备战2023物理新中考二轮复习重难突破(广东专用)专题13 欧姆定律
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重点讲解
重点一、电路的连接方式
1.串联:(1)如图所示,两个灯泡依次连接,然后接到电路中,这两个灯泡是串联。
(2)串联电路的特点:
①电流只有一条条路径可经过;②开关控制所有用电器 ;
③若一个用电器断路,则所有用电器都不工作;
④若一个用电器短接,则其它用电器仍然工作 ;
2.并联(1)如图所示,两个小灯泡的两端,分别连在一起,然后接到电路中,则这两个灯泡是并联。
(2)干路和支路:
①干路:两个用电器共用的电路。
判断技巧:从电的正负极至第一个分叉点(标A、B)。
②支路:两个用电器单独使用的电路。
判断技巧:由A至B。
(3)并联电路的特点:
①电流有多条路径可经过;
②干路开关控制所有用电器;支路开关控制 所在支路 用电器;
③若一个用电器断路,则其它用电器仍然工作;
④若一个用电器短接,则其它用电器都不工作,即短路;
3.识别电路串、并联的方法:电流分析法(路径法)
在识别电路时,电流:电正极→各用电器→电负极
①若只有一条路径,则用电器 串联;
②若有多条路径,且每条路径只有一个用电器,这些用电器并联;
③若每条支路不只一个用电器,这时电路有串有并,叫混联电路,如下图。
4.电路图与实物图的相互转化
重点二、电流的测量
1.电流的强弱
(1)同一灯泡,亮度不同,说明流过小灯泡的电流强弱不同。
(2)电流:描述电流强弱的物理量。
①字母:I。
②单位:安培,简称安,符号A。
③单位换算:1A=103mA=106μA。
2.电流的测量——电流表的使用
(1)电流表的使用:
①“调”:使用前调节调零旋钮,使指针指零;
②“选”:选择合适的量程。一般有0~0.6A和0~3A两个量程;
③“串”:电流表和被测的用电器串联;
④“正进负出”:必须让电流从红色接线柱(或标识“+”号)流进,再从黑色接线柱(或标志“-”号)流出。否则指针向左偏转;
⑤“读”:认清量程和分度值;
△注:为避免电流过大烧坏电流表,在不能事先估测电流大小时,可以采用试触的方法。
(2)电流表特点
①电流表相当于导线,所以串联接入电路后对原电路无影响。
②电流表不可以直接接在电两侧。
重点三、串并联电路中的电流规律
1.串联电路的电流规律
(1)探究串联电路中电流的规律
①根据电路图连接电路;
②测量A、B、C点的电流,把测量数据记录在表格中;
③换另外两个规格不同的灯泡,重复测量。
(2)实验结论:串联电路中电流处处相等。 即:I=I1=I2=…=In
2.并联电路的电流规律
(1)探究串联电路中电流的规律
根据电路图连接电路;
②测量A、B、C点的电流,把测量数据记录在表格中;
③换另外两个规格不同的灯泡,重复测量。
(2)实验结论:串联电路中干路电流等于各支路电流之和。
即:I=I1+I2+…+In。
△注:①使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。
②在A、B、C三点分别接电流表,同时接电流表的好处是便于操作。
重点四、欧姆定律
1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
2.公式:
3.符号的意义及单位:U—电压—伏特(V), R—电阻—欧姆(Ω), I—电流—安培(A)
4.同体性:使用欧姆定律公式时,应注意公式中I、U、R应该对应同一段导体或者同一段电路,即满足“同体性”。
5.同时性:公式中I、U、R除满足公式中的“同体性”之外,还应是同一段导体在同一时刻的电流,电压,电阻。即满足同时性。
6.单位:运用该式时,式中各量的单位只能是安培,伏特,欧姆。
7.欧姆定律的成立的条件:只能在“纯电阻电路”中成立,对于含有电动机的电路,欧姆定律就不成立。
8.欧姆定律公式变形:可得公式:,它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示,但是因为电阻是导体本身的一种性质,因此它既不和U成正比,也不和I成反比,这一点和欧姆定律有明显区别。
真题演练
一、单选题
1.(2021·广东·模拟预测)如图甲,当开关S从2转到1时,根据电流表和电压表对应的示数,坐标中描绘了相对应的点,如图乙,有关判断正确的是( )
A.电电压为8V B. R2的阻值为
C. R1的阻值为 D.S接2时通过R2的电流为
