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专题 15 电流、电路、电压、电阻(讲义)(解析版)
目录
考情分析
3
知识建构........................................................................3
考点一 两种电荷................................................................3
夯基·必备基础知识梳理........................................................4
提升·必考题型归纳............................................................5
考向01 摩擦起电........................................................................5
考向02 电荷间相互作用、验电器..........................................................6
考向03 导体和绝缘体....................................................................8
考点二 电流和电路..............................................................9
夯基·必备基础知识梳理........................................................9
提升·必考题型归纳...........................................................11
考向01 电流..........................................................................11
考向02 电路与电路图..................................................................12
考向03 电路的三种状态................................................................14
考点三 串联和并联.............................................................15
夯基·必备基础知识梳理.......................................................15
提升·必考题型归纳...........................................................17
考向01 串、并联电路的识别.............................................................17
考向02 电路图与实物图的转换..........................................................18
考向03 串、并联电路的设计............................................................20
考点四 电流的测量.............................................................21
夯基·必备基础知识梳理.......................................................21
提升·必考题型归纳...........................................................22
考向01 电流表的连接...................................................................22
考向02 电流表的读数...................................................................24
考点五 串、并联电路中电流的规律...............................................25
夯基·必备基础知识梳理25
提升·必考题型归纳...........................................................27
考向01 串、并联电路电流规律的应用.....................................................27
考向02 探究串、并联电路中电流的规律...................................................28
考点六 电压...................................................................31
夯基·必备基础知识梳理.......................................................31
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提升·必考题型归纳...........................................................32
考向01 电压...........................................................................32
考向02 电压表与电压测量...............................................................33
考向03 用电压表和电流表判断电路故障...................................................35
考点七 串、并联电路中电压的规律...............................................37
夯基·必备基础知识梳理.......................................................37
提升·必考题型归纳...........................................................38
考向01 探究串、并联电路中电压的规律...................................................38
考向02 串、并联电路中电压规律的应用...................................................41
考点八 电阻...................................................................43
夯基·必备基础知识梳理.......................................................43
提升·必考题型归纳...........................................................46
考向01 电阻...........................................................................46
考向02 影响导体电阻大小的因素.........................................................47
考向03 半导体与超导体.................................................................49
考点九 变阻器.................................................................50
夯基·必备基础知识梳理.......................................................50
提升·必考题型归纳...........................................................52
考向01 滑动变阻器的使用...............................................................52
考向02 电阻箱与电位器.................................................................53
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一、课标考点分析
考点内容 课标要求 命题预测
观察摩擦起电现象,了解静电现象。了解生
两种电荷 本单元是电学基础知识和基本概念,是电
产、生活中关于静电利用和防止的技术
学理论的基础,虽然电学内容的考题主要
知道电流的形成过程,能从能量的角度认识电 集中在电路分析与计算、电学理论在人类
电流和电路
源和用电器的作用,知道电路的基本组成 活动中的应用;但作为电学的基础知识,
对这些内容的考查仍然要引起考生的重
会看、会画简单的电路图。会连接简单的串
电路图与实物图 视。
联电路和并联电路。
对此考点的考查题型主要有选择题、填空
能说出生产生活中采用简单串联电路或并联 题、作图题和实验探究题。本考点的命题
串、并联电路
电路的实例 点有:两种电荷与摩擦起电、电路的组成
与电路三种状态、电路与电路图的转换、
电流与电压的测量 会使用电流表和电压表 连接串并联电路、电路分析与设计、电流
与电压的测量、电流电压与电阻的概念、
串并联电路中电流 探究并了解串联电路和并联电路中电流、电 串并联电路中电流与电压的规律、影响导
与电压的规律 压的特点。 体电阻大小的因素、变阻器及其应用等
二、考情分析
《电流、电路、电压、电阻》是中考必考内容。对本单元考查经常会出现与电路分析、欧姆定律等相
结合的考题,考题综合性较强。本单元在试卷中所占分值一般在2-5分之间。虽然本单元是电路基础知识
