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1、知识点电学综合复习一、电流1.电流的定义:每秒中通过导体横截面的电量叫电流,用字母 I 表示电流也可以定义为通过导体横截面的电量和通过这些电量所用时间的比值2.表达式:电流=电量/时间,数学表达式为I = Qt3. 电流的形成:电荷的定向移动形成电流4. 电流的方向:物理学中规定正电荷的移动方向为电流的方向金属导体中形成的电流是带负电的自由电子的定向移动,所以金属导体中的电流方向跟自由电子的实际移动方向相反在电源外部,电流的方向是电源正极用电器负极在电源内部,电流从负极流向正极5. 电流的单位:在国际制单位中,电流的单位是A(安培),简称安,1A = 1 C 其s他单位还有:毫安( mA ),

2、微安( A )换算关系:1A = 103 mA = 106mA 电流是物理学中的七个基本量纲之一(另外 6 个为:长度 m 、时间 s 、质量kg 、热力学温度 K 、发光强度cd 、物质的量 mol )。6.发光二极管:电流只能从它的一端流向另一端,不能反向流动当有电流流过发光二极管时,方能发光V二、电压的测量电压表的外部特征:1.表盘上的标度分为上下两行,上面的标度从0 15 ,小面的标度从0 3 读数下面有个醒目的V ,以区分电压表和电流表2.调零旋钮:在没有电压的情况下调节指针的位置.3.接线柱:我们实验室常用的电流表有三个接线柱,分别标有“”“、3和”“15”,测量电压时,将“3”和

3、“15”其中的“一”个和接入电路读数方法:1.明确所使用电压表的量程.2.认清所使用量程的最小刻度值.3.由指针所指的位置读出电压表的示数,一般不需要估读. 电压表使用时注意事项:1.在测量电压前,如果电压表的指针没有指在“0的”位置,需要调节表盘下面的调零旋钮,把指针调节到指“0的”位置;2.电压表应该并联在被测量电路的两端;3.电流要从电压表有“3”或“15”的接线柱流入,再从标有号“的接”线柱流出来4.在不能预先估计被测电压大小时,可以先使用 15V 的量程,将开关瞬间闭合再断开,看指针的偏转情况若指针偏转超出量程,要换更大量程的电压表;如指针的偏转不大于 15V,但是大于 3V,应该使

4、用 15V 的量程,如果偏转小于 3V,应该改用 3V 的量程测量5.读数时,视线要与表盘垂直注意:电压表的阻值很大,在接入电路中时我们一般不考虑有电流流过,可以直接连到电源的正、负极上.这一条与电流表是绝然不同的,当把电压表接在电源的两极上时,它所测出的是电源电压.电流表、电压表的比较:表 1 电流表、电压表的比较电表电流表电压表实物图异符号 A V连接串联并联直接连接电源不能能量 程00.6A 03A03V 015V分度值0.02A 0.1A0.1V 0.5V内阻很小,几乎为零相当于短路很大相当于开路同调零;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值。三、影响电阻大小的因素电阻定律导体

5、的电阻是导体本身的一种性质,它跟导体两端是否有电压以及导体中是否有电流无关,导体电阻的大小跟导体的材料,长度,横截面积和温度有关,对一段材料一定的均匀导体,在温度不变时,导体的电阻跟长度成正比,和它的横截面积成反比,这个规律叫做电阻定律,数学表达式为: R = rLS电阻率电阻率是反映导体材料导电性能好坏的物理量由某种材料制成的长度为1m ,横截面积为1m2 的导体的电阻叫做这种材料的电阻率纯金属的电阻率较小,合金电阻率较大,常用来做电阻器,输电线常用铜线和铝线。温度对电阻有影响,一般情况下,温度升高,电阻率增大;温度降低,电阻率减小四、探究电流与电压和电阻的关系实验原理在研究三者关系的时候用

6、到了科学探究中广泛使用的方法控制变量法所谓控制变量法就是在控制其他变量不变的情况下分别探究其中部分变量的关系的方法电流与电压的关系通过实验我们发现:在电阻一定时,导体中的电流与导体两端的电压成正比可以用数学形式表达为:I=kU(其中k 是定值)。正确理解电流跟电压的关系:1. 这里导体中的电流和导体两端的电压都是针对同一导体而言的,我们用电压表和电流表测量的是同一导体中的电压和电流,不能说一个导体中的电流和另一个导体上的电压成正比2. 不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比电压是产生电流的原因,是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才加了电压, 因果关系不能颠倒电流

7、与电阻的关系通过实验我们发现:电压不变的情况下,导体中的电流跟导体的电阻成反比可以用数学形式表达为: I = kR(其中 k 是定值)正确理解电流跟电阻的关系:1. 不能说导体的电阻与通过它的电流成反比我们知道,电阻是导体本身的一种特性,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变2. 电流与电压、电阻的关系一定要标明是哪一段电路或哪一个导体五、导体和绝缘体1.导体:善于导电的物体;绝缘体:不善于导电的物体。2.常见导体:金属、石墨、大地、酸碱盐的水溶液、人体等; 常见绝缘体:橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油、纯水等。3.导体和绝缘体之间没有绝对的界限

