3.2 3.3 物质的导电性、电压及其测量-讲义-2026-2027学年浙教版科学八年级上册
2026-06-29
|
2份
|
76页
|
44人阅读
|
4人下载
普通
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 科学 |
| 教材版本 | 初中科学浙教版八年级上 |
| 年级 | 八年级 |
| 章节 | 第2节 物质的导电性,第3节 电压及其测量 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 7.99 MB |
| 发布时间 | 2026-06-29 |
| 更新时间 | 2026-06-29 |
| 作者 | 自由由的科学鱼 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-06-29 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58547124.html |
| 价格 | 0.50储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义系统覆盖初中科学电学核心知识点,从物质的导电能力(导体、绝缘体、半导体)切入,衔接电阻的定义、影响因素(长度、材料、横截面积、温度),延伸至变阻器的原理与使用,最终落脚于电压的测量及串并联电路电压特点,构建连贯的电学知识学习支架。
资料通过实验探究(如加热灯丝与玻璃柱观察导电性变化)培养科学探究能力,经典题型结合生活实例(如雷雨天气树的导电性、电动自行车调速)深化科学观念,强化训练助力学生自主学习,课中辅助教师授课,课后帮助学生查漏补缺,提升科学思维与实践能力。
内容正文:
八年级上册 第三章 电路探秘
3.2 物质的导电性
知识点一、物质的导电能力
1.导体:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等。
2.绝缘体:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
3.导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
4.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
5.物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电。
经典题型一:物质的导电能力
1. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电
B.金属能够导电的原因是金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体
D.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
【答案】A
2. 下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
【答案】A
3. 为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
【解答】解:A、图甲中接通开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,由于灯丝温度升高,电阻变大,小灯的亮度逐渐变暗。它表明:灯丝的电阻随温度升高而增大,故A正确;
B、图乙中当接通开关S后,电路是断路,灯泡不亮,说明常温下玻璃是绝缘体,当用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱,玻璃的温度升高,玻璃变为导体,电路形成通路,灯泡变亮,故B错误;
C、甲乙两图实验现象说明导体和绝缘体之间没有绝对的界限,在一定条件下可以相互转化,故C正确;
D、实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,属于转换法,故D正确。故选:B。
4. 某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
【答案】B
【解析】AB.探究导体电阻大小与长度的关系时,要求接入导体在长度变化时其电阻变化较大;导电能力超强的超导材料,电阻为零,不能选择超导材料,应该选择导电能力较差的合金线,故A错误,B正确;
C.小灯泡越亮,通过灯泡的电流越大,说明被研究导体的电阻越小,故C错误;
D.探究导体电阻大小与长度的关系,需要控制导体的材料和横截面积相同,故D错误。故选B。
5. 雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体、绝缘体 B.导体、导体 C.绝缘体、导体 D.绝缘体、绝缘体
【详解】不同物质的导电能力是不同的,容易导电的称为导体,不容易导电的称为绝缘体,雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显,说明树和氢氧化钠的水溶液都属于导体,故B符合题意,ACD不符合题意;故选B。
6. 超导是科学世界中最奇妙的现象之一,超导体中材料电阻为零,假如科学家已研制出常温下的超导体材料,则可以用它制作( )
A.家用保险丝 B.炽灯泡的灯丝
C.电炉的电阻丝 D.电动机线圈
【解答】解:超导体电阻为0,保险丝、灯丝、电阻丝都是利用电流热效应工作的,它不能使用超导体;电动机线圈与电流的热效应无关,可以使用超导体,故D符合题意。故选:D。
知识点二、电阻
1. 电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用。
2. 对电阻的理解,要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
①导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越强。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
②★【易错】导体的电阻是导体本身的一种特性。电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否接入电路,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。电阻与电流/电压成任何比都是错的;
3. 符号:电阻通常用字母 R 表示;
4. 单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常见单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系是:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
5. ★影响导体电阻的因素:长度、材料、横截面积(粗细)、温度。
(1)导体电阻与长度的关系:在导体的材料和横截面积相同的情况下,长度越长,导体的电阻越大。
(2)导体电阻与横截面积的关系:在导体的材料和长度相同的情况下,横截面积越大(越粗),电阻越小。
(3)导体电阻与材料的关系:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。因此,导电能力也是材料的一种特性。
(4)导体的电阻与温度的关系:①导体的电阻还跟导体的温度有关,如同一金属导体,温度越高,电阻越大;当气温高或人体出汗时,人体电阻较小,而人体皮肤很干燥时,电阻较大。②某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。如水银在-269摄氏度时,电阻会突然消失。
注:① 在同样条件下,银、铜材料的电阻很小,电木、橡胶材料的电阻很大。一般常用铜、铝材料来做导线,电木、橡胶来做绝缘体。
② 人体电阻的一般值是1000-2000欧。出汗时,人体的电阻值较小;干燥时,人体的电阻值较大
6.超导体
(1)超导现象:一些金属或合金,当温度降低到某一温度时,电阻变为零的现象。如水银在-269℃时,电阻会突然消失。
(2)超导体:能够发生超导现象的物质叫做超导体。
(3)超导体的应用:用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热等。
知识点三、变阻器
1.滑动变阻器
(1)原理:靠改变连入电路中的电阻线的有效长度来改变电阻。
(2)使用方法:
①要与控制电路串联;
②连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”;
③为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的电阻最大的位置
(滑动变阻器的最大电阻一定);
④通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
(3)作用:①改变电路中电流的大小;②改变用电器两端的电压;③保护电路。
(4)铭牌认识:滑动变阻器的铭牌上标有的“50,1A”的意义:最大阻值为50,允许通过的最大电流为1A。
2.其他变阻器,如变阻箱、旋钮式变阻器、光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻等。
经典题型二:变阻器
1. 滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.通过滑动变阻器的电流发生变化
B.加在滑动变阻器两端的电压发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.接入电路的电阻丝的横截面积发生变化
【答案】C
2. 如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片 向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A.B.C.D.
【答案】C
3. 将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )
A.P1放在最右端,P2放在最右端 B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端 D.P1放在最左端,P2放在最右端
【解答】解:根据题意要求,图中的两个滑动变阻器是串联接入电路的,要使接入电路的总电阻最大,必须让每个变阻器的电阻丝都全部接入电路。对于左边的变阻器来说,电阻丝的右端接入电路,所以应该把滑片P1移到最左端;对于右边的变阻器来说,电阻丝的左端接入电路,所以应该把滑片P2移到最右端。故选:D。
4. 如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
【答案】D
5. 图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( )
A.滑片向左移动时,电灯变亮
B.滑片向右移动时,电灯变亮
C.滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D.滑片放在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都要变暗
【答案】B
【解答】解:A、滑片向左移动时,甲滑动变阻器接入电路的电阻线变短,电阻变小;乙滑动变阻器接入电路的电阻线变长,电阻变大,甲、乙两变阻器电阻线改变的相同,因为相同长度的甲电阻丝的阻值比乙的小。所以电路中的电阻变大,电流变小,灯泡变暗。故A错误。B、同理可分析滑片向右移动时,电灯变亮,故B正确、C错误。D、滑片放在滑动变阻器中央时,两变阻器各有一半的电阻线接入电路中,滑片向右移动时,总电阻变小、电流变大、电灯变亮;滑片向左移动时,总电阻变大,电流变小,电灯变暗;故D错误。故选:B。
6. 在如图所示的四个电路中,合上开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,那么下列叙述中正确的是( )
A.只可用甲图电路 B.用甲图或丁图电路都可以 C.只可用乙图电路 D.用乙图或丙图电路都可以
【答案】B
【解答】解:据题意可知,滑片P向右移动时,电流变小,则电阻变大,即滑片右移时电阻丝长度增加,说明变阻器的左半段接入电路,则一定使用了左下接线柱,故排除乙图;据变阻器的接法是一上一下可知,排除丙图,则甲图和丁图是正确的。故选:B。
7. 如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
【详解】A.由图知,S和A接触,电阻丝MPN接入电路,P向右移动时,MPN的长度增大,则变阻器接入电路的电阻变大,由欧姆定律可知电路中的电流将变小,所以灯泡变暗,故A正确;
BD.由图知,S和B接触,电阻丝BPN接入电路,P向右或向左移动时,BPN的长度不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故BD正确;
C.由图知,S和C接触,电阳丝CPN接入电路,无论P怎样移动,CPN的长度均不变,则变阻器接入电路的电阻不变,由欧姆定律可知电路中的电流不变,所以灯泡亮度不变,故C错误。故选C。
8. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的。如图1所示,当滑片向C端移动时,它接入电路的电阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图2中电阻箱的读数是 Ω。
【答案】长度 变小 162
9. 常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱,下列说法中正确的是( )
A.电阻箱能逐渐地改变它连入电路的电阻,但不能表示出连入的阻值
B.滑动变阻器能够表示出它连入电路的阻值
C.电阻箱能表示出它连入电路的阻值
D.这两种变阻器规定有最大的阻值,对通过它们的电流没有任何限制
【答案】C
【解析】AC.电阻箱能表示出连入的阻值,但不能逐渐地改变连入电路的电阻,所以A错误,C正确;
B.滑动变阻器能连续地改变接入电路中的阻值,但不能读数,所以B错;
D.滑动变阻器和电阻箱都有允许通过的最大电流,所以D错误;
10. 将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是( )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片 B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片 D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
【答案】B
11. 电动自行车的车速是由通过电动机的电流大小控制的,当驾驶员转动车把上的“电门”,逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片OP,车速变大。下列是电动自行车的模拟电路,其中符合要求的是( )
ABC D.
