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3個阻值相同的電阻串聯(lián),總電阻為R1,若將這3個電阻并聯(lián),總電阻為R2,則R1和R2之比為( 。
A.1:1B.3:1C.9:1D.1:9
3個阻值相同的電阻串聯(lián),總電阻R1為3R;
3個阻值相同的電阻并聯(lián),總電阻R2
R
3
;
所以R1和R2之比為9:1,故A,B,D錯誤,C正確.
故選C.
練習冊系列答案
相關習題

科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

如圖 (甲)是“探究電流通過電熱器所產生熱量的多少與哪些因素有關”的實驗裝置,電阻絲浸沒在一定質量的煤油中,每個燒瓶里各插人一支溫度計,通電時電阻絲產生的熱量被煤油吸收,煤油的溫度就會升高,電阻絲產生的熱量越多,煤油吸熱后溫度的升高也越大.
(1)實驗時,我們可以通過比較煤油
溫度升高的多少
溫度升高的多少
來比較電阻絲產生熱量的多少.
(2)要研究電阻的大小對產生熱量的影響,可以選擇如圖 (乙)所示兩個不同阻值的電阻絲,R1<R2,圖中的電阻絲R1與R2的連接方式是
聯(lián),采用這種連接方式的目的是
保持電流、通電時間相同
保持電流、通電時間相同
;為了便于比較,兩個燒瓶內的煤油質量應該
相同
相同
(選填“相同”或“不同”);本次實驗可以得出的結論是:
在電流和通電時間相同的情況下,導體的電阻越大,產生的熱量越多
在電流和通電時間相同的情況下,導體的電阻越大,產生的熱量越多

(3)要研究電流的大小對產生熱量的影響,應該使電阻絲的阻值
不變
不變
,而使通過電阻絲的電流大小
不同
不同
.若要利用圖乙電路研究導體中電流的大小對產生熱量的影響,實驗方案應該是:
移動滑動變阻器滑片,改變電路電流大小,觀察溫度計示數(shù)的變化情況
移動滑動變阻器滑片,改變電路電流大小,觀察溫度計示數(shù)的變化情況

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科目:初中物理 來源: 題型:

精英家教網用如圖所示的實驗裝置探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關
(1)探究電流通過導體產生的熱量與導體電阻關系時,應該在兩個瓶子中裝入質量、初溫相同的煤油,在兩個瓶子中接入阻值
 
(相同/不同)的電阻絲,過程中通過觀察比較
 
反映電阻絲產生熱量的多少;
(2)探究電流通過導體產生的熱量與通過導體電流關系時,除了在原電路中加入電流表外,還應該串入
 
來改變電路中電流大小,通電相同時間后,將
 
(同一/不同)瓶子中的現(xiàn)象進行比較;
(3)若在兩個瓶子中分別放入等質量的煤油和水、接入相同阻值的電阻絲,通電相同時間后,煤油溫度升高2t,水溫升高t,則可以算出煤油的比熱容為
 
J/(kg?℃).

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科目:初中物理 來源:2013-2014學年江蘇省揚州市江都區(qū)九年級上學期期末考試物理試卷(解析版) 題型:實驗題

用如圖所示的實驗裝置探究電流通過導體產生的熱量與哪些因素有關

(1)探究電流通過導體產生的熱量與導體電阻關系時,應該在兩個瓶子中裝入質量、初溫相同的煤油,在兩個瓶子中接入阻值______(相同/不同)的電阻絲,過程中通過觀察比較______反映電阻絲產生熱量的多少;

(2)探究電流通過導體產生的熱量與通過導體電流關系時,除了在原電路中加入電流表外,還應該串入______來改變電路中電流大小,通電相同時間后,將______(同一/不同)瓶子中的現(xiàn)象進行比較;

(3)若在兩個瓶子中分別放入等質量的煤油和水、接入相同阻值的電阻絲,通電相同時間后,煤油溫度升高2t,水溫升高t,則可以算出煤油的比熱容為______J/(kg·℃).

