中考物理重点难点：专题电压电阻学案

中考物理重点难点：专题电压电阻学案

‎ ‎ 第十六章 电压 电阻 一、考点知识梳理 ‎（一）电压 ‎1.电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置。‎ ‎2.家庭电路的电压是220V，对人体的安全电压为不高于36V。‎ ‎3.电压表的使用规则：‎ ‎⑴电压表要并联在电路中。‎ ‎⑵电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出。否则指针会反偏。‎ ‎⑶被测电压不要超过电压表的最大量程。‎ ‎4.电压表的错误接法可能出现的现象：‎ 图1：开关闭合，灯不亮，电压表有示数，且示数相当于电源电压；‎ 图2：开关闭合，灯亮，电压表无示数。‎ ‎5.电流表和电压表的比较：‎ 电流表 ‎ 电压表 异 符号 A V 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量 程 ‎0.6A 3A ‎3V 15V 每大格 ‎0.2A 1A ‎1V 5V 每小格 ‎0.02A 0.1A ‎0.1V 0.5V 内阻 很小，几乎为零相当于短路 很大相当于开路 同 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。‎ 23‎ ‎ ‎ ‎6. 利用电流表、电压表判断电路故障 ‎⑴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：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。‎ ‎⑵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①电流表短路；②和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。‎ ‎⑶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。‎ ‎7.串、并联电路电压的规律：‎ 串联电路：串联电路两端有总电压等于各部分电路两端的电压之和；‎ 并联电路：并联电路各支路两端的电压都相等。‎ ‎8.串、并联电池组的电压规律：‎ 串联电池组：串联电池组的电压等于各节电池的电压之和；‎ 并联电池组：并联电池组的电压等于各节电池的电压。‎ ‎（二）电阻：‎ ‎1.电阻表示导体对电流的阻碍作用。‎ 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。‎ ‎2.电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关，还受温度影响。与导体两端有无电压、电压大小、是否有电流通过以及电流大小等均无关。‎ ‎3.科学家发现，某些物质在温度很低时，电阻变为零，这就是超导现象。超导体适合做输电线和电动机、电磁铁的线圈等。‎ ‎4.滑动变阻器：‎ ‎⑴构造：瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱。‎ ‎⑵结构示意图：‎ ‎⑶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。‎ 23‎ ‎ ‎ ‎⑷使用方法：选、串、接、调。‎ 即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；串联在电路中；接法：“一上一下” ；接入电路前应将电阻调到最大。‎ ‎⑸铭牌：某滑动变阻器标有“50Ω1.5A”字样，50Ω表示滑动变阻器的最大阻值为50Ω或变阻范围为0-50Ω。1.5A表示滑动变阻器允许通过的最大电流为1.5A.‎ ‎⑹作用：①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；②保护电路。‎ ‎⑺应用：电位器。‎ ‎⑻优缺点：能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。‎ ‎⑼注意：①滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端及中点时，变阻器连入电路的电阻。②分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。‎ 二、重点难点解读 ‎1.重点实验再现：‎ ‎（一）探究串、并联电路电压的规律：‎ ‎【实验器材】两只相同规格的小灯泡和一只不同规格的小灯泡、一个开关、干电池、导线若干、电压表。‎ ‎【电路图】‎ ‎【设计实验】分别按照上面两个电路图连接电路，先将规格相同的小灯泡接入电路，读出电压表示数并记录；然后将规格不同的小灯泡接入电路，再次读出电压表示数并记录。