十四章、探究电路
《第一节、电阻与变阻器》
【夯实基础知识】:
1.电阻:表示导体对
的阻碍作用。用符号
表示,电阻是导体本身的一种
,不同导体电阻一般不同——与加在导体两端的电压和通过的电流无关。(电路中的定值电阻——电阻器在电路图中的符号是
)
2、电阻(R)的单位:国际单位:
;常用的单位有:兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。1
MΩ=
KΩ;1
KΩ=
Ω。
3.因为电阻是导体本身的一种特性,所以导体的电阻与加在导体两端的
和通过导体的
无关。
影响导体电阻大小的三个因素是
导体的
、
、
。
具体关系如下:
⑴、长度:材料和横截面积一定时,导体越长,其电阻就越
;
⑵、横截面积:在材料和长度一定时,横截面积越大,导体的电阻
;
⑶、材料:在
和
相同的情况下,不同材料的导体电阻不同;
⑷、温度:一般情况下,导体的温度升高时电阻会
。(在选择和判断题中,不必考虑“温度”这一因素)。
4、物理实验室里常用的变阻器有
和
两种。(电阻箱在电路中的符号是__________)
5.滑动变阻器:⑴构造原理:通过改变接入电路中电阻丝的
来改变电阻。滑动变阻器在电路图中的符号是
。
⑵作用:A、保护电路(防止电路元件被烧坏)闭合开关前应把滑片调到
处。B、改变电路中的
或
。
⑶连接方法:不管有几个接线柱的滑动变阻器,把它连入电路中时,都要采用“一上一下”法。
⑷一个滑动变阻器的铭牌上标有“50Ω
2A”表示的意义是
。
【第一课时典型例题】:
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、探究实验:在温度一定的情况下,探究“影响电阻大小的因素”
1、影响导体电阻的因素是一个多因素的问题,所以要采用______________法来逐一研究每个因素对电阻的影响。
2、为了研究导体的电阻与导体横截面积的关系,应选用材料相同、
相同而
不同的一组导体进行实验。
3、在实验中,通过什么仪表或实验现象来探知导线电阻的大小?答:____________或___________(转换法)
4、下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录:
(l)要探究导体电阻大小与长度是否有关,应选用
两根导体;
(2)要探究导体电阻大小与横截面积是否有关,应选用
两根导体。
(3)通过对表格中的导体A,C电阻大小的探究,应该得出的结论是
。
例3、下列说法正确的是(
)
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B.两根长度相同的镍铬合金导线,横截面积较小的电阻一定大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大
D.长度相同,材料相同,横截面积也相同的导线,在任何情况下,电阻都一样大
例4:有三根相同材料制成的导体A、B、C,A比B长,但粗细相同;C与B长度一样,但C粗些.这三根导体的电阻由大到小的排列顺序为 。
【第一课时跟踪练习】
1、⑴人在皮肤干燥时,电阻约为几kΩ至几十kΩ,10kΩ=
Ω;我们平常说的绝缘体,其电阻一般应在1MΩ以上,1MΩ=
Ω。
⑵、
450
KΩ=
Ω=
MΩ
2.导体对
叫电阻,电阻是本身的一种特性,它的大小跟导体的
,
,
有关。
3.A、B是两根材料相同,长度相同的导体,如果A导体的横截面积是0.5cm2,B导体的横截面积是5mm2,则导体A的电阻
导体B的电阻(选填:大于、小于、等于)。
4.甲、乙两条长度相同的镍铬合金电阻线,R甲<
R乙,则甲的横截面积
乙的横截面积(选填“大于”、“小于”或“等于”)
5.将一根镍铬合金丝均匀拉长接入电路,其电阻将
;若将这根镍铬合金丝对折后接入电路,其电阻将
。(填“增大”、“减小”或“不变”)
6.有两只定值电阻,上面分别标有“2A
10Ω”和“1A
5Ω”的字样,若将它们串联在电路中使用,则电路中允许通过的最大电流为〔
〕
A.
1A
B.2A
C.
3A
D.
不能确定
7、导体的电阻大小与下列哪个因素无关?(
)
A.导体的长度
B.导体的横截面积
C.导体的材料
D导体两端的电压
8.以下关于影响电阻大小的因素的说法中正确的是(
)
A.导体电阻的大小与温度没有关系
B.同种材料制成的粗细相同的导体,长的电阻大
C.同种材料制成的长度相同的物体,粗的电阻大
D.长短、粗细都相同的导体一定具有相同的电阻
9.关于电阻,下列说法错误的是(
)
A.电阻表示导体对电流的阻碍作用
B.导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关
C.导体的电阻与导体两端的电压成正比,与导体中的电流成反比
D.导体的电阻是导体本身的性质,与是否通电无关。
10、在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中,小明发现实验器材中金属丝只有一根,其它器材足够,如果要他完成下面的一些实验探究活动,其中他不可能完成的是(
)
A.探究导体电阻与长度的关系 B.探究导体电阻与横截面积的关系
C.探究导体电阻与材料的关系 D.探究导体电阻与温度的关系
11、将一根铜导线接在电路中,要使导线电阻变大,下列说法正确的是(
)
A、将铜导线对折后接人电路
B、加大导线两端的电压。
C、用长度、横截面积相同的铁导线代替
D、增大通过导线的电流。
12、一根铜导线的电阻为R,要使电路中的电阻变为2R,以下方法可行的是(
)
A.将铜导线对折起来,接在电路中
B.将同样长,同样粗的铝导线代替铜导线接在电路中
C.将铜导线用拉丝机拉长至原来2倍
D.将铜导线用拉丝机拉长至原来倍
13、如图15-1-15所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点,张明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”实验,记录数据见下表:
步骤
M接
N接
电流/A
1
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和G
F
0.8
⑴比较步骤
,得出结论:导体电阻大小与材料有关。
⑵比较步骤1和2(或4与5),得出结论:
;
⑶比较步骤2和3(或5与6),得出结论:
;
【第二课时典型例题】:
【例题1】:滑动变阻器的滑片P滑动时,接入电路的电阻发生变化的原因是(
)
A.加在电阻丝两端的电压发生变化
B.电阻丝横截面积发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.通过变阻器的电流强度发生变化
【例题2】:在如图15–1–3所示的电路中,用滑动变阻器控制灯的亮度,若要求滑片P向左端滑动时灯逐渐变亮,则下列接法正确的是(
)
A.
M接C,N接D
B.
M接A,N接B
C.
M接C,N接B
D.
M接A,N接D
【例题3】:小明要研究小灯泡的亮度与流过小灯泡电流的关系,他已连接的部分电路如图15–8示,请你用画线代表导线,将电路连接完整,并在方框内画出对应的电路图。
【例题4】:如图15—8所示,是小明探究怎样用变阻器改变灯泡亮度设计的实验。
⑴为保护灯泡不被烧坏,闭合开关前,应将滑动变阻器接入电路中的电阻值调至
,即把滑片P移动到
端。
⑵当开关S闭合时,要使灯泡变亮,滑动变阻器的滑片P应向
端移动。
【例题5】电位器是变阻器的一种,它可以用来改变收音机的音量,小红买了一个电位器,如图15-9所示。如果把它与灯泡串联起来,利用它改变灯的亮度,请仔细观察,现想使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗,下列连法正确的是(
)
A.连接A、C
B.连接B、C
C.连接A、B
D.以上都不正确
图15-8
图15-9
图15-10
【变式训练】如图15-10甲所示,为一种调光型台灯中使用的电位器示意图(图中虚线所示为旋钮),
P为可导电的旋片,转动旋钮可以改变旋片在碳膜(相当于一根电阻丝)上的位置,C、D、E为三个接线柱,C、E分别连在碳膜两端,D通过导体连在旋片P上.图15-10乙是台灯的其余部分电路,请你以笔画线将甲、乙两图连在一起,要求顺时针转动旋钮时灯泡亮度增加。
【第二课时跟踪练习】
1、常用的变阻器的构造原理是通过改变连入电路的
来改变电阻的。
2、变阻器的作用:①、改变电路中的
或
;②、
电路(防止电路中电流过大而把电路元件烧毁)
3.某滑动变阻器标有“100Ω,5A”字样。它表示这变阻器的电阻变化范围是__________,允许通过的最大电流值是_______。
4.将图15-12的变阻器接入电路中,当滑片向左移动时,要使电阻减少,下列哪种接法正确(
)
A.
