课件39张PPT。第四单元 简单电路与欧姆定律第1讲 电流和电路(续表)一、电荷两用丝绸摩擦1.带电体的性质:能吸引轻小物体.用摩擦使物体带电的方法叫摩擦起电.用毛皮摩擦过的 2.电荷的种类:自然界只有______种电荷,与___________
_____________所带电荷相同的是正电荷,与________________
_________所带电荷相同的是负电荷.
3.电荷间的相互作用:同种电荷相互________,异种电荷相互________.排斥吸引过的玻璃棒橡胶棒 4.验电器:检验物体是否带电的仪器,它是根据__________
__________的原理制成的.
5.电荷量:是指电荷的多少,简称电荷.电荷量的单位是
________,简称________,符号是________.
6.物体带电的原因:不同物质的原子核对电子束缚能力不
同,对电子束缚能力强的原子容易得到电子而带负电,对电子
束缚能力弱的原子容易失去电子而带正电.同种电荷库仑库C相互排斥 二、电路与电路图
1.电路的四个基本组成:电源、开关、导线、用电器.从能
量的转化角度看:__________是提供电能的装置,__________是消耗电能的装置.电源用电器 2.电路的三种状态:通路、断路、短路.
3.电路图:用规定的电路符号表示电路连接情况的图叫做
电路图,画图要注意横平竖直.三、串联和并联一两条或两条以上串联电路中的电流处处相等并联电路干路上的电流等于各支
路的电流之和四、电流 I 1.电流的形成:电荷的____________形成电流.
2.电流的方向:规定________定向移动的方向为电流方向.
在电源的外部电路,电流从电源的_______极出发,经用电器后流向电源的_______极.定向移动正电荷正负 3.电路中形成持续电流的条件:有_________、___________.
4.电流:表示______________的物理量,用_________表示.
国际单位制中,电流的基本单位为________,简称_____,符号
为______;还有单位:毫安(mA),微安(μA).200 mA=_____A.电源闭合回路电流强弱I安培安A0.25.电流表0.02 A0.1 A(续表)串联正负不能超过绝对不允许一根导线判断下列说法是否正确:
1.一个带正电的物体能够吸引 A 小球,则此小球一定带负电.()2.电路中有电源,就一定有电流.()3.通电金属导体中自由电子定向移动的方向与电流方向相反.()4.只要导体中有自由电荷存在,就形成电流.()5.一个电路中的几个用电器总是同时工作或同时不工作,则该电路一定是串联.()6.在测串联电路中的电流时,电流表量程选错了,会烧坏电流表.()答案:1.×2.×3.√4.×5.×6.×串联电路和并联电路串、并联电路的识别方法 1.定义法:如果电路元件是一个接一个地首尾相连则为串
联;如果电路元件是两两并列连接在电源两端则为并联.
2.电流法:从电源正极开始沿电流方向观察,如果经过所
有元件,无分支到达电源负极,则为串联;如果有分支,则为
并联. 3.断路法:取下一个用电器,如果所有的用电器都不能工
作则可能为串联,如果其他用电器还能工作则为并联.例 1:如图 4-1-1 所示电路:
图 4-1-1(1)若要使R1、R2并联,则( )
A.只闭合S1 B.只闭合S2
C.只闭合S1、S2 D.只闭合S1、S3(2)若要使 R1 与 R2 串联,则(
A.只闭合 S1
C.只闭合 S1、S2 )
B.只闭合 S3
D.只闭合 S1、S3 思路点拨:对这类题的解题思路有些同学觉得没有头绪,
实际上有简单的方法,方法就是:先完成串联电路的情况,用
笔代替电流走向,从电源的正极出来,一笔将所有用电器连接
起来,但不走重复路线,凡是经过的开关就是闭合的,没经过
的开关就是断开的,如图 4-1-2 甲所示加黑加粗的电路部分,
电流经过了开关S3,所以开关S3 应该闭合,断开S1、S2;确定好后,再来完成并联的情况,只需将刚才判断串联电路中闭合
的开关S3 断开,而闭合原来断开的S1、S2 就行了,如图乙所示
加黑加粗的电路部分.乙图 4-1-2 甲
答案:(1)C (2)B电路图和实物图画电路图的一般方法(1)看懂电路图,确定用电器的连接方式,确定开关控制的元件.(2)从电源正极按电流路径顺序逐个将元件符号画在草稿纸上,最后接到电源负极.(3)将草图整理,图形画成横平竖直的矩形.例 2:(2018 年兰州)根据下面的实物图画出与之对应的电路图.图 4-1-3 思路点拨:画电路图要根据实物图,从电源正极开始,沿
电流的方向,依次画出各元件,最后回到电源的负极.由实物图
可知,从电源开始经开关 S、电流表A1 开始分支,一支经开关
S1、灯泡L1、电流表A2;另一支经开关灯泡L2,汇合后共同回
到负极.答案:如图 D14 所示.图 D14 例 3:(2017 年德州)小明把台灯的插头插在如图4-1-4所示
的插座上,插座上有一个开关 S1 和一个指示灯 L1(相当于电阻
很大的灯泡).台灯开关和灯泡用 S2、L2 表示.当只闭合 S2 时,台
灯不发光,当闭合S1时,指示灯发光,再闭合S2时,
台灯发光;如果指示灯损坏,S1 和 S2 都闭合,台灯
