電壓、電阻與含表電路分析漫畫釋義知識(shí)互聯(lián)網(wǎng) 思路導(dǎo)航串并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn) 串聯(lián)電路中總電壓等于各部分電路電壓之和:并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓都相等:金屬電阻絲阻值大小的影響因素導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì), 它跟導(dǎo)體兩端是否有電壓以及導(dǎo)體中是否有電流無(wú)關(guān); 導(dǎo)體電阻的大小跟導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度有關(guān)電阻定律(決定式)為電阻率常用單位m S為橫截面積常用單位m2R為電阻值常用單位 L為導(dǎo)線的長(zhǎng)度常用單位m電阻率某種材料制成的長(zhǎng)1m、橫截面積是1m2的在常溫下(20時(shí))導(dǎo)體的電阻, 叫做這種材料的電阻率.真假滑動(dòng)變阻器的識(shí)別 甲 乙 丙 丁 戊分析：甲、乙等效, RP均為可以調(diào)節(jié)阻值的“真”滑動(dòng)變阻器. 丙中RP全部阻值接入電路, 滑片移動(dòng)不能改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度, 只能改變電壓表的測(cè)量范圍. 丁中RP可以調(diào)節(jié)接入電路中的電阻值, 是“真”滑動(dòng)變阻器. 戊中RP是與丙中相同, 滑片移動(dòng)不能改變接入電路的電阻絲長(zhǎng)度, 只能改變電壓表的測(cè)量范圍. 模塊一 電壓基礎(chǔ)知識(shí)例題精講【例1】 判斷題：電路中有電流, 電路兩端就要有電壓( )電路兩端有電壓, 電路中一定會(huì)有電流( )電壓的作用是使自由電荷定向移動(dòng)形成電流( )對(duì)人體安全電壓就是不高于220V( )【答案】 對(duì) 錯(cuò) 對(duì) 錯(cuò)【例2】 9“低碳生活, 從我做起”. 初三年級(jí)的同學(xué)們?cè)诓挥绊憰鴮?、閱讀的前提條件下, 堅(jiān)持在教室少開(kāi)兩盞照明燈. 當(dāng)這兩盞燈熄滅后, 跟原來(lái)相比( )A電路中的電流增大了 B電路中的電阻減小了C電路兩端的電壓降低了 D電路兩端電壓不變【答案】 D【例3】 9、某同學(xué)按如圖所示電路做伏安法測(cè)小燈泡電阻的實(shí)驗(yàn), 則一“試觸”, 就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動(dòng)到最大刻度, 發(fā)生這種現(xiàn)象的原因可能是( )A電流表的正、負(fù)接線柱接反了B小燈泡的燈絲斷了C線路接錯(cuò), 電路中的某處發(fā)生了短路D以上說(shuō)法都不正確【答案】 C模塊二 電壓測(cè)量范圍判定及電路電壓特點(diǎn)例題精講【例4】 如圖所示的電路, 開(kāi)關(guān)S閉合后, 兩個(gè)電壓表V1和V2的示數(shù)分別為6V和4V, 由此可知電阻R1、R2兩端的電壓分別是( )A4V、2V B2V、4VC6V、4V D4V、6V【答案】 A【例5】 如圖所示電路, 閉合S1后, 三盞燈發(fā)光; 當(dāng)再閉合S2后(燈泡沒(méi)有被燒壞) ,電壓表示數(shù)將( )A. 不變 B. 變大 C. 變小 D. 不能確定 【答案】 B【例6】 請(qǐng)判斷哪幾個(gè)用電器可以工作及其連接方法, 說(shuō)出電壓表測(cè)量范圍. SR1R3V1V2R2【答案】 R1、R2、R3均可工作, 連接方式為并聯(lián)V1測(cè)量R1和R2兩端電壓之和, V2測(cè)量R2和R3兩端電壓之和【例7】 請(qǐng)完成下面實(shí)物圖的連接, 在不拆卸電路的條件下, 通過(guò)開(kāi)關(guān)的操作, 可以實(shí)現(xiàn)電路的變換, 測(cè)出兩盞燈泡在串聯(lián)情況下各自電壓的大小. (電源電壓不變, 不考慮燈泡燈絲電阻變化)(1) 操作步驟及記錄數(shù)據(jù)： (2) 在此串聯(lián)電路中, 燈泡L1的電壓大小為 ; 燈泡L2的電壓大小為 .