A、D
B.
B、C
C.
A、B
D.
C、D
图15-12
图15-13
5、如图15-13,A、B、C、D中所示的为滑动变阻器结构和连入电路情况示意图,当滑片向右滑动时,连入电路的电阻变小的为(
)
6、小丽要自制滑动变阻器,老师向她提供了右下表所示的几种材料及相关数据,她应选取_______材料做电阻丝,因为在相同条件下,这种材料的电阻______(选填“较大”或“较小”)。图15–1–9中AB和CD是她选取的这种材料制成的两根粗细一样的电阻丝,用图示的装置可以研究导体电阻的大小跟____________的关系。
几种长1m的横截面积为lmm2的金属导体在20℃时的电阻值
导体
电阻R/Ω
铜
0.017
铝
0.027
铁
0.096
镍铬合金
l.1
图15–1–9
7、当将滑动变阻器的滑片P向右移动时,下图中可使变阻器连入电路部分的电阻增大的连接方法是(
)
8、如图15-20所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的的方案是( )
SHAPE
\
MERGEFORMAT
9、一位同学设计了一个风力测定仪,如上面右图所示,O是转动轴,OC是金属杆,下面连接着一块受风板.无风时OC是竖直的,风越强,OC杆偏转的角度越大.AB是一段圆弧形电阻,P点是金属杆与圆弧形电阻相接触的点,电路中接有一个小灯泡,测风力时,闭合开关S即可.通过分析可知:金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个
,观察小灯泡的
可以粗略地知道风力的大小.
10、如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片是杠杆的一端,且由定位挡板限制只能在电阻上滑动。从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度。已知电流增大时,电流表指针向右偏转,则(
)
A.油面下降时,电流表指针向右偏转
B.油量表的零刻度线一定与电流表原零刻度线相重合
C.油量表的刻度值从左往右是逐渐增大的
D.油箱内的油越少,流过电流表的电流越大
根据要求连接图15-27的实物图:如图所示,有灯泡L1、L2,开关S,电源,
电压表、电流表,滑动变阻器和导线若干,要求:L1、L2并联,开关控制整个电路,电流表测总电流,电压表测L1的电压,滑动变阻器改变通过L2的电流。
SHAPE
\
MERGEFORMAT
12、如图15-28所示,是另一种变阻器——电阻箱,它现在连入电路的电阻为________Ω。电阻箱在电路图中的符号是_____。
13、实验需要测量小灯泡两端的电压和通过它的电流,聪明而粗心的小刚连接了如图15-29所示的电路,同组的小林发现有错误,主张拆了以后重新连接,可是时间来不及了,小刚眼珠一转,在图示的电路中只增加了一根导线,电路就正常工作了.(1)如果闭合图15-29中所示电路的开关,电压表示数、电流表示数情况如何 小灯泡发光情况怎样?(2)在图中画出小刚连接的那根导线。
14、请在图9所给实物图上补上一根导线(用笔线作导线),使滑动变阻器滑片P向右移动时小灯变亮,并画出对应的电路图。
15、如图15-7所示,电源电压保持不变,Rt为一热敏电阻,其阻值随温度的降低而增大.现往Rt上擦一些酒精后,热敏电阻的温度_______(升高/降低),电流表的读数_______(变大/变小)。
第二节
科学探究:欧姆定律
【夯实基础知识】
1.电阻串联时的特点(指R1,R2串联)——写出数学表达式。
①
电流特点:
(串联电路中各处的电流相等)
②
电压特点:
(总电压等于各用电器电压之和,而且等于电源电压。)
2.电阻并联时的特点(指R1,R2并联)——写出数学表达式。
①
电流特点:
(干路电流等于各支路电流之和)
②
电压特点:
(各支路两端的电压相等,而且等于电源电压。)
3、在右边的方框内画出
“探究欧姆定律”的实验电路图。
4、探究过程:(1)探究电流跟电压的关系时,控制
不变,得出的实验结论是
。
(2)探究电流跟电阻的关系时,控制
不变,得出的实验结论是
。
5、滑动变阻器的作用:①、“保护电路”——在连通电路前,把滑片移到
。②、在探究电流跟电压的关系的实验中,电压表的主要作用是
。③在探究电流跟电阻的关系的实验中,电压表的主要作用是
。
6.欧姆定律内容:
。
7.欧姆定律数学表达式:
;式中单位:I→安(A);U→伏(V);R→欧(Ω)。
8.欧姆定律的应用:
①
求电阻:
R=
;
②求电压:U=
。
【第一课时典型例题】:
【例题1】为探究电流与电压、电阻的关系,小明将实物连接成如图15-2-1甲所示
(1)指出图15-2-1甲中连接的错误之处:①___________________________________;②_______________________________。
(2)请你将正确的电路图画在答题卡虚线框内。
(3)电路连接正确后,在研究电流与电阻的关系时,更换定值电阻后,应调节_______________,使定值电阻两端的电压__________。
(4)图15-2-1乙是实验中电流表的某次示数,则电流是__________A。要使电路中的电流增大,根据你所画的电路图,滑动变阻器的滑片应向___________移动(选填:左或右)。
【例题2】小明在探究“电流与电压、电阻的关系”时,实验数据分别记录在表一、表二中。
(1)分析表一数据,可得出结论:___________________________________________________________________;
(2)分析表二数据,可得出结论:___________________________________________________________________;
(3)本实验采用的探究方法是_______________。
【例题3】关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是(
)
A、只要将导体连入电路,电路中就有电流
B、导体中通过的电流越大,它的电阻越小
C、有电流通过的小灯泡,其两端不一定有电压
D、导体两端电压越大,通过该导体的电流就越大
【例题4】从欧姆定律可以导出公式R=U/I。对电阻的理解.你认为正确的是(
)
A.当电压增大时,电阻也增大
B.当电流增大时,电阻减小
C.当电压为零时,电阻也为零
D.电阻由导体本身性质决定,与电流、电压无关
【第一课时跟踪练习】
1、在探究欧姆定律时,如果要探究"导体上的电流跟电压的关系":
(1)你或同学们有什么猜想?请说出来:
;
(2)设计实验时,需“改变定值电阻两端的电压”,最好的方法是利用
来改变;也可以通过改变
来改变。
(3)在进行三次或更多次实验探究后,得出的结论是
。
2、在电阻不变的条件下,通过改变电源电压来改变定值电阻两端的电压,实验中三次实验自左至右如下图所示,测得示数见表格
(1)、研究这些数据得出:在电阻不变时,电流和电压关系是成________关系。
(2)、电路中电阻的阻值是______Ω。在这个电路中产生2A电流,需要她两端加_______V的电压。
(3)、若换用较大阻值的电阻,安培表(即:电流表)读数怎样变化?答:电流表读数会变________。
