第十五章探究电路复习【知识点一】电1、定义:导体对电流阻碍作用的大小;阻2、影响因素①长度:长度越长,电阻越大;②横截面积:横截面积越大,电阻越小;③材料:导电性越好,电阻越小;④温度:通常温度越高,电阻越大,如灯丝。
【经典例题】例 1.温度一定时,关于导线的电阻,下列说法正确的是()A.铁导线的电阻一定比铜导线的电阻大B.粗导线的电阻一定比细导线的电阻小C.将一根导线拉长,其电阻一定变大D.长短、粗细都相同的两根导线,电阻一定相同例 2.下列说法中正确的是()A.导体电阻都随温度升高而增大B.当导体中的电流为零时,导体的电阻不为零C.温度一定时,又细又长的导体电阻一定大D.温度一定时,同种材料制成的导线,长导线电阻一定比短导线的大例 3.一根粗细均匀的细导线,其电阻为4Ω,将它对折起来作为一根新导线,则这根新导线的电阻为()A.16ΩB.4ΩC.2ΩD.1Ω例 4.小明用如图1所示的器材探究“影响电阻大小的因素”,a、b为长度一样的镍铬合金丝,b比a的横截面积大,关于此实验,下列说法正确的是()A.小灯泡越亮,表示接入的合金丝电阻越大B.利用此装置只能探究导体电阻大小和横截面积的关系C.利用此装置能探究导体电阻大小和横截面积、长度的关系D.为了准确比较两条合金丝的电阻,可在电路中串联一个电压表图1例 5.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、材料如右表所示:(1)按照图2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2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。
【知识点二】1、滑动变阻器①原理:靠改变电阻线连入电路中的长度来改变电阻;变②作用:改变电流、保护电路;阻③原则:串联、一上一下(同上或同下会如何?);器2、电阻箱【经典例题】例 1.小丽同学在利用滑动变阻器改变电路中的电流的实验中,有图3几种接法,当滑片P向左移动时,都能使接入电路的电阻减小的是()A.a和b B.c和d C.b和d D.a和c例 2.如图4所示的滑动变阻器,在电路中,当滑片P向右移动时能使电路中电流增大的是图()编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金 1.00.5C镍铬合金0.5 1.0D锰铜合金0.50.5图2图3例 3. 将两只滑动变阻器按图5所示的方法连接,如果把a 、b 两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P 1、P 2放在( ) A .P 1放在最右端,P 2放在最右端B .P 1放在最左端,P 2放在最左端C .P 1放在最右端,P 2放在最左端D .P 1放在最左端,P 2放在最右端例 4. 如图6所示的电阻箱的示数是__________Ω。
【知识点三】1、内容:一段导体中的电流,跟加在这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比; 欧姆定律2、公式:I=UR,推导公式 U=IRR=U I【经典例题】例 1. 根据欧姆定律,下列说法正确的是( ) A .通过导体的电流越大,这段导体的电阻就越小 B .导体两端的电压越大,这段导体的电阻就越大 C .导体的电阻与电压成正比,与电流成反比D .导体两端的电压越大,通过这段导体的电流就越大例 2. 关于电流、电压和电阻,下列说法正确的是( ) A .只要将导体连入电路,电路中就有电流 B .导体中通过的电流越大,它的电阻越小C .有电流通过的小灯泡,其两端一定有电压D .导体两端电压越大,通过该导体的电流就越小例 3. 当某导体两端的电压为3V 时,通过导体的电流为0.3A ,如果导体两端的电压再增加6V ,那么导体中的电流为( )A .0.6AB .0.3AC .0.9AD .0.1A图4图5图6例 4. 在一段导体两端加2V 电压时,通过它的电流是0.4A ,这段导体的电阻是_____Ω;如果在它两端加4V 电压时,通过它的电流是 A ;当它两端电压为0V 时, 该导体的电阻是_____Ω。
例 5. 两个电阻A 和B ,它们的电流与其两端电压的关系如图7所示,则由图可知:R A = Ω;若把它们并联在3V 的电路中,干路电流是 A ;若把它们串联在总电压为4V 的电路中, 则通过电阻B 的电流是 A 。
例 6. 如图8所示的电路中,电源电压恒为24V ,电阻R 1的阻值为20Ω,滑动变阻器R 2上标有“100Ω 3A ”字样。
闭合开关S 后,电流表的示数为0.3A 。
求:(1)此时电阻R 1两端的电压U 1; (2)此时电阻R 2的电阻值。
例 7. 在图9的电路中,已知电阻R 1=5Ω,电流表A 1的示数为I 1=1A ,电流表A 的示数为I=1.5A ,求:(1)R 1两端的电压U 1; (2)通过R 2的电流I 2; (3)R 2的阻值。
例 8. 如图10所示,电源电压不变,R 2的电阻值为30Ω。
当S 1、S 3断开,S 2闭合时,电流表的示数是0.3A ,电压表的示数为3V 。
求:(1)R 1的电阻值; (2)电源电压;(3)当S 2断开,S 1、S 3闭合时,电流表的示数。
【知识点四】1、实验方法:控制变量法;2、实验电路图:图7图9 图8图10欧姆定律实验探究3、I与U关系:当电阻一定时,电流与电压成正比。
