第26课电流电压电阻应用习题课.docx
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第26课电流电压电阻应用习题课
第26课电流电压电阻应用习题课
●目标导航
1、通过与水流类比的方法,理解电流的概念,知道电流的单位。
2、会使用电流表探究串、并联电路中的电流关系,理解串、并联电路中的电流关系。
3、通过与水压类比的方法,理解电压的作用;知道电压的单位;知道干电池、铅蓄电池、家庭电路和对人体安全的电压值。
4、会使用电压表探究串、并联电路中的电压关系,理解串、并联电路的电压关系。
5、指导电阻的概念,会设计实验探究决定电阻大小的因素。
6、理解滑动变阻器的原理,会用滑动变阻器改变电流。
●名师引领
一、电流
1、电流强度简称电流表示电流大小的物理量。
2、符号:
I
国际单位:
A
常用单位:
A、mA、μA
换算关系:
1A=1000mA 1mA=1000μA
电流表以其使用规则:
①符号
②使用规则
调零
电流表必须串联在电路中
绝不允许将电流表直接接到电源的两极上
被测电流不能超过电流表的量程,在不知道待测电流大小的情况下要先试触。
3、串联、并联电路中电流之间的关系
串联电路中电流处处相等
并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和
二、电压
(一)电压的作用
1.电压是形成电流的原因:
电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。
电源是提供电压的装置。
2.电路中获得持续电流的条件:
①电路中有电源(或电路两端有电压);②电路是连通的。
注:
说电压时,要说“xxx”两端的电压,说电流时,要说通过“xxx”的电流。
3.在理解电流、电压的概念时,通过观察水流、水压的模拟实验帮助我们认识问题,这里使用了科学研究方法“类比法”(类比是指由一类事物所具有的属性,可以推出与其类似事物也具有这种属性的思考和处理问题的方法)
(二)电压的单位
1.国际单位:
V常用单位:
kV、mV、μV
换算关系:
1Kv=1000V 1V=1000mV1mV=1000μV
2.记住一些电压值:
一节干电池1.5V一节蓄电池2V家庭电压220V安全电压不高于36V
(三)电压测量:
1.仪器:
电压表,符号:
2.读数时,看清接线柱上标的量程,每大格、每小格电压值
3.使用规则:
两要、一不
①电压表要并联在电路中。
②电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出。
否则指针会反偏。
③被测电压不要超过电压表的最大量程。
Ⅰ危害:
被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。
Ⅱ选择量程:
实验室用电压表有两个量程,0~3V和0~15V。
测量时,先选大量程,用开关试触,若被测电压在3V~15V可测量,若被测电压小于3V则换用小的量程,若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
(四)电流表、电压表的比较
电流表
电压表
异
符号
连接
串联
并联
直接连接电源
不能
能
量程
0.6A3A
3V15V
每大格
0.2A1A
1V5V
每小格
0.02A0.1A
0.1V0.5V
内阻
很小,几乎为零
相当于短路
很大
相当于开路
同
调零;读数时看清量程和每大(小)格;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值。
(五)利用电流表、电压表判断电路故障
1.电流表示数正常而电压表无示数:
“电流表示数正常”表明主电路为通路,“电压表无示数”表明无电流通过电压表,则故障原因可能是:
①电压表损坏;②电压表接触不良;③与电压表并联的用电器短路。
2.电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过,“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表,则故障原因可能是:
①电流表短路;②和电压表并联的用电器开路,此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小,电流表无明显示数。
3.电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表,除了两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。
三、电阻
(一)定义及符号
1.定义:
电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。
2.符号:
R。
(二)单位
1.国际单位:
欧姆。
规定:
如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1Ω。
2.常用单位:
千欧、兆欧。
3.换算:
1MΩ=1000KΩ 1KΩ=1000Ω
4.了解一些电阻值:
手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。
日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。