 

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

電學考題歸類

1. 考查電路的特點

例1  下列說法中正確的是(    )

A. 電流是帶電粒子的運動              B. 電路中有電流,一定有電源

C. 電路中有電源,一定有電流          D. 電源是消耗電能的裝置

【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。

 

2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路

例2  關于圖1所示電路的說法中,正確的是(    )

A. 若都閉合時,則并聯(lián)

B. 若都閉合時,則串聯(lián)

C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)

D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)

圖1

【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經過回到電源的負極,從而構成并聯(lián)電路。故正確答案是D。

說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關的閉合與斷開對電路中用電器連接所產生的影響。解答此類題的關鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。

 

3. 考查電表的正確使用

例3  如圖2所示,開關S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是(    )

A. 甲、乙都是電壓表              B. 甲、乙都是電流表

C. 甲是電流表,乙是電壓表        D. 甲是電壓表,乙是電流表

圖2

【解析】開關S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負極,則乙表應為電壓表。故選C。

說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關鍵。切記:電流表相當于一根導線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當于斷開的開關,接入電路與不接入電路對電路沒有影響。

 

4. 考查電路故障的分析

例4  如圖3所示,閉合開關,兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉,則該電路的故障可能是(    )

A. 電流表壞了或未接好            B. 從a經L1到b的電路中有斷路

C. L2燈絲燒斷或燈座未接好    D. 電壓表和L1、L2都壞了

圖3

【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉,故選項D也是錯誤的。若從a經L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉,且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。

說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進行綜合分析。

 

5. 考查影響電阻大小的因素

例5  在做“研究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導線,分別測出它們的電阻,然后進行比較,最后得出結論(數(shù)據見下表)

(1)為了研究導體的電阻與長度的關系,應選用導線C和___________(填寫代號);

(2)為了研究電阻與導體材料的關系,應選用___________兩根導線進行實驗;

(3)如果選用A和D兩根導線進行實驗,則是為了研究導線的電阻與___________的關系。

【解析】導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積、溫度有關。(1)要研究導體的長度與電阻的關系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導體材料的關系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據表中所給數(shù)據,選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導體的電阻與橫截面積的關系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)橫截面積

說明:在分析從某兩組數(shù)據中可得出什么結論時,必須觀察這兩組數(shù)據中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據并總結出實驗結論(物理規(guī)律)時,關鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。

 

6. 考查滑動變阻器的連接和應用

例6  如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑動變阻器的滑片P向右移

B. 滑動變阻器的滑片P向左移

C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關S2

D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1

圖4

【解析】當S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。

說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進而分析電流的變化、部分導體兩端電壓的變化。

 

7. 考查電流跟電壓、電阻的關系

例7  閱讀短文,并回答短文后的問題

在“探究電流與電壓、電阻的關系”的過程中,一些同學作出了以下猜想:

猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越;

猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;

猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。

為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,設計了電路,并按實驗要求分別測出有關的物理量。

(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。

(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。

(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據,R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據,可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通過分析比較以上數(shù)據,你還發(fā)現(xiàn)了________________________。

【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導體兩端的電壓,記錄每次通過導體的電流;或控制導體兩端的電壓不變,改變導體的電阻,記錄每次通過導體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,還需要電壓表和電流表。

(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。

(3)猜想中是控制導體的電阻不變,探究通過導體中的電流跟加在導體兩端的電壓的關系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據可知:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。

(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據可知:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。

答案:(1)電流表     電壓表      (2)如圖5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。

圖5電學考題歸類

1. 考查電路的特點

例1  下列說法中正確的是(    )

A. 電流是帶電粒子的運動              B. 電路中有電流,一定有電源

C. 電路中有電源,一定有電流          D. 電源是消耗電能的裝置

【解析】電流是由帶電粒子的定向移動形成的,如果帶電粒子雜亂無章地運動,就不能形成電流,故選項A錯誤;電源是電流形成的必要條件,不是惟一條件,電路中要有電流,必須具備兩個條件:一是要有電源,二是電路閉合,故選項C錯誤,B正確;電源的作用是在電路中提供電能,而不是消耗電能,消耗電能的是用電器。故選B。

 

2. 考查串聯(lián)和并聯(lián)電路

例2  關于圖1所示電路的說法中,正確的是(    )

