用真题解析提升欧姆定律单元复习效率

田士德

欧姆定律单元内容是电学重点，也是中考必考点。要对本单元知识达到理解应用程度，就要学习往年中考真题的解答思路，有目的地进行训练。本单元必考点有：（1）电流与电压、电阻的关系实验探究;（2）理解欧姆定律;（3）欧姆定律的应用;（4）会用伏安法测量电阻。欧姆定律试题题型全面，以填空题、选择题、实验探究题和计算题为主，所占分值一般在6～10分。解答欧姆定律的题，首先需要正确分析电路的连接形式，也就是说要知道电路是串联的还是并联的，然后利用串联和并联电路特点，结合欧姆定律等规律对问题进行规范解答。下面通过对近年来欧姆定律单元中考真题的解析深化同学们对必考点的理解，达到快速提升欧姆定律单元复习效率的目的。

一、电流与电压、电阻的关系实验探究

例1：（2014年 四川省雅安市）在探究电流与电压、电阻的关系中：

【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？

【猜想】导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5 Ω、10 Ω、15 Ω），三只滑动变阻器（10 Ω 1.5 A、20 Ω 1.5 A、50 Ω 1 A），导线若干。

【实验过程】（1）在图2虚线框内画出图1所示实物图的电路图。

图1                                   图2

（2）小明按图1正确连接电路后，闭合开关前，应把滑动变阻器的滑片滑到最      端（选填“左”或“右”），闭合开关后，发现电流表示数为0，电压表指针超过量程。你认为造成这一现象的原因是           。

（3）小红在探究时，先将5 Ω的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使电压表的示数为1.5 V，并记下电流值。接着断开开关，取下5 Ω电阻，改接10 Ω的电阻（滑动变阻器滑片位置未动），当他接入10 Ω电阻后，闭合开关，应将滑动变阻器滑片向      端移动（选填“左”或“右”），直至          ，再次记下电流值。

（4）接着小红换用15 Ω的电阻重复上述实验，得到了下表中的实验数据，分析数据得出：导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。

（5）小红实验时所选择的滑动变阻器规格是

。

解析：（1）从电源正极开始，依次连接开关、电流表、定值电阻、滑动变阻器，然后回到电源负极，电压表并联在定值电阻两端;画出的电路图符合这个连接思路即可。

（2）连接电路时，为防止电流过大烧坏电路元件、保护电路，开关处于断开状态，滑动变阻器处于最大阻值处，即最右端;闭合开关后，电流表无示数，说明电路中出现了断路;又因为电压表指针超过量程，说明电压表所并联部分即定值电阻处断路。

（3）将5 Ω电阻换成10 Ω电阻，阻值变大分得电压变大，为控制定值电阻两端电压为1.5 V，应向右滑动变阻器的滑片，增大滑动变阻器分得电压。

（5）由I=并根据表中数据可知，定值电阻两端电压：UR=IR=0.1 A×15 Ω=1.5 V;因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压：

U滑=4.5 V-1.5 V=3 V，则滑动变阻器接入电路的最大阻值：R滑= =30 Ω。故选50 Ω  1 A的滑动变阻器。

答案：（1）电路图如图3所示;（2）右，定值电阻处断路;（3）右，电压表示数为1.5 V;（5）50 Ω  1 A。

图3

点拨：研究导体中的电流与电阻的关系时，怎样调节才能保证导体两端的电压不变，是解此题的关键点。抓住这个点结合串联电路电压特点、电流特点深入分析就可以得出正确的探究结果。

二、理解欧姆定律规律

例2：（2014年 黑龙江省绥化市）由欧姆定律I=，变形可得R=。下列说法正确的是（  ）。

A. 导体电阻跟它两端的电压成正比

B. 导体电阻跟通过它的电流成反比

C. 导体电压跟通过它的电流成正比

D. 导体电阻跟通过的电流和它两端电压无关

解析：（1）电阻是导体本身的一种性质，与两端的电压和通过的电流无关，R=是计算导体电阻大小的一种方法，故A、B不正确;（2）电压是产生电流的原因，不能说导体电压跟通过它的电流成正比，故C不正确。

答案：D。

点拨：本题考查了同学们对电阻计算式R=的理解，根据比值定义法定义了电阻，但是电阻是由导体本身的性质决定的，与通过它的电流及两端的电压是无关的，在学习中要注意体会和理解。

三、欧姆定律的应用

例3：（2014年 贵州省遵义市）如图4所示的电路中，电源电压保持不变，R1=2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5 V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7 V，则R∶R2为（     ）。