【详解】A.逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片,使阻值变小,电流变大,车速变快,故A符合题意;B.逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片,使阻值变大,电流变小,车速变慢,故B不符合题意,CD.变阻器和电动机并联,调节变阻器不影响通过电动机的电流,故CD不符合题意。故选A。
12. 电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与M、N相连接的是( )
A.E和F B.O和E
C.O和F D.以上接法均可
【解答】解:由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定律,电路的总电阻变小,则变阻器连入电路的电阻变小,如果接线柱M接O点,则接线柱N应该接E点。
故选:B。
13. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中 O、E、F 为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用 。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入 MN 的接线柱是 。(字母 O、E、F 选两个)
【答案】导体OE
【详解】[1]变阻器上旋钮滑片的材料是导体。[2]由题意可知,驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,电路中的电流变大,根据欧姆定律,电路的总电阳变小,则变阻器连入电路的电阻变小,如果接线柱M接0点,则接线柱N应该接点。
经典题型二:电阻大小影响因素的应用
1. 一根铜导线的电阻为R,要使接入电路中的导线电阻变大,可采取的措施是( )
A.将这根导线对折后连入电路中 B.将导线拉长后连入电路中
C.增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度 D.用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
【答案】B
【解答】解:A、将这根铝导线对折后接入电路,长度变短、横截面积变大,电阻变小,可以使连入电路的导线电阻变小;B、将这根铝导线拉长,长度变长、横截面积变小,电阻变大,可以使连入电路的导线电阻变大;C、导体的电阻是导体的阻碍电流的性质,与导体两端的电压和通过的电流无关;D、用长度、横截面积相同的银导线代替这根铜导线接入电路,电阻变小。故选:B。
2. 有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大 B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
【答案】A
3. 不考虑温度对电阻的影响,白炽灯的灯丝断了一截,若搭接上后仍能使用,则灯丝的电阻将( )
A.增大 B.减小 C.和原来一样 D.都有可能
【答案】B
4. 一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
【答案】D
5. 甲、乙是由同种材料制成的两根导线,若要使两根导线电阻大小相等,则它们的横截面积S甲和S乙,长度L甲和L乙间的关系合理的是( )
A.S甲>S乙,L甲>L乙 B.S甲=S乙,L甲<L乙 C.S甲<S乙,L甲=L乙 D.S甲>S乙,L甲<L乙
【答案】A
6. 一段导线均匀拉长为原来的3倍,则导线的电阻将( )
A.是原导线电阻的6倍 B.是原导线电阻的 C.是原导线电阻的9倍 D.是原导线电阻的
【答案】C
7. A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA=RB、IA<IB C.RA>RB、IA=IB D.RA<RB、IA=IB
【详解】对于A和B是由同种材料制成的长度相同的两段导体,由于B段的横截面积小,A段的横截面积大,故B段的电阻大于A段的电阻,即RA<RB,且此两段电阻串联,据串联电流处处相等的关系可知,这两段导体中的电流是相等的,即IA=IB。故选D。
8. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
【解答】解:A、小灯泡越亮,电路中的电流越大,表示接入的合金丝电阻越小,故A错误;
B、 利用此装置中的一根电阻丝,用夹子改变电阻丝的长度,也可以探究导体电阻大小和长度的关系,故B错误;C、利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积的关系,长度可以选择其中一根导线,一次全部接入,另一次直接入其中一部分即可,正确;D、为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电流表,根据电流的大小来判断电阻的大小。故D错误。故选:C。
9. 如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中A、B、C为锰铜合金,D为镍铬合金)。请回答下列问题。
(1)实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小,而是通过对比 得出。
(2)为探究导体电阻大小与横截面积的关系,可选取 两根导线进行实验。
(3)本实验在进行现象对比时,存在主观性。若在电路中串联一个 (填“电流表”或“电压表”),则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。
【答案】(1)小灯泡的亮度;(2)a、c;(3)电流表。
【解答】解:(1)将不同的电阻丝接入电路,电流大小不同,灯泡亮度不同,因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的,这种研究问题的方法叫做转换法;
(2)要探究导体的电阻大小与横截面积的关系,需要控制材料和长度相同,改变横截面积,因此应将编号为a、c的电阻丝接入电路进行实验;
(3)发现小灯泡的亮度变化不明显,则电路的电流变化较小;由于电流表能精确测量电流的大小,所以可在电路中串联一个电流表代替小灯泡完成实验。
故答案为:(1)小灯泡的亮度;(2)a、c;(3)电流表。
10. 为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关,科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如下表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号
材料
长度
横截面积
①
镍铬合金
1米
1毫米2
②
镍铬合金
1米
2毫米2
③
镍铁合金
1米
1毫米2
④
锰铜合金
1米
1毫米2
步骤一:将①号金属丝的A、B端接入电路,使a导线的P端与B相连(如图甲)。
步骤二:闭合开关,记录电流表示数I1,立刻断开开关。
步骤三:将P端分别移至金属丝的C、D点,闭合开关,记录电流表示数分别为I2、I3,并立刻断开开关。
步骤四:分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
(1)步骤二记录的电流表示是如图乙所示,则大小为 。
(2)本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关,并等待片刻后再进行下一步的操作,这种做法的目的是 。
(3)小明在用④号金属丝实验时,发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料:长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因: 。
【答案】(1)0.34A;(2)防止温度对电阻的影响;(3)锰铜合金电阻小,电流变化小。
【解答】解:(1)电流表的量程为0﹣0.6A,分度值为0.02A,故电流表示数为0.34A;
(2)电阻会受到温度的影响,电路接通时电阻会产生热量从而改变电阻的大小,故实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关的目的是防止温度对电阻的影响;
(3)锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,小明在用锰铜合金实验时,在电压一定时,通过锰铜合金的电流变化很小,故实验现象不明显。
故答案为:(1)0.34A;(2)防止温度对电阻的影响;(3)锰铜合金电阻小,电流变化小。
11. 小科设计了如图所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入如表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号
材料
长度
棋截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(1)小科应选择序号为 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有小宁、小雨两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:小宁把灯泡更换为电流表:小画在原电路中再串联接入一个电流表,小科思考后认为小画同学的改进更好一些。你认为他的理由是 。
【解答】解:(1)探究导体电阻大小与导体长度的关系,需要控制导体的材料、横截面积一定,改变导体的长度,应选择2和4;(2)电阻的大小是不便于直接观察的,所以我们将电阻的大小转换为所串联的小灯泡的完度来观察,即在电压一定时,灯泡越亮,表明电阻越小,即通过观察小灯泡的亮度来比较电阻丝阻值的大小;(3)从保护电路的角度分析,由于电阻丝的阻值较小,甲方案相当于短路,故不安全,所以应选择小画的方案,小灯泡有保护电路的作用。
12. 图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后(实验用两节新干电池作电源),通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于如表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
0.32
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
待填
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)用笔画线代替导线将电路补充完整(要求:滑片向左移时,电流表示数变大)。
(2)将电阻丝c的两端接入电路,闭合开关S后,观察到电压表示数为1.2V、电流表示数为0,该电路只有一处故障,可能是 。
(3)排除(2)的故障后,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线。结合本实验的研究,选择 两个实验组可以解释该操作目的。
【解答】解:(1)变阻器按一上一下的串联在电路中,且滑片P向左移动时,能使电流表的示数变大,滑动变阻器的电阻减小,所以滑动变阻器接左下接线柱,如下图所示:
(2)将电阻丝c的两端接入电路,闭合开关S后,观察到电压表示数为1.2V,说明电压表两接线柱至电源部分电路通路,电流表示数为0,说明电路中有断路;该电路只有一处故障,可能是电阻丝c断路;
(3)排除(2)的故障后,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,电流表采用的是0~0.6A量程,分度值为0.02A,其示数为0.26A;
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,在其他因素一定时,横截面积越大,电阻越小,这样就减小了输电线的电阻;2、3两个实验组的电阻丝材料和长度相同,c电阻丝的横截面积较大,通过c电阻丝的电流较大,说明c电阻丝的阻值较小,可以解释该操作目的。
3.2 强化训练
1. 下列说法正确的是( )
A.通常情况下,物体呈电中性,是因为物体内部没有电子 B.同种电荷相互吸引
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电子 D.金属导电靠的是自由电子
【答案】D
2. 如表是甲、乙两种电阻线的参数,下列分析正确的是( )
导体
长度/m
横截面积/mm2
材料
甲
1.0
0.2
镍铬合金
乙
1.0
0.4
镍铬合金
A.把乙电阻线剪去一半,剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B.把甲电阻线均匀拉长到2.0m,其与乙电阻线的电阻相等
C.将甲电阻线对折后,其与乙电阻线的电阻相等
D.将甲、乙电阻线串联在电路中,通过它们的电流相等
【答案】D
3. 图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
【答案】C
4. 某滑动变阻器的铭牌上标有“8Ω 1A”字样,它表示该滑动变阻器( )
A.连入电路的电阻始终是8Ω,通过的电流是1A
B.连入电路的电阻始终是8Ω,允许通过的最大电流是1A
C.电阻变化范围是0~8Ω,允许通过的最大电流是1A
D.当电阻为8Ω时,通过它的电流就是1A
【答案】C
5. 如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
A. B.C. D.
【答案】D
6. 根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
【答案】C
7. 电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明,设计了开关控制电路,通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,且不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是( )
A.B.C. D.
【答案】C
【解析】A.AB为电阻,BC为导线,当滑片位于“关闭”位置时电路断开,滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变短,阻值减小,电流增大。但当滑片位于B点时电源被短路,故A不符合题意;
B.滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变长,阻值增大,电流减小,故B不符合题意;
C.AB、BC都为电阻,当滑片位于“关闭”位置时电路断开,滑片顺时针旋转时,接入电路的电阻变短,阻值减小,电流增大。且当滑片位于B点时电源不会被短路,故C符合题意;
D.当滑片位于“关闭”位置时,电路仍然接通,故D不符合题意。故选C。
8. 如图所示两电路中,当滑动变阻器滑片P移动时有可能造成电源损坏的是 ( )
A.P1向右移动 B.P2向右移动 C.P1向左移动 D.P2向左移动
【答案】C
9. 小嘉在闭合台灯开关时,发现台灯的光照太亮,于是他调节亮度旋钮(变阻器),发现灯光的亮度无法改变,台灯的电路如图所示。电路中的故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.变阻器短路 D.变阻器断路
【答案】C
10. 关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小
B.当温度一定时,长度不等的两条镍铬合金导线,它们的电阻相等,则长度较长的导线横截面积较大
C.探究电阻决定因素实验中只有一根铜导线时,只能探究电阻与长度的关系
D.忽略温度的影响,两根长度相同的铝导线,电阻一定相等
【答案】B
11. 如图为串联在某台灯中用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将A、C接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
【答案】B
12. 如图所示,实验室中某个常用的滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样。下列关于这个滑动变阻器的说法中( )
①当滑动变阻器通过2A的电流时,它的电阻为20Ω;
②它接入电路的最大阻值是20Ω;
③它是通过改变其接入电路中电阻线的横截面积来改变接入电路电阻的;
④允许通过它的最大电流为2A。
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
【答案】D
13. 用实验的方法研究影响电阻大小的因素,老师给同学们提供的备选导线的规格如下表所示。你认为对导线选择合理的是( )
材料
编号
长度/m
横截面积/mm2
锰铜合金
a
1
0.5
锰铜合金
b
1.5
0.5
锰铜合金
c
1
1
锰铜合金
d
1.5
1
镍铬合金
e
1
0.5
镍铬合金
f
1.5
0.5
镍铬合金
g
1
1
A.a、b、c、d B.b、c、f、g C.a、e、f、g D.c、d、e、f
【答案】C
