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第10章 電壓和電阻(原卷+解析卷)【名師導(dǎo)航】中考物理新課標(biāo)總復(fù)習(xí)一輪培優(yōu)學(xué)案(全國通用版)

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第10章 電壓和電阻(原卷+解析卷)【名師導(dǎo)航】中考物理新課標(biāo)總復(fù)習(xí)一輪培優(yōu)學(xué)案(全國通用版)

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第十章 電壓和電阻
課標(biāo)要求
3.4.3 會使用電流表和電壓表。 3.4.4 會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說出生產(chǎn)生活中采用簡單串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的實(shí)例。探究并了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)。 4.1.8 用電壓表測量電壓。 4.1.9 用電流表和電壓表測量電阻。
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢
電表類型的判斷 ★★★ 本章知識也是電學(xué)的基礎(chǔ),是為后面電學(xué)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此在中考題中,單獨(dú)出現(xiàn)的幾率較小,往往會與歐姆定律和電功、電功率相結(jié)合。
利用電流表和電壓表判斷電路故障 ★★★
探究串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 ★
電阻 ★★★
★★★代表必考點(diǎn),★★代表常考點(diǎn),★星表示中頻考點(diǎn)。
知識點(diǎn)1:電壓
一、電壓
1.電壓的作用:要讓一段電路中有電流,它的兩端就要有電壓.
2.電源的作用:給用電器兩端提供電壓.
3.電壓的單位:電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V.當(dāng)電壓較高時,常用千伏(KV)做單位;電壓較低時常用毫伏(mV)做單位,它們的換單關(guān)系是1kV=1000V=mV.
4.幾種常見的電壓值:一節(jié)干電池的電壓是1.5V,鉛蓄電池的電壓是2V,我國家庭電路的電壓是220V,人體安全電壓不高于36V.
二、電壓的測量
1.認(rèn)識電壓表
(1)電壓表的作用:測量電路中的電壓.
(2)電壓表的符號:
(3)電壓表的量程:電流表有兩個正極接線柱(紅色),一個負(fù)極接線柱,因此它有兩個量程分別是0~3V和0~15V.
(4)電壓表的分度值:電流表接0~3V時,分度值是0.1V;電流表接0~15V時,分度值是0.5V.
2.電流表的接法:
(1)用直流電壓表測量某元件兩端的電壓時,應(yīng)與這個元件并聯(lián).
(2)應(yīng)該使標(biāo)有“ -”號的接線柱靠近電源的負(fù)極,另一個接線柱靠近電源的正極.(正進(jìn)負(fù)出)
(3)所用量程的最大測量值必須大于被測電路兩端的電壓.(試觸法選擇量程)在預(yù)先不知道被測電壓大約值的情況下, 如果判定被測電壓不會超出15 V可以先用最大測量值為15 V的量程,如果測得的電壓不超過3 V,為提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性,可以改用最大測量值為3 V的量程進(jìn)行測量.
(4)在不能超過電壓表量程時,可直接與電源兩極相連,則電壓表測電源電壓.
3.電壓表的讀數(shù):
(1)先看清量程,認(rèn)清各量程的分度值;
(2)當(dāng)使用0~15V量程時,應(yīng)以上排刻度讀數(shù),其分度值為0.5V;當(dāng)使用0~3V的量程時,應(yīng)以下排刻度讀數(shù),其分度值為0.1V;
(3)用分度值乘以指針轉(zhuǎn)過的小格數(shù)就是被測的電壓值.
知識點(diǎn)2:串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和.用代數(shù)式表示為.
實(shí)驗(yàn) 探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)器材:電源、規(guī)格不同的燈泡、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
2.實(shí)驗(yàn)電路:
3.實(shí)驗(yàn)思路:如圖所示,將兩個燈泡串聯(lián)后接在電源的兩端,分別測量AB、BC、AC之間的電壓,尋找它們的關(guān)系.
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)分別把電壓表連在圖甲、圖乙和圖丙所示電路中的 AB兩點(diǎn)、BC 兩點(diǎn)、AC 兩點(diǎn),記錄測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(2)換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)步驟,再測量兩次.
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即.
二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓.用代數(shù)式表示為.
實(shí)驗(yàn) 探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)器材:電源、規(guī)格不同的燈泡、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
2.實(shí)驗(yàn)電路:
3.實(shí)驗(yàn)思路:如圖所示的電路中,分別測量小燈泡 兩端電壓、 兩端的電壓、電源電壓,尋找它們之間的關(guān)系.
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)分別把電壓表連在圖甲、圖乙和圖丙所示電路中的 兩端、 兩端、 電源兩端,記錄測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(2)換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)步驟,再測量兩次.
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且等于電源電壓,即.
知識點(diǎn)3:電阻
一、電阻
1.定義:導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫做電阻,用字母表示.
2.單位:國際單位制中電阻單位是歐姆,簡稱歐,符號是.比它大的單位有千歐()、兆歐(),.
4.電路符號:.
5.特點(diǎn):電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電壓、電流無關(guān).
6.電阻器:在電子技術(shù)中,經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件,叫電阻器,又叫定值電阻.
二、影響電阻大小的因素
1.導(dǎo)體的影響因素:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān).
(1)同種材料,橫街面積相同的導(dǎo)體,長度越越長,電阻越大;
(2)同種材料、長度相同的導(dǎo)體,橫截面積越小,電阻越大.
(3)導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān).
2.半導(dǎo)體
(1)定義:有一些材料,例如鍺、硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常常稱做半導(dǎo)體.
(2)影響因素:溫度、光照、雜質(zhì)等外界因素.
(3)應(yīng)用:利用半導(dǎo)體可制作二極管、三極管.
3.超導(dǎo)現(xiàn)象:
(1)定義:某些物質(zhì)在很低的溫度時,電阻就變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象.
(2)應(yīng)用:在發(fā)電廠發(fā)電、輸送電能時,以及制造電子電子元件時可采用超導(dǎo)材料.
知識點(diǎn)4:變阻器
一、變阻器
1.認(rèn)識變阻器
(1)定義:能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器.
(2)分類:滑動變阻器、電阻箱(旋鈕式和插塊式).
2.認(rèn)識滑動變阻器
(1)原理:通過改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻.
(2)作用:通過改變電阻的大小而改變電路中電流的大小.
(3)構(gòu)造:瓷筒、電阻線、支架、接線柱、金屬桿、滑片.
(4)元件符號:
(5)接線規(guī)則:一上一下.
(6)銘牌的理解:變阻器上標(biāo)注的“20Ω 1A”表示此滑動變阻器的最大阻值是20Ω,允許通過的最大電流是1A.
(7)優(yōu)缺點(diǎn):能連續(xù)改變接入電路的電阻大小,不能讀出具體電阻值.
3.滑動變阻器的使用:
(1)滑動變阻器應(yīng)與用電器串聯(lián).
(2)將如圖所示的滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中:
①當(dāng)A、D接入電路時,接入電路的電阻值將逐漸變小;
②當(dāng)B、C接入電路時,接入電路的電阻值將逐漸變大;
③當(dāng)C、D接入電路時,接入電路的電阻為0;
④當(dāng)A、B接入電路時,滑動變阻器成為定值電阻.
(3)滑動變阻器阻值變小,會引起電路中電流變大,與之串聯(lián)的用電器兩端電壓變大.
(4)電路中的電流不許超過銘牌上標(biāo)記的電流值.
(5)閉合開關(guān)前應(yīng)把滑片移至阻值最大處,即遠(yuǎn)離下端使用的接線柱.
二、變阻器的應(yīng)用
1.機(jī)械式電位器:家用電器的檔位調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)上就是一種變阻器,通常稱為機(jī)械式電位器.
2.數(shù)字電位器:數(shù)字電位器是用數(shù)字信號控制阻值的器件(集成電路),它噪音小,壽命長,環(huán)境污染小,常用于電子產(chǎn)品中.
示例:如圖是汽車油量表的工作原理,當(dāng)汽油液面下降時,變阻器的阻值_______,電流表的示數(shù)_______.(本題兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)
解析:當(dāng)油面下降時,浮子位置降低,在杠桿作用下,滑動變阻器R的滑片上移,滑動變阻器連入電路的阻值變大,與它串聯(lián)的電流表示數(shù)變小.
答案:變大 變小
方法總結(jié):滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,由電路圖可知,電流表測電路中的電流,分析油面下降時通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻的變化情況,再利用滑動變阻器的變阻原理進(jìn)行分析.
考點(diǎn)1:電表類型的判斷
判斷電路中電表的類型是中學(xué)物理考試中常考的題型。解答此類問題,一般有四種方法:
方法 解讀
直接觀察法 根據(jù)電流表、電壓表接入電路的方式來判斷。電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電路中。
電流路徑法 根據(jù)題中要求,畫出電路中電流的路徑,在路徑中的電表是電流表,不在電流路徑中的電表是電壓表
去表分析法 如果把電路中電表去掉,影響了某些用電器的工作,則去掉的是電流表;反之,去掉的是電壓表
假設(shè)判斷法 先假設(shè)電路中的電表是電流表或電壓表,再分析電路對否出現(xiàn)故障,或是否符合要求。如無故障或符合要求,則假設(shè)正確;若出現(xiàn)短路、斷路等電路故障或不符合要求,則假設(shè)錯誤
【例1】(2023·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的電路,請?jiān)谔摼€框里填上電表符號(選填“A”或“V”),使開關(guān)S閉合后,電阻R1、R2都可正常工作。

【變式1】(2023·陜西·陜西師大附中校考模擬預(yù)測)把電池組、電流表,電壓表三個元件的符號填入圖所示的電路中,使得電路接通后,電流方向如圖中箭頭I所示,且移動滑動變阻器的滑片P,使小燈泡L變亮?xí)r,電壓表的示數(shù)變小。

【變式2】(2023·江蘇揚(yáng)州·校考三模)在如圖所示電路的○里填上適當(dāng)?shù)碾姳矸枺闺娐纺苷9ぷ鳌?br/>
考點(diǎn)2:利用電流表和電壓表判斷電路故障
初中階段的電路故障一般可以概括為斷路、短路兩種。分析和判斷電路故障的一般思路是先判斷故障原因是斷路還是短路,然后再判斷判斷故障位置。常見故障見下表:
現(xiàn)象 分析 故障
電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù) 電流表有示數(shù),表明電路是通路;電壓表無示數(shù),表明無電流通過電壓表 電壓表損壞
電壓表接觸不良
與電壓表并聯(lián)的用電器短路
電壓表有示數(shù),而電流表無示數(shù) 電壓表有示數(shù),表明電路中有電流流過電壓表;電流表無示數(shù),表明沒有或幾乎沒有電流流過電流表 電流表短路
與電壓表并聯(lián)的用電器斷路,此時電流表與電壓表串聯(lián)(電壓表內(nèi)阻很大),電路中的電流太小,致使電流表無明顯示數(shù),但電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓
兩表均無示數(shù) 無電流通過兩電表 兩表同時短路
與電壓表并聯(lián)的用電器之外的部分?jǐn)嗦?br/>燈泡不亮 無電流通過小燈泡 燈絲被燒斷
燈泡被短路
燈泡接線柱到電源兩極間的電路中某處出現(xiàn)斷路
【例2】(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后電路正常工作,一段時間后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表示數(shù)變大,經(jīng)排查,故障只發(fā)生在電阻R或燈L上,則以下分析正確的是(  )

A.一定是燈L短路 B.可能是燈L斷路
C.可能是電阻R短路 D.可能是電阻R斷路
【變式1】(多選)(2023·遼寧大連·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示,電路中有兩個電阻R1、R2,其中一個發(fā)生了斷路故障,其它元件均完好。小明想判斷出哪個電阻發(fā)生了故障,閉合開關(guān)S、斷開S1時,下列做法可行的是(  )

A.將電流表接入在a點(diǎn)位置 B.將電流表接入在e點(diǎn)位置
C.將電壓表接入在bd兩點(diǎn)之間 D.將電壓表接入在bc兩點(diǎn)之間
【變式2】(2023·山東臨沂·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示電路,閉合開關(guān)后,兩燈均正常發(fā)光。一段時間后,燈L1被短路,則(  )

A.燈L2正常發(fā)光 B.電流表示數(shù)不變
C.電壓表示數(shù)不變 D.電源被燒壞
考點(diǎn)3:探究串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
※專題概述
串并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
(1)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
取兩個小燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中,用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn),找出電壓之間的規(guī)律,得出U1+U2=U。
(2)并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
取兩個小燈泡L1、L2并聯(lián)在電路中,用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn),找出電壓之間的規(guī)律,得出U1=U2=U。
(3)應(yīng)注意的問題
連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開;電壓表應(yīng)與被測部分并聯(lián);電流應(yīng)從電壓表正極流入,從負(fù)極流出;正確選擇電壓表量程;應(yīng)選用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次測量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。
角度1:探究串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
【例3】(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)在“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,小明連接了圖甲的電路,A、B、C、D為接線柱編號,1、2、3、4為導(dǎo)線編號。

(1)為使結(jié)論具有普遍性,、應(yīng)選擇規(guī)格 (選填“相同”或“不同”)的燈泡;
(2)閉合開關(guān),電壓表指針如圖乙,造成這種現(xiàn)象的原因是 ;
(3)修改電路并完成圖甲實(shí)驗(yàn)后,小明斷開開關(guān),未拆下電壓表,只改接某根導(dǎo)線的一端,也能測出總電壓。他的改接方法是 。
【變式1】(2023·江蘇泰州·校考三模)如圖所示是小明和小華進(jìn)行“探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的電路圖。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
A.按圖所示連好電路;閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)置于 端;(選填“左”或“右”)
B.滑片P移到適當(dāng)位置,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓;
C.保持滑片不動,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓后,再用電壓表測出 兩點(diǎn)之間的電壓U;
D.改變滑片P的位置,重復(fù)步驟B、C兩次,記錄數(shù)據(jù)。
(2)討論交流:
①實(shí)驗(yàn)中小燈泡、規(guī)格應(yīng) (選填“相同”或“不同”);
②利用上述串聯(lián)電路,不增加器材還可以完成的實(shí)驗(yàn)是 。
【變式2】(2023·安徽蚌埠·蚌埠第三十一中學(xué)校考模擬預(yù)測)小雯在“探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小雯設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,請回答下列問題。

