物理总复习(一) 电学基础及欧姆定律
第一部分 电路基础
一、电路
(一)弄懂通路、开路、短路的概念
如图1所示的电路只闭合S1时,L1L2都______。当S1S2都闭合时电流不通过______而直接通过开关_______形成______路,使整个电路中只有_______亮,灯______被短路。
二、电流(字母符号________,单位符号________)
(一)正确理解用水流类比电流 ..
人们不能用肉眼直接观察到电流,但可以看见水流,虽然水和电有着本质的区别,但它们有着许多类似之处,因此我们往往用水流来类比电流,借助水流来理解电流的初步概念。 (二)会使用电流表
(三)弄清串联电路和并联电路电流特点
1、 串联电路电流特点 2、并联电路电流特点
三、电压(字母符号________,单位符号________)
(一)知道电压的概念
电源的作用是使导体的两端产生_________,电压的作用是__________________________。电源是提供电压的装置,它把______________能转化成了电能。 (二)测量电路两端电压的仪表——电压表。 (三)理解串联电路和并联电路电压的关系
1、 串联电路电压特点 2、并联电路电压特点
(四)学会识别电路
四、电阻
(一)内容
1、电阻(字母符号________,单位符号________)
(1)电阻是表示导体对____________阻碍作用大小的物理量。
(2)电阻的单位规定:如果导体两端的电压是1V,通过的电流是1A,这段导体的电阻就是___。
比较大的单位有千欧(k)、兆欧(M)。1MΩ1000kΩ,1kΩ1000Ω。 (3)决定电阻大小的因素: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_______、
__________和_______________。此外,导体的电阻还跟____________有关。
2、变阻器:实验室常用的变阻器有滑动变阻器和电阻箱。
(1)滑动变阻器:用____________较大的合金线(电阻线)制成。它的原理是靠改变____________
来改变电阻的。它的作用是可以用来改变电路中的___________。它的表示符号是__________,它的结构示意图是____________________。
注意:每个变阻器都有规定的最大电阻和允许通过的最大电流,使用时要根据需要进行选择,
不能使通过的电流超过最大值,否则会烧坏变阻器。通过在使用前应将电阻调到______。
(2)电阻箱:一种能够表示出阻值的变阻器。
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【典型例题】
[例1] 判断下列电路中各灯的连接情况:
[例2] 如图所示为旋钮式变阻箱的结构示意图,从图中的情况可知,此时变阻
箱A,B两接线柱间的等效电阻为 。(1上的每个电阻阻值都为1,10上的每个电阻阻值都是10,100上的每个电阻阻值都是100,1000上的每个电阻阻值都是1000)
[例3] 如图所示,若闭合开关后,两只灯泡都不亮,电流表指针也几乎不动,
而电压表指针有明显偏转,则该电路故障可能是( ) A. 电流表坏了或未接好 B. 从a经过L1到b的电路中有断路 C. L2灯丝烧断或灯座未接通 D. 电流表和L1,L2都坏了
[例4] 小实验:火焰开关。用导线把一节干电池,一只工作电压为2.5V的小电珠和一
段长约7cm的铅笔芯按图所示连成电路。调节铅笔芯串入电路中的长度,刚好使小电珠不发光,现在你可划燃一根火柴并加热铅笔芯,待会儿小电珠就能点亮,火柴一旦熄灭,小电珠也会慢慢地熄灭。这里,火焰犹如一只开关,为什么火焰竟然能起这样的作用呢?
[例5] 在楼梯中间安装一盏灯,需要在楼梯上、下两
处都能能控制它,当上楼梯时,能用下面的开关S1开灯,人上楼梯以后,可用上面的开关S2关灯,当下楼时,能用S2开灯,用S1关灯,如
图所示是用两个单刀双掷开关控制一盏灯的两个电路图,这个电路有什么问题吗?
