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第十七章 歐姆定律【速記清單】(含答案)2024-2025學年九年級物理全一冊單元速記·巧練(廣東專用,人教版)

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第十七章 歐姆定律【速記清單】(含答案)2024-2025學年九年級物理全一冊單元速記·巧練(廣東專用,人教版)

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第十七章 歐姆定律
【考點1 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系】
1.探究電流與電壓關(guān)系
(1)控制不變的量:電阻;采用同一個定值電阻實驗。
(2)改變的量:電壓。
怎樣改變:改變電池節(jié)數(shù);調(diào)節(jié)學生電源的旋鈕;串聯(lián)滑動變阻器,調(diào)節(jié)滑片。
(3)滑動變阻器在實驗中的作用:保護電路;改變定值電阻兩端的電壓。
(4)電路圖:
(5)結(jié)論:當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
2.探究電流與電阻的關(guān)系
(1)控制不變的量:電壓;串聯(lián)滑動變阻器,調(diào)節(jié)滑片。
(2)改變的量:電阻。
怎樣改變:更換定值電阻。(不能用滑變阻器來代替定值電阻)
(3)滑動變阻在實驗中的作用:保護電路;使定值電阻兩端的電壓保持不變。
(4)結(jié)論:當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
【考點2 歐姆定律及其公式】
1.歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
2.歐姆定律公式:
(1)R=:電阻等于電壓與電流的比值;電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與電壓、電流無關(guān);
(2)U=IR:電壓等于電流與電阻的乘積;電壓與電流、電阻無關(guān)。
3.歐姆定律單位:電流I的單位是安培A;電壓U的單位是伏特V;電阻R單位是歐姆Ω。
4.歐姆定律的理解:
(1)當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;
(2)在使用公式及其導(dǎo)出式時,要注意同一段導(dǎo)體、同一時刻;
(3)初中階段所描述的歐姆定律僅適用于純電阻電路中。
【考點3 歐姆定律的應(yīng)用】
(1)相關(guān)基礎(chǔ)知識鏈接:
①電流規(guī)律:
串聯(lián):I=I1=I2,串聯(lián)電路電流處處相等。
并聯(lián):I=I1+I2,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。
②電壓規(guī)律:
串聯(lián):U=U1+U2,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián):U=U1=U2,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。
③電阻規(guī)律:
串聯(lián):R=R1+R2,串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。
并聯(lián):=+,并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。
④比例規(guī)律:
串聯(lián):=,串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。
并聯(lián):I1R1=I2R2,并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。
⑤歐姆定律:
I=,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
【考點4 實驗伏安法測電阻】
(1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的導(dǎo)出式R=。
(2)實驗器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、被測小燈泡或定值電阻、電壓表、電流表。
(3)電路圖:左圖為測燈泡電阻,右圖為測定值電阻。
(4)滑動變阻器在實驗中的作用:保護電路;改變燈泡(定值電阻)兩端的電壓;改變通過燈泡(定值電阻)的電流。
(5)實驗步驟:①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處;
②閉合開關(guān),移動滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,記下此時電流表、電壓表示數(shù);
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓逐次降低,記下每次讀出的電流表、電壓表示數(shù);
④計算每次的電阻值,整理器材。
(6)分析與歸納:燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【考點5 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用】
1.歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用:電源電壓為U,電阻R1和電阻R2串聯(lián)在電路中,利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流和電壓的特點可得電路中的電流I=U/(R1+R2)。
2.歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用:電源電壓為U,電阻R1和電阻R2并聯(lián)在電路中,利用歐姆定律和并聯(lián)電路中電流和電壓的特點可得電路中的總電流I=U/ R1+U/R2 。
3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的比較:
串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電流特點 串聯(lián)電路中各處電流相等,即I=I1=I2 并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2
電壓特點 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U=U1+U2 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓,即U=U1=U2
電阻特點 ①串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即R=R1+R2; ②若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為R=nR0; ③把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來相當于增大了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大 ①并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和,即1/R=1/R1+1/R2; ②若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R=R1R2/(R1+R2); ③若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為 R= R0/n; ④把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小
分配特點 串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比U1/U2=R1/R2 并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比I1/I2=R2/R1
電路作用 分壓 分流
4.電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。
易錯點辨析 歐姆定律常考易錯分析
易錯一:不能理解電流與電壓、電阻之間的關(guān)系而易錯?
在探究電流與電壓、電阻關(guān)系時,忘記控制變量而出錯。探究電流與電壓時,當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,不是電壓與電流成正比。探究電流與電阻時,當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;不是電阻與電流成反比。
易錯二:誤認為導(dǎo)體兩段的電壓為0或電流為0時,導(dǎo)體的電阻也為0?