(1)小雯按如圖電路,閉合開關(guān),測得L1兩端電壓為2.9V,接下來為了測L2兩端的電壓,她斷開開關(guān),將電壓表接A點(diǎn)的接線柱移到C點(diǎn),閉合開關(guān),出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ;
(2)若L2兩端的電壓為1.7V,小雯準(zhǔn)備測L1、L2串聯(lián)的總電壓,她將電壓表原來接B端的接線柱移接到C端,將電壓表接在AC兩端,閉合開關(guān),出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ;
(3)如果AC兩端測得電壓為4.5V,小雯初步結(jié)論是:在不考慮誤差的前提下,串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓之和等于電源兩端電壓。你的看法是 (選填“贊同”或“不贊同”)小雯得出結(jié)論的方法;
(4)如果你是小雯,談?wù)勀憬酉聛淼淖龇?br/>角度2:串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【例4】(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是電阻甲和乙的I-U圖像,由圖像可知下列判斷正確的是(  )

A.甲的電阻值是20Ω
B.甲的電阻值大于乙的電阻值
C.甲、乙串聯(lián),乙兩端的電壓為1V時,甲兩端的電壓為3V
D.甲、乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時,通過乙的電流為0.2A
【變式1】(2023·安徽亳州·校考模擬預(yù)測)如圖,將開關(guān)S閉合,燈L1和燈L2均發(fā)光,下列說法中不正確的是(  )

A.圖中燈L1和燈L2為串聯(lián)電路
B.燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等
C.通過燈L1的電流與通過燈L2的電流可能相等
D.通過燈L1的電流與通過L2的電流之和等于通過電源的電流
【變式2】(2023·河南新鄉(xiāng)·統(tǒng)考三模)如圖所示,將兩個定值電阻、按甲、乙兩種方式接在電源電壓均為U的兩個電路中。開關(guān)閉合時甲、乙兩個電路中流經(jīng)的電流分別為和下列判斷正確的有(  )

A.在兩電路中的功率之比9∶4 B.在兩電路中的電流之比為3∶1
C.、的電阻之比為2∶1 D.在兩電路中的電壓之比是3∶2
考點(diǎn)4:電阻
1.影響電阻大小的因素
2.滑動變阻器
(1)滑動變阻器接線原則:“一上一下”,一端接上接線柱,一端接下接線柱;
(2)滑動變阻器阻值變化原則:“遠(yuǎn)大近小”,滑片與下接線柱的距離越遠(yuǎn)阻值越大,越近阻值越小;
(3)滑動變阻器在電路中的作用:保護(hù)電路—連接好電路,開關(guān)閉合前,應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器在阻值最大處;通過改變接入電路中阻值的變化,來改變電路中電流大小,從而改變與之串聯(lián)的導(dǎo)體兩端電壓。
【例5】(2023·西藏·統(tǒng)考中考真題)某學(xué)習(xí)小組在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中分別將A、B、C、D四根導(dǎo)體接入電路,四根導(dǎo)體的材料規(guī)格如下表所示。

導(dǎo)體代號 長度/m 橫截面積/mm2 材料 電流表示數(shù)/A
A 1.0 0.4 錳銅 1.4
B 0.5 0.4 錳銅 2.7
C 1.0 0.6 錳銅 2.0
D 1.0 0.4 鎳鉻合金 0.6
(1)請你在圖中用一根導(dǎo)線將電流表正確連入電路 ;
(2)為比較A、B、C、D四根導(dǎo)體電阻的大小,可通過觀察 來判斷;
(3)要探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系,應(yīng)選用 兩根導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(4)將A、C兩根導(dǎo)體分別接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可得出:當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越 ;
(5)老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,請你根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論,幫老師想出一種方法: (寫出一種合理方法即可)。
【變式1】(2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考一模)小明用如圖甲所示的電路探究“影響電阻大小的因素”,圖乙是備用的幾種導(dǎo)體(A、B、C、D代表導(dǎo)體,S代表導(dǎo)體的橫截面積)。請你回答以下問題:
(1)為了探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入圖乙中的 (選填導(dǎo)體的代表字母)。之所以這樣做,是為了控制 相同;
(2)若要探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入導(dǎo)體B、C,得到的結(jié)論是: ;
(3)實(shí)驗(yàn)中,如果接入M、N之間的導(dǎo)體電阻阻值比較接近而無法通過燈泡的亮暗判斷電阻大小,你的解決辦法是: ;
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明進(jìn)一步進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),他把M、N與廢日光燈管中的鎢絲連接,閉合開關(guān)S后,用酒精燈給鎢絲加熱,可以觀察到電流表示數(shù)變小,這表明:溫度升高,鎢絲的電阻 。
【變式2】(2023·新疆伊犁·校考三模)如圖所示,小梁同學(xué)想要探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系。他找來一根粗細(xì)均勻的電阻絲,由于缺少刻度尺,無法測量電阻絲長度,小梁同學(xué)將電阻絲繞在一個較大的圓形時鐘表盤上,發(fā)現(xiàn)電阻絲的a、b兩端分別正對時鐘表盤上的7點(diǎn)和5點(diǎn)。小梁將電阻絲的a端連接入電路,通過改變金屬夾的位置,利用時鐘表盤刻度來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);電流表示數(shù)越大時,表明接入的電阻值越 (選填“大”或“小”);
(2)實(shí)驗(yàn)采用的電源電壓為6V,為定值電阻,改變金屬夾的位置,閉合開關(guān)。記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的時鐘表盤刻度和電流表示數(shù)I,得到表格中多組數(shù)據(jù):
鐘表盤刻度 8點(diǎn) 9點(diǎn) 10點(diǎn) 11點(diǎn) 12點(diǎn) …
電流表示數(shù) …
小梁通過分析得出,當(dāng)金屬夾的位置對應(yīng)鐘表盤上10點(diǎn)整時,電流表示數(shù)應(yīng)為 A,此電阻絲的總電阻為 ;
(3)進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小梁得出導(dǎo)體的電阻與長度成 (選填“正比”或“反比”)的結(jié)論。
一、選擇題
1.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)關(guān)于材料和技術(shù)的應(yīng)用,下列說法中不正確的是(  )
A.巖棉保溫板利用了巖棉導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)
B.制作集成電路芯片所使用的晶圓屬于半導(dǎo)體材料
C.用密度小、強(qiáng)度高的鋁合金材料制作飛機(jī)蒙皮
D.汽車輪胎利用了橡膠材料彈性好的特點(diǎn)
2.(2023·遼寧本溪·統(tǒng)考中考真題)如圖是物理實(shí)驗(yàn)操作考試所用干電池,下列關(guān)于這節(jié)干電池的物理量估測最合理的是(  )

A.提供的電壓約為 B.質(zhì)量約為500g
C.高度約為6cm D.溫度約為50℃
3.(2023·北京·統(tǒng)考中考真題)如圖是兩個定值電阻R1、R2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,R1、R2所用電阻絲(涂有絕緣漆)粗細(xì)均勻、材料相同,分別纏繞在相同的圓柱形絕緣棒上,圈數(shù)分別為43圈和33圈,R1的電阻絲比R2的電阻絲細(xì)。將R1、R2并聯(lián)在電路中工作一段時間,下列說法正確的是(  )

A.通過R1的電流等于通過R2的電流 B.R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓
C.R1的電功率大于R2的電功率 D.R1消耗的電能小于R2消耗的電能
4.(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,滑動變阻器的滑片從B端向A端滑動的過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變小 C.電路總電阻變大 D.R0不能保護(hù)電路
5.(2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題)有ABC三根完全相同的導(dǎo)線,將A導(dǎo)線剪去一半,電阻變?yōu)镽1;將B導(dǎo)線均勻的拉伸到原來長度的兩倍,電阻變?yōu)镽2;將C導(dǎo)線從中間對折,電阻變?yōu)镽3。下列大小關(guān)系正確的是(  )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
6.(2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題)圖中甲、乙兩個滑動變阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中點(diǎn),已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,閉合S后將兩個滑動變阻器的滑片同時向左或向右移動。且移動時始終保持兩滑片之間的距離不變。下列說法中正確的是(  )

A.向左移動時,電流表示數(shù)變小
B.無論向左還是向右移動,電流表示數(shù)都變小
C.滑片位于滑動變阻器中點(diǎn)時,電流表的示數(shù)最小
D.滑片移動到滑動變阻器最右端時,電流表的示數(shù)最小
7.(2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題)如圖所示為電阻R1和R2的I-U圖像,由圖像可知(  )
A. R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0
B. R1與R2的電阻之比為2∶1
C.將R1與R2串聯(lián)接入電路,通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2
D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,通電后通過R1與R2的電流之比為1∶2
二、填空題
8.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)“葫蘆烙畫”是從民間進(jìn)入課堂的手工技藝,傳承了非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。如圖是小明同學(xué)用電烙鐵在葫蘆上烙畫的情景。電烙鐵溫度升高,利用了電流的 效應(yīng)。插線板上的LED指示燈是由 材料制成的。
9.(2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)石墨烯是一種新材料,具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性,石墨烯還具有很好的韌性,且可以彎曲。北京冬奧會運(yùn)動場館的最低溫度可達(dá)-30℃左右,利用石墨烯制作的智能溫控加熱羽絨服可幫助工作人員抵御寒冷,有效提升保暖效果。可見,這種材料具有密度 (選填“較大”或“較小”)、電阻 (選填“較大”或“較小”)的特點(diǎn)。
10.(2022·四川巴中·中考真題)小明在“研究小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,按如圖所示電路圖連接電路,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是 斷路;小明找出并排除此故障后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,則此故障的原因最有可能出現(xiàn)在 。(均選填電路圖中的元件符號)
三、實(shí)驗(yàn)題
11.(2023·海南·統(tǒng)考中考真題)小海和小南探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),選用一個“2.5V 0.3A”的小燈泡和一個10Ω的定值電阻串聯(lián),按照圖甲電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中實(shí)物電路連接完整。( )
(2)用電壓表測量定值電阻ab兩端電壓時,閉合開關(guān),小燈泡忽明忽暗,電壓表指針搖擺不定。小海認(rèn)為電路故障是線路接觸不良,小南認(rèn)為是小燈泡斷路。判斷正確的是 (選填“小海”或“小南”)。
(3)排除故障后,通過測量得到一組數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)序號
1 2.4V 2.0V 4.4V
根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。
這樣得出結(jié)論 (選填“合理”或“不合理”),理由是: 。
12.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)小明在學(xué)習(xí)電阻概念的過程中,經(jīng)歷了以下三個探究活動。
活動一:在如圖甲所示電路中的A、B兩點(diǎn)間先后接入:銅線、鉛筆芯、鎳鉻合金絲,通電后觀察到燈泡的亮度分別為:亮、較亮、較暗;
(1)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明: ;
活動二:小明將三個不同的導(dǎo)體分別接入如圖乙所示電路中的M、N兩點(diǎn)間,分別測出不同導(dǎo)體兩端的電壓U和通過的電流I,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表1中;
表1
導(dǎo)體 導(dǎo)體a 導(dǎo)體b 導(dǎo)體c
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
電壓/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
電流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
(2)①請用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙電路連接完整 ,要求當(dāng)滑片P向左滑動時,變阻器接入電路的電阻變大;
②分析表1數(shù)據(jù),可知,同一導(dǎo)體, ;不同導(dǎo)體, 。可見, 反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),物理學(xué)上把導(dǎo)體的這種性質(zhì)定義為電阻;
活動三:利用表2中提供的導(dǎo)體,探究影響電阻大小的因素;
表2
導(dǎo)體序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 錳銅 錳銅
長度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
橫截面積/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
(3)為了探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系,至少需要選擇表2中的 (填導(dǎo)體的序號)導(dǎo)體作為研究對象,若僅選擇導(dǎo)體③和⑤用來探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,你覺得是否可行?請作出判斷并說出理由: ;
(4)電阻的定義方法,反映了導(dǎo)體阻礙電流的物理性質(zhì)。物理學(xué)上還有一些用這種方法定義的。能反映出物質(zhì)或物體某種物理性質(zhì)的物理量,請列舉一個: 。
一、選擇題
1.在如圖(a)所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為(  )
A.1.2V,4.8V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.4.8V,1.2V
2.如圖所示,已知電源電壓是3V,當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩盞燈都不亮,電壓表的示數(shù)接近3V,則電路可能出現(xiàn)的故障是(  )
A.短路 B.短路
C.燈絲斷了 D.燈絲斷了
3.如圖所示是某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的電路圖,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表都無示數(shù),若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在R1或R2上,則出現(xiàn)這種故障的原因是(  )
A.電阻R2短路 B.電阻R2斷路 C.電阻R1短路 D.電阻R1斷路
4.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,電路正常工作。過了一會兒,兩個電表中有一個電表的示數(shù)變大。已知電路中各處均接觸良好,除燈L和電阻R外,其它元件均完好,則下列判斷中正確的是(  )

