1、15电压、电阻与含表电路分析漫画释义知识互联网思路导航串并联电路中电压的特点 串联电路中总电压等于各部分电路电压之和: 123nUU并联电路中各支路两端的电压都相等: 金属电阻丝阻值大小的影响因素导体的电阻是导体本身的一种性质, 它跟导体两端是否有电压以及导体中是否有电流无关; 导体电阻的大小跟导体的材料、长度 l、横截面积 S和温度有关电阻定律 LRS(决定式) 为 电 阻 率 常 用 单 位 m S 为 横 截 面 积 常 用 单 位 m2R 为 电 阻 值 常 用 单 位 L 为 导 线 的 长 度 常 用 单 位 m电阻率 某种材料制成的长 1m、横截面积是 1m2的在常温下(20时)
2、导体的电阻, 叫做这种材料的电阻率.真假滑动变阻器的识别甲 乙 丙17丁 戊分析：甲、乙等效, RP均为可以调节阻值的“真”滑动变阻器. 丙中 RP全部阻值接入电路, 滑片移动不能改变接入电路的电阻丝长度, 只能改变电压表的测量范围. 丁中 RP可以调节接入电路中的电阻值, 是“真”滑动变阻器. 戊中 RP是与丙中相同, 滑片移动不能改变接入电路的电阻丝长度, 只能改变电压表的测量范围. 例题精讲【例 1】 判断题：电路中有电流, 电路两端就要有电压( )电路两端有电压, 电路中一定会有电流( )电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流( )对人体安全电压就是不高于 220V( )【答案】 对
3、错 对 错【例 2】 9 “低碳生活, 从我做起”. 初三年级的同学们在不影响书写、阅读的前提条件下, 坚持在教室少开两盏照明灯. 当这两盏灯熄灭后, 跟原来相比( )A电路中的电流增大了 B电路中的电阻减小了C电路两端的电压降低了 D电路两端电压不变【答案】 D【例 3】 9、某同学按如图所示电路做伏安法测小灯泡电阻的实验, 则一“试触”, 就发现电流表的指针迅速摆动到最大刻度, 发生这种现象的原因可能是( )A电流表的正、负接线柱接反了模块一 电压基础知识B小灯泡的灯丝断了C线路接错, 电路中的某处发生了短路D以上说法都不正确【答案】 C例题精讲【例 4】 如图所示的电路, 开关 S 闭合
4、后, 两个电压表 V1和 V2的示数分别为 6V 和 4V, 由此可知电阻 R1、 R2两端的电压分别是( )A4V、2V B2V、4VC6V、4V D4V、6V【答案】 A【例 5】 如图所示电路, 闭合 S1后, 三盏灯发光; 当再闭合 S2后(灯泡没有被烧坏) ,电压表示数将( )A. 不变 B. 变大 C. 变小 D. 不能确定 【答案】 B【例 6】 请判断哪几个用电器可以工作及其连接方法, 说出电压表测量范围. SR1 R3V1V2R2【答案】 R1、 R2、 R3均可工作, 连接方式为并联V1测量 R1和 R2两端电压之和, V 2测量 R2和 R3两端电压之和模块二 电压测量范
5、围判定及电路电压特点SR1R2V2V119【例 7】 请完成下面实物图的连接, 在不拆卸电路的条件下 , 通过开关的操作, 可以实现电路的变换, 测出两盏灯泡在串联情况下各自电压的大小. (电源电压不变, 不考虑灯泡灯丝电阻变化)(1) 操作步骤及记录数据：(2) 在此串联电路中, 灯泡 L1的电压大小为 ; 灯泡 L2的电压大小为 .(用实验步骤中所记录的数据来表示)【答案】 (1)闭合 S1, 记录电压表示数为 U1; 再闭合 S2, 记录电压表示数为 U2. (2)U1, U1- U2【例 8】 补充一根导线, 通过控制开关 , 测量出 R0和 RX各自两端的电压, 简述实验步骤及数据计
6、算的方法. 【答案】 补充导线如右图; 只闭合 S1, 电压表示数为 U1, 只闭合 S2, 电压表示数为 U则 R0两端电压为 U1, RX两端电压为 U2-U1【例 9】 补充一根导线, 通过控制开关 , 测量出 R0和 RX各自两端的电压, 简述实验步骤及数据计算的方法. 1PA BR0RxS1S2S3 2【答案】 补充导线如右图; 只闭合 S3, 电压表示数为 U1, 只闭合 S2, 电压表示数为 U2, 则 R0两端电压为 U1-U2, RX两端电压为 U2【例 10】 如下图, 电压表 V1示数为 6V, 电压表 V2示数为 7V, 电压表 V3示数为 10V, 求各个电阻电压分别
