決定.由此提醒我們，物理公式中各量都有自身的物理含義，不能單獨從數學角度理解.（3）串聯電路具有分壓作用，并聯電路具有分流作用.

中考常見題型

中考一般會從兩方面考查歐姆定律的應用，一是對歐姆定律及變形公式的理解和簡單計算，一般不加生活背景，以純知識性的題目出現在填空題或選擇題中：二是應用歐姆定律進行簡單的串并聯的相關計算.

例1 （2014.南京）如圖1所示，電源電壓恒定，R1=20Ω，閉合開關S，斷開開關S1，電流表示數是0.3 A；若再閉合開關S1，發現電流表示數變化了0.2 A.則電源電壓為____V，R2的阻值為____ Ω.

思路分析：閉合s，斷開S1時，電路為只有R1的簡單電路，可知電源電壓U=U1=I1R1=0.3 Ax20 Ω=6 V；若再閉合S1時，兩電阻并聯，則U2=U=6 V，因為R1支路兩端的電壓沒有變化，所以通過該支路的電流仍為0.3 A，電流表示數的變化量即為通過R2支路的電流，則I2=（）.

答案：6 30

小結：本題考查了并聯電路的特點和歐姆定律的靈活運用，關鍵是能判斷出閉合開關S1時電流表示數的變化即為通過R2支路的電流.每年的中招都有一個2分的這樣的純計算題目，以考查同學們對基礎知識的理解和掌握程度.

例2（2013.鄂州）如圖2甲所示的電路，電源電壓保持不變.閉合開關S，調節滑動變阻器，兩電壓表的示數隨電路中電流變化的圖象如圖、2乙所示.根據圖象的信息可知____.（填“α”或“b”）足電壓表V2示數變化的圖象，電源電壓為____V，電阻R1____的阻值為____ Ω.

思路分析：國先分析電路的連接情況和電表的作用：電阻R1和滑動變阻器R2串聯，電壓表V1測的是R1兩端的電壓，電壓表V2測的是滑動變阻器（左側）兩端的電壓.因為R1是定值電阻，通過它的電流與電壓成正比，所以它對應的圖象應是α，那么圖象b應是電壓表V2的變化圖象，觀察圖象可知：當電流都是0.3 A（找出任一個電流相等的點，兩圖線對應的電壓之和就是電源電壓）時，U1=U2=3 V，根據串聯電路中電壓的關系可知，電源電壓為6V，由于R1是定值電阻，所以在圖象α上任找一點，代入歐姆定律可知（）

答案：b 6 10

小結：歐姆定律提示了電流、電壓、電阻三者之間的數量關系和比例關系，三個比例關系分別為：（1）電阻一定時，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，即（）（2）電流一定時，導體兩端的電壓和它的電阻成正比，即（）.該規律又可描述為：串聯分壓，電壓的分配和電阻成正比，即電阻大的分壓多.（3）電壓一定時，導體中的電流和導體的電阻成反比，即（），該規律又可描述為：并聯分流，電流的分配和電阻成反比，即電阻大的分流小.圖象可以很直觀地呈現這種關系，學會從圖象中找出特殊點足解決歐姆定律問題的一大技巧，

第2節 動態電路中物理量的變化

重點考點

由于滑動變阻器滑片的移動或開關所處狀態的不同，使電路中電流和電壓發生改變，這樣的電路稱之為動態電路.這類題目涉及電路的分析、電表位置的確定、歐姆定律的計算、串并聯電路中電流和電壓分配的規律等眾多知識，因此同學們在分析過程中容易顧此失彼，下面我們通過例題梳理一下解決這類問題的一般思路，

中考常見題型

題日常聯系生活實際，以尾氣監控、超重監控、溫度監控、風速監控、身高測量等為背景，考查該部分知識的掌握情況，存中考題中常以選擇題的方式呈現，注意：如果題目中沒有特別說明，可認為電源電壓和定值電阻的阻值是不變的.

例3（2014.濟寧）小夢為濟寧市2014年5月份的體育測試設計了一個電子身高測量儀.圖3所示的四個電路中，Ro是定值電阻，R是滑動變阻器，電源電壓不變，滑片會隨身高上下平移.能夠實現身高越高，電壓表或電流表示數越大的電路是（）.

思路分析：圖A中兩個電阻R。和R串聯，電流表測量的是整個電路中的電流，當身高越高時，滑動變阻器接入電路中的阻值越大，電路中的電流越小，電流表的示數越小，圖B中身高越高時，滑動變阻器連人電路中的阻值越大，電壓表測量的是滑動變阻器兩端的電壓，根據串聯電路分壓的規律知道，R越大電壓表的示數越大，符合題意.圖B與圖C中滑動變阻器的接法不同，圖C中身高越高，滑動變阻器連入電路中的阻值越小，同理知道電壓表的示數越小.圖D是并聯電路，電流表測的是支路電流，根據并聯電路各支路互不影響的特點知道，不論人的身高如何變化，電流表的示數都不會發生變化，選B.

