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13电压和电阻
一、电压
1.电压:
是产生电流的原因,由电源提供。
所谓电压,要强调是“两点之间”的电压。
2.符号:
U,单位:
伏特(伏),字母V,其他单位:
千伏(KV)、毫伏(mK),换算关系:
1KV=103V;1mV=10-3V
3产生电流的条件:
电压;电路闭合
4、电压表的连接:
1)使用前调零。
2)电压表要和被测用电器并联。
3)电压表的红接线柱(+)接在正极,黑接线柱(-)接在负极。
4)电压表有两个量程:
0~3V;0~15V。
在预先不知道被测电压的大小时,为了保护电压,应选用大量程。
5、串电路各点间电压的关系:
串联电路各电阻电压之和等于总电压。
并联电路各支路电压相等,等于该并联部分总电压。
(在初中阶段不涉及混联,因此该并联部分总电压就是电源电压)。
二、电阻
1、电阻的概念:
不同的导体对电流的阻碍作用不一样,导体对电流的阻碍作用叫做电阻。
符号R,单位欧姆,简称欧,字母:
Ω。
电阻较大时用比较大的单位:
千欧(KΩ),兆欧(MΩ),换算:
1KΩ=103Ω;1MΩ=103KΩ。
电阻的常用元件:
电阻器(定值电阻),电路中用符号
来表示。
2.导体与绝缘体:
导体对电阻的阻碍非常小,绝缘体对电阻的阻碍非常大。
导电性能处于两者之间的,叫半导体。
超导现象:
许多金属和合金在温度很低时(几K,或者几十K),发生失去电阻的现象,叫做超导现象,发生超导现象的导体电阻为零。
初中物理中,导线与电流表以及闭合的开关,电阻均可视作零;而电压表与断开的开关,电阻均可视作无限大(即不导电)。
3、电阻定律:
导体的电阻R跟它的长度L成正比,跟它的横截面积S成反比,还跟导体的材料有关系,这个规律就叫电阻定律。
电阻定律表明:
电阻是导体(用电梯)本身的一种性质,取决于自身的材料,长度和横截面积。
在实验题考察中,经常也与导体的温度有关。
4、变阻器
图6-36是学生用滑动变阻器。
电阻丝外面涂有绝缘层,绕在绝缘管上,它的两端连在AB接线柱上。
划片P通过金属杆和接线柱C相连,滑片滑动到不同位置时,AC两端的电阻丝长度就不一样,这样就可以改变接入电路中电阻的大小。
滑动变阻器在电路中用
表示。
右下图是另外一种变阻器:
电位器。
通过转动滑动片,改变电阻片接线端和滑动片接线端电阻的大小。
电位器一般用在声音调控开关、调光台灯开关以及直流稳压电源电路中等等。
5、电阻箱:
1)电阻箱是一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器。
滑动变阻器能够改变连入电路的电阻大小,起到连续改变电流大小的作用,但不能准确知道连入电路的电阻值。
如果需要知道连入电路的电阻的阻值,就要用到电阻箱。
它与滑动变阻器比较,滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值,但它可以连续改变接入电路中的电阻。
电阻箱能表示出连入电路中的阻值大小,但阻值变化是不连续的.但没有滑动变阻器值变化准。
2)电阻箱的读数方法:
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,就是接入电路的阻值。
考点1:
电压与电压表
★1.如图6-1-1所示的电路中,符合电压表测灯L2两端电压的图是()
图6-1-1
★2.下列说法中,正确的是()
A.通过导体的电压是形成电流的原因
B.电压是产生电流的必要条件
C.导体中有大量自由电荷,只要构成通路,导体中就会有电流通过
D.电路中只要有电压,就会有电流
★3.如图6-1-2所示,_________图中的灯泡此时是发光的。
图6-1-2
★4.灯L1和L2串联,先用电压表测灯L1两端的电压,如图6-1-3所示,再测L2两端电压时,只将电压表接A的一端改接C,这种接法_______(填“正确”或“不正确”),理由是_______。
图6-1-3
解析:
如果把电压表接在A的一端直接改接到C,电流就从电压表的负接线柱流入电压表,可能会损坏电压表。
考点2:
电阻
★1.下列关于物质的分类,合理的是()
A.铅笔芯、橡胶、铁是导体B.塑料、干木棒、陶瓷是绝缘体
C.铁、冰、玻璃是晶体D.蜡、食盐、水银是非晶体
★2.下列材料属于半导体材料的是()
A.铜B.石墨C.橡胶D.硅
★3.(2010天津模拟,11)图6-3-3为滑动变阻器连入电路的示意图,当滑片P向右滑动时,连入电路的电阻变大的是()
图6-3-3
★4.一定值电阻的阻值为15Ω=_________kΩ=_________MΩ。
★5.如图所示,电阻箱的示数是____________Ω。
★1.1.在图6-1-4所示的电路中,当开关S断开时,下列说法正确的是()
图6-1-4
A.电源两端的电压为零B.电灯两端的电压为零
C.开关两端的电压为零D.以上说法都不正确
