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文档简介
中考物理一轮复习资料汇编专题15电流电压电阻二、内容结构与思维导图一、新课标要求三、知识梳理与典例四、实验专题五、综合练习目录专题15电压、电流和电阻一、新课标要求(2022版)新课标要求(2022版)专题15电压、电流和电阻3.4.2
知道电压、电流和电阻。3.4.3
会使用电流表和电压表。3.4.4
探究并了解串联电路和并联电路中电流、
电压的特点。二、内容结构与思维导图复习内容电流01电压02电阻03专题15电压、电流和电阻思维导图专题15电压、电流和电阻三、知识梳理与典例知识一、电流
1.电流的强弱(1)电流I:表示电流强弱的物理量。(2)电流的单位①在国际单位制(SI)中:安培,简称安,符号A。②常用单位有毫安(mA)、微安(μA).③单位换算:
1安=1000毫安1毫安=1000微安知识一、电流计算器电源的电流半导体收音机电流手电筒中的电流家庭节能灯电流家用电冰箱电流家用空调电流雷电电流2.常见的电流空调约5A手电筒约0.2A收音机约50mA约100μA约50mA约200mA约100mA约1A约5A约2×105A知识一、电流(1)电流表①作用:测量电路中电流的仪器。②电流表的电路符号:③电流表的构造:A刻度盘调零螺母负接线柱单位指针正接线柱(有2个)3.电流的测量(2)电流表的量程与分度值有三个接线柱,两个量程:①使用“-”与“0.6”接线柱时,量程为0~0.6A,分度值为0.02A;②使用“-”与“3”接线柱时,量程为0~3A,分度值为0.1A
.(3)电流表的读数①明确所选电流表的量程;②确定电流表的分度值;③由指针位置读出示数,先大格后小格。知识一、电流量程:0~0.6A分度值:_____A示数为:_____A0.020.32知识一、电流(2)电流表的使用规则调零串联电流“+”进“-”出量程选择严禁短路使用前进行调零,使指针指在零刻度线电流表应___联在被测电路中电流必须从电流表的“___”接线柱流入,从“-”接线柱流出必须正确选择电流表的量程不允许把电流表直接连到电源的_____!串+两极知识二、串、并联电路中电流的规律L1L2L1CBASL2CBAL1
串联电路并联电路电流规律表达式电流处处相等I=I1=I2干路电流等于各支路电流之和I=I1+I2典例分析②电流表有______个量程,选用“-““0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为______A,能测量的最大电流为______A;③选用“-““3A”两个接线柱时,电流表的分度值为____A,能测量的最大电流为______A;【例题1】在用电流表测电流的实验中:(1)如图乙是电流表的表盘示意图;①电流表的刻度盘上的字母A,表示______;电流表0.0220.10.63①电流表的刻度盘上标有字母A,表示仪表用于测量电流。②由图知,电流表有两个量程,选用“﹣”“0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为0.02A,能测量的最大电流为0.6A。③选“﹣”“3A”两接线柱时,分度值为0.1A,能测量的最大电流3A.典例分析③只要改动一根导线就可测总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在图中画出改接的导线_________。(2)在实验中:①连接电路时由于不知电流大小,电流表量程应选用______法确定;②若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯______的电流。合上开关后电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是______A;0.46L2见解析试触①连接电路时,电流表量程应选用试触法确定。②图甲两灯并联,电流表测灯L2的电流。图乙,电流表使用0~0.6A量程,电流是0.46A。③要测干路电流,应将电流表接在干路上,改接电路如图所示.典例分析A.两灯是并联,电流表接在干路,测的是总电流,A不符题意;B.两灯是并联,电流表和灯L1串联,但电流从电流表的负极流入,正极流出,这是错误的接法,故B不符合题意;C.两灯并联,电流表和灯L1串联,测的是通过灯L1电流,故C不符题意;D.两灯是并联,电流表和灯泡L2串联,接法是正确的,能直接测出通过灯L2电流,故D符合题意。故选D。【例题2】如图所示,能直接测出通过灯L2电流的电路是()DABCD典例分析分析该图可知,两个灯泡并联,甲电流表与灯泡L2串联,测量的是L2的电流,乙电流表测量的是干路电流,故A正确,BCD错误。
故选A。【例题3】如图所示的电路中,用甲、乙两只电流表测量电路中的电流,以下说法中正确的是()A.甲表测的是通过小灯泡L2的电流 B.乙表测的是通过小灯泡L2的电流C.甲表与小灯泡L2并联 D.甲表测的是干路中的电流A典例分析由电路图可知,两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路,从电源的正极出发,依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,然后把灯泡L2并联在灯泡L1两端,电流表选用0~3A量程,如图所示。【例题4】按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0~3A量程)。知识三、电压水泵水压水流保持形成水泵—提供水压(水位差)水管—传输水流水轮机—利用水能阀门—控制水流通断电源电压电流保持形成电流的形成电源—提供电压(电位差)导线—传输电流电灯—利用电能开关—控制电流通断水流的形成1.电压(1)类比法探究电源和电压的作用知识三、电压总结:电压是使自由电荷__________形成电流的原因;______是给用电器两端提供电压。(2)电压的单位