A. 若都閉合時,則并聯(lián)

B. 若都閉合時,則串聯(lián)

C. 若斷開,都閉合時,則串聯(lián)

D. 若斷開,都閉合時,則并聯(lián)

圖1

【解析】由圖中可以看出不能同時閉合,那樣會造成電源短路而燒壞電源,所以選項A、B均是錯誤的;當斷開,閉合時,電路中只有接入電路,被短路,所以選項C錯誤;只有斷開,閉合時,電流分為兩路,一路流過,另一路流過中的電流匯合再經過回到電源的負極,從而構成并聯(lián)電路。故正確答案是D。

說明:本題考查的知識點是識別串、并聯(lián)電路,考查通過開關的閉合與斷開對電路中用電器連接所產生的影響。解答此類題的關鍵是正確地畫出等效電路圖,辨析出電路的連接情況。解題出錯的原因是對電路不會等效簡化,分不清電路的連接方式。

 

3. 考查電表的正確使用

例3  如圖2所示,開關S閉合后,小燈泡均正常工作,則下列說法中正確的是(    )

A. 甲、乙都是電壓表              B. 甲、乙都是電流表

C. 甲是電流表,乙是電壓表        D. 甲是電壓表,乙是電流表

圖2

【解析】開關S閉合后,小燈泡均正常工作,說明小燈泡的連接方式可能是串聯(lián),也可能是并聯(lián)。但的右端和的右端直接連在電源的正極上,因此,若串聯(lián),則導線就會將和乙短路,故只能并聯(lián),不可能是串聯(lián)。的左端應連接在一起,故甲為電流表,因為若甲為電壓表,則由于電壓表視為開路,左端無法正常接入電源的負極,無法正常發(fā)光。由于乙表左端接在電源正極上,右端通過甲表接電源負極,則乙表應為電壓表。故選C。

說明:熟悉電流表和電壓表的正確使用是解決此類問題的關鍵。切記:電流表相當于一根導線,只能與被測用電器串聯(lián);電壓表相當于斷開的開關,接入電路與不接入電路對電路沒有影響。

 

4. 考查電路故障的分析

例4  如圖3所示,閉合開關,兩燈都不亮,電流表指針幾乎未動,而電壓表指針有明顯偏轉,則該電路的故障可能是(    )

A. 電流表壞了或未接好            B. 從a經L1到b的電路中有斷路

C. L2燈絲燒斷或燈座未接好    D. 電壓表和L1、L2都壞了

圖3

【解析】若電流表壞了或未接好和L2燈絲斷了或燈座未接好,則整個電路斷路,此時兩燈都不亮,電壓表也斷開,指針應在0,這與題意矛盾,故選項A、C均錯誤。若電壓表和L1、L2都壞了,則電壓表處于斷開狀態(tài),因此指針不會偏轉,故選項D也是錯誤的。若從a經L1到b的電路中有斷路,則a-V-b這一支路與電流表和燈L2串聯(lián)在電源兩端,由于電壓表內阻很大,所以幾乎沒有電流,電流表指針幾乎不動,此時電壓表相當于直接并聯(lián)在電源兩端,因此指針有明顯偏轉,且示數(shù)等于電源電壓,故選項B正確。

說明:在分析有電壓表和電流表的電路故障時,首先要識別電路類型,同時要抓住兩個電表的使用規(guī)則和各自的特點進行綜合分析。

 

5. 考查影響電阻大小的因素

例5  在做“研究導體的電阻跟哪些因素有關”的實驗時,為了便于研究而采用控制變量法,即每次須挑選兩根合適的導線,分別測出它們的電阻,然后進行比較,最后得出結論(數(shù)據見下表)

(1)為了研究導體的電阻與長度的關系,應選用導線C和___________(填寫代號);

(2)為了研究電阻與導體材料的關系,應選用___________兩根導線進行實驗;

(3)如果選用A和D兩根導線進行實驗,則是為了研究導線的電阻與___________的關系。

【解析】導體的電阻與導體的長度、材料、橫截面積、溫度有關。(1)要研究導體的長度與電阻的關系,則要控制材料、橫截面積相同,長度不同。從表中可以選出鎳鉻絲,因為題中已給出C,所以只能選F;(2)要研究電阻與導體材料的關系,要控制長度、橫截面積相同,材料不同。根據表中所給數(shù)據,選擇長為0.5m,橫截面積為1.2mm2的鎳鉻絲和鋁,即F和G;(3)A和D的長度均是1.0m,材料都是鐵,但A的橫截面積為3.0mm2,D的橫截面積為0.8mm2,即長度、材料相同,橫截面積不同,因此這是為了研究導體的電阻與橫截面積的關系。

