资源简介

(共15张PPT)
专项训练二　电路故障分析
类型一　利用电流表(导线)判断电路故障
1.小华连接了如图甲所示的电路,闭合开关S后,发现灯泡L1、L2均不发光,为了排除电路故障,他用一根导线进行检查判断。他先将导线并联在灯泡L2两端的接线柱上,闭合开关后,发现灯泡L1、L2均不发光;然后他将导线并联在灯泡L1两端的接线柱上,如图乙所示,闭合开关S后,发现灯泡L1不发光、L2发光,下列判断中正确的是(　　)
A.可能是导线②断了 B.可能是灯L2的灯丝断了
C.可能是导线①断了 D.可能是灯L1的灯丝断了
D
解析:由题图知,L1、L2串联,闭合开关S后,L1、L2都不亮,可能是两个灯泡都短路,也可能是一个灯泡断路,也可能是两个灯泡都断路;将导线并联接在灯泡L2两端的接线柱上,闭合开关后,发现灯泡L1、L2均不发光,这说明L2之外的电路存在断路;将导线连接在灯泡L1两端的接线柱上,闭合开关S后,发现灯泡L1不发光、L2发光,这说明灯泡L2、导线①、导线②都是完好的,由此推断故障是L1断路了,D正确。
类型二　利用电压表判断电路故障
2.在电学实验中,遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示,电源电压恒为4.5 V,闭合开关后两灯均不亮,用电压表先后测得a、d,a、c和a、b两端的电压均为4.5 V,则故障可能是(　　)
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
A
解析:由题图可知,两个灯泡串联接入电路中,闭合开关后两灯均不亮,这说明电路出现了断路故障,用电压表先后测得a、d,a、c和a、b两端的电压均为4.5 V,这说明a到电源负极、b到电源正极之间是接通的,所以故障是a、b之间出现了断路现象,即灯L1断路,故选A。
3.右图为小明连接的电路,他先确认导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光。于是他将一个电压表分别接到接线柱a、b,b、c,a、c上,灯L1、L2均不发光,且电压表无示数;再将电压表接到接线柱d、c上,灯L1、L2均不发光,但电压表指针有明显偏转。由此判定电路的故障可能是(　　)
A.灯L1断路 B.灯L2断路
C.灯L1短路 D.灯L2短路
B
解析:当电压表并联接到d、c两端时,电压表指针有明显偏转,说明电源是好的,并且ab、bc两端间是通路,A不符合题意;如果两个串联的灯泡中一个短路,另一个灯泡会发光,C、D不符合题意;将电压表并联接到a、c两端,电压表无示数,说明cd间断路,在导线连接无误的情况下,只有灯L2断路,B符合题意。
类型三　利用检验灯泡判断电路故障
4.如图所示的电路中,闭合开关S后,灯泡L1、L2都发光,一段时间后,L1突然熄灭,发现其中一个电表示数增大,另一个电表示数减小。用一个检验灯并联在L2两端,L1和检验灯发光。若电路中只有一处故障,则产生这一现象的原因可能是(　　)
A.灯泡L1短路 B.灯泡L2短路
C.灯泡L1断路 D.灯泡L2断路
D
解析:闭合开关,L1、L2串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量L2两端的电压。若灯泡L1短路,则L1不亮,电流表的示数变大,电压表的示数变大,A不符合题意。若灯泡L2短路,则L2不亮,L1亮,电流表的示数变大,电压表的示数变小,B不符合题意。若灯泡L1断路,则L1不亮,L2不亮,电流表无示数,电压表无示数,用一个检验灯并联在L2两端,电路未接通,L1和检验灯不发光,C不符合题意。若灯泡L2断路,则L1不亮,L2不亮,电流表无示数,电压表测量电源电压,示数变大,用一个检验灯并联在L2两端,电路接通,L1和检验灯发光,D符合题意。
5.如图所示的电路中,闭合开关后,整个电路正常工作。若其中一盏灯突然熄灭,两只电表示数均变大,则该电路可能发生的故障为(　　)
A.L1短路 B.L2短路
C.L1断路 D.L2断路
类型四　根据电表示数判断电路故障
A
解析:在串联电路中,“一盏灯突然熄灭”说明该灯被短接,电路中的电流变大,电流表示数变大,电源电压全部加在另一盏灯上,电压表示数变大,由题图知,电压表测量L2两端的电压,由此可判断L1短路。
6.(2024·山东泰安中考)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关后,电路中各元件正常工作,两个相同的电流表(均有0~0.6 A,0~3 A两个测量范围)指针偏转的角度相同。一段时间后电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,若定值电阻A或B出现了断路故障,其他元件均完好,则针对故障电路的观察分析,下列说法正确的是(　　)
A.电压表示数为0
B.电流表A1的示数一定大于A2的示数
C.一定是定值电阻A出现了断路故障
D.一定是定值电阻B出现了断路故障
C
