电压电阻(教案)

一、电压数值及换算例题、一节新干电池的电压是（）A．1.5VB．15VC．36VD.220V解析：一节新干电池（5号或7号）的电压为1.5V，选项A正确；人体安全电压为不高于36V，家庭电路电压为220V。本题A。小贴士：常见的电压值：（1）一节干电池、电子手表用氧化银电池、小计算器用银锌电池两极间的电压均为：1.5V；（2）一个铅蓄电池的电压为2V；（3）手机电池电压：3.6V；（4）人体安全电压：≤36V；（5）海洋生物电鳐的自卫电压：200V；（6）家庭电路：220V；（7）无轨电车电源电压：550～600V；（8）发生闪电的云层间电压：103kV以上。例题二、海洋中有一种会放电的鱼叫电鳐，它放电时最高电压可高达200V，即为_____kV，游近电鳐的鱼会被电死或电晕，因为海水是________。解析：200V=0.2kV，电鳐放电自卫，其实利用了海水是一种导体的性质。答案：0.2；导体一、 电压表的读数典型例题一、如图1是某次测电压时指针的位置。如果使用的是“+”和“3”两个接线柱，则被测电压是V；如果使用的是“+”和“15”两个接线柱，则被测电压是V。解析:要正确读出电压表示数，首先要看清所选电压表量程，弄清分度值，最后根据指针所指位置读出示数。答案：1.7v8.5v三、电压表使用规则典型例题一、如图2所示的电路中，当开关S闭合时，电压表测的是()A．灯L2两端电压B．电源的电压C．灯Ll两端的电压D．灯L2和电源两端的电压解析:判断电压表测量哪个用电器两端的电压，可以去掉电源，看一看电压表能与哪一部分电路或用电器构成一个闭合回路，电压表就测量哪个用电器两端的电压（电流表和开关可视为导线，电压表视为断路）。答案：C小贴士：判断有电压表的电路，可以分为两步，首先把电压表拿下去，因为电压表相当于开路，来看用电器是怎么连接的，然后把电源去掉，看电压表与那个用电器构成回路，电压表就测量那个用电器两端的电压，这样就容易判断电路连接问题了。典型例题二、某同学在做电学实验时，不慎将电压表和电流表的位置对换，连接成右图所示电路。若开关闭合，其后果是A．电压表不会烧坏，电流表可能烧坏B．两表不会被烧坏C．电压表不会被烧坏，但无示数D．两表会被烧坏解析：电压表串联在电路中，且电流表与电阻并联，而电流表相当于一根导线，将电源的正负极直接连接在了一起，即电路形成电源短路，故电压表不会烧坏，而电流表和电源将都被损坏．答案：A小贴士：在分析电路过程中，电压表相当于开路，电流表相当于一根导线。典型例题三、根据左图所示的实物电路，在虚方框内画出对应的电路图．答案.如图所示解析：从正极开始，依次连接灯泡、电流表、开关，回到负极，电压表并联在灯泡两端，如上图所示。点评：本题考查根据实物图画电路图，关键是知道实物图中各个用电器的连接情况，根据实物图画电路图是整个初中物理的重点也是难点．第二节串、并联电路中的电压规律一、串并联电路电压规律典型例题一、在如图1所示的电路中，当开关S闭合后，电压表示数为6V；当开关S断开时，电压表示数为4V，则此时灯L1和L2两端的电压分别为（）A．6V4V　B.4V　　6VC.2V4VD.4V　　2V解析：首先判断电压表在两种情况下各测量哪个用电器两端的电压，再根据串联电路的电压特点做出答案。由图可知，S闭合时电压表测电源电压为6V，S断开时测L1两端的电压为4V；L1和L2串联在电路中，它们的电压和等于电源电压，故L2的电压为2V。答案：D典型例题二、如图2所示，是小宝同学做探究实验时的电路图，电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程，测量时，两只电压表的指针恰好指在同一位置处，电压表V1和V2的示数之比是，选择0～15V量程的电压表是。解析：电压表有两个量程0～3V和0～15V，这两个量程共用一个刻度盘，所以它们的最小分度值的比是1∶5，如果选用不同的量程测量时，它们的指针恰好指在同一位置处，那么它们的示数之比应该是1∶5；根据题中电路图，电阻R1和R2串联在电源两端，电压表V1测量电阻R1两端的电压，电压表V2测量电源电压，所以电压表V2的读数应该大于电压表V1，所以选择0～15V量程的电压表是V2。答案：1∶5；V2二、电路故障问题典型例题一、如图所示电路，当开关S闭合后，L1、L2均能发光，电流表、电压表均有示数。过一会儿，灯都不发光，电流表、电压表的示数均为零，可能发生的故障是（　　）A．L1灯丝断了B．L1短路C．L2灯丝断了D．L2短路解析：原来电灯和电表工作正常，突然间灯熄灭，电表示数为零，说明发生了断路，选项BD错误；若L2短路，灯L1应该还在发光，并且电流表示数变大，选项D错误；若L1短路，没有电流流过两只灯泡和两个电表，所以灯灭，电表示数为零，选项A正确。答案：A典型例题二、如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好．