第17讲 欧姆定律主要考查从动态电路分析，探究电流、电压和电阻的关系，测电阻，欧姆定律的计算，常与电功率结合出现在压轴题中．题型多以选择题、实验探究题、计算题的形式出现．近三年在河北省中考中的具体情况如下表：考点考点内容年份题号题型分值考查内容考点1电路分析及欧姆定律的应用20222238(1、2)选择题计算题33欧姆定律的应用动态电路分析图像的应用20222238(1、3)选择题计算题35考点2探究电流跟电压、电阻的关系202234实验探究题7电流跟电压、电阻的关系 欧姆定律的探究探究目的电流与电压的关系电流与电阻的关系实验方法___________法实验设计控制______不变，改变_________控制________不变，改变________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实验图像实验结论电阻一定时，电流与电压成___比电压一定时，电流与电阻成____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 欧姆定律及其应用内容导体中的电流，跟导体两端的电压成_____，跟导体的电阻成______公式I=____________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15\n变形关系：U=IR、R=U/I只表示数量关系，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理解相当于增加了电阻的________相当于增加了电阻的___________总电阻比分电阻______总电阻比分电阻_________公式R＝R1＋R21/R＝1/R1＋1/R2关系式串联分压：U1∶U2=R1∶R2并联分流：I1∶I2=R2∶R1 【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R1串联，总电阻R＝nR1；n个相同的电阻R1并联，总电阻R＝. 伏安法测电阻测量工具电压表和电流表原理R=U/I电路图电路连接接线过程中，开关处于_________状态滑动变阻器连入______________先连接电路中串联部分，再将电压表并联在被测电阻两端 【提示】 (1)滑动变阻器的作用：①保护电路；②改变电阻两端电压和通过电阻的电流，从而实现多次测量．(2)测量定值电阻时，应多次测量求平均值，以减小实验误差．测量小灯泡的电阻时，由于灯丝的电阻受温度影响明显，故不能将多次测量结果求平均值作为灯丝的电阻． 命题点1 欧姆定律的比例运用 (多选)(2022·石家庄新华区模拟)在如图所示的电路中，电源两端电压保持不变，R1＝2R3，当开关S1、S2都闭合时，电压表V1、V2的示数之比为5∶3，则()15\nA．R1与R2电阻比为2∶3B．S1闭合、S2断开时，电压表V1、V2的示数之比3∶2C．S1、S2都闭合与S1闭合、S2断开时电路中电流之比为6∶5D．S1、S2都闭合与S1闭合、S2断开时R1消耗功率之比为6∶5首先分析电路的连接方式，然后根据不同电路的分压、分流特点来判断，串联电路电压与电阻成正比，并联电路电流与电阻成反比．1．(2022·福州)如图所示，电源电压保持不变，开关S闭合后，灯L1、L2都能正常工作，甲、乙两个电表的示数之比是2∶3，此时灯L1、L2的电阻之比是()A．2∶1B．1∶2C．3∶2D．2∶3 2．(2022·鄂州)如图所示，电源电压不变，当只闭合S1时，电流表A1示数为I1，电流表A2示数为I2.当开关S1、S2都闭合时，电流表A1示数为I1′，电流表A2示数为I2′，I2∶I1＝2∶3，I2′∶I1′＝4∶7，则电阻R1∶R2∶R3的比值为()A．2∶3∶4B．3∶4∶7C．2∶1∶4D．4∶2∶1命题点2 欧姆定律结合电学图像问题 (2022·河北结课)甲和乙两灯的额定电压均为6V，图是甲、乙两灯的电流随其两端电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电路中，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电源电压最大为()A．6VB．8VC．10V15\nD．12V明确横纵坐标含义，分析电路不同状态，结合串联电路电流相等、并联电路电压相等的特点，与电学图像的相应数值联系，联立等式，求解．3．(2022·乐山)小灯泡L和电阻R中电流随电压变化情况如图所示，由图像可知，电阻R的阻值为________Ω.若将它们并联接在电压为2V的电源两端，电路中的总电流为________A.4．(2022·遂宁)标有“6V 4.8W”的小灯泡L和标有“6V 3.6W”的小型电加热器R，它们电流与电压变化的关系如图甲所示．