8、,在一定的条件下,绝缘体也可以转化成导体。4. 导电的实质:导体容易导电的原因是导体内有大量的自由电荷金属导电,靠的就是自由电子,酸、碱、盐的水溶液是靠“离子”来导电的绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内几乎没有自由电荷,绝缘体中的电荷几乎都被束缚在原子或分子的范围内,不能自由移动绝缘体导体玻璃常温下红炽状态水纯水有杂质的水木头干木头湿木头六、欧姆定律欧姆定律的内容通过一系列的实验得出导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比欧姆定律的表达式 I = URU 表示一段导体两端的电压,单位为伏特V ; R 表示这段导体的电阻,单位为欧姆W ; I 表示通过这段导体中的电流,单位为安培 A

9、 欧姆定律的理解1.欧姆定律适用于从电源正极到负极之间的整个电路或其中某一部分电路,并且是纯电阻电路2.欧姆定律中“通过的”电流 I ,“两端”的电U压及“导体”的电阻R 都是同一个导体或同一段电路上对应的物理量不同导体的电流、电压、电阻之间不存在上述关系因此在运用公式 I = U 时,必须将同一个导体或同一段电路的电流、电压、R电阻代入计算,三者对应3.由欧姆定律的公式 I = U 可推出:U = IR ; R = U 这两个公式并非欧姆定律的RI内容,切勿混淆导体的电阻是导体本身的一种特性,与电压的大小和电流的大小无关,因此对于某一电路或某一导体来说,U 与 I 的比值不变即使导体未连入电

10、路,两端未加电压,其电阻还是客观存在的,如果题目中没有特别的说明, 每个导体的电阻可认为是不变的4. 公式中的三个物理量,必须使用国际单位制中的单位七、测电阻1、伏安法测小灯泡的电阻:(1)实验原理: R = UI(2)实验电路图2、利用定值电阻 R0 测未知电阻 Rx 的阻值(1)伏阻法 (2)安伏法八、动态电路(欧姆定律)基本思路我们经常遇到复杂电路的情况,包含了多个用电器、多个电流表、电压表为了准确进行判断、计算,常用这样的方法来分析电路结构:电流表当作导线(电阻为零),电压表当作断路(电阻无穷大),然后观察电流有几条通路,以判断是串联还是并联电路动态电路分析方法:1.确定电路的联接方式

11、是串联还是并联:可以将电流表简化成导线,将电压表简化成断开的电键或干脆拿掉。2.确定各表测量对象:电压表只抱一个,电流表和谁串联。3. 电阻的变化情况:变阻器滑片的移动以及断开(或闭合)电键,注意局部短路的情况。4. 各表的变化情况:在串联电路中,电流表与电阻的变化相反,测定值电阻的电压表与电流表变化相同,测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同;在并联中,电压表示数不变,测定值电阻的电流表示数不变,测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反,测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。电路动态变化的两种常见情况1.滑动变阻器的滑片 P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化。为了分析表达的简洁,我

12、们约定一套符号:“”表示引起电路变化;“”表示物理量增大或电表示数增大;“”表示物理量减小或电表示数减小如图 1,判断:当滑片 P 向左移动时,请你判断A 表和V 表的变化:P 左移 R2 R I A 表R1 不变 IR1 U1 V 表;U2=U-U1判断V 表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析: R2 U2 U1 A 表当滑片P 向右移动时, A1 表、 A2 表和V 表将如何变化:并联电路各支路两端电压相等,等于电源电压,故电压表V 示数不变。由于并联电路各支路独立工作,互不干扰,滑动变阻器滑片 P 向右移动时,对 R1 这条支路没有影响,所以电流表 A1 示数不变。滑片 P 右移,

13、 R2 变大,两端电压不变,故电流变小,干路中电流也随之变小,所以 A2 示数也会变小。2.电键的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化在如图所示的电路中,将电键 K 闭合,则安培表的示数和伏特表的示数的变化在电键尚未闭合前,两个电阻组成串联电路。电压表测量R1 两端的电压,电键 K 闭合后,电阻 R2 被局部短路,电压表变成测量电源两端的电压了,因此电压表的示数将变大。在电键尚未闭合前,电流表测量的是串联电路的电流值,由于此时电阻较大,故电流较小;电键K 闭合后,电阻 R2 被局部短路,电路中的电阻只有 R1 了,因此电流表的示数将变大。动态电路U 与I1.U = IR , DU1 =R11D

14、I12.U= U - IR , DU2 = -R21DI1九、电路故障分析电路故障分析:(1)发生短路(2)发生断路检验故障的常考题型:用电压表检测电路故障用导线检测电路故障用检验灯泡检测电路故障。十、额定电压、额定电功率额定功率和实际功率用电器正常工作时的电压叫做额定电压,用电器在额定电压下工作时的功率叫做额定功率用电器铭牌上标示的就是额定电压和额定功率用电器实际消耗的功率叫做实际功率,实际功率的大小随用电器两端的电压的变化而变化;一般情况下,实际功率并不一定等于额定功率一个用电器有无数个实际功率相关计算PU2PU=在实际计算电功率时,如果用电器的阻值不变,可利用下式解题 实实2额额十一、串

