第十六章 电压 电阻

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 第十六章 电压 电阻 一、知识点例析 中国论文网 /9/view-12783539.htm （一）电压表的使用 【例 1】 （2015 吉林）如图 161 所示，能正确地测出小灯泡 L1 两端电 压的电路是（ ） 图 161 解析：A 选项中，电压表 虽然并联在小灯泡 L1 两端，但电流不 是从“+”接线柱流入电压表，从“”接 线柱流出电压表，因此不能正确地测出 小灯泡 L1 两端电压。B 选项中，电压 表与小灯泡 L1 和小灯泡 L2 两端并联， 测量的是小灯泡 L1 和小灯泡 L2 两端的 总电压。C 选项中，电压表并联在小灯 泡 L2 两端，测量的是小灯泡 L2 两端的 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 电压。D 选项中，电压表并联在小灯泡 L1 两端，而且电流是从“+”接线柱流入 电压表，从“”接线柱流出电压表，因 此能正确地测出小灯泡 L1 两端电压。 答案：D 点评：使用电压表时，要注意以 下几点：（1）测某段电路两端的电压 时，应将电压表并联在该电路两端； （2）应使电流从电压表的“+”接线柱流 入，从“-”接线柱流出；（3）被测电路 两端的电压不能超过电压表的量程。在 不能估计被测电压高低的情况下，可采 用快速试触的方法来确定。 （二）串、并联电路中电压的规 律 【例 2】 （2015 常德）小明按 图 162 甲所示的电路进行实验，当闭合 开关用电器正常工作时，电压表 V1 和 V2 的指针完全一样，如图 162 乙所示， 则 L1 两端的电压为 图 162 解析：从图 162 甲中可以 看出，当开关 S 闭合后，电压表 V2 并 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 联在小灯泡 L2 两端，所以它测量的是 灯 L2 两端的电压 U2；电压表 V1 测量 的是电源电压 U 总，即电路的总电压。 根据串联电路中电压的规律可知，电压 表 V1 的示数应比电压表 V2 的示数大， 由图 162 乙中指针的位置可知，电压表 V1 连接入电路中的量程是 015V，则 V1 表的示数为 10V；电压表 V2 连接入 电路中的量程是 03V，则 V2 表的示 数为 2V，即灯 L2 两端的电压为 2V。 根据串联电路的电压规律可知：灯 L1 两端的电压 U1=U 总-U2=10V-2V=8V。 答案：8 2 点评：该题综合考查了电压表测 量对象的判定，电压表的正确读数，串 联电路中电压的规律等知识点，这就要 求学生具有较强的分析推理能力。 （三）影响电阻大小的因素 【例 3】 （2015 齐齐哈尔）小 明、小红和小亮在做“ 探究影响导体的 电阻大小因素” 实验时，做出了如下猜 想。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 猜想一：导体的电阻可能与导体 的长度有关。 猜想二：导体的电阻可能与导体 的横截面积有关。 猜想三：导体的电阻可能与导体 的材料有关。 实验室提供了 4 根电阻丝，其规 格、材料如下表所示： 3（1）如图 163 所示的电路，闭 合开关后，在 M、N 之间分别接上不同 导体，通过观察相关现象来比较导体电 阻大小，小明、小红和小亮对图中的电 路设计提出了自己的观点： 小明认为：电流表是多余的，观 察灯泡的亮度就可以判断导体电阻的大 小。 小红认为：灯泡是多余的，根据 电流表示数的变化就可以判断导体电阻 的大小。 小亮认为：灯泡和电流表同时使 用更好，因为灯泡可以保护电路，从而 防止烧坏电流表。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 你赞同 （填“ 小明” 、 “小红”或“小亮” ）的 观点。 （2）为了验证猜想二，可依次 把 M、N 跟 （填“A”“B”“C”或“D”）的两端 相连，闭合开关，记下电流表的示数， 分析比较这两根电阻丝电阻的大小。 （3）依次把 M、N 跟电阻丝 A、B 的两端连接，闭合开关，电流表 的示数不同，分析比较 A、B 两根电阻 丝电阻的大小，可探究电阻跟 的关系，其结论是 （4）小丽在探究同样的课题时， 手边只有一根电阻丝，那么，她利用这 根电阻丝和上述电路，不能够完成猜想 （填“ 一”“二” 或“ 三”）的实验验 证。 （5）以上方法在研究物理问题 时经常用到，被称为控制变量法。下列 4 个实验中没有用到此方法的是（ ） A.探究电流与电压、电阻的关系 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 实验 B. 探究影响压力作用效果的因素 实验 C. 探究平面镜成像的特点实验 D.探究影响摩擦力大小的因素实 验 解析：（1）灯泡和电流表同时 使用更好，因为灯泡可以保护电路，从 而防止烧坏电流表。