第33课电流电压电阻应用习题课学案

第33课电流电压电阻应用习题课学案一目标导航1、通过与水流类比的方法，理解电流的概念，知道电流的单位。2、会使用电流表探究串、并联电路中的电流关系，理解串、并联电路中的电流关系。3、通过与水压类比的方法，理解电压的作用；知道电压的单位；知道干电池、铅蓄电池、家庭电路和对人体安全的电压值。4、会使用电压表探究串、并联电路中的电压关系，理解串、并联电路的电压关系。5、指导电阻的概念，会设计实验探究决定电阻大小的因素。6、理解滑动变阻器的原理，会用滑动变阻器改变电流。二名师引领（一）、电流1、电流强度简称电流表示电流大小的物理量。2、符号：I国际单位：A常用单位：A、mA、μA换算关系：1A＝1000mA1mA＝1000μA电流表以其使用规则：①符号②使用规则调零电流表必须串联在电路中绝不允许将电流表直接接到电源的两极上被测电流不能超过电流表的量程，在不知道待测电流大小的情况下要先试触。3、串联、并联电路中电流之间的关系串联电路中电流处处相等并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和（二）、电压1电压的作用（1）．电压是形成电流的原因：电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。（2）．电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是连通的。注：说电压时，要说“xxx”两端的电压，说电流时，要说通过“xxx”的电流。（3）．在理解电流、电压的概念时，通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题，这里使用了科学研究方法“类比法”（类比是指由一类事物所具有的属性，可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法）2电压的单位（1）．国际单位：V常用单位：kV、mV、μV换算关系：1Kv＝1000V1V＝1000mV1mV＝1000μV（2）．记住一些电压值：一节干电池1.5V一节蓄电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V3电压测量：（1）．仪器：电压表，符号：（2）．读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值（3）．使用规则：两要、一不①电压表要并联在电路中。②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的最大量程。Ⅰ危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。Ⅱ选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。测量时，先选大量程，用开关试触，若被测电压在3V～15V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。4电流表、电压表的比较电流表电压表异符号连接串联并联直接连接电源不能能量程0.6A3A3V15V每大格0.2A1A1V5V每小格0.02A0.1A0.1V0.5V内阻很小，几乎为零相当于短路很大相当于开路同调零；读数时看清量程和每大（小）格；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。5利用电流表、电压表判断电路故障（1）．电流表示数正常而电压表无示数：“电流表示数正常”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。（三）、电阻1定义及符号（1）．定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。（2）．符号：R。2单位（1）．国际单位：欧姆。规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω。（2）．常用单位：千欧、兆欧。（3）．换算：1MΩ=1000KΩ1KΩ=1000Ω(4)．了解一些电阻值：手电筒的小灯泡，灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯，灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线，电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。3影响因素(1)．实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化。（也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化）(2)．实验方法：控制变量法。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。(3)．结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。(4)．结论理解：⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关，所以导体的电阻是导体本身的一种性质。4分类(1)．定值电阻：电路符号：(2)．可变电阻（变阻器）：电路符号①滑动变阻器：构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。结构示意图：变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。使用方法：选、串、接、调。根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。铭牌：某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0～50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。作用：1通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压：2保护电路。应用：电位器优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。注意：①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻；②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。