和基本概念,但作为必考内容,仍需要考生加强对本单元的复习,做好备考准备。对本单元的考查,从出
现概率看,主要有:摩擦起电现象、电路分析与设计、电路图与实物图的转换、串并联电路中电流与电压
的规律及应用、探究串并联电路中电流与电压的规律、电阻的概念及影响导体电阻大小的因素和变阻器等。
考点一 两种电荷
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一、摩擦起电
带电体 能吸引轻小物体时,说明物体带了电
摩擦起电 通过摩擦使物体带电的方法
(1)不同物质的原子核束缚电子的本领不同;
摩擦起电的原因 (2)失去电子的物体因为缺少电子而带正电;
(3)得到电子的物体因为有了多余电子而带等量的负电
摩擦起电的本质 摩擦起电并不是创造了电荷,而是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开
物体是因为所带正负电荷数量不等而显示出电性的,所以,如果将带有等量异种电荷的物体相互
电中和 接触,它们所带的正负电荷的代数和为零,对外将不显电性,宛如一个不带电一样,这时它们呈
电中性,这种现象叫电中和
(1)正电荷:用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫正电荷;用“+”表示。
两种电荷
(2)负电荷:用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫负电荷;用“-”表示
(1)人们把自然界中最小的电荷量叫做元电荷。它是一个电子所带的电量,用符号 e表示;
元电荷 e=1.6×10-19C;
(2)任何带电体所带的电荷量都是e的整数倍,不存在非元电荷整数倍的电量
使物体带电的两 (1)摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电;
种方式 (2)接触带电:物体和带电体接触后带了电。如带电体与验电器金属球接触使之带电
常见物质是由分子、原子组成的,有的分子由多个原子构成,有的分子只有一个原子构成。
原子的结构 原子由位于中心的原子核和核外电子组成,原子核带正电,核外电子带负电,电子绕原子核高速
运动
二、电荷间相互作用
电荷间相互作用规律 同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引
使用方法:将被检验的物体与验电器金属球接触,如果验电器的两片金属箔张开一定角
度,则说明物体带电
工作原理:利用同种电荷相互排斥的原理工作的;
验电器
使用方法:当用带电体接触验电器的金属球时,就有一部分电荷转移到验电器的金属箔
上,这两片金属箔由于带同种电荷互相排斥而张开。验电器金属箔张开的角度不同,反映
了带电体传给验电器的电荷的多少不同
三、导体和绝缘体
1.导体和绝缘体
导体 绝缘体
定义 容易导电的物体 不容易导电的物体
金属、石墨、人体、大地,以及各种酸、碱
示例 橡胶、玻璃、陶瓷、塑料、油等
盐的溶液
导体容易导电是因为导体内有大量的可自由 绝缘体不容易导电是因为在绝缘体内电荷几乎
导电或不导电的原因 移动的电荷,电荷从导体的一个地方移动到 被束缚在原子内,不能自由移动,即绝缘体并
另一个地方 非不含电荷,而是缺乏能够自由移动的电荷
2.导体和绝缘体之间没有绝对的界限
一般情况下,不容易导电的物体,当条件改变时,也有可能导电,变为导体。例如,常温下玻璃板时
绝缘体,而在高温下达到红炽状态时,就变成了导体。
特特别别提提醒醒:“导电”与“带电”的区别
“导电”是自由电荷的定向移动过程,导电体是导体;“带电”是电子的得失过程,能带电的物体可
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以是导体,也可以是绝缘体。
考向01 摩擦起电
(1)摩擦起电现象
★★易易错错警警示示
吸引轻小物体是带电体本身的一种性质,与轻小物体是否带电无关,当带电体带有大量电荷时,不论轻小物体
带何种电荷,都会被带电体吸引。
(2)摩擦起电的本质:1)摩擦起电并不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到了另一个物体;2)摩擦起
电现象中,转移的是带负电的电子;3)两个物体相互摩擦后的带电情况取决于两物体的原子核束缚核外电子本领的
强弱。
【例1】梳过头发的塑料梳子,由于摩擦而带电,摩擦起电的本质是 的转移。将带电的梳子
接触验电器的金属小球后金属箔片张开,金属箔片张开是因为同种电荷相互 。
【答案】电荷;排斥。
【解析】[1]用摩擦的方法使物体带电叫摩擦起电,梳过头发的塑料梳子,由于摩擦而带电,摩擦起
电的本质是电荷的转移。
[2]用带电的梳子接触验电器的金属小球,金属箔片带上同种电荷,金属箔片张开是因为同种电荷相
互排斥。
【变式1-1】在秋冬季节比较干燥的时候,手碰到金属做的门把手时会被电得麻一下,这是由于身上
穿的化纤类衣服摩擦时产生 导致的,为了避免这种情况,可以对门把手采取的措施是 。
【答案】静电;见解析。
【解析】[1]在干燥天气里,人身上的化纤等材料的衣服因摩擦而带上的静电,人身体积累的静电,
碰到金属拉手就会被电得麻一下。
[2]要避免也很简单,在开门之前手持金属钥匙的一端,让另一端去接触金属门把手可以起到放电的
效果即可。
【变式1-2】如图,将一块有机玻璃板架在两本书之间,用干燥的丝绸在玻璃板上摩擦后,看到玻璃
板下方的小纸屑在玻璃板下“跳舞”。玻璃板由于摩擦带电,具有 的性质,小纸屑被玻璃板吸附后
又弹开是因为 。
【答案】吸引轻小物体;同种电荷相互排斥。
【解析】[1]有机玻璃与丝绸反复摩擦后,由于发生电子的转移,使有机玻璃带电荷;由于带电体具
有吸引轻小物体的性质,所以小纸屑被吸引。
[2]有的纸屑接触玻璃板后“弹开”,是因为这些纸屑也带上同种电荷,同种电荷相互排斥的缘故。
【变式1-3】被丝绸摩擦过的玻璃棒带上了正电荷,以下说法中正确的是( )。
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A.摩擦过程中有电子发生了转移 B.摩擦创造了正电荷
C.摩擦过程中有质子发生了转移 D.丝绸也带正电荷
【答案】A。
【解析】ABC.摩擦起电并不是创造了电荷,只是电子从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷
分开,故A正确,BC错误;
D.被丝绸摩擦过的玻璃棒带上了正电荷,是因为玻璃棒失去电子,丝绸得到电子,故丝绸带负电,
故D错误。故选A。
考向02 电荷间相互作用、验电器
(1)判断物体带电情况的“斥定吸不定”原则
“斥定”:从电荷的角度来说,两个物体相互排斥时,两个物体一定带同种电荷;
“吸不定”:两个物体相互吸引时,两个物体可能带异种电荷,也可能是一个物体带电,另一个物体不带电。
(2)验电器的工作原理:解答此类问题的关键是判断两物体相互接触时电子转移的方向,一般有两种情况:
1)带负电的物体上电子转移到了带正电物体或不带电的物体;2)不带电的物体上的电子转移到了带正电的物
体。
(3)用验电器判断物体带电
两个带异种电荷的物体相互接触时,如果所带电荷量相等,这时正、负电荷完全抵消;如果电荷量不相等,有
一种电荷被完全抵消后,两个物体会带同种电荷,电荷的电性由原来带电荷量多的物体电性决定。
【例2】如图是用带电小球探究电荷间相互作用规律的实验装置,其中符合事实的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】A.同种正电荷之间应相互排斥,两球应该远离,故A不符合题意;
B.同种负电荷之间应相互排斥,两球应该远离,故B不符合题意;
C.正、负异种电荷之间应相互吸引,两球相互靠近,故C符合题意;
D.正、负异种电荷之间应相互吸引,两球应该相互靠近,故D不符合题意。故选C。
【变式2-1】小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑,头发根根竖起,形成“怒发冲冠”的有趣现
象,下列分析正确的是( )。
A.摩擦过程中产生了新的电荷,头发因带同种电荷而竖起;
B.形成“怒发冲冠”现象的原理和验电器的原理相同;
C.摩擦过程中发生了电荷的转移,头发因跟塑料滑梯带了同种电荷而竖起;
D.头发丝竖起是因为分子间有斥力;
【答案】B。
【解析】小朋友从弯道型的塑料滑梯上匀速下滑时,发生摩擦起电现象,本质是电荷的转移,头发之
间因带同种电荷相互排斥而张开,形成“怒发冲冠”的现象,验电器的原理也是利用同种电荷相互排斥,
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故ACD错误,B正确。故选B。
【变式2-2】如图所示,用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,看到验电器两片金属箔张开,说
明橡胶棒 。橡胶棒与毛皮摩擦时, (选填“橡胶棒”或“毛皮”)失去了电子。
【答案】带了电荷;毛皮。
【解析】[1]用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器金属球,验电器两片金属箔因为带了同种电荷互相排
斥张开,说明橡胶棒带了电荷。
[2]橡胶棒对电子的束缚能力较强,橡胶棒与毛皮摩擦时,橡胶棒得到电子带负电,毛皮失去电子带
正电。
【变式2-3】在下面电学中的几个小实验,说法正确的是( )。
A.甲图,将气球在小女孩头发上摩擦后,小女孩的头发会飘起来,是因为气球带电,头发也带了
电;
B.乙图,用毛皮摩擦的橡胶棒靠近另一根橡胶棒,它们相互排斥说明另一根橡胶棒不带电;
C.丙图,a带正电,b不带电,用带绝缘柄的金属棒接触两验电器金属球时,金属棒中正电荷从a向
b定向移动;
D.丁图,用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近吸管一端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管一定带负电
【答案】A。
【解析】A.将气球在头发上摩擦后,头发、气球分别带等量的异种电荷,因为异种电荷相互吸引,
所以小女孩的头发会飘起来,故A正确;
B.同种电荷相互排斥。用毛皮摩擦的橡胶棒用带负电,与另一根橡胶棒相互排斥,说明另一根橡胶
棒带同种电荷,即带负电,故B错误;
C.a带正电(缺少电子)、b不带电(正电荷数等于负电荷数),用一根带绝缘柄的金属棒把两个验
电器的金属球连接起来的瞬间,b的自由电子向a定向移动,而金属棒中正电荷不能移动,故C错误;
