中考物理 基礎(chǔ)知識(shí)手冊(cè) 第十六章 電壓 電阻.doc

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第十六章電壓電阻 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 高頻考點(diǎn)透析 序號(hào) 考點(diǎn) 考頻 1 電壓表的使用 ★★★ 2 串聯(lián)電路、并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn) ★★★ 3 電阻及影響電阻大小的因素 ★★ 4 半導(dǎo)體和超導(dǎo)體的特點(diǎn) ★ 5 滑動(dòng)變阻器的使用 ★★ 第一講電壓及串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律 知識(shí)能力解讀 （一）電壓 1．電壓：使電路中自由電荷發(fā)生定向移動(dòng)形成電流的原因，符號(hào)是U。 2．電壓的單位：在SI制（國(guó)際單位制）中，電壓的單位是伏特，簡(jiǎn)稱伏，符號(hào)是V。電壓的常用單位：千伏(kV)、毫伏(mV)。1 kV=103 V，l V=103 mV。 3．電源的作用：給電路提供電壓。電源內(nèi)部不斷地使正極聚集正電荷，負(fù)極聚集負(fù)電荷，使其兩極間產(chǎn)生電壓。因此電源是提供電壓的裝置，不同的電源提供的電壓一般不同。電源兩端的電壓可用電壓表來(lái)測(cè)量。 （二）電路與水路的類比 水路 電路 示意圖 組成及作用 水泵（保持一定水壓） 水管（傳送水） 水輪機(jī)（利用水能的設(shè)備） 閥門（控制水流的大小、通斷） 電源（保持一定電壓） 導(dǎo)線（傳輸電流） 燈泡（用電器） 開(kāi)關(guān)（控制電流的通斷） 要點(diǎn) 水泵水壓水流 電源電壓電流 （三）需記住的幾種常見(jiàn)電壓值 名稱 電壓值 一節(jié)干電池 1.5伏 一節(jié)鉛蓄電池 2伏 人體的安全電壓 不高于36伏 我國(guó)照明電路的電壓 220伏 （四）電壓表 1．電壓表：用來(lái)測(cè)量電路兩端電壓的儀表叫做電壓表，如圖所示。電壓表所能測(cè)量的電壓范圍叫做電壓表的量程。 2．電壓表的特點(diǎn)：其內(nèi)阻很大，接入電路后相當(dāng)于開(kāi)路。 3．電壓表的量程：實(shí)驗(yàn)室常用電壓表有兩個(gè)量程：0～3 V與0～15 V。使用0～3 V量程，讀數(shù)時(shí)看表盤(pán)下一行數(shù)字，其每一大格代表1V，每一小格代表0.1V;使用0～15 V量程，讀數(shù)時(shí)看表盤(pán)上一行數(shù)字，其每一大格代表5V，每一小格代表0.5 V。 4．電壓表的使用規(guī)則 (1)電壓表要與被測(cè)用電器并聯(lián)，如圖所示。 (2)“+”“-”接線柱的接法要正確。使電流從“+”接線柱流入，從“-”接線柱流出。 (3)被測(cè)電壓不要超過(guò)電壓表的量程。 5．注意事項(xiàng) (1)某電路有電流通過(guò)，則該電路兩端一定有電壓。如燈泡有電流通過(guò)時(shí)，燈絲兩端一定有電壓。某電路兩端有電壓，電路中不一定有電流通過(guò)，還要看電路是不是通路。 (2)電壓表一定跟被測(cè)電路的用電器并聯(lián)。錯(cuò)接成串聯(lián)，電路就相當(dāng)于開(kāi)路了，用電器不能工作，但此時(shí)電壓表有示數(shù)，且示數(shù)等于電源電壓（不超電壓表量程的情況下）。 (3)電壓表在量程允許的情況下，可以直接連接在電源兩極測(cè)電源電壓（但電流表絕對(duì)不允許這樣接）。 （五）串、并聯(lián)電路中電壓的特點(diǎn) 1．串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)：串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各串聯(lián)部分兩端電壓之和，表達(dá)式： 2．并聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)：并聯(lián)電路各支路兩端電壓都相等，表達(dá)式：。 （六）電池組及其特點(diǎn) 1．串聯(lián)電池組 取幾節(jié)相同的電池，首尾依次相連組成的電池組，叫串聯(lián)電池組，串聯(lián)電池組的總電壓等于各節(jié)電池兩端電壓之和。 2．并聯(lián)電池組 取幾節(jié)相同的電池，正極與正極、負(fù)極與負(fù)極分別連在一起組成的電池組叫并聯(lián)電池組。并聯(lián)電池組的電壓等于一節(jié)電池兩端的電壓。 解題方法技巧 （一）電壓表的讀數(shù)方法 (1)明確所使用電壓表的量程。 (2)認(rèn)清所使用量程的分度值。 (3)由指針的位置，讀出電壓表的示數(shù)，必要時(shí)，要進(jìn)行估讀。比較表盤(pán)可看出：若選用不同量程，當(dāng)指針位置相同時(shí)，讀數(shù)正好為5倍關(guān)系。 （二）電壓表的使用方法 (1)電壓表要并聯(lián)在電路中；(2)“+”“-”接線柱的接法要正確，即電流“+”進(jìn)“-”出；(3)被測(cè)電壓不要超過(guò)電壓表的量程。 （三）串、并聯(lián)電路電壓的計(jì)算 首先對(duì)電路進(jìn)行分析，判斷出電壓表的測(cè)量范圍，然后再根據(jù)串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律進(jìn)行計(jì)算，串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端的電壓之和（即）；并聯(lián)電路各支路兩端的電壓相等（即）。 （四）運(yùn)用“去表法”分析電路 在電路中同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)電流表和電壓表，導(dǎo)致電路變得較為復(fù)雜，為了弄清電路中用電器或電阻的連接形式，找出電流和電壓的規(guī)律，可以先用“去表法”處理電路。在用“去表法”時(shí)，把電流表看成導(dǎo)線，把電壓表看成斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)。 跨越思維誤區(qū) （一）判斷電壓表測(cè)哪部分電路兩端的電壓易出錯(cuò) 在使用電壓表時(shí)，電壓表要并聯(lián)接入電路，電壓表與哪一段電路并聯(lián)，就測(cè)哪一段電路兩端的電壓。對(duì)于給定的電路或電路圖，電壓表測(cè)的是哪個(gè)元件的電壓，同學(xué)們易辨別不清，導(dǎo)致出錯(cuò)。 （二）關(guān)于電壓表的使用易出錯(cuò) 由于對(duì)電壓表的使用規(guī)則掌握不熟練，把電壓表連入電路時(shí)往往會(huì)出現(xiàn)“+”“-”接線柱接反，量程選擇不正確等錯(cuò)誤。 物理思想方法 假設(shè)法 所謂假設(shè)法，即根據(jù)題意合理地假設(shè)一些簡(jiǎn)單的物理?xiàng)l件、物理狀態(tài)、物理過(guò)程等，然后運(yùn)用物理規(guī)律進(jìn)行分析、討論和計(jì)算的思維方法。如判斷電路中電表，我們可以首先假設(shè)是電流表或電壓表，然后看這種假設(shè)是否符合題意，運(yùn)用假設(shè)法和拆除法判斷電表的類別時(shí)，關(guān)鍵是把握住電流表和電壓表是測(cè)量?jī)x表，它們接入電路后對(duì)電路的結(jié)構(gòu)并不影響，電流表的內(nèi)阻很小，可以忽略不計(jì)，在電路中可用一根導(dǎo)線取而代之，而電壓表的內(nèi)阻很大，可以認(rèn)為沒(méi)有電流通過(guò)它，在電路中可以看做斷路點(diǎn)。 中考考點(diǎn)鏈接 （一）中考考點(diǎn)解讀 本講的重點(diǎn)是電壓表的使用及串、并聯(lián)電路電壓的規(guī)律；難點(diǎn)是分析電壓表測(cè)的是哪部分電路兩端的電壓。常以選擇題和實(shí)驗(yàn)探究題為主。 （二）中考典題剖析 1．電壓表的使用 2．實(shí)驗(yàn)探究串聯(lián)電路的電壓特點(diǎn) 3．電路故障的判斷 第二講電阻變阻器 知識(shí)能力解讀 （一）電阻 1．電阻的定義：在物理學(xué)中用來(lái)表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用大小的物理量，用R表示。 2．電阻大小的決定因素：電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，不同導(dǎo)體的電阻一般不同，它只取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積和溫度，在導(dǎo)體材料、橫截面積相同時(shí)，導(dǎo)體越長(zhǎng)，電阻越大。在導(dǎo)體材料、長(zhǎng)度相同時(shí)，導(dǎo)體的橫截面積越大，電阻越小。導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓、通過(guò)導(dǎo)體的電流無(wú)關(guān)，也跟導(dǎo)體是否通電無(wú)關(guān)。 3．電阻的單位：在國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆，符號(hào)是Ω。如果導(dǎo)體兩端的電壓是1V，通過(guò)的電流是1 A，這段導(dǎo)體的電阻就是1Ω。