1.根據(jù)公式R= ,錯誤地認為導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比,跟電流成反比。
2.錯誤地認為無電流通過時,導(dǎo)體的電阻為零。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只要導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度都不變,其阻值就不變,跟導(dǎo)體中的電流大小以及有無電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān)。
易錯三:運用歐姆定律計算時,忽略三個物理量的一 一對應(yīng)出錯。
歐姆定律適用于純電阻電路中,且注意“同一性、同時性、統(tǒng)一性”,即適用于同一段導(dǎo)體或同一電路,I、U、R對應(yīng)于同一時刻,I、U、R對應(yīng)的單位是A、V、Ω。
易錯四:滑動變阻器變化,不能正確判斷電壓表和電流表示數(shù)變化。
當滑動變阻器引起電路變化時,不能正確判斷電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)之比。
在串聯(lián)電路中,若電源電壓不變,串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其阻值成正比,即= ,跟電流的變化無關(guān)。弄清電壓表、電流表的測量對象。電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)之比是測量對象的電阻值。
易錯五:錯誤認為電路中所并聯(lián)的用電器越多,電路中的總電阻越大。
電路中所并聯(lián)的用電器越多,并聯(lián)的電阻個數(shù)就越多,相當于增大了導(dǎo)體的橫截面積,則總電阻越小;并聯(lián)電路中某支路的開關(guān)斷開,總電阻是變大的。
錯題糾正
【例題1】(2024春 山東煙臺期中)在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中,電路如圖所示,電源電壓保持3V不變,滑動變阻器的規(guī)格是“10Ω 1A”。先在A、B間接入10Ω的定值電阻R,移動滑片P,使電壓表示數(shù)為2V。接下來他僅在A、B間更換不同的定值電阻,下列說法不正確的是(  )
A.連接電路時,滑片應(yīng)位于最右端,此時電流表和電壓表的示數(shù)最小
B.用5Ω替換10Ω的電阻時,移動滑片使電壓表示數(shù)為2V,此時變阻器阻值為2.5Ω
C.用15Ω替換10Ω的電阻時,滑片P仍在原位置,閉合開關(guān),此時電流表示數(shù)為0.15A
D.用30Ω替換10Ω的電阻時,將滑片P由原位置向右滑,即可使電壓表示數(shù)為2V
【答案】D
【分析】(1)為了保護電路,連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片P移到阻值最大處;
(2)根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出滑動變阻器兩端的電壓,根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理求出此時滑動變阻器接入電路的電阻;
(3)根據(jù)串聯(lián)電路的分壓原理求出在A、B間接入10Ω的定值電阻R時滑動變阻器接入電路的電阻;根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點求出此時電路中的總電阻,根據(jù)歐姆定律求出電路中的電流,即為電流表的示數(shù);
(4)根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律求出變阻器分得的電壓,根據(jù)分壓原理,求出當接入30Ω電阻時變阻器連入電路中的電阻,進而分析能否使電壓表示數(shù)為2V。
【解析】A、為了保護電路,連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開,此時電路處于斷開狀態(tài),因此兩表的示數(shù)最小,閉合開關(guān)前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到最大阻值處,由圖知,滑片左側(cè)電阻絲接入電路,所以滑片應(yīng)移到阻值最大的最右端,故A正確;
B、根據(jù)串聯(lián)電路電壓的規(guī)律,此時變阻器分得的電壓:U滑=U﹣UV=3V﹣2V=1V,變阻器分得的電壓為電壓表示數(shù)的=0.5倍,根據(jù)分壓原理,此時變阻器連入電路中的電阻為:R滑1=0.5×5Ω=2.5Ω,故B正確;
C、根據(jù)分壓原理,在A、B間接入10Ω的定值電阻R時變阻器連入電路中的電阻為:R滑2=0.5×10Ω=5Ω,由串聯(lián)電路的電阻特點可知,此時電路中的總電阻:R總=R3+R滑2=15Ω+5Ω=20Ω,此時電流表示數(shù):I===0.15A,故C正確;
D、根據(jù)分壓原理,當接入30Ω電阻時,變阻器連入電路中的電阻為:R滑=0.5×30Ω=15Ω>10Ω,此時無法使電壓表示數(shù)為2V,故D錯誤。
故選:D。
【例題2】(2024 安徽安慶懷寧縣模擬)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗中,小軍分別畫出了電阻R1和R2的I﹣U圖像如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.當R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0
B.用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論不一樣
C.在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
D.R1與R2的阻值之比為2:1
【答案】C
【分析】(1)電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),其大小與導(dǎo)體的材料、長度,橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān),與電壓、電流大小無關(guān);
(2)由圖像可知,兩個定值電阻R1和R2,通過它們電流都與它們兩端的電壓成正比;
(3)電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;
(4)由電阻的計算式R=可得R1與R2的阻值之比。
【解析】A、電阻是導(dǎo)體阻礙電流的性質(zhì),其大小與導(dǎo)體的材料、長度,橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān),與電壓、電流大小無關(guān),故A錯誤;
B、由圖像可知,兩個定值電阻R1和R2,通過它們電流都與它們兩端的電壓成正比,用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論是一樣的,故B錯誤;
