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1、第 21 课时电压电阻第九单元 电流和电路欧姆定律思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点一电压及其测量作用电源是提供的装置,电压是形成的原因 单位国际单位:(符号:); 单位换算:1 kV=V,1 V= mV 常见值家庭电路电压:V;一节干电池电压:V;对人体安全的电压: V 测量工具:电压表 符号_ 量程 03 V 015 V选择量程时,要进行试触分度值 电压电流伏特V1031032201.5不高于360.1V0.5V思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础测量工具:电压表使用方法(使用前调零)“三要”:要选择合适的量程,要将电压表并联在电路中,要使电流从“
2、”接线柱流入、“”接线柱流出; “一允”:允许将电压表直接接在电源两极,这时测的是电源电压; “两看清”:看清电压表所使用的和_ 电压规律(见实验突破一)串联串联电路中总电压等于 , 表达式:_ 并联并联电路中各支路两端的电压,表达式: _ +-量程分度值各部分电路两端的电压之和U=U1+U2+Un相等U=U1=U2=Un续表思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点二电阻定义导体对电流的大小,用字母表示。定值电阻在电路图中用符号“”表示 单位国际单位: (符号:);常用单位:千欧(k)、兆欧(M);1 M=_,1 k= 探究 影响导体电阻大小的因素:长度、材料、横截面积、温度(见实验突破二)拓
3、展半导体:有一些材料(如硅、锗)的导电性能介于导体和绝缘体之间,常称为半导体。半导体的特性是导电性能易受温度、光照、杂质等因素的影响。超导体:某些物质在很低的温度时,电阻会变为零,称为超导现象(超导体可用来制作导线或用来制作电动机的线圈)阻碍作用R欧姆103106思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础考点三变阻器定义能改变接入电路中的元件 结构示意图 电路符号_ 变阻原理通过改变 来改变接入电路中电阻的大小铭牌某滑动变阻器标有“50 1.5 A”字样,“50 ”表示滑动变阻器的;“1.5 A”表示滑动变阻器允许通过的_ 电阻大小接入电路中电阻丝的长度最大阻值为50最大最大电流为1.5A思维导图
4、构建体系教材梳理 夯实基础使用方法选:根据铭牌选择合适的滑动变阻器;串:在电路中; 接:接法为“ ”; 调:接入电路前应将电阻调到_ 作用通过改变电路中的,逐渐改变电路中的和部分电路两端的; 保护电路应用 调节音量的电位器说明滑动变阻器在使用时,如果接入两个上接线柱,相当于在电路中连入了一段导线;如果接入两个下接线柱,相当于在电路中连入了一个定值电阻。两种接法都起不到变阻作用串联一上一下最大电阻电流电压续表思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础【拓展】认识“电阻箱”:电阻箱有两种,分别为插塞式电阻箱(如图21-1甲所示)和旋钮式电阻箱(如图乙所示)。插塞式电阻箱连入电路的阻值等于拔下的塞子对应的
5、阻值相加;旋钮式电阻箱连入电路的阻值等于每个旋钮对应的刻度乘倍数再相加。图21-1教材图解1.如图21-2甲所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和铝片插入盐水中,这样就制成了一个电池。示意图如图乙所示,则观察电压表指针的偏转与接线可知:这个电池的电压是V;片是它的正极。 图21-2思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础0.3铜思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础2.(1)如图21-3所示,是收音机上用来调节音量的一种电位器,能够控制声音的响度,它的实质是一个。 图21-3变阻器思维导图 构建体系教材梳理 夯实基础(2)如图21-4所示是电位器的示意图,此时电流从电阻与_(填字母)之间
6、流过,滑片P如果向c点移动,则接入电路的电阻丝长度(选填“变长”或“变短”),若要使收音机工作时的音量最小,滑片P应置于图中填字母)点,请将其正确接入收音机电路。 图21-4Pd变长b重难探究 逐个击破实验突破 素养提升1.如图21-5所示,闭合开关,两灯并联,各电表都能正常工作,下列判断正确的是() A.甲、乙、丙都是电流表B.甲、乙、丙都是电压表C.甲、乙是电压表,丙是电流表D.甲、丙是电流表,乙是电压表探究一电压及其测量图21-5D2.如图21-6甲所示的电路中,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转情况均如图乙所示,则L1和L2两端的电压分别为 ()A.4.8 V,1.2 V B.6 V,
7、1.2 VC.1.2 V,6 V D.1.2 V,4.8 V重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-6D重难探究 逐个击破实验突破 素养提升3.在如图21-7所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中有电表示数发生变化(未超过量程)。已知故障发生在电阻R1、R2上,其他元件仍保持完好。(1)若故障发生后电流表和电压表的示数均变大,则故障是。 (2)若故障发生后电压表示数减小,电流表示数变大,则故障是。 探究二与电表相关的电路故障判断图21-7R1短路R2短路重难探究 逐个击破实验突破 素养提升4.如图21-8所示电路,闭合开关,灯泡L1和L2正常发光,
