初中物理 电压和电阻

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1、第六章第六章 电压电压 电阻电阻内容提要内容提要电压电压 （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：电路中有电源（或电路两端有电压） ； 电路是连通的。 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” （二）电压的单位 1国际（基本）单位：V 常用单位：kV 、mV 、V 换算关系：1Kv1000V 1V1000mV 1mV1000V 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对人体安全电压不高于 36V

2、 3电池组串联：U=U1+U2+U3； 电池组并联：U=U1=U2=U3；2 节干电池串联 是 3 V，2 节干电池并联是1.5 V（三）电压测量： 1仪器：电压表，符号： 2读数时，应先看 量程 ，再看 分度值，最后读数。3使用规则： 电压表应与被测用电器 并联 。 电压表介入电路时，应使电流从电压表的“ 正接线柱 ”流入，从“ 负接线柱 ”流出。否则指针会 反偏 。 被测电压不要超过电压表的 量程 。 量程范围内，电压表可直接接到电源 两极 上，测 电源电压 。 在预先不能预测被侧电压值时，应先进行 试触 。 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

3、甚至烧坏电压表。 选择量程：实验室用电压表有两个量程，03V 和 015V。测量时，先选大量程，进行试触，若被测电压在3V15V 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 电流表电压表符号连接方式串联并联直接连接电源 两极不能能量 程006A 03A03V 015V 每大格02A 1A1V 5V 每小格002A 01A01V 05V异分析电路时内阻很小，几乎为 零 相当于短路内阻很大 相当于开路（断路）同使用前应先调零；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

4、、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：电压表损坏；电压表接触不良；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压表， “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： 电流表短路；或电压表并 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（即电压

5、表之外的电路有断路） 。电阻电阻 （一）定义及符号 :电阻表示导体对电流的 阻碍作用 的大小。 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 1 。 2常用单位：千欧、兆欧。 3换算：1M= 106 1K= 103 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。 超导体的电 阻为 零 .（三）影响因素 （材料、长短 L、横截面积 S、温度 T）1实验原理：在电压不变的情

6、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。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。 与电压和电流的大小 无关 。4结论理解： 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）：滑动变阻器电路符号 。滑动变阻器： 构造：瓷筒、电阻丝（阻值很大） 、滑片 P、金属杆、接线柱。 结构

7、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： 根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器应 串 联在电路中； 接法是“ 一上一下”接；接入电路前（闭合开关前）应将滑动变阻器调到 阻值最大处 。 铭牌：某滑动变阻器标有“50 1.5A”字样，50 表示滑动变阻器的最 大阻值为 50 或变阻范围为 050。15A 表示滑动变阻器允许通过的最大 电流为 1.5A作用：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；保护电路。优缺点：能够逐渐连续改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值 是多少。 3.电阻箱的读书方法： A：旋盘式：各旋盘下小三角指

8、示的数面板上标记的倍数，然后加在一起， 就是电阻箱接入电路的电阻值。 B：插孔式：插入的不读，不插入的读 。典型例题典型例题例例 1.1.现有几根锰铜合金丝和镍铬合金丝，其规格如右表所示请你设计实验方 案，在不剪断合金丝的前提下，比较锰铜合金丝和镍铬合金丝这两种材料的导 电性能 编号材料长度横截面积 A锰铜合金0.5m2.0mm2 B锰铜合金1.5m1.5mm2 C锰铜合金1.8m1.0mm2 D锰铜合金2.0m0.5mm2 E镍铬合金0.3m2.0mm2 F镍铬合金1.3m1.5mm2 G镍铬合金1.5m1.0mm2 H镍铬合金2.0m0.5mm2（1）应选用编号为 _ 的锰铜合金丝和编号为

9、 _ 的镍铬 合金丝进行实验 （2）选择实验器材并根据所选器材，画出一个能反映实验方案的电路图解析：解析：（1）对于多变量的探究题目，要采用控制变量的思想来设计实验；探究 的是不同材料的合金丝的导电性能，就需要保持合金丝的材料不同，而控制其 他因素保持一致回归此题，锰铜合金丝和镍铬合金丝的材料不同，要想探究 它们的导电性能就必须控制长度和横截面积保持一致，据此来选择实验材料 （2）合金丝导电性能的好坏无法直接看出，所以需要运用“转换法”将其转化 为易观察的现象；方法有多种，可在电路中接入一个小灯泡，通过小灯泡的明 暗程度来判断它们的导电性，但这样的实验效果不是太明显；也可以在电路中 接入一个电

10、流表，通过电流表的示数来间接判断它们的导电性能 答案：答案：解：（1）由控制变量法知，应控制两种材料的长度和横截面积相等来进 行研究，表格中，D、H 两根导线符合要求 故答案为：D、H （2）由分析可知，在电路中串联一电流表，通过电流表的示数来判断 它们的导电性能； 器材：电源、电流表、开关一个、导线若干、D 导线和 H 导线各一根； 方法：在 A、B 之间分别接入 D、H 两根导线，观察电流表的示数的不同若电 流大，则表示导电性能好作图如下：例例 2.2.实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中， 闭合开关后，两灯发光此时，一同学不小心把 L1的玻璃外壳打破了，结果 L

