中考物理 第十五章 探究電路課件 滬科版.ppt

第十五章探究電路 1 電阻 1 定義 導(dǎo)體 作用 2 影響電阻大小的因素 橫截面積 在其他條件相同時 導(dǎo)體的橫截面積越大 電阻 長度 在其他條件相同時 導(dǎo)線越長 電阻 材料 在長度 橫截面積相同時 不同材料的導(dǎo)體 其電阻 溫度 多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而 對電流的阻礙 越小 越大 不同 增大 2 滑動變阻器 1 原理 通過改變接入電路中的 來改變電阻 2 作用 改變電路中的 或調(diào)節(jié)用電器兩端的 3 使用 連接時應(yīng) 選擇兩個接線柱 接通電路前應(yīng)將滑片調(diào)至 如圖所示 如果把a(bǔ) c兩個接線柱接入電路中 當(dāng)滑片p向左移時 變阻器接入電路部分的電阻值變 如果接入 兩個接線柱 相當(dāng)于把一個定值電阻接入電路 電阻絲的長度 電流 電壓 一上一下 阻值最大處 小 a b 3 電阻箱 各旋盤對應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù) 面板上標(biāo)記的倍數(shù) 然后 就是連入電路的電阻值 乘以 加在一起 1 電流與電壓 電阻的關(guān)系 1 保持電阻不變時 電流跟電壓成 關(guān)系 2 保持電壓不變時 電流跟電阻成 關(guān)系 2 歐姆定律 1 內(nèi)容 一段導(dǎo)體中的電流 跟 成正比 跟 成反比 2 公式 正比 反比 加在導(dǎo)體兩端的電壓 這段導(dǎo)體的電阻 3 電阻的串聯(lián)和并聯(lián) 1 電阻的串聯(lián) 等效電阻 理解 幾個電阻的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的 故串聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都 關(guān)系 串聯(lián)電路的總電阻等于 即r 長度 大 各分電阻之和 r1 r2 2 電阻的并聯(lián) 等效電阻 理解 幾個電阻的并聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的 故并聯(lián)電路的總電阻比任何一個分電阻都 關(guān)系 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于 即 橫截面積 小 各分電阻的倒數(shù)之和 1 家庭電路 各組成部分的作用及連接 1 進(jìn)戶線 供電線路 一根是 一根是 它們之間的電壓是 2 電能表 測量用戶在一段時間內(nèi) 的儀表 3 閘刀開關(guān) 控制 的開關(guān) 4 熔斷器 當(dāng)電路中電流 時 自動切斷電路 起保護(hù)作用 5 用電器及開關(guān) 所有家用電器都 在電路中 控制用電器的開關(guān)與用電器串聯(lián)后直接接在 上 螺口燈泡的燈尾螺旋金屬接 頂部觸點(diǎn)接 火線 零線 220v 消耗的電能 干路通斷 過大 并聯(lián) 火線 零線 火線 6 插座 用于給可移動的家用電器供電 三孔插座的接法是 其中地線可把用電器的金屬外殼與 連接起來 防止發(fā)生觸電事故 如圖所示 左零右火上地 大地 地 零線 火線 外殼 2 測電筆 辨別火線和零線氖管發(fā)光 則筆尖接觸的是 氖管不發(fā)光 則筆尖接觸的是 手指 導(dǎo)線 火線 零線 3 安全用電 1 觸電原因 人體直接或間接接觸 使一定大小的 通過人體所引起的傷害事故 2 安全電壓 不高于 的電壓 火線 電流 36v 3 防止觸電的辦法 家庭電路的安裝要符合安全用電的要求 不弄濕用電器 保護(hù)好用電器的絕緣體 不使火線裸露 對于有金屬外殼的家用電器 其外殼要 不要 高壓帶電體 4 處理觸電事故的做法 盡快 或用 將電線挑開 接地 靠近 切斷電源 干燥的木棍 有關(guān)資料表明 人體出汗或潮濕時的電阻為200 800 人體中電流超過30ma時將會造成生命危險 1 若某人身體潮濕時的電阻為500 則當(dāng)他接觸電壓為220v的照明電路時 通過他的電流為 ma 2 請你根據(jù)計算結(jié)果為圖配上解說詞 參考答案 1 440 2 請不要用濕手按開關(guān) 由于滑動變阻器滑片的移動會引起電路中各個物理量發(fā)生變化 可分為串聯(lián)電路和并聯(lián)電路兩種情況 分析思路如下 1 含滑動變阻器的串聯(lián)電路 2 含滑動變阻器的并聯(lián)電路 典例1 2013 聊城中考 在如圖所示的電路中 電源電壓保持不變 開關(guān)s閉合后 變阻器的滑片p向左移動時 三個電表的示數(shù)變化情況是 a 的示數(shù)變大 的示數(shù)不變 的示數(shù)變小b 的示數(shù)變大 的示數(shù)變大 的示數(shù)變小c 的示數(shù)變小 的示數(shù)不變 的示數(shù)變大d 的示數(shù)變小 的示數(shù)變小 的示數(shù)變大 思路導(dǎo)引 解答本題要注意從電路圖中尋找信息 精講精析 選a 由題圖可知 燈泡與滑動變阻器串聯(lián) 電壓表測量電源電壓 故其示數(shù)不隨滑片的移動而變化 電流表測量燈泡與滑動變阻器的電流 當(dāng)滑片向左移動時 電路的總電阻變小 故電流即電流表的示數(shù)變大 燈泡的電阻不變 通過它的電流變大 故根據(jù)u ir可知燈泡兩端的電壓ul變大 所以 滑動變阻器兩端的電壓 電壓表的示數(shù) ur u電源 ul變小 1 內(nèi)容 