8、过一会一盏灯突然熄灭,电压表和电流表的示数都不变,则故障可能是() A.灯泡L1断路B.灯泡L1短路C.灯泡L2短路D.灯泡L2断路图21-8A重难探究 逐个击破实验突破 素养提升5.小伟连接两灯并联电路的情况如图21-9所示。当他“试触”时,发现电压表的指针不动,电流表的指针很快向右偏转,两灯都不发光。小敏指出他在电路连接中有错误。若闭合开关S,可能造成的后果是 ;现在请你只改接图中的一根导线,使电路连接完全正确(在错接的导线上画“”,然后画出正确的接线)。 图21-9电流表被烧坏6.下列说法正确的是()A.通过电阻丝的电流越小,电阻丝的电阻越大B.电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流
9、成反比C.温度一定时,长导线的电阻比短导线的电阻大D.将导线A剪去一段后,再将其剩余部分拉长到原来的位置,其阻值大于导线A的原阻值重难探究 逐个击破实验突破 素养提升探究三电阻及变阻器D7.2018嘉兴 图21-10是未连接完整的电路,若要求闭合开关后,滑动变阻器的滑片P向左移动时,灯泡变亮。则下列接法符合要求的是()A.M接A,N接DB.M接B,N接CC.M接A,N接BD.M接C,N接D重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-10重难探究 逐个击破实验突破 素养提升答案A解析灯泡变亮,表明通过灯泡的电流变大,即电路中的电阻减小,故滑动变阻器的滑片P向左移动时,其接入电路的电阻减小,则滑片
10、左侧的A接线柱应接入电路,滑动变阻器采用“一上一下”的接法,故M接A,N接D或C。故选A。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【设计和进行实验】1.画电路图或连接实物图,在连接电路时,开关要断开。2.电压表的“+”“-”接线柱不能接反。3.电压表要选择合适的量程,为了使读数精确,能用小量程的一定不要用大量程,可用“试触法”选择合适的电表量程。4.连好电路后,先用开关试触,观察电表指针偏转情况,确认无误后,方可进行实验。突破一探究串、并联电路电压的规律重难探究 逐个击破实验突破 素养提升 5.电表异常原因判断:反向偏转,说明正、负接线柱接反;正向偏转幅度过小,说明量程选择过大;正向偏转幅度过大,
11、到达右边没有刻度处,说明量程选择过小。6.更换不同规格的灯泡或在电路中接入滑动变阻器或改变电源电压多次实验的目的是使实验结论具有普遍性。 【实验结论】7.分析数据得出结论:串联电路中,电源电压等于各用电器两端电压之和;并联电路中,各支路两端电压相等且等于电源电压。例1 小明和小聪的实验小组在做“探究串联电路电压的规律”实验,其实验过程如下:(1)小明在检查实验器材时发现电压表的指针位置如图21-11甲所示,接下来他要对电压表进行的操作是。问题解决后,开始按图乙连接好电路,用开关试触时发现电压表的指针又偏转到图甲的位置,则电压表产生此现象的原因是。改正错误后,他根据图乙连接好电路,闭合开关S,电
12、压表示数如图丙所示,为了使实验结果更准确,接下来他应该_ _。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-11调零正负接线柱接反了表改接到小量程断开开关,将电压(2)改正错误后,小明用电压表分别测量L1两端的电压UAB、L2两端的电压UBC和L1、L2两端的总电压UAC,L1、L2应该选择规格(选填“相同”或“不同”)的灯泡。更换不同灯泡,再做两次实验,将三次测出的电压值填入下表: 请你根据他的实验过程和有关数据回答下列问题:上面设计的表格中存在的不足之处是 。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升不同次数UABUBCUAC第一次0.82.23第二次123第三次1.21.83物理量没有单位分
13、析表格中的数据,得出实验结论: _。 在许多实验中都需要进行多次测量,有的是为了找到普遍规律,避免偶然性;有的是为了求平均值以减小误差。下列实验中多次测量的目的与本实验相同的是_。(填字母) A.测量物体的长度B.“伏安法”测电阻C.探究重力大小与质量的关系重难探究 逐个击破实验突破 素养提升串联电路两端的总电压等于各串联电阻两端的电压之和次数UABUBCUAC第一次0.82.23第二次123第三次1.21.83C(3)测出L1两端的电压后,小明断开开关,准备拆下电压表,改接在B、C之间。小聪认为小明的操作太麻烦,只需将与A点相连的导线改接到C点即可。你认为小聪的办法是(选填“可”或“不可”)
14、行的,理由是_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升不可会造成电压表正负接线柱接反图21-11另一实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图21-12甲所示的电路继续进行了深入探究:(4)测量电源及灯泡两端电压:电压表接在CD两点,是为了测量灯泡两端的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是V。 实验拓展 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-12L11.7(5)测量电路中导线的电压:测出导线BC间的电压大约为0.05 V,由此得知导线分压可能是造成结