15、并联电路的电功率特点串联I 相等U=U1+U2R=R1+R2W=W1+W2P=P1+P2W1 = P1 = U1 = R1W2P2U2R2并联I=I +IU 相等1 = 1 + 1 (R =R1R2) W=W+W P=P+P 1 2W1 = P1 = I1 = R2RR1R2R1 + R21212W2P2I2R1十二、测量小灯泡电功率常规测量:测量小灯泡(额定电压为 2.5V)正常工作时的电功率1.实验原理根据公式P = UI ,用电压表测小灯泡两端的电压,用电流表测小灯泡中的电流,利用公式P = UI 计算电功率,在额定电压下测出的电功率就是额定功率。这是物理学中常用的一种间接测量方法,这种

16、方法又被称为“伏安法”。2. 实验电路:根据实验的目的和原理设计如右图所示。(与伏安法测电阻的电路图相同)3.实验步骤:要把滑动变阻器滑片置于最大阻值处,开关断开,根据电路图连接实验电路。闭合开关,移动滑片的位置,使灯泡两端的电压为额定电压 U=2.5V,读出电流表的示数 I并记录。 = 利用公式 计算灯泡的内阻。要画出灯泡的 I-U图像,则要多次测量。4.实验结论:不同电压下,小灯泡的功率不同。实际电压越大,小灯泡功率越大。小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定,实际功率越大,小灯泡越亮。其他方法1.可以利用电压表、定值电阻 R0 测已经额定电压灯泡的内阻;2.可以利用电流表、定值电阻 R0 测

17、已经额定电压灯泡的内阻。十三、焦耳定律的实验1.电流通过导体产生的热量与电流的平方成正比,与导体的电阻成正比,与通电的时间成正比,这个规律叫做焦耳定律,公式为Q = I 2Rt (适用于所有电路)2.焦耳定律是个实验定律,是电流热效应的定量反映它描述的是电能通过电流做功转化为内能的多少,这个规律具有普遍意义 例题一、单选题1、(2016 中考西城二模)下列说法正确的是( )A原子是由原子核和核外质子组成B正电荷的移动形成电流C电阻中有电流,电阻两端就有电压D 电荷移动方向规定为电流方向【答案】C【解析】原子是由原子核和核外电子组成;正电荷的定向移动可以形成电流;正电荷定向移动的方向规定为电流的

18、方向;电压是产生电流的原因;2、下列说法错误的是()A负电荷定向移动可以形成电流B物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向C在电源外部,电流从电源正极经用电器流向负极D金属导体中自由电子定向移动的方向和电流方向相同【答案】D【解析】A 电荷的定向移动可以形成电流;B 正电荷定向移动的方向为电流方向;C 在电源外部,电流从电源正极经用电器流向负极;D 金属导体电流方向和自由电子定向移动的方向相反,因为电子带负电。所以,本题选 D3、下列说法中正确的是()A正、负电荷定向移动都会形成电流B电路中的电流是形成电压的原因C自由电荷定向移动的方向为电流方向D电路两端有电压,电路中就一定会有电流【答案】A

19、【解析】A 形成电流可以是正电荷定向移动,也可以是负电荷定向移动,也可以是正负电荷同时定向移动;B 电压是因为电路中存在电势高低导致的,电势一高一低就会产生电势差,即电压; C 正电荷的定向移动方向为电流方向;D 存在电势差即存在电压,但是电路不通就不会存在电流,比如断路时存在电压但不存在电流;所以,本题选 A4、下列说法正确的是()A如果通过两只灯泡的电流相等,这两只灯泡一定是串联的B两只灯泡都在发光,如果每只灯泡两端的电压相等,这两只灯泡一定是并联的C只有正电荷定向移动才能形成电流D金属导体中的电流是自由电子定向移动形成的【答案】D【解析】A 并联时两个灯泡相同则它们通过的电流也相等;B

20、两只灯泡相同时,即使串联在一起它们的电压也相等; C 正负电荷定向移动都能形成电流;D 在金属导体中,电流是自由电子定向移动形成。所以,本题选 D5、关于电流,下列说法正确的是()A只有正电荷的定向移动才能形成电流B把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向C把负电荷定向移动的方向规定为电流的方向D金属导体导电的时候,导体中电荷的移动方向和电流方向相同【答案】B【解析】电荷的定向移动形成电流,可以是正电荷,也可以是负电荷,故 A 错;我们把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故 B 对,C 错;金属导体导电时,导电粒子为自由电子, 自由电子是负电荷,移动方向和电流方向相反,故 D 错。所以,本题

