第十五章 探究电路复习.doc

第十五章 探究电路复习【知识点一】电 1、定义：导体对电流阻碍作用的大小；阻 2、影响因素 长度：长度越长，电阻越大； 横截面积：横截面积越大，电阻越小； 材料：导电性越好，电阻越小； 温度：通常温度越高，电阻越大，如灯丝。【经典例题】例 1 温度一定时，关于导线的电阻，下列说法正确的是（ ）A铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大B粗导线的电阻一定比细导线的电阻小C将一根导线拉长，其电阻一定变大D长短、粗细都相同的两根导线，电阻一定相同例 2 下列说法中正确的是（ ）A导体电阻都随温度升高而增大B当导体中的电流为零时，导体的电阻不为零C温度一定时，又细又长的导体电阻一定大D温度一定时，同种材料制成的导线，长导线电阻一定比短导线的大例 3 一根粗细均匀的细导线，其电阻为4，将它对折起来作为一根新导线，则这根新导线的电阻为（ ）A16B4C2D1例 4 小明用如图1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（ ）图1A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例 5 在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与导体的长度有关、导体的横截面积有关、导体的材料有关。编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如右表所示：图2（1）按照图2所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小；（2）为了验证上述猜想，应该选用编号 两根电阻丝分别接入电路进行实验；（3）分别将A和D两电阻丝接入图2电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关。【知识点二】 1、滑动变阻器 原理：靠改变电阻线连入电路中的长度来改变电阻；变 作用：改变电流、保护电路；阻 原则：串联、一上一下（同上或同下会如何？）；器 2、电阻箱【经典例题】图3例 1 小丽同学在利用滑动变阻器改变电路中的电流的实验中，有图3几种接法，当滑片P向左移动时，都能使接入电路的电阻减小的是（ ）Aa和b Bc和d Cb和d Da和c例 2 如图4所示的滑动变阻器，在电路中，当滑片P向右移动时能使电路中电流增大的是图（ ）图4图5例 3 将两只滑动变阻器按图5所示的方法连接，如果把a、b两根导线接入电路里，要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大，应把滑片P1、P2放在（ ）AP1放在最右端，P2放在最右端BP1放在最左端，P2放在最左端CP1放在最右端，P2放在最左端DP1放在最左端，P2放在最右端例 4 如图6所示的电阻箱的示数是_。图6【知识点三】 1、内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比；欧姆定律 2、公式：I=，推导公式 U=IR R=【经典例题】例 1 根据欧姆定律，下列说法正确的是（ ）A通过导体的电流越大，这段导体的电阻就越小B导体两端的电压越大，这段导体的电阻就越大C导体的电阻与电压成正比，与电流成反比D导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越大例 2 关于电流、电压和电阻，下列说法正确的是（ ）A只要将导体连入电路，电路中就有电流 B导体中通过的电流越大，它的电阻越小C有电流通过的小灯泡，其两端一定有电压 D导体两端电压越大，通过该导体的电流就越小例 3 当某导体两端的电压为3V时，通过导体的电流为0.3A，如果导体两端的电压再增加6V，那么导体中的电流为（ ）A0.6A B0.3A C0.9A D0.1A图7例 4 在一段导体两端加2V电压时，通过它的电流是0.4A，这段导体的电阻是_；如果在它两端加4V电压时，通过它的电流是 A；当它两端电压为0V时，该导体的电阻是_。例 5 两个电阻A和B，它们的电流与其两端电压的关系如图7所示，则由图可知：RA= ；若把它们并联在3V的电路中，干路电流是 A；若把它们串联在总电压为4V的电路中，则通过电阻B的电流是 A。图8例 6 如图8所示的电路中，电源电压恒为24V，电阻R1的阻值为20，滑动变阻器R2上标有“100 3A”字样。闭合开关S后，电流表的示数为0.3A。求：（1）此时电阻R1两端的电压U1；（2）此时电阻R2的电阻值。