内容正文:
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第十六章探究电路
《探究电路》章复习
孕
知识脉络
物理
影响电阻大
材料的
意义
单位
小的因素
导电性
滑动变阻器
电阻
变阻器
电阻箱
R
变阻器的应用
电路图
电阻和变阻器
电路图
电流与电
实验器材
压的关系
探究电流与
测量:用电
实验器材
电压和电阻
探究电路
流表和电压
实验过程
电流与电
的关系
表测量电阻
实验过程
阻的关系
实验结论
数据分析
欧姆定律
并联
1
1
1
家庭电路
电阻
电路
京=R+2
同一性
成立
变形
表达式:
内容
关系
串联
对应性
条件
公式
I-R
电路
sH+H=H
同时性
计算电压:
家庭电路
插头与
试电笔
触电
安全用
U-IR
计算电阻:R=9
的组成
插座
方式
电原则
核心要点
一、
电阻和变阻器
1.电阻
物理意义
在物理学中,用电阻来表示导体对电流阻碍作用的大小。
符号
通常用字母R表示。
在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号
单位及换算关
系
是“2”。常用单位有千欧(k2)、兆欧(M2)。
换算关系:1M0=103k2,1k=1032。
导体的电阻越大,表示导体对电流阻碍作用越强,在电压相同的情况
下,通过导体的电流越小。
电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体材料、长度、横截
对电阻的理解
面积福度
有关,与导体中是否有电流流过,以及导体两端是否有电
压均无关。对于大多数导体(如金属导体)来说,电阻随温度的升高而
增大;有些导体的电阻,如铅笔芯的电阻会随温度的升高而减小。
在初中物理的学习中,通常不考虑温度对电阻的影响。
一、
电阻和变阻器
2.影响电阻大小的因素
实验目的
探究影响导体电阻大小的因素
电路图
实验器材
电源、导线、开关、电流表、小灯泡、电阻丝。
通过比较电流表示数(或灯泡亮度)判断电阻丝电阻的
(1)转换法
大小。电流表示数越小(灯泡越暗),表明电阻越
实验设计与分
相厩究电阻天周和长度的关系时,选择材料、粗细
析
长度
的电阻丝;
长度
(2)控制变
②探究电阻大小和横截面积的关系时,选择材料、
量法
相同,粗细不同的电阻丝;
爆究电阻大小和材料的关系时,选择长度、粗细相
同,
不同的电阻丝。
一、
电阻和变阻器
2.影响电阻大小的因素
①反映电阻丝的电阻大小
(3)灯泡的作用
②保护电路
(4)电流表的作用:更方便判断电阻丝的电阻大小关系
(5)只用灯泡反映电阻大小的缺点:当电流变化不大时,无法比较出电
实验设计与分
阻的大小。
析
(6)只用电流表反映电阻大小的缺点:当电阻较小时容易烧坏电流表
(7)只有一根电阻丝:对折,可探究电阻与横截面积的关系;改变接入
电路的导体长度,可探究电阻与长度的关系;无法探究电阻与材料的关系
(8)金属导体的电阻还受温度的影响:温度越高,电阻越大
越大
(1)横截面积相同的同种材料的导体,长度越长,电阻越大
实验结论
(2)长度相同的同种材料的导体,横截面积越小,电阻
(3)长度和横载面积都相同的不同材料的导体,其电阻一般不同。
-、
电阻和变阻器
3.材料的导电性
定义
导体
容易导电的材料。
金属、石墨、人体、大地等。
导体和绝缘体之间没有绝
不容易导电的物
绝缘体
橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等。
对的界限。
体。
它可制作单疲鸯粮三极
有些材料的导电性能介于导体和绝缘体之间,叫做半导
半导体
0
管,二极管具
体。
性。
超导现
有些材料在
导电能力增强
电。
象
导现象。发
鏖费蓦希委藩
硅诸
铁
铝铜
银
酸(或碱)
操格合金
常见材
料的导
一、
电阻和变阻器
4.变阻器
变阻器
易于改变电阻的器件一变阻器。学生实验中常用的变阻器有两种,一种是滑动
的概念
变阻器,另一个是电阻箱
。
原理
通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻的大小。
作用
改变电流、电压和保护电路。
符号
铭牌
标注了它的最大阻值和允许通过的是最大电流,如“5022A”表示滑动变
阻器的最大阻值为502,允许通过滑动变阻器的最大电流为2A。
滑动变
(1)通过滑动变阻器的电流不能超过它允许通过的最大电流。
阻器
使用
(2)滑动变阻器肆
联在被控制的电路中。
(3)连接时要遵循“上一下”的原则。
(4)闭合开关前,滑片应移到阻值最大处
下接线柱接右,滑片右移电阻变小;下接线柱接左,左移电阻变小。也可
规律
以理解为滑片离下接线柱越近,电阻越小;离下接线柱越远,电阻越大。
记忆口诀“下接右,右移变小”或“离下近时小,离下远时大”。
-、
电阻和变阻器
4.变阻器
符号
量程
最大阻值为9999Ω
×1000
×100
使用方法
将电阻箱的两个接线柱接入电路中,调节4
示意图
电阻箱
个旋钮,就能得到0~9999Ω之间的电阻值。
×10
各旋钮所对应的录黢乘以相应的倍数再相
读数方添能蜘,如图所示读数为
2。
优缺点优点:方便读数;缺点:
连续改变电阻值。
家用电器的音量调节、台灯调光和电热毯的温度调节皆用到变阻器(这类变阻器常
变阻器
称为电位器),即通过改变电阻来实现调音量、调光、调温等功能。现在还有一种
的应用
用数字信号改变阻值的数字电位器,这种电位器的噪声小、寿命长、抗环境污染,
迁可开通计积克国空当田干白九拾三安生知台能必哭仪夫空舌西五肃
四
典型例题
1.(2025·广西·中考真题)在如图所示的电路中,用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发
现小灯泡缓慢变暗。分析可知,镍铬合金丝的阻值变大,而导致其阻值变化的主要因素
是①)
A.质量
X
B.长短
X
镍铬合金丝
C.粗细
X
D.温度
镍铬合金丝的温度升高
镍铬合金丝的温度升
高,阻值变大
四
典型例题
2.(2025·辽宁·中考真题)我国自主研发的IGBT芯片是高铁强劲有力的心脏。制造芯片的硅
材料是C
A.导体
B.绝缘体
C.半导体
D.超导体
10
解:硅材料的导电性能介于导体与绝缘体之间,是半导体,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
N
典型例题
3.如图所示,给出了滑动变阻器四种接入电路的结构示意图。其中,当滑片P向左滑动
时,连入电路中的电阻值变大的是(
滑片P向左滑动,距离变
滑片P向左滑动,距离变
小
小
D
B.