A.若電流表的示數(shù)變大,則電燈L短路 B.若電壓表的示數(shù)變大,則電燈L短路
C.若電壓表的示數(shù)變大,則電阻R斷路 D.若電流表的示數(shù)變大,則電阻R斷路
5.如圖所示的電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,開關(guān)S閉合后,滑動變阻器滑片P向右移動時,下列說法正確的是(  )
A.電路總功率變大 B.電流表示數(shù)變大
C.R1的功率變大 D.R2兩端電壓變大
6.如圖所示,當(dāng)開關(guān)閉合時,電阻與串聯(lián),甲、乙兩表的示數(shù)之比為:,若甲、乙兩表都是電流表,則斷開開關(guān)后,甲、乙兩表的示數(shù)之比為(  )
A.: B.: C.: D.:
7.如圖所示電路中,開關(guān)閉合后,兩電燈都發(fā)光,電表正常工作,一段時間后,由于燈L1短路(燈L2、電表不會燒壞),會有下面哪種情況發(fā)生(  )
A.電流表示數(shù)變小 B.電壓表無示數(shù)
C.電流表示數(shù)不變 D.電壓表示數(shù)變大
8.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S,小燈泡不發(fā)光,電流表、電壓表均無示數(shù),如果小燈泡或R中有一處發(fā)生故障,則下列判斷正確的是(  )
A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.R斷路 D.R短路
9.根據(jù)歐姆定律可得到,對于該式下列說法中正確的是(  )
A.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
D.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
10.小強(qiáng)將一根銅線對折后,下列物理量中發(fā)生變化的是(  )
A.質(zhì)量 B.密度 C.比熱容 D.電阻
11.利用圖甲裝置可以測量力F的大小,其原理如下。橫梁OA上下表面各貼一張相同的薄電阻R1和R2,R1、R2連接在圖乙所示電路中。在A端施加向下的力F,橫梁向下彎曲,R1被拉長,R2被壓短,根據(jù)R1、R2中電流的比值,即可測量力F的大小,下列分析正確的是(  )

A.受到向下的壓力F時,R2的電阻增大
B.為了獲取R1和R2的電流,電流表只能安裝在B、C兩點(diǎn)的位置
C.R1和R2中電流的比值越小,A端受到向下的壓力F越大
D.該裝置中,乙圖的電源電壓必須保持不變
12.蘇科版初中物理教材上的綜合實(shí)踐活動,深受同學(xué)們喜歡。關(guān)于以下幾個綜合實(shí)踐活動的說法中,錯誤的是(  )
A.將普通豆腐變成“凍豆腐”,是因?yàn)樗坛杀w積變大了
B.在探究樹蔭下的光斑時能夠發(fā)現(xiàn),圓形的光斑亮度要比其它形狀的光斑暗
C.在自制的密度計(jì)上,刻度線離配重端越近,標(biāo)注的密度值越大
D.用鉛筆芯作為可變電阻制作模擬調(diào)光燈,如果燈泡的亮度變化不明顯,可以選擇粗一些的鉛筆芯
二、填空題
13.如圖所示,小偉在鋁箔條上的A、B、C三處剪出了高度相同但寬度不同的缺口。將鋁箔條的兩端連到電池的兩極上。鋁箔條 (填“A”“B”或“C”)處的電阻最大,鋁箔條 (填“A”“B”或“C”)處在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量最多。
【答案】 A A
14.ipad已成為了越來越多同學(xué)的新學(xué)習(xí)工具,它的彩色液晶顯示屏上面極易“落”滿灰塵,是因?yàn)閹щ婓w具有 的性質(zhì);它的集成電路的部分元件利用了 (選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)材料;使用一段時間后,機(jī)殼會發(fā)燙,這是由于內(nèi)部發(fā)熱的元件通過 的方式使機(jī)殼的內(nèi)能增加的。
15.如圖所示,是滑動變阻器,滑片做成可以繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿,另一端通過可以自由轉(zhuǎn)動的輕桿和浮標(biāo)相連,。若油面下降,油量表示數(shù)將 (選填“變大”或“變小”);若接入電路的阻值為,當(dāng)油量表指針指在時,接入電路的阻值為 。
16.如圖甲所示,電源電壓是且保持不變,閉合后電壓表示數(shù)為,則燈兩端的電壓為 ;若斷開開關(guān),電壓表示數(shù)將 (填“變大”、“變小”或“不變”)。如圖乙所示,兩個水果組成電池可以使發(fā)光二極管發(fā)光,圖中發(fā)光二極管具有單向?qū)щ姷男再|(zhì),電流只能從正極流進(jìn),從負(fù)極流出,金屬片A是水果電池 (填“正極”或“負(fù)極”)。

17.如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時,電壓表V的示數(shù) ,電流表A1的示數(shù) ,電流表A2的示數(shù) (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

18.如圖甲所示,電阻箱的示數(shù)是 Ω;如圖乙所示此時電能表的示數(shù) kW h。
19.如圖所示電路中,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3,A1、A2為電流表,R1、R2為定值電阻,則電壓表V3測的是 兩端的電壓,U1、U2、U3的關(guān)系式為 。
三、作圖題
20.小周用碳膜電位器設(shè)計(jì)了一個可調(diào)亮度的電燈,如圖所示,為了安全,她把電路元件安裝在塑料外殼內(nèi),請根據(jù)安全用電的原則,把各元件連入家庭電路中,要求滑片順時針滑動時小燈泡變亮。(碳膜電位器擁有開關(guān)的功能)
21.在如圖所示的電路中,有兩根導(dǎo)線尚未連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線連接完整。要求:①電壓表測小燈泡兩端電壓;②閉合開關(guān)S,向右端移動滑動變阻器的滑片P,燈變亮。

四、實(shí)驗(yàn)題
22.如圖為溫度報警電路,器材包括:電源(電壓可調(diào))、電阻箱 R0、熱敏電阻R t(相關(guān)參數(shù)如下表)、開關(guān)和導(dǎo)線。當(dāng)輸出電壓 U≥8V 時,報警器會發(fā)出信號(不考慮報警器對電路的影響)。
環(huán)境溫度 t/℃ 5 10 20 30 40 50
熱敏電阻 Rt/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8
(1)熱敏電阻的阻值 Rt 隨溫度升高而 ;
(2)若電源調(diào)至 12 V,要求溫度 t≤10 ℃時報警,則 R0 應(yīng)調(diào)至 kΩ;
(3)若想提高報警溫度,請你提出兩種調(diào)節(jié)方法:
① ;
② ;
(4)若想將報警條件改為溫度 t≥40 ℃。請你利用原有器材重新設(shè)計(jì)電路,并畫在下面方框內(nèi);
23.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,其中電源電壓恒為3 V,滑動變阻器最大阻值為,備選定值電阻有、、和各一個。
(1)先將5Ω的電阻接入電路中,圖甲是沒有連接完整的實(shí)驗(yàn)電路,要求滑動變阻器的滑片向右移動時電壓表的示數(shù)變大,請你將電路連接完整;
(2)電路正確連接完畢后,閉合開關(guān)前要將滑動變阻器的滑片移到阻值最 處;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩只電表示數(shù)如圖乙所示,則電路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后,在第二次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)如圖丙所示,示數(shù)為 V;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見下表,表中一個電流數(shù)據(jù)記錄錯誤,這個數(shù)據(jù)是 ;
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
電壓
電流
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 ;
(5)實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,將10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入電路中,閉合開關(guān)后,若不調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)會 ;要使電壓表示數(shù)不變,應(yīng)調(diào)節(jié)滑片,使滑動變阻器阻值 (均選填“變大”、“不變”或“變小”);
(6)實(shí)驗(yàn)小組依次把四個備選電阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω接入電路,為了控制定值電阻兩端的電壓不變,每次更換定值電阻后需要調(diào)節(jié)滑動變阻器。這個電壓控制在多少合適呢?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)分別提出了0.5V、1 V和1.5V三個電壓值,為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,你認(rèn)為應(yīng)選這三個電壓值中的 V。中小學(xué)教育資源及組卷應(yīng)用平臺
第十章 電壓和電阻
課標(biāo)要求
3.4.3 會使用電流表和電壓表。 3.4.4 會看、會畫簡單的電路圖。會連接簡單的串聯(lián)電路和并聯(lián)電路。能說出生產(chǎn)生活中采用簡單串聯(lián)電路或并聯(lián)電路的實(shí)例。探究并了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中電流、電壓的特點(diǎn)。 4.1.8 用電壓表測量電壓。 4.1.9 用電流表和電壓表測量電阻。
考點(diǎn)分布 考查頻率 命題趨勢
電表類型的判斷 ★★★ 本章知識也是電學(xué)的基礎(chǔ),是為后面電學(xué)的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。因此在中考題中,單獨(dú)出現(xiàn)的幾率較小,往往會與歐姆定律和電功、電功率相結(jié)合。
利用電流表和電壓表判斷電路故障 ★★★
探究串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律 ★
電阻 ★★★
★★★代表必考點(diǎn),★★代表常考點(diǎn),★星表示中頻考點(diǎn)。
知識點(diǎn)1:電壓
一、電壓
1.電壓的作用:要讓一段電路中有電流,它的兩端就要有電壓.
2.電源的作用:給用電器兩端提供電壓.
3.電壓的單位:電壓的單位是伏特,簡稱伏,符號是V.當(dāng)電壓較高時,常用千伏(KV)做單位;電壓較低時常用毫伏(mV)做單位,它們的換單關(guān)系是1kV=1000V=mV.
4.幾種常見的電壓值:一節(jié)干電池的電壓是1.5V,鉛蓄電池的電壓是2V,我國家庭電路的電壓是220V,人體安全電壓不高于36V.
二、電壓的測量
1.認(rèn)識電壓表
(1)電壓表的作用:測量電路中的電壓.
(2)電壓表的符號:
(3)電壓表的量程:電流表有兩個正極接線柱(紅色),一個負(fù)極接線柱,因此它有兩個量程分別是0~3V和0~15V.
(4)電壓表的分度值:電流表接0~3V時,分度值是0.1V;電流表接0~15V時,分度值是0.5V.
2.電流表的接法:
(1)用直流電壓表測量某元件兩端的電壓時,應(yīng)與這個元件并聯(lián).
(2)應(yīng)該使標(biāo)有“ -”號的接線柱靠近電源的負(fù)極,另一個接線柱靠近電源的正極.(正進(jìn)負(fù)出)
(3)所用量程的最大測量值必須大于被測電路兩端的電壓.(試觸法選擇量程)在預(yù)先不知道被測電壓大約值的情況下, 如果判定被測電壓不會超出15 V可以先用最大測量值為15 V的量程,如果測得的電壓不超過3 V,為提高讀數(shù)的準(zhǔn)確性,可以改用最大測量值為3 V的量程進(jìn)行測量.
(4)在不能超過電壓表量程時,可直接與電源兩極相連,則電壓表測電源電壓.
3.電壓表的讀數(shù):
(1)先看清量程,認(rèn)清各量程的分度值;
(2)當(dāng)使用0~15V量程時,應(yīng)以上排刻度讀數(shù),其分度值為0.5V;當(dāng)使用0~3V的量程時,應(yīng)以下排刻度讀數(shù),其分度值為0.1V;
(3)用分度值乘以指針轉(zhuǎn)過的小格數(shù)就是被測的電壓值.
知識點(diǎn)2:串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
一、串聯(lián)電路的電壓規(guī)律
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和.用代數(shù)式表示為.
實(shí)驗(yàn) 探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)器材:電源、規(guī)格不同的燈泡、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
2.實(shí)驗(yàn)電路:
3.實(shí)驗(yàn)思路:如圖所示,將兩個燈泡串聯(lián)后接在電源的兩端,分別測量AB、BC、AC之間的電壓,尋找它們的關(guān)系.
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)分別把電壓表連在圖甲、圖乙和圖丙所示電路中的 AB兩點(diǎn)、BC 兩點(diǎn)、AC 兩點(diǎn),記錄測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(2)換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)步驟,再測量兩次.
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和,即.
二、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律
并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且都等于電源電壓.用代數(shù)式表示為.
實(shí)驗(yàn) 探究并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
1.實(shí)驗(yàn)器材:電源、規(guī)格不同的燈泡、電壓表、開關(guān)、導(dǎo)線若干.
2.實(shí)驗(yàn)電路:
3.實(shí)驗(yàn)思路:如圖所示的電路中,分別測量小燈泡 兩端電壓、 兩端的電壓、電源電壓,尋找它們之間的關(guān)系.
4.實(shí)驗(yàn)步驟:
(1)分別把電壓表連在圖甲、圖乙和圖丙所示電路中的 兩端、 兩端、 電源兩端,記錄測得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).
(2)換上另外兩個規(guī)格不同的小燈泡,重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)步驟,再測量兩次.
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相等,且等于電源電壓,即.
知識點(diǎn)3:電阻
一、電阻
1.定義:導(dǎo)體對電流阻礙作用的大小叫做電阻,用字母表示.
2.單位:國際單位制中電阻單位是歐姆,簡稱歐,符號是.比它大的單位有千歐()、兆歐(),.
4.電路符號:.
5.特點(diǎn):電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),與電壓、電流無關(guān).
6.電阻器:在電子技術(shù)中,經(jīng)常用到具有一定電阻值的元件,叫電阻器,又叫定值電阻.
二、影響電阻大小的因素
1.導(dǎo)體的影響因素:導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),它的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān).
(1)同種材料,橫街面積相同的導(dǎo)體,長度越越長,電阻越大;
(2)同種材料、長度相同的導(dǎo)體,橫截面積越小,電阻越大.
(3)導(dǎo)體的電阻還與溫度有關(guān).
2.半導(dǎo)體
(1)定義:有一些材料,例如鍺、硅導(dǎo)電性介于導(dǎo)體和絕緣體之間,常常稱做半導(dǎo)體.
(2)影響因素:溫度、光照、雜質(zhì)等外界因素.
(3)應(yīng)用:利用半導(dǎo)體可制作二極管、三極管.
3.超導(dǎo)現(xiàn)象:
(1)定義:某些物質(zhì)在很低的溫度時,電阻就變成了0,這就是超導(dǎo)現(xiàn)象.
(2)應(yīng)用:在發(fā)電廠發(fā)電、輸送電能時,以及制造電子電子元件時可采用超導(dǎo)材料.
知識點(diǎn)4:變阻器
一、變阻器
1.認(rèn)識變阻器
(1)定義:能改變接入電路中電阻大小的元件叫做變阻器.
(2)分類:滑動變阻器、電阻箱(旋鈕式和插塊式).
2.認(rèn)識滑動變阻器
(1)原理:通過改變連入電路中電阻線的長度來改變電阻.
(2)作用:通過改變電阻的大小而改變電路中電流的大小.
(3)構(gòu)造:瓷筒、電阻線、支架、接線柱、金屬桿、滑片.
(4)元件符號:
(5)接線規(guī)則:一上一下.
(6)銘牌的理解:變阻器上標(biāo)注的“20Ω 1A”表示此滑動變阻器的最大阻值是20Ω,允許通過的最大電流是1A.
(7)優(yōu)缺點(diǎn):能連續(xù)改變接入電路的電阻大小,不能讀出具體電阻值.
3.滑動變阻器的使用:
(1)滑動變阻器應(yīng)與用電器串聯(lián).
(2)將如圖所示的滑動變阻器的滑片P向左移動的過程中:
①當(dāng)A、D接入電路時,接入電路的電阻值將逐漸變小;
②當(dāng)B、C接入電路時,接入電路的電阻值將逐漸變大;
③當(dāng)C、D接入電路時,接入電路的電阻為0;
④當(dāng)A、B接入電路時,滑動變阻器成為定值電阻.
(3)滑動變阻器阻值變小,會引起電路中電流變大,與之串聯(lián)的用電器兩端電壓變大.
(4)電路中的電流不許超過銘牌上標(biāo)記的電流值.
(5)閉合開關(guān)前應(yīng)把滑片移至阻值最大處,即遠(yuǎn)離下端使用的接線柱.
二、變阻器的應(yīng)用
1.機(jī)械式電位器:家用電器的檔位調(diào)節(jié)實(shí)質(zhì)上就是一種變阻器,通常稱為機(jī)械式電位器.
2.數(shù)字電位器:數(shù)字電位器是用數(shù)字信號控制阻值的器件(集成電路),它噪音小,壽命長,環(huán)境污染小,常用于電子產(chǎn)品中.
示例:如圖是汽車油量表的工作原理,當(dāng)汽油液面下降時,變阻器的阻值_______,電流表的示數(shù)_______.(本題兩空均選填“變大”“變小”或“不變”)
解析:當(dāng)油面下降時,浮子位置降低,在杠桿作用下,滑動變阻器R的滑片上移,滑動變阻器連入電路的阻值變大,與它串聯(lián)的電流表示數(shù)變小.
答案:變大 變小
方法總結(jié):滑動變阻器是靠改變接入電路中電阻線的長度改變電阻,由電路圖可知,電流表測電路中的電流,分析油面下降時通過浮子和杠桿使滑動變阻器連入的電阻的變化情況,再利用滑動變阻器的變阻原理進(jìn)行分析.
考點(diǎn)1:電表類型的判斷
判斷電路中電表的類型是中學(xué)物理考試中常考的題型。解答此類問題,一般有四種方法:
方法 解讀
直接觀察法 根據(jù)電流表、電壓表接入電路的方式來判斷。電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電路中。
電流路徑法 根據(jù)題中要求,畫出電路中電流的路徑,在路徑中的電表是電流表,不在電流路徑中的電表是電壓表
去表分析法 如果把電路中電表去掉,影響了某些用電器的工作,則去掉的是電流表;反之,去掉的是電壓表
假設(shè)判斷法 先假設(shè)電路中的電表是電流表或電壓表,再分析電路對否出現(xiàn)故障,或是否符合要求。如無故障或符合要求,則假設(shè)正確;若出現(xiàn)短路、斷路等電路故障或不符合要求,則假設(shè)錯誤
【例1】(2023·湖南懷化·統(tǒng)考中考真題)如圖所示的電路,請?jiān)谔摼€框里填上電表符號(選填“A”或“V”),使開關(guān)S閉合后,電阻R1、R2都可正常工作。