小結：分析這類問題依據的物理知識是：（1）無論串并聯電路，部分電阻增大，總電阻隨之增大，而電源電壓不變，總電流與總電阻成反比.（2）分配關系：串聯分壓（電阻大的分壓多），并聯分流（電阻大的分流少）.（3）在并聯電路中，各支路上的用電器互不影響，滑動變阻器只影響所在支路電流的變化，從而引起干路電流的變化.解決這類問題的一般思維程序是：（1）識別電路的連接方式并確定電表位置.（2）判斷部分電阻的變化.（3）判斷總電阻及總電流的變化.（4）根據串并聯電路的分壓或分流特點進行局部判斷.

例4如圖4所示電路，電源電壓不變，開關S處于閉合狀態.當開關S.由閉合到斷開時，電流表示數將____.電壓表示數將 ________ .（均填“變大”“不變”或“變小”）

思路分析：當開關S.閉合時，電燈L被短路，電路如圖5所示，電壓表測的是電阻R兩端的電壓（同時也是電源電壓），電流表測的是通過電阻R的電流.當開關S1斷開時，電燈L和電阻R串聯，電路如圖6所示，此時電壓表測電阻R兩端的電壓，它是總電壓的一部分，所以電壓表的示數變小；電流表測的是總電流，但跟S，閉合相比，這個電路的總電阻變大，總電壓不變，故電流表的示數變小.

答案：變小 變小

小結：本題引起電表示數變化的原因是開關處于不同狀態，解決本題的突破口是弄清楚當開關處于不同狀態時，電路的連接情況和電表的位置.

第3節 歐姆定律的探究及電阻的測量

重點考點

電學實驗探究題的考查比較常規，有以下幾方面：（1）選取器材及連接電路：根據題目要求，分析或計算出電表的量程和滑動變阻器的規格，連接電路時開關應斷開，滑動變阻器要“一上一下”接入，且滑片要放在阻值最大的位置.電表的量程和正負接線柱要正確.（2）滑動變阻器的作用：保護電路，改變電路中的電流或用電器兩端的電壓，實現多次測量.（3）分析實驗數據得出結論.怎樣分析數據才能得出結論是近年來考試的側重點，要注意結論成立的條件和物理量的順序.（4）多次測量的目的有兩個，如定值電阻的阻值不變，多次測量是為了求平均值減小誤差：燈絲電阻是變化的，多次測量是為了觀察在不同電壓下，電阻隨溫度變化的規律.難點是單表測電阻和創新型實驗的探究與設計.

中考常見題型 中考常以“探究電流與電壓或電阻的關系”“測小燈泡的電阻”和“測定值電阻的阻值”這三類題型，以實驗探究的方式考查同學們的動手能力和解決實際問題的能力，在常規的考查基礎上，近幾年又融人器材的選取、電路故障的處理、單表測電阻及如何分析數據才能得出結論等探究內容的考查.

例5用“伏安法”測電阻，小華實驗時的電路如圖7所示.

（1）正確連接電路后，閉合開關前滑片P應置于滑動變阻器的________（填“左”或“右”）端.

（2）測量時，當電壓表的示數為2.4V時，電流表的示數如圖7乙所示，則，_____A，根據實驗數據可得R2=____Ω.小華在電路中使用滑動變阻器的目的除了保護電路外，還有____.

（3）如果身邊只有一只電流表或電壓表，利用一已知阻值為Ro的定值電阻、開關、導線、電源等器材也可以測出未知電阻Rx請仿照表1中示例，設計出測量Rx阻值的其他方法.

思路分析：閉合開關前，滑動變阻器的阻值應調到最大.由于測量的是定值電阻的阻值，所以，應該多次測量求平均值減小誤差，這正是使用滑動變阻器的另一個目的.測電阻的原理是R=（），即用電壓表測出未知電阻兩端的電壓，用電流表測出通過未知電阻的電流，就能計算出未知電阻的阻值.當只有電流表時，我們應設法“借到”電壓，怎樣讓未知電阻兩端的電壓和已知電阻兩端的電壓相等呢？只有組成并聯電路，示例也證實了這一點.同樣道理，當只有電壓表時，我們可以組成串聯電路，這樣可以借助通過已知電阻的電流來計算未知電阻，

答案：（1）左（2）0.5 4.8改變定值電阻兩端的電壓和通過它的電流，以便多次測量求出平均值減小誤差（3）如表2.

小結：近年在考查常規的“伏安法”測電阻時，往往會增加“當某些器材缺損時，你如何重新設計電路測出電阻值”這樣一問，以增加試題的開放性，考查創新性能力.