解析:由题图知,A、B并联。电流表A1测干路电流,电流表A2测通过B的电流,电压表测电源电压,则电压表示数不为零,A错误。两个电流表(均有0~0.6 A,0~3 A两个测量范围)指针偏转的角度相同,根据并联电路的电流规律可知,电流表A1选用0~3 A量程,电流表A2选用的测量范围是0~0.6 A,且电流表A1示数是电流表A2示数的5倍,电流表A1指针偏转的角度突然变为原来的,则电流表A1和电流表A2示数相等,说明电流表A1和电流表A2串联在同一电路中,由此可推断电阻A出现了断路故障,C符合题意。
类型五　根据电路故障判断现象
7.在如图所示的电路中,开关S闭合后,两灯均正常发光。若某一时刻,灯L1的灯丝突然被烧断,则下列说法正确的是(　　)
A.两只电流表示数均变小
B.两只电流表示数均变大
C.A1示数变小,A2示数不变
D.A1示数变大,A2示数不变
C
解析:当两灯均正常发光时两灯泡并联,电流表A2测L2支路中的电流,A1测干路中的电流;当灯L1的灯丝突然烧断后,电路为L2的简单电路,两电流表均测通过L2的电流,根据并联电路独立工作、互不影响可知,电流表A2的示数不变,由于并联电路干路电流等于各支路电流之和,所以电流表A1的示数变小,C正确。
8.如图所示,电源电压一定。关于电路的工作情况,下列说法正确的是(　　)
A.同时闭合两个开关,通过两个灯泡的电流是相同的
B.若先闭合S1,再闭合S2,则电压表读数不变,电流表读数变大
C.若电压表和电流表位置对调,则闭合S1、S2后,两表都被烧坏
D.若灯L1被短路,则闭合S1、S2后,灯L1不亮,灯L2亮,电流表损坏
B
解析:同时闭合两个开关,两灯并联,若两灯规格不同,则通过的电流也不同,A错误。若先闭合S1,L2没有接入电路中,此时电压表测量L1两端的电压,电压表示数为电源电压;再闭合S2两灯并联,电压表示数仍然等于电源电压不变;电流表测量干路电流,根据并联电路的电流规律可知电流表示数变大,B正确。若电压表和电流表位置对调,闭合两开关后,两灯被短接,相当于将电压表和电流表直接串联在电路中,电压表示数等于电源电压,电流表示数几乎为零,两表均不会被烧坏,C错误。若灯L1被短路,闭合两开关后,电压表无示数,电流表示数很大,超过量程最大值,被损坏,但两灯均不亮,D错误。
本课结束(共15张PPT)
第1节　电压
目 录
课前 自主预习
课堂 互动理解
课前 自主预习
一、电压
阅读教材,完成下列问题。
1.电源的作用就是给用电器两端提供____________,从而能形成持续的____________。电压常用字母____________表示。
2.电压的单位:国际单位制的单位是______,简称______,符号是______;常用单位有______ (kV)和______ (mV);
它们之间的换算关系是:1 kV=______V,1 mV=______ V。
电压
电流
U
伏特
伏
V
千伏
毫伏
103
10-3
二、电压的测量
阅读教材,完成下列问题。
1.用电压表测量电压时,连接电压表时应该注意哪些方面
2.参照电流表读数的相关知识,你能说出电压表的读数步骤吗
(1)电压表应该跟被测用电器并联。(2)电压表标有“-”的接线柱应该靠近电源的负极,另一个接线柱靠近电源的正极。(3)在预先不知道被测电压值的情况下,如果判定被测电压不会超出15 V,可以先使用标有“15”字样的接线柱;如果被测电压不超过3 V,为提高读数的准确性,最好使用标有“3”字样的接线柱。
第一步,明确所选电压表的测量范围;第二步,确定电压表的分度值;第三步,根据指针向右偏转的小格数进行读数。
3.在只有一个用电器的电路中,用电器两端的电压与电源两端的电压____________。
相等
课堂 互动理解
一、类比水压理解电压
1.用类比法理解电压。
2.对电压的理解。
电压是形成电流的原因,电路中有电流,电路两端一定有电压;电路两端有电压,电路中却不一定有电流。
跟踪训练1关于电压,下列说法不正确的是(　　)
A.电源是提供电压的装置
B.一段电路中有电流,它的两端就一定要有电压
C.我国的家庭电路电压是220 V
D.有电压就一定有电流
D
解析:电源为电路提供电压,电压使自由电荷发生定向移动形成电流,一段电路中有电流,它的两端就一定要有电压,A、B正确。我国的家庭电路电压是220 V,C正确。电路两端有电压,如果电路断路,电路中就没有电流,D错误。
【易错提醒】 正确理解电源、电压、电流的关系
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因。电路中有电流必须要满足两个条件:电路两端有电压,且是通路。
二、正确理解电压表的使用
1.电压表和电流表的对比。
比较项 电压表 电流表
不同点 用途 测量电压的高低 测量电流的大小
符号
连接方式 跟被测的用电器并联。在电路中,电压表处可看作断路 和被测的用电器串联。在电路中,电流表相当于导线
与电源连接 能直接接在电源的两极上 不能直接接在电源的两极上
相同点 (1)使用前:明确电表的测量范围、分度值、指针是否指零。 (2)使用时:让电流从标有“+”的接线柱流入,从标有“-”的接线柱流出。 (3)测量范围的选择:在保证待测电压、电流不超过其测量范围的最大值的情况下,尽可能地选择较小的测量范围;无法判断待测电压、电流大小时,先用“试触”的方法进行估测,再选择合适的电表的测量范围。 (4)读数:都是先明确所选电表的测量范围,再确定电表的分度值,最后根据指针向右偏转的小格数进行读数 2.用“试触法”确定电压表的测量范围。
