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歐姆定律應(yīng)用
學(xué)習(xí)難點:
1.理解在串聯(lián)電路中電阻分擔(dān)電壓和其阻值成正比;
2.理解在并聯(lián)電路中各支路電流和其阻值成反比;
3.知道在串聯(lián)電路中總電阻等于各用電器電阻值和;
4.知道在并聯(lián)電路中總電阻倒數(shù)等于各用電器電阻值倒數(shù)之和。
知識要點梳理:
知識點1:歐姆定律及其適用條件
內(nèi)容:
導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
1.公式:I=U/R。
2.變形公式:U=IR,R=U/I。
3.幾點說明:
A歐姆定律中三個物理量適用于同一時間的同一部分電路上,不同導(dǎo)體的電流、電壓、
電阻間不存在上述關(guān)系。
B在用歐姆定律進行計算時,單位必須統(tǒng)一,即電壓、電流、電阻的單位必須為伏特
(V)、安培(A)、歐姆(Ω),如果不是,在計算前必須先統(tǒng)一單位。
CI=U/R和R=U/I的區(qū)別:歐姆定律表達式I=U/R表示導(dǎo)體的電流與導(dǎo)體兩端的電壓和
導(dǎo)體的電阻有關(guān)。當(dāng)電阻一定時,電流與電壓成正比。而R=U/I是由歐姆定律表達式I=U/R
變形得到的,它表示某段導(dǎo)體的電阻在數(shù)值上等于這段導(dǎo)體兩端電壓與其通過的電流的比
值,而R是導(dǎo)體本身的一種屬性,它的大小與電壓和電流無關(guān)。
4.解題步驟:A、畫出電路圖;B、列出已知條件和所求量;C、導(dǎo)入公式;D、求解。
(不能整除一般保留兩位小數(shù))
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知識點2:電阻的串聯(lián)
前面我們學(xué)過串聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律,我們要結(jié)合這兩條規(guī)律和歐姆定律推導(dǎo)
出串聯(lián)電路的電阻規(guī)律。
(1)串聯(lián)電路中總電阻等于各串聯(lián)導(dǎo)體的電阻之和。
根據(jù)歐姆定律I=U/R得U=IR,對R1有U1=I1R1……①;對R2有U2=I2R2……②
設(shè)R1,R2串聯(lián)后總電阻為R,電壓為U,電流為I,對R1,R2整體有U=IR……③
又因為R1,R2串聯(lián),所以U=U1+U2……④,由①②③④可得IR=I1R1+I2R2。
因為I=I1=I2,所以R=R1+R2。
(2)公式:R總=R1+R2+……+Rn
(3)把幾個導(dǎo)體串聯(lián)起來,相當(dāng)于增加了導(dǎo)體的長度,所以總電阻比任何一個分電阻都大,
比最大的還要大。
拓展1:若n個串聯(lián)的電阻阻值相同,均為r,則串聯(lián)后的總電阻R=n·r。
拓展2:串聯(lián)電路中,電壓跟電阻成正比。
因為R1,R2串聯(lián),I1=U1/R1,I2=U2/R2;又因為I1=I2,所以U1/R1=U2/R2,所以U1:R1=U2:R2。
知識點3:電阻的并聯(lián)
根據(jù)歐姆定律,并結(jié)合前面學(xué)過的并聯(lián)電路的電流規(guī)律和電壓規(guī)律可推導(dǎo)出并聯(lián)電路的
電阻規(guī)律。
(1)并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各并聯(lián)導(dǎo)體電阻的倒數(shù)之和。
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如圖所示電路,根據(jù)歐姆定律I=U/R得:
對R1,有I1=U1/R1……①
對R2,有I2=U2/R2……②
設(shè)R1,R2并聯(lián)后的總電阻為R,電壓為U,電流為I,
對R1,R2整體,I=U/R……③
因為R1,R2并聯(lián),所以I=I1+I2……④
將①②③代入④得U/R=U1/R1+U2/R2。
又因為R1,R2并聯(lián),所以U=U1=U2,所以1/R=1/R1+1/R2。
(2)公式:1/R總=1/R1+1/R2+……1/Rn
(3)把幾個導(dǎo)體并聯(lián)起來,相當(dāng)于增大了導(dǎo)體的橫截面積,所以總電阻比其中任何一
個分電阻都小。
拓展1:若n個并聯(lián)的電阻阻值相同,均為r,則并聯(lián)后的總電阻為R總=r/n,
拓展2:兩個電阻并聯(lián)后的總電阻:1/R=1/R1+1/R2=(R1+R2)/R1·R2,所以R=R1·R2/(R1+R2)
拓展3:并聯(lián)電路中,電流跟電阻成反比。
規(guī)律方法指導(dǎo):
(1)對歐姆定律的理解問題;
(2)串并聯(lián)電路的電阻規(guī)律;
(3)根據(jù)歐姆定律分析電表的變化問題;
(4)根據(jù)歐姆定律求極值問題;
(5)串聯(lián)分壓問題;在電路中串聯(lián)一個電阻會分擔(dān)電路中的部分電壓,所以如果擔(dān)心
電路電壓會高于它的額定電壓時,一般采取串聯(lián)電阻的方法;
(6)關(guān)于開關(guān)合斷、以及滑動變阻器的作用,引起電路中一系列的物理量的變化問題。
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電路里串聯(lián)一個滑動變阻器后,情況會復(fù)雜得多,滑動電阻器的阻值變大時,電路里的總電
流肯定變小,而電路中各部分電路兩端的電壓會相應(yīng)的發(fā)生變化。
經(jīng)典例題透析:
鞏固基礎(chǔ)
1:由歐姆定律I=U/R可得出R=U/I,則下列說法正確的是
A.電壓U一定,電阻R與電流I成反比
B.電流I一定,電阻R與電壓U成正比
C.電阻R與電壓U、電流I的大小無關(guān)
D.以上說法都不正確
舉一反三:
(1)加在導(dǎo)體兩端的電壓越大,則導(dǎo)體的電阻越大嗎?
(2)通過導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻越小嗎?
(3)當(dāng)導(dǎo)體兩端的電壓為0時,導(dǎo)體的電阻也為0嗎?
提示:電阻是導(dǎo)體本身的屬性,它是由導(dǎo)體材料、長度、橫截面積決定,還受溫度影
響,與電壓、電流無直接關(guān)系。
綜合應(yīng)用
2:某同學(xué)連接的電路如圖所示,已知他所用的電源電壓為20V,電阻R為2kΩ,滑動
變阻器的最大電阻為3kΩ,當(dāng)他將滑片P從b滑向a的過程中,關(guān)于電壓表示數(shù)變化的范
圍是()
解析:滑動變阻器與定值電阻R串聯(lián),電壓表測的是R與pb間的電壓,當(dāng)滑片p從b滑
向a的過程中,電路里的總電阻不變,所以電路里的總電流不會改變,但電壓表的示數(shù)U=
UR+Upb,=I(R+Rpb),會隨著變阻器的滑片的滑動而變大。
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電路里的總電流I=U/(R+Rab)=20V/(2000Ω+3000Ω)=,
當(dāng)滑片P在b點時,U=IR=×2000Ω=8V。
當(dāng)滑片P滑至a端時,U=I(R+Rab)=×(2000Ω+3000Ω)=20V,這時電壓表的示數(shù)為電源電
壓.
答案:8V~20V
總結(jié)升華:有關(guān)電壓表的示數(shù)變化的關(guān)鍵是首先要判斷出它測的哪部分電路的電壓,然
后關(guān)注隨著變阻器的變化電路里的總電流和總電阻怎樣隨之變化。
舉一反三:在本題中如果電壓表測滑動變阻器電壓時,滑片從b滑到a時電
壓表的示數(shù)又會怎樣變化呢?
3:如圖所示的電路中,電源電壓不變,閉合開關(guān)S后,當(dāng)滑動變阻器
的滑片從左向右滑動時,三只電表的變化情況是
A.V1增大,V2減小,A增大
B.V1減小,V2增大,A減小
C.V1不變,V2增大,A不變
D.V1不變,V2減小,A不變
解析:由圖可知R和R’組成串聯(lián)電路,電壓表V1測的是R兩端的電壓U1,電壓表V2
測的是滑片P以左部分R’的兩端電壓,電流表測的是串聯(lián)電路中的電流,因為在電路中電
源電壓不變,總電阻在整個滑動過程中也不變,根據(jù)歐姆定律I=U/R可知,電路中的電流不
會變,R兩端的電壓U1=IR,所以電壓表V1的示數(shù)也不變,而滑動變阻器的滑片P由左向右
滑動的過程中,與電壓表V2并聯(lián)部分的電阻增大,而電流不變,根據(jù)歐姆定律U=IR可知電
壓表V2的示數(shù)增大,故選C。
答案:C
總結(jié)升華:在串聯(lián)電路中,當(dāng)滑動變阻器的阻值變大時,電路里的總電流肯定變小,與
之串聯(lián)的用電器的兩端電壓也隨之變小,而滑動變阻器的兩端電壓則變大。
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舉一反三:如圖,滑動變阻器滑片向右滑動時,電路里兩表示數(shù)怎樣變化呢
(電源電壓不變)
提示:兩電阻串聯(lián),串聯(lián)電路中電阻分擔(dān)電壓和其阻值成正比,P右移,滑動變阻器阻
止減小,故電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)增大。
比例應(yīng)用
4:如圖所示,電源電壓保持不變,R3=2R2。當(dāng)閉合S1,斷開S2時,R1兩端的電壓
為10V;當(dāng)斷開S1,閉合S2時,R1兩端的電壓為8V,則R1:R3等于()
A.4:5:2:1:4
解析:當(dāng)S1閉合,S2斷開時,R1、R2串聯(lián),
R1兩端電壓U1=I1R1=I總R1=UR1/(R1+R2)=UR1/(R1+=10V,當(dāng)S1斷開,S2閉合時,R1、R3串聯(lián),R1
兩端的電壓U1=I1R1=I總R1=UR1/(R1+R3)=8V,所以解得R1/R3=3/2。
答案:B
學(xué)習(xí)成果測評:
基礎(chǔ)達標(biāo)
一、填空題
1、有一電阻器,如果在它兩端加12V的電壓,通過它的電流是,那么它的電阻是________
Ω;如果在這個導(dǎo)體的兩端加15V的電壓,通過它的電流是_______A,它的電阻是_________
Ω;如果該導(dǎo)體兩端的電壓為0V,則通過它的電流為_______A,它的電阻為________Ω。
2、一個定值電阻兩端的電壓為3V時,通過它的電流為,如果它兩端電壓為
5V,__________(填“能”或“不能”)用量程為的電流表來測量通過該電阻的電流。
3.某段電阻兩端的電壓為12V,通過的電流強度是,欲使通過的電流強度為,則在其兩
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7
端應(yīng)加的電壓為_____________V。
4.電壓保持不變,當(dāng)接電阻為6Ω電阻時,電路中的電流為。如改接阻值為12Ω電阻時,
電路中的電流為_____________A。
5.某同學(xué)連接的電路如圖所示,為了正確測出燈泡的電阻,電表甲應(yīng)該是_____,電表
乙應(yīng)該是_____,如果電壓表的讀數(shù)是,電流表的讀數(shù)是A,則燈泡的電阻是_____。
6.如圖所示,電阻R1的阻值為24Ω,R2的阻值為10Ω,圖中電壓表的示數(shù)12V,求電
阻R2兩端的電壓是多少_____________。
7.在圖中,燈L1和燈L2是______聯(lián)的,閉合開關(guān)S,電壓表測的是_______兩端的電壓,
若電源電壓是8V,電壓表的示數(shù)是3V,則燈L1兩端的電壓是_______V,燈L2兩端的電壓是
________V。
8.小明同學(xué)連接的電路如圖所示,當(dāng)他閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)電流表A1的示數(shù)為,電壓表的
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8
示數(shù)是3V,電流表A2的示數(shù)為,則燈泡L2兩端的電壓是___,電阻是___,通過開關(guān)處的電
流是________。
9.王新同學(xué)有兩個電阻R1和R2,已知R1=3R2,他將這兩個電阻串聯(lián)起來接入電路中,
用電壓表測出R2兩端的電壓為6V,則R1兩端的電壓為_____________。
10.將粗細不同,長短相同的兩根銅導(dǎo)線串聯(lián)在電路中,則_____,
______。
(填“>”“<”“=”)
11.將長短不同,粗細相同的兩根銅導(dǎo)線并聯(lián)在電路中,則_____,
_______。
(填“>”“<”“=”)
12.如圖所示,,,示數(shù)為,示數(shù)為,則:
=_________。
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9
13.將一個阻值是4Ω的電阻R1與R2串聯(lián),其總電阻是10Ω,則R2=____Ω,若將它們
并聯(lián),其總電阻是______Ω。
14.三只阻值相同的電阻串聯(lián)后的總電阻是12Ω,若將它們并聯(lián)起來,則總電阻為
_________Ω。
二、選擇題
15、從歐姆定律可以導(dǎo)出公式,此式說明
A.當(dāng)電壓增大一倍時,電阻增大一倍
B.當(dāng)電流強度增大一倍時,電阻減半
C.電阻是導(dǎo)體本身的性質(zhì),即使電壓為零,電阻阻值也不變
D.導(dǎo)體的電阻等于這段導(dǎo)體兩端的電壓與通過這段導(dǎo)體的電流強度的比值
16.如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合時,下列說法正確的是()
A.甲是電流表,它測量的是通過燈的電流
B.乙是電壓表,它測量的是燈兩端的電壓
C.丙是電流表,它測量的是通過燈和的電流
D.甲和丁都是電流表
17.加在導(dǎo)體兩端的電壓是10V時,通過導(dǎo)體的電流是,那么加在導(dǎo)體兩端的電壓為
0V時,導(dǎo)體的電阻是()
A.0ΩB.2ΩC.5ΩD.50Ω
18.下列四組電阻中,其中兩個電阻并聯(lián)后的等效電阻最小的一對是()
A.兩個2Ω電阻
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10
B.一個10Ω和一個5Ω電阻
C.一個100Ω和一個1Ω電阻
D.一個1000Ω和一個Ω電阻
19.如圖所示,電流表讀數(shù)為I,電壓表讀數(shù)為U,則()
A.U=0時,R=0B.U變大時,變大
C.I變大時,變小D.U變大時,不變
20.在圖中,電壓表V1示數(shù)為3V,V2示數(shù)為4V.若把電阻R2與R3位置對調(diào),其余元件
位置不變,此時有一只電壓表示數(shù)變?yōu)?V,則電源電壓為________。
21.如圖所示電路,電源兩端電壓保持不變,R1=R2,當(dāng)開關(guān)S斷開時,安培表的示數(shù)為.現(xiàn)
將電鍵S閉合,則安培表的示數(shù)為()
A.B.