【解析】①探究导体电阻与长度的关系时,需要控制材料和横截面积相同,而只改变长度,故选a、b或e、f;②探究导体电阻与横截面积的关系时,需要控制材料和长度相同,而只改变横截面积,故选a、c或e、g;③探究导体电阻与材料的关系时,需要控制长度和横截面积相同,而只改变材料,故选a、e或b、f或c、g。故C正确,而A、B、D错误。故选C。
14. 实验室有一种拔插式变阻器,其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接,五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为 欧。
(2)图示状态下AB 接线柱间的电阻为 欧。
【答案】 10 7
【解析】(1)当所有铜塞都拔出的时候,变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为 5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω=10Ω
(2)图示状态下,AB 接线柱间的电阻为 5Ω+2Ω=7Ω
15. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当逆时针旋转触片d时,灯泡变暗,则应连接接线柱 (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)和灯泡 联后接入电路中。这种变阻器是通过改变 来改变连入电路的电阻的。
【答案】 b、c 串联 电阻片的长度
【解析】[1] [2] 根据题意知道,当逆时针旋转触片d时,灯泡变暗,原因应是电流变小,由于电源电压不变,由欧姆定律知道,此时电路中电阻变大,所以,应连接接线柱b、c与灯泡串联后接入电路。
[3] 根据题意知道,这种变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变连入电路的电阻的。
16. 某实验小组在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了A、B、C、D四根金属丝,S表示金属丝的横截面积,A、B、D长度相同;实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你回答下列问题;
(1)将金属丝 分别接入M、N两点间,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;
(2)将B、C两根金属丝分别接入M、N两点间,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】 B、D 长度
【解析】(1)[1]为了探究导体电阻与横截面积的关系,由控制变量法可知,应选择长度和材料相同,横截面积不同的金属丝,结合图示可知,应选B、D两金属丝。
(2)[2]观察B、C两根金属丝发现,金属丝的材料和横截面积相同,长度不同,由控制变量法可知,可探究导体电阻与长度的关系。
17. 在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积, 、温度有关。
(2)实验时,同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如下表:当选用 (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
灯泡亮度
a
铝丝
2
1
较亮
b
镍铬合金丝
2
0.5
最暗
c
铝丝
2
0.5
较暗
d
铝丝
1
1
最亮
(3)如乙的实验,可探究导体电阻与 的关系。
【答案】 长度 b和c 温度
【解析】(1)[1]导体电阻可能与导体材料、横截面积,长度、温度有关。
(2)[2]探究导体电阻跟导体材料的关系,必须控制导体的横截面积、长度相同,所以选b和c两根电阻丝。
(3)[3]在图乙的实验中,对电阻丝加热,电阻丝的温度改变,电阻丝的材料、长度和横截面积都不变,可探究导体电阻与温度的关系。
18. 如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(3)甲、乙两组同学利用相同的器材进行实验,甲组同学实验时发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很亮,原因是 。乙组同学实验时发现,移动滑动变阻器电流表有示数并发生变化,小灯泡始终不亮,原因是 。
【答案】 左 变暗 滑动变阻器接入的是上面两个接线柱 小灯泡短路
【解析】(1)[1]为了保护电路,在闭合开关前,滑片P应移动到阻值最大端,由图可知,滑片P在最左端时,阻值最大。
(2)[2]滑片向A端滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,对电流的阻碍作用增强,故电路中的电流变小,所以灯泡变暗。
(3)[3]甲组同学实验时发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,说明滑动变阻器接入电路的电阻不变,而灯泡一直很亮,说明滑动变阻器接的是上面两个接线柱。
[4]乙组同学实验时发现,移动滑动变阻器电流表有示数并发生变化,说明电路是通路,而小灯泡始终不亮,可能的原因是小灯泡发生了短路。
19. 小明用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”。闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡亮度变化。回形针向左移动时,灯泡 (变亮/变暗/亮度不变),电流 (从A流向B/从B流向A),灯泡两端的电压 (变大/变小/不变)。
【答案】 变亮 从B流向A 变大
【解析】[1]回形针向左移动时,有电流通过的铅笔芯长度减小,其连入电路的电阻减小,电路的总电阻减小,电路中的电流增大,灯变亮。
[2]电流从电源正极出发回到电源负极,故电流方向是从B到A。
[3]灯泡中的电流增大,说明其两端电压变大。
3.3 电压
知识点一、电路的动力来源—电压
1.电压:符号 U ;使电路中自由电荷定向移动,形成电流;
(1)作用:电压使电路中形成 电流 ;
(2)获得: 电源 是提供电压/电能的装置;
(3)单位:国际单位~伏特,简称伏,符号 V ;
更大单位:千伏(kV);更小单位:毫伏(mV)、微伏(μV);
(4)换算关系:1kV=1000 V; 1V=1000 mV; 1mV=1000 μV;
2.常见电压值:一节新干电池的电压:1.5V ,家庭电路的电压:220V ,
一般情况下,人体安全电压不高于 36V ,即≤36V。
经典题型一:电路的动力来源
1. 类比是研究物理问题的常用方法。如图所示,两容器中的水在抽水机的作用下不断从低处抽运到高处,从而在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。下列类比不合理的是( )
A.电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B.电路中的用电器可以类比抽水机
C.电路中的开关可以类比管道上的阀门
D.电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
【答案】B
2. 下列关于电压的叙述正确的是( )
A.对人体的安全电压是36V B.无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动 D.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
【答案】D
3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S,小灯泡发光,电压表指针右偏,则下列说法正确的是( )
A.金属A是电堆的正极 B.“伏打电堆”将电能转化为化学能
C.若小灯泡断路,电压表仍有示数 D.若断开开关,A、B两金属间无电压
【答案】C。
4. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,错误的是( )
A.产生闪电的电压是104~109 V B.家庭电路的电压是220 V
C.手机电池电压是3.7 V D.对人体安全的电压是36 V
【答案】D
知识点二、电压的测量
1.电压表是测量电压大小的仪表,符号是:
2.电压表的读数:每只电压表都有一定的测量范围——量程。
在读数前,应先弄清两点:一是弄清选用哪个量程;二是弄清楚每一大格分成几个小格,以及它们各自表示的物理量。
(1)学校实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程,量程为0~15伏,刻度盘上的每一个大格表示5伏,每一小格表示0.5伏;量程为0~3伏时,每一大格表示1伏,每一小格表示0.1伏。若选用不同的量程,当指针的位置相同时,读数正好为5倍关系。
(2)电流表的读数方法是:一看量程;二看分度值;三根据指针位置读数。在记录数值时,要注意所使用的电压单位及取几位数值,数值的最后一位是估读的,数值的倒数第二位是准确的。
提醒:同一刻度线处,大量程的示数等于小量程示数的5倍。
3.电压表的使用
(1)观察指针是否指在“零”刻度线处,若没有,需调节调零按钮先将指针调“零”。———注意零刻度
(2)电压表必须和被测用电器并联。(注:电压表的电阻很大,一般情况下几乎可以看作是绝缘体,通过电压表的电流很小,几乎可以忽略不计。)———注意并联
注意1.如果电压表和被测用电器串联,会导致电压表的示数等于电源电压,小灯泡不发光。
2.可以将电压表直接接在电源两级之间,这样可以测出电源的电压值。
(3)必须让电流从电压表的正极(红色接线柱)进入,再从负极(黑色接线柱)流出。———正入负出
注意:如果电压表的正负极接反,指针会反转。
(4)必须正确选择电压表的量程。———选合适的量程
注意:1:再能估测电压大小的情况,先估测,在选择合适的量程。
2:无法估测时,利用试触法选量程。
试触法选量程的具体操作方法:
(1)首先接0~15v的量程,将开关迅速闭合并断开,眼睛观察指针是否超过最大量程的刻度线,若超过需要换用更大量程的电压表。
(2)如果指针的偏转没有超出量程,但电压表示数大于3v,应接0~15v的量程。
(3)如果电压表示数小于3v,应接0~3v的量程。
(5) 允许将电流表直接连在电源两极上测电源的电压。
4.电压表测量对象的分析
(1)滑线法:电压表两端沿着连接的导线滑动到用电器或电源两端。注意滑动时能跨过的元件为:开关、电流表。不能跨过元件为:电源、用电器、电压表。
Step1 分析电路前,若电路中有电流表,要将电流表看作导线,若有多个电压表,在分析一个电压表时,应将其他电压表看作断开的导线去除掉;
Step2 将被分析的电压表分别从其正负两极出发接回电源,若能直接连接到电源两端,则该电压表测量电源电压;
Step3 将电源所在的导线去除,从被分析的电压表出发沿着导线画圈,电压表测量圈内这些用电器的电压。
(2)短路法:分析电路前,若电路中有电流表,要将电流表看作导线,若有多个电压表,在分析一个电压表时,应将其他电压表看作断开的导线去除掉;假设用导线接该位置,若此时某些用电器或电源被短路,则这些被短路的用电器或电源为该电压表测量的对象。
经典题型二:电压的测量
1. 如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B. C. D.
【答案】D
2. 学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图。你认为可行的是( )
A. B.C.D.
【答案】C。
3. 在练习使用电流表、电压表时,某同学进行了四次读数,其中读数正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】A
经典题型三:电压表和电流表测量对象的判断
1. 如图1所示:现有两只灯泡它们既可以串联也可以并联,那么在串联时三个圆圈中该填入何种电
表符号,在并联时,又该填入什么电表符号?
(1)串联时,A是 ,B是 ,C是 。
(2)并联时,A是 ,B是 ,C是 。
2. 如图2所示的电路中,把圆圈所代表的电表填入其电路符号。
L1
L2
A
B
C
图2
B
L2
L1
A
C
D
图1
3. 请你根据下图所示电路,分别对下列四种情况下两灯的连接方式,两灯的发光情况,电表的测量对象以及是否有短路现象作出说明。
A
V
L1
L2
S1
S2
S3
(1)闭合开关S1和S2,断开S3,则L1、L2的连接方式是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(2)闭合开关S3,断开S1和S2,则L1、L2的连接方式是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(3)闭合开关S2和S3,断开S1,则L1是 路 ,L2是 路,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(4)闭合开关S1、S2和S3,则电路是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表的示数是 电压表的示数是 。
4. 判断下列各图中电压表所测量的对象。
S
L1
L2
V
A
图2
V1
V2
L1
L2
图3
L2
V
L1
图1
A
(1)如图1,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V测量
两端的电压。
(2)如图2,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V
测量 两端的电压。
(3)如图3,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V1测量
两端的电压,电压表V2测量 两端的电压。
(4)如图4,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V测量
两端的电压。
(5)如图5,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V1
测量 两端的电压。电压表V2测量 两端的电压。
(6)如图6,电阻R1、R2是 联,电流表A1测通过 的电流,电流表A2测通过
的电流。电压表V1测量 两端的电压,电压表V2测量
两端的电压,电压表V测量 两端的电压。
图4
V
A
L3
L2
L1
L1
L2
L3
V1
V2
A
图5
P
V1
V2
A1
A2
V
R1
R2
图6
知识点三、串并联电路的电压特点
(1) 串联电路中总电压等于各部分电压之和,即U总=U1+U2。
(2) 并联电路中各支路两端的电压等于总电压,即U1=U2=U总
知识点四、利用电流表、电压表判断电路故障
1.电流表有示数而电压表无示数:
“电流表有示数”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。
4.电流表电压表均有示数
“两表均有示数”表明有电流通过两表,则最大可能是除与电压表并联的其他部分短路。
经典题型三:串并联电路的电压特点
1. 如图所示电路,开关闭合时两个小灯泡正常发光,两个电压表指针均指在如图所示位置,L1、电源的电压分别为( )
A.1.4V;7.4V B.1.4V;7V
C.1.4V;1.4V D.5.6V;7V
【答案】D
2. 如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是( )
A.1.3V B.2.5V C.3.8V D.6.3V
【答案】D
3. 小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
【答案】B
4. 如图所示,当图甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均如图乙所示。则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V 6V B.6V 1.2V C.4.8V 1.2V D.1.2V 4.8V
【答案】C
5. 如图所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.8 V 2 V B.10 V 2 V C.2 V 8 V D.2 V 10 V
【答案】A
6. 如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V和V1的示数如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 14 V B.电源电压为 7 V
C.电阻R上电压为 3.6 V D.电阻R上电压为 2.4 V
【解析】由图可知:灯泡L和电阻R是串联的,电压表V是测量灯泡L和电阻R两端的总电压,电压表V1是测量灯泡两端的电压。(1)由于串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和,则电压表V1的示数小于电压表V的示数;由图甲乙可知:电压表V1指针偏转比电压表V指针偏转大,所以电压表V使用的量程是0~15V,每一个大格代表5V,每一个小格代表0.5V,示数是6V;故AB错误;电压表V1使用的量程是0~3V,每一个大格代表1V,每一个小格代表0.1V,示数是2.4V。(2)根据串联电路两端的总电压等于各串联导体两端的电压之和可知电阻R两端的电压:U2=U-U1=6V-2.4V=3.6V;故C正确。
