題目列表(包括答案和解析)
人教版第七章 歐姆定律 復(fù)習(xí)提綱
一、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
1、電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關(guān)系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因為導(dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因為導(dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體的電流與另一個導(dǎo)體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運(yùn)用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關(guān),只是為我們提供一種測量、計算導(dǎo)體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導(dǎo)體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當(dāng)只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關(guān)。
②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實驗過程中應(yīng)注意的事項:①連接電路時開關(guān)應(yīng)是斷開的。②電路連好開關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關(guān)。大量觸電事故表明:當(dāng)人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導(dǎo)體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達(dá)到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導(dǎo)體中電流的大小與導(dǎo)體的電阻成反比。人體也是導(dǎo)體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導(dǎo)體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關(guān)等,極易使水流入插座和開關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內(nèi)的電線斷了;、開關(guān)等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經(jīng)過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因為電流太大,會使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導(dǎo)線直接連接。當(dāng)用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網(wǎng)線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應(yīng)用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當(dāng)于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導(dǎo)線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當(dāng)于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關(guān)的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學(xué)中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當(dāng)成導(dǎo)線,把電壓表當(dāng)做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關(guān)閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運(yùn)用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進(jìn)一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學(xué)題的方法、步驟
解電學(xué)題目應(yīng)該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進(jìn)行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內(nèi)阻很小,簡化處理時可先看做一根導(dǎo)線,電壓表的內(nèi)阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標(biāo)明已知量和未知量,同一個導(dǎo)體的U、I、R下角標(biāo)要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認(rèn)識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導(dǎo)體電阻的方法總結(jié)
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關(guān)法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關(guān)法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
人教版第七章 歐姆定律 復(fù)習(xí)提綱
一、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
1、電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關(guān)系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因為導(dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因為導(dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體的電流與另一個導(dǎo)體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運(yùn)用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關(guān),只是為我們提供一種測量、計算導(dǎo)體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導(dǎo)體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當(dāng)只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關(guān)。
②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實驗過程中應(yīng)注意的事項:①連接電路時開關(guān)應(yīng)是斷開的。②電路連好開關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關(guān)。大量觸電事故表明:當(dāng)人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導(dǎo)體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達(dá)到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導(dǎo)體中電流的大小與導(dǎo)體的電阻成反比。人體也是導(dǎo)體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導(dǎo)體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關(guān)等,極易使水流入插座和開關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通?赡茉颍簾艚z斷了;燈頭內(nèi)的電線斷了;、開關(guān)等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經(jīng)過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因為電流太大,會使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導(dǎo)線直接連接。當(dāng)用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網(wǎng)線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應(yīng)用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當(dāng)于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導(dǎo)線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當(dāng)于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關(guān)的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學(xué)中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當(dāng)成導(dǎo)線,把電壓表當(dāng)做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關(guān)閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運(yùn)用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進(jìn)一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學(xué)題的方法、步驟