用电压表测量电压时,若不确定待测电压的高低,则需用“试触法”确定测量范围。
试触时的现象 处理办法
指针向零刻度线左侧偏转 “+”“-”接线柱接反了,应检查电路中电压表的接线情况
指针完全不动 可能电路中有断路,也可能是与电压表并联的电路被短路,还可能是电压表的接线断开,要逐一检查,排除故障
指针偏转很小,在零刻度线附近 换用较小的测量范围
指针偏转超过所选测量范围的最大值 电压较大,要换用更大的测量范围
跟踪训练2如图所示,开关闭合时,灯泡L1和L2____________联,电压表V测的是_______两端的电压,V1测的是____________两端的电压。(后两空选填“L1”“L2”或“电源”)
串
电源
L2
解析:由图可知,开关闭合时,电流是从电源正极出发,经过L1、L2和开关回到电源的负极,电流的路径只有一条,所以灯泡L1和L2串联;电压表V接在电源的两端,电压表V1接在灯泡L2的两端,所以电压表V测的是电源两端电压,V1测的是L2两端电压。
跟踪训练3如图所示电路,甲、乙是电学仪表,闭合开关S后,灯泡L1、L2均正常发光,则(　　)
A.甲是电流表,乙是电压表 B.甲是电压表,乙是电流表
C.甲、乙都是电流表 D.甲、乙都是电压表
B
解析:若甲是电流表、乙是电压表,或甲、乙都是电压表,则电压表串联在电路中,电路中电流几乎为0,灯泡L1、L2均不发光,A、D不符合题意。若甲是电压表,乙是电流表,则电流分别经灯泡L1和L2回到负极,L1、L2并联,都能发光,B符合题意。若甲、乙都是电流表,会造成电源短路,C不符合题意。
【方法归纳】 两步解答电压表、电流表的判断问题
本课结束(共20张PPT)
第2节　串、并联电路中电压的规律
目 录
课前 自主预习
课堂 互动理解
课前 自主预习
一、串联电路的电压规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系,应该怎样设计实验
将两个灯泡L1、L2连接成串联电路,用电压表分别测L1、L2以及电源两端的电压,分析这些电压之间的关系。换上另外两个规格不同的灯泡,重复以上操作,找出串联电路中电压的规律。
2.在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于___________。
这个结论也适用于由多个小灯泡组成的串联电路。
3.串联电池组两端的电压等于每节电池两端的电压____________。
各小灯泡两端的电压之和
之和
二、并联电路的电压规律
阅读教材,完成下列问题。
1.要想探究并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系,应该怎样设计实验
2.并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压________。这一结论也适用于由多个小灯泡组成的并联电路。
将两个灯泡L1、L2连接成并联电路,用电压表分别测出L1、L2以及电源两端的电压。换上另外两个规格不同的灯泡,重复以上操作,分析数据得出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
相等
课堂 互动理解
一、串联电路的电压规律
实验:探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验思路】
如图所示,用电压表分别测出小灯泡L1、L2,以及电源两端的电压UAB、UBC、UAC,分析这些电压之间的关系,找出串联电路中电压的规律。
【实验过程】
(1)设计实验电路,如图所示。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2连接成串联电路。
(3)将电压表的两端分别连接A与B、B与C、A与C,测量电压UAB、UBC、UAC,并将实验数据记录在表格中。
(4)换用不同规格的两个小灯泡,重做上述实验。
(5)实验数据如下表所示。
小灯泡规格 A、B两端的电压UAB/V B、C两端的电压UBC/V A、C两端的电压UAC/V
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
小灯泡L5、L6
【实验结论】在由两个小灯泡组成的串联电路中,电源两端的电压等于各小灯泡两端的电压之和。这个结论也适用于由多个小灯泡组成的串联电路。表达式为U=U1+U2+…+Un。
跟踪训练1(2024·广东中考)探究串联电路中电压的规律。
(1)根据图甲所示的电路图,用笔画线表示导线将图乙所示电路连接完整。
(2)连接电路时,开关应处于____________状态。正确连接电路后,闭合开关,若灯L2断路,则L1两端____________(选填“有”或“无”)电压。
断开
无
(3)用电压表分别测出电压UAB、UBC和UAC。其中测UAB时,电压表的示数如图丙所示,示数为____________ V。接着更换不同规格的小灯泡并多次实验,数据记录见表。