3、在研究电流跟电压、电阻之间关系的实验中,通过改变电路中的电压的电阻,分别得了如下两组数据:
分析表1所列数据可以得到的结论是:在电阻一定时,
。
分析表2所列数据可以得到的结论是:
。
4、下图左是探究“电流与电阻关系的实验”的电路图。闭合开关前滑动变阻器的滑片应滑至
端;实验过程中,当电阻R由5Ω变为10Ω时,为控制R两端的电压保持不变,滑片应向
端(选填:a或b)滑动。
5、我们已进行过“科学探究:欧姆定律”。
(1)请你在上面中间的方框内“用铅笔”画出该实验的电路图。
(2).①由于电路中电流的大小受两个因素的影响,所以我们在探究某一因素变化对电流的影响时,必须保持其它因素不变,即采用了
法。
②上图右是某实验小组在探究过程中根据实验数据绘制的坐标图像,其中表示电压不变时,电流随电阻变化的图像是
图;表示电阻不变时,电流随电压变化的图像是
。(两空均选填"甲"或"乙")
(3)在探究“电流跟电压的关系”的实验过程中,使用滑动变阻器的主要目的是
。
在探究“电流跟电阻的关系”的实验过程中,使用滑动变阻器的主要目的是
。
6、欧姆定律的表达式为
,在电压U一定的条件下,导体的电阻R越小,通过导体的电流I就越
。两个电阻R1和R2(R1>R2)串联接入电路中,通过R1的电流
于通过R2的电流。
7、对于一段导体来说,关于R=U/I的物理意义有下面几种说法,其中正确的是(
)
A、导体中的电流越大,则电阻越小
B、加在导体两端的电压越大,则电阻越大
C、导体的电阻等于导体两端的电压与通过的电流之比
D、导体的电阻与导体两端的电压成正比,与通过的电流成反比
8、将一个阻值R=15Ω的定值电阻接入电路中,当R两端的电压是3V时,通过R的电流是
A;当R两端的电压是6V时,通过R的电流为
A;如果R中的电流是100mA,那么R两端的电压是
V。
9、当加在某段导体两端的电压为6V时,通过导体的电流为0.5A,则导体的电阻为
Ω;若加在该导体两端的电压增为12V,则该导体的电阻为
Ω。
10、如图所示,电源电压6V保持不变,滑动变阻器的最大阻值为30Ω。当S闭合,滑片P从
a端向变阻器的中点c移动时,电压表的示数变
,电流表的示数变
。当滑片P移到
c点时,通过Rac的电流为
A。
【第二课时典型例题】
【例题1】:在探究“电压一定时,电流跟电阻的关系”的实验中,设计电路图如下图15-2-9甲所示。
⑴连接电路时,开关必须
。
⑵请请根据图甲电路图用笔画线代替导线将图乙所示实物连接成完整电路。
⑶、连接好电路,闭合开关,发现电流表没有示数,移动滑动变阻器的滑片,电压表示数始终接近电源电压。造成这一现象的原因可能是(
)
A.电流表坏了
B.滑动变阻器短路
C.电阻处接触不良
D.电阻短路
⑷、排除电路故障进行实验,多次改变R的阻值,调节滑动变阻器,使电压示数保持不变,实验数据记录如下表。其中第5次实验电流表示数如图15-2-9丙所示,其读数为
A。填入表格的空白处。
实验次数
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流V/A
0.6
0.3
0.2
0.15
【变式训练1】:
利用如图甲所示实验电路探究“通过导体的电流跟电压的关系”时:
(1)需要
个定值电阻。
(2)滑动变阻器的主要作用是
.
(3)利用实验数据作出的I-
U关系图线,与图乙中的
最接近.(4)实验结论是
【例题2】:电流、电压、电阻三兄弟相聚,少不了一番热闹,关于电流跟电压和电阻的关系,下列说法正确的是( )
A.电阻越大,电流越小;电压越大,电流越大
B.在电压不变的情况下,导体中的电流越大,导体的电阻越小
C.在电阻一定的情况下,导体中的电流越大,导体两端的电压越大
D.在电压一定的情况下,导体电阻越小,电流就越大
【变式训练2】:关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系,下列说法正确的是(
)
A、导体中的电流越大,其电压越大;
B、导体中的电流越小,其电阻越大;
C、导体两端的电压越大,导体的电阻越大。
D、在电压一定时,导体中的电流跟这段导体的电阻成反比。
【例题3】:某同学在探究欧姆定律——探究“电流跟电压或电阻的关系”时,根据收集到的数据画出了如图15-5所示的图像,下列结论与图像相符的是(
)
电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C.电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D.电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【变式训练3】:某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时,
根据收集到的数据画出了如右图15-6所示的一个图像,下列结论与图像相符的是(
)
A、电阻一定时,电流随着电压的增大而增大
B、电阻一定时,电压随着电流的增大而增大
C、电压一定时,电流随着电阻的增大而减小
D、电压一定时,电阻随着电流的增大而减小
【例题4】:在一段导体两端加2V电压时,通过它的电流强度是0.4A,这段导体的电阻是______Ω;如果在它两端不加电压,通过它的电流强度是______A,这段导体的电阻是______Ω。
【变式训练4】:一导体接在电路中,若把加在该导体两端的电压变为原来的两倍,则该导体的电阻和通过它的电流将(
)
A.都增加为原来的两倍
B.电阻不变,电流变为原来的2倍
C.电阻不变,电流变为原来的1/2
D.电阻、电流都不变
以下为“动态电路题型”:【例题5】如图15–2–4所示电路,已知电
( http: / / www.21cnjy.com )知电源电压为6伏,电阻R1=10Ω,滑动变阻器R2的最大值是20Ω,当滑片P从a向b移动的过程中,电流表示数将_______,电压表示数将_______。电流表的最小示数为______A。
【变式训练5】:如图15-2-5
所示,电源电压恒定不变,当S闭合,滑动变阻器的滑片向右移动过程中,下列说法正确的是(
)
A.灯泡变亮,电压表读数不变
B.灯泡变暗,电压表读数变小
C.灯泡变亮,电压表读数变大
D.灯泡变亮,电压表读数变小
【例题6】如图15–2–6所示,电源电压不变,闭合开关S后,滑动变阻器滑片自a向b移动的过程中(
)
A.电压表V1示数变大,V2示数变大,电流表A的示数变大
B.电压表V1示数不变,V2示数变大,电流表A的示数变小
C.电压表V1示数不变,V2示数变小,电流表A的示数变大
D.电压表V1示数变小,V2示数变大,电流表A的示数变小
【变式训练6】:如图15–2–7所示的电路中(电源电压不变),闭合电键S后,当滑动变阻器的滑片自左向右移动时,下列判断中正确的是(
)
A.电流表的示数不变,电压表的示数不变
B.电流表的示数变大,电压表的示数变小
C.电流表的示数变大,电压表的示数变大
D.电流表的示数变小,电压表的示数不变
【例题7】电阻R1与R2串联在电路中,用电压表测得R1、R2两端电压分别是8V和2V,已知R1的阻值是2kΩ,则R2的阻值是多少?
【变式训练7】电阻R1与R2并联在电路中,用电流表测得R1、R2的电流分别是0.2A和40mA,已知R2的阻值是0.1kΩ,则R1的阻值是多少?