2 應(yīng)用 3 解答計算題的思路 1 認(rèn)清用電器的連接方式 明確各電表的作用 2 要在電路圖中盡可能地標(biāo)出已知量的符號 數(shù)據(jù)和未知量的符號 3 對電路進(jìn)行分析 尋找已知量與未知量的關(guān)系 分析電路時要抓住電路中不變的量 例如 電源電壓恒定 定值電阻 和變化的量 4 根據(jù)電路特點(diǎn)及相關(guān)公式列方程求解 易錯警示 歐姆定律只適用于純電阻電路 如接有電熱器 白熾燈的電路 對于非純電阻電路不適用 如接有電動機(jī)的電路 給蓄電池充電的電路 典例2 2013 煙臺中考 如圖甲是某型號電子秤 其原理結(jié)構(gòu)如圖乙所示 r0為定值電阻 r是壓敏電阻 其阻值隨所受壓力f變化的關(guān)系如圖丙所示 改寫電壓表 量程為3v 的表盤數(shù)值后可直接讀出所稱物體的質(zhì)量 設(shè)踏板的質(zhì)量為5kg 電源電壓保持9v不變 g取10n kg 1 空載時 電壓表的示數(shù)為1v 求r0的阻值 2 該電子秤的量程多大 3 如果保持電子秤結(jié)構(gòu)和電壓表量程不變 只在電路中增加一個電阻 使電子秤的量程變?yōu)?10kg 計算說明應(yīng)使用多大的電阻 如何連接 思路導(dǎo)引 本題中壓敏電阻r與定值電阻r0串聯(lián) 設(shè)壓敏電阻在三種不同情況下的阻值分別為r1 r2 r3 精講精析 1 空載時 踏板的重力為g mg 5kg 10n kg 50n根據(jù)圖像可知 當(dāng)壓敏電阻所受壓力為50n時 其對應(yīng)的電阻r1為240 由歐姆定律可得通過壓敏電阻的電流為壓敏電阻和r0串聯(lián) 則根據(jù)歐姆定律得r0阻值為 2 電子秤的量程最大時對應(yīng)的電壓表量程最大值 此時r0分得的電壓為3v 此時電路中的電流為因為壓敏電阻和r0串聯(lián) 根據(jù)歐姆定律可得此時壓敏電阻的阻值r2為由圖像可知 60 的壓敏電阻對應(yīng)的壓力為950n 且踏板的重力為50n 所以此時能稱量的最大質(zhì)量為 3 當(dāng)電子秤的量程變?yōu)?10kg時 根據(jù)重力公式可知 g m g 110kg 10n kg 1100n因為踏板的重力為50n 所以壓敏電阻受到的總的壓力為1150n 根據(jù)圖像可得 當(dāng)壓敏電阻受到的壓力為1150n時 壓敏電阻的阻值r3為20 根據(jù)歐姆定律可得此時電路中的總電阻為 串聯(lián)的電阻為r串 r總 r0 r3 90 30 20 40 要使電子秤的量程變?yōu)?10kg 應(yīng)該串聯(lián)一個40 的電阻 答案 1 30 2 90kg 3 串聯(lián)一個40 的電阻 2012 德州中考 為防止酒駕事故的出現(xiàn) 酒精測試儀被廣泛應(yīng)用 有一種由酒精氣體傳感器制成的呼氣酒精測試儀 當(dāng)接觸到的酒精氣體濃度增加時 其電阻值降低 如圖甲所示 當(dāng)酒精氣體的濃度為0時 r1的電阻為60 在圖乙所示的工作電路中 電源電壓恒為8v 定值電阻r2 20 求 1 當(dāng)被檢測者的酒精氣體的濃度為0時 電壓表的示數(shù)是多少 2 現(xiàn)在國際公認(rèn)的酒駕標(biāo)準(zhǔn)是0 2mg ml 酒精氣體濃度 0 8mg ml 當(dāng)電流表的示數(shù)為0 2a時 試通過計算判斷被檢測者是否酒駕 解析 1 當(dāng)被檢測者的酒精氣體的濃度為0時 r1的電阻為60 電路中電流電壓表示數(shù)即r1兩端電壓u1 ir1 0 1a 60 6v 2 當(dāng)電流表的示數(shù)i 0 2a時 電路中總電阻酒精氣體傳感器的電阻r1 r r2 40 20 20 由題中甲圖可知 被檢測者的酒精氣體濃度為0 3mg ml 因為0 2mg ml 0 3mg ml 0 8mg ml 所以被檢測者屬于酒駕 答案 1 6v 2 見解析 1 安全用電 1 電路安裝要規(guī)范 主要元件連接方法及次序 總開關(guān)要裝在電能表之后 用戶保險裝置之前 電能表 總開關(guān) 用戶保險裝置均需串聯(lián)在電路中 各用電器要并聯(lián)在電路中 支路開關(guān)要與被控元件串聯(lián)且要接在火線一側(cè) 燈泡尾部金屬體接火線 螺旋套接零線 三孔插座接法口訣 左零右火上接地 有的大功率的插座 只有一根保險絲 這一根保險絲要連接在火線上 2 防止觸電 不用濕手觸摸電器 不弄濕用電器 保護(hù)好用電器的絕緣體 不使火線裸露 有金屬外殼的家用電器 外殼要接地 在戶外不要靠近高壓帶電體 注意防雷 高大建筑物上要裝避雷針 2 家庭電路故障 1 熔絲熔斷 短路 電路中的總功率過大 2 火線斷路 斷點(diǎn)與火線之間能使測電筆氖管發(fā)光 斷點(diǎn)與零線之間不能使測電筆的氖管發(fā)光 3 進(jìn)戶線零線斷路 斷點(diǎn)與火線之間能使氖管發(fā)光 從現(xiàn)象上看 插座中的兩孔都能使測電筆的氖管發(fā)光 實(shí)際上是因為零線斷了以后 電流從火線通過其他用電器的開關(guān) 燈絲 經(jīng)過零線孔 測電筆流過人體到達(dá)大地 不是零線變成 火線 易錯警示 1 使用測電筆時 手指必須接觸筆尾金屬體 不能接觸筆尖金屬體 有兩種情況能使氖管發(fā)光 火線 測電筆 人體 大地 火線 其他導(dǎo)體 測電筆 人體 大地 2 絕不能用銅絲 鐵絲等其他金屬絲代替保險絲 也不能隨意更換粗保險絲 3 當(dāng)電路被保險裝置自動切斷時 要先找到產(chǎn)生故障的原因 排除后再恢復(fù)供電 拓展延伸 