D.带电体有吸引轻小物体的性质,异种电荷相互吸引。用丝调摩擦过的玻璃棒带正电,靠近吸管一
端,发现吸管向玻璃棒靠近,说明吸管带负电或不带电,故D错误。故选A。
考向03 导体和绝缘体
【例3】校园内的大显示屏是LED的,LED灯管的主材料是属于______体,显示大屏上总是吸附上一
些灰尘,这是因为___________。
【答案】半导;带电体具有吸引轻小物体的性质。
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【解析】[1]按物质的导电性来分类,制作LED灯管的材料属于半导体。
[2]显示大屏上总是吸附上一些灰尘,这是因为显示屏在工作时带有静电,具有吸引轻小物体的性
质。
【变式3-1】下列学习用品中,属于绝缘体的是( )。
A. 塑料直尺 B. 铅笔芯
C. 碳墨水 D. 金属圆规
【答案】A。
【解析】A.塑料直尺的材料是塑料,属于绝缘体,故A符合题意;
B.铅笔芯的材料是石墨,属于导体,故B不符合题意;
C.碳墨水的材料是水溶液,属于导体,故C不符合题意;
D.金属圆规的材料是金属,属于导体,故D不符合题意。故选A。
【变式3-2】如图所示,先后将不同材料的物体接在A、B两点间,闭合开关,能使小灯泡发光的是(
)。
A.铅笔芯 B.塑料尺 C.橡胶棒 D.玻璃棒
【答案】A。
【解析】A.铅笔芯是石墨制品,铅笔芯容易导电,所以把铅笔芯接在A、B两点间,闭合开关,能使
小灯泡发光,故A符合题意;
B.塑料尺是塑料制品,塑料尺不容易导电,所以把塑料尺接在A、B两点间,闭合开关,不能使小灯
泡发光,故B不符合题意;
C.橡胶棒是橡胶制品,橡胶棒不容易导电,所以把橡胶棒接在A、B两点间,闭合开关,不能使小灯
泡发光,故C不符合题意;
D.玻璃棒是玻璃制品,玻璃棒不容易导电,所以把玻璃棒接在A、B两点间,闭合开关,不能使小灯
泡发光,故D不符合题意。故选A。
考点二 电流和电路
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一、电流
电流的形成 电荷的定向移动形成了电流
(1)物理学中,把正电荷移动的方向规定为电流的方向
电流的方向 (2)在电源外部,电流是沿着电源正极→开关→用电器→电源负极的方向流动的
(3)正负电荷定向移动都可以形成电流,但负电荷定向移动的方向与电流方向相反
重力的大小 物体所受重力跟它的质量成正比。G=mg,G表示重力,m表示质量,g表示重力与质量的比值
获得持续电流的 ①电路中有电源;
条件 ②电路为通路
二、电路的构成
1.电路
(1)电路就是用导线将电源、用电器、开关连接起来组成的电流路径叫电路。
(2)一个简单的电路包括电源、用电器、开关、导线四种基本电路元件。
2.电路各元件作用
作用 能量分析 举例 注意事项
提供电能,使电路中有持续 将其他形式转化 用电器标有“+”的接线
电源 干电池、发电机
的电流 为电能 柱与电源正极相连,标
工作时将电能转 点灯、电炉、电视机、电 有“-”的接线柱与电源
用电器 利用电能工作的装置
化为其他形式能 冰箱等 负极相连
用来接通或断开电路,起控 家中点灯开关、闸刀开
开关 — 开关接入电路时应断开
制电路通断作用 关、声控开关、光控开关
导线要连接到电路元件
将电源、用电器、开关连接 电脑的电源线、插座的电 接线柱上;不能导线将
导线 输送电能
起来,形成电流的通路 线、实验室中的各种导线 电源正负极直接连接起
来
三、电路图
1.电路图:为了便于研究,人们用图形符号表示电路元件;用符号表示电路元件连接的图叫电路图。
2.常见的电路元件符号
3.电路图与实物图
电路图与实物图是不同的。电路图是用规定的符号表示电路连接情况的图;实物图是用实物元件表示
电路连接情况的图。
4.画电路图时的注意事项
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(1)电路元件符号用统一规定的符号;
(2)连线时应横平竖直,呈方形;
(3)各元件符号不要画在拐角处,且导线尽量避免交叉;
(4)线路要连接到位,中间不能有断点;
(5)电路图中各元件符号的位置必须和实物电路的位置一致;
(6)元件做好标注,如L、S等;
(7)同一电路中涉及多个相同元件,加下标进行区别,如S、S 等;
1 2
(8)画电路图时,一般从电源的正极开始,沿电流的方向依次画出元件符号,并用导线连接起来。
(9)导线交叉相连时要画实心点,实物图中导线不能交叉,电路图中导线可以交叉,但尽量不要交叉。
四、通路、断路、短路
1.电路的三种状态:通路、断路和短路
电路状态 定义 特点
通路 正常接通的电路,即用电器能够工作的电路 电路中有持续电流,用电器工作
断路 某处被切断的电路 电路中无电流,用电器不工作
(1)用电器不工作,电路中有很大的电流,会
短路 直接用导线将电源的正负极连接起来的电路 损坏电源甚至烧坏导线的绝缘层,引发火灾;
(2)电源短路时用电器不会被烧坏
2.用电器被短接与电源短路的区别与联系
用电器被短接 电源短路
用电器被短接时,用电器中无电流通过,被短接的用电 电源短路时,电源、导线中会产生较大
区别
器不工作 的电流,会烧坏导线和电源
(1)某些情况下,用电器被短接时允许的,但电源短路绝对不允许发生;
联系
(2)当电路中只有一个用电器时,,如果该用电器被短接,闭合开关,就一定会造成电源短路
3.常见断路、短路的原因
电路故障 产生原因 结果
断路 开关未闭合,导线断裂、接头松脱等 电路中无电流,用电器不工作
短路 电源短路:导线不经过用电器直接跟电源两极相连 轻则烧坏导线和电源,重则引起火灾
考向01 电流
【例1】下列有关电流的说法中正确的是( )。
A.有电荷就能形成电流;
B.只有正电荷定向移动才能形成电流;
C.物体带电就能形成电流;
D.金属导体中的电流方向跟自由电子定向移动方向相反
【答案】D。
【解析】A.电荷的定向移动形成电流,故A错误;
B.正电荷或负电荷的定向移动,正、负电荷同时向相反方向发生定向移动,都可以形成电流,故B错
误;
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C.电流是电荷的定向移动形成的,物体带静电不能形成电流,故C错误;
D.物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流方向,自由电子带负电,所以金属导体中的电流方向
跟自由电子定向移动的方向相反,故D正确。故选D。
【变式1-1】用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球发现验电器的两个金属箔片张开,如图所
示。以下说法正确的是( )。
A.毛皮的原子核束缚电子的能力比橡胶棒强;
B.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中橡胶棒得到电子;
C.验电器的金箔片张开是因为带了异种电荷;
D.橡胶棒接触验电器的金属球时电流方向从橡胶棒到金属箔
【答案】B。
【解析】AB.毛皮和橡胶棒摩擦的过程中,橡胶棒原子核束缚电子的能力强,得到电子而带负电,故
A错误,B正确;
C.验电器的金属箔片张开是因为带了同种电荷,同种电荷相互排斥,故C错误;
D.用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,橡胶棒有多余电子;橡胶棒接触验电器的金属球时,电子由橡胶
棒向验电器转移,规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,故电流方向从金属箔到橡胶棒,故D错误。
故选B。
【变式1-2】关于电现象,下列说法正确的是( )。
A.摩擦起电是由于在摩擦的过程中产生了电荷;
B.电荷的移动形成电流;
C.在物理学中把电荷移动的方向规定为电流的方向;
D.毛皮摩擦橡胶棒后毛皮带上了正电荷
【答案】D。
【解析】A.摩擦起电过程是得到和失去电子的过程,因此其实质是电子的转移,故A错误;
B.电荷的定向移动形成电流,故B错误;
C.在物理学中把正电荷定向移动的方向规定为电流的方向,故C错误;
D.橡胶棒与毛皮摩擦过程中,由于橡胶棒原子核束缚电子的本领强,橡胶棒得到电子带负电,毛皮
因失去电子带正电,故D正确。故选D。
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考向02 电路与电路图
(1)判断电路正误:判断电路的正误时,要注意电路的四个组成部分是否完整。对于一个简单电路来说,电
源、开关、导线和用电器中缺少任何一个都属于错误电路,特别是对于没有电源开关的长明灯电路,因无法控制电路
通断,也是错误电路。
(2)根据实物图画电路图
1)替换法:先用电路元件的符号替换实物电路图中各元件,然后再整理成规范的电路图;
2)电流路径法:先找出电流的路径,再用笔画线将电流的路径表示出来,沿电流路径逐一画出相应的电路元件
符号。
(3)根据电路图连接实物图:1)连接实物图时,连线尽可能清晰明了;2)连线不能交叉,导线两端要连在接
线柱上。
两步连接实物图:1)观察电路图,明确有哪些符号,找出对应的电路元件;2)从电源的一极出发,一次把实
物图中的各元件连接起来,直至电源的另一极。
【例2】某学校保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班
室内的指示灯才会亮,表明门都关上了.下图中符合要求的电路图是( )。
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】由题意,学校保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开
关),值班室内的指示灯才会亮,电路构成通路,所以每个开关不能独立控制电路,两个开关是串联连
接,故A符合要求。
【变式2-1】如图所示,根据实物图在虚线框内画出与之对应的电路图。
【解析】由实物图知,两灯并联,开关S在干路上,滑动变阻器串联在L 支路上,电流表在L 支路
1 2
上,电路图如图所示:
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【变式2-2】根据如图所示的电路图,用笔画线代替导线,连接实物电路。(要求导线不能交叉)
【解析】由电路图可知,两灯泡并联,开关S 位于干路,开关S 位于L 支路,从电源的正极出发,依
2 1 2
次经L、S、S 回到电源的负极,然后把L 并联在L 和S 两端,如下图所示:
2 1 2 1 2 1
考向03 电路的三种状态
【例3】下图所示的四个电路中,闭合开关不会造成电源短路的是( )。
A. B. C. D.
【答案】B。
【解析】A.开关闭合后会造成电源两端被开关的闭合直接连接在一起,发生电源短路现象,故 A不
符合题意;
B.开关闭合后,电路为灯泡的基本电路,灯泡发光,故B符合题意;
C.开关闭合后,电源两端被电流表直接连接在一起,发生电源短路现象,故C不符合题意;
D.开关闭合后会造成电源两端被开关的闭合直接连接在一起,发生电源短路现象,故 D不符合题
意。
故选B。
【变式3-1】如图所示电路中如果闭合S、S 且断开S,那么( )。
1 2 3
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A.只有L 亮 B.只有L 亮 C.L 和L 均亮 D.L 和L 均不亮
1 2 1 2 1 2
【答案】B。
【解析】由图可知,如果闭合S、S 且断开S,则电流从电源正极出发经灯泡L 回负极,灯泡L 被短
1 2 3 2 1
路不会发光,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式3-2】如图所示,粗心的小强把电流表并联接在了 L 的两端。如果闭合开关,可能会发生(
2
)。
A.L 发光,L 不发光 B.L 不发光,L 发光
1 2 1 2
C.L、L 都要发光 D.L、L 都不发光
1 2 1 2
【答案】A。
【解析】如图所示,电流表并联在电灯L 两端,将电灯L 短路,L 不会发光;电流表与灯L 串联接
2 2 2 1
入电路,电源不会短路,灯L 发光,故BCD不符合题意,A符合题意。故选A。
1
考点三 串联和并联
一、串联电路和并联电路的特点
串联电路 并联电路
连接特点 用电器首尾顺次相接 用电器两端分别接在一起
电路图
电流路径 电流从电源正极出发,只有一条路径流回电源 干路电流在其中一个节点处分别流经各支路,在
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负极 另一个节点处汇合流回电源负极
发生断 各用电器互相影响,若其中一个断路,则其他 各用电器互不影响,若其中一个断路,则其他用
用电器
路时 用电器都无法工作 电器照常工作
是否相
发生短 若其中一个用电器被短路,其他用电器依然有 若其中一个用电器短路,与之相并联的所有用电
互影响
路时 电流通过 器都被短路
开关控制整个电路,开关位置不影响其控制作 干路开关控制整个电路,支路开关只控制所在支
开关作用
用 路
二、串并联电路的识别
识别方法 图解说明
概念法(定义法)
电流路径法
拆除法(断路法)
短路法
移点法
三、较复杂的电路图与实物图的转化方法
1.根据电路图连接实物图的方法
电流路径法:先确定电流方向,即电流从电源正极流出后依次经过哪些元件,再观察有无分支。若有
分支,先将一条支路连接完成,再在对应的支路处并联上另一条支路。
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标号法:从电源正极开始,先在电路图中各元件的符号两端标出序号,再在对应的实物图中各元件两
端标上对应的序号,最后按照电路图连接实物电路。
2.根据实物图画电路图的方法
替换法:所谓替换法就是先将实物图中的元件用规定的符号替换下来,再将符号整理整理成规范电路
图的一种方法。
节点法:所谓节点法就是找出电路中电流的分流点和汇流点,以这些点为分界,将电路分成几段来画
的方法。
具体步骤:①先找出节点(并联电路的分流点和汇流点)的位置,画出干路;②对照实物图找出一条
支路并画出来;③对照实物图找出其他支路并依次画出来;④将干路与各支路连接起来组成完整的电路
图。
考向01 串、并联电路的识别
(1)实物电路的识别:简单实物电路可直接根据定义法判断:若各用电器首接首、尾接尾则为并联;若各用电
器首尾依次相接则为串联。较为复杂的实物电路可先画出电路图,整理、简化后再根据定义法判断。
(2)生活中的串、并联电路:实际生活中的电路往往都比较复杂,一般用断路法来识别。如果将电路中任何一
个电器断路,其他用电器都不受影响,则用电器之间是并联连接;如断路后其他用电器不能工作,则它们之间是串联
连接。
【例1】电路分析是解决电学问题的第一步,在如图所示的电路图中,说法正确的是( )。
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A.同时闭合S 和S,断开S,则灯L 和L 组成串联电路;
1 3 2 1 2
B.同时闭合S 和S,断开S,只有灯L 亮;
2 3 1 2
C.同时闭合S、S、S 时,则灯L 和L 组成并联电路;
1 2 3 1 2
D.只闭合S,断开S 和S,灯L 和L 都亮
3 1 2 1 2
【答案】B。
【解析】A.同时闭合S 和S,断开S,电流从电源正极流出分两支,一支过S、L,另一支过L,汇
1 3 2 1 1 2
合后经开关S3,回到电源负极,则灯L 和L 组成并联电路,故A错误;
1 2
B.同时闭合S 和S,断开S,灯泡L 被短路,电路中只有L,只有灯L 亮,故B正确;
2 3 1 1 2 2
C.同时闭合S、S、S 时,电源被短路,则灯L 和L 都不发光,故C错误;
1 2 3 1 2
D.只闭合S,断开S 和S,电路中只有灯泡L,只有灯泡L 亮,故D错误。故选B。
3 1 2 2 2
【变式1-1】“双减”政策出台后,我区各中学响应号召积极开展后服务工作,如图所示,晚上7:
00,走廊里的一长串路灯同时亮着,这些灯的连接方式是( )。
A.串联 B.并联 C.串联或并联 D.无法判断
【答案】B。
【解析】根据题意知道,走廊里的一长串路灯总是同时亮,同时熄灭,但是有时损坏了一盏,其它路
灯也会亮,由此可知,路灯可以独立工作,互不影响,所以,路灯之间是并联的,故B符合题意。
故选B。
【变式1-2】如图所示,如果闭合开关S,断开开关S,S,则灯L ,灯L
2 1 3 1 2
(均选填“发光”或“不发光”);为了保护电路安全,实验中不能同时闭合开关 。
【答案】发光;不发光;S、S。
1 3
【解析】[1][2]如果闭合开关S,断开开关S,S,灯L 没有连入电路,电流只流经灯L,故L 亮,
2 1 3 2 1 1
灯L 不发光。
2
[3]同时闭合开关S、S,电流依次流经S、S,然后流回电源的负极,引起电源短路,所以为了保护
1 3 3 1
电路安全,实验中不能同时闭合开关S、S。
1 3
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考向02 电路图与实物图的转换
(1)直接连接法:对于较简单的电路,可从电源的一个极开始,顺着或逆着电流方向根据电路图连接实物元
件,最后连到电源另一极;
(2)先串后并:对于较复杂的电路,可从电源正极出发按电流方向先连通一条支路,在分流点和汇流点再补连
其他支路。
【例2】如图所示,按要求连接实物图。要求:L、L 并联,S作总开关。
1 2
【解析】由题知,两灯并联,开关应在干路上。先连接电源,从电源正极开始,依次连接开关S、灯
泡L 再到电源负极,最后将L 并联到 L 两端即可,如图所示:
1 2 1
【变式2-1】如图所示是小区单元防盗门上的楼宇对讲装置,在楼下按下对应住户的号码按钮(相当
于开关),该住户家中门铃就会发出声音。请将电路原理图补充完整。
【解析】由题意可知,各户家的门铃互不影响,应并联;控制门铃的开关和门铃串联,如图所示:
【变式2-2】请根据如图所示的实物连接图在下边的虚线框中画出相应的电路图。
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【解析】电流从正极出发经开关S 开始分支,一支经开关S、灯泡L,另一支经灯泡L,然后共同回
1 2 2 1
负极,如图所示:
考向03 串、并联电路的设计
设计电路的一般方法
1.根据用电器工作时彼此独立还是互相影响。确认电路的基本连接形式是串联还是并联;
2.根据开关对用电器的控制要求,确定开关的位置,在干路上还是在支路上;
3.画出草图,根据设计要求进行检验,不符合的地方进行修改;
4.整理并画出规范的设计电路图。
【例3】有一种智能锁,需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅 闭合,
灯L发光,照亮人脸进行识别,但不开锁,人脸识别成功后 才会闭合,电动机M工作,开锁成功。下列
电路设计符合要求的是( )。
A. B. C. D.
【答案】C。
【解析】由题可知, 闭合,灯L发光,但电动机不工作, 闭合,电动机M工作,所以灯和电动机
并联,且S 在干路,故ABD不符合题意,C符合题意。
1
故选C。
【变式3-1】为了响应国家节能减排的号召,小南的爸爸购买了一辆电动汽车。通过查阅资料小南知
道:电动汽车的速度是由流经电动机的电流控制,电流越大,车速越大。当驾驶员踩下“油门”踏板时,
接入电路的变阻器阻值发生改变,车速变大。下列模拟电路中符合要求的是( )。
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A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】根据题意知道,当驾驶员向下踩“油门”踏板时,减小接入电路的变阻器阻值,通过电动机
的电流变大。
A.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻减小,根据欧姆
定律可知,电流变大,车速变大,故A符合题意;
B.滑动变阻器与电动机串联接入电路中,踏板向下移动,滑动变阻器接入电路电阻变大,根据欧姆
定律可知,电流变小,车速变小,故B不符合题意;
