第十六章·电压电阻
导学一·电压
知识点1:电压
小试牛刀:
我们常常将看似无关的两个事物或现象联系起来进行“类比”,“类比法”可以帮助我们理解概念和巩固知识,以下是一个“类比”学习案例:将如图所示的“水路”模型类比基本电路,可以发现:
(1)叶轮机在“水路”中的作用与下面哪个元件在电路中的作用相当 ;
水泵在“水路”中的作用与下面哪个元件在电路中的作用相当 。
A.电源 B.开关 C.用电器 D.导线
(2)类比“水路”模型中“水压是使水管中水分子定向移动形成水流的原因”,我们很容易理解电压是使电路中 定向移动形成 的原因。
小试牛刀:50V= kV; 5V= mV;
小试牛刀:
下列说法正确的是( )
A.电路断开时,电源两端就没有电压
B.电流使电路两端产生电压
C.电压只能使自由电子发生定向移动
D.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
小试牛刀:
1.如图所示为用电压表测量灯泡两端的电压的电路图,正确的是( )
A. B.
C. D.
2.如图所示,选择合适的电表符号填入电路空缺处,要求:当开关S闭合后,灯泡L1和L2正常发光,则( )
A.甲为电流表,乙为电压表,丙为电流表
B.甲为电流表,乙为电压表,丙为电压表
C.甲为电压表,乙为电压表,丙为电流表
D.甲为电压表,乙为电流表,丙为电流表
3.如图所示,当开关闭合后,下列说法中正确的是( )
A.灯泡L1和灯泡L2串联,电压表测量的是灯泡L2两端的电压
B.灯泡L1和灯泡L2都被短接,电流表A1和A2示数相同
C.灯泡L1和灯泡L2并联,电流表A1测量的是通过灯泡L1的电流
D.灯泡L1和灯泡L2并联,电流表A2测量的是通过灯泡L2的电流
4.如图甲所示电路中,当闭合开关后,电压表的指针为图乙所示,已知电源电压为5.2V,则灯泡L2两端的电压为 V。
5.作图题
(1)根据实物图画出对应的电路图:
(2)根据电路图连接对应的实物图:(只有一节干电池)
导学二·串、并联电路中电压的规律
知识点1:串联电路的电压规律
实验:探究串联电路中各用电器两端电压与电源两端电压的关系
实验数据记录表:
电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
灯泡L1、L2串联
灯泡L2、L3串联
灯泡L1、L3串联
…
小试牛刀:
1.左图所示电路,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为右图所示,则小灯泡L1和小灯泡L2两端的电压分别为( )
A.8V和2V
B.10V和2V
C.2V和8V
D.2V和10V
2.如图所示,电源电压9V,开关S闭合,灯泡L1、L2均发光,电压表V2示数为3V,电压表V1示数为( )
A.3V B.6V C.4.5V D.9V
3.如图所示的电路中,当闭合开关S1,断开开关S2后,电压表的示数如图甲所示,当闭合开关S2,断开开关S1后,电压表的示数如图乙所示,则电源电压为 V,灯泡L2两端的电压为 V。
4.小吕同学对串联电路的电压规律进行了探究。
猜想与假设:串联电路中各部分用电器两端的电压之和等于电源两端的电压。
设计与进行实验:①按所示的电路图连接实际电路。
②闭合开关,排除故障,用电压表连接A、B接点,测量出灯泡L1两端的电压。
③在测量灯泡L2两端的电压时,小吕为了节省时间,采用以下的方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。
④测量出A、C接点间的电压,得出结论。
交流与评估:
(1)在拆接电路时,开关必须 。
(2)小吕用上面的方法能否测量出灯泡L2两端的电压? 。
为什么? 。
(3)方法改进后,测量出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中。
此实验在设计上存在的不足之处是 。
改进方法是 。
知识点2:并联电路的电压规律
实验: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
实验数据记录表:
电压UAB/V 电压UCD/V 电压UEF/V
灯泡L1、L2并联
灯泡L2、L3并联
灯泡L1、L3并联
…
小试牛刀:
1.用电压表分别测量同一电路中两盏电灯的两端电压,显示出两盏电灯的两端电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是( )
A.一定是串联 B.一定是并联 C.串联、并联都有可能 D.无法判断
2.如图所示电路,开关闭合后两灯泡均发光,以下说法正确的是( )
A.电压表V的示数一定等于V1的示数
B.电压表V的示数一定大于V1的示数
C.电流表A的示数一定等于A1的示数
D.电流表A的示数一定等于A1示数的2倍
3.如图为用电器A和用电器B的I-U图象(电流-电压图像),若将用电器A和用电器B串联接入某电源两端,闭合开关后,它们两端的电压UA和UB之比是 ;若将用电器A和用电器B并联接入电源两端,闭合开关后,测得干路电流为0.6A,则电源电压是 V。
导学三·电阻