漏電保護(hù)器漏電保護(hù)器是由漏電檢測 信號放大 執(zhí)行開關(guān)三部分組成 正常用電時 電流從一根導(dǎo)線流入 經(jīng)過用電器 從另一根導(dǎo)線流出 如果整個線路上沒有故障的話 流出的電流應(yīng)該完全等于流入的電流 當(dāng)發(fā)生漏電時 流出的電流小于流入的電流 兩根導(dǎo)線上的電流只要達(dá)到一定的差異時 便通過漏電保護(hù)器內(nèi)的電子控制電路放大 推動繼電器開關(guān)切斷電源線上流入的電流 漏電保護(hù)器的主要技術(shù)參數(shù)有 額定漏電動作電流 額定漏電動作時間 額定漏電不動作電流 1 額定漏電動作電流 在規(guī)定的條件下 使漏電保護(hù)器動作的電流值 例如 30ma的保護(hù)器 當(dāng)通入電流值達(dá)到30ma時 保護(hù)器立即動作斷開電源 2 額定漏電動作時間 指從突然施加額定漏電動作電流起 到保護(hù)電路被切斷為止的時間 例如 30ma 0 1s的保護(hù)器 從電流值達(dá)到30ma起 到主觸頭分離止的時間不超過0 1s 3 額定漏電不動作電流 在規(guī)定的條件下 漏電保護(hù)器不動作的電流值 一般應(yīng)選漏電動作電流值的二分之一 例如 漏電動作電流30ma的漏電保護(hù)器 在電流值達(dá)15ma以下時 保護(hù)器不應(yīng)動作 否則因靈敏度太高容易誤動作 影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行 4 其他參數(shù) 如電源頻率 額定電壓 額定電流等 典例3 2013 聊城中考 某家庭電路的組成如圖所示 下列說法正確的是 a 圖中的三個插座是串聯(lián)的b 控制燈泡的開關(guān)要接在零線與燈泡之間c 彩燈接入電路后都不亮 是由于其中的一個小彩燈短路d 有金屬外殼的家用電器必須用三孔插座 以確保安全 思路導(dǎo)引 解答本題有兩個關(guān)鍵點(diǎn) 精講精析 選d 家庭電路中各用電器之間工作時互不影響 在同時工作時 應(yīng)處于并聯(lián)狀態(tài) 故各插座應(yīng)并聯(lián) 故a錯 控制燈泡的開關(guān)應(yīng)接在火線上 如果兩個位置顛倒 即使開關(guān)斷開 燈泡仍然與火線連通 接觸燈座時 人體可能會與火線接觸發(fā)生事故 b錯 小彩燈之間是串聯(lián) 如果一個小彩燈短路 其他的彩燈仍然發(fā)光 c錯 有金屬外殼的家用電器必須使用三孔插座 當(dāng)金屬外殼帶電時 可以將電流導(dǎo)入大地 防止人發(fā)生觸電事故 d正確 方法歸納 檢測家庭電路故障的常用方法 1 利用測電筆檢測 在檢查電路時 能使氖管發(fā)光的地方說明此處與火線連接完好 不能使氖管發(fā)光的地方說明此處與火線之間有開路或此處與零線連接完好 2 利用 檢驗燈 檢測 將干路保險絲部分換裝為一盞白熾燈 額定電壓為220v 若燈泡能正常發(fā)光 則可判定家庭電路發(fā)生短路 變式訓(xùn)練 2011 廣州中考 如圖所示的電路中 正常發(fā)光的三盞燈突然全部熄滅 經(jīng)檢查保險絲完好 用測電筆插進(jìn)插座的兩孔 氖管均發(fā)光 造成這一現(xiàn)象的原因是 a 插座發(fā)生短路了b 進(jìn)戶的火線斷了c 進(jìn)戶的零線斷了d 某盞電燈的燈絲斷了 精講精析 選c 插座短路時 火線與零線連通 電路中電流過大 保險絲會熔斷 a錯 當(dāng)進(jìn)戶火線斷了時 用測電筆插進(jìn)插座的兩孔 氖管均不會發(fā)光 b錯 當(dāng)進(jìn)戶的零線斷了時 電路不能形成通路 三盞燈會熄滅 因戶內(nèi)零線與火線連通 故用測電筆插進(jìn)插座的兩孔 氖管均發(fā)光 c正確 若某盞電燈的燈絲斷了 其余兩盞燈會正常發(fā)光 用測電筆插進(jìn)插座的兩孔 只有一孔會使氖管發(fā)光 d錯 易錯警示 1 并聯(lián)電路中 支路越多 不是總電阻越大 而是總電阻越小 比阻值最小的電阻還要小 2 在電路中電壓u不變時 支路越多 則干路電流越大 可以從兩方面來理解 一是根據(jù)總電阻r越小 則干路電流越大 二是由于總電壓不變 各路電流大小互不影響 故支路越多 干路電流越大 典例 2012 眉山中考 定值電阻r1 10 r2 5 串聯(lián)在電源電壓不變的電路中時 通過r1的電流i1 0 2a 則電源電壓u v 若將兩電阻并聯(lián)在同一電路中時 干路中的電流i a 思路導(dǎo)引 解答本題用到的有關(guān)規(guī)律如下 精講精析 本題考查串 并聯(lián)電路的電流 電壓 電阻關(guān)系和歐姆定律 r1 r2串聯(lián)時 通過r1 r2的電流相等 即i2 i1 0 2a r1兩端的電壓u1 i1r1 0 2a 10 2v r2兩端的電壓u2 i2r2 0 2a 5 1v 電源電壓即串聯(lián)電路的總電壓u u1 u2 2v 1v 3v r1 r2并聯(lián)時 r1 r2兩端的電壓都相等 等于電源電壓 則通過r1的電流通過r2的電流干路中的電流i i 1 i 2 0 3a 0 6a 0 9a 答案 30 9 方法歸納 1 電阻串聯(lián) 等流分壓 串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓與其阻值成正比 即 2 電阻并聯(lián) 等壓分流 并聯(lián)電路各支路中的電流與其電阻成反比 即 3 n個相同阻值的電阻r串 并聯(lián) 其總電阻 r串 nr 變式訓(xùn)練 2012 綏化中考 如圖所示 若甲 乙均為電壓表時 