例 7 在图9的电路中，已知电阻R1=5，电流表A1的示数为I1=1A，电流表A的示数为I=1.5A，求：图9（1）R1两端的电压U1； （2）通过R2的电流I2； （3）R2的阻值。例 8 如图10所示，电源电压不变，R2的电阻值为30。当S1、S3断开，S2闭合时，电流表的示数是0.3A，电压表的示数为3V。图10求：（1）R1的电阻值； （2）电源电压； （3）当S2断开，S1、S3闭合时，电流表的示数。【知识点四】 1、实验方法：控制变量法； 2、实验电路图：欧姆定律 实验探究 3、I与U关系：当电阻一定时，电流与电压成正比。滑变作用：改变电阻两端电压大小，保护电路； 4、I与R关系：当电压一定时，电流与电阻成反比。滑变作用：控制电阻两端电压不变，保护电路； 5、伏安法测电阻：R=，滑变作用：改变被测电阻两端电压（多次测量求平均值），保护电路。【经典例题】例 1 在测量小灯泡正常发光时的电阻实验中，选用的电源电压为4.5 V，小灯泡的额定电压为2.5 V，图11甲是未连接完整实验电路。（1）连接实验电路的过程中开关应 ；（2）请你用笔画线代替导线，将图甲所示的实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大）；（3）闭合开关后，缓慢移动滑动变阻器的滑片，同时观察 （选填“电压表”或“电流表”）示数的变化。当电压表的示数如图乙所示时，其读数为V；若要测得小灯泡正常发光时的电阻，滑片应向（选填“A”或“B”）端移动；（4）实验时闭合开关，两表均有示数，若将小灯泡从灯座中取走，电压表 示数，电流表 示数（两空均选填“有”或“无”）；（5）改变滑片P的位置，获得多组对应的电压、电流值，绘制了如图丙所示的IU图象（不计小灯泡电阻随温度的变化）。由图象可知，小灯泡正常发光时的电阻是 。图11例 2 探究电流与电压、电阻的关系。【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系？【猜想】导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比；导体的电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压的平方成正比；导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。【实验器材】电源（电压恒为4.5 V），电流表、电压表各一只，开关一个，三个定值电阻（5、10、15），两只滑动变阻器图12（“20 2 A”、“50 1 A”），导线若干。【实验过程】（1）根据图12所示实物图在虚线框内画出电路图；（2）小明按图正确连接电路后，闭合开关，发现电流表有示数，电压表指针超过量程，小明操作中的错误是_；（3）小明改正错误后继续实验，通过改变定值电阻R两端的电压，测得电流、电压的值如表一，分析数据可得出猜想_是正确的；表一 表二电压U/V1.21.62.02.42.8电流I/A0.120.160.200.240.28电阻R/51015电流I/A0.300.150.10（4）小红在探究猜想时，先将5的电阻连入电路中，闭合开关，移动滑片，使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V，并记下电流值；再分别改接10、15的电阻，重复上述实验，得到了表二中的实验数据，分析数据得出，猜想是正确的。为了完成此实验，滑动变阻器应选择_（“20 2A”和“50 1A”中选择一个），实验中，小红多次移动变阻器滑片的目的是_；（5）小华在探究猜想时，重新设计了电路，保持电压表的示数为3 V，得到了与表二相同的数据，也完成了实验探究。小华与小红的实验相比不同之处是：_。图13例 3 用如图13甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值，其中Rx为待测电阻，R为电阻箱，S为单刀双掷开关，R0为定值电阻。某同学用该电路进行实验，主要步骤有：A把开关S接b点，调节电阻箱，使电流表的示数为I；B读出电阻箱的示数R；C把开关S接a点，读出电流表的示数为I；D根据电路图，连接实物，将电阻箱的阻值调至最大；（1）上述步骤的合理顺序是_（只需填写序号）；（2）步骤A中电阻箱调节好后示数如图乙所示，则它的示数为_，若已知R0的阻值为10，则待测电阻的阻值为_；（3）本实验所采用的物理思想方法可称为_（控制变量法/等效替代法）。例 4 如图14所示是小伟组测量标有“2.5V”的小灯泡电阻的实物连线图。