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文档简介
目录/目录/contents倒数第倒数第8天电流和电路………01倒数第倒数第7天电压、电阻………22倒数第倒数第6天欧姆定律………43倒数第5天电功率…………66倒数第8天电流和电路1.电荷:正、负电荷;电荷量。2.电流:电流的形成、方向;电流表、电流的规律。3.电路:组成、连接方式;电路图。一、简单的电现象1、摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电的方法叫摩擦起电。2、两种电荷:自然界只有两种电荷,被丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫做正电荷;被毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷叫做负电荷。
3、电荷间的相互作用:同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引。
4、电荷量:电荷的多少叫电荷量,简称电荷。电荷的单位是库仑,简称库(符号是C)。
5、导体和绝缘体:善于导电的物体叫导体,不善于导电的物体叫绝缘体。要点诠释:1、摩擦起电的实质,由于不同物体的原子核对于核外电子的束缚能力不同,在相互摩擦中,束缚能力弱的物体失去电子,束缚能力强的物体得到电子。摩擦起电的过程是电荷的转移过程,而非创造了电荷。摩擦起电使物体带上等量异种电荷。2、导体能够导电,是因为导体内部有大量可以自由移动的电荷。绝缘体不容易导电,是因为绝缘体内部几乎没有可以自由移动的电荷。导体和绝缘体之间没有绝对的界限。3、元电荷:一个电子所带的电量为1.6×10-19库仑,作为元电荷。电路1、电路的构成:电源、用电器、开关、导线。2、电路的三种状态:
(1)通路:接通的电路;
(2)断路(开路):断开的电路;
(3)短路:电源两端或用电器两端直接用导线连接。
3、电路的两种连接方式
(1)串联电路:把电路元件逐个顺次连接起来的电路。
(2)并联电路:把电路元件并列连接起来的电路。要点诠释:1、电源是提供电能的;用电器是消耗电能的;开关是控制电路的;导线是输送电能的。2、串联电路中的电流只有一条路径,无干路、支路之分;通过一个用电器的电流也一定通过另一个用电器,各用电器互相影响,一个用电器停止工作,另一个用电器也不能工作;只要电路中有一个开关,即可控制所有用电器,而且开关的位置不影响其控制作用。3、并联电路中有多条路径,因此有干路、支路之分;各支路用电器之间互不影响,当某一支路开路时,其他支路仍可为通路;干路开关控制所有用电器,支路开关控制各支路用电器。考点三、电流、电流强度1、电流的形成:电荷的定向移动形成电流,定向移动的电荷可以是正电荷也可以是负电荷。
2、形成持续电流的条件:(1)有电源;(2)电路是闭合的。3、电流的方向:物理学中规定,把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向。在电路中电流是从电源的正极出发,通过用电器回到负极。
4、电流的物理意义及单位换算:电流是表示电流强弱的物理量;单位有安培(A)、毫安(mA)、微安(μA)1A=1000mA1mA=1000μA。5、电流表的正确使用:
(1)电流必须从红色接线柱(“+”)流入电流表,从黑色接线柱(“—”)流出电流表,
(2)电流表有两个量程,被测电流不能超过电流表的量程,
(3)电流表必须和被测的用电器串联,
(4)任何时候都不能使电流表直接连到电源的两极。要点诠释:1、电流是由电荷的定向移动形成的。形成电流的电荷可以是正电荷,也可以是负电荷。在金属导体中能自由移动的电荷是自由电子,在酸、碱、盐溶液中能自由移动的电荷是正、负离子。
2、通常情况下,自由电荷做无规则运动,此时,并不形成电流,只有当这些自由电荷发生了定向移动时才能形成电流。当用金属导体将电源两极连接起来时,金属导体中的每一个自由电子都受到正电荷的吸引,结果自由电子向某一方向定向移动形成了电流。3、电流表在使用过程中其指针的状态所反应的问题:
(1)不偏转:可能电流表所在电路是开路或电流表已坏,
(2)反偏:即指针向反方向偏转,说明“+”、“—”接线柱接反了,
(3)满偏:可能是造成短路导致电流过大或者是所选量程太小,
(4)偏转太小;所选量程太大,应改用小量程。四、探究串、并联电路的电流规律1、探究串联电路中电流规律:(1)实验器材:两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。(2)电路图:(3)实验步骤:a、断开开关,照图甲那样连好电路;b、把电流表接在A点,经检查无误闭合开关,记下电流值IA;c、把电流表先后改接在电路中的B处和C处,分别测出两处电流IB、IC。(4)实验表格:A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC第一次测量第二次测量(5)实验结论:串联电路的电流规律IA=IB=IC2、探究并联电路中电流规律:(1)实验器材:两节干电池、开关、几个规格不同的灯泡、电流表、若干导线。(2)电路图:(3)实验步骤:a、断开开关,如图乙所示连接电路;b、把电流表接在干路上的A点,记下电流表的示数IA;c、把电流表分别改接在支路中的B、C处,分别测出两处电流IB、IC。(4)实验表格:A点的电流IAB点的电流IBC点的电流IC第一次测量第二次测量(5)实验结论:并联电路的电流规律IA=IB+IC。要点诠释:1、探究串联电路中电流规律时,实验的方法是“归纳法”,实验过程中全部测量完一次后,再更换不同规格的灯泡重复测量3次以上,避免实验存在偶然性,使实验结论具有普遍性。2、探究并联电路中电流规律时,测量每一个支路的电流值时,一定要把另一个支路也接入电路中,在实验过程中,应选择几组不同规格的灯泡进行实验,通过几组实验归纳总结出并联电路的电流规律,而不能只测量一次,目的也是避免偶然性,使得出的结论具有普遍性。3、并联电路的电流规律是干路电流等于各支路电流之和,但是支路之间的电流并不一定平分干路的电流。
一、单选题1.(2021·沧县期末)新交通法规定驾驶员不系安全带记3分,罚100元,汽车上设置了“安全带指示灯”是提醒驾驶员系好安全带,当安全带系好时,相当于闭合开关,指示灯不亮,安全带未系时,相当于断开开关,指示灯发光,下列图中符合上述要求的电路图是()A. B.C. D.【答案】A【解析】根据题意知,指示灯与S并联,但电路不会出现短路,即电路中必须串联一个保护电阻;结合选项可知A符合题意,BCD不符合;故答案为:A.