閉合開關(guān)s 則兩電壓表的讀數(shù)u甲 u乙 3 2 若甲 乙均為電流表時 斷開開關(guān)s 兩電流表的讀數(shù)為i甲 i乙 r1 r2 解析 本題考查串 并聯(lián)電路的電流 電壓 電阻的關(guān)系 甲 乙均為電壓表時 r1 r2串聯(lián) 甲測量電路的總電壓 乙測量電阻r2兩端的電壓 u甲 u乙 3 2 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律和電壓分配關(guān)系 可知r1和r2兩端的電壓之比u1 u2 1 2 r1 r2 u1 u2 1 2 甲 乙均為電流表 斷開開關(guān)s時 r1 r2并聯(lián) 甲測量的是r2的電流 乙測量總電流 根據(jù)并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系 可知通過r1 r2的電流i1 i2 r2 r1 2 1 根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律i甲 i乙 1 3 答案 1 31 2 1 實(shí)驗器材 電源 開關(guān) 規(guī)格不同的4根導(dǎo)線等 2 實(shí)驗方法 主要是 法 3 實(shí)驗設(shè)計 電路如圖所示 電流表 控制變量 1 探究電阻與橫截面積的關(guān)系 思路 選取 相同而 不同的兩根導(dǎo)線分別接入電路 閉合開關(guān) 觀察比較電流表的示數(shù) 2 探究電阻與長度的關(guān)系 思路 選取 相同而 不同的兩根導(dǎo)線分別接入電路 閉合開關(guān) 觀察比較電流表的示數(shù) 3 探究電阻與材料的關(guān)系 思路 選取長度 橫截面積 而材料 的兩根導(dǎo)線分別接入電路 閉合開關(guān) 觀察比較電流表的示數(shù) 材料 長度 橫截面積 材料 橫截面積 相同 不同 長度 4 問題探究 1 在實(shí)驗中是怎樣反映電阻大小的 提示 在電路中接入電流表 通過電流表示數(shù)的大小來比較所接導(dǎo)線電阻的大小 電流值越大 說明電阻越小 電流值越小 說明電阻越大 2 如何探究導(dǎo)體的電阻與溫度的關(guān)系 請簡要說明 提示 保持導(dǎo)體的材料 橫截面積 長度都不變 用酒精燈對導(dǎo)體加熱 觀察電流表示數(shù)的變化 若有變化 說明導(dǎo)體的電阻與溫度有關(guān) 若無變化 說明導(dǎo)體的電阻與溫度無關(guān) 易錯警示 電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì) 只要導(dǎo)體的材料 長度 橫截面積 溫度不變 其阻值就不變 跟導(dǎo)體兩端的電壓大小 導(dǎo)體中的電流大小以及有無電流無關(guān) 典例1 2012 畢節(jié)中考 導(dǎo)體的電阻與哪些因素有關(guān) 實(shí)驗小組用如圖所示的裝置進(jìn)行探究 實(shí)驗記錄數(shù)據(jù)如表 1 連接電路時 開關(guān)應(yīng) 2 比較步驟 得出結(jié)論 導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān) 3 比較步驟1和2 得出結(jié)論 4 比較步驟1和3 得出結(jié)論 5 根據(jù)你掌握的電學(xué)知識 你認(rèn)為電阻還與 有關(guān) 6 王剛同學(xué)在完成上述實(shí)驗后 將m同時接到c d n同時接到c d 此時小燈泡的亮度比步驟4的小燈泡還亮 是因為 解析 本題考查探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素的實(shí)驗過程 本題中燈泡越亮 電流越大 則電路中電阻越小 故燈泡的亮度反映了電路中電阻的大小 1 連接電路時 為了保護(hù)電路元件 開關(guān)應(yīng)斷開 2 研究導(dǎo)體的電阻與材料有關(guān)時 需控制導(dǎo)體的長度和橫截面積相同 改變導(dǎo)體的材料 由表中記錄情況可知步驟3 4符合該條件 3 比較步驟1和2可知兩電阻絲的長度和材料相同 橫截面積不同 燈泡亮度不同 說明導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的橫截面積有關(guān) 4 比較步驟1和3可知兩電阻絲的材料和橫截面積相同 兩電阻絲的長度不同 燈泡亮度不同 說明導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的長度有關(guān) 5 導(dǎo)體的電阻還跟導(dǎo)體的溫度有關(guān) 6 m同時接到c d n同時接到c d 時 cc dd 兩根電阻絲并聯(lián) 兩根電阻絲并聯(lián)時相當(dāng)于增加了電阻絲的橫截面積 電阻變小 則通過燈泡的電流變大 根據(jù)p i2r可知燈泡的實(shí)際功率變大 所以燈泡比只接一根時亮 答案 1 斷開 2 3 4 3 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān) 4 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度有關(guān) 5 導(dǎo)體的溫度 6 兩根電阻絲并聯(lián)后 增大了導(dǎo)體的橫截面積 總電阻變小 使燈泡中的電流變大 燈泡的實(shí)際功率變大了 延伸探究 結(jié)合典例1思考以下問題 1 不同電阻絲的電阻大小是由小燈泡的 反映出來 