1、第14讲 电压 电阻,考点一,考点二,考点三,图解物理,考点一电压 1.定义:形成电流的原因。通常用字母“U”表示。 2.单位:国际单位是伏特,简称伏,单位的符号是V。常用的单位还有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(V)。它们之间的换算关系:1 kV=103 V,1 V=103 mV,1 mV=103 V。 3.常见电压值: (1)家庭电路的电压:220 V; (2)一节干电池的电压:1.5 V; (3)人体的安全电压:不高于36 V。,考点一,考点二,考点三,图解物理,4.电压表:(1)作用是测量电路中的电压,电路符号是_,实物图如右所示。 (2)双量程,分别是03 V,015 V,分度值分
2、别是0.1 V,0.5 V。 (3)使用: 使用电压表前,一定要看清量程和分度值,观察指针是否指零,若不指零,要先调零; 电流表必须和被测用电器并联; 电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。 5.串联电路的电压特点:总电压等于各部分电路电压之和, 即U=U1+U2+Un; 并联电路的电压特点:各支路两端电压相等,即U=U1=U2=Un。,考点一,考点二,考点三,图解物理,规律总结(1)有电压未必有电流,有电流一定有电压。 (2)被测电压不能超过电压表的量程。测量前先估测被测电压,无法估测时可先接大量程,用试触法判断选择。 (3)若要测量电源电压,可以将电压表直接接到电源两极。,考点
3、一,考点二,考点三,图解物理,考点二电阻 1.定义:导体对电流的阻碍作用叫电阻。 2.单位:国际单位是欧姆,简称欧,单位的符号是。常用的单位还有千欧(k)、兆欧(M),它们之间的换算关系是1 M=103 k,1 k=103 。 3.决定因素:电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积,还与温度有关。 方法技巧导体中的电阻可以利用导体中的电流和导体两端的电压计算,但电阻与导体中的电流和导体两端的电压无关。,考点一,考点二,考点三,图解物理,考点三滑动变阻器 1.原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。,3.作用:(1)调节滑动变阻器的滑片可以改变电路中的电阻,从而
4、改变电路中的电流;(2)保护电路。 4.接法:两接线头要“一上一下”。应将滑动变阻器与所控制元件串联接入。 5.闭合开关前,滑片应处于阻值最大位置(远离下端接线柱)。,考点一,考点二,考点三,图解物理,特别提示(1)使用前要观察滑动变阻器的铭牌,例如铭牌标有“50 2 A”字样,“50 ”表示滑动变阻器的最大阻值为50 ,“2 A”表示滑动变阻器允许通过的最大电流是2 A。 (2)使用滑动变阻器,能连续改变接入电路的电阻的大小,但不能读出连入电路的阻值;电阻箱可以直接读出连入电路的阻值,但其阻值不能连续改变,电路图符号是 ,实物图如图所示。,考点一,考点二,考点三,图解物理,考点一,考点二,考
5、点三,图解物理,考法1,考法2,考法3,考法1电压表的使用 典题1如图所示,L1和L2是两只相同的小灯泡,a、b是电流表或电压表。闭合开关S后,若两灯都能发光,则( )A.a、b均为电流表 B.a、b均为电压表 C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电流表,考法1,考法2,考法3,思路导引 审先通读题干,明确此题主要考查电流表、电压表的正确使用。 析分析1:如果两个灯泡串联,无论a、b是什么仪表,L2都会被短路,故电路不可能为串联; 分析2:既然两个灯泡的连接方式一定为并联,所以为了使灯L1、L2正确发光,a处相当于导线,即电流表;b处不能形成通路,否则会形成电源短路,故b处为电压表
6、。 判通过以上分析,可知C选项是正确的。 答案:C 方法归纳电流表应与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线;电压表要与被测用电器并联,在电路中相当于开路。,考法1,考法2,考法3,对应练1(2018湖南益阳)在如图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是( B )A.L1两端的电压 B.L1和L2两端的电压 C.L3和电源两端电压 D.电源两端电压,考法1,考法2,考法3,对应练2(2017山东临沂)小明在实验室里连接了如图所示的电路,对此电路的认识,正确的是( B )A.小灯泡并联,电压表测电源电压 B.小灯泡串联,电压表测L2的电压 C.若灯L1短路,则电压表示数为零 D.若灯L2短路,则电
