中考物理 第五单元 电路 欧姆定律 电功率 第15讲 电压 电阻课件

第15讲电压电阻2013~2015年初中学业水平考试试题统计与命题解读考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型电压会用电压表,了解串、并联电路的电压规律2015云南,16,2分2014云南,8,3分选择并联电路的电压规律用电压表判断电路的故障考点聚焦考纲要求云南省近三年考题统计命题角度年份/卷别/题号/分值题型电阻通过实验探究理解影响电阻大小的因素,知道滑动变阻器的构造、原理,并会正确使用滑动变阻器2014昆明,22,10分填空实验探究导体的导电本领考点1考点2考点3考点1电压1.定义:电压就是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因。通常用字母“U”表示。2.单位:电压的单位是伏特,简称伏(V),常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。它们之间的换算关系:1kV=103V,1mV=10-3V,1μV=10-6V。3.常见电压值:(1)家庭电路的电压:220V;(2)一节干电池的电压:1.5V;对人体安全的电压:不高于36V。4.电压表:(1)双量程:分别是0~3V,0~15V。(2)分度值分别是0.1V,0.5V。(3)使用规则:遵循“两个必须”“一个不能”“三先三后”原则:两个必须必须将电压表并联接入被测电路的两端必须使电流从电压表的“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出一个不能——所测电压不能超过电压表的量程。三先三后先调零后使用先画图后连接先认清分度值后读数考点1考点2考点3考点1考点2考点35.串联、并联电路电压特点:电路名称串联电路并联电路电压规律串联电路两端的电压等于各支路电压之和,即U=U1+U2+…+Un各并联支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=Un考点1考点2考点3考点2电阻1.定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。2.单位:国际单位制中电阻的单位是欧姆,简称欧,符号是Ω。比欧大的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ),它们之间的换算关系是:1Ω=10-3kΩ=10-6MΩ。3.决定因素: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。温馨提示导体中的电流和导体两端的电压有时可以显示电阻的大小,但不能决定电阻的大小。考点1考点2考点3考点3滑动变阻器1.原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。2.作用:调节滑动变阻器的滑片可以改变电路中的电阻,从而改变电路中的电流。3.接法:串联在要改变的电路中,两接线头要“一上一下”。4.注意:使用前要观察滑动变阻器的铭牌,弄清它的最大阻值和允许通过的最大电流;闭合开关前,滑片应处于阻值最大位置(远离下端接线柱)。温馨提示滑动变阻器的优点:能够连续改变接入电路的电阻的大小;缺点:不能读出连入电路的阻值。考法1考法2考法1电压的测量电压是形成电流的原因,电压表的使用也与电流表有着不同要求。较常见的命题主要是考查电路中电压表和电流表的接法、探究串并联电路电压规律。例1如图甲所示电路,电源电压为6V,当S闭合时,电压表的读数如图乙所示,则L1两端的电压为V,L2两端的电压为V。考法1考法2解析:由题图甲可知,电压表测量L1两端的电压,所以L1两端的电压一定小于6V,由题图乙可知电压表的示数应为1.5V,即L1两端的电压为1.5V;又根据串联电路的电压特点可知L2两端的电压为6V-1.5V=4.5V。答案:1.54.5方法点拨本题考查了电压表的读数及串联电路的电压特点,解答的关键是先根据题图明确电压表是测量哪个灯泡两端的电压,然后根据串联电路的电压特点确定电压表的量程再进行读数。