‎ ‎【实验表格】串联电路：‎ 实验次数 AB两端的电压UAB/V BC两端的电压UBC/V AC两端的电压UAC/V ‎1‎ ‎2‎ 并联电路：‎ 23‎ ‎ ‎ 实验次数 L1两端的电压U1/V L2两端的电压U2/V 总电压U/V ‎1‎ ‎2‎ ‎【实验结论】串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。并联电路中，各支路两端的电压相等。‎ ‎【提示】使用不同规格的灯泡是为了避免偶然性。‎ ‎（二）探究电阻的大小与哪些因素有关：‎ ‎1.实验原理：在电压不变的情况下，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。所以定论“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。‎ ‎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。‎ ‎4.结论理解：‎ ‎⑴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。‎ ‎⑵结论可总结成公式R=ρL/S，其中ρ叫电阻率，与导体的材料有关。记住：ρ银<ρ铜<ρ铝，ρ锰铜<ρ镍隔。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。‎ ‎（三）探究怎样用滑动变阻器改变灯泡亮度：‎ ‎1.滑动变阻器铭牌上的“20Ω1A”字样。其中： “20Ω”表示：滑动变阻器的最大阻值是20Ω； “1A”表示：允许通过的最大电流是1A。‎ ‎2.在连接好电路，闭合开关之前，滑动变阻器的滑片应调到什么位置上？为什么要这样做？‎ ‎——阻值最大处，这样做是为了保护电路。‎ ‎2.经典例题分析 例1：如图所示，闭合开关S后，电流表几乎无示数，电压表示数近似等于电源电压，此时可能（ ） A.L2短路 B.L2灯丝断了 C.L1短路　　 D.L1灯丝断了 23‎ ‎ ‎ 例2：如图所示的电子体温计通过流过半导体制成的感温头的电流来反映人的体温，这利用半导体（ ）‎ A．良好的导电特性 B．良好的绝缘特性 C．电阻随温度变化而变化的特性 D．电阻随光照变化而变化的特性 例3：在如图所示的电路中，当闭合开关S后，发现一灯亮一灯不亮，电压表的指针几乎指在零刻度线，电流表指针则有明显偏转，该电路中的故障可能是（ ）‎ A．灯泡L2短路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1断路 D．两个灯泡都断路 23‎ ‎ ‎ 例4：在“探究影响导体电阻大小的因素”实验中，小明设计了如图电路． ‎ ‎⑴在连接电路时发现，还缺少一个元件，他应该在电路中再接入的元件是_______________。‎ ‎⑵为粗略判断a、b两点间导体电阻的大小，可观察________。‎ ‎⑶另有甲、乙两位同学分别对小明的电路作了如下的改进：甲把灯泡更换为电流表；乙在原电路中串联接入电流表．你认为____同学的改进更好一些，理由是_________________。‎ 三、巩固练习热身：‎ ‎1. （2013•衡阳）如图所示电路中，当开关S闭合时，电压表测的是（　　）的电压。‎ A．L1 B．L2 C．L1L2总电压 D．电源和L1‎ 23‎ ‎ ‎ ‎2.（2014•邵阳）如果不考虑温度的影响，导体的电阻的大小与下列哪个因素无关（ ）‎ A．导体的材料 B．导体的长度 C．导体的横截面积 D．导体两端的电压 ‎3.（2014•泰安）小强同学在探究串联电路电流规律的实验中，按如图连接好了电路，闭合开关S后，观察实验，两灯均不发光．为检测出电路故障，他做了以下操作：将电压表接到b、c两点，观察电压表、电流表均无示数；将电压表接到a、b两点，观察电压表有明显示数，而电流表示数几乎为零．则电路故障可能是（　　）‎ A．灯L2断路 B． 灯L2短路 C． 电流表烧坏了 D． 灯L1断路 ‎4.（2014山东济宁）小梦为济宁市2014年5‎ 23‎ ‎ ‎ 月份的体育测试设计了一个电子身高测量仪。如图的四个电路中，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随身高上下平移。能够实现身高越高，电压表或电流表示数越大的电路是（ ）‎ ‎5. （2014•宜宾）如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表是显示的数据来反应水位升降情况．水位最低时，滑杆P随位于R的a端处．L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻．下列判断正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮 23‎ ‎ ‎ B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮 C．当电压表示变大，指示灯变暗，则表明水位上升 D．若将电压表改装成水位计，则电压表零刻度线即为水位计零刻度线 考点：人教新课标物理九年级一轮复习•电压 电阻•电路动态分析 ‎6. （2014•威海）当温度降到很低时，某些金属导题如铝在﹣271.76℃以下，铅在﹣265.95℃以下时，电阻就变成了零，这种现象称为超导现象．假如白炽灯的灯丝、电动车内线圈、电饭锅及电熨斗内部电热丝都用超导材料制作，当用电器通电时，假设这些导体的电阻都变为零，下列说法正确的是（　　）‎ A．白炽灯仍能发光且更省电 B． 电动机仍能转动且效率更高 C．电饭锅仍能煮饭且效率更高 D． 电熨斗仍能熨烫衣服且更省电 23‎ ‎ ‎ ‎7.（2014•嘉兴）为了验证玻璃在加热烧红时也能导电，同学们利用白炽灯，灯丝已断的灯泡玻璃芯，酒精灯、插头、导线若干，设计了下面所示的四种方案，其中合理的是（ ）‎ ‎ ‎ ‎8.（2012四川成都）我国家庭电路的电压是 V， 各个用电器之间的电路连接方式是 联。‎ ‎【答案】220；并 ‎【解析】‎ 23‎ ‎ ‎ ‎9.如图所示，是小宝同学做探究实验时的电路图，电路中的两只相同的电压表选用了不同的量程，测量时，两只电压表的指针恰好指在同一位置处，电压表V1和V2的示数之比是 ，选择0~15v量程的电压表是 。‎ ‎10. （2013•枣庄）小明用如图所示的电路来探究串联电路的电压关系．已知电源电压为6V，当开关S闭合后，发现两灯均不亮．他用电压表分别测a、c和a、b两点间的电压，发现两次电压表示数均为6V，由此判定灯　　（选填 “L1”或“L2”）开路，用电压表测b、c两点间的电压，示数为　　V．‎ ‎ ‎ 23‎ ‎ ‎ 考点：人教新课标物理九年级一轮复习•电压 电阻•电路故障分析 ‎11.电阻触摸屏在笔记本电脑及手机等设备上已普遍使用，当手指在触摸屏表面施以一定的压力时，触摸屏通过分别识别触摸点的水平与竖直位置，从而确定触摸的位置．‎ ‎（1）其工作原理利用了在材料、横截面积一定时，导体的长度越长，导体的电阻就越 的规律．‎ ‎（2）以竖直方向为例，触摸屏相当于一根电阻丝，触摸时，触摸点P将电阻丝分为上下两部分，设上部分电阻为R1，下部分电阻为R2，结构可等效为如图所示电路，电源电压不变．当触摸点在竖直方向移动时，若测得R2两端电压增大，则可知R2阻值 ，触摸点P到屏下端的距离 （以上两空选填“增大”、“减小”或“不变”）．‎ ‎12. (2012江西南昌)如图所示，是“滑动变阻器改变电路中的电流”的实验图，请您在虚线方框内画出与实物图相对应的电路图.‎ 23‎ ‎ ‎ ‎【答案】‎ ‎13.（2013菏泽）如图所示，电源电压为12 V，用笔画线代替导线，将图中元件连接成电路，要求：电压表测量灯泡两端的电压，当滑动变阻器的滑片向左移动时，灯泡变亮。‎ ‎【答案】‎ ‎【解析】‎ 23‎ ‎ ‎ ‎14. （2014•东营）在探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”时，小明同学想用图甲中的器材组成电路，其中一个电压表测量电源两端的电压、一个电压表测量某一个灯泡两端的电压，请你帮助他完成下述工作（电源电压不超过3V）．‎ ‎（1）在方框内画出电路图；‎ ‎（2）用笔画线表示导线，将实物图连成实验电路；‎ ‎（3）正确操作后，测量电源两端电压和灯泡两端电压的两电压表示数分别如图乙a、b所示，则电源两端的电压为 V，被直接测量的灯泡两端的电压为 V．‎ ‎（4）根据串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系得：另一个灯泡两端的电压为 V．‎ ‎ ‎ ‎【答案】 (1) 如图 ：‎ 23‎ ‎ ‎ ‎(2)如图：‎ ‎（3）2.8；1.6；（4）1.2‎ ‎15. （2013威海）在探究影响导体电阻大小的因素时，小明作出了如下猜想：‎ 导体的电阻可能与①导体的长度有关；②导体的横截面积有关；③导体的材料有关．‎ 实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如下表所示．‎ 编号 材料 长度/m 横截面积/mm2‎ A 镍铬合金 ‎0.5‎ ‎0.5‎ B 镍铬合金 ‎1.0‎ ‎0.5‎ C 镍铬合金 ‎0.5‎ ‎1.0‎ D 锰铜合金 ‎0.5‎ ‎0.5‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（1）按照图1所示“探究影响导体电阻大小因素”的实验电路，在M、N之间分别接 23‎ ‎ ‎ 上不同的导体，则通过观察 来比较导体电阻的大小．