還可以用 代替小燈泡來反映電阻的大小 2 某小組的同學(xué)用上述電源設(shè)計了如圖所示的電路圖 來探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長度的關(guān)系 他選擇兩根電阻絲分別接入r1 r2所在位置 他只要通過比較 就可以判斷r1 r2的阻值大小 解析 1 實(shí)驗過程中用轉(zhuǎn)換法顯示電阻的大小 燈泡的亮度能反映電阻的大小 還可用電流表代替小燈泡 顯示電流的大小 從而反映電路中電阻的大小 2 由于串聯(lián)電路中各處電流相等 根據(jù)u ir知 電壓表的示數(shù)越大 則電阻絲的阻值也越大 答案 1 亮度電流表 2 電壓表示數(shù) 1 實(shí)驗電路圖 如圖所示2 實(shí)驗方法 采用 法 控制變量 3 實(shí)驗設(shè)計 1 探究電流與電壓的關(guān)系 思路 保持電阻 改變電阻兩端的 操作 選用同一個定值電阻 通過調(diào)節(jié) 改變電阻兩端的電壓 記錄電壓值與對應(yīng)的電流大小 2 探究電流與電阻的關(guān)系 思路 保持電阻兩端的電壓 改變電阻的 操作 更換不同的定值電阻 調(diào)節(jié) 使定值電阻兩端的電壓保持不變 不變 電壓 滑動變阻器 不變 阻值 滑動變阻器 4 問題探究 實(shí)驗中 滑動變阻器的作用是什么 提示 保護(hù)電路 改變導(dǎo)體兩端的電壓 典例2 2013 濰坊中考 現(xiàn)有下列器材 蓄電池 6v 電流表 0 0 6a 0 3a 電壓表 0 3v 0 15v 定值電阻 若干 開關(guān) 滑動變阻器和導(dǎo)線 要利用這些器材探究 電壓不變時 電流與電阻的關(guān)系 要求 1 請根據(jù)圖甲將圖乙中未完成的電路連接起來 2 實(shí)驗中多次換用不同阻值的定值電阻 并調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 使電壓表示數(shù)保持不變 讀出對應(yīng)于不同阻值的電流表示數(shù) 并記于表格中 請你利用表格中的數(shù)據(jù) 在坐標(biāo)紙上畫出導(dǎo)體中的電流隨電阻變化的圖像 3 在做完第一次實(shí)驗后 接下來的操作是斷開開關(guān) 將5 的定值電阻更換為10 的定值電阻 再將滑動變阻器的滑片滑到 端 選填 a 或 b 然后閉合開關(guān) 移動滑片 使電壓表示數(shù)為 v時 讀出電流表的示數(shù) 4 為完成整個實(shí)驗 應(yīng)該選取哪種規(guī)格的滑動變阻器 a 50 1 0ab 50 0 5ac 20 1 0ad 20 0 5a 解析 本題考查探究電流跟電壓與電阻關(guān)系的實(shí)驗 1 連接實(shí)物電路時 將滑動變阻器連入電路中時 要 一上一下 選用接線柱 接線柱b已經(jīng)接入電路 則只需要將金屬桿兩端的其中一個接線柱接入電路中即可 由實(shí)驗數(shù)據(jù)可知 定值電阻兩端的電壓為3v 所以電壓表的量程應(yīng)選用0 3v量程 2 根據(jù)實(shí)驗表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙中進(jìn)行描點(diǎn) 然后連線 即可得到電流隨電阻變化的圖像 3 為保護(hù)電路 在更換電阻后 應(yīng)將滑動變阻器的滑片移到阻值最大位置 然后閉合開關(guān) 移動滑片 使電壓表的示數(shù)保持3v不變 4 電源電壓為6v 定值電阻兩端的電壓保持3v不變 所以滑動變阻器兩端的電壓為3v 當(dāng)電路中的最小電流為0 1a時 滑動變阻器連入電路的電阻阻值為30 所以滑動變阻器的阻值最小為30 而當(dāng)定值電阻的阻值為5 時 電路中的電流為0 6a 所以滑動變阻器允許通過的最大電流不小于0 6a 綜合以上分析 應(yīng)選用滑動變阻器a 答案 1 電路連接如圖所示 2 電流隨電阻變化的圖像如圖 3 a3 4 a 延伸探究 結(jié)合典例思考以下問題 1 在做第三次實(shí)驗時 斷開開關(guān) 將10 的定值電阻更換為15 的定值電阻 再閉合開關(guān) 電壓表的示數(shù)將 選填 大于 或 小于 3v 此時應(yīng)將滑動變阻器的滑片向 選填 a 或 b 端移動 使電壓表示數(shù)為3v 2 另一小組同學(xué)探究 電阻不變時 電流與電壓的關(guān)系 時 他們保持定值電阻r 10 不變 閉合開關(guān)s時 通過 得到多組數(shù)據(jù) 如表所示 分析表中數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是 解析 1 將10 的定值電阻更換為15 的定值電阻后 電路中電流減小 根據(jù)u ir知 滑動變阻器兩端的電壓減小 由于電源電壓不變 則定值電阻兩端電壓變大 大于3v 要使定值電阻兩端電壓保持3v不變 應(yīng)減小電流 故應(yīng)增大電路中電阻 需向a端移動滑動變阻器的滑片 2 探究 電阻不變時 電流與電壓的關(guān)系 時 應(yīng)保持定值電阻不變 通過調(diào)節(jié)滑動變阻器 得到多組電壓值 電流值 分析得出結(jié)論 根據(jù)表中數(shù)據(jù)知 當(dāng)電壓成倍增加時 電流也成倍增加 故可得出結(jié)論 在電阻一定時 電流與電壓成正比 答案 1 大于a 2 調(diào)節(jié)滑動變阻器電阻一定時 電流與電壓成正比 1 實(shí)驗原理 用 測出被測電阻兩端的電壓u 用 測出通過被測電阻的電流i 利用公式計算出阻值 