電阻的常用單位還有千歐( kΩ)、兆歐(MΩ)。1 kΩ=103Ω，1 MΩ=106Ω。 4．電阻在電路圖中的符號(hào)：。 拓展： 電阻定律： (1)內(nèi)容：對(duì)于一定材料制成的橫截面均勻的導(dǎo)體，在溫度保持不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻R跟導(dǎo)體的長(zhǎng)度l成正比，跟導(dǎo)體的橫截面積S成反比。 (2)公式：。 (3)單位：在國(guó)際單位制中，l、S、R的單位分別是米、米2和歐。代表電阻率，它的單位是歐米。電阻率和導(dǎo)體的材料有關(guān)，并隨溫度的變化而變化。金屬和合金的電阻隨溫度的升高而增大，半導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而城小。 （二）滑動(dòng)變阻器 1．結(jié)構(gòu)：由絕緣管，線圈（繞在絕緣管上，表面涂有絕緣層的電阻絲），金屬桿，滑片（套在金屬桿上）等構(gòu)成，如圖所示。 2．原理：通過(guò)改變連人電路中電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻，從而改變電流。 3．符號(hào)和結(jié)構(gòu)示意圖：如圖所示。 4．接線方法：分別接金屬桿上一個(gè)接線柱(C或D)和電阻線上一個(gè)接線柱(A或B)，即有A與C、A與D、B與C、B與D四種接法。 5．作用：改變電流、調(diào)節(jié)電壓和保護(hù)用電器。 6．注意事項(xiàng)：(1)使用滑動(dòng)變阻器一定要“一上一下”連接接線柱，不要同時(shí)接金屬桿上兩接線柱C與D，這樣其電阻絲未接入電路，起不到變阻的作用，且會(huì)形成短路，造成燒壞電表和電源的危險(xiǎn)；也不應(yīng)直接接電阻絲兩端的接線柱，這樣相當(dāng)于在電路中接入一個(gè)阻值很大的定值電阻，起不到變阻、調(diào)壓的作用。 (2)分清滑動(dòng)變阻器是哪一段電阻絲接入電路，當(dāng)滑片P向左（或向右）移動(dòng)時(shí)，其電阻怎么變化；閉合關(guān)前，要使滑片P處在連入電路的電阻值最大的位置。(3)使用時(shí)，通過(guò)滑動(dòng)變阻器的電流不要超過(guò)變阻器標(biāo)示的允許值。 7．銘牌上標(biāo)有的“20Ω，1A”的含義：“20Ω”指滑動(dòng)變阻器的最大阻值為20Ω，“1 A”表示允許通過(guò)的最大電流是1A。 8．應(yīng)用：家用電器的音量調(diào)節(jié)、可調(diào)亮度的臺(tái)燈、可調(diào)溫度的電熱毯等。 （三）電阻箱 電阻箱是能表示出阻值的變阻器。使用時(shí)，把兩個(gè)接線柱接入電路，調(diào)節(jié)各個(gè)旋盤(pán)就能得到 所需的阻值。各旋盤(pán)對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)出的倍數(shù)，然后加在一起，就是接入電路的阻值。 （四）滑動(dòng)變阻器、電阻箱的比較 種類 原理 實(shí)物 符號(hào) 接線方法 改變電阻值 相同點(diǎn) 滑動(dòng)變阻器 常用變阻器是通過(guò)改變接入電路中的電阻線的長(zhǎng)度來(lái)改變電阻的 ①接入電路時(shí)不能只將金屬桿C、D或電阻線A、B接入電路 ②按照要求接入A、D或A、C或B、C或B、D 能連續(xù)改變電阻，但無(wú)法讀出接入電路的電阻值 (1)變阻原理相同：通過(guò)改變接入電路的電阻絲的長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)改變電阻 (2)作用相同：通 過(guò)改變電阻實(shí)現(xiàn)改變電流，調(diào)節(jié)電壓和保護(hù)用電器 (3)都有規(guī)定的最大阻值和允許通過(guò)的最大電流 (4)使用前應(yīng)將電阻值調(diào)到最大，才能接通電路開(kāi)關(guān) 電阻箱 ①將A、B接入電路 ②讀數(shù)時(shí)將各旋盤(pán)對(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘 以面板上標(biāo)出的倍數(shù)，然后加在一起 不能連續(xù)改變連入的電阻，但能讀出電阻值 （五）半導(dǎo)體 1．定義：導(dǎo)電能力介于導(dǎo)體和絕緣體之間的材料。 2．半導(dǎo)體的特性如下表所示。 特性名稱 特性內(nèi)容 用途 應(yīng)用實(shí)例 熱敏特性 半導(dǎo)體材料受熱后，電阻隨溫度升高而迅速減小 熱敏電阻 熱敏溫度計(jì) 光敏特性 半導(dǎo)體材料受到光照時(shí)，電阻大大減小 光敏電阻 光電計(jì)數(shù)器 壓敏特性 半導(dǎo)體材料受壓時(shí)會(huì)改變電阻值 壓敏元件稱 重計(jì) 摻雜特性 摻入極微量的雜質(zhì)可使其導(dǎo)電性能發(fā)生較大改變 晶體管 發(fā)光二極管 （六）超導(dǎo)體 1．