2.(2021·广东广州·二模)如图所示电路中,定值电阻、的阻值关系是,闭合开关,下列说法正确的是( )
A.电压表V的示数等于的示数
B.电压表的示数大于的示数
C.电流表A的示数等于的示数
D.电流表的示数大于的示数
3.(2021·广东广州·二模)如图丙所示的电路中,电表均为理想电表,R1为定值电阻,闭合开关S,电压表V和电流表A2的示数如图甲所示,将滑动变阻器的滑片P移动后,电压表V、电流表A2的示数如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.移动滑动变阻器滑片前后,通过R1的电流不变
B.移动滑动变阻器滑片前后,通过R1的电流变小
C.移动滑动变阻器滑片前后,通过R2的电流变小
D.移动滑动变阻器滑片前后,电压表和电流表A1的比值大小变化情况无法判断
二、双选题
4.(2021·广东深圳·中考真题)某创客小组自制肺活量比较装置,吸气时,气球胀大,隔板向上运动,下列说法正确的是( )
A.总电阻变大 B.V示数变大
C.A示数变大 D.电路总功率变大
5.(2021·广东清远·二模)如图所示是小明制作的一个利用电路测量托盘中物体重力的小仪器,其中R1是定值电阻,R2是粗细均匀的电阻丝,当托盘上不放任何重物时,滑片P恰好处于a端,则下列说法正确的是( )
A.托盘内物体的重力变大时,电流表示数变小
B.适当增大电电压,可使测量结果更准确
C.托盘内物体的重力变大时,电压表示数变大
D.托盘内物体的重力越大,电路消耗功率越大
三、填空题
6.(2021·广东·模拟预测)如图所示的电路中,电电压保持不变,滑动变阻器的最大阻值与定值电阻的阻值相等,闭合开关S,当滑片P在最左端a时,电压表示数为6V,此时电流表示数为,当滑片P在最端b时,电流表示数为,则电电压为______ V,定值电阻的阻值为______,电流表示数______。
7.(2021·广东汕头·一模)如图所示电路,电电压恒定,定值电阻,,当S1闭合,S2、S3断开时,电流表的示数为,电电压为________;当S2闭合,S1、S3断开时,电流表示数为___________;当S1、S3闭合,S2断开时,电流表示数为_________。
8.(2021·广东茂名·一模)如图所示,电电压为4.5V不变,小灯泡的额定电压为2.5V,R1=10Ω。闭合开关S1、S2, 将滑动变阻器R2的滑片滑到最左端时,小灯泡正常发光,小灯泡的额定功率为______W;只闭合开关S1, 滑动变阻器R2的滑片从最左端滑到最右端,电压表示数从1.5V变化到3V,滑动变阻器R2的最大阻值为______Ω ;该电路1min内消耗最多电能为______J。
9.(2021·广东惠州·一模)飞机机翼上表面凸起,可使飞行过程中机翼上表面的空气流速大,压强______ (选填“大”或“小”),从而形成升力;某飞机利用超声波传感器来判断离地高度,若测距传感器的阻值R1与离地高度h的关系如图1所示,图2是检测电路(电电压不变),要使高度表(实质是电流表或电压表)示数能随飞行高度的增大而增大,则此高度表应该选用______ (选填“电流表”或“电压表”),应安装在______ (选填“1”、“2”或“3”)位置,判断依据是:测距传感器离地面高度越高,传感器的电阻______ (选填“越大”或“越小”),______ (选填“分压”或“分流”)越多,对应的______ 示数增大。
10.(2021·广东肇庆·一模)人体安全电压不高于______V;电阻R1∶R2=1∶2,若将它们并联接在电上,加在它们两端的电压比U1∶U2=______,流过它们的电流之比I1∶I2=______。
四、实验题
11.(2021·广东广州·中考真题)小明探究小灯泡、LED两端的电压随电流变化的情况,连接了如图的实物图其中电可以提供不同的电压。
测量的数据如下表:
数据序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
电流表示数I/A | 0.10 | 0.15 | 0.20 | 0.25 | 0.30 |
数字电压表V1示数U1/V | 2.88 | 2.97 | 3.04 | 3.10 | 3.15 |
数字电压表V2示数U2/V | 0.15 | 0.26 | 0.72 | 1.30 | 1.98 |
(1)请根据实物图,在图虚线框中画出电路图______(用V1、V2表示数字电压表V1和V2)
