中考物理专题16 电压和电阻-2020年中考物理一轮复习讲练(解析版).doc
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1、专题16 电压和电阻讲和练1.了解:生活常用电源电压;变阻器的构造。2.会:连接电压表和测量电压;连接变阻器。3.理解:电压的概念;电阻的概念。4.掌握:影响电阻大小的因素及使用探究;电路故障分析。5.认识:变阻器工作原理。1.(2018滨州)下列说法中正确的是()。A绝缘体不容易导电是因为绝缘体中几乎没有电荷;B两个完全相同的灯泡串联,靠近电源正极的灯泡较亮;C电压一定的情况下,导体的电阻与导体中的电流成反比;D把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度,其阻值大于导线A的原阻值【答案】D。【解析】A绝缘体不容易导电的原因是绝缘体内部几乎没有自由移动的电荷,而不是几乎没有电荷,故A错误
2、。B两个完全相同灯泡的电阻相等,它们串联时通过的电流相等,由P=I2R可知两灯泡的实际功率相等,两灯泡的亮暗相同,故B错误。C电阻是导体本身的一种性质,与两端的电压和通过的电流无关,电压一定的情况下,通过电阻的电流不变,故C错误。D把导线A剪为相等的两段,其中一段拉长到原来的长度后,材料和温度、长度不变,横截面积变小,电阻变大,其阻值大于导线A的原阻值,故D正确。故选D。2.(2018益阳)在右图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是( )。A.L1两端的电压;B.L1和L2两端的电压;C.L3和电源两端电压; D.电源两端电压【答案】B。【解析】由图知,三个灯泡串联,电压表与灯泡L1、L2并联
3、,所以测量灯泡L1和L2两端的电压,故B正确。故选B。3.(2019邵阳)在如图中,要使L1与L2串联,在“”处接入电流表或电压表,测量电路中的电流、L1两端的电压。以下做法正确的是( )。Aa为电流表,b为电流表;Ba为电压表,b为电流表;Ca为电流表,b为电压表;Da为电压表,b为电压表【答案】B。【解析】由图可知,a表跟灯泡L1并联,所以a应为电压表;b表串联在电路中,所以b应为电流表,此时电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。故选B。4.(2018潍坊)如图是实验电路连接完毕后,滑动变阻器接入电路的四种情形,已经可以闭合开关进行实验的是()。A B C D【考点】滑动变阻器
4、的连接。【解析】根据滑动变阻器的使用规则可知,滑动变阻器的接法是一上一下的原则;在闭合开关前,应将滑动变阻器阻值应调至最大,故A正确,BCD错误。故选A。5.(2018泰安)如图所示的电路中,小灯泡L1、L2规格相同,闭合开关S后,发现L1不亮,L2发光。此电路的故障可能是()。A灯 L1短路;B灯 L2短路;C灯 L1断路;D开关 S 接触不良【答案】C。【解析】由图可知:该电路是并联电路,灯L1不亮,而L2正常发光,这说明从L2两端到电源的两极没问题,因此灯L2、开关S的连接都正确,问题就是灯L1断路或短路。当灯L1短路时,电源被短路,灯L2不亮,甚至可能烧毁电源;所以只能是灯L1断路,此
5、时L2支路不受影响,符合题意。故ABD错误,C正确。故选C。6.(2018台州)某同学用铅笔芯(主要成分是碳)自制简易爱迪生灯泡。他将直径0.5毫米的铅笔芯两端接上导线,放入盛有少量澄清石灰水的广口瓶中(如图甲),连接12伏电源和电流表,闭合开关,铅笔芯发出黄光并渐渐变亮,稍后渐渐变暗。断开电路,发现澄清石灰水变浑浊,铅笔芯明显变细。继续通电,铅笔芯烧断掉落。(1)某时刻,电流表的示数如图乙所示,为 安。(2)请在答题纸图丙中画出该实验的电路图。(3)瓶中的石灰水可起到 作用。(4)实验中,铅笔芯亮度渐渐变暗的原因是 。【答案】(1)1.5;(2)见上图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的
6、二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。【解析】(1)电流表的量程为03A,分度值为0.1A,示数为1.5A。(2)电路中需要用电流的大小反映出电阻的大小,故需要电流表,电路如下图所示:(3)铅笔芯在燃烧过程中可以产生二氧化碳和大量的热,瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂。(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。故答案为:(1)1.5;(2)见上