【分析】本题利用了对用电器短路时,用电器将不工作设计电路,注意不能出现对电源短路的情况,电阻是保护电阻,可使电路对电源不被短路。2.(2022·盐都月考)如图所示,甲、乙两个轻质泡沫小球用绝缘细线悬挂起来,它们之间的相互作用情况如图所示。下列有关两球带电情况说法正确的是()A.若甲带正电,则乙一定带负电 B.若甲带正电,则乙可能带负电C.若甲带正电,则乙可能带正电 D.若甲不带电,则乙可能不带电【答案】B【解析】AB.若甲带正电,甲与乙相互吸引,乙可能带负电,异种电荷相互吸引,也可能不带电,因为带电小球可以吸引轻小物体,A不符合题意;B符合题意;C.若甲带正电,乙绝对不可能带正电,因为同种电荷相互排斥,C不符合题意;D.若甲不带电,则乙必须带电,带电物体才能吸引小球,D不符合题意。故答案为:B。
【分析】同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引,同时要知道,如果是两球相互吸引,则可能是带异种电荷,也可能是有个带电,一个不带电。3.(2021·淄博模拟)李磊同学自行设计了一套智能家居控制系统,整个电路的通断可以通过手动开关S1控制,也可通过手机APP远程控制开关S2完成。为环保节能,当室内光线较暗时,光控开关S3会自动闭合;低于预设温度后温控开关A. B.C. D.【答案】B【解析】整个电路的通断可以通过手动开关S1控制,也可通过手机APP远程控制开关S2完成,说明两个开关能独立工作、互不影响,S1和S2应该并联在干路上;当室内光线较暗时,光控开关S3会自动闭合,说明S故答案为:B。
【分析】电路的基本连接方式有两种,一种是串联,一种是并联,两个串联的用电器相互影响,两个并联的用电器互不影响;结合题目给出的电路的要求,结合选项设计电路即可。4.(2021·滦州模拟)如图所示,一带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,吸管发生了转动.对吸管A端带电性质判断正确的是()A.若相互吸引,一定带正电 B.若相互吸引,一定带负电C.若相互排斥,一定带正电 D.若相互排斥,一定带负电【答案】D【解析】由于带电体能够吸引轻小物体,异种电荷相互吸引;所以,当带负电橡胶棒靠近用细线挂住的轻细吸管A端时,若相互吸引,则A端有可能不带电或带正电,AB不符合题意;若相互排斥,则A端一定带负电,C不符合题意,D符合题意.故答案为:D【分析】带电体能够吸引轻小物体,异种电荷相互吸引。二、填空题5.(2021·宜州期末)如图所示,要使灯泡L1和L2并联,则应该闭合开关;要使灯泡L1和L2串联,应该闭合开关。【答案】S1和S3;S2【解析】由电路图知,根据并联电路的特点知,要使两灯并联,应闭合开关S1、S3,断开S2;根据串联电路的特点知,要使两灯串联应闭合开关S2,断开开关S16.(2021·谷城)如图所示电路,闭合电路,要使两灯成为串联最简单的方法。使两灯成为并联最简单的方法。【答案】用导线连接E、F接线柱;用导线连接E、B接线柱,再用导线连接接线柱F与D或C【解析】两个小灯泡依次相连,然后接到电路中,这两个灯泡是串联,要成为串联,应用导线连接E、F接线柱。两个小灯泡的两端分别连在一起,然后接到电路中,这两个灯泡就是并联。已知两灯的右接线柱C、D已连接在一起,故用导线连接E、B接线柱,再用导线连接接线柱F与D或C即可。
【分析】各用电器顺次连接是串联电路;用电器并列连接在电源两端,是并联电路。7.(2021·长宁)如图所示的电路中,若只想让灯亮而铃不响,应该闭合开关。若两个用电器同时工作,应闭合开关,此时,两个用电器是连接的。(选填:“串联”或“并联”)【答案】S1、S2;S1;串联【解析】如图所示的电路中,若只想让灯亮而铃不响,应该闭合开关S1、S2,此时电铃被短路,只有灯泡发光。若两个用电器同时工作,应闭合开关S1,此时电流的路径只有一条,两个用电器是串联的。
【分析】根据开关的开合方式分析电路工作的特点;用电器的两端被导线相连,用电器被短路。三、作图题8.(2021·雁江期末)在虚线框中画出实物图所对应的电路图。【答案】解:如图所示:【解析】闭合开关,电流从正极流出,一支过开关S1,灯泡L2,经开关S2,回到电源负极;另一支过灯泡L1,经开关S2,回到电源负极;故两个灯泡并联,S2在干路。如图
【分析】根据实物图去连电路图,分析元件的串并联关系,根据电流的方向连接即可。9.(2021·三水期末)请把电路补充完整。已知电源电压3V。要求:电压表测量灯泡两端电压、变阻器滑片向右滑时灯泡变亮。【答案】解:如图所示:【解析】电源电压3V。电压表与待测电路并联,电压表测量灯泡两端电压,故电压表选用小量程与灯泡并联;变阻器滑片向右滑时灯泡变亮,即电流变大电阻变小,故变阻器右下接线柱连入电路中,如下所示:
【分析】电源电压3V,故电压表选择小量程与灯泡并联,根据变阻器滑片向右滑时灯泡变亮,选择变阻器的接线柱与灯泡串联。10.(2021·中山期末)如图所示,请根据左侧实物图,在右图线框内画出对应的电路图.【答案】解:如图所示:【解析】由实物图知:闭合开关,电流从电源正极出来,经过开关分为两支,分别经过两只灯泡,合并后流回电源负极,所以两只灯泡并联,开关在干路.电路图如下:【分析】理清元件的连接方式及电表的测量对象,结合实物图画出电路图。四、实验探究题11.(2021·柘城模拟)如图,小海和小梅一起做“探究并联电路中电流的规律”实验。位置ABC电流/A0.240.240.48(1)在连接过程中,开关应该是(选填“断开”或“闭合”)的;(2)图甲是他们设计的电路图,图乙是他们测量电流时连接的实验电路,此时电流表测量的是(填“A”、“B”或“C”)处的电流,若测该处电流时,L1灯泡发生断路,L2亮度(选填“变亮”、“变暗”或“不变”),电流表示数(选填“变大”、“不变”或“变小”);(3)闭合开关后,小梅发现电流表的指针如丙图,出现这种情况的原因是;(4)他们测出A、B、C三处的电流IA、IB、IC如下表所示,由此得出三者间的初步结论:(只写表达式);小梅还发现A、B两个支路的电流是相等的,但她发现其他组同学的测量支路电流并不相等,你认为造成两个支路的电流是相等的原因是;(5)测出A,B,C三点的电流并记录后,下一步该做的是____。A.整理器材,结束实验B.换不同规格的小灯泡再测几组电流值C.分析数据,得出结论D.换电流表的另一量程再测一组电流值【答案】(1)断开(2)C;不变;变小(3)电流表正负接线柱接反了(4)IC=IA+IB;选用规格相同的灯泡做实验(5)B【解析】(1)为了保护电路,在连接过程中,开关应该断开。(2)由图乙可知,此时电流表串联在干路上,测量的是C处的电流;L1灯泡发生断路,因并联电路各支路互不影响,所以通过L2的电流大小不变,L2的亮度不变;原来电流表测干路电流,L1灯泡发生断路后,电流表测支路的电流,根据并联电路电流的规律,电流表示数将变小。(3)开关闭合后发现电流表的指针偏转如图丙所示(指针反偏),出现该现象的原因是电流表的正负接线柱接反了。(4)分析表中数据,不难得出关系式为I若选用规格相同的灯泡做实验,会造成两个支路的电流相等。(8)为得出普遍性的结论,要换用不同规格的小灯泡,再测出几组数据,故答案为:B。
【分析】(1)为了保护电路,在连接过程中,开关应该断开。
(2)电流表与待测电路串联;根据并联电路的特点和规律进行分析。
(3)测量电流时,电流要从电流表正接线柱流入,从负接线柱流出,否则电流表指针会反向偏转。
(4)比较表中数据得出初步结论;实验中需要选用规格不相同的灯泡。
(5)为得出普遍结论,实验时应采用不同规格的实验器材进行多次实验。一、单选题1.(2021·贵阳市第十八中学)如图所示,两个小灯泡L1、L2串联,闭合开关S,L1发光,L2不发光。发生这一现象的原因,可能是()A.通过L2的电流比L1的小 B.L2发生了断路C.L2发生了短路 D.L1发生了短路2.(2021·长沙市雅礼实验中学)如图所示实物图相对应的电路图是()A. B. C. D.二、填空题3.(2021·杭州市采荷中学)用如图所示的装置来探究带电物体间的相互作用,有机玻璃棒用丝绸摩擦,橡胶棒用毛皮摩擦,使有机玻璃棒和橡胶棒都带电,则在(a)图的做法中我们看到的现象是;在(c)图的做法中我们看到的现象是;在(b)图中观察到的现象与(选填a或c)图相同。4.(2021·青岛第二十六中学)毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,是因为在摩擦过程中橡胶棒了电子,当把带负电的橡胶棒接触验电器的金属球时(如图所示),验电器的金属箔片会张开,在接触的一瞬间,金属杆中的电荷的转移方向是。三、作图题5.(2021·河南省第二实验中学)小明同学在做电学实验时,用电源、电压表、电流表、开关各一只,两个阻值相等的电阻和导线若干,设计了一个电路。如图所示,当虚线框内的开关由闭合到断开时,电压表的示数不变,电流表的示数由大变小(不为零),请在虚线框中画出电阻和开关的连接图。6.(2021·杭州第十三中学)某保密室有三道门,关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上,红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内,并根据所设计的电路图在如图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。(要求:连线不能交叉,线头接在接线柱上。)一、单选题1.现代社会倡导文明出行,某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察,画出了如下图所示的控制人行红、绿灯的电路图,你认为可行的是()A. B.C. D.2.小伟妈妈做饭时,不小心把胡椒粉洒在粗粒盐上。小伟急中生智,拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下,然后把小勺靠近胡椒粉,胡椒粉立刻被吸到勺子上,成功将胡椒粉和粗粒盐分开。下列说法正确的是()A.橡胶小勺能吸引胡椒粉是因为小勺带了电B.若橡胶小勺带负电是因为它失去了电子C.橡胶小勺带电是通过摩擦的方法创造了电荷D.若摩擦后的毛料布带了正电,说明小勺上的正电荷转移到毛料布上二、填空题3.如图所示的电路,只闭合S1时,能够发光的灯泡是;同时闭合S1、S2时,L1、L2联,A2测的电流。三、作图题4.(1)如图所示,有一水平向左的拉力F作用在物体A上,A由于惯性仍保持沿着粗糙的水平地面向右滑行且经过MN段,请在图方框内以点代替A,画出物体A滑行经过E点时所受重力G和摩擦力f的示意图;