2 實(shí)驗器材 電源 開關(guān) 被測電阻 導(dǎo)線若干 電壓表 電流表 電流表 電壓表 滑動變阻器 3 設(shè)計電路圖 1 原理 2 實(shí)驗電路圖 如圖所示 3 滑動變阻器的作用 保護(hù)電路 改變 和 以便多次測量求平均值 減小實(shí)驗誤差 4 實(shí)驗設(shè)計 1 用電壓表 電流表同時測出被測電阻接入電路中時的電壓值和電流值 計算被測電阻的阻值 2 調(diào)節(jié) 接入電路中的電阻 再做兩次實(shí)驗 記錄每次的電流值和電壓值 分別計算被測電阻的阻值 3 求三次電阻的 即為被測電阻的阻值 被測電阻兩端的電壓 通過它的電流 滑動變阻器 平均值 5 問題探究 如果測量小燈泡工作時的電阻 處理實(shí)驗數(shù)據(jù)時 能不能通過求電阻平均值得出電阻值 提示 不能 因為小燈泡兩端的電壓不同 小燈泡的溫度也不同 其電阻值也不同 方法技巧 其他測量方法和伏安法的比較 易錯警示 1 在實(shí)驗中要學(xué)會選擇器材 不僅知道選擇哪些器材 還要考慮器材的規(guī)格和性能 無論是電壓表還是電流表 量程的選擇都要恰當(dāng) 對于電壓表和電流表量程的選擇 要通過所給的電源電壓 滑動變阻器的最大電阻 被測電阻的估計等確定 2 計算電阻的平均值時 不能用電壓的平均值除以電流的平均值 因為這樣不滿足歐姆定律的適用條件 同時性 典例3 2013 自貢中考 某小組同學(xué)利用電壓表和電流表測量電阻r1的阻值 約9 電源選用兩節(jié)干電池 1 按圖甲電路 將圖乙中電流表正確連入電路 2 該同學(xué)檢查電路連接正確 合上開關(guān) 可是無論怎樣移動滑片 電壓表示數(shù)總為3v不變 你認(rèn)為發(fā)生故障的原因可能是 或 3 清除故障后 小明將滑片p向左滑動時 電壓表示數(shù)將 選填 增大 減小 或 不變 當(dāng)p滑到某一位置時 兩表讀數(shù)如圖丙所示 由此可知r1 你認(rèn)為這個結(jié)果可靠嗎 理由是 解析 本題考查 伏安法 測電阻 1 由題意知 電源電壓u 1 5v 2 3v 電路最大電流為因此電流表應(yīng)選0 0 6a量程 把電流表串聯(lián)接入電路 2 電壓表示數(shù)為電源電壓有兩種可能 電壓表所測元件斷路 即r1斷路 或電壓表直接接在電源兩端 即r2短路 3 電壓表示數(shù)為r1兩端電壓u1 當(dāng)滑動變阻器的滑片p向左滑動時 r2接入電路中的阻值變小 電路中電流i變大 電壓表示數(shù)u1 ir1變大 電流表量程是0 0 6a 由圖丙可知 電流表分度值是0 02a 電流表示數(shù)是0 2a 電壓表量程是0 3v 由圖丙知電壓表分度值是0 1v 電壓表示數(shù)是2v 被測電阻的阻值如果將這一結(jié)果作為被測電阻的阻值 因為只進(jìn)行了一次測量 誤差較大 并且具有偶然性 實(shí)驗結(jié)果不可靠 應(yīng)進(jìn)行多次測量 求平均值 答案 1 如圖所示 2 r1處斷路r2處短路 3 增大10不可靠沒有多次測量求平均值 延伸探究 結(jié)合典例思考以下問題 1 另一小組同學(xué)在連線時 不小心將線連錯了 開關(guān)閉合后 移動滑動變阻器的滑片p時 發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變大 電壓表示數(shù)卻變小 產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因是 2 小明同學(xué)在實(shí)驗中 將定值電阻換成小燈泡 通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片 得到三組電流 電壓的對應(yīng)值 他發(fā)現(xiàn) 同一個小燈泡計算出的三組電阻值差異較大 請你分析造成這種現(xiàn)象的原因是 解析 1 將電壓表并聯(lián)在滑動變阻器兩端時 電壓表測滑動變阻器兩端的電壓 移動滑片時 如果滑動變阻器接入電路的阻值變小 電流表的示數(shù)變大 被測電阻兩端的電壓變大 滑動變阻器兩端的電壓變小 電壓表的示數(shù)變小 2 在不同的電壓下 小燈泡的亮度不同 燈絲的溫度不同 燈絲的電阻隨溫度的升高而增大 所以在不同的電壓下燈絲的電阻不同 答案 1 電壓表與滑動變阻器并聯(lián)了 2 燈絲的溫度發(fā)生變化 1 小明用如圖所示的電路探究影響金屬絲電阻大小的因素 他手邊除了有電路中的器材外 還有一根金屬絲 則 a 只能探究電阻與金屬絲長度的關(guān)系b 只能探究電阻與金屬絲橫截面積的關(guān)系c 電阻與金屬絲長度 橫截面積的關(guān)系都能探究d 電阻與金屬絲長度 橫截面積的關(guān)系都不能探究 解析 選c 本題考查探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素 由題圖可知 可以通過電路中電流的大小或燈泡的明亮程度來判斷導(dǎo)體電阻的大小 把一根金屬絲接入電路中不同的長度 比較電流大小的變化 可以探究電阻大小與導(dǎo)體長度之間的關(guān)系 若把金屬絲對折起來連入電路中 然后把其中一段接入電路中 可以探究電阻大小與導(dǎo)體橫截面積之間的關(guān)系 2 如圖所示 r是用鎳鉻合金線做成的變阻器 當(dāng)導(dǎo)線夾向a端移動時 小燈泡的亮度將 a 不變b 變亮c 變暗d 無法判定 解析 選b 本題考查影響導(dǎo)體電阻大小的因素及變阻器的使用 從圖中可以看出 導(dǎo)線夾與a之間的導(dǎo)線被連入電路中 當(dāng)導(dǎo)線夾向a端移動時 