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1、九年級物理全冊 第十六章《電壓 電阻》復習導學案 (新版)新人教版
【學習目標】
1.認識電壓,知道電壓的作用,電源是提供電壓的裝置。知道電壓的單位:伏、千伏、毫伏等;
2.知道電壓的單位,并記住常用的電壓值。會進行電壓單位換算;
3.知道電壓表的使用規(guī)則,會選量程,會連接電壓表,會正確度數(shù);
4.通過實驗探究,概括出串、并聯(lián)電路中電壓的關系。
5.知道電阻及其單位;知道電阻的大小跟哪些因素有關。
6.知道滑動變阻器的構造、原理、作用,會用滑動變阻器改變電路中的電流。
【知識網(wǎng)絡】
【要點梳理】
要點一、電壓
1.電源的作用:給用電器提高電壓。
2.
2、符號:U
3.單位:伏特,簡稱伏,符號是“V”。
4.其它常用單位:千伏,“kV”;毫伏,“mV”;微伏,“V”。
5.單位換算:
要點詮釋:
1.電源在工作中不斷地使正極聚積正電荷,負極聚積負電荷,保持電路兩端有一定的電壓,使閉合電路中有持續(xù)的電流。
2.不同的電源在電路兩端產(chǎn)生的電壓不同。一節(jié)干電池的電壓是1.5V;家庭電路的電壓是220V;對人體安全的電壓是不高于36V。
要點二、電壓表
1.電壓表:測量電壓的儀表。
2.電路符號:
3.電壓表的使用:
(1)電壓表要并聯(lián)在被測電路兩端;
(2)連接電壓表時,必須使電流從“+”接線柱流入,從“-”接線柱流出 ;
3、
(3)被測電壓不要超過電壓表的量程。
要點詮釋:
1.因為電壓表本身對電流的阻礙很大,所以把它并聯(lián)在電路上時,幾乎不起分流作用,對被測電路的影響很小,原被測電路兩端的電壓不至于有明顯改變。如果把電壓表串聯(lián)在被測電路中,由于電壓表對電流的阻礙很大,會使原來的電路無法正常工作。
2.不知道被測電壓的情況下,如果判定被測電壓不會超出15V,可以先選用最大測量值為15V的量程。如果測得的電壓不超過3V,為提高度數(shù)的準確性,可以改用最大測量值為3V的量程。
要點三、串、并聯(lián)電路中電壓規(guī)律:
1.串聯(lián)電路電壓規(guī)律:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)導體兩端電壓之和,即U總=UI+U2+……+
4、Un。
2.并聯(lián)電路電壓規(guī)律:并聯(lián)電路中各支路兩端電壓都相等,且等于并聯(lián)電路兩端總電壓,即:U總=UI=U2=……=Un。
要點詮釋:
1.串聯(lián)電池組(同一型號電池)的電壓等于各節(jié)電池電壓之和,如四個干電池串聯(lián),電池組電壓:。
2.并聯(lián)電池組的電壓跟每節(jié)電池的電壓相等。
要點四、電阻
1.物理意義:表示導體對電流阻礙作用的大小。
2.決定電阻大小的因素:長度、材料、橫截面積以及溫度。
3.溫度對電阻的影響:金屬導體的電阻一般都隨溫度的升高而增大
要點詮釋:
1.電阻是導體的性質,電阻的大小與導體的長度、材料、橫截面以及溫度有關,與導體兩端的電壓和通過導體的電流無關。
5、2.忽略溫度對導體電阻的影響,材料、長度相同,橫截面積越小的導體電阻越大;材料、橫截面積相同,長度越長的導體電阻越大;長度、橫截面積相同,材料的導電性能越弱,導體的電阻越大。
要點五、變阻器
1.定義:能改變接入電路總電阻大小的元件叫做變阻器。。
2.原理:利用電阻的大小隨導體長度改變來控制電路中電流的大小。
3.種類:滑動變阻器、變阻箱旋盤式、插入式)、電位器。
4.滑動變阻器:
(1)結構:瓷筒、電阻線、金屬棒、金屬滑片、接線柱
(2)符號:
(3)使用:①能使滑動變阻器電阻變化的接法有4種(“一上一下”);②不能使滑動變阻器電阻變化的接法有2種,其中“同下”電阻總是很
6、大,而“同上”電阻總是很小;③“看下不看上”滑片越靠近下端的接線柱,接入電路的電阻越小。
要點詮釋:
滑動變阻器一般只在實驗室中應用;調節(jié)亮度的臺燈、調節(jié)響度的音響、調節(jié)溫度的電飯鍋(電熱毯)等家用電器常用電位器;一些電子產(chǎn)品多用數(shù)字電位器。
【典型例題】
類型一、電壓 電阻概念應用
例1.(多選)關于電流、電壓和電阻,下列說法正確的是( ?。?
