九年级物理电学板块2-电压和电阻教案(教师版,含答案)

1电学板块二电压和电阻一、知识链接一、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”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）特殊电压值：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36V。3、电压的测量（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。2Ⅱ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。二、串、并联电路中电压的规律（1）在串联电路中，各用电器两端的电压之和等于串联电路两端的总电压。表达式为：U=U1+U2（2）在并联电路中，各用电器两端的电压相等，都等于并联电路两端总电压。表达式为：U=U1+U23三、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。换算：1MΩ=1000KΩ；1KΩ=1000Ω（3）一些常见用电器的电阻值：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）对结论的理解：①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。②结论可总结成公式R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。记住：ρ银ρ铜ρ铝，ρ锰铜ρ镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。4、电阻的分类（1）定值电阻，电路符号：4（2）可变电阻（变阻器），电路符号：滑动变阻器变阻箱①滑动变阻器结构示意图：构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。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。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：A、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；B、保护电路。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。②电阻箱变阻原理：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。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。56二、课堂练习1.下列有关电压的说法中，正确的是（C）A．某电路中有电流，它的两端不一定有电压B．某电路两端有电压，电路中一定有电流C．自然界中，有的动物本身就可以产生电压，用来自卫D.电源是提供电压的装置，不同的电源提供的电压一定是不相同的2.有一种新型太阳能公共卫生间，该卫生间的能源全部由位于顶部的太阳能电池板提供，它还能将多余的能量储存在蓄电池里。这种能量转化和储存的方式是(D)A．太阳能转化为内能，再转化为电能B．太阳能转化为电能，再转化为化学能C．太阳能转化为内能，再转化为化学能D．太阳能转化为电能，再转化为光能3.在图所示的电路中，当开关S断开时，下列说法中正确的是（B）A．电源两端电压为零B．电灯两端电压为零C．开关两端电压为零D．以上说法都不正确4.小红在有关资料中查找出了几种电压值，你认为其中最大的是（D）A.人体的安全电压B.洗衣机正常工作的电压C.手持移动电话电池的电压D.发生闪电时,云层间的电压图是装有两节干电池的手电筒的结构示意图,要使手电筒正常工作,两节干电池正确的是(A)6.干电池是一种常用、方便的电源.以下关于电池的说法中，正确的是（D）A．有的干电池提供直流电，有的干电池提供交流电B．常用的1号、2号、5号干电池的电压随号数的增大而增大C．干电池是把电能转化成化学能的装置D．多数干电池中有汞、镉等重金属，随便丢弃会污染环境.所以废弃的干电池应集中分类处理7.在“用电压表测电压”的实验中，某同学进行了以下的步骤A．根据电路图正确连接电路；B．正确读出所测量的电压数据，并记录；．了解电压表的量程，弄清每大格和每小格代表的电流值；D．根据记录总结串联电路和并联电路的电压关系以上步骤按合理的顺序排列是___C、A、B、D_．8.如图所示是两只电压表的刻度盘，已知电压表V1的示数为4.5V,V2的示数为2.3V,请在图中标出两电压表指针的位置.9.野营时，小红携带的手电筒不发光了，请你帮助找出原因。（1）请根据图16-7手电筒的结构示意图，将电路图补画完整。7（2）写出手电筒不发光的三种可能原因。