C、由圖像可知,電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,故C正確;
D、由電阻的計算式R=可得:當I=0.2A時,U1=1V,U2=2V,故R1:R2=U1:U2=1:2,故D錯誤。
故選:C。
【例題3】(2024 湖南長沙期末)如圖所示電阻R1的阻值為20Ω,電源電壓不變。當S1、S2開、S3閉合時,電流表的示數(shù)為0.45A;S1斷開,S2、S3閉合時,電流表示數(shù)為0.75A,下列說法正確的是(  )
A.電源電壓是15V
B.S2、S3斷開S1閉合時,電流表的示數(shù)是0.3A
C.R2的阻值是30Ω
D.S1、S2閉合S3斷開時,電流表的示數(shù)是0.18A
【答案】C
【分析】(1)當S1、S2斷開,S3閉合時,電路為R1的簡單電路,電流表測通過R1的電流,根據(jù)歐姆定律求出電源的電壓;
(2)當S1斷開,S2、S3閉合時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,根據(jù)并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響可知通過R1的電流不變,根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點和歐姆定律求出通過R2的電流,利用并聯(lián)電路的電壓特點和歐姆定律求出電阻R2的阻值;
(3)當S2、S3斷開,S1閉合時,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中的電流,根據(jù)電阻的串聯(lián)和歐姆定律求出電路中的電流;
(4)當S1、S2閉合S3斷開時,電路為R2的簡單電路,電流表測通過R2的電流,根據(jù)歐姆定律求出電流表的示數(shù)。
【解析】A.當S1、S2斷開,S3閉合時,電路為R1的簡單電路,電流表測通過R1的電流,由I=可得,電源電壓為U=I1R1=0.45A×20Ω=9V,故A錯誤;
C.當S1斷開,S2、S3閉合時,兩電阻并聯(lián),電流表測干路電流,因并聯(lián)電路中各支路獨立工作、互不影響,所以此時通過R1的電流仍為0.45A不變,因并聯(lián)電路中干路電流等于各支路電流之和,所以通過電阻R2的電流為I2=I﹣I1=0.75A﹣0.45A=0.3A,
因并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,所以電阻R2的阻值R2===30Ω,故C正確;
B.當S2、S3斷開,S1閉合時,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中的電流,因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和,所以電路中電流表的示數(shù)I′===0.18A,故B錯誤;
D.當S1、S2閉合S3斷開時,電路為R2的簡單電路,電流表測通過R2的電流,則電流表的示數(shù)I″===0.3A,故D錯誤。
故選:C。
【例題4】(2024春 遼寧鐵嶺月考)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器R2的滑片由最右端向中點滑動過程中,下列說法正確的是(  )
A.電壓表示數(shù)不變,電流表A1示數(shù)變大
B.電壓表示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)不變,兩個電流表示數(shù)之差變大
D.電壓表示數(shù)變小,電壓表與電流表A2示數(shù)的比值變小
【答案】C
【分析】由電路圖可知,R2與R1并聯(lián),電流表A1測R1支路的電流,電流表A2測干路電流,電壓表測電源兩端的電壓;
根據(jù)電源電壓可知滑片移動時電壓表V的示數(shù)變化,根據(jù)并聯(lián)電路電流特點、歐姆定律可知電路中電流的變化,然后得出電壓表示數(shù)與電流表示數(shù)的比值、差的變化。
【解析】由電路圖可知,R2與R1并聯(lián),電流表A1測R1支路的電流,電流表A2測干路電流,電壓表測電源兩端的電壓;電源電壓不變,則滑片移動過程中電壓表示數(shù)不變,故BD錯誤;
滑動變阻器R2的滑片P從最右端向中點移動的過程中,滑動變阻器接入電路的電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知,通過滑動變阻器的電流變大;因并聯(lián)電路中各支路互不影響,則通過R1的電流不變,即電流表A1示數(shù)不變;根據(jù)并聯(lián)電路的電流關(guān)系可知,干路中的電流變大,即電流表A2示數(shù)變大,兩個電流表示數(shù)的差變大;電壓表V的示數(shù)不變,電流表A2示數(shù)變大,其比值變小;綜上所述,C正確。
故選:C。
【例題5】(2023秋 廣西來賓期末)如圖所示電路,R1=R2=R3,開關(guān)都閉合時,A、B間的總電阻為6Ω。則當S1閉合、S2斷開時,AB間的總電阻為(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
【答案】D
【解析】開關(guān)都閉合時,對電阻R2、R3短路,AB之間只有R1連入,已知A、B間的總電阻為6Ω,即:R1=6Ω;由于R1=R2=R3,則R2=R3=R1=6Ω;
當S1閉合、S2斷開時,三個電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電阻特點可得A、B兩點間的電阻:RAB=R1+R2+R3=6Ω+6Ω+6Ω=18Ω。
故選:D。
舉一反三
【強化1】(2024 北京門頭溝區(qū)期末)小明想要利用如圖所示的電路探究“電流與電壓的關(guān)系”,下列說法正確的是(  )
A.實驗過程中應(yīng)該保持電阻R阻值不變
B.實驗過程中滑動變阻器的作用只是保護電路
C.實驗過程中應(yīng)該調(diào)滑動變阻器使電流表示數(shù)不變
D.實驗過程中應(yīng)該調(diào)滑動變阻器保持電壓表示數(shù)不變
【答案】A
【分析】(1)根據(jù)控制變量法進行分析,探究電流跟電壓的關(guān)系時,需控制電阻不變;
(2)滑動變阻器的作用:一是保護電路;二是改變電阻兩端的電壓。
【解析】A.探究電流跟電壓的關(guān)系,需保持電阻R阻值不變,改變定值電阻兩端的電壓,故A正確;
BCD.探究“電流與電壓的關(guān)系”時,滑動變阻器既可以起到保護電路的作用,又可以改變定值電阻兩端的電壓和通過定值電阻的電流,故BCD錯誤。
故選:A。
【強化2】(2023秋 山東臨沂費縣期末)關(guān)于歐姆定律的公式I=及其變形公式U=IR的理解,下列說法正確的是(  )
A.導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
B.導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比
C.導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