(2)在图中画出反射光线,并标出反射角的大小;(3)小明连接了如图的实验电路,请你在图方框内画出对应的电路图。5.某保密室有三道门,关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内,并根据所设计的电路图在图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。(要求:连线不能交叉,线头接在接线柱上。)
名校预测1.【答案】C【解析】两个小灯泡L1、L2串联,闭合开关S,L1发光,L2不发光。说明L1完好,L2短路,
A:串联电路通过L2的电流比L1的相等,故错误。
B:L2发生了短路,故错误。
C:L2发生了短路,故正确。
D:L1发生了短路,则L1不亮,故错误。
故答案为:C2.【答案】A【解析】L2和S2串联,与L1并联,S1在干路上。符合的图片为D。
故答案为:D。3.【答案】相互排斥;相互吸引;a【解析】与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,在(a)图中,两棒都带正电,同种电荷相互排斥,所以,我们看到的现象是两棒相互排斥。与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电,与毛皮摩擦过后橡胶棒带负电,在(c)图中,两棒带异种电荷,异种电荷相互吸引,所以,我们看到的现象是两棒相互吸引。在(b)图中,两棒均为与毛皮摩擦过的橡胶棒,都带负电,同种电荷相互排斥,所以,观察到的现象与a图相同。4.【答案】得到;从金属球到箔片(或向下)【解析】橡胶棒和毛皮摩擦过程中,橡胶棒的原子核对电子的束缚能力较强,得到电子带负电荷,毛皮失去电子带正电荷。当橡胶棒接触验电器上端的金属球时,橡胶棒上多余的电子会转移到验电器上,电子移动的方向是从金属球到箔片。5.【答案】【解析】当虚线框内的开关由闭合到断开时,电压表的示数不变,说明没有发生短路;电流表的示数由大变小(不为零),说明虚线框内的总电阻由小变大,因此开关控制一个电阻通断,如图所示:6.【答案】【解析】只要有一扇门没关上,红灯和绿灯都亮,当三扇门都关上,红灯会熄灭,绿灯还亮,所以两灯串联,三个开关都闭合时,将红灯短路。如图所示,
专家押题1.【答案】B【解析】A.两个开关都闭合电路才工作,红灯绿灯同时亮起,A不符合要求;
B.红灯和绿灯互不影响,独立工作,B符合要求;
C.开关断开,红灯绿灯同时亮,开关都闭合,红灯绿灯同时熄灭,C不符合要求;
D.开关S2闭合,红灯绿灯同时亮,D不符合要求;
故选B。2.【答案】A【解析】A.根据摩擦起电,拿橡胶小勺在干燥毛料布上摩擦了几下,橡胶小勺带了电,带电体有吸引轻小物体的特征,所以质量较小胡椒粉立刻被吸到勺子上,A符合题意;BC.根据摩擦起电的原理,在摩擦的过程中电子发生转移,由于电子带负电,所以得到电子的带负电,失去电子带正电,并不是创造了电荷,只是由于摩擦导致正负电荷分离并发生了转移,BC不符合题意;D.根据摩擦起电的原理,摩擦后的毛料布带了正电,在原子内部,原子核带正电,发生转移的是带负电的电子,表明毛料失去了电子,即毛料上的电子转移到小勺上了,D不符合题意。故答案为:A。3.【答案】L1;并;L2【解析】只闭合S1时,L2支路是断开的,故L1发光,L2不发光,A1测Ll电流;闭合S1、S2时,L1、L2并联,电流表A1测量干路的电流,电流表A2测量L2的电流。4.【答案】(1)(2)(3)【解析】(1)物体A的重心在A点,重力的方向是竖直向下的,从A点开始沿竖直向下的方向,画一条带箭头的线段,用G表示,由于A是由于惯性仍保持沿着粗糙的水平地面向右滑行,摩擦力的方向向左,作用点也可以在重心,如下图所示:(2)首先做出法线,入射光线与镜面的夹角是30°,所以入射角为60°,根据反射角等于入射角做出反射光线,反射角也为60°,如下图所示:(3)电流从电源正极出发分两条支路,一条经电流表A2、滑动变阻器,另一条经定值电阻,然后汇合经电流表A1、开关回负极,左移滑片变阻器阻值减小,如下图所示5.【答案】【解析】只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时,红灯会熄灭,只有绿灯会发光,即两灯串联,开关闭合时将红灯短路,如图所示:将电路图接成实物图,如图所示:在我的房间里需要安装吊灯和壁灯,电路应当怎样连接呢?在我的房间里需要安装吊灯和壁灯,电路应当怎样连接呢?吊灯壁灯吊灯壁灯并联:电冰箱1A电饭煲3.2~4.5A柜式空调约为10A倒数第7天电压、电阻1.电压:电压的测量,串、并联电路中的规律2.电阻:影响电阻大小的因素。3.变电器:滑动变阻器、电阻箱。一、电压1、概念电源在工作中不断地使正极聚积正电荷,负极聚积负电荷,保持电路两端有一定的电压,使闭合电路中有持续的电流。电压使电路中形成电流,而电源是提供电压的装置。
2、电压的单位:国际单位:伏特,用“V”表示。
其它常用单位:千伏,“kV”;毫伏,“mV”;微伏,“V”。
换算:
不同的电源在电路两端产生的电压不同。一节干电池的电压是1.5V;家庭电路的电压是220V;对人体安全的电压是不高于36V。
3、电压表
电压表的使用规则:
(1)电压表要并联在被测电路两端;
(2)连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
(3)被测电压不要超过电压表的量程。
要点诠释:
(1)能估测被测电压大小的,根据估测值选择合适的量程;
(2)不能估测电压大小的,要用最大量程,用试触法来选择合适的量程;
4、串、并联电路电压的规律
串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和,数学表达式:U=U1+U2+...Un
并联电路中,各支路两端电压都相等,数学表达式:U=U1=U2=...Un
二、电阻和变阻器1、导体和绝缘体:(1)善于导电的物体叫导体,导体善于导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷,常见的导体有金属、人体、大地、酸碱盐溶液等;不善于导电的物体叫绝缘体,绝缘体不善于导电是因为它内部几乎没有可以自由移动的电荷,常见的绝缘体有橡胶、塑料、油等。
(2)导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件改变时,不容易导电的物体有可能变为导体。2、电阻:(1)定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻,用字母R来表示,在电路中的符号是。
(2)单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
(3)决定电阻大小的因素
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积还受到温度的影响。
材料、长度都相同时,横截面积越大电阻越小;多数导体的电阻随温度的升高而增大(例如灯丝),少数物体的电阻随温度的升高而减小(例如玻璃)。
要点诠释:电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,它是导体本身的一种性质,一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路,是否有电流通过,也不管两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。三、变阻器1、滑动变阻器
(1)原理:靠改变连入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
(2)使用:使用变阻器,一般要把它串联在电路中,对于四个接线柱的滑动变阻器,把它接入电路中时,要采用“一上一下”法。
(3)作用:保护电路;通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流及某段电路两端的电压。
2、电阻箱
(1)定义:电阻箱是一种能够显示出阻值的变阻器。
(2)使用:使用时把两个接线柱接入电路,调节四个旋盘就能得到0----9999Ω之间的任意整数阻值的电阻。
要点诠释:
(1)滑动变阻器的优点是可以连续的改变接入电路的电阻,缺点是不能准确的读出接入电路的电阻值。
(2)电阻箱的优点是可以读出电阻值,缺点是不能连续调节电阻的大小,其电阻的改变是跳跃式的。一、单选题1.(2021.江苏模拟)小张家的卫生间按如图所示的电路安装了照明灯和换气扇,它们()
A.只能各自独立工作,而不能同时工作B.只能同时工作,而不能各自独立工作C.工作时通过的电流一定相等D.工作时两端的电压一定相等【答案】D【解析】两电器并联并且都有单独开关控制,则通过电键的控制两灯可以单独工作,也可以同时工作,故AB错误;由于两电器功率未知,则电流可能相等也可能不相等;故C错误;
由并联电路的特点可知工作时两端的电压一定相等,故D正确.
