第十六章电压电阻—（人教版）（解析版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第十六章电压　电阻 考点精讲 考点1：电压 一、电压： 1. 电压是形成电流的原因。要使电路中形成电流，电路两端必须保持一定的电压。 2. 电压由电源来提供。电源的作用是给用电器两端提供电压。 二、电压表： 1. 作用：测量电路中某段电路两端电压大小的仪表。电路符号是 2. 构造：表盘，指针，接线柱，如图。 3.（1）接线柱：“-”，“3V” 量程：0 - 3V 分度值：0.1V （2）接线柱：“-”，“15V” 量程：0 - 15V 分度值：0.5V （3）指针在同一位置，两量程的读数为5倍关系。 4. 电压表电阻很大，在电路中相当于断（开）路。 5. 电压表的使用： （1）电压表必须并联在被测电路两端。 （2）使电流从 “＋”接线柱流入电压表，从“－”接线柱流出电压表。 （3）选择合适的量程(若不能判断，则先用大量程“试触”，然后再选择合适的量程)。 （4）电压表可以直接接在电源两极，测出电源电压 。 【例1】下列说法中正确是（ ） A. 电路两端有电压，电路中就一定有持续的电流 B. 导体中有大量的自由电荷，只要构成通路，导体中就会有电流 C. 电压是电路中形成电流的原因 D. 电路中有电流不一定有电压 【答案】C 【解析】A、电路两端有电压，则电路中不一定有电流，要想有电流．电路还必须闭合．故A错误； B、闭合电路中要想有电流，还必须有电压，故B错误； C、电压可以使闭合电路中的电荷发生定向移动，从而形成电流，故C正确； D、电路中有电流必须满足两个条件：①有电压；②电路闭合；二者缺一不可，故D错误； 故选C． 【例2】（2021·山东泰安市·中考真题）下列电路连接正确的是（ ） A．B．C．D． 【答案】C 【解析】 A．图中电流表与灯泡串联，但正负接线柱接反了，故A错误； B．图中电流表与灯泡并联，闭合开关灯泡短路，故B错误； C．图中电压表与两并联灯泡并联，串联电源电压，并且正负接线柱连接正确，故C正确； D．图中两灯泡并联，电压表测量其中一个灯泡两端的电压，但正负接线柱接反了，故D错误。 故选C。 电压表 电流表 不同点 必须并联接入待测电路两端 必须串联接入待测电路 可以直接接在电源两极上 此时示数即为电源电压 绝对不允许将电流表的两个接线柱直接接在电源的两极上，否则会烧毁电流表或损坏电源 相同点 都要注意零点校正 “+”“-”接线柱的接法，电流从“+”进“-”出 都需要先认清每个大格和每个小格表示的值，然后再读数. 注：读取电流(电压)表示数时，先要明确选择的量程和对应的分度值.不同量程，指针在同一位置,读数是不同的. 1．关于电压表的使用，正确的是（ ） A. 电压表不能直接测量电源电压，否则会烧坏 B. 尽可能选大的量程，以免损坏电压表 C. 经试触后，被测电压不超过小量程时，应选用较小量程 D. 电压表接入电路时，不用考虑“+”“-”接线柱的接法 【答案】C 【解析】A、选择合适的量程，可以用电压表直接测量电源电压，故A错误； B、使用电压表测电压时，应选择合适的量程，选择的量程不能太大，如果选择的量程太大，测量误差较大，故B错误； C、经试触后，被测电压不超过小量程时，应选用较小量程，这样既可以保证安全，又可以减小测量误差，故C正确； D、电压表接入电路时，要注意正负接线柱不要接反，否则电表将反向偏转，故D错误； 故选C． 2．下列关于电压的说法中，不正确的是（ ） A. 电压是使自由电荷发生绕核运动的原因 B. 电压的大小用电压表测量 C. 干电池、蓄电池都是提供电压的装置 D. 每节蓄电池的电压为2V 【解析】解：A、电压的作用是使电路形成电流；即电压是使自由电荷发生定向移动，形成电流的原因；A符合题意； B、电压的大小用电压表测量；B不符合题意； C、干电池、蓄电池等电源都是提供电压的装置；C不符合题意； D、每个蓄电池的电压是2V；D不符合题意； 故选：A． 3．如图所示，要使电压表测灯L2两端的电压，正确的电路图是（ ） 【答案】D 【解析】A、电压表并联在L2的两端，但正负接线柱接错； B、电压表不应串联使用，错误； C、开关闭合后，电压表并联在L2的两端，但正负接线柱接错； D、开关闭合后，电压表测L2两端的电压，正确． 故选D． 4．如图所示，在烧杯中加入盐水，然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中，这样就制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转可知：锌片是盐水电池的     极，电池的电压为     V。 【答案】负 0.6 【解析】 根据电压表的正确使用方法确定电源的正负极；根据电压表的量程、分度值以及指针的位置读出电压表的示数．