CD.滑动变阻器与电动机并联接入电路中,踏板向下移动,根据并联电路特点可知,各支路互不影
响,通过电动机的电流不变,车速不变,故CD不符合题意。故选A。
【变式3-2】自动电压力锅已经逐步取代传统压力锅,其智能化的控温、控压设计大大提高了使用的
安全性。当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作。已知:压强过大时开关S 会自动断开,
过压
温度过高时开关S 会自动断开。图中反映了该自动压力锅原理的电路图是( )。
过热
A. B. C. D.
【答案】D。
【解析】A.由题意可知,当锅内压强过大或温度过高时,发热器都会停止工作,说明S 和S 两
过压 过热
开关是串联关系,任意一个都可以使压力锅停止工作,此选项中,当两个开关闭合时,会造成发热器被短
路,故A不符合题意;
B.当S 开关闭合时,会造成发热器被短路,故B不符合题意;
过热
C.两开关是并联关系,任意一个都可以使发热器工作,却不能任意一个开关都使压力锅停止工作,
需要压力会让温度都过大、过强才能让压力锅停止工作,故C不符合题意;
D. 两开关串联,当它们都闭合时,压力锅开始工作,当压力过高,或者温度太高,只要有一个开关
自动断开,都能使压力锅停止工作,故D符合题意。故选D。
考点四 电流的测量
一、电流的强弱
1.电流的概念:在物理学中,电流是表示电流强弱的物理量,通常用字母I表示。
2.电流的单位
(1)在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,符号是A;
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(2)电流常用单位还有毫安(mA)和微安(μA);
(3)换算关系:1A=103mA=106μA。
二、电流的测量
1.认识电流表
作用 测量电路中电流的大小
符号及结构 电流表在电路中的符号为 ,实验室常用的电流表通常有三个接线柱、两个量程
表盘上锁标字母 含义有两个:一是表示该表为电流表,二是表示用该表测量电流时表盘上的示数的单位为安培
“A”的含义
表盘及两种接线方 0~0.6A 0~3A
式
当接“-”和“0.6”量接线柱时,其量程为 当接“-”和“3”量接线柱时,其量程为
对应量程及分度值 0.6A,此时每个小格表示0.02A,即分度值为 3A,此时每个小格表示0.1A,即分度值为
0.02A 0.1A
2.电流表的使用规则
(1)电流表的连接
使用规则 违反规则的后果
如果指针不在零刻度线位置就开始测量,会出现
以下两种情况:
使用前应检查电流表的指针是否指在零刻度
调零 (1)指针在零刻度线左侧:会导致最终读数偏
线
小;
(2)指针在零刻度线右侧:会导致最终读数偏大
如果将电流表和用电器并联,用电器被短路,而
串联 电流表必须与被测电路串联
且还有可能烧坏电流表
连接电流表时,必须使电流从“+”接线柱 若电流表的正负接线柱接反,通电后指针将反
“+”进“-”出
流入,从“-”接线柱流出 偏,容易损坏电流表
要选择合适的量程:(1)所测电流大小不
如果电流大小超过电流表量程,无法读数还容易
能超过所选量程;(2)在不超过量程的前
量程选择 损坏电流表;如果选择量程过大,例如可选择0-
提下,应选用小量程测电流,因为小量程分
0.6A量程时选择0-3A量程,测量误差会较大
度值小,精度高
若电流表不经过用电器直接接到电源两极上,会
严禁电源短路 不允许把电流表直接连接在电源的两极上
造成电源短路,可能烧坏电流表和电源
(2)电流表的读数
一、明确所选量程;
二、明确所选量程的分度值
三、由指针所指位置,读数。
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考向01 电流表的连接
(1)判断电流表测量的对象:电流表和哪个电器串联,就测量通过哪个电器的电流;
(2)电流表连线:连接电路时,首先要根据已知条件,明确用电器是串联还是并联,开关是在支路上还是在干
路上,电流表测哪个用电器电流。开关控制单个用电器时,必须连接在所控制的支路;开关控制所有用电器时,连接
在干路上;电流表必须与用电器串联。
【例1】如图,a,b,c,d为电路中的四个接线点,若用电流表测量通过小灯泡的电流,则电流表的
M、N接线柱与电路中各接线点的连接关系为( )。
A. 接 , 接 B. 接 , 接
C. 接 , 接 D. 接 , 接c
【答案】B。
【解析】AC.要用电流表测量通过灯泡的电流,则电流表应与灯泡串联,所以电流表只能接在c、d之
间,故AC错误;
BD.为保证电流表正常使用,应使电流由电流表正接线柱流入、由负接线柱流出,所以,由图知应使
电流表的M接c,N接d;故B正确,D错误。答案B。
【变式1-1】如图所示的电路中,电流表测量通过灯L 电流的是( )。
1
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】A.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L 在一条支路,电流表测量通过灯L 电流,故A符合
1 1
题意;
B.图中两个灯泡并联,电流表在干路中,电流表测量干路中的电流,故B不符合题意;
C.图中灯泡L 被短路,灯泡L 和电流表串联,电流表测量通过灯L 电流,故C不符合题意;
1 2 2
D.图中两个灯泡并联,电流表和灯泡L 在一条支路,电流表测量通过灯L 电流,故D不符合题意。
2 2
故选A。
【变式1-2】如图所示是小明设计的电路,大家对他的设计进行了电路分析,其中不正确的是
( )。
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A.开关S同时控制灯泡L、L B.灯L、L 是并联的
1 2 1 2
C.电流表测量灯L 的电流 D.电流表测量灯L 的电流
1 2
【答案】C。
【解析】根据实物图可知,当开关闭合时,电流从电源正极开始分支,一路经过L,另一路经过电流
1
表和L,然后两路汇合共同回到电源负极;即开关在干路中,同时控制灯泡L、L;灯L、L 是并联的,
2 1 2 1 2
电流表测量灯L 的电流。
2
故选C。
【变式1-3】如图所示的电路中有两根导线尚未连接,请以笔画线代替导线补上。要求:灯L 和L 并
1 2
联,开关S接在干路上,电流表只测量灯L 中的电流(连线不能交叉)。
2
【解析】灯L 与L 并联,则电流的路径有两条,使灯泡L 的左接线柱与灯泡L 的左接线柱相连,灯泡
1 2 2 1
L 的右接线柱与电源负极相连,电流表与L 串联,开关接在干路中。如图所示:
1 2
考向02 电流表的读数
【例2】如图甲所示,当开关S闭合后,电流表A、A 的指针偏转分别如图乙、丙所示,其中电流表
1 2
A 测量的是通过 (选填“干路”“L”或“L”)的电流,电流表A 的示数应为 A。
1 1 2 2
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【答案】L;1.2A。
1
【解析】[1]从电路图可以看出,两灯并联,电流表A 测量干路电流,电流表A 测量灯泡L 支路电流.