21、选 B6、(2015 中考朝阳二模)电与我们的日常生活息息相关,下列有关说法正确的是A电源是提供电压的装置,有电源的电路中就有电流B正电荷移动的方向是电流的方向 C金属导线中自由电子定向移动的方向与电流方向相反D组成电路的元件只有导体没有绝缘体【答案】【 解 析 】 A,只有电路是通路的情况下,才有电流; B,正电荷定向移动的方向是电流的方向; C 正确;D,电线的塑料的皮等都是绝缘体,为了防止人们触电; 故选 C7、下列说法正确的是( )A负电荷定向移动不能形成电流B电路中只要有电源,就一定有电流C物理学规定负电荷的运动方向为电流方向D在电源外部,电流从电源正极经用电器流向负极【答案】D【解

22、析】A 选项中电荷的定向移动形成电流,电荷包括正电荷和负电荷,故 A 错误;B 选项中形成持续电流的条件:一是有电源,二是有闭合回路;因此只有电源形不成持续电流,故 B 错误;C 选项中物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故 C 错误; D 选项中在电源外部,电流从电源正极经用电器流向负极,故 D 正确。所以,本题选 D。8、(2014 初三上期中海淀区)图 2 所示,闭合开关后能测出小灯泡 L1 两端电压的是()AA 图BB 图CC 图DD 图【答案】D【解析】这道题主要电路图的简化和电表正负极的接法。A、B、C 中电压表的正负极均接反,将电压表的负极接到了电源的正极方向,所以均错误

23、,电压表无示数。D 中电压表正负极正确, 且测试的是灯泡 L1 两端的电压;故选 D9、小刚同学用图7所示的电路探究“一段电路中电流跟电阻的关系”在此实验过程中,当A、B两点间的电阻由5更换为l0后,他下一步的操作是()A记录电流表和电压表的示数B将变阻器滑片向左移动C将变阻器滑片向右移动D增加电池的个数【答案】C【解析】由题意可知,实验的目标是探究“一段电路中电流跟电阻的关系”,在控制变量法中,需保证该段电路两端的电压一定,即电压表的示数不变,根据串联电路中分压原理UAB = U滑 ,RABR滑当 UAB 和滑动变阻器各自两端的电压都不变时,当 A、B 两点间的电阻增加时,滑动变阻器的电阻也

24、需要增加10、关于导体的电阻,下列说法中正确的是( )A导体的电阻跟它两端的电压成正比B导体的电阻跟通过它的电流成反比C导体的电阻是导体本身的一种性质D导体的电阻由它两端的电压和通过它的电流决定【答案】C【解析】导体电阻是导体本身的性质,与导体材料、长度和横截面积有关,与电阻两端电压和通过电阻电流无关,因此本题选 C。11、在如图所示的电路中,电源电压 U 为 6V,滑动变阻器 R1 的规格是“500. 5A”,定值电阻 R2 的规格是“10 1A”,电压表使用的量程是3V,电流表使用的量程是 0.6A,在滑片 P由 b 端向 a 端滑动的过程中,要保证电路中各个元件的安全使用,下列说法正确的

25、是()A 电流表示变化范围是 0.1A0.5A B 电压表的变化范围是 1V3VC 滑动变阻器阻值的有效范围是 5040D 滑动变阻器的滑片 P 置于任意位置,电路都是安全的【答案】B【解析】(1)电压表使用的量程是 3V,根据 I = U ,通过电阻 R2(10)的最大电流为0.3A,则R滑动变阻器连入的最小电阻为:R= U电源 -R = 6V -10=10 ,所以滑动变阻器连入电阻范围为:5010,错C ;minImax2 0.3A(2)当滑动变阻器全连入时, I =6V50+10=0.1A ,所以电流表的变化范围为0.1A0.3A,A错;当电路中电流最小时,电压表的示数为U2= 6V R

26、2R + R=1V ,所以电21压表的变化范围为 1V3V,故 B 对12、(2016 中考燕山一模)小林做作业时,电灯突然变暗,其原因可能是()A电灯的实际电压变大B电灯的额定电压变小C电灯的实际功率变小D电灯的额定功率变小【答案】C【解析】解:A、根据 P=,若电灯实际电压变大,实际功率也会变大,灯会变亮,故 A 错误;BD、用电器的额定电压是指其正常工作时的电压,额定功率是在额定电压下工作时的功率用电器的额定电压和额定功率只有一个,不会改变故 BD 错误;C、灯泡的亮度取决于灯泡的实际功率,若实际功率变小;会导致电灯将会变暗故 C 正确13、(2016 初三上期末海淀区)将两个分别标有“

27、6V 3W”和“6V 1.8W”的小灯泡串联后接入电路,在确保两个小灯泡都不超过额定值工作的前提下,不计灯丝电阻随温度的变化,下列说法中正确的是A两个小灯泡串联时的总电阻为 40B通过两个小灯泡电流的最大值为 0.5AC加在两个小灯泡两端电压的最大值为 9.6VD两个小灯泡总功率的最大值为 8W【答案】C【解析】灯泡的电阻分别为 R1 =U(6V)22=P3W= 12W, R2 =U2(6V)2=P1.8W= 20W ,串联时总电阻等于各个电阻之和,故 R 总=R1+R2=32。灯泡的电流分别为P3WP1.8WI1 = U = 6V = 0.5A, I2 = U = 6V= 0.3A ,串联电