【第二课时跟踪练习】
1.根据欧姆定律
I=U/R,下列哪种说法是正确的:(
)
A.通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小;
B.导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大;
C.导体的电阻与电压成正比,与电流成反比;
D.导体两端的电压越大,这段导体中电流就越大。
2、小刚同学用如图电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”。在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5Ω更换为10Ω后,为了探究上述问题,他应该采取的唯一操作是(
)
A.保持变阻器滑片不动
B.将变阻器滑片适当向左移动
C.将变阻器滑片适当向右移动
D.将电池个数增加
3.一段导体两端的电压为8V,导体中的电流为2A,如果将它两端的电压减少2V,则导体中的电流变为(
)
A.0.25A
B.0.5A
C.1.5A D.3A
4、某同学在探究通过导体的电流与其电压的关
( http: / / www.21cnjy.com )系时,将记录的实验数据通过整理作出了如下图所示的I-U坐标图像,根据图像分析,下列说法错误的是【
】
A、通过导体a的电流与其两端电压成正比
B、导体a的电阻大于b的电阻
C、当导体b两端电压是1V时,通过b导体中的电流为0.1A
D、a、b两导体串联接在电压为3V的电源上时,通过导体的电流为0.2A
5、如图10所示电路中,电源电压恒定。闭合开关S,调节滑动变阻器使小灯泡L正常发光;若再断开开关S,要使小灯泡L仍如原来一样正常发光,应将滑动变阻器的滑片(
)
A.向a端移动
B.向b端移动
C.保持不动
D.无法判断
6、当加在某段导体两端的电压为6V时,通过导体的电流为0.5A,则导体的电阻为
Ω;若加在该导体两端的电压增为12V,则该导体的电阻为
Ω。
7、一根导体两端加电压2V时,通过的电流正好是0.1A,则导体的电阻是_______Ω。如果这根导体两端加的电压变为4伏特,则通过导体的电流是______A。
8、如图2所示的电路,电源电压保持不变,闭合开关S,将滑动变阴器的滑片P向左移动的过程中,下列说法中正确的是(
)
电流表的示数变大;
B、电压表的示数变大;
C、电压表与电流表的示数的比值不变;
D、电压表示数变大,电流表示数变小。
9、下图8是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变,R0为定值电阻,R是用半导体材料制成的热敏电阻,其电阻值会随温度的升高而变小。若环境温度升高,闭合开关S。则(
)
A.热敏电阻R的阻值变大
B.电压表的示数变大
C.通过电阻R的电流变小
D.电阻R两端电压变大
10.如图15-2-8所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S1、S2,两灯都发光,当把开关S2断开时,灯泡L1的亮度及电流表示数的变化情况是( )
A.L1亮度不变,电流表示数变小
B.L1亮度不变,电流表示数不变
C.L1的亮度增大,电流表示数不变
D.L1亮度减小,电流表示数变小
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图15-2-8
图15-2-9
图15-2-10
11.如图15-2-9,电源电压保持不变,电阻R1 =
( http: / / www.21cnjy.com ) R2 = R3 =
10Ω,要使R2、R3并联,应闭合开关
,此时电流表的示数为I1;要使R1、R2串联,开关S1、S2应
(填“断开”或“闭合”),此时电流表的示数为I2;则I1:I2 =
。
12.如图15-2-10所示,L1=4Ω
,L2=8Ω
, 开关闭合后,电流表A的示数为0.5A,则电路中的总电流为
A。
13、右图所示的电路中,电源电压和灯泡电阻都保持不变,当滑动变阻器R的滑片P由中点向右移动时,下列判断正确的是(
)
A.电流表和电压表的示数都增大
B.电流表和电压表的示数都减小
C.电流表的示数减小,电压表的示数增大
D.电流表的示数减小,电压表的示数不变
14、如图11所示的电路中,R1为定值电阻,R2为滑动变阻器,电源电压不变。闭合开关S后,滑片P从a端移动到b端,电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图12所示,则电源电压为______V,R2的最大阻值为
Ω。
SHAPE
\
MERGEFORMAT
15、如图13所示,当开关S闭合,甲、乙两表为电压表时,两表读数之比U甲:U乙为4∶1;当开关S断开,甲、乙两表为电流表时,两表的读数之比I甲∶I乙为(
)
A、4∶3
B、3∶2
C、3∶4
D、3∶1
16、在研究“一定
( http: / / www.21cnjy.com )电压下,电流与电阻的关系”时,电路如图15-2-7所示,电源电压恒为3V,滑动变阻器上标有“15Ω
1A”字样。在a、b间先后接入不同阻值的定值电阻,移动滑片P,使电压表示数为1.5V,读出电流表的示数。当20Ω的电阻接入a、b间时,电压表示数始终无法达到1.5V,其原因可能是【
】
A.滑动变阻器阻值太小
B.电源电压3V太高
C.20Ω的阻值太小
D.控制的电压1.5V太高
★17、小明和小丽在研究导体中电流与导体两
( http: / / www.21cnjy.com )端电压的关系时,除了电源(3V)、开关、导线、电流表、电压表、滑动变阻器外,还有可供选择的(A)定值电阻;(B)小灯泡。
(1)为了完成研究还应选择的器材(填序号)
;理由是:
。
(2)用笔划线完成图15-2-8甲中的实物电路连接(你所选器材在图中用接线板代替),并使滑动变阻器接入电路的阻值最大。
(3)小明通过实验得出了下表(一)中的数据,请读出图15-2-8乙中两表的示数,记在表中最后一列的空格处。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.05
0.1
0.15
0.2
表(一)
(4)小丽通过实验得出了下表(二)中的数据,并且通过分析实验数据得出了:“在电阻一定时,导体中的电流随电压的增大而减少”的结论。小明观察并检查了小丽所连接的电路后,告诉小丽….
你认为原因可能是
。
电压U/V
0.5
1.0
1.5
2.0
电流I/A
0.25
0.2
0.15
0.1
表(二)
18、将一个阻值R=15Ω的定值电阻接入电路中,当R两端的电压是3V时,R中的电流是
A;当R两端的电压是6V时,R中的电流是
A;如果R中的电流是100mA,那么R两端的电压是
V。
19、如图5—2所示,电源电压为6V,电阻R1为10Ω。闭合开关后,电流表示数为1A,则R2的大小?,通过R2的电流多大?
21、如图6所示的电路中,电阻R1的阻值是20Ω,闭合开关S,电流表A1的示数为0.3A,电流表A的示数为0.5A。求:
(1)通过电阻R2的电流?(2)电源电压?(3)电阻R2的阻值?
23、如右图所示:R1=10欧姆,R2=20欧姆,R3=30欧姆,电源电压恒定不变。K1闭合,K2断开时安培表的读数为0.3安培。问:(1)电源的电压是多少?(2)当K1与K2均断开时,安培表(即电流表)的读数是多少?R1两端的电压是多少?(3)当K1与K2均闭合时,安培表的读数又是多少?通过R3的电流是多少?
24、图24的a所示电路,电源电压保持不变。闭合S,调节滑动变阻器,两电压表的示数随电路中电流变化的图像如图b所示,根据图像的信息可知:_____(选填“甲”“乙”)是电压表V2示数变化的图像,电源电压为_____V,电阻R1的阻值为_____Ω。
25、如图25所示电路,当滑动变阻器的滑片P向左、右滑时,电流表的示数变化范围为1一3安,电压表的示数变化范围为0—4伏,求电源电压和滑动变阻器的最大阻值?