核心方法:观察滑片与
下接线柱之间的距离。
距离越大,电阻越大
D
滑片P向左滑动,距离变
滑片P向左滑动,距离变
大
小
N
典型例题
4.
如图所示,电源电压恒定,滑动变阻器滑片P在适当位置,闭合开关S,小灯泡正常发
光。再将滑片向右移动少许,则叩(
A.小灯泡变暗X
电阻增大
B.小灯泡变亮X
C.
电流表A示数变大
D.
电流表A示数变X
流过灯泡的电流不变
并联电路特点:
各支路互不影响
电路为并联电路
电路识别:识别电路结构时,电压
表作为断路,电流表作为导线。
流过滑动变阻器的电流减小
N
典型例题
5.
(2025·湖北武汉·中考真题)某同学利用如图所示的装置探究影响
0③
导体电阻大小的因素,实验中四根金属丝的规格如表所示。下列说法正
确的是B
A,实验过程中,灯泡越亮,说明接入电路中金属丝的电阻越大
编号
材料
长度m
横截面积mm2
B.选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关
⊙
锰铜丝
1.0
0.2
C,选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关
②
镍铬合金丝
0.5
02
③
镍铬合金丝
1.0
02
D.
选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关
④
镍铬合金丝
1.0
0.6
解:A.灯泡越亮,说明电路中的电流越大,
则表明接入电路中的金属丝的电阻越小,故A错
误;
B.选择金属丝①和③,导线的长度和横截面积均相同,而材料不同,可以探究导体的电阻大小是否
跟导体的材料有关,故B正确;
!C.金属丝②和④,导线的长度和横截面积都不同,不能探究导体的电阻大小与导体的长度的关系,
1
故C错误;
D.金属丝①和④,导体的材料和横截面积不同,长度相同,不能探究导体的电阻大小跟导体的横截
面积的关系,故D错误。
故先B
四
变式训练
1.(2025·北京东城·二模)
如图所示,电阻箱的示数的002
66
×1000
×100
0
×10
解:如图所示,
该电阻箱的示数为R=6×10002+4×1000+0×102+0×1=64000。
四
变式训练
2.(2025·河南漯河·三模)
自动体外除颤器又称自动体外电击器(简称),它可以诊断特定的
心律失常,并且给予电击除颤,从而抢救心脏骤停患者。如图所示,急救人员正在对一位心脏骤
停患者实施电击除颤:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复
苏。说明人体是()
A.导体
B.绝缘体
C.超导体
D.
半导体
解:将AED的两个电极贴于患者身上,按下“放电”键即可帮助患者心肺复苏,说明人体可以导
电,属于导体,故A符合题意,BCD不符合题意.。
故选A。
四
变式训练
3.如图所示的电路中,
用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变亮,则
M、N分别应度()
A.M接A,N接B
B.M接B,N接D
C.M接B,N接C
D.M接C,N接D
解:若要使滑动变阻器在电路中起到连续改变电阻的作用,连接时要遵循"一上一下”原则,滑片
位置离下接线柱越近,则滑动变阻器接入电路中的电阻越小,如图,滑片P向右端滑动时灯逐渐
变亮,即电阻越小,所以下接线柱应连接D点,上接线柱连接A或B均可,故ACD不符合题
意,B符合题意。
故选B
四
变式训练
4.(2025·贵州·二模)请用笔画线代替导线将如图所示的电路连接完整。要求:闭合开关后
电流表测量通过灯泡L的电流;当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变小;导线
不能交叉。
解:当滑动变阻器的滑片P向右移动时,灯泡L的亮度变小,说明灯泡和滑动变阻器串联,且滑
动变阻器阻值变大,电路中电流变小,则滑动变阻器选择左下接线柱;电流表测量通过灯泡L的
电流,则电流表也与灯泡串联。
核心要点
二、探究:电流与电压、电阻的关系
1.探究:电流与电压的关系
提出问题
电阻一定时,通过导体的电流与导体两端的电压存在什么关系?
