第18讲电压电阻

第18讲电压电阻 考点一电压串 并联电路中电压的规律1 电压使电路中有 是提供电压的装置 2 电压的基本单位是 符号 几个常见电压值 一节干电池电压 一块铅蓄电池电压 我国家庭电路电压 3 电压表的使用 1 连接 电压表与被测电路 联 电流从标有 3 或 15 的接线柱 从标有 的接线柱 否则指针会 电流 电源 伏特 V 1 5V 2V 220V 并 流入 流出 反向偏转 2 读数 确定量程 认清分度值 先读大格再读小格 3 被测电压不要超过电压表的 4 串 并联电路电压的规律 1 串联电路的总电压等于各部分电路两端电压 即 U 2 并联电路两端的电压与各支路两端的电压 即 U 量程 之和 U1 U2 相等 U1 U2 考点二电阻1 物理学中 用电阻表示导体对电流 作用的大小 导体的电阻越 表示导体对电流的阻碍作用越大 电阻的符号为 基本单位是 符号为 2 电阻是导体本身的一种性质 与外界所加的电压 电路中是否有电流都没有关系 它的大小只决定于导体的 和 另外 环境的 也会对导体的电阻产生影响 对于大多数导体 温度越高 电阻越 阻碍 大 R 欧姆 材料 长度 横截面积 温度 大 温馨提示 导体的电阻是由导体自身的情况决定 不管这个导体是否连入电路 是否有电流通过 也不管它两端的电压是否改变 导体对电流的阻碍作用 即电阻 总是存在的 无电流通过时 这种阻碍作用仅仅是没有体现出来而已 3 锗 硅的导电性能介于导体和绝缘体之间 称为 杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大影响 4 超导现象 某些金属 合金和化合物 在温度降低到某一特定温度时 电阻突然 的现象 半导体 温度 光照 变为0 考点三变阻器1 能改变接入电路中 大小的元件叫做变阻器 滑动变阻器是实验室里经常用来改变电路中的 进而改变导体两端电压的仪器 它的工作原理是靠改变接入电路中电阻线的 来改变电阻 它一般与用电器 联使用 电阻 电流 长度 串 2 滑动变阻器的接线有一定的规律 接线柱的选择遵循 一上一下 的规律 即滑动变阻器连在电路中时 一个接线柱接 另一个接线柱接 3 连接滑动变阻器时 如果两根线同时接在上边的接线柱上 那么电路中的电阻很小 过大 容易对用电器或电源造成危险 同时接在下边两个接线柱上时 会过大 导致电路中电流过小 在两种连接方法下 无论滑片怎么移动都不能改变电路中的 都将失去滑动变阻器的意义 金属杆 电阻线 电流 电阻 电流 考点一电压串 并联电路中电压的规律命题点 1 电压的概念和单位 2 电压表的使用 3 串 并联电路中电压的规律 例1 2013 广州 如图所示 灯泡L1比L2亮 电压表示数为6V 下列说法正确的是 A 示数为6VB 示数大于6VC 示数小于6VD 示数大于6V 解析 本题考查并联电路中的电压关系 图中所示电路为并联电路 将电压表看成断路 并联电路各支路电压相等 且等于电源电压 所以U U1 U2 6V 答案 A 考点二电阻命题点 1 电阻的概念和单位 2 影响电阻大小的因素 3 半导体 超导现象 例2 2013 兰州 如图所示的电路 AB和CD均为镍铬合金线 闭合开关后 通过观察 可以比较出合金线电阻的大小 这种研究方法叫 填 等效替代法 或 转换法 这个实验装置是研究电阻大小与导体 的关系 解析 本题考查探究影响电阻大小的因素 电源电压不变 电阻的大小决定电流的大小 通过电流大小来反映电阻大小是一种转换思想 两根电阻丝材料长度均相同 横截面积不同 可知是研究电阻大小与导体横截面积的关系 答案 电流表的示数转换法横截面积 考点三变阻器命题点 1 滑动变阻器的原理 2 滑动变阻器的使用 例3 2013 菏泽 如图所示 电源电压为12V 用笔画线代替导线 将图中元件连接成电路 