2025年中考物理-热点模型归纳(通用版)专题12欧姆定律的应用计算分析(原卷版+解析)

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\l "_Tc14468" 题型一 欧姆定律的简单计算1
TOC \ "1-3" \h \u \l "_Tc29928" 类型1 欧姆定律公式的简单应用 PAGEREF _Tc29928 \h 2
\l "_Tc23460" 类型2 欧姆定律结合图像的应用 PAGEREF _Tc23460 \h 3
\l "_Tc10908" 题型二 欧姆定律的综合应用分析 PAGEREF _Tc10908 \h 5
\l "_Tc10271" 类型1 欧姆定律在动态电路中的应用 PAGEREF _Tc10271 \h 6
\l "_Tc21636" 类型2 欧姆定律与浮力杠杆等综合的相关计算 PAGEREF _Tc21636 \h 8
\l "_Tc29689" 类型3 欧姆定律与传感器相关计算 PAGEREF _Tc29689 \h 10
题型一 欧姆定律的简单计算
【解题指导】
1、欧姆定律公式为;由公式可以得到两个变形式U=IR、。对于欧姆定律公式，只要知道三个量中的两个，就可以求出第三个量；应用时，一定要注意三个量的对应关系。
2、画出对应的等效电路图，并在图上标出已知量和未知量，再分析求解是解题的常用方法。
3、对于一道应用题，如果能分步解答的，尽可能分步解答；如果不能分步解答的，可列方程（或方程组）解答。
【必备知识与关键能力】
1、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。
2、公式：式中单位：I（电流）→安(A)；U（电压）→伏(V)；R（电阻）→欧(Ω)。
3、公式的理解
（1）公式中的I、U和R必须是在同一段电路中。
（2）I、U和R中已知任意的两个量就可求另一个量。
（3）计算时单位要统一。
4、欧姆定律的应用
（1）同一个电阻，阻值不变，与电流和电压无关 ，但加在这个电阻两端的电压增大时，通过的电流也增大。（）
（2）当电压不变时，电阻越大，则通过的电流就越小。（）
（3）当电流一定时，电阻越大，则电阻两端的电压就越大。(U=IR)
类型1 欧姆定律公式的简单应用
利用欧姆定律解答计算题的“四步骤”：
审题：画电路图，标已知量，待求量，明确各用电器之间的连接方式，各个电表测量的对象
思考：明确解题思路，寻找解题依据，如欧姆定律以及串、并联电路中的电流、电压的特点
求解：利用公式分布计算，列方程，用数学方法求解，要有必要的文字说明及依据的物理公式
评价：讨论结果的合理性，得出答案。
【例1】如图所示电路，电源电压恒定不变，的电阻为30Ω，闭合开关，电流表A的示数为0.5A，电流表的示数为0.3A。求：
(1)开关闭合后，电流表的示数；
(2)电源的电压。
【变式演练1】如图所示，电源电压不变，当闭合、断开时，电流表读数是，电压表读数是，当断开、闭合时，电流表读数为，电压表读数是。求：
(1)的阻值；
(2)定值电阻R的阻值和电源电压。
【变式演练2】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1的阻值为30Ω，开关S断开时，电流表A的示数为0.2A；开关S闭合时，电流表A的示数为0.3A。求：
(1)电源电压；
(2)电阻R2的阻值。
类型2 欧姆定律结合图像的应用
R一定时，U-I图像是一条过原点的直线
U一定时，I-R图像是反比例函数。
【例2】晓畅设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图甲所示。其中，电源两端电压U=4V（恒定不变），电压表的量程为0~3V，R0是定值电阻，R0=300Ω，R1是热敏电阻，其电阻随环境温度变化的关系如图乙所示，闭合开关S后，求：

(1)当环境温度为40℃时，热敏电阻R1的阻值是 Ω。
(2)当环境温度为40℃时，电压表的示数是多少？