实验序号 电压UAB/V 电压UBC/V 电压UAC/V
1 1.7 2.9
2 1.3 1.6 2.9
3 1.1 1.8 2.9
①分析表中数据,得到初步结论:串联电路电源两端的电压等于各部分电路两端电压____________。
②为使结论更具普遍性,小明将小灯泡换成其他规格的小灯泡并多次实验。此外,还可以________________________。
1.2
之和
改变电源电压并多次实验
解析:(1)由题图甲知,两小灯泡串联,电压表测L1两端的电压,故将小灯泡L2的右端接线柱与L1的左端接线柱相连。(2)为了保护电路,在连接电路时,开关应处于断开状态。正确连接电路后,闭合开关,若小灯泡L2断路,则L1两端无电压。(3)如题图乙所示,电压表选用的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,其示数为1.2 V。①分析表中数据可知,AC两端电压UAC等于AB两端电压UAB与BC两端电压UBC之和,由此可得出结论:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和。②为使结论更具普遍性,需要进行多次实验,一是更换不同规格的小灯泡进行多次实验,二是改变电源电压进行多次实验。
【反思总结】 探究串联电路的电压规律实验常考的四个问题
(1)小灯泡的选择:为了得到普遍性规律,应该选用不同规格的小灯泡进行实验。
(2)电压表的使用规则:注意测量范围的选择及接线是否正确。
(3)电路故障问题:用电压表判断电路故障时,若电压表的示数为0,则与电压表并联部分被短路或电路其他部分断路;若电压表的示数很大,接近电源电压,则与电压表并联部分为断路。
(4)实验改进:用一个电压表分别测量三处电压时,需要拆、装线,实验改用三个相同的电压表可以直接测出三处的电压值,既节约时间,又便于观察实验现象。
二、并联电路的电压规律
实验:探究并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验思路】
如图所示,分别测出小灯泡L1、L2以及电源两端的电压,分析实验数据,找出并联电路中各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系。
【实验过程】
(1)设计实验电路,如图甲所示。
(2)选用不同规格的小灯泡L1、L2连接电路。
(3)将电压表的两端分别连接A与B、C与D、E与F,测量电压UAB、UCD、UEF,把测量数据记录在表格中。
(4)换用不同规格的小灯泡,重做上述实验。
小灯泡规格 A、B两端的电压UAB/V C、D两端的电压UCD/V E、F两端的电压UEF/V
小灯泡L1、L2
小灯泡L3、L4
小灯泡L5、L6
【实验结论】并联电路中两个支路上小灯泡两端的电压与电源两端的电压相等。这一结论也适用于由多个小灯泡组成的并联电路。表达式为U=U1=U2=…=Un。
跟踪训练2某小组做探究并联电路中电压特点的实验。
(1)如图甲所示,根据电路图,用笔画线表示导线,将实物连接起来。
(2)连接电路时,开关应处于____________状态。
(3)正确连接好电路后,闭合开关,电压表的示数如图乙所示,为________ V。
断开
2.8
(4)测得小灯泡L1两端电压后,再测得小灯泡L2两端电压和A、B两端电压,记录数据。改变两个小灯泡的规格,重复以上操作,其目的是______________________________。
(5)评估交流环节中,有同学提出:实验中连接完电路,闭合开关,发现电压表指针反向偏转,原因是____________________________________。
多次测量,以得到普遍的规律
电压表正、负接线柱接反了
解析:(1)由题图甲中的电路图可知,L1、L2并联,电压表测L1两端电压,根据电流路径法连接实物电路,电流从电源正极出发,先分为两条路径,分别经过L1、L2,之后汇合,再经过开关,回到电源负极;最后将电压表并联在L1两端,因为电源为2节干电池,电源电压为3 V,所以电压表选择的测量范围是0~3 V,注意电流从“3”接线柱流入,从“-”接线柱流出。(2)为保护电路,连接电路时,开关应处于断开状态。(3)由题图乙可知,电压表的测量范围是0~3 V,分度值为0.1 V,示数为2.8 V。(4)探究并联电路中电压的特点,多次实验的目的是多次测量,以得到普遍的规律。(5)闭合开关,电压表指针反向偏转,说明电流从“-”接线柱流入,从“+”接线柱流出,即电压表正、负接线柱接反了。
本课结束(共17张PPT)
第16章　电压　电阻
目 录
本 章 知 识 梳 理
专 题 归 纳 复 习
本章知识梳理
专题归纳复习
专题归纳一 电流表、电压表的使用、读数,及电路中电流、电压的规律
1.电压表与电流表的比较。
比较项 电压表 电流表
不同点 用途 测量电压的高低 测量电流的大小
符号
连接方式 跟被测的用电器并联。在电路中,电压表处可看作断路 和被测的用电器串联。在电路中,电流表相当于导线
与电源连接 能直接接在电源的两极上 不能直接接在电源的两极上
比较项 电压表 电流表