也能发光.下列各图所示设计的电路图中符合要求的是()图 4-1-4ABCD 思路点拨:解决此题的最好办法是结合题目中表述的开关
闭合情况和对应的灯泡发光情况,在选项中的电路图检验,如
果一致则选项中的电路图符合题意,否则不符合.对于这类选择
题,可以适当运用代入法进行排除,省去很多麻烦.答案:C 电流表与串、并联电路中电流的规律
例 4:(2016 年长春)如图 4-1-5 甲所示的电路中,闭合开关,
两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表指针偏转均如图乙所)乙示,则通过灯泡 L1 和 L2 的电流分别为(
甲
图 4-1-5A.1.2 A,1.2 A
C.1.2 A,0.3 AB.0.3 A,0.3 A
D.1.5 A,0.3 A 思路点拨:电路中两个灯泡是并联,电流表指针的同一位
置大、小量程对应两个不同的读数,并联电路中干路电流等于对应大量程,电流表对应小各支路电流之和,所以电流表
量程.答案:C考点 1电荷[广东三年]
1.(2019 年广东)如图 4-1-6 所示是锂(Li)原子结构示意图,下列说法正确的是()图 4-1-6A.锂原子由质子和中子组成B.锂原子由带正电的原子核和核外带负电的电子组成
C.锂原子的质子数是电子数的两倍,所以锂原子带正电
D.锂原子失去电子后带负电
答案:B [考点集训]
2.(2018 年淄博)如图 4-1-7 所示,把一根中间戳有小孔(没
戳穿)的轻质饮料吸管放在转动轴上,吸管能在水平面内自由转
动,用餐巾纸摩擦吸管使其带电.用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸)管的一端,两者相互吸引.则(
A.吸管带正电
B.吸管与玻璃棒带同种电荷C.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管得到电子图 4-1-7 D.餐巾纸与吸管摩擦时,吸管上的部分正电荷转移到餐巾
纸上
答案:C考点 2串、并联电路[考点集训]
3.(2017 年黄石)如图 4-1-8 所示,将一节干电池和三个均标有“1.5 V0.5 W”的小灯泡接入电路,当开关 S1 闭合、S2 断)开时,三个灯泡均能发光.若将开关 S1、S2 均闭合,则(
A.只有灯泡 L1 熄灭
B.三个灯泡均熄灭
C.灯泡 L2、L3 熄灭,L1 更明亮图 4-1-8D.灯泡 L3 熄灭,L1、L2 均更明亮
答案:C考点 3电流表及串、并联电路中电流的规律[广东三年]
4.(2017 年广东)如图 4-1-9 所示,电流表的示数是______A.
4-1-9
答案:2.5 5.(2019 年广东)如图 4-1-10 所示,灯泡 L1、L2 的电阻分为
10 Ω、20 Ω.闭合开关 S.通过 L1、L2 的电流分别为 I1、I2,它们)图 4-1-10两端的电压分别为 U1、U2,则(答案:CA.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=2∶1
B.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶1
C.I1∶I2=1∶1,U1∶U2=1∶2
D.I1∶I2=1∶2,U1∶U2=1∶2[考点集训]6.(2018 年济宁)用如图 4-1-11 所示的电路探究并联电路中的电流关系.图 4-1-11 (1)闭合开关,发现 L1 亮,而 L2 不亮.小易认为 L2 不亮的原
因是 L2 短路,你认为他的判断是________(填“正确”或“错
误”)的. (2)小易将电路中右侧的 a 导线与电流表“0.6”接线柱相连
的那一端改接到“-”接线柱上.其他都不动.这样连接的目的是
测______(填“干路”或“L2”)的电流,请评价其可行性并说明
理由:____________________________________.(3)小易将实验数据记录在下表中.分析表中数据,可得出的结论是:______________________________.(4)根据上表信息,若灯泡 L1 的电阻大小为 10 Ω,则电路的总电阻为________Ω.答案:(1)错误(2)L2不可行,电流表的正负接线柱接反了,无法测量电流
(3)并联电路中干路电流等于各支路电流的和
(4)6考点 4 电路和电路图及其连接
[广东三年] 7.(2017 年广东)小明用两个单刀双掷开关,一个 LED 灯和
若干导线,设计一个楼梯灯电路,无论在楼上或楼下都可以任
意开灯、关灯,即可以在楼下开灯到楼上关灯,又可以在楼上
开灯到楼下关灯,请你根据小明设计的意图,用笔画线代替导
线完成如图 4-1-12 所示的电路.图 4-1-12答案:如图 D15 所示.图 D15 8.(2019 年广东)如图 4-1-13 所示为某兴趣小组设计的电子
秤简易电路图,Rx 是压敏电阻,阻值随所受压力的增大而减小,R0 是定值电阻.测量时,电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而增大.请根据以上信息,在虚线框内将电路图补
充完整.