答案:(1)F  (2)F、G       (3)橫截面積

說明:在分析從某兩組數(shù)據中可得出什么結論時,必須觀察這兩組數(shù)據中哪些量是相同的,哪些量是不同的,相同的量就是實驗中要控制的相同條件,不同的量就是要研究的關系。這種由控制變量法得到的實驗數(shù)據并總結出實驗結論(物理規(guī)律)時,關鍵是要理解控制變量法研究問題的思想方法。

 

6. 考查滑動變阻器的連接和應用

例6  如圖4所示,電源兩端的電壓一定,開關S1閉合,S2斷開,如果使電壓表和電流表的示數(shù)均增大,則下列操作中一定可行的是(    )

A. 滑動變阻器的滑片P向右移

B. 滑動變阻器的滑片P向左移

C. 滑動變阻器的滑片P不動,閉合開關S2

D. 滑動變阻器的滑片P不動,斷開S1

圖4

【解析】當S1閉合,S2斷開時,電路中R1與R2串聯(lián),電壓表V測R2兩端電壓,要使兩表的示數(shù)都變大,對照四個選項分析:選項A中滑片P向右移動時,R2變大,電流變小,故選項A錯誤;選項B中滑片P向左移動時,R2變小,電流變大,R1兩端電壓也變大,那么R2兩端電壓變小,故選項B錯誤;選項C中滑片P不動,閉合開關S2,電阻R1被短路,電路中電阻變小,故電流變大,R2兩端電壓即為電源電壓,電壓表V的示數(shù)變大,故選項C正確;選項D中斷開開關S1,電路斷開,電流表A示數(shù)為0,故選項D錯誤。故選C。

說明:解答類似題目,首先必須分析電路的連接情況,然后由滑片的移動,判斷電阻的變化,進而分析電流的變化、部分導體兩端電壓的變化。

 

7. 考查電流跟電壓、電阻的關系

例7  閱讀短文,并回答短文后的問題

在“探究電流與電壓、電阻的關系”的過程中,一些同學作出了以下猜想:

猜想A:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越小;

猜想B:加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流越大;

猜想C:加在電阻兩端的電壓增大,通過的電流不變。

為了驗證上述猜想是否正確,小明用定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,設計了電路,并按實驗要求分別測出有關的物理量。

(1)為了完成該實驗,需要的測量儀表是____________、____________。

(2)請你畫出能驗證上述猜想的實驗電路圖。

(3)下表是小明在實驗中測出的數(shù)據,R為定值電阻,阻值分別為20Ω、10Ω和5Ω,U是電阻R兩端的電壓,I是通過電阻R的電流。通過分析比較實驗序號____________的數(shù)據,可知猜想____________是正確的(填“A”、“B”或“C”)。

(4)通過分析比較以上數(shù)據,你還發(fā)現(xiàn)了________________________。

【解析】(1)在實驗中,控制電阻R不變,改變導體兩端的電壓,記錄每次通過導體的電流;或控制導體兩端的電壓不變,改變導體的電阻,記錄每次通過導體的電流。題目中已給定了定值電阻和一個電壓恒定的電源及有關的實驗器材,還需要電壓表和電流表。

(2)在電路連接中要通過改變滑動變阻器連入電路中的阻值,來改變電路中的電流和改變導體兩端的電壓。利用上述器材可畫出如圖5所示的電路圖。

(3)猜想中是控制導體的電阻不變,探究通過導體中的電流跟加在導體兩端的電壓的關系。分析表中的序號1、2、3(或4、5、6或7、8、9)數(shù)據可知:在電阻一定的情況下,導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比。即加在電阻兩端的電壓越大,通過的電流也越大。由此可知,猜想B是正確的。

(4)分析表中序號1、4、7(或2、5、8或3、6、9)的數(shù)據可知:在電壓不變的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比,即電壓相同時,電阻越大,電流越小。