(用實(shí)驗(yàn)步驟中所記錄的數(shù)據(jù)來(lái)表示)【答案】 (1)閉合S1, 記錄電壓表示數(shù)為U1; 再閉合S2, 記錄電壓表示數(shù)為U2. (2)U1, U1- U2【例8】 補(bǔ)充一根導(dǎo)線, 通過(guò)控制開(kāi)關(guān), 測(cè)量出R0和RX各自兩端的電壓, 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)計(jì)算的方法. 【答案】 補(bǔ)充導(dǎo)線如右圖; 只閉合S1, 電壓表示數(shù)為U1, 只閉合S2, 電壓表示數(shù)為U則R0兩端電壓為U1, RX兩端電壓為U2-U1【例9】 補(bǔ)充一根導(dǎo)線, 通過(guò)控制開(kāi)關(guān), 測(cè)量出R0和RX各自兩端的電壓, 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟及數(shù)據(jù)計(jì)算的方法. 1PABR0RxS1S2S32【答案】 補(bǔ)充導(dǎo)線如右圖; 只閉合S3, 電壓表示數(shù)為U1, 只閉合S2, 電壓表示數(shù)為U2, 則R0兩端電壓為U1-U2, RX兩端電壓為U2【例10】 如下圖, 電壓表V1示數(shù)為6V, 電壓表V2示數(shù)為7V, 電壓表V3示數(shù)為10V, 求各個(gè)電阻電壓分別為多少? 【答案】 , , 模塊三 填表問(wèn)題例題精講【例11】 (1)如圖所示的電路中, 當(dāng)電鍵S1閉合, S2斷開(kāi)時(shí), a表為 , b表為 表時(shí), R1、R1是串聯(lián)的, 且a表測(cè)的是 的 , b表測(cè)的是 的 (選填“電流”或“電壓”)(2)當(dāng)電鍵S1、S2都閉合時(shí), a表為 表 , b表為 表時(shí), R1、R1是并聯(lián)的, 且a表測(cè)的是 的 , b表測(cè)的是 的 (選填“電流”或“電壓”)【答案】 電流表; 電壓表; 串聯(lián)電路; 電流; ; 電壓; 電壓; 電流; 電源; 電壓; 干路; 電流【例12】 下圖所示的電路中, L1、L2正常發(fā)光, a、b是兩只電表, 則( )Aa是電流表, b是電壓表Ba是電壓表, b是電流表Ca、b都是電流表Da、b都是電壓表【答案】 A【例13】 在如圖所示電路中, 電表應(yīng)是 表; 電表應(yīng)是 表; 電表應(yīng)是 表; 電表應(yīng)是 表【答案】 電流、電壓、電流、電壓模塊四 電阻例題精講【例14】 如圖是探究“影響電阻大小因素”的實(shí)驗(yàn)裝置(已知a、b、d粗細(xì)相同; b、c、d長(zhǎng)短相同; c比a、b、d粗). 本實(shí)驗(yàn)通過(guò)觀察比較_來(lái)判斷金屬絲電阻的大小. 若探究電阻大小與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系應(yīng)選擇的兩根金屬絲是_. 【答案】 電流表示數(shù) bc 【例15】 29.小亮同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究“電阻的大小與哪些因素有關(guān)”. 他利用四根如圖所示的金屬絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 已知圖中A為錳銅絲, B、C、D為鎳鉻合金絲, S表示金屬絲的橫截面積. (1)若要探究導(dǎo)體電阻的大小跟材料的關(guān)系, 應(yīng)選用金屬絲B和金屬絲_進(jìn)行實(shí)驗(yàn). (2)若要探究導(dǎo)體電阻跟_的關(guān)系, 應(yīng)選用金屬絲B、D進(jìn)行實(shí)驗(yàn). 【答案】 A; 長(zhǎng)度【例16】 關(guān)于銅導(dǎo)線, 下列說(shuō)法正確的是( )A銅導(dǎo)線是導(dǎo)電能力最好的導(dǎo)線B銅導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)后, 電阻變小C銅導(dǎo)線截成兩段后并成一根使用, 電阻變小D銅導(dǎo)線的溫度升到足夠高時(shí), 電阻為零【答案】 C【例17】 一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)為L(zhǎng)的金屬導(dǎo)線, 其電阻為R當(dāng)把它均勻拉長(zhǎng)到2L時(shí), 其電阻為 , 當(dāng)把它對(duì)折后使其長(zhǎng)度為L(zhǎng)/2時(shí), 電阻為 , 粗細(xì)不變使其長(zhǎng)度變?yōu)長(zhǎng)/2, 則電阻為 . 