备战2023新中考二轮科学专题导练 考点18 欧姆定律

考点精讲

考点归纳

真题解析

例题

1．以下对欧姆定律的认识，其中正确的是（　　）

A．欧姆定律揭示了导体的电阻与导体两端电压、通过导体的电流有关

B．同一导体，它两端电压越大，通过它的电流也越大

C．当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值也随之改变

D．根据欧姆定律的变形公式可知：导体的的电阻随电压和电流的变化而变化

答案

1．B

【解析】

【详解】

A．电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压无关，欧姆定律研究的是电流与电压、电阻的关系，故A错误；

B．同一导体，电阻不变，由可知，它两端电压越大，则通过它的电流也越大，故B正确；

C．电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压无关，当加在导体两端的电压改变时，电压与电流的比值等于电阻值，保持不变，故C错误；

D．电阻是导体本身的一种性质，与电流和电压无关，不能说导体的电阻随电压和电流的变化而变化，故D错误。

故选B。

2．根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I，由公式得出的正确结论是（ ）

A．导体电阻的大小跟导体两端电压成正比

B．导体电阻的大小跟导体中电流成反比

C．导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定

D．导体的电阻是导体本身的一种性质，大小与导体两端的电压和导体中的电流无关

答案

2．D

【解析】

【详解】

导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端的电压和通过导体的电流无关，

导体电阻在数值上等于导体两端电压与通过导体的电流之比，故选项ABC不符合题意，选项D符合题意。

3．定值电阻R1和R2并联后接在电上，其作用可用一个等效电阻R来代替，将R称为R1和R2并联后的总电阻。试根据欧姆定律和电路特点证明：R= ______

答案

3．答案见解析

【解析】

【详解】

证明：设电路两端电压为U，因为I=，所以通过R1的电流I1=，通过R2的电流I2=，通过R的电流I=；

又因为：

I=I1+I2

所以

=+

即

=+

即R=。

4．常用的电压表其实是由小量程的电流表G(简称表头)改装而成的。从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵循欧姆定律。表头与其他电阻的不同仅在于通过表头的电流可从刻度盘上读出来。

(1)如图是某一表头G的刻度盘，其量程为0~3mA，内阻(即表头自身电阻)是10Ω。使用时，指针指着某一电流刻度，表示流过表头的电流为某一数值，也意味着表头两端具有一定大小的电压。若指针指在2mA刻度时，对应的电压为_______；

(2)将表头改装成电压表就是给表头串联一定值电阻，串联好的表头和定值电阻即为改装后的电压表，这样改装的电压表两端可加的电压范围扩大。现需将(1)中表头改装成量程为3V的电压表，则需串联的电阻阻值为_______Ω，改装后的电压表内阻为_______；

(3)若指针指在表盘刻度为1mA处，即表示加在电压表两端的电压为_______。

答案

4．     0.02V     990Ω     1000Ω     1V

【解析】

【详解】

(1)[1]由可得，指针指在2mA刻度时，对应的电压

(2)[2][3]当电流表改成量程为3V的电压表时，表头的总电阻

因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以，串联电阻R的阻值

(3)[4]若指针指在表盘刻度为1mA处，表示加在电压表两端的电压

5．做“串联与并联电路中电流、电压的关系”实验时，实验用的两个灯泡L1、L2分别标有“2.5V”和“3.8V”字样，电电压恒为2.5V。

(1)串联时，小科连接了如图甲所示的电路。闭合开关，两灯均不发光。小科猜想是灯泡L1灯丝断了，就用一根导线的两端在灯泡L1两端接线柱处同时试触，若看到灯泡L2______，说明小科的猜想正确；

(2)并联时，小科连接了如图乙所示的电路。闭合开关前，小科检查发现电路连接有误，但只要改动一根导线即可。请你在要改动的这根导线上打“×”。并用笔画线代替导线，将图乙中的电路连接正确______；

(3)改正电路后继续实验，小科记录的实验数据如下表所示。

学习了欧姆定律以后，小科发现：根据串联电路中的数据，可计算得到RL1=5.63Ω，根据并联电路中的数据，可计算得到RL1=7.35Ω。造成这一差异的根本原因是灯丝电阻的大小随着______的升高而增大。

