初中物理竞赛讲座16电流电压电阻.pdf

竞赛直通车 第十六讲 毫 曼 毒 考点导析 1 电流表和电压表 电流 连接及特征 量程 注意事项 方向 被 测 电 流 与被测 电路 不能超过所 串联 电流表 o o 6 选 用 的 量 程 的电阻很小 A 最小格 不能不经 电 在电路 中相 值o 0 2A 进 过用电器把 流 当于一条导 o 3 A 电流表直接 一 接在电源 的 表 线 接上它不 最小格值 出 两极 上 必 影 响 电路 的 O 1 A 组成 去掉它 要时应进行 电路断路 试触 以确 定所选量程 与被测电路 被测 电压 并联 电压表 o 3 v 不能超过所 的电阻很大 最小格值 选用的量程 可 以直接 电 在电路中相 o 1 V o 进 压 接在电源 的 表 当于一个断 l 5 V 最 一 两极上 必 点 去掉它不 小格值o 5 出 要时应进行 影响电路 工 V 试触 以确 作 定所选量程 2 滑动变阻器 根据导体电阻大小与导 体长度有关的因素制成 它是通过改变电阻 丝在电路中的长度来改变电路中电阻的 其 特点是可以连续改变电阻的大小 它在电路 中的电阻大小是由有电流通过的那部分电阻 丝来决定的 它在电路中的作用是改变电流 和保护电路 3 基本电路特点 两个电阻的连接 基本电路 电流 电压 串联电路 l l l l 2 U U 1 U 2 并联电路 I 2 U U l U 2 赛题选讲 笔画线表示导线 将图 l 6 一l 乙中的各个元 件连接起来 电流表要用 0 0 6 安的量程 甲 图 l 6一 l 乙 分析和解根据电路图连接实物图的方 法是 电流路径法 并依据 先串联 后并联 的原则进行 连接电流表时 要注意 一 接线柱的连接规定 根据电路图的要求和实 物图的情况 连接的顺序是 串联部分 开关 一 电流表 接线柱一0 6 A接线柱一灯 并联部分 将灯 与 并联 实际连接如 图 l 6 一 l 中虚线所示部分 思维扩展 如果每分钟通过灯 的电 荷量是 2 4 C 通过灯 的电荷量是 l 8 C 那 么 电流表的量程还能用0 0 6 A吗 为什 么 如果要测灯 或灯 的电流 电流表 该怎么连接 如果题 图中的电源换成电压可 调的学生电源 调压范围是 0 2 4 V 那么 在实验测量中 电路里还需要加接一个什么 元件来保护电路而使得实验可以正常进行 它是与并联的两灯串联 还是与两灯一起并 例 l 根据图 l 6 一l甲所示的电路图 用 联 l 8 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 例 2 请在图 1 6 2 所示的电路 中接上电压表 用 笔画线代表导线 用它来测灯 J 2 两 端的电压 分析和解用电压表测电压时 电压表 要与被测电路并联 还要注意电压表 一 接线柱的连接规定 连接如图 1 6 2中 虚线所示 思维扩展 如果电源是两节新的干电 池 灯 J 和灯 L 2 为两只完全一样的小灯泡 那么电压表测得的灯 J 两端的电压约为多 大 如果要测灯 J 两端的 电压或两灯的总 电压 电压表应该怎样连接 如果题图中的 电源换成由每个电压为6 伏的两个蓄电池串 联组成 那么电压表的量程应该为多大 为 什么 此时如果是在实验室中做 实验 你要 选用什么样结构的电压表 电路 中 还要加接 什么元件来保护电路 使得实验可以正常进 行 这个元件是与电灯串联 还是并联 例 3 为了研 究电阻与材料的关 系 采用了如图 1 6 3所示 的电路 其 中 A B 是 锰 铜 线 C D 是镍合 金 图1 6 3 线 它们应该 A 长度相同 横截面积不同 B 长度相同 横截面积也相同 