第26课 电流电压电阻应用习题课.docx

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第26课电流电压电阻应用习题课

第26课电流电压电阻应用习题课

●目标导航

1、通过与水流类比的方法，理解电流的概念，知道电流的单位。

2、会使用电流表探究串、并联电路中的电流关系，理解串、并联电路中的电流关系。

3、通过与水压类比的方法，理解电压的作用；知道电压的单位；知道干电池、铅蓄电池、家庭电路和对人体安全的电压值。

4、会使用电压表探究串、并联电路中的电压关系，理解串、并联电路的电压关系。

5、指导电阻的概念，会设计实验探究决定电阻大小的因素。

6、理解滑动变阻器的原理，会用滑动变阻器改变电流。

●名师引领

一、电流

1、电流强度简称电流表示电流大小的物理量。

2、符号：

I

国际单位：

A

常用单位：

A、mA、μA

换算关系：

1A＝1000mA　1mA＝1000μA

电流表以其使用规则：

①符号

②使用规则

调零

电流表必须串联在电路中

绝不允许将电流表直接接到电源的两极上

被测电流不能超过电流表的量程，在不知道待测电流大小的情况下要先试触。

3、串联、并联电路中电流之间的关系

串联电路中电流处处相等

并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和

二、电压

（一）电压的作用

1．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。

2．电路中获得持续电流的条件：

①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是连通的。

注：

说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。

3．在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法）

（二）电压的单位

1．国际单位：

V常用单位：

kV、mV、μV

换算关系：

1Kv＝1000V　1V＝1000mV1mV＝1000μV

2．记住一些电压值：

一节干电池1.5V一节蓄电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V

（三）电压测量：

1．仪器：

电压表，符号：

2．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值

3．使用规则：

两要、一不

①电压表要并联在电路中。

②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。

否则指针会反偏。

③被测电压不要超过电压表的最大量程。

Ⅰ危害：

被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。

Ⅱ选择量程：

实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。

测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V～15V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。

（四）电流表、电压表的比较

电流表

电压表

异

符号

连接

串联

并联

直接连接电源

不能

能

量程

0.6A3A

3V15V

每大格

0.2A1A

1V5V

每小格

0.02A0.1A

0.1V0.5V

内阻

很小，几乎为零

相当于短路

很大

相当于开路

同

调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。

（五）利用电流表、电压表判断电路故障

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：

①电压表损坏；②电压表接触不良；③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：

①电流表短路；②和电压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，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。

三、电阻

（一）定义及符号

1．定义：

电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。

2．符号：

R。

（二）单位

1．国际单位：

欧姆。

规定：

如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。

2．常用单位：

千欧、兆欧。

3．换算：

1MΩ=1000KΩ　1KΩ=1000Ω

4．了解一些电阻值：

手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。

日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。

实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。

电流表的内阻为零点几欧。

电压表的内阻为几千欧左右。

（三）影响因素

1．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亮度的变化来研究导体电阻的变化）

2．实验方法：

控制变量法。

所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。

3．结论：

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、长度和横截面积，还与温度有关。

4．结论理解：

⑴导体电阻的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、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。

（四）分类

1．定值电阻：

电路符号：

2．可变电阻（变阻器）：

电路符号

⑴滑动变阻器：

构造：

瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。

结构示意图：

变阻原理：

通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。

使用方法：

选、串、接、调。

根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：

“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。

铭牌：

某滑动变阻器标有“50Ω　1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0～50Ω。

1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。

作用：

①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压：

②保护电路。

应用：

电位器

优缺点：

能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。

注意：

①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻；②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。