28、路电流处处相等,故最大电流为0.3A。根据 U=IR,两端最大的电压为 U=0.3A32=9.6V,C 选项正确。总功率可根据P=UI 计算,最大电流和最大电压分别为 0.3A 和 9.6V,故 P=0.3A9.6V=2.88W。14、小星同学为实验室设计了一个多档位电加热器,其工作原理图如图 6 所示。其中 R1 、R2 、 R3 为发热电阻,三个灯泡为上述发热电阻相应的工作指示灯,其所消耗的电功率可忽略不计。小星设想通过开关的组合,使电加热器能有多档功率。当只有S1 闭合时,测得功率为 200W;当只有S2 闭合时,测得功率为 100W;小星设计此电热器最大发热功率为800W,则:S1S2

29、 LR1R2LL火线零线S3地线R3图 6A当只有S3 断开时,功率为 500WB此电热器一共可有六档不同的功率C三个发热电阻的阻值之比为5 :10 : 2D此电热器可能有一档的功率为 400W【答案】C【解析】A 选项中,当只 S3 断开时,发热电阻 R1 、 R2 工作,功率为 P1 + P2 = 200W + 100W = 300W , 故 A 错误;B 选项中,此电热器可有档位是开关的断开和闭合引起的,易知有七种不同的相应状态, 有七个不同档位的功率值,故 B 错误;2C 选项中,根据并联电路的特点,各支路两端的电压相等则:由 P = U 得:RP1R1 = P2 R2 = P3 R3

30、 , R : R : R= 1 : 1 : 1 = 1:1:1= 5 :10 : 2 ;故 C 正确;123P1 P2 P3200W 100W 500WD 选项中,由 C 选项分析可知,没有功率为400W 的档位,故 D 错误。因此本题选 C二、实验探究题15、(2016 中考石景山一模)学习了导体电阻的知识后,物理兴趣小组的同学为“探究食盐水溶液的导电性能与什么因素有关”,设计的实验电路如图 21 甲所示,a、b 是两个相同的金属电极。同学们提出了以下猜想:食盐水溶液的导电性能与溶液的浓度有关食盐水溶液的导电性能与溶液中两金属电极间的距离有关为了验证猜想,他们将 a、b 两电极分别插入图 2

31、1 乙、丙、丁、戊所示的食盐水溶液中进行探究,实验过程中保持金属电极 a、b 插入盐水中的深度都相同。SAababababab间距 dR0金属电极金属电极甲图 212%盐水乙6%盐水丙6%盐水丁6%盐水戊结合实验回答下列问题:(1)该电路中接入电阻 R0 的目的是 。(2)本实验中,食盐水溶液的导电性能强弱是由 来判断的。(3)为了验证猜想,兴趣小组的同学应选图 21 乙和 进行实验。(4)将 a、b 两电极分别插入如图 21 丙、丁、戊中所示的位置进行实验,记录的实验数据如下表所示,由此可得到的结论是: 。电极间距 d/cm433417电流 I/A01502026【答案】(1)保护电路(2)

32、电流表示数大小(3)丙(4)在盐水浓度和电极浸入盐水中深度不变的条件下,电极间距越大,食盐水导电能力越差【解析】(1)接入电阻 R0 是为了防止电路中电流太大,烧毁电表;(2)电阻反映导体对电流的阻碍作用,导体的电阻大说明导体对电流的阻碍作用大,本题中导体对电流的阻碍作用即导电性能可以通过电流表示数大小来反映;(3)乙图和丙图比较只有盐水浓度不同,可探究导电性能和浓溶液度的关系;(4)溶液中两电极间距离越近,则导电性能越好。故答案为:(1)保护电路(2)电流表示数大小(3)丙(4)在盐水浓度和电极浸入盐水中深度不变的条件下,电极间距越大,食盐水导电能力越差16、某实验小组在“探究影响导体电阻大

33、小的因素”的实验中,把在实验中所用导体的相关数据填写到了下表中:材料镍铬合金丝镍铬合金丝锰铜合金丝锰铜合金丝长度 l/m1.01.01.00.5横截面积 S/mm21.22.41.21.2(l)要探究导体电阻大小与材料是否有关,应选用 相同的两根合金丝进行实验;(2)如图 17 所示,将所选的合金丝依次接在 a、b 两点间,闭合开关后,可以根据电流表的示数的变化,间接得到各合金丝电阻大小关系,这种研究问题的方法叫做abRAS 。(选填“控制变量法”、“等效替代法”或“转换法”)图 17【答案】(1)长度和横截面积都;(2)转换法【解析】(1)要探究电阻的大小与材料的关系,根据控制变量法的思路,