7、为多少? 【答案】 13VU, 2, 34VU例题精讲【例 11】 (1)如图所示的电路中, 当电键 S1闭合, S 2断开时, a 表为 , b 表为 表时, R1、 R1是串联的, 且 a 表测的是 的 , b 表测的是 的(选填“电流”或“电压”)(2)当电键 S1、S 2都闭合时, a 表为 表 , b 表为 表时, R1、 R1是并联的, 且 a 表测的是 的 , b 表测的是 的 (选填“电流”或“电压”)模块三 填表问题21【答案】 电流表; 电压表; 串联电路; 电流; 1R; 电压; 电压; 电流; 电源; 电压; 干路; 电流【例 12】 下图所示的电路中, L1、L 2正
8、常发光, a、 b 是两只电表, 则( )A a 是电流表, b 是电压表B a 是电压表, b 是电流表C a、 b 都是电流表D a、 b 都是电压表【答案】 A【例 13】 在如图所示电路中, 电表应是 表; 电表应是 表; 电表应是 表; 电表应是 表【答案】 电流、电压、电流、电压例题精讲【例 14】 如图是探究“影响电阻大小因素”的实验装置(已知 a、b、d 粗细相同; b、c、d 长短相同; c 比 a、b、d 粗). 本实验通过观察比较_来判断金属丝电阻的大小. 若探究电阻大小与导体横截面积的关系应选择的两根金属丝是_. 模块四 电阻【答案】 电流表示数 bc【例 15】 29
9、.小亮同学想通过实验探究“电阻的大小与哪些因素有关”. 他利用四根如图所示的金属丝进行实验. 已知图中 A 为锰铜丝, B、C、D 为镍铬合金丝, S 表示金属丝的横截面积. (1)若要探究导体电阻的大小跟材料的关系, 应选用金属丝 B 和金属丝_进行实验. (2)若要探究导体电阻跟_的关系, 应选用金属丝 B、D 进行实验. 【答案】 A; 长度【例 16】 关于铜导线, 下列说法正确的是( )A铜导线是导电能力最好的导线B铜导线均匀拉长后, 电阻变小C铜导线截成两段后并成一根使用, 电阻变小D铜导线的温度升到足够高时, 电阻为零【答案】 C【例 17】 一根粗细均匀的长为 L 的金属导线,
10、 其电阻为 R当把它均匀拉长到 2L 时, 其电阻为 , 当把它对折后使其长度为 L/2 时, 电阻为 , 粗细不变使其长度变为 L/2, 则电阻为 . 【答案】 4R 2【例 18】 如图所示, 滑动变阻器以下四种接法中 , 滑片向右移动 , 连入电路中的电阻增大的是( )A B C D【答案】 B23【例 19】 25如图所示的电阻箱的示数是_. (2 分)【答案】 2013【例 20】 小鹏同学想自制一盏小的调光灯, 现在他手中有电位器(电位器的 O 处有一个旋钮)、小灯泡等电学元件, 如下图所示 . 请你帮他连接电路, 当他顺时针扭动 O 处旋钮时, 小灯泡变亮; 逆时针旋转旋钮时,
11、小灯泡变暗. 【答案】 如右图【例 21】 小华同学学过电阻的概念后, 想利用“等效替代 ” 的方法来测小灯泡的电阻, 他现有的实验器材：电源、电阻箱一个、被测小灯泡一只、电流表一只开关两个、导线若干. 请画出电路图, 并简述实验步骤.【答案】 先闭合 S1, 记下电流表示数 I; 再断开 S1, 闭合 S2, 调节电阻箱, 使电流表示数仍然为 I. 记下电阻箱读数 R, RL=R.【例 22】 开关闭合后, 判断电灯或电阻与滑动变阻器的连接关系及电表测量范围1100100010AS2S1甲aVR1 A1 SPR2 bA2乙A1A2VL SRP【答案】 甲：并联 A 1测干路电流, A 2测
12、R1所在支路电流, V 测 R1或 R2或电源电压乙：并联 A 1测干路电流, A 2测滑动变阻器 R 所在支路电流, V 测 L 或 R 或电源电压例题精讲【例 23】 38实验桌上现有如下器材：符合要求的电源, 电阻箱(电路图符号 )1 个, 已调零的电流表 1 块, 刻度尺 1 把, 粗细均匀、横截面积为 1mm2的合金丝 1 盘, 开关2 个, 带有金属夹的导线若干 . 请使用现有的实验器材, 设计实验证明：导体电阻的大小与导体长度成正比. (在电路图中合金丝用电阻的符号表示)(1)在右边方框内画出符合要求的电路图. (2)写出主要实验步骤. (3)画出实验数据记录表. 【答案】 (1