答案:(1)電流表     電壓表      (2)如圖5所示     (3)1、2、3或4、5、6或7、8、9 B       (4)電壓相同時,電阻越大,電流越小。

圖5

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

圖5

說明:“探究電流與電壓、電阻的關系”的實驗是研究歐姆定律的基本實驗。在實驗方法上采用的是控制變量法。第一步是控制電阻不變,研究電流與電阻的關系;第二步是控制電壓不變,研究電流與電阻的關系。該類題是歷年中考的熱點,平時復習時應多加強訓練。

 

 

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科目:初中物理 來源: 題型:閱讀理解

人教版第七章  歐姆定律 復習提綱

一、電流跟電壓、電阻的關系

1、電流跟電壓的關系:在電阻一定時,導體中的電流踺段導體兩端的電壓成正比。

注意:①這里導體中的電流和導體兩端的電壓都是針對同一導體而言的,不能說一個導體中的電流和另一導體上的電壓成正比。②不能反過來說,電阻一定時,電壓跟電流成正比。這里存在一個邏輯關系的問題,電流、電壓都是物體量,有各自和物體,物體 量之間存在一定的因果關系,這里的電壓是原因,電流是結果,是因為導體兩端加了電壓,導體中才有電流,不是因為導體中通了電流才加了電壓,因果關系不能顛倒。

2、電流跟電阻的關系:在電壓一定的情況下,導體中的電流跟導體的電阻成反比。

注意:①電流和電阻是針對同一導體而言的,不能說一個導體的電流與另一個導體的電阻成反比。②不能反過來說,電壓不變時,導體的電阻與通過它的電流成反比。我們知道電阻是導體本身的一種特性,即使導體中不通電流,它的電阻也不會改變,更不會順為導體中電流的增大或減小而使它的電阻發(fā)生改變。

二、歐姆定律

1、內容:導體中的電流跟導體兩端的電壓成正比,跟導體的電阻成反比。

2、表達式:I=U/R   U表示一段導體兩端的電壓,單位是伏特(V);R表示這段導體的電阻,單位是歐姆(Ω);I表示通過這段導體中的電流,單位是安培(A)。

3、公式的物體意義:歐姆定律的公式I=U/R表示加在導體兩端的電壓增大幾倍,導體中的電流就增大幾倍;當加在導體兩端的電壓不變時,導體的電阻增大幾倍,其電流就減小為原來的幾分之一。

4、由公式可變形為:U=IR     R=U/I

5、對歐姆定律的理解:

①定律涉及的電流、電壓、電阻三個物體量都是針對同一導體或同一段電路而言的,即滿足“同體性”;式中的I、U、R還應是同一段導體在同一時刻的電流、電壓、電阻,即滿足“同時性”;運用該式時,式中各物理量的單位要統(tǒng)一使用基本單位。

②定律中提到的“成正比”和“成反比”的兩個關系分別有不同的前提條件,即當電阻一定時,通過它的電流跟它兩端的電壓成正比,當導體兩端的電壓一定時,通過它的電流跟它的電阻成反比。

③歐姆定律公式I=U/R可以變形為U=IR,但不能認為導體兩端的電壓跟導體中的電流、導體的電阻成正比,因為電壓是形成電流的原因;公式還可以變形為R=U/I,但不能說導體的電阻跟它兩端的電壓成正比,跟電流成反比,因為電阻是導體本身的一種特性,跟所加電壓和通過的電流無關,只是為我們提供一種測量、計算導體電阻的方法而已。

④歐姆定律只適用于純電阻電路,如:只接有電阻器、電熱器、白熾燈等電路。對于非純電阻電路,如電動機電路、日光燈電路等,不能直接應用。

6、電阻的串聯(lián)和并聯(lián)

①電阻串聯(lián):R=R1+R2+…+Rn。導體的串聯(lián)相當于增加了導線的長度,由影響電阻的因素可知,串聯(lián)電路的總電阻大于任何一個分電阻。如果把n個阻值都是r的導體串聯(lián),則總電阻R=nr。

②電阻并聯(lián):1/R=1/R1+1/ R2+…+1/R。如果n個阻值都是r的導體并聯(lián),則總電阻R=r/n。當只有兩個電阻并聯(lián)時,R=R1R2/(R1+R2),電阻的并聯(lián)裨上是增大了導體的橫截面積,所以并聯(lián)電路的總電阻小于任一分電阻。

