题目
某实验控究小组在“用电压表测电压的实验”中,实验方案与教科书建议的方案略有不同,他们先测得干电池组两端的电压为3.0V,然后将两只灯泡L1、L2并连接在该电池组两端,如图1所示。闭合三个开关,用电压表测得L1、L2两端电压U1、U2均为2.5V。 (1)根据他们的实验数据,可以得出结论:并联电路中,各支路两端的电压_________。 进一步分析实验数据后,实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题:并联的两个灯泡的电压小于3.0V,还有0.5V的电压哪里去了呢?难道电池组内部有电阻分得了电压吗?通过查阅资料和请教老师,实验小组得到的信息是:电池组内部有电阻r,在正常情况下r为定值;电池组相当于一个电压U恒定的理想电源与r的组合,如图2所示。学习初中电学内容后,该实验小组继续研究他们发现的问题:实验小组认为,如果上述信息真实可靠,当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻R外时,图1所示电路可等效为图3所示电路。 (2)如果断开图1中的S2,R外将________ (选填“变大”、“变小”或“不变”),U外将 _________ 。实验结果表明,上述分析完全正确。 (3)为了测定r的值,实验小组设计了如图4所示的测量电路。其中R1=5 Ω,R2=14 Ω。当只闭合S1时,电流表示数I1为0.5A;只闭合S2时,电流表示数I2为0.2A。请你依据上述数据,帮实验小组计算出r的值。要求写出必要的文字说明和表达式。 |
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题型:实验题难度:中档来源:专项题
所属题型:实验题
试题难度系数:中档
答案
(1)相等。 (2)增大、增大。 (3)如图4所示的测定r的电路中,当只闭合S1时,R1与r的串联;则:U=I1(R1+r); 即:U=0.5A(5 Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①; 只闭合S2时,R2与r的串联,电流表示数I2为0.2A,则:U=I2(R2+r); 即:U=0.2A(14 Ω+r)﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②; 解①、②组成的方程组可得:r=1Ω。 |
考点梳理
初中三年级物理试题“某实验控究小组在“用电压表测电压的实验”中,实验方案与教科书建”旨在考查同学们对
并联电路的电压规律、
电阻的并联、
欧姆定律及其应用、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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考点名称:并联电路的电压规律
怎样理解串并联电路中电压的规律?
首先你应该知道电路中两点之间的点位差的概念,同一电路中,负载不同电位差也不同,电压就是电位差,电路中各部分两端的电压就是两端点的电位差。
串联电路中串联的每个负载电位差不一样,是以分压形式存在的,而并联的电路每个负载的两端点都由同一根导线连接,可以看做是相同的两点,这两端点也是总电路的两端点,所以电位差相同,电压也相同,并联电路是采用分流方式存在的,并联总电压就是任一分支两端点的电压。
并联电路电压规律:
在并联电路中,各支路两端电压相等,都等于电源电压,即U=U1=U2=…=Un。
实验探究并联电路电压规律:
1.实验器材:电源、导线、开关、灯座、小灯泡、电压表。
2.实验电路图:如图甲所示。
3.实验步骤:
(1)按实验电路图连接好电路。连接电路过程中,开关应处于断开状态。
(2)将电压表并联在灯L1两端,测出Ll两端电压U1。在不超过量程的前提下,电压表量程应首选“0~3V”。
(3)合上开关后,将电压表的示数记录在下表中。
(4)用电压表分别测出L2两端电压U2、电路总电压U总,记下电压表示数,并填入表中。
4. 结论:串联电路中U总=U1=U2
串、并联电路中电流和电压关系对比:
考点名称:电阻的并联
电阻的并联:
并联电路总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。表达式:电阻R1R2R3……Rn并联,电压U1=U2=……=Un干路电流:In=I1+I2+……+In由于P=UI,I=U/R,代入,并联电阻的功率比P1:P2:P3……:Pn=U1^2/R1:U2^2/R2……Un^2/Rn=1/R1:R2……1/Rn由于是纯电阻,发热比Q1:Q2……:Qn=Pn比=1/R1:R2……1/Rn。
(1)把n个导体并联起来,相当于增加了导体的横截面积,其总电阻比每一个导体的电阻都要小。
串、并联电路中电流、电压、电阻的规律:
考点名称:欧姆定律及其应用
欧姆定律
欧姆定律是电学中的基本定律和核心内容,是贯穿整个电学的主线。在同一电路中,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻阻值成反比,这就是欧姆定律,基本公式是I=U/R,U表示导体两端的电压,单位是V;R表示导体的电阻,单位是Ω;I表示通过导体的电流,单位是A。
欧姆定律学习的重难点
1、要理解欧姆定律的内容
(1)欧姆定律中的关于成正比、成反比的结论是有条件的。如果说导体中的电流与导体两端的电压成正比,条件就是对于同一个电阻,也就是说在电阻不变的情况下;如果说导体中的电流与导体的电阻成反比,条件就是导体两端的电压不变。
(2)注意顺序,不能反过来说,电阻一定时,电压跟电流成正比。这里存在一个逻辑关系,电压是原因,电流是结果。是因为导体两端加了电压,导体中才有电流,不是因为导体中通了电流才有了电压,因果关系不能颠倒。同样也不能说导体的电阻与通过它的电流成反比。我们知道,电阻是导体本身的一种性质,即使导体中不通电流,它的电阻也不会改变,更不会因为导体中电流的增大或减小而使它的电阻发生改变。
2、要知道欧姆定律的公式和单位 欧姆定律的表达式I=U/R,可变形为U=IR和R=U/I,但这三个式子是有区别的。
(1)I=U/R,是欧姆定律的表达式,它反映了通过导体的电流的大小跟导体两端所加的电压这个外部原因和导体本身的电阻这个内部原因之间的因果关系。
(2)U=IR,当电流一定时,导体两端的电压跟它的电阻成正比。不能说成导体的电阻一定时导体两端的电压与通过的电流成正比,因为电压是形成电流的原因。电压的大小由电源决定,跟I、R无关,此式在计算比值时成立,不存在任何物理意义。
(3)R=U/I,此公式也是一个量变式,不存在任何物理意义。不能误认为导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。公式中的I、U、R都要用国际单位,即电流的单位为安培,符号A;电压的单位为伏特,符号V;电阻的单位为欧姆,符号Ω。
3.要明白定律的适用范围
(1)定律只适用于金属导电和液体导电,对于气体、半导体导电一般不适用。
(2)定律只适用于纯电阻电路。如:电路中只接有电阻器、电热器、白炽灯等用电器的电路。对于非纯电阻电路,如:电动机电路、日光灯电路等,则不能直接应用。
4.要理解欧姆定律的注意事项
(1)物理量的同一性。叙述欧姆定律时,在两个 “跟”字后面都强调了“这段导体”四个字,它是指对电路中同一导体或同一电路而言。所以在运用欧姆定律I=U/R等进行计算时,必须注意同一性,即I、R、U必须是 同一导体或同一段电路中的物理量。在表示I、U、R 时,注意脚标的一一对应。
(2)物理量的同时性。由于电路的连接方式发生改变,开关的断开或闭合,或滑动变阻器滑片的左右移动都可能使电路中总电阻发生变化,从而可能引起电路中电流和各部分电阻两端的电压发生变化。因此,必须注意在同一时刻、同一过程中的电压、电阻与电流的相互对应,不可将前后过程的I、R、U随意混用。
欧姆定律知识框架:
欧姆定律解题技巧
根据串、并联电路的特点和欧姆定律的公式可进行有关计算。
解题的方法是:
(1)根据题意画出电路图,看清电路的组成(串联还是并联);
(2)明确题目给出的已知条件与未知条件,并在电路图上标明;
(3)针对电路特点依据欧姆定律进行分析;
(4)列式解答。