现将它们连入图乙所示电路中，闭合开关S，其中一用电器正常工作，下列说法正确的是()A．灯泡的电阻与电压和电流有关B．电源电压为10.5VC．如果电源电压减小5V时，电压表与电流表示数的比值变小D．如果电源电压减小5V时，通过灯泡的电流为0.3A命题点3 欧姆定律的综合计算 (2022·河北)如图甲所示的电路中，电源电压不变，小灯泡的额定电压为2.5V，变阻器的最大阻值R为定值电阻R0的三倍．闭合开关S，当滑片P置于某点时，电压表示数为2.5V，电流表示数为I1，当滑片P置于最右端时，电流表示数为I2，且I1∶I2＝5∶4.两次变阻器连入电路的电阻之比R1∶R＝8∶15.图乙是该小灯泡I－U图像．求：(1)小灯泡正常发光时的电阻值；(2)滑片置于最右端时，小灯泡的实际功率；15\n(3)电源电压．先分析电路的连接方式，再根据欧姆定律I＝U/R及其变形R＝U/I、U＝IR，同时结合串、并联电路的特点来解决问题，也经常与图像、电路安全问题结合．5．(2022·厦门)如图甲所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω.当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移动到b端，两电表示数变化关系用图乙线段AB表示．求：(1)电源电压；(2)滑片P滑到ab中点时电压表的示数．命题点 探究电流与电压和电阻的关系本实验探究电流与电压和电阻的关系在中考中重点考查以下几个方面：(1)根据电路图连接实物图或改错；(2)故障分析；(3)电流表和电压表的读数及量程的选择；(4)分析实验数据得出结论；(5)设计实验电路图、表格或实验过程；(6)滑动变阻器的作用及规格的选择；(7)对实验进行评估；(8)与其他实验的联系． (2022·河北)探究“电流与电阻的关系”．器材有：滑动变阻器、开关、电源(电压恒为615\nV)各一个，电流表、电压表各一块，三个定值电阻(10Ω、15Ω、20Ω)，导线若干．(1)图甲是小明连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线．(2)电路连接正确后，闭合开关前，滑片应置于________(填“A”或“B”)端．(3)闭合开关后，移动滑片，使与电阻(20Ω)并联的电压表示数为4V，读出电流表示数，再分别改接15Ω、10Ω的电阻，重复上述实验，收集的实验数据如表1所示．老师告诉小明有一组数据误差较大，便找来一个5Ω的电阻让他再测一组数据．当他把5Ω的电阻接入电路时，要使电压表示数仍为4V，实验不能继续进行，其原因是____________________________．改变连接后，当电压表示数仍为4V时，电流表示数为________A(如图乙所示)．表1电压U/V4电阻R/Ω201510电流I/A0.200.800.40 综合分析数据可得：电压一定时，________________________________．【拓展】小明又利用上述实验器材探究“电流与电压的关系”，将滑片从一端移到另一端的过程中，收集的实验数据填入了表2中．表2电压R/Ω10电阻U/V23456电流I/A0.20.30.40.50.6 (4)分析表2中数据可得：电阻一定时，________________________________．(5)分析可知，小明使用的变阻器的最大阻值为________Ω.在探究电流与电压的关系时，必须保持导体的电阻不变，需要调节滑动变阻器来改变导体两端的电压，这样来研究电流随电压的变化关系；在探究电流与电阻的关系时，必须保持导体两端的电压不变，需要更换不同阻值的电阻来研究电流随电阻的变化关系．因此，需要在更换电阻后调节滑动变阻器使更换后的电阻两端电压与更换前的电阻两端电压相等．(6)实验完成后，某同学归纳了滑动变阻器在不同情况下的不同作用：①滑动变阻器本身的作用：通过改变接入电路中电阻线的________来改变电路中的电阻，从而来改变电路中的电流；②在探究电阻R不变时，研究通过它的电流与其两端电压的关系时，滑动变阻器的作用：通过改变电路中的电流从而来改变______________________；15\n③在探究电阻两端的电压不变时，研究通过它的电流与电阻大小的关系时，滑动变阻器的作用：通过改变电路中的电流从而来________________________．第17讲 欧姆定律一、选择题1．(2022·福州)图中，能正确描述电阻一定时，电流随电压变化的图像是()2．(2022·雅安)某学习小组在一次实验探究中利用电压表和电流表测得了多组数据，记录如下表．请根据表中给出的数据，判断分析出他们实验时的电路可能是图中的()U/V3.02.52.01.81.51.3I/A0.200.300.400.440.500.543．