（已知滑动变阻器最大阻值为R0）（1）请用铅笔画线代替导线将电路补充完整；（2）小伟检查电路连接无误后，闭合开关，发现小灯泡不亮，立即举手要求老师更换灯泡，这种做法_（选填“妥当”或“不妥当”），经同组成员提示还发现电压表无示数、电流表有示数，则灯泡不亮的原因可能是_，问题解决后，小伟调节滑动变阻器，使小灯泡正常工作，电流表示数如图14所示，则小灯泡此时的电阻约为_；（3）完成实验后，小伟想用原电路测某一定值电阻Rx的阻值，他用该电阻替换灯泡后，发现电压表损坏了，便将其拆除。请你图14在不改变其他元件连接的方式下，帮他完成实验步骤： A_；B_； 表达式：Rx=_。（用所测物理量符号表示）【知识点五】 串联1、公式：R=R1 +R2+ +Rn（相当于增加导体的长度）电 2、分压：=电压与电阻成正比；阻 并联1、公式：=+ （相当于增加导体的横截面积）2、分流：=电流与电阻成反比；【经典例题】例 1 将一个5的电阻和一个20的电阻串联，等效电阻是 ；若将它们并联，等效电阻是 。例 2 下列几组电阻并联后，等效阻值最小的一组是（ ）A30和15 B20和25 C10和35 D5和40例 3 一个由粗细均匀的电阻丝构成的圆环，其电阻为16，现在圆环两边各接一条导线，两个圆弧长度比例为1:3，将其接入电路后，该圆环的等效电阻是（ ）A16 B8 C3 D2例 4 某照明灯的额定电压是36V，正常发光时灯丝电阻为24，则照明灯的额定电流是_A。如果电源电压是48V，为使照明灯正常发光，可以在电路中串联一个阻值为_的电阻。例 5 R1、R2两只电阻并联在某电路中，通过R1、R2的电流之比为2：3，若把它们串联到另一电路中，R1、R2两端的电压之比为（ ）A4：9 B1：2 C2：3 D3：2例 6 电阻Rl、R2分别标有“4 1A”和“10 0.5A”的字样，将它们串联在电路中，要使每个电阻都不损坏，这段电路两端所加最大电压为 V；若将R1、R2并联在电路中，则干路的最大电流是 A。图15例 7 如图15所示电路，当开关S闭合，甲、乙两表是电压表时，两表示数之比U甲U乙=32，则R1R2= ；当开关S断开，甲、乙两表是电流表时，两表示数之比I甲I乙= 。例 8 如图16所示，电源电压恒定为6V，R1为6，R2为12。图16当开关S1、S2断开时，电流表的示数是0.2A，求R3的阻值？（2）当S1、S2都闭合时，电流表的示数。【知识点六】动态电路 1、滑动变阻器类型 2、开关类型【经典例题】图17例 1 如图17所示的电路中，电源两端电压保持不变。开关S闭合，灯L正常发光，将滑动变阻器的滑片P向右滑动，则下列说法中正确的是（ ）A电压表的示数变大，灯L变亮 B电压表的示数变小，灯L变暗 C电流表的示数变大，灯L变暗 D电流表的示数变小，灯L变亮 例 2 在如图18所示的电路中，闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片P向右端b滑动的过程中，正确的是（ ）图18A电流表的示数增大，电灯L变亮B电压表的示数增大，电灯L变暗C电流表的示数不变，电灯L变亮D电压表的示数减小，电灯L变暗图19例 3 如图19所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，不变的是（ ）A电流表A示数与电流表A1示数的差值B电压表V示数与电流表A示数的比值C电压表V示数与电流表A示数的乘积D电压表V示数与电流表A1示数的乘积图20例 4 将光敏电阻R、定值电阻R0、电流表、电压表、开关和电源连接成图20所示电路，光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。闭合开关，逐渐增大光敏电阻的光照强度，观察电表示数的变化情况是（ ） A 电流表和电压表示数均变大B 电流表和电压表示数均变小C电流表示数变大，电压表示数变小D电流表示数变小，电压表示数变大图21例 5 光敏电阻的特点是有光照射它时阻值变小，如图21所示是某小区门口利用光敏电阻设计的行人监控装置，R1为光敏电阻，R2为滑动变阻器，A、B间接监控装置，则（ )A当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压降低B当有人通过通道而遮蔽光线时，A、B间电压升高C当仅增大R2连入电路中的阻值时，通过R1的电流变大D当仅增大R2连入电路中的阻值时，可降低A、B间的电压图22例 6 如图22甲所示电路中，电源电压保持不变，当闭合开关S，调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小，两个电阻的“UI”关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是（ )A电源电压为10VB定值电阻R1的阻值为20C滑动变阻器R2的阻值变化范围为010D变阻器滑片在中点时，电流表示数为0.3A图23例 7 如图23所示电路，开关S1闭合，开关S2由断开到闭合的过程中，下列有关说法正确的是（）A电压表示数不变，电流表示数变大B电压表示数变大，电流表示数变小C电压表和电流表的示数的比值不变D电压表和电流表的示数的比值变大【知识点七】 1、串联故障故障电路 2、并联故障 3、家庭电路故障图24例 1 如图24所示，闭合开关S时，小灯泡L1、L2都不亮。