考法1考法2例2(2015四川自贡)如图所示,在“○”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流、电压,为使L1与L2串联,以下做法正确的是()A.a为电流表,b为电压表,c为电流表B.a为电压表,b为电压表,c为电流表C.a为电流表,b为电流表,c为电压表D.a为电流表,b为电流表,c为电流表解析:L1与L2串联,由题图可知a表跟灯泡L1并联,所以应为电压表;b表与灯泡L2并联,应为电压表;c表跟灯泡L2串联,所以应为电流表。由上述解析可知,选项B正确。答案:B考法1考法2方法点拨要确定圆圈中的电表符号,首先要弄清电压表和电流表的正确使用方法:电流表要串联在电路中使用,而电压表要与被测用电器并联;根据图中各圆圈的位置以及和用电器的连接方式,结合电表的使用方法进行分析。从电阻角度理解,电压表可以看成是显示电压值的断路,电流表可以看成是显示电流值的短路。考法1考法2考法2滑动变阻器的使用滑动变阻器是欧姆定律和电功率实验中不可或缺的元件,掌握滑动变阻器的正确使用方法显得尤为重要。考法1考法2例3用滑动变阻器改变小灯泡亮度的实验(1)按要求连接电路:能利用滑动变阻器来改变灯泡的亮度,且当滑片P向右移动时灯会变亮,请以笔画线代替导线把电路连接起来。(2)在接线过程中,开关应处于状态;(3)闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到(选填“A”或“B”)端;(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,你觉得可能的原因是什么?。考法1考法2解析:(1)滑动变阻器应该串联在电路中,且接法是一上一下,即让变阻器和灯泡串联,而后组成一个串联电路即可,如图:(2)在接线过程中,开关应处于断开状态;(3)根据连接实物电路的正确方法进行分析,即闭合开关前,使滑动变阻器接入电路的阻值最大,故此题中滑片的右边电阻丝接入电路,故闭合开关前,滑动变阻器的滑片应移到A端;(4)如果一个同学在连接好电路后,闭合开关,发现怎么样移动滑片P,都不能改变灯的亮度,这是因为变阻器都选最上面或最下面两个接线柱造成的。答案:(1)见解析图(2)断开(3)A(4)由于变阻器都选最上面或最下面两个接线柱造成的考法1考法2方法点拨滑动变阻器使用“三要一不”:要“一上一下”,要串联,要先调到阻值最大处,不要超过允许通过的最大电流值;滑动变阻器下面的接线柱决定其电阻的调节方向:若滑片远离下端接入的接线柱,阻值变大,反之则变小。可以用以下口诀灵活记忆:滑动变阻器四个柱,六种接法四种对;全上电阻等于零,全下电阻为定值;只有上下各接一,阻值变化起作用;四种正确接法中,实质只有两作用;关键要看下接线,远离下接线柱阻值变大,靠近下接线柱阻值变小。一、探究串、并联电路的电压规律1.实验器材:电压表1只、规格不同的小灯泡2只、电源、开关、导线若干等。2.实验过程:(1)探究串联电路电压规律串联电路中电压的规律:如图,用电压表分别测出L1两端电压为U1、L2两端电压为U2,L1、L2的总电压为U。测量元件灯L1灯L2电源电压/V1.01.82.8分析讨论:根据表(一)数据可知串联电路中电压的规律是串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。(2)探究并联电路电压规律按下图进行实验,最好是同时进行三个实验,这样误差就会小(防止接线处电阻的影响)。实验结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,并联电路各支路电压相等。例1(2015浙江嘉兴)在“研究串联电路电压特点”的实验中,某同学进行了如下探究:【实验步骤】①连接好如图所示电路,闭合开关观察两灯发光情况;②分别用电压表测灯L1,L2和电源两端电压,并将读数记录在表内。记录表测量元件电压/V灯L12.7灯L21.8电源4.5请你用笔画线代替导线,将电压表接入电路中,测出电源电压。【得出结论】比较表中数据可知:串联电路的总电压等于各分电压之和。【反思交流】要使上述结论更具普遍性,同学们讨论了以下三种方案:方案甲:反复断开,闭合开关,测出各电压值;方案乙:更换不同规格的灯泡,测出各电压值;方案丙:增加电池节数,测出各电压值。以上三种方案,你认为不可行的是。解析:(1)电源有三节干电池,电压为1.5V×3=4.5V,所以电压表选择0~15V的量程;电压表并联在电源两端,如图所示;(2)方案乙和方案丙:换用不同规格的小灯泡,或者增加电池的节数,改变电源电压,测出电源电压和灯泡L1、L2两端的电压,可以得到串联电路电压关系的普遍性的规律;而方案甲中反复断开,闭合开关,测出各电压值,得出的结论不具备普遍性,不可行。