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2025年中考物理一轮复习精品课件专题15 电流 电压 电阻(含答案)
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二、内容结构与思维导图
专题15 电压、电流和电阻
一、新课标要求(2022版)
新课标要求(2022版)
3.4.2 知道电压、电流和电阻。3.4.3 会使用电流表和电压表。3.4.4 探究并了解串联电路和并联电路中电流、 电压的特点。
1. 电流的强弱(1)电流 I:表示电流强弱的物理量。(2)电流的单位①在国际单位制(SI)中:安培,简称安,符号A。②常用单位有毫安(mA)、微安( μA ).③单位换算: 1安=1000毫安 1毫安=1000微安
(1)电流表①作用:测量电路中电流的仪器。②电流表的电路符号:③电流表的构造:
(2)电流表的量程与分度值有三个接线柱,两个量程:①使用“-”与“0.6”接线柱时,量程为0~0.6A,分度值为0.02A ;②使用“-”与“3”接线柱时,量程为0~3A,分度值为0.1A .(3)电流表的读数 ①明确所选电流表的量程;②确定电流表的分度值;③由指针位置读出示数,先大格后小格。
量 程:0~0.6A分度值:_____A示数为:_____A
(2)电流表的使用规则
使用前进行调零,使指针指在零刻度线
电流表应___联在被测电路中
电流必须从电流表的“___”接线柱流入,从“-”接线柱流出
必须正确选择电流表的量程
不允许把电流表直接连到电源的_____!
知识二、串、并联电路中电流的规律
干路电流等于各支路电流之和
②电流表有______个量程,选用“-““0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为______A,能测量的最大电流为______A;③选用“-““3A”两个接线柱时,电流表的分度值为____A,能测量的最大电流为______A;
【例题1】在用电流表测电流的实验中:(1)如图乙是电流表的表盘示意图;①电流表的刻度盘上的字母A,表示______;
①电流表的刻度盘上标有字母A,表示仪表用于测量电流。②由图知,电流表有两个量程,选用“﹣”“0.6A”两个接线柱时,电流表的分度值为0.02A,能测量的最大电流为0.6A。③选“﹣”“3A”两接线柱时,分度值为0.1A,能测量的最大电流3A.
③只要改动一根导线就可测总电流,请在图中用“×”号指出需改动的导线,并在图中画出改接的导线_________。
(2)在实验中:①连接电路时由于不知电流大小,电流表量程应选用______法确定;②若某同学连接的电路如图甲所示,则电流表测的是灯______的电流。合上开关后电流表的示数如图乙所示,则通过该灯的电流是______A;
①连接电路时,电流表量程应选用试触法确定。②图甲两灯并联,电流表测灯L2的电流。图乙,电流表使用0~0.6A量程,电流是0.46A。③要测干路电流,应将电流表接在干路上,改接电路如图所示.
A.两灯是并联,电流表接在干路,测的是总电流,A不符题意;B.两灯是并联,电流表和灯L1串联,但电流从电流表的负极流入,正极流出,这是错误的接法,故B不符合题意;C.两灯并联,电流表和灯L1串联,测的是通过灯L1电流,故C不符题意;D.两灯是并联,电流表和灯泡L2串联,接法是正确的,能直接测出通过灯L2电流,故D符合题意。故选D。
【例题2】如图所示,能直接测出通过灯L2电流的电路是( )
分析该图可知,两个灯泡并联,甲电流表与灯泡L2串联,测量的是L2的电流,乙电流表测量的是干路电流,故A正确,BCD错误。 故选A。
【例题3】如图所示的电路中,用甲、乙两只电流表测量电路中的电流,以下说法中正确的是( )A.甲表测的是通过小灯泡L2的电流B.乙表测的是通过小灯泡L2的电流C.甲表与小灯泡L2并联D.甲表测的是干路中的电流
由电路图可知,两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路,从电源的正极出发,依次串联开关、电流表、灯泡L1回到电源的负极,然后把灯泡L2并联在灯泡L1两端,电流表选用0~3A量程,如图所示。
【例题4】按图甲中的电路图,将图乙中的实物连成电路(电流表选用0~3A量程)。
水 泵— 提供水压(水位差)水 管— 传输水流水轮机— 利用水能阀 门— 控制水流通断
电源— 提供电压(电位差)导线— 传输电流电灯— 利用电能开关— 控制电流通断
1. 电压 (1)类比法探究电源和电压的作用
总结:电压是使自由电荷__________形成电流的原因;______是给用电器两端提供电压。(2)电压的单位 国际单位制:伏特,简称伏,符号是V 常用单位:千伏(kV) 毫伏(mV) 换算关系:1kV=103V 1V=103mV(3)常见的一些电压
2. 电压表(1)作用:测量电压的高低。(2) 电压表的电路符号:(3)电压表的构造: 三个接线柱(两个红色的为正接线柱、一个黑色的为负接线柱)、表盘、指针、调零螺丝等。