(2)求:电流为0.10A时,小灯泡的阻值______。
(3)求:电流为0.30A时,LED的功率______;LED在此状态下持续工作100s消耗的电能______。
(4)小明利用两节干电池(约3V)和图中的小灯泡检测一批与上述实验规格一样的LED,为保护被测LED,设计了如图所示的电路,根据表中数据,推断检测时,通过LED的电流是否能达到0.3A?______,理由是______。
12.(2021·广东深圳·中考真题)某小组进行电学实验探究。
(一)某同学探究“电流与电压”的关系,他用了3个干电池,一个定值电阻、一个滑动变阻器(20Ω,1A),一个电压表,一个电流表,导线若干。
(1)请补充实物图;______
(2)若电压表无示数,电流表有示数,此时原因可能是______(选填“R断路”或“R短路”);
(3)他用此电路做了若干组实验,以下第______组实验数据有误;
| ① | ② | ③ | ④ |
I | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 |
U | 1 | 2 | 3 | 4 |
(4)根据此表格可知:电阻一定时,电流与电压成______(选填“正比”或“反比”)。
(二)某同学探究“电流与电阻”的关系,他有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω的电阻,一个电压表,一个电流表和导线若干,多次实验后得到电流与电阻的关系如图所示。
(1)电阻两端的电压为_______V;
(2)滑动变阻器的最大功率为_______W。
13.(2021·广东·中考真题)在“探究电流与电阻的关系”实验中,实验器材有:电(电压恒为4.5V)、电流表、电压表、滑动变阻器(标有“20Ω 2A”字样)和开关各一个,定值电阻五个(5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω),导线若干。
(1)将图甲实验电路连接完整;______ ;
(2)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片P移到最______端;
(3)图乙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图象,其中阴影面积的物理意义是______,其数值为______。
五、综合题
14.(2021·广东·正德中学二模)阅读下面两则材料,回答对应的问题
材料一:巨磁效应是指某些材料的电阻在磁场中急剧减小的现象。这一发现大大提高了磁、电之间信号转换的灵敏度,从而引了了现代硬盘生产的一场革命。如图是说明巨磁电阻特性的示意图,图中GMR是巨磁电阻。
(1)如果先闭合,再闭合,指示灯的亮度______(变亮、变暗、不变);
(2)闭合、后,向______(左、右)调节滑片P,会发现电压表的示数变小;如果此过程中,电压表的示数是由3V变成2V,且通过指示灯的电流在和之间变化,则灯泡的电阻是______,指示灯所在电路电电压是______(忽略灯丝电阻的变化)。
材料二:双触点干簧管是一种磁控开关,结构如图1所示,其外壳是一只密封的玻璃管,管内充有某种惰性气体,并装有A、B和C三块簧片,A的端点与C的端点是固定端点,B的端点是自由端点,正常时B的端点在自身弹力作用下与A的端点接触,当绕在干簧管上的线圈通电时,B与A的端点分开,并与C的端点接触。
请回答下列问题:
(3)簧片A、B和C所对应的材料可能是______。
A.铁、铁、铜
B.铜、铝、铁.
C铜、铁、铁
D.镍、铁、铝
(4)如图3所示,请将电路连接完整,要求闭合开关后,红灯先通电,然后绿灯与红灯能交替通电_______。
六、计算题
15.(2021·广东·佛山市南海区大沥镇许海初级中学模拟预测)有种饭菜保温板如图甲,利用温控开关能根据设定温度自动在加热和保温之间切换,使得食物能够长时间保持在最佳进食温度,它的工作原理图如图乙所示,S是温控开关,查看铭牌可知:额定电压220V,加热功率400W,保温功率100W。求:
(1)在保温状态下,保温板lh消耗的电能;
(2)保温板电路中R1和R2阻值;
(3)因用电高峰,电压降到198V,保温板处于加热状态时的实际电功率。
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