第16課時　電壓　電阻物理

1、第1616課時電壓電阻知識梳理自主測試一二一、電壓1.電壓(1)作用:使閉合的電路中形成電流。(2)單位及換算:1 kV=103 V=106 mV。(3)測量儀器:電壓表。(4)常見電壓值:一節(jié)干電池的電壓是1.5 V;家庭電路的電壓是220 V;對人體的安全電壓是不高于36 V。 知識梳理自主測試一二2.電壓的測量學(xué)生用電壓表(1)量程:分別是03 V、015 V。(2)分度值:0.1 V、0.5 V。(3)遵循“兩個必須”“一個不能”“三先三后”的原則。兩個必須:a.必須將電壓表并聯(lián)在被測電路的兩端;b.必須使電流從電壓表的“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出。一個不能:所測電壓不能超過電

2、壓表的量程。三先三后:a.先調(diào)零后使用;b.先畫圖后連接;c.先認(rèn)清分度值后讀數(shù)。知識梳理自主測試一二3.串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即U=U1+U2。(2)并聯(lián)電路兩端的總電壓等于各支路兩端的電壓,即U=U1=U2。知識梳理自主測試一二二、電阻1.定義(1)導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小。(2)單位及換算:1 M=103 k=106 。2.決定因素(1)材料。(2)長度:在材料和橫截面積相同時,導(dǎo)線越長,電阻越大。(3)橫截面積:在材料和長度相同時,導(dǎo)體的橫截面積越大,電阻越小。(4)溫度:大多數(shù)導(dǎo)體溫度越高,電阻越大。知識梳理自主測試一二3.滑動

3、變阻器(1)原理:通過改變連入電路中的電阻絲的長度來改變電阻。(2)連接:應(yīng)接入一上一下兩個接線柱。4.超導(dǎo)現(xiàn)象(1)超導(dǎo)現(xiàn)象:某些金屬、合金和化合物,在溫度降到某一特定溫度時,電阻突然變?yōu)榱愕默F(xiàn)象。(2)超導(dǎo)材料:能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的材料。(3)超導(dǎo)臨界溫度:超導(dǎo)材料的電阻變?yōu)榱銜r的溫度。(4)應(yīng)用前景:超導(dǎo)體懸浮、超導(dǎo)體發(fā)電機(jī)、超導(dǎo)體輸電線、超導(dǎo)體電子元件等。知識梳理自主測試一二知識梳理自主測試12341.現(xiàn)代人的生活已經(jīng)離不開電了,為了安全用電,我們對生活中一些“電”常識的了解必不可少。下列有關(guān)常見電壓值的表述錯誤的是()A.一節(jié)干電池的電壓是1.5 VB.家庭電路的電壓是220 VC.手

4、機(jī)電池電壓一般是3.7 VD.對人體安全的電壓是36 V答案:D解析:每一節(jié)新干電池電壓是1.5 V,A項(xiàng)不符合題意;家庭電路的電壓是220 V,B項(xiàng)不符合題意;目前市場上的手機(jī)電池的電壓在3.7 V左右,C項(xiàng)不符合題意;對人體安全的電壓是不高于36 V,D項(xiàng)符合題意。知識梳理自主測試12342.某同學(xué)連接的電路如圖所示,他所用的電源是四節(jié)新干電池串聯(lián)組成的電池組,當(dāng)他將開關(guān)閉合后,電壓表的示數(shù)為 2 V,則L1兩端的電壓為,L2兩端的電壓為。 答案:4 V2 V解析:根據(jù)串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,且一節(jié)干電池的電壓為1.5 V,可知四節(jié)新干電池組成電源的電壓 U=41.5 V=6 V

5、;由題干電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表測L2兩端的電壓,即U2=2 V;則根據(jù)串聯(lián)電路的總電壓等于各電阻兩端的電壓之和可知:L1兩端的電壓U1=U-U2=6 V-2 V=4 V。知識梳理自主測試12343.右圖為旋轉(zhuǎn)式變阻器的結(jié)構(gòu)圖,a、b、c為變阻器的三個接線柱,d為旋鈕觸片。將該變阻器接入電路中調(diào)節(jié)燈泡的亮度,當(dāng)順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕觸片時,燈泡變亮,則應(yīng)該連接接線柱(選填“a、b”“b、c”或“a、c”)和燈泡聯(lián)后接入電路中。 答案:b、c串知識梳理自主測試1234解析:旋轉(zhuǎn)式變阻器是一種變形的滑動變阻器,當(dāng)把a(bǔ)、c接入電路時,相當(dāng)于在電路中接入了一個定值電阻;當(dāng)把a(bǔ)、b接入電路時,變阻器接入電