(4)电压表的量程与分度值有三个接线柱,两个量程:①使用“-”与“3”接线柱时,量程为0~3V,分度值为0.1V ;②使用“-”与“15”接线柱时,量程为0~15V,分度值为0.5V .(5)电压表的读数 ①明确所选电压表的量程;②确定电压表的分度值;③由指针位置读出示数,先大格后小格。
量 程:0~15V分度值:_____V示数为:______V
3. 电压表的使用 (1)使用前进行调零使用电压表前应该先观察指针,是否指在零刻度线上,若不指在零刻度线,则调零旋钮使指针指在零刻度线。(2)电压表与被测用电器_____联.(3)电压表的“+”接线柱靠近电源的正极,“-”接线柱靠近电源的负极。(4)被测电压不能超过电压表的最大量程。
4. 电压表与电流表的异同比较
①使用前要调零,弄清分度值、量程。②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
绝对不允许不经过用电器直接接在电源两极上
能够直接并联在电源两极上
知识四、串、并联电路中电压的规律
电源两端电压等于各用电器两端电压之和
电源两端电压与各支路用电器两端电压相等
【例题1】在学习电学时,小鲁结合图(甲)、(乙)作出以下类比,其中不正确的是( )A.开关类似于阀门,可以控制电路通断B.电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压C.水压使水管中形成水流;类似地,电压使电路中形成电流D.电流类似于水流,电源外部电流方向从电池负极经用电器到正极
A.阀门可以控制水的流动,开关类似于阀门,可以控制电路通断,故A正确;B.水泵使两边水出现水压,电源的作用类似于水泵,使电路两端形成电压,B正确;C.水压使水管中水流动形成水流;电压使电路中电荷定向移动形成电流,故C正确;D.电流类似于水流,在电源外部,方向从电池正极经用电器到负极,故D错误,符合题意。故选D。
【例题2】如图所示电路中,闭合开关S后,电压表V1的示数为12V,电压表V2的示数为5V,下列说法正确的是( )A.电压表V2测量电源和灯L1两端的电压B.电源电压为12VC.灯L1两端电压为5VD.灯L2两端电压为7V
A.由电路图可知,闭合开关S,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,故A错误;B.电压表V1的示数为12V,则电源的电压U=12V;故B正确;CD.电压表V2的示数为5V,则L2两端的电压U2=5V因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端的电压U1=U﹣U2=12V﹣5V=7V 故CD错误。 故选B。
【例题3】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为图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )A.1.2V,4.8V B.6V,1.2VC.1.2V,6V D.4.8V,1.2V
由题中的图可知:V1测的是电源电压;V2测的是R2两端的电压,即V1的示数应大于V2的示数;而两个电压表的指针偏转角度相同,所以V1选的量程应是0~15V,其分度值是0.5V,读数(即电源电压)为6V;V2选的量程应是0~3V,其分度值是0.1V,读数(即R2两端的电压)为1.2V;由串联电路电压规律有,电阻R1两端的电压为U1=U﹣U2=6V﹣1.2=4.8V
1. 电阻(1)概念:在物理学中,把导体对电流阻碍作用的大小叫电阻。用字母 R 表示。(2)单位:①国际单位:欧姆,简称欧,符号Ω.②常用单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ). ③换算关系:1 kΩ = 103 Ω 1MΩ =103 kΩ.(3)电阻器 在电子技术中,我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻。电路图中用符号 表示。
(4)对电阻的理解 可从“阻碍作用”和“性质”两个角度来分析。①导体的电阻越大,表示导体对电流的__________越大。在相同的电压下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。而绝缘体之所以起绝缘作用,就是由于其电阻很大。②导体的电阻是导体本身的一种______,由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路,是否有电流通过,也不管它两端的电压是否改变,导体对电流的阻碍作用(电阻)总是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已。
(5)一些物体的电阻值
电流表的内阻约0.1欧
电压表的内阻约在几十兆欧
2. 影响导体电阻大小的因素(1)导体的电阻与导体的______、__________、_____和温度有关。在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
(2)小资料——不同材料的电阻值①导体的长为1m、横截面积为1mm2的不同材料的金属丝在20 ℃时的电阻值.