A.一段電路中有電流,其兩端就一定有電壓
B.電路兩端有電壓,電路中就一定有電流
C.電壓、電流為零時,導體的電阻不為零
D.電路中的電流變大,電阻不一定變小
【答案】ACD
7、
【解析】電壓是導體形成電流的原因,一段電路有電流,則兩端就一定有電壓,故A選項說法正確;電路兩端有電壓,如果開關沒有閉合,電路沒有構成通路,則電路中也沒有電流,故B選項不正確;導體的電阻與導體兩端的電壓、電流無關,故C選項說法正確;電壓一定時,其電阻越小,通過的電流越大,選項中沒有說明電壓不變,所以電流變大電阻不一定變小,故D選項正確。
【總結升華】本題考察了對電流、電壓、電阻概念的理解,設計的知識點有電流形成的原因和條件、電阻是導體本身的特性考查的面比較全,但都是基礎內容。
【變式】關于電流、電壓和電阻,下列說法正確的是( ?。?
A.只要將導體連入電路,電路中就有電流
8、
B.導體中通過的電流越大,它的電阻越小
C.有電流通過的小燈泡,其兩端不一定有電壓
D.導體兩端電壓越大,通過該導體的電流就越大
【答案】D
類型二、串、并聯(lián)電路的電壓規(guī)律
例2.如圖所示的電路中,電壓表所用的量程不明,當電路閉合后,V1和V2的示數(shù)分別如圖所示。則V1用的量程是 V,V2用的量程是 V,小燈泡L1上的電壓是
V。
【思路點撥】此電路為串聯(lián)電路。L1與L2兩端的電壓之和等于V1的示數(shù),V2的示數(shù)為L2兩端的電壓。V1的示數(shù)大于V2的示數(shù)。若V2選擇0~15V的量程,則V1的示數(shù)總比V2小,不符合題意。所以V2應選擇0~
9、3V的量程,V1選擇0~15V的量程。L1兩端的電壓應為V1示數(shù)與V2示數(shù)之差。
【答案】0~15,0~3,3.5V
【解析】電壓表V1測量電源電壓,電壓表V2測量燈泡L2兩端的電壓,所以V1的示數(shù)應大于V2的示數(shù),觀察圖中兩電壓表的示數(shù),可知V1應選擇0~15V的量程,讀數(shù)為6V,V2應選擇0~3V的量程,讀數(shù)為2.5V.L1兩端的電壓為兩電壓表示數(shù)之差,既:6V-2.5V=3.5V。
【總結升華】此題考查了串聯(lián)電路中分壓的關系,電壓表量程的選取以及電壓表的讀數(shù)。
【變式】如圖所示電路中,總電壓一定。當開關S閉合時,電壓表V1與V2的示數(shù)分別為2V和4V,當開關S斷開時,電流表
10、的示數(shù)0.2A,燈泡發(fā)光,電壓表V1與V2的示數(shù)分別為3V和4.5V,則電源電壓 V,當開關S斷開時電燈兩端的電壓 V。
【答案】6V;1.5V
【解析】由圖可知:當開關S閉合時,燈L被短路,R1和R2串聯(lián)在電源兩端,電壓表V1與V2分別測量R2與R1兩端電壓,由串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和可知:U=2V+4V=6V。當開關S斷開時,燈L、R1和R2串聯(lián)在電源兩端,電壓表V1測量燈L和R2兩端電壓,電壓表V2測量燈L和R1兩端電壓,它們的示數(shù)分別為3V和4.5V,電壓表示數(shù)相加是7.5V,多了燈泡兩端電壓,減去電源電壓就是燈泡L兩端的電壓
