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浙教版19年中考科学一轮第三篇 第9课时 电压与电阻

1、第9课时电压与电阻学生用书P112一、电压(a)电压是形成电流的原因,电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。电压用字母U表示。它的单位是伏特,简称伏,符号为V。理解电流、电压概念时,可类比于水流、水压。常见电压值:一节普通干电池电压:_1.5V_;一只蓄电池电压:_2V_;我国家庭照明电路电压:_220V_; 一般情况下,对人体的安全电压: _36V_。【知识拓展】关于电压和电流的正确描述:“两端的电压”,“通过的电流”。二、电压的测量(b)测量电压用电压表,其电路符号:_。实验室用的电压表有三个接线柱、两个量程:_03V_和_015V_。使用时注意:电压表要_并_联

2、在电路中;电流从电压表的“”接线柱流入,“”接线柱流出;被测电压不得超过电压表的最大量程(试触法选 量程)。【知识拓展】电压表的内阻很大,接在电路中可看作是开路(此路不通电流),电压表可直接并联在电源两端测电源电压。三、利用电流表、电压表判断电路故障(a)1电流表示数正常而电压表无示数“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是_电压表损坏_;_电压表接触不良_; _与电压表并联的用电器短路_。2电压表有示数而电流表无示数“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是_电流表短路_;_和电压

3、表并联的用电器开路_,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。3电流表和电压表均无示数“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时被短路外,最大的可能是_主电路断路导致无电流_。四、串、并联电路的电压(b)串联电路的电压特点:电源两端电压等于各用电器两端分电压之和。并联电路的电压特点:各用电器两端分电压都等于电源两端电压。五、电阻(a)1电阻表示导体对电流的阻碍作用。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆,简称欧,符号是,电路符号是:。2影响导体电阻大小的因素的实验探究实验原理:在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化(也可以用串联在电路中小灯泡

4、亮度的变化来研究导体电阻的变化)。实验方法:_控制变量法_。注意描述“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻大小与导体的 _长度_、_横截面积(粗细)_、_材料_以及温度有关。【知识拓展】1导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定,与是否接入电路、有无外加电压及通过电流大小等外界因素均无关。2导体的导电能力与导体的材料有关。记住常见材料导电能力强弱:“银铜金铝铁”。架设一条输电线路,一般选铜或铝作为导线材料,铜的导电能力更强但密度较大,价格稍高,适合城市及家庭线路;铝的导电能力稍次,但

5、密度小,价格较低,适合户外远距离输电线路。六、变阻器(b) 变阻器是_通过改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电阻大小_从而改变电路电流的装置。滑动变阻器(变阻器)电路符号:或。滑动变阻器构造包括瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等,结构示意图:。滑动变阻器的使用:串联在电路中,“一上一下”连接,接入电路前应将电阻调到最大。铭牌“201A”中“20”字样表示_滑动变阻器的最大阻值为20(或变阻范围为020)_;“1A”字样表示_滑动变阻器允许通过的最大电流 为1A_。电位器、电阻箱和插拔式电阻都是常用的变阻器。类型一电压及其测量典例 如图所示,在“”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流或电

6、压,为使L1与L2串联,以下做法正确的是(B)图91Aa为电流表,b为电压表,c为电流表Ba为电压表,b为电压表,c为电流表Ca为电流表,b为电流表,c为电压表Da为电流表,b为电流表,c为电流表【解析】 L1与L2串联,由图可知a表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;b表与灯泡L2并联,应为电压表;c表跟灯泡L1与L2串联,所以应为电流表。跟踪训练 2018益阳在如图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是(B) 图92AL1两端的电压BL1和L2两端的电压CL3和电源两端电压D电源两端电压【解析】 图中三个小灯泡串联,开关断开时所测得的电压约为电源电压,开关闭合时可测得L1和L2两端的电压。类型二