①_______________________________________________；②_______________________________________________；③_______________________________________________。（1）如图答-2所示；（2）①电灯灯丝断了；②开关接触不良；③电池电压过低。10.如图所示的电路，电源电压保持不变，闭合开关，当滑动变阻器的滑片向右滑动时，下列分析正确的是（）A.灯泡变亮，电流表的示数变大B.灯泡变暗，电流表的示数变小C.灯泡亮度不变，电流表的示数变大D.灯泡亮度不变，电流表的示数变小【答案】A11.在探究电路的电压规律实验时用了下图中的某个电路，已知R1=R2＜R3，电压表V1、V2和V3的读数分别为1.0V、1.5V和2.5V．实验时的电路图应是（）【答案】B12.如图所示电路，电源电压保持不变，三只电表均完好．开关S闭合后，发现只有两个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V1示数为零，灯L1断路B．电压表V1示数为零，灯L1短路C．电流表A示数为零，灯L2断路D．电流表A示数为零，灯L2短路【答案】B13.把两种不同的金属片插入柠檬，制成“水果电池”，用电压表测量水果电池的电压，如图所示，下列说法中正确的是（）A．水果电池把化学能转化为电能B．水果电池把电能转化为化学能C．水果电池把内能转化为电能D．金属片B是水果电池的正极【答案】A14.小明用如图所示的电路，探究影响金属丝电阻大小的因素，他手边除了有电路中的器材外，还有一根金属丝，则（）A．只能探究电阻与金属丝长度的关系B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究【答案】C15.如图所示，用铅笔芯做成一个滑动变阻器，移动左端的铜环可以改变铅8笔芯接入电路的长度。开关闭合后，铜环从A端向B端滑动，电压表示数和小灯泡亮度的变化情况是（）A、电压表示数变大，灯变亮B、电压表示数变大，灯变暗C、电压表示数变小，灯变暗D、电压表示数变小，灯变亮【答案】D16.如图所示的插入式电阻箱的结构示意图。它的最大电阻值是______ῼ，图中A、B两个接线柱之间的电阻值是_______ῼ【答案】15717.通过A、B两个电路元件的电流与其两端电压的关系如图所示，将A、B串联后接入电路，当通过A的电流为0.2A时，A和B两端的总电压是______V；将A、B并联接入电路，当通过B的电流为0.2A时，A两端的电压是______V。18.如右图所示，甲、乙是电流表或电压表。当开关S闭合后，要使电阻R1、R2并联，甲表是____________，乙表是_____________。19.如图中左图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S后滑动变阻器的滑片P向左移动时（）A．电流表示数变大，电压表示数变大B．电流表示数变小，电压表示数变小C．电流表示数变大，电压表示数变小D．电流表示数变小，电压表示数变大【解析】：运用“去表法”画出等效电路，如右图1右，这是一个典型的串联电路，电流表测电路中的电流，电压表测R1两端的电压。当滑片P向左移动时，滑动变阻器连入电路中的阻值变小，则总电阻变小，由欧姆定律和电源电压不变的条件，可知电路中的电流变大，即电流表示数变大；再由U=IR可知R1两端的电压变大，即电压表示数变大。所以该题所选选项是A。20.如图所示，是小丽设计的压力传感器的原理图，其中R1是滑动变阻器，R2是定值电阻。当压力F增大时（）A．电流表示数减小，电压表示数增大B．电流表示数减小，电压表示数减小C．电流表示数增大，电压表示数增大D．电流表示数增大，电压表示数减小解析：本题与例1实质相同，①电阻R1和R2串联，电流表9测量通过电路的电流，电压表测量滑动变阻器的两端电压；②当压力F增大时，R1增大，电路的总电阻增大；③根据欧姆定律I=U/R可知，U不变，总电阻R增大，故电流表A的示数减小；④加在R2两端的电压U2减小，根据串联电路特点可得：U=U1+U2，在U不变的情况下，U2减小，U1增大，所以电压表V的示数变大。所以该题选A。21.如图所示，电源电压保持不变时，当滑动变阻器滑片P向右滑动过程中（）A．电压表V示数变小B．电流表A1示数变大C．电流表A2示数不变D．电流表A2示数变小解析：运用“去表法”画出等效电路图如上图，这是一个并联电路，对比图3可知，电流表A1测R1的电流，电流表A2测R1、R2的总电流，电压表V测R1或R2两端的电压，也等于电源电压，示数不变；当滑片P向右滑动过程中，R1的电阻、两端的电压都不变，由I=U/R可知R1的电流不变即A1示数不变；滑动变阻器R2的电阻变大，两端的电压不变，由I=U/R可知R2的电流变小；再由并联电路中电流关系I=I1+I2可知R1、R2的总电流变小，即电流表A2示数变小。（对A2示数的变化，也可用R2的