初中物理总复习系列讲座电学.docx
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初中物理总复习系列讲座电学
第九单元电流和电路电压 电阻及其欧姆定律
◆单元指要
1.本单元中考考试内容及要求(“▲”表示该标准要求属于评价水平这一层次)
评价目标
标准要求
评价水平
知识性
目标
技能性
目标
体验性
目标
了
解
认
识
理
解
独立
操作
经
历
认
同
内
化
(1)观察摩擦起电现象,探究并了解同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
▲
▲
(2)从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
▲
(3)知道电压、电流和电阻。
通过实验,探究电流、电压和电阻的关系。
理解欧姆定律。
▲
▲
▲
(4)会看、会画简单的电路图。
能连接简单的串联电路和并联电路。
能说出生产、生活中采用简单串联或并联的实例。
了解串、并联电路电流和电压的特点。
▲
▲
▲
(5)会使用电流表和电压表。
▲
2.中考怎样考
电路,电压,电阻及欧姆定律试题题型全面,以填空题、选择题、实验探究题和计算题为主,所占分值一般在15—20分左右。
解答电路及欧姆定律的题,需要正确分析电路的连接,准确掌握串联和并联电路特点,欧姆定律等基础知识,所以这部分考题是中考重点,且个别难度较大。
◆单元考点金题解析
【例1】请你设计“检验带电体所带电荷种类”的实验。
写出具体设计方案。
【解析】实验方案内容一般包括:
实验课题、实验目的、实验原理、实验器材、实验步骤(也就是方法过程)、实验得到的结论。
本题实验课题、实验目的已经给出。
实验原理是电荷间相互作用的规律。
题中没给器材,所以该实验就属于开放类设计性实验。
选择器材不同,其基本方法也可能不同。
验电器不能直接检验物体所带电荷种类,因为验电器通过张角大小可判断是否带电,是正电荷还是负电荷缺不知道。
本题考查学生是否经历了探究电荷间相互作用规律的实验过程;是否知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的结论;是否具有一定的设计实验的能力。
下面给出的答案是期中的一种办法。
【答案】选择的实验器材有:
带电体、丝绸、玻璃棒、验电器
实验步骤:
(1)用丝绸摩擦玻璃棒一段时间,玻璃棒带正电;
(2)用摩擦后的玻璃棒接触验电器的金属球,使其金箔产生张角;
(3)再用验电器金属球接触需检验的物体;
结论:
若张角不恢复,则带电体所带电荷正电,若张角越来越小,则带电体所带电荷负电。
本题考查学生是否经历了探究电荷间相互作用规律的实验过程;是否知道同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引的结论;是否具有一定的设计实验的能力。
【易错点详解】对部分学生来说,解答时不会考虑怎样下手设计。
这类问题要根据电荷间相互作用规律来分析探究。
如果选择一个已经带电种类的物体去接触未知带电体,根据规律很容易得到要选择的器材,找到试验方法,得出答案。
所以设计实验主要先知道实验原理。
【例2】用图所示电路测RX电阻,某次测量电压表的示数为1.50V,电流表的示数为0.30A,如果电压表的电阻值为3000Ω,电压表的电流是多大?
通过Rx的电流是多大?
分别用电流表的测量值和求得的通过Rx的电流计算一下Rx的电阻,根据计算结果谈谈测量时不考虑通过电压表的电流的合理性。
【解析】根据欧姆定律可以求得通过电压表的电流是4.5×10-4A。
电路总电流减去电压表的电流就是通过Rx的电流。
不考虑电压表分流计算一下Rx,考虑电压表分流计算一下Rx。
两者计算出的数值差别不大,就说明测量时不考虑通过电压表的电流是合理的;两者计算出的数值差别大,就说明测量时不考虑通过电压表的电流是不合理的。
【答案】通过电压表的电流是4.5×10-4A。
通过Rx的电流为0.2995A.