變阻器接入電路中的長度變短 其電阻變小 又因為電源電壓不變 所以 電路中的電流變大 小燈泡的亮度將會變亮 所以本題選b 3 關(guān)于導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓和導(dǎo)體的電阻之間的關(guān)系 下列說法正確的是 a 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比b 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比c 在電壓一定時 導(dǎo)體中的電流跟這段導(dǎo)體的電阻成反比d 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流成反比 跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 解析 選c 本題考查電流與電壓和電阻的關(guān)系 當(dāng)電阻一定時 導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比 a錯 在電壓一定時 導(dǎo)體中的電流才跟這段導(dǎo)體的電阻成反比 b錯 c正確 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體中的電流大小 導(dǎo)體兩端的電壓大小無關(guān) 只與導(dǎo)體的材料 長度 橫截面積及溫度等有關(guān) d錯 4 下列四幅圖中 符合安全用電原則的是 解析 選b 本題考查安全用電的知識 用電器的總功率過大 會使電路中的電流過大 而導(dǎo)致保險絲燒斷或發(fā)生電路火災(zāi) 當(dāng)發(fā)生觸電事故時 首先切斷電源 然后對觸電者進(jìn)行救護(hù) 避免帶電救護(hù)時 連續(xù)傷害的發(fā)生 在電線上晾衣服 會使衣服帶電 人接觸衣服時會造成觸電事故的發(fā)生 電視天線與電線中的火線接觸 當(dāng)人在接觸天線時 會造成觸電事故 故選b 5 如圖所示 電源電壓保持不變 閉合開關(guān)s1 s2 電壓表示數(shù)為6v 電流表示數(shù)為0 6a 斷開s2后 電壓表示數(shù)變?yōu)?v 則r2的電阻和電源電壓分別是 a 10 9vb 20 6vc 20 9vd 10 6v 解析 選b 本題考查歐姆定律的應(yīng)用 閉合s1 s2時 r2被短路 電路中只接入電阻r1 故此時電壓表示數(shù)即為電源電壓 根據(jù)歐姆定律可得當(dāng)s1閉合 s2斷開時 電路中r1和r2串聯(lián) 電壓表測量的是r1兩端電壓 則r2兩端電壓為u2 u u1 6v 2v 4v 根據(jù)可得r2 6 如圖所示的電路中 r1 6 r2 12 電流表示數(shù)為0 4a 則ab兩端的電壓 v 解析 本題考查并聯(lián)電路的電阻關(guān)系及歐姆定律的應(yīng)用 題圖中r1 r2并聯(lián) 則電路中的總電阻 4 根據(jù)歐姆定律可得ab兩端的電壓u ir 0 4a 4 1 6v 答案 1 6 7 某物理科技小組設(shè)計了汽車有害尾氣排放檢測電路如甲圖所示 r為氣敏電阻 其阻值隨有害尾氣濃度 變化的曲線如圖乙所示 r0為定值電阻 電源電壓恒定不變 當(dāng)有害尾氣濃度增大時 氣敏電阻的阻值將 電壓表的示數(shù)將 均選填 變大 變小 或 不變 解析 本題以汽車有害尾氣排放檢測為題境考查動態(tài)電路的問題 由題中乙圖可知 有害氣體的濃度增大時 r的電阻變小 總電阻變小 總電流變大 根據(jù)公式u0 ir0 電壓表的示數(shù)變大 答案 變小變大 8 在測量小燈泡電阻的實(shí)驗中 因缺少電壓表 小軍利用兩個電流表和一個已知阻值為10 的電阻r0 同樣測出了小燈泡的電阻 原理如圖甲所示 小軍讀出電流表的示數(shù)為0 3a 而電流表的示數(shù)如圖乙所示 則小燈泡l兩端的電壓為 v 電阻為 解析 本題考查歐姆定律的應(yīng)用 電流表的示數(shù)為0 2a 通過電阻r0的電流為i0 i il 0 3a 0 2a 0 1a 小燈泡l與r0并聯(lián) 所以小燈泡l兩端的電壓為ul u0 i0r0 0 1a 10 1v 根據(jù)歐姆定律可得 小燈泡的電阻為答案 15 9 如圖所示是練習(xí)使用滑動變阻器改變燈泡亮度的未完成電路 請用筆畫線代替導(dǎo)線完成電路連接 要求 燈l1和l2并聯(lián) 開關(guān)同時控制兩燈 滑動變阻器只控制l1的亮度 導(dǎo)線不能交叉 解析 本題考查滑動變阻器的使用 燈l1和l2并聯(lián) 開關(guān)同時控制兩燈 開關(guān)在干路中 滑動變阻器只控制l1的亮度 滑動變阻器在l1所在支路 滑動變阻器連接時 一上一下 答案 如圖所示 10 在探究 電流與電阻的關(guān)系 實(shí)驗中 1 連接電路時 開關(guān)應(yīng)當(dāng) 2 小新將實(shí)物連接成如圖甲所示電路 其中有一處連線錯誤 請你在連接錯誤的導(dǎo)線上畫 并改正 3 將電路連接正確后 閉合開關(guān) 移動滑動變阻器滑片p 使定值電阻r兩端電壓為2v 電流表示數(shù)如圖乙所示 為 a 則r的阻值為 4 換上10 的電阻后 閉合開關(guān) 電壓表示數(shù)將 選填 變大 或 變小 此時應(yīng)將滑片p向 選填 a 或 b 端移動 使電阻兩端電壓為 v 5 小芳同學(xué)正確連接電路后 閉合開關(guān) 移動滑動變阻器滑片 發(fā)現(xiàn)電流表無示數(shù) 電壓表有示數(shù) 