实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。
电流表的内阻为零点几欧。
电压表的内阻为几千欧左右。
(三)影响因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法。
所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
3.结论:
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。
4.结论理解:
⑴导体电阻的大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定。
与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等外界因素均无关,所以导体的电阻是导体本身的一种性质。
(四)分类
1.定值电阻:
电路符号:
2.可变电阻(变阻器):
电路符号
⑴滑动变阻器:
构造:
瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。
结构示意图:
变阻原理:
通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻。
使用方法:
选、串、接、调。
根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串联在电路中;接法:
“一上一下”;接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌:
某滑动变阻器标有“50Ω 1.5A”字样,50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0~50Ω。
1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A。
作用:
①通过改变电路中的电阻,逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压:
②保护电路。
应用:
电位器
优缺点:
能够逐渐改变连入电路的电阻,但不能表示连入电路的阻值。
注意:
①滑动变阻器的铭牌,告诉了我们滑片放在两端及中点时,变阻器连入电路的电阻;②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题,关键搞清哪段电阻丝连入电路,再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。
⑵电阻箱:
分类:
旋盘式电阻箱:
结构:
两个接线柱、旋盘
变阻原理:
转动旋盘,可以得到0~9999.9Ω之间的任意阻值。
读数:
各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的电阻。
插孔式电阻箱:
结构:
铜块、铜塞,电阻丝。
读数:
拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加,就是连入电路的电阻值。
优缺点:
能表示出连入电路的阻值,但不能够逐渐改变连入电路的电阻。
●师生互动共解难题
1.判断电表的类型
例1、如图1所示,电路连接没有错误,两灯都能发光,每只电表均有正常的示数,则下列判断正确的是()。
A.甲是电压表,乙是电流表
B.甲乙都是电流表
C.甲是电流表,乙是电压表
D.甲乙都是电压表
解析:
不妨采用假设的方法。
假设A正确,则甲相当于断开的开关,乙相当于一根导线。
此时灯泡L2和乙会被它们下面的导线短路,导致L2不亮,乙没有示数。
假设不成立。
假设B正确,甲乙都相当于一根导线,会引起电源短路。
假设D,会出现与A相似的情况。
正确答案是C,此时L1.L2并联,甲测量流过L2的电流,乙测量电源电压。
假设也是一种重要的思维方法,在判别电表类型时很常用。
答案:
C
2、判断电路故障
例2如图2所示的电路中,当开关K闭合后,电灯L不亮,电流表无示数。
经检验,连接导线无断裂现象。
用电压表检测时,发现a、b及b、c间的电压均为零,而a、d及c、d间均有电压。
请找出电路发生的故障。
解析:
根据开关闭合后,电灯不亮,电流表无读数,说明电路中发生的是断路故障。
连接导线无故障,而电压表测试a、d间有电压,则说明从a点经电源到d点这一段电路无故障。
正常情况下,开关闭合时c、d间电压应为零。
但题目中c、d间有电压,说明从c点经开关到d点间这一段电路肯定存在断路故障,原因一定是开关触片或开关接线柱接触不良。
上述故障能造成电灯不亮,电流表无读数,许多同学能够理解。
但对c、d间有电压难以理解。
我们想象在c、d间接上电压表,断开开关K,由于电流表、电灯的灯丝都是导体,所以电压表的负接线柱从c经电灯、电流表到电源负极是连通的。
另一方面电压表的正接线柱从d点到电源正极也是连通的。
所以c、d间有电压。
而电压表所测得的c、d间的电压实际上就是电源的电压。
答案:
开关触片或开关接线柱接触不良。
3.电路连接情况
例3、小汉观察到某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1.U2.U3;三个电流表的示数分别为I1.I2.I3。
打开外壳,看到它的内部电路结构如图3所示,小汉很快猜出了U1.U2.U3和I1.I2.I3之间的关系。
U1.U2.U3和I1.I2.I3之间的关系是怎样的呢?