开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，则可能是（）A．电压表V1示数为零，灯L1断路B．电压表V1示数为零，灯L1短路C．电流表A示数为零，灯L2断路D．电流表A示数为零，灯L2短路解析：本考考查电路故障分析。在题目中电源电压保持不变，三只电表均完好．开关S闭合后，发现只有两个电表的指针发生偏转，若电路中只有一个灯泡出现了故障，此时应该是电压表V1示数为零，灯L1短路。答案：B小贴士：在串联电路中出现故障，电压表的示数为0，则故障可能是内短外断；电压表的示数接近电源电压，则故障是内断外短。内外指的是电压表的测量范围。二、 探究串并联电路中的电压规律典型例题一、为了探究并联电路中干路的电流与支路的电流有什么关系，小明同学选择的实验器材是：3节干电池串联作电源、两个标为2.5V字样的小灯泡、一只电流表、一个开关、导线若干。他的实验设想是：首先将实验器材连成图3所示的电路，然后用电流表选择恰当的量程分别测出A、B、C三点的电流，分析这一次测量中三点电流的数据，就得出干路与支路的电流的关系。请你分析说明小明同学这一实验中存在哪些不足，并提出相应的改进意见。解析：本题重点考查如何使用电流表探究并联电路中的电流关系。在进行探究中，缺少起到保护和调节作用的滑动变阻器；在不使用滑动变阻器的情况下，电源电压要与小灯泡的额定电压相近，不要损坏小灯泡；为了使测量结果具有普遍性，应改变灯泡的规格，测量多组实验数据并进行分析得出结论。这道题是对新课标“参与科学探究活动，学习拟订简单的科学探究和实验方案”技能目标的落实。答案：该实验方案存在三点不足：（1）电源的电压与灯泡的额定电压不匹配；（2）只选择了一组规格相同的灯泡；（3）只根据一次测量数据得出结论不恰当。改进措施：（1）选用2节干电池串联做电源或者增加一个滑动变阻器；（2）应选用多组不同的灯泡做实验；（3）应分析多次测量的实验数据得出结论。第三节电阻一、电阻典型例题一、下列说法中正确的是(　　　)A．导体中没有电流通过时，电阻为零B．导体中通过的电流越大，其对电流的阻碍作用越大，电阻越大C．导体中通过的电流越小，其对电流的阻碍作用越大，电阻越小D．导体的电阻跟导体中有无电流和电流的大小无关解析：电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度。与外加电压的高低、通过电流的大小都没有关系。答案：D小贴士：正确认识电阻是导体本身的性质是解决这一类问题的关键。二、影响电阻大小的因素典型例题一、一根镍铬合金丝两端电压一定，将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其电阻将　　　　，通过的电流将　　。（选填“变大”、“变小”或“不变”）解析：镍铬合金丝的阻值与其长度和横截面积有关，横截面积一定时，金属丝越长阻值越大，长度一定时，横截面积越小，阻值越大。将镍铬合金丝对折后接入原电路中，其长度变短，横截面积变大，阻值变小，而金属丝两端电压不变，电阻变小，通过的电流将变大。答案：变小；变大点评：本题考查了决定导体阻值大小的因素即材料、长度和横截面积（温度一定）。典型例题二、将一根粗细均匀的镍铬合金丝截成长短不同的两段，不考虑温度对电阻的影响，则R长____R短；若将它们并联接入电路中，则U长_____U短。（以上均选填“>”、“=”或“<”）解析：此题考查电阻、并联电路及其相关知识点。由电阻定律可知，R长>R短；若将它们并联接入电路中，根据并联电路规律，则U长=U短。答案：>；=典型例题三、如图所示是四根高压输电线上的一个装置，利用这个装置将四根导线并联起来，相当于增大了导线的　　，从而减小了导线的　　，以达到减少输电线上电能损失的目的．解析：四根导线并联在一起，等效成一根导线，相对于其中的任何一根导线，其横截面积变大了，导体的电阻大小与导体的横截面积有关，在其他因素不变的情况下，其电阻的大小与导体的横截面积成反比．所以横截面积增大，导体的电阻减小。答案.横截面积；电阻小贴士：导体的电阻大小有四个因素有关：材料；长度；横截面积；温度．研究导体的电阻变化时，要用到控制变量法，在此题中，通过四根导线的并联，改变了导体的横截面积．从而改变了导体的电阻值．典型例题四、质量相等的铜丝和铝丝，它们的横截面积相等，则二者电阻大小比较()A.铜丝电阻较大B.铝丝电阻较大C.铜丝和铝丝电阻可能一样大D.无法判断谁的电阻较大解析：因为铜的密度大于铝的密度，故质量相同时铜的体积小于铝的体积，而它们的横截面积又相等，所以铜丝较短，同时铜的电阻率较小，因此铜丝电阻较小。答案：B三、半导体和超导体典型例题一、有一种材料，它的导电性介于导体和绝缘体之间，这种材料称为　　材料，电脑的微处理器就是由成千上万个这种材料制成的元件组成；某些材料在特定温度下，电阻接近于零，这种材料物理学上称之为　　材料，此处的特定温度通常　　（选填“很高”、“接近常温”或“很低”）．