【答案】
【詳解】電壓表電阻較大,在電路中一般視為開路;電流表電阻很小,在電路中視為導(dǎo)線。由圖可知,電流從電源正極流出,必須經(jīng)過上方的虛線框內(nèi)的電表,所以該電表是電流表;開關(guān)S閉合后,電阻R1、R2都可正常工作,電流必須流經(jīng)R1、R2所在的電路,下方虛線框內(nèi)的電表與R1、R2并聯(lián),如果是電流表,會造成R1、R2短路,所以下方虛線框內(nèi)是電壓表,如圖所示:

【變式1】(2023·陜西·陜西師大附中校考模擬預(yù)測)把電池組、電流表,電壓表三個元件的符號填入圖所示的電路中,使得電路接通后,電流方向如圖中箭頭I所示,且移動滑動變阻器的滑片P,使小燈泡L變亮?xí)r,電壓表的示數(shù)變小。

【答案】
【詳解】因滑動變阻器能改變燈泡的亮度,所以滑動變阻器和燈泡應(yīng)串聯(lián);燈泡變亮?xí)r,說明通過燈泡的電流變大,由可知,燈泡兩端電壓變大,而題中要求電壓表示數(shù)變小,說明電壓表和滑動變阻器并聯(lián),則電壓表填在中間的虛線框內(nèi);電流表和滑動變阻器串聯(lián),應(yīng)填在最右端的虛線框內(nèi);而電源應(yīng)在最左端的虛線框內(nèi),且上端為負(fù)極、下端為正極,這樣才滿足電流方向如圖所示,如圖

【變式2】(2023·江蘇揚(yáng)州·校考三模)在如圖所示電路的○里填上適當(dāng)?shù)碾姳矸枺闺娐纺苷9ぷ鳌?br/>
【答案】
【詳解】電流表串聯(lián)在電路中,電壓表與被測對象并聯(lián),所以干路上的電表為電流表,與L1串聯(lián)的電表為電流表,并聯(lián)在L1兩端的電表為電壓表。故電表符號如圖所示:

考點(diǎn)2:利用電流表和電壓表判斷電路故障
初中階段的電路故障一般可以概括為斷路、短路兩種。分析和判斷電路故障的一般思路是先判斷故障原因是斷路還是短路,然后再判斷判斷故障位置。常見故障見下表:
現(xiàn)象 分析 故障
電流表有示數(shù)而電壓表無示數(shù) 電流表有示數(shù),表明電路是通路;電壓表無示數(shù),表明無電流通過電壓表 電壓表損壞
電壓表接觸不良
與電壓表并聯(lián)的用電器短路
電壓表有示數(shù),而電流表無示數(shù) 電壓表有示數(shù),表明電路中有電流流過電壓表;電流表無示數(shù),表明沒有或幾乎沒有電流流過電流表 電流表短路
與電壓表并聯(lián)的用電器斷路,此時電流表與電壓表串聯(lián)(電壓表內(nèi)阻很大),電路中的電流太小,致使電流表無明顯示數(shù),但電壓表示數(shù)幾乎等于電源電壓
兩表均無示數(shù) 無電流通過兩電表 兩表同時短路
與電壓表并聯(lián)的用電器之外的部分?jǐn)嗦?br/>燈泡不亮 無電流通過小燈泡 燈絲被燒斷
燈泡被短路
燈泡接線柱到電源兩極間的電路中某處出現(xiàn)斷路
【例2】(2023·內(nèi)蒙古呼和浩特·統(tǒng)考中考真題)如圖為某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)的電路,電源電壓保持不變。閉合開關(guān)后電路正常工作,一段時間后,發(fā)現(xiàn)只有一只電表示數(shù)變大,經(jīng)排查,故障只發(fā)生在電阻R或燈L上,則以下分析正確的是(  )

A.一定是燈L短路 B.可能是燈L斷路
C.可能是電阻R短路 D.可能是電阻R斷路
【答案】B
【詳解】由圖可知,燈泡和電阻R串聯(lián),電壓表V1測量電源電壓,電壓表V2測量燈泡兩端的電壓,電流表測量電路中的電流。因?yàn)殡妷罕鞻1測量電源電壓,電源電壓不變,它的示數(shù)不變。
AB.如果燈L短路,電壓表V2被短路,電壓表V2的示數(shù)為零,電路中只有R的簡單電路,電路的總電阻減小,由歐姆定律可知電路中的電流變大,電流表的示數(shù)變大;如果燈L斷路,電壓表V2串聯(lián)在電路中,電壓表V2的示數(shù)等于電源電壓,它的示數(shù)變大,由于電壓表的內(nèi)阻很大,通過電路的電流很小,電流表的示數(shù)幾乎為零,故B符合題意,A不符合題意;
C.如果電阻R短路,電路中只有L的簡單電路,電路的總電阻減小,由歐姆定律可知電路中的電流變大,電流表的示數(shù)變大,電壓表V2測量電源電壓,電壓表V2的示數(shù)變大,故C不符合題意;
D.如果電阻R斷路,電路斷路,電壓表V2和電流表的示數(shù)為零,電壓表V2和電流表的示數(shù)都變小,故D不符合題意。
故選B。
【變式1】(多選)(2023·遼寧大連·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示,電路中有兩個電阻R1、R2,其中一個發(fā)生了斷路故障,其它元件均完好。小明想判斷出哪個電阻發(fā)生了故障,閉合開關(guān)S、斷開S1時,下列做法可行的是(  )

A.將電流表接入在a點(diǎn)位置 B.將電流表接入在e點(diǎn)位置
C.將電壓表接入在bd兩點(diǎn)之間 D.將電壓表接入在bc兩點(diǎn)之間
【答案】ABD
【詳解】AB.閉合開關(guān)S、斷開S1時,只有R2接入電路;將電流表接入在a或e點(diǎn)位置時,都是測量電路中的電流,如果電流表有示數(shù),則說明R2是完好的,根據(jù)題意可知是R1斷路;如果電流表無示數(shù),則說明R2斷路,能判斷出電路故障,故AB符合題意;
C.將電壓表接入在bd兩點(diǎn)之間時,電壓表始終測電源電壓,無論哪個電阻斷路,電壓表示數(shù)都等于電源電壓,所以不能判斷出電路故障,故C不符合題意;
D.將電壓表接入在bc兩點(diǎn)之間時,因開關(guān)S1是斷開的,則此時電壓表與電阻R1串聯(lián);如果電壓表有示數(shù),則說明R1是完好的;如果電壓表無示數(shù),說明電壓表不能與電源接通,則R1斷路,能判斷出電路故障,故D符合題意。
故選ABD。
【變式2】(2023·山東臨沂·統(tǒng)考模擬預(yù)測)如圖所示電路,閉合開關(guān)后,兩燈均正常發(fā)光。一段時間后,燈L1被短路,則(  )

A.燈L2正常發(fā)光 B.電流表示數(shù)不變
C.電壓表示數(shù)不變 D.電源被燒壞
【答案】D
【詳解】根據(jù)電路圖可知,兩個燈泡并聯(lián)接入電路中,電壓表測量電源的電壓,電流表測量通過燈泡L2的電流;一段時間后,燈L1被短路,則電源被短路,電源被燒壞,燈泡都不發(fā)光,電流表、電壓表示數(shù)都變?yōu)?,故D符合題意,ABC不符合題意。
故選D。
考點(diǎn)3:探究串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
※專題概述
串并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
(1)串聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
取兩個小燈泡L1、L2串聯(lián)在電路中,用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn),找出電壓之間的規(guī)律,得出U1+U2=U。
(2)并聯(lián)電路中電壓規(guī)律的探究
取兩個小燈泡L1、L2并聯(lián)在電路中,用電壓表分別測量L1、L2和電源兩端電壓。換用不同規(guī)格的小燈泡重復(fù)實(shí)驗(yàn),找出電壓之間的規(guī)律,得出U1=U2=U。
(3)應(yīng)注意的問題
連接電路時開關(guān)應(yīng)斷開;電壓表應(yīng)與被測部分并聯(lián);電流應(yīng)從電壓表正極流入,從負(fù)極流出;正確選擇電壓表量程;應(yīng)選用不同規(guī)格的小燈泡進(jìn)行多次測量,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更具有普遍性。
角度1:探究串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律
【例3】(2023·湖北十堰·統(tǒng)考中考真題)在“探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,小明連接了圖甲的電路,A、B、C、D為接線柱編號,1、2、3、4為導(dǎo)線編號。

(1)為使結(jié)論具有普遍性,、應(yīng)選擇規(guī)格 (選填“相同”或“不同”)的燈泡;
(2)閉合開關(guān),電壓表指針如圖乙,造成這種現(xiàn)象的原因是 ;
(3)修改電路并完成圖甲實(shí)驗(yàn)后,小明斷開開關(guān),未拆下電壓表,只改接某根導(dǎo)線的一端,也能測出總電壓。他的改接方法是 。
【答案】 不同 電壓表量程選大了 將3號導(dǎo)線從D接線柱改接到B接線柱或A接線柱
【詳解】(1)[1]為了使探究得出的結(jié)論具有普遍性,L1、L2應(yīng)選擇規(guī)格不相同的燈泡。
(2)[2]閉合開關(guān),電壓表示數(shù)如圖乙所示,指針偏轉(zhuǎn)角度太小,說明電壓表選用的量程過大了,測量誤差較大。
(3)[3]串聯(lián)電路中,電源電壓等于各部分電路兩端電壓之和,若能測出總電壓,需要將電壓表并接在兩個燈泡兩端,他的改接方法可以是:將3號導(dǎo)線從D接線柱改接到B接線柱或A接線柱。
【變式1】(2023·江蘇泰州·校考三模)如圖所示是小明和小華進(jìn)行“探究串聯(lián)電路中電壓的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)的電路圖。
(1)實(shí)驗(yàn)步驟:
A.按圖所示連好電路;閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)置于 端;(選填“左”或“右”)
B.滑片P移到適當(dāng)位置,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓;
C.保持滑片不動,用電壓表測出小燈泡兩端的電壓后,再用電壓表測出 兩點(diǎn)之間的電壓U;
D.改變滑片P的位置,重復(fù)步驟B、C兩次,記錄數(shù)據(jù)。
(2)討論交流:
①實(shí)驗(yàn)中小燈泡、規(guī)格應(yīng) (選填“相同”或“不同”);
②利用上述串聯(lián)電路,不增加器材還可以完成的實(shí)驗(yàn)是 。
【答案】 右 AC 不同 探究小燈泡電功率跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系
【詳解】(1)[1]接好電路閉合開關(guān)前,要求把滑動變阻器調(diào)到阻值最大的位置,故閉合開關(guān)前,滑片P應(yīng)置于右端,目的是保護(hù)電路。
[2]探究串聯(lián)電路電壓規(guī)律時,要測出總電壓和每一個用電器兩端的電壓,然后尋找規(guī)律,用電壓表測出了燈泡和兩端的電壓之后,用電壓表測AC兩端的電壓。
(2)[3]因串聯(lián)電路中電壓流相同,要控制通過小燈泡的電壓不同,故圖中所選用的小燈泡和的規(guī)格應(yīng)不同。
[4]相較于課本上的電功率實(shí)驗(yàn)電路,電路中多了滑動變阻器,但是都是控制了電流相同,比較電壓對電功率的影響,所以利用上述串聯(lián)電路,不增加器材還可以完成的實(shí)驗(yàn)是探究小燈泡電功率跟導(dǎo)體兩端電壓的關(guān)系。
【變式2】(2023·安徽蚌埠·蚌埠第三十一中學(xué)校考模擬預(yù)測)小雯在“探究串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓與電源兩端電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,小雯設(shè)計(jì)了如圖所示的電路,請回答下列問題。

