中考物理 基礎(chǔ)知識手冊 第十七章 歐姆定律.doc

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第十七章 歐姆定律 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 高頻考點透析 序號 考點 考頻 1 電流與電壓、電阻的關(guān)系 ★★★ 2 運用歐姆定律公式及其變形式進行計算 ★★★ 3 伏安法測電阻 ★★★ 4 特殊方法測電阻 ★★ 5 運用串、并聯(lián)電路的特點進行計算 ★★★ 第一講 電流與電壓、電阻的關(guān)系 歐姆定律 知識能力解讀 （一）電流跟電壓、電阻的關(guān)系 1．研究方法：控制變量法。即在研究電流與電壓的關(guān)系時，應(yīng)控制電阻一定；在研究電流與電阻的關(guān)系時，應(yīng)控制電壓一定。 2．實驗電路圖：如圖所示。 3．電流跟電壓的關(guān)系：在電阻一定的情況下，導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。對這一關(guān)系的理解應(yīng)注意：導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的。電阻一定時，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，不能說成電壓跟電流成正比，因為電流和電壓之間存在著因果關(guān)系，電壓是原因，電流是結(jié)果，因果關(guān)系不能顛倒。 4．電流跟電阻的關(guān)系：在電壓不變的情況下，導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。對這一關(guān)系的理解應(yīng)注意：導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體的電阻也是針對同一導(dǎo)體而言的，同樣也不能說成導(dǎo)體的電阻跟通過它的電流成反比，因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它不隨導(dǎo)體中電流的變化而變化。 5．實驗注意事項 (1)連接電路時開關(guān)要斷開；(2)滑動變阻器要“一上一下”選擇接線柱接人電路；(3)滑動變阻器的滑片移到接人電路的阻值最大的那一端；(4)電流表、電壓表的量程選擇要合適；(5)電流表、電壓表的正、負接線柱不要接反；(6)用滑動變阻器來改變導(dǎo)體兩端的電壓時，應(yīng)盡量使定值電阻兩端的電壓成整數(shù)倍變化(如：0.6 V、1.2 V、1.8 V、2.4 V)。 6．實驗中滑動變阻器的作用 (1)保護電路；(2)在探究電流與電雁的關(guān)系時，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片來改變電阻兩端的電壓；(3)在探究電流與電阻的關(guān)系時，通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片來保證電阻兩端的電壓不變。 （二）歐姆定律 知識點 內(nèi)容 歐姆定律的內(nèi)容 導(dǎo)體中的電流，跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比 表達式及單位 。其中U為電壓，單位：V；I為電流，單位：A;R為電阻，單位：Ω 適用范圍 不包括電源，是電源外部的一部分或全部電路 同一性 公式中的U、I、R必須是同一導(dǎo)體或同一段電路對應(yīng)的物理量，不同導(dǎo)體間的電流、電壓、電阻不存在公式中的關(guān)系 同時性 公式中的三個量必須是同一時刻的物理量 公式的變形 是由歐姆定律公式變形得到的，它表示某段導(dǎo)體的電阻在數(shù) 值上等于這段導(dǎo)體兩端的電壓與通過它的電流的比值。由于導(dǎo)體 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不隨其兩端的電壓和通過它的電流的 變化而變化，所以，“R與U成正比，R與I成反比”是不成立的 （三）電阻的串、并聯(lián) 1．串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和。即。 (1)把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度，其總電阻一定比任何—個導(dǎo)體的電阻都大。 (2)由可推出，n個阻值均為R0的電阻串聯(lián)，其總電阻為R=nR0。 (3)根據(jù)歐姆定律和串聯(lián)電路的特點，可以推導(dǎo)出，這說明：串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比。 推導(dǎo)過程：如圖所示，由串聯(lián)電路中電流的規(guī)律知。根據(jù)歐姆定律公式得，所以。 2．并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)電阻的倒數(shù)之和。