13、) (2)用 刻 度 尺 量 取 一 段 合 金 丝 L, 将 这 段 合 金 丝 按 电 路 图 连 入 电 路 . 先闭合开关 S1, 观察电流表的示数 I; 断开开关 S1, 调节电阻箱 R2为一适当值, 闭合开关 S2, 观察电流表的示数, 如与 S1闭合时的电流 I 不相等, 断开 S2, 再次调节电阻箱, 直到电流表示数与 S1闭合时的电流 I 相等, 读出此时电阻箱的示数R2; 断开 S2, 在表格中记录 L、 R2的值. 用刻度尺量取一段更长的合金丝 L, 仿照步骤再进行 5 次测量. 模块五 探究型实验设计及实验数据处理VS2S1R2R1 A25由于开关 S1、S 2依次闭合
14、时电流表的示数相等, 所以 合金丝的电阻 R1与电阻箱的电阻 R2相等. 其它方法正确给分. (3)【例 24】 34某中学物理课外兴趣小组同学想探究影响导体电阻大小的因素, 他们由电影院电影散场时门越窄、通道越长, 人流越难通过, 猜想导体电阻的大小可能与导体的长度和横截面积有关. 他们决定首先探究导体长度对其电阻的影响, 于是他们找来了用同种材料制成的横截面积都为 2mm2的几种长度不同的导体, 利用电流表和电压表分别测量各导体的电阻, 然后根据实验数据绘成如图所示的图像. 由图像可知：导体长度为 8m 时, 其电阻值为 . 【答案】 4【 例 25】 小华在探究某电路中电阻关系时, 根据
15、实验数据绘制了电阻 R2随电阻 R1变化的图像, 如 图 所 示 . 请 你 根 据 该 图 像 和 已 有 知 识 判 断 ： 当 电 阻 R1 74 时 , 电 阻R2 . 【答案】 6【例 26】 34将定值电阻 R1和最大阻值为 20 的滑动变阻器 R2串联后接在电压保持不变的电源两端. 当滑动变阻器的滑片 P 从一端移动到另一端时 , 定值电阻 R1两端的电压 U1和滑动变阻器 R2两端的电压 U2的关系图像如图所示. 请你写出 滑动变阻器 R2两端的L/mR2/R1/R/L/m3.02.52.01.51.00.50 1 2 3 4 5 6电压 U2和定值电阻 R1两端的电压 U1的
16、关系式： U2= U2/VU1/V76543210 1 2 3 4 5 6 7【答案】 6V U1 【例 27】 36取六根长度不同、粗细均匀的同种材料的合金丝进行实验, 给它们通过相同的电流时, 分别测得其两端电压值 U 和对应的长度值 L 如下表所示. 请根据表中数据归纳出电压 U 与长度 L 关系：在 的条件下, U . 【答案】 材料相同、粗细相同、电流相同 (1 分) U=1.2 Vm L (1 分)【例 28】 34小红想探究导体电阻的大小与导体长度的关系. 她选择了粗细均匀、横截面积为 1 mm2的某种合金丝, 利用如图所示的电路分别测量了该合金丝不同长度的电阻值, 实验数据如下
17、表所示. 请根据表中数据归纳出该种合金丝的电阻 R 与电阻丝长度 L 的关系：常温时, 在 的条件下, R = . 【答案】 保持合金材料和横截面积 1mm2不变(或“合金材料和截面积一定”)1.2 L mL/m 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2U/V 0.24 0.48 0.72 0.96 1.2 1.44L/m 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2R/ 0.24 0.48 0.72 0.96 1.2 1.44VA R S27复习巩固【练 1】 在不改变电路连接方式(电路中的电阻均不变), 也不拆卸电路的情况下测出此电路中电灯泡及定值电阻丝 R 各自两端的电压. 请完