D.條件不足,無法判斷
基礎(chǔ)達標(biāo)答案:
一、填空題
1、30;;30;0;30。(提示:導(dǎo)體的電阻不隨電壓的變化而變化)
2、不能。(解析:R=U1/I1=3V/=6Ω,I2=U2/R=5V/6Ω≈>)
3、4.(提示:U2/R2=U2/R1)
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11
4、0.1
5、電壓表;電流表;Ω
6、5V(提示:電壓表測的是R1兩端的電壓,串聯(lián)電路中各電阻電流相等)
7、串聯(lián);L2;5;3。
8、因L1L2并聯(lián)所以電壓相等均為3V;30Ω;
9、18V;因為U1/R1=U2/R2
10、<;=
11、>;=
12、4:1(提示:R1、R2并聯(lián),電流表A2測R1的電流,A1測干路的電流)
13、6;.(提示:1/R并=1/R1+1/R2,所以R=R1R2/(R1+R2)=4×6/(4+6)=Ω
14、Ω(提示:R串=3R,R并=R/3)
二、選擇題
15、C、D;
16、D;
17、D;(提示:電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性)
18、D;(并聯(lián)總電阻比任何一個分電阻都要小)
19、D;(電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性,它的大小與電壓、電流無關(guān))
20、6V
提示:、、三個電阻串聯(lián),電壓表測和串聯(lián)總電阻,電壓表測
和串聯(lián)總電壓,在和位置對調(diào)后,電壓表的示數(shù)應(yīng)不變.
,
和位置對調(diào):
由上面三式可得
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能力提升
一、填空題
1.如圖所示電源電壓U=12V(保持不變),電阻,變阻器的最大值是60
Ω,閉合開關(guān)S,當(dāng)滑片P從的左端滑到右端時,電壓表讀數(shù)的最小值是_______,電流
表讀數(shù)的最大值是_________。
2.如圖電阻的阻值為20Ω,為40Ω,當(dāng)開關(guān)S斷開時,電流表A的示數(shù)為,則
電源電壓為________V.若開關(guān)S閉合時,電流表A的示數(shù)為_________A。
3.圖中所示,,,,電源電壓6V.當(dāng)電鍵S接a時,干
路中的電流強度為_________A;當(dāng)電鍵S接b時,干路中的電流強度__________A。
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4.如圖所示,開關(guān)S斷開時,電壓表的示數(shù)為9V,電流表的示數(shù)為;當(dāng)開關(guān)S閉合時,
電壓表的示數(shù)為8V,電流表的示數(shù)為2A,則的阻值為________Ω,的阻值為________
Ω。
5.如圖所示,,,電源電壓為6V,A、B、C是三個接線柱.當(dāng)
AB間接入電壓表,BC間接入電流表時,電流表示數(shù)為__________A;當(dāng)AB間接入電流表,
BC間接入電壓表時,電流表的示數(shù)為________A。
6.將、兩個電阻按圖甲、乙所示的兩種方法先后接到電壓不變的電源上,甲圖中
電壓表的示數(shù)為6V,電流表的示數(shù)為;乙圖中電壓表的示數(shù)是4V,電阻為___。
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14
7.電阻:=2:3,并聯(lián)后接在電路中,通過的電流為3A,則總電流是_______A,
若將它們串聯(lián)后,仍接在原來的電路中,則中的電流是__________A。
8.如圖所示,電路兩端所加電壓U=10V,電阻R的阻值為20Ω,滑動變阻器的最大阻
值為30Ω,當(dāng)滑動變阻器的滑片從A端移到B時,電流表的示數(shù)變化范圍是從_______A至
________A;電壓表的示數(shù)變化范圍是從________V至_________V。
9.電路如圖所示,滑片位于滑動變阻器的處時,連入電路的電阻為R.只閉合時,
R與兩端的電壓之比為1:2;只閉合時,R與兩端的電壓之比為1:4,現(xiàn)將P移至a
端,并同時閉合、,通過、的電流之比是________。
二、選擇題
10.,,將它們并聯(lián)后接在某電路中,通過中電流為,將它
們串聯(lián)后接入同一電路,通過中電流為,則:為()
A.1:1B.1:3C.1:4D.4:1
11.兩個阻值相同的電阻并聯(lián),每個電阻的阻值都是,現(xiàn)使其中一個電阻阻值增大,
另一個阻值減小,并且增大和減小的數(shù)值相等,則并聯(lián)后的總電阻()
A.一定大于B.一定小于
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15
C.可能等于D.
無法判斷
12.如圖所示,電源兩端電壓恒定,,S閉合前后,電流表示數(shù)之比是1:2,
則()
兩端電壓變小
B.R1中電流強度變大
C.R2的阻值是20Ω
D.R2的阻值是10Ω
13.如圖所示,已知,,當(dāng)滑動變阻器的滑片從左向右移動的過程
中,AB間的總電阻將()
A.逐漸增大
B.先增大后減小
C.逐漸減小
D.先減小后增大
14.如圖所示,將電阻值為R的導(dǎo)體接在a、b兩端,電壓表的示數(shù)為12V,電流表的示
數(shù)是.若換用電阻值為4R的導(dǎo)體接在a、b兩端,則電壓表和電流表的示數(shù)分別為()
和
和
和
和
15.在圖所示電路中,,通過電流表A1的電流為I1,通過電流表
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16
A2的電流為I2.則I1與I2的比是()
A.1:1
B.1:2
C.2:1
D.3:2
16.在圖中,電源電壓不變,當(dāng)閉合時,為使電流表、電壓表的示數(shù)均減小,下列
操作可行的是()
A.保持處于斷開狀態(tài),滑片P向左移動
B.保持處于斷開狀態(tài),滑片P向右移動
C.保持滑片P不動,使斷開到閉合
D.保持滑片P不動,使閉合到斷開
17.如圖,,,當(dāng)開關(guān)S1與S2斷開,S3閉合時,電流表示數(shù)為I1;
當(dāng)開關(guān)S1與S3閉合,S2斷開時,電流表示數(shù)為I2,則I1與I2的比值為()
A.3:2
B.1:3
C.1:2
D.2:1
18.如圖,當(dāng)滑動變阻器的滑片P置于某一位置時,電阻R1、R2兩端的電壓分別為U1和
U2.當(dāng)滑片P置于另一位置時,電阻R1、R2兩端的電壓分別為和.若
,,則()
A.
B.
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17
C.
D.無法判斷的關(guān)系
三、計算題
19.如圖所示,電源兩端電壓保持12V不變,
,最大阻值是20Ω。求:(1)滑動變阻
器滑片P移到最右端時,中電流強度及兩端的電壓;(2)滑片P滑動最左端時,兩
端的電壓。
20.如圖所示電路,電源電壓不變,電燈L的電阻值不變,開關(guān)S閉合,已知滑動變阻
器的滑片P在中點c和端點b時,電壓表的示數(shù)之比為。求:
(1)電燈L的電阻與滑動變阻器的總電阻之比;
(2)滑片P在c和b時通過燈L的電流之比。
21.如圖所示的電路中,L是一盞電燈,它的正常工作電壓是6V,電阻為18Ω,電源電
壓為9V,為了使電燈的電壓既不超過正常工作電壓,又不低于3V,請計算電阻R和滑動變
阻器RW的阻值。
能力提升答案:
1、;.(提示:R1、R2串聯(lián),電壓表測的是R1兩端電壓,當(dāng)讀數(shù)最小時,也就是電路中電
流最小的時候,這時電路中的總電阻達到最大,即R=R1+R2=60Ω+100Ω=160Ω,
I=U/R=12V/160Ω=3/40A,這時電壓表的讀數(shù)U1=IR1=3/40A×100Ω=;當(dāng)電路中電阻最小時,
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電流表的示數(shù)最大,這時變阻器連入電路的阻值R2為0,I=U/R=12V/60Ω=。
2、6V;(解析:當(dāng)開關(guān)S斷開時,R1、R2串聯(lián),U=I(R1+R2)=×(20+40)Ω=6V;當(dāng)開關(guān)
S閉合時,R1短路,電路中只有R2,所以I/=U/R2=6V/40Ω=。
3、3A;1A(解析:當(dāng)S與a接觸時,R1、R2并聯(lián),R并=2Ω,所以I=U/R并=6V/2Ω=3A;當(dāng)
開關(guān)S與b接觸時,R3被短路,電路中只有R1,所以I’=U/R1=1A。
4、6Ω;12Ω(解析:當(dāng)開關(guān)S斷開時,R2斷路,R1與變阻器串聯(lián),電壓表測R1電壓,
R1=U/I=9V/=6Ω;當(dāng)開關(guān)S閉合時,R1、R2并聯(lián)后與變阻器串聯(lián),電壓表測R1、R2兩端
電壓,
R并=UD
(分別計算P在最左端、中間、最右端時電路的阻值,得出規(guī)律)
(提示:電壓表測電源電壓;電壓一定,電流跟電阻成反比)
(提示:R1、R2、R3并聯(lián),A1測R3、R2的電流,A2測R1、R2的電流)
18.電阻、、組成串聯(lián)電路,為滑動變阻器,的變化可以引起電壓的變
化.