相同点 (1)使用前:明确电表的测量范围、分度值、指针是否指零。 (2)使用时:让电流从标有“+”的接线柱流入,从标有“-”的接线柱流出。 (3)测量范围的选择:在保证待测电压、电流不超过其测量范围的最大值的情况下,尽可能地选择较小的测量范围;无法判断待测电压、电流大小时,先用“试触”的方法进行估测,再选择合适的电表的测量范围。 (4)读数:都是先明确所选电表的测量范围,再确定电表的分度值,最后根据指针向右偏转的小格数进行读数 2.电表的读数方法。
首先观察电表连入电路中的接线柱,明确选择的测量范围和分度值;其次观察指针偏转的小格数;最后用偏转的小格数乘以分度值就是电表的示数。
3.串、并联电路中电流、电压的关系。
项目 串联电路 并联电路
电流 在串联电路中,电流处处相等;表达式:I1=I2=I3=…=In 在并联电路中,干路中的电流等于各支路中的电流之和;
表达式:I=I1+I2+I3+…+In
电压 在串联电路中,电源两端的电压等于各用电器两端的电压之和; 表达式:U=U1+U2+U3+…+Un 并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等;
表达式:U1=U2=U3=…=U
典例分析1如图甲所示,电源电压恒定,仅闭合开关S1,电压表示数如图乙所示;再闭合S2,两电流表的指针均如图丙所示。
(1)闭合S1、S2,两灯_____联,电源电压为_____V,通过L1的电流为______ A;再断开S2,电压表的示数________(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(2)若将电路中的电流表A1与电压表对换,则开关都闭合时______(选填①②③)。
①电流表A2有示数 ②只有灯泡L2亮 ③电压表有示数
并
6.0
1.04
不变
③
解析:(1)由题图甲知,仅闭合开关S1,L2断路,电路中只有L1,电压表测电源电压,由题图乙知,电压表示数为6.0 V,即电源电压为6.0 V。当S1、S2都闭合时,L1、L2并联,A1测干路电流,A2测L2所在支路的电流,电压表测量电源电压。根据并联电路的电流规律知,A1的示数应大于A2的示数,两电流表的指针位置相同,所以A1使用的测量范围是0~3 A,示数为1.3 A,即干路电流为1.3 A,A2使用的测量范围是0~0.6 A,示数为0.26 A,即通过L2的电流为0.26 A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过L1的电流I1=I-I2=1.3 A-0.26 A=1.04 A。断开S2,仅闭合S1时,电压表测量电源电压,示数不变。(2)若将电路中的电流表A1与电压表对换,则电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,两个电流表无示数,两个灯泡被短路,不能发光,电压表测量电源电压,电压表有示数,③符合题意,①②不符合题意。
专题归纳二 判断电路中的电表类型
判断电路中的电表是电流表还是电压表是中考命题的热点之一,判断电表类型,通常有下列方法。
典例分析2如图所示的电路中,甲、乙、丙为三个电表(电流表或电压表)。闭合开关S后,下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是(　　)
A.若L1、L2同时发光,则甲一定是电流表
B.若甲、丙是电流表,乙是电压表,则L1可以发光
C.若甲、乙是电压表,丙是电流表,则L2可以发光
D.若乙、丙是电流表,L1、L2正常发光,则乙、丙两表的示数相同
C
解析:若L1、L2同时发光,L1、L2既可以串联,也可以并联,若L1、L2串联,则甲是电流表;若L1、L2并联,则甲为电压表,A错误。若甲、丙是电流表,乙为电压表,则L1被短路,故L1一定不发光,B错误。若甲、乙是电压表,丙为电流表,则L1被短路,电路为只有L2的简单电路,L2可以发光,C正确。若乙、丙是电流表,甲为电压表时,L1、L2并联,此时乙测量通过L1的电流,丙测量干路电流,故丙的示数大于乙的示数,D错误。
专题归纳三 电阻器和变阻器
电阻器和变阻器是电学中的两个基本的电路元件。对电阻器和变阻器的考查,通常以探究影响电阻大小的因素、判断电阻的变化情况、分析变阻器的连接和大小变化,以及变阻器的作用作为考查的重点,题型以选择题、填空题、实验探究题和作图题为主。
解决电阻器和变阻器有关问题时,一要理解控制变量法和转换法在实验探究中的应用,二要明确变阻器的构造、原理、正确使用方法和变阻器在电路中的作用。
典例分析3某学习小组在探究影响导体电阻大小的因素时,设计了如图所示的实验装置,实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路,四根导体的材料规格如表所示。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A
A 1.0 0.4 锰铜 1.4
B 0.5 0.4 锰铜 2.7
C 1.0 0.6 锰铜 2.0
D 1.0 0.4 镍铬合金 0.6
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路。