不考虑电压表分流计算得出Rx=
考虑电压表分流计算得出Rx
。
从计算中可以看出由于电压表内阻很大,分得电流很小,对计算结果影响很小。
所以,通常情况下可以不计电压表的电流。
学生要正确解答此题,必须理解欧姆定律的意义,找好电流、电压以及电阻三者的对应关系。
考查的目标属于知识技能领域中的“理解和应用”水平。
【详解易错点】学生会认为两次计算出的Rx的电阻不相等,就认为测量时不考虑通过电压表的电流是不合理的。
这里要突出两者相差很小,对测量结果影响不大。
【例3】在用电压表测量电压的过程中,接通电路,发现电压表的指针向如图甲所示的方向偏转,这是由于;有时又发现表的指针出现如图乙所示的情况,这是由于;此时应当。
【解析】甲图指针偏转说明电流从电压表的负接线柱流入;乙图指针偏转说明测量值超出了电压表所选量程。
应改换电压表的量程,选用较大的15V量程。
图示中的现象在实验中时有发生,通过图示再现,了解电压表使用规则的同学可以判断出问题所在。
所以,本题可以评价学生是否会独立使用电压表。
考查的目标属于知识技能领域中的“独立操作”水平。
【答案】电流从电压表的负接线柱流入;测量值超出了电压表所选量程。
应改换电压表的量程,选用较大的15V量程。
【详解易错点】易错点是学生知道是这么回事,但不会用语言表达。
所以平时训练电压表、电流表使用时,要记住使用规则。
指针向左偏转说明电压表、电流表负极和电源正极连接了,
指针向右偏转超过最大刻度,说明待测值超过电压表、电流表量程,应该较大的量程。
【例4】在如图所示的电路中,电源电压保持不变,开关闭合后,滑动变阻器的滑片向右移动时,三个电表的示数变化情况是
A.
的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变小
B.
的示数变大,V1的示数变大,V2的示数变小
C.
的示数变小,V1的示数不变,V2的示数变大
D.
的示数变大,V1的示数变小,V2的示数变大
【解析】给出电路,我们首先要分析电路是串联还是并联。
根据电路路径知道灯泡和滑动变阻器是串联的。
V1测电源电压或者测灯泡和滑动变阻器是串联得总电压,我们发现,无论滑动变阻器滑片怎样移动,V1的读书不变。
初步判定A、C正确。
然后看电流表读数变化情况,滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路电阻增大,总电阻增大,结合欧姆定律I=U/R分析,电源电压不变,电阻增大,得到电路总电流减小,所以
的示数减小,这样根据选项又知道A、C正确。
这时还要继续分析V2,V2表示测量滑动变阻器两端电压的,U2=U—U1
灯泡两端电压U1是减小的,很容易知道的,电源电压不变,所以U2变大。
【答案】C
【详解易错点】此题易错点是:
(1)电路是串联还是并联的判断;
(2)三个电表分别测量哪个物理量的分析;(3)滑动变阻器滑片的移动,电路电阻的变化情况。
在掌握这几个方面知识点后,结合欧姆定律及其变形,分别研究就可以得出正确的结论。
【例5】(2013河北中考题)如图所示,电源电压保持不变,S1和S2为定值电阻。
下列说法正确的是()
A.只闭合S1,滑片P向右滑动,电压表示数变大
B.先闭合S1,再闭合S2,电压表示数变大,电流表示数不变
C.先闭合S1和S2,再闭合S3,电压表与电流表示数的比值变小
D.闭合S1、S2和S3,滑片P向右滑动,电压表与电流表示数的比值变大、
【解析】闭合合S1和S2,R1被短路,电路中只有R2有电流通过,电压表与电流表之比为R2的阻值,再闭合S3,R1、R2和变阻器组成并联电路,电流表测量通过R1、R2的总电流,电压表电流表之比为R1、R2并联后的总电阻,根据并联电路的电阻特点:
总电阻小于任何一个支路电阻,故电压表和电流表示数的比值变小。
【答案】C
【考查的知识点】欧姆定律的理解
◆单元九电流和电路电压 电阻及其欧姆定律单元课时强化训练题
一.选择题
1.在如下的几个现象中,不属于摩擦起电的是()
A.用毛皮摩擦过的橡胶棒靠近碎纸屑时,纸屑被吸引;
B.在干燥的天气中脱毛衣时,听到噼啪声;
C.用钢针沿着磁铁摩擦几次,钢针吸引铁屑;
D.用干燥的毛刷刷毛料衣服时,毛刷上吸附着许多轻微脏物。
2.一只完好的电流表接入电路后,指针始终停在“0”刻度,造成这种现象的原因,下列叙述中不可能的是()
A.电路中电源出故障没有电流B.电流表被短路
C.开关接触不好,电路连接存在断路D.电流表正、负接线柱接反了
3.如图所示电路中,R2为热敏电阻,其电阻随温度的升高而减小。
电源电压不变,闭合开关,当温度升高时,下列说法正确的是()
A.电流表示数变大,电压表示数变大B.电流表示数变小,电压表示数变小
C.电流表示数变大,电压表示数变小D.电流表示数变小,电压表示数变大
3题图4题图
4.在图甲所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别是()
A.4.8V,1.2VB.6V,1.2VC.1.2V,6VD.1.2V,4.8V
二.填空题
5.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个电池。
观察电压表指针的偏转与接线可知:
这个电池的电压是_____V。
_____片是正极。
根据这样制电池的方法,请你在课余时间利用其它物品做一个电池。
5题图8题图
6.人体、大地、塑料、金属、油、橡胶、玻璃、陶瓷等物质中,通常情况下属于导体的是,导电性能介于导体和绝缘体之间的物体叫做.
