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第15讲电压和电阻考点一电压及其测量考点二电阻考点三滑动变阻器类型一串、并联电路电压规律类型二电路故障分析类型三影响电阻大小的因素预学案·记易精讲案·学易考点四电阻箱预学案·记易考点一电压及其测量即学即练1.在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,这就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压,其现象如图所示,这个电池的电压是0.5V,电池的正极是铜片(选填“锌片”或“铜片”)。 特别提醒1.导体两端有电压时,电路中不一定有电流,因要有电流,电路必须是通路。2.在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源电压相等。考点二电阻即学即练2.(2018·天津)在“探究影响导体电阻大小的因素”时,某实验小组想利用如图所示的电路分别对导体电阻跟它的长度、横截面积、材料有关的猜想进行实验验证。(1)为验证“导体电阻跟长度有关”,下表中可选用的三种导体是BDE(填导体代号);导体代号长度/m横截面积/mm2材料A1.00.2锰铜B1.00.4锰铜C1.00.6锰铜D0.50.4锰铜E1.50.4锰铜F1.00.6镍铬合金G1.00.6铁(2)若实验中将电路中的电流表更换为小灯泡,通过观察灯泡的亮度也可以判断导体电阻大小,但不足之处是不能较准确地反映电路中电流的变化。考点三滑动变阻器即学即练3.(2018·成都)小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该变亮(选填“变亮”、“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更细(选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。 特别提醒电阻变化的判断:取决于所接下接线柱,滑片远离下接线柱电阻变大,靠近下接线柱则电阻变小。(即:一上一下接电路,阻值变化看下柱,靠近下柱电阻小,远离下柱电阻大)考点四电阻箱电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。1.电阻箱的读数方法:各旋盘指示点(△)对应的示数乘面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。2.滑动变阻器与电阻箱4.如图所示的电位器实质是一种变阻器,它是靠改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻值的。即学即练押图练·通易精讲案·学易类型一串、并联电路电压规律(近三年云南1次)【命题解读】串、并联电路的电压规律在历年的学业水平考试中出现频率较高,命题多以选择题、填空题、实验探究题的形式出现,且常常故意把电压表接在电源和某个用电器两端来干扰学生的思维。例1(2016·自贡)某同学连接的电路如图所示,他所用的电源是四节新干电池串联组成的电池组,当他将开关闭合后,电压表的示数为2V,则L1两端的电压为4V,L2两端的电压为2V。 命题思路主要考查串联电路的电压特点,解决此类题关键是电压表所测电路元件的判断,另外应记住一节干电池的电压为1.5V。失分警示电压表测量的是所并联用电器两端的电压,电压表不测带电源用电器两端的电压。真题实战1.如图所示电路,开关闭合后两灯发光。以下说法正确的是 (A) A.电压表V的示数一定等于V1的示数B.电压表V的示数一定大于V1的示数C.电流表A的示数一定等于A1的示数D.电流表A的示数一定等于A1的示数的2倍类型二电路故障分析(近三年云南2次,昆明1次)【命题解读】电路故障分析多在选择题、实验探究题中进行考查且以单独考查为主,同时命题时会结合电路图或实物图进行,电路故障分为断路和短路两种,产生原因主要有:元件本身存在断路、短路,导线接触不良或断开,器材选择不当,电路连接不当等。例2(2016·云南)小明利用如图所示的电路测Rx的电阻。