②在其他条件相同时,电阻较小的材料导电性能较强;反之,电阻较大的导电性能较弱。右图是不同材料在导电性能上的排序,从上至下,材料的导电性能依次减弱。
(3)半导体和超导现象①半导体导体导电性能好,绝缘体导电性能比较差。有一些材料,如锗、硅,导电性能介于导体和绝缘体之间,常常称做_______。利用半导体材料可以制作二极管、三极管,如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上,就成了集成电路。现代收音机、电视机、电话机、计算机、算账用的计算器,里面都有集成电路。②超导现象某些物质在很低的温度时,如铝在-271.76°C以下,铅在-265.95°C以下,电阻就变成了____,这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。在发电厂发电、输送电能等方面若能采用超导材料,就可以大大降低由于电阻引起的电能损耗。
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。实验室常用的变阻器是滑动变阻器和电阻箱。1. 滑动变阻器(1)构造:主要有滑片、电阻线圈、接线柱(A、B、C、D)、金属杆等。
(2)原理:靠改变接入电路中电阻线的_______来改变电阻。如图所示,其中滑片左右移动时与线圈相接触的部位上的绝缘层已经刮掉,电阻丝可以与滑片相连。滑片移到不同位置时,AC或BC两个接线柱间电阻丝的长度不一样,这样就可以改变接入电路中电阻的大小。(3)结构示意图和符号 ①结构示意图:A、B、C、D分别表示四个接线柱 ,P表示滑片。② 元件符号如图所示。(4)铭牌上各数值的物理意义 “××Ω”表示变阻器的最大电阻是××Ω;“×A”表示允许通过的最大的电流是×A。
(5)滑动变阻器的使用①滑动变阻器应按照“________”的方式把接线柱接入电路中。②确定好滑动变阻器的下端接线柱后,上端两个接线柱中任何一个连入电路,接法是等效的。③滑片向靠近下接线柱的方向移动,电阻变小,滑片向远离下接线柱的方向移动,电阻变大,可简记为:“近下电阻变小,远下电阻变大”。
2. 电阻箱(1)电阻箱的特点电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻,按一定的方式连接而成。是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。(2)电阻箱的读数使用时,把两个接线柱接入电路,调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω(通常为9999.9Ω)之间的任意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
如图,电阻箱的阻值为7000Ω+800Ω+0Ω+4Ω=7804Ω.