D.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
【答案】A
【分析】(1)歐姆定律的內(nèi)容:一段導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟這段導(dǎo)體的電阻成反比;
(2)電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,與材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān)。
【解析】A、根據(jù)歐姆定律的內(nèi)容可知:當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比,故A正確;
B、電壓是形成電流的原因,不能說成電阻一定,電壓與電流成正比;
而應(yīng)說成:電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,故B錯誤;
CD、電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,與材料、長度、橫截面積、溫度有關(guān),與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān);導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻并不為零,故CD錯誤。
故選:A。
【強化3】(2024 四川廣元利州區(qū)月考)如圖所示的電路中,下列說法正確的是(  )
A.斷開S1、S2,電流表無示數(shù)
B.先閉合S1,再閉合S2,電壓表V的示數(shù)不變
C.先閉合S2、再閉合S1,電壓表V的示數(shù)不變
D.只閉合S1時,若燈L1的燈絲突然燒斷,則電壓表V的示數(shù)將變小
【答案】C
【分析】先根據(jù)開關(guān)斷開、閉合情況判斷電路的連接方式以及儀表測量的對象,根據(jù)串聯(lián)電路的特點判斷儀表示數(shù)的變化。
【解答】解:A、斷開S1、S2,兩燈泡串聯(lián),電流表測量電路電流,因此電流表有示數(shù),故A錯誤;
B、先閉合S1,兩燈泡串聯(lián),電壓表測量L1兩端電壓,再閉合S2,電路為L1的簡單電路,電壓表測量電源電壓,由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以電壓表示數(shù)會變大,故B錯誤;
C、先閉合S2、兩燈泡串聯(lián),電壓表測量電源電壓,再閉合S1,電路為L1的簡單電路,電壓表測量電源電壓,因此電壓表示數(shù)不變,故C正確;
D、只閉合S1時,兩燈泡串聯(lián),電壓表測量L1兩端電壓,由于串聯(lián)電路兩端電壓等于各部分電壓之和,所以電壓表示數(shù)小于電源電壓;
若燈L1的燈絲突然燒斷,電壓表的正負接線柱與電源兩極相連,則電壓表測量電源電壓,因此電壓表示數(shù)變大,故D錯誤。
故選:C。
【強化4】(2024 湖北武漢期中)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中,下列說法正確的是(  )
A.電流表A示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變大
B.電流表A示數(shù)變大,電壓表V1示數(shù)變小
C.電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)變化量相同
D.電壓表V1與電壓表V2示數(shù)可能相等
【答案】D
【分析】由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測電源兩端的電壓,電流表測電路中的電流,根據(jù)滑片的移動可知接入電路中電阻的變化,根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化和R1兩端的電壓變化,根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知R2兩端的電壓變化。
【解析】A、電壓表V2測電源兩端的電壓,其示數(shù)保持不變,故A錯誤;
B、由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),電壓表V1測R1兩端的電壓,電壓表V2測R2兩端的電壓,電流表測電路中的電流,當滑動變阻器的滑片P向左移動時,接入電路中的電阻變小,電路中的總電阻變小,由I=可知電路中的電流變大,R1兩端的電壓變大,電壓表V1的示數(shù)將變大,故B錯誤;
C、串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,電壓表V2測電源兩端的電壓,其示數(shù)保持不變,故C錯誤;
D、當滑動變阻器的阻值為0時,兩個電壓表都是測量電源電壓,示數(shù)相等,故D正確。
故選:D。
【強化5】(2024 甘肅蘭州城關(guān)區(qū)期末)將三個阻值為60Ω的電阻按一定的方式連接起來,其總電阻的最大值和最小值分別是(  )
A.180Ω 90Ω B.90Ω 40Ω
C.90Ω 20Ω D.180Ω 20Ω
【答案】D
【解析】當三個阻值為60Ω的電阻串聯(lián)時,阻值最大,則最大總電阻R大=60Ω+60Ω+60Ω=180Ω;當三個阻值為60Ω的電阻并聯(lián)時,總電阻最小,即R小=×60Ω=20Ω。
故選:D。
一、考點考向
1. 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
(1)考向:這是電學三個重點實驗之一,所涉及的知識點較多,綜合性強,考查實驗步驟、滑動變阻器、數(shù)據(jù)處理、電路連接等。
(2)①理解實驗方法:在探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中,由于兩個因素都會對電流產(chǎn)生影響,所以采用控制變量法來進行研究,即研究電流與電壓關(guān)系時要控制電阻一定,研究電流與電阻關(guān)系時要控制電壓一定。
②理解探究過程:研究電流與電壓關(guān)系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓;研究電流與電阻關(guān)系時移滑片的目的是使定值電阻兩端的電壓保持一定。
2. 歐姆定律
(1)考向:歐姆定律是電學部分的核心內(nèi)容,是初中電學的一個難點,其綜合性強,包含了電流、電壓、電阻的知識及其聯(lián)系,是考試的重點和熱點,所占分值也較大。運用歐姆定律分析、計算、串并聯(lián)電路問題,特別是動態(tài)電路的分析、幾乎是必考。
(2)解決實際問題時:
①一定不能忘記電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)與I、U無關(guān);
②一定不能忽視電壓、電流、電阻三者的同一性;
③一定不能忽視電壓、電流、電阻三者的同時性。
利用歐姆定律解決的比例問題常用到的理論:
①串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比;
②并聯(lián)電路中電流與電阻成反比.