连接好电路闭合开关后,无论怎样调节滑动变阻器滑片,电流表指针几乎无偏转,电压表示数接近电源电压,出现这种情况的原因是 (B) A.Rx短路B.Rx断路C.电流表断路D.滑动变阻器断路命题思路该类题云南省学业水平考试中多在实验探究题、选择题中出现,该考点出现频次高,综合性强,复习中一定要高度关注。在平时的学习中多总结方法与技巧。失分警示电压表测量的是所并联用电器两端的电压,电压表不测带电源用电器两端的电压。如果电压表两端既有电源又有用电器,那电压表测的应该是电压表外围用电器的电压,这一点一定要记住。真题实战2.如图所示的电路,闭合开关S,灯L不发光,电流表有示数,电压表无示数,则电路故障可能是 (C) A.电阻R短路B.灯L的灯丝断了C.灯L短路D.电阻R的接线柱接触不良【方法与技巧】电路出现故障一般有两种情况:发生断路或发生短路。(1)若电路是串联电路:①电路中没有电流,电路一定是发生了断路(开路),故障的具体位置就在电压表并联上去有示数的地方,没有示数的地方电路是完好的;②电路中有电流,电路一定是发生了短路,故障的具体位置就在电压表并联上去没有示数的地方,有示数的地方电路是完好的。(2)若电路是并联电路,如果所有用电器均不工作,说明干路发生了断路或电源短路;如果其他用电器仍在工作,说明该用电器所在的支路断路。类型三影响电阻大小的因素(近三年云南1次)【命题解读】探究影响电阻大小的因素多在探究题、填空题中结合物理学研究方法、电路图进行考查。例3(2015·曲靖)为了探究导体电阻与长度的关系,小强把一根较长的镍铬合金线AB组装成如图所示的电路,E、F是电夹。 (1)电路中,R0的作用是保护电路。(2)将电夹E夹在A点位置不变,电夹F分别夹在m、n、o、p和B点时,改变了合金线接入电路的长度,此时通过观察电流表示数的变化可以间接地反映出接入电路中电阻的大小变化。(3)利用图中的器材,还可以探究导体电阻与横截面积(选填“材料”或“横截面积”)的关系。(4)小毕将图中连接电流表的两根导线分别连接在一个电压表的正、负接线柱上,电压表不能(选填“能”或“不能”)代替电流表在第(2)步骤中的作用。命题点一串联电路的故障试真题·练易1.(2015·曲靖)如图所示是测量小灯泡电功率的电路图,当开关闭合后发现小灯泡不亮,移动滑动变阻器的滑片时电压表无示数,电流表的示数有明显变化,则以下分析正确的是 (C)A.电流表正、负接线柱接反了B.电压表的量程选大了C.小灯泡处发生短路D.小灯泡处发生断路2.(2014·曲靖)在如图所示的电路中,当开关S闭合后,灯L1不亮、L2亮,电压表有示数,则下列说法中正确的是 (D)A.灯L1与L2并联,L1的灯丝断了B.灯L1与L2并联,L1被短路了C.灯L1与L2串联,L1的灯丝断了D.灯L1与L2串联,L1的实际功率比L2的小很多3.(2014·昆明)某实验小组连接了如图所示的串联电路,电源电压为3V恒定不变,连接好电路,闭合开关后两灯都不亮,他们用电压表先后测得Uab=Ubc=Ucd=0,Uad=3V,为进一步确认电路故障,他们先用导线将a、b连接起来,先后测得Ubc=Ucd=0;再用导线将b、c连接起来,先后测得Uab=0,Ucd近似等于3V;最后用导线将c、d连接起来,先后测得Uab=0,Ubc近似等于3V,则故障原因可能是(B)A.灯Ll和灯L2都发生了断路B.灯L2和开关S都发生了断路C.灯Ll和开关S都发生了断路D.灯Ll、灯L2和开关S都发生了断路命题点二探究导体对电流的作用4.(2014·昆明)我们知道导体都能导电,那么导体对电流是否有阻碍作用呢?不同导体导电本领一样吗?怎样衡量导体的导电本领呢?小明设计了如图所示的电路来回答上面的问题。(1)小明先后将a、b两根不同的合金丝接入电路中,这样做的目的是改变电路中的电阻。实验中,将a换成b后,应调节滑动变阻器,使电压表的示数与接a时的示数相同,分别观察先后接a和b后电流表的示数,结果发现其示数变化,说明导体对电流有阻碍作用;把不同的合金丝接入电路后,观察到电流不同,还说明不同导体导电的本领是不同的。(2)为进一步研究导体的导电本领,小明又先后将a、b两根不同的合金丝接入电路,并改变合金丝两端的电压,分别获得多组电压和对应的电流如表所示:合金丝a电压/V123456电流/A0.10.20.30.40.50.6合金丝b电压/V123456电流/A0.20.40.60.81.01.2根据表中数据分析可知:对同一根合金丝,其两端的电压与电流的比是相同的;对不同合金丝,其两端的电压与电流的比是不同的。