2 1 1
[2]由两个电流表的指针位置可知,电流大的电流表指针偏转角度小,说明两个电流表接的量程不一
样;由于干路电流比支路电流大,则电流表A 接小量程,分度值为0.02A,示数为0.3A;电流表A 接的是
1 2
大量程,分度值为0.1A,,示数为1.2A。
【变式2-1】如图所示电流表,当采用 量程测量时,其读数为 ;当改用 的量
程后,指针仍在图中位置,这时的读数是 。
【答案】0.5;2.5。
【解析】[1] 由图知道,电流表使用的是0-0.6A的量程,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表
0.02A,示数为:0.02A×25=0.5A;
[2] 当电流表使用的是0-3A的量程时,每一个大格代表1A,每一个小格代表0.1A,示数为:
0.1A×25=2.5A
【变式2-2】某同学在使用电流表测量通过某一灯泡的电流的实验,闭合开关后,发现电流表的指针
偏转到图所示的位置,于是他立即断开开关。
(1)测量时产生这种现象的原因是 ;
(2)同学为了完成实验,下一步应该采取的是 。
【答案】电流表所选量程太小;更换大量程。
【解析】(1)[1]由图示可知,指针的偏转已超过了最大刻度,说明电流表所选量程太小。
(2)[2]应更换较大量程进行实验。
考点五 串、并联电路中电流的规律
一、串联电路中电流的规律
1.实验:探究串联电路中电流的规律
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提出问题 串联电路中各处电流之间有什么关系
(1)测量电路中电流只有一条路径,所以各处电流可能相等;
猜想与假设 (2)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越小;
(3)从电源正极到负极,由于存在用电器,串联电路中电流可能越来越大
将不同规格的小灯泡按照如图所示的方式接入电路,进行实验,分
设计实验 别把电流表接入图中A、B、C三点处,测出A、B、C三点的电流I、
A
I、I,记录数据并进行比较
B C
(1)按照设计的电路图连接好实物图,并合理选择电流表量程;
(2)把电流表接在电路中的A处,如图甲所示,经检查连接无误后,闭合开关,测出A处的电流值
I,并填入表格中;
A
(3)把电流表先后改接在电路中的B、C处,如图乙丙所示,分别测出这两处的电流值I、I,并填
B C
入表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述操作,并将每次的实验数据填入表格中;
进行实验
(5)比较测得的数据,总结串联电路电流的规律
实验次数 A点的电流I/A A点的电流I/A A点的电流I/A
A B C
1 0.2 0.2 0.2
实验数据 2 0.24 0.24 0.24
3 0.3 0.3 0.3
…
分析论证 电路中ABC三点的电流相等,即I=I=I
A B C
实验结论 串联电路中电流处处相等,即I=I=I=I=…=I
A B C n
2.交流与反思
(1)记录数据要真实,不得随意修改实验数据,在误差允许范围内得出结论;
(2)同一次实验过程中,每盏小灯泡的亮度可能不同,甚至有的小灯泡不亮,但这不能说明各处电
流不相等,因为各小灯泡的规格不同。
二、并联电路中电流的规律
1.探究并联电路中电流的规律
提出问题 并联电路中干路电流与各支路电流之间什么关系
(1)干路电流可能等于各支路电流;
猜想与假设 (2)干路电流可能大于各支路电流;
(3)干路电流可能等于各支路电流之和
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(1)按照如图所示电路进行实验,用电流表分别测出干路(C
点)电流和各支路(A点和B点)的电流,记录数据并进行分析,
设计实验 看看它们之间有什么关系;
(2)换上另外两个规格不同的小灯泡,重复上述实验,根据所测
实验数据总结出并联电路中干路电流和各支路电流之间的关系
(1)按照右图乙所示电路图连接好实物图
甲,并合理选择电流表的量程;
(2)分别测出干路(C点)电流和各支路
进行实验 (A点和B点)电流,并将数据记录在表格
中;
(3)换用规格不同的小灯泡,重复上述实验
步骤,并将实验数据记录表格中
实验次数 C点的电流I/A A点的电流I/A B点的电流I/A
C A B
1 0.4 0.2 0.2
实验数据 2 0.44 0.24 0.2
3 0.46 0.16 0.3
…
分析论证 通过分析数据可发现:I=I+I
C A B
实验结论 并联电路中,干路电流等于各支路电流之和,即I=I+I+…
1 2
2.交流与反思
(1)分析实验数据可知,并联电路中各支路电流不一定相等。当并联的两个小灯泡规格相同时,各
支路电流相等;当并联的两个小灯泡规格不相同时,各支路电流不相等。
(2)并联电路中,干路电流等于各支路周六之和,即I=I+I+I+…+I ;当各支路用电器都相同时,
1 2 3 n
I=nI。
1
考向01 串、并联电路电流规律的应用
(1)在串联电路中,电流只有一条通路,在任意时间内,通过导体的横截面的电荷量相等,即使导体的粗细发
生改变,在任意时间内通过任一导体横截面的电荷量依然相等;
(2)看清电路连接方式以及电流表测量的对象,是解答此类问题的关键。
【例1】如图所示电路中,闭合开关后A、A 两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,则通过L 的电流
1 2 2
为( )。
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A.0.9A B.0.5A C.0.4A D.1.4A
【答案】C。
【解析】由电路图看出,闭合开关后L、L 并联,A 测量L 的电流,A 测量干路的电流,已知闭合开
1 2 1 1 2
关后A、A 两个电流表的示数分别为0.5A和0.9A,根据并联电路中电流的规律可知,干路电路等于各支
1 2
路电流的和,则通过电灯L 的电流I=I-I=0.9A-0.5A=0.4A
2 2 1
故C符合题意,ABD不符合题意。故选C。
【变式1-1】两个小灯泡接在同一个电路中,分别测出通过它们的电流,下列判断正确的是
( )。
A.如果电流相等,两灯一定是串联 B.如果电流不相等,两灯一定是串联
C.如果电流相等,两灯一定是并联 D.如果电流不相等,两灯一定是并联
【答案】D。
【解析】两个小灯泡接在同一个电路中,如果电流相等,两灯可能是串联,也可能是并联(此时两个
灯泡的规格是相同的);如果电流不相等,由于串联电路中电流处处相同,所以两灯一定是并联,故D正
确,ABC错误。
故选D。
【变式1-2】如图甲所示电路中,电流表A 测的是通过 的电流,当开关S闭合后,两电流表指
1
针偏转均如图乙所去,则电流表A 的示数为 A,通过两灯泡的电流比I∶I= 。
1 1 2
【答案】干路;1.5;4∶1。
【解析】[1]由电路图可知,两灯泡并联,电流表A 测干路的电流,A 测量L 的电流。
1 2 2
[2]因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和,所以A 示数比A 大,而两只电流表的指针偏转刻
1 2
度相同,所以电流表A 的量程为0~3A,分度值为0.1A,电流表指针指示示数为1.5A,即干路电流为
1
1.5A。
[3]电流表A 的量程为0~0.6A,分度值为0.02A,电流表指针指示示数为0.3A,即通过的L 电流为
2 2
0.3A,则通过电阻R的电流I=I-I=1.5A-0.3A=1.2A
1 1 2
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通过两灯泡的电流比I∶I=1.2A∶0.3A=4∶1。
1 2
考向02 探究串、并联电路中电流的规律
【例2】如图是小明在探究“串联和并联电路电流规律”的实验电路图。
(1)在连接或拆开电路时,开关必须 。使用电流表时,若不能预先估计被测电流的大小,则
应先用电流表 (选填“较大”或“较小”)的量程进行试触;
(2)下表是小明按图甲进行实验时测得的三组数据。分析表中的数据,可得出的结论是:串联电路
中电流处处 ;本实验测得多组数据的主要目的是 (选填“寻找普遍规律”或“减小误
差”);
实验序
电流表的位置 a b c
号
0.
1 电流I/A 0.3 0.3
3
0.
2 电流I/A 0.4 0.4
4
0.