图 4-1-13答案:如图 D16 所示.图 D16课件30张PPT。第2讲 电压 电阻一、电压 UU伏特V10000.0011.概念:电压是使电路中的电荷定向移动形成电流的原因,电源是提供电压的装置.1.5 V36 V220 V 2.单位:电压用字母______表示,单位是______,简称伏,
符号为______.常用单位还有千伏(kV)和毫伏(mV).
单位换算:1 kV=________V,1 mV=________V.
3.生活中的常见电压:一节新干电池的电压为________;
对人体的安全电压为不高于__________ ;家庭电路的电压为
_________.4.电压表并联5.串、并联电路的电压规律(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,表达式为U=U1+U2+…+Un.(2)并联电路中,各支路两端的电压相等,表达式为 U=U1=U2=…=Un.二、电阻 RR欧姆Ω千欧兆欧1.概念:表示导体对电流阻碍作用的大小,用字母_______表示.电路图符号“”.材料长度2.单位:国际单位是________,用字母________表示.常用的单位还有________和________.横截面积无关 单位换算:1 kΩ=1000 Ω,1 MΩ=1000 kΩ=106 Ω.
3.影响电阻大小的因素:电阻是导体本身的一种性质,取
决于导体的________、________、____________和温度;与其
两端的电压和通过的电流大小________.4.超导现象:当温度足够低时,导体的电阻变为______的现象叫超导现象.零 超导体的应用:适合做输电导线,可减小线路中的电能
损耗.5.滑动变阻器
(1)原理:通过改变接入电路中电阻丝的________来改变接入电路中电阻的大小.长度电流电压 (2)使用注意事项:接线时必须遵循“一上一下”的原则.
闭合开关前,应使滑动变阻器连入电路的电阻最大,以保护电
路.
(3)作用:保护电路;改变电路中的________;调节导体两
端的________.(4)电路图符号:“ ”.判断下列说法是否正确:1.只要灯泡两端有电压,灯泡中就一定有电流通过.()2.电路中有电流,电路两端就一定有电压.()3.二极管是用半导体材料制成的.()4.电阻表示对电流的阻碍作用,所以通过一个导体的电流增大了,说明电阻减小了.()5.长度相同的两根铝丝,粗的比细的电阻大.()答案:1.×2.√3.√4.×5.× 串、并联电路的电压规律
例 1:(2017 年柳州)如图 4-2-1 所示的电路中,开关 S 闭合
时,电压表V、V1、V2的示数分别是U、U1、U2,关于它们的)关系正确的是(图 4-2-1A.U=U1=U2
B.U>U1+U2
C.U<U1+U2
D.U=U1+U2 思路点拨:由电路图可知,两灯串联,电压表V1 测L1 两
端电压,电压表V2 测L2 两端电压,电压表V 测两灯的总电压(电
源电压).串联电路中,总电压等于各部分电路两端电压之和,即
U=U1+U2.所以 A、B、C 错误,D 正确.答案:D用电表判断电路故障 首先明确:电流表电阻很小,可忽略不计,在
电路中相当于一根导线;电压表电阻很大,在电路中相当于一
个断开的开关.如图 4-2-2 所示,当闭合开关 S 后两灯都不亮,
怎样用电表判断其故障?图 4-2-2 (1)电流表:将电流表接入电路中任何一点,如果有示数且
很大,则电源短路;如果无示数,再将电流表分别并联接到 ab,
bc,cd,如果电流表有示数,则与电流表并联那个元件断路;
如果电流表无示数,则其他部分出现断路. (2)电压表:将电压表并联到 ad 两点,若有读数,则电源
完好;然后将电压表与 ab 连接,如电压表有读数,灯不亮,则
开关断路(接触不良);再将电压表分别与 bc 或 cd 连接,如有读
数,则与电压表并联部分断路. 例 2:(2017 年济宁)两个相同的小灯泡串联起来接入电路
中,正常工作.如果其中一个灯泡发生了断路,另一个灯泡也不
能工作.用一根导线或电压表与其中一个小灯泡并联,就能检测
出发生断路的小灯泡.你认为用________(填“导线”或“电压
表”)检测更好些,理由是:_____________________________________________________________. 思路点拨:要检验灯泡故障,需要将所选器材与其中的一
个灯泡并联.如果选择导线,可能会造成另一个灯泡两端电压过
高,从而烧坏灯泡,所以不能选择导线,用电压表更好.答案:电压表如果选择导线,可能会造成另一个灯泡两端电压过高,从而烧坏灯泡 电阻及影响导体电阻大小的因素
例 3:(2017 年长沙)关于导体的电阻,下列说法中正确的是() A.导体导电说明它对电流没有任何阻碍作用
B.导体的电阻越大,说明它对电流的阻碍作用越小