7、图;(3)瓶中的石灰水可以检验实验中产生的二氧化碳气体,也能防止炽热的铅笔芯掉落使瓶底破裂;(4)铅笔芯在燃烧过程中变细,横截面积变小,电阻变大,由于电源电压不变,根据P=可得,铅笔芯的实际功率变小,所以变暗。7.(2018淄博)请将电源、电流表,电压表三个元件的符号填入下图电路的虚线框内,并将电路补充完整。要求:开关S闭合后,电流方向如图所示,移动滑动变阻器的滑片P,小灯泡L变亮时,电压表的示数变小。【解析】根据以上分析,左侧方框应是电源;中间方框应是电压表;右侧方框应是电流表。正确电路如图。8.(2018自贡)两个电阻甲和乙,电阻值分别为20、40,将它们串联接入电路中,则甲乙两电阻两端的
8、电压之比为_;将它们并联接入电路中,通过甲乙两电阻的电流之比为_。【答案】(1). 1:2;(2). 2:1。【解析】两个电阻甲和乙,电阻值分别为20、40,将它们串联接入电路中,通过的电流是相同的,根据UIR可知,其电压之比等于电阻之比,即U1:U2R1:R220:401:2;将它们并联接入电路中,其两端的电压是相等的,根据I可知,其电流与电阻成反比,即电流之比等于电阻之比的倒数,I1:I2R2:R140:202:1。一、电压1.什么是电压(1)电压作用是使电路中的自由电荷定向移动,形成电流;电源是提供电压的装置。(2)电路中获得持续电流的条件:电路中有电源(或电路两端有电压);电路是通路。
9、注:说电压时,要说“某电路或AB”两端的电压(如图(1)所示,1、2两端电压或者2、3两端电压);说电流时,要说通过“某电阻、某支路或某元件(如图(1),通过电池的电流或者通过电阻R1的电流)”的电流。2.电压的单位:在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(V)。换算关系:1kV1000V,1V1000mV,1mV1000V。(2)生活中常见电压值:一节干电池1.5V,一节蓄电池2V,家庭用电电压220V,安全电压不高于36V。图(1)常见电路图(2)电流表图(3)电压表3.电压测量(如图(3)所示):(1)测量仪器:电压表,符
10、号是;(2)读数时,看清接线柱上标的量程(3V、15V两个量程)、分度值(3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V);(3)使用规则:电压表要并联在电路中;电流从电压表的“正接线柱”流入,“负接线柱”流出,否则指针会反偏。被测电压不要超过电压表的最大量程。注意:被测电压超过电压表的最大量程时,不仅测不出电压值,电压表的指针还会被打弯,甚至烧坏电压表。选择量程:实验室用电压表有两个量程,03V和015V。测量时,先选大量程,若被测电压在3V15V可测量;若被测电压小于3V则换用小的量程,若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。4.电流表、电压表的比较:见表(1)。表(1)电流表与
11、电压表比较(以表(2)、表(3)为例)比较内容电流表电压表异符号连接串联并联直接连接电源不能能量 程0.6A、3A3V、15V每大格0.2A、1A1V、5V每小格0.02A、0.1A0.1V、0.5V内阻很小,几乎为零,相当于短路(相当于导线)很大相当于开路同调零;读数时看清量程和分度值;正接线柱流入,负接线柱流出;不能超过最大测量值5.利用电流表、电压表判断电路故障:(1)电流表示数正常而电压表无示数,则故障原因可能是:电压表损坏;电压表接触不良;与电压表并联的用电器短路。(2)电压表有示数而电流表无示数,则故障原因可能是:电流表短路和电压表并联的用电器开路。(3)电流表电压表均无示数,除了
12、两表同时短路外,最大的可能是主电路断路导致无电流。二、电阻1.定义:电阻表示导体对电流阻碍作用的大小;用符号R表示。2.单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆(符号是)(规定:如果导体两端的电压是1V,通过导体的电流是1A,这段导体的电阻是1);常用单位还有千欧(符号k)、兆欧(M);换算:1M=1000k,1k=1000。3.影响导体电阻大小的因素: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材料、长度和横截面积,还与温度有关。材料、横截面积一定时,导体越长,电阻越大;材料、长度一定时,导体横截面积越小,电阻越大;大多数导体的电阻随温度的升高而增大。三、变阻器1.变阻器:能改变接入电