7. 小明按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是( )
A.可能是电路出现故障,灯L1短路 B.可能是电路出现故障,灯L2短路
C.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L1两端电压为10V
D.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L2两端电压为8V
【解答】解:A、若Ll短路,V2测的是电源电压,V1测的是电源电压,两表都有示数,并且相等,故A正确;B、若L2短路,V1测量电源电压,V2示数为零,故B错误;C、电路完好时,V1测的是电源电压,V2测的是L2两端电压,两表指针一样,说明V1选的是大量程,并且电源两端电压为10V,故C错误;D、电路完好时,V1测的是电源电压,V2测的是L2两端电压,两表指针一样,说明V1选的是大量程,V2用的是小量程,则灯L2两端电压为2V,故D错误。故选:A。
8. 如图所示的电路中圆圈内为电流表或电压表,在确保电路安全的前提下闭合开关S,两灯都能发光,下列说法不正确的是( )
A.若两灯串联,表2一定为电流表 B.若两灯串联,表3的示数大于表1的示数
C.若两灯并联,表2为电压表,表3测干路电流
D.若两灯并联,表2为电压表,表3的示数小于表1的示数
【解答】解:AB.若两灯串联,电流的路径只有一条,表2一定为电流表,表1、3一定为电压表,表1测量L2两端的电压,表3测量电源电压,结合测量电路的电压关系可知表3的示数大于表1的示数,故AB正确; CD.若两灯并联,表2为电压表,表1、3为电流表,表3测量流过L2的电流,表1测量干路电流,结合并联电路的电流关系可知表3的示数小于表1的示数,故C错误,D正确。故选:C。
9. 如图所示的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4,下列说法正确的是( )
A.I1<I2,U1=U2,I3=I4,U3>U4 B.I1=I2,U1<U2,I3=I4,U3=U4
C.I1=I2,U1=U2,I3=I4,U3>U4 D.I1=I2,U1<U2,I3<I4,U3=U4
【解答】解:闭合开关,由图可知,电阻R1与R2串联,电流表A1和A2均测电路中的电流,电压表V1测R1两端的电压,电压表V2测电源电压。
由于串联电路中各处的电流相等,所以电流表A1与A2的示数相等,即I1=I2,由于串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以电压表V1的示数小于V2的示数,即U1<U2;
电阻R3与R4并联,电流表A3测通过R4的电流,电流表A4测干路中的电流,电压表V3测R3两端的电压,电压表V4测电源电压。
由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,所以电流表A3的示数小于A4的示数,即I3<I4,
由于并联电路各支路两端的电压相等,等于电源电压,电压表V3的示数等于V4的示数,即U3=U4。
综上可知,D正确,ABC错误。故选:D。
10. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断不正确的是( )
A.电流表A2的示数比A1的小 B.用电压表测L1、L2两端电压表示数相等
C.仅断开S2只有一个表有示数 D.灯L1被短路时,L2不发光
【解答】解:A、图中两个灯泡并联,电流表A1测量干路中的电流,电流表A2测量通过L1的电流,电流表A2的示数比A1的小,故A正确;
B、两个灯泡并联,由并联电路电压的规律可知用电压表测L1、L2两端电压表示数相等,故B正确;
C、开关S2在干路上,控制整个电路,仅断开S2两个电表都没有示数,故C错误;
D、两个灯泡并联,若灯L1发生短路,L2同时短路,L2不能发光,故D正确。故选:C。
11. 将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,对此有下列几种猜想,其中可能的是( )
①灯L2的电阻太小;②灯L2两端电压较大;③通过L1、L2的电流不等;④通过灯L1、L2的电流相同;⑤灯L2的灯丝断了,灯座未短路;⑥灯泡L2的灯座被短路。
A.① B.②③⑥ C.②⑤ D.①④
【解答】解:①由于两灯串联在电路中,所以通过两个小灯泡的电流相同;开关闭合后,灯泡L1较亮,灯泡L2较暗,说明灯泡L1的实际功率大,由P=I2R可知,电流相同时,阻值越大,功率越大,因此灯L2的电阻太小,故①正确;
②因为R1>R2,而串联电路处处电流相等,由U=IR可知,灯L1两端的实际电压较大,故②错误;
③④由于串联电路处处电流相等,所以通过L1、L2的电流相等,故③错误,④正确;
⑤灯泡都发光,说明电路为通路,所以灯L2的灯丝没有断,灯座没有短路,故⑤错误;
⑥灯泡L2的灯座短路,则灯泡L2将不会发光,故⑥错误;综上分析,只有①④正确。故选:D。
12. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,请根据图像回答以下问题:
(1)将甲和乙并联,若电源电压为2V,则干路的电流为 A。
(2)将甲和乙串联,若电源电压为3V,则乙两端的电压为 V。
【答案】(1)0.9;(2)1。
【解答】解:(1)将甲、乙并联,当它们两端的电压为2V时,由图像可知通过甲、乙的电流分别为0.4A、0.5A,因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流I=0.4A+0.5A=0.9A;
(2)将甲和乙串联,串联电路各处电流相等,由图可知电流为0.4A时,U甲=2V,U乙=1V,
由串联电路中总电压等于各分电压之和可知电源的电压U=U甲+U乙=2V+1V=3V,
即将甲、乙串联,电源两端电压为3V时,乙两端的电压为1V。故答案为:(1)0.9;(2)1。
13. 某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
A.小衡认为实验数据一定是错误的,于是将表中 L1或L2中的数据改一下即可
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
【答案】D
【解答】解:A.由于测量数据有误差,实验数据不是错误的,要尊重实验事实,不能随意更改实验数据,故A不合理;
BC.并联电路总电压规律等于各支路两端的电压,均等于电源电压,表中灯两端电压不同是由于误差造成的,故BC不合理;D.灯两端电压不同是实验误差造成的,为使得结论更具有普遍性,应改变灯泡规格,多次实验,故D合理。
14. 实验小组将两个均标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡L1和L2串联接入电路中(如图所示),在实验过程中,不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们发现L2几乎不发光,与其串联的灯泡L1更亮了。针对这一现象,同学们对“玻璃破碎后,灯丝电阻发生了怎样的变化”进行探究。
实验次序
1
2
3
4
电流表示数/A
0.16
0.20
0.24
0.26
电压表V1示数/V
0.78
1.20
1.80
2.10
电压表V2示数/V
0.20
0.30
0.50
0.80
(1)L2玻璃外壳破碎后,同学们对L1、L2两端的电压和通过它们的电流进行测量,实验数据记录如下表所示。分析可发现,L1的电阻 (选填“大于”、“等于”或“小于”)玻璃外壳破碎后L2的电阻。
(2)实验中,对着L2吹气,发现L2两端电压变小、电流表示数变大,说明吹气加快其散热速度,使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与 有关。
(3)根据上述实验,灯丝绕成螺旋状的目的是 。
【解答】解:(1)由图和表格中数据可知:L1、L2串联,电流相等,L1两端的电压大于L2两端的电压,根据公式可知,L1的电阻大于玻璃外壳破碎后 L2的电阻。
(2)吹气加快了L2灯丝表面空气流速,加快其散热速度,降低了灯丝的温度,从而使灯丝电阻变小,由此推断,灯丝的电阻大小与温度有关。
(3)灯丝呈螺旋状,减少了与空气的接触面积,可以减少灯丝的散热,防止灯丝温度降低,电阻变小;同时增加了灯丝的长度,增大电阻,更好地发光。
15. 小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1) 实验中小灯泡L1、L2的规格应___________(填“相同”或“不同”);
(2) 在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是___________;
(3) 某次测量时电压表示数如图乙,则读数为___________伏;
(4) 整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是___________。
【答案】不同;先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程;1.5;导线有电阻,两端存在电压
【详解】(1)实验是探究串联电路中各部分电压的关系,由于串联电路电流处处相等,实验中小灯泡L1、L的规格应不同,灯泡的两端电压不同,实验结论更具有普遍性。
(2)在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,根据试触法可知,可先拿被测电路的另一个线头迅速试触电压表的最大量程的接线柱,若指针偏转角度太小,再使用较小的量程。
(3)如图乙可知,电压表选择小量程接入电路中,分度值为0.1V,其读数为1.5V。
(4)实验中,预期的实验结果应是两灯泡上的电压U1、U2之和等于两灯泡两端的总电压U,但实际上导线有电阻,两端存在电压,分担了很小部分的电源电压,因此两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U。
3.3 强化训练
1. 用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.6.0V B.6.0A C.1.20V D.1.20A
【答案】C
2. 某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图。当电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.铜片为水果电池正极 B.电压表的示数为0.4V
C.该装置能将化学能转化为电能 D.电子从锌片经水果流向铜片
【答案】D
3. 关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A.如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任意两个接线柱进行试触
B.电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间
C.测量前都必须选择合适的量程
D.都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出
【答案】A
4. 某同学用如图所示电路图进行实验的时候,经检测发现导线cd间有断路,下列描述中正确的是( )
A.闭合开关,电压表有示数,电流表没有示数
B.闭合开关,电压表没有示数,电流表有示数
C.将电压表连接a位置的导线端试触d时,闭合开关电压表有示数
D.将导线分别并联在bc与bd端时,闭合开关所得到的电流值相同
【答案】A
5. 图甲所示的电路中,闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.灯泡L1与L2并联 B.电压表测L2两端的电压
C.通过L1、L2的电流相等 D.通过L1的电流为0.22A
【答案】C
6.
如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻和两端的电压可能分别为( )
A. B. C. D.
【答案】A
7. 如图所示,保持电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A.电压表指针发生偏转,灯泡L1短路 B.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
C.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路 D.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
【答案】C
8. (多选)下列关于图的说法正确的是( )
A.与串联 B.测电源电压 C.测两端电压 D.测端电压
【答案】AD
【解析】由图知,闭合开关,电流从正极出发,经、回到负极。所以两只电阻串联;电压表 并联在电源两端,所以测量电源电压;电压表并联在两端,所以测量两端电压;电压表并联在两端,所以测量两端电压,故AD正确,BC错误。故选AD。
9. 如图所示为小李同学在某次测量中连接的实物图,根据该实物图画出其电路图(如图所示),其中正确的是( )
A.B.C.D.
【答案】B
10. 用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
【答案】D
11. 在探究一个用电器中电流随电压变化关系时,李芳连接好的电路如图所示。闭合开关,发现电流表、电压表均有示数:调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化。李芳连接的电路有不妥之处,改正的方法是( )
A.将导线K的a端移至接线柱A B.将导线L的b端移至接线柱B
C.将导线L的b端移至接线柱D D.将导线M的c端移至接线柱B
【答案】D
【解析】A.将导线K的a端移至接线柱A时,滑动变阻器可以改变用电器两端的电压,但电压表测电源的电压示数不变,不能进行实验探究,故A不可行。 B.将导线L的b端移至接线柱B时,滑动变阻器可以改变用电器两端的电压,但电压表测电源的电压示数不变,不能进行实验探究,故B不可行。
C.将导线L的b端移至接线柱D时,滑动变阻器被断路,不能改变用电器两端的电压,无法进行实验探究,故C不可行。D.将导线M的c端移至接线柱B时,电压表测用电器两端的电压,通过移动滑片可以改变用电器两端的电压,进行实验探究,故D可行。故选D。
12. 如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
【答案】B
13. 在某次电学实验中,小科按图甲所示的电路连接仪器,闭合开关S后,电压表V1和V2的示数如图乙所示,下列对该电路分析不正确的是( )
A.两表量程不同,L1和L2串联 B.两表量程不同,L1短路
C.两表量程相同,L1开路 D.两表量程相同,L2短路
【解析】A、读图可知,闭合开关S后,两电灯串联,根据串联电路的电压关系:U=U1+U2.可知,电压表V2测量的是电源电压,选的是0~15V的量程;电压表V1测量的是L1电压,选的是0~3V的量程;可能出现上图所示的示数相同的现象,故A不符题意;B、若L1短路,不会让两表在相同的量程情况下,出现上图所示的示数相同的现象,故B符合题意。C、若L1开路,两表量程相同,都测量电源电压,可能出现上图所示的示数相同的现象,故C不符题意;D、若L2短路,两表量程相同,可能出现上图所示的示数相同的现象,故D不符题意。
14. 如图所示,电源电压6V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光电压表示数为2.5V,则灯泡L1两端的电压是( )
A.2.5V B.3.5V C.5V D.6V
【答案】B
15. 如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为9V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.9 V B.10V C.11V D.12 V
【答案】C
【解析】【分析】三个灯泡串联,电压表V2测L2和L3的总电压,电压表V1测L1和L2的总电压。根据串联电路中电压的特点,利用电压表的示数列出两个方程,最后将两个方程相减,分别计算出灯泡L1的电压,最后将它的电压与V1的示数相加即可。
【解答】三个灯泡串联,
电压表V2测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压特点得到:9V=U2+U3 ①;
电压表V1测L1和L2的总电压,根据串联电路的电压特点得到:7V=U2+U1 ②;
①-②得到:2V=U3-U1③;
因为U3=2U1④;
③④联立解得:U1=2V;
那么电源电压:U总=U1+U2+U3=U1+(U2+U3)=2V+9V=11V。故选C。