故选D.【分析】并联电路的特点:在并联电路中,从电源正极流出的电流在分支处要分为两路,每一路都有电流流过,因此即使某一支路断开,但另一支路仍会与干路构成通路.本题考查并联电路的应用及特点,要结合串联和并联特点进行分析.2.如图所示,开关闭合后,可以利用滑动变阻器调节定值电阻两端电压,则下列描述正确的是()A.a是电流表,b是电压表 B.a是电压表,b是电压表C.a是电流表,b是电流表 D.a是电压表,b是电流表【答案】A【解析】因为并联电路各支路两端的电压相等,如果变阻器与定值电阻并联,则无法起到调节电压的作用。所以要想利用滑动变阻器调节定值电阻两端电压,变阻器与定值电阻必须串联,则a必须是电流表,而b与定值电阻并联,所以是电压表,A选项符合题意。故答案为:A【分析】电流表与被测电路串联,电压表与被测电路并联。3.(2021·故城期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.闭合电键s,电路正常工作.过了一会儿,两电表的示数都变大,则该电路中出现的故障可能是()A.灯L断路 B.灯L短路 C.电阻R断路 D.电阻R短路【答案】B【解析】解:闭合电键S,电路正常工作.过了一会儿,电流表示数变大,说明电路一定出现短路现象;又因为电压表测量电阻两端电压,如果R短路,电压表示数应该为零,因此一定是灯L短路.故选B.【分析】根据灯泡的工作情况和电表的示数情况来判断电路故障.4.(2021·昌平期中)某定值电阻两端的电压是9V时,通过它的电流是0.3A;如果将它接到电压是3V的电路上,则它的电阻和通过它的电流分别为()A.30Ω,0.3A B.30Ω,0.1A C.10Ω,0.3A D.10Ω,0.1A【答案】B【解析】解:电阻的阻值R=UI=9V当接在电压为3V的电路中时,电阻的阻值不变;则通过的电流:I'=U'R=3V故选B.由欧姆定律可求得电阻的阻值;由影响电阻大小的因素可知电压为3V时电阻的阻值不变,则再由欧姆定律可求得通过的电流.二、填空题5.(2021·静安模拟)在图所示的电路中,电源电压保持不变,但电阻R、灯L处可能发生断路故障.在电键S闭合前后,电流表的指针均不偏转,则灯L处发生断路(选填“一定”、“可能”),电路中的故障是【答案】一定;L断路【解析】解:由电路图知,两电阻串联,电流表A测量电路中的电流,开关闭合造成R短路;开关闭合前后电流表均无示数,说明电路一定是发生了是断路,故故障是L断路,若R断路,在开关闭合后电流表会有示数.故答案为:一定;L断路.【分析】由电路图知,两电阻串联,电流表A测量电路中的电流,开关闭合造成R短路;开关闭合前后电流表均无示数,说明电路是断路.6.(2021·宜春)如图所示,甲、乙是电流表或电压表.当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是,乙表是.【答案】电压表;电流表【解析】解:由电路图可知,当开关S闭合后,若乙是电流表、甲是电压表,两电阻首首相连、尾尾相连,两电阻R1、R2并联;故答案为:电压表;电流表.【分析】电压表并联在电路中,在电路中可以看作开路;电流表必须串联在电路中,在电路中相当于导线;电路元件首首相连、尾尾相连的连接方式是并联,因此根据仪表的连接方式以及在电路中的作用解答本题.7.(2021·浦东模拟)在如图所示的电路中,电源电压保持不变。电路中存一处故障,且故障只发生在电阻R1、R若A表不变,V不变,则故障是;若A表不变,V变大,则故障是;若A表变大,V不变,则故障是;若A表变大,V变大,则故障是。【答案】R1断路;R2断路;R2短路;R1短路【解析】由图知,R1、R2串联,电流表测整个电路的电流,电压表测若A表不变,说明电路形成了断路,V不变,说明R1若A表不变,说明电路形成了断路,V变大,说明电压表串联接入了电压,电压表串联接入电路相当于断路,则故障是R2若A表变大,说明电路是通路,根据欧姆定律可知,电路中的电阻减小,V不变,说明电压表被短路,则故障是R2若A表变大,说明电路是通路,根据欧姆定律可知,电路中的电阻减小,V变大,说明电压表测的电源电压,则故障是R1【分析】分析电路结构,两个定值电阻是串联关系,结合电流表、电压表示数的变化,分析电路存在的故障即可。三、作图题8.(2021·惠城期末)要让图中的灯L1和L2都能发光,请在图中“○”内填入相应的电流表或电压表符号。【答案】【解析】根据题中的电路图可知,左边电表和灯泡L1并联相接,则开关S闭合后,要使灯L1和L2都能发光,该表应为电压表;右边电表与灯泡L2串联接入电路,要使灯L1和L2都能发光,该表应为电流表;如图所示:
【分析】电压表并联在电路中,与谁并联就测量谁两端的电压;电流表串联在电路中。9.(2021·沛县期末)按要求完成下列作图:(1)如图1所示的棒ABC可绕A点的转轴转动,请画出要使棒ABC在图中位置保持平衡时所需的最小力F的示意图;(2)在图2中的〇内填上适当的电表符号,使灯泡能发光;(3)小明想在卧室安装一盏照明电灯,请在图3中帮他把灯和开关接入电路.【答案】(1)解:如下图所示:(2)解:如下图所示:(3)解:如下图所示:【解析】解:(1)由F1L1=F2L2可知:在阻力×阻力臂是定值时,当力臂L1最大时,即AC是力臂时,F1是最小的.如图:;
(2)由图可知,下面的圈与灯串联,所以是电流表;上面的圈与灯并联,所以是电压表.;
(3)火线经开关再进灯泡的顶端,零线直接接到灯泡的螺旋套上.
