九年级物理电压电阻总复习.doc
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电压电阻总复习
知识网络
重难点聚焦
掌握电压表的使用方法,能识别电压表测的是哪段电路两端的电压,能熟练运用串并联电路中的电压规律解题,会用控制变量法探究影响电阻大小的几个因素。
掌握滑动变阻器的使用方法及在电路中的作用。
知识要点回顾
(一)电压和电压表
1、电压表
电压表的使用规则:
(1)电压表要并联在被测电路两端;
(2)连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;
(3)被测电压不要超过电压表的量程。
注意:
(1)能估测被测电压大小的,根据估测值选择合适的量程;
(2)不能估测电压大小的,要用最大量程,用试触法来选择合适的量程;
(3)正确理解电压表的使用。
2、串、并联电路电压的规律
串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和,数学表达式:
U=U1+U2+...Un
并联电路中,各支路两端电压都相等,数学表达式:
U=U1=U2=...Un
注意:
(1)在利用电压表测电压的实验中,会探究并概括出串、并联电路中电压的特点;
(2)能根据串、并联电路中电压的特点进行简单的计算。
(二)电阻和变阻器
1、导体和绝缘体
(1)善于导电的物体叫导体,导体善于导电是因为导体中有大量可以自由移动的电荷,常见的导体有金属、人体、大地、酸碱盐溶液等;不善于导电的物体叫绝缘体,绝缘体不善于导电是因为它内部几乎没有可以自由移动的电荷,常见的绝缘体有橡胶、塑料、油等。
(2)导体和绝缘体之间没有绝对的界限,当条件改变时,不容易导电的物体有可能导电变为导体。
2、电阻
(1)定义:
导体对电流的阻碍作用叫电阻,用字母R来表示,在电路中的符号是。
(2)单位:
在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
(3)决定电阻大小的因素
导体的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。
材料、长度都相同时,横截面积越大电阻越小;多数导体的电阻随温度的升高而增大(例如灯丝),少数物体的电阻随温度的升高而减小。
(例如玻璃)
注意:
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量,它是导体本身的一种性质,一段导体的电阻由导体的自身情况决定。
不管这个导体是否接入电路,是否有电流通过,也不管两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。
无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
3、变阻器
(1)滑动变阻器
A原理:
靠改变连入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
B使用:
使用变阻器,一般要把它串联在电路中,对于四个接线柱的滑动变阻器,把它接入电路中时,要采用“一上一下”法。
C作用:
保护电路;改变电路中的电流,某段电路两端的电压
(2)电阻箱
A定义:
电阻箱是一种能够显示出阻值的变阻器。
B使用:
使用时把两个接线柱接入电路,调节四个旋盘就能得到0----9999Ω之间的任意整数阻值的电阻。
注意:
(1)滑动变阻器的优点是可以连续的改变接入电路的电阻,缺点是不能准确的读出接入电路的电阻。
(2)电阻箱的优点是可以读出电阻值,缺点是不能连续调节电阻的大小,其电阻的改变是跳跃式的。
规律方法整合
利用串并联电路电压规律解题
1、如图所示的电路中,S闭合时,电压表示数为4.5V;S断开时,电压表的示数为3V,此时灯L1和L2两端的电压分别为( )
A、4.5V 3V
B、2V 4.5V
C、3V 1.5V
D、3V 7.5V
解析:
当S闭合时,灯L2短路,只有灯L1接在电路中,电压表此时测的是灯L1两端电压,也就是电源电压,即U=4.5V。
当S断开时,两灯串联,电压表测的是灯L1两端电压,即U=3V。
电源电压不变,根据串联电路电压的规律,可求出灯L2两端电压U2=U–U1=4.5V–3V=1.5V。
答案:
C
总结升华:
解决此类题的关键是认清电路的连接方式,弄清电压表测的是哪个用电器两端的电压,再根据串并联电路电压的规律解题。
举一反三:
在如图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A、4.8V 1.2V B、6V 1.2V C、1.2V 6V D、1.2V 4.8V
解析:
根据电压表的使用规则,可以知道电压表V1、V2分别测量的是电源和R2的电压,因为电源电压大于R2的电压,因此两表的量程肯定不同,而且只能是V1、V2分别用15V、3V的量程,所以它们的读数应该分别是6V和1.2V,即U=6V,U2=1.2V,故U1=U–U2=6V–1.2V=4.8V。
答案:
A
考查滑动变阻器的接法
2、如图所示,用滑动变阻器控制灯泡L的亮度,若要求滑片P向左滑动时灯泡逐渐变亮,则下列接法中正确的是( )
A、M接C,N接D
B、M接A,N接B
C、M接C,N接B
D、M接A,N接D
解析:
要使滑片向左移动灯逐渐变亮,滑动变阻器接入电路的阻值应变小,靠近左边时电阻变小,所以C点要接入,再根据一上一下原则,正确的接法为CA或CB,故答案为C。
答案:
C
总结升华:
滑动变阻器的接法首先看题的要求,再确定接哪个下接线柱,滑片远离所接下接线柱时,变阻器的阻值变大;靠近下接线柱时阻值变小。
举一反三:
在进行某实验中,按图所示电路图连接电路(注:
电压表本身无故障),
(1)若连接完电路后,闭合开关,电压表示数出现如图所示的情况,其原因是:
________________。
(2)若连接完电路后,闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,小灯泡的亮暗程度不变化。
其原因可能是滑动变阻器连入电路时导线分别接在如图丙所示的_____接线柱或_____接线柱。
解析:
电压表本身无故障,而表的指针向左偏,说明电压表的正负接线柱接反了。
闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,小灯泡的亮暗程度不变化,说明滑动变阻器没起作用,接线柱不是一上一下,而是同上或同下了,故可能是接到AB或CD上了。
答案:
(1)电压表的正负接线柱接反了
(2)AB CD
故障分析
3、如图所示,当开关S闭合后,发现灯L1和L2都不发光,电流表无示数,电压表示数约等于电源电压。
试根据上述现象,判断出电路中出现的故障。
解析:
闭合开关后,灯泡L1和L2都不发光,电流表无示数,这说明电路中无电流通过;电压表示数约等于电源电压,由图可知,一定是电压表与灯L2和电流表串联在电路中了。
由于电压表本身的电阻很大,使电源电压几乎全部分配在电压表上,灯L2和电流表处并未出现断路,其故障只能是灯L1处断路。
答案:
灯L1处断路。
总结升华:
若电流表无示数,则电路中可能处于断路状态或电流表被短路,若电压表无示数,可能是电压表处于断路状态或被短路,若电压表的示数几乎等于电源电压,则可能是电压表测的是电源电压或电压表串联在电路中了。
举一反三:
小强同学在探究串联电路电流规律的实验中,按如图连接好了电路,闭合开关S后,发现两灯均不发光,为检测出电路故障,他将电压表接到灯L1两端,来测量电压,发现电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零,则电路故障可能是( )
A、灯L1短路
B、灯L2断路
C、电流表内部烧断了
D、灯L1断路
解析:
因为两灯串联,闭合开关后两灯均不发光,可以断定是发生了断路故障,故可排除选项A,当电压表与L1并联时,电压表有明显示数,而电流表示数几乎为零,只要电压表有明显示数,说明电流表和灯L2没有断路,故可排除B和C,因此答案为D。
这是因为当灯泡L1断路时,将电压表并联在灯L1两端,电流表和灯L2是通路的,电压表就通过电流表和灯L2接在电源两端,所测电压为电源电压。
此时由于电压表对电流的阻碍很大,所以电流表示数几乎为零。
答案:
D
识别电路
4、如图,将开关闭合后,电压表V1、V2的示数分别为10V和4V,则此时L2两端电压为( )
A、4V
B、6V
C、10V
D、14V
解析:
去掉电压表V1、V2可看出两个灯泡串联,只还原V1,可发现V1测量电源电压U,只还原V2,可发现V2测量L1两端电压U1,由于串联电路中总电压等于各部分电压之和,所以L2两端电压为10V–4V=6V。
答案:
B
总结升华:
电路中有电压表、电流表时可把电压表所在电路看成开路,而把电流表看成是一根直导线将电路简化。
举一反三:
如图,电源电压保持不变,闭合开关S,当滑动变阻器R的滑片P从中点向b端滑动的过程中( )
A、电压表的示数变大
B、电流表A1的示数变小
C、电流表A2的示数变大
D、灯泡L的亮度变暗
解析:
去掉电压表,可看出灯泡与滑动变阻器R并联,电流表A1测量滑动变阻器R的电流,电流表A2测量干路上的电流。
由并联电路中各支路的电压都等于总电压可知,电压表示数不变,当R的滑片P从中点向b端滑动时,R的阻值增大,R中电流减小,故A1示数减小,灯泡中电流不变,亮度不变。
并联电路中干路上的总电流等于各支路电流之和,所以总电流减小。
答案:
B
探究影响电阻大小的因素
5、在探究电阻大小与哪些因素有关的实验中,下表是某实验小组在实验中所用导体的相关物理量的记录,
导体编号
A
B
C
D
长度/m
1.0
1.0
1.0
0.5
横截面积/mm2
1.2
1.2
2.4
1.2
材料
镍铬丝
锰铜丝
镍铬丝
镍铬丝
(1)要探究导体的电阻大小与长度是否有关,应选用___________两根导体。
(2)要探究导体的电阻大小与横截面积是否有关,应选用___________两根导体。
解析:
要探究导体的电阻大小与长度是否有关,应选择材料相同、横截面积也相同、长度不同的导体,比较表中数据可知,应选择导体A和D进行实验。
要探究导体的电阻大小与横截面积是否有关,应选择材料相同、长度也相同、横截面积不同的导体,比较表中数据可知,应选择导体A和C进行实验。
答案:
(1)A和D
(2)A和C
总结升华:
运用控制变量法探究问题的思路是,要研究其中一个因素是否影响导体的电阻,就需要保持其他因素相同,只改变这个因素,看电阻是否随之发生变化,以此来判断这个因素是否影响导体的电阻。
举一反三:
在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学做了三个猜想。
猜想一:
导体的电阻可能与导体的长度有关。
猜想二:
导体的电阻可能与导体的材料有关。
猜想三:
导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
为了探究他的猜想是否正确,他采取了控制变量法,即每次选两根合适的导体测出它们的电流,然后进行比较,所用导体的具体数据见下表。
导体编号
A
B
C
D
E
F
G
长度/m
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
横截面积mm2
3.0
0.6
1.8
0.6
1.8
1.8
1.8
材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了探究导体的电阻与长度的关系,应选编号为_____________的导体进行实验。
(2)为了探究导体的电阻与材料的关系,应选编号为_____________的导体进行实验。
(3)为了探究导体的电阻与横截面积的关系,应选编号为