C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体
的电阻与材料有关
D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定
答案:C 例 4:(2017 年桂林)小禹在复习“探究导体的电阻与哪些
因素有关”的实验时,产生了一些疑惑,实验中为什么选择不
常见的镍铬合金作为研究的导体,而不选用常见的铜丝?难道
选用铜丝会不利于探究?带着这些思考,小禹决定进行实验
验证: (1)为了能够更好地反映出电阻的变化,小禹可以在如图
4-2-3 甲所示的电路中接入_______,且与研究导体________联.(2)连接电路时,开关必须处于________状态.(3)实验中,选择一根带鳄鱼夹的导线,主要是为了方便改变________. (4)分别用铜丝、镍铬合金丝进行实验,记录实验结果于下
表,对比实验记录,发现用________作为研究导体,实验现象
不明显.不明显之处是:__________. (5)通过实验,小禹解开了心中的疑惑,并进一步理解了滑
动变阻器的原理及其在电学实验中的作用,如在图乙所示的
“探究电流与电阻的关系”实验中,将电阻 R 由 5 Ω换成 10 Ω
后,滑动变阻器的滑片应该向______(填“上”或“下”)端移
动,以起到使电阻 R 两端电压__________的作用.甲乙图 4-2-3 思路点拨:(1)在该实验中,由于电阻的大小是不便于直接
观察的,所以我们将电阻的大小转化成所串联的电流表的示数
大小来比较,即在电压一定时,电流越大,表明电阻越小;
(2)为保护电路,连接电路时,开关必须处于断开状态;(3)带鳄
鱼夹的导线方便改变接入导体的长度;(4)电压一定,电阻越小,
电流越大;(5)根据串联电路分压的特点判断滑片移动的方向.答案:(1)电流表串(2)断开(3)接入导体的长度(4)铜丝铜丝电阻小,电流变化小(5)上保持不变考点 1电阻及影响导体电阻大小的因素 [考点集训]
1.(2016 年乐山)现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它
的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体
的电阻跟它的材料的关系.给出三根镍铬合金线 a、b、c(其长度
关系la=lb>lc,横截面积关系Sa>Sb=Sc),电源、电流表、开关各一个、若干根导线,可以完成的研究课题是()A.只有①B.只有②C.①和②D.①、②和③答案:C2.(2018 年玉林)下列关于导体电阻的说法正确的是()A.长度长的导体,电阻一定大
B.横截面积大的导体,电阻一定小
C.导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D.导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
答案:D考点 2用电表判断电路故障 [广东三年]
3.(2017 年广东节选)小明探究“电流一定时,导体消耗的
电功率与导体电阻的关系”,现有实验器材:稳压电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱(符号为)、开关及若干导线.若连接电路后,闭合开关,发现
电压表的指针偏转如图 4-2-4 所示,其原因可能图 4-2-4是____________________________________.
答案:电压表正负接线柱接反 [考点集训]
4.(2018 年怀化)如图 4-2-5 所示,开关闭合,两个灯泡都不
发光,电流表指针几乎不动,而电压表指针有明显偏转,该电路故障可能是()A.电流表开路,并且 L1、L2 灯丝断了
B.L1 灯丝断了图 4-2-5C.灯泡 L2 开路
D.灯泡 L1 短路
答案:B 5.(2017 年南京)如图 4-2-6 所示电路闭合开关,甲、乙两灯
泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针)仍明显偏转,造成此现象的原因可能是(
图 4-2-6B.乙灯泡短路
D.乙灯泡断路A.甲灯泡短路
C.甲灯泡断路
答案:C考点 3电压及电压表 [广东三年]
6.(2019 年广东)如图 4-2-7 所示,图甲中电流表的读数为
________A,图乙中电压表的读数为________V.甲乙图 4-2-7答案:1.41.5 [考点集训]
7.(2017 年枣庄)如图 4-2-8 所示,在烧杯中加入盐水,然后
将连接在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一
个盐水电池.观察电压表的接线和指针偏转情况可知:锌片是盐
水电池的______极,电池的电压为______V.