用一段导线的两端接触a、b两点时，两灯都不亮；接触b、c两点时，两灯也不亮；接触c、d两点时，两灯都亮。对此，下列判断中正确的是（ ）A灯L1 断路B灯L2断路C开关S断路D灯L2短路图25例 2 如图25所示，当开关S闭合后，灯L1、L2发光。过一会儿，两灯突然熄灭，电压表有明显示数，由此现象判断电路的故障是（）A开关S接触不良 B灯L1断路C灯L2断路 D灯L2短路图26例 3 如图26所示的电路中，电源电压不变，闭合电键 s后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因（）A灯L2断路B灯L2短路C灯L1断路D灯L1短路例 4 某同学家室内的电灯均正常工作，当他把“220V 8W”的台灯插头插入插座后，闭合台灯开关，室内电灯全部熄灭，发生这一现象的原因可能是（ ）A插座处短路 B台灯插头处短路 C台灯开关处短路 D台灯灯头处短路例 5 小艳同学某天在家开灯时，灯不亮，经检查发现保险丝被烧断。她在爸爸的协助下用一盏标有“220V 40W”的灯泡L0（检验灯泡）取代保险丝接入电路，如图27所示，然后进行如下操作，并观察到相应的现象：当只闭合开关S1时，L0和L1均发光，但都比正常发光暗；当只闭合开关S2时，L0正常发光，L2不发光。由此可以判断（ ）图27AL1和L2所在的支路均短路BL1所在的支路完好，L2所在的支路短路CL1所在的支路完好，L2所在的支路断路DL1所在的支路短路，L2所在的支路断路【知识点八】 1、进户线：火线（能使测电笔发光）和零线 电能表：测量用户在一段时间所消耗的电能家庭电路 2、配电箱 总开关的组成 熔断器（保险丝或空气开关） 3、用电器 4、插座 双孔：左零右火 三孔：上地左零右火【经典例题】图28例 1 家庭电路火线和零线之间的电压是_V，各种家用电器都是_联的。用测电笔可以辨别哪条是火线，如图28所示，分别表示四位同学使用钢笔式测电笔或螺丝刀式测电笔时的握法，其中握法正确的是_。例 2 关于家庭电路中电器安装的说法错误的是（ ）A开关应接在火线上 B螺丝口灯泡的螺旋套一定要接在零线上C开关应和灯泡并联 D三孔插座应有接地线例 3 关于家庭安全用电，下列叙述正确的是（ ）A洗衣机应该用二脚插头B熔丝熔断后，可用铜丝替代C有人不小心触电，应先切断电源，然后再救人D当电路中的空气开关“跳闸”后，应立即将其复位例 4 小明家的保险丝经常烧断，原因可能是（ ）A用电器使用时间过长 B有的灯泡灯丝断了C有的用电器与线路接触不良D因同时使用了大功率的家用电器例 5 李明同学家的所有家用电器都不工作了，他用测电笔检查时，发现所有的家用电器都不带电，保险丝也没有断，发生此现象的原因不可能的是（ ）A停电了B进户火线断了 C保险丝接线处接触不良D火线与零线相碰了例 6 如图2,9所示，请将下列元件连接成符合安全用电要求的家庭电路。图29例 7 请在图30中连接家庭电路的电路图。要求：L1灯、L2灯并联，开关S控制两盏灯。请将图31中的“光控开关”、“声控开关”、灯泡用笔画线代替导线正确连入电路，设计出只有在光线很暗且有声音时灯才亮的楼道灯自动控制电路，同时安装一个不受开关控制的三孔插座。图31图30综合练习一、选择题1 关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）A锰铜丝的电阻比铜丝的电阻大 B粗细相同的导线，长的电阻较大C长短相同的导线，细的电阻较大 D同种材料制成的长短一样的两条导线，粗的电阻较小2 一根粗细均匀的细导线，其电阻为1，将它均匀拉长为原来的两倍，则这根新导线的电阻为（ ）A4B2C1D0.53 关于电流、电压和电阻的关系，下列说法正确的是（ ）A导体两端的电压越大，通过这段导体的电流就越小B通过导体的电流越大，这段导体的电阻一定越小图1C两个电阻中的电流相等，则两个电阻不一定是串联D导体电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比4 如图1所示的电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向左滑动的过程中，下列判断正确的是（ ）A电压表V1示数变小，电压表V2示数变大B电压表V1示数变大，电压表V2示数变小C电压表V1示数变小，电流表示数变小D电压表V2示数变小，电流表示数变大5 在如图2所示电路中，闭合开关S后，在滑片P向右滑动过程中，各电表示数变化正确的是（ ）图2AA1、A3示数不变，A2、V示数变小BA1、V示数不变，A2、A3示数变大CA1、A2、V示数不变，A3示数变小DA2、V示数不变，A1示数变小，A3示数变大图36 某兴趣小组为了研究电子温控装置，将热敏电阻R1、定值电阻R2以及电压表和电流表连入如图3所示电路，热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。