7、压表示数为3 V,考法1,考法2,考法3,考法2理解电阻 典题2(2017湖南长沙)关于导体的电阻,下列说法正确的是( ) A.导体容易导电说明它对电流没有任何阻碍作用 B.导体的电阻越大,它对电流的阻碍作用越小 C.相同条件下,铜导线比铁导线的导电性能好,说明导体的电阻和材料有关 D.导体的电阻由它两端的电压和通过的电流决定 答案:C 解析:导体也有电阻,对电流有阻碍作用,因此A错;电阻越大,电阻对电流的阻碍作用越大,B错;相同条件下铜导线比铁导线导电性能好说明导体的电阻和材料有关,C正确;导体电阻是物体的属性,跟它两端的电压和电流无关,D错。 方法归纳 导体电阻是导体本身的一种特性,它的大
8、小由导体自身条件决定,与其他外界条件无关。,考法1,考法2,考法3,对应练3(2018山东滨州)下列说法中正确的是( D ) A.绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷 B.两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮 C.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比 D.把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值,考法1,考法2,考法3,解析: 绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部中的自由电荷很少,而不是几乎没有电荷,故A错误;两个完全相同灯泡串联,则通过的电流相等,由P=I2R知道,两灯泡的实际功率相等,所以两灯泡的亮暗相同,故B错误;电阻是导体本身
9、的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误;导体的电阻与其材料、长度、横截面积和温度有关,材料和温度相同,长度越大、横截面积越小,其电阻越大。若把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,所以电阻变大,即其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。,考法1,考法2,考法3,对应练4(2018四川巴中)关于导体和绝缘体,下列说法正确的是( A ) A.绝缘体对电流阻碍作用大,但能够带电 B.绝缘体不能导电的原因是绝缘体内没有电子 C.能够导电的物体叫导体,如金属,酸碱盐水溶液,橡胶等 D.导体易导电是因为内部有正电
10、荷自由移动,解析: 绝缘体对电流的阻碍作用大,不容易导电,但能带电(如用丝绸摩擦过的玻璃棒带正电),故A正确。绝缘体不能导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由电荷,但有电子,故B错误;容易导电的物体叫导体,金属、酸碱盐水溶液是导体,橡胶是绝缘体,故C错误;导体容易导电是因为其内部有大量的自由电荷,不只是正电荷自由移动;金属是导体,金属能够导电的原因是金属内部有大量的自由电子,故D错误。,考法1,考法2,考法3,考法3滑动变阻器的连接 典题3(2018山东潍坊)如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是( ),考法1,考法2,考法3,答案:A 解析:根据滑动
11、变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接法是一上一下的原则。在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值调至最大,故A正确,B、C、D错误。 方法归纳 滑动变阻器的使用“三要一不”:要“一上一下”,要串联,要先调到阻值最大处,不要超过允许通过的最大电流值。滑动变阻器下面的接线柱决定其电阻的调节方向:若滑片远离下端接入的接线柱,阻值变大,反之则变小。可以用以下口诀灵活记忆:滑动变阻器四个柱,六种接法四种对;全上电阻等于零,全下电阻为定值;只有上下各接一,阻值变化起作用;四种正确接法中,实质只有两作用;关键要看下接线,远离下接线柱阻值变大,靠近下接线柱阻值变小。,考法1,考法2,考法3,对应练5(2018湖南怀化
12、)如图所示,当滑片向左滑动时连入电路的电阻变大的是( D ),考法1,考法2,考法3,对应练6(2018浙江舟山)如图是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( A )A.M接A,N接D B.M接B,N接C C.M接A,N接B D.M接C,N接D,解析: 灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入的电阻是减小的,则滑片左侧的电阻丝应接入电路(即一定要接A接线柱),滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接A,N接D(或C),故A正确。,命题点1,命题点2,命题点1探究串、并联电路的电压规