答案:如解析图方案甲方法点拨(1)电压表要与被测电路并联使用,被测电压不能超过电压表的量程;(2)在“研究串联电路电压特点”实验中,为了得出普遍性的规律,需要换用规格不同的小灯泡或改变电源电压重复实验。点评:本题考查了串联电路电压关系的探究实验,同时考查了电压表的使用方法,明确实验中要换用不同规格的灯泡,不同的用电器进行实验,才能得出普遍性结论,使实验结论更准确。二、探究影响电阻大小的因素1.实验器材:一只电流表,一个开关,导线若干。一只演示电流表,一个开关,废日光灯管的灯丝,或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),长度和横截面积不同的镍铬线、锰铜线,酒精灯一个,小灯泡一只,电源。2.实验过程:本实验实为验证性探究实验,在导体电阻大小与材料的关系时,选择长度、横截面积相同的不同材料的电阻线依次接入如图中的A、B两端,观察电流表的示数,电流表示数大的电阻小。在探究导体电阻大小与导体的长度的关系时,要注意控制材料、横截面积相同,改变电阻线的长度,同上方法观察电流表的大小;探究导体的电阻与横截面积、温度的实验过程中,操作方法和上面一样的。实验结论:(1)电阻大小与导体的材料有关;(2)同一材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大;(3)同一材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小;(4)同一材料、长度、横截面积都相等的导体,温度越高,电阻越大。例2(2015甘肃武威)学习了电流、电压和电阻知识后,同学们发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似。李明和同学们提出:导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似,所以影响导体电阻大小的因素,他们提出了以下猜想:猜想一:(类比管道长短)导体电阻的大小可能与导体的长度有关;猜想二:(类比管道粗细)导体电阻的大小可能与导体的横截面积有关。于是他们从实验室老师那儿借来了某合金材料制成的各种长度和横截面积的电阻丝,并设计了如图所示的电路。(1)连接电路时,开关S应处于(选填“断开”或“闭合”)状态。闭合开关前滑动变阻器的滑片P应置于(选填“a”或“b”)位置。(2)闭合开关后,他们发现电流表无示数,但电压表示数接近电源电压,你判断他们的电路出现的故障可能是。(3)电路连接正确后,他们经过认真测量,得到了下表所示的数据:比较表中数据,要验证他们的猜想一,可选哪三组数据做比较?。比较表中数据,要验证他们的猜想二,可选哪三组数据做比较?。(4)本实验采用的研究方法是。(5)实验结束后,细心的同学发现还有一个影响电阻的因素没有研究,这个因素是。序号物理量123456789…长度L/m2.04.06.02.04.06.02.04.06.0…横截面积S/mm21.01.01.02.02.02.04.04.04.0…电阻R/Ω2.04.06.01.02.03.00.51.01.5…解析:(1)连接电路时,开关应断开;由电路图知,闭合开关前,滑片应置于b端,此时滑动变阻器接入电路的阻值最大;(2)电流表无示数,电路发生断路,电压表示数等于电源电压,则与电压表并联的电阻丝断路;(3)根据题意,导体的材料和温度是相同的,要探究电阻与导体长度的关系,需使横截面积相同,则需选择1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)进行比较;要探究电阻与导体横截面积的关系,需使导体的长度相同,则需选择1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)的数据进行比较;(4)由(3)分析知,实验中用到了控制变量法;(5)由于导体的电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关,通常情况下忽略温度的影响,实验中已经探究了电阻与长度和横截面积的关系,还未探究电阻与材料的关系。答案:(1)断开b(2)电阻丝处断路(3)1、2、3(或4、5、6,或7、8、9)1、4、7(或2、5、8,或3、6、9)(4)控制变量法(5)材料方法点拨(1)连接电路时,开关应断开,滑动变阻器接入电路的阻值应