(1)小雯按如圖電路,閉合開關(guān),測得L1兩端電壓為2.9V,接下來為了測L2兩端的電壓,她斷開開關(guān),將電壓表接A點(diǎn)的接線柱移到C點(diǎn),閉合開關(guān),出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ;
(2)若L2兩端的電壓為1.7V,小雯準(zhǔn)備測L1、L2串聯(lián)的總電壓,她將電壓表原來接B端的接線柱移接到C端,將電壓表接在AC兩端,閉合開關(guān),出現(xiàn)的現(xiàn)象是 ;
(3)如果AC兩端測得電壓為4.5V,小雯初步結(jié)論是:在不考慮誤差的前提下,串聯(lián)電路中用電器兩端的電壓之和等于電源兩端電壓。你的看法是 (選填“贊同”或“不贊同”)小雯得出結(jié)論的方法;
(4)如果你是小雯,談?wù)勀憬酉聛淼淖龇?br/>【答案】 電壓表指針反偏 電壓表指針向右偏,超過最大刻度 不贊同 見解析
【詳解】(1)[1]將與A點(diǎn)相連的導(dǎo)線改接到C點(diǎn),B端不動,則會造成電流從電壓表的負(fù)接線柱流入了,即電壓表的正負(fù)接線柱接反了,故電壓表的指針反轉(zhuǎn),所以不能測出L2兩端電壓。
(2)[2]測得L1兩端電壓為2.9V,若L2兩端的電壓為1.7V,說明電壓表的選擇的是0~3V的量程,測L1、L2串聯(lián)的總電壓,總電壓為
2.9V+1.7V=4.6V
超過電壓表的量程,電壓表指針向右偏,超過最大刻度。
(3)[3]小雯通過一組數(shù)據(jù)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論,沒有普遍性,不贊同小雯得出結(jié)論的方法。
(4)[4]為了使結(jié)論具有普遍性,換用不同規(guī)格的小燈泡,再重復(fù)兩次實(shí)驗(yàn)。
角度2:串并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
【例4】(2023·山東聊城·統(tǒng)考中考真題)如圖所示是電阻甲和乙的I-U圖像,由圖像可知下列判斷正確的是(  )

A.甲的電阻值是20Ω
B.甲的電阻值大于乙的電阻值
C.甲、乙串聯(lián),乙兩端的電壓為1V時,甲兩端的電壓為3V
D.甲、乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時,通過乙的電流為0.2A
【答案】ACD
【詳解】A.分析圖像可知,甲是定值電阻,根據(jù)歐姆定律,甲的電阻值
故A正確;
B.分析圖像可知,甲是定值電阻,乙的阻值是變化的,在兩圖線相交時,甲的阻值等于乙的阻值,故B錯誤;
C.由圖象可知,甲和乙串聯(lián),乙兩端電壓為1V時,由串聯(lián)電路電流的規(guī)律可知通過甲、乙的電流相等為0.15A,則甲兩端電壓為3V,故C正確;
D.由圖象可知,甲和乙并聯(lián),通過甲的電流為0.1A時,由并聯(lián)電路電壓的規(guī)律可知甲、乙兩端的電壓相等為2V,則通過乙的電流為0.2A,故D正確。
故選ACD。
【變式1】(2023·安徽亳州·校考模擬預(yù)測)如圖,將開關(guān)S閉合,燈L1和燈L2均發(fā)光,下列說法中不正確的是(  )

A.圖中燈L1和燈L2為串聯(lián)電路
B.燈L1和燈L2兩端的電壓一定相等
C.通過燈L1的電流與通過燈L2的電流可能相等
D.通過燈L1的電流與通過L2的電流之和等于通過電源的電流
【答案】A
【詳解】A.開關(guān)閉合后,電路中有兩條并列的電流路徑,所以燈L1和燈L2并聯(lián),故A錯誤,符合題意;
B.兩燈并聯(lián),由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,兩燈兩端的電壓一定相等,故B正確,不符合題意;
C.當(dāng)兩燈泡的規(guī)格不相同時,通過燈L1和燈L2的電流一定不相等,當(dāng)兩燈泡的規(guī)格相同時,通過燈L1和燈L2的電流一定相等,故C正確,不符合題意;
D.通過電源的電流是干路電流,由于干路電流等于各支路電流之和,所以通過燈L1的電流與通過L2的電流之和等于通過電源的電流,故D正確,不符合題意。
故選A。
【變式2】(2023·河南新鄉(xiāng)·統(tǒng)考三模)如圖所示,將兩個定值電阻、按甲、乙兩種方式接在電源電壓均為U的兩個電路中。開關(guān)閉合時甲、乙兩個電路中流經(jīng)的電流分別為和下列判斷正確的有(  )

A.在兩電路中的功率之比9∶4 B.在兩電路中的電流之比為3∶1
C.、的電阻之比為2∶1 D.在兩電路中的電壓之比是3∶2
【答案】C
【詳解】A.圖甲中兩電阻串聯(lián),圖乙中兩電阻并聯(lián);由可知,在兩電路中的功率之比
故A錯誤;
BC.由串聯(lián)電路的電阻特點(diǎn)和歐姆定律可知,甲電路中的電源電壓

并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)和歐姆定律可知,乙電路中的電源電壓

聯(lián)立①②得
解得

由串聯(lián)電路的電流特點(diǎn)和歐姆定律可知,在甲電路中的電流
由歐姆定律可知,在乙電路中的電流
則在兩電路中的電流之比
故B錯誤,C正確;
D.由歐姆定律可知,在甲電路中的電壓
由并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,在乙電路中的電壓
則在兩電路中的電壓之比
故D錯誤。
故選C。
考點(diǎn)4:電阻
1.影響電阻大小的因素
2.滑動變阻器
(1)滑動變阻器接線原則:“一上一下”,一端接上接線柱,一端接下接線柱;
(2)滑動變阻器阻值變化原則:“遠(yuǎn)大近小”,滑片與下接線柱的距離越遠(yuǎn)阻值越大,越近阻值越小;
(3)滑動變阻器在電路中的作用:保護(hù)電路—連接好電路,開關(guān)閉合前,應(yīng)調(diào)節(jié)變阻器在阻值最大處;通過改變接入電路中阻值的變化,來改變電路中電流大小,從而改變與之串聯(lián)的導(dǎo)體兩端電壓。
【例5】(2023·西藏·統(tǒng)考中考真題)某學(xué)習(xí)小組在“探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素”實(shí)驗(yàn)時,設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)中分別將A、B、C、D四根導(dǎo)體接入電路,四根導(dǎo)體的材料規(guī)格如下表所示。

導(dǎo)體代號 長度/m 橫截面積/mm2 材料 電流表示數(shù)/A
A 1.0 0.4 錳銅 1.4
B 0.5 0.4 錳銅 2.7
C 1.0 0.6 錳銅 2.0
D 1.0 0.4 鎳鉻合金 0.6
(1)請你在圖中用一根導(dǎo)線將電流表正確連入電路 ;
(2)為比較A、B、C、D四根導(dǎo)體電阻的大小,可通過觀察 來判斷;
(3)要探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系,應(yīng)選用 兩根導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn);
(4)將A、C兩根導(dǎo)體分別接入電路中進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可得出:當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越 ;
(5)老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,請你根據(jù)該實(shí)驗(yàn)結(jié)論,幫老師想出一種方法: (寫出一種合理方法即可)。
【答案】 電流表示數(shù)大小 A、B 小 見解析
【詳解】(1)[1]電流表應(yīng)串聯(lián)在電路中使用,且電流應(yīng)從正接線柱流入,負(fù)接線柱流出,故用導(dǎo)線將電流表的負(fù)接線柱和電源負(fù)極連接,作圖如下:

(2)[2]電阻的大小是無法直接觀察出來的,可以通過電流表示數(shù)的大小來判斷,電流表示數(shù)越大,導(dǎo)體的電阻小,電流表示數(shù)越小,導(dǎo)體的電阻大。
(3)[3]要探究導(dǎo)體電阻大小與長度的關(guān)系,應(yīng)控制導(dǎo)體的材料、橫截面積相同,改變電阻的長度,由表格數(shù)據(jù)可知,故應(yīng)選用A、B兩根導(dǎo)體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(4)[4]由A、C兩根導(dǎo)線長度、材料相同,橫截面積不同,所以將A、C兩根導(dǎo)體分別接入電路是探究的是導(dǎo)體電阻大小與橫截面積的關(guān)系。由表中數(shù)據(jù)可知,導(dǎo)體C比A的橫截面積大,接C導(dǎo)體時比接A導(dǎo)體時電流大,說明導(dǎo)體C比A電阻小,所以可得出的結(jié)論是:當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。
(5)[5]由(4)可知,當(dāng)導(dǎo)體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。所以要改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,可以增大繞制滑動變阻器電阻絲的橫截面積。
【變式1】(2023·山東濟(jì)寧·統(tǒng)考一模)小明用如圖甲所示的電路探究“影響電阻大小的因素”,圖乙是備用的幾種導(dǎo)體(A、B、C、D代表導(dǎo)體,S代表導(dǎo)體的橫截面積)。請你回答以下問題:
(1)為了探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入圖乙中的 (選填導(dǎo)體的代表字母)。之所以這樣做,是為了控制 相同;
(2)若要探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,M、N之間應(yīng)接入導(dǎo)體B、C,得到的結(jié)論是: ;
(3)實(shí)驗(yàn)中,如果接入M、N之間的導(dǎo)體電阻阻值比較接近而無法通過燈泡的亮暗判斷電阻大小,你的解決辦法是: ;
(4)完成上述實(shí)驗(yàn)后,小明進(jìn)一步進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn),他把M、N與廢日光燈管中的鎢絲連接,閉合開關(guān)S后,用酒精燈給鎢絲加熱,可以觀察到電流表示數(shù)變小,這表明:溫度升高,鎢絲的電阻 。
【答案】 B、D 材料和橫截面積 在導(dǎo)體的長度、材料相同時,橫截面積越大,電阻越小 將一個電流表串聯(lián)到電路中 隨溫度的升高而增大
【詳解】(1)[1][2]探究導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體長度的關(guān)系,應(yīng)該控制導(dǎo)體的材料、橫截面積相同,長度不同,故應(yīng)該選擇B、D來探究導(dǎo)體長度對電阻的影響,這種探究方法是控制變量法。
(2)[3]探究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系,應(yīng)該控制導(dǎo)體的長度、材料相同,橫截面積不同,故M、N之間應(yīng)接入導(dǎo)體B、C,C的橫截面積大,接入C時燈泡越亮,這說明電路中的電流大,導(dǎo)體的電阻小,故結(jié)論為:在導(dǎo)體的長度、材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。
(3)[4]當(dāng)M、N之間接入的導(dǎo)體電阻比較接近,人眼無法分辨燈泡的亮暗,可以增加一個電流表串聯(lián)接入到電路中,通過電流表讀數(shù)大小來判斷。
(4)[5]閉合開關(guān)S后,用酒精燈給鎢絲加熱,可以觀察到電流表示數(shù)變小,這說明電路中的總電阻變大,鎢絲電阻變大,故結(jié)論為:鎢絲的電阻隨溫度的升高而增大。
【變式2】(2023·新疆伊犁·校考三模)如圖所示,小梁同學(xué)想要探究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系。他找來一根粗細(xì)均勻的電阻絲,由于缺少刻度尺,無法測量電阻絲長度,小梁同學(xué)將電阻絲繞在一個較大的圓形時鐘表盤上,發(fā)現(xiàn)電阻絲的a、b兩端分別正對時鐘表盤上的7點(diǎn)和5點(diǎn)。小梁將電阻絲的a端連接入電路,通過改變金屬夾的位置,利用時鐘表盤刻度來表示接入電路的電阻絲長度。主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:

(1)連接電路時,開關(guān)應(yīng)處于 狀態(tài);電流表示數(shù)越大時,表明接入的電阻值越 (選填“大”或“小”);
(2)實(shí)驗(yàn)采用的電源電壓為6V,為定值電阻,改變金屬夾的位置,閉合開關(guān)。記錄每次接入電路的電阻絲對應(yīng)的時鐘表盤刻度和電流表示數(shù)I,得到表格中多組數(shù)據(jù):
鐘表盤刻度 8點(diǎn) 9點(diǎn) 10點(diǎn) 11點(diǎn) 12點(diǎn) …
電流表示數(shù) …
小梁通過分析得出,當(dāng)金屬夾的位置對應(yīng)鐘表盤上10點(diǎn)整時,電流表示數(shù)應(yīng)為 A,此電阻絲的總電阻為 ;
(3)進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),小梁得出導(dǎo)體的電阻與長度成 (選填“正比”或“反比”)的結(jié)論。
【答案】 斷開 小 0.15 100 正比
【詳解】(1)[1]連接電路時,為了保護(hù)電路中各元件安全,開關(guān)應(yīng)處于斷開狀態(tài)。
[2]電流表示數(shù)越大時,說明電路中電流越大,則電路中電阻越小,表明接入的電阻值越小。
(2)[3][4]由圖像可知,電阻絲的總長度為10格,設(shè)總電阻為R,當(dāng)8點(diǎn)時,電阻為,當(dāng)9點(diǎn)時電阻為,根據(jù)
與歐姆定律,代入表中數(shù)據(jù)則有