16. 甲图是一款甲醛测试仪。乙图是检测仪的部分电路,R0为可感知甲醛污染浓度变化的可变电阻,其阻值与污染指数关系如图丙所示。工作人员通过查看乙图中的检测表(实质上是电流表或电压表)来判断甲醛的污染指数。若检测表的示数随污染指数增大而增大,以下说法正确的是( )
A.检测仪如果是电压表,应该安装在“1”处 B.检测仪如果是电流表,应该安装在“3”处
C.检测仪如果是电流表时,适当降低电源电压,测相同浓度的甲醛,检测表的示数会变大
D.检测仪如果是电压表时,适当减小R1的阻值,测相同浓度的甲醛,检测表的示数会变小
【答案】D
17. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3∶5,此时灯L1、L2的电阻之比是( )
A.5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3
【答案】D
18. 如图所示电路中,a、b、c是三个电表,且连接没有错误,闭合开关S两灯L1、L2均能发光,已知a、b、c三个电表的读数的数字分别为1.5、1.3和2.8(单位是A或V),则( )
A.a是电流表,b、c是电压表,通过L1的电流是1.5A
B.a是电压表,b、c是电流表,通过L2的电流是1.3A
C.a、b是电流表,c是电压表,通过L1的电流是1.3A
D.a、b是电流表,c是电压表,通过L2的电流是1.3A
【答案】D
19. 如图所示,a、b、c表示的是电压表或电流表,当K1、K2都闭合时,下列正确说法正确的是( )
A.a、b、c都是电流表 B.a、b、c都是电压表
C.a、b是电压表,而c是电流表 D.b、c是电流表,而a是电压表
【答案】D
【解析】抛开电表不去分析,当开关都闭合时,要想使R1、R2都正常工作,那这个电路就是一个由R1、R2组成的并联电路。此时,a与R1并联,应该是电压表;b串联在干路中,只能是电流表;c与R2串联,也只能是电流表。因此,只有D符合题意。故选D。
20. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A.若电表甲、乙都是电流表,开关S断开,电路断路
B.若电表甲、乙都是电压表,开关S闭合,灯L1、L2并联
C.若电表甲是电流表、乙是电压表,开关S闭合,灯L1、L2都发光
D.若电表甲是电压表、乙是电流表,开关S由断开到闭合,甲表示数不变
【答案】D
21. 如图所示电路,甲、乙是电学仪表,闭合开关S后,灯泡L1、L2均正常发光,则( )
A. 甲、乙都是电流表 B.甲、乙都是电压表
C.甲是电流表,乙是电压表 D.甲是电压表,乙是电流表
【答案】D
22. 如图所示的电路中圆圈内为电流表或电压表,在确保电路安全的前提下闭合开关S,两灯都能发光,下列说法不正确的是( )
A.若两灯串联,表2一定为电流表
B.若两灯串联,表3的示数大于表1的示数
C.若两灯并联,表2为电压表,表3测干路电流
D.若两灯并联,表2为电压表,表3的示数小于表1的示数
【答案】C
23. 如图所示电路电源电压为4.5V。当开关S断开,甲、乙是电流表,两表偏转的角度相同如图二所示,则流过R1的电流为 A。闭合开关S后,甲、乙是电压表,两表示数U甲∶U乙为5∶4,则R1两端的电压为 V。
【答案】 2 0.9
24. 如图是“探究串联电路电压的特点”的实验。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要____根导线;实验中应选择规格_______(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是_________(填出一种即可)。
(3)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?__________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,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。小明的做法是否合理?___________,改进方法是__________(若合理,此空不填)。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
【答案】(1)6 不同(2)L1短路(或L2开路,合理即可) (3)不能 电压表正、负接线柱接反了(4)不合理 更换不同规格的灯泡进行多次实验,综合分析得出结论
【解析】(1)由电路图可知,共需要接6根导线连接电路。为了避免实验的偶然性,使探究得出的结论具有普遍性,应该选取不同规格的小灯泡多次实验。
(2)在测L1两端电压时,发现电压表示数为零,说明电路中可能出现了断路,若L1断路,则电压表串联在电路中测电源电压,有示数;若L2断路,则电压表无示数;还可能是L1短路,造成电压表也被短路而无示数。
(3)测出L1两端的电压时,A与电压表的正接线柱相连;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,则会造成电流从负接线柱流入了,即电压表的正负接线柱接反了,故不能测出L2两端电压。
(4)由实验数据可知,只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性,为得出普遍结论,应改变灯泡的规格进行多次实验或改变电源电压进行多次实验。
25. 小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和:
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
【答案】(1)对电压表进行调零
(2)L2断路(或L1短路)
(3)等于
(4)选用相同规格的灯泡做实验;只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性
(5)不能;电压表的正负接线柱接反了
【解答】(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是:对电压表进行调零。(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是:L2断路(或L1短路)。(3)①将前面两个数据相加得到:1.4V+1.4V=2.8V,因此得到结论:串联电路两端的电压等于各部分电路两端电压之和:(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是:选用相同规格的灯泡做实验,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是:只测出了一组实验数据,实验次数太少,得出的实验结论具有偶然性和片面性。(5)根据甲图可知,电压表的A端与电源正极相连,肯定是“+”接线柱。如果将A与C点相接,那么“+”接线柱就与电源负极相连,因此这个方法是不能测量L2的电压的,理由是:电压表的正负接线柱接反了。
第 1 页 共 15 页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$八年级上册 第三章 电路探秘
3.2 物质的导电性
知识点一、物质的导电能力
1.导体:容易导电的物质叫做导体,主要是物体中电荷可以自由移动。常见的导体有各种金属、石墨(碳)、人体、大地、盐类的水溶液等。
2.绝缘体:不容易导电的物质叫做绝缘体。电荷不能定向移动,摩擦起电的材料多数使用绝缘体,常见的绝缘体有橡胶、玻璃、瓷、塑料、干木材、油和干燥的空气等。
3.导体与绝缘体并不是绝对的:有些绝缘体在条件改变时会变成导体,例如:常温下玻璃是绝缘体,当烧到红炽状态时可以导电。导体的表面被氧化或腐蚀后,导电能力下降,甚至不导电,所以电路的关键部位必须采取防腐蚀措施。
4.半导体:导电能力介于导体与绝缘体之间的一类物质叫做半导体。常见的半导体材料是硅和锗,半导体主要应用于电子工业。
5.物质导电的原因:有些物质是由分子构成的,分子是由原子构成的,原子又是由原子核和绕核高速运动的电子构成的。电子带负电,原子核带正电。金属内部原子核的位置基本固定,但是存在着大量可自由移动的电子,自由电子可以发生转移,所以能导电。而绝缘体中几乎没有能自由移动的电子,所以不能导电。
经典题型一:物质的导电能力
1. 关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( )
A.绝缘体对电流的阻碍作用大,但能够带电
B.金属能够导电的原因是金属里面的电子都能自由移动
C.能够导电的物体叫导体,不能导电的物体叫绝缘体
D.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子
2. 下列关于电学知识说法正确的是( )
A.金属可以导电,是因为存在大量可以自由移动的电子
B.不容易导电的物体叫绝缘体,例如:橡胶、石墨
C.摩擦起电,是因为物体在摩擦的过程中创造了电荷
D.导体两端的电压为零时,因为没有电流通过,所以导体电阻为零
3. 为了探究物质的导电性,某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在甲图中,闭合开关S后,点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝,小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在乙图中,闭合开关S后,用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热,小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是( )
A.甲图实验说明灯丝是导体,它的电阻会随温度的升高而增大
B.乙图实验说明玻璃是绝缘体,加热后变成了半导体
C.甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的,一定条件下会发生改变
D.本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性,应用的科学方法是转换法
4. 某兴趣小组采用如图所示电路探究导体电阻大小与长度的关系,下列说法正确的是( )
A.AB 间接入的待测导体材料是导电能力超强的超导材料
B.AB 间接入的待测导体材料是导电能力较差的合金线
C.小灯泡越亮,说明被研究导体的电阻越大
D.该实验只需控制导体的横截面积相同
5. 雷雨天气时不要在树下躲雨,因为树容易遭遇雷击;电解水时往水中加入少量氢氧化钠,产生气泡便会较明显。这说明雷雨天气时的树和氢氧化钠的水溶液分别属于( )
A.导体、绝缘体 B.导体、导体 C.绝缘体、导体 D.绝缘体、绝缘体
6. 超导是科学世界中最奇妙的现象之一,超导体中材料电阻为零,假如科学家已研制出常温下的超导体材料,则可以用它制作( )
A.家用保险丝 B.炽灯泡的灯丝
C.电炉的电阻丝 D.电动机线圈
知识点二、电阻
1. 电阻定义:电阻是导体对电流的阻碍作用。
2. 对电阻的理解,要从“性质”和“阻碍作用”两个角度分析。
①导体电阻越大,表示导体对电流的阻碍作用越强。对于同一电路,在电路两端电压不变的情况下,导体对电流的阻碍作用(电阻)越大,电路中的电流越小。
②★【易错】导体的电阻是导体本身的一种特性。电阻由导体自身情况决定,不管这个导体是否接入电路,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。电阻与电流/电压成任何比都是错的;
3. 符号:电阻通常用字母 R 表示;
4. 单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。
常见单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们的换算关系是:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
5. ★影响导体电阻的因素:长度、材料、横截面积(粗细)、温度。
(1)导体电阻与长度的关系:在导体的材料和横截面积相同的情况下,长度越长,导体的电阻越大。
(2)导体电阻与横截面积的关系:在导体的材料和长度相同的情况下,横截面积越大(越粗),电阻越小。
(3)导体电阻与材料的关系:不同的材料,导电能力的强弱是不相同的。因此,导电能力也是材料的一种特性。
(4)导体的电阻与温度的关系:①导体的电阻还跟导体的温度有关,如同一金属导体,温度越高,电阻越大;当气温高或人体出汗时,人体电阻较小,而人体皮肤很干燥时,电阻较大。②某些物质在很低的温度时,电阻就变成了零,这就是超导现象。如水银在-269摄氏度时,电阻会突然消失。
注:① 在同样条件下,银、铜材料的电阻很小,电木、橡胶材料的电阻很大。一般常用铜、铝材料来做导线,电木、橡胶来做绝缘体。
② 人体电阻的一般值是1000-2000欧。出汗时,人体的电阻值较小;干燥时,人体的电阻值较大
6.超导体
(1)超导现象:一些金属或合金,当温度降低到某一温度时,电阻变为零的现象。如水银在-269℃时,电阻会突然消失。
(2)超导体:能够发生超导现象的物质叫做超导体。
(3)超导体的应用:用超导技术可制造磁悬浮高速列车;用超导材料制成的导线在长途输电时几乎没有电能损失;用超导材料制造电动机和变压器,其内部线圈不会发热等。
知识点三、变阻器
1.滑动变阻器
(1)原理:靠改变连入电路中的电阻线的有效长度来改变电阻。
(2)使用方法:
①要与控制电路串联;
②连入电路的两个接线柱必须是“一上一下”;
③为了保护电路,在电路接通前应把滑片移到使电路中的电阻最大的位置
(滑动变阻器的最大电阻一定);
④通过滑动变阻器的电流不能超过其允许通过的最大电流。
(3)作用:①改变电路中电流的大小;②改变用电器两端的电压;③保护电路。
(4)铭牌认识:滑动变阻器的铭牌上标有的“50,1A”的意义:最大阻值为50,允许通过的最大电流为1A。
2.其他变阻器,如变阻箱、旋钮式变阻器、光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻等。
经典题型二:变阻器
1. 滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻发生变化的原因是( )
A.通过滑动变阻器的电流发生变化
B.加在滑动变阻器两端的电压发生变化
C.连入电路的电阻丝长度发生变化
D.接入电路的电阻丝的横截面积发生变化
2. 如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图,当滑片 向左滑动时,连入电路的电阻变大的是( )
A.B.C.D.
3. 将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在( )
A.P1放在最右端,P2放在最右端 B.P1放在最左端,P2放在最左端
C.P1放在最右端,P2放在最左端 D.P1放在最左端,P2放在最右端
4. 如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
5. 图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同,而且两个滑动金属片固联在一起,可以同时向左或向右移动同样的距离。已知甲的最大阻值比乙的最大阻值小,以下判断中正确的是( )
A.滑片向左移动时,电灯变亮
B.滑片向右移动时,电灯变亮
C.滑片无论向左或向右移动,电灯亮度不变
D.滑片放在滑动变阻器中央时电灯最亮,从中间无论向左、向右移动,电灯都要变暗
6. 在如图所示的四个电路中,合上开关,当滑动变阻器的滑片向右移动时,通过灯泡的电流变小,那么下列叙述中正确的是( )
A.只可用甲图电路 B.用甲图或丁图电路都可以 C.只可用乙图电路 D.用乙图或丙图电路都可以
7. 如图所示,A为导线,BM、CN为两根相同的电阻丝,下列说法不正确的是( )
A.S和A接触,P向右移动灯泡变暗
B.S和B接触,P向右移动灯泡亮度不变
C.S和C接触,P向左移动灯泡变亮
D.S和B接触,P向左移动灯泡亮度不变
8. 滑动变阻器是通过改变接入电路中电阻丝的 来改变电阻的。如图1所示,当滑片向C端移动时,它接入电路的电阻值 (填“变大”、“变小”或“不变”)。电阻箱是一种能够表示出电阻值的变阻器,如图2中电阻箱的读数是 Ω。
9. 常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱,下列说法中正确的是( )
A.电阻箱能逐渐地改变它连入电路的电阻,但不能表示出连入的阻值
B.滑动变阻器能够表示出它连入电路的阻值
C.电阻箱能表示出它连入电路的阻值
D.这两种变阻器规定有最大的阻值,对通过它们的电流没有任何限制
10. 将如图乙所示的旋钮式变阻器接入到如图甲所示电路的MN之间,能起到调节灯泡亮度的作用。若要使灯泡逐渐变亮,下列连接及操作方式可行的是( )
A.M、N分别连接X、Y,顺时针滑动触片 B.M、N分别连接X、Y,逆时针滑动触片
C.M、N分别连接X、Z,顺时针滑动触片 D.M、N分别连接Y、Z,逆时针滑动触片
11. 电动自行车的车速是由通过电动机的电流大小控制的,当驾驶员转动车把上的“电门”,逆时针转动旋钮式变阻器上的滑片OP,车速变大。下列是电动自行车的模拟电路,其中符合要求的是( )
ABC D.