解電學(xué)題目應(yīng)該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進(jìn)行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內(nèi)阻很小,簡化處理時可先看做一根導(dǎo)線,電壓表的內(nèi)阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標(biāo)明已知量和未知量,同一個導(dǎo)體的U、I、R下角標(biāo)要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認(rèn)識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導(dǎo)體電阻的方法總結(jié)
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關(guān)法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關(guān)法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
人教版第七章 歐姆定律 復(fù)習(xí)提綱
一、電流跟電壓、電阻的關(guān)系
1、電流跟電壓的關(guān)系:在電阻一定時,導(dǎo)體中的電流踺段導(dǎo)體兩端的電壓成正比。
注意:①這里導(dǎo)體中的電流和導(dǎo)體兩端的電壓都是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體中的電流和另一導(dǎo)體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關(guān)系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關(guān)系,這里的電壓是原因,電流是結(jié)果,是因為導(dǎo)體兩端加了電壓,導(dǎo)體中才有電流,不是因為導(dǎo)體中通了電流才加了電壓,因果關(guān)系不能顛倒。
2、電流跟電阻的關(guān)系:在電壓一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比。
注意:①電流和電阻是針對同一導(dǎo)體而言的,不能說一個導(dǎo)體的電流與另一個導(dǎo)體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導(dǎo)體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,即使導(dǎo)體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導(dǎo)體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。
二、歐姆定律
1、內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
2、表達(dá)式:I=U/R U表示一段導(dǎo)體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導(dǎo)體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導(dǎo)體中的電流,單位是安培(A)。
3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導(dǎo)體兩端的電壓增大幾倍,導(dǎo)體中的電流就增大幾倍;當(dāng)加在導(dǎo)體兩端的電壓不變時,導(dǎo)體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。
4、由公式可變形為:U=IR R=U/I
5、對歐姆定律的理解:
①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導(dǎo)體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應(yīng)是同一段導(dǎo)體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運(yùn)用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。
②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關(guān)系分別有不同的前提條件,即當(dāng)電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。
③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認(rèn)為導(dǎo)體兩端的電壓跟導(dǎo)體中的電流、導(dǎo)體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導(dǎo)體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關(guān),只是為我們提供一種測量、計算導(dǎo)體電阻的方法而已。
④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機(jī)電路、日光燈電路等,不能直接應(yīng)用。
6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)
①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導(dǎo)體的串聯(lián)相當(dāng)于增加了導(dǎo)線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導(dǎo)體串聯(lián),則總電阻R=nr。
②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導(dǎo)體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當(dāng)只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。
③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。
三、測量小燈泡的電阻
1、實驗原理:根據(jù)歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導(dǎo)體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。
2、實驗器材:電源、開關(guān)、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。
3、實驗電路圖:
4、實驗操作步驟:
①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關(guān)。
②調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據(jù)。
③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。
實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據(jù),分別算出相應(yīng)的電阻R,進(jìn)行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據(jù)中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。
5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護(hù)電路。
6、實驗過程中應(yīng)注意的事項:①連接電路時開關(guān)應(yīng)是斷開的。②電路連好開關(guān)閉合前,應(yīng)使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標(biāo)著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調(diào)到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。
四、歐姆定律和安全用電
1、電壓越高越危險:
①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關(guān)。大量觸電事故表明:當(dāng)人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。
②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導(dǎo)體的電流和導(dǎo)體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導(dǎo)體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達(dá)到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。