(2022·株洲)如图，电源电压恒定，电阻R1＝10Ω，R2＝15Ω，R阻值一定但未知，当单刀双掷开关S掷向a(同时与b断开)时，电压表示数为2.0V，若掷向b(同时与a断开)，电压表示数可能为()A．3.0VB．2.5VC．2.0VD．1.5V4．(2022·河北结课)某同学利用如图甲所示的电路图测定小灯泡电阻，电路中电源电压保持4.5V不变，灯泡上标有“2.5V 0.32A”字样，滑动变阻器上标有“50Ω 1A”．闭合开关，将滑片P滑到某一位置时，两电表的示数如图乙所示，则下列说法不正确的是()A．此时灯泡的电阻为8Ω15\nB．此时灯泡和滑动变阻器的阻值之比为8∶7C．该电路能探究串联电路电流的特点D．该电路能探究电流与电压的关系5．(2022·德州)同学们为敬老院的老人买了一辆电动轮椅，工作原理如图所示．操纵杆可以同时控制S1和S2两个开关，向前推操纵杆时轮椅前进且能调速，向后拉操纵杆时轮椅以恒定速度后退．已知蓄电池电压为24V，定值电阻R2为20Ω，R1为滑动变阻器．下列对电路的判断正确的是()A．S1接触点1，S2接触点2时，轮椅前进B．S1和S2都接触点1时，轮椅后退C．轮椅后退时电路中的电流小于1.2AD．轮椅后退时电路中的电流为1.2A6．(2022·临沂)如图所示的电路中，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω.当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是()A．电压表的示数减小B．电压表示数与电流表示数的比值不变C．当滑片移到中点时，电压表示数为2VD．当滑片移到a端时，电流表示数为0.2A7．(2022·泰安)如图所示电路，电源电压保持不变．闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P从a端滑到b端的过程中，R1、R2的U－I关系图像如图所示．则下列判断正确的是()①图线甲是电阻R1的“U－I”关系图像 ②电源电压为12V ③电阻R1的最小电功率为2.7W ④滑动变阻器R2的最大阻值为30ΩA．只有①③正确B．只有①④正确C．只有②④正确D．只有②③正确8．(多选)(2022·成都B卷)在图甲所示的电路中，R1是定值电阻，R2是规格为“20Ω 3A”的滑动变阻器，在电路中正确连接一个电压表(图中未画出)．电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从b端滑向a端．当滑片P在最右端b处时，电压表示数如图乙所示；P在中点时，电流表的示数为0.8A，电压表示数如图丙所示(电压表选用的量程与乙图不同)．下列说法正确的是()15\nA．电压表并联在R2两端B．电源电压是9VC．R1的阻值是5ΩD．R1消耗的最大功率是28.8W二、填空题9．(2022·襄阳)如图所示，当电源电压为4V时，电压表的示数为1V；当电源电压增加到12V时，电流表的示数为1A．则电阻R1＝________Ω，R2＝________Ω.10．(2022·铜仁)如图所示，闭合开关S，电压表V1的示数为6V，电压表V2的示数为8V，电流表A的示数为0.5A，电源电压是12V，则R2两端的电压为________V，R1＝________Ω.11．(2022·南京)如图所示，电源电压恒定，R1＝20Ω.闭合开关S，断开开关S1，电流表示数是0.3A；若再闭合S1，发现电流表示数变化了0.2A，则电源电压为________V，R2的阻值为________Ω.12．(2022·泉州)如图甲所示的电路中，电源电压不变，R0为定值电阻，R为电阻箱．闭合开关S后，调节电阻箱R的阻值，得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示，则可求出电源电压为________V，R0的阻值为________Ω.三、实验探究题13．(2022·张家口二模)小红按图甲所示的电路探究电流跟电压的关系．15\n(1)根据图甲，将图乙中的实物电路连接完整．(要求变阻器滑片向右移动时，电流表的示数变大)(2)正确连接电路后，闭合开关．①若发现电流表和电压表的示数都很大，这说明小红在实验操作上存在的问题是____________________________________．②若电压表示数约为3V，但无论怎样移动变阻器滑片，电流表示数始终为0，则电路中出现的故障可能是____________．(3)排除故障后，调节变阻器的滑片，测出通过电阻R的电流值和对应的电压值如下表，分析表中的数据可得出的结论是：________________________________．电压U(V)123电流I(A)0.10.30.3(4)为了使上述实验结论更具有普遍性，你认为还应进行下列的哪一项操作？答：________.A．换用电压不同的电源再做实验B．