滑片P置于某一位置時,電路中的電流為
(中的某一位置不一定就是的“端點”)
電阻兩端的電壓
電阻兩端的電壓
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當(dāng)滑片P置于另一位置時,滑動變阻器的阻值為,通過的電流為
兩端的電壓為
兩端的電壓為
得:
所以
。
(利用數(shù)學(xué)關(guān)系進行分析求解)
答:B
三、計算題
19.解:
(1)R2短路,則R=10Ω;I=U/R=12V/10Ω=;UR1=12V。
(2)當(dāng)P滑到左端時,R1R2串聯(lián)則R=R1+R2=30Ω;I=U/R=12V/30Ω=;UR2=IR2=×20Ω=8V。
20.解析:燈L和滑動變阻器組成串聯(lián)電路.電壓表V測Rpb兩端電壓.當(dāng)P在c時
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所測電壓為(相當(dāng)兩個電路),當(dāng)P在b時所測電壓為(相當(dāng)兩個電路),由于P所在
的c和b兩點上,就相當(dāng)于在電源電壓不變的條件下將和分別與燈L串聯(lián),這是從
變量找到不變量的關(guān)鍵點。
設(shè),則。
解:(1)當(dāng)與燈L串聯(lián)時
①
當(dāng)與燈L串聯(lián)時
②
(這是列方程①②的關(guān)鍵)
兩次串聯(lián)電源電壓不變,燈L的電阻為
,
(注意本題的兩個不變量)
將I代入①,代入②有
③
④
得
解得:.
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(2)
解得:。
答:燈L的電阻與滑動變阻器電阻之比為1:2;滑片P在c和b時通過燈L的
電流之比為3:2。
21.解析:本題關(guān)鍵在于“不超過”和“不低于”。(明白這兩點是解題的關(guān)鍵)
“不超過”是指電路的總電阻,電流最大,使電燈電壓最大值為6V,P在最左端,
時,總電阻最小;“不低于”是指電路中總電阻最大時,電流最小,電燈電壓最低,為3V,
P在最右端為最大,等于。
解:P在最左端時(注意:此時燈L與電阻R串聯(lián))
又由于
所以
P在最右端時(注意:此時燈L與電阻R、變阻器串聯(lián))
又由于
所以
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。
答:R為9Ω,滑動變阻器阻值為27Ω。
歐姆定律和安全用電
編稿:張?zhí)鞂殞徃澹汗鹁曦?zé)編:李井軍
目標(biāo)認知:
學(xué)習(xí)目標(biāo):
知道為什么電壓越高越危險;了解雷電的危害,知道基本避雷的方法。
學(xué)習(xí)重點:
掌握安全用電常識;了解斷路和短路。
學(xué)習(xí)難點:
運用電學(xué)知識來判斷電路故障,從生活實際出發(fā)提高解決實際問題的能力。
知識要點梳理:
知識點一電壓越高越危險
要點詮釋:
1.對于人體,只有不高于36V的電壓才是安全的。
2.安全用電原則:不接觸低壓帶電體,不靠近高壓帶電體。
3.人體是否觸電與加在人體的電壓有關(guān),其根本上決定于通過人體的電流。
4、造成觸電的條件有兩個:一、通過人體的電流超過了一定值;二、電流通過人體超
過了一定時間。
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人體觸電的原因分析:人體也是導(dǎo)體,人體觸及帶電體時,人體兩端有電壓,人體中就
有電流通過,所謂觸電,就是人體觸及電源,人體中電流超過一定值,電流對人體的危險性
跟電流的大小,通電時間的長短等因素有關(guān)系。根據(jù)歐姆定律可知,通過人體的電流決定于
外加電壓和人體的電阻,經(jīng)驗證明,只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。家庭照明電
路的電壓是220V,動力電路的電壓是380V,高壓輸電線的電壓可達幾萬伏甚至幾十萬伏,
都遠遠超出了安全電壓,人體觸及都是十分危險的。
對于人體,每個人的電阻不是都一樣大,同一個人的電阻也不是固定不變的,皮膚干燥
時電阻比較大,潮濕的時候電阻就小一些,如果皮膚潮濕的情況下接觸帶電體,在電壓—定
時,通過人體的電流會很大,造成危險,所以千萬不要用濕手觸摸電器。
知識點二斷路和短路
要點詮釋:
1、斷路:
也叫開路,是指在某處斷開的電路。(如:照明電路中燈絲斷、燈頭開關(guān)等處接線松動、
接觸不良)。斷路時電路中沒有電流,用電器不能工作。
2、短路:
在電路中,如果電流不流經(jīng)用電器,而是直接連在電源兩極或者直接把用電器兩端連接
起來,我們就說電路短路了。
短路分電源短路和用電器短路。電源短路時,由于導(dǎo)線的電阻很小,會導(dǎo)致電路上的電
流會非常大,會損壞電源,嚴(yán)重的會造成火災(zāi)。另一種是用電器短路,用電器短路時沒有電
流通過該用電器,用電器不能工作。
知識點三雷電
雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,云層和大地之間的電壓很高,可達幾百萬至幾億伏,
放電時電流很大,可達幾萬安至十幾萬安。通過人體會致人死亡,通過樹木、建筑物會使它
們受到嚴(yán)重破壞。
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所以,要加深對雷電的認識,注意防雷,發(fā)生雷電時嚴(yán)禁在大樹和高大建筑下避雨,應(yīng)
在高大的建筑物上加裝避雷針。
規(guī)律方法指導(dǎo):
(1)分析電壓越高越危險的原因。提示:觸電的原因是電流過大,然后用歐姆定律進行
分析。
(2)分析為什么不能用濕手觸摸電器。關(guān)鍵是要知道人在潮濕時電阻很小,根據(jù)歐姆
定律可知,在相同電壓下會使通過人體的電流過大而造成觸電。
(3)安全用電的常識。
(4)判斷電路故障。A、通過電流表和電壓表示數(shù)的變化,判斷電路故障;B、用一根
導(dǎo)線并聯(lián)在電路的兩點間,檢查電路故障。
經(jīng)典例題透析:
夯實基礎(chǔ)
1在表演臺上,某人聲稱具有特異功能──“不怕電”,他把燈泡接到家庭電路
的兩根電線上,燈泡亮,取下燈泡后,他用雙手同時抓住這兩根電線芯,并讓別人用試電筆
觸其肌膚,眾人見氖管發(fā)光而瞠目結(jié)舌,對此,某班同學(xué)展開討論后形成以下觀點,其中不
正確的是()
(A)這是偽科學(xué)的撞騙行為(B)此人也許真有不導(dǎo)電的特異功能
(C)此人與大地之間一定有良好的絕緣(D)他去抓那兩根電線前,零線已被助手切斷
分析與解答:家庭照明電路中發(fā)生的人體觸電事故,都是人體直接或間接跟火線連通并
與地或零線構(gòu)成通路造成的.家庭電路的火線和零線之間的電壓是220V,人體是導(dǎo)體,如
果人體同時碰觸到火線和零線,人體就會觸電,聲稱具有特異功能的人兩手同時抓住火線和
零線沒有觸電,并且試電筆觸其肌膚,氖管發(fā)光,說明此人和火線連通,但體內(nèi)無電流通過,
帶電不通電,電路中的零線已經(jīng)斷開,可見,上述“不怕電”的表演是偽科學(xué)的撞騙行為。
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答案:B
總結(jié)升華:本題考查運用家庭電路的安全用電知識辨別真?zhèn)蔚哪芰Γ谛涡紊摹皞?/p>
科學(xué)”現(xiàn)象中,其中一類其實就是物理規(guī)律的應(yīng)用,但表演者吹噓自己具有特異功能以行騙,
要學(xué)會用科學(xué)的觀點去剖析這些特異功能,培養(yǎng)和提高識別真?zhèn)蔚哪芰Α?/p>
2日常生活中自我保護的安全意識十分重要,下列幾種做法中正確的是
()
(A)用濕布擦正亮著的臺燈燈泡
(B)在有絕緣外皮的通電導(dǎo)線上晾濕衣服
(C)發(fā)生觸電事故時應(yīng)首先切斷電源
(D)用濕手扳動家庭電路中的開關(guān)
解析:根據(jù)歐姆定律可知,在家庭電路中,電源電壓一定,按在火線和零線(或地)之間
的導(dǎo)體的電阻越小,產(chǎn)生的電流就越大,用濕布擦正亮著的燈泡,在有絕緣外皮的通電導(dǎo)線
上晾濕衣服,由于絕緣體潮濕了也會漏電,人體皮膚潮濕時電阻較小,如果燈泡或電線漏電,
人體中的電流就會很大,就會造成人體觸電事故,在家庭電路中發(fā)生觸電事故時,應(yīng)當(dāng)趕快
切斷電源,或者用干燥的木棍、竹竿將電線挑開,迅速使觸電人脫離電源。
答案:C
總結(jié)升華:本題考查安全用電的常識。電,可以為我們服務(wù),但如果不注意安全,它會
對人造成危害,在用電時,要特別警惕本來是絕緣的物體導(dǎo)了電,本來是不該帶
電的物體帶了電,要注意防止絕緣部分破損,還要注意保持絕緣部分干燥。
知識運用
3為檢查照明電路的故障,電工經(jīng)常采用的方法是:取下保險絲,將
額定電壓為220V的“校驗燈”接在保險絲的兩只接線上,如圖所示,在檢查某盞燈之前,
先斷開所有開關(guān),再閉合該支路開關(guān),若()
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(A)“校驗燈”恰能正常發(fā)光,說明該支路短路
(B)“校驗燈”恰能正常發(fā)光,說明該支路工作正常
(C)“校驗燈”發(fā)光不正常(暗紅色),說明該支路工作正常
(D)“校驗燈”發(fā)光不正常(暗紅色),說明該支路斷路
解析:在照明電路中,各盞燈都是并聯(lián)接在火線和零線之間的,當(dāng)斷開所有開關(guān)后,各
支路的火線和零線之間都形成了斷路,代替保險絲串聯(lián)接在火線中的“校驗燈”不發(fā)光,再
閉合某支路開關(guān),如果該支路斷路,“校驗燈”仍不發(fā)光;如果該支路短路,“校驗燈”一端
接火線,另一端通過短路導(dǎo)線接在零線上,兩端電壓等于額定電壓,為220V,正常發(fā)光;
如果該支路正常,“校驗燈”和該支路的電燈串聯(lián),“校驗燈”兩端電壓小于額定電壓,不能
正常發(fā)光(發(fā)光暗淡)。
答案:A、C
總結(jié)升華:本題給我們提供了一種用燈泡檢查家庭照明電路是否出現(xiàn)故障以及出現(xiàn)何種
故障的方法,具有很高的實用價值,同時考查運用電路知識分析解決電路問題的能力,解題
的關(guān)鍵是理解短路、斷路的概念和串聯(lián)電路的特點。
4在一個雷雨交加的日子里,某山村—名在田間勞動的村民在大樹下躲雨時,
不幸被雷擊造成重傷,此后,謠言四起,什么“鯉魚精”附身,家里的大門沖著龍王廟……
因此,家里人不但不把病人送醫(yī)院救治,反而到處求神拜佛,結(jié)果,導(dǎo)致家破人亡。
(1)對人來說,只有不高于_______V的電壓才是安全的。
(2)如圖所示,雷電是一種自然現(xiàn)象,在—次雷電中,雷電的電流約為,電壓
約為V,所以,在雷雨天氣,人們不能到________________等處躲雨。
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(3)結(jié)合本事例談?wù)勀愕目捶ā?/p>
解析:人體是導(dǎo)體,人體中的電流取決于人體兩端的電壓和人體的電阻,在最不利的情
況下,人體的電阻只有1000Ω左右,經(jīng)驗證明,只有不高于36V的電壓對人體才是安全的。
雷電是自然界中發(fā)生的放電現(xiàn)象,發(fā)生雷電時,在云層和大地之間產(chǎn)生上億伏的電壓,
雷電所經(jīng)過的路徑上有強大的電流通過,會給人們帶來危害,雷電的路徑往往經(jīng)過地面上突
起的部分,如樹木、高大建筑物等.所以,高大建筑物要裝設(shè)避雷裝置防雷,在雷雨天氣,
人們不能到大樹、高大建筑物等處躲雨。
答案:
(1)36V;
(2)大樹、高大建筑物;
(3)看法:
①封建迷信反科學(xué)、反人類,危害社會、殘害人生;
②搞封建迷信活動者的目的是搞亂人的思想,愚弄百姓,從中漁利;
③要學(xué)習(xí)科學(xué)、崇尚科學(xué),破除封建迷信思想,尊重科學(xué)規(guī)律,一切按科學(xué)辦事。
總結(jié)升華:本命題是一道考查科學(xué)素質(zhì)和能力的考題,題設(shè)情景取材自然界中的雷電現(xiàn)
象,考查突破了學(xué)科本位。要求靈活運用學(xué)過的物理知識和科學(xué)原理解決簡單的實際問題,
并針對實際事例,按自己對本事例的情感態(tài)度和價值觀,發(fā)表意見和觀點,答案具有開放性。
材料閱讀
5閱讀材料:電流對人體的作用特征(節(jié)選)
如果人體直接與家庭電路輸電線接觸(電壓220V),這時通過人體的電流是多大為什么
在這種情況下易造成觸電事故導(dǎo)致死亡?