13、律 1.实验器材:电压表1只、规格不同的小灯泡2只、电源、开关、导线若干等。 2.实验过程: (1)探究串联电路电压规律 串联电路中电压的规律:如图,用电压表分别测出L1两端电压为U1,L2两端电压为U2,L1、L2的总电压为U。,分析讨论:根据表(一)由数据可知串联电路中总电压等于各用电器两端电压之和。,命题点1,命题点2,(2)探究并联电路电压规律 按下图进行实验,得出表(二)的数据。,分析结论:根据表(二)由数据可知并联电路中各支路两端电压相等。 实验结论:串联电路总电压等于各用电器两端电压之和,并联电路各支路电压相等。,命题点1,命题点2,典题1小红同学对串联电路的电压规律进行了探究。
14、 【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。 【设计与进行实验】 (1)按如图所示的电路图连接电路。(2)闭合开关,排除故障,用电压表在AB间测出L1两端的电压UAB。 (3)在测L2两端的电压UBC时,小明为了节省时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上。 (4)测出AC间的电压UAC,得出结论。,命题点1,命题点2,【交流与评估】 (1)在拆接电路时,开关必须 。 (2)在测L1两端电压时,闭合开关,发现电压表示数为零,则小灯泡的故障可能是L1 或L2 。(均选填“短路”或“断路”) (3)小明用步骤3的方法能否测出L2两端的电压? ,为什么
15、? 。 (4)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中,小明分析实验数据得出结论: 。此实验在设计方案上存在的不足之处是 。,命题点1,命题点2,答案:(1)断开 (2)短路 断路 (3)不能 电压表的正负接线柱接反了 (4)串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和 只做了一次实验,一组实验数据得出的实验结论不具普遍性 解析:(1)在连接电路时,为了保护电路,必须要将开关处于断开状态。(2)闭合开关,发现电压表示数为零,可能是电压表的正负接线柱没有与电源正负极相连,或电压表短路;若故障出现在灯泡处,则可能是L1短路或L2发生断路。(3)在测L2两端的电压时,电压表所接的B接点不
16、动,只断开A接点,并改接到C接点上,这样会使电压表正负接线柱接反,不能测出L2两端的电压。(4)在探究电路中电压规律时,为避免偶然性,需要多测几组数据,此实验在设计方案上存在的不足之处就是只做了一次实验,一组实验数据得出的实验结论不具普遍性。,命题点1,命题点2,方法归纳(1)电学实验中,连接电路时,开关必须断开,断开的目的是保护电路,以防止由于接错出现短路而烧坏电表;(2)当电压表示数为零时,可能是其他地方发生了断路或与电压表并联的电路发生短路;(3)要准确测量用电器两端的电压,就必须严格按照电压表的使用规则进行操作;(4)为得出普遍结论,应使用不同规格的实验器材进行多次测量,测出多组数据。
17、,命题点1,命题点2,命题点2探究影响电阻大小的因素 1.实验器材:一只电流表,一个开关,导线若干。废日光灯管的灯丝,或固定在胶木板上的用直径0.3毫米以下的铁丝绕成的螺旋状线圈(铁丝线圈),长度和横截面积不同的镍铬线、锰铜线,酒精灯一个,小灯泡一只,电源。,命题点1,命题点2,2.实验过程:本实验为验证性实验,在探究导体电阻大小与材料的关系时,选择长度、横截面积相同的不同材料的电阻线依次接入如图中的A、B两端,观察电流表的示数,电流表示数大的电阻小;在探究导体电阻大小与导体的长度的关系时,要注意控制材料、横截面积相同,改变电阻线的长度,同上方法观察电流表的大小;探究导体的电阻与横截面积、温度
18、的实验过程中,操作方法和上面类似。 实验结论:(1)电阻大小与导体的材料有关; (2)同一材料、横截面积相同的导体,长度越长,电阻越大; (3)同一材料、长度相同的导体,横截面积越大,电阻越小; (4)同一材料、长度、横截面积都相等的导体,温度越高,电阻越大。,命题点1,命题点2,典题2(2018山东青岛)探究影响电阻大小的因素:有a、b、c、d四根不同的电阻丝,b、c、d跟a相比,分别只有一个因素不同:b与a长度不同;c与a横截面积不同;d与a材料不同。实验方案有如下两种:,(2)增加一把刻度尺,探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的 (选填“甲”或“乙”),具体做法: 。,命题点
19、1,命题点2,答案:(1)小 大 (2)第一种方案:甲 选用a、b两电阻丝,分别接入电路的M、N之间,分别测出两次电流表的示数,根据电压一定时,电流与电阻大小成反比,可算出a、b两电阻丝阻值之比。用刻度尺测量a、b两电阻丝的长度,分析电阻是否与电阻丝的长度成正比。 第二种方案:乙 用电压表分别测出a、b两电阻丝两端的电压,根据电流相同时,电压与电阻大小成正比,可算出a、b两电阻丝阻值之比,用刻度尺测量a、b两电阻丝的长度,分析电阻是否与电阻丝的长度成正比。,命题点1,命题点2,解析:(1)甲方案中,不同的导体接在同一电路的M、N之间,电压保持不变,则流过它的电流越大,表明接入的电阻丝的阻值越小