第三节、伏安法测电阻
【夯实基础知识】
回顾:
欧姆定律的公式是
;两个变形公式分别是
和
。
1、实验原理是:
。所以实验中待测物理量是
和
。
2.在右边方框内画出伏安法测电阻的实验电路图。
3.滑动变阻器应与被测电阻
联,滑动变阻器的作用:除了“保护电路”的作用外,
滑动变阻器的主要作用是:改变电路中的
和
。
4、伏安法测电阻时,为了减小误差,通常要
。
5、连接实验电路时,应注意的事项:连接过程中开关应该是________的;实验开始前,应把滑动变阻器的滑片调到__________的位置;注意电表的“正入负出”。
测量电阻的“特殊方法”有:双伏法,双安法,等效替代法,伏阻法,安阻法等
【典型例题】:
【例题1】在物理实验中,对物理量进行多次测量——测得多组数据的目的有两个:⑴、测量实验中,是为了“通过多次测量求平均值减小误差”,提高精度。⑵、探究实验中,多次测量的目的是为了“寻找普遍规律”,排除偶然性。下面四个实验中,哪个是通过“多次测量求平均值减小误差”,提高精度的。(
)
A.在探究“并联电路中干路电流与各支路电流的关系”时测量多组对应的干路电流和各支路电流
B.在探究“串联电路各点间电压的关系”时测量多组对应的总电压和各部分电路两端的电压
C.在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时测量多组对应的电流和电压值。
D.在“测量小灯泡的电阻”时,测量多组对应的电流和电压值
【例题2】如下图甲是伏安法测电阻的实验器材,其中电池组电压为6V,Rx的阻值约10Ω左右。
老师提醒同学们,电压表选用3V的量程。那么,电流表应选用__________的量程。这样做的优点是:①________________;
②以免实验时间过长,因__________________而增大阻值。
(2)将图中器材连接成测定Rx阻值的实验电路(要求滑片P处于最左端时,连入电路的阻值最大)。
(3)小明同学已将前两次实验的数据记入了表中,第3次实验的电表指示如图乙所示,请将读数填入表中,并完成表中的有关计算。
(4)从记录表中看出,三次实验计算所得的电阻值不完全相同,其原因是__________________________。
(5)小红按电路图正确连接好实验电路。然后闭合开关S,发现灯泡很亮,且电压表的读数为6V,等于电源电压。造成该现象的原因为可能是
,也可能是
。
【例题3】某次实验,电压表和电流表的示数如图甲所示,则此时小灯泡的电阻为
,该同学作出了小灯泡两端电压和电流图像如图丙所示,根据坐标图像可知小灯泡的电阻是
的(填“变化”或“不变”),其原因是
。
【例题4】根据欧姆定律公式I=U/R可以导出R=U/I,由公式得出的正确结论是(
)
导体电阻的大小跟导体两端电压成正比
B.导体电阻的大小跟导体中电流成反比
C.导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体中的电流共同决定
D.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体两端的电压和通过导体的电流无关
【变式训练4】将6V的电压加在用电器两端时,通过的电流是0.2A,该用电器的电阻是
Ω;将3V的电压加在同一用电器两端时,通过电路的电流是
A,用电器的电阻是
Ω;如果用电器两端的电压为零,该电阻的阻值是
。
【例题5】如图6所示,几个同学在只有电流表或电压表时,利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路,其中不可行的是( )2
【变式训练5】下图的四个电路中,电阻R0为已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出Rx阻值的电路是(
)
【例题6】如右图所示,已知铝制电缆线每1米长的电阻为0.02欧(导体的材料、横截面积一定时,导全电阻与长度成正比).输电过程中,由于地下电缆某处短路,而导致用户停电.为找到发生短路地点,工人在切断电源的情况下,以4节干电池串联做电源,测得电路电流为0.2安,由此可知,电缆短路处到用户的距离是
米。
【变式训练6】下两发电站到南江之间有四十多公里的输电线,刚刚由于地质灾害,下两发电站到南江的输电线在某处发生了短路。如果每1米输电线的电阻为0.01Ω。你能不能用我们所学的知识,帮检修员估算一下,短路的地点距下两发电站大概多少km
【跟踪练习】:
1.在测量电阻的实验中,所给的电压表有“0~3V”和“0~15V”两个量程,电流表有“0~0.6A”和“0~3A”两个量程,电源是两节干电池串联,待测电阻的阻值大约是10Ω,那么,电压表应选的量程为______,电流表应选量程为________。2·
2、对于“探究电流跟电阻的关系”和“伏安法测电阻”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,得出电流跟电阻的关系
D.后者多次测量的目的是取电阻的平均值,减小误差
3.一个滑动变阻器的铭牌上标有“10Ω,2A”当此变阻器和一个阻值为20Ω的电阻串联后接入一电源上,则电源电压的最大值应不超过
V。
4、如左图4所示的电路,闭合开关前,滑动变阻器滑片放在
端闭合开关,当滑片向左移动时,电流表的示数
(变大/变小/不变),电压表的示数
(变大/变小/不变)。
5.如上图5所示,电源电压为6伏特,R1=R2=30欧姆,当开关K断开时,电流表的读数是______安培;当开关K闭合时,电流表的读数是______安培。
6、上图6所示的电路中,两个相同的小灯泡L1与L2串联,当开关闭合时,一盏灯亮,一盏灯不亮,且电压表有示数,则电路发生的故障是(
)
A.灯L1短路
B.灯L2短路
C.灯L1断路
D.灯L2断路
7.通过导体a、b的电流随电压的变化情况如图7所示,则导体a、b的电阻相比较(
)
A.Ra>Rb
B.Ra=Rb
C.Ra<Rb
D.无法确定
8.如下图7所示的四种电路,电阻RO已知,当通过闭合或断开电路中的不同开关时,不能测算出未知电阻Rx阻值的电路是( )
9.下面的电路图,在研究电流、电压和电阻关系时,若只改变滑动变阻器的阻值,可以探究电流与
的关系;也可用于伏安法测电阻,实验时小明观察到两个电表的示数如下,则小明测得R的电阻是
欧。
10.某同学测小灯泡电阻的电路如图15所示,其中电源电压为6V。他按电路图正确连接好实验电路。然后闭合开关S,发现灯泡很亮,且电压表的读数为6V。造成该现象的原因为可能是
。
11、小名在做“伏安法测电阻”的实验时:(1)按所示电路图,用笔画线代替导线将实物连接起来,电压表选用0~3V量程。
(2)闭合开关后,发现电流表示数为零,电压表有明显偏转,则电路中发生断路的器件是
。
(3)改正电路正确无误后开始实验.前两次的实验数据已填在下面的表格内,第三次实验时电流表的示数如右图所示,请将下面表格中的空白处填写完整.(计算结果保留一位小数)
实验次数
电流/A
电压/V
电阻/Ω
测量结果:“取平均值”R=
Ω
1
0.30
2.5
8.3
2
0.26
2.1
8.1
3
1.6
(4)小名想测额定电压为“3.8V”
的小灯泡正常发光时的电阻值(约10Ω)
.他的实验步骤是:断开开关,
拆下定值电阻,将标有“3.8V”的小灯泡接入原电路定值电阻的位置,并将变阻器阻值调至最大;调整
;闭合开关,再移动滑片至小灯泡正常发光时,读出电流表的示数,算出小灯泡电阻。
(5)小珍连接好电路后闭合开关,发现无论如何移动变阻器的滑片P,电压表、电流表均有示数,但都不改变,原因可能是____________________________________。(写出一种即可)
11.小灯泡的电阻受温度影响较大,而电流的大小会影响电阻的温度,那么小灯泡的电阻大小与通过的电流有什么关系呢 小亮选择一个规格为“3.8V”的小灯泡,按如下电路图连接电路进行测量,测量结果如下表。实验中电源电压保持4.5V不变。
⑴、请你用笔画线代替导线,将下图中实物电路连接完整,要求导线不能交叉。
(2)分析表格中的实验数据,可以得出通过小灯泡的电流越大,其电阻就
;原因是
。
(3)比较第2次与第4次实验,第
次实验小灯泡较亮。
(4)滑动变阻器有三种规格:甲(15Ω
1A)、乙(20Ω
1.5A)、丙(30Ω
1A)。分析小亮的实验,小亮应选择
滑动变阻器。
(5)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移动到______端(填“左”或“右”)。
(6)进行实验时,小玲闭合开关后发现电压表的示数接近4.5V,然后她反复移动滑动变阻器的滑片P,电压表的示数基本不变。由此可见,发生故障的原因可能是滑动变阻器________或者是灯泡________。
(7)测小灯泡的电阻,还能不能多次计算再取平均值?说说你的理由。
12、某初中物理课外小组在做实验时,需要10Ω的电阻一只,但实验室里没有10Ω的电阻,但实验室里有1.2m长的电阻丝,经过测量,电阻丝两端的电压是6V时,通过的电流是0.2A,在这根电阻丝上截取________cm长的一段,它的电阻就是10Ω。
13、小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V的小灯泡电阻,图乙是小明未完成连接的实验电路。
(1)请你按照电路图,用笔画线代替导线,完成图乙中实验电路的连接。
(2)小明将电路连接正确后,闭合开关,调节变阻器的滑片,使小灯泡刚好正常发光,此时电流表的示数如图丙所示,电流表的读数是_______A,小灯泡的阻值是_________Ω(小数点后保留一位)。
(3)当电压值改变的时候,小灯泡的阻值___ _______(选填“变化”或“不变”);
小明又想测某未知电阻Rx的阻值,设计了如右图丁所示电路(R0为已知阻值的定值电阻),
并设计了如下实验步骤,请帮他把缺少的步骤补全,并写出Rx的表达式。
实验步骤:
A.按照设计的电路图连接电路。
B.断开S2、闭合S1记录电流表示数为I1。
C._________________________________
Rx表达式:Rx
= ____________________(用已知和测量的物理量的符号表示)
14、运用电流表(无电压表),一个阻值为R0的定值电阻,测量待测电阻阻值。
(1)器材:一只电流表,一个阻值为R0的定值电阻、电源(电压未知)、开关和导线若干。
(2)实验步骤:
步骤1、请你在右边的方框中画出实验时所需的电路图,并连接电路
步骤2、将电流表和Rx
联,闭合开关,读出电流表的示数Ix
步骤3、将电流表和R0
联,闭合开关,读出电流表的示数I0
步骤4、根据你设计的电路的特点和实验所测得的物理量,写出求解Rx的
的表达式Rx=
(用实验步骤中的符号表示)
15、一盏白炽灯接在家庭电路中,灯泡正常发光时的电阻是1210Ω,求此灯正常发光时的电流是多大?