③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導(dǎo)體中電流的大小與導(dǎo)體的電阻成反比。人體也是導(dǎo)體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導(dǎo)體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關(guān)等,極易使水流入插座和開關(guān)內(nèi),使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。
2、斷路和短路
①斷路:電路沒有接通。可能原因:燈絲斷了;燈頭內(nèi)的電線斷了;、開關(guān)等處的接線松動、接觸不良。
②電源短路:不經(jīng)過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導(dǎo)線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴(yán)重的是,因為電流太大,會使導(dǎo)線的溫度升高,嚴(yán)重時有可能造成火災(zāi)。
③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導(dǎo)線直接連接。當(dāng)用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。
3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導(dǎo)線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網(wǎng)線、電視天線插頭等。
4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。
五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應(yīng)用
電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當(dāng)于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導(dǎo)線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據(jù)歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當(dāng)于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。
六、電流表、電壓表的示數(shù)變化
在含有滑動變阻器的電路中,由于開關(guān)的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學(xué)中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:
1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當(dāng)成導(dǎo)線,把電壓表當(dāng)做開路處理。
2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關(guān)閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。
3、運(yùn)用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進(jìn)一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。
七、解電學(xué)題的方法、步驟
解電學(xué)題目應(yīng)該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進(jìn)行。
首先,根據(jù)題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內(nèi)阻很小,簡化處理時可先看做一根導(dǎo)線,電壓表的內(nèi)阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。
其次,在電路圖上標(biāo)明已知量和未知量,同一個導(dǎo)體的U、I、R下角標(biāo)要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認(rèn)識,便于分析和解題,避免張冠李戴。
最后再根據(jù)歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。
八、測量導(dǎo)體電阻的方法總結(jié)
方法 | 器材 | 公式 | 電路圖 |
伏安法 | 電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線若干 | Rx=U/I | |
伏伏法 | 電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U2R0/U1 | |
安安法 | 電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=R0I2/I1 | |
安滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=I1Rm/(I2-I1) | |
伏滑法 | 電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx=U1Rm/(U2-U1) | |
電壓表和替代開關(guān)法 | 電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx= U2 R0/ (U1-U2) | |
電流表和替代開關(guān)法 | 電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關(guān)、導(dǎo)線 | Rx =I2R0/(I2-I1) |
第十三屆全國初中應(yīng)用物理知識競賽復(fù)賽交流試題
一、(15分+4分)現(xiàn)在許多平房和多層建筑的屋頂都安裝了太陽能熱水器,用于家庭洗浴。試分析熱水器對供水壓力、水管強(qiáng)度兩方面的要求。
二、(15分+4分)采取什么方法可以把大塊馬鈴薯盡快煮熟?盡可能多地寫出可行的方法,并說明其中的物理原理和這種方法的優(yōu)缺點或適用場合。
三、(25分+4分)當(dāng)你背對著路燈向前勻速行走時,定量分析你的身影長度變化的規(guī)律。
四、(25分+4分)利用空的塑料瓶如礦泉水瓶能做哪些物理實驗?盡可能多地寫出來。要求寫出實驗的裝置和制作要點(必要時畫出簡圖)、簡明操作步驟、所根據(jù)的物理原理。
五、(20分+4分)為了交通安全,機(jī)動車轉(zhuǎn)彎時,要使用轉(zhuǎn)向燈對其他車輛及行人發(fā)出信號,同時車內(nèi)的轉(zhuǎn)向指示燈裝置也會給駕駛員提供轉(zhuǎn)向燈是否正常的信息。具體地說,當(dāng)機(jī)動車要向右轉(zhuǎn)彎時,前、后兩只轉(zhuǎn)向燈D右1、D右2均正常發(fā)光,車內(nèi)的轉(zhuǎn)向指示燈同時也閃亮,而兩只左轉(zhuǎn)向燈D左1、D左2不發(fā)光。左轉(zhuǎn)彎與右轉(zhuǎn)彎的情況類似。
如圖所示,機(jī)動車轉(zhuǎn)向燈電路的四只轉(zhuǎn)向燈D右1、D右2、D左l、D左2以及轉(zhuǎn)向指示燈D尚未接入電路。已知四只轉(zhuǎn)向燈均為標(biāo)有“6V,10W”字樣的燈泡,轉(zhuǎn)向指示燈D標(biāo)有“6V,1.5W”字樣,電源電壓為6V,圖中中RJ為閃光器,它可以使電路間歇地通、斷。請回答:
(1)按題目要求將四只轉(zhuǎn)向燈D右1、D右2、D左1、D左2及轉(zhuǎn)向指示燈D接入電路,完成機(jī)動車轉(zhuǎn)向燈電路圖。
(2)四只轉(zhuǎn)向燈的額定功率相同,為什么轉(zhuǎn)向燈電路工作時,總是兩只轉(zhuǎn)向燈發(fā)光,另外兩只轉(zhuǎn)向燈不發(fā)光?請運(yùn)用你學(xué)過的電學(xué)知識加以分析、論證。
電學(xué)考題歸類
1. 考查電路的特點
例1 下列說法中正確的是( )
A. 電流是帶電粒子的運(yùn)動 B. 電路中有電流,一定有電源
C. 電路中有電源,一定有電流 D. 電源是消耗電能的裝置
【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運(yùn)動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。
2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路
例2 關(guān)于圖1所示電路的說法中,正確的是( )
A. 若都閉合時,則并聯(lián)
B. 若都閉合時,則串聯(lián)
C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)
D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)
圖1
【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當(dāng)斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經(jīng)過回到電源的負(fù)極,從而構(gòu)成并聯(lián)電路。故正確答案是D。
說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關(guān)的閉合與斷開對電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關(guān)鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。
3. 考查電表的正確使用