【分析】(1)当力臂最长时,力最小,画出对应的力和力臂;
(2)电压表应与被测电路并联,电流表应与被测电路串联,选择合适的电表;
(3)开关与点灯串联后连到火线上,注意正确画法.10.(2021·盐都模拟)请在图的“○”内填入电流表或电压表的符号,满足S闭合时两灯均能发光.【答案】解:如下图所示:.【解析】解:根据电路图可知,要使两灯均能发光,则两灯泡必须并联连接,故上方的电表为电流表,右侧为电压表.【分析】电流表与用电器串联,电压表和用电器并联.根据电表的连接方式填表.四、计算题11.(2021·山亭)如图所示电路中,当S闭合后,两电流表的示数分别为0.6A和0.2A,电压表的示数分别为3V,则(1)灯泡两端的电压UL是多大?(2)通过电阻的电流IR是多少?【答案】(1)解:由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电压表测R两端的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路的电流.因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,灯泡两端的电压:UL=UR=3V;(2)解:因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,通过电阻的电流:IR=I﹣IL=0.6A﹣0.2A=0.4A.【解析】由电路图可知,灯泡L与电阻R并联,电压表测R两端的电压,电流表A1测干路电流,电流表A2测L支路的电流.(1)根据并联电路的电压特点求出灯泡两端的电压;(2)根据并联电路的电压特点求出通过电阻的电流.12.(2021·贵州)如图所示的电路,电源电压U=4.5V且保持不变,R1=5Ω,R2标有“50Ω0.5A”字样的滑动变阻器,电流表的量程为0﹣0.6A,电压表的量程为0~3V,则:(1)在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是多少?(2)电路的最大总功率为多少?(3)为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是怎样的?【答案】(1)解:因为滑动变阻器R2标有“50Ω0.5A”的字样,所以,在接入电路之前,滑动变阻器R2两端允许加载的最大电压是:U大=0.5A×50Ω=25V(2)解:由P=UI知道,当电流表的示数是0.5A时,电路有最大总功率,P大=UI=4.5V×0.5A=2.25W(3)解:由电路图知道,电压表与滑动变阻器并联,滑动变阻器的电阻越大,则电压表的示数越大,当滑动变阻器两端的电压为3V时,电路中的电流最小,则Imin=U1/R1=(4.5V−3V)/5Ω=0.3A,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大,阻值是:Rmax=3V/0.3A=10Ω;滑动变阻器接入电路的电阻越小,电路的电流越大,又因为电流表的量程为0﹣0.6A,所以,因为R2标有“50Ω0.5A”字样,所以,当电流表的示数是0.5A时,滑动变阻器有最小值,此时电路的总电阻是:R总=4.5V/0.5A=9Ω,滑动变阻器的阻值为Rmin=9Ω-5Ω=4Ω,所以为了保护电路,滑动变阻器接入电路的电阻值的变化范围是4-10Ω【解析】根据欧姆定律计算电路中的总电压,结合电压和最大电流计算最大功率,利用电压表的最大值、电流的最大值计算电路中的电阻.13.(2021·乐山月考)如图所示,将滑动变阻器的滑片P移向M端,闭合开关S,电流表有示数为0.6A,电压表的示数为6V;滑片P移至N端,闭合开关S,电压表的示数为2V。求:(1)电源的电压;(2)电阻R0(3)滑动变阻器的最大阻值。【答案】(1)解:将滑动变阻器的滑片P移向M端时,电路为R0的简单电路,电压表测电源的电压,电流表测电路中的电流,由电压表的示数可知,电源的电压U=6V;答:电源的电压为6V(2)解:电阻R0的阻值:R答:电阻R0的阻值为6Ω(3)解:滑片P移到N端时,滑动变阻器R的最大阻值与定值电阻R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流,串联电路中总电压等于各分电压之和,滑动变阻器两端的电压:UR=U-U0=6V-2V=4V,串联电路中各处的电流相等,电路中的电流:I′=U答:滑动变阻器的最大阻值为12Ω【解析】(1)当滑动变阻器滑片处于M端的时候,滑动变阻器接入电路中的电阻为零,此时定值电阻两端的电压就等于电源电压;
(2)滑动变阻器接入电路中的电阻为零,利用此时定值电阻两端的电压除以此时电路中的电流即为定值电阻的阻值;
(3)两个电阻串联,两个电阻两端的电压之和等于电源电压,并且分得的电压和电阻成正比。一、单选题1.(2021·上海市市北初级中学)如图所示的电路,L1和L2是相同的灯泡,闭合开关后,L1不亮,L2发光,电路故障可能是()A.L1断路 B.L1短路 C.电压表断路 D.电压表短路2.(2021·常州市第二十四中学)某同学用电压表测得某个电路两个小灯泡两端的电压相等,这两个灯泡的连接方式是()A.一定是串联 B.一定是并联C.串联或并联都有可能 D.不可能是串联3.(2021·北京市第五中学分校)如图所示电路,闭合开关后发光二极管发光,电流表均有示数,下列说法中正确的是()A.A1与A2示数不相等B.发光二极管主要由超导材料制成C.用电压表替换A1接入电路后闭合开关,电压表无示数D.将发光二极管两引脚对调后接入电路,闭合开关,电流表无示数二、填空题4.(2021·广州市华侨外国语学校)如图所示,甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,甲表是,乙表是。5.(2021·石家庄市第四十中学)如图所示的滑动变阻器的标示值是Ω,当连接(填字母)两个接线柱时,滑动变阻器的阻值不变,若将AC接线柱接入电路中,要使电阻变大,滑片P应向移(选填“左”或“右”)。三、实验探究题6.(2021·上海市市西初级中学)在探究影响导体电阻大小的因素时,小明作出了如下猜想:①导体的电阻可能与导体的长度有关;②导体的电阻可能与导体的横截面积有关;③导体的电阻可能与导体的材料有关。实验室提供了4根电阻丝,其规格、材料如下表所示编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5(1)如图甲所示为“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路,在M、N之间分别接上不同的导体,则通过观察来比较导体电阻的大小。(2)为了验证上述猜想①,应该选用编号为的两根电阻丝分别接入电路进行实验。(3)分别将A和D两根电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,电流表示数不相同,由此初步得到结论:当长度和横截面积相同时,导体的电阻跟有关。(4)要进一步研究导体材料的导电性能,就需要测量导体的电阻,小明的实验方案和操作过程均正确,两表的连接和示数如图乙所示,但通过观察发现电流表指针偏转过小,这样会导致,解决这一问题的措施是。7.(2021·苏州高新区实验初级中学)(1)图中电压表读数为V;(2)图中是探究影响滑动摩擦力的因素的实验,乙图中弹簧测力计的示数为N;其中比较甲乙两图是探究滑动摩擦力与的关系。(3)小磊在探究凸透镜成像规律时,用焦距不同的凸透镜A和B到的距离蜡烛保持不变,移动光屏,使烛焰在光屏上成清晰的像,如图甲、乙所示。①请根据上述实验现象和凸透镜成像规律判断:凸透镜A的焦距凸透镜B的焦距。(选填“等于”、“大于”或“小于”)②图(甲/乙)所示的实验现象可以说明的照相机成像特点。(4)小枫同学做了“探究冰熔化时温度的变化规律”的实验,实验装置如图甲所示:①图甲中还有实验过程中某时刻温度计的示数,此时的温度为℃;②试管中的冰完全熔化后,若持续加热得到图象中的DE段,DE段对应的温度叫做水的,这段时间内图甲试管中的水(选填“能”或“不能”)沸腾;③结合两次实验图象可知:冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点是。