滑变作用:改变电阻两端电压大小,保护电路;4、I与R关系:当电压一定时,电流与电阻成反比。
滑变作用:控制电阻两端电压不变,保护电路;5、伏安法测电阻:R=UI,滑变作用:改变被测电阻两端电压(多次测量求平均值),保护电路。
【经典例题】例 1.在测量小灯泡正常发光时的电阻实验中,选用的电源电压为4.5 V,小灯泡的额定电压为2.5 V,图11甲是未连接完整实验电路。
(1)连接实验电路的过程中开关应;(2)请你用笔画线代替导线,将图甲所示的实验电路连接完整(要求滑动变阻器的滑片P向左移动时电流表的示数变大);(3)闭合开关后,缓慢移动滑动变阻器的滑片,同时观察(选填“电压表”或“电流表”)示数的变化。
当电压表的示数如图乙所示时,其读数为V;若要测得小灯泡正常发光时的电阻,滑片应向(选填“A”或“B”)端移动;(4)实验时闭合开关,两表均有示数,若将小灯泡从灯座中取走,电压表示数,电流表示数(两空均选填“有”或“无”);(5)改变滑片P的位置,获得多组对应的电压、电流值,绘制了如图丙所示的I-U图象(不计小灯泡电阻随温度的变化)。
由图象可知,小灯泡正常发光时的电阻是。
例 2.探究电流与电压、电阻的关系。
【提出问题】通过导体的电流与导体两端电压及导体电阻的大小有什么关系?【猜想】①导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压成正比;②导体的电阻一定时,通过导体的电流与其两端电压的平方成正比;图11③导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
【实验器材】电源(电压恒为4.5 V ),电流表、电压表各一只,开关一个,三个定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω),两只滑动变阻器(“20Ω2 A”、“50Ω1 A”),导线若干。
【实验过程】(1)根据图12所示实物图在虚线框内画出电路图;(2)小明按图正确连接电路后,闭合开关,发现电流表有示数,电压表指针超过量程,小明操作中的错误是_____________________;(3)小明改正错误后继续实验,通过改变定值电阻R两端的电压,测得电流、电压的值如表一,分析数据可得出猜想_______是正确的;表一表二电压U/V 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8电流I/A0.120.160.200.240.28(4)小红在探究猜想③时,先将5Ω的电阻连入电路中,闭合开关,移动滑片,使与电阻并联的电压表的示数为1.5 V,并记下电流值;再分别改接10Ω、15Ω的电阻,重复上述实验,得到了表二中的实验数据,分析数据得出,猜想③是正确的。
为了完成此实验,滑动变阻器应选择___________(“20Ω2A”和“50Ω1A”中选择一个),实验中,小红多次移动变阻器滑片的目的是______________________________________________;(5)小华在探究猜想③时,重新设计了电路,保持电压表的示数为3 V,得到了与表二相同的数据,也完成了实验探究。
小华与小红的实验相比不同之处是:___________________________________。
例 3.用如图13甲所示的电路可以测量一个未知电阻的阻值,其中Rx为待测电阻,R为电阻箱,S为单刀双掷开关,R0为定值电阻。
某同学用该电路进行实验,主要步骤有:A.把开关S接b点,调节电阻箱,使电流表的示数为I;B.读出电阻箱的示数R;C.把开关S接a点,读出电流表的示数为I;电阻R/Ω51015电流I/A0.300.150.10图12D .根据电路图,连接实物,将电阻箱的阻值调至最大; (1)上述步骤的合理顺序是______________(只需填写序号);(2)步骤A 中电阻箱调节好后示数如图乙所示,则它的示数为____Ω,若已知R 0的阻值为10Ω,则待测电阻的阻值为_____Ω;(3)本实验所采用的物理思想方法可称为_______________(控制变量法/等效替代法)。
例 4. 如图14所示是小伟组测量标有“2.5V ”的小灯泡电阻的实物连线图。
(已知滑动变阻器最大阻值为R 0) (1)请用铅笔画线代替导线将电路补充完整;(2)小伟检查电路连接无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮,立即举手要求老师更换灯泡,这种做法________(选填“妥当”或“不妥当”),经同组成员提示还发现电压表无示数、电流表有示数,则灯泡不亮的原因可能是_________________,问题解 决后,小伟调节滑动变阻器,使小灯泡正常工作,电流表示数如图14所示,则小灯泡此时的电阻约为________Ω;(3)完成实验后,小伟想用原电路测某一定值电阻R x 的阻值,他用该电阻替换灯泡后,发现电压表损坏了,便将其拆除。
请你在不改变其他元件连接的方式下,帮他完成实验步骤: A ._____________________________________________;B ._____________________________________________; 表达式:R x =________________。