图 4-2-8答案:负 0.6考点 4串、并联电路电压的规律 [考点集训]
8.(2017 年安徽)如图 4-2-9 所示,电源电压保持不变,a 是
从电压表的负接线柱引出的导线接头.a 与 b 处相接时,电压表
示数为 6.0 V;使 a 与 b 处断开,然后与 c 处相接,闭合开关 S
后,电压表示数为 4.5 V,这时灯泡 L2 两端的电压为_______V.
图 4-2-9
答案:1.5考点 5滑动变阻器[考点集训]
9.(2018 年潍坊)下图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是()ABCD答案:A课件54张PPT。第3讲 欧姆定律一、欧姆定律正比反比1.内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________.IR 2.公式:_________,变形公式有:求电压 U=________,
求电阻 R=_________.
3.适用条件:公式中的三个量必须是同一时间、同一电路、
同一导体的三个物理量.用电器两端的电压与其电阻成________. 二、电阻的串联和并联 1.电阻的串联
(1)串联电路中的总电阻等于电路的各部分电阻________,
公式为R串=R1+R2+…+Rn.
(2)串联的总电阻比任何一个分电阻都________,是因为串联后相当于增大了电阻的________.(3)串联电路等流分压:串联电路中电流处处________,各之和大长度相等正比2.电阻的并联(1)并联电路中的总电阻的倒数等于各电阻的___________,公式为(2)并联的总电阻比任何一个支路电阻都________,因为电阻并联后相当于增大了电阻的__________.(3) 并联电路等压分流:并联电路中各支路两端的电压倒数之和小横截面积相等反比三、“伏安法”测量小灯泡的电阻1.原理:________.2.电路图:请在下边的虚线框中作出电路图.答案:如图 D18 所示.图 D18判断下列说法是否正确:
1.在“测量电阻”的实验中,滑动变阻器的作用是改变电源两端电压.()2. 两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于增大了导体长度.()4.分析复杂电路时,为了将电路简化,通常先把电路中的电流表看成是一根导线,把电压表看成是断路的.()5. 电路中并联接入的用电器越多,电阻就越大,电流越小.()答案:1.×2.√3.×4.√5.×探究电流、电压和电阻的关系实验过程1.实验猜想:导体中的电流跟导体两端的电压、导体的电阻有关. 2.探究方法:在探究“电流与电压关系”时,保持电阻不
变,成比例地改变电阻两端的电压,测出对应的电流,分析电
流的规律;在探究“电流与电阻的关系”时,保持电压不变,
成比例的改变导体的电阻,测出对应的电流,分析电流的规律.
此探究方法为控制变量法.3.实验器材:电源、阻值为 5 Ω、10 Ω、15 Ω的电阻各一个、开关、电流表、电压表、滑动变阻器、导线等.4.实验电路图如图 4-3-1 所示.图 4-3-1实验分析 1.滑动变阻器在电路中的作用:在探究“电流与电压关
系”时,滑动变阻器的作用是改变导体两端的电压;在探究“电
流与电阻关系”时,滑动变阻器的作用是调节导体两端的电压
为定值.要注意滑片的调节方向,若更换阻值更大的电阻,应将
滑动变阻器的阻值调大些. 2.实验结论:电阻一定时,导体中的电流跟导体两端的电
压成正比;电压一定时,导体中的电流跟导体的电阻成反比.不
能说成“电压与电流成正比”和“电阻与电流成反比”.中考命题思路分析 1.在选择实验器材方面:中考命题中会要求根据给出的部
分实验器材,选择缺少的器材或选择相应的量程;根据定值电
阻及电源电压,利用串联电路分压关系进行分析,判断滑动变
阻器的规格或电源电压是否合理. 2.实验过程中要注意眼手协调,手移动滑动变阻器,眼盯
电压表;在探究电流与电阻关系时,要注意更换电阻时,一是
要断开电路,二是将滑片移动到接入电路中阻值最大端;更换
后,要注意调到定值电阻两端电压与上一次实验一样的值,否
则得不到实验结论;此内容很有可能与动态电路一起放在实验
题中考查.典例剖析
例 1:(2018 年岳阳)用图 4-3-2 甲所示电路探究“电流与电阻的关系”,电源电压恒为 3 V,滑动变阻器规格为“50 Ω2 A”.甲乙 图 4-3-2
(1)请用笔画线代替导线,将图甲中电压表接入电路,测 R
两端的电压. (2)滑片 P 移至阻值最大处,将 5 Ω电阻接入电路,闭合开
关,移动滑片 P 发现,电压表有示数,电流表始终无示数,其
原因可能是________(只填序号).A.R 短路B.R 断路C.滑动变阻器短路 (3)故障排除后,移动滑片 P 使电压表的示数如图乙所示,
记下电压表的示数:________V.