6、路的是變阻器的“ad”部分,觸片順時針轉(zhuǎn)動時,連入電路的電阻變大,電路中的電流將變小;當(dāng)把b、c接入電路時,變阻器接入電路的是“dc”部分,觸片順時針轉(zhuǎn)動時,連入電路的電阻變小,電路中的電流將變大;可見,要使順時針旋轉(zhuǎn)旋鈕觸片時,燈泡變亮,則應(yīng)該連接接線柱“b、c”與燈泡串聯(lián)接入電路。知識梳理自主測試12344.如圖所示的電路,AB和CD均為鎳鉻合金線。閉合開關(guān)后,通過觀察,可以比較出合金線電阻的大小,這種研究方法叫(選填“等效替代法”或“轉(zhuǎn)換法”)。這個實(shí)驗(yàn)裝置是研究電阻大小與導(dǎo)體的關(guān)系。 答案:電流表的示數(shù)轉(zhuǎn)換法橫截面積解析:實(shí)驗(yàn)中采用轉(zhuǎn)換法,通過觀察電流表的示數(shù)來比較電阻的大小;導(dǎo)體的電

7、阻和導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積等有關(guān),探究時采用控制變量法。由題意可知,導(dǎo)體的材料和長度均相同,橫截面積不同,電阻值不同,所以該實(shí)驗(yàn)研究的是電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系。考點(diǎn)梳理整合1231.把握控制變量法,探究決定電阻大小的因素當(dāng)一個物理量與某幾個因素有關(guān)時,要研究此物理量與某一個因素的關(guān)系時,往往對其他因素進(jìn)行有效控制,即物理學(xué)中常用的控制變量法?？键c(diǎn)梳理整合123【例1】 在探究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中:(1)甲同學(xué)的猜想是電阻可能與導(dǎo)體的材料有關(guān)。乙同學(xué)的猜想是電阻可能與導(dǎo)體的溫度有關(guān)。丙同學(xué)的猜想是電阻可能與導(dǎo)體的橫截面積有關(guān)。根據(jù)你掌握的電學(xué)知識,你認(rèn)為電阻還與有關(guān)。 (2

8、)現(xiàn)有金屬材料甲和金屬材料乙制成的各種不同規(guī)格的金屬絲,規(guī)格如下表。選用導(dǎo)線A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以探究(選填“甲”“乙”或“丙”)同學(xué)的猜想。要想探究猜想應(yīng)該選用(選填下面表格中導(dǎo)線的字母代號)兩根導(dǎo)線進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 考點(diǎn)梳理整合123解析:導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)。導(dǎo)線A和B的材料和長度相同,而橫截面積不同,所以選用導(dǎo)線A和B進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以探究電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系,即探究丙同學(xué)的猜想;要探究猜想,必須保證導(dǎo)線的長度和橫截面積相同,而材料不同,故選用B和C。答案:(1)導(dǎo)體的長度(2)丙B、C考點(diǎn)梳理整合123考點(diǎn)梳理整合123如圖所示,在探究影響導(dǎo)體電阻大小因素的實(shí)驗(yàn)中

9、,導(dǎo)線a、b、c粗細(xì)相同,b、d粗細(xì)不同;a、b、d長度相同。(1)該實(shí)驗(yàn)是通過觀察的示數(shù)間接比較導(dǎo)線電阻的大小。 (2)選用導(dǎo)線a、b分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的關(guān)系。 考點(diǎn)梳理整合123(3)選用導(dǎo)線b、c分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的關(guān)系。 (4)選用導(dǎo)線分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體的橫截面積的關(guān)系。 (5)影響導(dǎo)體電阻大小的因素除了上述因素外,還可能有。 考點(diǎn)梳理整合123答案:(1)電流表(2)材料(3)長度(4)b、d(5)溫度解析:(1)當(dāng)接入電路不同的導(dǎo)體時,可通過觀察燈泡的亮暗或觀察電流表示數(shù)來比較導(dǎo)體電阻的大小。(2)由題圖可知,導(dǎo)線a

10、、b的粗細(xì)、長度均相同,材料不同,因此選用導(dǎo)線a、b分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體材料的關(guān)系。(3)由題圖可知,導(dǎo)線b、c的粗細(xì)、材料均相同,長度不同,因此選用導(dǎo)線b、c分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體長度的關(guān)系。(4)由題圖可知,導(dǎo)線b、d的長度、材料均相同,粗細(xì)不同,因此選用導(dǎo)線b、d分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系。(5)影響導(dǎo)體電阻大小的因素除了導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積外,還可能跟溫度有關(guān)?？键c(diǎn)梳理整合1232.滑動變阻器應(yīng)用問題解法探究利用滑動變阻器改變電路中的電阻,從而改變電路中的電流和部分電路兩端的電壓,利用電流表或電壓表顯示數(shù)值而確定測