例3 如圖2所示,開關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是( )
A. 甲、乙都是電壓表 B. 甲、乙都是電流表
C. 甲是電流表,乙是電壓表 D. 甲是電壓表,乙是電流表
圖2
【解析】開關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導(dǎo)線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應(yīng)連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負(fù)極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負(fù)極,則乙表應(yīng)為電壓表。故選C。
說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關(guān)鍵。切記:電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當(dāng)于斷開的開關(guān),接入電路與不接入電路對電路沒有影響。
4. 考查電路故障的分析
例4 如圖3所示,閉合開關(guān),兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則該電路的故障可能是( )
A. 電流表壞了或未接好 B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路
C. L2燈絲燒斷或燈座未接好 D. 電壓表和L1、L2都壞了
圖3
【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應(yīng)在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉(zhuǎn),故選項D也是錯誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當(dāng)于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉(zhuǎn),且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。
說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進(jìn)行綜合分析。
5. 考查影響電阻大小的因素
例5 在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導(dǎo)線,分別測出它們的電阻,然后進(jìn)行比較,最后得出結(jié)論(數(shù)據(jù)見下表)
(1)為了研究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線C和___________(填寫代號);
(2)為了研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,應(yīng)選用___________兩根導(dǎo)線進(jìn)行實驗;
(3)如果選用A和D兩根導(dǎo)線進(jìn)行實驗,則是為了研究導(dǎo)線的電阻與___________的關(guān)系。
【解析】導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積、溫度有關(guān)。(1)要研究導(dǎo)體的長度與電阻的關(guān)系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系。
答案:(1)F (2)F、G (3)橫截面積
說明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結(jié)論時,必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關(guān)系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據(jù)并總結(jié)出實驗結(jié)論(物理規(guī)律)時,關(guān)鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。
6. 考查滑動變阻器的連接和應(yīng)用
例6 如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關(guān)S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是( )
A. 滑動變阻器的滑片P向右移
B. 滑動變阻器的滑片P向左移
C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關(guān)S2
D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1
圖4
【解析】當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關(guān)S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關(guān)S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。
說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進(jìn)而分析電流的變化、部分導(dǎo)體兩端電壓的變化。
7. 考查電流跟電壓、電阻的關(guān)系
例7 閱讀短文,并回答短文后的問題
在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中,一些同學(xué)作出了以下猜想:
猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越。
猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;
猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。
為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關(guān)的實驗器材,設(shè)計了電路,并按實驗要求分別測出有關(guān)的物理量。
(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。
(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。
(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通過分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。
【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導(dǎo)體兩端的電壓,記錄每次通過導(dǎo)體的電流;或控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,改變導(dǎo)體的電阻,記錄每次通過導(dǎo)體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關(guān)的實驗器材,還需要電壓表和電流表。
(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導(dǎo)體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。
(3)猜想中是控制導(dǎo)體的電阻不變,探究通過導(dǎo)體中的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。
(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。
答案:(1)電流表 電壓表 (2)如圖5所示 (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。
圖5電學(xué)考題歸類
1. 考查電路的特點
例1 下列說法中正確的是( )
A. 電流是帶電粒子的運(yùn)動 B. 電路中有電流,一定有電源
C. 電路中有電源,一定有電流 D. 電源是消耗電能的裝置
【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運(yùn)動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。
2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路
例2 關(guān)于圖1所示電路的說法中,正確的是( )
A. 若都閉合時,則并聯(lián)
B. 若都閉合時,則串聯(lián)
C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)
D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)
圖1
【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當(dāng)斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經(jīng)過回到電源的負(fù)極,從而構(gòu)成并聯(lián)電路。故正確答案是D。
說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關(guān)的閉合與斷開對電路中用電器連接所產(chǎn)生的影響。解答此類題的關(guān)鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。
3. 考查電表的正確使用
例3 如圖2所示,開關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是( )
A. 甲、乙都是電壓表 B. 甲、乙都是電流表
C. 甲是電流表,乙是電壓表 D. 甲是電壓表,乙是電流表