国际单位制:伏特,简称伏,符号是V
常用单位:千伏(kV)毫伏(mV)
换算关系:1kV=103V1V=103mV(3)常见的一些电压干电池1.5V手机电池3.7V铅蓄电池2V我国的家庭电路220V定向移动电源知识三、电压2.电压表(1)作用:测量电压的高低。(2)电压表的电路符号:(3)电压表的构造:三个接线柱(两个红色的为正接线柱、一个黑色的为负接线柱)、表盘、指针、调零螺丝等。V刻度盘调零螺母单位指针负接线柱正接线柱(有2个)知识三、电压(4)电压表的量程与分度值有三个接线柱,两个量程:①使用“-”与“3”接线柱时,量程为0~3V,分度值为0.1V;②使用“-”与“15”接线柱时,量程为0~15V,分度值为0.5V
.(5)电压表的读数①明确所选电压表的量程;②确定电压表的分度值;③由指针位置读出示数,先大格后小格。量程:0~15V分度值:_____V示数为:______V0.52.5知识三、电压3.电压表的使用
(1)使用前进行调零使用电压表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。(2)电压表与被测用电器_____联.(3)电压表的“+”接线柱靠近电源的正极,“-”接线柱靠近电源的负极。(4)被测电压不能超过电压表的最大量程。并知识三、电压4.电压表与电流表的异同比较①使用前要调零,弄清分度值、量程。②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。相同点电流表看成一条导线电压表可看做断路分析电路时绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上能够直接并联在电源两极上与电源相连串联在被测电路中并联在被测电路两端连接方式测量电路中的电流测量电路两端的电压用途符号电压表V电流表A知识四、串、并联电路中电压的规律电路
串联电路并联电路电压规律
表达式
电源两端电压等于各用电器两端电压之和电源两端电压与各支路用电器两端电压相等L1L2U1UU2SL2ABCL1UU1U2U=U1+U2U=U1=U2典例分析【例题1】在学习电学时,小鲁结合图(甲)、(乙)作出以下类比,其中不正确的是()A.开关类似于阀门,可以控制电路通断B.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压C.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流D.电流类似于水流,电源外部电流方向从电池负极经用电器到正极DA.阀门可以控制水的流动,开关类似于阀门,可以控制电路通断,故A正确;B.水泵使两边水出现水压,电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压,B正确;C.水压使水管中水流动形成水流;电压使电路中电荷定向移动形成电流,故C正确;D.电流类似于水流,在电源外部,方向从电池正极经用电器到负极,故D错误,符合题意。故选D。典例分析【例题2】如图所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数为12V,电压表V2的示数为5V,下列说法正确的是()A.电压表V2测量电源和灯L1两端的电压B.电源电压为12VC.灯L1两端电压为5VD.灯L2两端电压为7VBA.由电路图可知,闭合开关S,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,故A错误;B.电压表V1的示数为12V,则电源的电压U=12V;故B正确;CD.电压表V2的示数为5V,则L2两端的电压U2=5V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端的电压U1=U﹣U2=12V﹣5V=7V故CD错误。故选B。典例分析【例题3】在如图(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()A.1.2V,4.8V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.4.8V,1.2VD由题中的图可知:V1测的是电源电压;V2测的是R2两端的电压,即V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表的指针偏转角度相同,所以V1选的量程应是0~15V,其分度值是0.5V,读数(即电源电压)为6V;V2选的量程应是0~3V,其分度值是0.1V,读数(即R2两端的电压)为1.2V;由串联电路电压规律有,电阻R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣1.2=4.8V知识五、电阻1.电阻(1)概念:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。用字母R
表示。(2)单位:①国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.②常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ).