【模拟试题】
一、选择题
1. 用一个开关同时控制电路中两只小灯泡的发光和熄灭,则这两只小灯泡( )
A. 只能是串联 B. 只能是并联 C. 可能是串联也可能是并联 D. 串联、并联都不是 2. 如图所示的电路中,能用电压表正确测出灯L1两端的电压的是( )
3、下列事实中,最能说明导体的电阻跟导体横截面积有关的是( )
A. 长度相同的铜丝,细的比粗的电阻大 B. 长度和横截面积都相同的铁丝和铜丝,铁丝比铜丝的电阻大 C. 横截面积相同的铜丝,长的比短的电阻大 D. 横截面积相同的铁线和铜丝,铁丝可能比铜丝的电阻大
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4、如图所示,设灯丝电阻不变,当滑动变阻器的滑片向左或者向右移动时,下列各量不发生变化的是( ) A. 通过L1,L2的电流 C. L1和L2的电阻
B. L1,L2两端的电压 D. 电路的总电阻
5、如图所示电路中,三个电流表A1、A2、A3的示数分别为I1、I2、I3,它们的大
小关系是( )
A. I1I2I3 B. I1I2I3 C. I1I2I3 D. I1I3I2 6、如图所示,当开关S1、S2都闭合时,有电流通过的是( )
A. L1、L2和L3
B. L1和L3 C. L1和L2
D. L2和L3
7、如图 所示,开关闭合后,发现电流表的指针明显偏转,电压表指针不动,该电路的
故障可能是( ) A. 灯L1的灯丝断了 C. 灯L2的接线柱短路
B. 灯L2的灯丝断了 D. 灯L1的接线柱短路
8、如图所示,电源是由三节蓄电池串联组成的电池组,若V3的示数为2.5V,则V1、
V2的示数分别是( )
A. 4.5V,2V B. 3V,6V C. 3.5V,6V D. 2.8V,3.5V 二. 填空题:
9、导体的电阻与它的材料有关,长短、粗细都完全一样的铜丝和铁丝比较,电阻值小
的是 。塑料、玻璃、食盐水、石墨、人体、金属,属于导体的是 。 10、如图所示,当开关S1,S2都断开时,能亮的灯是 ,它们之间是 联,当
开关S1,S2都闭合时,能亮的灯是 ,它们是 。
11、如图所示,是“用电流表测量电流”的实验电路图,闭合开关后,各电流表的示数记录
在下表中。根据实验数据,可以得出的结论是 。
12、如图所给出的电路图,然后回答下列问题:L1与L2是 联,S控制
。S1控制 ,S2控制 。
13、灯泡灯丝在灯泡不发光时,电阻为R1,灯泡发光后电阻为R2,则R1 R2。 14、如图所示的电路中,电源电压保持不变,滑动变阻器接入电路的是 段,滑片P
向下移动时,电路中电阻值将 ,电流表的示数将 ,灯的亮度将 。
15、将灯L1和L2串联,用电压表测电压,使用的是“+”和“15”两个接线柱,将电压表和L1并联时,指针偏
转8小格,电压表和L2并联时,指针偏转12小格,那么电路两端的总电压是 。 16、如图所示,为了使L1,L2并联,a,b,c三个电表分别是什么表?如果a,b,c三个表的示数分别为1.5,1.2,2.5,则L1,L2两端的电压各是多大?通过L1,L2的电流值分别是多大?
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【拔高拓展】
1.某同学连接如图所示电路,电池组的电压为6V,两个小灯泡的额定电压都是6V,开关S闭合后,灯L1亮,
L2不亮,电压表和电流表都有示数.由此可以做出判断:灯L2处可能是___________,(填“断路”或 “短路”).在原电路的基础上,只改动一处,就可以判断灯L2是否真的损坏,请简述你采用的方法:__________________________________;并做出判断________________________________________.
2.图是电热毯示意图,虚线表示毯内电热丝,它的某处已断开,但外表又无法看出。某
同学做了如下检测:(1)将5枚大头针分别插在图中a、b、c、d、e处,使之与电热丝接触;(2)将插头与3V电源相联,用电压表分别测得Uab=3V,Uac=3V,Uad=3V,Uae=0V,Ued=3V,由此便确定了断点区域;用以上相同的方法逐渐缩小断点范围,找出断点位置。请回答: (1)这几枚大头针相当于______________________;
(2)用笔将确定的断点区域的电热丝描出来(将虚线画成实线)。
第二部分 欧姆定律
1、欧姆定律
内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成___________比,跟导体的电阻成_____________比。 公式:______________,式中的I、U、R的单位分别为__________________。 2、串联电路的特点
(1)电流特点:___________________________;(2)电压特点:_________________________; (3)电阻特点:___________________________;把几个导体串联起来,相当于增加了导体的_______,所以
总电阻比任何一个导体的电阻都_________。
(4)串联电路的分压原理:_______________________________ 3、并联电路的特点
(1)电流特点:___________________________;(2)电压特点:_________________________;
(3)电阻特点:___________________________;几个电阻并联起来,总电阻比任何一个电阻都_______。这
是因为把导体并联起来,相当于增大了导体的_________________。 (4)并联电路的分流原理:_______________________________ 4、实验——用电压表和电流表测电阻 (1)实验原理:_________________
(2)通过伏安法测电阻的实验,又使我们认识到滑动变阻器的另一个作用,就是滑动变阻器可以用来改变