★2.如图6-1-5所示,电压表所测的是()
图6-1-5
A.电源电压B.灯L1两端的电压
C.灯L2两端的电压D.灯L1与L2两端的电压
★3.在选择电压表的量程时,正确的是()
A.尽可能选择大一些的量程
B.经试触后被测电压不超过小的量程时,尽可能选择小量程
C.尽管选用的量程不同,但对测量结果毫无影响
D.为使测量结果更精确,量程选得越小越好
。
★4.如图6-1-6所示的各电路图中,电流表和电压表的使用均正确的是()
图6-1-6
★5.如图6-1-7所示的两个电压表,它们的读数分别为U甲=__________,U乙=__________。
图6-1-7
★6.完成下列单位换算。
(1)80V=_________mV=_________kV;
(2)3.6×103mV=_________V=_________kV。
★7.电源是提供_________的装置,要使一段电路中产生电流,它的两端就要有_________,同时电路要_________。
★8.如图6-3-4所示,粗细、长短都相同的铜丝和铁丝分别连入电路中,闭合开关后,观察到电路中小灯泡的亮度不同,这个现象说明了____________________________________。
图6-3-4
★9.电视机、收音机、复读机上的“音量Volume”旋钮,能够控制声音响度。
它的实质是一个__________。
电压
★1、1.用电压表测小灯泡两端电压,如图6-1-8所示的四种电路中,正确的是()
2.下列说法中,正确的是()
A.电路中只要有电压,就一定会有电流B.电压是产生电流的必要条件
C.电路中有电源就一定会有持续电流D.通过导体的电压是形成电流的原因
★2.某同学在用电压表测电压时,选用了“+”“3”接线柱,读数时却误按照“+”“15”接线柱来读,得到电压值为13.5V。
则实际值为()
A.4.5VB.2.7VC.3.5VD.1.5V
★3.(2010内蒙古包头模拟,12)在图6-1-9甲的电路中,当闭合开关S后,电路正常工作。
两只电压表指针位置均为图乙所示,则电阻R1、R2两端电压分别是()
图6-1-9
A.4.8V1.2VB.6V1.2V
C.1.2V6VD.1.2V4.8V
★4.(2010福建福州模拟,10)图6-1-10所示的电路中,当开关S闭合后,要使电阻R1、R2串联,甲、乙应该接入的是()
图6-1-10
A.甲接电压表,乙接电流表B.甲接电流表,乙接电压表
C.甲、乙都接电压表D.甲、乙都接电流表
★5.一节干电池的电压是_________V,一个铅蓄电池的电压是_________V,照明电路的电压是_________V,对人体的安全电压不高于_________V。
★6.电压表的使用规则是:
(1)电压表要__________联在电路中。
(2)连接电压表时,必须使电流从__________接线柱流入电压表。
(3)被测电压不能超过电压表的__________。
★7.请读出图6-1-11中各电压表的示数:
甲_________,乙_________,丙_________。
图6-1-11
★8.小红家的录像机使用几年后,如今蓄电池的正负极已经模糊不清,你有办法利用电压表帮助小红判断出蓄电池的正负极吗?
★9.如图6-1-12所示,要测量干路和支路的电流及灯泡两端的电压,在空白处标出电流表或电压表,并标出电表的正、负接线柱。
图6-1-12
★10.将图6-1-13中的元件用笔画线连接起来,要求两节干电池串联,电灯L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,V2测L2两端的电压。
图6-1-13
★11.有一天,小明买了三节干电池,他想:
“把这三节干电池串联,电压增大,且这个电池组的总电压等于每节电池电压之和,如果把这几节电池并联起来,对同一盏灯供电,那么组成的电池组提供的电压、电流会发生变化吗?
于是,他找来小华一起开展如下的探究。
(1)他俩收集到一只小灯泡、导线、电流表和电压表、三节相同的新干电池,按如图6-1-14所示的电路首先使用一节电池连好实物图。
图6-1-14
(2)闭合开关,读出电流表和电压表的示数,并记在设计的表格中。
然后换二节和三节并联的电池组,分别重复上述操作,把数据记录在表格中。
电源
电压(V)
电流(A)
一节干电池
1.5
0.12
二节干电池
1.5
0.13
三节干电池
1.5
0.14
小华和小明经过分析归纳得出:
几节干电池并联组成的电池组总电压等于____________。
随着并联的干电池增多,电流逐渐_____________。
★12.电鳗是生活在南美洲的一种鱼,它在猎取食物时可以放出400V到600V的高压电。
在它的身体中有百分之八十的细胞可以产生电,通常每个细胞长0.1mm,产生0.14V的电压,产电细胞的电压这么小,电鳗为什么能放出600V的高压?
你能用学过的物理知识解释其中的原因吗?