③换算关系:1kΩ=103Ω1MΩ=103kΩ.(3)电阻器在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中用符号表示。(4)对电阻的理解可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。①导体的电阻越大,表示导体对电流的__________越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用,就是由于其电阻很大。②导体的电阻是导体本身的一种______,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。知识五、电阻阻碍作用性质(5)一些物体的电阻值小电珠约10欧白炽灯约800欧热水壶约50欧电流表的内阻约0.1欧电压表的内阻约在几十兆欧人体约几千欧知识五、电阻2.影响导体电阻大小的因素(1)导体的电阻与导体的______、__________、_____和温度有关。在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。长度横截面积材料知识五、电阻(2)小资料——不同材料的电阻值①导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在20℃时的电阻值.材料电阻值/Ω材料电阻值/Ω银0.016钨0.053铜0.017铁0.099铝0.027镀铬合金1.100
②在其他条件相同时,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的导电性能较弱。右图是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。导电能力银铜铝铁炭笔酸溶液碱溶液盐水地表湿木锗硅汽油干纸干布玻璃橡胶陶瓷绝缘能力知识五、电阻(3)半导体和超导现象①半导体导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做_______。利用半导体材料可以制作二极管、三极管,如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上,就成了集成电路。现代收音机、电视机、电话机、计算机、算账用的计算器,里面都有集成电路。②超导现象某些物质在很低的温度时,如铝在-271.76°C以下,铅在-265.95°C以下,电阻就变成了____,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。半导体0知识五、电阻接线柱B接线柱A电阻线圈滑片P金属杆接线柱D瓷筒接线柱C能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。1.滑动变阻器(1)构造:主要有滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。知识六、变阻器(2)原理:靠改变接入电路中电阻线的_______来改变电阻。如图所示,其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉,电阻丝可以与滑片相连。滑片移到不同位置时,AC或BC两个接线柱间电阻丝的长度不一样,这样就可以改变接入电路中电阻的大小。(3)结构示意图和符号①结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱,P表示滑片。②元件符号如图所示。(4)铭牌上各数值的物理意义“××Ω”表示变阻器的最大电阻是××Ω;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。知识六、变阻器长度
(5)滑动变阻器的使用①滑动变阻器应按照“________”的方式把接线柱接入电路中。②确定好滑动变阻器的下端接线柱后,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。知识六、变阻器一上一下2.电阻箱(1)电阻箱的特点电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。(2)电阻箱的读数使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。如图,电阻箱的阻值为7000Ω+800Ω+0Ω+4Ω=7804Ω.