3. 电位器及其应用(1)机械式电位器 如图是机械式电位器,把A和B两个接线柱串联接入电路,当顺时针旋转时,接入电路中的电阻变大,电流变小,音量变小,反之变大。电位器也可以用在其他电器上,例如,家用电器的音量调节、可调亮度的电灯,可调温度的电热毯、电饭锅,等等。(2)数字电位器数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件(集成电路)。具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等优点。应用在自动检测与控制、智能仪器仪表、电子产品等许多重要领域。
(3)汽车油量表如图所示是一种自动测定汽车油箱内的油面高低的装置,R是滑动变阻器,它的金属滑片固定在金属杆的右端,从油量表(实质是一只电流表)指针所指的刻度就可以知道油箱内油面的高低.当油量减小时,浮标下降,滑片向上移动,R增大,油量表的示数变小。反之,当油量增加时,浮标下降,滑片向上移动,R变小,油量表的示数变大。
【例题1】关于导体的电阻,下列说法正确的是( )A.导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定 B.导体通电时有电阻,不通电时没有电阻C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越强D.导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小
AB.电阻是导体本身的一种性质,与导体两端的电压和通过的电流无关,导体通电时有电阻,不通电时也有电阻,故AB错误;C.导体的电阻越大,表明导体的导电能力越差,故C错误;D.电阻是指导体对电流的阻碍作用,导体电阻越小,对电流的阻碍作用越小,故D正确。 故选D。
【例题2】滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片,改变的是滑动变阻器接入电路中电阻丝的( )A.材料 B.横截面积 C.长度 D.电流方向
导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响;滑动变阻器的原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意,ABD不符合题意。 故选C。
【例题3】电位器实质是一种变阻器,如图是电位器的结构和连入电路的示意图,A、B、C是接线柱。当滑片向A端旋转时,连入电路的电阻( ) A.变大 B.变小C.不变 D.先变大后变小
由图可知,A、B接线柱接入电路中,则从滑片到A点这部分电阻片接入电路中,当滑片向A端旋转时,电阻片接入电路中的长度变短,则连入电路的电阻变小,故B符合题意,ACD不符合题意。 故选B。
【例题4】关于材料,下列说法正确的是( )A.铜、铝、陶瓷都是很好的导体B.电加热器最适合用超导体材料制成的C.导体和绝缘体没有绝对界限,绝缘体有时可以变成导体D.发光二极管是一种半导体材料,只要接入电路就可以发光
A.铜、铝是很好的导体,陶瓷是绝缘体,故A错误;B.电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的,故B错误;C.导体和绝缘体没有绝对界限,在一定的条件下,绝缘体有时可以变成导体,故C正确;D.发光二极管是一种半导体材料,它具有单向导电性,正向接通才可以发光,故D错误。 故选C。
AB.滑动变阻器使用时应采用一上一下的接线方式。全部接在上方或下方接线柱,移动滑片均不能起到改变阻值大小的作用。故AB错误;C.当A接M,D接N时,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝变短,阻值变小,该串联电路的电流变大,小灯泡变亮。故C正确;D.当B接M,C接N时,滑片P向右移动,滑动变阻器接入电路的电阻丝变长,阻值变大,电路的电流变小,小灯泡变暗。故D错误。 故选C。
【例题5】如图甲为某调光台灯,乙为该调光台灯的简单电路图,在电路图的M、N两点之间接入一个滑动变阻器,使得滑片P向右移动时,灯泡的亮度变亮,则下列方法中正确的是( )A.A接M,B接N B.C接M,D接NC.A接M,D接N D.B接M,C接N
一、探究串联电路中各处电流的关系
1. 猜想与假设 在图中,两个小灯泡L1、L2是串联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等。猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,C处的电流最大,A处的电流最小。2. 设计实验 ①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
3. 进行实验 ①测出A点的电流并记录;②测出B点的电流并记录;③ 测出C点的电流并记录.
4. 分析与论证串联电路中A、B、C三点的电流是相等的,即IA=IB=IC 5. 实验结论串联电路中电流处处______。即 I=I1=I2= …… =In
6. 交流与讨论①探究串联电路的电流规律时,为了简化操作,可在A、B、C三点各接一个电流表.②换用不同规格的灯泡再做几次的目的:是为了避免特殊性;使得出的结论具有普遍性。 ③同一次实验过程中每个小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电流不相等,可能是由各灯泡的规格不同造成的.
二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
1. 猜想与假设 在图中,两个小灯泡L1、L2是并联在电路中的。流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系?猜想1:流过A、B、C各点的电流可能相等.猜想2:流过A、B、C各点的电流可能不相等,A处的电流等于B、C处的电流之和.