________________________________________。
【典型例题】
[例1] 如图1所示的电路,电压表的示数为2V,电流表的示数为1A,电路中的电源
电压为5V,则R2的电阻为多少。
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[例2] 下表是某组同学研究电流与电阻、电压关系的实验的记录。
1.5 表1 R=15Ω 电压 U/V 3 4.5 表2 U=2V
电流I/A 0.1 0.2 0.3
电阻R/ 5 电流I/A 0.4 10 0.2 20 0.1 分析以上数据得到的结论是:(1)_________________________;(2)_____________________。
[例3] 已知某一导体两端的电压为6V时,通过它的电流为0.2A,则导体的电阻为_________;若电压为零时,
导体电阻为_________________。
[例4] 如图2所示,变阻器R0的滑片P在移动过程中电压表的示数变化范围是0~4V,
电流表的示数变化范围是1A~0.5A,求电阻器R的阻值、变阻器R0的最大阻值和电源电压U。
[例5] 如图所示,R1>R2,A的示数为2.5A,V的示数为6V;若R1,R2串联在同一电
源上,通过R1的电流为0.6A,求R1和R2的电阻值。
【模拟试题】
1、关于欧姆定律公式IU/R下列说法正确的是( )
A. 在导体电阻一定的情况下,它两端的电压越大,通过它的电流越小
B. 根据欧姆定律公式变形可得RU/I,可见导体电阻大小与通过它的电流与它两端电压有关 C. 导体电阻的大小等于加在它两端的电压与通过它的电流的比值 D. 导体两端的电压越大,其电阻越大
2、当某一导体两端的电压是6V时,通过该导体的电流是0.6A。如果使该导体两端的电压再增加3V,那么这时该导体的电阻和通过的电流分别是( )
A. 10 0.9A B. 10 0.3A C. 15 0.4A D. 5 0.6A
3、如图所示,电源电压保持不变,当滑动变阻器滑片P由左端向右移到中点的过程中,下列判断正确的是( )
A. 电压表和电压表A1,A2和示数变大 B. 电流表A1示数变大,电流表A2和电压表示数不变 C. 电流表A2示数变大,电流表A1,电压表示数不变 D. 条件不足,无法判断 4、如图所示的电路中,已知电源电压为6V,且保持不变,当开关S闭合后,发现只有一只灯泡发光,电压表的示数为6V,存在这一现象的原因可能是( ) A. 灯L1短路 B. 灯L2短路 C. 灯L1断路 D. 灯L2断路 5、两只电阻阻值之比为2:3,将两电阻串联接入电路,则两端电压之比_______,
将其并联接入电路中,它们的电流强度之比_________________。
6、一个小灯泡阻值为10,正常工作时的电流强度为0.4A,现要将其接入12V的
电路中,要求仍能正常发光,则应_________一个_________的电阻。
7、如图所示,当把P放在a、b、c三个位置时,可得到对应关系已混乱的电流表和电压表的六个数据即0.9A,
0.75A,0.5A和6V,8V,4.8V,则当P处于a点时电流表示数为________A,电源电压为________V。
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8. 如图所示,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为0~15V,电阻
R030,电路两端电压恒为U,U=24V,
当滑动变阻器连入电路的电阻太小时,电路中电流会超过电流表量程;当滑动变阻器连入电路太大时,滑动变阻器两端电压会超过电压表量程。求:在不超过电表量程的情况下,滑动变阻器连入电路的电阻的变化范围。 PR0VUA 【拔高拓展】 1.两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图所示,甲的电阻为_______Ω;将甲和
乙并联后接在电压为2.0V的电源两端,干路中的电流为_____________A. 2.变阻器变阻的原理是通过改变导线长度来改变电阻.小王同学为了探究电阻和导
线长度的关系,他进行了如下实验.
器材:一个定值电阻尺R0,若干横截面积相同的合金丝,
两节1.5 V新干电池,开关一只,0~0.6~3 A电流表一只,0~3~15 V电压表一只,一米长的直尺一把. 实验电路图(如下图)
小王经实验得到了四组数据(见上表),请回答下列问题:
(1)根据电路图和实验数据,选择合适的量程,完成下图实物图的连接.
l 2 3 4 导线长度/m 电流/A 电压/V 电阻/Ω 0.40 0.60 0.80 1.00 0.50 0.38 0.13 2.00 2.30 1.30 4.0 6.0 10.0
(2)读出第3次电流表和电压表的示数(如上图所示),并求出合金丝的电阻.通过上述实验你能得出合金丝
的电阻与长度有什么关系?若此合金丝的长度为2 m,那么它的电阻为多少?
3.某物理兴趣小组为了自制一台电子秤,进行了下列探究活动: (1)研究弹簧的特性:做如图甲的实验,根据弹簧伸长x与拉力F的关系图象如图乙所示。
(2)设计方案:原理图如图丙,利用量程为3V的电压表的示数来
指示物体的质量(电压表刻度盘如图丁),弹簧(既图甲中使用的弹簧)的上端与变阻器的滑片和托盘连接(托盘与弹簧的质量均不计),O、A间有可收缩的导线,当盘内没有放物体时,电压表示数为零。 (3)分析与计算:已知滑动变阻器总电阻R=12Ω。总长度12cm,电源电压恒为6V,定值电阻R0=10Ω(不
计摩擦,弹簧始终在弹性限度内,g=10N/kg)。求: ①当物体的质量为100g时,电压表的示数是多少? ②该电子秤能测量的最大质量是多大?
③改装好的电子秤刻度与原来的电压表表头的刻度有何不同?
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