知识六、变阻器3.电位器及其应用(1)机械式电位器如图是机械式电位器,把A和B两个接线柱串联接入电路,当顺时针旋转时,接入电路中的电阻变大,电流变小,音量变小,反之变大。电位器也可以用在其他电器上,例如,家用电器的音量调节、可调亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅,等等。(2)数字电位器数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件(集成电路)。具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。应用在自动检测与控制、智能仪器仪表、电子产品等许多重要领域。数字电位器知识六、变阻器(3)汽车油量表如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片固定在金属杆的右端,从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.当油量减小时,浮标下降,滑片向上移动,R增大,油量表的示数变小。反之,当油量增加时,浮标下降,滑片向上移动,R变小,油量表的示数变大。油量减小知识六、变阻器典例分析【例题1】关于导体的电阻,下列说法正确的是()A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小DAB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。
故选D。典例分析【例题2】滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的()A.材料B.横截面积 C.长度 D.电流方向导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响;滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。C典例分析【例题3】电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻()A.变大B.变小C.不变D.先变大后变小由图可知,A、B接线柱接入电路中,则从滑片到A点这部分电阻片接入电路中,当滑片向A端旋转时,电阻片接入电路中的长度变短,则连入电路的电阻变小,故B符合题意,ACD不符合题意。故选B。B【例题4】关于材料,下列说法正确的是()A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体B.电加热器最适合用超导体材料制成的C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体D.发光二极管是一种半导体材料,只要接入电路就可以发光A.铜、铝是很好的导体,陶瓷是绝缘体,故A错误;B.电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的,故B错误;C.导体和绝缘体没有绝对界限,在一定的条件下,绝缘体有时可以变成导体,故C正确;D.发光二极管是一种半导体材料,它具有单向导电性,正向接通才可以发光,故D错误。故选C。C典例分析典例分析
AB.滑动变阻器使用时应采用一上一下的接线方式。全部接在上方或下方接线柱,移动滑片均不能起到改变阻值大小的作用。故AB错误;C.当A接M,D接N时,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,阻值变小,该串联电路的电流变大,小灯泡变亮。故C正确;D.当B接M,C接N时,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,阻值变大,电路的电流变小,小灯泡变暗。故D错误。故选C。【例题5】如图甲为某调光台灯,乙为该调光台灯的简单电路图,在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向右移动时,灯泡的亮度变亮,则下列方法中正确的是()A.A接M,B接N B.C接M,D接NC.A接M,D接N D.B接M,C接NC四、实验专题一、探究串联电路中各处电流的关系SL2ABCL11.猜想与假设
在图中,两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等。猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,C处的电流最大,A处的电流最小。2.设计实验①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。L2L1一、探究串联电路中各处电流的关系3.进行实验①测出A点的电流并记录;②测出B点的电流并记录;③测出C点的电流并记录.SL2CBAL1ASL2CBAL1ASL2CBAL1A一、探究串联电路中各处电流的关系4.分析与论证串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC
5.实验结论串联电路中电流处处______。即I=I1=I2=……=In
A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A
灯泡L1、L2串联0.220.220.22灯泡L3、L4串联0.300.300.30灯泡L1、L3串联相等一、探究串联电路中各处电流的关系6.交流与讨论①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可在A、B、C三点各接一个电流表.②换用不同规格的灯泡再做几次的目的:是为了避免特殊性;使得出的结论具有普遍性。③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由各灯泡的规格不同造成的.SL2CBAL1A二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系1.猜想与假设
在图中,两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,A处的电流等于B、C处的电流之和.L1L2L1CBA2.设计实验①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系3.进行实验①测出A处(干路)的电流并记录;②测出B处(L2支路)的电流并记录;③测出C处(L1支路)的电流并记录;L1L2L1CBAAL1L2L1CBAAL1L2L1CBAA4.分析与论证干路中的电流等于两条支路中的电流之和。IA=IB+IC5.实验结论并联电路干路中的电流等于各支路中的电流______.即I=I1+I2+……+In
A点电流IA/AB点电流IB/AC点电流IC/A
灯泡L1、L2并联0.520.220.30灯泡L3、L4并联0.460.240.22灯泡L1、L3并联二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系之和6.交流与反思①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在干路,如图所示.只闭合S、S1时,电流表测通过____的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过____的电流;三个开关都闭合时,电流表测_____电流.②并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等.二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系L1L2干路三、探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系1.提出问题两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系?2.猜想与假设猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。3.设计并进行实验①设计实验电路并画出电路图。②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压U1、U2、U。④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。三、探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系⑤实验数据实验次数L1两端电压UAB/VL2两端电压UBC/V电源两端电压UAC/V11.81.23.021.11.93.031.41.63.0(4)分析论证通过对实验数据的分析可得出结论:数学表达式:U=U1+U2