闭合开关后，当温度升高时，电压表和电流表的示数变化情况是（ ）A电流表和电压表示数均变小B电流表和电压表示数均变大C电流表示数变小，电压表示数变大D电流表示数变大，电压表示数变小图47 如图4所示，是一科技创新小组的同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻。下列判断正确的是（）A当水位下降时，则指示灯变亮，电压表示数变大B当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮C当电压表示变大，指示灯变暗，则表明水位上升D若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线8 如图5所示的电路，电源两端电压保持不变。闭合开关S，当滑动变阻器的滑片P向右滑动时，下列判断正确的是（）图5A电压表V1示数变小，电压表V2示数变大，电流表示数变小B电压表V1示数变大，电压表V2示数变小，电流表示数变小C电压表V1示数变小，电压表V2示数变小，电流表示数变小D电压表V1示数变大，电压表V2示数变大，电流表示数变小9 关于家庭电路，下列说法中不正确的是（ ）A应将控制用电器的开关接在火线上 B熔丝熔断一定是电路中某处发生短路C螺丝口灯座的螺旋套，只准接在零线上 D有金属外壳的家用电器，其插座应安装接地线图610 小明在学习家庭电路时，安装了两盏白炽灯和两个插座，如图6所示。如果两插座中均连入家用电器，且将电路中的开关全部闭合，那么各用电器工作的情况是（ ）A甲、乙、丙、丁都正常工作B只有甲、乙、丁正常工作C只有甲正常工作D只有乙正常工作二、填空题11 一段导体两端电压为10V，导体中的电流是2A，则此导体本身的电阻为_，如果电压降为0V，导体的电阻为_（不考虑温度的影响）。图8图712 有两只定值电阻RA和RB，各自的电流与电压关系图像分别为图7中的A、B。若将它们串联接在电压为4.5V的电源上，则RA两端的电压为_V，通过RB中电流是_A。13 如图8所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，若将滑片P向右移动，电压表V的示数将，电流表A1的示数将，电流表A2的示数将（填“变大”、“变小”或“不变”）。图914 小娟在探究“电阻上的电流跟两端电压的关系”时，将记录整理的实验数据绘制成如图所示I-U关系图象。由图9可得甲的电阻为_，这两个电阻串联后接在电压为9V的电源上，电路中的电流为_ A；这两个电阻并联后接在9V电源上，通过乙的电流为_A，干路中的电流为_A。三、实验题15 在用伏安法测小灯泡电阻的实验中，（1）根据图10中的甲图，请你用笔画线连接乙图，参考丙和丁中电表的量程；（2）在闭合开关之前，图甲中滑动变阻器的滑片应放在端（填“左”或“右”）；（3）连接完电路后，闭合开关，无论怎样移动滑片，灯泡都不发光，电流表示数为零，电压表的示数为3V，这可能是由于 造成的；（4）某次实验时电压表和电流表的示数如图丙和丁所示，此时电压表的示数为，电流表的示数为。图1016 某实验小组利用如图11甲所示的电路探究“电流跟电阻的关系”。实验用到三只阻值分别为5、10、20的定值电阻，蓄电池（电压为6V且保持不变）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。（1）请将图甲的实物电路连接完整（导线不允许交叉），并在方框内画出对应的电路图；（2）实验中将5电阻换成10电阻后，应将滑动变阻器的滑片P向端移动（填“A”或“B”），移动滑片的目的是 。正确操作后，记下电流表的示数，得到电流I随电阻R变化的图象如图乙所示，由图象可得出的结论是 ；（3）若在实验过程中，该小组同学发现将20接入电路后，无论怎么移动滑动变阻器的滑片，都无法将电压表调成之前的示数，原因是 ；（4）该实验小组同学还想探究电流与电压的关系，实验中应该控制不变。图11四、计算题图1217 如图12所示的电路中，电源电压为6V不变，滑动变阻器R2标有“20 2A”字样，闭合开关S后，电流表A示数为0.2A，电压表V示数为2V。求：（1）R1的阻值；（2）电流表A的最小示数。图1318 如图13甲是某型号电子秤，其原理