聯(lián)立①②解得,,
當(dāng)位置為10點(diǎn)時,滑動變阻器接入電路的阻值,定值電阻的阻值為,則總電阻為,根據(jù),代入數(shù)據(jù)可得電流為。
(3)[5]從圖表可以看出,電阻接入電路長度越長,電流越小,則導(dǎo)體電阻越大,所以導(dǎo)體電阻與長度成正比。
一、選擇題
1.(2023·甘肅蘭州·統(tǒng)考中考真題)關(guān)于材料和技術(shù)的應(yīng)用,下列說法中不正確的是(  )
A.巖棉保溫板利用了巖棉導(dǎo)熱性好的特點(diǎn)
B.制作集成電路芯片所使用的晶圓屬于半導(dǎo)體材料
C.用密度小、強(qiáng)度高的鋁合金材料制作飛機(jī)蒙皮
D.汽車輪胎利用了橡膠材料彈性好的特點(diǎn)
【答案】A
【詳解】A.巖棉保溫板利用了巖棉隔熱性好的特點(diǎn),故A錯誤,符合題意;
B.導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間的是半導(dǎo)體,制作集成電路芯片所使用的晶圓是由半導(dǎo)體材料制成的,故B正確,不符合題意;
C.飛機(jī)采用的材料應(yīng)該具有的性能是密度小、強(qiáng)度大,可以制成飛機(jī)蒙皮,故C正確,不符合題意;
D.用橡膠做汽車輪胎,主要是因?yàn)橄鹉z常溫下有高的彈性,減小汽車的振動與顛簸,故D正確,不符合題意。
故選A。
2.(2023·遼寧本溪·統(tǒng)考中考真題)如圖是物理實(shí)驗(yàn)操作考試所用干電池,下列關(guān)于這節(jié)干電池的物理量估測最合理的是(  )

A.提供的電壓約為 B.質(zhì)量約為500g
C.高度約為6cm D.溫度約為50℃
【答案】C
【詳解】AB.物理實(shí)驗(yàn)操作考試所用干電池為1號干電池,電壓為1.5V,質(zhì)量約為80g;故AB不符合題意;
C.1號干電池的高度約為6cm,故C符合題意;
D.人的正常體溫為36-37℃,干電池的溫度等于周圍環(huán)境的溫度,一般不會超過42℃,故D不符合題意。
故選C。
3.(2023·北京·統(tǒng)考中考真題)如圖是兩個定值電阻R1、R2的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖,R1、R2所用電阻絲(涂有絕緣漆)粗細(xì)均勻、材料相同,分別纏繞在相同的圓柱形絕緣棒上,圈數(shù)分別為43圈和33圈,R1的電阻絲比R2的電阻絲細(xì)。將R1、R2并聯(lián)在電路中工作一段時間,下列說法正確的是(  )

A.通過R1的電流等于通過R2的電流
B.R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓
C.R1的電功率大于R2的電功率
D.R1消耗的電能小于R2消耗的電能
【答案】D
【詳解】由題意可知,兩電阻絲的材料相同,電阻絲R1比R2長且細(xì),則R1>R2;
AB.因R1與R2并聯(lián),電阻兩端的電壓相等,由可知,電阻大的通過的電流小,所以通過R1的電流小于通過R2的電流,故AB錯誤;
C.由可知,R1電功率小于R2的電功率,故C錯誤;
D.R1電功率小于R2的電功率,根據(jù)W=Pt可知,相同時間內(nèi)R1消耗的電能小于R2消耗的電能,故D正確。
故選D。
4.(2023·吉林·統(tǒng)考中考真題)如圖所示,滑動變阻器的滑片從B端向A端滑動的過程中,下列說法正確的是( )
A.電壓表示數(shù)變小 B.電流表示數(shù)變小 C.電路總電阻變大 D.R0不能保護(hù)電路
【答案】A
【詳解】ABC.由圖得,定值電阻R0與變阻器串聯(lián),電壓表測量變阻器的電壓,電流表測量電路電流,滑動變阻器的滑片從B端向A端滑動的過程中,變阻器接入電路中電阻變小,電路中總電阻變小,電路中電流變大,由歐姆定律得,定值電阻R0的電壓變大,變阻器電壓變小,則電壓表示數(shù)變小,故A正確,BC錯誤;
D.串聯(lián)電路,用電器起到分壓作用,可以保護(hù)其他用電器,則R0能保護(hù)電路,故D錯誤。
故選A。
5.(2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題)有ABC三根完全相同的導(dǎo)線,將A導(dǎo)線剪去一半,電阻變?yōu)镽1;將B導(dǎo)線均勻的拉伸到原來長度的兩倍,電阻變?yōu)镽2;將C導(dǎo)線從中間對折,電阻變?yōu)镽3。下列大小關(guān)系正確的是(  )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3 C.R2>R3>R1 D.R3>R1>R2
【答案】B
【詳解】有ABC三根完全相同的導(dǎo)線,將A導(dǎo)線剪去一半,電阻變?yōu)樵瓉淼囊话耄碦1比原來小,將B導(dǎo)線均勻的拉伸到原來長度的兩倍,長度增加,橫截面積減小,電阻變大,R2比原來的電阻大;將C導(dǎo)線從中間對折,長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄娮枳冃。c減去一半比,長度相同,橫截面積更大,電阻更小,說明電阻R3小于R1,則三個電阻的關(guān)系,故ACD錯誤,B正確。
故選B。
6.(2023·湖南常德·統(tǒng)考中考真題)圖中甲、乙兩個滑動變阻器的外形、尺寸完全相同,滑片均位于中點(diǎn),已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大,閉合S后將兩個滑動變阻器的滑片同時向左或向右移動。且移動時始終保持兩滑片之間的距離不變。下列說法中正確的是(  )

A.向左移動時,電流表示數(shù)變小
B.無論向左還是向右移動,電流表示數(shù)都變小
C.滑片位于滑動變阻器中點(diǎn)時,電流表的示數(shù)最小
D.滑片移動到滑動變阻器最右端時,電流表的示數(shù)最小
【答案】D
【詳解】由圖可知,甲滑動變阻器滑片左邊的電阻線接入電路,乙滑動變阻器滑片右邊的電阻線接入電路,電流表測量電路中的電流;
AB.當(dāng)P向左移動時,甲滑動變阻器接入電路中的電阻變小,乙滑動變阻器接入電路中的電阻變大,因甲的最大阻值比乙的最大阻值大,所以,滑片移動相同距離時,甲減小的電阻大于乙增大的電阻,即此時電路中的總電阻變小,由歐姆定律可知,電路中的電流變大,即電流表示數(shù)變大;同理可知,滑片向右滑動時,電流表示數(shù)變小,故AB錯誤;
CD.滑片位于滑動變阻器中點(diǎn)時,總電阻為
滑片移動到滑動變阻器最右端時,總電阻為
因R甲>R乙,所以比較可知滑片移動到滑動變阻器最右端時,總電阻最大,由歐姆定律可知總電流最小,即電流表的示數(shù)最小,故C錯誤,D正確。
故選D。
7.(2023·內(nèi)蒙古興安盟·統(tǒng)考中考真題)如圖所示為電阻R1和R2的I-U圖像,由圖像可知(  )
A. R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻也為0
B. R1與R2的電阻之比為2∶1
C.將R1與R2串聯(lián)接入電路,通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2
D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,通電后通過R1與R2的電流之比為1∶2
【答案】C
【詳解】A.電阻是導(dǎo)體阻礙電流的一種性質(zhì),其大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積以及導(dǎo)體的溫度有關(guān),與導(dǎo)體的兩端電壓、通過的電流大小無關(guān),所以R1與R2兩端的電壓為0時,它們的電阻不為0,故A不符合題意;
BC.將R1與R2串聯(lián)接入電路,電流相等,由I-U圖像得出:當(dāng)通過兩電阻的電流相等時,如當(dāng)I=0.3A時,R2的兩端電壓等于R1的兩端電壓的兩倍,為U2=2U1
即通電后R1與R2兩端的電壓之比為1∶2,根據(jù)可得,R2=2R1
即R1與R2的電阻之比為1∶2,故B不符合題意,C符合題意;
D.將R1與R2并聯(lián)接入電路,根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)可知,兩電阻的兩端電壓相等,根據(jù)可得,通電后通過R1與R2的電流之比為它們的電阻的反比,即為2∶1,故D不符合題意。
故選C。
二、填空題
8.(2022·遼寧·統(tǒng)考中考真題)“葫蘆烙畫”是從民間進(jìn)入課堂的手工技藝,傳承了非物質(zhì)文化遺產(chǎn)。如圖是小明同學(xué)用電烙鐵在葫蘆上烙畫的情景。電烙鐵溫度升高,利用了電流的 效應(yīng)。插線板上的LED指示燈是由 材料制成的。
【答案】 熱 半導(dǎo)體
【詳解】[1]電烙鐵溫度升高,說明烙鐵產(chǎn)生了熱量,所以利用了電流的熱效應(yīng)。
[2]插線板上的LED燈是一種發(fā)光二極管,它是由半導(dǎo)體材料制成的。
9.(2022·山東濱州·統(tǒng)考中考真題)石墨烯是一種新材料,具有優(yōu)異的光學(xué)、電學(xué)、力學(xué)特性,石墨烯還具有很好的韌性,且可以彎曲。北京冬奧會運(yùn)動場館的最低溫度可達(dá)-30℃左右,利用石墨烯制作的智能溫控加熱羽絨服可幫助工作人員抵御寒冷,有效提升保暖效果。可見,這種材料具有密度 (選填“較大”或“較小”)、電阻 (選填“較大”或“較小”)的特點(diǎn)。
【答案】 較小 較小
【詳解】[1][2]石墨烯是一種超輕材料,導(dǎo)電性能超強(qiáng),即石墨烯的密度較小、電阻較小。
10.(2022·四川巴中·中考真題)小明在“研究小燈泡的電阻”實(shí)驗(yàn)中,按如圖所示電路圖連接電路,閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,出現(xiàn)此故障的原因可能是 斷路;小明找出并排除此故障后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,則此故障的原因最有可能出現(xiàn)在 。(均選填電路圖中的元件符號)
【答案】 L R
【詳解】[1]閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)小燈泡不發(fā)光,電流表示數(shù)為零,電壓表示數(shù)接近電源電壓,說明了電路中有微弱的電流通過電壓表,電流經(jīng)過電壓表,再經(jīng)過滑動變阻器和開關(guān)形成一個通路,所以出現(xiàn)此故障的原因可能是小燈泡L斷路。
[2]排除此故障后,閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,小燈泡都只能微弱發(fā)光,且電流表、電壓表示數(shù)均不變,說明電路中滑動變阻器電阻不變,起不到調(diào)節(jié)作用,故障的原因最有可能出現(xiàn)在滑動變阻器R。
三、實(shí)驗(yàn)題
11.(2023·海南·統(tǒng)考中考真題)小海和小南探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn),選用一個“2.5V 0.3A”的小燈泡和一個10Ω的定值電阻串聯(lián),按照圖甲電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
(1)用筆畫線代替導(dǎo)線,將圖乙中實(shí)物電路連接完整。( )
(2)用電壓表測量定值電阻ab兩端電壓時,閉合開關(guān),小燈泡忽明忽暗,電壓表指針搖擺不定。小海認(rèn)為電路故障是線路接觸不良,小南認(rèn)為是小燈泡斷路。判斷正確的是 (選填“小海”或“小南”)。
(3)排除故障后,通過測量得到一組數(shù)據(jù)如下表:
實(shí)驗(yàn)序號
1 2.4V 2.0V 4.4V
根據(jù)數(shù)據(jù)得出結(jié)論:串聯(lián)電路的總電壓等于各用電器兩端的電壓之和。
這樣得出結(jié)論 (選填“合理”或“不合理”),理由是: 。
【答案】 小海 不合理 只做了一次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)論具有偶然性
【詳解】(1)[1]由電路圖可知,燈泡與電阻串聯(lián),電壓表測量定值電阻兩端的電壓,故應(yīng)將燈泡左接線柱與電阻右接線柱相連,如圖所示
(2)[2]若小燈泡斷路,整個電路均處于斷路狀態(tài),電表不會有示數(shù),燈泡也不會忽明忽暗,故小南的說法不正確。若線路接觸不良,電路時斷時通,燈泡忽明忽暗,故小海的說法正確。
(3)[3][4]只做了一次實(shí)驗(yàn),得到了一組數(shù)據(jù)就得出結(jié)論,存在偶然性,應(yīng)多次實(shí)驗(yàn),尋找普遍規(guī)律。
12.(2022·江蘇南通·統(tǒng)考中考真題)小明在學(xué)習(xí)電阻概念的過程中,經(jīng)歷了以下三個探究活動。
活動一:在如圖甲所示電路中的A、B兩點(diǎn)間先后接入:銅線、鉛筆芯、鎳鉻合金絲,通電后觀察到燈泡的亮度分別為:亮、較亮、較暗;
(1)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明: ;
活動二:小明將三個不同的導(dǎo)體分別接入如圖乙所示電路中的M、N兩點(diǎn)間,分別測出不同導(dǎo)體兩端的電壓U和通過的電流I,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄在表1中;
表1
導(dǎo)體 導(dǎo)體a 導(dǎo)體b 導(dǎo)體c
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 9
電壓/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
電流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
(2)①請用筆畫線代替導(dǎo)線把圖乙電路連接完整 ,要求當(dāng)滑片P向左滑動時,變阻器接入電路的電阻變大;
②分析表1數(shù)據(jù),可知,同一導(dǎo)體, ;不同導(dǎo)體, 。可見, 反映了導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),物理學(xué)上把導(dǎo)體的這種性質(zhì)定義為電阻;
活動三:利用表2中提供的導(dǎo)體,探究影響電阻大小的因素;
表2
導(dǎo)體序號 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 錳銅 錳銅
長度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
橫截面積/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
(3)為了探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系,至少需要選擇表2中的 (填導(dǎo)體的序號)導(dǎo)體作為研究對象,若僅選擇導(dǎo)體③和⑤用來探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,你覺得是否可行?請作出判斷并說出理由: ;
(4)電阻的定義方法,反映了導(dǎo)體阻礙電流的物理性質(zhì)。物理學(xué)上還有一些用這種方法定義的。能反映出物質(zhì)或物體某種物理性質(zhì)的物理量,請列舉一個: 。
【答案】 導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān) 電壓與電流的比值相同 電壓與電流的比值不相同 電壓與電流的比值 ①、③、④、⑤ 不可行,沒有控制導(dǎo)體的材料相同 密度
【詳解】(1)[1]實(shí)驗(yàn)中的A、B兩點(diǎn)間先后接入銅線、鉛筆芯、鎳鉻合金絲,即接入電阻的材料不同,通電后燈泡的亮度不同,說明導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的材料有關(guān)。
(2)①[2]滑片P向左滑,變阻器接入電路的電阻變大,故滑片以右下接線柱連入電路中,如下圖所示
②[3][4][5]由表1知導(dǎo)體a電壓與電流的比都為10,導(dǎo)體b電壓與電流的比都為5,導(dǎo)體c電壓與電流的比都為20,故可以得出:同一導(dǎo)體,電壓與電流的比值相同;不同導(dǎo)體,電壓與電流的比值不相同。由此可見,電壓與電流的比值可以反映導(dǎo)體本身的一種性質(zhì),在物理學(xué)上把導(dǎo)體的這種性質(zhì)定義為電阻。
(3)[6]為了探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料的關(guān)系,需要控制長度和橫截面積相同,改變導(dǎo)體的材料,①、⑤符合題意;為了探究導(dǎo)體電阻的大小與長度的關(guān)系,需要控制導(dǎo)體的材料和橫截面積相同,改變導(dǎo)體的長度,①、④符合題意;為了探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系,需要控制長度和導(dǎo)體的材料相同,改變導(dǎo)體的橫截面積,①、③符合題意;故要探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積的關(guān)系,至少需要選擇表2中的①、③、④、⑤導(dǎo)體作為研究對象。
[7]由表格數(shù)據(jù)知③和⑤的長度相同,材料不同,橫截面積不同,由于沒有控制導(dǎo)體的材料相同,根據(jù)控制變量法,所以不能選擇導(dǎo)體③和⑤用來探究導(dǎo)體電阻的大小與橫截面積的關(guān)系。
(4)[8]用電壓與電流的比值表示電阻,這種方法叫比值定義法,物理學(xué)中用某種物質(zhì)的質(zhì)量與其體積的比值來表示這種物質(zhì)的密度。
一、選擇題
1.在如圖(a)所示電路中,當(dāng)閉合開關(guān)后,兩個電壓表指針偏轉(zhuǎn)如圖(b)所示,則電阻R1和R2兩端的電壓分別為(  )
A.1.2V,4.8V B.6V,1.2V C.1.2V,6V D.4.8V,1.2V
【答案】D
【詳解】由題中的圖可知:兩個電阻串聯(lián)在電路中,V1測的是電源電壓;V2測的是R2兩端的電壓。據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn)知,V1的示數(shù)應(yīng)大于V2的示數(shù);而兩個電壓表的指針偏轉(zhuǎn)角度相同,所以V1選的量程應(yīng)是0~15V,其分度值是0.5V,示數(shù)為6V;V2選的量程應(yīng)是0~3V,其分度值是0.1,示數(shù)為1.2V,R2兩端的電壓為1.2V;所以,電阻R1兩端的電壓為U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V,故ABC不符合題意,D符合題意。
故選D。
2.如圖所示,已知電源電壓是3V,當(dāng)開關(guān)S閉合后,兩盞燈都不亮,電壓表的示數(shù)接近3V,則電路可能出現(xiàn)的故障是(  )
A.短路 B.短路
C.燈絲斷了 D.燈絲斷了
【答案】C
【詳解】因?yàn)殚]合開關(guān)后,兩盞燈都不亮,說明電路出現(xiàn)斷路故障;又因?yàn)殡妷罕碛惺緮?shù),說明電壓表正負(fù)接線柱與電源兩極相連,則是電壓表并聯(lián)的部分?jǐn)嗦罚薀艚z斷了。
故選C。
3.如圖所示是某同學(xué)做實(shí)驗(yàn)時的電路圖,閉合開關(guān)S后,發(fā)現(xiàn)電流表、電壓表都無示數(shù),若電路中只有一處故障,且只發(fā)生在R1或R2上,則出現(xiàn)這種故障的原因是(  )
A.電阻R2短路 B.電阻R2斷路 C.電阻R1短路 D.電阻R1斷路
【答案】D
【詳解】由電路圖可知,兩電阻串聯(lián),電流表測電路中電流,電壓表的測R2兩端電壓。
A.若電阻R2短路,則電壓表無示數(shù),電流表有示數(shù),故A不符合題意;
B.若電阻R2斷路,則電流表無示數(shù),電壓表與電源連通,有示數(shù),故B不符合題意;
C.若電阻R1短路,則電流表和電壓表都有示數(shù),故C不符合題意;
D.電阻R1斷路,則整個電路斷路,電壓表和電流表均無示數(shù),故D符合題意。、
故選D。
4.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變。閉合電鍵S,電路正常工作。過了一會兒,兩個電表中有一個電表的示數(shù)變大。已知電路中各處均接觸良好,除燈L和電阻R外,其它元件均完好,則下列判斷中正確的是(  )