13、路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。2.滑动变阻器(1)构造:由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成;变阻原理:通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻,如图(1)所示。图(1)滑动变阻器(2)原理:改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。(3)作用:通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。(4)铭牌:如一个滑动变阻器标有“50、2A”表示的意义是最大阻值是50,允许通过的最大电流是2A。(5)正确使用:应串联在电路中使用;接线要“一上一下”;通电前应把阻值调至最大的地方。3.电阻箱:是能够表示出电阻值的变阻器,如图(2)所示,图(3)是变阻箱的面板。 图(2)
14、 图(3)(1)原理:通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。(2)优点:能够直接读出连入电路的电阻值;缺点:不能连续地改变连入电路的电阻值。(3)读数方法:旋盘下面的“”所对应的示数乘以相应的倍数之和。考点一:电压【典型例题】(2018孝感)为了练习使用滑动变阻器,同时探究串联电路中电压、电流的规律,某实验小组设计了如图所示的电路。此电路中灯泡的电阻始终保持不变,闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向左滑动时(电表均在安全范围内),则( )。A. 电压表的示数变大;B. 电压表与的示数之和变小;C. 电流表A的示数变小;D. 若电压表突然短路,则小灯泡变亮【答案】C。【解析】由电路图可知,滑动变
15、阻器和灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压;将滑动变阻器的滑片P向左移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,总电阻变大,根据欧姆定律可知,电路中的电流变小;即电流表示数变小,故C正确;由于灯泡的电阻始终保持不变,根据可知灯泡两端的电压变小,即电压表的示数变小;故A错误;由串联电路的电压特点可知,、示数之和为电源电压,因电源电压不变,所以、示数之和不变,故B错误;由于电压表与灯泡并联,若电压表突然短路,则灯泡也被短路,所以灯泡不发光;故D错误。故选C。【点睛】由图可知:滑动变阻器和灯泡串联,电压表测量灯泡两端电压,电压表测量滑动变阻器两端的电压,将滑动变阻器的滑片P向左
16、移动时,滑动变阻器接入电路的电阻变大,根据欧姆定律和串联电路的电压特点即可判断。本题考查串联电路的电压的特点,关键知道各个电压表的测量对象和滑动变阻器滑片移动过程中阻值的变化。【趁热打铁】1.(2018沈阳) 图为甲、乙两个电阻的电流随电压变化的图象,下列说法正确的是( ) 。A. 甲电阻的阻值比乙电阻的阻值大; B. 将甲、乙串联在电路中,甲两端的电压大;C. 将甲、乙串联在电路中,通过甲的电流大;D. 将甲、乙并联在电路中,通过甲的电流大【答案】D。【解析】A. 由图可知,甲乙在电压相同时,通过甲的电流较大,由欧姆定律可知,甲电阻的阻值比乙电阻的阻值小,故A错误。B. 将甲、乙串联在电路中
17、,串联电路中电流处处相等,由图象可知, 电流相等时,乙两端的电压大,故B不正确。C. 串联电路中电流处处相等,因此当甲、乙串联电路中时,通过甲的电流等于通过乙的电流,故C不正确。D. 将甲、乙并联后接电路中时,因并联电路中各支路两端的电压相等,由图象可知, 甲乙在电压相同时,通过甲的电流较大,故D正确。故选D。【点睛】1.从图象比较两电阻的大小;2.利用串并联电路的电流特点和串联电路的电压特点解答。2.(2018长沙)小明同学在“探究串联电压规律”的实验中,按如图所示的电路图连接实物,闭合开关,发现灯L1和L2都不亮,排除接触不良的因素后,小明用电压表逐一与元件并联,以查找故障。测量得出Uab
18、=0;Ubc=0;Ucd=6V;如果电路只有一处故障,则故障可能为( )。AL1断路 BL1短路 CL2断路 DL2短路【答案】C。【解析】Uab=0,电压表外部断路,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极不连通;Ubc=0,电压表外部断路,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极不连通;Ucd=6V,电压表外部连通,即电压表的正接线柱与电源正极连通,负接线柱与电源负极连通;电压表所并联的灯泡L2断路。故选C。【点睛】根据串并联电路电压规律进行判断。3. (2018徐州)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表的都有示数如果某时刻电路出现故障,两表的