c 长度不同 横截面积也不同 D 横截面积相同 长度不同 分析和解导体电阻的大小要受到导体 的材料 长度和横截面积的共同影响 在进行 实验研究时 不可能同时研究三个因素与电 阻的关系 每次只能研究一个因素与电阻的 关系 因此 其余两个因素需要人为控制为不 变的因素 这就是常用的 控制变量法 根据 题设条件 只 研究电阻与材料的关系 同时 已知 A B和 C D是不同材料的导体 所以 实 验应该控制 A B和 C D的长度和横截面积两 个因素要相同 因此选项 B 正确 思维扩展如果是研究导体电阻与长度 或者横截面积的关系 那么试题的题干和四 个选项应该怎样 改编 根据你改编 的试题 图示要 不要改变 怎样改变 控制变量法是 物理学最常用的一种研究方法 你还能在课 本中找出多少例研究问题时是采用了控制变 量法来进行的 例4 如图 1 6 4 一 所示为电路板的示意 图 口 6 d为接线 柱 口 与两极 电压 为 1 2 伏的电源连接 图1 6 4 口 6间 6 c 间 间分别接的是 3 8 V 1 5 w 的小灯泡 闭合开关后 发现灯泡均不发光 为检查电路故障 用一电压表分别测得 口 c 两点问及b d 两点问的电压均为 1 2 伏 由此 可知 A n 6 间电路不通 6 c 间电路通 B n 6 问电路通 6 c 间电路不通 C n 6 问电路通 间电路不通 D 6 c 间电路不通 间电路通 分析和解 由图可知 三灯串联 开关闭 合 电灯不亮 说明电路断路 利用电压表来 判断电路故障 其实就是找电路的断路处 因 为电压表只要是与电源接通 就有读数 如果 电压表接入电路后的示数不是被测部分电路 的电压值 而是电源的电压值 那就说明被测 电路中有断路处 现测得 口 c间电压为 l 2 伏 说明 C d问是通路 测得 b d间电压也 是 1 2 伏 说明 口 b间也是通路 因此 只有 b C 间断路 因此 B D 选项正确 思维扩展 实际检查 时 如果测量 口 b 两点问或C d两点间都无电压值 那么电路 故障在哪里 如果测量 n c 两点间有电压 而 d两点间无电压 那 么电路的断路 处又 可能在哪里 如果给你的是电流表 你能查 1 9 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 竞赛直通车 找出电路中的断路处吗 说说你的办法 例 5 全 国竞 赛题 右图 1 6 5是 一 个电表的表盘 也 许你没有学过这种 电表的用法 但根据所学的其他电表的读数 方法 你也能知道 它的示数是 单位是 分析和解要认识一个新的测量工具 首先要了解的就是它的刻度和单位 题中表 盘的刻度是不均匀的 与电流表或电压表不 同 但从每个大格中的小格数 可以知道在某 一 个大格中每个小格的数值 一般来说 电表 上都会标出所测物理量的单位符号 如电流 表上标有 A 安 电压表上标有 v 伏 也就 是说 从电表上所标的物理量的单位符号 就 可以知道电表能测量的是什么物理量 根据 上述分析 题中给出了表盘上的标识符号 Q 这是电阻的单位 欧姆 的符号 可知 这是一 个测量电阻的电表表盘 称为 欧姆表 再 看指针位置 指针在 2 0 3 0 之间 在这一个 大格间有 5 个小格 所以每个小格的数值是 2 因此 指针示数为 2 6 单位是欧姆 Q 思维扩展在新的课程理念中 特别强 调知识的迁移应用 本题体现的正是知识 的 迁移应用 你能够正确读出家中水表的示数 吗 在你的学习和生活中 还能见到哪些没 有学过的测量工具 你能否使用它们来进行 一 些测量 题型及方法归类 1 电 路连接 在电路中实际连接电流表 电压表和滑动变阻器时 