换用阻值不同的电阻再做实验(5)实验过程中老师提醒说通电时间不能太长，否则会引起实验数据的较大差异，你认为其中的道理是________________________________________________________________________．(6)现将图乙中的电阻R换成一个额定电压为3.8V、阻值约为10Ω的小灯泡，若要测出该小灯泡的额定功率，则原实验电路中必须更换的器材是________．14．(2022·武汉)图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路．已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω.(1)该同学根据图甲连接的实物电路如图乙所示，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线．(2)电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为________A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为________V，并记录电流表的示数．(3)该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是____________________．四、计算题15\n15．(2022·唐山市路南区一模)在如图所示的电路中，灯泡标有“12V 6W”，滑动变阻器R1标有“100Ω 1A”，电压表量程为0～15V，电流表量程为0～0.6A，只闭合开关S1、S2，滑动变阻器连入电路阻值为16Ω时，灯泡正常发光；只闭合开关S1、S3时，电流表的示数为0.2A，忽略温度对灯丝电阻的影响．求：(1)灯泡的电阻；(2)R2的阻值；(3)只闭合开关S1、S2时，为了保护元件的安全，滑动变阻器连入电路的阻值范围．一、选择题1．(2022·贵港)小珍用如图所示的电路进行实验，R0为定值电阻，闭合开关S后，当滑片P在某两点之间滑动时，电流表的示数变化范围是0.5～2A，电压表的示数变化范围是4～10V．小珍通过推算，得出四个结论：①定值电阻R0的阻值为5Ω；②变阻器连入电路的电阻变化范围是2～20Ω；③电源电压为15V；④电路消耗的总功率的变化范围为6～24W.上述结论中，正确的是()A．①②B．③④C．②④D．①③ 2．(2022·资阳)如图所示的电路，已知电流表的量程为0～0.6A，电压表的量程为0～3V，定值电阻R1的阻值为10Ω，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω，电源电压为6V．开关S闭合后，在滑动变阻器滑片滑动的过程中，保证电流表、电压表不被烧坏的条件是()15\nA．电压表最小示数是1VB．滑动变阻器滑片允许滑到最左端C．电路中允许通过的最大电流是0.6AD．滑动变阻器滑片移动的过程中，电流表先达到最大量程3．(2022·山西)如图为一种握力计和它的工作原理示意图．电源电压恒定不变，握力显示表是由电流表改装而成，定值电阻R2起保护电路作用，其电阻值为5Ω，弹簧一端的滑片P在电阻R1的最上端时不施加力，移动到最下端时施加的力最大(弹簧的电阻不计)．该握力计测量范围为0～300N，电路中电流变化范围0.1～0.6A．则下列判断正确的是()A．握力300N时电路中电流为0.6AB．握力计工作电路的电源电压为3VC．R1连入电路阻值变化范围0～30ΩD．R2消耗的最小功率为0.5W二、填空题4．(2022·南京)小明利用图甲所示的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”，根据实验的数据绘出了I－图像，如图乙所示．分析图像可知，当导体的电阻为________Ω时，通过它的电流为0.2A，当电流分别为0.25A和0.5A时，接入电路的导体的电阻之比为________；实验过程中，小明控制导体两端的电压为________V.5．(2022·枣庄)如图甲所示的电路，开关闭合后，将滑动变阻器的滑片从最左端移到最右端，得到电路其中两个电压表的示数随电流变化的图像，如图乙所示，则电源电压为________V，滑动变阻器的最大阻值为________Ω，其中图像________(填“A”或“B”)是电压表V2随电流变化的图像．6．(2022·巴中)两电阻R1＝6Ω，R2＝9Ω，当它们串联接在电源电压为3V的电路两端，通过它们的电流I＝________A，加在R1、R2两端的电压之比U1∶U2＝________；当R1、R2并联接在原电路中，通过R1、R2的电流之比I1∶I2＝________，通过R1、R2的发热之比Q1∶Q2＝________.15\n三、计算题7．