19、示数都变大了,那么故障可能是( )。A.电阻R1短路;B.电阻R1断路;C.电阻R2短路;D.电阻R2断路【答案】C。【解析】A. 如图,电压表与电阻R1并联,所以电阻R1短路后,电压表也被短路,不会有示数,故A错误;B. 电阻R1断路后,电压表串联在电路中,电压表通过R2连接在电源两端,所以电压表有示数且接近电源电压,但因为电压表的电阻很大,所以电路中电流减小,即电流表示数会减小,故B错误;C. 电阻R2短路后,电压表测量电源电压,示数增大,电路中的总电阻减小,根据可知,电流变大,即电流表示数变大,故C正确;D. 电阻R2断路后,电路断路,两电阻示数都为零,故D错误;故选C。【点睛】重点理解
20、电阻R1断路时,电压表实际串联在电路中,由于电压表的电阻很大,所以电流表无示数,而电压表有示数且接近电源电压。4(2018常德)如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图,当闭合开关时,发现灯L不亮,电流表有明显示数,电压表示数为零,若故障只出现在灯L和变阻器R中的一处,则下列判断正确的是()。A灯L断路 B灯L短路 C变阻器R断路D变阻器R短路【答案】B。【解析】小灯泡不发光说明灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路,电流表有示数,安说明电路不可能是断路,是短路,滑动变阻器短路时,灯泡会发光,故电路中存在的故障可能是小灯泡短路,电压表测量的是一段导线两端的电压,电压为0,B正确,选B。5.(20
21、18贵阳)实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后,得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论,这与之前“电源两端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甲所示的电路继续进行了深入探究:(1)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 的电压,闭合开关,电压表的示数(如图乙所示)是 V。(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V,由此得知导线分压可能是造成结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 。(3)完成以上步骤后,他们准备测量开关两端的电压,你认为
22、这一步骤是否有必要,理由是 。【答案】(1)L1;1.7;(2)细;在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大;(3)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。【解析】(1)电压表接在CD两点,与灯泡L1并联,测量灯泡L1的电压;闭合开关,电压表的量程为03V,分度值为0.1V,则电压表的示数1.7V;(2)在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大,故为了能更明显地观察到导线分压的现象,需要选用较细的导线使导线的电阻大,分压多;(3)开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多,故有必要测量开关两端的电压。故答案为:(1)L1;1.7;(2)细;在长度和材料相同时,横截面积越小电阻越大;(3)开关容
23、易接触不良,造成电阻变大,分压增多。6.(2018菏泽)如图所示电压表的示数是_V。【答案】2.4。【解析】如图所示电压表使用的小量程。分度值为0.1A;指针位于第二大格右侧的第四小格,所以电压表的示数为2.4V。【点睛】注意电压表读数时看清楚使用的量程,弄清楚分度值为,再读数,不要小看了读数,在考试中是经常出现的。7.(2019随州市中考模拟)如图所示,若开关S闭合后,灯L1、L2均不亮,小华同学利用一电流表去查找电路故障,当她将电流表连接在灯L1两端时,电流表没有示数,将电流表接在灯L2两端时,电流表有示数,由此可以判断()。A. 灯短路;B. 灯短路;C. 灯断路;D. 灯L2断路;【答
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