第十五章 探究电路

第十五章 探究电路
一、电阻和变阻器
1、容易导电的物体叫导体，如铅笔芯、金属、人体、大地等；不容易导电的物体叫绝缘体，如橡胶、塑料、陶瓷等。导电能力介于两者之间的叫半导体，如硅金属等。
2、导体对电流的阻碍作用叫电阻，用R表示，国际制单位的主单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。常用单位有千欧（KΩ）和兆欧（MΩ），1MΩ=103KΩ=106Ω。电阻在电路图中的符号为 。
3、影响电阻大小的因素有：材料；长度；横截面积；温度。电阻是导体本身的一种特性，它不会随着电压、电流的变化而变化。
4、某些导体在温度下降到某一温度时，就会出现其电阻为0的情况，这就是超导现象，这时这种导体就叫超导体。
5、阻值可以改变的电阻叫做变阻器。常用的有滑动变阻器和变阻箱。
6、滑动变阻器的工作原理是：通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻。作用：通过改变连入电路中的电阻丝的长度来改变连入电路中的电阻，从而改变电路中电流，进而改变部分电路两端的电压，还起保护电路的作用。正确接法是：一上一下的接。它在电路图中的符号是 它应该与被控电路串联。
例1：以下说法中正确的是（ ）
A．绝缘体有电阻，导体没有电阻 B．通过导体的电流越大，导体的电阻就一定越大
C．导体两端电压为零时，电流为零，但电阻不为零 D．只有导体才能用作电工材料
例2：关于导体的电阻,下面说法正确的是（ ）
A．加在导体两端的电压越大,导体的电阻越大
B．通过导体的电流为零,导体没有电阻
C．通过导体的电流越大,导体的电阻越小
D．电阻是导体本身的一种性质.
例3：图所示电路中，当滑动变阻器滑片P向右移动时灯的亮度不变的是图（ ）
(
A
B
C
D
)例4：电灯经常在开灯的瞬间被烧坏，是因为刚开始工作时灯丝的温度较 （高、低），电阻较 （大、小），从而电流较 （大、小），所以容易被烧坏。
例5：如图所示，AB和CD是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将AB和CD两段导体串联后连入电路中。比较这两段导体的电阻及通过它们的电流的大小，有（ ）
A．RAB=RCD，IAB＜ICD???　? B．RAB＞RCD?，IAB=ICD C．RAB＜RCD，IAB＞ICD???? D．无法确定
二、欧姆定律
1、欧姆定律是由德国物理学家欧姆通过大量的实验归纳出来的。
2、欧姆定律：导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体两端的电阻成反比。公式为：I=U/R ，变形公式有：U=IR ， R=U/I
3、欧姆定律使用注意：单位必须统一，电流用A，电压用V，电阻用Ω；不能理解为：电阻与电压成正比，与电流成反比，因为电阻常规情况下是不变的。
4、用电器正常工作时的电压叫额定电压；正常工作时的电流叫额定电流；但是生活中往往达不到这个标准，所以用电器实际工作时的电压叫实际电压，实际工作时的电流叫实际电流。
5、当电路出现短路现象（电路中电源不经过用电器而直接被接通的情况）时，根据I=U/R 可知，因为电阻R很小，所以电流会很大，从而会导致火灾。
6、电阻的串联与并联：
串联：R=R1+R2+……+Rn （串联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都大）
并联：1/R=1/R1+1/R2+……+1/Rn （并联电阻的总电阻的阻值比任何一个分电阻阻值都小）
例1：下列说法中正确的是（ ）
A.电流跟电压成正比 B.电流跟电阻成反比
C.电阻一定时，导体中的电流跟导体中的电压成正比 D.在电压不变时，导体的电阻跟导体的电流成反比
例2：根据欧姆定律公式I=U/R，可变形得到R=U/I。对此，下列说法正确的是（ ）
A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比 B．导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零 D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
例3：小丽同学设计了如图所示的电路，当地闭合开关s后，电压表的读数将（ ）
A．变小 B．不变 C．变大 D无法判断
例4：如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合后，电流表的示数（ ）
A．变大 B．变小
C．不变 D．为0
例5：如下图所示，电源电压保持不变，闭合开关后，滑动变阻器的滑片向上移动，则（ ）
A．电流表示数增大，电压表V1示 数增大，V2示数减小
B．电流表示数减小，电压表V1示数减小，V2示数增大
C．电流表和电压表V1的示数不变，电压表V2的示数减小
D．电流表和电压表V1 V2示数都不变
例6：如图所示，当开关s闭合时，两个电流表的示数变化情况正确的是（ ）
A．两个电流表示数都变大
B．两个电流表示数都变小
C．电流表A1示数不变，电流表A2示数变小
D．电流表A1示数不变，电流表A1示数变大
例7：如图为“探究电流跟电压、电阻的关系”的实验电路，请回答下列问题：
（1）探究电流跟电压的关系时，应保持 不变，同时向 移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数增大，并记下电流表的示数。
（2）研究电流跟电阻的关系时，也要移动滑片，其目的是 。
例8：图为小强同学连接的实验电路。当闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右滑动时（ ）
A．电压表的示数减小，电流表的示数增大
B．电压表的示数增大，电流表的示数减小
C．电压表和电流表的示数都增大
D．电压表和电流表的示数都减小
例9：如图所示，电源电压不变，当开关S闭合时，电表示数的变化情况是（ ）
A．电流表、电压表示数均变大
B．电流表、电压表示数均变小
C．电压表示数变大，电流表示数变小
D．电压表示数变小，电流表示数变大
例10：图甲是某同学探究电流与电阻的关系的实验电路．已知电源电压恒为4.5V，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”，可供选择的定值电阻的阻值为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω和30Ω．