2. 设计实验①设计实验电路。②根据电路图连接电路,并进行测量。③把测量数据记录在表格中。④换上另外两个规格不同的小灯泡,再次测量各点的电流,看看是否还有同样的关系。
3. 进行实验①测出A处(干路)的电流并记录;②测出B处(L2支路)的电流并记录;③测出C处(L1支路)的电流并记录;
4. 分析与论证干路中的电流等于两条支路中的电流之和。IA=IB+IC5. 实验结论 并联电路干路中的电流等于各支路中的电流______. 即 I=I1+I2+…… +In
6. 交流与反思①为了简化操作,还可以在A、B两点各接一个开关,把电流表接在干路,如图所示. 只闭合S、S1时,电流表测通过____的电流;只闭合S、S2时,电流表测通过____的电流;三个开关都闭合时,电流表测_____电流.
②并联电路中各支路中的电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,支路中的电流相等;当并联的两个小灯泡规格不同时,支路中的电流不相等.
三、探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
1. 提出问题 两个灯泡串联后接在电源两端,两灯泡两端的电压与电源两端电压有什么关系? 2. 猜想与假设猜想1:串联电路中的总电压等于各用电器两端的电压之和。猜想2:串联电路中的总电压与各用电器两端的电压相等。3. 设计并进行实验①设计实验电路并画出电路图。②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表的量程。③将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C,测量电压U1、U2、U。④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
(4)分析论证通过对实验数据的分析可得出结论:数学表达式: U=U1+U2
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.
(5)交流与评估①采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有_______性,防止偶然性。②换用不同规格的小灯泡时,各小灯泡两端的电压会发生改变,但电源两端的电压(总电压)是不变的。③采用改变电源电压的方法也能达到多次测量的目的。
四、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
1. 提出问题 如图所示,两个灯泡并联后接在电源两端,各支路用电器两端的电压与电源两端的电压有什么关系? 2. 猜想与假设猜想1:并联电路各支路两端的电压之和等于电源两端的总电压。猜想2:并联电路各支路两端的电压相等,并等于电源两端的总电压。3. 设计并进行实验①设计实验电路并画出电路图。②选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。根据电源电压选择电压表量程。③将电压表分别连到L1两端、L2两端和电源两端,测量电压U1、U2、U。④改变两个小灯泡的规格,重做上述实验。
(4)分析论证通过对实验数据的分析可得出结论:数学表达式: U=U1=U2
并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等.
(5)交流与评估①当电路中有多个用电器并联时,此结论仍然成立,表达式为U1=U2=U3=…=Un=U。②当把几节相同的新干电池并联时,并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压,即U=U1=1.5V。③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律,防止结论的偶然性。
五、探究影响导体电阻大小的因素
1. 提出问题:导体的电阻大小与哪些因素有关呢?2. 猜想与假设:电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度有关。3. 设计与进行实验 (1)探究方法①利用控制变量法去探究每一个因素对电阻大小的影响。 ②用电流表测量通过导体电流的大小进行比较(间接显示法),要保持电路两端的电压不变。
(2)实验器材 电源、导线、规格不同的镍铬合金丝、铜丝、灯泡、电流表、开关等.(3)实验步骤 ①实验一:探究导体电阻与长度的关系如图所示,控制导体的材料、横截面积相同,长度不同.实验记录如下。
②实验二:探究导体电阻大小与横截面积的关系。如图所示,控制导体的材料、长度相同,横截面积不同.实验记录如下。
③实验三:探究导体电阻大小与材料的关系。如图所示,控制导体的长度、横截面积相同,材料不同。实验记录如下。
④实验四:探究导体的电阻与温度的关系控制导体的材料、长度、横截面积相同,导体的温度不同。实验现象:用酒精灯给日光灯丝加热,观察到随着灯丝的温度升高,灯泡渐渐变暗,电流表的示变小。
分析表一、二的数据可得出结论:①在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越_____。②在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越____。
分析表三、四的数据可得出结论:③在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,______不同。④在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而______。
5. 实验结论导体的电阻与导体的______、__________、_____和温度有关。在材料、横截面积相同时,导体越长,电阻越大。在材料、长度相同时,导体的横截面积越大,电阻越小。在长度、横截面积相同时,导体的材料不同,电阻不同。在一定条件下,金属导体的电阻随温度的升高而增大。
6. 交流与讨论 (1)转换法:在电源电压不变的情况下,通过电流表示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。(2)控制变量法:①探究导体电阻与导体材料的关系:选取长度、横截面积均相同的不同材料制成的导体;②探究导体电阻与导体长度的关系:选取横截面积、材料均相同,长度不同的导体;③探究导体电阻与导体横截面积的关系:选取长度、材料均相同,横截面积不同的导体.