要求 电压表测量灯泡两端的电压 当滑动变阻器的滑片向左移动时 灯泡变亮 解析 本题考查滑动变阻器在电路中的连接 连接电路时可采用 先串后并 的办法 把电源 开关 滑动变阻器 灯泡首尾相接 先串联起来 根据题目要求的 滑片向左移动时 灯泡变亮 连接滑动变阻器时一根导线接金属杆 另一根应该接滑动变阻器的左下接线柱 然后再把电压表选择15V量程并联在灯泡两端 答案 如图所示 方法总结 滑动变阻器的正确使用方法 滑动变阻器要串联接入电路中 接线时要在上面选接一个接线柱 在下面选接一个接线柱 为保护电路 开关S闭合前 滑片P要放在阻值最大的一端 滑动变阻器接入电路中的是哪一段电阻线 要看下面接的是哪一个接线柱 滑动变阻器接入电路中的电阻是下面接入的接线柱与滑片P之间的那一段 当滑片P向这个接线柱移近时 接入电阻减小 反之增大 1 电路中有持续电流的条件是 A 电路中有电源B 电路是闭合的C 电路中有电源 且有用电器D 电路中有电源 且电路闭合答案 D 2 下列关于实验室的电压表说法中 不正确的是 A 有三个接线柱 两个量程B 要并联在被测电路中C 使用前要先观察指针是否指在零位置D 如果选择 3 和 15 两个接线柱 表示接的是15V量程答案 D 3 如图所示 在 探究串联电路中电压的规律 时 小雨同学用电压表测出Uab 3V Ubc 3V Uac 6V 在表格中记录数据后 下一步应该做的是 A 整理器材 分析数据 得出结论B 对换L1和L2的位置 再测出一组电压值C 改变电源电压 再测出几组电压值D 换用不同规格的小灯泡 再测出几组电压值答案 D 4 下列关于电阻的说法中正确的是 A 绝缘体有电阻 导体没有电阻B 导电性能好的导体电阻小C 电阻的大小由导体本身的性质决定D 导体的电阻越大 对电流的阻碍作用越小答案 C 5 多选 将如图所示的滑动变阻器接入电路 要求当滑动变阻器的滑片P向B端移动时 接入电路中的电阻变小 则滑动变阻器接入电路的接线柱应是 A A和DB A和CC B和DD B和C答案 CD 6 常温下 两条长度相等 横截面积不同的同种材料制成的电阻丝 粗电阻丝的电阻 细电阻丝的电阻 把它们并联在电路中 通过粗电阻丝的电流 通过细电阻丝的电流 填 大于 等于 或 小于 答案 小于大于 7 在 探究影响导体电阻大小的因素 实验中 小明设计了如图所示电路 1 在连接电路时发现 还缺少一个元件 他应该在电路中再接入的元件是 2 为粗略判断a b两点间导体电阻的大小 可观察 3 另有甲 乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进 甲把灯泡更换为电流表 乙在原电路中串联接入电流表 你认为 同学的改进更好一些 理由是 答案 1 开关 2 灯泡的亮度 3 乙灯泡能保护电路 考点训练18 一 选择题 每小题3分 共30分 1 2013 北京 在国际单位制中 电压的单位是 A 安培B 伏特C 焦耳D 瓦特答案 B 2 2013 南宁 如图所示 在探究串联电路的特点时 闭合开关 电流表测出a b c三处的电流分别为Ia Ib Ic 用电压表测出ab bc ac两端的电压 关于它们的大小关系 正确的是 A Ia Ib IcB Ia Ib IcC Uab Ubc UacD Uac Uab Ubc答案 D 3 2013 临沂 下列哪个物理量是决定导体电阻大小的因素之一 A 导体的长度B 导体中的电流C 导体两端的电压D 导体实际消耗的电功率答案 A 4 如图所示 R是用镍铬合金线做成的变阻器 当导线夹向A端移动时 小灯泡的亮度将 A 不变B 变亮C 变暗D 无法判定答案 B 5 下列关于导体的说法中 正确的是 A 一根金属丝被均匀拉长后 它的电阻将变大B 导体中没有电流通过时 导体就没有电阻C 保险丝都是用半导体材料制成的D 