（1）该同学根据图甲连接的实物电路如图乙，其中一根导线连接是错误的，请在图乙中将这根线打上“×”，并补画出正确的连线．
（2）电路连接正确后，先用5Ω的定值电阻进行实验，闭合开关后，移动滑动变阻器的滑片，此时电流表的示数如图丙所示，则电路中的电流为　 A；再将5Ω的定值电阻换成10Ω定值电阻进行实验，移动滑片直至电压表示数为　 　V，并记录电流表的示数．
（3）该同学还想多测几组数据，但他不能选用的定值电阻是　 　．
三、伏安法测电阻
1、根据欧姆定律公式I=U/R 的变形R=U/I 可知，求出了导体的电压和电流，就可以计算出导体的电阻，这种方法叫做伏安法。
2、电路图如右图：
3、测量时注意：A、闭合开关前，滑动变阻器滑片应该滑到电阻最大端；
B、测量电阻时，应该移动划片P，改变导体两端的电压和通过导体的电流并记录下来。
C、可以将几次测量的结果求平均值，以减小误差。
4、测量小灯泡电阻时，没有必要求平均值。因为小灯泡的电阻是随温度的变化而变化的。
例1：在“伏安法测电阻”的实验中，滑动变阻器不能起到的作用是（ ）
A．改变电路中的电流 B．改变被测电阻两端的电压
C．改变被测电阻的阻值 D．保护电路
例2：对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测量电阻”的这两个实验，下列说法不正确的是（ ）
A．它们都是采用控制变量的研究方法 B．它们的实验电路在教科书中是相同的
C．前者多次测量的目的是分析多组数据，得出普遍规律 D．后者多次测量的目的是取电阻的平均值，减小误差
例3：在理化生实验技能测试中，实验室准备的器材有：电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测电阻及导线若干。在做测电阻的实验时，小明在连接电路过程中，由于疏忽，把电压表和电流表的位置给颠倒了，其它连接正确无误．这个电路闭合开关后所产生的现象是（ ）
A．电流表有读数，电压表的读数几乎为零
B．电压表将被烧坏
C．电压表有读数，电流表的读数几乎为零
D．电流表将被烧坏
例4：张弛同学在做“用变阻器改变灯的亮度”的实验时，她将一只小灯泡与滑动变阻器及开关串联后接在电源上，但闭合开关后无论怎样移动滑动变阻器的滑片，灯都不亮，为了检查电路故障，她另取一只电压表将表分别与小灯泡、开关并联时，表的指针均不动；将表与滑动变阻器并联时，表的指针明显偏转．则电路故障可能是（ ）
A．电源没电了 B．小灯泡处开路 C．滑动变阻器处开路 D．开关处开路
(
丙
0
1
10
3
V
15
2
5
0
+
3
15
0.6
0
0.2
2
A
3
0.4
1
0
+
0.6
3
乙
R
X
R
S
甲
)例5：做测定电阻阻值的实验：
(1)小明根据图甲所示的电路图，将图乙中的实验器材连接成实验电路. 同小组的小亮在检查时认为，从实验目的来看，实验电路上有一根导线连接错了，建议小明改接。
①请你在接错的那根线上打“×”；另画一根导线，使电路连接正确；
②如果不改接这根导线，对实验的影响是：
_______________ （具体说明是什么影响）
(2)小明将电路改接正确后，合上开关，调节变阻器的滑片到某位置时，电压表和电流表的指示如图20丙所示，则被测电阻Rx的阻值是 Ω.
(3)小明和小亮为他俩在全班首先获得测量结果而高兴，准备整理实验器材结束实验. 你认为他们的实验真的结束了吗？你会给他们提出什么建议呢？ ________________________________ _____________。
例6：海右中学到产品质量监督部门参加社会实践活动.碰到技术员正在处理一批假冒的“名牌”小灯泡。小明被安排用右图所示的器材检测这些小灯泡的质量是否合格。小明一看.检测器材跟平时在学校做实验用的器材差不多;再看那些小灯泡.做工明显粗糙.尽管标注的有点模糊.但依稀还能辨认出“2.5V 0.3A” 字样。
（1）答题纸上已画出了小明连接检测小灯泡的实物电路的一部分.请用笔画线代替导线在答题纸上帮小明完成该实物电路的连接。
（2）小明连接好检测电路后，对其中一只小灯泡进行检测.得到了右表中的检测数据。由这些数据可以看出：小灯泡在标注电压下工作时。通过它的实际电流比标注电流要_ ___。

（3）如果小灯泡生产厂家制作灯丝的原材料质量是合格的.则造成这一问题的根本原因是 .