根据图示可知，锌片与电压表的负接线柱相连，因此锌片为盐水电池的负极；电压表的量程为0～3V，分度值为0.1V，示数为0.6V． 故答案为：负；0.6． 5．使用电压表前要观察它的________和________。电压表应该与被测用电器________联；使电流从其________接线柱流入，从________接线柱流出；电压表________(选填“可以”或“不可以”)直接接在电源两端。 【答案】（1）量程 （2）分度值 （3）并 （4）“+” （5）“-” （6）可以 6．如图所示，若选用0～3 V量程，电压表的读数为________V，若选用0～15 V量程，电压表的读数为________V，可见，指针偏转相同时，大量程的读数是小量程读数的________倍。 【答案】（1）2.5 （2）12.5 （3）5 7．某同学将两节新干电池接在如图所示的电路中，并用电压表测开关两端的电压。当开关断开时，电压表示数约为________V；当开关闭合时，电压表示数约为________V。 【答案】3；0. 【解析】由图示可知，当开关断开时，相当于电压表串联到电路中，其示数应等于电源电压3V；当开关闭合时，电压表被短路，其示数为0。 考点2：串、并联电路中电压的规律 一、探究串联电路中电压的规律： 1．提出问题：串联电路中各部分电路的电压与总电压有什么关系？ 2．猜想与假设：串联电路中总电压等于各部分电路两端电压之和。 3．设计实验： （1）测L1两端电压记为U1 （2）测L2两端电压记为U2 （3）测总电压记为U 4．进行试验： 测L1两端电压 U1 测L2两端电压 U2 测总电压U 连接电路过程中，开关要断开，连接好电路检查无误后再闭合开关。 5．分析表格数据，得出结论： 串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和。 公式：U=U1+U2 二、探究并联电路中电压的规律： 1．提出问题：并联电路中各支路两端的电压与总电压有什么关系？ 2．猜想与假设：并联电路中各支路两端的电压等于总电压。 3．设计实验： （1）测L1两端电压记为U1 （2）测L2两端电压记为U2 （3）测总电压记为U 4．进行实验： 连接电路测L1电压 连接电路测L2 电压 连接电路测总电压 5．并联电路中，各支路两端电压相等，都等于并联总电压（电源电压）。 公式：U=U1=U2 【例1】如图所示的电路中，当开关S1，S2闭合时，电压表示数为6V；当开关S2闭合，S1断开时，电压表 示数为4V，则此时灯L1和L2两端的电压分别为（　　） A．6V 4V B．2V 4V C．6V　2V D．4V　2V 【解答】解：当开关S1、S2闭合时，灯泡L1发生短路，即此时电压表测的是L2两端的电压，同时也是电源电压，此时电压表的示数是6V，即电源电压U＝6V；当开关S1断开时，两灯泡串联，电压表测L2两端的电压，此时电压表示数为4V，即L2两端的电压U2＝4V，因串联电路中总电压等于各用电器两端的电压之和，所以此时L1两端的电压U1＝U﹣U2＝6V﹣4V＝2V。 故选：B。 【例2】在“探究串联电路电压特点”的实验中，小明设计了如图甲所示的电路，并完成电路的部分连接如图 乙所示。 （1）请用笔画线代替导线，对应图甲补全图乙中的实验电路。为了保证电路安全，连接器材时，开关应　　。根据图乙可知，学生电源的E端应为　 　极。 （2）在测量L1两端电压时，两灯突然熄灭，电压表示数迅速变大，出现此故障的原因可能是　 　。 （3）排除故障后，正确实验，得出一组实验数据，为得出串联电路电压关系的普遍规律，小明还应　 　。 （4）在实验中，小明记录的数据如下： 序号 1 2 3 灯L1两端的电压/V 3.0 2.2 3.6 灯L2两端的电压/V 3.0 3.8 2.4 第二次实验中流过L1的电流　 　（填“大于”“小于”或“等于”）流过L2的电流，实验中电源电压为　　V。 【解答】解：（1）根据甲电路图，两灯串联，电压表测灯L1的电压，电压表与L1并联，注意让电流从电压表的正接线柱（15接线柱）流入、负接线柱流出，如下所示： 因电流从电压表正接线柱流入，从负接线柱流出，故学生电源的E端应为负极； （2）两灯串联，原来电压表测L1两端电压，由串联电路电压的规律，电压表示数小于电源电压，两灯突然熄灭，则电路断路，电压表示数迅速变大，电压表可能测量电源电压了，故出现此故障的原因可能是L1 断路；导致电压表串联在电路中测电源电压了； （3）排除故障后，正确实验，得出一组实验数据，为得出串联电路电压关系的普遍规律，小明还应换用不同规格的灯泡多次测量； （4）两灯串联，根据串联电路电流的规律，第二次实验中流过L1的电流等于流过L2的电流， 由串联电路电压的规律，实验中电源电压等于两灯的电压之和， 则U＝U1+U2＝3.0V+3.0V＝6V。 