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解析:根據(jù)歐姆定律,人體在最不利的情況下同時碰觸家庭電路的零線和火線時,通過
人體的電流,對照電流對人體的作用特征,
此時只要很短時間就會使人呼吸和心臟麻痹,機體組織遭到電流的熱破壞,窒息以至心跳停
止,即發(fā)生觸電事故造成死亡。
總結(jié)升華:本題考查對人體電阻特征的理解,要求運用歐姆定律的知識理解安全用電的
道理.解題的關(guān)鍵是理解電壓高低和人體電阻大小都對用電安全性產(chǎn)生影響,啟示人們增強
安全用電的意識和社會責(zé)任感。
習(xí)成果測評
基礎(chǔ)達標(biāo)
1.我國家庭電路的電壓是_______V,大量事實表明,不高于_____V的電壓才是對人體
的安全電壓.產(chǎn)生雷電時,云層之間、云層和大地之間的電壓_____________家庭電路的電
壓(選填“大于”、“等于”、“小于”)。
2.不允許將電流表直接接在電源兩端,這是因為電流表的電阻非常_____________,使
電路當(dāng)中產(chǎn)生很_____________的電流,會將電源或電流表燒壞,電壓表能直接接在電源的
兩端,并且能測出電源的電壓,這是因為電壓表的電阻非常_____________,不能使電路產(chǎn)
生很大的_____________。
3.發(fā)電機輸出電壓為220V,用每米電阻為Ω的導(dǎo)線給200m遠處的工地送電,正常用電
時線路中的電流為5A,則工地上得到的電壓為_____________V,若工地上的用電器發(fā)生短路,
這時輸電線上的電流為_____________A。(用兩根導(dǎo)線導(dǎo)電)
4.同學(xué)們通過實踐列出了白熾燈的常見故障與檢修方法,其中一項故障現(xiàn)象如下:
故障現(xiàn)象可能原因檢修方法
燈泡不亮
1、燈泡的燈絲斷了2、燈頭內(nèi)的電線斷了3、
燈頭、開關(guān)等處的接線松動,造成接觸不良
換新燈泡換新線并
接好檢查加固
從電路的組成來看,上述故障現(xiàn)象的可能原因可以概括一個原因,這個原因是()
A、電路出現(xiàn)了短路B、電路出現(xiàn)了斷路
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C、并聯(lián)變成了串聯(lián)D、以上說法都不對
5.圖中A、B兩點均為螺口燈泡的螺旋部分,當(dāng)開關(guān)和斷開后,站在地上的人用
手直接接觸A點時,他_______觸電,用手直接接觸B點時,他_______觸電。(選填“會”
或“不會”)
6.圖中a、b、c為家庭電路中的部分電器,安裝時都必須符合—定的技術(shù)要求,a的
_______一定要接在零線上,b一定要接在_________線上,c在接線時要注意________。
7.圖中所示標(biāo)志的含義是提醒人們_________。
8.以下關(guān)于電壓的說法正確的是()
A電器正常的工作電壓都是220VB有的干電池,一節(jié)的電壓是2V
C對人體的安全電壓不高于36VD高壓輸電的電壓是380V
9.下列做法中,符合安全用電原則的是()
A用粗銅絲代替保險絲B用濕抹布擦正在發(fā)光的電燈泡
C在已通電的電線上晾曬衣服D家用電器金屬外殼要接地
10.下列做法中不會造成觸電事故的是()
A靠近高壓帶電體B站在地上的人觸到裸露的火線
C兩手觸摸一節(jié)干電池兩極D站在絕緣體上的人兩手分別觸到裸露
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的火線和零線
11.下列行為符合安全用電的是()
A在電線上搭晾衣服B用濕布擦拭電器
C發(fā)生觸電事故,要立即切斷電源D在高壓設(shè)備附近玩耍
12.下列能起到預(yù)防雷擊作用的是()
A用很粗的金屬線將高大建筑物頂端帶有的針狀金屬物跟大地相連
B高壓輸電鐵塔最上面的兩條導(dǎo)線
C古代建筑物上的龍角形鐵制裝飾物用粗鐵絲與大地相連
D較高的室外天線
13.在不斷發(fā)生電閃雷鳴的雨天里,為了避免電視機被雷擊,應(yīng)采取的具體措施是()
A關(guān)掉電視機
B關(guān)掉電視機,拔掉電視機的電源插頭
C關(guān)掉電視機,拔掉電視機電源插頭,把天線接地
D把電視機移到室內(nèi)另一個地方,繼續(xù)收看電視節(jié)目
基礎(chǔ)達標(biāo)答案:
1.220;36;大于。
2.小;大;大;電流。
3.215V;220A。
提示:用兩根據(jù)電線輸電時,如果計算導(dǎo)線電阻的話,導(dǎo)線和用電器串聯(lián),在輸電過程
中,線路消耗了一部分電壓,U線=IR線=5A×Ω×200×2)=5V,則工地上的電壓為U=U源-U線
=220V-5V=215V;用電器短路時電流為:I=U/R線=220V/1Ω=220A。
4.B.
提示:只要是電路中某處斷開了,這時電路就是斷路,電路中就不會有電流。
5.會;不會。
6.螺旋部分;火;左孔和零線連接,右孔和火線連接。
提示:為了避免人在接觸燈頭時接觸到螺旋套觸電,所以燈的螺旋部分一定要接在零線
上;人只有接觸火線才可能觸電,所以控制開關(guān)必須接在火線上。
7.高壓危險。
8.C
提示:電器工作的電壓不全是220V,如動力電路電壓就為380V;一節(jié)干電池的電壓是;
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高壓輸電線路的電壓可達幾萬伏甚至幾十萬伏。
9.D
提示:保險絲在電路里起保護作用,它是熔點低的鉛銻合金絲,電流過大時保險絲會熔斷,
而換用銅絲不會熔斷,起不到保護作用;濕的絕緣體會變成導(dǎo)體。
10.C.11.C.12.ABC13.C
能力提高與綜合測試
1.有兩個定值電阻,甲標(biāo)有“10Ω1A”,乙標(biāo)有“15Ω”,為使電阻不被燒壞,若把
它們串聯(lián)起來,串聯(lián)電路兩端允許加的最大電壓為________V;若把它們并聯(lián)起來,干路中的
最大電流為_______A.
2.人體是導(dǎo)體,下表是通過人體的電流值和相應(yīng)的人體反應(yīng):
電流(毫安)1030100
人體反應(yīng)觸電感覺人可掙脫感覺居痛神經(jīng)麻木短時間內(nèi)使人心跳停止
皮膚干燥的人兩手間的電阻約為1×105Ω,當(dāng)皮膚潮濕時,若電阻為×103Ω,只要在兩
手間加_______,電壓就可能會使人有觸電的感覺。
3.有關(guān)資料表明:人體出汗或潮濕時的電阻為200~800Ω;人體中電流超過30mA時將
會造成生命危險。若某人身體潮濕時的電阻為500Ω,則當(dāng)他接觸電壓為220V的照明電路
時,通過他的電流為_______mA。請根據(jù)計算結(jié)果配上解說詞:______________。
4.如果發(fā)現(xiàn)有人觸電時,下列措施中正確有效的是()
A立即伸手把觸電人拉離電源
B立即撥打110
C馬上用剪刀剪斷電源線
D馬上用干木棍挑開電源
5.關(guān)于安全用電,下列說法中不正確的是()
A發(fā)現(xiàn)線路起火時,可以立即潑水救火
32
B當(dāng)有人觸電時,應(yīng)斷開開關(guān)或切斷電源
C發(fā)現(xiàn)高壓線落在地面上時,絕對不能靠近它
D維修電器時,應(yīng)先切斷電源,再進行檢查
6.下列做法中符合安全用電原則的是()
A用濕抹布擦拭亮著的燈泡
B手握通電的燈泡取暖
C將用電器上的三腳插頭中的接地腳去掉后插入兩孔插座使其工作
D家用電器的金屬外殼要接地
7.下列處理用電事故的措施中,正確的是()
A有金屬外殼的家用電器如果沒有接地,其外殼一定要接地
B電器失火時,先用泡沫滅火器滅火,再切斷電源
C空氣開關(guān)跳閘時,應(yīng)立即使空氣開關(guān)復(fù)位,并進行檢修
D遇到有人觸電時,先直接將人拉開進行搶救,后切斷電源
8.小明晚上做功課,把臺燈插頭插在書桌邊的插座上,閉合臺燈開關(guān),發(fā)現(xiàn)臺燈不亮.為
了找出故障原因,小明把臺燈插頭插入其他插座,發(fā)現(xiàn)臺燈能正常發(fā)光,他用測電筆插入書桌
邊的插座孔進行檢查,發(fā)現(xiàn)其中一個孔能使測電筆的氖管發(fā)光.故障原因可能是()
A進戶線火線上的熔絲燒斷
B進戶線的零線斷了
C書桌邊的插座與零線斷開
D書桌邊的插座與火線斷開
9.張弛同學(xué)在做“用變阻器改變燈的亮度”的實驗時,她將一只小燈泡與滑動變阻器及
開關(guān)串聯(lián)后接在電源上,但閉合開關(guān)后無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,燈都不亮,為了檢查
電路故障,她另取一只電壓表分別與小燈泡、開關(guān)并聯(lián)時,表的指針均不動;將表與滑動變阻
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器并聯(lián)時,表的指針有明顯偏轉(zhuǎn),則電路故障可能是()
A電源沒電了B小燈泡處斷路C滑動變阻器處斷路D開關(guān)處斷路
10.在農(nóng)村地區(qū),人們常常是利用自己架設(shè)的電視天線來接收電視信號,而在雷雨天氣
里使用這種電視天線,不但無法正常收看電視節(jié)目,有時還會成為雷擊的目標(biāo),損毀電視機,
使人觸電身亡,你能否想出一個辦法解決這個問題說說你的想法。
11.觸電事故的危險性跟電流大小和通電時間等因素有關(guān)。通過人體的電流為8~10mA,
人手就很難擺脫帶電體;通過人體的電流為100mA,只要很短時間,人就會心跳停止,窒息
死亡。只有不高于36V的電壓才是安全的。測電筆是用來辨別火線和零線的。用手接觸筆尾
的金屬體,筆尖接觸電線,若氖管發(fā)光,則表示接觸的是火線,否則為零線。根據(jù)以上的描
述回答:
(1)估算人體的電阻為多少?
