内容正文:
专题14 电压 电阻
一、专题精讲
考点一:串、并联电路的电压规律
1.电压
(1)电压是电流形成的原因。
(2)单位:伏特(V),1KV=1000V。
2.电压表的使用
(1)电流必须从正接线柱流出,从负接线柱流出;
(2)电压表必须和被测部分并联;
(3)所测部分的电压不允许超过所选电压表的量程;
(4)可以直接测电源电压。
3.串、并联电路的电压规律
(1)串联电路的总电压等于各个用电器两端电压之和(U=U1+U2+…+Un);
(2)并联电路中各支路两端电压相等且等于电源电压(U=U1=U2=…=Un)。
【例1】如图所示,当甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均为如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
【解析】电压表V1测量的是电源电压,选的是0-15V的量程分度值为0.5V,根据指针位置,电压表读数为6V;
电压表V2测量的是R2电压,选的是0-3V的量程,分度值为0.1V,根据指针位置,电压表读数为1.2V;
根据串联电路的电压关系U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V.
【答案】C
【学法总结】本题明确电压表的读数方法,串联电路的电压关系:U=U1+U2.
【变式训练1】小明按图甲所示的电路进行实验,当闭合开关用电器正常工作时,电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,则L1两端的电压为 9.2V,电源电压为 11.5V.如图丙所示,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2并联,乙表是 电流(“电流表”或“电压表”).
【答案】9.2;11.5;电流.
【例2】如图所示电路中,闭合开关后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转且接近于电源电压,该电路故障可能是( )
A.电流表被烧坏了
B.灯泡L1的灯丝断了
C.两个灯泡都断路
D.灯泡L2的灯丝断了
【解析】
A、如果电流表烧坏,整个电路断路,灯泡不亮,电流表、电压表示数为零.此选项不符合题意;
B、如果灯泡L1的灯丝断了,整个电路断路,灯泡不亮,电流表、电压表示数为零.此选项不符合题意;
C、两个灯泡都断路,整个电路断路,灯泡不亮,电流表、电压表示数为零.此选项不符合题意;
D、如果灯泡L2的灯丝断了,灯泡断路不发光,电流表无示数,电压表串联在电路中测量电源电压有示数.此选项符合题意.
【答案】D
【学法总结】闭合开关灯泡不亮,原因有二:断路或短路.具体原因从电压表有无示数、示数是否正常分析.
【变式训练2】如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮,电流表指针几乎指在“0”刻度线不动,电压表指针则有明显偏转,该电路中故障可能是( )
A.电流表坏了(断路),或开关S接触不良
B.灯泡L1的灯丝断了,或L1的灯泡与灯座接触不良
C.电流表和两个灯泡都坏了
D.从a点开始,经过灯泡L2到b点的这一段电路中有断路
【答案】D
考点二:影响电阻大小的因素
1.电阻
(1)电阻表示导体对电流的阻碍作用。
(2)单位:欧姆(Ω),1KΩ=1000Ω。
2.影响电阻大小的因素
(1)同种材料的导体,在横截面积一定时,长度越长,电阻越大;
(2)同种材料的导体,在长度一定时,横截面积越大,电阻越大;
(3)电阻和导体材料有关,最善于导电的是银,其次是铜和铝,电阻大小还与温度有关。
注意:电阻是导体本身的一种性质,与电压和电流无关。当有电流时,电阻得到表现;无电阻时,不表现,但电阻的大小不变。
【例1】在“探究导体的电阻跟哪些因素有关”的实验中:
(1)甲同学的猜想是:①电阻可能与导体的材料有关.
乙同学的猜想是:②电阻可能与导体的温度有关.
丙同学的猜想是:③电阻可能与导体的横截面积有关.
根据你掌握的电学知识,你认为:④电阻还与 导体的长度有关.
(2)现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝,规格如表.
金属丝代号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
金属甲
1
0.2
B
金属甲
1
0.1
C
金属乙
1
0.1
D
金属乙
0.5
0.1
选用导线A和B进行实验,可以探究 丙(选填“甲”“乙”或“丙”)同学的猜想.要想探究猜想①应该选用 B、C(选上面表格中导线的字母代号)两根导线进行实验.
【解析】(1)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、横截面积以及温度,所以我认为电阻还与导体的长度有关.
(2)因为A、B导线的长度和材料均相同,而横截面积不同,因此选用导线A和B进行实验,可以探究丙同学的猜想;
要探究猜想①,根据控制变量法的思路,应该