(4)将 5 Ω电阻换成 10 Ω电阻,为保持电压表示数不变,滑
片 P 应向________(填“A”或“B”)端移动. (5)若每次实验均选用单个定值电阻连入电路,实验室有
“15 Ω,20 Ω,30 Ω,35 Ω,50 Ω”5 个电阻,你认为能供继
续实验的电阻最多还有________个.(6)利用可选电阻继续实验,并得到结论:电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成________比. 思路点拨:(1)研究电流与电阻的关系时,要控制电压的大
小不变.(2)电压表有示数,电流表无示数,电路是开路,可能故
障为电阻 R 断路;(3)先要弄清是3 V 还是15 V 量程,再读数;
(4)电阻从由5 Ω换成10 Ω,电阻变大,为控制电阻两端的电压
不变,所以滑片 P 应向 A 端调节;(5)由于电阻R 两端的电压要
控制为1 V,变阻器分压为U变=U-UR=3 V-1 V=2 V,即变
阻器分压为2 V,根据串联电路电流处处相等,即变阻器的电
阻的最大阻值为电阻 R 的阻值的 2 倍,由于变阻器的最大电阻
为50 Ω,小于50 Ω一半的电阻只能选取20 Ω、15 Ω,所以还
可以更换两个电阻进行实验探究.答案:(1)见图 D19(2)B (3)1 (4)A (5)2 (6)反
图 D19 利用欧姆定律分析和计算
例 2:(2018 年孝感)为了练习使用滑动变阻器,同时探究
串联电路中电压、电流的规律,某实验小组设计了如图 4-3-3
所示的电路.此电路中灯泡的电阻始终保持不变,闭合开关 S,)滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时电表均在安全范围内,则(
A.电压表 V1 的示数变大
B.电压表 V1 与 V2 的示数之和变小
C.电流表 A 的示数变小D.若电压表 V1 突然短路,则小灯泡变亮图 4-3-3 思路点拨:如图 4-3-3 所示电路,灯泡与滑动变阻器串联,
电流表测量电路中的电流,电压表 V1 测量灯泡的电压,电压表
V2 测量滑动变阻器的电压.滑动变阻器的滑片 P 向左滑动时,接答案:C小,即电流表A的示数变小,故C正确; 灯的电阻不变,电流变小时,根据U=IR得,灯两端的电压变小,即电压表V1的示数变小,故A错误;电压表V1与V2的示数之和即为电源电压,所以两电压表的示数之和不变,故B错误;若电压表V1突然短路,因为它与灯是并联的,所以小灯泡也被短路,不会亮,故D错误;故选C.“伏安法”测电阻考向 1测小灯泡的电阻 实验过程
2.主要器材:滑动变阻器、电压表、电流
表、电源、小灯泡、导线、开关等.3.实验电路图如图 4-3-4 所示.图 4-3-44.实验步骤:(1)根据电路图连接实物图.(2)检查电路无误后,闭合开关 S,多次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格.(3)根据每次测得的电压和电流值,分别计算出灯泡电阻的阻值.(4)整理器材.实验分析注意事项:(1)连接电路时,开关应处在断开状态,滑动变阻器的滑片应处在阻值最大处.(2)注意电压表和电流表的正、负接线柱与量程的选择.
(3)测量小灯泡电阻时,随着温度升高,灯泡电阻变大,求电阻的平均值没有物理意义.(4)本实验中滑动变阻器的主要作用是改变小灯泡两端的电压.中考命题思路分析 1.在选择实验器材方面:中考命题中会要求根据给出的部
分实验器材,选择缺少的器材或选择相应的量程;根据灯泡电
阻及电源电压,利用串联电路分压关系进行分析,判断滑动变
阻器的规格或电源电压是否合理.2.测定值电阻的阻值时要注意求平均值减小误差,而测小灯泡的电阻不允许求平均值减小误差. 3.本实验结合“探究电流、电压和电阻的关系”和“测小
灯泡的功率”一起复习,在课标中三个实验合成了一个,所以
是中考的重点考查内容. 典例剖析
例 3:(2016 年安顺)小张在“用伏安法测小灯泡电阻”的
实验中,连接了如图 4-3-5 甲所示的实物图.甲丙 乙
图 4-3-5(1)闭合开关前,应向______(填“A”或“B”)端移动滑动变阻器的滑片,使电路中的电流在开始测量时最小. (2)测量过程中,某一次的电流值如图乙所示,则电流值是
________A.这时,灯丝突然烧断,则电压表的示数________(填
“变大”“变小”或“不变”).换相同规格的灯泡,重测的数据
如下表所示,并绘出 I-U 图象如图丙的 A 所示. (3)依据表格中的数据,小张求出小灯泡电阻的平均值,你
同意这种做法吗?__________,说出你的理由:_____________. (4)另外一组同学用相同的器材和电路图也做这个实验时,
由于接线错误,根据测量的数据绘出的 I-U 图象如图丙的 B 所
示.你认为错误的原因可能是:____________________________.