一、单选题1.两只变阻器分别标有“2A20Ω”和“1.5A40Ω”的字样,当把这两只变阻器串联起来使用时,电路中允许通过的最大电流为()A.2A B.0.5A C.3.5A D.1.5A2.如右图所示的电路,灯L1、L2均发光。关于电压表V1、V2、V3的示数,下列各组数据中正确的是()A.9V、6V、3V B.9V、3V、6V C.9V、9V、9V D.6V、9V、3V3.有两个电路元件A和B,流经元件的电流与其两端的电压的关系如图所示,下列说法正确的是()A.A、B串联在电路中,在电阻相同时,电路中电流为0.6AB.A、B串联在电路中,当电流为0.4A时,A、B的电功率之比为5:4C.A、B并联在电压为2.5V电压下,A、B消耗的总功率为2.5WD.A、B串联在电路中,若消耗电功率相等,则总功率为7.2W二、填空题4.如图为一握力计的电路示意图,电源电压保持不变,弹簧刀电阻不计.当握力F增大时,滑动变阻器滑片P向右移动,电表的示数增大,则a、b间应接入,c、d间应接入.(选填“电压表”、“电流表”或“定值电阻”)5.在如图所示的电路中,电源电压为U。闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭。若已知电路中只发生一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。根据信息回答下列问题①电路中可能发生的故障是。②若电流表的指针指在零刻度上,请写出电压表的示数及对应的故障。三、实验探究题6.压敏电阻的阻值会随压力的变化而变化,某实验小组通过如图甲的电路探究压敏电阻RF的阻值随压力变化的关系,该小组操作如下:(1)首先,应确保电流表指针对准刻度线。闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片置于端(选填“a”或“b”);(2)闭合开关,将滑动变阻器的滑片逐渐向另一端移动,电流表示数(选填“增大”、“减小”或“不变”);(3)当滑片处于b端时,电流表示数如图乙,则I=A;(4)保持滑片处于b端不动,逐渐往压敏电阻上增加砝码来增大压力,观察到电流表示数逐渐变大,在此过程中,压敏电阻两端的电压(选填“变大”、“变小”或“不变”);(5)记录数据并画出电流随砝码总质量变化的图像(如图丙),根据图丙画出压敏电阻的阻值随压力变化的图像(如图丁),由图可知,压敏电阻的阻值随压力增大而(选填“增大”、“减小”或“不变”)。名校预测1.【答案】B【解析】A.若L1断路,则整个电路不能工作,即L1、L2均不发光;不符合题意;B.若L1短路,则电路为L2的基本电路,L1不亮,L2发光,符合题意;C.若电压表断路,电路仍为L1、L2的串联电路,故L1、L2均发光,不符合题意;D.若电压表短路,则灯泡L2也被短路,电路为L1的基本电路,L1发光,L2不发光;不符合题意。故答案为:B。2.【答案】C【解析】当两个灯泡完全相同时,在串联电路中两个灯泡分得的电压相同;而并联电路两端的电压相等,因此两灯泡并联连接时,两端的电压也相同,故两个灯泡的连接可能是串联也可能是并联。故答案为:C。3.【答案】D【解析】A.闭合开关后,发光二极管发光,电路有电流,根据电流的流法,这是一个串联电路,串联电路的电流处处相等,所以电流表A1与A2示数是相等的,A不符合题意;B.发光二极管是由半导体材料制成的,不是超导材料,B不符合题意;C.用电压表替换A1接入电路后,闭合开关,这是一个串联电路,电压表串联在电路中,测的是电源电压,电压表有示数,C不符合题意;D.从图中可以看到,电路闭合开关后,电路有电流,发光二极管的电阻很小,但是将发光二极管两引脚对调后接入电路,发光二极管的电阻很大,电路没有电流,电流表无示数,D符合题意。故答案为:D。4.【答案】电压表;电流表【解析】电压表并联在电路中,在电路中可以看作开路;电流表必须串联在电路中,在电路中相当于导线;由电路图可知,当开关S闭合后,若乙是电流表、甲是电压表,两电阻首首相连、尾尾相连,两电阻R1、R2并联。5.【答案】50;AB;B【解析】“50Ω1.5A”表示该变阻器的最大电阻是50Ω,允许通过的最大电流是1.5A;当连接AB两个接线柱时,滑动变阻器的阻值不变,即相当于一个定值电阻。若将AC接线柱接入电路中,即滑片左边的电阻丝接入电路,所以若想使得电阻变大,即有效电阻丝变长,即AP变长,所以滑片应该向B移动。6.【答案】(1)电流表的示数(2)A、B(3)导体的材料(4)测量电流时存在较大的误差;改接小量程【解析】(1)在M、N之间分别接上不同的导体,导体的电阻越大,电流表的示数越小,故可以通过电流表的示数来判断电流的大小。(2)为了验证上述猜想①,导体的电阻可能与导体的长度有关,则长度是变量,材料和横截面积相同,故应该选择AB两根电阻丝。(3)分别将A和D两根电阻丝接入图甲电路中M、N两点间,材料不同,横截面积和长度相同,而看到了电流表示数不相同,说明电阻的大小不同,故可以得出结论为当长度和横截面积相同时,导体的电阻跟材料有关。(4)如图乙,由于电流表选择大量程,偏转幅度过小,容易引起测量误差;故改用小量程即可。7.【答案】(1)11.5(2)3.6;压力大小(3)大于;乙(4)-2;沸点;不能;吸热,温度保持不变【解析】(1)图中电压表的量程为0~15V,其分度值为0.5V,故其示数为11.5V。(2)由图乙可知,弹簧测力计的分度值是0.2N,弹簧测力计的示数是3.6N。比较图甲和乙,接触面的粗糙程度相同,压力大小不同,探究滑动摩擦力与压力大小的关系。(3)①由图甲知,凸透镜成倒立放大的实像,则此时物距处于A凸透镜的一倍焦距和2倍焦距之间;由图乙知,凸透镜成倒立缩小的实像,则此时物距大于B凸透镜的2倍焦距;甲乙两图蜡烛到凸透镜的距离相等,可知A凸透镜焦距大于B凸透镜焦距。②图乙成倒立缩小的实像,照相机应用此原理制成的。(4)①由甲图读数可得,温度计的分度值为1℃,温度计内液面处于0刻度下方,此时温度为-2℃。②DE段对应温度为98℃,此时烧杯中的水已经沸腾,烧杯和试管中的水温相同,DE段对应的温度叫做水的沸点;由于烧杯内的水沸腾时温度保持不变,试管内的水虽达到沸点,但不能继续吸热,所以不能沸腾。③[9]冰的熔化过程和水的沸腾过程具有的共同特点为:继续吸热,温度不变。专家押题1.【答案】D【解析】由题意可知,两滑动变阻器允许通过的最大电流分别为2A和1.5A,因串联电路中各处的电流相等,所以,两滑动变阻器串联时,为保证电路安全,电路允许通过的最大电流是1.5A,ABC不符合题意,D符合题意。故答案为:D。2.【答案】D【解析】图中灯泡L1和L2串联,电压表V1测量L2两端电压,电压表V2测量电源电压,电压表V3测量L1两端电压,所以三个电表示数满足U2=U3.【答案】A【解析】A.由图可知,A是定值电阻,RAB.A、B串联在电路中,当电流为0.4A时,UA=2V,C.A、B并联在电压为2.5V电压下,IA=0.5A,IBD.A、B串联在电路中,通过A、B电流相等。若消耗电功率相等,由P=UI可知A、B两端电压也应该相等。由图可知A、B两端电压都为3V,电流为0.6A时A、B消耗电功率相等。总功率为P总=2UI=2(3V×0.6A)=3.6W,D错误。4.【答案】电压表;定值电阻【解析】(1)c、d之间不可能是电压表,否则电路断路;(2)若c、d之间为电流表,①当a、b之间为电压表时,电路为R的简单电路,电压表测电源的电压示数不变,电流表测电路中的电流,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知电流表的示数减小,这与电表的示数增大不符;②a、b之间为定值电阻时,R与定值电阻并联,电流表测干路电流,因并联电路中各支路独立工作、互不影响,所以,滑片移动时通过定值电阻的电流不变,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,由I=UR可知该支路的电流减小,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流表示数减小,这与电表的示数增大不符;(3)若c、d之间为定值电阻,①a、b之间不可能为电流表,否则滑动变阻器被短路;②a、b之间为电压表时,定值电阻与滑动变阻器串联,电压表测滑动变阻器两端的电压,当握力增大时,滑片右移,变阻器接入电路中的电阻变大,电路中的总电阻变大,由I=UR故答案为电压表;定值电阻.5.