7.在图所示的电路中,电源电压保持不变。
闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P向右移动时,电流表A1的示数将,电压表V的示数与电流表A示数的比值将。
(均选填“变小”、“不变”或“变大”)
8.下面是在一本用电常识的书中列出的白炽灯的常见故障与检修方法,其中“灯泡不亮”这项故障的现象如下:
故障现象
可能原因
检修方法
灯泡不亮
1.灯泡的灯丝断了
换新灯泡
2.灯头内的电线断了
换新线并接好
3.灯头、开关等处的接线松动,接触不良
检查加固
上述电路出现故障有一个共同的原因,这个原因是。
我们把这种故障称为。
三.实验探究题
9.探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?
【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比。
②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比。
导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5 Ω、10 Ω、15 Ω),两只滑动变阻器(20 Ω2 A、50 Ω1 A),导线若干。
【实验过程】
(1)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程。
小明操作中的错误是
(2)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一。
分析数据可得出结论。
表一表二
电压U/V
1.2
1.6
2.0
2.4
2.8
电阻R/Ω
5
10
15
电流I/A
0.12
0.16
0.20
0.24
0.28
电流I/A
0.30
0.15
0.10
(3)小红在探究猜想
时,先将5 Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10 Ω、15 Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据。
分析数据得出,猜想
是正确的。
实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是。
(4)小华在探究猜想
时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。
小华与小红的实验相比不同之处是:
。
(5)小红实验时选择的变阻器规格是。
10.某同学在做探究“电流与电阻的关系”实验时,老师提供的实验器材有干电池两节、开关一个、滑动变阻器一个、电流表一个、电压表一个、定值电阻和导线若干。
请按要求设计电路图并将它画在下面的虚线方框中。
(1)请按要求设计电路图并将它画在下面的虚线方框中。
(2)实验中,该同学先将5Ω的电阻R接入电路,将滑动变阻器阻值调至最大处,闭合开关,调节滑动变阻器后读出电流表的示数,并把数据记录在表格中。
然后再分别用10Ω电阻替换5Ω电阻,读出电流表的示数,并把数据记录在表格中。
他在实验操作过程中的错误之处是。
(3)小周同学发现错误后重新进行实验,得到的数据如下表所示。
根据表中的实验数据得出的结论是:
(4)该同学想测出一个小灯泡的电阻,于是用这个小灯泡替换了20Ω的电阻,继续进行实验。
各电表测得示数如下表所示,可知小灯泡的阻值是Ω。
物理量
实验次数
电阻R(Ω)
电流I
(A)
1
5
0.48
2
10
0.24
3
20
0.12
四.计算题
11.如甲图所示,滑动变阻器的最大阻值为R1=40Ω,电源电压及灯L的电阻保持不变。
当S1、S2均闭合且滑片滑到b端时,电流表A1、A2的示数分别如图乙、丙所示;当S1、S2均断开且滑片P置于变阻器的中点时,电流表A1的示数是0.4A。
求解下列问题:
(1)电源的电压;
(2)R2的电阻;
(3)灯L的电阻。
12.如图所示电路中,当电源电压为4V时,电压表的示数为1V;当电源电压增至12V时,
电流表的示数为0.5A。
求电阻R1、R2的阻值。
◆单元九电流和电路电压 电阻及其欧姆定律单元综合检测试题
一.选择题(每题2分,共30分)
1.在编织某种地毯时,编织过程中夹杂一些不锈钢丝,这是因为( )
A便地毯更好看 B使地毯更耐用
C使地毯更善于传热 D释放静电,便地毯不易沾上灰尘
2.如图所示电路,要使灯泡L1和L2组成串联电路,应该()