③在串、并聯(lián)電路中,任一電阻增大,電路總電阻也增大。串聯(lián)電路中,各電阻分壓,且各電阻兩端電壓與各電阻阻值成正比;并聯(lián)電路中,各電阻分流,且各支路電流之比為各支路阻的反比。

三、測量小燈泡的電阻

1、實驗原理:根據歐姆定律的變形公式R=U/I,測出待測電阻兩端的電壓和通過的電流就可以計算出導體的電阻。這種測電阻的方法叫伏安法。

2、實驗器材:電源、開關、電流表、電壓表、小燈泡、滑動變阻器、導線若干。

3、實驗電路圖:

   4、實驗操作步驟:

   ①按電路圖連接好電路,檢查電路無誤后閉合開關。

②調節(jié)滑動變阻器的滑片,讀出一組電壓和電流值,記錄數(shù)據。

③計算出待測電阻的阻值。④整理實驗器材。

實驗中可以多測幾駔電流和電壓的數(shù)據,分別算出相應的電阻R,進行比較。用伏安法測量小燈泡的電阻時,加在燈泡兩端的電壓不同,小的亮度不同,也就是小燈泡燈絲的溫度不同,這樣測出的幾組數(shù)據中,算出的燈泡的電阻是不同的加在燈泡兩端的電壓越大,燈泡越亮,燈絲的溫度越高,其電阻越大。由此可得出燈絲的電阻隨溫度的升高而增大的規(guī)律。

5、滑動變阻器的作用:改變小燈泡兩端的電壓及保護電路。

6、實驗過程中應注意的事項:①連接電路時開關應是斷開的。②電路連好開關閉合前,應使滑片位于阻值最大處。③電壓表、電流表要選擇合適的量程。④每個小燈泡的金屬口上都標著它正常工作的電壓。接通電源后通過變阻器把電壓調到該電壓值,測量時從該電壓開始逐次降低。

四、歐姆定律和安全用電

1、電壓越高越危險:

①對人體的安全電壓:電流對人體的危害性跟電流的大小、通電時間的長短等因素有關。大量觸電事故表明:當人體兩端的電壓低于36V,通過人體的電流低于0.1mA時,才不會引起觸電感覺。因此只有不高于36V的電壓才是安全的。

②電壓越高越危險:由歐姆定律可以知道,在電阻一定時,通過導體的電流和導體兩端的電壓成正比。電壓越高,通過人體的電流就會越大,對人體的傷害就會越大。人體是導體,一般情況下加在人體的電壓越過36V時,通過人體的電流就會給人體造成危險,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,故我們不能接觸220V的電壓。高壓電路的電壓達到幾十萬伏,人體不直接接觸,也會有危險,因此對人體的安全電壓是不高于36V。

③不能用濕手觸摸用電器:歐姆定律告訴我們,導體中電流的大小與導體的電阻成反比。人體也是導體,家庭電路的電壓是220V,大大超過了安全電壓,而濕手又使人體的電阻大大減小,觸摸電器就很可能發(fā)生觸電事故;并且不純凈的水也是導體 。如果用濕手插(拔)插頭、按開關等,極易使水流入插座和開關內,使人體和電源相連,造成危險。因此,千萬不要用濕手觸摸用電器。

2、斷路和短路

①斷路:電路沒有接通。可能原因:燈絲斷了;燈頭內的電線斷了;、開關等處的接線松動、接觸不良。

②電源短路:不經過用電器直接將電源兩極連接起來的現(xiàn)象。由歐姆定律可以知道,由于導線的電阻很小,電源短路時電路上的電流會很大,這樣大的電流,電池或其它的電源都不能承受,會造成電源損壞;更為嚴重的是,因為電流太大,會使導線的溫度升高,嚴重時有可能造成火災。

③用電器短路:即電路中的某一用電器的兩端由導線直接連接。當用電器發(fā)生短路時,此用電器無法工作,并會引起整個電路中的電流過大而發(fā)生危險,這也是不允許的。