⑵电阻箱：

分类：

旋盘式电阻箱：

结构：

两个接线柱、旋盘

变阻原理：

转动旋盘，可以得到0～9999.9Ω之间的任意阻值。

读数：

各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。

插孔式电阻箱：

结构：

铜块、铜塞，电阻丝。

读数：

拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。

优缺点：

能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。

●师生互动共解难题

1．判断电表的类型

例1、如图1所示，电路连接没有错误，两灯都能发光，每只电表均有正常的示数，则下列判断正确的是（）。

A．甲是电压表，乙是电流表

B．甲乙都是电流表

C．甲是电流表，乙是电压表

D．甲乙都是电压表

解析：

不妨采用假设的方法。

假设A正确，则甲相当于断开的开关，乙相当于一根导线。

此时灯泡L2和乙会被它们下面的导线短路，导致L2不亮，乙没有示数。

假设不成立。

假设B正确，甲乙都相当于一根导线，会引起电源短路。

假设D，会出现与A相似的情况。

正确答案是C，此时L1．L2并联，甲测量流过L2的电流，乙测量电源电压。

假设也是一种重要的思维方法，在判别电表类型时很常用。

答案：

C

2、判断电路故障

例2如图2所示的电路中，当开关K闭合后，电灯L不亮，电流表无示数。

经检验，连接导线无断裂现象。

用电压表检测时，发现a、b及b、c间的电压均为零，而a、d及c、d间均有电压。

请找出电路发生的故障。

解析：

根据开关闭合后，电灯不亮，电流表无读数，说明电路中发生的是断路故障。

连接导线无故障，而电压表测试a、d间有电压，则说明从a点经电源到d点这一段电路无故障。

正常情况下，开关闭合时c、d间电压应为零。

但题目中c、d间有电压，说明从c点经开关到d点间这一段电路肯定存在断路故障，原因一定是开关触片或开关接线柱接触不良。

上述故障能造成电灯不亮，电流表无读数，许多同学能够理解。

但对c、d间有电压难以理解。

我们想象在c、d间接上电压表，断开开关K，由于电流表、电灯的灯丝都是导体，所以电压表的负接线柱从c经电灯、电流表到电源负极是连通的。

另一方面电压表的正接线柱从d点到电源正极也是连通的。

所以c、d间有电压。

而电压表所测得的c、d间的电压实际上就是电源的电压。

答案：

开关触片或开关接线柱接触不良。

3．电路连接情况

例3、小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1．U2．U3；三个电流表的示数分别为I1．I2．I3。

打开外壳，看到它的内部电路结构如图3所示，小汉很快猜出了U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系。

U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系是怎样的呢？

解析：

如果能知道电阻R1．R2的连接情况，就可以根据串联或并联电路的电流和电压的规律判断出U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系。

图3电路初看比较复杂，用前面所述的方法，把电压表直接拆除后，电路变为图4。

容易看出R1．R2是串联，因为串联电路中电流处处相等，所以I1=I2=I3。

图3中，用导线替代电流表后，容易看出电压表V1测的是R2两端的电压；电压表V2测的是R1两端的电压；电压表V3测的是电路中的总电压。

因为串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和，所以U1+U2=U3。

“拆除电表法”是简化电路，弄清电路连接情况的基本方法，应注意掌握。

答案：

U1+U2=U3I1=I2=I3

例4、如图所示电路中有两个小灯，请在图中○内，分别填入

及

或

的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。

解析：

为便于说明，把图1中的各元件标上符号，如图2所示。

首先要知道，电流总是从电源的正极流向负极。

其次应明确，要使灯L1发光，必须有电流通过L1。

这样通过L1的电流方向为：

从正极依次经过开关S、L1、L1的左端、a，回到负极。

这样，因L1与a串联，因此a不可能是电压表（电压表必须与用电器并联），只能是电流表或灯泡。

假设a是灯泡，则b应是电流表，这样电流表就会把电源两极直接相连，造成短路。

所以，a只能是电流表，b就是灯泡，c是电压表。

这类题目能综合考查学生的电路识别能力，电流表、电压表的连接方式，及分析、推理能力。

其中假设法是解决这类问题的有效方法。

答案：

如图3所示。

4、明确电压表的两个量程

例5、小明按如图4甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，V１和V2的指针位置完全一样，如图4乙所示，造成这一现象的原因是（）。

A．可能Ｌ１开路

B．可能Ｌ２短路

C．可能V１和V2所选量程不相同，Ｌ1短路

D．可能V１和V2所选量程不相同，电路各处完好

解析：

从图4甲看出，灯泡L1、L2串联，V1、V2分别测量L2和电路的总电压。

根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，V1的示数应大于V2。

题目中“V１和V2的指针位置完全一样”，容易使学生联想到它们的数值相同，但这是先入为主的错误。

注意到电压表接线柱接入电路的方法不同，量程也不同，所以尽管V１和V2的指针位置完全一样，但读数不同。

结合图4乙可判断L1数值为10V，L2数值为2V。

A、B、C选项中的情况是否有可能出现呢？

如果Ｌ１开路，则V1测量的是电源电压，V2则因开路测不到电压。

若Ｌ2短路，则V2电压为0。

若Ｌ１短路，则V2测量的也为电源电压。

这些都与题目中的情况不符，因而都不可能出现。

分析电路问题首先要判断用电器的连接方式，其次再用相应的电流或电压规律分析解决问题。

答案：

D

5、判断电压表的测量对象

例6、在如图5（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图5（b）所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为（）。

A．5.6V1.4V

B．7V1.4V

C．1.4V7V

D．1.4V5.6V

解析：

从图5（a）容易看出，L1与L2组成串联电路，电压表V1测量的是电源的电压。

电压表V2与L1和电源并联，它是否测量L1与电源的电压之和呢？

当然不会是，因为任何电路两端的电压都不会超过电源电压。

那么V2测量的是谁的电压呢？

把V2左右的两个分支点再向下滑动，容易看出，V2测量的就是L2的电压。

这样，V1使用的量程应该是15V，此时示数为7V；V2使用的量程应是3V，此时示数为1．4V。

L1的电压为7V-1．4V=5．6V。

判断电压表的测量对象，常采用“滑移法”，即电压表的两个接线柱可以在电路中的导线上自由滑动，直到找到与它直接并联的用电器或电源。

有一条要特别注意，电压表决不能测量用电器与电源的电压之和，换句话说，它不能测量包含电源和用电器的电压。

答案：

A

6、由电压表判断电路故障

例7、如图6是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图，当开关闭合时，灯L1亮，灯L2不亮，电流表和电压表均有读数，则故障原因可能是（）。