解析:
如果能知道电阻R1.R2的连接情况,就可以根据串联或并联电路的电流和电压的规律判断出U1.U2.U3和I1.I2.I3之间的关系。
图3电路初看比较复杂,用前面所述的方法,把电压表直接拆除后,电路变为图4。
容易看出R1.R2是串联,因为串联电路中电流处处相等,所以I1=I2=I3。
图3中,用导线替代电流表后,容易看出电压表V1测的是R2两端的电压;电压表V2测的是R1两端的电压;电压表V3测的是电路中的总电压。
因为串联电路中的总电压等于各部分电路的电压之和,所以U1+U2=U3。
“拆除电表法”是简化电路,弄清电路连接情况的基本方法,应注意掌握。
答案:
U1+U2=U3I1=I2=I3
例4、如图所示电路中有两个小灯,请在图中○内,分别填入
及
或
的符号,要求电键闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。
解析:
为便于说明,把图1中的各元件标上符号,如图2所示。
首先要知道,电流总是从电源的正极流向负极。
其次应明确,要使灯L1发光,必须有电流通过L1。
这样通过L1的电流方向为:
从正极依次经过开关S、L1、L1的左端、a,回到负极。
这样,因L1与a串联,因此a不可能是电压表(电压表必须与用电器并联),只能是电流表或灯泡。
假设a是灯泡,则b应是电流表,这样电流表就会把电源两极直接相连,造成短路。
所以,a只能是电流表,b就是灯泡,c是电压表。
这类题目能综合考查学生的电路识别能力,电流表、电压表的连接方式,及分析、推理能力。
其中假设法是解决这类问题的有效方法。
答案:
如图3所示。
4、明确电压表的两个量程
例5、小明按如图4甲所示的电路进行实验,当开关闭合后,V1和V2的指针位置完全一样,如图4乙所示,造成这一现象的原因是()。
A.可能L1开路
B.可能L2短路
C.可能V1和V2所选量程不相同,L1短路
D.可能V1和V2所选量程不相同,电路各处完好
解析:
从图4甲看出,灯泡L1、L2串联,V1、V2分别测量L2和电路的总电压。
根据串联电路中总电压等于各部分电压之和,V1的示数应大于V2。
题目中“V1和V2的指针位置完全一样”,容易使学生联想到它们的数值相同,但这是先入为主的错误。
注意到电压表接线柱接入电路的方法不同,量程也不同,所以尽管V1和V2的指针位置完全一样,但读数不同。
结合图4乙可判断L1数值为10V,L2数值为2V。
A、B、C选项中的情况是否有可能出现呢?
如果L1开路,则V1测量的是电源电压,V2则因开路测不到电压。
若L2短路,则V2电压为0。
若L1短路,则V2测量的也为电源电压。
这些都与题目中的情况不符,因而都不可能出现。
分析电路问题首先要判断用电器的连接方式,其次再用相应的电流或电压规律分析解决问题。
答案:
D
5、判断电压表的测量对象
例6、在如图5(a)所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图5(b)所示,则灯泡L1和L2两端的电压分别为()。
A.5.6V1.4V
B.7V1.4V
C.1.4V7V
D.1.4V5.6V
解析:
从图5(a)容易看出,L1与L2组成串联电路,电压表V1测量的是电源的电压。
电压表V2与L1和电源并联,它是否测量L1与电源的电压之和呢?
当然不会是,因为任何电路两端的电压都不会超过电源电压。
那么V2测量的是谁的电压呢?