于是,我们就用电压与电流的比来衡量导体的导电本领。(3)一根合金丝,加在它两端的电压是9V时,通过它的电流是3A,则该合金丝的阻值是3Ω;当加在它两端的电压为零时,它的阻值是3Ω。过实验·行易实验一探究串、并联电路的电压规律【命题点】1.设计并画出电路图。2.连接实物图,连接电路时,开关要断开。3.电压表量程的选择。4.电压表的使用和读数。5.电路故障的分析与判断。(1)电压表指针反向偏转——电压表的正、负接线柱接反了;(2)电压表指针偏转角度过小——量程选择过大;(3)电压表指针偏转角度过大——量程选择过小;(4)闭合开关后,灯泡不亮(可能是小灯泡断路或短路;若小灯泡断路,电压表有示数,且接近电源电压;若小灯泡短路,电压表无示数);(5)换用不同规格的小灯泡(或改变电源电压)进行多次实验的目的——保证实验结论具有普遍性和正确性。6.实验数据分析7.实验评估8.实验结论:串联电路中总电压等于各部分电路两端的电压①之和,即:U=U1+U2+…+Un;并联电路中各支路两端电压②相等,且等于电源的电源,即:U=U1=U2=…Un。例1(2018·自贡)在“探究串联电路电压的特点”活动中。 (1)如图所示,连接电路时,至少需要6根导线;实验中应选择规格不同(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。(2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,原因可能是L2断路或L1短路(填出一种即可)。(3)小芳保持电压表的B连接点不动,只断开A连接点,并改接到C连接点上,测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压?不能,理由是:电压表的正、负接线柱接反了。(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价:根据一次实验得出的结论具有偶然性,改进方法是应更换规格不同的灯泡进行多次实验。UAB/VUBC/VUAC/V2.61.84.4解题思路该题考查学生对于“探究串联电路的电压关系”实验的理解和掌握,为了使探究得出的结论具有普遍意义,应该选取不同的小灯泡进行实验;注意电压表的接法。实验二探究影响导体电阻大小的因素(近三年未考)【命题点】1.连接电路时,开关要断开。2.电流表量程的选择。3.电流表的使用和读数。4.转换法的应用(比较电流表的示数或小灯泡的亮度来判断导体电阻的大小)。5.电路中灯泡、定值电阻或滑动变阻器的作用:①反映电阻大小和保护电路。6.控制变量法的应用(1)探究导体电阻与导体材料的关系(温度相同时),选取②长度和横截面积均相同的不同材料制成的导体;(2)探究导体电阻与长度的关系(温度相同时),选取③同种材料制成和横截面积相同,长度不同的导体;(3)探究导体电阻与横截面积的关系(温度相同时),选取④同种材料制成和长度相同,横截面积不同的导体;(4)探究导体电阻与导体温度的关系,选择⑤同一导体进行加热。7.如果只有一种材料可以探究哪些问题及操作方法(将导线剪成不同长度探究电阻与长度的关系;对折探究电阻与横截面积的关系)。8.数据分析和实验评价。实验结论:导体的电阻是导体本身的一种性质,导体电阻的大小取决于导体的⑥材料、⑦长度和⑧横截面积,还与⑨温度有关。例2如图所示,在“探究影响导体电阻大小因素”的实验中,导线a、b、c粗细相同,b、d粗细不同;a、b、d长度相同。 (1)该实验是通过观察电流表的示数间接比较导线电阻的大小。(2)选用导线a、b分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的材料有关。(3)选用导线b、c分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的长度有关。(4)选用导线b、d分别接入电路中,是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。(5)影响导体电阻大小的因素除了上述因素外,还可能