在不同時段時,電源電壓和同一段導(dǎo)體的電阻一般不變。
3. 歐姆定律的應(yīng)用
(1)考向:歐姆定律的綜合應(yīng)用是電學部分的核心,是電學部分難點也是考試必考點。常結(jié)合日常生活生產(chǎn)中遇到的電路問題考查歐姆定律的應(yīng)用,如比例問題、電表示數(shù)變化問題。
(2)(一)比例問題
解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。
①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;根據(jù)I=可知電壓與電阻成正比,=。
②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;根據(jù)U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。
(二)電表示數(shù)變化問題
解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。
①串聯(lián)電路:電流與電阻的變化相反,即電阻變大時電流變小,電阻變小時電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。
②并聯(lián)電路:各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。
③電壓表與電流表示數(shù)的比值:根據(jù)導(dǎo)出式R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。
4. 伏安法測電阻的實驗
(1)考向:伏安法測電阻綜合性較強,涉及歐姆定律的應(yīng)用和電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,難點是測量電阻的實驗過程的把握,如電表的接法、電流表和電壓表量程的選擇、畫電路圖、連實物圖、滑動變阻器的作用與接法等,是電學幾個重點實驗之一。
(2)了解滑動變阻器在實驗中的作用,熟練掌握實驗的步驟,數(shù)據(jù)處理等。
5. 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
(1)考向:電阻的串、并聯(lián)這一知識點,常結(jié)合電流、電壓規(guī)律和歐姆定律考查綜合性習題,計算問題、比例問題較多。
(2)在串聯(lián)電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和;串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比;在并聯(lián)電路中各支路電壓相等,總電流等于各支路電流之和;并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比。
二、常考題型
(1)選擇題:常考熱點主要集中在歐姆定律的在串、并聯(lián)電路中的計算、電路問題分析,動態(tài)電路的分析,歐姆定律應(yīng)用,電流與電壓、電阻的實驗問題等,串、并聯(lián)電路的電阻計算。
(2)填空題:常考熱點集中在實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,“伏安法”測電阻,歐姆定律的生活應(yīng)用等。
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第十七章 歐姆定律(原卷版)
【考點1 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系】
1.探究電流與電壓關(guān)系
(1)控制不變的量:電阻;采用同一個定值電阻實驗。
(2)改變的量:電壓。
怎樣改變:改變電池節(jié)數(shù);調(diào)節(jié)學生電源的旋鈕;串聯(lián)滑動變阻器,調(diào)節(jié)滑片。
(3)滑動變阻器在實驗中的作用:保護電路;改變定值電阻兩端的電壓。
(4)電路圖:
(5)結(jié)論:當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
2.探究電流與電阻的關(guān)系
(1)控制不變的量:電壓;串聯(lián)滑動變阻器,調(diào)節(jié)滑片。
(2)改變的量:電阻。
怎樣改變:更換定值電阻。(不能用滑變阻器來代替定值電阻)
(3)滑動變阻在實驗中的作用:保護電路;使定值電阻兩端的電壓保持不變。
(4)結(jié)論:當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
【考點2 歐姆定律及其公式】
1.歐姆定律內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
2.歐姆定律公式:
(1)R=:電阻等于電壓與電流的比值;電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),與電壓、電流無關(guān);
(2)U=IR:電壓等于電流與電阻的乘積;電壓與電流、電阻無關(guān)。
3.歐姆定律單位:電流I的單位是安培A;電壓U的單位是伏特V;電阻R單位是歐姆Ω。
4.歐姆定律的理解:
(1)當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比;當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;
(2)在使用公式及其導(dǎo)出式時,要注意同一段導(dǎo)體、同一時刻;
(3)初中階段所描述的歐姆定律僅適用于純電阻電路中。
【考點3 歐姆定律的應(yīng)用】