即小亮的观点是正 确的。 （2）在本题所给的情景中，已 经猜想到导体的电阻可能与导体的长度、 材料和横截面积有关。因而根据控制变 量的思路，在探究导体电阻与其中某一 因素的关系时，就应该控制其他因素不 变。如在探究猜想二时，就应该控制导 体的长度和材料不变，仔细分析表格可 知，A、C 两根电阻丝符合上述要求。 （3）而选用编号为 A、B 的两 根电阻丝进行了实验，控制了电阻丝的 材料和横截面积相同，因而可探究电阻 跟长度的关系，其结论是在导体的横截 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 面积和材料相同时，导体越长，导体的 电阻越大。 （4）若只有一根电阻丝，则无 法改变导体的材料，即不能探究电阻跟 材料的关系。 （5）探究电流与电压、电阻的 关系实验、探究影响压力作用效果的因 素实验和探究影响摩擦力大小的因素实 验均应用了控制变量法实施探究。而探 究平面镜成像的特点实验应用了等效替 代法实施探究。 答案：（1）小亮 （2）A、C （3）长度 在导体的横截面积和材料相 同时，导体越长，导体的电阻越大 （4）三 （5）C 点评：在应用控制变量法研究时， 先确定作为研究对象的物理量，然后逐 一研究这一物理量和另一物理量的关系， 必须设法把除了这两个物理量用人为的 方法控制起来使它保持不变，然后来比 较这两个物理量之间的关系，最后将这 些单一的关系综合起来。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 图 164（四）导体的导电性能 【例 4】 （2015 汕尾）某物理 兴趣小组学习了导体电阻的知识后，对 食盐水溶液的导电性能与什么因素有关 提出了以下猜想： 食盐水溶 液的导电性能与溶液的浓度有关； 食盐水溶液的导电性能与溶液 的质量有关； 食盐水溶液的导电性能与溶液 中两金属片间的距离有关。 为了验证猜想，他们设计了如图 164 所示的装置，将电路中的 a、b 两 金属片分别插入如图 165 甲、乙、丙、 丁溶液中所示的位置（金属片 a、b 每 次插入溶液中的深度都相同）进行探究： 图 165（1）在连接电路时，开关 必须 ，本实验电路中接入电阻 R0 的 目的是 。 （2）食盐水溶液的导电性能可 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 以由 来判断。 （3）将金属片 a、 b 分别插入如 图 165 甲、乙所示位置可探究猜想 （选填序号） ，为了探究猜想 ，应将金属片 a、b 分别插入 两图所示位置。 （4）将金属片 a、 b 分别插入如 图 165 乙、丁所示位置，若 I 乙I 丁， 由此可得到的结论是： 。 解析：（1）在连接电路时，为 了防止电路出现短路等故障，开关必须 处于断开状态。为了使电路中的电流较 小，可在电路中接入电阻 R0，起到保 护电路的作用。 （2）为了比较食盐水溶液的导 电性能可应用转换法来显示，即由电流 表示数的大小来判断。 （3）由于影响食盐水溶液的导 电性能因素较多，可采取控制变量法实 施探究。将金属片 a、b 分别插入如图 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 10 165 甲、乙所示位置，控制了溶液的质 量和溶液中两金属片间的距离相同，改 变了溶液的浓度，即探究猜想食盐水 溶液的导电性能与溶液的浓度的关系。 为了探究猜想食盐水溶液的导电性能 与溶液的质量关系，应控制溶液的浓度 和溶液中两金属片间的距离相同，改变 溶液的质量，即应将金属片 a、b 分别 插入甲、丙两图所示位置。 （4）将金属片 a、 b 分别插入如 图 165 乙、丁所示位置，控制了溶液的 质量和溶液的浓度相同，改变了溶液中 两金属片间的距离，即探究猜想食盐 水溶液的导电性能与溶液中两金属片间 的距离的关系。因为 I 乙I 丁，由此可 得到的结论是：食盐水溶液的导电性能 与溶液中两金属片间的距离有关。 答案：（1）断开 保护电路 （2）电流表示数的大小 （3） 甲、 丙 （4）食盐水溶液的导电性能与溶液 中两点间的距离有关 点评：物理学中有的物理现象不 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 11 便于直接观察，有的物理量不便于直接 测量，通过转换为容易观察或测量的与 之相等或与之相关联的物理现象，从而 获得结论的研究方法叫转换法。转换法 中被转换的对象很多，可以是物理模型、 研究对象和研究方法，也可以是某个图 形、某个物理量。 （五）滑动变阻器的使用 【例 5】 （2015 天津）图 166 是滑动变阻器的结构和连入电路的示意 图，当滑片 P 向右滑动时，连入电路的 电阻变小的是（ ） 图 166 解析：滑动变阻器的接法 为“一上一下、各接一个 ”，上面的两个 接线柱间是一根金属棒，电阻可以忽略 不计，关键是下面的接线柱的接法。