答案：

5．     发光     或     温度

【解析】

【详解】

(1)[1]小科猜想是灯泡L1灯丝断了，一根导线的两端在灯泡L1两端接线柱处同时试触，该处处于通路状态，则灯泡L2会发光。

(2)[2]由图可知，当开关闭合时，电会短路；要使两灯并联，应改动L1、L2的四个接线柱的连线，如图所示：

或

(3)[3]灯丝电阻的大小与温度有关；当电压变大时，灯泡的功率会变大，灯丝温度升高，电阻变大。

突破提升

一、选择题

1．科学实验为科学结论的得出提供了支持。下列各选项中，科学实验与科学结论的关系不正确的是（     ）

A．欧姆定律实验揭示了电阻和电流、电压的关系

B．马德保半球实验证明了大气压的存在

C．电解水实验说明了水由氢和氧组成

D．阿基米德定律实验揭示了物体所受浮力和排开液体的重力有关

二、简答题

2．如图所示，电电压为10V，闭合开关S后，电流表、电压表的示数分别为0.5A和6V。求：

（1）通过R1的电流I1是多少?

（2）马平同学在求R2的电阻值时，解题过程如下：

根据欧姆定律：R2===12Ω

请你指出马平同学在解题过程中存在的错误，并写出正确的解题过程。

三、填空题

3．欧姆定律反映了一段导体中     跟     、     之间的三量关系，它是用           方法得到的定律（选填“理论推导”或“实验研究”）。

4．2016年我国将发射“天宫二号”空间实验室，届时在实验室中进行以下实验：①粗盐提纯实验、②用密度计测食盐水的密度、③植物根的向地性实验④研究欧姆定律实验。这些实验能在“天宫二号”的太空舱中演示成功的有______（填序号），飞船完成任务后返回大气层时最后要穿过大气层的_____层。

四、探究题

5．同学们学习了安全用电的知识后，想通过实验来认识电路中的短路会造成怎样的危害。

【设计实验】

目的：认识短路的危害

器材：低压电（直流6伏）、开关、额定电流为1安的保险丝、额定电压为6伏的灯泡、导线、电流表（演示电流表，0～5安挡）

【进行实验】

（1）如图，CD间接上一段保险丝，AB间接入电流表，其他部分按图所示连接好电路。

（2）当开关闭合时，灯泡______（填“发光”或“不发光”），电流表______（填“有”或“无”）示数。

（3）断开开关，在BD间接一根粗铜丝，当闭合开关的瞬间，你将会观察到(    )

A．电流表读数稳定不变，灯泡不亮

B．电流表的指针无示数，保险丝不会熔断

C．电流表读数稳定不变，灯泡正常发光

D．电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断

【分析论证】

B、D间接入铜丝时，灯泡被短路。根据欧姆定律知道，闭合开关的瞬间，线路中的电流______，通过保险丝和导线的电流______额定电流（填“超过”“等于”或“小于”），保险丝因发热而熔断，而接入的铜丝却不易熔断，从而使用电器损坏或烧毁导线，严重的会引起______。

6．某同学按如图所示的电路研究通过导体的电流跟导体电阻的关系，电电压保持不变，他不断改变电阻箱R1（符号用表示）的阻值，测得相应的电流如下表。

分析表中数据可知：电流跟电阻________反比（填“成”或“不成”），这与欧姆定律________（填“相符”或“不相符”），其原因是___________。

7．在学习了电路和欧姆定律的知识后，同学们按照老师的要求到实验室进行“欧姆定律”的验证性实验。图是具体验证的实物电路图，请按下面的要求作答。

（1）请把实物电路图画线正确连接。

(              )

（2）闭合开关试触时，发现电压表的指针向右偏转超过了刻度盘，其原因是_____，应换用___量程。

（3）实验时，某同学把5Ω、10Ω、20Ω的电阻分别接入电路中，探究导体中的电流与电阻的规律，记录数据如表所示。该实验需要控制_______不变。

8．人们往往认为：触电危害的原因是接触了高压电．但触电危害的真正原因是有较大的电流通过人体，人体受到电击时，电流对人体的伤害程度主要与流过人体电流的大小有关，当手触及50Hz交流电时，人体的反应如下表示：

请回答：（1）根据欧姆定律可知，对同一段导体，电压越__________，电流就越___________，此时电流经过人体时造成的伤害就越大．

（2）现在测得某同学出汗时，手与脚底之间的电阻为10kΩ，如果他不小心触到220V电压，人体对电流的反应分别是什么情况？__________

9．在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中。（规格不同的导体有若干）

（1）小明设计了如图甲所示电路。为判断a、b两点间导体电阻的大小，小明应注意观察_________________，具体指明该方案存在的不足：________________________；

