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第十五章 探究电路 章末知识复习
实验一 探究电阻的大小与哪些因素有关
1.实验方法:(1) 法。(2)转换法。
2.实验器材:电源、导线、开关、 ,镍铬合金丝、锰铜合金丝若干。
3.实验电路
4.特别注意:实验中,通过 来反映电阻的大小。
控制变量
电流表
电流表示数的大小
5.实验结论
(1)导体的电阻跟导体的长度有关,其他条件相同时,导体的长度越长,电阻 。
(2)导体的电阻跟导体的横截面积有关,其他条件相同时,导体的横截面积越大,电阻 。
(3)导体的电阻跟导体的 有关。
越大
越小
材料
实验二 探究电流与电压和电阻的关系
1.实验方法: 法。
2.实验器材:电源,电流表(1只),电压表(1只),滑动变阻器(1个),阻值为5 Ω,10 Ω,20 Ω,25 Ω的定值电阻各1个,开关(1个),导线若干。
3.实验电路图
4.实验结论
(1)在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成 。
(2)在电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 。
控制变量
正比
反比
实验三 “伏安法”测电阻
1.实验原理: 。
2.实验电路
3.滑动变阻器的作用
(1)调节被测电阻两端的 。
(2) 。
4.连接电路的注意事项:开关应 ;滑动变阻器的滑片移到 处。
5.多次测量的目的: 。
电压
保护电路
断开
阻值最大
求平均值,减小误差
题组一 电阻、变阻器
1.如图所示的滑动变阻器中,当滑片P向左滑动时,连入电路的电阻变小的是( )
C
2.(2023武汉)某同学利用表格中的几种导体探究影响导体电阻大小的因素。下列说法正确的是( )
D
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料
① 1.0 0.2 锰铜
② 1.0 0.4 锰铜
③ 0.5 0.4 锰铜
④ 1.0 0.4 镍铬合金
A.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与②
B.为检验“导体电阻跟导体长度有关”的猜想,应选用导体①与③
C.为检验“导体电阻跟导体横截面积有关”的猜想,应选用导体①与④
D.为检验“导体电阻跟导体材料有关”的猜想,应选用导体②与④
题组二 欧姆定律及其应用
3.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω,滑动变阻器滑片位于中点。用一阻值为20 Ω的电阻替换R1,可能使电压表示数与替换R1前相等的方法是( )
A.电源电压不变,不移动滑片
B.电源电压不变,向左移动滑片
C.减小电源电压,不移动滑片
D.增大电源电压,向左移动滑片
4.如图所示电路中,电阻R1=12 Ω,R2=6 Ω。当单刀双掷开关S置于位置1时,电压表读数为3 V。则当S置于位置2时,电压表读数的可能值为( )
A.1 V B.2 V
C.3 V D.4 V
C
B
5.(2023乐山)课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪,通过翻阅资料了解到N形气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图,其中R为N形气敏元件,R0为定值电阻。闭合开关S,当气体浓度越高时,会出现( )
A.电流表示数增大,电压表示数增大
B.电流表示数增大,电压表示数变小
C.电流表示数变小,电压表示数增大
D.电流表、电压表示数均不变
6.(2023龙东)如图所示,电源电压保持不变,R1,R2为定值电阻。若开关S1,S2闭合,甲、乙两表均为电压表,示数之比为5∶2,则R1,R2电阻之比为 ;若开关S1闭合、S2断开,两表均为电流表,甲、乙两表的示数之比为 。
A
3∶2
3∶5
7.(2023常德)在创建全国交通模范城市过程中,便携式酒精测试仪是交警查酒(醉)驾的利器。图(甲)是其原理图,电源电压恒定为 3 V,Rp是酒精气体传感器,其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图(乙)所示,R0是报警器,其阻值恒定为50 Ω。当气体中酒精浓度为0时,电路中的电流是 A;在对某司机的检测中,电压表的示数为 1.5 V,请根据计算和法律规定,判定该司机是 (选填“非酒驾”“酒驾”或“醉驾”)。
0.012
我国法律规定,当每100 mL气体中酒精浓度M
非酒驾 M<20 mg
酒驾 20 mg≤M<80 mg
醉驾 M≥80 mg
酒驾
8.如图所示的电路中,电源电压U不变,r,R1和R2均为定值电阻,其中r=1 Ω,R1=14 Ω,S1为单刀单掷开关,S2为单刀双掷开关。闭合S1,将S2掷于1端,电压表V的示数U1=2.8 V;将S2切换到2端,电压表V的示数U2=2.7 V。求:
(1)电源电压U的大小。
答案:(1)3 V
(2)电阻R2的阻值。
答案:(2)9 Ω
题组三 家庭用电
9.(2023自贡)关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.一旦发生触电事故,应先断开电源再进行抢救
B.使用测电笔时,手指不能接触笔尾金属体
C.选用插座时,所有家用电器都使用两孔插座
D.空气开关跳闸后,重新闭合开关就可以了