16、如右图所示的电路,R1的阻值为10Ω,电流表的示数为0.4A,电压表的示数为3.2V。求:R1两端的电压,R2的阻值以及电源电压?
17、某学校科技小组设计了一台“电子秤”,实际上是压力测量仪,用它来称量物体的重量,其结构原理如图所示,P为金属滑片固定在安放托盘的轻弹簧上,并能随轻弹簧一起自由滑动,当托盘中不放物体时,P位于R的最上端,已知R0=10Ω,R的最大阻值为50Ω,电源电压为6V不变,问:(1)、图中的重量表应该用什么电表改装
(2)、当称量物体重量达到最大值时,电路中的电流是多少
第四节、电阻的串联和并联
【夯实基础知识与典型例题】:
1、串联电路的电流特点:_________________。
电压特点:________________。
并联电路的电流特点:_________________。
电压特点:________________。
2.在温度不变时,导体电阻的大小与
、
、
有关。
电阻的串联相当于增加了导体的
,所以总电阻要比任何一个电阻的阻值都
。
电阻的并联相当于增加了导体的
,所以并联电路的总电阻比任何一个电阻都
。
例1、电阻R1=1Ω,R2=24Ω,把它们并联后的总电阻(
)
A.一定大于24Ω
B.大于1Ω,小于24Ω
C.一定小于1Ω
D.可能等于1Ω
3.两个电阻R1=10Ω、R2=20Ω,若串联在电路中其总电阻R总=
Ω;若并联在电路中其总电阻R总=
Ω。
4.一电阻R1=60Ω与另一电阻R2串联后的总电阻R=90Ω,则R2=
Ω;若R1与另一电阻R2并联后的总电阻R=20Ω,则R2=
Ω。
5、阻值为10Ω的R1与阻值为15Ω的R2串联后的总电阻是多少?若电源电压为5V,则R2的电流为多少?
解题指导:根据题意画出电路图,并将已知量和待求量标在电路图上。
6、R1与R2串联后的总电阻是350欧,已知电阻R1
=170Ω,则电阻R2多少欧?若通过两电阻的电流是100mA?则两电阻两端的电压分别是多少?电源电压多大?
7、用电器甲的电阻为20欧,用电器乙的电阻为80欧,将它们接在电压为16伏的电源上,求此并联电路的总电阻、总电流,以及通过甲、乙两个用电器的电流。
注意解题方法:根据题意画出电路图,并将已知量和待求量标在电路图上。
解:⑴由1/R=1/R1+1/R2可得
⑵根据欧姆定律总电流I=U/R=
⑶因为总电压与两用电器两端的电压相等,即U1=U2=U
所以
I1=U1/R1=
。
I2=U2/R2=
。
8、R1与R2并联后的总电阻是2.4欧,已知电阻R1
=4Ω,则电阻R2的阻值为多少欧?若通过电阻R1的电流是100mA,则两电阻两端的电压是多少?电源电压又是多大?,
总结与思考:(1).当n个阻值均为R0的电阻串联时,其总电阻为多大呢?
R总=
(2).如果是由n个阻值相同的电阻R0并联起来,其总电阻又是多大呢?
R总=
(3)两电阻R1、R2串联,当R2增大时,其总电阻将
;若R1、R2并联,当R2增大时,其总电阻将
(填增大、减小)
【跟踪练习一】:
1、将5个阻值均为30Ω的电阻串联起来,其总电阻为
,若将它们串联在15V的电源上,则电路中的电流为
。将5个阻值均为30Ω的电阻并联起来,其总电阻为
,若将它们并联在15V的电源上,则电路中的电流为
。
2.串联电路随着用电器的个数增加,其总电阻(
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
3.并联电路,随着并联支路数目增加,其总电阻将(
)
A.变大
B.变小
C.不变
D.无法判断
4.家庭电路中,同时工作的用电器越多,干路中的电流(
)
A.越大
B.越小
C.不变
D.无法判断
5.将一阻值为10Ω的均匀的电阻丝对折后,当成一根使用,则对折后的电阻为
Ω。
【串联电路中电压的分配及应用】:
电压分配公式的推导:右图中电阻R1的电流为I1、电压为U1,电阻R2的电流为I2、电压为U2,电源电压为U、通过电源的电流为I。根据串联电路的特点:
I、I1、I2三者满足关系
,U、U1、U2三者满足关系
。
又根据欧姆定律有:
因此可得出结论:串联电路中,电压的分配与电阻成
比。
1、将电阻R1与R2串联在电路中,R1
=
5Ω,R2=
8Ω,则通过两电阻的电流之比I1
:I2
=
,两电阻两端的电压之比U1
:U2
=
。
2.电阻R1与R2串联后,连到10V的电源上,R1
=
30Ω,测得R1两端的电压是6V,求电路中的电流和R2阻值?
3、一把电烙铁正常工作时的电阻是72欧,通过的电流是0.5A,问必须给它串联一个多大的电阻才能把它接到220V的电源上。
【并联电路中电流的分配及应用】:
电流分配公式的推导:右图中电阻R1的电流为I1、电压为U1,电阻R2的电流为I2、电压为U2,电源电压为U、通过电源的电流为I。根据并联电路的特点:
I、I1、I2三者满足关系
,U、U1、U2三者满足关系
。
又根据欧姆定律有:
因此可得出结论:并联电路中,电流的分配与电阻成
比。
1.将电阻R1、R2并联在电路中,已知R1=4R2,则在通过R1、R2的电流之比为(
)。
A.1:4
B.4:1
C.2:1
D.1:16
2、已知电阻R1:R2=3:2,若把他们串联在电路中,则通过的电流之比I1:I2=___
__,电阻两端的电压之比U1:U2=___
__。若把他们并联在电路中,则通过的电流之比I1:I2=
,电阻两端的电压之比U1:U2=____
__。
3.电灯L的电阻为R1=24Ω,允许通过的电流为0.2A,要把它接入电流为1A的电路中,需怎样连接(串联或并联)一个多大的电阻R2?
4、如右图4-1所示的电路,R1=30Ω,R2=10Ω,开关S闭合后,电流表A的示数为0.4A,
求:(1)电源电压
(2)干路中的电流?
特点名称
串联电路
并联电路
电流I
电压U
电阻R
或
分压/分流
【结论归纳】:结合以前所学的知识可以得出两个电阻串、并联时,电路的四个特点如右表。你能全部填写出来吗?试一试!用公式表示串联电路中电流和电压的每个特点。
特点记忆口诀:串联分压、并联分流、串正并反。
能理解吗?要记住哟!