把V2左右的两个分支点再向下滑动,容易看出,V2测量的就是L2的电压。
这样,V1使用的量程应该是15V,此时示数为7V;V2使用的量程应是3V,此时示数为1.4V。
L1的电压为7V-1.4V=5.6V。
判断电压表的测量对象,常采用“滑移法”,即电压表的两个接线柱可以在电路中的导线上自由滑动,直到找到与它直接并联的用电器或电源。
有一条要特别注意,电压表决不能测量用电器与电源的电压之和,换句话说,它不能测量包含电源和用电器的电压。
答案:
A
6、由电压表判断电路故障
例7、如图6是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有读数,则故障原因可能是()。
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
解析:
由题目和图6看出,灯L1和L2串联,又电流表有读数,说明电路中没有出现断路.从图6看出电压表测量L1的电压(道理同例3),它也有读数,说明L1不会短路,所以故障原因是L2短路。
根据电表读数判断电路故障是常见的考题。
电路故障就是由于开路或短路造成的,明确它们分别对电流表、电压表会造成怎样的影响,这类问题便会迎刃而解。
答案:
D
●积累运用举一反三
一、选择题
1、两条粗细相同的镍铬合金电阻线,长度分别为3米和1米,20℃时它们的电阻之比为3:
1,当温度上升到40℃,它们的电阻之比是(横截面积变化不计)()。
A.大于3:
1
B.等于3:
1
C.小于3:
1
D.等于1:
3
2.下列说法中正确的是()。
A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大
B.同种材料的导线,若长度相同,则细的导线电阻大
C.长度相同的两根导线,细的导线电阻一定大
D.粗细相同的两根导线,长的导线电阻一定大
3、如图所示的滑动变阻器正确接入电路的两个接线柱可以是()。
A.a和c B.b和c C.a和d D.b和d
4、如果将图中滑线变阻器的C、D二接线接在电路中的MN间,为使电压表读数变小,问触头P应该:
()。
A.向左滑动 B.向右滑动
C.向左、向右均可以D.无法实现
5、如图所示,为一电阻箱结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是()。
A.只拔出铜塞a、b,接入电路电阻为7欧姆
B.只拔出铜塞c、d,接入电路电阻为7欧姆
C.要使接入电路电阻为7欧姆,只有拔出铜塞c、d才行
D.将铜塞a、b、c、d全拔出,接入电路的电阻最小
6、用伏特表、安培表测量电阻实验中,在连接电路时,下列注意事项中,其中不必要的一点是()。
A.连入变阻器时,应使滑片位于变阻器值最大的位置
B.电键、安培表应接在靠近电源电流流出的一端
C.连入电键时,应先将电键打开
D.伏特表应与待测电阻并联,安培表应与待测量电阻串联,并使它们的“+”接线柱,靠近电源的“+”极一端
7、在图所示的电路中,有可能造成电源和安培表都损坏的是()。
8、如图所示,a、b、c表示的是伏特表或安培表,当K1、K2都闭合时,下列正确说法是()。
A.a、b、c都是安培表
B.a、b、c都是伏特表
C.a、b是伏特表,而c是安培表
D.b、c是安培表,而a是伏特表
9、某同学做实验时,如图连接电路,闭合电键后,灯泡正常发光,但安培表指针不动,伏特表读数正常,那么有可能是()。
A.安培表已被烧坏,致使电路不通
B.安培表完好,但未与导线接牢
C.灯L的灯座接线处短路
D.安培表接线处碰线(安培表被短路)
10、如图所示是滑动变阻器连入电路的一种情况,则连入电路的电阻是________(填“AP”或“BP”)部分;若要使它连入电路的电阻减小,则滑动片P应向________(填“左”或“右”)移动。
11、如图所示的电路,变阻器R连入电路的电阻值可以在0~100欧姆的范围内变化,若R0=10欧姆,那么,在变阻器滑片滑动过程中,伏特表读数的最小值是________,最大值是________。
12、现有电灯L1、L2开关K1、K2及电源和导线,请按下列要求画出电路图。
要求:
①只要K1断开,即使K2闭合,灯L2也不亮,②当K1闭合K2断开时,灯L1亮,灯L2还不亮③当K1、K2同时闭合时,灯L1、L2都亮。
13、在图所示的电路中漏掉了一根连接的导线,请用笔线代替导线补上,补上后要求灯泡L1和L2都能发光,且安培表测量干路中的电流。
14、在图中,根据标记的电流方向,把电池组和电键的符号分别填进电路,填进后,要求闭合电键时小灯泡L1和L2都能发光。
15、连接实物图如图所示,要求:
当开关断开时,灯泡L1与L2都发光,当开关闭合后,L1发光,L2不发光。
答案:
1、B 2、B 3、CD 4、D 5、B
6、B7、A8、D9、D
10、AP左
11、20220
12、如图所示:
13、如图所示:
14、如图所示:
15、接线图如图所示:
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- 26 电流 电压 电阻 应用 习题