即。 (1)把n個導(dǎo)體并聯(lián)起來，相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的橫截面積，其總電阻比每一個導(dǎo)體電阻都小。 (2)由可推出。 (3)由可推出，n個阻值均為R0的電阻并聯(lián)，其總電阻為。 (4)根據(jù)歐姆定律和并聯(lián)電路的電壓特點，可推導(dǎo)出，這說明：并聯(lián)電路中電流的分配與電阻成反比。 推導(dǎo)過程：如圖所示，R1與R2并聯(lián)。由并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律可知U1 =U2。根據(jù)歐姆定律公式變形得，有，所以。 （四）串、并聯(lián)電路的特點 串聯(lián)電路 并聯(lián)電路 電路圖 電流 電壓 電阻 （若n個相同的電阻R串聯(lián)，則） ，（若n個相同的電阻R并聯(lián) ，則） 比例分配 解題方法技巧 （一）探究電流與電壓、電阻關(guān)系的方法 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系時要用到控制變量法，具體做法如下。 (１)保持電阻不變，研究電流跟電壓的關(guān)系：按圖連接電路，其中R是定值電阻，R是滑動變阻器，閉合開關(guān)S后，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使R兩端的電壓成整數(shù)倍變化，如2V、4V、6V等，根據(jù)電壓表和電流表的示數(shù)，讀出每次加在R兩端的電壓值和通過R的電流值，并記錄在設(shè)計好的表格中，分析歸納后得出結(jié)論。 (2)保持電壓不變，研究電流跟電阻的關(guān)系：仍利周原來的電路，換用不同的定值電阻，使電阻成整數(shù)倍變化，如5Ω、10Ω、15Ω等，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，保持每次定值電阻兩端的電壓不變，把對應(yīng)于不同阻值的電流表示數(shù)記錄在設(shè)計好的表格里，分析歸納后得出結(jié)論。 （二）串聯(lián)電路動態(tài)分析的四個步驟 (1)根據(jù)滑動變阻器滑片移動的情況，判斷電路中電阻的變化。 (2)根據(jù)電阻變化及歐姆定律公式判斷電路中電流的變化。 (3)根據(jù)U固=IR固判斷固定部分（即阻值不變部分）電壓的變化。 (4)根據(jù)U滑=U-U固判斷滑動變阻器兩端電壓的變化。 （三）并聯(lián)電路動態(tài)分析的三個步驟 (1)明確并聯(lián)電路各支路兩端電壓都等于電源電壓，故滑動變阻器移動時各支路兩端電壓并沒變。 (2)分析支路電流。支路電阻不變的，支路電流不變;支路電阻變大的，支路電流變小;支路電阻變小的，支路電流變大。 (3)分析干路電流。根據(jù)并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，分析干路電流的變化。 跨越思維誤區(qū) 理解歐姆定律時，對其導(dǎo)出式的理解出錯 是電阻的數(shù)學(xué)表達式，它表示導(dǎo)體的電阻可由求出，但R與它兩端的電壓U和通過它的電流I無關(guān)，因為電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小只與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)。 物理思想方法 （一）控制變量法 研究電流跟電壓、電阻關(guān)系的實驗分兩步：第一步保持電阻不變，通過改變電壓，觀察電流的變化；第二步保持電壓不變，通過改變電阻，觀察電流的變化，從而得出了它們之間的關(guān)系。這種研究方法稱為控制變量法。 （二）圖象法 在探究電流跟電壓、電阻的關(guān)系的實驗的數(shù)據(jù)處理時，就應(yīng)用了圖象法:利用實驗得到的數(shù)據(jù)進行描點，分別畫出了電阻不變時電流隨電壓的變化圖象和電壓不變時電流隨電阻(或電阻的倒數(shù))的變化圖象從而分析圖象得出電流跟電壓、電阻的關(guān)系。 中考考點鏈接 （一）中考考點解讀 本講的重點是探究電流與電壓、電阻之間的關(guān)系及歐姆定律的應(yīng)用，難點是運用歐姆定律公式進行計算。中考題型多為填空題、選擇題和探究題，計算題多與后面的電功率的計算結(jié)合在一起，作為壓軸題目出現(xiàn)。 （二）中考典題剖析 1．動態(tài)電路中電表的示數(shù)變化 2．探究電流與電壓、電阻的關(guān)系 3．運用歐姆定律公式進行計算 第二講 伏安法測電阻 歐姆定律的實際應(yīng)用 知識能力解讀 （一）伏安法測量導(dǎo)體電阻 1．用伏安法測量電阻的原理：根據(jù)歐姆定律公的變形式，測得待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，就可以求出它的電阻值，這種測量電阻的方法叫伏安法。 2．