34、要选取长度、横截面积都相同,只有材料不同的两段导体进行实验;(2)通过电流表的变化间接得知合金丝电阻大小关系,这种研究问题的方法叫做转化法。17、实验桌上提供了符合实验要求的实验器材电压表 1 只,电流表 1 只,滑动变阻器 1个,电源 1 个,电阻箱 1 个(电阻箱符号为:),开关 1 个,导线若干小玲用提供的器材,设计实验探究当电阻两端的电压不变时,通过电阻的电流与电阻的关系请你思考这个实验,回答下列问题:(1)小玲所探究的问题中,自变量是 (2)改变自变量的方法是 (3)控制电阻两端的电压不变的方法是 【答案】(1)电阻;(2)改变电阻箱接入电路的电阻;(3)调节滑动变阻器滑片位置是电压

35、表示数不变【解析】(1)实验的目标是探究当电阻两端的电压不变时,通过电阻的电流与电阻的关系,在实验中,通过改变电阻的大小,研究通过该电阻的电流的变化情况因此,自变量是电阻(2)本题中,改变电阻的方式为改变电阻箱的电阻值;(3)滑动变阻器一方面可以保护电路,另一方面,通过改变滑动变阻器接入电路的阻值, 从而改变电路电流,改变电阻两端电压18、(2016 中考通州二模)实验桌上有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关各一个, 已调零的电压表和电流表各一块,导线若干,还有多个阻值己知的不同的定值电阻。用这些器材,小明计划“探究通过导体的电流 I跟其电阻 R 成正比”。小明的主要实验步骤如下:图 16

36、连接好电路,闭合开关 S,调节变阻器的滑片 P,使滑动变阻器调到适当阻值,用电流表测出通过电阻 R 的电流 I,并把实验数据记录在表格中;图调节滑动变阻器的滑片 P,改变两端的电压,把实验数据记录在表格中;重复步骤,再做四次实验。 请你根据以上叙述回答下列问题:(1)小明计划探究的问题中的自变量是 ;(2)小明计划探究的问题中的控制变量是 ;(3)根据以上实验步骤可知,小明实际探究的是通过导体的电流 I 与 的关系;(4)针对小明计划探究的问题,实验步骤中应更换 。【答案】(1)电阻 R(2)电阻两端的电压 U(3)电压(4)不同阻值的电阻 R【解析】通过读题我们可以小明探究的是通过导体的电流

37、 I跟其电阻 R 成正比,自变量是电阻 R, 因变量是电流,控制变量应该是电压;而小明实际探究的是电流与电压的关系,所以在步骤中应更换电阻 R故答案为:(1)电阻 R(2)电阻两端的电压 U(3)电压(4)不同阻值的电阻 R19、(2016 中考西城二模)小军利用“伏安法”测量额定电压为25V 小灯泡 L 的电阻。(1)请你根据实验目的在虚线框中画出实验电路图。(2)小军已连接的实物电路如图甲所示,请你将他未完成部分用笔画线补充完整。(3)电路连接正确后,闭合开关 S,小军发现电压表有示数,但电流表无示数。由现象可判断电路中出现的故障是 。A变阻器短路 B电流表断路 C小灯泡 L 短路 D小灯

38、泡 L 断路 (4)排除故障后,当电压表示数为 25V 时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡 L 的电阻为 。【答案】电路图如图,实物图如图;D;12.5【解析】灯泡断路则电压表示数接近电源电压,电流表无示数。电流表示数为 02A,则电阻为12.5。20、(2016 中考房山二模)实验桌上提供了符合要求的电源一个,阻值未知的定值电阻 1只,已调零的电流表和电压表各 1 块,开关 1 个,滑动变阻器一个,最大阻值为 R(铭牌上标有“20 1A”),导线若干。用这些器材设计测量未知定值电阻的实验探究,请你完成下列问题:(1)下列问题中,不属于可探究的科学问题是 。A改 变通过电阻的电流,电阻的电

39、功率会改变吗? B改变导体两端电压,通过导体的电流会改变吗? C应该倡导市民使用节能灯照明吗? D导体产生的热量跟通电时间有关吗?(2)在测量定值电阻的实验中,璐璐选择了满足实验要求的实验器材,连接的实验电路如图 27 所示,请你添加两条导线将实验电路补充完整;(3)连接电路后闭合开关,发现电压表无示数,电流表有示数,则电路中发生的故障可能是未知电阻短路(4)排除故障后,璐璐调节滑动变阻器,当电压表的示数为 2.4V时,电流表的示数如图乙所示,电阻的阻值 5(5)测出电阻后,璐璐认为实验完成了,小妍则认为仅这样就得出电阻的阻值不够可靠, 原因 是:只做一次实验,得到的数据误差大 (6)璐璐正准