3、注意防雷:雷電是大氣中一種劇烈的放電現(xiàn)象,雷雨天要注意防雷。高大的建筑物上安裝的避雷針、高壓輸電鐵塔上最上面的兩根導線也是用來防雷的。雷雨時不要在空曠的地方活動或停留;不要在樹下避雨;不要接觸金屬物品(包括金屬把的雨傘);拔掉所有的電源線、網線、電視天線插頭等。

4、安全用電的原則:①不接觸低壓帶電體②不靠近高壓帶電體;③不弄濕用電器;④不損壞絕緣部分;⑤金屬外殼的用電器一定要接地;⑥家庭電路的安裝一定要正確。

五、歐姆定律在電流表和電壓表中的應用

電流表的電阻很小,將它串聯(lián)到電路中就相當于串聯(lián)一根電阻可忽略不計的導線,因電流表串聯(lián)在電路中不會影響電路中的電流大小。以由于串聯(lián)中的電流處處相等,因此通過電流表上的示數(shù)可以知道電路中與電流表串聯(lián)的其它部分中的電流。如果將電流表直接接到電源兩極上,由于電流表的電阻很小,根據歐姆定律,電路中的電流會很大,就會把電路中的電流表及電源燒壞,所以絕不允許將電流表直接在電源兩極上。與電流表相反,電壓表的電阻很大,將電壓表并聯(lián)在某段電路或電源的兩端時,有電壓表的支路就相當于斷路,所以電壓表可直接接在電源兩極上,這時測的是電源電壓。

六、電流表、電壓表的示數(shù)變化

在含有滑動變阻器的電路中,由于開關的閉合或斷開會引起電流表、電壓表示數(shù)的變化,或滑動變阻器的滑片移動也會引起電流表、電壓表的示數(shù)變化。判斷電流表、電壓表示數(shù)如何變化是電學中一類比較重要的題型。這種題目的分析一般遵循下列思路:

1、首先分析電路的連接情況,看清是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,分析電路連接時一般先去表。即把電流表當成導線,把電壓表當做開路處理。

2、分析滑片滑動時,變阻器電阻如何變化,電路總電阻如何變化,或開關閉合、斷開時電路連接情況如何變化,電路中總電阻如何變化。

3、運用歐姆定律看總電流如何變化,然后再進一步分析各用電器上電流和電壓的變化情況。這種題目從解題過程來看,一般符合總→分→總的特點。

七、解電學題的方法、步驟

解電學題目應該掌握一定的方法,和般按照下列的步驟進行。

首先,根據題意和所給出的電路圖分析電路的連接情況(用電器串聯(lián)、并聯(lián)情況的電壓表、電流表、所測電壓的電流的情況),畫出等效電路圖。具體做法:①簡化電路。將不工作的用電器和電路中的電表去掉,電流表的內阻很小,簡化處理時可先看做一根導線,電壓表的內阻很大,簡化處理時將其所在支路看做斷路。②看滑動變阻器連入電路的是哪段電阻絲。③分析電流表和電壓表分別測的是哪段電路的電流和電壓。

其次,在電路圖上標明已知量和未知量,同一個導體的U、I、R下角標要相同,這樣對試題所描繪的物體情景就有了整體的認識,便于分析和解題,避免張冠李戴。

最后再根據歐姆定律和串、并聯(lián)電路的特點列方程解題。

八、測量導體電阻的方法總結

方法

器材

公式

電路圖

伏安法

電源、滑動變阻器、電流表、電壓表、待測電阻、開關、導線若干

Rx=U/I

伏伏法

電源、滑動變阻器、電壓表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線

Rx=U2R0/U1

安安法

電源、滑動變阻器、電流表兩個、已知電阻R0、待測電阻、開關、導線

Rx=R0I2/I1

安滑法

  電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電流表、待測電阻、開關、導線

Rx=I1Rm/(I2-I1)

伏滑法

電源、滑動變阻器(最大阻值為Rm)、電壓表、待測電阻、開關、導線

Rx=U1Rm/(U2-U1)

電壓表和替代開關法

電源、電壓表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線

Rx= U2 R0/ (U1-U2)

電流表和替代開關法

電源、電流表、已知電阻R0、待測電阻、兩個開關、導線

Rx =I2R0/(I2-I1)

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