定義：某些物質(zhì)在溫度降到很低時(shí)電阻會(huì)變成零的現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象。能發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物體叫超導(dǎo)體。 2．超導(dǎo)體的應(yīng)用舉例 (1)輸電導(dǎo)線利用超導(dǎo)體，可以大大降低輸電過(guò)程中的電能損耗。 (2)用超導(dǎo)材料來(lái)制造電子元件，不用考慮散熱問(wèn)題，元件尺寸大大縮小，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)電子設(shè)備的微型化。 (3)利用超導(dǎo)體可制造出磁浮列車，它的速度可達(dá)幾百千米每小時(shí)。 解題方法技巧 （一）改變電阻大小的方法 導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，與它是否接入電路、是否有電流通過(guò)、兩端是否加有電壓都無(wú)關(guān)，只與導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料和溫度有關(guān)。 （二）判斷滑動(dòng)變阻器阻值的變化 滑動(dòng)變阻器的接法 接入的電阻 絲部分 電阻的變化情況 使用的接線柱 圖示 四種有效接法 A、C AP 向右移動(dòng)滑片P，電阻將變大 A、D AP 向右移動(dòng)滑片P，電阻將變大 B、C PB 向右移動(dòng)滑片P，電阻將變小 B、D PB 向右移動(dòng)滑片P，電阻將變小 兩種無(wú)效接法 C、D R=0 左右移動(dòng)滑片P，電阻不變 A、B R=定值(即最大值) 左右移動(dòng)滑片P，電阻不變 跨越思維誤區(qū) 對(duì)“影響電阻大小的因素”理解不透而出錯(cuò) 導(dǎo)體電阻的大小取決于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積以及溫度。因?yàn)橐粋€(gè)導(dǎo)體連入電路之前，它的長(zhǎng)度、橫截面積和組成材料是確定的，所以當(dāng)溫度確定時(shí)，它的電阻就確定了。也就是說(shuō)導(dǎo)體的這種阻礙作用總是存在的，不會(huì)因?yàn)閷?dǎo)體兩端沒(méi)有加電壓，或者導(dǎo)體中沒(méi)有電流通過(guò)，這種阻礙作用就不存在，只是此時(shí)導(dǎo)體沒(méi)有起到阻礙電流的作用而已。因此一個(gè)導(dǎo)體的電阻，不會(huì)因?yàn)槭欠窦与妷夯蚴欠裼须娏魍ㄟ^(guò)而改變，即導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。 物理思想方法 控制變量法 影響電阻大小的因素有多個(gè)：導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積、材料、溫度等。當(dāng)探究電阻與其中的一個(gè)影響因素的關(guān)系時(shí)，應(yīng)采用控制變量法。(1)探究電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的材料、粗細(xì)相同，比較不同長(zhǎng)度的導(dǎo)體的電阻是否相同。(2)探究電阻與導(dǎo)體的粗細(xì)是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度相同，比較不同粗細(xì)的導(dǎo)體的電阻是否相同。(3)探究電阻與導(dǎo)體的材料是否有關(guān)時(shí)，應(yīng)控制導(dǎo)體的粗細(xì)、長(zhǎng)度相同，比較不同材料的導(dǎo)體的電阻是否相同。 中考考點(diǎn)鏈接 （一）中考考點(diǎn)解讀 本講的重點(diǎn)是影響導(dǎo)體電阻大小的因素、滑動(dòng)變阻器的原理與使用；難點(diǎn)是電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)、控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用和滑動(dòng)變阻器的接線方法。中考主要考查電阻的決定因素和滑動(dòng)變阻器的使用及連接，出題形式一般為填空題、選擇題和實(shí)驗(yàn)探究題。 （二）中考典題剖析 1．實(shí)驗(yàn)探究決定電阻大小的因素 2．滑動(dòng)變阻器的接法