(2)畫出測電筆工作時的電路圖。
(3)人在使用測電筆時,把自身接到電路中都安然無恙,請猜一猜最可能的原因是什
么?
(4)測電筆中電阻R的阻值至少是多少?
12.閱讀下面短文,回答問題:
雷災(zāi)給人們的生命和財產(chǎn)帶來很大的威脅,每年的春夏秋季節(jié),是最容易發(fā)生雷災(zāi)的,
這時要注意以下幾點。
在戶外活動時:
(1)遇雷雨時,不要站著,應(yīng)蹲下降低高度,同時兩腳并攏減少跨步電壓帶來的危害。
(2)不要站在大樹下,不能用手摸扶大樹,因為這時潮濕的樹干已變成了一個引雷裝
置,最好站在幾米以處。
(3)不要在水邊和洼地停留,切勿站在樓頂、山頂或接近其他易導(dǎo)電的物體,應(yīng)迅速
到干燥的室內(nèi)避雨,如找不到房子應(yīng)就近到山洞或山巖下避雨。
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(4)不要拿著金屬物品在雷雨中停留,隨身所帶的金屬物應(yīng)放在5米外的地方,在雷
雨中不宜打傘。
(5)雷暴天氣出門要穿膠鞋,這樣可以起到絕緣作用,也不宜開摩托車騎自行車,人
在汽車內(nèi)一般不會遭到雷電襲擊,因為封閉的金屬導(dǎo)體有很好的防雷作用,注意不要把頭和
手伸出窗外。
在室內(nèi)活動時:
(1)要及時關(guān)好門窗,防止雷電直擊室內(nèi)或防止球形雷飄進室內(nèi)。
(2)盡量不要撥打或接聽電話,也不要用電話上網(wǎng),最好拔掉電源和電話線。
(3)保持室內(nèi)干燥,房室漏水應(yīng)盡快修理好。
(4)不要將曬衣服、被褥用的鐵絲接到窗外、門口,以防鐵絲引雷。
(5)不要在孤立的涼亭、草棚避雨久留,注意避開電線,不要站在燈泡下,最好是斷
電或不使用電器。
①在一個雷電交加的夜晚,如果你在大街上走,你應(yīng)該注意些什么問題?
②關(guān)于防雷知識,你還知道哪些?
能力提升與綜合測試答案:
1.15;
(提示:為使電阻不被燒壞,串聯(lián)時的電流最大為,并聯(lián)時兩端電壓最大為9V)
(提示:U=IR=××103Ω=15V)
;
解說詞:請不要用濕手觸摸開關(guān).
(提示:因電起火時,絕對不能用水滅火,因為水是導(dǎo)體,對救火的人極不安全。
(提示:ABC都易發(fā)生觸電事故)
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(提示:本題易錯選B、C,不熟悉家庭安全用電常識是此題錯解的原因,家用電器的金
屬外殼一定要接地;發(fā)現(xiàn)家用電器或?qū)Ь€失火時,必須先切斷電源,然后再救火;空氣開關(guān)跳
閘時,應(yīng)先檢修,排除故障后才能使空氣開關(guān)復(fù)位,恢復(fù)供電;發(fā)現(xiàn)有人觸電時,要先切斷電源,
或者用干木棍等絕緣體撥開電線,再進行施救。)
(提示:本題易錯選A、B、D,解答此題要會用篩選法.題中臺燈插頭插在書桌邊的插座
上,閉合臺燈開關(guān),發(fā)現(xiàn)臺燈不亮,但把臺燈插頭插入其它插座,發(fā)現(xiàn)臺燈能正常發(fā)光,說明進
戶線火線和進戶線零線都沒有斷路,故障只能出在書桌邊的插座,用測電筆插入插座孔進行
檢查,發(fā)現(xiàn)其中一個孔能使測電筆的氖管發(fā)光,說明插座與火線沒有斷開,應(yīng)是該插座與零線
斷開。)
(提示:電壓表分別與小燈泡、開關(guān)并聯(lián)時,表的指針均不動,說明無電流通過,也就是說
斷路不在開關(guān)、燈泡處。)
10.在天線上方安裝避雷針。
(提示:雷電是一種強電流,對靠近它的用電器、房屋、樹木等都可能造成極大的傷害,
而電視天線一般都比較高,容易成為雷擊的目標(biāo),而安裝避雷針后遇雷擊時會把強電流導(dǎo)引
到地下。)
11.
(1)Ω提示:R人=U/I=36V/(8×10-3)A=×103Ω
(2)如圖所示:
(3)電路中的電阻很大,通過人體的電流很小。
(4)23kΩ(提示:R與人體串聯(lián),R=(U-U人)/I=(220V-36V)/(8×10-3)A=23kΩ
12.
①不要到大樹下、高大建筑物下避雨;人不要走到高處,盡量不要打傘;不要用手摸樹
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干;如果發(fā)現(xiàn)高壓線掉在地下,不要跑,要保持兩腳與電線距離相等,以避免跨步電壓觸電。
②高大建筑物上加裝避雷針;家用電器的金屬外殼必須接地。
探究園地
A.應(yīng)試思維點撥
1團林鎮(zhèn)紅星中學(xué)積極開展STS教育社會實踐活動,利用雙休日組織初三學(xué)生到
集鎮(zhèn)上宣傳安全用電知識,在學(xué)生自制的展板上有如圖所示的兩幅宣傳畫,請你任選其中一
幅為它配上解說詞:
解析:家庭照明電路用電時,要注意防止絕緣部分破損,還要注意保持絕緣部分干燥,
因為絕緣部分破損和潮濕都會漏電,如果發(fā)現(xiàn)有人觸電,絕不能直接去拉觸電人,這樣,救
人的人也會觸電,在家庭電路中發(fā)生觸電時,應(yīng)當(dāng)趕快切斷電源,迅速使觸電人脫離電源。
答案:左圖:不要在電線上晾曬濕衣物,不要用濕手扳開關(guān);右圖:有人觸電時,要先
切斷電源,或者用干木棍等絕緣體撥開電線,使觸電人迅速脫離電源。
總結(jié)升華:本題命題形式新穎活潑,用于考查家庭電路的安全用電常識,題目倡導(dǎo)學(xué)生
學(xué)習(xí)方式要多樣化,積極參與社會實踐活動,增強自我保護意識和社會責(zé)任感,自覺地執(zhí)行
和宣傳安全用電。
2下列說法正確的是()
A、觸電危害的真正原因是有較大的電流通過人體
B、觸電危害的真正原因是有較大的電壓加在人體兩端
C、觸電危害的真正原因是人體與電器設(shè)備的接觸電阻太小
D、以上說法都正確
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解析:這道題容易出錯的原因是不理解觸電危害的真正原因。需要注意的是觸電危害的
真正原因是有較大的電流通過人體,而不是有較大的電壓加在人體兩端。
答案:A
總結(jié)升華:有較大的電壓加在人體兩端或人體與電器設(shè)備的接觸電阻太小都有可能導(dǎo)致
有較大的電流通過人體,所以觸電的真正原因是有較大的電流流過人體,故選A。
B.探究開放思維點撥
3如圖所示的電路中閉合開關(guān)S,燈L不亮,電壓表V有示數(shù)。已知電路中各處
均接觸良好,除燈L和電阻R外,其余元件都完好。
(1)請判斷該電路中存在的故障可能是:①_____________;②_____________。
(2)為進一步確定故障,小明同學(xué)將一個電流表正確串聯(lián)在電路中,閉合開關(guān)S,觀
察電流表的示數(shù)情況。若電流表有示數(shù),說明故障是____________;若電流表無示數(shù),說明
故障是____________。
(3)為進一步確定故障,小華同學(xué)將圖中的電壓表V正確并聯(lián)在燈L兩端,請判斷他
_________(選填“能”或“不能”)查找出電路的故障,并說明理由_____________。
解析:
(1)電壓表有示數(shù),說明與電壓表連接的整個電路是連通的,燈L不可能斷路,故燈
L不亮,只能是短路,或電阻R斷路,電壓表串聯(lián)在電路中,電路上的電流太小,燈L不亮。
(2)電流表有示數(shù),則說明整個電路是連通的,R不可能斷路,使電壓表V串聯(lián)在電
路中,電路故障是燈L短路;電流表無示數(shù),說明整個電路中幾乎沒有電流通過,就是電阻
R斷路,使電壓表串聯(lián)在了電路中。
(3)在燈L短路和電阻R斷路兩種情況下,電壓表的示數(shù)都為0,不能查找出電路的
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故障。
答案:
(1)①燈L短路,②電阻R斷路;
(2)燈L短路,電阻R斷路;
(3)不能在燈L短路和電阻R斷路兩種情況下,電壓表V均無示數(shù)。
總結(jié)升華:電流表無示數(shù),可能是電路斷路無電流,也可能是電流太小,指針的移動不
容易觀察,這種情況尤其會出現(xiàn)在電壓表并聯(lián)兩點間的用電器出現(xiàn)了斷路,電壓表串聯(lián)在電
路中了,由于電壓表的電阻很大,電路中的電流很小,近似為0,電壓表的示數(shù)等于電源電
壓,此時燈泡不發(fā)光。這是中考出現(xiàn)頻率最高的一類電路故障題。
舉一反三:如圖所示,閉合開關(guān)S時,燈泡L1、L2都不亮。用一段導(dǎo)線的兩端接觸a、
b兩點時,兩燈都不亮;接觸b、c兩點時,兩燈都不亮;接觸c、d兩點時,兩燈都亮。則
A、燈L1斷路
B、燈L2斷路
C、燈L2短路
D、開關(guān)S斷路
解析:用一段導(dǎo)線并聯(lián)在電路的兩點間,實際上將這兩點短路了,接觸c、d兩點時,
兩燈都亮,說明c、d兩點間斷路,電流通過導(dǎo)線形成了通路。
答案:D
總結(jié)升華:在初中階段導(dǎo)線的電阻可認為近似為0,將導(dǎo)線接在電路的兩點間,實際是
將導(dǎo)線兩點間的用電器短路,讓電流通過導(dǎo)線形成一條通路。這可以用來檢查用電器損壞造
成了電路開路的情形。
C.創(chuàng)新思維點撥
4安全用電的常識之一就是不要靠近高壓電.但是,兩爪站在高壓線上的鳥卻
不會發(fā)生觸電事故,這是因為()
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(A)電線上有絕緣層(B)鳥爪上的角質(zhì)層不導(dǎo)電
(C)鳥能承受高壓電(D)鳥的兩爪間的電壓很低
解析:鳥和人體一樣,是導(dǎo)體,鳥是否觸電,要看通過的電流大小,在電阻一定的條件
下,取決于鳥兩爪間的電壓高低,鳥兩爪站在高壓線上不會發(fā)生觸電事故,是因為鳥的兩爪
間的電壓很低。
答案:D
總結(jié)升華:本題考查對觸電原因的分析判斷能力,解題時需要具有對知識和技能運用的
遷移能力,解題的關(guān)鍵是能夠根據(jù)歐姆定律,從電壓的高低和電阻的大小兩個方面分析小鳥
不會觸電的原因。
歐姆定律復(fù)習(xí)和鞏固
編稿:張?zhí)鞂殞徃澹汗鹁曦?zé)編:李井軍
知識網(wǎng)絡(luò)
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重難點聚焦
1.歐姆定律公式中的三個物理量應(yīng)是對同一部分電路而言;計算時單位一定要統(tǒng)一;
會用歐姆定律的變形公式求電壓和電阻。
2.根據(jù)歐姆定律分析電表的變化問題及分析電路的故障。這既是本章的難點,也是中
考熱點。此類型題分兩種情況:①是電路里滑動變阻器滑片滑動時,會引起電路里一系列物
理量的變化,不管變阻器是串聯(lián)在電路里還是并聯(lián)在電路里,當(dāng)變阻器連入電路里的阻值變
大時,電路里的總阻值都變大,總電流都變小,然后根據(jù)歐姆定律再進行分析;②開關(guān)閉合
或斷開時,關(guān)鍵是分析電路的構(gòu)成。
3.根據(jù)歐姆定律求極值問題。為了保護電流表,電流不能超過或3A量程;為了保護電
壓表,電壓不能超過3V或15V,可按電流表和電壓表的量程,求電阻的臨界值,再根據(jù)歐姆定
律求極值。
4.選擇題中的定性判斷和定量計算是電學(xué)的核心,是中考的重點和熱點,題目中等難度
或中等難度以上,要求時刻圍繞歐姆定律以及串、并聯(lián)電路中電流、電壓、電阻的特點來進
行,要熟記串聯(lián)電阻的分壓作用和并聯(lián)電阻的分流作用。
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5.安全用電的常識:熟記幾種電壓值;知道電壓越高越危險;了解預(yù)防觸電及觸電救護知
識;注意防雷。
知識要點回扣:
㈠歐姆定律
1.探究電流與電壓、電阻的關(guān)系
①提出問題:電流與電壓電阻有什么定量關(guān)系?