A.若電流表的示數(shù)變大,則電燈L短路 B.若電壓表的示數(shù)變大,則電燈L短路
C.若電壓表的示數(shù)變大,則電阻R斷路 D.若電流表的示數(shù)變大,則電阻R斷路
【答案】C
【詳解】AB.如果L短路,電壓表測量電源電壓示數(shù)增大;電路電阻減小,電流表示數(shù)增大,故AB錯誤;
CD.如果電阻R斷路,電流表斷路示數(shù)減小為零;電壓表測量電源電壓示數(shù)增大,故C正確,D錯誤。
故選C。
5.如圖所示的電路中,電源電壓不變,R1為定值電阻,開關(guān)S閉合后,滑動變阻器滑片P向右移動時,下列說法正確的是(  )
A.電路總功率變大 B.電流表示數(shù)變大
C.R1的功率變大 D.R2兩端電壓變大
【答案】D
【詳解】A.由電路圖可知,R1與R2串聯(lián),總電阻即為兩電阻之和,電壓表測的是R1的電壓。當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時,R2的阻值變大,總電阻也變大,根據(jù)可得,電源電壓一定時, R總越大,電路的總功率越小,故A錯誤;
B.根據(jù)可知,電源電壓一定,R總越大,總電流越小,再根據(jù)串聯(lián)電路電流處處相等,可得電流表的示數(shù)變小,故B錯誤;
C.根據(jù)可知,R1一定時,電流越小,電功率也越小,故C錯誤;
D.根據(jù)可得,R1一定時,電流變小,U1也會變小,再根據(jù)串聯(lián)電路分壓原理,可得,U2的電壓會變大,即R2兩端的電壓會變大,故D正確。
故選D。
6.如圖所示,當(dāng)開關(guān)閉合時,電阻與串聯(lián),甲、乙兩表的示數(shù)之比為:,若甲、乙兩表都是電流表,則斷開開關(guān)后,甲、乙兩表的示數(shù)之比為(  )
A.: B.: C.: D.:
【答案】B
【詳解】與串聯(lián),甲、乙兩表都是電壓表,甲測電源電壓,乙測電阻兩端的電壓,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,串聯(lián)電路各處電流相等,根據(jù)歐姆定律可得,

若甲、乙兩表都是電流表,當(dāng)開關(guān)斷開時,與并聯(lián),甲測通過電阻的電流,乙測干路電流,并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等,并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和,根據(jù)歐姆定律可得
故選B。
7.如圖所示電路中,開關(guān)閉合后,兩電燈都發(fā)光,電表正常工作,一段時間后,由于燈L1短路(燈L2、電表不會燒壞),會有下面哪種情況發(fā)生(  )
A.電流表示數(shù)變小 B.電壓表無示數(shù)
C.電流表示數(shù)不變 D.電壓表示數(shù)變大
【答案】B
【詳解】由圖可知:兩燈泡串聯(lián),電流表測串聯(lián)電路中的電流,電壓表測L1兩端的電壓,當(dāng)燈L1短路后,回路總電阻減小,總電壓不變,故電流增大,電流表讀數(shù)增大;此時電壓表就相當(dāng)于接在導(dǎo)線兩端,故電壓表讀數(shù)為零,故B符合題意,ACD不符合題意。
故選B。
8.如圖所示的電路,閉合開關(guān)S,小燈泡不發(fā)光,電流表、電壓表均無示數(shù),如果小燈泡或R中有一處發(fā)生故障,則下列判斷正確的是(  )
A.小燈泡斷路 B.小燈泡短路 C.R斷路 D.R短路
【答案】C
【詳解】根據(jù)電路圖可知,燈泡與滑動變阻器串聯(lián),電流表測量電路中的電流,電壓表測量燈泡兩端的電壓;閉合開關(guān)S,小燈泡不發(fā)光,電流表無示數(shù),這說明電路出現(xiàn)了斷路故障;電壓表無示數(shù),說明電壓表與電源之間是斷開的,所以故障是R斷路。故C符合題意,ABD不符合題意。
故選C。
9.根據(jù)歐姆定律可得到,對于該式下列說法中正確的是(  )
A.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比
B.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體中的電流成反比
C.當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻也為零
D.導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體兩端的電壓和通過導(dǎo)體的電流無關(guān)
【答案】D
【詳解】導(dǎo)體的阻值是導(dǎo)體本身所具有的性質(zhì),與通過它的電流、它兩端的電壓無關(guān),電阻不隨著電壓和電流的改變而改變,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為零時,導(dǎo)體的電阻依是不會改變,不會為零,故D正確,ABC錯誤。
故選D。
10.小強(qiáng)將一根銅線對折后,下列物理量中發(fā)生變化的是(  )
A.質(zhì)量 B.密度 C.比熱容 D.電阻
【答案】D
【詳解】AB.質(zhì)量是物體中所含物質(zhì)的多少,密度是質(zhì)量和體積之比,質(zhì)量和密度都是物質(zhì)的物理屬性,小強(qiáng)將一根銅線對折后,質(zhì)量不變、密度不變,故A、B都不符合題意;
C.比熱容的大小與物質(zhì)的種類、物質(zhì)的狀態(tài)有關(guān),小強(qiáng)對折銅線時,物質(zhì)的種類不變,比熱容不變,故C不符合題意;
D.電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)。小強(qiáng)將一根銅線對折后,導(dǎo)線的橫截面積和長度發(fā)生了變化,電阻的大小會發(fā)生變化,故D符合題意。
故選D。
11.利用圖甲裝置可以測量力F的大小,其原理如下。橫梁OA上下表面各貼一張相同的薄電阻R1和R2,R1、R2連接在圖乙所示電路中。在A端施加向下的力F,橫梁向下彎曲,R1被拉長,R2被壓短,根據(jù)R1、R2中電流的比值,即可測量力F的大小,下列分析正確的是(  )