實驗器材：電源、電流表、電壓表、導(dǎo)線、開關(guān)、滑動變阻器、待測電阻Rx。 3．電路圖：如圖所示。 4．實驗步驟 (1)按電路圖連接好電路，滑動變阻器的滑片滑到最大阻值處； (2)檢查電路無誤后，閉合開關(guān)，移動滑片，改變待測電阻Rx兩端的電壓和通過它的電流； (3)記錄三組電流值和相應(yīng)的電壓值，利用求出三個電阻值； (4)求出三個電阻值的平均值就是待測電阻Rx的阻值。 （二）測量小燈泡的電阻 1．原理：。 2．實驗電路圖及數(shù)據(jù)記錄表：如圖所示，記錄實驗數(shù)據(jù)的表格如下。 實驗序號 U/V I/A R/Ω 1 2 3 3．實驗器材：電壓表、電流表、電源、開關(guān)、滑動變阻器、小燈泡和導(dǎo)線。 4．注意事項 (1)在選取器材時，電流表的量程要大于電路中的最大電流；滑動變阻器的最大電阻應(yīng)略大于或接近小燈泡的電阻，以使效果明顯。 (2)連接電路時要斷開開關(guān)，先把串聯(lián)部分連接好，再把電壓表并聯(lián)在小燈泡兩端，電流表和電壓表要用試觸法選擇合適的量程。 (3)進行實驗時，在閉合開關(guān)前，要把滑動變阻器調(diào)到最大阻值處，使電路中的電流最小，目的是保證電路中的燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全。 說明： 比較幾次實驗測得的電阻，會發(fā)現(xiàn)，燈泡變暗時，電阻變小，這不是測量的誤差，這是因為隨著燈泡兩端電壓的減小，燈泡的溫度隨之降低，溫度越低，鎢絲的電阻越小。 （三）缺少一只電表測電阻的方法 方法 器材 實驗電路圖 測量的物理量 被測電阻的表達式 無電壓表的情況 安開法 電源，開關(guān)S1、S2，電流表，電阻R0，待測電阻Rx，導(dǎo)線 ①只閉合S1，測出通過R0的電流I0 ②只閉合S2，測出通過R的電流Ix 安阻法 電源，開關(guān)，滑動變阻器，電流表兩只，電阻R0，待測電阻Rx導(dǎo)線 ①通過Rx的電流Ix ②通過R0的電流I0 安滑法 電源，開關(guān)，滑動變阻器（最大阻值為R0），電流表，待測電阻Rx風(fēng)，導(dǎo)線 ①滑動變阻器阻值為零時，電流表示數(shù)I1 ②滑動變阻器阻值最大時，電流表示數(shù)I2 無電流表的情況 伏開法 電源，開關(guān)S1、S2，電壓表，電阻R0，待測電阻Rx導(dǎo)線，導(dǎo)線 ①S1閉合，S2斷開時，電壓表示數(shù)U0 ②S1、S2均閉合時，電壓表示數(shù)U 伏阻法 電源，開關(guān)，電壓表兩只，電阻R0，待測電阻Rx，導(dǎo)線 ①Rx如兩端電壓Ux ②R0兩端電壓U0 伏滑法 電源，開關(guān)，滑動變阻器（最大阻值為R0），電壓表，待測電阻Rx導(dǎo)線 ①滑動變阻器阻值為零時，電壓表示數(shù)U1 ②滑動變阻器阻值最大時，電壓表示數(shù)U2 解題方法技巧 （一）單表測電阻R的方法 伏安法測電阻的原理是歐姆定律。在實驗中，如果電流表或電壓表損壞，可以利用電流表和已知定值電阻串聯(lián)（相當(dāng)于電壓表）或電壓表和已知定值電阻并聯(lián)（相當(dāng)于電流表）進行間接測量，即無論用哪種特殊方法測未知電阻，都要測出或算出未知電阻兩端的電壓Ux，測出或算出通過未知電阻的電流Ix，利用，求出的值。 （二）堂里電路故障分析方法 在本實驗中，常見的電路故障有電流表無示數(shù)、電壓表無示數(shù)、電流表無示數(shù)但電壓表有示數(shù)且接近電源電壓等。在發(fā)現(xiàn)電路存在故障時要立即斷開開關(guān)，并分析查找故障原因。具體分析如下： (1)電流表無示數(shù)，故障原因可能是電流表被短路，或從電流表兩接線柱到電源兩極間的電路中某處斷路。 (2)電壓表無示數(shù)，故障原因可能是電壓表被短路，或電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路中某處斷路。 (3)電流表無示數(shù)但電壓表有示數(shù)且接近電源電壓，可以肯定電壓表兩接線柱到電源兩極間的電路為通路，故障原因是與電壓表并聯(lián)部分的電路斷路，或電壓表串聯(lián)在電路中了。 跨越思維誤區(qū) 判斷電路故障易出錯 在對電路故障進行分析時，有些同學(xué)往往感到無從下手，究其原因主要有三方面：一是沒有明確電路故障都有哪些情況；二是沒有掌握對此類題目的分析方法；三是不知道電路出現(xiàn)斷路和短路后將會產(chǎn)生哪些現(xiàn)象。 物理思想方法 等效替代法 在伏安法測電阻的實驗中，若缺少一只電流表或缺少一只電壓表，可用定值電阻R來代替，這種方法叫等效替代法。如前面所講的“伏阻法”和“安阻法”測電阻以及求串、并聯(lián)電路的總電阻（等效電阻）都利用了等效替代法。 中考考點鏈接 （一）中考考點解讀 本講的重點是伏安法測電阻，歐姆定律的應(yīng)用和電流表、電壓表、滑動變阻器的使用；難點是測電阻的其他方法。中考多以選擇題、填空題和實驗探究題為主。 （二）中考典題剖析 1．實驗電路的選擇 2．測量電阻的實驗探究 3．歐姆定律在實際中的應(yīng)用