12. 电动汽车利用旋钮变阻器实现对转速的控制,车速仪由电路中的电流表改装,图中O、E、F为变阻器的三个接线柱。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,车速仪示数变大。则与M、N相连接的是( )
A.E和F B.O和E
C.O和F D.以上接法均可
13. 为减少碳排放,我国大力推行电动汽车。电动汽车中电动机的转速由电流大小控制,工作原理如图。利用旋钮变阻器实现对转速的控制,图中 O、E、F 为变阻器的三个接线柱。
(1)变阻器上旋钮滑片的材料应选用。(选填“导体”或“绝缘体”)
(2)车速仪可由电路中的电流表改装。驾驶员踩下“油门”,旋钮滑片逆时针转动,此时车速仪示数变大,那么接入 MN 的接线柱是。(字母 O、E、F 选两个)
经典题型二:电阻大小影响因素的应用
1. 一根铜导线的电阻为R,要使接入电路中的导线电阻变大,可采取的措施是( )
A.将这根导线对折后连入电路中 B.将导线拉长后连入电路中
C.增大导线两端的电压或减小通过导线的电流强度 D.用长度、横截面积相同的银导线代替铜导线
2. 有一块长方体铁块,如图所示,分别沿不同方向接入电路,则( )
A.沿AB方向接入电路时电阻最大 B.沿CD方向接入电路时电阻最大
C.沿EF方向接入电路时电阻最大 D.沿各个方向接入电路时电阻一样大
3. 不考虑温度对电阻的影响,白炽灯的灯丝断了一截,若搭接上后仍能使用,则灯丝的电阻将( )
A.增大 B.减小 C.和原来一样 D.都有可能
4. 一根粗细均匀的电阻丝,其电阻为R。将它均匀拉长为原来的2倍,则其电阻变为( )
A.0.5R B.R C.2R D.4R
5. 甲、乙是由同种材料制成的两根导线,若要使两根导线电阻大小相等,则它们的横截面积S甲和S乙,长度L甲和L乙间的关系合理的是( )
A.S甲>S乙,L甲>L乙 B.S甲=S乙,L甲<L乙 C.S甲<S乙,L甲=L乙 D.S甲>S乙,L甲<L乙
6. 一段导线均匀拉长为原来的3倍,则导线的电阻将( )
A.是原导线电阻的6倍 B.是原导线电阻的 C.是原导线电阻的9倍 D.是原导线电阻的
7. A、B是由同种材料制成的长度相同,横截面积不同的两段导体,将它们串联后接入电路中,比较这两段导体的电阻及通过它们的电流,正确的是( )
A.RA<RB、IA<IB B.RA=RB、IA<IB C.RA>RB、IA=IB D.RA<RB、IA=IB
8. 小明用如图所示的器材探究“影响电阻大小的因素”。a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大。关于此实验,下列说法正确的是( )
A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大
B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系
C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系
D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表
9. 如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中A、B、C为锰铜合金,D为镍铬合金)。请回答下列问题。
(1)实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小,而是通过对比 得出。
(2)为探究导体电阻大小与横截面积的关系,可选取 两根导线进行实验。
(3)本实验在进行现象对比时,存在主观性。若在电路中串联一个 (填“电流表”或“电压表”),则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。
10. 为了探究导体导电能力是否与材料及长度有关,科学兴趣小组利用电压恒定的学生电源、不同规格的金属丝(如下表所示)、电流表、开关等器材进行了如下实验。
编号
材料
长度
横截面积
①
镍铬合金
1米
1毫米2
②
镍铬合金
1米
2毫米2
③
镍铁合金
1米
1毫米2
④
锰铜合金
1米
1毫米2
步骤一:将①号金属丝的A、B端接入电路,使a导线的P端与B相连(如图甲)。
步骤二:闭合开关,记录电流表示数I1,立刻断开开关。
步骤三:将P端分别移至金属丝的C、D点,闭合开关,记录电流表示数分别为I2、I3,并立刻断开开关。
步骤四:分别用②、③、④号金属丝替换①号金属丝重复上述步骤。
(1)步骤二记录的电流表示是如图乙所示,则大小为 。
(2)本实验过程中每次记录电流表示数后立刻断开开关,并等待片刻后再进行下一步的操作,这种做法的目的是 。
(3)小明在用④号金属丝实验时,发现无法通过电流表示数的变化探究其导电性与长度的关系。查阅资料:长度、粗细均相同的锰铜合金电阻比镍铬合金小得多,试分析用④号金属丝实验时现象不明显的原因: 。
11. 小科设计了如图所示的电路图,做“探究导体电阻大小与导体长度的关系”的实验,在A、B间接入如表中待研究的电阻丝,电源电压U恒定,忽略温度对灯丝电阻的影响(图中R表示不同的电阻丝)。
序号
材料
长度
棋截面积
1
锰铜合金丝
L
S
2
镍铬合金丝
L
S
3
镍铬合金丝
L
2S
4
镍铬合金丝
2L
S
(1)小科应选择序号为 (填序号)的两根电阻丝来探究导体电阻大小与导体长度的关系。
(2)为粗略判断A、B两点间导体电阻的大小,可观察 。
(3)另有小宁、小雨两位同学分别对小科的电路作了如下的改进:小宁把灯泡更换为电流表:小画在原电路中再串联接入一个电流表,小科思考后认为小画同学的改进更好一些。你认为他的理由是 。
12. 图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体,将电阻丝两端接入电路后(实验用两节新干电池作电源),通过调节滑动变阻器,保持电阻丝两端电压相同,进行测量并记录,数据列于如表。
实验组
电阻丝
材料
长度(厘米)
直径(毫米)
电流(安)
1
a
康铜丝
57.20
0.50
0.32
2
b
镍铬丝
57.20
0.50
0.14
3
c
镍铬丝
57.20
0.70
待填
4
d
镍铬丝
28.60
0.70
0.54
请回答:
(1)用笔画线代替导线将电路补充完整(要求:滑片向左移时,电流表示数变大)。
(2)将电阻丝c的两端接入电路,闭合开关S后,观察到电压表示数为1.2V、电流表示数为0,该电路只有一处故障,可能是 。
(3)排除(2)的故障后,闭合开关后,电流表指针位置如图2所示,其示数为 安。
(4)在最近几年,我国城乡许多地区进行输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线。结合本实验的研究,选择 两个实验组可以解释该操作目的。
3.2 强化训练
1. 下列说法正确的是( )
A.通常情况下,物体呈电中性,是因为物体内部没有电子 B.同种电荷相互吸引
C.绝缘体不容易导电是因为绝缘体内没有电子 D.金属导电靠的是自由电子
2. 如表是甲、乙两种电阻线的参数,下列分析正确的是( )
导体
长度/m
横截面积/mm2
材料
甲
1.0
0.2
镍铬合金
乙
1.0
0.4
镍铬合金
A.把乙电阻线剪去一半,剩下一半的电阻与甲的电阻相等
B.把甲电阻线均匀拉长到2.0m,其与乙电阻线的电阻相等
C.将甲电阻线对折后,其与乙电阻线的电阻相等
D.将甲、乙电阻线串联在电路中,通过它们的电流相等
3. 图甲为某款可调节亮度的台灯,图乙为其用于调光的电位器(变阻器的一种)结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属滑片相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.电位器与灯泡是并联的
B.电位器是通过改变导体粗细来改变阻值的
C.若只将a、b接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将b、c接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
4. 某滑动变阻器的铭牌上标有“8Ω 1A”字样,它表示该滑动变阻器( )
A.连入电路的电阻始终是8Ω,通过的电流是1A
B.连入电路的电阻始终是8Ω,允许通过的最大电流是1A
C.电阻变化范围是0~8Ω,允许通过的最大电流是1A
D.当电阻为8Ω时,通过它的电流就是1A
5. 如图所示是小灯泡和滑动变阻器连入电路的四种不同情况,能利用滑动变阻器调节小灯泡从亮到灭的正确电路是( )
A. B.C. D.
6. 根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是( )
A.B.C. D.
7. 电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明,设计了开关控制电路,通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热,其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用,且不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是( )
A.B.C. D.