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小,可通过观察____________　来判断。
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系,应选用____________两根导体进行实验。
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验,可得出:当导体的长度和材料相同时,横截面积越大,电阻越____________。
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小,请你根据该实验结论,帮老师想出一种方法:_____________________(写出一种合理方法即可)。
电流表示数 6
A、B
小
在电阻丝材料和横截面积不变时,换用较短的电阻丝(合理即可)
解析:(1)将电流表接入电路中时,电流应从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,所以将电流表的负接线柱与电源负极相连即可。(2)实验中,导体电阻的大小是通过电流的大小(电流表的示数)来体现的,电流越小说明电阻越大,应用了转换法。(3)探究导体电阻大小与长度的关系时,需要保证导体的材料和横截面积都相同,改变导体的长度,所以需要选择A、B两根导体进行实验;分析实验数据可知,当导体的材料和横截面积相同时,长度越小,电流越大,说明电阻越小。(4)由表中信息可知,A、C两根导体的材料和长度都相同,而横截面积不同,且横截面积越大,电流越大,说明电阻越小,故可得出结论:当导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。(5)要想滑动变阻器的最大阻值变小,在电阻丝的材料和横截面积不变时,可以通过减小电阻丝的长度来减小电阻,即换用较短的电阻丝;或者在电阻丝的材料和长度不变时,可以通过增大电阻丝的横截面积来减小电阻,即换用较粗的电阻丝。
本课结束(共15张PPT)
第3节　电阻
目 录
课前 自主预习
课堂 互动理解
课前 自主预习
一、电阻
阅读教材,完成下列问题。
1.在物理学中,用电阻来表示________________________的大小。导体的电阻越大,表示________________________。导体的电阻通常用字母____________表示。
2.电阻有哪些单位 这些单位之间存在着怎样的换算关系 请你写在下面。
导体对电流阻碍作用
导体对电流的阻碍作用越大
R
单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。比较大的电阻单位有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
单位换算:1 kΩ=103 Ω
1 MΩ=106 Ω
1 MΩ=103 kΩ
二、影响电阻大小的因素
阅读教材,完成下列问题。
1.怎样通过实验来探究影响导体电阻大小的因素 在探究的过程中,应用了哪些科学探究方法
影响导体电阻大小的因素有材料、长度和横截面积等。选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数,可以探究电阻的大小与导线的长度之间的关系;选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数,可以探究电阻的大小与导线的横截面积之间的关系;选用长度相同、横截面积相同的镍铬合金丝和锰铜合金丝各一根,分别将它们接入电路中,观察电流表的示数,可以探究电阻的大小与导体材料的关系。运用了控制变量法和转换法。
2.导体的电阻是导体本身的一种____________,它的大小取决于导体的____________、长度和____________等因素。
性质
材料
横截面积
课堂 互动理解
探究和理解影响电阻大小的因素
1.实验:影响导体电阻大小的因素。
【实验思路】
运用控制变量法和转换法来设计和进行实验。影响导体电阻大小的因素有材料、长度和横截面积等,选用横截面积相同、长度不同的两根镍铬合金丝,分别将它们接入电路中,通过观察比较电流表的示数来判断两根镍铬合金丝的电阻大小;同样,选用长度相同、横截面积不同的两根镍铬合金丝,可以探究电阻的大小与导线的横截面积之间的关系;选用长度、横截面积相同但材料不同的两根合金丝,可以探究电阻大小和导体材料的关系。
【实验过程】
(1)分别把横截面积相同、长度不同的镍铬合金丝A、B接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(2)分别把长度相同、横截面积不同的镍铬合金丝A、C接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(3)分别把长度、横截面积都相同的镍铬合金丝A和锰铜合金丝D接入电路中,闭合开关,比较电流表的示数。
(4)实验现象及分析。
接入电路的导体 现象 分析