【答案】灯L短路或灯L开路,亦或电阻R开路;电压表的示数为0,则电阻R开路;若电压表示数为U,则灯L开路【解析】闭合开关S,灯L发光。一段时间后,电灯熄灭,说明灯L没有电流通过,则可能是灯L自身短路了或者灯L开路,亦或电阻R开路导致没有电流通过,从而熄灭电流表的指针指在零刻度上,说明电路中没有电流通过,故障类型为开路。若电压表的示数为0,则电阻R开路;若电压表示数为U,则灯L开路。6.【答案】(1)零;a(2)增大(3)0.18(4)不变(5)减小【解析】(1)电流表在使用前,要先调零,让指针指在零刻度线处。为保护电路,应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处,即a端。(2)闭合开关前,滑片在最大阻值处,闭合开关后,向另一端移动滑片时,滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小,电流逐渐增大,因此电流表示数增大。(3)图乙电流表选择了小量程,每一大格是0.2A,每一小格是0.02A,因此读数是0.18A。(4)滑片处于b端时,电路中只接入压敏电阻,它两端的电压等于电源电压,因此,增大压力时,压敏电阻两端的电压不变。(5)由图丁可知,压力增大时,压敏电阻的阻值减小,所以,压敏电阻的阻值随压力增大而减小。
00.02700.017000.01601.100.02700.017000.01601.100.4400.05200.096几个特殊值几个特殊值1.实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的铜导线,阻值小于百分之几欧,通常可以忽略不计。2.电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零。3.电压表的电阻很大,近似情况下看作1.实验室用的连接导线的电阻很小,常用的1m长的铜导线,阻值小于百分之几欧,通常可以忽略不计。2.电流表的电阻很小,近似情况下可看作等于零。3.电压表的电阻很大,近似情况下看作无限大。4.人体的电阻约为几十千欧至几千千欧。5.手电筒的小灯泡其灯丝电阻为几欧到几十欧1.欧姆定律:内容、公式、成立条件。2.伏安法测电阻:所用的测量仪器:电压表、电流表。3.串、并联电路的特点。一、欧姆定律1、探究电流与电压、电阻的关系
①提出问题:电流与电压电阻有什么定量关系?
②制定计划,设计实验:要研究电流与电压、电阻的关系,采用的研究方法是:控制变量法。即:保持电阻不变,改变电压研究电流随电压的变化关系;保持电压不变,改变电阻研究电流随电阻的变化关系。
③进行实验,收集数据信息:(会进行表格设计)
④分析论证:(分析实验数据寻找数据间的关系,从中找出物理量间的关系,这是探究物理规律的常用方法。)
⑤得出结论:在电阻一定的情况下,导体中的电流与加在导体两端的电压成正比;在电压不变的情况下,导体中的电流与导体的电阻成反比。2、内容: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。
3、公式:
4、符号的意义及单位:U—电压—伏特(V),R—电阻—欧姆(Ω),I—电流—安培(A)
5、同体性:使用欧姆定律公式时,应注意公式中I、U、R应该对应同一段导体或者同一段电路,即满足“同体性”。
6、同时性:公式中I、U、R除满足公式中的“同体性”之外,还应是同一段导体在同一时刻的电流,电压,电阻。即满足同时性。
7、单位:运用该式时,式中各量的单位只能是安培,伏特,欧姆。
8、欧姆定律的成立的条件:只能在“纯电阻电路”中成立,对于含有电动机的电路,欧姆定律就不成立。
9、欧姆定律公式变形:可得公式:,它反映了电阻可用导体两端电压和导体中的电流的比值表示,但是因为电阻是导体本身的一种性质,因此它既不和U成正比,也不和I成反比,这一点和欧姆定律有明显区别。二、电阻的测量—伏安法测电阻1、实验原理:根据欧姆定律的变形公式,测出两端的电压和通过的电流,就可以求出它的电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
2、实验器材:电源、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、待测电阻和导线等。
3、实验电路图:
4、滑动变阻器的作用:改变流过电路的电流或改变待测电阻两端的电压及保护电路。
要点诠释:实验过程中应注意事项:
A.连接电路时开关应断开。
B.电路连好,开关闭合前,应使滑片位于变阻器的最大值处,使它处于使电路中电流最小的位置。
C.本实验要测量多次,达到减小实验误差的目的。
D.实验完毕后,不要忘记整理器材。
E.要注意电表量程的选择。三、串联电路的特点1、电流特点:串联电路中各处电流都相等。
公式:I=I1=I2=………=In
2、电压特点:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。
公式:U=U1+U2+………+Un
3、电阻的特点:串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。
公式:R=R1+R2+……+Rn
要点诠释:导体串联相当于增加了导体的长度,由影响导体的电阻的因素可知,串联电路的总电阻大于任何一个分电阻。
4、串联分压特点:在串联电路中,电压的分配与电阻成正比。
公式:
四、并联电路的特点1、电流的特点:并联电路中,干路电流等于各支路电流之和。
公式:I=I1+I2+……+In
2、电压特点:并联电路中,各并联支路两端的电压相等,且等于并联电路两端的总电压。
公式:U=U1=U2=………Un
3、电阻的特点:并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。
公式:
要点诠释:
(1)电阻的并联实质上是增大了导体的横截面积,所以并联电路的总电阻小于任何一个分电阻。
(2)若并联电路的某一支路电阻变大,则R总会随之增大。
(3)若只有两条支路,支路的电阻分别是R1、R2,则:
(4)分流特点:在并联电路中,电流的分配与电阻成反比。公式:
一、单选题1.(2021·江苏期末)近年来重大火灾多数跟电路故障有关,下列情形不会引起火灾的是()A.电路接线处接触不良 B.局部电路发生短路C.同时使用多个大功率用电器 D.装修时选用了更粗的导线【答案】D【解析】A.电路连接处接触不良,会使该处的电阻很大,由Q=I2Rt得,在电流和通电时间相同的情况下,产生热量较多,容易发生火灾,A不符合题意;B.电路发生短路时,电路中的电流很大,由Q=I2Rt得,在电阻和通电时间相同的情况看下,产生的热量较多,容易发生火灾,B不符合题意;C.同时使用大功率的用电器,由I=PU得,电路中的电流会很大,由Q=ID.使用比规定规格更粗的导线,可以减小导线的电阻,减少导线上的电热损耗,不会造成电流的更大变化,不会发生火灾,D符合题意。故答案为:D。
【分析】电路中电流过大的原因可能是短路,也可能是是用电器的总功率过大;这两种情况都会使保险丝烧断或跳闸,使家里的其它用电器停止工作。2.(2021·包河期末)关于电流、电压和电阻的关系,下列说法中正确的是()A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小B.导体的电阻越大,这段导体两端的电压就越高C.导体的电阻越大,对流过导体电流的阻碍作用就越强D.导体的电阻与加在其两端的电压成正比,与通过的电流成反比【答案】C【解析】AD.电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长短、横截面积和温度有关,与加在导体两端的电压和流经导体的电流无关,AD不符合题意;B.由U=IR可知,电流一定时,导体的电阻越大,导体两端的电压就越高,B不符合题意;C.电阻的定义就是导体对电流阻碍作用的大小,导体的电阻越大,对流过导体电流的阻碍作用就越强,C符合题意。故答案为:C。