同样采用 电流路径 法 和 先串联 后并联 的原则 同时要注意 电表连接的规定和滑动变阻器的作用 2 电路故障判断 电表 现象 原因 没有示数 电路断路或接触不良 指针反转 一 极接反 电流表 电 路短路 或被测电流超过 指针超过满刻度 所选量程 续表 电 路断路 电表没有接入电 没有示数 路 或被测元件短路 电压表 指针反转 一 极接反 被测元件两端的电压超过所 指针超过满刻度 选用的量程 利用电压表寻找电路中的断路处 当电 路中某处发生断路时 那么只有断点两端和 电源两端有电压 也就是电源的电压 巩固练习 1 电阻箱是一种能够表示出 的变阻器 如图 1 6 6 所示是实验室中用的 旋盘式电阻箱的面板 图 示的阻值为 图 1 6 6 2 某滑动变阻器上标有 5 A 1 0 0 Q 的字样 它 表示 此变阻器电阻的变化范围是 允许通过的 是 5 A 3 在图 1 6 7 所示的电 中 电 阻 R l R 2 联的 电流表 测 量 的是 通 过 电 的电流 4 滑动变阻器是通过 改变电路中电阻线 的 来改变 电阻的元件 如 图 1 6 8 所示 当把滑动变阻器的接线柱 A 与D接入电路时 要使变阻器连入电路部 分的电阻值增大 则滑片 P应向 移 动 5 有两根粗细不同的导线 已知粗段与细段 的横截面积之比为2 1 把它们串联在电路 中 当电流通过时 流过粗段导线的电流 与流过细段导线的电流 2 之间的关系是 A I i 1 2 B I l 1 2 维普资讯 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m C 1 2 D 无法判断 6 如图 1 6 9所示 电 源电 压是6 V 闭合开 关 电压表的示数是 3 8 V 那么 图1 6 9 A 两端的电压是 3 8 V B 2 两端的电压是 3 8 V C 电源与 两端电压之和为 3 8 V D 两端的电压是2 2 V 7 图 1 6 1 0 所示电路中 电源电压不变 开关 s 闭合 灯 1 和己 2 都正常发光 一段时间 后 突然其中一灯熄 灭 而电流表和电压表 的示数都不变 出现这 一 现象的原因可能是 图1 6 1 0 A 灯 1 短路 B 灯 2 短路 C 灯 1 断路 D 灯 2 断路 8 现有三个定值电阻 B 2 R 1 R 2 2 R 3 导线 若干 它们分别与图 图1 6 1 1 1 6 1 1 所示虚线框中标有 A 曰 C D的有 关接线柱相连接 用一个供电电压为 且 保持不变的电源接在A B c D中的有关 接线柱上进行测试 结果发现 1 当电源接在 A C间时 电流表 A 2 的示 数是 A 1 的 1 5 倍 2 当电源接在 日 D间时 电流表 A 的示 数是A 2 的2 倍 请根据上述测试结果 画出虚线框内有关 接线柱间电阻或导线的连接情况 并标明 1 尺2 尺3 过关检测 1 图 1 6 1 2中所示的乙 丙分别是用电流表 测量甲电路图中 A处和B处电流的示数 那么 A处电流为 B处电流为 一 通过 L 2 的电流为 干路中的电 流为 田 乙 丙 2 如图 1 6 1 3 所示 是 电压表 的刻 度 盘 从中可以看出 此电压表有 图1 6 1 3 和 两个量程 当选择前一个量程时 指针所指的示数是 当选择后一个量程时 指针所指的示数是 3 某同学在用有两个量程的电压表 0 3 V 和0 1 5 V 测由两节干电池组成的电池组 的电压时 记录的读数是 1 0 V 他出现错误 的原因是一 实际电压是 4 如图 1 6 1 4 所示 要 使 1 2 组成串联电 路 应 闭 合 开 关 此时 电压 表 测 量 的 是 灯 