(3)实验中选用电流表或小灯泡的评价 当电阻变化较大时,选用电流表或小灯泡都能够直观反映出来;但若电阻变化不大时,优先选用________,使用电流表能够直观判断电阻的变化情况,通过小灯泡亮度无法直观比较出电阻变化情况。(4)为了使电路更安全地工作,可在电路中串联一个滑动变阻器,在开关闭合前滑动变阻器滑片移动到阻值最大处。
【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。(1)实验中,选择两个小灯泡的规格最好是______(选填“相同”或“不同”);(2)连接电路时开关要______,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行______;(3)上表是某同学实验中的一组数据:指出上述表格所记录的数据中,明显错误的数值是_____,造成错误的原因可能是______;(4)改正错误后得到串联电路的电流规律是______;(5)你认为这个实验的设计中的问题是______。
把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数
串联电路中电流处处相等
实验次数太少,得出的结论不具有普遍性
(1)为得出普遍性的规律,实验中,选择两个小灯泡的规格最好不同。(2)为保护电路,连接电路时开关要断开,连好后检查电路是否连接正确,闭合开关前要进行试触。(3)根据串联电路各处的电流都相等,明显错误的数值是1.5;根据电流表大小量程之比为5∶1,造成错误的原因可能是:把0~0.6A的量程误按0~3A的量程读数了。(4)改正错误后,得到串联电路的电流规律是:串联电路中的电流处处相等。(5)只根据一组数据得出的结论有偶然性,为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的问题是实验次数太少,得出的结论不具有普遍性。
【例题2】在“探究串联电路电压的特点”的活动中。(1)如图所示,连接电路时,开关必须______ ;实验中应选择规格_____(选填“相同”或“不同”)的小灯泡比较合理;(2)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压,她能否测出L2两端电压?______;(3)小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的,原因和改进方法是_______ 。
(1)如图所示,连接电路时,为保护电路,防止短路,开关必断开。为得出普遍性的规律,实验中应选择规格不同的小灯泡比较合理。(2)已测出L1两端的电压,与A相连的为电压表正接线柱,与B相连的为电压表的负接线柱,小芳保持电压表的B连接点不动,只断开连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压,她不能测出L2两端电压;理由是电压表正负接线接反了。(3)小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的,原因是:实验次数太少,得出的结论有偶然性。改进方法是应更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中,小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关:A.导体的材料 B.导体的长度 C.导体的横截面积为验证上述猜想,他用如图所示的器材进行实验,①②④横截面积相同,③横截面积最大。(1)该实验中,通过观察_________(选填“电流表示数”或“灯泡亮度”)来反应电阻的大小,这种物理研究方法是_______;A.转换法 B.控制变量法 C.等效潜代法
实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小,采用的是转换法。故选A。
(2)选用①②两根导体分别接入电路进行实验,可验证猜想______(选填猜想因素选项“A”“B”或“C”);(3)选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间,闭合开关电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的_______有关;
(2)选用①②两根导体,材料、横截面积相同,长度不同,可验证导体电阻与长度的关系,即验证猜想B。(3)选用①④两根导体,长度、横截面积相同,材料不同,探究的是电阻大小与材料的关系;电流表的示数不同,可知在导体的长度和横截面积相同时,导体电阻大小跟导体的材料有关。
1. 下列说法中正确的是( )A.串联电路各处的电流也可能不相等B.通过两灯的电流相等,则两灯一定是串联的C.并联电路中各支路中的电流一定相等D.并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
A.在串联电路中,电流处处相等,故A错误;B.若两灯的规格相同,并联时通过两灯的电流也相等,所以,通过两灯的电流相等,两灯不一定是串联的,故B错误;CD.因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以干路电流一定大于任一支路中的电流,但各支路电流与支路中的用电器有关,所以各支路中的电流不一定相等,故C错误,D正确。
2. 如图所示实物图,请用笔画线代替导线将电路图连接完整。要求:原有导线不能改变也不能与之交叉;电压表V1测量灯泡L1和L2串联后两端的总电压,量程要恰当;滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变暗。
电源为2节干池,总电压为3V,故电压表应接入0~3V的量程,电压表测两灯的总电压,故与灯泡L1和L2串联后两端并联,滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡变暗,表明电流变小,接入电路中电阻变大,故滑动变阻器应接入下端左边的接线柱,如图所示.