11、。
類型三、電路故障
例3.某同學連接的電路如圖所示,開關S閉合后,燈L1亮;燈L2不亮,電壓表和電流表都有示數(shù),由此可以做出判斷,燈L2處可能是 ,也可能是 ,但不可能是 。(以上三空中選填“完好”、“斷路”或“短路”)。在原電路的基礎上只改動一處,就可以判斷燈L2的真實狀態(tài),請簡述你采用的方
法: 。
【思路點撥】電流表的電阻比燈的電阻要小得多,把L2短路了,故L2不亮,但當燈也短路時,電流表不應有示數(shù)。
【答案】完好;斷路
12、; 短路 ;拆走(或斷開)電流表,觀察電壓表的示數(shù)變化,若電壓表的示數(shù)變小,但仍然有讀數(shù),則燈泡L2完好 ;若電壓表的示數(shù)變?yōu)?,則燈泡L2斷路。
【解析】若L2短路,電流表就沒有示數(shù),故填斷路;檢測方法最簡單的是去掉電流表一個接線柱,此時兩燈串聯(lián)在電路中,若兩燈都亮其中電壓表示數(shù)為變小,說明L2完好,若兩燈都不亮說明L2斷路,電流不能從L2那流過。
【總結升華】電流表應串聯(lián)使用,當并聯(lián)在燈兩端時,就把燈短路了,燈不亮,電路中會有電流通過,電流表有示數(shù),但若燈已經(jīng)短路,則電流表就不會有示數(shù)了。故在燈不亮時,燈可能完好或斷路。
【變式1】如圖所示電路,閉合開關S后,發(fā)現(xiàn)燈L1不亮,L
13、2正常發(fā)光。此電路的故障可能是( ?。?
A. 開關S接觸不良 B.電燈L1燈絲斷了
C.電燈L1短路 D.電燈L2短路
【答案】B
【變式2】下列關于電阻的說法正確的是( ?。?
A.滑動變阻器是通過改變連入電路中電阻線的橫截面積的大小來改變電阻的
B.長度和橫截面積均相同的銅導線和保險絲,在同一溫度下,保險絲的電阻大
C.一切導體的電阻都隨著溫度的升高而增大
D.當導體中電流為零時,導體的電阻也為零
【答案】B
類型四、電阻 變阻器
例4.如圖所示的兩個電路中,電源電壓相等且保持不
14、變.閉合開關S,當滑動變阻器的滑片P都向右移動時,燈泡L1和L2的亮度變化情況是( )
A.L1變暗,L2亮度不變 B.L1、L2都變亮
C L1變亮,L2變暗 D.L1、L2都變暗
【思路點撥】首先分析兩圖中燈與滑動變阻器的連接方式。甲圖是串聯(lián),當滑片移動時,判斷滑動變阻器連入電路中電阻的變化,再根據(jù)電阻對電流有阻礙作用,電阻越大,電流越小,可以判斷燈泡的亮暗;乙圖中燈泡和滑動變阻器并聯(lián),滑動變阻器的變化不能引起流過燈泡的電流的變化。
【答案】A
【解析】甲圖中L1和滑動變阻器串聯(lián),滑片向右移動時,連入電路中的電阻變大,對電流的阻礙作用就大
15、,燈泡變暗;乙圖中,L2和滑動變阻器并聯(lián),滑動變阻器向右移動時連入電路的電阻變大,但是不會影響L2支路的電流,所以燈泡L2亮度不變。
【總結升華】題目考察了滑動變阻器的應用,滑動變阻器要與用電器串聯(lián),才能改變通過用電器的電流。