电压是产生的电流的原因,同一个小灯泡,一节干电池作为电源时,小
猜想与假设
灯泡发光较暗,用两节干电池做为电源时,小灯泡发光较亮,所以有两种
猜想:①导体两端电压越大,导体中电流越大;②通过导体的电流与导体
两端电压成正比。
设计实验及
电路图
控制变量法:探究电流与电压的关系时,控制电阻
不变,多次移动滑动变阻器滑片改变电阻两端电压
电压表、电流表、滑动变阻器、102的定值电阻、电源、开关、导线若
实验器材
o
出二、扌
探究:电流与电压、电阻的关系
1.探究:电流与电压的关系
(1)按照电路图连接实物电路。
(2)闭合开关前检查电路中各元件的连
接是否正确,并将滑动变阻器的滑片移动
阻鼠大
处。
(3)电路连接无误后闭合开关,移动滑
定值RJ2
102
实验过程
动变阻器的滑片,改变定值电阻的
电压UW
,并从电流表上读出相应的电流值,
并记录在表中。
电流VA
(4)在坐标系中,根据各电流值与对应
的电压值描点,并用平滑曲线连接各点,
画出I-U关系图像,如图所示。
二、
探究:电流与电压、电阻的关系
1.探究:电流与电压的关系
实验结论
当导体电阻不变时,通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻
器要“一上一下”连入电路。
(2)电路问
题
②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的
滑片移到阻值最大
处。
交流与反
③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
思
(3)滑动变阻器的作用:改变电阻两端纯压
根护电路
。
(4)电流
①安全:电表不能超过量程,滑动变阻器不能超过限定电流
表、电压表、
滑动变阻器的
②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节
选取
电压的要求,且不能过大导致使用不便。
(5)设计或补充实验表格(序号、电流、电压或电阻)。
(6)
多次实验的目的:寻找普遍规律
二、扌
探究:电流与电压、电阻的关系
2.探究:电流与电阻的关系
提出问题
电压一定时,导体中的电流与导体的电阻存在什么关系
因为电阻表示导体对电流的阻碍
作用的大小,所以电流与电阻的关系有两种
猜想与假设
猜想:①导体电阻越大,通过的电流越小;②通过导体的电流与导体的电阻成反
比。
设计实验及
控制变量法:探究电流与电唱送系时,更换不同
电路图
的电阻,并控制电阻两端的
不变。
电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关各一个,阻值为50、102、152的
实验器材
定值电阻各一个,导线若干。
出二、
探究:电流与电压、电阻的关系
2.探究:电流与电阻的关系
(1)按实验电路图连接实物电路;
(2)闭合开关前,检查电路中各元件的连接是否正确,并
将滑动变阻器滑片移到阻屢大
处:
(3)确定电路连接无误后,闭合开关,调节滑动变阻器的
滑片,使电压表示数为3V,再读出电流表的示数并填入表
电压U/V
3V
实
中;
电阻R/
过程
(4)断开开关,将阻值为5Ω的定值电阻更换为10Ω、
电流A
12的定值电阻,调节滑动变阻器的滑片,使电压表示数保
持在
V不变,分别读出对应电流表的读数并填入表中;
个IA
(5)在坐标系中,根据各电流值和对应的电阻值描点,并
用平滑的曲线连接各点,画出IR关系图像,如图所示。
RIC
出二、
探究:电流与电压、电阻的关系
2.探究:电流与电阻的关系
分析数据和I-R关系图像可以看出:电压一定时,电阻变为原来的n倍,电流就
分析论证
变为原来的1m,电流与电阻的乘积为一定值。
实验结论
当导体两端电压不变时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动
交流与反
变阻器要“一上一下”连入电路。
思
(2)电路问题
②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器
的滑片移到阻值最大
处。
③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(3)滑动变阻器的作用:控制电阻两端魄压
保持不变禄护电路
出二、
探究:电流与电压、电阻的关系
2.探究:电流与电阻的关系
①
安全:电表不能量桂
滑动变阻限电能超过
(4)电流
表、电压表、
滑动变阻器的
②方便:电表量程不能过大,滑动变阻器最大阻值要能够满足调节电
选取
压的要求,且不能过大导致使用不便。
(5)
设计或补充实验表格荐彎遍超集、
电压或电阻)
(6)多次实验的目的:
交流与
减小。
反思
(变大实验中,更换电阻,
欧变阻器接入电路中的电阻变化:当瘦夔值电阻阻值变
大,电阻两端电压
要让电阻两端电
到控制的电压,则滑动变阻器
两端电压
因此需要向电阻
的方向移动漫亦
反之,向电阻
的方向移动滑片。(换大调大,
换小调小)
①滑动变阻器蠢大阻值
(8)实验中,
更换大电阻
后,无论怎么移动滑片,电
②电源电压
太小
王主二批也收天华同空生
N
典型例题
1.
(2025·苏州)小明用电压为6V的电源、定值电阻R,、电压表、电流表、最大阻值为202的滑
动变阻器R,、开关等器材,探究导体中的电流与导体两端电压的关系。
实验序号
5
电压/V
1.5
2.5
3.5
4.5
5.5
电流/A
0.15
0.25
0.35
0.45
0.54
甲
定值电阻断路,说明电压表测电源电压。
(1)根据图甲所示电路图,将图乙的实物图连接完整;
(2)电路连接正确,规范操作后,闭合开关,小明发现电流表无示数,电压表示数为6V。
电路中仅有一处故障,则故障可能是定值电阻断路
(3)排除故障后继续实验,小明的实验数据如表:
老师指出表中有一组数据是无法从实验中测得的,请你判断这组数据的实验序号是1
(4)通过实验得出初步结论:当电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比。
由表格中的数据可知R=102,故滑动变阻器阻值最大时,电路的最小电流为,
=U/(R+R清)=6V/(102+202)=0.2A。
N
典型例题
2.(2025·山西)如图是探究电流与电阻关系的实验装置,电源电压为3V,实验用到定值电阻
的阻值分别为50、102、152、202、252。
次数
电阻R/Q
5
10
15
20
25
电流I/A
0.4
0.2
0.14
0.1
0.08
电流表有示数,说明电路是通路,电压
表没示数说明电阻短路。
(1)请你用笔画线代替导线,把图中实物电路连接完
(导线不得交叉)
A端是阻值最大
(2)连接电路时,开关应断开
。连接好电路,
实验前,应将滑动变阻器的滑洲移圭A
(选填“A”或“B”)端。实验中,滑动变阻器除保护电路外,述摔制电阻的电压不变
的作用。
R短路
(3)闭合开关,发现电流表有示数,电压表无示数,其原因可能是
(4)排除故障后反焰过实验获得数据如表,分析数据可以得出结论:电压七啦,通过导体的电
流与导体的电阻成
R第1咨密克.0滑动銮阻置核入电路的电阻应为
N
变式训练
1.