图4

A. 3∶2     B. 3∶3     C. 7∶5     D. 5∶7

解析：当闭合S、S1，断开S2时，R1与R串联，电压表测R两端的电压;由串联电路电压特点，结合欧姆定律有：

=................（1）

当闭合S、S2，断开S1时，R2与R串联，电压表测R两端的电压;由串联电路电压特点，结合欧姆定律有：

=................（2）

题中已知条件：

R1=2R2.............................（3）

由（1）（2）（3）三个式子可得：R∶R2=3∶2。

答案：A。

点拨：（1）串联电路电压特点：串联电路总电压等于各导体两端电压之和，U=U1+U2。（2）串联电路电流特点：串联电路总电流等于流经各导体电流，I=I1=I2。（3）欧姆定律：I=。

例4：（2013年 黑龙江省哈尔滨市）如图5所示电路，电源电压保持不变，其中R0、R1为定值电阻，闭合开关，当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端过程中，下列说法中正确的是（    ）。

图5

A. 电流表A示数变小   B. 电压表V1示数变小

C. 电压表V2示数变小    D. R0两端的电压变小

解析：闭合开关S后，三电阻串联，电压表V1测R1两端的电压，电压表V2测R1和R2串联后两端的电压之和，电流表测电路中的电流;当把滑动变阻器的滑片从右端调到左端，接入电路中的电阻变小，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律数学表达式I=可知：电路中的电流变大，即电流表A的示数变大，故A不正确;定值电阻R0和R1两端的电压变大，即电压表Vl的示数变大，故B、D不正确;因为串联电路中的总电压等于各分电压之和，所以，R1和R2两端的电压之和变小，即电压表V2的示数变小，故C正确。

答案：C。

点拨：本题考查了串联电路电压、电流的特点和欧姆定律的应用，解题关键是电路串并联的辨别和电路的动态分析，电压表V2的示数变化是用电源的电压减去R0两端的电压进行判断的。

例5：（2014年 黑龙江省龙东地区）有两个电路元件A和B，流经各元件的电流I与其两端电压U的关系如图7所示。把A、B元件并联后接在1 V电源两端，并联电路的总电流为    A，此时元件B的电阻是    Ω。

图7

解析：当将A和B并联后接在电压为1 V的电源上时，由图可知：A的电流是0.2 A，B的电流是0.1 A，A和B并联在电路中，干路电流等于各支路的电流之和，干路电流是0.3 A。

由欧姆定律得：RB===10 Ω。

答案：0.3;10。

点拨：本题考查并联电路电压、电流的特点和欧姆定律的应用，关键是会从A、B电阻的U-I图像上找出电压为1 V时，支路电流的对应值。

四、伏安法测量电阻

例6：（2014年 湖北省宜昌市）小明同学要测量某未知电阻的阻值（整个实验过程中电源电压保持不变）。

图8

图9

图10

（1）按照图8电路图正确连接电路后，闭合开关，小明发现电流表无示数，但电压表示数很大。电路中出现的故障原因是                    。

（2）排除故障后，电流表和电压表的示数如图9所示，则R0=               Ω。接下来小明调整变阻器的滑片继续测量，这样做的目的是                            。

（3）小明想利用这些器材测量另一个未知电阻Rx的阻值，但发现电流表已经损坏。小华帮他设计另一个实验方案：利用图10所示的电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再         ，记下电压表示数U2。则Rx=                （表达式用测得的量与已知量表示）。

解析：（1）电流表无示数，说明电路存在断路，电压表示数很大，说明电压表与电源两极相连，电压表并联电路之外电路不存在断路，则与电压表并联的电阻R0断路。（2）由图9所示可知，电流表量程为0～0.6 A，分度值为0.02 A，示数为0.4 A，电压表量程为0～3 V，分度值为0.1 V，示数为2.4 V，电阻阻值R0===6 Ω;小明调整变阻器的滑片继续测量的目的是：多次测量求平均值，减小实验误差。（3）如图10所示电路，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，再断开S1，记下电压表示数U2，开关S闭合、S1断开时，电路电流I=，电阻RX===。

答案：（1）电阻R0断路。（2）6;多次测量求平均值，减小实验误差。（3）断开S1;。

点拨：先了解考查的知识点，再结合解决该知识点的办法解答问题。本题考查电路故障分析、电流表电压表读数、求电阻阻值、完善实验步骤等，对电流表电压表读数时，要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电流表电压表刻度线垂直。用伏安法解决实验题主要抓住的知识点是电压表使用、读数，电流表使用、读数。基本原理就是R=。