7、串、并联电路的电压特点典例 小丽同学在探究串联电路中电压规律的实验中,提出了猜想:串联电路中各用电器两端电压相等,总电压等于各部分电压之和。小丽同学准备了两个相同的灯泡L1、L2和其他一些实验器材进行探究。图93【进行实验】(1)按如图所示的电路图连接电路。(2)闭合开关,用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压,并记录在表格中。AB间的电压BC间的电压AC间的电压1.4V1.4V2.8V【分析论证】(1)在科学中,串联电路中电压规律:_总电压等于各分电压之和_。(2)分析小丽的实验数据:得出的结论与她的猜想_相符_(选填“相符”或“不相符”)。【评估】请写出这个实验中的不足之处:(1)_选取

8、相同的灯泡做实验_;(2)_只做了一次实验就得出结论_。【解析】 探究串、并联电路的电压特点时,要求选择不同的小灯泡或电阻,否则可能得到“串联电路中各用电器两端电压相等”的错误结论。其次要求更换不同的小灯泡进行多次测量,以找到普遍性规律。跟踪训练 如图所示的电路中,电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时,电压表的示数为4.5V;当开关S1闭合、S2断开时,电压表的示数为3V,则L1和L2两端的电压分别为(C)图94A3V和4.5VB1.5V和4.5VC3V和1.5VD1.5V和3V【解析】 从电路中可知,L1和L2串联。S1断开、S2闭合时,电压表测得电源电压U为4.5V,S1闭合、S2

9、断开时,电压表测得L1分电压U1为3V,则L2的分电压U2UU14.5V3V1.5V。类型三探究影响导体电阻大小的因素典例 枣庄中考学习了电学知识后,小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究,器材有:开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个,三根完全相同的合金丝,导线若干,连接如图甲所示的电路,小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间,闭合开关S后,记录的数据如表。图95连接方式一根两根串联三根串联两根并联三根并联电流表读数(A)_0.3_0.150.10.60.9根据实验数据,回答下列问题:(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表读数,请将其填入表格中。(2)导体的电阻大小跟材料、长

10、度和横截面积的关系。A.电阻大小与长度的关系:_材料和横截面积相同时,导体的电阻跟长度成正比_;B电阻大小与横截面积的关系:_材料和长度相同时,导体的电阻跟横截面积成反比_。(3)分析表中的实验数据,还可以得出通过导体的电流与电阻的关系:_导体两端的电压不变时,导体中的电流与导体的电阻成反比_。(4)实验中一根合金丝的电阻为_5_,若该合金丝的横截面积为1mm2,则一根合金丝的长度是_5_m。(已知该合金丝长1m、横截面积1mm2的阻值为1)【解析】 (4)根据电阻与导体的长度和横截面积的关系,对于材料相同的导体,电阻值可记为R1mm2/m。由R可知,一根合金丝的导体电阻R5;代入上面关系式:

11、51mm2/m,所以L5m。跟踪训练 2018玉林下列关于导体电阻的说法正确的是(D)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【解析】 导体的电阻是导体本身的一种性质,反映了导体对电流阻碍作用的大小;导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关;还受温度的影响;与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。其他条件相同时,长度越长,导体电阻越大;其他条件相同时,横截面积越大,导体电阻越小。类型四滑动变阻器典例 2018嘉兴舟山如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左

12、移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是(A)图96AM接A,N接DBM接B,N接CCM接A,N接BDM接C,N接D【解析】 滑动变阻器的接线原则是“一上一下”。题中要求滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮,即电流变大,电阻减小,则M接A,N接D。跟踪训练 实验课上,小华同学拿起一只滑动变阻器,看到铭牌上标有“202A”的字样,如图所示。几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解,你认为正确的是(C)图97A电阻的最小值是20,允许通过的最大电流是2AB电阻的最小值是20,允许通过的最小电流是2AC电阻的最大值是20,允许通过的最大电流是2AD电阻的最大值是20,允许通过的最小电流是2A【