A、B IBA、C IAA、D IA【实验结论】导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、长度和横截面积等因素。
2.探究温度对金属导体电阻的影响。
3.探究影响导体电阻大小的因素时,应用到的两种科学探究方法。
(1)转换法:实验中通过比较电路中电流的大小来判断导体电阻的大小。
(2)控制变量法:如控制长度和材料相同,只使横截面积不同,研究导体电阻的大小与横截面积的关系。
4.正确理解影响导体电阻大小的因素。
(1)导体的电阻是导体本身的一种性质,影响它的大小的内因有导体的材料、长度和横截面积;影响导体电阻大小的外因有导体的温度等。
(2)一个导体的电阻不会因为是否加电压或是否通电流而改变,即导体的电阻与导体两端的电压、通过导体的电流,及导体是否连入电路无关。
(3)导体与绝缘体之间没有严格的界限,在特定的环境中绝缘体可以变成导体。例如玻璃在常温下是绝缘体,加热至红炽状态时会变成导体。
跟踪训练小雪用如图所示的实验器材探究电阻的大小与哪些因素有关,其中电源电压恒定,灯丝电阻的变化忽略不计。她提出以下猜想:①导体的电阻与导体的长度有关;②导体的电阻与导体的横截面积有关;③导体的电阻与导体的材料有关。
导体 A B C D
电流 0.30 A 0.26 A 0.16 A 0.40 A
(1)实验中小雪通过观察____________来比较金属丝电阻的大小更准确。
(2)为了实验安全,图甲中的小灯泡____________(选填“能”或“不能”)用导线代替。
(3)小雪分别将图乙中的四根金属丝的两端接到电路甲中的M、N处,并将测得的电流值记录在表格中。
(4)为了验证猜想②,需比较表格中B和____________对应的两个电流值;比较表格中B和C对应的两个电流值,是为了验证猜想____________(填序号),可以得到的结论为:___________________________________________。
(5)通过实验发现,锰铜合金和镍铬合金中,导电性能较好的材料是_______ (选填“锰铜合金”或“镍铬合金”)。
电流表示数
不能
D
①
导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大
锰铜合金
解析:(1)在M、N之间分别接上不同的导体,接入电路的电阻大小发生改变,导致电路中的电流发生改变,由于电流表示数更为准确,更能反映导体电阻的大小变化,所以最好通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小。(2)将小灯泡用导线代替,相当于电流表直接连接电源的两极,会造成电路短路而烧坏电源和电流表,因此题图甲中的小灯泡不能用导线代替。(4)为了验证猜想②,即导体的电阻与导体的横截面积有关,应控制导体的材料和长度相同,而横截面积不同,故应选择B和D两金属丝进行实验。B、C两根金属丝的横截面积和材料相同,C的长度大于D的长度,电流值不同,可验证导体的电阻与导体的长度有关,即猜想①。根据数据可知,导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。(5)A、B两金属丝的长度和横截面积都相同,但材料不同,由题表中数据可知,通过锰铜合金的电流较大,故锰铜合金的导电性能较好。
【方法规律】 探究影响导体电阻大小的因素时的“两种方法”“两项注意”
(1)两种方法:控制变量法和转换法。
(2)两项注意:①在确定实验思路和设计实验步骤时,要注意正确运用控制变量法;②做出猜想时,注意猜想要全面,考虑到影响导体电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度等。
本课结束(共15张PPT)
第4节　变阻器
目 录
课前 自主预习
课堂 互动理解
课前 自主预习
一、变阻器
阅读教材,完成下列问题。
1.能改变接入电路中____________的元件叫作变阻器。
2.滑动变阻器通过改变接入电路中的电阻丝的____________,来改变接入电路中电阻的大小。
电阻大小
长度
二、滑动变阻器的使用
阅读教材,完成下列问题。
1.怎样用滑动变阻器改变小灯泡的亮度 接通电路前应将滑动变阻器的滑片放到什么位置
2.某滑动变阻器的铭牌上标有“50 Ω　2 A”,其中,“50 Ω”表示___________
_________________;“2 A”表示___________________________________。通常,在使用滑动变阻器前,应将滑动变阻器的电阻调节到___________。
将电源、小灯泡、电流表、开关、滑动变阻器用导线连接成串联电路,其中滑动变阻器的一个上接线柱和一个下接线柱连入电路,移动滑片,就可以改变小灯泡的亮度。接通电路前应将滑动变阻器的滑片放到阻值最大位置。
滑动变阻器
的最大电阻为50 Ω
滑动变阻器允许通过的最大电流是2 A
最大
三、变阻器的应用
阅读教材,完成下列问题。
1.请列举2个实例说明变阻器在生产生活中的应用。
2.电位器分____________电位器和数字电位器两种。其中,数字电位器是一种用____________控制电阻的器件,已在自动检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