(5)“伏安法测小灯泡电阻”的实验装置还可以用来测量______________的实验. 思路点拨:(1)为了保护电路,闭合开关前,应将滑片移到
滑动变阻器的最大阻值处,使电流最小;(2)灯泡L 与滑动变阻
器串联,电压表测灯泡L 两端电压;当灯丝烧断后,电压表串
联在电路中,相当于测量电源电压,电压表示数变大;(3)灯丝
的电阻随温度的升高而增大,小灯泡在不同电压下工作时,小
灯泡的灯丝温度不同,电阻也不相同,所以不能求灯丝电阻的
平均值;(4)电压表并联在灯泡两端时,随着电流的增大,灯泡
两端的电压增大,根据串联电路电压的特点,滑动变阻器两端
的电压会减小;丙图中的 B 图象,随着电流的增大,电压减小,
正好与 A 图象相反,符合滑动变阻器两端电压的变化规律,因
此电压表接在了滑动变阻器两端;(5)本实验中测量的是电压和
电流,根据 P=UI 可知,还可以测量电功率.答案:(1)A
(2)0.26 变大(3)不同意灯丝的电阻受温度影响,并非一个定值(4)电压表接在了滑动变阻器两端
(5)小灯泡电功率考向 2测定值电阻的阻值 例 4:(2017 年黄石)小华同学用“伏安法”来测量一个阻
值约为 5 Ω的定值电阻 Rx,实验室有如下器材供选用:A.两节干电池B.开关一个和导线若干C.电压表(0~3 V,0~15 V)
D.电流表(0~0.6 A,0~3 A)
E.滑动变阻器(0~10 Ω)
F.滑动变阻器(0~100 Ω) (1)小华同学完成实验电路设计后,为了操作顺利和方便,
除了 A、B、C 和 D 外,小华同学还需选用________(填“E”
或“F”)器材.
(2)根据设计的实验电路要求,请用笔画线代替导线连接图
4-3-6 甲中最后的两根导线.甲乙图 4-3-6 (3)如图甲所示,连接好电路.在闭合开关前,为保护电路,
滑动变阻器的滑片 P 应该滑至________(填“G”或“H”)端.
(4)小华在闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片 P 时,发现
电流表示数始终为零,而电压表有示数但不发生变化,此时电
路中的一处故障是______(填“A”“B”“C”或“D”).A.滑动变阻器断路
C.定值电阻 Rx 断路B.滑动变阻器短路
D.定值电阻 Rx 短路 (5)排除故障后,电流表示数为 0.40 A,电压表示数如图乙
所示,则本次实验测得的定值电阻 Rx 是________Ω.答案:(1)E (2)如图 D20 所示.图 D20(3)G (4)C (5)5.5考点 1利用欧姆定律分析和计算 [广东三年]
1.(2018 年广东)如图 4-3-7 甲所示,闭合开关时,电压表示
数如图乙所示为________V.将滑动变阻器的滑片 P 向右移动时,
电流表示数将________,电压表示数将________.(后两空填“变
大”“变小”或“不变”)甲乙图 4-3-7答案:2.2 不变 变大 2.(2018 年广东)如图 4-3-8 甲图所示,电源电压保持不变,
闭合开关时,滑动变阻器的滑片 P 从 b 端滑到 a 端,电压表示
数U与电流表示数I的变化关系如右图所示,下列说法不正确的是()甲乙图 4-3-8. . . A.电源电压是 9 VB.定值电阻 R 的阻值是 6 ΩC.滑动变阻器的阻值范围是 0~18 ΩD.若定值电阻 R 出现接触不良时,电流表示数为 0,电压表示数为 9 V 解析:由题甲图知,电阻 R 与滑动变阻器是串联关系,电
压表测的是电阻 R 两端的电压;当滑片 P 从 b 端滑到 a 端时,
滑动变阻器接入电路中的电阻变小,则电路中的电流变大,电
压表的示数也变大;可见题乙图中的 U=3 V 时对应的是滑片 P
在 b 端,而 U=9 V 时对应的是滑片 P 在 a 端,当滑片 P 在 a
端时,电路变成 R 的简单电路,此时电压表既是测 R 两端的电
压,也是测电源的电压,故电源的电压为 9 V,即 A 正确;当
R 两端电压为 9 V 时,通过它的电流由题右图知为 1.5 A,则电端时,电阻 R 两端的电压为 UR=3 V,由串联电路的电压规律
得滑动变阻器两端的电压U滑=U-UR=9 V-3 V=6 V,而此=12 Ω,即滑动变阻器的阻值范围是 0~12 Ω,故 C 错误;若
定值电阻 R 出现接触不良,即相当于 R 处于断路,此时电路变
成滑动变阻器与电压表、电流表串联接在电源上,则此时电压
表的示数是电源电压为 9 V,电流表示数为 0,故 D 正确.