粗导线的电阻一定比细导线的电阻大答案 A 6 如图所示 开关S闭合后 L1和L2都不发光 将电压表并联在ab之间时 电压表示数为0 将电压表并联在bc之间时 电压表示数较大 若电路中只有一处故障 则该故障可能是 A L2断路B L2短路C L1断路D L1短路 解析 开关S闭合后 L1和L2都不发光 说明电路中出现断路 将电压表并联在ab之间时 电压表示数为0 说明与电压表并联电路之外的电路断路 将电压表并联在bc之间时 电压表示数较大 说明与电压表并联的电路断路 即L1完好 L2断路 故A选项正确 答案 A 7 2013 重庆 一根锰铜线的电阻为R 要使这根连入电路的导线电阻变小 可采用的方法是 A 减小导线两端的电压B 增大导线中的电流C 将导线对折后连入电路D 将导线拉长后连入电路 解析 导体的电阻是导体阻碍电流的性质 与导体两端的电压和通过的电流无关 故A B选项均错误 将导线对折后接入电路 长度变小 横截面积变大 导体的电阻变小 故C选项正确 将这根导线拉长 长度变长 横截面积变小 电阻变大 可以使连入电路的导线电阻变大 故D选项错误 故选C 答案 C 8 小明用如图所示的器材探究 影响电阻大小的因素 a b为长度一样的镍铬合金丝 b比a的横截面积大 关于此实验 下列说法正确的是 A 小灯泡越亮 表示接入的合金丝电阻越大B 利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系C 利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积 长度的关系D 为了准确比较两条合金丝的电阻 可在电路中串联一个电压表 解析 在探究 影响电阻大小的因素 实验中 通过灯泡的亮度来间接地说明电阻的大小 灯泡越亮说明电路中的电流越大 电路中的电阻就越小 故A选项错误 只利用其中一根镍铬合金丝 在材料和横截面积不变的情况下 通过改变连入电路中的长度不同 可以来探究电阻的大小与长度之间的关系 故B选项错误 C选项正确 当电阻的大小变化不明显时 电路中的电流变化就不明显 所以灯泡的亮度变化就不明显 因此可以通过在电路中连入的电流表的示数的变化来准确比较电阻的大小变化 但不能串联电压表 故D选项错误 答案 C 9 2013 梅州 为维护消费者权益 我市某技术监督部门对市场上的电线产品进行抽查 发现有一个品牌的铜芯电线不符合规格 电线直径明显比说明书上标定的直径要小 引起这种电线不符合规格的主要原因是 A 电线的长度引起电阻偏大B 电线的横截面积引起电阻偏大C 电线的材料引起电阻偏大D 电线的温度引起电阻偏大 解析 导体的电阻与导体的材料 长度 横截面积和温度有关 材料相同时 长度越长则电阻越大 横截面积越小则电阻越大 题干说明直径明显偏小 则横截面积偏小 故选B 答案 B 10 光敏电阻的阻值随着光照的强弱而改变 光强 是表示光的强弱程度的物理量 照射光越强 光强越大 光强符号用E表示 国际单位为坎德拉 cd 实验测得光敏电阻的阻值R与光强E间的关系如图所示 由图可知 A 光敏电阻的阻值随光强的增强而变大B 光敏电阻的阻值随光强的增强而变小C 光敏电阻的阻值随光强的增强先变大后变小D 光敏电阻的阻值随光强的增强先变小后变大 解析 从题图可以看出 光强越强 电阻越小 光敏电阻的阻值随光强的增强而变小 B选项正确 答案 B 二 填空题 每空3分 共48分 11 2013 广安 经验证明 对人体安全的电压是 家庭电路中 照明灯泡与控制它的开关连接方式是 解析 对人体的安全电压不高于36V 开关与用电器串联时才能闭合开关 用电器工作 断开开关用电器停止工作 答案 不高于36V串联 12 如图是有4个接线柱的滑动变阻器 当AD端接入电路时 滑片P向右移动 接入电路中的阻值将 