知识点1:电阻
小试牛刀:
2460Ω= kΩ= MΩ。
4.7MΩ= kΩ= Ω。
小试牛刀:
LED灯是一种高效的节能光源,目前几乎所有手电筒都采用了LED灯作为光源,其核心原件是发光二极管。发光二极管的主要材料是( )
A.陶瓷材料 B.半导体材料 C.绝缘体材料 D.金属材料
知识点2:影响电阻大小的因素
小试牛刀:
1.把长短相同、粗细不同的两根镍铬合金线串联接入电路,闭合开关后,电路如图所示,则电路中( )
A.粗导体的电阻大于细导体的电阻
B.通过粗导体的电流大于通过细导体的电流
C.通过粗导体的电流小于通过细导体的电流
D.通过粗导体的电流等于通过细导体的电流
2.如图所示,将一根铅笔芯通过两个夹子接入电路中,当只把右端B夹子向左移时,铅笔芯的电阻 (选填“变大”、“变小”、“不变”),小灯泡亮度 (选填“变亮”、“变暗”、“不变”)。
3.小吕、小浩和小翔在进行“探究影响导体的电阻大小的因素”实验时,做出了如下猜想:
猜想一:导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:导体的电阻可能与导体的横截面积有关;
猜想三:导体的电阻可能与导体的材料有关。
实验室提供了4根不同的电阻丝,电阻丝的规格和材料如表所示:
如图所示电路,闭合开关后,在M、N之间分别接上不同的电阻丝导体。
(1)通过观察 从而比较得出电阻丝导体电阻的大小。
(2)为了验证猜想二,可依次把M、N跟电阻丝 (多选 “A”、“B”、“C”、“D”)的两端相连,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根电阻丝电阻的大小。
(3)依次把M、N跟电阻丝A、B的两端连接,闭合开关,接入电阻丝A时的电流表的示数比接入电阻丝B时的大,分析比较数据,得出的结论是:
。
(4)依次把M、N跟电阻丝A、D的两端连接,闭合开关,两种情况下的电流表的示数不同,分析比较数据,得出的结论是:
。
(5)小吕在探究同样的课题时,手边只有一根电阻丝,那么他利用这根电阻丝和上述的电路,不能够完成猜想 (选填“一”、“二”、“三”)的实验验证。
(6)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法,下列实验中没有用到此方法的是( )
A.探究浮力大小的影响因素的实验 B.探究压力作用效果的影响因素的实验
C.探究平面镜成像特点的实验 D.探究滑动摩擦力大小的影响因素的实验
4.吕老师在课堂上做了一个演示实验,实验器材有:玻璃泡破碎但钨丝完好的废白炽灯、小灯泡L、蓄电池、开关S、电流表、酒精灯、火柴、导线若干,连接的电路如图所示,当闭合开关S时,小灯泡L正常发光,然后用点燃的酒精灯对白炽灯的钨丝加热,可观察到小灯泡L的亮度明显变暗,此时通过小灯泡L的电流 (选填“变小”、“不变”、“变大”),这个实验说明了电阻跟 有关。
导学四·变阻器
知识点1:变阻器
小试牛刀:
1.如下图所示,闭合开关后,滑动变阻器的滑片逐渐往左滑动时;
滑动变阻器的电阻逐渐 (选填“变小”、“不变”、“变大”);
电流表示数逐渐 (选填“变小”、“不变”、“变大”);
小灯泡亮度逐渐 (选填“变亮”、“不变”、“变暗”)。
2.小吕同学想利用滑动变阻器改变小灯泡的亮度,连接电路后,闭合开关。
①若灯泡很亮,电流很大,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化,
其主要原因是: 。
②若灯泡很暗,电流很小,无论怎样移动滑片,灯泡亮度和电流大小都没有发生任何变化,
其主要原因是: 。
③小吕重新对电路连接进行调整后,如下图所示,请画出该实际电路的电路图。
④在该实验中,滑动变阻器起到了什么作用?
。
知识点2:变阻器的应用
小试牛刀:
1.如图所示,是大型电子地磅的电路图。当称重物时,在压力作用下滑片P向 端滑动(选填“上”、“下”),变阻器R1接入电路的电阻 (填“变大”、“不变”、“变小”),电流表(重量表)的示数将 (填“变大”、“不变”、“变小”)。
2.如图所示,是小吕设计的一种自动测定水箱内水位的装置,R是滑动变阻器,从水位表(用电流表改装成的)的指针所指的刻度就可知道水箱内水位的高低。
(1)滑动变阻器接入电路的是 (选填“上面”、“下面”)部分,O点是固定的支点,水面上升时,A点上升,B点下降,则接入电路中的电阻值将 (选填“变大”、“不变”、“变小”),水位表的示数 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
(2)电路中如果没有定值电阻R',则可能出现的不良后果是:当水位足够高,B点下降的足够低时,接入电路的电阻就很 (选填“大”、“小”),电流就很 (选填“大”、“小”),将烧坏电流表,所以定值电阻R'起到防止电流过大,保护电路的作用。
3.如图所示,是一种调节收音机音量兼开关的调节器,它实际上是一个旋钮型变阻器,若接线片A、B已接入了电路,则顺时针转动旋钮触片时,收音机的音量将 (选填“变大”、“不变”、“变小”)。
4.如图所示为某电阻箱,图中所示的读数为 Ω。