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.三、探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系(5)交流与评估①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有_______性,防止偶然性。②换用不同规格的小灯泡时,各小灯泡两端的电压会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。③采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。普遍四、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系1.提出问题如图所示,两个灯泡并联后接在电源两端,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系?2.猜想与假设猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压。猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压。3.设计并进行实验①设计实验电路并画出电路图。②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表量程。③将电压表分别连到L1两端、L2两端和电源两端,测量电压U1、U2、U。④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。四、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系⑤实验数据实验次数L1两端电压U1/VL2两端电压U2/V电源两端电压U/V12.92.92.922.82.82.832.82.82.8(4)分析论证通过对实验数据的分析可得出结论:数学表达式:U=U1=U2
并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等.四、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系(5)交流与评估①当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。②当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即U=U1=1.5V。③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。五、探究影响导体电阻大小的因素1.提出问题:导体的电阻大小与哪些因素有关呢?2.猜想与假设:电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。3.设计与进行实验
(1)探究方法①利用控制变量法去探究每一个因素对电阻大小的影响。②用电流表测量通过导体电流的大小进行比较(间接显示法),要保持电路两端的电压不变。五、探究影响导体电阻大小的因素(2)实验器材电源、导线、规格不同的镍铬合金丝、铜丝、灯泡、电流表、开关等.(3)实验步骤①实验一:探究导体电阻与长度的关系如图所示,控制导体的材料、横截面积相同,长度不同.实验记录如下。材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20
镍铬合金S250.32
表一五、探究影响导体电阻大小的因素②实验二:探究导体电阻大小与横截面积的关系。如图所示,控制导体的材料、长度相同,横截面积不同.实验记录如下。材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20
镍铬合金3S500.32
表二五、探究影响导体电阻大小的因素③实验三:探究导体电阻大小与材料的关系。如图所示,控制导体的长度、横截面积相同,材料不同。实验记录如下。材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20
铜丝S500.38
表三五、探究影响导体电阻大小的因素④实验四:探究导体的电阻与温度的关系控制导体的材料、长度、横截面积相同,导体的温度不同。实验现象:用酒精灯给日光灯丝加热,观察到随着灯丝的温度升高,灯泡渐渐变暗,电流表的示变小。材料温度电流电阻(大/小)日光灯丝低大
日光灯丝高小
表四五、探究影响导体电阻大小的因素4.分析与论证
分析表一、二的数据可得出结论:①在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越_____。②在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越____。材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20大
镍铬合金S250.32小
表一材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20大
镍铬合金3S500.32小
表二大小五、探究影响导体电阻大小的因素材料横截面积接入长度/cm电流I/A电阻(大/小)镍铬合金S500.20大
铜丝S500.38小
表三材料温度电流电阻(大/小)日光灯丝低大小日光灯丝高小大表四分析表三、四的数据可得出结论:③在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,______不同。④在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而______。电阻增大五、探究影响导体电阻大小的因素5.实验结论导体的电阻与导体的______、__________、_____和温度有关。在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。长度横截面积材料五、探究影响导体电阻大小的因素6.交流与讨论