②制定計劃,設(shè)計實驗:要研究電流與電壓、電阻的關(guān)系,采用的研究方法是:控制
變量法。即:保持電阻不變,改變電壓研究電流隨電壓的變化關(guān)系;保持電壓不變,改變電
阻研究電流隨電阻的變化關(guān)系。
③進行實驗,收集數(shù)據(jù)信息:(會進行表格設(shè)計)
④分析論證:(分析實驗數(shù)據(jù)尋找數(shù)據(jù)間的關(guān)系,從中找出物理量間的關(guān)系,這是探究
物理規(guī)律的常用方法。)
⑤得出結(jié)論:在電阻一定的情況下,導(dǎo)體中的電流與加在導(dǎo)體兩端的電壓成正比;在電
壓不變的情況下,導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體的電阻成反比。
2.歐姆定律的內(nèi)容:導(dǎo)體中的電流,跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比,跟導(dǎo)體的電阻成反比。
3.?dāng)?shù)學(xué)表達式I=U/R。
4.說明:
①適用條件:純電阻電路(即用電器工作時,消耗的電能完全轉(zhuǎn)化為內(nèi)能);
②I、U、R對應(yīng)同一導(dǎo)體或同一段電路,不同時刻、不同導(dǎo)體或不同段電路三者不能混
用,應(yīng)加角碼區(qū)別。三者單位依次是A、V、Ω;
③同一導(dǎo)體(即R不變),則I與U成正比同一電源(即U不變),則I與R成反比。
④是電阻的定義式,它表示導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的長度、橫截面積、材料、
溫度等因素決定。
R=U/I是電阻的量度式,它表示導(dǎo)體的電阻可由U/I給出,即R與U、I的比值有關(guān),
但R與外加電壓U和通過電流I等因素?zé)o關(guān)。
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⑤.定律中“成正比”和“成反比”兩個詞是有條件的.(想一想條件是什么)
⑥.公式變形得到另外兩式:U=IR和,
㈡兩個電阻和串聯(lián)和并聯(lián)的基本特性如下表:
(注意和的區(qū)別)
兩個電阻和并聯(lián)時要注意:
①.
②.當(dāng)時,
③.當(dāng)(或)時(或);(這三點只適用兩個電阻并聯(lián))
㈢、伏安法測電阻(小燈泡電阻)
1.定義:用電壓表和電流表分別測出電路中某一導(dǎo)體兩端的電壓和通過的電流就可以
根據(jù)歐姆定律算出這個導(dǎo)體的電阻,這種用電壓表電流表測電阻的方法叫伏安法。
2.原理:I=U/R。
3.電路圖:(如圖)
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4.步驟:
①根據(jù)電路圖連接實物。連接實物時,
必須注意開關(guān)應(yīng)斷開
②檢查電路無誤后,閉合開關(guān)S,三次改變滑動變阻器的阻值,分別讀出電流表、電壓
表的示數(shù),填入表格。
③算出三次Rx的值,求出平均值。
④整理器材。
5.討論:⑴本實驗中,滑動變阻器的作用:改變被測電阻兩端的電壓(分壓),同時又
保護電路(限流)。
⑵測量結(jié)果偏小是因為:有部分電流通過電壓表,電流表的示數(shù)大于實際通過Rx電流。
根據(jù)Rx=U/I電阻偏小。
⑶如圖是兩電阻的伏安曲線,則R1>R2
㈣安全用電
a.人體的安全電壓,
b濕手不能觸摸電器,
c避雷針可以防雷擊。
規(guī)律方法整合:
1.研究電流、電壓、電阻的關(guān)系。
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在研究電流與電阻的關(guān)系時,用“控制變量法”,保持電壓不變,討論電流與電阻的關(guān)系。
2.怎樣判斷電路中電壓表電流表示數(shù)變化。
當(dāng)電路中電阻發(fā)生變化時,由I=知電路中電流會發(fā)生變化,由U=IR或U2=U-U1知
電阻兩端電壓會發(fā)生變化。電路中電阻變化有兩種情況:一是變阻器滑動變阻器滑片移動引
起電路電阻變化;二是開關(guān)的斷開與閉合,引起電路中連接方式及電路電阻變化。
3.根據(jù)歐姆定律求極值問題。
在這部分問題中要考慮到滑動變阻器阻值變化范圍以及電流表、電壓表測量范圍,還要
考慮到某個元件的額定電壓及電流。
4.“缺表”情況下電阻的測量與“等效替代法”測電阻
在“伏安法”測小燈泡電阻的實驗中,用電壓表、電流表分別測出小燈泡的兩端電壓和
通過小燈泡的電流,再利用歐姆定律可以計算出小燈泡的阻值。但在電壓表或電流表缺省的
情況下又該怎樣測小燈泡或電阻的阻值呢?
在物理實驗中常用到等效替代法。它體現(xiàn)了解決物理的一個重要的思想。
5.用“拆圖法”分析電路
電路圖中除了有必備的電源和用電器之外,往往還有電流表、電壓表、開關(guān)等輔助電
子元件。這些電子元件的參與,或豐富題目條件,或間接提供題目信息,但同時也會使電路
變得更加復(fù)雜,增加了識別電路的難度。下面將介紹一種“拆圖法”供參考,具體操作方法
如下:
①如果開關(guān)的通斷會改變電路的連接狀態(tài),先分別畫出開關(guān)處于不同狀態(tài)時的電路圖。
②觀察電壓表和電流表的測量對象,將相關(guān)數(shù)據(jù)標(biāo)于相關(guān)元件外,再去掉電表符號,
具體做法是:如果是電壓表,可以直接擦去,如果是電流表,擦去后再用導(dǎo)線代替,使精簡
后的電路圖與原來等效。
③進一步精簡電路。從剩余的電路圖中提煉出與解題有用的用電器,并保證用電器的
連接方式不變。
電路分析
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1、學(xué)習(xí)電學(xué)知識后,物理興趣小組對亮度可調(diào)的應(yīng)急燈進行了探究,發(fā)
現(xiàn)它的亮度調(diào)節(jié)開關(guān)相當(dāng)于一個滑動變阻器,電路如圖所示,閉合開關(guān),用電壓表和
電流表對其進行測量,調(diào)節(jié)滑動變阻器使燈泡變亮的過程中,電壓表和電流表的示數(shù)變化情
況是(電源電壓保持不變)
A.電流表A的示數(shù)變小;B.電壓表V1的示數(shù)變大;
C.電壓表V1的示數(shù)變小;D.電壓表V2的示數(shù)不變.
解析:在這個電路中,滑動變阻器與燈泡串聯(lián),V1測滑動變阻器的兩端電壓,V2測小燈泡
的兩端電壓.調(diào)節(jié)滑動變阻器的過程中,燈泡變亮,則通過小燈泡的電流變大,即A變大;小燈
泡的兩端電壓也會隨之變大,即V2示數(shù)變大;滑動變阻的兩端電壓等于電源電壓減去小燈泡
的兩端電壓,而電源電壓不變,則V1的示數(shù)變小,故答案為C。
答案:C.
總結(jié)升華:在分析這類題目時,首先要弄清電路連接方式;其次是根據(jù)歐姆定律利用串并
聯(lián)電路特點寫出求電流表和電壓表示數(shù)的表達式;最后通過分析電阻變化結(jié)合關(guān)系式確定I
和U會怎樣變化。
舉一反三:
(1)如圖所示的電路中,電源電壓不變.當(dāng)閉合開關(guān)S,滑動變阻器的滑片P向右移動
時,下列判斷正確的是:
A.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)變小
B.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)不變
C.電流表示數(shù)變小,電壓表示數(shù)變大
D.電流表示數(shù)變大,電壓表示數(shù)不變
解析:R1與R2并聯(lián);電流表測的是干路中電流,電壓表測的R2的兩端電壓也是總電壓;
由I=U/R可以知道,當(dāng)滑片P向右移動時,R2連入電路里的電阻變大,則電流表的示數(shù)變小,
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而電壓表測的既是兩個并聯(lián)支路的兩端電壓,也是電源電壓,總保持不變。故選
B。
答案:B。
(2)如圖所示,電源電壓保持不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時,滑動變阻器R1的滑
片P從b端滑到a端的過程中,下列說法正確的是:
A.電壓表、電流表的示數(shù)均變小
B.電壓表、電流表的示數(shù)均不變
C.電壓表的示數(shù)不變,電流表的示數(shù)變小
D.電壓表的示數(shù)變小,電流表的示數(shù)不變
解析:當(dāng)滑片P從b滑到a端的過程中,電路里的總電阻不變,因此電路里的總電流則
不變;而電壓表測的是滑動變阻器一部分電阻的電壓,滑片移動過程中,電壓表測的電阻的
阻值變小,根據(jù)串聯(lián)中電壓的分配跟電阻成正比。故選D。
答案:D。
綜合運算
2、如圖所示的電路中,電源電壓為18V保持不變,當(dāng)開關(guān)閉合時,電流表的示數(shù)
為,電壓表示數(shù)為5V.
(1)電阻R1的阻值是多少?
(2)若電流表的量程是0~,電壓表的量程是0~15V,則滑動變阻器連入電路的阻值
最小是多少歐?
解析:R1與R2串聯(lián),可由R=求出定值電阻R1的大小,當(dāng)滑動變阻器連入電路中的電
阻小于某一值時,電流表會超過量程或R1兩端電壓會超過15V,導(dǎo)致燒壞電流表或電壓表。
解:
(1)R1===10Ω.
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(2)當(dāng)電流表示數(shù)達到最大值時,R總===30Ω。
R滑=R總-R1=30Ω-10Ω=20Ω.即R2<20Ω時,電流表會因電流大于而被燒壞。
此時,U=IR1=×10Ω=6V<15V,電壓表可以正常使用,由以上可知R2不能小于20Ω。
總結(jié)升華:本題考查用臨界法求極值的問題,關(guān)鍵是要清楚滑動變阻器在電路中除了能
起到改變電路中的電流的作用,還能起到保護電路元件的作用。
舉一反三:
如圖所示的電路中,電流表使用量程,電壓表使用15V量程,電源電壓為36V,R1為定值電
阻,R2為滑動變阻器,當(dāng)R2接入電路的電阻是24Ω時,電流表的示數(shù)是時,現(xiàn)通過調(diào)節(jié)R2來改
變電流,但必須保證電流表不超過其量程,
問:
(1)R1的阻值是多大?
(2)R2接入電路的阻值最小為多少?
(3)R2取最小值時,電壓表的讀數(shù)是多大?