【答案】 【例18】 如圖所示, 滑動(dòng)變阻器以下四種接法中, 滑片向右移動(dòng), 連入電路中的電阻增大的是( ) A B C D【答案】 B【例19】 25如圖所示的電阻箱的示數(shù)是_. (2分)1100100010【答案】 xx【例20】 小鵬同學(xué)想自制一盞小的調(diào)光燈, 現(xiàn)在他手中有電位器(電位器的O處有一個(gè)旋鈕)、小燈泡等電學(xué)元件, 如下圖所示. 請(qǐng)你幫他連接電路, 當(dāng)他順時(shí)針扭動(dòng)O處旋鈕時(shí), 小燈泡變亮; 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí), 小燈泡變暗. 【答案】 如右圖【例21】 小華同學(xué)學(xué)過(guò)電阻的概念后, 想利用“等效替代” 的方法來(lái)測(cè)小燈泡的電阻, 他現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材：電源、電阻箱一個(gè)、被測(cè)小燈泡一只、電流表一只開(kāi)關(guān)兩個(gè)、導(dǎo)線若干. 請(qǐng)畫出電路圖, 并簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟.【答案】 先閉合S1, 記下電流表示數(shù)I; 再斷開(kāi)S1, 閉合S2, 調(diào)節(jié)電阻箱, 使電流表示數(shù)仍然為I. 記下電阻箱讀數(shù)R, RL=R.【例22】 開(kāi)關(guān)閉合后, 判斷電燈或電阻與滑動(dòng)變阻器的連接關(guān)系及電表測(cè)量范圍V甲aVR1A1SPR2bA2 乙A1A2VLSRP【答案】 甲：并聯(lián) A1測(cè)干路電流, A2測(cè)R1所在支路電流, V測(cè)R1或R2或電源電壓乙：并聯(lián) A1測(cè)干路電流, A2測(cè)滑動(dòng)變阻器R所在支路電流, V測(cè)L或R或電源電壓模塊五 探究型實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理例題精講【例23】 38實(shí)驗(yàn)桌上現(xiàn)有如下器材：符合要求的電源, 電阻箱(電路圖符號(hào) )1個(gè), 已調(diào)零的電流表1塊, 刻度尺1把, 粗細(xì)均勻、橫截面積為1mm2的合金絲1盤, 開(kāi)關(guān)2個(gè), 帶有金屬夾的導(dǎo)線若干. 請(qǐng)使用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)器材, 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明：導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度成正比. (在電路圖中合金絲用電阻的符號(hào)表示)(1)在右邊方框內(nèi)畫出符合要求的電路圖. (2)寫出主要實(shí)驗(yàn)步驟. (3)畫出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表. 【答案】 (1) (2)用刻度尺量取一段合金絲L, 將這段合金絲按電路圖連入電路. 先閉合開(kāi)關(guān)S1, 觀察電流表的示數(shù)I; 斷開(kāi)開(kāi)關(guān) S1, 調(diào)節(jié)電阻箱R2為一適當(dāng)值, 閉合開(kāi)關(guān) S2, 觀察電流表的示數(shù), 如與 S1閉合時(shí)的電流I不相等, 斷開(kāi)S2, 再次調(diào)節(jié)電阻箱, 直到電流表示數(shù)與 S1閉合時(shí)的電流I相等, 讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2; 斷開(kāi)S2, 在表格中記錄L、R2的值. 用刻度尺量取一段更長(zhǎng)的合金絲L, 仿照步驟再進(jìn)行5次測(cè)量. 由于開(kāi)關(guān)S1、S2依次閉合時(shí)電流表的示數(shù)相等, 所以合金絲的電阻R1與電阻箱的電阻R2相等. 其它方法正確給分. (3)L/mR2/R1/R/L/m3.02.52.01.51.00.50123456【例24】 34某中學(xué)物理課外興趣小組同學(xué)想探究影響導(dǎo)體電阻大小的因素, 他們由電影院電影散場(chǎng)時(shí)門越窄、通道越長(zhǎng), 人流越難通過(guò), 猜想導(dǎo)體電阻的大小可能與導(dǎo)體的長(zhǎng)度和橫截面積有關(guān). 