13、解析】 铭牌上“202A”的字样表示滑动变阻器的最大阻值为20,其电阻变化范围是020,允许通过的最大电流为2A。1如图所示,电路中两只灯泡L1和L2均正常发光,则下面说法中正确的是 (A)A甲是电流表,乙是电压表图98B甲是电压表,乙是电流表C甲、乙都是电流表D甲、乙都是电压表【解析】 本题可用反推法,逐项代入进行验证。若甲、乙都是电流表则造成电源短路;若甲、乙都是电压表,则通过L2的电流极小,L2不亮;若甲是电压表,乙是电流表,则L2被短路;若甲是电流表,乙是电压表,此时L1和L2并联,均正常发光。22018乐山一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,将其剪成相等的两段后,再进行并联,则并联后

14、的电阻值为 (D)A2R BR C. D.【解析】 一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R,剪成相等的两段后并联使用,长度为原来的一半,同时横截面积也增大一倍,电阻变为原来的。32018潍坊如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 (A) A B C D【解析】 根据滑动变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接线原则是“一上一下”;在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值调至最大。图9942018盐城在探究串联电路电压特点的实验中,小红按图正确连接好电路,闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同。为寻找电路故障,小红用一根检测导线分别并联在灯L1和L2的两端,发现两电

15、压表指针所指位置没有任何变化。由此可以推断 (D)AL1一定短路BL2一定断路CL1短路,同时L2断路D检测导线一定断路5如图所示为一插拔式变阻器结构示意图,下面关于此电阻箱接入电阻值大小的说法正确的是 (B)图910A只拔出铜塞a、b,接入电路阻值为7B只拔出铜塞c、d,接入电路阻值为7C将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小D要使接入电路电阻值为7,只能拔出铜塞c、d【解析】 插拔式变阻器的特点是“拔谁用谁,再相加”。铜塞插入时下面的电阻被短路而不起作用,铜塞拔出后下面的电阻被接入电路,铜塞全部插入时总电阻为0,全部拔出时电阻最大。只拔出铜塞a、b,接入电路阻值为123。要使接入电

16、路电阻值为7方案有多种,可拔出铜塞c、d,也可拔出a、b、d。62018自贡在“探究串联电路电压的特点”活动中。(1)如图所示,连接电路时,至少需要_6_根导线;实验中应选择规格_不同_(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。图911(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是_L1短路(或L2开路、电压表已 坏等)_(写出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?_不能_,理由是_电压表的正负接线柱接反_。(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电

17、路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:_只做一次实验,结果具有偶然性,应换用不同的小灯泡,多做几次实验_。UAB(V)UBC(V)UAC(V)2.61.84.4【解析】 (1)按电路图连接电路时所需要的导线数统计方法是先不管电压表,把其他部分的串联电路连接完所需的导线数计数,再加上两条连接电压表的导线即可。探究串联电路电压的特点时应选用两只不同规格的小灯泡,以免得出“电源电压在两个小灯泡间平均分配”的错误结论。72018湖州某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时,做了如图所示的实验:将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,发现电流表示数逐渐增大,同

18、时灯泡逐渐变亮。图912(1)通过实验可得出结论:导体的电阻大小与_导体的长度_有关;灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。(2)小明认为,决定灯泡亮暗的因素只是电流大小,请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在方框内画出电路图)。实验材料:两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。(3)接下来,小明又做了如下实验:将整条镍铬合金丝AB接入电路,闭合开关,然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是_导体的电阻与温度有关_。【答案】 (2)如答图所示。第7(2)题答图【解析】 (1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时,电阻丝接入电路中的长度变短了,发现电流表示数逐渐增大,同时灯泡逐渐变亮,这说明导体的电阻减小了,即电阻大小与导体的长度有关。(2)实验中,可以将两个不同规格的灯泡L1和L2组成串联电路,此时通过两灯的电流是相同的,然后通过观察灯泡的亮暗来验证小明的观点。(3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风,再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风,此时会改变导体的温度,根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系。