15、论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象,应选择较_(选填“粗”或“细”)的导线,原因是_。 (6)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为这一步骤是否有必要,理由是_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-12细在长度和材有必要,开关容易接触不良,料相同时,横截面积越小电阻越大造成电阻变大,分压增多重难探究 逐个击破实验突破 素养提升突破二探究影响导体电阻大小的因素【设计和进行实验】1.实验主要器材:定值电阻(作用:保护电路)、电流表(电流表的使用和读数以及电流表指针偏转异常的原因)。2.实验方法:转换法(在电压一定时,用灯的亮度或电流表的示数的变化判断电阻的
16、大小);控制变量法(讨论“电阻的大小与某一个因素的关系”时必须指明“在其他因素相同的条件下”)。3.多次测量的目的:使实验结论更具有普遍性。重难探究 逐个击破实验突破 素养提升【实验结论】 4.导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小取决于导体的材料、横截面积、长度和温度。同种材料,长度越长、横截面积越小,电阻越大。【交流、反思与评估】5.用电流表比小灯泡更好(原因:电流表可以检测微小电流的变化,而灯泡的亮暗不易区分)重难探究 逐个击破实验突破 素养提升例2 在探究影响导体电阻大小的因素时,某实验小组的猜想如下:导体的电阻与导体的长度有关;导体的电阻与导体的横截面积有关;导体的电阻与导体的材料
17、有关。实验室提供了4根电阻丝(规格、材料如下表所示),为了验证上述猜想,他们设计了如图21-13甲所示的实验电路。图21-13编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(1)为了验证上述猜想,应该选用编号为_ 的两根电阻丝进行实验;如果选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,是为了验证猜想_(填序号);分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间时,电流表示数不相同,由此,初步得到的结论是长度和横截面积相同时,_。 A、B图21-13编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.
18、5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5导体的电阻与导体的材料有关重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(2)把A、B两导线首尾相连后再接入电路中,会发现电流表示数比只接A时变得更小,说明两导线串联后的电阻值将_(选填“变大”“变小”或“不变”)。 变大图21-13编号材料长度/m横截面积/mm2A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(3)要进一步探究导体材料的导电性能,就需要测量导体电阻的大小,图乙是将一根合金丝接入电路时电流表的示数,已知一节干电池电压恒为1.5 V,则此合金丝的
19、电阻为。若该合金丝的横截面积为1 mm2,则这根合金丝的长度是m。(已知该合金丝长1 m、横截面积为1 mm2的阻值为1 ) 10图21-1310重难探究 逐个击破实验突破 素养提升(4)有同学认为:可以根据灯泡亮度的变化来判断接入的电阻丝阻值的变化情况,老师指出此实验中这种方法不可取,这是因为_ _。 (5)有同学把一根白炽灯的钨丝接入电路,并用酒精灯加热,发现电流表的示数变小,得出导体的电阻还可能跟有关的结论。 (6)在最近几年,我国城乡许多地区进行了输电线路的改造,将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线,这样是为了输电线的电阻。从而可以_输电线上的电能损失。(均选填“增大”或“减小”)
20、 温度电源电压一定时,所选电阻丝的阻值相差太小,灯泡亮度变化不明显减小减小另一学习小组在探究影响导体电阻大小因素时,找资料发现在导体材料和粗细相同时,其电阻与长度成正比,即可以用下述表达式表示:R=Kx,其中K为比例常数,x为导体的长度,于是他们用下面的器材:电压恒定的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等按图21-14甲所示电路连接,来探究此问题,图中AB为镍铬合金丝,P为滑动片,图乙为实物连线图。 实验拓展 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升图21-14(7)他们的实验方法是控制了不变。 (8)调节镍铬合金丝上的滑动片P,电压表的示数_(选填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化,理由_。 (9)要完成此实验,除了记录电压表示数外,还需要的测量器材是_。 重难探究 逐个击破实验突破 素养提升能电阻越大,分担的电压越大,电压表示数越大材料和横截面积图21-14刻度尺