3 电流I/A 0.2 0.2
2
(3)接着小明同学用图乙所示的电路继续探究并联电路电流规律,他要测干路中的电流,应该将电
流表接在 (选填“A”、“B”或“C”)处。小明同学根据实验得出了下表数据,则他下一步最合
理的操作是 。
A点电流 B点电流 C点电流
0.16A 0.16A 0.32A
A.分析数据,得出结论
B.换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值
C.换用电流表的另一量程,再测出一组电流值
【答案】断开;较大;相等;寻找普遍规律;C;B。
【解析】(1)[1][2]根据安全用电原则,连接电路时,开关要断开;在使用电流表时,若不能预先
估计被测电流的大小,则应先接入大量程,若示数在小量程范围内则换用小量程,否则继续使用大量程,
这叫做大量程试触法。
(2)[3]根据表格中数据可知,a、b、c三点电流始终相等,则说明串联电路中电流处处相等。
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[4]本实验属于探究类实验,需要多次实验使得结论更具有普遍性。
(3)[5]图乙中只有C点处于干路上,所以应该将电流表接在C处测干路电流。
[6]由表格中的一组数据可知,实验次数太少,而且选用的灯泡相同,所以为了使结论具有普遍性,
接下来应该换用不同规格的小灯泡,再测几组电流值。故选B。
【变式2-1】如图甲所示,是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图:
(1)实验中,应选择两个规格 (填“相同”或“不相同”)小灯泡。测量电流时,电流
表必须要 (选填“串”或“并”)联接入所测电路中;
(2)连接电路,把电流表接入电路中的A点,闭合开关,出现这种故障的原因是 ;
(3)排除故障后,测出A、B、C三点的电流,并把记录数据填入表中;
A点电流I/A B点电流I/A C点电流I/A
A B C
电流I/A 0.3 0.3 0.3
分析表中实验数据,得到串联电路中电流的规律是: (语言或字母表述都行);
(4)上面的实验设计存在的不足之处是 ,难以得出结论的普遍性。
【答案】不相同;串;电流表的正负接线柱接反了;I=I=I;只有一组实验数据。
A B C
【解析】(1)[1][2]实验中,为避免实验偶然性,寻找普遍规律,应选择两个规格不相同小灯泡;
根据电流表的使用方法可知,测量电流时,电流表必须串联接入所测电路中。
(2)[3]由图乙可知电流表指针反向偏转,说明电流从电流表负接线柱流入,原因是电流表的正负接
线柱接反了。
(3)[4]分析表中实验数据,发现A、B、C三点的电流相等,故得到串联电路中电流的规律是:串联
电路中电流处处相等(或I=I=I)。
A B C
(4)[5]为得到普遍性的规律,需进行多次实验,实验次数太少。
【变式2-2】在“探究并联电路的电流规律”实验中,某小组的同学在老师的指导下,设计了如图甲
所示的电路图。
(1)电流表在使用时必须 联在被测电路中;
(2)某小组刚连完最后一根导线灯泡就亮了,实验过程中不当之处 ;
(3)小丽把电流表接入C点,当闭合开关时,发现电流表指针如图乙所示,出现这故障的原因是
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;
(4)连接正确后,测出三点的电流并记录数据,将电流表的读数写入表格;
C处的电流/I B处的电流/I A处的电流/I
C B A
第一次测
0.52A 0.3A A
量
(5)分析上表的数据,可以得出结论是: ;
(6)评估交流: 实验过程存在的问题 ;改进方案 ;
【答案】串;连接电路时开关没有断开;电流表的正负接线柱接反了;0.22;并联电路中干路电流等
于各支路电流之和;实验次数太少,结论有偶然性;换用不同规格的灯泡进行多次实验。
【解析】(1)[1]根据电流表的使用规则可知,电流表在使用时必须串联在被测电路中。
(2)[2]刚连完最后一根导线灯泡就亮了,说明连接电路时,开关没有断开。
(3)[3]由图乙可知,电流表指针反偏说明电流表的正负接线柱接反了。
(4)[4]由图可知,A点的电流表选择的量程为0~0.6A,分度值是0.02A,A点电流表的示数是
0.22A。
(5)[5]因为0.30A+0.22A=0.52A
所以并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即I=I+I
C A B
(6)[6][7]表格中只有一组数据,得出的结论不具有普遍性,为避免实验的偶然性,使得出的结论
具有普遍性,应换用不同规格的灯泡进行多次实验。
考点六 电压
一、电压
电源是提供电压的装置,电压是形成电流的原因
电源与电压的作用
物理学中,电压常用“U”表示
电压符号
①在国际单位制中,电压单位是伏特(简称为伏,符号是V);
电压单位 ②电压常用单位还有:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV);
③换算关系:1kV=1000V,1V=1000mV,1mV=1000μV
二、电压的测量
1.探究并联电路中电流的规律
符号与结构:电压表在电路中的符号是 ,实验室常用电压表通常有三个接线柱,两个量程
认识电压表 表盘:(1)表示该表为电压表;(2)表示该表测量电压时表盘上示数的单位是伏特
量程与分度值:当使用“-”和“3”两个接线柱时,量程为0~3V,其分度值为0.1V;当使用
“-”和“15”两个接线柱时,量程为0~15V,其分度值为0.5V
使用前先检查指针是否指在零刻度线,如果不在,要旋转调零旋钮使指针指在零刻度线处;
电压表的使用 如果指针不在零刻度线就开始测量,会出现以下两种情况:(1)指针在零刻度线左侧,会导
致最终读数偏小;(2)指针在零刻度线右侧,会导致最终读数偏大
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(1)连线时,测哪个用电器电压,就要把电压表与哪个用电器相并联;
(2)若将电压表与待测用电器串联,此时虽然电压表不至于被烧坏,但这样的电路近似断
电压表的连接 路,测不出待测用电器两端电压;
(3)标有“+”的接线柱接电源的正极,标有“-”的接线柱接电源的负极。如果“+”“-”
接线柱接反,会使电压表的指针反向偏转,损坏电压表。
所测电压不能超过所选量程;在不超过量程的前提下,尽可能选用小量程测电压,以提高测量
精度
电压的测量与读数
电压表可直接接在电源“+”“-”极两端,此时测量的就是电源电压。
注意:此时如果所选量程小于电源电压,可能会烧坏电压表
考向01 电压
(1)常见电压值:解答此类试题需要学生记住一些常见用电器的正常工作电压值,例如家庭电路中用电器的工
作电压一般为220V,手机电池电压为3.7V,电动车电压一般为48V等。
(2)对电压的理解:1)电压时电路中形成电流的原因,电路中有电压且电路时通路,电路中才有电流;2)电
源是电路中提供电压的装置,无论电路中是否有电流,电源两极间的电压都是客观存在的。
【例1】在我们生活实际中,下列数据最合理的是( )。
A.人的正常体温约为38.6℃;
B.对人体的安全电压为36V;
C.在1个标准大气压下,水的沸点是100℃;
D.我国家庭电路的电压为380V
【答案】C。
【解析】A.人的正常体温约为37℃左右,故A不符合题意;
B.对人体的安全电压为不高于36V,故B不符合题意;
C.在1个标准大气压下,水的沸点是100℃,气压越高,沸点越高,故C符合题意;
D.我国家庭电路的电压为220V,故D不符合题意。故选C。
【变式1-1】如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜片和锌片插入盐水中,这样就
制成了一个盐水电池。观察电压表的接线和指针偏转,下列说法正确的是( )。
A.盐水电池将电能转化为化学能;
B.锌片是盐水电池的正极;
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C.这个盐水电池的电压是0.4V;
D.盐水中,电流的方向是从铜片流向锌片
【答案】C。
【解析】A.盐水电池工作时,消耗了化学能,获得了电能,所以是将化学能转化为电能,故A错误;
B.根据图示可知,因为锌片与电压表的负接线柱相连,且电压表指针正向偏转,因此锌片为盐水电
池的负极,故B错误;
C.电压表选用的是小量程,分度值为0.1V,示数为0.4V,故C正确;
D.盐水电池内部的电流方向是由负极到正极,所以盐水中电流的方向是从锌片流向铜片,故D错误。
故选C。
【变式1-2】下列关于电压、电流的说法正确的是( )。
A.用电压表“0~15V”、“0~3V” 量程分别测量同一电路中某电阻两端电压,示数分别为2V、
2.2V,则该电阻两端电压为2.2V;
B.电路分析中,应该将电流表视为一个阻值很大的电阻;
C.电压表、电流表均不能直接接在电源的正负极之间;
D.电流看不见,我们通常用水流来比作电流,这种科学思维方法被称作归纳法
【答案】A。
【解析】A.用电压表测导体两端的电压时要选择合适的量程,被测电压未超过3V时要选用“0~3V”
量程,因此该电阻两端的电压为2.2V,故A正确;
B.电路分析中,应该将电压表视为一个阻值很大的电阻,电流表视为导线,故B错误;
C.电流表不能直接接在电源两端,因为它内阻特别小,直接接在电源正负极之间会使电路中电流过
大而烧毁电流表或电源,电压表可以直接接在电源的正负极之间,这时测电源电压,故C错误;
D.为了将无形的电流形象化,我们通常将电流类比于水流,这种科学思维方法被称作类比法,故D错
误。故选A。
考向02 电压表与电压测量
(1)电压表的连接:在用电压表测电路两端电压时,要注意以下几点:1)必须把电压表并联在被测电路两
端,即需要测哪部分两端的电压,就把电压表并联在哪部分电路两端;2)要使电流从“+”接线柱流入,从“-”接
线柱流出。
(2)判断电压表测量对象:以电压表接在电路中的两个连接点为分点,可将电路分成两部分,将两点间含有电
源的电路“去掉”,看电压表与哪个用电器组成闭合电路,电压表测量的就是哪个用电器两端电压。
(3)电压表、电流表对电路的影响:在判断含电表电路的结构时,可先在“心”里面“去表”:1)把电流表
当做一条导线;2)把电压表当做一个断开的开关。这样就可以把一个看似复杂的电路简化,然后认准各电表测量的
对象,对电路作出准确的判断。
(4)电路中电压表与电流表的判断:1)电流路径法:根据设计要求在电路图上画出电流的路径,在电流路径
上的电表是电流表;不在电流路径上的电表是电压表。2)假设法:即任意假设某处的电表类型,再看该假设是否符
合要求,逐一分析得到正确的答案。
(5)电压表的读数:1)根据表盘上所标的符号,判断电表是电压表还是电流表;2)根据连接的接线柱判断所
选的量程;3)看分度值;4)看指针位置,确定示数。
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【例2】比较电流表和电压表的使用方法,下列说法错误的是( )。
A.接入电路前要估计测量值的范围,来选定量程;
B.接入电路时都要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出;
C.接入电路时都严禁将表的两个接线柱直接接到电源的两极上;
D.使用前都要检查指针是否对准零刻度线
【答案】C。
【解析】A.接入电路前要估计测量值的范围,来选定量程,符合电压表和电流表的正确使用方法,
故A不符合题意;
B.接入电路时都要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,符合电压表和电流表的正确使用方
法,故B不符合题意;
C.因为电压表可以直接接在电源的两极上,故C符合题意;