【變式】小明同學在物理實踐活動中,設計了如圖所示的四種用電流表或電壓表示數(shù)測量重物重力的電路,其中R′是滑動變阻器,R是定值電阻,電源兩極間電壓恒定。四個電路中有一個電路能實現(xiàn)重物所受重力增大,電表示數(shù)增大,這個電路是( )
【答案】B
類型五、實驗探究和綜合應用
例5.在“探究串聯(lián)電路電壓的規(guī)律”實驗中:(1)用電壓表測燈L2兩端的電壓,連
16、接電路如圖甲所示。圖中只有一根導線連錯了,請你在連錯的導線上畫“×”,并畫出正確的電路連接。
(2)改正電路后,閉合開關。如圖乙所示,電壓表的示數(shù)為_____V,若電源電壓為3V, 則燈L1兩端的電壓是______V。
【答案】(1)
(2)1.2;1.8
【解析】圖中電壓表與燈泡L1串聯(lián)了,應該與燈泡L2并聯(lián);圖中電壓表選擇的是0~3V量程,對應的分度值是0.1V,指針指在1V后面第2個小格上,因此讀數(shù)為1V+0.1V×2=1.2V;電源由兩節(jié)干電池組成,因此電源電壓為1.5V×2=3V,燈泡L2兩端的電壓為1.2V,根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點,所以燈泡L
17、1兩端的電壓為3V-1.2V=1.8V。
【總結升華】題目考查了串聯(lián)電路電壓特點:總電壓各用電器兩端的電壓之和;電壓表測量用電器兩端的電壓時,跟被測用電器并聯(lián),并且注意正負接線柱。
例6.為了探究決定導體電阻大小的因素,準備了下表中不同種類和規(guī)格的導體材料。欲將它們分別接入如下電路中的A、B兩點間進行實驗探究(通過調節(jié)滑動變阻器可以保證A、B間電壓恒定為1.8V)。
(1)將實物電路圖的連線補充完整。
序號
材料種類
長度
橫截面積
1
鎳鉻合金絲
L
S
2
錳銅絲
L
S
3
鎳鉻合金絲
2L
S
4
鎳鉻合金絲
18、L
2S
(2)將序號為1號和2號導體材料分別接入電路中的A、B兩點間,測得通過2號的電流比1號的大,表明1號的電阻比2號的電阻 ,由此可知導體的電阻跟導體的 有關。
(3)將序號為1號和3號導體材料分別接入電路中的A、B兩點間,測得通過1號的電流比3號的大,表明1號的電阻比3號的電阻 ,由此可知導體的電阻跟導體的 有關
(4)將序號為1號和4號導體材料分別接入電路中的A、B兩點間,測得通過1號的電流比4號的小,表明1號的電阻比4號的電阻 ,由此可知導體
19、的電阻跟導體的 有關。
【答案】(1)電路圖如圖所示
(2)大;材料 (3)?。婚L度 (4)大;橫截面積
【解析】由電路圖可知,電壓表測量AB間的電壓,要將電壓表并聯(lián)在AB兩端,用小量程(0~3V),滑動變阻器一上一下的接入;AB間的電壓一定,知道通過2號的電流比1號的大,1號的電阻比2號的電阻大,由此可知導體的電阻跟導體的材料有關;AB間的電壓一定,知道通過1號的電流比3號的大,1號的電阻比3號的電阻小,由此可知導體的電阻跟導體的長度有關;AB間的電壓一定,知道通過1號的電流比4號的小,1號的電阻比4號的電阻大,由此可知導體的電阻跟導體的橫截面積有關。
【總結升華】題目利用控制變量法探究影響導體電阻大小的因素,導體兩端的電壓一定時,導體的電阻越大對電流的阻礙作用就越大,通過導體的電流就越小。