(2025·广东潮州·一模)
小敏做探究“电流与电压的关系”实验时,使用电压恒为3V的电源、
开关、导线若干、定值电阻、电流表、
电压表和滑动变阻器,连接了如图所示的电路:
()在如图电路图中,甲电流表,乙电压表
;(选填“电流表”或“电压表”)
(2)用笔画线代替导线将图中的电路连接完整,要求实验过程中滑动变阻器的滑片从右向左移动,
电
流表示数变大;(导线不能交叉)
(3)连接电路时,开关应该处于断开状态,滑动变阻器的滑片置于B
(选填“A”或
“B”)
端;
R
本实验的研究对象是
(选填“R”或“R”)。
1解:
()探究“电流与电压的关系”实验,电压表与定值电阻并联,电
流表与定值电阻串联,所以甲为电流表,乙为电压表。(2)电源电压为
3V,电压表选择小量程;滑片从右向左移动,电流表示数变大,此时
滑动变阻器接入电路的电阻变小,所以滑动变阻器选择A接线柱接入
电路,如图所示。(3)连接电路时,为防止因连接错误而损坏电路,开
关应该处于断开状态。为保护电路,滑动变阻器的滑片置于阻值最大
处,即B端。(4)探究“电流与电压的关系”实验,应该控制定值电阻
的阻值不变,通过改变滑动变阻器接入电路的电阻改变定值电阻两端的
电压,所以本实验的研究对象是R
0
N
变式训练
2.(2025·四川成都·三模)小明用图甲的电路探究“电流跟电阻的关系”,并用实验数据作出图像
如图乙所示,关于该实验,下列说法中不正确的(
A.闭合开关S前,滑动变阻器的滑片应滑动到最右端
B.实验过程中应控制电压表示数为2V不变
C.当电阻R由102更换为202后,要控制R的电压一定,
0.04
应将滑片P适当向右移动
0
10
20304050R/2
D
实验结论:电压一定时,电阻跟电流成反比
乙
解:A、连接好电路闭合开关前,为防止电流过大而损坏元件,滑动变阻器应接入最大阻值,即
滑片P应置于最右端,故A正确,不符合题意;B、探究电流与电阻的实验中应保持电阻两端的
电压不变,由图乙可知Uv=R=0.2A×102=2V,使电压表的示数为2V,故B正确,不符合题
意;
C、探究电流与电阻的实验中,应保持电阻两端的电压不变,当电阻R由102更换为202后,由
串联分压可知电阻两端的电压变大,根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电
压,由分压原理,应增大滑动变阻器连入电路中的电阻,所以滑片应向右端移动,故C正确,不
符合题意;D、由图像可知,电压一定,电流和电阻成反比电阻是导体的一种性质,电阻大小
○核心要点
三、欧姆定律
定义
段导体中的电流,与加在这段导体两端的电压成正比,与导体的电阻成版比。这
个结论叫做欧姆定律。
U
U:电压,单位为伏特
方
R:电阻,单位为欧姆
适用
欧姆定律适用于纯电阻电路。在非纯电阻电
公式
(E2);
单位为安培
范围
路中,如含有电动机的电路,将不适用。
I电流,
(A)。
(1)求电压:
导体两端电压等于通过导体的电流与导体的电阻的
乘积。
但因为电思是电源提供的,电压是形成电流的原因,所以不能说电压与电流成正
比;
变形
公式
(2)求电阻
。
导体的电阻在数值上等于加在导体两端的电压与通过导体
的电流的比值。因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小由导体的材料、长度、横截
面积和温度等因素决定,与导体两端电压和通过导体的电流无关,因此它既不与U成正
出三、
欧姆定律
(1)同一性:电流、电压和电阻,是对同一导体或同一段电路而言的,三者
要一一对应。
(2)同时性:在同一电路上,开关的闭合及滑动变阻器滑片的移动,都会导
注意事项
致电路中电流、电压、电阻的变化,公式中的三个量必须是同一时间的值。
(3)统一性:公式中的三个物理量,必须使用国际单位中的单位。U的单位
是伏特(V)、R的单位是欧姆(2)、I的单位是安培(A)。
核心方法
利用欧姆定律进行计算的一般步骤
>第一步:若题干中无电路图,根据题意画出电路图,并在电路图上标记出已
知量和待求量;
>第二步:明确电路的连接方式,各电表测量的对象;
>第三步:根据欧姆定律和串并联电路电流和电压的规律,列方程求解;
>第四步:讨论结果的合理性,得出答案。
四
典型例题
1.(2025·凉山州)
在如图甲所示电路中,电源电压恒定,定值电阻R的阻值为202。闭合开关
S,两电流表的指针均指在如图乙所示的位置。则电源电正为
V,定值电阻R,的阻值为
R
o
R
7/4
0.4
U=U=IR=0.2A×202=4V
0.6
0.6
3
甲
乙
L2=I一I=1A-0.2A=0.8A
R,=U/L,=4V/0.8A=52
四
典型例题
2.(2025.四川巴中)
如图所示,R,是定值电阻,R是滑动变阻器,电源电压不变,滑片会随人的
身高上下平移,人身高越高时,两电表示数变化情况正确的是个
A·电流表示数变小
电压表示数变大
B.电流表示数变大
电压表示数变小
C.电流表示数变大
电压表示数变大
D.