电阻:
★1.如图6-3-5所示是一种门铃按钮开关构造的截面图,其中()
图6-3-5
A.A、B是导体,C、D是绝缘体B.C、D是导体,A、B是绝缘体
C.A、D是导体,B、C是绝缘体D.A、B、C、D都是导体
★2.下列说法中正确的是()
A.通过导体的电流为零,导体的电阻也为零
B.通过导体的电流越大,导体的电阻一定越小
C.导体两端的电压为零,导体的电阻也为零
D.导体的电阻是导体本身的一种性质
★3.(2010吉林长春模拟,3)导体的电阻大小与下列哪个因素无关()
A.导体的材料B.导体的横截面积
C.导体的长度D.导体中的电流
★4.如图6-3-6所示,该电阻箱的示数是___________Ω。
图6-3-6
★5.什么是超导现象?
如果把超导现象应用于实际,会给人类带来很大的好处。
你能举例说明吗?
★6.如图6-3-7所示是小明探究怎样用滑动变阻器改变灯泡亮度设计的实验电路图。
当开关S闭合时,要使灯泡变亮,滑动变阻器的滑片P应向哪一端移动?
图6-3-7
★7.有一滑动变阻器的铭牌上标有“100Ω1A”字样,其含义是什么?
★8.在探究“导体的电阻与哪些因素有关”的问题时,某同学作了如下猜想:
猜想一:
导体的电阻可能与导体的长度有关;
猜想二:
导体的电阻可能与导体的材料有关;
猜想三:
导体的电阻可能与导体的横截面积有关。
下表给出了实验中所用到的导体的情况:
导线代号
A
B
C
D
E
F
G
导线长度(m)
1.0
0.5
1.5
1.0
1.2
1.5
0.5
导线横截面积(mm2)
3.0
0.6
1.8
0.6
1.8
1.8
1.8
导线材料
锰铜
钨
镍铬
锰铜
钨
锰铜
镍铬
(1)为了探究导体电阻与长度的关系,应选代号为_________的导线。
(2)为了探究导体电阻与材料的关系,应选代号为_________的导线。
(3)为了探究导体电阻与导体横截面积的关系,应选代号为_________的导线。
★9.在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时,某老师引导学生作了如下的猜想:
猜想A:
导体的电阻可能跟导体的横截面积有关;
猜想B:
导体的电阻可能跟导体的长度有关;
猜想C:
导体的电阻可能跟导体的材料有关。
如图6-3-8所示是他们进行实验探究的器材,演示板上固定了四条金属电阻丝,a、b、c三条长度均是1m,d的长度是0.5m;a、b的横截面积相同,材料不同;a、c的材料相同,但c的横截面积大于a;a、d的材料和横截面积都相同。
图6-3-8
(1)在探究电阻跟横截面积的关系时,可依次把M、N跟__________的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较这两根金属丝电阻的大小。
(2)依次把M、N跟a、d的两端连接,闭合开关,记下电流表的示数,分析比较a、d两根金属丝电阻的大小,可探究电阻跟__________的关系,其结论是:
___________________。
(3)以上方法在研究物理问题时经常用到,被称为控制变量法。
试根据学过的物理知识再列出两例用这种方法研究的问题:
________________;_________________。
(4)一般说来,所有物体都有电阻。
探究过程中,又有同学提出猜想D:
电阻还可能跟温度有关。
请用一只废灯泡的灯芯设计一个实验来研究这个问题。
要求:
①说出方法;②画出电路图。
★10.用电压表测小灯泡两端电压,用电流表测通过小灯泡的电流,滑动变阻器与小灯泡串联,滑片P向右移动时小灯泡变亮。
(1)根据要求在虚线框中画出电路图;
(2)根据电路图将图6-3-9所示的实物连起来。
★11.请仔细阅读下面短文,并完成文后问题。
图6-3-10
蜡烛能点亮电灯
铅笔芯是石墨制成的,能导电,小明根据课本中的“想想做做”,利用铅笔芯连成如图6-3-10所示的电路,当他改变连入电路中的铅笔芯的长度时,发现灯泡的亮度发生了改变。
他想:
如果铅笔芯的温度改变,电阻的大小是否改变呢?
如果电阻受温度的影响,是温度升高时电阻变大呢。
还是温度升高时电阻变小?
为了检验自己的想法,他继续进行以下实验探究:
调节连入电路中铅笔芯的长度刚好使小灯泡不发光,然后点燃一根蜡烛加热铅笔芯,小灯泡随着铅笔芯温度的升高开始发光了,蜡烛一旦熄灭,小灯泡也慢慢不发光了。
小明思考了一下,知道了自己的哪个猜想是正确的了。
(1)通过体验小明的探究过程,你能分析归纳出什么结论?
(2)你认为这个结论有什么应用?
请举一例。
(3)小明在整个探究过程中,大致经历了怎样的思维程序?
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- 13 电压 电阻