(1)转换法:在电源电压不变的情况下,通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。(2)控制变量法:①探究导体电阻与导体材料的关系:选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体;②探究导体电阻与导体长度的关系:选取横截面积、材料均相同,长度不同的导体;③探究导体电阻与导体横截面积的关系:选取长度、材料均相同,横截面积不同的导体.五、探究影响导体电阻大小的因素(3)实验中选用电流表或小灯泡的评价当电阻变化较大时,选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来;但若电阻变化不大时,优先选用________,使用电流表能够直观判断电阻的变化情况,通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。(4)为了使电路更安全地工作,可在电路中串联一个滑动变阻器,在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处。电流表典例分析【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。(1)实验中,选择两个小灯泡的规格最好是______(选填“相同”或“不同”);(2)连接电路时开关要______,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行______;(3)上表是某同学实验中的一组数据:指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_____,造成错误的原因可能是______;(4)改正错误后得到串联电路的电流规律是______;(5)你认为这个实验的设计中的问题是______。试触断开不同电流表的位置ABC电流I/A0.30.31.51.5把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数串联电路中电流处处相等实验次数太少,得出的结论不具有普遍性解析见下页典例分析(1)为得出普遍性的规律,实验中,选择两个小灯泡的规格最好不同。(2)为保护电路,连接电路时开关要断开,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行试触。(3)根据串联电路各处的电流都相等,明显错误的数值是1.5;根据电流表大小量程之比为5∶1,造成错误的原因可能是:把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数了。(4)改正错误后,得到串联电路的电流规律是:串联电路中的电流处处相等。(5)只根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少,得出的结论不具有普遍性。典例分析【例题2】在“探究串联电路电压的特点”的活动中。(1)如图所示,连接电路时,开关必须______;实验中应选择规格_____(选填“相同”或“不同”)的小灯泡比较合理;(2)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压,她能否测出L2两端电压?______;(3)小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的,原因和改进方法是_______。见解析UAB/VUBC/VUAC/V1.92.64.5断开不同否典例分析(1)如图所示,连接电路时,为保护电路,防止短路,开关必断开。为得出普遍性的规律,实验中应选择规格不同的小灯泡比较合理。(2)已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压,她不能测出L2两端电压;理由是电压表正负接线接反了。(3)小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的,原因是:实验次数太少,得出的结论有偶然性。改进方法是应更换不同规格的小灯泡进行多次实验。典例分析【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:A.导体的材料B.导体的长度C.导体的横截面积为验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,①②④横截面积相同,③横截面积最大。(1)该实验中,通过观察_________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)来反应电阻的大小,这种物理研究方法是_______;A.转换法B.控制变量法C.等效潜代法实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法。故选A。A电流表示数典例分析(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”“B”或“C”);(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的_______有关;(2)选用①②两根导体,材料、横截面积相同,长度不同,可验证导体电阻与长度的关系,即验证猜想B。(3)选用①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,探究的是电阻大小与材料的关系;电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的材料有关。A材料五、综合练习1.下列说法中正确的是()A.串联电路各处的电流也可能不相等B.通过两灯的电流相等,则两灯一定是串联的C.并联电路中各支路中的电流一定相等D.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流综合练习D
A.在串联电路中,电流处处相等,故A错误;B.若两灯的规格相同,并联时通过两灯的电流也相等,所以,通过两灯的电流相等,两灯不一定是串联的,故B错误;CD.因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流一定大于任一支路中的电流,但各支路电流与支路中的用电器有关,所以各支路中的电流不一定相等,故C错误,D正确。故选D.综合练习2.如图所示实物图,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表V1测量灯泡L1和L2串联后两端的总电压,量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变暗。电源为2节干池,总电压为3V,故电压表应接入0~3V的量程,电压表测两灯的总电压,故与灯泡L1和L2串联后两端并联,滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变暗,表明电流变小,接入电路中电阻变大,故滑动变阻器应接入下端左边的接线柱,如图所示.综合练习3.如图是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮请完成该电路的连接。电位器应与灯泡串联接入电路中;旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,则电路的总电阻应变小,电位器接入电路中的电阻应变小,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,如图所示。综合练习4.如图所示的实验电路,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,电流表A、A1的示数分别是()A.0.5A,0.2A B.0.5A,0.3A C.0.2A,0.3A D.0.3A,0.2A因为两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,所以电流表A1的示数为0.2A;电流表A的示数为I=I1+I2=0.2A+0.3=0.5A故BCD不符合题意,A符合题意。A故选A.综合练习5.如图甲所示电路中,电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙,求:(1)电流表A1的读数是多少;(2)电流表A2的读数是多少;(3)通过灯L1电流是多少?(
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