18、成下图的连接, 并画出电路图, 简述实验步骤. 【答案】LVR1RS3S2 S1实验步骤：闭合 S1、S 3, 记下电压表示数为 U1.再断开 S3, 闭合 S2, 记下电压表示数为 U2LU1R【练 2】 在不改变各个电阻阻值、不拆卸电路的情况下, 可否测量出电阻 R 和 R2两端各自的电压值?【答案】 此题中 R2实为假滑动变阻器, R2全部连入电路将滑片滑至最左端, V 的示数为 U1, 将滑片滑至最右端, V 的示数为 U2则 UR=U1, UR2=U2-U1【练 3】 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素” a、b 为长度一样的镍铬合金丝, b 比 a 的横截面积大关于此实验
19、, 下列说法正确的是( )A小灯泡越亮, 表示接入的合金丝电阻越大B利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系C利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系D为了准确比较两条合金丝的电阻, 可在电路中串联一个电压表【答案】 C【练 4】 34为了探究串联电路总电阻与各电阻之间的关系, 小芳设计了如图所示的实验电路, 其中 R1是电阻箱, R2是定值电阻, 用 R 表示 R1与 R2串联的总电阻(即等效电阻). 用电流表测量串联电路中的电流 I, 用电压表测量 A、B 两点间的电压 U. 小芳通过实验记录的数据如下表所示. 请根据表中的实验数据, 归纳出总电阻 R 跟电阻 R1的关系式
20、：. R1 / 5 10 15 20 30 40U/V 6 6 6 6 6 6I/A 0.4 0.3 0.24 0.2 0.15 0.12R/ 15 20 25 30 40 50【答案】 R=10+ R1R1VASR2A B29风筝引下天空的闪电春天来了, 许多人喜欢放风筝. 富兰克林就是一个爱放风筝的孩子, 而且方法很特别. 他把风筝带到湖边, 脱下衣服, 把线系在腰上, 自己在湖里游泳, 让风筝在空中飞翔. 后来长大了, 还想用这个方法, 系着风筝横渡英吉利海峡哩！在富兰克林的那个时代, 关于电, 人们只知道摩擦可以生电, 知道正电和负电相接近的时候会发出电火花. 另外, 还知道闪电会把人
21、击毙, 别的就没有了. 富兰克林做过一些实验, 他认为实验室里得到的电, 和天上的闪电现象是一回事. 他把这个见解写成论文送到英国皇家学会去讨论, 却受到了权威们的嘲讽. 富兰克林并不气馁, 他决心把天空的闪电引下来, 用事实证明它跟实验室里制造的电没有两样. 怎样才能把空中的闪电引到地面上来呢? 富兰克林想到了他小时候很喜欢玩的风筝. 风筝是可以升到空中去的. 他用一块大丝绸做成一只菱形的风筝, 在十字形的风筝骨架上装上金属丝. 在一个阴云满天的时候, 他带着儿子到野外, 等待电闪雷鸣. 雷雨到来了, 富兰克林让儿子拉着风筝跑起来. 风筝随风飞上天空, 大滴的雨点把风筝和牵风筝的线都淋湿了.
22、 富兰克林把一个铜钥匙系在线的末端, 使铜钥匙接触着莱顿瓶上的金属板. 耀眼的闪电一阵又一阵, 雷声隆隆, 富兰克林看到风筝线上的纤维全都直立起来. 雷雨过后, 富兰克林用金属又去接触莱顿瓶, 果然迸放出蓝色的电火花！他的儿子兴奋地叫道：“爸爸, 真出现电火花了, 您看到了吗? 天上的电和实验室里的电, 真是一回事哩！”“看到了, 看到了, 亲爱的孩子. ”富兰克林高兴地回答, 激动极了. 你大概也没有想到吧, 这个历史上著名的实验, 是一位伟大的科学家用他在少年时代喜爱的风筝来完成的. 叱咤天空的雷电, 从古到今, 曾为许多诗人所讴歌, 当然也被一些迷信的人们所崇拜. 但是, 科学的发展, 终于粉碎了迷障, 使神秘的雷电不再神秘了. 在日常生活中, 我们有时会看到：两条通电导线, 当接头靠近到一定程度时, 会有火花迸发出来, 产生放电现象. 闪电, 就是大气的一种放电现象. 原来, 在气体内部和云与地面之间就形成了很强的电场. 电场的平均强度可以达到每厘米几千伏甚至上万伏. 如此强大的电场, 可以击穿大气层, 爆发出强烈的亮光和巨大的声响, 这就是闪电和雷鸣.