答案:C 3.(2018 年广东)如图 4-3-9 所示,已知定值电阻 R1 的阻值
为 30 Ω,闭合开关时整个电路正常工作,两电流表的指针都在
同一位置,示数如图 4-3-10 所示.(设电源电压保持不变),求:图 4-3-9图 4-3-10(1)电源电压 U 是多少?
(2)通过定值电阻 R2 的电流是多少? (3)现用一个未知阻值的定值电阻 Rx 替换电阻 R1 或 R2,替
换后只有一个电流表的示数发生了变化,请判断 Rx 替换的是电
阻 R1 或 R2.(4)此时替换后电流表示数减少了 0.3 A,求未知电阻 Rx 的阻值. 解:(1)由题图 4-3-9 知,R1与R2并联,电流表A1测R1的
电流I1,电流表A测干路电流I总,根据题图4-3-10得I1=0.3 A,
I总=1.5 AR1两端的电压U1=I1R1=0.3 A×30 Ω=9 V
由于并联电路支路电压等于电源电压,所以电源电压U=U1=9 V.
(2)根据并联电路的电流规律有I总=I1+I2
所以通过R2的电流I2=I总-I1=1.5 A-0.3 A=1.2 A.(3)如果A1的示数发生变化,则A的示数也一定变化,这显然不符合题意,可见,示数发生变化的一定是电流表A,而电流表A1的示数不变,由此推断未知电阻Rx替换的是R2.
(4)当Rx替换R2后,设此时总电流为I总′
据题意得I总′=I总-0.3 A=1.5 A-0.3 A=1.2 A
则通过Rx的电流Ix=I总′-I1=1.2 A-0.3 A=0.9 A 4.(2019 年广东)如图 4-3-11 所示,电源的电压恒定,R1、
R2 为定值电阻.R2 的阻值为 60 Ω.只闭合开关 S0 时,电流表的示
数为 0.2 A,再闭合开关 S1 时,电流表的示数为 0.6 A.求:(1)电源的电压.(2)电阻 R1 的阻值.(3)开关 S0、S1 均闭合后,通电 10 s 电路消耗的总电能.图 4-3-11解:(1)由题意可得
当闭合S0时,只有R2串联在电路中考点 2探究欧姆定律[广东三年]
5.(2018 年广东)在“探究电流跟电压关系”的实验中:图 4-3-12图 4-3-13图 4-3-14 (1)如图 4-3-12 所示,甲为________,乙为________.(均填
“电流表”或“电压表”) (2)用笔画线代替导线将图 4-3-13 中电路连接完整,要求实
验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动.(导线不能交叉)
(3)在实验操作过程中保持________不变,闭合开关时,调
节滑动变阻器的滑片 P 做了三组实验数据,如下表所示,请根
据该表中数据在图 4-3-14 中进行描点连线.(4)对实验数据进行分析,归纳出结论是________________.答案:(1)电流表 电压表
(2)如图 D21 所示.图 D21图 D22 (3)电阻 R 如图 D22 所示.
(4)当电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压成
正比考点 3“伏安法”测电阻 [考点集训]
6.(2019 年自贡)小聪同学用伏安法测电阻,实验电路图如
图 4-3-15 甲所示.甲丙 乙
图 4-3-15(1)该实验的原理是________.(2)闭合开关 S 前,滑动变阻器滑片 P 应置于_____(填“a”或“b”)端. (3)假如小聪同学用完好的器材按如图甲所示实验电路图
正确连接电路,实验时正确操作,刚一“试触”,就发现电流
表的指针迅速摆动到最大刻度,其原因可能是:
①____________________;②____________________.
(4)小聪同学重新按图甲所示的实验电路图正确连接电路,
进行实验,某次实验中电压表示数如图乙所示,电流表示数如
图丙所示,被测电阻 Rx=________Ω. (5)若滑动变阻器的最大阻值为 R,被测电阻的阻值为 Rx,
实验过程中电流表突然烧坏,不能正常使用了,他想出一个方
法,应用现有的器材,也能测出电阻 Rx 的阻值.实验步骤如下:①将滑动变阻器滑到 a 端,闭合开关 S,读出电压表的读数,记为 U;②_______________________________________________;
③读出滑动变阻器的最大值 R;④则被测电阻 Rx 的阻值为:Rx=________(写出表达式).
(2)b(3)①电源电压过大②选用电流表的量程太小(4)8
(5)②将滑动变阻器滑到 b 端,闭合开关 S,读出电压表的读数为 U1