【巩固性检测】今天你收获了吗?
1.阻值为10Ω的电阻R1与阻值为25Ω的电阻R2串联后的总电阻是
。若通过R1的电流为0.2A,则通过电阻R2的电流是
,R2两端的电压是
。
2.将6只30Ω的电阻并联起来,其电阻为
Ω,15Ω的电阻与30Ω的电阻并联,总电阻是
Ω。
3.将一阻值为40Ω的均匀的电阻丝对折后,当成一根使用,则对折后的电阻为
Ω。
4.学校照明电路的总电阻(
)。
A.只开一盏灯时总电阻最小
B.不开灯时总电阻最小
C.所有灯都开着时总电阻最小
D.所有灯都开着时总电阻最大
5.粗细相同的两根铝导线,长度关系是L1>L2,串联接入电路后,其电流和两端电压的关系是(
)。
A.I1>I2,U1<U2
B.I1<I2,U1>U2
C.I1=I2,U1>U2
D.I1=I2,U1<U2
6.将电阻R1和R2组成串联电路,R1∶R2=3∶1,如果电路两端的总电压是12V,那么R1两端的电压是(
)。
A.4V
B.3V
C.8V
D.9V
7.如图4-2所示,已知R1=6Ω,U∶U2=4∶1,则R2的阻值是
Ω,
U1∶U2=
。
8、如图4-3所示的电路,当开关S断开时,电流表的示数是1A,开关闭合时,电流表的示数将(
)
A.不变
B.增加到2A
C.减少到1/2A
D.增加到4A
9、如图4-4所示当开关S闭合后,电压表的示数为6V,电流表的示数为0.15A,R2的电阻为20Ω。
求:(1)滑动变阻器R1接入电路的阻值;
(2)电源的电压。
将电阻R1和R2按4-5图中甲、乙两种方法连接成电路,分别接在电压一定的同一电源上,用甲电路时,接通电源后电流表示数为1A,电压表示数为6V;用乙电路时,接通电源电后电压表示数为4V。求:R1和R2的阻值。
【能力提升与培优练习】
1、三个定值电阻串联后接在电压恒定的电路两端,其阻值R1=5Ω,R2=10Ω,R3=15Ω。某同学将一只电流表接在R2的两端,如图1所示,发现其示数为1.5A。若将电流表的位置改接一只电压表,则电压表的示数为
V。
2、如下图所示,电源电压不变。电阻R1
:R2=2
:1,
R2
:R3=1
:3。当只闭合开关S1时,电压表示数为U1。当开关S1、S2都闭合时,电压表示数为U2,则U1
:U2
=
。
3、如图4-3所示的电路中,开关S闭合后,电压表Vl、V2的读数分别为6V、4V.则电阻R1与R2的阻值之比是(
)
A.3:2
B.2:3
C.2:1
D.1:2
图4-3
图4-4
图4-5
图4-6
★4、图4-4所示的电路中,电源两端电压为6V并保持不变,定值电阻R1的阻值为100Ω,滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω。当开关S闭合,滑动变阻器的滑片P由b端移到a端的过程中,下列说法中正确的是(
)
A.电压表的示数变大,电流表的示数变小
B.电流表和电压表的示数都不变
C.电流表的示数变化范围为0.04A~0.06A
D.电压表的示数变化范围为1V—6V
★5.如图4-5所示,电源电压保持不变.闭合开关S后,滑动变阻器R0的滑片P在移运过程中,电压表的示数变化范围为1~4V,电流表的示数变化范围为0.25~1A,求:(1)R的阻值;(2)R0的最大阻值;(3)电源电压?
6、如图4-6所示,一定值电阻R0与最大阻值为40Ω的滑动变阻器串联在电路中,闭合开关S,当滑动变阻器的滑片P滑到最左端时,电流表的示数为0.3A;当滑动变阻器的滑片P滑到最右端时,电流表的示数为0.1A。则定值电阻R0=
Ω,电源的电压U=
V。
7、如下图所示,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲∶U乙=3∶2。若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表的读数为I甲∶I乙=
,R1∶R2= 。
8、如下图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,当滑动变阻器R2的滑片P向a移动时,电流表和电压表的示数的变化情况是 ( )
A.电流表的示数变大,电压表的示数变大
B.电流表的示数变小,电压表的示数变小
C.电流表的示数变小,电压表的示数变大
D.电流表的示数变大,电压表的示数变小
第7题图
第8题图
第9题图
第10题图
9、如上图所示,R1=5Ω,R2=10Ω,则电压表V1与V2示数之比是( )
A.1∶2
B.2∶1
C.1∶3
D.3∶1
10、用均匀的电阻丝围
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11、已知R1、R2(R1>R2),有下列四
( http: / / www.21cnjy.com )种不同接法,阻值最小的是( )
( http: / / www.21cnjy.com )
12、下面的坐标图像是关于电阻A、B的I-U图像。由图可知,电阻值较大的电阻是
Ω。若将A、B两电阻并联后接在电压为2V的电源两端,则并联电路干路中的电流是
A,此时电路总电阻值是
Ω。
★13、如上面右图是一种测量小汽车油箱内油量装置的原理图,压力传感器R的电阻会随所受压力大小发生变化,油量表(由电流表改装而成,量程是3mA)指针能指示油箱里油量的多少,己知定值电阻R0=2000Ω,电源电压为9V,空油箱的质量是6kg,汽油密度是0.7×103kg/m3,g取10N/kg,压力传感器R的电阻与所受压力的关系如下表所示:
压力F/N
0
60
120
180
240
300
340
…
电阻R/Ω
3500
2500
1600
1300
1200
1140
1000
…
(1)油箱装满汽油时,电流表指针指在最大值,如图所示,求此时压力传感器R的电阻值是多少?油箱内汽油的体积多少升?
(2)空油箱时,电流表的示数是多少毫安?(3)小汽车以25m/s的速度匀速行驶1min消耗了0.6L汽油,己知汽油热值q为4.6×107J/kg,该汽车的热机效率是25%,问汽车行驶中受到的阻力多大?
第五节、家庭用电
【夯实基础知识】
1.家庭电路的主要组成部分有:进户线、
、
、
、
和家用电器。
2.进户线包括
和
,它们之间的电压是
,对人体是
(安全或不安全)的。正常情况下,零线和大地之间电压为
,火线与大地之间的电压是
V。
3对人体的安全电压是
的电压。家庭电路中的触电事故,都是人体直接或间接接触_______引起的。
4.国家标准规定,带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须
。
5.辨别火线和零线需用
,使用测电笔时,如果氖管发光,表示笔尖金属体接触的是
线,如果氖管不发光,表示接触的是
线。
6、如图为家庭电路中常用的三孔插
( http: / / www.21cnjy.com )座,其中孔1接
,孔2接
,孔3接
。(即:左零右火上接地)
【典型例题】:
【例题1】:在家庭电路中,进户线进入家庭内经过的电器元件的正确排列顺序是(
)
A、总开关、熔断器、电能表、用电器;
B、电能表、总开关、熔断器、用电器;
C、电能表、总开关、用电器;熔断器;
D、用电器、电能表、总开关、熔断器.
【例题2】:如下图所示,在使用测电笔的几种做法中,哪种做法是正确的(
)
A.
B.
C.
D.