用于音量调节的电位器是一种变阻器;另外,可调亮度的电灯、可调音量的音箱、调音台等,也都应用了变阻器。(答案合理即可)
机械式
数字信号
课堂 互动理解
滑动变阻器的使用
1.滑动变阻器的使用规则。
(1)要使滑动变阻器和用电器中的电流相同,滑动变阻器应该与用电器串联,如图所示。
(2)将滑动变阻器连入电路中时,要把它的“一上一下”两个接线柱接入电路中。
(3)通过滑动变阻器的电流不能超过其铭牌上所标的电流值。
(4)在使用前应将滑动变阻器的电阻调节到最大。
2.滑动变阻器的作用。
(1)在电路中,滑动变阻器的主要作用是通过调节其电阻来改变电路中的电流。
(2)将滑动变阻器与定值电阻串联时,既可以改变定值电阻两端的电压,又可以保证电路中换用不同的定值电阻时,保持每次接入定值电阻两端的电压不变。
(3)在闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调节到阻值最大处,当开关闭合时,电路中的电流不会过大,这样可以起到保护电路元器件的作用。
跟踪训练右图是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是(　　)
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡变亮
D
解析:若M接A,N接D,则闭合开关前,应将滑动变阻器的电阻调节到最大,根据“近下电阻小,远下电阻大”的调阻规律可知,滑片应调节到最右端;向右滑动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变大,电路中的电流变小,灯泡变暗, A、C错误。若M接C,N接B,则根据“近下电阻小,远下电阻大”的调阻规律可知,闭合开关前,滑片应调节到最左端;向右滑动滑片,滑动变阻器接入电路的电阻变小,电路中的电流变大,灯泡变亮,D正确,B错误。
【方法规律】 滑动变阻器的使用、接法及调节
(1)使用:用滑动变阻器调节电路中的电流时,要使滑动变阻器与用电器串联,根据滑动变阻器的使用规则,闭合开关前,应将滑动变阻器的电阻调节到最大。
(2)接法:选择“一上一下”接线柱接入电路,接入电路的电阻大小取决于下方接线柱。
(3)调节:当滑片靠近“下”接线柱时,滑动变阻器连入电路的电阻变小;当滑片远离“下”接线柱时,滑动变阻器连入电路的电阻变大;简记为“近下电阻小,远下电阻大”。
第5节　跨学科实践:制作简易调光台灯
项目主题 制作简易调光台灯 活动时间 年　　月　　日
活动地点 参加人员
项目简介 【原理与设计】 1.能够_________的物体叫作光源,光源分自然光源和_________光源,如实验室用的小灯泡和各种型号的____________,通电后都可以作为光源。 2.用滑动变阻器改变小灯泡的亮度时,滑动变阻器要与小灯泡_________联;接通电路前应将滑片移动到滑动变阻器接入电路的阻值_______位置;调节滑片,通过调节其____________来改变电路中的____________,从而改变小灯泡两端的____________,由此改变小灯泡的亮度。 3.滑动变阻器上通常标有最大电阻和允许通过的____________,使用时要根据需要进行选择,不能使通过的电流____________,否则会烧坏滑动变阻器;制作调光台灯时,一般要选择____________作为滑动变阻器。 发光
人造
发光二极管
串
最大
电阻
电流
电压
最大电流
超过最大值
电位器
项目简介 4.小灯泡上一般都标有工作电压,在设计调光台灯的电路时,要选择合适的电源,____________和小灯泡的规格要匹配。
5.设计简易调光台灯,需要重点考虑几个问题。
(1)____________的选择:如选择实验室用的小灯泡,也可以选择各种型号的发光二极管。
(2)改变光源的亮度的方法:由上节所学知识可知,可选择________来改变小灯泡两端的电压,实现台灯亮度的改变。
(3)加强台灯的实用性。
电源电压
光源
变阻器
项目简介 【材料与制作】
1.准备的材料:____________、____________、____________、_______________、____________、____________。
2.制作步骤
(1)____________________________________________;
(2)____________________________________________;
(3)____________________________________________;
(4)____________________________________________;
…………
电池和电池盒
开关
电位器
小灯泡及灯座
导线
灯罩
把电池盒、开关、电位器固定在一个底座上
用一根金属(塑料)管的一端固定小灯泡,将连接小灯泡的导线从管中穿过,把管的另一端固定在底座上
将制作的灯罩固定在小灯泡的上方
检验制作的简易台灯是否实用,并观察、分析需要改进的地方
本课结束

展开更多......

收起↑