11、1 熄灭，L2却更亮了这是为什么呢？他们提出猜想： 猜想一：可能 L1处发生断路； 猜想二：可能 L1处发生短路 （1）根据串联电路的特点，可知“猜想一”是 _ （选填：“正确” 或“不正确” ）的 （2）针对“猜想二” ，同学们找来一只电压表，先后并联在 L1、L2两端，如图 乙所示假如“猜想二”是正确的，则电压表并联在 L1两端时 _ 示数（选填“有”或“无” ） ，并联在 L2两端时 _ 示数（选填“有” 或“无” ） （3）实验发现两次电压表均有明显读数，且 L1两端电压比 L2两端电压小，说 明“猜想二”也不正确你认为 L1熄灭、L2更亮的原因可能是（ _ ） A、L1电阻变大 B、

12、L1电阻变小 C、L2电阻变小 D、L1功率变大解析：解析：本题考查了串联电路的特点和电压表使用，对一个物理问题可以大胆猜 想，然后通过试验验证猜想，如果符合则猜想正确，如果不符合，则猜想错 误 答案：答案：解：（1）根据串联电路的特点，如果某处有断路，则整个电路就会不通， 而结果是结果 L1熄灭，L2却更亮了，所以猜想 1 不正确； （2）L1处如果发生短路，则电阻为 0，所以电压表两端应该没示数，L2正常， 所以并联在 L2两端时有示数； （3）实验发现两次电压表均有明显读数，且 L1两端电压比 L2两端电压小，说 明既不是段路也不是短路，而是 L1电阻变小； 故答案为：（1）不正确；（2

13、）无、有；（3）B例例 3.3.小明同学在科技活动中，了解到有一种热敏电阻，其电阻 R 随温度 t 变化 的图象如图甲所示请回答：（1）热敏电阻的阻值随温度的升高而 _ （选填“增大”或“减小” ） （2）小明想利用热敏电阻制成温度报警器实验室中现有两只外形完全相同的 电阻 R1和 R2，其中一只为热敏电阻，另一只为定值电阻（阻值不随温度的变化 而变化） 为了辨别它们，小明设计了如图乙所示的电路 接下来小明应进行的操作步骤是 如何判断哪只是热敏电阻？解析：解析：（1）从图象中可以看出，电阻随温度的升高而减小； （2）根据热敏电阻的阻值随温度的变化而变化，因此使电路形成通路，并改 变其中一个电阻

14、的温度； 根据电流表的示数和温度变化的电阻判断出热敏电阻 答案：答案：解：（1）根据图甲坐标系中曲线的趋势可以得出，电阻随温度的升高而 减小，因此热敏电阻的阻值随温度的升高而减小； （2）小明将两个完全相同的电阻串联起来，为了探究电阻与温度的关系，首先 需要操作的是： 闭合开关，对其中一只电阻加热 然后通过观察电流的示数变化，如果电流示数变化说明热敏电阻随温度的变化 而改变；若电流表示数增大则该电阻为热敏电阻（或若电流表示数不变，则 该电阻为定值电阻，另一只为热敏电阻） 故答案为 （1）减小； （2）闭合开关，对其中一只电阻加热 若电流表示数增大则该电阻为热敏电阻（或若电流表示数不变，则该电阻

15、 为定值电阻，另一只为热敏电阻） 例例 4.4.小王同学在探究“决定电阻大小的因素”时，做出了如下猜想： 在温度不变时，导体的电阻与导体的材料有关； 在温度不变时，导体的电阻与导体的横截面积有关 供他选择的导体如表所示 序号材料长度（m）横截面积（mm2） A镍铬合金0.80.5 B锰铜0.81 C锰铜0.80.5 要想验证猜想，应选表中两个导体的序号时： _ ； 要想验证猜想，应选表中两个导体的序号时： _ 解析：解析：要探究电阻与材料的关系，根据控制变量法，应选取长度、横截面积都相同，而材料不同的两根电阻丝； 要探究电阻与横截面积的关系，根据控制变量法，应选取材料、长度都相同， 而横截面积不同的两根电阻丝 答案：答案：解：要探究电阻与材料的关系，根据控制变量法必须控制除了材料以外 的所有因素相同由表格中可知，序号 A 和 C 的长度、横截面积都相同，所以 要想验证猜想，应选表中的序号 A 和 C； 要探究电阻与横截面积的关系，根据控制变量法必须控制除了横截面积以外的 所有因素相同由表格中可知，序号 B 和 C 的材料、长度都相同，所以要想验 证猜想，应选表中的序号 B 和 C 故答案为 A 和 C；B 和 C例例 5.现有两个电压表、一个电源、一