他們決定首先探究導(dǎo)體長(zhǎng)度對(duì)其電阻的影響, 于是他們找來(lái)了用同種材料制成的橫截面積都為2mm2的幾種長(zhǎng)度不同的導(dǎo)體, 利用電流表和電壓表分別測(cè)量各導(dǎo)體的電阻, 然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪成如圖所示的圖像. 由圖像可知：導(dǎo)體長(zhǎng)度為8m時(shí), 其電阻值為 . 【答案】 4【例25】 小華在探究某電路中電阻關(guān)系時(shí), 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了電阻R2隨電阻R1變化的圖像, 如圖所示. 請(qǐng)你根據(jù)該圖像和已有知識(shí)判斷：當(dāng)電阻R174時(shí), 電阻R2 . 【答案】 6【例26】 34將定值電阻R1和最大阻值為20的滑動(dòng)變阻器R2串聯(lián)后接在電壓保持不變的電源兩端. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P從一端移動(dòng)到另一端時(shí), 定值電阻R1兩端的電壓U1和滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2的關(guān)系圖像如圖所示. 請(qǐng)你寫出滑動(dòng)變阻器R2兩端的電壓U2和定值電阻R1兩端的電壓U1的關(guān)系式：U2= U2/VU1/V765432101234567【答案】 6VU1 【例27】 36取六根長(zhǎng)度不同、粗細(xì)均勻的同種材料的合金絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 給它們通過(guò)相同的電流時(shí), 分別測(cè)得其兩端電壓值U和對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度值L如下表所示. 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出電壓U與長(zhǎng)度L關(guān)系：在 的條件下, U . L/m0.20.40.60.81.01.2U/V0.240.480.720.961.21.44【答案】 材料相同、粗細(xì)相同、電流相同 (1分) U=1.2 L (1分)VARS【例28】 34小紅想探究導(dǎo)體電阻的大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系. 她選擇了粗細(xì)均勻、橫截面積為1 mm2的某種合金絲, 利用如圖所示的電路分別測(cè)量了該合金絲不同長(zhǎng)度的電阻值, 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示. 請(qǐng)根據(jù)表中數(shù)據(jù)歸納出該種合金絲的電阻R與電阻絲長(zhǎng)度L的關(guān)系：常溫時(shí), 在 的條件下, R = . L/m0.20.40.60.81.01.2R/0.240.480.720.961.21.44【答案】 保持合金材料和橫截面積1mm2不變(或“合金材料和截面積一定”) 1.2L復(fù)習(xí)鞏固【練1】 在不改變電路連接方式(電路中的電阻均不變), 也不拆卸電路的情況下測(cè)出此電路中電燈泡及定值電阻絲R各自兩端的電壓. 請(qǐng)完成下圖的連接, 并畫出電路圖, 簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)步驟. 【答案】 實(shí)驗(yàn)步驟：閉合S1、S3, 記下電壓表示數(shù)為U1.再斷開(kāi)S3, 閉合S2, 記下電壓表示數(shù)為U2 【練2】 在不改變各個(gè)電阻阻值、不拆卸電路的情況下, 可否測(cè)量出電阻R和R2兩端各自的電壓值?【答案】 此題中R2實(shí)為假滑動(dòng)變阻器, R2全部連入電路將滑片滑至最左端, V的示數(shù)為U1, 將滑片滑至最右端, V的示數(shù)為U2則UR=U1, UR2=U2-U1【練3】 小明用如圖所示的器材探究“影響電阻大小的因素”a、b為長(zhǎng)度一樣的鎳鉻合金絲, b比a的橫截面積大關(guān)于此實(shí)驗(yàn), 下列說(shuō)法正確的是( )A小燈泡越亮, 表示接入的合金絲電阻越大B利用此裝置只能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積的關(guān)系C利用此裝置能探究導(dǎo)體電阻大小和橫截面積、長(zhǎng)度的關(guān)系D為了準(zhǔn)確比較兩條合金絲的電阻, 可在電路中串聯(lián)一個(gè)電壓表【答案】 C【練4】 34為了探究串聯(lián)電路總電阻與各電阻之間的關(guān)系, 小芳設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)電路, 其中R1是電阻箱, R2是定值電阻, 用R表示R1與R2串聯(lián)的總電阻(即等效電阻). 