A.只闭合S3B.只闭合S2C.同时闭合S1和S2D.同时闭合S1和S3
2题图3题图
3.如图所示电路,电源电压不变,闭合开关S,两灯均发光.一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能是()
A.灯L1断路B.灯L2断路C.灯L1短路D.灯L2短路
4.在今年的实验技能考试中,实验桌上准备的器材有:
学生电源、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、待测小灯泡及导线若干,在做测量小灯泡的电功率实验时,小明在连接电路的过程中,由于疏忽,把两表的位置给颠倒了,其他连接正确无误,当开关闭合后,所产生的现象是()
A.电流表将被烧坏B.电压表将被烧坏
C.电压表有读数、电流表的读数几乎为0D.电流表有读数、电压表的读数几乎为0
5.光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小。
如图所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置,R为光敏电阻,R2为滑动变阻器,A、B间接监控装置。
则:
()
A.当有人通过通道而遮蔽光线时,A、B间电压降低
B.当有人通过通道而遮蔽光线时,通过R的电流变大
C.当仅增大R连入电路中的阻值时,通过R2的电流变大
D.当仅增大R连入电路中的阻值时,可降低A、B间的电压
5题图6题图
6.如图所示的实物电路中,当开关闭合时,甲电流表的示数为0.5A,乙电流表的示数为0.2A,
则下列判断正确的是()
A.通过灯L1的电流为0.5AB.通
过灯L1的电流为0.3A
C.通过灯L2的电流为0.7AD.通过灯L2的电流为0.3A
7.图是某家用电热器内部电路结构示意图,其中R1、R2为加热电阻丝(R1>R2).电阻丝有四种连接方式可使电热器提供不同的发热功率,其中发热功率最大的连接方式是()
8.如图所示是测量电灯两端的电压和流过电灯的电流的电路图,可是一同学在实际连接电路时却将电压表与电流表的位置对调了,那么当他闭合开关后产生的后果是:
()
A、电压表和电流表都可能烧坏B、电压表不会烧坏,电流表可能烧坏
C、电压表可能烧坏,电流表不会烧坏D、电压表和电流表都不会烧坏
8题图9题图10题图
9.如图,电源电压是6V且保持不变,开关S闭合后,电压表的示数是2V,则()
A、L1两端的电压是2VB、L2两端的电压是4V
C、L1两端的电压是4VD、L2两端的电压是6V
10.如图所示,开关S闭合后,V1示数为4伏,V2示数为6伏,A为0.1安,且将R2和R3互换位置后,发现三表示数均不变,则正确的是()
A.通过三电阻R1、R2、R3的电流之和为0.1安;B.R1=10欧;
C.电源电压U为12伏;D.R2两端电压为2伏。
11.由公式I=U/R变形得R=U/I,对此,下列说法正确的是:
()
A.加在导体两端的电压越大,则导体的电阻越大
B.通过导体的电流越大,则导体的电阻越大
C.导体的电阻跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
D.当导体两端的电压为零时,导体的电阻也为零
12.如图所示,物理实验中经常需要对物体加热,下列描述中与实际吻合的是:
()
A.甲图中,加热时磁铁吸引铁钉的数量将增多
B.乙图中,对沸腾的水继续加热,温度计的示数将不断增大
C.丙图中,对电阻丝加热,灯泡将变暗
D.丁图中,用完全相同的装置给初温、质量均相同的水和花生油加热,水的温度升高得快一些
13.在右图所示电路中,电源电压保持不变。
闭合开关S,将滑动变阻器的滑片P向左移动,下列说法中正确的是()
A.电压表的示数不变,电流表的示数变大
B.电压表的示数变大,电流表的示数变大
C.电流表的示数与电流表的示数同时变大
D.电流表的示数与电流表的示数同时变小
14.小宇同学在没有电流表的情况下,利用电压表和已知阻值的定值电阻R0,测量未知电阻Rx阻值,图中不能实现测量Rx阻值的电路图是()
15.小明家台灯的插头插在如图所示的插座上,插座上有一个开关和一个指示灯(相当于电阻很大的灯泡)。
若插座开关和指示灯用S1、L1表示,台灯开关和灯泡用S2、L2表示。
小明断开或闭合S1、S2时,记录现象如下表。
则符合事实的电路图是图中的()
开关状态
插座指示灯(L1)
台灯(L2)
闭合S1,断开S2
亮
不亮
闭合S2,断开S1