根 据题目的要求，当滑片 P 向右滑动时， 连入电路的电阻变小，电阻线的长度变 短。只有选项 D 符合要求。 答案：D 点评：在将滑动变阻器连入电路 中，选择不同的接线柱，滑动变阻器接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 12 入电路中的电阻线长度也不同，通过移 动滑片改变接入的阻值也就不同。在分 析时，应先确定是哪一部分电阻线连入 电路，进而最终确定连入电路的接线柱。 二、习题演练 （一）课后巩固 图 1671.（2015 泰安）如图 167 是玩具汽车的电路图，以下有关说 法中正确的是（ ） A.开关 S2 控制整个电路 B. 电动机与灯泡是串联的 C. 电动机与灯泡工作时两端的电 压不相等 D.电动机与灯泡是并联的 2.（2015 长春）如图 168 所示， 电路中 a、b 是电表，闭合开关要使两 灯发光，则（ ） 图 168A.a 是电压表，b 是电流表 B.a、b 都是电压表 C.a 是电流表，b 是电压表 D.a、 b 都是电流表 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 13 3.（2014 淄博）在如图 169 所 示的电路中，用滑动变阻器调节灯的亮 度，若要求滑片 P 向右端滑动时灯逐渐 变亮，应选择下列哪种接法（ ） 图 169A.M 接 A，N 接 B B.M 接 C，N 接 D C.M 接 C，N 接 B D.M 接 A，N 接 D 4.（2015 郴州）如图 1610 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（ ） 图 1610A.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 5.（2014 常州）小明将铜片、 锌片插入土豆，制成土豆电池。如图 1611 甲所示，闭合开关 S1，发光二极 管发光，此装置的能量转化方式主要是： 能 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 14 能 能。为判断土豆电池的正、负极， 他连接电路如图乙所示，试触开关 S2，发现电压表的指针向左偏转，铜片 是土豆电池的 极。 图 16116.（2015 成都）在探究 决定电阻大小因素时，研究小组中甲、 乙、丙三位同学作出如下猜想： 甲：导体的电阻与导体的长度有 关。 乙：导体的电阻与导体的材料有 关。 丙：导体的电阻与导体的横截面 积有关。 实验室备有几种电阻丝，参数如 下表。 编号 材料 长度/m 横截面积 /mm2 a 镍铬合金丝 1.0 0.2 b 镍铬合金丝 1.0 0.1 c 镍铬合金丝 0.5 0.1 d -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 15 锰铜合金丝 0.5 0.1 如图 1612 所示，是为完成探究 连接的实验电路。 图 1612（1）实验中应通过比较 的大小，来比较电阻丝电阻的大 小，达到验证猜想的目的。 （2）若要验证乙同学的猜想， 则应该选用 两根电阻丝（填编号）进行对比 实验。 （3）选用 b、c 两根电阻丝进行 对比实验，是为了验证 同学的猜想。 （二）能力提升 1.（2015 北京）通常情况下， 关于一段粗细均匀的镍铬合金丝的电阻， 下列说法中正确的是（ ） A.合金丝的电阻跟该合金丝的长 度有关 B. 合金丝的电阻跟该合金丝的横 截面积无关 C. 合金丝两端的电压越大，合金 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 16 丝的电阻越小 D.通过合金丝的电流越小，合金 丝的电阻越大 2.（2015 菏泽）在如图 1613 所示的电路连接中，下列说法正确的是 （ ） 图 1613A.灯泡 L1 和 L2 并联， 电流表测的是 L1 支路的电流 B. 灯泡 L1 和 L2 并联，电压表测 量的是电源电压 C. 灯泡 L1 和 L2 串联，电压表测 的是 L2 的电压 D.灯泡 L1 和 L2 串联，电压表测 的是 L1 的电压 图 16143.（2015 福州）如图 1614 所示，闭合开关 S，两灯均不亮， 电流表无示数，电压表有示数，则故障 是（ ） A.灯 L1 开路 B. 灯 L2 开路 C. 灯 L1 短路 D.灯 L2 短路 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 17 图 16154.（2014 湖北）如图 1615 所示为“ 探究影响导体电阻大小因 素”的实验电路图， A、B 之间接电阻。 （1）本实验通过观察 比较电阻的大小。 （2）小明发现手边只有一根较 长的电阻丝，他可以探究导体的电阻是 否与导体的 和 有关。 5.（2015 陕西）雨天乘车时， 小华发现小车前挡风