用電流表測(cè)量串聯(lián)電路中的電流I, 用電壓表測(cè)量A、B兩點(diǎn)間的電壓U. 小芳通過(guò)實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)如下表所示. 請(qǐng)根據(jù)表中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù), 歸納出總電阻R跟電阻R1的關(guān)系式： . R1 /510152030R1VASR2AB40U/V666666I/A0.40.30.240.20.150.12R/152025304050【答案】 R=10+R1風(fēng)箏引下天空的閃電春天來(lái)了, 許多人喜歡放風(fēng)箏. 富蘭克林就是一個(gè)愛(ài)放風(fēng)箏的孩子, 而且方法很特別. 他把風(fēng)箏帶到湖邊, 脫下衣服, 把線系在腰上, 自己在湖里游泳, 讓風(fēng)箏在空中飛翔. 后來(lái)長(zhǎng)大了, 還想用這個(gè)方法, 系著風(fēng)箏橫渡英吉利海峽哩！在富蘭克林的那個(gè)時(shí)代, 關(guān)于電, 人們只知道摩擦可以生電, 知道正電和負(fù)電相接近的時(shí)候會(huì)發(fā)出電火花. 另外, 還知道閃電會(huì)把人擊斃, 別的就沒(méi)有了. 富蘭克林做過(guò)一些實(shí)驗(yàn), 他認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室里得到的電, 和天上的閃電現(xiàn)象是一回事. 他把這個(gè)見(jiàn)解寫成論文送到英國(guó)皇家學(xué)會(huì)去討論, 卻受到了權(quán)威們的嘲諷. 富蘭克林并不氣餒, 他決心把天空的閃電引下來(lái), 用事實(shí)證明它跟實(shí)驗(yàn)室里制造的電沒(méi)有兩樣. 怎樣才能把空中的閃電引到地面上來(lái)呢? 富蘭克林想到了他小時(shí)候很喜歡玩的風(fēng)箏. 風(fēng)箏是可以升到空中去的. 他用一塊大絲綢做成一只菱形的風(fēng)箏, 在十字形的風(fēng)箏骨架上裝上金屬絲. 在一個(gè)陰云滿天的時(shí)候, 他帶著兒子到野外, 等待電閃雷鳴. 雷雨到來(lái)了, 富蘭克林讓兒子拉著風(fēng)箏跑起來(lái). 風(fēng)箏隨風(fēng)飛上天空, 大滴的雨點(diǎn)把風(fēng)箏和牽風(fēng)箏的線都淋濕了. 富蘭克林把一個(gè)銅鑰匙系在線的末端, 使銅鑰匙接觸著萊頓瓶上的金屬板. 耀眼的閃電一陣又一陣, 雷聲隆隆, 富蘭克林看到風(fēng)箏線上的纖維全都直立起來(lái). 雷雨過(guò)后, 富蘭克林用金屬又去接觸萊頓瓶, 果然迸放出藍(lán)色的電火花！他的兒子興奮地叫道：“爸爸, 真出現(xiàn)電火花了, 您看到了嗎? 天上的電和實(shí)驗(yàn)室里的電, 真是一回事哩！”“看到了, 看到了, 親愛(ài)的孩子. ”富蘭克林高興地回答, 激動(dòng)極了. 你大概也沒(méi)有想到吧, 這個(gè)歷史上著名的實(shí)驗(yàn), 是一位偉大的科學(xué)家用他在少年時(shí)代喜愛(ài)的風(fēng)箏來(lái)完成的. 叱咤天空的雷電, 從古到今, 曾為許多詩(shī)人所謳歌, 當(dāng)然也被一些迷信的人們所崇拜. 但是, 科學(xué)的發(fā)展, 終于粉碎了迷障, 使神秘的雷電不再神秘了. 在日常生活中, 我們有時(shí)會(huì)看到：兩條通電導(dǎo)線, 當(dāng)接頭靠近到一定程度時(shí), 會(huì)有火花迸發(fā)出來(lái), 產(chǎn)生放電現(xiàn)象. 閃電, 就是大氣的一種放電現(xiàn)象. 原來(lái), 在氣體內(nèi)部和云與地面之間就形成了很強(qiáng)的電場(chǎng). 電場(chǎng)的平均強(qiáng)度可以達(dá)到每厘米幾千伏甚至上萬(wàn)伏. 如此強(qiáng)大的電場(chǎng), 可以擊穿大氣層, 爆發(fā)出強(qiáng)烈的亮光和巨大的聲響, 這就是閃電和雷鳴.