（2）小红设计了如图乙所示的电路，当她将一段导体接入a、b两点间并闭合开关后发现灯不亮，经检查电路无断路、短路故障，你认为灯不亮的原因是_____________________；

（3）小丽设计了如图丙所示电路，该电路中灯泡的作用是_______________。

（4）“科学研究表明：在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比”。你认为用小丽的方案能否得到这个结论？请用欧姆定律加以解释__________。

10．小明在做测定“小灯泡的电功率”实验时，所用器材有：电（4节干电池），额定电压为2.5V的小灯泡，以及符合实验要求的滑动变阻器、电表、开关和导线。图甲是小明没有连接完的实物电路。

（1）请你用笔画线代替导线，帮小明将实物电路连接完整，滑动变阻器接线要求：当滑片向右移动时电流表示数变小；(   )

（2）小明通过移动滑片P，分别记下了多组对应的电压表和电流表的读数，并绘制成了图乙所示的U－I图像。根据图像提供的信息，可计算出小灯泡的额定功率是_________W，当加在小灯泡两端的电压为1.5V时,小灯泡的电阻是__________Ω。

（3）在进行实验结论交流时，小刘对小明所画图乙的图像产生了困惑。根据欧姆定律，在电阻不变时，电流与电压成正比，所连成的线应是一条直线，而小明的图乙却是一条曲线。实验过程中没有操作错误啊！请你替小明解释一下。你的解释是_________________________________________。

答案：

1．A

【解析】

【分析】

根据阿基米德原理（浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力）分析解答；世界著名的马德堡半球实验证明大气压强的存在；电解水实验证明水是由氧元素和氢元素组成的；根据欧姆定律分析解答。

【详解】

A. 德国物理学家欧姆经过大量的实验研究，得出了电流与电压、电阻的关系：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，故A错误。

B. 世界著名的马德堡半球实验证明大气压强的存在，故B正确；

C. 电解水实验证明水是由氧元素和氢元素组成的，故C正确；

D. 阿基米德通过实验得出浸在液体中的物体受到竖直向上的浮力，浮力的大小等于该物体排开的液体受到的重力，揭示了物体所受浮力和排开液体的重力有关，故D正确；

故选A.

2．（1）0.5A （2）见解析

【解析】

【详解】

由电路图可知，闭合开关S后，R1与R2串联，电压表测R1两端的电压，电流表测电路中的电流。

(1)因为串联电路中各处的电流相等，所以通过R1的电流：I1=I=0.5A；

(2) 错误：因为马平同学用R1两端的电压来计算，算出的是R1的电阻值；

正确过程如下：

因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以R2两端的电压：

U2=U−U1=10V−6V=4V，所以R2===8.

答：(1)通过R1的电流I1是0.5A；

 (2)马平同学在解题过程中存在的错误，并写出和正确的解题过程如解答中所示。

3．电流     电压     电阻     实验研究

【解析】

【分析】

根据欧姆定律的内容即可解答出此题．

【详解】

德国物理学家欧姆，通过大量实验，总结出了著名的欧姆定律：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。所以欧姆定律反映了一段导体中电流跟电压、电阻之间的三量关系，它是用实验研究方法得到的定律。

故答案为电流、电压、电阻，实验研究。

4．     ④     对流

【解析】

【详解】

[1]①天宫一号处于失重状态，不能用过滤法分离食盐和泥沙，故进行粗盐提纯实验不能演示成功；

②用密度计测液体的密度是根据密度计受到的重力与浮力平衡而测密度的，完全失重，没有力与浮力平衡，不能用密度计测液体的密度；

③植物的根具有向地性、向水性和向肥性，在完全失重的状态下，根的向地性消失，故进行植物根的向地性实验不能演示成功；

④飞船上虽然完全失重，但是电流表能够测量电流，电压表能够测量电压，这个实验和重力没有关系，因此伏安法测电阻可以完成。所以可以在“天宫二号”内演示成功的有④；

[2]飞船完成任务后，返回大气层时最后要穿过大气层中的对流层。

5．     发光     有     D     很大     等于     火灾

【解析】

【详解】

(2)[1][2]当开关闭合时，由图可知，这是一个正常连接的电路，灯泡与保险丝串联，所以灯泡发光，电流表有示数；

(3)[3]断开开关，在B、D间接一根粗铜丝，此时灯泡被短路，电流通过保险丝后，直接经电流表回到电负极，所以当闭合开关的瞬间，将会观察到电流表的指针迅速摆动较大的幅度，保险丝也随即熔断，灯泡不发光。故只有D符合题意；