A．L1断路

B．L1短路

C．L2断路

D．L2短路

解析：

由题目和图6看出，灯L1和L2串联，又电流表有读数，说明电路中没有出现断路．从图6看出电压表测量L1的电压（道理同例3），它也有读数，说明L1不会短路，所以故障原因是L2短路。

根据电表读数判断电路故障是常见的考题。

电路故障就是由于开路或短路造成的，明确它们分别对电流表、电压表会造成怎样的影响，这类问题便会迎刃而解。

答案：

D

●积累运用举一反三

一、选择题

1、两条粗细相同的镍铬合金电阻线，长度分别为3米和1米，20℃时它们的电阻之比为3：

1，当温度上升到40℃，它们的电阻之比是（横截面积变化不计）（）。

A．大于3：

1

B．等于3：

1

C．小于3：

1

D．等于1：

3

2．下列说法中正确的是（）。

A．铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大

B．同种材料的导线，若长度相同，则细的导线电阻大

C．长度相同的两根导线，细的导线电阻一定大

D．粗细相同的两根导线，长的导线电阻一定大

3、如图所示的滑动变阻器正确接入电路的两个接线柱可以是（）。

A．a和c　B．b和c　C．a和d　D．b和d

4、如果将图中滑线变阻器的C、D二接线接在电路中的MN间，为使电压表读数变小，问触头P应该：

（）。

A．向左滑动　　　　B．向右滑动

C．向左、向右均可以D．无法实现

5、如图所示，为一电阻箱结构示意图，下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是（）。

A．只拔出铜塞a、b，接入电路电阻为7欧姆

B．只拔出铜塞c、d，接入电路电阻为7欧姆

C．要使接入电路电阻为7欧姆，只有拔出铜塞c、d才行

D．将铜塞a、b、c、d全拔出，接入电路的电阻最小

6、用伏特表、安培表测量电阻实验中，在连接电路时，下列注意事项中，其中不必要的一点是（）。

A．连入变阻器时，应使滑片位于变阻器值最大的位置

B．电键、安培表应接在靠近电源电流流出的一端

C．连入电键时，应先将电键打开

D．伏特表应与待测电阻并联，安培表应与待测量电阻串联，并使它们的“+”接线柱，靠近电源的“+”极一端

7、在图所示的电路中，有可能造成电源和安培表都损坏的是（）。

8、如图所示，a、b、c表示的是伏特表或安培表，当K1、K2都闭合时，下列正确说法是（）。

A．a、b、c都是安培表

B．a、b、c都是伏特表

C．a、b是伏特表，而c是安培表

D．b、c是安培表，而a是伏特表

9、某同学做实验时，如图连接电路，闭合电键后，灯泡正常发光，但安培表指针不动，伏特表读数正常，那么有可能是（）。

A．安培表已被烧坏，致使电路不通

B．安培表完好，但未与导线接牢

C．灯L的灯座接线处短路

D．安培表接线处碰线（安培表被短路）

10、如图所示是滑动变阻器连入电路的一种情况，则连入电路的电阻是________（填“AP”或“BP”）部分；若要使它连入电路的电阻减小，则滑动片P应向________（填“左”或“右”）移动。

11、如图所示的电路，变阻器R连入电路的电阻值可以在0~100欧姆的范围内变化，若R0=10欧姆，那么，在变阻器滑片滑动过程中，伏特表读数的最小值是________，最大值是________。

12、现有电灯L1、L2开关K1、K2及电源和导线，请按下列要求画出电路图。

要求：

①只要K1断开，即使K2闭合，灯L2也不亮，②当K1闭合K2断开时，灯L1亮，灯L2还不亮③当K1、K2同时闭合时，灯L1、L2都亮。

13、在图所示的电路中漏掉了一根连接的导线，请用笔线代替导线补上，补上后要求灯泡L1和L2都能发光，且安培表测量干路中的电流。

14、在图中，根据标记的电流方向，把电池组和电键的符号分别填进电路，填进后，要求闭合电键时小灯泡L1和L2都能发光。

15、连接实物图如图所示，要求：

当开关断开时，灯泡L1与L2都发光，当开关闭合后，L1发光，L2不发光。

答案：

1、B　2、B　3、CD　4、D　5、B

6、B7、A8、D9、D　

10、AP左

11、20220

12、如图所示：

13、如图所示：

14、如图所示：

15、接线图如图所示：