(3)电压表两端电压不能超过其最大测量值，则此电路所允许的最高环境温度是多少？
【变式演练1】小金查看家中超声波加湿器的说明书后，将其内部湿度监测装置的电路简化为如图甲所示的电路图。图乙是传感器电阻的阻值随湿度变化图像。已知：电源电压保持不变，定值电阻。某次测量时，只闭合开关，电流表示数为0.1A，再闭合开关，电流表示数为0.2A。求：
(1)电源电压；
(2)此时空气中的湿度；
(3)空气中的湿度为20%时，电流表示数为多少。
【变式演练2】亮亮设计了一个用电压表的示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理图如图-1所示。其中，电源两端电压（恒定不变），电压表量程为0~3V，是定值电阻，是热敏电阻，其电阻大小与环境温度变化的关系如图-2所示。闭合开关S后，求：
(1)当环境温度为时，热敏电阻的阻值为 。
(2)当环境温度为时，电压表的示数是多少？
(3)此电路所允许的最高环境温度是多少？
题型二 欧姆定律的综合应用分析
【解题指导】
1、解题步骤总结
（1）‌画图辅助‌：绘制等效电路图与力学受力分析图。
（2）‌分模块列式‌：分别写出力学平衡方程与电学欧姆定律方程。
（3）‌联立变量‌：通过中间量（如滑动变阻器阻值、压力大小）将力学与电学方程结合。
（4）‌验证合理性‌：检查计算结果是否符合物理实际（如电流是否超出量程）。
2、易错点与注意事项
（1）‌单位统一‌：力学量（N、kg、m³）与电学量（V、A、Ω）需统一为国际单位制。
（2）‌忽略中间量‌：滑动变阻器阻值变化是力学与电学的关键桥梁，需明确其与力学量的函数关系。
（3）‌电路连接误判‌：注意电压表并联对象与电流表串联位置，避免误判测量对象。
（4）‌非线性关系处理‌：若压敏电阻或浮子运动与阻值为非线性关系，需结合图像或题目给定数据分段分析‌。
【必备知识与关键能力】
1、串联电路特点：分压不分流
（1）电流：串联电路中各处的电流相等（不分流）（I串=I1=I2 ）。
（2）电压：总电压等于各处电压之和（分压）（U串=U1+U2 ）。
（3）电阻：总电阻等于各电阻之和（串联相当于增大导体的长度）；R串=R1+R2 （总电阻大于分电阻）。
（4）分压原理：U1：U2 =R1：R2（串联电路各部分分配的电压与它的电阻成正比）。
2、并联电路特点：分流不分压
（1）电流：干路电流等于各支路电流之和（分流）（I并=I1+I2）。
（2）电压：各支路电压都等于电源电压（不分压）（U并=U1=U2）。
（3）电阻：总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和（并联相当于增大导体的横截面积），（总电阻小于分电阻）。
（4）分流原理：I1：I2 =R2：R1（并联电路各支路分配的电流与它的电阻成反比）。
3、欧姆定律在串并联电路中的应用
（1）串联电路：当串联电路中一个电阻改变时，电路中电流及另一个电阻电压也随之变化。
（2）当并联电路一个支路的电阻改变时，这个支路电流也会改变干路电流也会变化；但另一个支路电流和电压都不变。
（3）家庭电路中，各用电器采用并联方式接入电路。
类型1 欧姆定律在动态电路中的应用
（1）滑动变阻器的滑片移动时，接入电路中的电阻变化，根据欧姆定律公式及其变形公式，知电路中电流的变化和电压表示数的变化，进一步的出答案。
（2）开关通断时，也会电阻变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和电压表示数的变化，进一步的出答案。
【例1】在如图所示的电路中，电源电压为6伏且保持不变，滑动变阻器R1上标有“20Ω；2A”字样。闭合开关S，通过R2的电流为0.3安。
(1)求电阻R2的阻值。
(2)当变阻器R1连入电路的阻值为5欧时，求电流表A的示数I。
(3)移动滑片P，两电流表示数的比值变为。请计算此时变阻器R1连入电路的阻值。
【变式演练1】在图（a）所示的电路中，电源电压为12伏且保持不变，电阻R1为定值电阻，滑动变阻器标有“20Ω 2A”字样，电流表A的示数为1.2安，电流表的表盘如图（b）所示。