②电阻箱：分类：旋盘式电阻箱：结构：两个接线柱、旋盘变阻原理：转动旋盘，可以得到0～9999.9Ω之间的任意阻值。读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。插孔式电阻箱：结构：铜块、铜塞，电阻丝。读数：拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值。优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。三师生互动共解难题1．判断电表的类型例1、如图1所示，电路连接没有错误，两灯都能发光，每只电表均有正常的示数，则下列判断正确的是（）。A．甲是电压表，乙是电流表B．甲乙都是电流表C．甲是电流表，乙是电压表D．甲乙都是电压表解析：不妨采用假设的方法。假设A正确，则甲相当于断开的开关，乙相当于一根导线。此时灯泡L2和乙会被它们下面的导线短路，导致L2不亮，乙没有示数。假设不成立。假设B正确，甲乙都相当于一根导线，会引起电源短路。假设D，会出现与A相似的情况。正确答案是C，此时L1．L2并联，甲测量流过L2的电流，乙测量电源电压。假设也是一种重要的思维方法，在判别电表类型时很常用。答案：C2、判断电路故障例2如图2所示的电路中，当开关K闭合后，电灯L不亮，电流表无示数。经检验，连接导线无断裂现象。用电压表检测时，发现a、b及b、c间的电压均为零，而a、d及c、d间均有电压。请找出电路发生的故障。解析：根据开关闭合后，电灯不亮，电流表无读数，说明电路中发生的是断路故障。连接导线无故障，而电压表测试a、d间有电压，则说明从a点经电源到d点这一段电路无故障。正常情况下，开关闭合时c、d间电压应为零。但题目中c、d间有电压，说明从c点经开关到d点间这一段电路肯定存在断路故障，原因一定是开关触片或开关接线柱接触不良。上述故障能造成电灯不亮，电流表无读数，许多同学能够理解。但对c、d间有电压难以理解。我们想象在c、d间接上电压表，断开开关K，由于电流表、电灯的灯丝都是导体，所以电压表的负接线柱从c经电灯、电流表到电源负极是连通的。另一方面电压表的正接线柱从d点到电源正极也是连通的。所以c、d间有电压。而电压表所测得的c、d间的电压实际上就是电源的电压。答案：开关触片或开关接线柱接触不良。3．电路连接情况例3、小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1．U2．U3；三个电流表的示数分别为I1．I2．I3。打开外壳，看到它的内部电路结构如图3所示，小汉很快猜出了U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系。U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系是怎样的呢？解析：如果能知道电阻R1．R2的连接情况，就可以根据串联或并联电路的电流和电压的规律判断出U1．U2．U3和I1．I2．I3之间的关系。图3电路初看比较复杂，用前面所述的方法，把电压表直接拆除后，电路变为图4。容易看出R1．R2是串联，因为串联电路中电流处处相等，所以I1=I2=I3。图3中，用导线替代电流表后，容易看出电压表V1测的是R2两端的电压；电压表V2测的是R1两端的电压；电压表V3测的是电路中的总电压。因为串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和，所以U1+U2=U3。“拆除电表法”是简化电路，弄清电路连接情况的基本方法，应注意掌握。答案：U1+U2=U3I1=I2=I3例4、如图所示电路中有两个小灯，请在图中○内，分别填入及或的符号，要求电键闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。解析：为便于说明，把图1中的各元件标上符号，如图2所示。首先要知道，电流总是从电源的正极流向负极。其次应明确，要使灯L1发光，必须有电流通过L1。这样通过L1的电流方向为：从正极依次经过开关S、L1、L1的左端、a，回到负极。这样，因L1与a串联，因此a不可能是电压表（电压表必须与用电器并联），只能是电流表或灯泡。假设a是灯泡，则b应是电流表，这样电流表就会把电源两极直接相连，造成短路。所以，a只能是电流表，b就是灯泡，c是电压表。这类题目能综合考查学生的电路识别能力，电流表、电压表的连接方式，及分析、推理能力。其中假设法是解决这类问题的有效方法。答案：如图3所示。4、明确电压表的两个量程例5、小明按如图4甲所示的电路进行实验，当开关闭合后，V１和V2的指针位置完全一样，如图4乙所示，造成这一现象的原因是（）。A．可能Ｌ１开路B．可能Ｌ２短路C．可能V１和V2所选量程不相同，Ｌ1短路D．可能V１和V2所选量程不相同，电路各处完好解析：从图4甲看出，灯泡L1、L2串联，V1、V2分别测量L2和电路的总电压。根据串联电路中总电压等于各部分电压之和，V1的示数应大于V2。题目中“V１和V2的指针位置完全一样”，容易使学生联想到它们的数值相同，但这是先入为主的错误。注意到电压表接线柱接入电路的方法不同，量程也不同，所以尽管V１和V2的指针位置完全一样，但读数不同。结合图4乙可判断L1数值为10V，L2数值为2V。A、B、C选项中的情况是否有可能出现呢？如果Ｌ１开路，则V1测量的是电源电压，V2则因开路测不到电压。若Ｌ2短路，则V2电压为0。若Ｌ１短路，则V2测量的也为电源电压。这些都与题目中的情况不符，因而都不可能出现。分析电路问题首先要判断用电器的连接方式，其次再用相应的电流或电压规律分析解决问题。答案：D5、判断电压表的测量对象例6、在如图5（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图5（b）所示，则灯泡L1和L2两端的电压分别为（）。A．5.6V1.4VB．7V1.4VC．1.4V7VD．1.4V5.6V解析：从图5（a）容易看出，L1与L2组成串联电路，电压表V1测量的是电源的电压。电压表V2与L1和电源并联，它是否测量L1与电源的电压之和呢？当然不会是，因为任何电路两端的电压都不会超过电源电压。那么V2测量的是谁的电压呢？把V2左右的两个分支点再向下滑动，容易看出，V2测量的就是L2的电压。这样，V1使用的量程应该是15V，此时示数为7V；V2使用的量程应是3V，此时示数为1．4V。L1的电压为7V-1．4V=5．6V。判断电压表的测量对象，常采用“滑移法”，即电压表的两个接线柱可以在电路中的导线上自由滑动，直到找到与它直接并联的用电器或电源。有一条要特别注意，电