(2022·石家庄桥西区模拟)如图所示，电源电压不变，R1＝12Ω，小灯泡标有“6V 12W”(假设电阻不变)．(1)若只闭合S1，电流表示数为0.8A，则电源电压为多大？(2)当三个开关都闭合时，将滑片P移动到b端，电流表的示数为1.2A，则滑动变阻器的最大阻值是多少？(3)只闭合开关S2时，移动滑片P到某一位置时，滑动变阻器消耗的功率为9W，则此时电流表的示数是多少？参考答案考点解读考点1 控制变量 电阻 电阻两端电压 电阻两端电压 电阻 正 反考点2 正比 反比 考点3 长度 横截面积 大 小考点4 断开 最大阻值各个击破例1 ABC 例2 B 例3 (1)由图像可知：当UL＝2.5V时，I1＝IL＝0.25A，因为I＝，所以灯泡正常发光时的电阻RL＝＝＝10Ω；(2)当滑片置于最右端时，L、R0及R串联．由于I2＝I1＝0.2A，由图像可知，灯泡两端电压U′L15\n＝1V，小灯泡的实际功率P′L＝U′LI2＝1V×0.2A＝0.2W；(3)当滑片置于最右端时，灯泡的电阻R′L＝＝＝5Ω，由于U＝I1(RL＋R0＋R1) ① U＝I2(R′L＋R0＋R) ② 已知R1∶R＝8∶15 ③ R＝3R0 ④ 将RL＝10Ω、R′L＝5Ω、I1＝0.25A、I2＝0.2A代入方程组①②③④中解得：U＝9V.题组训练 1.B 2.C 3.20 0.35 4.D 5.(1)当滑动变阻器滑片P在b端时，R1两端电压即为电源电压，由欧姆定律I＝U/R得U＝IR1＝0.6A×10Ω＝6V，所以电源电压是6V；(2)由图像知，当滑动变阻器滑片P在a端时，U2＝4V，I′＝0.2A，滑动变阻器最大阻值R2＝U2/I′＝4V/0.2A＝20Ω，滑片P滑到ab中点时，R中＝R2/2＝10Ω，由于R中＝R1，串联电路U中/R中＝U1/R1，所以U中＝U1＝U/2＝3V，所以，滑片P滑到ab中点时，电压表的示数是3V.实验突破例 (1) (2)A (3)电流超过了电流表所选的量程 0.8 通过导体的电流与电阻成反比 (4)通过导体的电流与电压成正比 (5)20拓展训练 (6)①长度 ②定值电阻两端的电压 ③保持用电器两端电压不变整合集训基础过关1．A 2.C 3.B 4.D 5.C 6.B 7.C 8.CD 9.9 3 10.2 8 11.6 30 12.12 1013．(1) (2)①滑动变阻器的滑片没有在最大值处 ②电阻断路 (3)电阻一定时，电流与电压成正比 (4)B (5)电阻的大小会随温度的变化而变化 (6)电源14．(1) (2)0.4 2 (3)20Ω、25Ω和30Ω 15.(1)灯泡额定电流：I＝IL＝＝＝0.5A，灯泡电阻：RL＝＝＝24Ω；(2)只闭合S1、S2，灯泡与R1串联，灯泡正常发光，R总1＝RL＋R1＝24Ω＋16Ω＝40Ω，U＝IR总1＝0.5A×40Ω＝20V，只闭合S1、S3，灯泡和R2串联，电路总电阻：R总2＝U/I＝＝100Ω，电阻R2的阻值：R2＝R总2－RL＝100Ω－24Ω＝76Ω；(3)为保护灯泡安全，最大电流为I＝0.5A，滑动变阻器的阻值最小，R总3＝U/I＝20V/0.5A＝40Ω，R1＝R总3－R2＝40Ω－24Ω＝16Ω，为保护电压表安全，U1最大＝15V，滑动变阻器的阻值最大，UL＝U－U1＝20V－15V＝5V，I＝UL/RL＝5V/24Ω＝5/24A，R2＝U1/I＝72Ω.能力提升1．C 2.A 3.B 4.10 2∶1 2 5.9 20 A 6.0.2 2∶3 3∶2 3∶27.(1)由P＝可得，灯泡的电阻：RL＝＝＝3Ω，若只闭合S1，灯泡L与R115\n串联，电流表测电路中的电流，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，由I＝可得，电源的电压：U＝I(R1＋RL)＝0.8A×(12Ω＋3Ω)＝12V；(2)当S1、S2、S3都闭合时，将滑片P移动到b端，R1与滑动变阻器的最大阻值并联，电流表测干路电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，通过R1的电流：I1＝＝＝1A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以，通过滑动变阻器的电流：I滑＝I′－I1＝1.2A－1A＝0.2A，则滑动变阻器的最大阻值：R滑＝＝＝60Ω；(3)只闭合S2时，移动滑片P到某一位置时，灯泡L与滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，此时电路中的电流：I″＝＝，滑动变阻器消耗的电功率：P滑＝(I″)2R滑′＝()2×R滑′＝9W，整理可得，(R滑′)2－10R滑′＋9Ω＝0，解得：R滑′＝9Ω或R滑′＝1Ω，对应的电流为：I″＝＝＝1A，I″＝＝＝3A，因灯泡的额定电流IL＝＝＝2A，所以，此时电路中的电流表的示数为1A.15