40、备继续实验,发现电流表已损坏她利用电压表和滑动变阻器对该电阻 Rx再次测量请你帮她将实验步骤补充完整:按照所设计的电路图连接好电路;将滑片移至最大阻值处,闭合开关,读出电压表的示数 U1; 闭合开关 S,调节滑动阻器的滑片P,使滑动变阻器阻值为零,测得电压表示数为 U2 。 根据已知条件和测量结果,写出此方法所测得的该电阻的表达式:Rx= (滑动变阻器最大阻值用 R 表示)。【答案】(1)C (2)(6)将滑片移至最小阻值处,闭合开关,读出电压表的示数 U2 【解析】(1)“倡导市民使用节能灯照明”是公民应该的自觉行为,不需要探究,故选 C。(2)测量定值电阻的实验中,电池、开关、电流表、电阻

41、和滑动变阻器串联,电压表并联在电阻两端(6)充分利用滑动变阻器的最大值和最小值(即 0)来测量。按照所设计的电路图连接好电路;将滑片移至最大阻值处,闭合开关,读出电压表的示数 U1;将滑片移至最小阻值(即 0)处,闭合开关,读出电压表的示数 U2 ,此时电压表的示数等于电源电压。滑片移至最大阻值处时,电阻两端的电压 U1,电流为,根据欧姆定律可知: 。21、小明利用电压表和阻值为 R0 的定值电阻,测量额定电压为 2.5V 的小灯泡 L 正常发光时的电阻 RL他选择了满足实验要求的实验器材,并连接了部分实验电路,如图所示(1)为了测量出 RL 的阻值,请只添加一条导线完成图所示的实验电路的连接

42、;(2)请把小明的实验步骤补充完整:断开开关 S2、闭合开关 S1、S3,移动滑动变阻器的滑片 P 使 ;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关 S3、闭合开关 S2,记录电压表的示数为 U;请用 R0 及实验数据表示出 RLRL= .【答案】【解析】(1)经分析可知,电压表应先测量灯泡两端的电压,使灯泡两端的实际电压为额定电压值, 然后再测量定值电阻和 R0 两端的电压之和,如下图所示:(2)断开开关 S2,闭合开关 S1、S3,移动滑动变阻器的滑片 P,为了使灯泡两端的实际电压为额定电压值,所以使电压表的示数为 2.5V;保持滑动变阻器的滑片位置不变,断开开关 S3,闭合开关 S2,记录电

43、压表的示数为 U;因串联电路中总电压等于各分电压之和, 所以,定值电阻两端的电压:U0=UUL=U2.5V,因串联电路中各处的电流相等, 所以,电路中的电流:I=U0= UL ,即U - 2. 5V =2. 5V,R0ILR0RL解得:R =2. 5VRL U - 2. 5V 022、(2016 初三上期末通州区)小刚想利用一块电流表和阻值已知的电阻 R0 测量电阻 Rx的阻值。他选择了满足实验要求的器材,并连接了部分实验电路,如图 18 所示。(1)请你添加一根导线完成图 18 所示的实验电路的连接;(2)只闭合开关 S1 时,电流表的示数为 I1;闭合开关 S1 和 S2 时,电流表的示数

44、为 I2。请你用 I1、I2 和 R0 表示未知电阻 RX。RX 。【答案】I1(1)见图 4(2)I - I R021【解析】(1)实验根据并联电路电压相等的特点间接求出未知电阻两端电压,即 R0 与 Rx 并联,电路连接如图 4 所示;(2)只闭合开关 S1 时,只有 R0 接入电路,电流表测的是 R0 电流 I1,电源电压为 U=IR= I1 R0;闭合开关 S1 和 S2 时,R0 与 Rx 并联接入电路,电流表测的是干路电流 I2,即 I2=I1+IX。未知电阻阻值为 R = U =I1R0XII - IX21 。23、小磊利用电压表、电阻箱、已知电源两端电压为 U 且不变的电源、开

45、关及导线,测量电阻 Rx 的阻值,实验步骤如下:(1)电压表指针调零,断开开关 S,连接实验电路如图所示。(2)将电阻箱电阻 R 接入电路,闭合开关 S,电压表示数为 U0,将电源电压 U、电阻 R及 R 两端的电压 U0 记入表格中,断开开关 S。则电阻 Rx= RxS电阻箱第 35 题图【答案】R = U - U0 RxU0【解析】串联电路的电流相等, I =U= U0 ,所以 R= U - U0 R 。UxRx + RR024、小华在做用滑动变阻器改变灯泡亮度的实验时,连接了如图所示的电路她闭合开关S 后,发现灯泡 L 不亮;她将滑动变阻器的滑片 P 从右端滑动到左端,再滑动到右端的过程

46、中,灯泡 L 始终不发光为了排除电路故障,小华用量程为 03V 的电压表进行了检查判断她将电压表的负接线柱与电源的 A 接线柱连接,电压表正接线柱依次与其他接线柱连接,对应出现的电压表示数记录在表中她根据以上信息,判断出 EF 段电路一定出现了故障则你判断一下表格中她记录的电压表正接线柱与 E 接线柱连接时,电压表的示数应是 V电压表正接线柱与其他接线柱情况电压表示数/V与 B 接线柱2.5与 C 接线柱2.5与 D 接线柱2.5与 E 接线柱与 F 接线柱0与 G 接线柱0【答案】2.5【解析】由表格数据可知,将电压表的负接线柱与电源的 A 接线柱连接,电压表正接线柱依次与B、C、D 接线柱