(1)相關(guān)基礎(chǔ)知識鏈接:
①電流規(guī)律:
串聯(lián):I=I1=I2,串聯(lián)電路電流處處相等。
并聯(lián):I=I1+I2,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和。
②電壓規(guī)律:
串聯(lián):U=U1+U2,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
并聯(lián):U=U1=U2,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,等于總電壓。
③電阻規(guī)律:
串聯(lián):R=R1+R2,串聯(lián)電路總電阻等于分電阻之和。
并聯(lián):=+,并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各分電阻倒數(shù)之和。
④比例規(guī)律:
串聯(lián):=,串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比。
并聯(lián):I1R1=I2R2,并聯(lián)電路中電流與電阻成反比。
⑤歐姆定律:
I=,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與導(dǎo)體的電阻成反比。
【考點4 實驗伏安法測電阻】
(1)實驗原理:根據(jù)歐姆定律的導(dǎo)出式R=。
(2)實驗器材:電源、開關(guān)、導(dǎo)線、滑動變阻器、被測小燈泡或定值電阻、電壓表、電流表。
(3)電路圖:左圖為測燈泡電阻,右圖為測定值電阻。
(4)滑動變阻器在實驗中的作用:保護電路;改變燈泡(定值電阻)兩端的電壓;改變通過燈泡(定值電阻)的電流。
(5)實驗步驟:①按電路圖連接電路,將滑動變阻器調(diào)到阻值最大處;
②閉合開關(guān),移動滑片,使電壓表的示數(shù)等于小燈泡的正常工作電壓,記下此時電流表、電壓表示數(shù);
③調(diào)節(jié)滑動變阻器,使小燈泡兩端電壓逐次降低,記下每次讀出的電流表、電壓表示數(shù);
④計算每次的電阻值,整理器材。
(6)分析與歸納:燈絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【考點5 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用】
1.歐姆定律在串聯(lián)電路中的應(yīng)用:電源電壓為U,電阻R1和電阻R2串聯(lián)在電路中,利用歐姆定律和串聯(lián)電路中電流和電壓的特點可得電路中的電流I=U/(R1+R2)。
2.歐姆定律在并聯(lián)電路中的應(yīng)用:電源電壓為U,電阻R1和電阻R2并聯(lián)在電路中,利用歐姆定律和并聯(lián)電路中電流和電壓的特點可得電路中的總電流I=U/ R1+U/R2 。
3.電阻的串聯(lián)和并聯(lián)電路規(guī)律的比較:
串聯(lián)電路 并聯(lián)電路
電流特點 串聯(lián)電路中各處電流相等,即I=I1=I2 并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和,即I=I1+I2
電壓特點 串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U=U1+U2 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓,即U=U1=U2
電阻特點 ①串聯(lián)電路的總電阻等于各串聯(lián)電阻之和,即R=R1+R2; ②若有n個相同的電阻R0串聯(lián),則總電阻為R=nR0; ③把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來相當于增大了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大 ①并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù),等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和,即1/R=1/R1+1/R2; ②若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián),則總電阻R=R1R2/(R1+R2); ③若有n個相同的電阻R0并聯(lián),則總電阻為 R= R0/n; ④把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小
分配特點 串聯(lián)電路中,電壓的分配與電阻成正比U1/U2=R1/R2 并聯(lián)電路中,電流的分配與電阻成反比I1/I2=R2/R1
電路作用 分壓 分流
4.電路(串聯(lián)、并聯(lián))中某個電阻阻值增大,則總電阻隨著增大;某個電阻阻值減小,則總電阻隨著減小。
易錯點辨析 歐姆定律常考易錯分析
易錯一:不能理解電流與電壓、電阻之間的關(guān)系而易錯?
在探究電流與電壓、電阻關(guān)系時,忘記控制變量而出錯。探究電流與電壓時,當導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,不是電壓與電流成正比。探究電流與電阻時,當導(dǎo)體兩端的電壓一定時,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比;不是電阻與電流成反比。
易錯二:誤認為導(dǎo)體兩段的電壓為0或電流為0時,導(dǎo)體的電阻也為0?
