1、初中应用物理知识竞赛辅导讲座 6 电压与电阻编辑人：袁几【知识要点解读】1电压与电压表。.电源的作用是导体两端产生电压，电压的作用是自由电荷定向移动形成电流。测量电路中两点之间的电压用电压表。电压表要并联在被测电路两 端，电压表测量的是与它并联的用电器两端的电压。2.电阻。导体的电阻是描述导体对电流阻碍作用的物理量，电阻的大小由导体本身性质决定的，它取决于导体的长度、横截面积和材料。导体的电阻与导体长度成正比，与横截面积成反比。滑动变阻器是靠改变连入电路的电阻丝长度来改变电阻大小的。变阻器在电路中可以起到调节电压、改变电流、保护用电器的作用。电 阻 箱 是 一 种 可 以 调 节 电 阻 大
2、小 并 且 能 够 显 示 出 电 阻 阻 值 的 变 阻器 。 使 用 电 阻 箱 时 ， 把 两 个 接 线 柱 接 入 电 路 （ 两 接 线 柱 不 分 正 负 极 ） ， 调 节旋 盘 就 能 得 到 09999.9 欧 （ 或 999.9 欧 ） 之 间 的 任 意 阻 值 。 电 阻 箱 的 读 数方 法 是 ： 各 旋 盘 对 应 的 指 示 点 的 示 数 乘 以 面 盘 上 标 出 的 倍 数 ， 然 后 加 在 一起 ， 就 是 接 入 电 路 的 阻 值 。3.测电笔是广大电工经常使用的工具之一，用来判别物体是否带电。它 的内部构造是一只有两个电极的灯泡，泡内充有氖气，
3、俗称氖泡，它的一极接到笔尖，另一极串联一只高电阻后 接到笔的另一端。当氖泡的两极间电压达到一定值时，两极间便产生辉光，辉光强弱与两极间电压成正比。当带电体对 地电压大于氖泡起始的辉光电压，而将测电笔的笔尖端接触它时，另一端则通过人体接地，所以测电笔会 发光。测电笔中电阻的作用是用来限制流过人体的电流，以免发生危险。 【经典竞赛题分析】来源:学#科#网【名师点评】在物理实验时，电路可能出现故障，要掌握用电压表检查电路故障的方法。此题考查用电压表检查电路故障。例 2.（2006 重庆初中物理知识竞赛初赛题）王兵同学在探究“电流与哪些因素有关”的实验中，首先猜想到电流通过导体会受到阻碍作用，当导体的
4、电阻发生变化时，电流也会发生变化。王兵同学选择了如图 2 所示的几种实验器材探究电压不变时电流是否随电阻变化。 按王兵同学选择的器材进行实验探究，在操作过程中有没有什么特别应该注意的问题？ 王兵同学选择这些器材进行探究有没有不合适的地方？请你提出一些改进的建议。 来源:Z。xx。k.Com解答：（1）实验电路如图所示。（2） 将滑动变阻器滑片移到使接入电路的电阻最大的位置，接通开关，观察电流表的示数。调节滑动变阻器的滑片，改变接入电路的电阻值，观察电流表的示数会不会改变。（3）滑动变阻器的滑片在移动过程中。应该使电流表的读数不超过电流表的量程，尤其是不能让滑片移动到使接入电阻为零一端造成电源短
5、路。（4）容易损坏电流表（或电源） ，建议在电路中在串联一只适当的电阻。【名师点评】此题以探究 “电流与哪些因素有关” 的实验切入，考查电路连接，实验步骤，操作注意事项等。例 3.（2005 大连物理竞赛题）小明家中的几盏亮着的电灯突然全部熄灭了，检查保险丝并未烧断，用测电笔测试插座的两孔时，氖管都发光。以下对故障的判断正确的是 【名师点评】用测电笔测电时，笔尖触到测试体上，手接触测电笔的尾部。如果测试体带电，则测电笔的氖管会发光；若氖管不发光，则说明测试体不带电。【竞赛实战训练】一选择题1.答案：A解析：按钮、外壳必须是绝缘体，接线柱 AB 必须是导体，所以选项 A 正确。D避雷器在遇到雷击
6、的电压时是导体，在通常电压下是绝缘体2.答案： D 解析：雷击的电压非常高，避雷器要在遇到雷击时将强大的电流导入地下，所以避雷器在遇到雷击的电压下是导体，在通常电压下是绝缘体，选项 D 正确。3.(2006 重庆初中应用物理知识竞赛初赛）应该用测电笔去辨别火线和零线，决不能用手直接去接触电线，这是因为A 手接触火线时，手不会发光，无法辨别火线B 手接触零线时，通过人体的电流很大，人体会触电C 氖管发光时，一定不会有电流通过人体D 氖管发光时，通过人体的电流很小，人体不会触电3.答案：D 解析：因为家庭电路中火线与零线之间的电压是 220V，零线与地之间没有电压，即火线与地之间电压为 220V。
7、当用测电笔来区分火线和零线时，用手接触笔尾金属体，笔尖接触电线。如果氖管发光，表示接触的是火线。因为测电笔的笔尖金属接触火线，测电笔内由阻值很大的电阻，人体和地组成通路，通过人体的电流很小，人体不会发生触电事故，选项 D 正确。4.（2005 大连物理竞赛题）小明家中的几盏亮着的电灯突然全部熄灭了，检查保险丝并未烧断，用测电笔测试插座的两孔时，氖管都发光。以下对故障的判断正确的是 A.灯泡全部烧坏 B.进户零线断路C.室内线路发生短路 D.进户火线断路5（1992全国初中应用物理知识竞赛题）白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，这样做的目的是A便于灯丝散热，防止灯丝熔断。B尽量减少灯丝的电阻。C减少灯丝