【分析】电阻是导体本身的一种性质,只与导体的材料、长短、横截面积和温度有关,与加在导体两端的电压和流经导体的电流无关。3.(2021·马鞍山期末)实验室有甲、乙两只灯泡,甲标有“15V1.0A”字样,乙标有“10V0.5A”字样.现把它们串联起来,则该串联电路两端允许加的最高电压为(不考虑温度对灯泡电阻的影响)()A.25V B.35V C.17.5V D.12.5V【答案】C【解析】串联在电路中,电流相同,为了不损坏灯泡所以该电路允许通过的最大电流为0.5A,电流若为0.5A,电阻不变所以电压和电流成正比,则加在甲灯两端的电压为7.5V,则该串联电路两端允许加的最高电压为7.5V+10V=17.5V,故答案为:C。
【分析】电阻串联时,运行通过的电流以较小的电流为主;根据电流和总电阻的乘积计算总电压。4.(2021·云县期末)甲、乙是由同种材料制成且横截面积相等的两导体,若将它们并联在同一电路中,则关于甲、乙的长度L及通过电流I或两端电压U的大小判断正确的是()A.若L甲>L乙,则I甲>I乙 B.若L甲<L乙,则I甲>I乙C.若L甲=L乙,则U甲>U乙 D.若L甲>L乙,则U甲>U乙【答案】B【解析】CD.甲、乙两导体并联在电路中,根据并联电路电压的规律可知,无论两导体的电阻大小是否相等,导体两端的电压相等,CD不符合题意;A.因为甲、乙是由同种材料制成且横截面相等若L甲>L乙,则R甲>R乙,根据I=UR知,通过两导体的电流I甲<I乙B.若L甲<L乙,则R甲<R乙,根据I=UR可知,通过两导体的电流I甲>I乙故答案为:B。
【分析】电阻大小的影响因素:导体的材料、长度和横截面积分析两导体电阻的大小;根据并联电路电压和电流的规律,结合欧姆定律进行分析。二、填空题5.(2021·泰州)如图是小明自制的一种测定油箱内油面高度的装置。油量表是由量程为0~0.6A的电流表改装而成的,滑动变阻器R的最大阻值为20Ω,从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电源电压为12V,当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,油量表指针满偏;当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小。则R0的阻值是Ω,油量表的最小读数是A;当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数是A,据此推理油量表的刻度(“均匀/不均匀”)。【答案】20;0.3;0.4;不均匀【解析】当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,此时电路中只有R0接入电路,油量表指针满偏,其示数I0=0.6A,则R0的阻值R当油箱内没有油时,R全部接入电路,油量表的读数最小,此时电路总电阻R此时电路电流I当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,滑片正好在R的中点,此时油量表的读数I当R接入电路的电阻为0时,电路电流为0.6A;当R接入电路的电阻为R的一半时,电路电流为0.4A;当R全部接入电路时,电路电流为0.3A。由此判断理油量表的刻度是不均匀的。
【分析】当油箱内油面高度最高时,R的金属滑片在最下端,此时电路中只有R0接入电路,此时电路中电流最大,根据公式I=UR计算R0阻值.
当油箱内没有油时,R全部接入电路,此时R有最大值,根据I=UR求电路中最小电流;
当油箱内油面的高度降为最高油面一半时,R与R0串联,且R的阻值为10Ω,根据I=UR6.(2021·广东期末)在一电阻器两端给上6V电压时,通过它的电流为0.5A,可知它的电阻值是Ω;若给在它两端的电压为12V时,则通过该电阻的电流为A,若电阻器两端电压为零,则电阻值为Ω。【答案】12;1;12【解析】在一电阻器两端给上6V电压时,通过它的电流为0.5A,可知它的电阻R==UI=6V0.5A7.(2021·松北期末)如图为小文设计的导电性检测器,在A、B两点间分别接入铅笔芯、塑料尺、橡皮、细铁线,闭合开关,可使电流表的指针发生偏转的材料是;当探究影响电阻大小的因素时,把一支2B铅笔芯截取长度不同的两段分别接入A、B两点间,闭合开关发现灯泡的亮度不同,说明。【答案】铅笔芯、细铁线;导体电阻的大小跟导体的长度有关【解析】在A、B两点间分别接入不同材料,闭合开关后电流表的指针发生偏转,说明接入的材料是导体,可以导电,在上述材料中,只有铅笔芯和细铁线是导体,故可使电流表的指针发生偏转的材料是铅笔芯和细铁线。当探究影响电阻大小的因素时,把一支2B铅笔芯截取长度不同的两段分别接入A、B两点间,接入的铅笔芯其他条件均相同,仅接入的铅笔芯的长度不同,闭合开关发现灯泡的亮度不同,说明导体电阻的大小跟导体的长度有关。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大。三、实验探究题8.(2021·太仓期末)某科技兴趣小组在某次科技活动中看到若干个长方体电阻。它们的材料相同,上下表面均为正方形,外形都如图甲所示,接入实物电路的连接方式都如图乙所示,有电流通过时都如图丙所示。他们想探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,在老师的帮助下,他们测量了部分电阻的厚度h、边长a和电阻R,并记录在表格中(长方体电阻的阻值不受温度影响),次数厚度h/cm边长a/cm电阻R/Ω1241022810321210441255812R616121.25(1)该实验主要采用的研究方法是法。(2)由上方表中实验数据可知,材料相同,上下表面均为正方形的长方体电阻的阻值与边长a(选填“有关”或“无关”)。(3)根据表中数据进一步可以推知,相同条件下,其阻值与厚度h成比。并推测第5次的电阻R=Ω。(4)从已测的长方体电阻中选取其中两个电阻,分别为R1和R2,它们对应的厚度h之比为l∶2、边长a之比为2∶3,将R1和R2并联接在同一电源上,设通过R1的电流为I1,通过R2的电流为I2,则I1∶I2=。【答案】(1)控制变量法(2)无关(3)反;2.5(4)1∶2【解析】(1)探究某物理量跟多个因素关系时,要用到控制变量法。探究长方体电阻的阻值与厚度及边长的关系,要探究跟一个因素的关系,必须保证其他因素不变。(2)由数据可知,当厚度相同,边长不同时,电阻相同,所以电阻跟边长无关。(3)由第3至6次数据可知,当边长相同时,电阻与厚度成反比,由此可知第5次的电阻为2.5Ω。(4)由实验结论可知,电阻跟边长无关,跟厚度成正比,所以电阻之比为2∶1,在并联电路中,电压相等,电流跟电阻成反比,所以电流之比为1∶2。
【分析】导体的电阻是本身的一种属性,与外加的电压和流过它的电流没有关系,导体本身的长度、材料、横截面积有关,长度越长、横截面积越小,导体的电阻就越大;影响导体电阻的因素有很多,要探究没有个因素对电阻的影响,需要用到控制变量法。9.(2021·荔湾期末)某兴趣小组设计了一款发光滑动变阻器,通过发光二极管的发光情况显示变阻器接入部分和电流通过的路径,利用此变阻器做了如下研究。(1)对照图甲,将图乙中的电路图补充完整。(2)这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向,这与发光二极管的特性有关。实验中发现电压表、电流表均无示数,若电路中只有一处故障,可能是(选填“R1接触不良”“R1短路”或“R断路”)(3)闭合开关,移动滑片,记录发光二极管的发光个数以及电压表、电流表的示数如表,可算出单个发光二极管代表的变阻器阻值是Ω实验次数123二极管发光个数542电压表示数/V2.52.42电流表示数/A0.250.30.5【答案】(1)(2)单向导电;R1接触不良(3)2【解析】(1)这种变阻器在使用过程中要注意电流的流向,这与发光二极管的单向导电特性有关。(2)若R1接触不良,则整个电路断路,两表都没有示数,符合题意;若R1短路,电路为通路,两表都有示数,不符合题意;若R断路,电流表没有示数,则电压表串联在电路中测电源电压,电压表有示数,不符合题意;故实验中发现电压表、电流表均无示数,若电
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