两端的电压 要使 1 2 组成并 联电路 应闭合开关 此时电流表 测量的是通过 中的电流 5 在温度一定的条件下 做 研究决定导体电 阻大小因素 的实验 采用了控制变量的方 法 下表给出了实验中所用到的导体的情 况 选择 C F两根导体进行对比 是为了 研究导体电阻大小与 是否有 2 1 睁 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 竞赛直通车 关 选择 c和 两根导体进行对比 是为了研究导体电阻与长度的关系 为了 研究导体电阻与横截面积的关系 应选择 的两根导体是 代号 填写导体的 导 体 代号 C G 长度 1 0 0 5 1 5 1 0 1 2 1 5 0 5 m 横截 面积 3 2 0 8 1 2 0 8 1 2 1 2 1 2 mn 2 材料 锰铜 钨 镍铬丝 锰铜 钨 锰铜 镍铬丝 6 电压是电路中产生电流的原因 这句话适 用于 A 金属导体中产生的电流 B 导电溶液中产生的电流 C 气体导电时产生的电流 D 无论是固体 液体还是气体均适用 7 白炽灯的灯丝断了一截 若将灯丝搭上后 仍能使用 但灯丝的电阻将 A 增大 B 减小 C 不变 D 无法判断 8 如图 l 6 一l 5 所示电路 当滑动变阻器滑片 P滑到0 点时 将会发生的现象是 A 灯 被烧坏 B 短路 电流表被烧 坏 C 短路 电流表 电压 表及电源均会损坏 图 l 6 1 5 D 无法判断 9 某同学用电流表测量串联电路中的电流时 闭合开关后发现两灯泡时亮时暗 电流表指 针来回 晃动 发生故障的原因可能是 A 导线断路 B 开关接触不良 C 灯泡与灯座接触不良 D 电流表损坏 2 2 l 0 在图 l 6 一 l 6 所示的电路中 如果电源电压 为 6 V 当闭合开关 S后 两灯均不发光 现用一只理想的电压表测量 n b两点问 的电压为 0 b c 两点间的电压为 6 V 那 么 电路中的故障有可能的是 A l 短路且 2 断 路 B l 和 2 均断路 C L l 断路且 2 短 路 图 l 6 一l 6 D 只有 2 断路 l 1 某灯泡工作时两端的电压不能超过 6 V 否则将会由于电流过大而被烧坏 现要将 它接到电压高于 6 V的电源上使用 你将 采取什么方法 说出你的理由 初中物理辅导网h t t p w w w w u l i f u d a o c n 京翰教育中心h t t p w w w z g j h j y c o m 竞赛直通车 图所示 5 可以应用第 4 题的实验方 法 进行分段检测 也还有 其他方法 请自行思考 过关检测 1 摩擦起电 吸引 巩固练习第 4 题图 2 负电荷 大地 验电器 变为零 3 等于 排斥 减小 4 定向移动 持续电流 电路闭合 要有电源 5 短路 e d导线换接到e c 间 去掉 间的导线 6 C 7 D 8 C 9 B C D 1 0 方法有 利用验电器 观察物体是否能够吸引 轻小物体 还有其他方法 请自行思考探究 在方 法 中 让验电器带上已知电荷 就可判断带电体 的电荷性质 1 1 不对 物体间摩擦后它们各自带上何种电荷 取决 于它们的原子核对电子束缚能力的相对强弱 玻 璃棒与绸子摩擦它失去电子而带上正电荷 若与 其他材料摩擦 它可能得到电子而带上负电荷 橡 胶棒也是如此 1 2 胶套或木柄是绝缘体 可以防止触电 1 3 如图所示 接天线 L l l l 接地 过关检测第 1 3 题图 第十六讲电流电压电阻 巩固练习 1 阻值大小 1 0 2 5 Q 2 0 1 0 0 Q 最大电流 3 并联 R 2 4 长度 右 D 5 C 6 B D 7 D 8