8、散热，提高灯丝的温度。D减少灯丝在高温时的升华。5.答案：C 解析：白炽灯泡的灯丝常制成螺旋状，增大了灯丝的长度，增大了灯丝电阻，可减少灯丝散热，提高灯丝的温度，选项C正确。二、填空题1.（2006 重庆物理竞赛题）一根均匀导线横截面积为 0.5mm2，电阻为 1。如果把它从中点对折后再胶合成一根短导线，这根导线的横截面积是 mm 2，电阻是 1.答案：1.0 0.25解析 ：把它从中点对折后再胶合成一根短导线，横截面积变为原来的 2 倍，长度减 小到原来的 1/2，电阻变为原来的 1/4。4. （2007 上海初中物理知识竞赛复赛题）修理家用电器时需要一只 4.75k 的电阻，但手头只有 l
9、0k、8k、500 、300 的电阻各两个。请从现有的电阻中选择若干电阻得到最接近所需要的电阻值。在右方虚线框中画出电路图，并标明个电阻的阻值。得到的电阻阻值为 。4.答案：4.74k。电路图如图所示。解析：可先将 l0k、8k 两个电阻并联，其并联值为 k=4.444k，要得到阻值接近于 4.75k 的810+电阻，可再串联一个 300 的电阻，得到的电阻阻值5. （2007 株洲长鸿杯竞赛题）图 5 所示是一个电热器电路。电热丝、指示灯、开关构成串联电路，接在电源上，已知该电路中有一个元件断路，有一个元件短路，但不知道是哪两个元件有故障。今用一个校验电灯分别接在电路各处，得到下表所示的结果
10、。由此可判断断路的元件是 ，短路的元件是 。校验次数 1 2 3 4 5 6校验电灯接入点a、f a、b c、d 来源 :学 _科 _网 e、f a、d c、f发光情况 正常发光 不发光 亮度较暗 不发光 亮度较暗 正常发光5.答案开关 指示灯解析：用一个校验电灯接在电路 a、b 之间不发光，说明 b、f 之间有断路故障；校验电灯接在电路 e、f 之间不发光，说明 b、e 之间有断路故障；校验电灯接在电路 a、d 之间和 a、d 之间亮度较暗，说明 e、f 之间的电热丝完好无故障；由此可判断断路的元件是开关，短路的元件是指示灯。来源:学#科#网 Z#X#X#K三、综合运用题1.（2006全国初
11、中应用物理知识竞赛题）小志家买了一种点缀节日用的小彩灯，他发现当其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后，其余的小彩灯还能继续发光。于是小志对小彩灯之间的图 6连接关系产生了兴趣，为此他请教了科技人员，得到以下信息。他用的小彩灯规格是“2.5 V, 0.25 A”,通过串联一定数量的小彩灯，使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低，每个小彩灯都能基本正常发光。小彩灯的构造如图6所示，在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外，还绕有约4圈细金属丝。灯丝电阻冷时约为2.5,热时约为15。细金属丝的电阻为1，正常（低压）情况下，由于支架表面有一层氧化铜的缘故，它与灯丝支架是不导通的，没有电流流
12、过。若加上较高的电压（如220 V）时氧化层可被击穿，细金属丝与灯丝支架导通。根据以上介绍的资料，请你说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后，其他的小被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通，此时这个灯只相当于一段导线（如答题图） ，起到连接作用，这样 其他小彩灯就能 继续工作。但是每个灯上的电压有一点升高，不过还不至于烧毁灯丝。当然，烧毁的小彩灯太多时，其余小彩灯也会因为电压过高而全部烧毁。军爸爸决定自己动手完成，小军给爸爸当助手。小军爸爸断开家中进户线的总开关，在拆旧换新的过程中发现：拆下前没有留意元件中的A、B、 D三根导线（B、C间己有一短导线在内部相连）与外面的三根导线的连接关系（如图9 ).因
13、为室内导线都在水泥墙内，无法观察各导线与墙内导线的连接情况。于是他闭合家中进户线的总开关，用试电笔检测各根导线，发现：第根导线可以使试电笔发光；第、根导线不能使试电笔发光。根据小军爸爸的检测，能不能判断各根导线的连接情况？小军经过仔细思考后认为，不能判断每根导线的连接情况，如果在情况不明时盲目连接还可能出现更严重的问题。（1)你认为小军的观点对不对？为什么？(2)你能不能利用常用的家用电器，如台灯等（均带有插头） ，鉴别出根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接？说出你的方法并简述理由。(3）根据你的判断，将图9中根导线与下面的A、B、D接线柱和上面的火线、零线及灯泡连接起来。（2）.可以用台灯鉴别出根导线应怎样分别与A、B、D接线柱相连接。具体的连线方法,有二种可能。(一)第一种可能方法：闭合台灯开关，如果将、两导线 小心地接在台灯的 插头上（不要短路） ，台灯正常发光；将、两导线接在台灯的插头上时，两灯均发光，但都不是正常发光，亮度都较暗，这说明导线是直接接在零线上并与 A相连；导线接在灯泡上, 并与 D相连。理由是：台灯直接接在火线与零线上时，正常发光；与灯泡串联时，两灯功率都小于额定功率，两灯都较暗。实际连线如答题图4所示。来源:学,科