20、。 在乙方案中,四根电阻丝串联在同一电路中,它们的电流大小相等,电压与电阻大小成正比。电压表的示数越大,表示被测的电阻丝的阻值越大。 (2)要探究电阻大小是否与长度成正比,应选a、b两电阻丝为研究对象,分别用刻度尺测量它们的长度,得出它们的长度比。 在甲方案中,分别把a、b接在M、N之间,分别测出流过它们的电流。a、b的电阻与流过它们的电流成反比,根据电流之比推算出a、b的电阻比,以判断电阻大小是否与长度成正比。 在乙方案中,分别测出a、b串联在同一电路中时各导体两端的电压,a、b的电阻与它们的电压成正比,根据电压之比推算出a、b的电阻比,以判断电阻大小是否与长度成正比,命题点1,命题点2,方
21、法归纳 在探究影响电阻大小的因素实验中,主要用到的研究方法是控制变量法。物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素(变量)的问题变成多个单因素(变量)的问题。每一次只改变其中的某一个因素(变量),而控制其余几个因素(变量)不变,从而研究被改变的这个因素(变量)对事物的影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。它是科学探究中的重要思想方法。,1,2,3,4,1.(2017甘肃兰州)关于电压、电流和电阻,下列说法正确的是( C ) A.导体的电阻由它两端电压和通过的电流决定 B.电荷移动就能形成电流 C.电路中有电流时它两端一定有电压 D.电压的作
22、用是电路中产生自由电荷,解析: 导体的电阻是导体本身的一种性质,导体的电阻跟导体的材料、横截面积、长度、温度有关,其大小与电流和电压无关;只有电荷的定向移动才能形成电流;电压是使电荷发生定向移动,电路中形成电流的原因,有电流则一定有电压。,5,1,2,3,4,2.(2018陕西)如图所示的电路中闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数,下列关于该电路的说法正确的是( C )A.电流表测量干路中的电流 B.电压表不能测量L1两端的电压 C.取下L1时,L2正常发光 D.只断开开关S2时,电压表有示数,5,1,2,3,4,解析: 由题图可知,闭合开关S1、S2,小灯泡L
23、1和L2并联,电流表在L1支路上,测通过L1的电流,故A错误;闭合开关S1、S2,电压表测并联电路两端的电压,即电压表也测量L1两端的电压,故B错误;并联电路各支路互不影响,取下L1时,L2正常发光,故C正确;只断开开关S2时,电压表只有一个接线柱连入电路,无示数,故D错误。,5,1,2,3,4,3.(2018甘肃兰州诊断)如图所示,甲、乙、丙分别可能是灯泡L2、电流表或电压表,关于它们的连接情况,下列说法正确的是( A ) A.若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,灯泡L1和L2并联 B.若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,灯泡L1和L2并联 C.若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表
24、,灯泡L1和L2串联 D.若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,灯泡L1和L2串联,5,1,2,3,4,解析: 若甲是灯泡L2,乙是电流表,丙是电压表,灯泡L1和L2并联,A正确;若甲是电流表,乙是灯泡L2,丙是电压表,L1和L2被短路,形成电源短路,B错误;若甲是电压表,乙是灯泡L2,丙是电流表,L1被短路,C错误;若甲是灯泡L2,乙是电压表,丙是电流表,L1被短路。,5,1,2,3,4,4.(2017甘肃兰州)根据电路图,以笔画线代替导线连接实物电路。,5,1,2,3,4,答案:,解析: 由电路图可知,R和L1串联再与L2并联,电流表测通过L2的电流,电压表测R和L1两端电压,开关在干路
25、上控制整个电路,实物连接如图所示。,5,1,2,3,4,5.(2018新疆乌鲁木齐)某实验小组的同学用铅笔芯探究导体的电阻与长度的关系,如图所示是该实验的电路图。,(1)闭合开关,向右移动铅笔芯上的滑片P1,电路中的电流不变 (选填“变大”“变小”或“不变”)。 (2)如果滑片P1滑动到铅笔芯最右端时,电压表示数很小,应该将滑动变阻器的滑片P2向右 移动。,5,1,2,3,4,(3)移动铅笔芯上面的滑片P1,记录铅笔芯AP1之间的距离和电压表的示数,数据如下:通过数据反映出的规律和欧姆定律 可以推出导体的电阻与导体的长度成正 比的结论。若图示位置时电压表示数为0.9 V,滑片P2向右移动一段距离,电压表示数变为1.2 V,滑片P2再向右移动一段相同的距离,电压表示数为1.8 V。,5,