填 增大 减小 或 不变 当AB端接入电路时 滑片P向左移动 接入电路中的阻值将 解析 当AD段接入电路时 连入电路的电阻丝是PA段 当P向右移动时 这段电阻丝变长 因此电阻增大 当AB段接入电路时 连入电路的电阻丝是AB段 无论滑片怎样移动 这段电阻丝的长度都不变 因此电阻值不变 答案 增大不变 13 有两段长度相同的铜导线 它们的粗细不同 则粗导线电阻比细导线电阻更 有一些导体在很低的温度下电阻会变为 这就是超导现象 解析 在材料和长度相同的条件下 导线越细它的电阻越大 超导是指在很低的温度下导体的电阻为零 答案 小零 14 2013 德州 如图所示的电路 当开关S闭合后 若电阻R1 R2并联 则甲表是 表 乙表是 表 解析 当开关S闭合后 若使电阻R1 R2并联 则电流应有两条路径 一条通过R1 一条通过R2 故甲表应为电压表 乙表应为电流表 答案 电压电流 15 如图所示的电路中 电阻R1和R2串联接在AB两端 电压表并联接在R1两端 已知R1 10 R2 20 电压表示数为2 5V 则AB两端的电压U V 解析 R1 R2串联 流过R1的电流R1 R2串联的总电阻R R1 R2 10 20 30 由于串联电路中电流处处相等 故I I1 0 25A 两端的电压U IR 0 25A 30 7 5V 答案 7 5 16 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 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 17 2013 广东 在水银 硅 铁 玻璃中 属于半导体材料的是 太阳能电池可将太阳能直接转化为 在输电导线 发电机线圈 电炉丝中 不可能应用超导材料的是 解析 水银 铁是导体 玻璃是绝缘体 硅是半导体材料 电池是把其他形式的能转化成电能的装置 太阳能电池是把太阳能转化成电能的 电炉丝是利用电流的热效应工作的 如果没有电阻它就没办法发热了 所以电炉丝不能用超导材料 答案 硅电能电炉丝 18 2013 成都 如图甲所示 电源电压保持不变 闭合开关 电压表的示数如图乙所示 为 V 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 电流表的示数将 填 变大 变小 或 不变 解析 由于电压表所选量程是0 3V 所以读数为2 5V 当滑动变阻器的滑片P向右移动时 电路中总电阻变小 电流变大 因此电流表的示数将变大 答案 2 5变大 三 实验探究题 19题9分 20题9分 21题4分 共22分 19 在 探究导体的电阻跟哪些因素有关 的实验中 1 甲同学的猜想是 电阻可能与导体的材料有关 乙同学的猜想是 电阻可能与导体的温度有关 丙同学的猜想是 电阻可能与导体的横截面积有关 根据你掌握的电学知识 你认为 电阻还与 有关 2 现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝 规格如下表 选用金属丝A和B进行实验 可以探究 填 甲 乙 或 丙 同学的猜想 要想探究猜想 应该选用 选表格中金属丝的字母代号 两根金属丝进行实验 解析 导体的电阻跟导体的材料 长度 横截面积和温度有关 金属丝A和B的材料和长度相同 而横截面积不同 所以选用金属丝A和B进行实验 可以探究电阻与导体的横截面积的关系 即探究丙同学的猜想 要探究猜想 必须保证导线的长度和横截面积相同 而材料不同 故应选用B和C 答案 1 导体的长度 2 丙B C 20 2013 南充 某负温度系数 NTC 的温敏电阻R 其阻值与温度的关系如图丙 现用该电阻测量环境的温度 实验电路如图甲 1 据图甲 将图乙连接完整 且使滑片向右滑动时 电流表的示数增大 2 该温敏电