[4][5]当B、D间接入铜丝时，灯泡被短路。根据欧姆定律I=可知，闭合开关的瞬间，线路中的电流很大；通过保险丝和导线的电流相同；

[6]但是保险丝的电阻比导线大很多，由公式P=I2R可知，在电流相同时，导体的电功率跟电阻成正比，所以保险丝的电功率比铜丝的电功率大得多，使保险丝的温度升高，又由于保险丝的熔点较低，所以发生了上述的现象。接入的铜丝却不易熔断，从而使用电器损坏或烧毁导线，严重的会引起火灾。

6．     不成     不相符     没有保持电阻两端电压一定

【解析】

【详解】

[1][2][3]该题是探究通过导体的电流跟导体电阻的关系，在做实验时，应采用控制变量法，使电压保持不变，比较电流跟电阻的关系．由表中数据可以看出，每次电阻与相应电流的乘积并不相等，这说明实验过程中没有移动滑片，保持电压表示数不变．因此，实验结论是错误的．即电流跟电阻不成反比，与欧姆定律不相符。

7．（1）如下图 （2）电压表的量程选小了 大 （3）电压

【解析】

【分析】

（1）验证欧姆定律时，应用与定值电阻并联的电压表测出两端的电压，与定值电阻串联的电流表测出通过的电流，改变电路中电流和电阻两端电压以及保护电路的滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电开关串联组成电路；

（2）为防止电路中电流过大烧坏电路元件，连接电路时开关应断开；

（3）当电压表的量程选择小了时，指针会超过满刻度；

（4）探究导体中的电流与电阻的规律时应保持两端的电压不变。

【详解】

(1)电压表与定值电阻并联，电流表与定值电阻串联，滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，然后与电、开关串联组成电路，如下图所示：

(2)为保护电路，连接电路时，开关应断开；

(3))闭合开关试触时，发现电压表的指针向右偏转超过了刻度盘，说明电压表的量程选择太小，要换用大量程；

(4)探究导体中的电流与电阻的规律时，应保持电压不变。

8．     大     大     I=U/R=220v/10000Ω=0.022A，手迅速麻痹，不能自动摆脱电，手剧痛，呼吸困难。

【解析】

【详解】

(1)据欧姆定律可知，对同一段导体，电压越高，电流就越大，此时电流经过人时造成的伤害就越大；

(2)当不小心触到220V电压，通过人体的电流：I===0.022A=22mA，根据表中信息，此时他的感觉：手迅速麻痹，不能自动摆脱电，手剧痛，呼吸困难.

9．     电流表的示数变化     ab间电阻小时，克导致电路中电流过大烧坏电路元件     ab间电阻太大，导致电路电流太小 （或灯泡两端电压太小）     保护电路或粗略反映电路中电流变化     不能，无法控制ab间电压相等

【解析】

【详解】

第一空．为判断a、b两点间导体电阻的大小，应知道流过电阻的电流大小，所以应注意观察电流表的示数变化。

第二空．该电路无保护电阻，当ab间电阻太小时，可导致电路中电流过大，烧坏电路中的元件。

第三空．灯泡与电阻串联，电路无任何故障，但灯不亮，是因为电路中ab间电阻太大，远大于灯的电阻，灯的分压太小，灯两端的电压远小于灯的额定电压，故灯不亮。

第四空．灯泡与电阻串联，一方面增大了电路电阻，使电路中的电流不至于过大，对电路起保护作用；另一方面，通过灯泡的亮暗变化，也可以粗略反应电路电流的变化。

第五空．由电路中电流表可以读出流经电阻的电流大小,电阻与灯串联,当电路电阻一定时,电阻两端的电压也一定,由欧姆定律I=可求出电阻R=.按照小丽设计的电路,当ab间电阻长度变化时,ab间电阻也发生了变化,电路电流变了,从而ab间的电压U也变了,由R=，不能判断电阻大小的变化，从而达不到实验目的。

10．          0.5     10     灯泡的电阻随温度的变化而变化

【解析】

【详解】

(1)[1]小灯泡的额定电压为2.5V，电压表量程选择0−3V即可，连接实物图如右下图：

(2)[2]小灯泡的额定功率：

P=UI=2.5V×0.2A=0.5W

[3]小灯泡的电阻:

R===10Ω，

(3)[4]小灯泡工作时发光、发热，温度很高，对电阻值较大，使得电阻不是定值，所以电路中的电流与电压不成正比，不是直线。