【例题3】:下图左给出了家庭电路中常见的
( http: / / www.21cnjy.com )螺丝口灯泡和拉线开关,要求开关控制灯泡,则A、B、C、D四个电灯的连接中符合连接要求的是:(
)ww
【例题4】:在上图右中,请将螺丝口电灯,开关和三孔插座,正确地接入家庭电路。
【例题5】:在图的各种情况下,人体不会造成触电的是(
)
A
B
C
D
例5题图
【例题6】:如图所示电路,当开关
( http: / / www.21cnjy.com )S接通后,电灯不发光,若用测电笔在A、B、C、D各点测试,发现在A、D、C三点氖泡都发光,在点B氖泡不发光,可以判断线路的故障(
)
A.在AD段开路
B.在BC段开路
C.开关开路
D.在CD段开路
【跟踪练习】
1、测电笔的氖管发光,表明测电笔的笔尖接触的是___________。三孔插座比两孔插座多的那个孔是跟大地连接的,当电冰箱的三脚插头插在三孔插座里时,除把用电部分连入电路外,还把电冰箱的___________与大地连接起来.
2、白炽灯泡工作时,灯丝温度高达2000℃以上。用钨做灯丝,是因为钨的________高。用久的灯泡壁会发黑,这主要是由于钨先___________,然后在玻璃泡内表面__________所致。此时灯丝的电阻比原来变_______了。
3、下列四种做法,符合安全用电原则的是(
)
A.将开关安装在灯泡和零线之间
B.发生触电事故后,先切断电源再救人
C.用湿抹布擦拭正亮着的台灯灯泡
D.使用测电笔时,手与笔尖金属体接触
4、下图的四幅图中,符合安全用电原则的是(
)
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5、如下图左所示,教室内两盏日光灯由一个开关控制,以下电路中能反映它们正确连接的是(
)
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6、如上图右所示,是两盏白炽灯和两只插座的安装电路图,其中连接错误、并影响其他用电器工作的是(
)
A.开关S1 B.插座C
C.灯B及其控制开关S2 D.插座D
7、如下图左,请你用笔画线代替导线将它们分别正确的接入电路中。
8、上图右是新安装的照明电路,已知两个并联灯泡的灯头接线存在一处故障。小明学电工的检修方法,在保险丝处接入一个“220V、40W”的灯泡。当只闭合S、S1时L0和L1都呈暗红色;当只闭合S、S2时,L0正常发光,L2不发光。由此可以确定(
)
A.L1灯头断路
B.L1灯头短路
C.L2灯头短路
D.L2灯头断路
9、小明晚上在书房做功课,把台灯插头插入书桌边的插座,闭合台灯开关,发现家里的空气开关“跳闸”。造成这一现象的原因可能是(
)
A.台灯的灯丝断了
B.台灯内部短路
C.台灯的功率过大
D.插座与台灯插头接触不良
10、计算题:如右图是一条电热毯电路的示意图,R0是发热电阻丝,R是串联在电路中的电阻,S是温控开关。电热毯标牌上标有"220V
40W"字样。问(不考虑温度对电阻值的影响):
⑴、要使电热毯处于低温挡时,开关S应处于什么状态?
⑵、发热电阻丝R0的阻值是多大?
【十五章、探究电路——能力提升与培优练习】
1.如图所示的电路中,电压表V1的示数为9伏,电压表V2的示数为3伏,那么R1与R2的阻值之比为(
)
A.2:1
B.1:2
C.3:1
D.1:3
2.
如图所示,电路中的两只电压表的规格完全相同,均有两个量程(0~3V,0~15V).闭合开关,两只电压表的指针偏转角度相同,则电阻R1与R2的比值为(
)
A.
1∶5
B.
5∶1
C.
1∶4
D.
4∶1
3.
如图所示,电阻R1的阻值为10。闭合开关S,电流表A1的示数为2A,电流表A2的示数为0.8A,则电阻R2的阻值为
4.如图所示,设电源电压保持不变,R0=10。当闭合开关S,滑动变阻器的滑片P在中点c
时,电流表的示数为0.3A
,移动滑片P至b
端时,电流表的示数为0.2A
.则电源电压U
与滑动变阻器的最大阻值R分别为:(
)
A.U
=
3V,R
=
5;
B.U
=
6V,R=20;
C.U
=
6V,R
=
10;
D.U
=
3V,R
=
15。
5.如图所示电路,电源电压6
V保持不变,定值电阻的阻值为10
Ω,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,当开关闭合,滑片由b端向a端移动的过程中,以下说法正确的是(
)
A.电压表示数与电流表示数的比值不变
B.电压表的示数减少
C.当滑片移到a端时,电流表示数为0.2
A
D.当滑片移到中点时,电压表示数为2
V
(1题图)
(2题图)
(3题图)
(4题图)
(5题图)
6、下图左表示一种自动测定油箱内油面高度的油量表(实际上是量程为0-0.6
A的电流表改装而成),滑动变阻器R的最大阻值为60
Ω,金属杠杆的右端是滑动变阻器的滑片。从油量表指针所指的刻度,就可以知道油箱内油面的高度.电源电压为24
V,R0为定值电阻。
(1)R0的作用是
,当油箱油面下降时,油量表的示数将变
。
(2)油箱装满汽油时,油量表示数为最大值(即电流表达到最大值,此时,滑动变阻器的触头在某一端),求R0的阻值。
(3)当油箱中的汽油用完时(此时滑动变阻器的触头在另一端),电路中的电流为多少?
(4)改装设计:用电压表代替电流表做油量表,上图中的乙图已经画出部分电路,请在乙图中完成电路的设计。要求:当油箱中的油用完时,油量表(电压表)的示数为零。
热敏电阻广泛应用于控制电路中,其阻值会随环境温度的改变而改变.图甲中,电源电压U
=6V,A是小量程电流表,其允许通过的最大电流为0.02
A,滑动变阻器R的铭牌上标有“200Ω
0.3
A”字样,R1为热敏电阻,其阻值随环境温度变化关系如图乙所示.闭合开关S,求:
(1)环境温度为10
℃、电路中电流为0.0l
A时R1两端的电压.
(2)图甲电路可以正常工作的最高环境温度.
8、如图a所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关s后,滑动变阻器的滑片P由B端移动到A端时,测得电阻R1两端的电压与通过电阻R1的电流的变化关系如图b所示。求:(1)电源的电压。(2)变阻器的最大阻值。(3)电压表V2示数的变化范围。(4)请用电学公式结合控制变量法推理说明,滑片P向右滑动时,R1消耗功率会变小的原因?
图15-1-15
图15–1–13
图15–1–3
P
图15-20
图15-24
图15-24
L1
L2
S
图15-27
图15-28
图15-29
图15—7
图15–2–1
图15-2-9
甲
乙
图15-5
图15-6
U
I
U
I
图15-5
图15-6
图15–2–4
图15–2–5
图15–2–6
图15–2–7
V
A
S
R1
R2
图13
图10
U/
V
1
0
2
0.2
0.4
0.6
I/A
图12
图11
S
b
P
a
R1
R2
V
A
R
P
V
A
L
图15-2-7
图15-2-8
图24
图25
物理量实验次数
电压(V)
电流(V)
电阻(Ω)
1
2.0
0.20
10.0
2
2.5
0.24
10.4
3
被测电阻Rx=
图甲
图乙
图乙
--
3
15
—
0.6
3
S1
R0
S2
Rx
S2
S1
R0
Rx
S1
S2
Rx
S2
Rx
R0
S1
R0
图4
图5
图6
图7
0
1
2
3
A
0.6
3
-
0.2
0.4
0.6
0
0
5
10
15
V
3
15
--
1
2
3
0
A
V
·
·
R
R′
S
第9题图
图15
V
-
3
15
-
0.6
3
A
甲
R
P
S
·
A
V
·
第13题图
乙
A
0
0.2
0.4
0.6
0
1
2
3
—
0.6
3
丙
A
S1
R0
S2
Rx
丁
图4-1
图4-2
图4-4
图4-5
图4-3
图1
A
U
R1
R2
R3
第2题图
S1
R3
S2
V
R1
R2
A
O
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.5
1
1.5
2
2.5
3.0
I/A
U/V
B
0
1
2
3
mA
A
S
R
R0
1
2
3
火线
零线
地线
开关
插座
R0
R
浮标
油量表
R0
R
浮标
油量表
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