10.如图是某家庭电路的一部分,下列说法正确的是( )
A.电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B.断开开关S时,用测电笔接触A点时氖管发光,接触B点时氖管不会发光
C.保险丝烧断后可用铜丝代替
D.闭合开关S时,电灯不亮,保险丝未烧断,可能是电灯短路
A
B
11.(2023营口)有一种自动控制的楼道灯,只有光线暗且有声音时,电路接通,灯亮;光线亮时,不论发出多大声音,灯也不亮;楼道中还有一个三孔插座,且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。
答案:如图所示
题组四 重点实验
12.(2024昆明)小明家用双芯导线铺设了一条从他家到水上养殖场的家庭用电线路,全长2千多米。由于磨损,输电线上某处发生了短路。正在上初中的小明想用学过的物理知识找出短路发生的地点,于是他拿出实验仪器盒里的器材:一个电流表、一个电压表、1.5 V干电池一节、开关、导线若干(电阻忽略不计)以及家里一个量程为15 kg的电子秤。家里还分别有一卷和一根2 m长的同规格双芯导线[如图1(甲)(乙)所示]。请你加入进来,利用现有的器材,帮助小明一起测算出短路点离他家的距离。
(1)①用电子秤测出2 m长那根导线的质量m=190 g,算出这种双芯导线单位长度的质量为
g/m。
②用电子秤称出那一卷导线的质量M=11 400 g,则这卷双芯导线的长度为 m。
③如图2所示,将电池、电流表、电压表、开关接到那一卷导线一端A的两个线头上,再将另一端B的两个线头用导线连接起来。闭合开关后,电压表的示数是1.4 V,电流表的示数是1.37 A。则那一卷双芯导线里面每一根电线的电阻为 Ω,每一根电线单位长度的电阻为 Ω/m。(两空均用最简分数表示)
④通过上面的计算,不能直接测量2 m长那根导线电阻的原因是 。
95
120
电流过大,超出电流表的量程
(2)接下来还要做的工作是
①小明在家里将电池、电流表、电压表、开关接到他家发生短路的线路一端的两个线头上,还有一根导线未连接,如图3所示。请你用笔画线代替导线,将电路连接完整。
答案:(2)①如图所示
②设计这个电路的目的是测量 , 和由这两个物理量计算得到的 。(均用物理量符号表示)
③图4是测量后小明随手记录在纸上的两个数据,则短路点离他家的距离为 m。
I
U
R
1 438.5
13.(2024邵阳)小芳和同学们一起做“探究电流与电阻的关系”的实验,她们准备了电压为3 V的电源。规格为“30 Ω 1 A”的滑动变阻器,阻值分别为5 Ω,10 Ω,15 Ω,20 Ω 的四个定值电阻。电流表、电压表、开关各一个,导线若干。她们利用这些器材设计了如图(甲)所示的电路。实验中控制定值电阻两端电压为2 V不变,请帮助小芳和同学们完成以下问题。
(1)小芳和同学们先将5 Ω的电阻接入电路中,滑动变阻器阻值调至最大,检查连接无误之后闭合开关,发现电流表示数接近零,电压表示数接近于电源电压,经分析可能是定值电阻处发生了
(选填“短路”或“开路”)。
开路
(2)电路故障排除后,继续进行实验,调节滑动变阻器滑片,使电压表的示数为2 V,电流表的示数如图(乙)所示,把示数填入表格中。
(3)接下来,小芳和同学们将5 Ω的电阻更换成10 Ω的电阻接入电路,要使电压表的示数保持2 V不变,应向 (选填“左”或“右”)移动滑片。
(4)小芳和同学们通过实验得到了以下实验数据。
电阻/Ω 5 10 15 20
电流/A 0.2 0.13 0.1
分析表中数据,可以得出结论:当电压一定时,导体中的电流与导体的电阻成 比。
左
0.4
反
14.(2023常德)在“测量小灯泡的电阻”实验中,有如下器材:电压表、电流表、开关、电压为 6 V的电源、“3.8 V 0.4 A”的小灯泡、标有“20 Ω 1.5 A”的滑动变阻器、导线若干。
(1)甲组同学接好最后一根导线,灯泡立即发出耀眼的光并很快熄灭,则他一定是将导线接在了图中滑动变阻器的 (选填“A”或“B”)接线柱上了,此外他们还存在一个不当的实验操作:
。
(2)为了保证实验安全,滑动变阻器的调节范围为 ~20 Ω。
A
实验前没有断开开关
5.5
(3)下表是乙组同学将电路连接完整后并按正确的操作测得的数据。当他们做完第1次实验后做第2次,应将滑动变阻器的滑片向 (选填“A”或“B”)端移动。
实验次数 1 2 3
电压/V 2.0 3.0 3.8
电流/A 0.33 0.34 0.40
(4)在乙组中小洋是负责数据分析的,他认为用表格中的数据求出小灯泡电阻的平均值为 8.1 Ω,即为小灯泡电阻的测量值。请你对此作出简要的评估: _
。
B
不正确,小灯泡的阻值和温度
有关,不是定值
谢谢观赏!
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解析:(1)闭合S1,将S2掷于1端,r,R1串联接入电路,电压表测R1两端的电压,
由欧姆定律可得此时通过电路的电流I1===0.2 A,
串联电路总电阻等于各部分电阻之和,则电路总电阻R=r+R1=1 Ω+14 Ω=15 Ω,
电源电压U=I1R=0.2 A×15 Ω=3 V。
解析:(2)闭合S1,将S2切换到2端,r,R2串联接入电路,电压表测R2两端的电压,
串联电路总电压等于各部分电压之和,所以r两端的电压Ur=U-U2=3 V-2.7 V=0.3 V,
此时通过电路的电流
I2===0.3 A,
串联电路各处电流相等,由欧姆定律可得,电阻R2的阻值R2===9 Ω。
$$