11、量數(shù)值,測速儀、拉力計(jì)、電子秤都是利用這一原理制成的測量儀器,這是物理知識在生活中的具體體現(xiàn),也是中考的熱點(diǎn)題型之一,在歐姆定律中將會做進(jìn)一步分析探究?？键c(diǎn)梳理整合123【例2】 圖甲是收音機(jī)上用以調(diào)節(jié)音量的一種電位器,圖乙為其說明書中的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。使用時,接線柱O必須接入電路。由此可知,電位器調(diào)節(jié)收音機(jī)的原理是靠改變連入電路中的電阻的來改變電阻大小,從而改變電路中的大小。將Ob兩點(diǎn)接入電路中,如圖使滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動,則連入電路的電阻(選填“增大”或“減小”)。 考點(diǎn)梳理整合123解析:音量電位器就是滑動變阻器,通過改變連入電路中的電阻長度改變電阻的大小,從而改變電路中的電流,電位器的電

12、阻實(shí)際上是由一定長度的石墨膜構(gòu)成的。將Ob兩點(diǎn)接入電路中,使滑動觸頭逆時針轉(zhuǎn)動,則其連入電路的電阻長度減小,所以其電阻減小。答案:長度電流減小考點(diǎn)梳理整合123下圖是科技創(chuàng)新小組的同學(xué)們自己發(fā)明的電子握力器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。電源電壓不變,滑動變阻器b端固定在絕緣底座上,手柄A與變阻器滑片固定在一起,同步運(yùn)動,握力為零時,滑片處于a端。L是一個電阻不變的指示燈,力量計(jì)由一個電流表改裝而成。使用時,先閉合開關(guān)S,再用手握住手柄,A柄向下運(yùn)動壓縮彈簧,握力就顯示在力量計(jì)表盤上。有關(guān)此握力計(jì),下列說法正確的是 ()考點(diǎn)梳理整合123A.握力越大燈泡越亮,力量計(jì)的示數(shù)越大B.改裝成的力量計(jì)的零刻度線就是

13、原電流表的零刻度線C.握力越大電路總電阻越大,總電流越小D.握力越大,彈簧的長度越長;握力越小,彈簧長度越短答案:A解析:從裝置圖可看出,電路為一個串聯(lián)電路,當(dāng)用力時,變阻器R接入電路的電阻變小,握力越大,電路中的總電阻越小,根據(jù)歐姆定律可知,電流表示數(shù)越大,所以選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)C錯誤;當(dāng)握力為零時,電路的電阻最大,電流最小,但電流表示數(shù)不為零,選項(xiàng)B錯誤;握力計(jì)在使用時,彈簧被壓縮,長度變短,所以握力越大,彈簧長度越短,選項(xiàng)D錯誤?？键c(diǎn)梳理整合1233.巧用電流表和電壓表判斷電路故障問題電路故障問題,是本單元的重點(diǎn),但許多同學(xué)解決這類問題,往往采取“逐個猜測”的方法,解題目標(biāo)不明,思路混亂,

14、盲目性很大。其實(shí)只要掌握正確的方法,解答這類問題并不困難。用電流表和電壓表判斷電路故障類問題,解決方法是找出判斷電路故障的一般規(guī)律,然后通過觀察比較得出正確答案。因此要用規(guī)律應(yīng)用法和觀察比較法分析。這類故障問題一般表現(xiàn)為電流表指針未動(或無示數(shù)),電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),燈不發(fā)光。分析這類問題,一般規(guī)律是從兩個方面找原因,一是確定電路故障的性質(zhì),即電路出現(xiàn)故障是短路還是斷路;二是電路故障發(fā)生的位置,即電路中的故障發(fā)生在哪里,應(yīng)從這兩方面著手?？键c(diǎn)梳理整合123【例3】 如圖所示,燈L1、L2完全相同,閉合開關(guān)S,只有一盞燈亮,且只有一個電表有示數(shù),其故障可能是()A.燈L1斷路B.燈L1短路C.燈L2斷路D.燈L2短路解析:若L1斷路,只有L2發(fā)光,電流表、電壓表都有示數(shù),故A不符合題意;若燈L1短路,L2也同時被短路,兩燈都不發(fā)光,兩電表也都無示數(shù),故B不符合題意;若L2斷路,燈L1發(fā)光,電流表無示數(shù),電壓表有示數(shù),故C符合題意;若L2短路,燈L1也同時被短路,兩燈都不發(fā)光,電壓表無示數(shù),電