圖2
【解析】開關(guān)S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導(dǎo)線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應(yīng)連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負(fù)極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負(fù)極,則乙表應(yīng)為電壓表。故選C。
說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關(guān)鍵。切記:電流表相當(dāng)于一根導(dǎo)線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當(dāng)于斷開的開關(guān),接入電路與不接入電路對電路沒有影響。
4. 考查電路故障的分析
例4 如圖3所示,閉合開關(guān),兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉(zhuǎn),則該電路的故障可能是( )
A. 電流表壞了或未接好 B. 從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路
C. L2燈絲燒斷或燈座未接好 D. 電壓表和L1、L2都壞了
圖3
【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應(yīng)在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉(zhuǎn),故選項D也是錯誤的。若從a經(jīng)L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內(nèi)阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當(dāng)于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉(zhuǎn),且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。
說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進(jìn)行綜合分析。
5. 考查影響電阻大小的因素
例5 在做“研究導(dǎo)體的電阻跟哪些因素有關(guān)”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導(dǎo)線,分別測出它們的電阻,然后進(jìn)行比較,最后得出結(jié)論(數(shù)據(jù)見下表)
(1)為了研究導(dǎo)體的電阻與長度的關(guān)系,應(yīng)選用導(dǎo)線C和___________(填寫代號);
(2)為了研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,應(yīng)選用___________兩根導(dǎo)線進(jìn)行實驗;
(3)如果選用A和D兩根導(dǎo)線進(jìn)行實驗,則是為了研究導(dǎo)線的電阻與___________的關(guān)系。
【解析】導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長度、材料、橫截面積、溫度有關(guān)。(1)要研究導(dǎo)體的長度與電阻的關(guān)系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導(dǎo)體材料的關(guān)系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù),選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導(dǎo)體的電阻與橫截面積的關(guān)系。
答案:(1)F (2)F、G (3)橫截面積
說明:在分析從某兩組數(shù)據(jù)中可得出什么結(jié)論時,必須觀察這兩組數(shù)據(jù)中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關(guān)系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據(jù)并總結(jié)出實驗結(jié)論(物理規(guī)律)時,關(guān)鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。
6. 考查滑動變阻器的連接和應(yīng)用
例6 如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關(guān)S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是( )
A. 滑動變阻器的滑片P向右移
B. 滑動變阻器的滑片P向左移
C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關(guān)S2
D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1
圖4
【解析】當(dāng)S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關(guān)S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關(guān)S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。
說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進(jìn)而分析電流的變化、部分導(dǎo)體兩端電壓的變化。
7. 考查電流跟電壓、電阻的關(guān)系
例7 閱讀短文,并回答短文后的問題
在“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的過程中,一些同學(xué)作出了以下猜想:
猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越;
猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;
猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。
為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關(guān)的實驗器材,設(shè)計了電路,并按實驗要求分別測出有關(guān)的物理量。
(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。
(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。
(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據(jù),R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據(jù),可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。
(4)通過分析比較以上數(shù)據(jù),你還發(fā)現(xiàn)了________________________。
【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導(dǎo)體兩端的電壓,記錄每次通過導(dǎo)體的電流;或控制導(dǎo)體兩端的電壓不變,改變導(dǎo)體的電阻,記錄每次通過導(dǎo)體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關(guān)的實驗器材,還需要電壓表和電流表。
(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導(dǎo)體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。
(3)猜想中是控制導(dǎo)體的電阻不變,探究通過導(dǎo)體中的電流跟加在導(dǎo)體兩端的電壓的關(guān)系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據(jù)可知:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。
(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據(jù)可知:在電壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。
答案:(1)電流表 電壓表 (2)如圖5所示 (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。
圖5
說明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點,平時復(fù)習(xí)時應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
說明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點,平時復(fù)習(xí)時應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
圖5
說明:“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關(guān)系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關(guān)系。該類題是歷年中考的熱點,平時復(fù)習(xí)時應(yīng)多加強(qiáng)訓(xùn)練。
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