故答案为：（1）如上图所示；断开；负；（2）L1断路；（3）换用不同规格的灯泡进行多次测量；（4）等于；6。 1. 串联电路两端总电压等于各部分电路两端电压之和,即U=U1+U2+……+Un; 2. 并联电路中各支路两端电压相等,等于电源两端总电压,即U=U1=U2=……=Un. 1．家用手电筒内三节新干电池串联的总电压是（ ） A. 1.5V B. 3V C. 4.5V D. 6V 【解析】因一节干电池的电压是1.5V，并且干电池串联的总电压等于等于各电池的电压之和，所以3节新干电池串联的总电压：U=3×1.5V=4.5V. 故选：C 2．如图所示，在“探究串联电路中电压的规律”时，小雨同学用电压表测出AB、BC、AC两端的电压分别为UAB=3V，UBC=3V，UAC=6V，在表格中记录数据后，下一步应该做的是（ ） A. 整理器材，分析数据，得出结论 B. 对换L1和L2的位置，再测出一组电压值 C. 改变电源电压，再测出几组电压值 D. 换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值 【解析】一次实验得出结论具有偶然性，所以，下一步应该做的是换用不同规格的小灯泡，再测出几组电压值． 故选D 3．如图所示，电源电压为6V，闭合开关后，电压表的示数为4V，下列描述不正确的是（   ） A. L1两端电压为2V B. L1两端电压为4V C. L2两端电压为4V D. L1和L2两端电压之和为6V 【解析】由图可知，L1、L2串联，电源电压为6 V，故开关闭合后，两个灯泡的总电压是6 V， 电压表测L2两端的电压，则L2两端的电压：.因为两灯串联，根据串联电路电压关系， 则L1两端的电压：．所以B错误，ACD正确． 故选B 4．如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是7V，电压表V2的示数为9V，若L3两端的电压是 L1两端电压的两倍，则电源的电压是（　　） A．9 V B．10V C．11V D．12 V 【解析】解：由电路图可知，三灯泡串联，V1测L1、L2两端的电压，V2测L2、L3两端的电压，L3两端的电压是L1两端电压的两倍，假设L1、L2、L3两端的电压分别是U1、U2、U3，则 由于串联电路中总电压等于各分电阻电压之和， 则U1+U2＝7V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣① U2+U3＝9V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣② U3＝2U1﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③ 解得： U1＝2V。 U2＝5V； U3＝4V； 故总电压是：2V+5V+4V＝11V； 故选：C。 5．在图甲的电路中，当闭合开关S后，电路正常工作，两只电压表指针均为图乙所示，则电阻R1、R2两 端电压分别是（　　） A．4.8V 1.2V B．6V 1.2V C．1.2V 6V D．1.2V 4.8V 【解析】解：由图可知，电压表V1测量的是电源电压，选的是0～15V的量程，分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为6V；电压表V2测量的是R2电压，选的是0～3V的量程，分度值为0.1V，根据指针位置，电压表读数为1.2V；根据串联电路的电压关系U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V。即电阻R1两端的电压为4.8V，R2两端的电压为1.2V。 故选：A。 6．在图甲所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图乙所示，则电阻R1两端的电压为　 　 V，电流之比I1：I2＝　 　。 【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表V1测电源两端的电压，电压表V2测R2两端的电压； 因串联电路的总电压等于各分电压之和，且两个电压表的指针偏转位置相同， 所以，电压表V1的量程为0～15V，分度值为0.5V，所以电源的电压U＝6V； 电压表V2的量程为0～3V，分度值为0.1V，所以R2两端的电压U2＝1.2V； 则电阻R1两端的电压： U1＝U﹣U2＝6V﹣1.2V＝4.8V， 因串联电路各处的电流相等， 所以，电流之比I1：I2＝1：1。 故答案为：4.8；1：1。 7．