A.受到向下的壓力F時,R2的電阻增大
B.為了獲取R1和R2的電流,電流表只能安裝在B、C兩點(diǎn)的位置
C.R1和R2中電流的比值越小,A端受到向下的壓力F越大
D.該裝置中,乙圖的電源電壓必須保持不變
【答案】C
【詳解】A.在A端施加向下的力F,橫梁向下彎曲,R2被壓短,即R2變短,橫截面積變大,則電阻變小,故A錯誤;
B.由圖乙可知,該電路為并聯(lián)電路;電流表安裝在B、C兩點(diǎn)的位置,可以獲取R1和R2的電流,因并聯(lián)電路的干路電流等于各支路電流之和,所以,也可以電流表安裝在A、B或A、C兩點(diǎn)的位置,然后根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)求出C或B點(diǎn)的電流,故B錯誤;
C.R1被拉長時,其電阻變大,根據(jù)歐姆定律可知,通過R1的電流小于通過R2的電流,即:I1D.由圖乙可知,該電路為并聯(lián)電路;因在并聯(lián)電路中,各支路兩端的電壓相同,所以,電源電壓不需要保持不變,故D錯誤。
故選C。
12.蘇科版初中物理教材上的綜合實(shí)踐活動,深受同學(xué)們喜歡。關(guān)于以下幾個綜合實(shí)踐活動的說法中,錯誤的是(  )
A.將普通豆腐變成“凍豆腐”,是因?yàn)樗坛杀w積變大了
B.在探究樹蔭下的光斑時能夠發(fā)現(xiàn),圓形的光斑亮度要比其它形狀的光斑暗
C.在自制的密度計(jì)上,刻度線離配重端越近,標(biāo)注的密度值越大
D.用鉛筆芯作為可變電阻制作模擬調(diào)光燈,如果燈泡的亮度變化不明顯,可以選擇粗一些的鉛筆芯
【答案】D
【詳解】A.在制作“凍豆腐”的過程中,由于水凝固成冰后,質(zhì)量不變,但密度變小,由可得,“凍豆腐”的體積將變大,故A正確,不符合題意;
B.圓形光斑是小孔成像現(xiàn)象,是太陽的實(shí)像,由于孔較小,經(jīng)過的光線少,像就較暗,而其他形狀的光斑是由于太陽光透過較大的樹蔭縫隙形成的,不是太陽所成的像,由于透過的光線多,因此比圓形光斑亮,故B正確,不符合題意;
C.密度計(jì)在使用時始終處于漂浮狀態(tài),因此受到的浮力等于自重,所以根據(jù)F浮=ρ液V排g可知液體密度越大,排開液體體積越小,因此自制密度計(jì)上,刻度線離配重端越近,標(biāo)注的密度值越大,故C正確,不符合題意;
D.發(fā)現(xiàn)燈泡亮度變化不明顯,說明電流的變化比較小,根據(jù)可知,即電阻變化較小,故應(yīng)選用電阻較大的鉛筆芯,因?yàn)樵谄渌麠l件相同時,橫截面積越小,電阻越大,所以應(yīng)換用更細(xì)的鉛筆芯,故D錯誤,符合題意。
故選D。
二、填空題
13.如圖所示,小偉在鋁箔條上的A、B、C三處剪出了高度相同但寬度不同的缺口。將鋁箔條的兩端連到電池的兩極上。鋁箔條 (填“A”“B”或“C”)處的電阻最大,鋁箔條 (填“A”“B”或“C”)處在相同時間內(nèi)產(chǎn)生的熱量最多。
【答案】 A A
【詳解】[1]從圖中可以看到,將鋁箔條的兩端連到電池的兩極上,電流從鋁箔條的一端流到另一端,可看到三處的電阻長度是相同的,材料也相同,A處的寬度最小,即橫截面積最小,則A處的電阻最大。
[2]將鋁箔條的兩端連到電池的兩極上,A、B、C三處的電阻,就相當(dāng)于串聯(lián)接入電路,串聯(lián)電路的電流處處相等,流過這三處的電流大小是相等的,A處的電阻最大,在相同時間內(nèi),根據(jù)焦耳定律的公式可知,A處產(chǎn)生的熱量最多。
14.ipad已成為了越來越多同學(xué)的新學(xué)習(xí)工具,它的彩色液晶顯示屏上面極易“落”滿灰塵,是因?yàn)閹щ婓w具有 的性質(zhì);它的集成電路的部分元件利用了 (選填“半導(dǎo)體”或“超導(dǎo)體”)材料;使用一段時間后,機(jī)殼會發(fā)燙,這是由于內(nèi)部發(fā)熱的元件通過 的方式使機(jī)殼的內(nèi)能增加的。
【答案】 吸引輕小物體 半導(dǎo)體 熱傳遞
【詳解】[1]彩色液晶顯示屏帶靜電,上面極易“落”滿灰塵,是因?yàn)閹щ婓w具有吸引輕小物體的性質(zhì)。
[2]半導(dǎo)體材料有許多獨(dú)特的功能,計(jì)算機(jī)主機(jī)的集成電路部分元件利用了半導(dǎo)體材料,半導(dǎo)體材料具有單向?qū)щ娦浴?br/>[3]機(jī)殼會發(fā)燙,這是由于內(nèi)部發(fā)熱的元件吸收熱量,通過熱傳遞的方式使機(jī)殼的內(nèi)能增加。
15.如圖所示,是滑動變阻器,滑片做成可以繞點(diǎn)轉(zhuǎn)動的杠桿,另一端通過可以自由轉(zhuǎn)動的輕桿和浮標(biāo)相連,。若油面下降,油量表示數(shù)將 (選填“變大”或“變小”);若接入電路的阻值為,當(dāng)油量表指針指在時,接入電路的阻值為 。
【答案】 變小 20
【詳解】[1]由電路圖可知,閉合開關(guān),與串聯(lián),電壓表測量滑動變阻器兩端的電壓,當(dāng)油箱中的油面下降時,滑片向上移動,滑動變阻器接入電路的電阻變小,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電阻之和,電路中的總電阻變小,根據(jù)歐姆定律可知通過電路的電流變大,根據(jù)知兩端的電壓變大,串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,所以電壓表的示數(shù)變小,即油量表示數(shù)變小。
[2]串聯(lián)電路總電壓等于各部分電壓之和,當(dāng)電壓表示數(shù)為,兩端的電壓
根據(jù)歐姆定律可得電路中的電流
則滑動變阻器接入電路阻值為
16.如圖甲所示,電源電壓是且保持不變,閉合后電壓表示數(shù)為,則燈兩端的電壓為 ;若斷開開關(guān),電壓表示數(shù)將 (填“變大”、“變小”或“不變”)。如圖乙所示,兩個水果組成電池可以使發(fā)光二極管發(fā)光,圖中發(fā)光二極管具有單向?qū)щ姷男再|(zhì),電流只能從正極流進(jìn),從負(fù)極流出,金屬片A是水果電池 (填“正極”或“負(fù)極”)。

【答案】 1 變大 正極
【詳解】(1)[1]由電路圖甲可知,閉合開關(guān)S后,燈與串聯(lián),電壓表測燈兩端的電壓,此時電壓表示數(shù)是,則燈兩端的電壓是。
[2]由電路圖甲可知,斷開開關(guān)S時,電壓表與燈泡L1串聯(lián)接入電路中,測量的是電源電壓,此時其示數(shù)為3V,所以斷開開關(guān)后,電壓表示數(shù)變大,兩燈泡均不能發(fā)光。
(2)[3]圖中二極管發(fā)光,說明電流從二極管的正接線柱流入,負(fù)接線柱流出。則金屬片A是水果電池的正極。
17.如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑動變阻器滑片P向右移動時,電壓表V的示數(shù) ,電流表A1的示數(shù) ,電流表A2的示數(shù) (選填“變大”、“變小”或“不變”)。

【答案】 不變 變小 變小
【詳解】[1][2][3]由電路圖可知,電阻R1和R2并聯(lián)在電源兩端,電流表A1測的是干路中的電流,電流表A2測的是通過R2的電流,電壓表測的是電源電壓;因?yàn)殡娮鑂1與滑動變阻器R2并聯(lián),所以它們兩端的電壓相等,等于電源電壓,則電壓表V的示數(shù)不變;當(dāng)滑片向右移動時,滑動變阻器連入的電阻變大,而電壓不變,由歐姆定律可知,通過滑動變阻器R2的電流變小,電流表A2示數(shù)變小;R1的阻值不變,電壓不變,所以通過R1的電流不變;根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點(diǎn)可知,干路電流變小,即電流表A1的示數(shù)變小。
18.如圖甲所示,電阻箱的示數(shù)是 Ω;如圖乙所示此時電能表的示數(shù) kW h。
【答案】 3258 1501.0
【詳解】[1]如圖甲所示,千位數(shù)為3,百位數(shù)為2,十位數(shù)為5,個位數(shù)為8,所以電阻箱的示數(shù)為3258Ω。
[2]如圖乙所示電能表,最后一位為小數(shù)位,單位是kW h,所以示數(shù)為1501.0 kW h。
19.如圖所示電路中,電壓表V1、V2、V3的示數(shù)分別為U1、U2、U3,A1、A2為電流表,R1、R2為定值電阻,則電壓表V3測的是 兩端的電壓,U1、U2、U3的關(guān)系式為 。
【答案】 R2
【詳解】[1][2]根據(jù)電壓表與被測電路元件并聯(lián)可知,電壓表V1測電阻R1兩端的電壓,電壓表V2測電源的電壓,電壓表V3測電阻R2兩端的電壓;因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以三電壓表的示數(shù)關(guān)系為
三、作圖題
20.小周用碳膜電位器設(shè)計(jì)了一個可調(diào)亮度的電燈,如圖所示,為了安全,她把電路元件安裝在塑料外殼內(nèi),請根據(jù)安全用電的原則,把各元件連入家庭電路中,要求滑片順時針滑動時小燈泡變亮。(碳膜電位器擁有開關(guān)的功能)
【答案】
【詳解】滑片順時針滑動時燈泡變亮,說明通過燈泡的電流變大,則電位器接入電路的電阻減小,因此應(yīng)該接左側(cè)和中間兩個接線柱,且電位器接在火線與燈之間,如圖所示:
21.在如圖所示的電路中,有兩根導(dǎo)線尚未連接,請用筆畫線代替導(dǎo)線連接完整。要求:①電壓表測小燈泡兩端電壓;②閉合開關(guān)S,向右端移動滑動變阻器的滑片P,燈變亮。

【答案】
【詳解】電壓表測小燈泡兩端電壓,所以電壓表應(yīng)與燈泡并聯(lián),電源為兩節(jié)干電池,則燈泡兩端電壓不超過3V,因此選擇0~3V量程;閉合開關(guān)S,滑動變阻器能改變小燈亮度,說明滑動變阻器與燈泡串聯(lián),且向右端移動滑動變阻器的滑片P,燈變亮,說明電路是電流變大,所以滑動變阻器接入電路中的電阻變小,則應(yīng)將變阻器的b接線柱接入電路,如圖所示:

四、實(shí)驗(yàn)題
22.如圖為溫度報警電路,器材包括:電源(電壓可調(diào))、電阻箱 R0、熱敏電阻R t(相關(guān)參數(shù)如下表)、開關(guān)和導(dǎo)線。當(dāng)輸出電壓 U≥8V 時,報警器會發(fā)出信號(不考慮報警器對電路的影響)。
環(huán)境溫度 t/℃ 5 10 20 30 40 50
熱敏電阻 Rt/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8
(1)熱敏電阻的阻值 Rt 隨溫度升高而 ;
(2)若電源調(diào)至 12 V,要求溫度 t≤10 ℃時報警,則 R0 應(yīng)調(diào)至 kΩ;
(3)若想提高報警溫度,請你提出兩種調(diào)節(jié)方法:
① ;
② ;
(4)若想將報警條件改為溫度 t≥40 ℃。請你利用原有器材重新設(shè)計(jì)電路,并畫在下面方框內(nèi);
【答案】 變小 2.2 減小 R0 阻值 增大電源電壓
【詳解】(1)[1]表格中溫度升高時,熱敏電阻的阻值變小,即熱敏電阻的阻值Rt隨溫度升高而減小。
(2)[2]當(dāng)輸出電壓U≥8V時,報警器會發(fā)出信號,電源電壓U總=12V
溫度t≤10℃時報警,由表格數(shù)據(jù)知道,電阻Rt≥4.4kΩ
當(dāng)Rt=4.4kΩ=4.4×103Ω,U=8V時,由歐姆定律知道,Rt中的電流
Rt與R0串聯(lián),R0兩端的電壓U0=U總-U=12V-8V=4V
R0中的電流
由歐姆定律知道,R0 應(yīng)調(diào)至
(3)[3][4]由表格數(shù)據(jù)知道,報警溫度升高,熱敏電阻Rt較小,當(dāng)電源電壓增大,或者減小R0的阻值時,可使輸出電壓為U。
(4)[5]報警條件改為溫度t≥40℃,由表格數(shù)據(jù)知道,熱敏電阻Rt=1.1kΩ,輸出電壓為R0兩端的電壓U=8V
Rt兩端的電壓
在串聯(lián)電路中
原電路器材符合要求,輸出電壓為R0兩端電壓,所以電路設(shè)計(jì)如下
23.某實(shí)驗(yàn)小組在探究“電流與電壓的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中,設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路,其中電源電壓恒為3 V,滑動變阻器最大阻值為,備選定值電阻有、、和各一個。
(1)先將5Ω的電阻接入電路中,圖甲是沒有連接完整的實(shí)驗(yàn)電路,要求滑動變阻器的滑片向右移動時電壓表的示數(shù)變大,請你將電路連接完整;
(2)電路正確連接完畢后,閉合開關(guān)前要將滑動變阻器的滑片移到阻值最 處;閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩只電表示數(shù)如圖乙所示,則電路中的故障可能是 ;
(3)排除故障后,在第二次實(shí)驗(yàn)中電壓表的示數(shù)如圖丙所示,示數(shù)為 V;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見下表,表中一個電流數(shù)據(jù)記錄錯誤,這個數(shù)據(jù)是 ;
實(shí)驗(yàn)次數(shù) 1 2 3 4
電壓
電流
(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓 ;
(5)實(shí)驗(yàn)小組繼續(xù)探究“電流與電阻的關(guān)系”,將10Ω的電阻替換5Ω的電阻接入電路中,閉合開關(guān)后,若不調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)會 ;要使電壓表示數(shù)不變,應(yīng)調(diào)節(jié)滑片,使滑動變阻器阻值 (均選填“變大”、“不變”或“變小”);
(6)實(shí)驗(yàn)小組依次把四個備選電阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω接入電路,為了控制定值電阻兩端的電壓不變,每次更換定值電阻后需要調(diào)節(jié)滑動變阻器。這個電壓控制在多少合適呢?實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)分別提出了0.5V、1 V和1.5V三個電壓值,為使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行,你認(rèn)為應(yīng)選這三個電壓值中的 V。
【答案】 大 定值電阻斷路 成正比 變大 變大
【詳解】[1]先將的電阻接入電路中,圖甲是沒有連接完整的實(shí)驗(yàn)電路,要求滑動變阻器的滑片向右移動時電壓表的示數(shù)變大,此時電路中電流變大,滑動變阻器的阻值變小,故連接如下所示:

[2]電路正確連接完畢后,閉合開關(guān)前要將滑動變阻器的滑片移到阻值最大處。
[3]閉合開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)兩只電表示數(shù)如圖乙所示,此時電壓表示數(shù)最大,接近電源的電壓,電流表示數(shù)為0,故則電路中的故障可能是定值電阻斷路。
[4][5]如圖丙所示,電壓表接小量程,分度值為,故讀數(shù)為;實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄見下表,表中一個電流數(shù)據(jù)記錄錯誤,這個數(shù)據(jù)是,因?yàn)榇颂庪娏鞑话幢壤黾印?br/>[6]分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出:在電阻一定的情況下,通過導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
[7][8]根據(jù)串聯(lián)分壓原理:將的電阻替換的電阻接入電路中,閉合開關(guān)后,若不調(diào)節(jié)滑動變阻器,電壓表示數(shù)會變大;要使電壓表示數(shù)不變,應(yīng)調(diào)節(jié)滑片,使滑動變阻器接入電路的阻值變大。
[9]滑動變阻器最大阻值為,電阻的最大值為,電路中有兩節(jié)電池,根據(jù)串聯(lián)分壓原理可知:此時電壓之比為,故應(yīng)選這三個電壓值中的。

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