电流表示数变小
电压表示数变小
解:分析电路可知,定值电阻R,与滑动变阻器R串联,电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身
高越高时,滑片上移,滑动变阻器阻值变大,根据串联分压,滑动变阻器两端的电压变大,故电
压表示数变大,电路中的总电阻变大,电源电压不变,电路中的电流变小,故电流表示数变小。
故BCD不符合题意,A符合题意。
故选A
四
典型例题
3.
(2025·四川乐山)如图所示为R1、R两电阻的图像,则R、R,的电阻之比劣()
UV
A.3:2
R
3
B.2:3
C.3:1
2
D.1:3
→IIA
0.1
0.2
的阻值:R=
U
3V
解:由图可知,
R
=302
0.1A
U2-
R1
2V
=102
R,的阻值
0.2A
R302
3
、则RR,的电阻之比邺10
21
---。_故ABD不符合题意,-C符合题意。故选C。-
四
典型例题
.UNV
4.(2025·四川广安)如图甲所示,电源电压保持不变,小
灯泡L的额定电压为6V,闭合开关S后,当滑片P从滑动
变阻器右端滑到左端的过程中,小灯泡L的关系图象如乙图
A
所示,则电源电压为
V,滑动变阻器的最大阻值为
0.2
0.4
解:由电路图可知,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测L两端的电压,电流表测电路中的电
流。当滑片位于左端时,滑动变阻器接入电路中的电阻为零(电路为灯泡的简单电路),此时电路
中的电流最大,由图像可知,此时电路中的电流=0.4A,灯泡两端的电压为6V,即电源的电压
U-6Vo
当滑片位于右端时,滑动变阻器接入电路中的电阻最大,此时电路中的电流最小,由图像可知,
此时灯泡两端的电压U=2V,电路中的电流1=02A;因串联电路中总电压等格分杀之艺科
4V
丶所以,滑动变阻器两端的电压U滑=U-LU=6V-2V=4V,滑动变阻器的最大阻值为--
N
变式训练
1.(2025·山东聊城·二模)如图所示的部分电路,R=202,R,=302,电流表示数为0.40A。若
把电流表改接在电阻R,的支路中,电流表的示数为
A,此时C处的电流应该是
解:由电路图可知,
两电阻并联,电流表测通过R,支路的电流。因并联电路中各支路两端的电压
相等,
所以,由R
可得,电源的电压为U=I,R,0.40A×302=12V;电流表改接在电阻R1
U 12V
=0.6A
的支路中时,
电流表的系数202
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以,干路电流为I=I+L,=0.6A+0.40A=1A,即C处
四
变式训练
2.
(2025·山东济宁)如图所示,闭合开关,将滑片P向b端滑动,电压表示焚小
电压表
与电流表示数之变
。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
解:由图可知,
电阻和变阻器串联,电压表测量电阻R两端的电压,电流表测量电路中的电流,
滑片P向b端移动过程中,变阻器接入电路中的电阻变大,由电阻的串联可知电路的总电阻变
大,由欧姆定律可知电路中的电流变小,根据U=R可知,电阻R两端的电压变小,即电压表的示
数变小,由欧姆定律可知,电压表与电流表示数的比值等于定值电阻R的阻值,R的阻值不变,
·则电压表与电流表示数之比不变。
变式训练
3.
(2025·安徽铜陵·二模)如图甲所示电路中,已知定值电阻R,和R,的阻值保持不变,且电源
↑UV
电压也保持不变,移动变阻器滑片的过程中,电压表V,、、
10
随电流表示数变化关系的图像如图乙所示,请计算:
(1)定值电阻的阻值;
2
定值电阻的阻值和电源电压U。
解:(1)分析电路可知,当滑片向右滑动过程中,电阻R逐渐增大,电路中的总电阻逐渐增
大,电路中的电流逐渐减小,根据串联分压原理,电压表V,逐渐减小、V,逐渐增大,结合图乙可
知,
?为家值电阻R的U-图像,②为滑动变阻器R的U-图像。由乙图中图像①,取I,=2A时,
N,
-=40
(2)如图,当电阻R阻值为0时,电路电流为2A,
电阻R的电压为0,根据欧姆定律和串联电路电
核心要点
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
实验目的
伏安法测定值电阻的阻值
实验原理
电路图及图像
实验器材
电流表、电压表、电源、开关、定值电阻、滑动变阻器、导线。
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示
数1、电压表的示数U,并记录在表格中。
实验步骤
(3)根据公式R=计算出R的值,并记录在表格中。
(4)通过移动滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压和通过电阻的
电流,分别记录对应的值。
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/2
电阻的平
实验数据表
均值R/2
格
1
2
3
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变
阻器要“一上一下”连入电路。
(2)电路问题
②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑
片移到阻值最大处。
交流与反思
③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(3)滑动变阻器的作用:改变电阻两端电压;②保护电路
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能
小。
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻、平均电阻)。
(6)多次测量的目的:
求平均值,减小实验误差
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
实验目的
伏安法测小灯泡的阻值
实验原理
R-Y
电路图及图像
实验器材
电流表、电压表、电源、开关、小灯泡、滑动变阻器、导线。
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