解析:
(1)由題意可知,當(dāng)R2=24Ω,I=時,
電路中的總電阻R===72Ω,故R1=72Ω-24Ω=48Ω.
(2)當(dāng)電路中電流最大,即電流表測量的最大值是時,R2的電阻值最小,因此
R最小===60Ω,所以R/
2=R最小-R1=60Ω-48Ω=12Ω。
(3)當(dāng)R2取最小值時,電壓表的讀數(shù)是U2=I2R2
/=×12Ω=。
3、將一個7Ω的電阻替換某支路中2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻,在其他條件不變的情
況下,該支路中的電流不變,說明一個7Ω的電阻與阻值為2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻對電流的
阻礙作用是等效的,由此可用7Ω的電阻替代2Ω和5Ω串聯(lián)的電阻。在用如圖所示的電路
測量未知電阻的實驗中,用的就是等效替代法。其中RX是待測電阻(阻值大約是幾百歐),
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R是滑動變阻器,R0是電阻箱(電阻箱最大阻值大于RX)。電阻箱是可調(diào)節(jié)連入
電路中電阻大小的變阻器,使用時,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值到適當(dāng)位置,可從電阻箱
上讀出連入電路中的電阻的大小。
(1)請根據(jù)實驗電路圖把下列主要實驗步驟中的空白填齊。
①按電路圖連好電路,并將電阻箱R0的電阻值調(diào)至最大;
②閉合開關(guān)S1前,滑片P置于(填“a”或“b”)端;
③閉合開關(guān)S1;
④閉合開關(guān),調(diào)節(jié)滑片P,使電流表指針指在適當(dāng)?shù)奈恢茫浵麓藭r電流表的示數(shù)I;
⑤先斷開開關(guān),再閉合開關(guān),保持的電阻不變,調(diào)節(jié),使電流表的示數(shù)仍
為I。
(2)在此實驗中,若將電流表改為電壓表,其他器材不變,請畫出用等效替代法測量
RX電阻的實驗電路圖(要求所設(shè)計的電路在連接好后,只能通過開關(guān)改變電路連接情況)。
點撥:本題的重要思想是---等效替代。閉合S1前置于a,再閉合S1、S3,調(diào)節(jié)滑片P,
使電流表的示數(shù)為I;在此基礎(chǔ)上,斷開S3閉合S2,保持R的電阻不變,調(diào)節(jié)R0,使電流表
示數(shù)仍為I,則從電阻箱R0上讀出的電阻值即為RX的電阻值。由于兩次R的位置不變,電流
表的示數(shù)相同,因而RX=R0。
答案:
(1)①a④S3⑤S3;S2;R;R0
(2)實驗電路如圖所示。
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4、如圖所示,電源電壓不變,閉合開關(guān)后,當(dāng)滑動變阻器R1的滑片
向右滑動時,要保證電流表A的示數(shù)不變,則滑動變阻器R2的滑片應(yīng)向滑動
(左或右),電壓表V的示數(shù),V1示數(shù),V2的示數(shù)。
解析:
①先判斷每只電表的測量對象,V測電源電壓,V1測R2的兩端電壓,V2
測R1的兩端電壓,A測干路中的電流。
②進一步簡化電路,去掉電路圖中的電表后,可簡化如圖。
③電源電壓不變,電流表的示數(shù)也不變,則電路中的總電阻不變,R1的滑片向右移,則
R1接入電路中的阻值增大,R2接入的阻值必須減小,故滑片向左移。
④判斷電表的示數(shù)變化:根據(jù)在串聯(lián)電路中電阻會分擔(dān)電壓,R1的阻值增大,則分得的
電壓增高,
因此V2的示數(shù)變大,R2接入的阻值減小,則V1的示數(shù)減小,電源電壓不變,則V的示數(shù)不變。
答案:左;不變;變小;變大。
總結(jié)升華:“拆圖法”解析電路的三個步驟并不一定在每道題中全部用到,也不一定完全
按照順序進行,在實際解題中可靈活選取有用的步驟,合理安排順序。
舉一反三:
如圖所示的電路中,電源電壓為6V且保持不變,
電阻R1=6Ω,R2=2Ω,R3=4Ω,求:
(1)當(dāng)開關(guān)S1、S2都斷開時,電流表和電壓表的示數(shù);
(2)當(dāng)開關(guān)S1、S2都閉合時,電流表和電壓表的示數(shù)。
答案:(1);.(2)4A;0V。
故障分析
5、某同學(xué)在實驗中連接電路如圖所示.閉合開關(guān)S,發(fā)現(xiàn)燈不亮.為檢查電路的
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故障,他用電壓表進行測量.結(jié)果是,,,V。
此電路的故障可能是()
A.開關(guān)S接觸不良B.燈L燈絲斷了
C.燈L短路D.電阻R短路
思路分析
對于電路故障問題的分析,首先要知道各“元件”不能正常使用的原因,然后根據(jù)此原
因再由已知條件逐個分析結(jié)果。而本題則是由結(jié)果去找原因.燈不亮有兩種原因:一是斷路,
沒有電流通過燈泡(注意這種分析方法);二是短路,電流不從燈通過,這也是題中第一個已
知條件的原因,電壓表示數(shù)有兩種可能:一是電路正常,電壓表所測電壓就是這部分電路的
電壓;二是電壓表所測部分?jǐn)嗔耍妷罕砼c其他用電器串聯(lián)在電路中,它的示數(shù)為電源電
壓.而電壓表沒有示數(shù)也有兩種可能:一是電壓表所測電路之外的其他電路斷路(明確電壓
表“有”和“無”示數(shù)的原因是分析關(guān)鍵);二是電壓表所測電路短路,題中,
說明電源電壓為6V;
,說明開關(guān)S是閉合的;說明燈L短路;說明這部分電壓
等于電源電壓,對于電路而言,若電路正常,電阻R兩端的電壓應(yīng)小于電源電壓.綜合
上述分析,電路故障的可能原因是:燈L短路使電阻R兩端電壓等于電源電壓,電阻R
斷開,使電壓表與燈串聯(lián)在電路中,電壓表示數(shù)為電源電壓。因此本題選C正確。
答案:C
舉一反三:
在圖中,如果把電流表和電壓表的位置對換,則()
A.電流表被燒壞
B.電壓表被燒壞
C.燈L不亮
D.燈L燒壞
在分析這樣的電路時,應(yīng)將電流表和電壓表看作用電器.對于電流表而言,其電阻
很小,近似為零,只相當(dāng)于一段導(dǎo)線;電壓表的電阻是很大的,(電流表和電壓表的結(jié)
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構(gòu)不同,使得對電路的影響也不同)相當(dāng)于斷路。所以C正確。
答案:C
6、將兩個電阻、并聯(lián)后,再與電池組和開關(guān)串聯(lián)成回路.如圖所示,已知
干路電流
為I=2A,通過的電流為,電源電壓為U=24V,求和的阻值是多少
分析:并聯(lián)電路中的各支路電壓相等,.
并聯(lián)電路中,干路電流等于各支路電流之和,(這是解題的關(guān)鍵)
解:
因為,所以
的阻值
的阻值(若將拿出,電路中只剩下了,那么電
路中的哪些物理量要發(fā)生變化呢)
答:和的阻值分別為20Ω和30Ω。
總結(jié)升華:若將拿出,電路中的電阻要發(fā)生改變,但電池組不變,即電壓一定
時,電流強度與電阻成反比。
舉一反三
如圖所示電路,電壓表的讀數(shù)為8V,閉合開關(guān)后的讀數(shù)為5V,若電阻的阻值
為12Ω,求的阻值是多少?
分析:
電壓表的讀數(shù)為電源的電壓,也就是與串聯(lián)電路的總電壓U,電壓
表的讀數(shù)是兩端的電壓,(分清電壓關(guān)系是本題的關(guān)鍵)兩端電壓為。
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解:
通過的電流,
答:的阻值為20Ω。
點評因為,,兩式相除得
所以。
本方法可以叫比值法,通過兩個物理式的相除,把相同的物理量消去。(抓住電路特點
是用比值法的關(guān)鍵)
學(xué)習(xí)成果測評
基礎(chǔ)達標(biāo)
一.填空題
1.有兩個電阻,阻值分別為,,并聯(lián)起來接在電源上,測得通過電
阻的電流為1A,那么通過的電流為_______A,電阻和兩端電壓分別是______V
和______V。
2.某滑動變阻器標(biāo)有“50Ω”字樣,則此滑動變阻器兩端允許加的最大電壓為_______V,
這時變阻器的滑片必須放在_________處。
3.電阻,將它們串聯(lián)后接在電源上,則它們各自兩端的電壓之比為
________,通過它們的電流之比是_________;將它們并聯(lián)后接在電源上,它們的電壓之比
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為_________,電流之比為__________。
4.加在一段導(dǎo)體兩端的電壓是6V時,導(dǎo)體中的電流為2A;若要使通過該導(dǎo)體的電
流變?yōu)椋瑒t導(dǎo)體兩端所加電壓應(yīng)為______V;若該導(dǎo)體兩端所加電壓為零,則其阻值為
___________Ω。
5.一個小燈泡的額定電壓是6V,正常發(fā)光時的電流是,若把它接到10V的電源上,且
使它正常發(fā)光,應(yīng)該給它_____聯(lián)一個阻值是___________Ω的電阻。
6.如圖所示的電路中,電源電壓不變,當(dāng)滑動變阻器的滑片P向上移動時,電流表的
示數(shù)______,電壓表的示數(shù)__________(選填“變大”、“變小”或“不變”)。
7.如圖所示家庭照明電路中,A、B兩點均是燈頭接導(dǎo)線的螺絲,當(dāng)電路中的開關(guān)都斷
開時,站在地上的人用手接觸電路中的A點,他________觸電;用手接觸電路中的B點,他
_________觸電。(選填“會”或“不會”)
8.電阻::=2:3,并聯(lián)后接在電路中,通過的電流為3A,則總電流是_______A,
若將它們串聯(lián)后,仍接在原來的電路中,則中的電流是__________A。
9.如圖所示是某同學(xué)設(shè)計的實驗電路,圖中①是_______表,②是_____表,為使①表
示數(shù)增大,變阻器的滑片P應(yīng)向________端移動;為使②表示數(shù)減小,變阻器的滑片P應(yīng)向
_________端移動。
10.將、兩個電阻按圖甲、乙所示的兩種方法先后接到電壓不變的電源上,甲圖
中電壓表的示數(shù)
為6V,電流表的示數(shù)為;乙圖中電壓表的示數(shù)是4V,電阻為_________。
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二.選擇題
11.的物理意義是()
A.加在導(dǎo)體的兩端電壓越大,電阻越小
B.導(dǎo)體中電流越大,則電阻越小
C.導(dǎo)體的電阻等于導(dǎo)體兩端電壓與通過它的電流的比值
D.以上說法都可以
12.如圖所示,當(dāng)開關(guān)S閉合,滑動變阻器的滑片P由b端向a端移動過程中()
(A)電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)不變
(B)電流表示數(shù)增大,電壓表示數(shù)減小
(C)電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大
(D)電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)增大
13.下面四組電阻,它們串聯(lián)后的總電阻都是10Ω,則它們并聯(lián)后的總電阻最大的一組
是()
A.1Ω和9ΩB.2Ω和8Ω
C.3Ω和7ΩD.4Ω和6Ω
14.用伏安法測電阻的實驗中,剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速轉(zhuǎn)動到最大刻度.發(fā)
生這種情況的原因可能是()
A.安培表的正負接線柱接反了
B.待測電阻的繞線斷了
C.線路接錯了,某處發(fā)生了短路
D.線路中某處發(fā)生了斷路
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55
15.,
,將它們
并聯(lián)后接在某電路中,通過
中電流為,將它們
串聯(lián)后接入同一電路,通過中電流為,則:為()
A.1:1B.1:3C.1:4D.4:1
16.兩只定值電阻,甲標(biāo)有“15Ω1A",乙標(biāo)有“10Ω”,把它們串聯(lián)起來.兩端允許
加的最大電壓是()
A.15VB.12VC.25VD.30V
17.如圖所示,將電阻值為R的導(dǎo)體接在a、b兩端,電壓表的示數(shù)為12V,電流表的示
數(shù)是.若換用電阻值為4R的導(dǎo)體接在a、b兩端,則電壓表和電流表的示數(shù)分別為()
和和
和和
18.有兩個電阻、,把它們串聯(lián)后接在電壓為U的電路兩端,
已知<,若將、并聯(lián)后接在同一電路中,比較通過、的電流、則()
A.B.C.D.無法確定
三.實驗題
19.用伏安法測小燈泡L的電阻,電路連接如圖甲所示。
(1)為使滑動變阻器接入電路的電阻值最大,開關(guān)S閉合前,應(yīng)將滑片P移
至________端(填“A”或“B”)。
(2)開關(guān)S閉合后,移動滑片P,當(dāng)電壓表的示數(shù)為時,電流表的示數(shù)如圖乙所示,通
過小燈泡的電流是_______A,小燈泡L的電阻是______Ω。
(3)小明和小紅在做實驗時分別遇到以下問題,請你幫助分析出現(xiàn)問題的原因.小明連
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接的實驗電路正確,但燈不亮,電壓表示數(shù)接近電源電壓,而電流表無示數(shù),原因是
____________________,小紅連接的實驗電路有誤,閉合開關(guān)后,燈泡發(fā)光,電流表、電壓
表均有示數(shù),但無論怎樣移動滑片,兩表的示數(shù)都不變,錯誤可能是_______________。
四.計算題
20.為了檢驗電壓表是否準(zhǔn)確,某同學(xué)用標(biāo)準(zhǔn)電流表、定值電阻和滑動變阻器組成
如圖所示的電路,
已知,當(dāng)移動變阻器的滑片P使電流表的示數(shù)分別為和時,電壓表的示數(shù)分別為
和,試分析這塊電壓表是否準(zhǔn)確。
21.在圖中,,.當(dāng)開關(guān)S閉合,滑片P移到它的右端時,電流表
的示數(shù)為I;開關(guān)S斷開,滑片P移到它的左端時,電流表的示數(shù)為,電源電壓一定,求變
阻器的最大阻值。
基礎(chǔ)達標(biāo)答案
一.填空題
1.488
2.75阻值最大
3.1:21:11:12:1
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57
4.3
5.串20
6.變大變小
7.會不會
8.5
9.電壓電流ab
10.30Ω
二.選擇題
;;;;;;;.