3. 如图是一种调光台灯电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱。要求:旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮请完成该电路的连接。
电位器应与灯泡串联接入电路中;旋钮带动滑片顺时针转动时,灯泡变亮,说明电路中的电流变大,则电路的总电阻应变小,电位器接入电路中的电阻应变小,由图可知,将b和c两接线柱接入电路后,顺时针旋转旋钮时,电阻丝连入电路中的长度变短,其阻值变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,如图所示。
4.如图所示的实验电路,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,电流表A、A1的示数分别是( )A.0.5A,0.2A B.0.5A,0.3AC.0.2A,0.3A D.0.3A,0.2A
因为两灯泡并联,电流表A测干路的电流,电流表A1测灯L1的电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,闭合开关S后,小灯泡L1、L2的电流分别是0.2A、0.3A,所以电流表A1的示数为0.2A;电流表A的示数为I=I1+I2=0.2A+0.3=0.5A故BCD不符合题意,A符合题意。
5. 如图甲所示电路中,电流表A1与A2指针指示的位置均为图乙,求:(1)电流表A1的读数是多少;(2)电流表A2的读数是多少;(3)通过灯L1电流是多少?
(1)(2)由图可知,闭合开关后,两灯并联,电流表A1测干路电流,电流表A2测L2支路电流,并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此电流表A1接入的是大量程,分度值为0.1A,读数为2.4A;电流表A1接入的是小量程,分度值为0.02A,读数为0.48A。(3)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此通过灯L1电流为I1=I-I2=2.4A-0.48A=1.92A
6. 如图所示,用电压表分别测量L1两端的电压U1、L2两端的电压U2以及L1、L2串联的总电压U,请根据表盘读数回答下列问题:(1)L1两端的电压U1是多大?(2)L2两端的电压U2是多大?(3)L1、L2串联的总电压U是多大?(4)电源电压是多大?
(1)V1的示数为1.3V,因此L1两端的电压U1是1.3V;(2)V2的示数为1.7V,因此L2两端的电压U2是1.7V;(3)由于两灯泡串联,根据串联电路两端电压等于各部分电压之和,可知L1、L2串联的总电压U=U1+U2=1.3V+1.7V=3V(4)电源电压等于L1、L2串联的总电压,所以电源电压是3V。
7. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )A.灯L1与灯L2并联 B.电压表测量灯L1两端的电压C.只断开开关S1,灯L2正常发光 D.电流表测量电路总电流
A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,故A正确,不符合题意;B.由图可知,电压表并联在灯泡L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;C.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作互不干扰,所以若只断开开关S1,灯泡L2不受影响,将会正常发光,故C正确,不符合题意;D.由图知,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。 故选D。
8.小组同学用如图所示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。(1)为了探究电阻与长度的关系,应选择编号为______的两根金属丝,先后接入A、B间,通过观察____________来比较金属丝电阻的大小;
(1)为探究电阻与长度的关系,要控制两金属丝的材料和横截面积相同,长度不同,所以应选编号为3、5两根金属丝。该实验通过观察灯泡的亮暗来比较金属丝电阻的大小,这种方法是转换法。
(2)选择编号为3和4的两根金属丝,先后接入A、B间,发现接入3号金属丝时灯泡的亮度比接入4号时的更暗,说明4号金属丝的阻值更______(选填“大”或“小”),这实验表明:在其他条件相同时,_______________,电阻越大;
编号为3、4的两根电阻丝,材料、长度相同,而横截面积不同;3号电阻丝的横截面积比4号小,接入电路时灯泡暗,说明电路中电流小,则3号电阻丝的电阻比4号大;所以通过实验得到的结论是:在材料、长度相同的情况下,导体横截面积越小,电阻越大。
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