(1)按电路图连接实物;调节滑动变阻器到阻值最大处。
(2)闭合开关,调节滑动变阻器的滑片至适当位置,分别读出电流表的示数I、
电压表的示数U,并记录在表格中。
实验步骤
(3)根据公式计算出R的值,并记录在表格中。
(4)通过移动滑动变阻器滑片,改变小灯泡两端的电压
和通过小灯泡魄流
,分别记录对应的值。
实验次数
电压UV电流/A
电阻R/
实验数据表
1
格
2
3
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
1.伏安法测电阻
(1)画电路图、连接实物图、找出电路错误之处或改接电路。
①连接问题:电压表、电流表的调零、量程选择和接法;滑动变阻
器要“一上一下”连入电路。
(2)电路问
题
②操作问题:连接电路前开关断开,闭合开关前滑动变阻器的滑片
移到阻值最大处。
③故障问题:电路中用电器断路或短路、开关接触不良。
(3)
滑动变阻器的作用:①改变电阻两端电压;②保护电路
交流与反思
(4)滑动变阻器的选择:在保证电路安全和测量要求的情况下,最大阻值尽可能
小。
(5)设计实验数据表格(序号、电压、电流、电阻)。
(6)测量小灯泡的电阻:电阻随温度的升高而
增大
(7)测量小灯泡电阻时不求平均值,因灯丝电阻可变
,平均值没有意义。
(8)多次测量的目的:寻找普遍规律,避免偶然性
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
2.伏阻法测电阻
伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及Rx的表达式
(1)闭合开关S,分别测出R、Rx两
利用串联电路中电流处处
相同求电阻值
端电压Uo、Ux;
(2)Rx=Ro
(1)闭合开关S,读出变阻器接入定
利用串联电路中各电阻两
值最大时的电压表读数U:
端电压之和等于电源电压
(2)读出变阻器接入阻值最小(等于
列方程求电阻值。
0)时电压表的读数U2;
(3)被测电阻:Rx=2U
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
2.伏阻法测电阻
伏阻法:只用电压表和已知阻值的电阻测量未知电阻
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及Rx的表达式
(1)只闭合开关S,测出R,两端电压
Uo,闭合S、S1,测出电源电压U;
利用串联电路中各电阻两
(2)Rx="R0
端电压之和等于电源电压
列方程求电阻值。
(1)闭合S,将S置于a,R与R,串联,
读出电压表示数U;
(2)闭合S,将S置于b,R与R串联,
读出电压表示数U则U,=U-Uo;
(3)Rx=R0
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
3.安阻法测电阻
安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及Rx的表达式
(1)闭合S,分别测出通过R,、Rx的
电流L、x;
(2)Rx=是R0
利用串联电路中电流
处处相同求电阻值。
(1)闭合S、断开S1,此时只有R连
R
入电路,
读出A的示数Lo;
(2)闭合S、S1,R与R并联,读出A
的示数;
(3)Rx=。R0
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
3。安阻法测电阻
安阻法:只用电流表和已知阻值的电阻测量未知电阻
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及R×的表达式
(1)闭合S,将S,置于a时,
读出A的示数I。
(2)闭合S,
将S,置于b时,读出A的示数L,
(3)Rx=Ro
R
利用电源电压
R。
(1)闭合S,¥
将S,置于a时,读出A的示数I。
不变列方程求
(2)闭合S,
将S置于b时,
读出A的示数I,
阻值(已知Ro
(3)Rx=R0
阻值)
(1)闭合S,将滑动变阻器滑片移至a端时,此时R。
=0,读出A的示数L,
(2)闭合S,将滑动变阻器的滑片移至b端时,此时
滑动变阻器连入电路的阻值为R,读出此时A表示数2,
(3)Rx=R
四、测量:用电流表和电压表测量电阻
4.等效替代法测电阻
等效替代法:利用电流表(或电压表)和电阻箱测量未知电阻的方法
设计思路
实验电路图
需要测量的物理量及R×的表达式
R
(I)闭合S,将S,置于a,调节R。,读出A的示
b
数,
R
A
(2)闭合S,将S,置于b,保持滑片P位置不变,
调节电阻箱R',使A的示数仍为I,读出此时R
R
利用等效思想
连入电路的阻值R',即R.=R'。
测电阻
(1)按照电路图连接好电路后,闭合开关S,开
关S,接1,将滑片调至某一位置,记录电压表的
示数U。
(2)开关S,改接2,滑片位置不动,调节电阻
箱使电压表的示数重新变为U。
(3)读出电阻箱的示数R,则R=R。
N
典型例题
1.(2025·安微)在“用电流表和电压表测量电阻”的实验中,得到导
↑IA
体A和导体B的I一U图像如图所示。则当导体A两端的电压为
0.30
1.00V小毛的阻值
(选填“小于”“等于”或“大于”)导
0.20
体B的阻值。
0.10
0.13A
UB
RB-IB
1V
0
0.1A
=102
1.002.003.00UV
RA-IA
1V
0.13A
=7.72
N
典型例题
2.(2025·重庆)用图甲所示的电路测量标有“0.7mm/HB”字样铅笔芯的电阻。
实验次数
电压U码/V
电流L114
电阻R1/Q
0.3
铅笔芯
2
0.5
0.18
2.78
3
0.7
0.26
2.69
4
0.9
0.35
2.57
5
1.1
0,43
2.56
甲
1.3
0.52
2,50
(1)请在图甲中用笔划线代替2根导线将电路连接完整。
(2)连接电路时应断开
开关,然后将滑动变阻器的滑片P移B
端。
(3)闭合开关,无论如何移动滑片P,两表始终无示数,经检查,电路连接和电表均完好,则可
能是滑动变阻器R,发生断路
故障。
(4)排除故障进行实验,第1次测量时,电流表示数如图乙所示为0.1
A,将滑片P向A
端移动,电压表数将变
。将全部数据记录在下表中,计算出对应的电阻。
(5)实验数据表明,
铅笔芯的电阻是变化的,经分析,影响该变化的因素是温度
N
典型例题
3.