其原因可能是 解析 本題考查電流與電阻的關(guān)系探究 1 連接電路時 開關(guān)應(yīng)斷開 防止連接過程中發(fā)生短路 2 圖中電壓表與定值電阻和滑動變阻器并聯(lián) 應(yīng)改為只與定值電阻并聯(lián) 3 電流表的示數(shù)是0 4a 電阻r的阻值 4 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系可知 在串聯(lián)電路中 電阻變大時 它兩端電壓也隨之升高 故電壓表示數(shù)變大 為了保持電壓表示數(shù)2v不變 應(yīng)將滑片向a端滑動 5 閉合開關(guān) 當(dāng)定值電阻斷路時 電壓表串聯(lián)在電路中 其示數(shù)等于電源電壓 由于電壓表的電阻非常大 電路中電流非常小 故電流表的示數(shù)為零 所以電路故障是定值電阻斷路 答案 1 斷開 2 如圖所示 3 0 45 4 變大a2 5 定值電阻斷路 11 如圖所示的電路中 電阻r1的阻值為20 電源電壓不變 當(dāng)s1 s2斷開 s3閉合時 電流表的示數(shù)為0 45a 當(dāng)s1斷開 s2 s3閉合時 電流表的示數(shù)為0 75a 求 1 電源電壓為多少 2 r2的阻值為多少 3 當(dāng)s2 s3斷開 s1閉合時 加在電阻r1兩端的電壓為多少 解析 1 當(dāng)s1 s2斷開 s3閉合時 r2被短路 i1 0 45a 得到電源電壓u i1r1 0 45a 20 9v 2 當(dāng)s1斷開 s2 s3閉合時 r1 r2并聯(lián) 通過r2的電流i2 i i1 0 75a 0 45a 0 3a 3 當(dāng)s2 s3斷開 s1閉合時 r1 r2串聯(lián) 電路中的電流r1兩端的電壓 答案 1 9v 2 30 3 3 6v 1 2013 重慶中考 一根錳銅線的電阻為r 要使這根連入電路的導(dǎo)線電阻變小 可采用的方法是 a 減小導(dǎo)線兩端的電壓b 增大導(dǎo)線中的電流c 將導(dǎo)線對折后連入電路d 將導(dǎo)線拉長后連入電路 解析 選c 本題考查對電阻的理解 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體的一種性質(zhì) 與導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流無關(guān) 故a b錯誤 將導(dǎo)線對折后接入電路 長度變小 橫截面積變大 導(dǎo)體的電阻變小 故c正確 將這根導(dǎo)線拉長 長度變長 橫截面積變小 電阻變大 可以使連入電路的導(dǎo)線電阻變大 故d錯誤 2 2012 菏澤中考 小軍采用如圖所示的電路 研究 通過某導(dǎo)體的電流與它的電阻關(guān)系 他分別用5 和10 的電阻做兩次實(shí)驗 當(dāng)完成第一次實(shí)驗后 小軍將a b兩點(diǎn)間的電阻r由5 更換為10 閉合開關(guān)后 滑動變阻器應(yīng)該 a 保持變阻器滑片不動b 將變阻器滑片向右移動c 將變阻器滑片向左移動d 更換阻值更大的滑動變阻器 解析 選b 本題考查探究電流與電阻關(guān)系的實(shí)驗操作 這一探究過程的前提條件是 電壓保持不變 分析電路圖知定值電阻與滑動變阻器串聯(lián) 根據(jù)串聯(lián)電路的電壓分配關(guān)系 電壓比等于電阻比 因為電源電壓不變 當(dāng)電阻r的阻值增大 由5 更換為10 時 它分得的電壓也增大 要使定值電阻兩端電壓不變 則滑動變阻器阻值要變大 即變阻器滑片向右移動 b正確 3 2013 福州中考 如圖是一個環(huán)境溫度監(jiān)控電路原理圖 電源電壓不變 r0為定值電阻 r是用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻 其電阻值會隨溫度的升高而變小 若環(huán)境溫度升高 閉合開關(guān)s 則 a 熱敏電阻r的阻值變大b 電壓表的示數(shù)變大c 通過電阻r的電流變小d 電阻r兩端電壓變大 解析 選b 本題考查歐姆定律和動態(tài)電路相關(guān)知識 由題意可知 該電路為串聯(lián)電路 當(dāng)溫度升高時 熱敏電阻r的阻值變小 總電阻變小 因電源電壓不變 根據(jù)歐姆定律知電路中電流變大 選項a c錯誤 根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理 電阻分壓跟電阻成正比 熱敏電阻r的阻值變小 其兩端電壓變小 又因總電壓不變 定值電阻r0兩端電壓變大 即電壓表示數(shù)變大 選項b正確 d錯誤 4 2011 福州中考 如圖所示 幾個同學(xué)在只有電流表或電壓表時 利用一個已知阻值的電阻r0設(shè)計了四個測未知電阻rx的電路 其中不可行的是 解析 選c a項中 i0 ix 即得a可行 b項中 u0 ux 即i1r0 i2rx 得b可行 c項中 電流表能測出rx的電流 但無法知道rx兩端的電壓 故c不可行 d項中 開關(guān)s s1閉合時 電壓表測出電源電壓u s閉合 s1斷開時 r0與rx串聯(lián) 電壓表測出rx兩端電壓ux i0 ix 即得d可行 5 2013 雅安中考 兩只定值電阻 甲標(biāo)有 10 1a 乙標(biāo)有 15 0 6a 把它們串聯(lián)在同一電路中 總電阻是 電路中允許通過的最大電流為 a 電路兩端允許加的最大電壓為 v 解析 本題考查串并聯(lián)電路電流 電壓特點(diǎn)和歐姆定律 在串聯(lián)電路中 總電阻是r r1 r2 10 1