‎ ‎（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号_______两根电阻丝分别接入电路进行实验．‎ ‎（3）分别将A和D两电阻丝接入图17电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟 有关．‎ ‎（4）要进一步研究导体材料的导电性能，就需要测量导体的电阻，小明的实验方案和操作过程均正确，两表的连接和示数如图2所示．但通过观察发现电流表指针偏转过小，这样会导致实验误差 ，解决这一问题的措施是 ．‎ 四、中考预测展望：‎ ‎1. （2014•广安）用同种材料制成两段长度相等，横截面积不同的圆柱形导体，A比B的横截面积大，如图所示，将它们串联在电路中，通过的电流关系是（ ）‎ 23‎ ‎ ‎ ‎ ‎ A． IA＞IB B． IA＜IB C． IA=IB D．无法确定 ‎ 2.（2014•广安）如图所示的电路中a、b是电表，闭合开关要使电灯发光，则（ ）‎ A．a、b都是电流表 B．a、b都是电压表 C．a是电流表，b是电压表 D．a是电压表，b是电流表 ‎3.（2013•湘西州）在探究串联电路电压关系实验中，物理实验小组按如图所示的电路测得V的示数是3.8V，V1的示数是2.3V，V2的示数应为（　　）‎ 23‎ ‎ ‎ A．1.5V B．3.8V C．2.3V D．6.1V ‎4. （2013云南 ）如图所示，一同学做测量小灯泡的电阻实验时，把电压表与电流表的位置接错了。闭合开关后，电路可能发生的现象是（ ）‎ A．电流表和电压表都烧坏 B．先烧坏电流表，再烧坏电压表 C．电流表烧坏，电压表正常 D．电压表烧坏，电流表正常 ‎5. (2012黑龙江呼和浩特)用同种材料制成的粗细均匀的某段金属导体，对于其电阻大小下列说法正确的是（ ）‎ A．当导体两端电压和通过导体的电流为零时，导体的电阻为零 B．当导体被均匀拉长至原来的二倍时，它的电阻减小为原来的一半 C．电阻是导体本身的一种性质，所以温度不论如何变化，它的电阻也不可能为零 23‎ ‎ ‎ D．电阻是导体本身的一种性质，与电压和电流无关 ‎【答案】D ‎【解析】‎ A、电阻是导体本身的属性，与电压和通过导体的电流的大小无关，故A错误；‎ B、当导体被均匀拉长至原来的二倍时，则它的长度学科网增加一倍，横截面积变为原来的二分之一，则电 ‎6. (2012湖北黄冈)2012年黄冈市利用如图所示的“坐位体前屈测试仪”对初中毕业生进行了身体柔韧性测试。测试者向前推动滑块，滑块被推动的距离越大，仪器的示数就越大。若琦同学设计了四种电路(如图所示)模拟测试，并要求电路中滑动变阻器的滑片向右滑动时，电表示数增大。其中符合要求的电路是（ ）‎ 考点：人教新课标物理九年级一轮复习•电压 电阻•电路动态分析 23‎ ‎ ‎ ‎7.（2012甘肃兰州）根据如图所示的电路图，在答题卡的指定位置用笔画线代替导线连接实物电路。‎ ‎【答案】‎ ‎8.在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数．已知电路中各处均接触良好。 ‎ ‎ ‎ ‎(1)请写出发生上述现象的三个可能原因： ； ； ．‎ ‎(2)为进一步确定原因，小华同学将一个电流表正确串联在该电路中，闭合开关S，观察电流表的示数情况．著电流表有示数，说明上述现象产生的原因是 (写出一个可能原因)；若电流表无示数，说明上述现象产生的原因是 。‎ ‎(3)小明同学准备用一根导线并联接在电阻R两端，根据灯泡能否发光进一步确定原因。此操作方案是否可行，请说明理由 ‎ 23‎ ‎ ‎ ‎9. （2012福建福州）果汁也能做电池。先向杯中倒人芭乐汁，再把分别接有导线的铜棒和铝棒插入芭乐汁中，作为电池的正负极，如图所示，一个芭乐电池就做成了。那么芭乐电池的正极是铜棒还是铝棒呢?给你电流表、电压表、低压发光二极管、开关各一个，导线若干，请选择其中合适的器材设计—个实验方案进行探究。(也可画图辅助说明)‎ 23‎ ‎ ‎ ‎10.（2012贵州安顺）小明同学想比较金属材料甲和金属材料乙哪个更容易导电。现有金属材料甲和金属材料乙制成的各种不同规格的金属丝，规格如下表所示：‎ 23‎ ‎ ‎ 请你帮助小明同学完成下面的实验方案。‎ ‎（1）请在答案题卡上画出实验电路图（用“”表示金属丝）。‎ ‎（2）根据实验电路，实验器材除金属丝、干电池、开关、导线外，还必须选用什么器材？‎ ‎（3）为达到实验目的，写出实验应选取的金属丝（只需填字母代号）。‎ ‎（4）通过实验，写出你是如何判断哪种金属材料更容易导电？‎ ‎【解析】‎ 考点：人教新课标物理九年级一轮复习•电压 电阻•探究影响电阻大小的因素 23‎