(2025·江苏淮安)如图甲所示为测量定值电阻阻值的实物电路
()连接电路前应断开开关;
(2)用笔画线代替导线,将图甲中的实物电路连接完整;
(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到B
(选填“A”或“B”)端鳄
(4)闭合开关,移动滑动变阻器滑片P,当电压表示数为2.7V时,电流表示数如图乙所示,
A,计算出定值电阻的阻值为
0;
(⑤)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是探究电流与电压的关系
解:(1)连接电路时,开关应处于断开状态。(2)实验中滑动变阻器应"一上一下”选择接线柱串
联到电路中,滑动变阻器已经选定了下面接线柱,上面接线柱任意选择串联在电路中,如图所
示。(3)为保护电路,闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应移到阻值最大处,即B端。
(4)由图甲可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,则图乙中电流表示数为0.3A,则定值电阻
U2.7V
的阻值为已=
=92
0.3A
(⑤)不增加器材,利用该电路还可以进行的实验是“探究电流与电压的关系”。
N
典型例题
(2025·北京)
某同学利用滑动变阻器R,、电阻箱R、电压表、电压恒定的电源、开关等器材
设计了测量电阻R的实验电路,如图所示。
(1)请补充主要实验步骤:
①按电路图连接电路,将滑动变阻器的阻值调到最大端。
开关S,与触点2闭
②闭合S1,
记录电压表的示数U。
关S,与触点1闭合,
调节电阻
③闭合S,
箱
使电压表的示数仍为U,
④记录电阻箱的阻值RR,
待测电阻的阻值R=
(用测量量表示)
解:由电路图可知,将滑动变阻器的阻值调到最大端,闭合S,,开关S,与触点2闭合,此时滑动
变阻器与待测电阻串联,电压表测滑动变阻器两端电压,记录电压表的示数U;闭合S,开关S2
与触点1闭合,此时滑动变阻器与电阻箱串联,电压表测滑动变阻器两端电压,此时根据串联分
、_压,调节电阻箱,使电压表的云数仍为J,则待测电阻的阻值与电阻箱的阻值相同,即RR。、一一
○核心要点
五、电阻的串、并联
总电阻
如果用一个电阻R代替两个串联(或并联)的电阻R,、R,接入电路后,电路的状态不变,
R就叫做这两个串联(或并联)电阻R,、R,的总电阻。
两个串联电阻的总电阻等于这
①n个阻值均为R的电阻串联时,总电阻R=nR,,
电阻的
两个电阻之和,即R=R+R2。
②串联电路中,总电阻大于任何一个串联的用电
串联
R
R
器电阻。
③任何一个用电器电阻增大,总电阻也增大。
两个并联电阻的总电阻的倒数,
①两电阻并联时,R总=凳
R1×R2
等于这两个电阻的倒数之和,
店+局
11
电阻的
即
②相同的电阻并联时,R台=一
并联
③并联电路中,总电阻比任何支路电阻都
小一
④任何一个用电器电阻增大,总电阻也
增大一
规律总结
串联分压规律
并联分流规律
①串联电路中各用电器两端电压与其阻值成正比,
即品=是
①并联电路中,通过各支
2
(分压原理)。
路的电流与其电阻成反比,
②串联电路中,大电阻分大电压,即哪个用电器的电阻大,哪个
即号=是(分流原理)。
用电器分得的电压就大。
②并联电路中,大电阻分
③串联电路中,某一个用电器电阻增大时,总电阻增大,电路中
小电流,即某支路的电阻
的电流会减小,其他用电器两端电压会减小,该用电器两端电压
小,则此支路分得的电流
会增大。
大。
N
典型例题
1.(2025·苏州)如图所示的电路中,闭合开关S后,
当滑片P向右移时,则()
A
电流表A示数变小X
B.电压表V,示数不变
X
P向右滑动,连入电
C电压表V示数与电流表A示数之比变
路的总阻值变小。
D.电压表V,示数与电流表A示数之比变小
P向右移动,电路中的I
电压表V,示数与电流表A示
变大,由U=R可知定值
数之比等于定值电阻R
利用电流流向法,可知,
电阻R,两端的电压变大,
R和R是串联关系,V
即电压表V,的示数变大。
测的是R的电压,V,测
的是R,的电压。
电压表V,示数与电流表A示数之
比等于变阻器R,接入电路的电
阻。
四
典型例题
2.(2025·黑龙江佳木斯·三模)如图串联电路,电源电压不变,R,=150,R,=252,电流表示
数0.2A,则电源电压为V,R,两端电压
解:(1)由串联电路电阻的特点知道,电路的总电阻为R急=R+R,=152+252=402;由欧姆定律知
道,电源电压为U=R总=0.2A×402=8V;
1、2R,两端电压为U,=R,02A×252=5y----
核心要点
六、家庭电路
1.家庭电路的组成
电灯
空气开关电能表
空气开关
进户线
火线
电能表
零线
进户线
kW-h
地线
回
三孔插座
双孔插座
三孔插座
双孔插座
(b)电路图
回
按钮开关
(a)实物布线图
六、家庭电路
1.家庭电路的组成
家庭电路中各部分作用
家庭电路连接户外的供
(1)火线:火线跟零线之间有220V的电压;火线与地线之间的电压是
电电路的电线,通常有
220V。
进户线
两根,一根是火线,一
(2)零线:零线在进户前已经和大地相连,零线跟地线之间电压为0。
根是零线。