不亮
不亮
S1和S2都闭合
亮
亮
二.填空题(每空1分,共20分)
16.自然界中只存在两种电荷,即_________电荷和_________电荷;它们间的相互作用规律
是:
同种电荷互相_________,异种电荷互相_________。
17.雷电是自然界中发生的剧烈的放电现象,发生雷电时,在云层和大地之间雷电的路径上
有强大的__________通过,会给人们带来危险。
雷电的路径往往经过地面上突起的部分如树
木、高大建筑物、室外天线等,所以室外天线要装设__________装置。
18.有两个电阻,R1=4Ω,R2=6Ω,如果把它们并联在电路中,通过它们的电流分别为I1、I2,它们两端的电压分别为Ul、U2,则I1:
I2= ,U1:
U2=
19.在如图所示的电路中,电源电压为3V。
闭合开关S,电流表①的示数为1.2A,电流表②的示数为0.3A,则通过R1的电流是_______A,R2的阻值是_________Ω。
20.导体AB材料相同、长度相等,A比B的横截面积大,则A的电阻B的电阻;若将它们串联在电路中,则A两端的电压B两端的电压(两空均选填“大于”、“小于”或“等于”)。
21.如图所示,当开关S从2转换到点1时,电流表和电压表对应的示数如图乙所示,由图甲和图乙中的信息可知,电源电压是V,电阻R2的阻值是Ω,电阻R2的I-U的图像是丙中的。
填(“a”或“b”)
22.如图所示电路,若甲、乙均为电流表时,断开开关S,两电流表读数为I甲︰I乙=2︰3,若甲、乙均为电压表时,闭合开关S,则两电压表的读数U甲︰U乙=
23.一只小灯泡的额定电压为8V,正常发光时通过它的电流为0.4A.现将该小灯泡接在12V的电源上,为使其正常发光,应联一个Ω的电阻.
24.用电源
、灯泡、导线、开关和钨丝组成图所示的电路,闭合开关,小灯泡发光;再用酒精灯对钨丝加热,会发现灯泡亮度变,原因是钨丝的温度升高其电阻变.
三.实验与探究题(25题5分、26题6分、27题8分、28题6分,共25分)
25.如图所示,AC、EG分别为长度和粗细都相同的锰铜丝和镍铬合金丝,B、F分别为这两段电阻丝的中点。
小明同学用该装置做“探究决定电阻大小的因素”的实验,记录数据见下表:
步骤
M接
N接
电流/A
1
A
C
0.5
2
A
B
1.0
3
A和C
B
2.0
4
E
G
0.2
5
E
F
0.4
6
E和C
F
0.8
(1)比较步骤__________,得出结论:
导体电阻大小与材料有关;
(2)比较步骤1和2(或4和5),得出的结论是:
_____________________;
(3)比较步骤2和3(或5和6),得出的结论是:
_____________________;
(4)小明在完成实验后,将M同时接到A和E,N同时接到C和G,读出电流表示数为0.7A,再与步骤1与4结果比较,又得出一个电流规律是:
____________________。
(5)在步骤1和2(或4和5)中,用到了__________的方法来探究物理规律。
26.为了探究并联电路的总电阻与各并联电阻的关系,小明同学进行了如下探究:
提出问题:
并联电路的总电阻与各并联电阻之间存在怎样的关系?
猜想:
并联电路的总电阻小于其中任何一个电阻。
并联电路的总电阻与各并联电阻存在某种确定的数量关系。
设计实验:
取几个阻值(选填“相同”或“不同”)的定值电阻,组成(选填“并联”或“串联”)电路。
用电源、开关、、、滑动变阻器、导线与定值电阻组成电路,测出并联电路两端的电压和干路电流,并计算并联电路总电阻的阻值。
请你帮助小明画出实验电路图。
进行实验收集证据:
下表是实验测得的数据:
实验次数
1
2
3
4
5
6
电阻R1/Ώ
5
5
10
15
20
20
电阻R2/Ώ
10
15
15
20
25
20
电压/V
3.3
4
6
4.3
5.5
6
电流/A
1.0
1.1
1.0
0.5
0.5
0.6
并联电路总电阻R/Ώ
3.3
3.6
6
8.6
11
10
分析与论证:
通过表中数据可知:
;
写出并联电路总电阻R与各并联电阻之间的数量关系式为。
27.在探究“电流与电压、电阻的关系”的过程中,两小组同学提出了以下猜想:
小组1猜想:
电流可能跟电压成正比;
小组2猜想:
电流可能跟电阻成反比。
乙
(1)小组1的做法是:
按图甲所示连接电路,此时开关应处于______状态(填“断开”或“闭合”)。
保持定值电阻R=10Ω不变,闭合开关S后,调节滑动变阻器R′,得到多组数据。
在分析数据的