47、连接时,电压表的示数均为 2.5V,说明电路是通路;电压表正接线柱依次与 F、G 连接时,电压表无示数,说明电路中断路,判断 EF 段电路有故障,说明 EF 断路;则电压表正接线柱与 E 连接时,电压表测电源的电压,即示数为 2.5V25、(2016 中考怀柔二模)小英在连接串联电路的实验时,连接了如图所示的电路。她闭合开关 S 后,发现两个灯泡 L1 和 L2 都不亮。为了排除电路故障,小英用量程为 03V 的电压表进行检查判断。她将电压表的负接线柱与 A 接线柱连接,电压表正接线柱依次与其他接线柱连接,对应出现的电压表示数如下表所示。根据以上信息,可以判断哪段电路 可能出现了断路。【答案】

48、GF【解析】电压表的负接线柱与 A 接线柱连接:电压表正接线柱与 B 接线柱连接,电压表有示数,说明电源完好;电压表正接线柱与 C 接线柱连接,电压表有示数,说明 BC 之间完好;电压表正接线柱与 D 接线柱连接,电压表有示数,说明 BD 之间完好;电压表正接线柱与 E 接线柱连接,电压表有示数,说明 BE 之间完好;电压表正接线柱与 F 接线柱连接,电压表有示数,说明 BF 之间完好;电压表正接线柱与 G 接线柱连接,电压表没有示数,说明 BG 之间有断路,而已知 BF 之间完好,所以故障出在 GF 之间发生断路。26、如图甲是一位同学测定额定电压是 2.5V 小灯泡(电阻约为 10)额定功

49、率的实物连接图(1)仔细观察,电路的连接有没有错误的地方?如有,在错误的导线上打“”,画出正确的连线即可(2)确认电路正确闭合开关后,应将滑动变阻器的滑片向 (填“左”或“右”)滑 动使电压表示数为 2.5V,这时电流表的读数如图乙所示,为 A,则小灯泡的额定功率是 W(3)若先前导线连接的错误没有纠正,闭合开关后出现的现象及可能的后果是 【答案】(1)见上图;(2)右;0.24;0.6;(3)电流表指针反偏,可能损坏电流表【解析】(1)由实物电路可知,电流从电流表的“”接线柱流入,从“0.6”接线柱流出,即电流表的正负接线柱接反了,故错误的导线是滑动变阻器的上面接线柱与电流表的“”接线柱相连

50、接的导线,还有电流表的“0.6”接线柱与灯泡右接线柱连接的导线,正确的连线如图所示:(2)确认电路正确闭合开关后,由于此时滑动变阻器的滑片位于阻值最大处,要测小灯泡的额定功率,应减小滑动变阻器接入电路的阻值,故应将滑动变阻器的滑片向右滑动由图乙可知,电流表选择的量程为 00.6A,分度值为 0.02A,示数为 0.24A, 则小灯泡的额定功率:P=UI=2.5V0.24A=0.6W(3)若先前导线连接的错误没有纠正,由于电流表的正负接线柱接反了, 闭合开关后出现的现象及可能的后果是电流表指针反偏,可能损坏电流表27、(2016 中考房山二模)在测定小灯泡的额定电功率时,所用器材有:电压为 6V

51、 的电源, 额定电压为 25V 的小灯泡,以及符合实验要求的滑动变阻器、已调零的电流表和电压表、开关、导线若干。(1)用笔画线代替导线,将图甲的实物电路连接完整。(2)闭合开关 S,移动滑动变阻器滑片 P,发现电压表示数不为零,但示数不变、灯泡不亮。分析故障原因可能是( )A电流表连接不实 B滑动变阻器使用 A、B 柱C灯泡钨丝断了(3)故障解除后,当灯泡正常发光时观察到电流表示数如图 15 乙所示,则小灯泡的额定功率是 W。【答案】(1)(2)B,C(3)1.25W【解析】(1)电压应并联在小灯泡两端。故答案见下图: (2)闭合开关 S,移动滑动变阻器滑片 P,发现电压表示数不为零,但示数不变、灯泡不亮。原因可能是滑动变阻器使用 A、B 柱,阻值太大,不足以让小灯泡发光;灯泡钨丝断了,电压表测量电源电压。(3)故障解除后,从 15 乙可知,当灯泡正常发光时观察到电流表示数为 0.5A,则小灯泡的额定功率是 P=U 额I额=2.5V0.5A=1.25W。28、(2016 初三上期末西城区)小军做测量小灯泡电功率的实验,所使用的小灯泡上标有3.8V 的字样。(1)请你帮助小军画出实验电路图。(2)小军连接的部分实验电路如图 18 所示,请你帮助他将电路连接完整。(3)闭合开关S 前,应把图18 中滑动

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