(3)地线:直接与地相连通的导线,这是为了安全起见另外加接的。
测量家庭电路在一定时
(1)位置:串联
路中;
电能表
间内消耗多少电能。
(2)接线:火线1进2出;零线3进4出。
总开关装在干路上,控制整个家庭电路的通断;支路开关接在火线与用电器之间,与所控制的
开关
用电器串联。
保险装
保险丝(或空气开关)应安装在干路上。当电路中婵流过大时,保险丝会熔断(空气开关会自
置
动断开),对电路起到保护作用。
分为双孔插座和三孔插座。插座应并联在电路中。三孔插座的接法是“遷热接
插座
插座与
”;双孔插座的援法“右
”0
插头
插头
带有金属外壳的家用电器,其金属外壳必须接地。大功率、金属外壳的用电器要用三脚插
六、家庭电路
2.试电笔
作用
辨别火线,
和零线
笔尾全属体
笔尖金属体、高阻值电阻、氖管
和笔尾金属体
高阻值电阻
氖管
构造
说明:高阻值电阻的阻值在1M①以上。
笔尾
笔尖金属体
使用方法
人要接触测电笔的
金焚,用笔尖接触被测
的
可用手直接接触
金属体。
火线
氖管发光,被测导线是
原理
零线
氖管不发光,被测导线是
出六、家庭电路
3.触电及危害
触电
是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。
2mA左右的电流
人体会产生麻的感觉
触电的危
超过10mA的电
能使人感到剧痛,甚至神经麻痹,呼吸困难,有生命危险
害
流
电流达到100mA
3s就使人窒息,心脏停止跳动
触电原因
k古立术出问立垃纳
火线
火线
零线
当发蠢人触电时,应
家庭常见
立即
电源或用干
的触电类
触电
型
急救
燥的木棍、竹竿将电线
挑开再施救,使触电者
迅速脱离电源。
六、家庭电路
4.安全用电
火线
火缓
接地线
零线
零线
接火线
电路安装要
0
接零线
规范
(a)开关要接在火线上
(b)螺口灯的螺能金属
(c)三孔播座应有接地线
不接触低压带电体,不靠高压
带电体;
安全用电原
要注意不要弄湿用电器;更换灯泡、搬动电器前应切断电源;
则
保护好用电器的绝缘体,不裸露电线。
对于有金属外壳的家用电器,其外壳要接地。
N
典型例题
1.(2025·安徽宿州·三模)在如图甲所示的家庭电路中,当开关闭合后灯正常发光,小明用
测电笔接触B点,测电笔的氖能
(选填“能”或“不能”)发光。
火线
零线
解:开关闭合后灯正常发光,B点与零线接触,零线与大地之间的电压为零,所以测电笔的氖管
不能发光。
N
典型例题
(2025·河北廊坊·二模)关于家庭电路和安全用电,下来说法正确的是B
A·使用试电笔时,手不能接触笔尾金属体
B,有金属外壳的用电器,金属外壳必须与地线相连
C.空气开关“跳闸”,一定是电路发生了短路
D.
控制电灯的开关应该接在零线与电灯之间
「解:A.使用试电笔时,应让手与笔尾的金属体接触,才是正确的,当氖管发光时,说明接触的是
火线,故A错误;
B.有金属外壳的用电器的外壳一定要接地,避免金属外壳用电器漏电时发生触电事故,故B正
确;C.家庭电路中空气开关跳闸可能是发生了短路,或用电器总功率过大,电路电流太大造成
的,故C错误;D.控制用电器的开关应接在火线和用电器之间,这样在开关断开时,用电器上没
有电,不易发生触电事故,故D错误。故选B。
四
典型例题
3.(2025·江苏南京)如图,用笔画线表示导线,将三孔插座正确接入家庭电路。
火线
火线
零线
零线
应
解:由图可知,最下面为地线,连接三孔插座时,左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线,如图
所示。
四
变式训练
1.(2025·四川)“安全用电,珍惜生命”是每个公民应有的意识,下列做法中不符合安全用电原
则的是C)
A,电线着火时应先切断电源再设法灭火
B.照明电路中开关应接在火线上
C,多个大功率用电器同时使用一个插座
D.不使用用电器时应断开其电路
解:A.电线着火时,要先切断电源,再救火,若先灭火易引发触电,故A不符合题意;B.照明
电路中,开关应该接在火线和用电器之间,这样开关断开后,用电器与电源火线断开,可以避免
触电事故的发生,故B不符合题意;C.多个大功率用电器同时使用一个插座,会导致总电流超过
插座和导线的额定电流,引起火灾,故C符合题意;D.不使用用电器时,应断开其电路,可以减
少安全隐患,故D不符合题意。故选C。
N
变式训练
2.
(2025·湖北武汉)图甲是一个常用的插线板,图乙是其内部元件连接的示意图。将一盏台灯插
头插入插线板的插孔内,闭合插线板开关和台灯开关,台灯正常发光。下列说法正确的是(C
火线
)
零线
插线板开关
A.断开插线板开关,台灯仍正常发光
指示灯
指示灯
B.断开台灯开关,指示灯会熄灭
C.若指示灯断路,台灯仍正常发光
插线板开关
甲
若台灯内部短路,指示灯会被烧坏一
解:A.由图乙可知,插座和指示灯并联,插线板开关在干路中,断开插线板开关,台灯不能正常
发光,故A错误;B.由图乙可知,插座和指示灯并联,断开台灯开关,指示灯仍然发光,故B错
误;
C.由图乙可知,插座和指示灯并联,它们之间互不影响,若指示灯断路,台灯仍正常发光,故C
!正确;D.若台灯内部短路,指示灯没有电流通过,指示灯不会被烧坏,故D错误。
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