1.根據(jù)公式R= ,錯誤地認為導(dǎo)體的電阻跟電壓成正比,跟電流成反比。
2.錯誤地認為無電流通過時,導(dǎo)體的電阻為零。電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),只要導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積、溫度都不變,其阻值就不變,跟導(dǎo)體中的電流大小以及有無電流、導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān)。
易錯三:運用歐姆定律計算時,忽略三個物理量的一 一對應(yīng)出錯。
歐姆定律適用于純電阻電路中,且注意“同一性、同時性、統(tǒng)一性”,即適用于同一段導(dǎo)體或同一電路,I、U、R對應(yīng)于同一時刻,I、U、R對應(yīng)的單位是A、V、Ω。
易錯四:滑動變阻器變化,不能正確判斷電壓表和電流表示數(shù)變化。
當滑動變阻器引起電路變化時,不能正確判斷電壓表示數(shù)和電流表示數(shù)之比。
在串聯(lián)電路中,若電源電壓不變,串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其阻值成正比,即= ,跟電流的變化無關(guān)。弄清電壓表、電流表的測量對象。電壓表的示數(shù)和電流表的示數(shù)之比是測量對象的電阻值。
易錯五:錯誤認為電路中所并聯(lián)的用電器越多,電路中的總電阻越大。
電路中所并聯(lián)的用電器越多,并聯(lián)的電阻個數(shù)就越多,相當于增大了導(dǎo)體的橫截面積,則總電阻越小;并聯(lián)電路中某支路的開關(guān)斷開,總電阻是變大的。
錯題糾正
【例題1】(2024春 山東煙臺期中)在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中,電路如圖所示,電源電壓保持3V不變,滑動變阻器的規(guī)格是“10Ω 1A”。先在A、B間接入10Ω的定值電阻R,移動滑片P,使電壓表示數(shù)為2V。接下來他僅在A、B間更換不同的定值電阻,下列說法不正確的是(  )
A.連接電路時,滑片應(yīng)位于最右端,此時電流表和電壓表的示數(shù)最小
B.用5Ω替換10Ω的電阻時,移動滑片使電壓表示數(shù)為2V,此時變阻器阻值為2.5Ω
C.用15Ω替換10Ω的電阻時,滑片P仍在原位置,閉合開關(guān),此時電流表示數(shù)為0.15A
D.用30Ω替換10Ω的電阻時,將滑片P由原位置向右滑,即可使電壓表示數(shù)為2V
【例題2】(2024 安徽安慶懷寧縣模擬)在“探究電流與電壓的關(guān)系”的實驗中,小軍分別畫出了電阻R1和R2的I﹣U圖像如圖所示,下列說法正確的是(  )
A.當R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0
B.用不同的電阻研究電流與電壓的關(guān)系得出的結(jié)論不一樣
C.在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比
D.R1與R2的阻值之比為2:1
【例題3】(2024 湖南長沙期末)如圖所示電阻R1的阻值為20Ω,電源電壓不變。當S1、S2開、S3閉合時,電流表的示數(shù)為0.45A;S1斷開,S2、S3閉合時,電流表示數(shù)為0.75A,下列說法正確的是(  )
A.電源電壓是15V
B.S2、S3斷開S1閉合時,電流表的示數(shù)是0.3A
C.R2的阻值是30Ω
D.S1、S2閉合S3斷開時,電流表的示數(shù)是0.18A
【例題4】(2024春 遼寧鐵嶺月考)如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當滑動變阻器R2的滑片由最右端向中點滑動過程中,下列說法正確的是(  )
A.電壓表示數(shù)不變,電流表A1示數(shù)變大
B.電壓表示數(shù)變大,電流表A2示數(shù)變大
C.電壓表示數(shù)不變,兩個電流表示數(shù)之差變大
D.電壓表示數(shù)變小,電壓表與電流表A2示數(shù)的比值變小
【例題5】(2023秋 廣西來賓期末)如圖所示電路,R1=R2=R3,開關(guān)都閉合時,A、B間的總電阻為6Ω。則當S1閉合、S2斷開時,AB間的總電阻為(  )
A.6Ω B.9Ω C.12Ω D.18Ω
舉一反三
【強化1】(2024 北京門頭溝區(qū)期末)小明想要利用如圖所示的電路探究“電流與電壓的關(guān)系”,下列說法正確的是(  )
A.實驗過程中應(yīng)該保持電阻R阻值不變
B.實驗過程中滑動變阻器的作用只是保護電路
C.實驗過程中應(yīng)該調(diào)滑動變阻器使電流表示數(shù)不變
D.實驗過程中應(yīng)該調(diào)滑動變阻器保持電壓表示數(shù)不變
【強化2】(2023秋 山東臨沂費縣期末)關(guān)于歐姆定律的公式I=及其變形公式U=IR的理解,下列說法正確的是(  )
A.導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體的電阻成反比
B.導(dǎo)體的電阻一定時,導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流成正比
C.導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
D.導(dǎo)體的電阻與電壓成正比,與電流成反比
【強化3】(2024 四川廣元利州區(qū)月考)如圖所示的電路中,下列說法正確的是(  )
A.斷開S1、S2,電流表無示數(shù)
B.先閉合S1,再閉合S2,電壓表V的示數(shù)不變
C.先閉合S2、再閉合S1,電壓表V的示數(shù)不變
D.只閉合S1時,若燈L1的燈絲突然燒斷,則電壓表V的示數(shù)將變小
【強化4】(2024 湖北武漢期中)如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合開關(guān),將滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中,下列說法正確的是(  )
A.電流表A示數(shù)變大,電壓表V2示數(shù)變大
B.電流表A示數(shù)變大,電壓表V1示數(shù)變小
C.電壓表V1示數(shù)與電壓表V2示數(shù)變化量相同
D.電壓表V1與電壓表V2示數(shù)可能相等
【強化5】(2024 甘肅蘭州城關(guān)區(qū)期末)將三個阻值為60Ω的電阻按一定的方式連接起來,其總電阻的最大值和最小值分別是(  )
A.180Ω 90Ω B.90Ω 40Ω
C.90Ω 20Ω D.180Ω 20Ω
一、考點考向
1. 探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
(1)考向:這是電學三個重點實驗之一,所涉及的知識點較多,綜合性強,考查實驗步驟、滑動變阻器、數(shù)據(jù)處理、電路連接等.