8. 如图所示两电路中,当滑动变阻器滑片P移动时有可能造成电源损坏的是 ( )
A.P1向右移动 B.P2向右移动 C.P1向左移动 D.P2向左移动
9. 小嘉在闭合台灯开关时,发现台灯的光照太亮,于是他调节亮度旋钮(变阻器),发现灯光的亮度无法改变,台灯的电路如图所示。电路中的故障可能是( )
A.灯泡短路 B.灯泡断路 C.变阻器短路 D.变阻器断路
10. 关于导体的电阻,下列说法正确的是( )
A.通过导体的电流越大,导体的电阻就越小
B.当温度一定时,长度不等的两条镍铬合金导线,它们的电阻相等,则长度较长的导线横截面积较大
C.探究电阻决定因素实验中只有一根铜导线时,只能探究电阻与长度的关系
D.忽略温度的影响,两根长度相同的铝导线,电阻一定相等
11. 如图为串联在某台灯中用于调节亮度的电位器结构图,A、B、C是它的是三个接线柱,A、C分别与弧形电阻丝的两端相连,B与金属滑片P相连,转动旋钮,滑片在弧形电阻丝上同向滑动即可调节灯泡亮度,下列分析正确的是( )
A.若只将A、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变暗
B.若只将A、B接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
C.若只将A、C接入电路,逆时针转动旋钮时灯泡变暗
D.若只将B、C接入电路,顺时针转动旋钮时灯泡变亮
12. 如图所示,实验室中某个常用的滑动变阻器铭牌上标有“20Ω 2A”字样。下列关于这个滑动变阻器的说法中( )
①当滑动变阻器通过2A的电流时,它的电阻为20Ω;
②它接入电路的最大阻值是20Ω;
③它是通过改变其接入电路中电阻线的横截面积来改变接入电路电阻的;
④允许通过它的最大电流为2A。
A.只有①③正确 B.只有①④正确
C.只有②③正确 D.只有②④正确
13. 用实验的方法研究影响电阻大小的因素,老师给同学们提供的备选导线的规格如下表所示。你认为对导线选择合理的是( )
材料
编号
长度/m
横截面积/mm2
锰铜合金
a
1
0.5
锰铜合金
b
1.5
0.5
锰铜合金
c
1
1
锰铜合金
d
1.5
1
镍铬合金
e
1
0.5
镍铬合金
f
1.5
0.5
镍铬合金
g
1
1
A.a、b、c、d B.b、c、f、g C.a、e、f、g D.c、d、e、f
14. 实验室有一种拔插式变阻器,其结构如图所示。六个铜片依次排开, 每相邻两个铜片间有不同阻值的定值电阻或电阻丝相连接,五个铜塞均可在相邻两铜片间的空隙处自由插入或拔出,从而改变 AB 间的电阻值。
(1)该变阻器的AB接线柱间可形成的最大电阻为 欧。
(2)图示状态下AB 接线柱间的电阻为 欧。
15. 如图为旋转式变阻器的结构图,a、b、c为变阻器的三个接线柱,d为旋钮触片。将该变阻器接入电路中调节灯泡的亮度,当逆时针旋转触片d时,灯泡变暗,则应连接接线柱 (选填“a、b”、“b、c”或“a、c”)和灯泡 联后接入电路中。这种变阻器是通过改变 来改变连入电路的电阻的。
16. 某实验小组在探究“电阻的大小与哪些因素有关”时,老师提供的器材如图所示,实验板上固定了A、B、C、D四根金属丝,S表示金属丝的横截面积,A、B、D长度相同;实验时,将金属丝分别接入电路中的M、N两点之间,请你回答下列问题;
(1)将金属丝 分别接入M、N两点间,可探究电阻的大小与导体横截面积的关系;
(2)将B、C两根金属丝分别接入M、N两点间,可探究导体电阻与 的关系。
17. 在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,老师引导同学们做了如下实验:
(1)猜想:导体电阻可能与导体材料、横截面积, 、温度有关。
(2)实验时,同学们用如甲图的实验装置分别把a、b、c、d四根金属丝接入电路A、B两点之间,探究情况如下表:当选用 (填序号)两根金属丝,可探究导体电阻跟导体材料的关系。
序号
材料
长度(m)
横截面积(mm2)
灯泡亮度
a
铝丝
2
1
较亮
b
镍铬合金丝
2
0.5
最暗
c
铝丝
2
0.5
较暗
d
铝丝
1
1
最亮
(3)如乙的实验,可探究导体电阻与 的关系。
18. 如图为“用滑动变阻器改变电流”的实验。
(1)在闭合开关前,滑片P应移动到最 (选填“左”或“右”)端;
(2)滑片向A端滑动时,小灯泡 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);
(3)甲、乙两组同学利用相同的器材进行实验,甲组同学实验时发现无论怎样移动滑片P,灯的亮度都不发生变化,而且一直很亮,原因是 。乙组同学实验时发现,移动滑动变阻器电流表有示数并发生变化,小灯泡始终不亮,原因是 。
19. 小明用铅笔芯制作如图所示的“模拟调光灯”。闭合开关后,左右移动回形针,小灯泡亮度变化。回形针向左移动时,灯泡 (变亮/变暗/亮度不变),电流 (从A流向B/从B流向A),灯泡两端的电压 (变大/变小/不变)。
3.3 电压
知识点一、电路的动力来源—电压
1.电压:符号 U ;使电路中自由电荷定向移动,形成电流;
(1)作用:电压使电路中形成 电流 ;
(2)获得: 电源 是提供电压/电能的装置;
(3)单位:国际单位~伏特,简称伏,符号 V ;
更大单位:千伏(kV);更小单位:毫伏(mV)、微伏(μV);
(4)换算关系:1kV=1000 V; 1V=1000 mV; 1mV=1000 μV;
2.常见电压值:一节新干电池的电压:1.5V ,家庭电路的电压:220V ,
一般情况下,人体安全电压不高于 36V ,即≤36V。
经典题型一:电路的动力来源
1. 类比是研究物理问题的常用方法。如图所示,两容器中的水在抽水机的作用下不断从低处抽运到高处,从而在管道中形成了水流。可以将电路中形成电流的情境与上述情境做类比。下列类比不合理的是( )
A.电路中的自由电荷可以类比管道中的水
B.电路中的用电器可以类比抽水机
C.电路中的开关可以类比管道上的阀门
D.电源两端的电压可以类比两容器水面间的水压
2. 下列关于电压的叙述正确的是( )
A.对人体的安全电压是36V B.无论在任何情况下,一节干电池的电压都是1.5V
C.电压只能使自由电子发生定向移动 D.电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因
3. 小明自制“伏打电堆”并连接了如图所示电路。闭合开关S,小灯泡发光,电压表指针右偏,则下列说法正确的是( )
A.金属A是电堆的正极 B.“伏打电堆”将电能转化为化学能
C.若小灯泡断路,电压表仍有示数 D.若断开开关,A、B两金属间无电压
4. 现代人的生活已经离不开电了,为了安全用电,我们对生活中一些“电”常识的了解必不可少。下列有关常见电压值的表述,错误的是( )
A.产生闪电的电压是104~109 V B.家庭电路的电压是220 V
C.手机电池电压是3.7 V D.对人体安全的电压是36 V
知识点二、电压的测量
1.电压表是测量电压大小的仪表,符号是:
2.电压表的读数:每只电压表都有一定的测量范围——量程。
在读数前,应先弄清两点:一是弄清选用哪个量程;二是弄清楚每一大格分成几个小格,以及它们各自表示的物理量。
(1)学校实验室常用的电压表有三个接线柱,两个量程,量程为0~15伏,刻度盘上的每一个大格表示5伏,每一小格表示0.5伏;量程为0~3伏时,每一大格表示1伏,每一小格表示0.1伏。若选用不同的量程,当指针的位置相同时,读数正好为5倍关系。
(2)电流表的读数方法是:一看量程;二看分度值;三根据指针位置读数。在记录数值时,要注意所使用的电压单位及取几位数值,数值的最后一位是估读的,数值的倒数第二位是准确的。
提醒:同一刻度线处,大量程的示数等于小量程示数的5倍。
3.电压表的使用
(1)观察指针是否指在“零”刻度线处,若没有,需调节调零按钮先将指针调“零”。———注意零刻度
(2)电压表必须和被测用电器并联。(注:电压表的电阻很大,一般情况下几乎可以看作是绝缘体,通过电压表的电流很小,几乎可以忽略不计。)———注意并联
注意1.如果电压表和被测用电器串联,会导致电压表的示数等于电源电压,小灯泡不发光。
2.可以将电压表直接接在电源两级之间,这样可以测出电源的电压值。
(3)必须让电流从电压表的正极(红色接线柱)进入,再从负极(黑色接线柱)流出。———正入负出
注意:如果电压表的正负极接反,指针会反转。
(4)必须正确选择电压表的量程。———选合适的量程
注意:1:再能估测电压大小的情况,先估测,在选择合适的量程。
2:无法估测时,利用试触法选量程。
试触法选量程的具体操作方法:
(1)首先接0~15v的量程,将开关迅速闭合并断开,眼睛观察指针是否超过最大量程的刻度线,若超过需要换用更大量程的电压表。
(2)如果指针的偏转没有超出量程,但电压表示数大于3v,应接0~15v的量程。
(3)如果电压表示数小于3v,应接0~3v的量程。
(5) 允许将电流表直接连在电源两极上测电源的电压。
4.电压表测量对象的分析
(1)滑线法:电压表两端沿着连接的导线滑动到用电器或电源两端。注意滑动时能跨过的元件为:开关、电流表。不能跨过元件为:电源、用电器、电压表。
Step1 分析电路前,若电路中有电流表,要将电流表看作导线,若有多个电压表,在分析一个电压表时,应将其他电压表看作断开的导线去除掉;
Step2 将被分析的电压表分别从其正负两极出发接回电源,若能直接连接到电源两端,则该电压表测量电源电压;
Step3 将电源所在的导线去除,从被分析的电压表出发沿着导线画圈,电压表测量圈内这些用电器的电压。
(2)短路法:分析电路前,若电路中有电流表,要将电流表看作导线,若有多个电压表,在分析一个电压表时,应将其他电压表看作断开的导线去除掉;假设用导线接该位置,若此时某些用电器或电源被短路,则这些被短路的用电器或电源为该电压表测量的对象。
经典题型二:电压的测量
1. 如图所示,能正确地测出小灯泡L1两端电压的电路是( )
A. B. C. D.
2. 学习了电路后,小明设计了四个体重计原理图。你认为可行的是( )
A. B.C.D.
3. 在练习使用电流表、电压表时,某同学进行了四次读数,其中读数正确的是( )
A.B.C.D.
经典题型三:电压表和电流表测量对象的判断
1. 如图1所示:现有两只灯泡它们既可以串联也可以并联,那么在串联时三个圆圈中该填入何种电
表符号,在并联时,又该填入什么电表符号?
(1)串联时,A是 ,B是 ,C是 。
(2)并联时,A是 ,B是 ,C是 。
2. 如图2所示的电路中,把圆圈所代表的电表填入其电路符号。
L1
L2
A
B
C
图2
B
L2
L1
A
C
D
图1
3. 请你根据下图所示电路,分别对下列四种情况下两灯的连接方式,两灯的发光情况,电表的测量对象以及是否有短路现象作出说明。
A
V
L1
L2
S1
S2
S3
(1)闭合开关S1和S2,断开S3,则L1、L2的连接方式是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(2)闭合开关S3,断开S1和S2,则L1、L2的连接方式是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(3)闭合开关S2和S3,断开S1,则L1是 路 ,L2是 路,发光情况是L1 ,L2 ,电流表测通过灯 的电流,电压表测灯 两端的电压。
(4)闭合开关S1、S2和S3,则电路是 ,发光情况是L1 ,L2 ,电流表的示数是 电压表的示数是 。
4. 判断下列各图中电压表所测量的对象。
S
L1
L2
V
A
图2
V1
V2
L1
L2
图3
L2
V
L1
图1
A
(1)如图1,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V测量
两端的电压。
(2)如图2,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V
测量 两端的电压。
(3)如图3,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V1测量
两端的电压,电压表V2测量 两端的电压。
(4)如图4,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V测量
两端的电压。
(5)如图5,电灯L1、L2是 联,电流表A测通过 的电流。电压表V1
测量 两端的电压。电压表V2测量 两端的电压。
(6)如图6,电阻R1、R2是 联,电流表A1测通过 的电流,电流表A2测通过
的电流。电压表V1测量 两端的电压,电压表V2测量
两端的电压,电压表V测量 两端的电压。
图4
V
A
L3
L2
L1
L1
L2
L3
V1
V2
A
图5
P
V1
V2
A1
A2
V
R1
R2
图6
知识点三、串并联电路的电压特点
(1) 串联电路中总电压等于各部分电压之和,即U总=U1+U2。
(2) 并联电路中各支路两端的电压等于总电压,即U1=U2=U总
知识点四、利用电流表、电压表判断电路故障
1.电流表有示数而电压表无示数:
“电流表有示数”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。
4.电流表电压表均有示数
“两表均有示数”表明有电流通过两表,则最大可能是除与电压表并联的其他部分短路。
经典题型三:串并联电路的电压特点
1. 如图所示电路,开关闭合时两个小灯泡正常发光,两个电压表指针均指在如图所示位置,L1、电源的电压分别为( )
A.1.4V;7.4V B.1.4V;7V
C.1.4V;1.4V D.5.6V;7V
2. 如图所示,在探究“串联电路电压的关系”时,闭合开关S后,电压表V1的示数是2.5V,V2的示数是3.8V,则电压表V3的示数是( )
A.1.3V B.2.5V C.3.8V D.6.3V
3. 小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.7.5V、1.5V B.6V、1.5V C.1.5V、7.5V D.1.5V、6V
4. 如图所示,当图甲电路中的开关S闭合时,两个电压表的指针位置均如图乙所示。则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.1.2V 6V B.6V 1.2V C.4.8V 1.2V D.1.2V 4.8V
5. 如图所示电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均如图乙所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为( )