三.實驗題
19.(1)A;(2),8;(3)燈泡燈絲斷了,滑動變阻器接入電路的是金屬桿兩端的或
是電阻線兩端的兩個接線柱。
四.計算題
20.解:由于電流表是準(zhǔn)確的,所以測出的電流值是準(zhǔn)確的。
計算值與電壓表示數(shù)相比較,兩次都大了,且兩次表的示數(shù)都在同一量
程內(nèi),說明電壓表是準(zhǔn)確的。
21.解:當(dāng)S斷開,滑片P在左端時,和串聯(lián)
當(dāng)S閉合,滑片P在右端時,和并聯(lián)
所以,
答:滑動變阻器最大值為18。
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能力提高與綜合測試
一.填空題(30分,每空2分)
1.我國家庭電路的電壓是_________V,在家庭電路中發(fā)生人體觸電時,應(yīng)當(dāng)趕快
________,或者用干燥的木棍、竹竿將電線挑開,迅速使觸電人脫離電源。
2.物理學(xué)成果在軍事上有廣泛的應(yīng)用,有一種稱為石墨炸彈的武器在戰(zhàn)時被用來破壞
敵方的供電設(shè)施,這種炸彈不會造成人員傷亡,而是在空中散布大量極細的石墨絲,這些石
墨絲是_______(選填“導(dǎo)體”或“絕緣體”);飄落在供電線路上會造成_______(選填“開
路”、“通路”或“短路”),從而使供電系統(tǒng)癱瘓。
3.有關(guān)資料表明,人體出汗時電阻為200~800Ω,若此時人接觸220V照明電壓時,通過
人體的電流
是________mA,這么大的電流將造成生命危險,安全電壓是指________。
4.如圖所示電路中,三個電阻的阻值相等,三個電流表的示數(shù)分別用、、來
表示,
則::=______________。
5.如圖所示,,,示數(shù)為,示數(shù)為,則:
=_________。
6.如圖所示,電路兩端所加電壓U=10V,電阻R的阻值為20Ω,滑動變阻器的最大阻
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59
值為30Ω,當(dāng)滑動變阻器的滑片從A端移到B時,電流表的示數(shù)變化范圍是從_______A至
________A;電壓表的示數(shù)變化范圍是
從________V至_________V。
7.如圖所示電路,P經(jīng)于滑動變阻器的處時,連入電路的電阻為R.只閉合時,R
與兩端的電壓之比為1:2;只閉合時,R與兩端的電壓之比為1:4,現(xiàn)將P移至
a端,并同時閉合、,
通過、的電流之比是________。
8.如圖所示,電源電壓不變,當(dāng)開關(guān)S閉合時,電流表示數(shù)為1A;當(dāng)開關(guān)S斷開時,
電流表示數(shù)
為,則電阻與電阻的阻值之比為__________;開關(guān)S閉合時電阻中的電流為
_________A。
三.選擇題
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60
9.電阻和并聯(lián)在電路中,當(dāng)通過的電流為時,則()
A.通過的電流比大B.通過的電流比小
C.通過的電流比大D.通過的電流比小
10.在圖中,是物理實驗中某同學(xué)用電流表和電壓表測甲、乙兩種導(dǎo)體的電阻的圖象,
則甲、乙兩種導(dǎo)體的電阻關(guān)系為()
A.B.
C.D.關(guān)系無法確定
11.在圖中,電阻、及電源電壓均為定值.當(dāng)閉合開關(guān),斷開、時,電
流表示數(shù)為,當(dāng)閉合開關(guān)和,斷開時,電流表的示數(shù)改變了,則電阻:為()
A.1:4B.1:5C.4:1D.5:1
12.在圖中,電源電壓為12V,且保持不變,定值電阻,它的阻值是滑動變阻器最
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61
大阻值的,滑片P在滑動過程中電壓表的最小示數(shù)是()
A.一定為2V
B.一定為3V
C.可能為4V,也可能為8V
D.可能為6V,也可能為12V
13.阻值分別為Ω、30Ω和1000Ω的三個電阻并聯(lián),則并聯(lián)的等效電阻R()
>1000ΩB.R<Ω
Ω<R<1000ΩD.Ω<R<30Ω
三.實驗題
14.要測出一未知電阻的阻值.現(xiàn)有量程適當(dāng)?shù)碾妷罕怼㈦娏鞅砀饕恢唬阎柚禐?/p>
的電阻一只,
以及電源、若干開關(guān)和導(dǎo)線.請根據(jù)以下要求設(shè)計兩種測量阻值的方法,要求:
(1)電壓表、電流表,已知阻值的電阻三個器材,每次只能選用兩個;
(2)測量器材在一種方法中可以使用兩次(即可以測出電路中兩個不同部分的值);
(3)將實驗電路圖,測量的物理量及的表達式分別填入下表。
v1.0可編輯可修改
62
15.下面是某同學(xué)擬出的一份實驗報告(見下表)
試回答下列問題:
(1)本實驗報告不夠完整,應(yīng)添上的基本項目是:①_________________;②
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63
__________________。
(2)從“實驗步驟”看,主要缺陷是__________。
(3)滑動變阻器在實驗中所起的作用是:①_________________;②
___________________。
(4)假如該同學(xué)實驗時,剛一“試觸”,就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動到最大刻度,
其原因可能是:①______;②____。
(5)就該同學(xué)的電路而言,假如電壓表的電阻不是很大,則電阻值的測量結(jié)果將
_______(選填“偏大”、“偏小”),其原因分析如下:_________。
四.計算題
16.在圖中,,的最大值為30Ω,電源電壓V=12V,求:電壓表和的
示數(shù)范圍,電流表A的示數(shù)范圍。
17.如圖所示,當(dāng)開關(guān)閉合、斷開時,電流表A的示數(shù)為,電壓表的示數(shù)為
4V,當(dāng)開關(guān)閉合、斷開時,電流表A的示數(shù)為,電壓表的示數(shù)為6V,求:(1)、
、的阻值是多少(2)當(dāng)開關(guān)、都閉合時,電流表A的示數(shù)為多少?
能力提升答案
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一.填空題
1.220V;切斷電源
2.導(dǎo)體;短路
3.275~1100;不高于36V
:2:3.
:1
;0;6
:1
:2;
二.選擇題
;;;;.
三.14.
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15.一份完整的實驗報告,應(yīng)有明確的實驗?zāi)康摹⑼暾膶嶒炂鞑摹嶒炘砑半娐穲D、
完整的實驗步驟、準(zhǔn)確的實驗記錄和實驗結(jié)論。
(1)這份實驗報告還缺少的基本項目是實驗器材和實驗結(jié)論,特別是實驗結(jié)論,它是一
份實驗報告中必不可少的項目,這是一個測定性實驗,必要時還應(yīng)有實驗誤差分析,只是在
初中階段,這點不做更多要求。
(2)實驗步驟中沒有進行多次測量求平均值的項目,在對一個物理量的測定性實驗中,
為了減小誤差,提高測量的準(zhǔn)確程度,都應(yīng)該對該物理量進行三次以上的測量求平均值。
(3)滑動變阻器在這個實驗中有兩個作用:一是在實驗電路連通之前,調(diào)節(jié)滑動變阻器
使其連入電路的電阻等于它的最大電阻值,開關(guān)閉合時電路中的電流最小,起到限制電流、
保護電路的作用;二是在實驗過程中移動變阻器的滑片位置,改變連入電路的電阻,從而改
變待測電阻兩端的電壓和通過的電流,便于進行多次測量求平均值。
(4)“試觸”時發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn)過大,即通過電流表的電流超過了所能夠測量的最
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大電流值,其原因可能是:①電源電壓過大,即使是滑動變阻器接入電路的電阻達到最大值,
電路中的電流仍然超過了電流表的最大測量值;②電流表選擇使用的量程過小;③待測電阻
或滑動變阻器R被短路。
(5)電壓表和待測電阻并聯(lián),電流表測量的是電壓表和待測電阻中總電電流I,
,而電壓表測量的電壓U等于兩端的電.由計算得出
的的測量值小于待測電阻的真實
值。
由以上分析可得本題的答案:(1)①實驗器材;②實驗結(jié)論;(2)缺少多次測量求平均值
的步驟;(3)①保護電路;②改變兩端的電壓和中的電流以便于多次測量求的平均
值;(4)①電源電壓過大;②電流表使用的量程太小;(5)偏小;實驗結(jié)果由求得,
電壓表讀數(shù)等于兩端實際電壓U,電流表讀數(shù)I大于中的實際電流,故所測量出的
偏小。
四.計算題
16.解:由于和串聯(lián),電壓表測R1電壓,電流表A測這個串聯(lián)電路中的電流,
所以示數(shù)都不變.
,
。
當(dāng)滑片P在右端時,電壓表示數(shù)為零;
當(dāng)滑片P在左端時,電壓表示數(shù)為
。
答:電壓表示數(shù)為3V且不變;電流表A示數(shù)為且不變;電壓表V2示數(shù)由0—9V
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變化。
17.解:當(dāng)開關(guān)閉合、斷開時,與串聯(lián)
,
當(dāng)閉合、斷開時,與串聯(lián)
,
當(dāng)、都閉合時,與并聯(lián)再與串聯(lián)
由上述兩式得
答:、、的阻值分別為、、,電流表A示數(shù)為。
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