(1)求此时变阻器R2接入电路的阻值。
(2)移动滑片，求电流表A的示数的最小值。
(3)将电流表改接在干路中，再次移动滑片，发现电流表示数的最大变化量与原来电流表示数的最大变化量相同，求定值电阻R1允许的取值范围。
【变式演练2】新房装修时，工人经常用普通量角器测量一些角度，不方便读数。小明根据所学的知识设计了电子量角器，电路如图所示，电流表及电压表的量程适中，O为半圆弧电阻MN的圆心，金属滑片OP为半径，与半圆弧接触良好，接入电路的电阻RMP与指针旋转角度θ成正比，电源电压恒为6V，R0为电阻箱。将滑片OP旋转至M处，调节R0的阻值，使电路中电流为0.5A。调节θ为90°时，电流表示数为0.4A。求：
(1)将滑片OP旋转至M处，电阻箱接入电路的阻值；
(2)调节θ为90°时，此时电压表示数；
(3)调节θ为180°时，变阻器接入电路的阻值。
类型2 欧姆定律与浮力杠杆等综合的相关计算
1、明确物理情景，建立关联模型‌：将力学量（如力、压强、浮力、质量）与电学量（电压、电流、电阻）通过物理规律关联‌。
2、‌常见模型‌：
‌浮力+电路‌：浮子高度变化→滑动变阻器阻值变化→电流表/电压表示数变化。
‌压力+电路‌：压力变化→压敏电阻阻值变化→电表示数变化。
‌弹簧+电路‌：弹簧形变量与滑动变阻器阻值联动，通过胡克定律与欧姆定律联立求解‌。
【例2】如图甲所示，是一种自制测定水箱内水深度的装置．电源电压恒为6V，电压表量程为，电流表量程为，电流表、电压表均为理想电表，是定值电阻（阻值未知），定值电阻为，R是压力传感器，其位置固定不动，其电阻随压力变化的关系图像如图乙所示．杠杆可绕点转动，端悬挂一重为30N的圆柱体，的底面积为、高为50cm、下表面距容器底的距离为6cm，杠杆端始终压在传感器上。（已知杠杆长为，长为20cm，杆重忽略不计，杠杆始终静止在水平位置，，取）求：
(1)圆柱体的密度；
(2)若水箱中无水，且同时闭合开关，此时电流表示数为2A，则定值电阻的阻值；
(3)若闭合开关，断开开关，此时电压表示数为1V，则水箱中水的深度．
【变式演练1】如题图是小海设计的电子秤简化电路图，电源电压恒为12V，电阻R1的阻值为4Ω，R2为滑动变阻器。在秤盘中放入一物体后，闭合开关，电压表示数为4V。求：
(1)通过电阻R1的电流；
(2)滑动变阻器R2连入电路的阻值。
【变式演练2】夏季到来雨水增多，导致水库水位超过警戒线产生危险。为自动测量水库水位超出警戒线的高度，项目化学习小组设计了一台简易水位测量仪，其工作原理如图所示。密度比水大的圆柱体M底面积为10cm²，物体M和N重力均为40N，绳子绕过定滑轮把MN两物体相连，调节绳子长度使M的下表面与水库警戒线相平，轻质杠杆OB绕O点转动，物体N放在杠杆的B处，OB长102cm，压敏电阻R通过A处对杠杆产生支撑，OA长51cm，压敏电阻R阻值与所受压力的关系如表所示，当水面刚到达警戒水位时，电流表的示数0.2A，当水位上升至M中心高度位置时，电压表示数3V，电流表示数0.3A。（忽略温度对灯L电阻的影响；杠杆OB自身重力、绳重和摩擦均不计，）
（1）水面在警戒位置时电压表的示数多大?
（2）电源电压是多少?
（3）物体M的密度?
类型3 欧姆定律与传感器相关计算
‌常见传感器类型‌
（1）‌压力传感器‌：阻值随压力增大而减小（如压敏电阻）。
（2）‌光敏/气敏传感器‌：阻值随光照强度或气体浓度变化（如烟雾传感器）。
（3）‌滑动变阻器联动传感器‌：通过力学量（如浮子高度、弹簧形变）改变接入电阻‌。
【例3】创新项目小组设计了一个自动喷淋模拟系统，他们先绕制了一个螺线管，再选用气敏电阻、三簧片磁簧开关（内有A、B、C三个触点）、安全指示灯等器材，组成了一个模拟系统（原理简图如图甲），当烟雾达到一定浓度时触发自动喷淋，可以模拟灭火的效果。气敏电阻Rc的阻值与烟雾浓度C的关系如图乙所示（ppm是气体浓度的单位）。当烟雾浓度较低，控制电路中的Ic”、“