A.8 V 2 V B.10 V 2 V C.2 V 8 V D.2 V 10 V
6. 如图所示的电路中,开关S闭合时,电压表V和V1的示数如图甲、乙所示。则下列说法中正确的是( )
A.电源电压为 14 V B.电源电压为 7 V C.电阻R上电压为 3.6 V D.电阻R上电压为 2.4 V
7. 小明按如图甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,两只规格相同的电压表V1和V2的指针位置完全一样,如图乙所示,造成这一现象的原因是( )
A.可能是电路出现故障,灯L1短路 B.可能是电路出现故障,灯L2短路
C.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L1两端电压为10V
D.可能电路各处完好,V1和V2所选量程不相同,并且灯L2两端电压为8V
8. 如图所示的电路中圆圈内为电流表或电压表,在确保电路安全的前提下闭合开关S,两灯都能发光,下列说法不正确的是( )
A.若两灯串联,表2一定为电流表 B.若两灯串联,表3的示数大于表1的示数
C.若两灯并联,表2为电压表,表3测干路电流
D.若两灯并联,表2为电压表,表3的示数小于表1的示数
9. 如图所示的电路,闭合开关,电路正常工作,图中电流表A1、A2、A3、A4对应的示数为I1、I2、I3、I4,电压表V1、V2、V3、V4对应的示数为U1、U2、U3、U4,下列说法正确的是( )
A.I1<I2,U1=U2,I3=I4,U3>U4 B.I1=I2,U1<U2,I3=I4,U3=U4
C.I1=I2,U1=U2,I3=I4,U3>U4 D.I1=I2,U1<U2,I3<I4,U3=U4
10. 如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表都有示数,下列判断不正确的是( )
A.电流表A2的示数比A1的小 B.用电压表测L1、L2两端电压表示数相等
C.仅断开S2只有一个表有示数 D.灯L1被短路时,L2不发光
11. 将两只额定电压相同的小灯泡L1、L2串联在如图所示的电路中,闭合开关后,发现灯L1较亮,灯L2较暗,对此有下列几种猜想,其中可能的是( )
①灯L2的电阻太小;②灯L2两端电压较大;③通过L1、L2的电流不等;④通过灯L1、L2的电流相同;⑤灯L2的灯丝断了,灯座未短路;⑥灯泡L2的灯座被短路。
A.① B.②③⑥ C.②⑤ D.①④
12. 如图所示是电阻甲和乙的U﹣I图像,请根据图像回答以下问题:
(1)将甲和乙并联,若电源电压为2V,则干路的电流为 A。
(2)将甲和乙串联,若电源电压为3V,则乙两端的电压为 V。
13. 某探究小组按照正确的操作要求进行了“探究并联电路电压规律”实验,电路图及实验数据记录表格如下,你认为以下观点最合理的是( )
L1两端电压U1/V
L2两端电压U2/V
电源两端电压U/V
2.5
2.4
2.5
A.小衡认为实验数据一定是错误的,于是将表中 L1或L2中的数据改一下即可
B.小雨认为要实事求是,根据实验数据得出结论:并联电路各支路两端电压不相等
C.小刚认为灯两端电压不同是因为两盏灯规格不同造成的
D.小明认为灯两端电压不同是实验误差造成的,建议改变灯泡规格,多次实验
14. 实验小组将两个均标有“2.5V0.3A”字样的小灯泡L1和L2串联接入电路中(如图所示),在实验过程中,不慎将灯泡L2的玻璃外壳碰碎。他们发现L2几乎不发光,与其串联的灯泡L1更亮了。针对这一现象,同学们对“玻璃破碎后,灯丝电阻发生了怎样的变化”进行探究。
实验次序
1
2
3
4
电流表示数/A
0.16
0.20
0.24
0.26
电压表V1示数/V
0.78
1.20
1.80
2.10
电压表V2示数/V
0.20
0.30
0.50
0.80
(1)L2玻璃外壳破碎后,同学们对L1、L2两端的电压和通过它们的电流进行测量,实验数据记录如下表所示。分析可发现,L1的电阻 (选填“大于”、“等于”或“小于”)玻璃外壳破碎后L2的电阻。
(2)实验中,对着L2吹气,发现L2两端电压变小、电流表示数变大,说明吹气加快其散热速度,使灯丝电阻变小。由此推断,灯丝的电阻大小与 有关。
(3)根据上述实验,灯丝绕成螺旋状的目的是 。
15. 小科通过实验对“串联电路各部分电压的关系”进行了验证。利用学生电源、小灯泡2个、电压表1个、开关1个、导线若干等器材,按图甲电路逐一接入电压表进行实验。
(1) 实验中小灯泡L1、L2的规格应___________(填“相同”或“不同”);
(2) 在被测电压难以估计时,为避免电压过大而损坏电压表,应正确选择量程,具体操作是___________;
(3) 某次测量时电压表示数如图乙,则读数为___________伏;
(4) 整理实验数据时,小科发现两灯泡上的电压U1、U2之和略小于两灯泡两端的总电压U,与预期结果不相符。换用其他器材并规范操作,多次实验后结果均相同,其原因可能是___________。
3.3 强化训练
1. 用伏安法测电阻时,某次电表的指针位置如图所示。其示数为( )
A.6.0V B.6.0A C.1.20V D.1.20A
2. 某兴趣小组以相同大小的铜片和锌片为电极研究水果电池,装置如图。当电池工作时,下列说法不正确的是( )
A.铜片为水果电池正极 B.电压表的示数为0.4V
C.该装置能将化学能转化为电能 D.电子从锌片经水果流向铜片
3. 关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( )
A.如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任意两个接线柱进行试触
B.电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接在电源两极间
C.测量前都必须选择合适的量程
D.都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接线柱流出
4. 某同学用如图所示电路图进行实验的时候,经检测发现导线cd间有断路,下列描述中正确的是( )
A.闭合开关,电压表有示数,电流表没有示数
B.闭合开关,电压表没有示数,电流表有示数
C.将电压表连接a位置的导线端试触d时,闭合开关电压表有示数
D.将导线分别并联在bc与bd端时,闭合开关所得到的电流值相同
5. 图甲所示的电路中,闭合开关后电流表的示数如图乙所示。下列描述正确的是( )
A.灯泡L1与L2并联 B.电压表测L2两端的电压
C.通过L1、L2的电流相等 D.通过L1的电流为0.22A
6.
如图所示,开关S闭合时,两电压表的指针位置相同,则电阻和两端的电压可能分别为( )
A. B. C. D.
7. 如图所示,保持电源电压不变,两只电表均完好,开关S闭合后,发现只有一只电表的指针发生偏转,若电路中只有一个灯泡出现了故障,则可能是( )
A.电压表指针发生偏转,灯泡L1短路 B.电流表指针发生偏转,灯泡L2断路
C.电压表指针发生偏转,灯泡L1断路 D.电流表指针发生偏转,灯泡L2短路
8. (多选)下列关于图的说法正确的是( )
A.与串联 B.测电源电压 C.测两端电压 D.测端电压
9. 如图所示为小李同学在某次测量中连接的实物图,根据该实物图画出其电路图(如图所示),其中正确的是( )
A.B.C.D.
10. 用如图所示电路探究串联电路的电压规律,下列说法正确的是( )
A.电压表不能直接测量电源电压
B.改变两个小灯泡的规格,重复实验,是为了减小实验误差
C.实验得到的结论为:串联电路电压处处相等
D.若测量L1两端电压,需将电压表并联在A、B两点间,且电压表正接线柱接A点
11. 在探究一个用电器中电流随电压变化关系时,李芳连接好的电路如图所示。闭合开关,发现电流表、电压表均有示数:调节滑动变阻器,电流表、电压表示数都不变化。李芳连接的电路有不妥之处,改正的方法是( )
A.将导线K的a端移至接线柱A B.将导线L的b端移至接线柱B
C.将导线L的b端移至接线柱D D.将导线M的c端移至接线柱B
12. 如图所示的电路,电源电压不变。闭合开关S后,灯L1和L2均发光,过了一段时间,一盏灯突然熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,则发生的故障可能是( )
A.L1短路 B.L1断路 C.L2短路 D.L2断路
13. 在某次电学实验中,小科按图甲所示的电路连接仪器,闭合开关S后,电压表V1和V2的示数如图乙所示,下列对该电路分析不正确的是( )
A.两表量程不同,L1和L2串联 B.两表量程不同,L1短路
C.两表量程相同,L1开路 D.两表量程相同,L2短路
14. 如图所示,电源电压6V保持不变,当开关S闭合时,灯泡L1、L2均正常发光电压表示数为2.5V,则灯泡L1两端的电压是( )
A.2.5V B.3.5V C.5V D.6V
15. 如图所示的电路中,闭合开关,电压表V1的示数是7V,电压表V2的示数为9V,若L3两端的电压是L1两端电压的两倍,则电源的电压是( )
A.9 V B.10V C.11V D.12 V
16. 甲图是一款甲醛测试仪。乙图是检测仪的部分电路,R0为可感知甲醛污染浓度变化的可变电阻,其阻值与污染指数关系如图丙所示。工作人员通过查看乙图中的检测表(实质上是电流表或电压表)来判断甲醛的污染指数。若检测表的示数随污染指数增大而增大,以下说法正确的是( )
A.检测仪如果是电压表,应该安装在“1”处 B.检测仪如果是电流表,应该安装在“3”处
C.检测仪如果是电流表时,适当降低电源电压,测相同浓度的甲醛,检测表的示数会变大
D.检测仪如果是电压表时,适当减小R1的阻值,测相同浓度的甲醛,检测表的示数会变小
17. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L1、L2都能正常工作,甲、乙两个电表的示数之比是3∶5,此时灯L1、L2的电阻之比是( )
A.5∶3 B.3∶5 C.3∶2 D.2∶3
18. 如图所示电路中,a、b、c是三个电表,且连接没有错误,闭合开关S两灯L1、L2均能发光,已知a、b、c三个电表的读数的数字分别为1.5、1.3和2.8(单位是A或V),则( )
A.a是电流表,b、c是电压表,通过L1的电流是1.5A
B.a是电压表,b、c是电流表,通过L2的电流是1.3A
C.a、b是电流表,c是电压表,通过L1的电流是1.3A
D.a、b是电流表,c是电压表,通过L2的电流是1.3A
19. 如图所示,a、b、c表示的是电压表或电流表,当K1、K2都闭合时,下列正确说法正确的是( )
A.a、b、c都是电流表 B.a、b、c都是电压表
C.a、b是电压表,而c是电流表 D.b、c是电流表,而a是电压表
20. 如图所示的电路,下列判断正确的是( )
A.若电表甲、乙都是电流表,开关S断开,电路断路
B.若电表甲、乙都是电压表,开关S闭合,灯L1、L2并联
C.若电表甲是电流表、乙是电压表,开关S闭合,灯L1、L2都发光
D.若电表甲是电压表、乙是电流表,开关S由断开到闭合,甲表示数不变
21. 如图所示电路,甲、乙是电学仪表,闭合开关S后,灯泡L1、L2均正常发光,则( )
A. 甲、乙都是电流表 B.甲、乙都是电压表
C.甲是电流表,乙是电压表 D.甲是电压表,乙是电流表
22. 如图所示的电路中圆圈内为电流表或电压表,在确保电路安全的前提下闭合开关S,两灯都能发光,下列说法不正确的是( )
A.若两灯串联,表2一定为电流表
B.若两灯串联,表3的示数大于表1的示数
C.若两灯并联,表2为电压表,表3测干路电流
D.若两灯并联,表2为电压表,表3的示数小于表1的示数
23. 如图所示电路电源电压为4.5V。当开关S断开,甲、乙是电流表,两表偏转的角度相同如图二所示,则流过R1的电流为 A。闭合开关S后,甲、乙是电压表,两表示数U甲∶U乙为5∶4,则R1两端的电压为 V。
24. 如图是“探究串联电路电压的特点”的实验。
(1)如图所示,连接电路时,至少需要____根导线;实验中应选择规格_______(填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是_________(填出一种即可)。
(3)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?__________(填“能”或“不能”),理由是___________。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,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。小明的做法是否合理?___________,改进方法是__________(若合理,此空不填)。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
2.4
1.4
3.8
25. 小明和小华同学在“探究串联电路电压的规律”实验中,都设计了如图甲所示的电路。
(1)连接电路前,小明发现电压表指针如图乙所示,接下来他要对电压表进行的操作是 。
(2)小明根据图甲连接好电路,闭合开关后,发现电压表示数为零,若只有L1或L2中的一处发生故障,则故障可能是 (写出一种即可)。
(3)排除故障后,小明完成了实验,并把数据记录在下表中。
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.4
1.4
2.8
①分析实验数据得出两个实验结论:①串联电路两端的电压 各部分电路两端电压之和:
②串联电路中,各部分电路两端电压相等。
(4)实验结束后小明和小华互相交流,小华指出结论②是错误的,造成结论错误的原因是 ,另外,小明的实验在设计方案上还存在另一个不足之处是 。
(5)小明和小华还进行了深入交流,为了节省时间,利用原来的电路图,在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并把接线改接到C接点上,这个方法 (选填“能”或“不能”)测出L2两端的电压,理由是 。
第 1 页 共 15 页
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司
$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。