(2)①理解實驗方法:在探究電流與電壓、電阻關(guān)系的實驗中,由于兩個因素都會對電流產(chǎn)生影響,所以采用控制變量法來進行研究,即研究電流與電壓關(guān)系時要控制電阻一定,研究電流與電阻關(guān)系時要控制電壓一定。
②理解探究過程:研究電流與電壓關(guān)系時移滑動變阻器的滑片目的是改變定值電阻兩端的電壓;研究電流與電阻關(guān)系時移滑片的目的是使定值電阻兩端的電壓保持一定。
2. 歐姆定律
(1)考向:歐姆定律是電學部分的核心內(nèi)容,是初中電學的一個難點,其綜合性強,包含了電流、電壓、電阻的知識及其聯(lián)系,是考試的重點和熱點,所占分值也較大。運用歐姆定律分析、計算、串并聯(lián)電路問題,特別是動態(tài)電路的分析、幾乎是必考。
(2)解決實際問題時:
①一定不能忘記電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)與I、U無關(guān);
②一定不能忽視電壓、電流、電阻三者的同一性;
③一定不能忽視電壓、電流、電阻三者的同時性。
利用歐姆定律解決的比例問題常用到的理論:
①串聯(lián)電路中電壓與電阻成正比;
②并聯(lián)電路中電流與電阻成反比.
在不同時段時,電源電壓和同一段導(dǎo)體的電阻一般不變。
3. 歐姆定律的應(yīng)用
(1)考向:歐姆定律的綜合應(yīng)用是電學部分的核心,是電學部分難點也是考試必考點。常結(jié)合日常生活生產(chǎn)中遇到的電路問題考查歐姆定律的應(yīng)用,如比例問題、電表示數(shù)變化問題。
(2)(一)比例問題
解決這類問題一要掌握規(guī)則,二要弄清是哪兩部分相比。
①串聯(lián)電路電流處處相等,即電流之比為:I1:I2=1:1;根據(jù)I=可知電壓與電阻成正比,=。
②并聯(lián)電路各支路電壓相等,即電壓之比為U1:U2=1:1;根據(jù)U=IR可知電流與電阻成反比,I1R1=I2R2。
(二)電表示數(shù)變化問題
解決這類問題最重要的是弄清電路是串聯(lián)還是并聯(lián),不同的連接方式有不同的判斷規(guī)則。
①串聯(lián)電路:電流與電阻的變化相反,即電阻變大時電流變小,電阻變小時電流變大;按電阻的正比例來分配電壓。
②并聯(lián)電路:各支路的電壓都與電源電壓相等,所以電壓是不變的;阻值變化的支路電流隨之變化,阻值不變的支路電流也不變。
③電壓表與電流表示數(shù)的比值:根據(jù)導(dǎo)出式R=可知,電壓表與電流表示數(shù)的比值代表了某個電阻的大小,只要電阻不變化,兩表比值是不變的。
4. 伏安法測電阻的實驗
(1)考向:伏安法測電阻綜合性較強,涉及歐姆定律的應(yīng)用和電流表、電壓表、滑動變阻器的使用,難點是測量電阻的實驗過程的把握,如電表的接法、電流表和電壓表量程的選擇、畫電路圖、連實物圖、滑動變阻器的作用與接法等,是電學幾個重點實驗之一。
(2)了解滑動變阻器在實驗中的作用,熟練掌握實驗的步驟,數(shù)據(jù)處理等。
5. 歐姆定律在串、并聯(lián)電路中的應(yīng)用
(1)考向:電阻的串、并聯(lián)這一知識點,常結(jié)合電流、電壓規(guī)律和歐姆定律考查綜合性習題,計算問題、比例問題較多。
(2)在串聯(lián)電路中電流處處相等,總電壓等于各部分電路電壓之和;串聯(lián)電路中,電壓與電阻成正比;在并聯(lián)電路中各支路電壓相等,總電流等于各支路電流之和;并聯(lián)電路中,電流與電阻成反比。
二、常考題型
(1)選擇題:常考熱點主要集中在歐姆定律的在串、并聯(lián)電路中的計算、電路問題分析,動態(tài)電路的分析,歐姆定律應(yīng)用,電流與電壓、電阻的實驗問題等,串、并聯(lián)電路的電阻計算。
(2)填空題:常考熱點集中在實驗探究電流與電壓、電阻的關(guān)系,“伏安法”測電阻,歐姆定律的生活應(yīng)用等。
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