如图所示，当开关S由接点1转到2时，电压表示数变化如图乙所示，则灯泡L2两端的电压是　 　V， 电源电压是　 　V。 【解答】解：由电路图可知，当S接1时，电路为L1的简单电路，电压表测电源的电压，由图乙可知，电源的电压U＝6V， 当S接2时，两灯泡串联，此时电路中电阻最大，电流最小，电压表测L1两端的电压，电流表测串联电路的电流；由图乙可知，此时电路中的电流I2＝I串＝0.2A， 由图乙可知，此时L1两端的电压U1＝2V，则灯泡L2两端的电压U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V。 故答案为：4；6。 8．小明选用两节新电池，两个小灯泡，一个电压表。用如图甲电路来探究“串联电路的电压特点” （1）电压表在接入电路前，在不清楚被测部分电路两端的电压情况下，通常要选择电压表大量程进行　　。 （2）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC得到的数据记录在下表中分析实验数据，第三次测量时，AB两端电压表的示数如图乙，则此时灯L1两端的电压为　 　V．通过分析下表可得到串联电路的电压特点是：串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。 （3）由表中实验数据可知：小明主要通过　 　方式来多次实验。 A．更换不同规格的小灯泡 B．更换不同的电源C．同时更换了电源和小灯泡 试验次数 UAB/V UBC/V UAC/V 1 0.8 2.2 3.0 2 1.0 2.0 3.0 3 1.8 3.0 （4）小明在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，测量L2两端的电压，这一做法存在的问题是　 　。 （5）同桌小雨按照电路图甲连接而成的实物图丙是　 　（选填“正确”或“错误”）的，此时闭合开关，电压表的示数为　 　V。 【解答】解：（1）电压表在接入电路前，在不清楚被测部分电路两端的电压情况下，通常要选择电压表大量程进行试触； （2）用电压表分别测出A与B、B与C、A与C两点间的电压为UAB、UBC、UAC得到的数据记录在下表中分析实验数据，第三次测量时，AB两端电压表的示数如图乙，电压表选用小量程，分度值为0.1V，则此时灯L1两端的电压为1.2V．通过分析下表可得到串联电路的电压特点是：串联电路电源电压等于各用电器两端电压之和。 （3）由表中实验数据可知，电路的总电压不变，BC错误；AB和BC的电压比值是不同的，故小明主要通过更换不同规格的小灯泡方式来多次实验，选A； （4）小明在测量灯L1两端的电压，电压表与A相连的为电压表正接线柱，电压表与B相连的为电压表负接线柱； 断开开关，然后将电压表的B端不动，A端松开，接到C接线柱上，则电流从电压表负接线柱流入了，即这一做法存在的问题是电压表正负接线柱接反了； （5）图甲中，两灯串联，电压表测L1的电压，而小雨连接的实物图中，电压表与灯L1串联后再与灯L2并联，是错误的；此时闭合开关，电压表的示数接近电源电压为为3V。 故答案为：（1）试触；（2）1.2；（3）A；（4）电压表正负接线柱接反了；（5）错误；3。 9．如图所示，已知电源电压为9V，电压表V1、V2规格相同，闭合开关S，电压表V1示数为6V，通过灯 泡L2电流为0.5A，回答下列问题： （1）灯泡L1和L2两端的电压各是多少？ （2）通过灯泡L1的电流是多少？ （3）若灯泡L1灯丝烧断，则电压表V1的示数为多少？ 【解答】解：（1）因为 灯泡L1和L2 串联，电压表V1测灯泡L1两端电压，所以灯泡L1两端电压1＝6V， 又因为串联电路两端电压等于各部分电压之和，所以灯泡L2 两端电压：U2＝U﹣U1＝9V﹣6V＝3V； （2）因为灯泡L1和L2 串联，通过灯泡L2电流为0.5A，所以通过灯泡L1电流：I1＝I2＝0.5A； （3）若灯泡L1灯丝烧断，则现在电路为断路，根据电路图可知，电压表V1的两接线柱分别通过灯泡L2、开关与电源正极相连，另一接线柱直接通过导线与电源负极相连，因此电压表V1示数等于电源电压，即9V。 答：（1）灯泡L1和L2两端的电压各是6V和3V； （2）通过灯泡L1的电流是0.5A； （3）若灯泡L1灯丝烧断，则电压表V1的示数为9V。 考点3：电阻 1．电阻定义：物理学中，用电阻来表示导体对电流的阻碍作用的大小。符号是R。 2．探究电阻大小的影响因素（控制变量法）： ① 导体的材料：在其他条件都相同时，导体材料不同，导体的电阻一般不同。 常见导体的电阻率从小到大排列，分别是：银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。 ② 导体的长度：在其他条件都相同时，导体越长，电阻越大； ③ 导体的横截面积：：在其他条件都相同时，导体的横截面积越小，电阻越大； ④ 导体的温度：导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说，温度越高，电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。（例如玻璃） ⑤ 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（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积（S），还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关。 【例1】关于导体电阻的正确说法是（　　） A.  因为导体电阻表示导体对电流的阻碍作用，所以导体中没有电流通过时，导体的电阻为零 B.  导体两端电压越大，电流也越大，所以导体电阻随电压的增加而变小 C.  导体电阻是导体阻碍电流的性质，它的大小跟电压、电流强度的大小都没有关系 D.  导体两端电压越大，电流也越大，所以导体电阻随电压的增加而变大 【解析】解：电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关． 故选C． 【例2】在“探究影响导体电阻大小的因素”的活动中，小明发现实验器材中金属丝只有一根，其他器材足够，那么下面的一些探究活动他不能完成的是（　　） A.  探究导体电阻与材料的关系                                B.  探究导体电阻与长度的关系 C.  探究导体电阻有横截面积的关系                         D.  探究导体电阻与温度的关系 【解析】解：A、当探究导体电阻与材料的关系时，可控制长度和横截面积不变，因为只有一个金属丝，所以无法改变材料，不能够完成； B、当探究导体电阻与长度的关系时，可控制横截面积和材料不变，改变导体的长度，能够完成； C、当探究导体电阻与横截面积的关系时，可控制长度和材料不变，改变导体的横截面积，能够完成； D、探究导体电阻与温度的关系，可控制长度、材料和横截面积不变，改变温度，能够完成． 故选A． 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（电阻率ρ）、长度（L）和横截面积（S），还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电，及它的电流、电压等因素无关 1．关于导体的电阻，下列说法正确的是 (　 　) A．导体的电阻与通过导体的电流成反比 B．导体的电阻与导体两端的电压成正比 C．导体的电阻与电流、电压大小无关 D．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 【答案】　C　 【解析】 电阻是导体对电流的阻碍作用，是导体本身的一种特性；其大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，而与导体两端的电压、通过的电流无关。导体两端电压为零时，导体的电阻依然不变，所以ABD错误，C正确。 2．实验室里将一根粗细均匀的铜导线减去一半，那么剩下部分与原来比较电阻将 (　 　) A．不变 B．变大 C．变小 D．不能判定 【答案】C　 【解析】 将一根粗细均匀的铜导线减去一半后，材料不变，横截面积不变，导体长度变短，因此电阻变小。故选C。 3．小明在探究“电阻的大小与什么因素有关”的活动中，发现实验器材中电阻丝只有一根，其他器材足够，如果要他完成下面的实验探究活动，不可能完成的是 (　 　) A．探究导体电阻与长度的关系 B．探究导体电阻与横截面积的关系 C．探究导体电阻与材料的关系 D．探究导体电阻与温度的关系 【答案】C　 【解析】 A．实验时，通过改变连入电阻丝长度，此时横截面积和材料不变，可以探究导体电阻与长度的关系，不符合题意；B.实验时，可以将电阻丝并起来使用，改变连入电阻丝横截面积，控制长度和材料不变，可以探究导体电阻与横截面积的关系，不符合题意；C.当探究导体电阻与材料的关系时，可控制长度和横截面积不变，因为只有一根金属丝，所以无法改变材料，不能够完成，符合题意；D.实验时，取一根电阻丝，控制长度、材料和横截面积不变，改变温度，探究导体电阻与温度的关系，不符合题意；故选C。 4．现需要研究的课题有：①导体的电阻跟它的横截面积的关系；②导体的电阻跟它的长度的关系；③导体的电阻跟它的材料的关系。给出三根镍铬合金线a、b、c(其长度关系la＝lb>lc，横截面积关系Sa>Sb＝Sc)，电源、电流表、开关各一个、若干根导线，可以完成的研究课题