解析：根据导电性的不同，材料可分为导体、半导体、绝缘体三大类，容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体，导电性能介于导体与绝缘体之间的叫半导体。当导体的温度降至某一低温时，它的电阻接近于零，这种材料称之为超导材料。答案：半导体，超导，很低点评：本题考查了半导体材料和超导材料的定义，属于基础性知识，注意区分．第四节变阻器一、 变阻器的原理：典型例题一、下列关于电阻的说法正确的是（）A．滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的横截面积的大小来改变电阻的B．长度和横截面积均相同的铜导线和保险丝，在同一温度下，保险丝的电阻大C．一切导体的电阻都随着温度的升高而增大D．当导体中电流为零时，导体的电阻也为零解析：滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻的，是长度而不是横截面积，故A错误；保险丝是根据电流的热效应，当电路中电流过大时熔断自己来保护电路的，这说明保险丝比铜的电阻率大，故B正确；钨丝、铁丝的电阻随温度的升高而增大，铅芯、玻璃、半导体的电阻随温度的升高而减小，故C错误；导体的电阻受材料、长度、横截面积、温度影响，不受外界的电流、电压影响，故D错误．答案、B二、变阻器的接线方法典型例题一、如图1所示，当滑片向左滑动时，连入电路的电阻变小的是(　　　)解析：当滑片向左滑动时，要使变阻器连入电路的电阻变小，就要使变阻器连入电路的线圈变短。从图中可看出，当滑片向左滑动时，线圈的左半部分变短，因此必须将变阻器的下方左边接线柱接入电路。答案：C典型例题二、如图2所示，闭合开关S后，要使滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗，应把F点与滑动变阻器的点用导线连接起来。解析：灯泡变暗，说明通过灯泡的电流变小，则变阻器接入电路的电阻就要变大。滑片向右移动时，左半部分线圈电阻变大，故应将左半部分线圈接入电路。答案：A典型例题三、(1)实验室中有一铭牌上标有“20Ω2A”字样的滑动变阻器，如图甲所示。若要把它其中的两个接线柱连接到电路中去，共有________种接法；“20Ω”指的是________接线柱间的电阻值，“2A”指的是__________________________________。(2)除了(1)中的滑动变阻器外，现再给电源、小灯泡、开关各一个，导线若干，请在图乙中用笔画线代替导线连接电路，滑动变阻器的滑片向右移灯泡变暗。(3)如果你还想知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再________联一个电流表，并增加________根导线。解析：(1)若要把滑动变阻器其中的两个接线柱连接到电路中，共有3种接法：A、C，B、C和A、B；“20Ω”指的是滑动变阻器的最大阻值，此时接入电路的接线柱是A、B；“2A”指滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A；(2)要求滑动变阻器的滑片向右移动时灯泡变暗，即滑动变阻器连入电路中的电阻变大，故导线应接在滑动变阻器左端的两个接线柱上。(3)电流表是测量电路中电流的仪表，电流表要串联在电路中，要知道电路中电流值的改变情况，需在电路中再串联一个电流表。答案：(1)4　A、B　滑动变阻器允许通过的最大电流值为2A(2)连线如图所示(3)串　一典型例题四、小红在做“用滑动变阻器改变电流”的实验时，连好如图所示的电路，将滑动变阻器的滑片滑到最大阻值处，闭合开关S，发现小灯泡L不亮。接下来，以下做法最合理的是(　　)。A．观察电流表的示数是否为零，判断电路是否断路B．断开开关S，更换额定功率更大的灯泡重新实验C．断开开关S，增加电池的个数重新实验D．断开开关S，拆掉导线重新连接电路解析：由于在电路中滑动变阻器滑到最大值，电路中电流可能较小，使小灯泡中电流太小，而不能发光，所以这时只要观察电流表示数是否为零就能判断电路是否断路，如果电流表示数不为零，只要移动变阻器连入电路的滑片，使滑动变阻器连入电路的电阻减小，电路中电流就会增大。答案：A典型例题五、当将滑动变阻器的滑片P向右移动时。图5中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大（）图5解析本题考查滑动变阻器的使用方法。在A、C、D三图中，各有一段导线分别连接在滑动变阻器的金属棒和电阻线圈上，符合“一上一下”的接入原则，都能在电路中起到调节作用。C、D两图中变阻器滑片右边电阻线圈连入电路，在滑片向右移动时，变阻器连入电路部分电阻减小，故不选。图B中，两段导线都接在线圈上，无论滑片怎样移动，均不能使滑动变阻器起到调节作用，为错误的连入，故不选。这道题是对新课标“具有初步的实验操作技能，会使用简单的实验仪器和测量工具”目标的落实。答案：A