D.使用前都要检查指针是否对准零刻度线,符合电压表和电流表的正确使用方法,故D不符合题意。
故选C。
【变式2-1】如图所示的电路图中,闭合开关S后能用电压表正确测出灯L 两端电压的是( )。
2
A. B. C. D.
【答案】A。
【解析】A.由图可知,电压表与L 并联,正负接线柱正确,故A正确;
2
B.由图可知,电压表测的是两灯串联的总电压,或电源电压,故B错误;
C.由图可知,电压表接到了L 的两端,但正负接线柱接反了,故C错误;
2
D.由图可知,电压表接到了L 的两端,且正负接线柱接反了,故D错误。
1
【变式2-2】如图,L、L 是灯泡,且两灯均正常发光,“〇”处可以连接电流表、电压表测量电路中
1 2
的电流、电压,以下说法中正确的是( )。
A.a为电流表,b为电压表,c为电流表 B.a为电压表,b为电压表,c为电流表
C.a为电流表,b为电流表,c为电压表 D.a为电流表,b为电流表,c为电流表
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【答案】B。
【解析】电流表相当于导线,只能串联在电路中,电压表相当于断开,只能并联在电路中;由图可知
a表跟灯泡L 并联,所以应为电压表;b表与灯泡L 并联,应为电压表;c表跟灯泡L 串联,所以应为电流
1 2 2
表。
故选B。
【变式2-3】如图所示的电路,闭合开关S后,变阻器滑片P滑至最右端时,下列分析正确的是(
)。
A.L与R串联,电压表V测R电压;
B.L与R并联,电流表A 测R电流,A 测L电流;
1 2
C.L与R并联,电流表A 测R电流,A 测总电流;
1 2
D.L被短路,电压表示数为电源电压
【答案】C。
【解析】如图所示,当变阻器滑片P滑至最右端时,电流分为两支,一支经过L、A 回到负极,另一
2
支经过A、R、A 后回到负极,所以L与R并联,电流表A 测R电流,A 测总电流,根据并联电路特点,电
1 2 1 2
压表V测电源或支路两端电压。故ABD错误,C正确。
故选C。
考向03 用电压表和电流表判断电路故障
(1)用电流表判断电路故障
(1)电路有断路的地方;
无示数
(2)用电器工作时,电流表内部发生短路
有示数且示数很小 说明电路有接触不良或电流表量程过大
(2)用电压表判断电路故障
(3)与电压表并联的电路短路;
无示数
(4)与电压表并联的电路以外的电路断路
有示数且等于电源电压 说明与电压表并联的电路断路,电压表的两个接线柱与电源构成通路
【例3】在如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯都不亮,电压表有示数,电流表无示数,则该电
路故障可能是( )。
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A.电流表短路 B.灯泡L 断路
1
C.灯泡L 短路 D.灯泡L 断路
2 2
【答案】D。
【解析】由图可知,两灯串联,电压表测量L 两端的电压,电流表测电路中的电流。
2
A.如果电流表短路,电流表无示数,电路是通路,两个灯泡都发光,电压表有示数,故A不符合题
意;
B.如果灯泡L 断路,电路断路,两个灯泡都不发光,电流表和电压表都没有示数,故B不符合题
1
意;
C.如果灯泡L 短路,灯泡L 不发光,灯泡L 发光,电压表被短路,电压表没有示数,电流表有示
2 2 1
数,故C不符合题意;
D.如果灯泡L 断路,灯泡L 不发光,电压表两端与电源两极连通,电压表有示数,电压表内阻很
2 2
大,通过电路的电流很小,电流表示数为零,灯泡L 不发光,故D符合题意。
1
故选D。
【变式3-1】如图所示电路,闭合开关S后,发现灯泡L、L 均不亮,电流表示数为零,电压表示数
1 2
等于电源电压,则该电路中的故障是( )。
A.L 断路 B.L 短路 C.L 断路 D.L 短路
1 1 2 2
【答案】C。
【解析】图中两灯泡串联,闭合开关S后,发现两灯泡均不亮,电流表示数为零,说明电路中有断路
故障;电压表测L 两端电压,其示数等于电源电压,说明电压表能连接到电源两端,则断路的位置出现在
2
与电压表并联的部分电路,即L 断路。
2
故选C。
【变式3-2】如图所示,电源电压不变,开关S闭合后,灯L 和L 都正常发光,一段时间后,一盏灯
1 2
突然熄灭,电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是( )。
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A.灯L 短路 B.灯L 短路 C.灯L 断路 D.灯L 断路
1 2 1 2
【答案】C。
【解析】如图所示,灯L 和L 并联接入电路,电压表测电源电压,电流表测L 中电流,一盏灯突然熄
1 2 2
灭,只能是该灯断路,电压表和电流表示数都不变,L 仍然正常发光,则故障原因可能是灯L 断路。
2 1
故选C。
考点七 串、并联电路中电压的规律
一、探究串、并联电路中电压的规律
1.探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的规律
提出问题 两个或两个以上用电器组成的串联电路中,各用电器两端电压与电源两端电压有什么关系
(1)与串联电路电流关系一样,处处相等;
猜想与假设 (2)各用电器两端电压之和可能等于电源两端的电压;
(3)各用电器两端的电压可能与电源两端的电压相等
分别按甲、乙、丙所示电路图连接实物电路,其中两灯泡规格相同,测出 A、B间的电压U ,B、C
AB
间的电压U ,A、C间的电压U ,并分析三者间有何关系;换用不同规格的小灯泡重复实验,观察上
BC AC
述关系是否仍然成立。
设计实验
(1)调节电压表指针归零;
(2)按照电路图连接好实物电路,并检查电路是否连接无误;
(3)分别将电压表接在A和B、B和C、A和C两点,将测得的电压记录在数据表格中;
(4)换用不同规格的小灯泡,重复上述步骤
进行实验与收
实验次数 A、B间电压U/V B、C间电压U/V A、C间电压U/V
1 2
集证据
1 1.5 1.5 3.0
2 1.8 1.2 3.0
3 2.1 0.9 3.0
……
(1)由实验数据可得:U=U+U;当两个灯泡规格相同时,U=U;当两个灯泡规格不同时,U≠U;
1 2 1 2 1 2
归纳总结
(2)结论:串联电路中,电源两端电压等于各个用电器两端电压之和,即U=U+U
1 2
注意事项:
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(1)连接实物电路图,可对照电路图按一定的顺序(从电源的“+”极到“-”极或从电源“-”极到
“+”极),逐个顺次连接;
(2)在连接实物电路过程中,开关要处于断开状态,防止电路出现短路而烧坏电源;
(3)电压表要并联在被测电路两端,同时要注意让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出,
并采用试触法选择合适的量程;
(4)闭合开关进行实验之前,要检查电路的正确性,确定没有错误后,方可进行实验;
(5)实验中,每次读数后,应及时断开开关,以节约用电;
(6)记录实验数据时,要如实记录,不能随意改动数据,更不能“凑数”。
2.探究并联电路的电压规律
基本实验 探究并联电路各支路用电器两端电压与电源两端电压的关系
提出问题 两个或两个以上用电器并联,那么各支路用电器两端电压与电源电压关系如何
(1)各支路用电器两端电压可能都相等,且等于电源电压;
猜想与假设
(2)各支路用电器两端电压不相等,它们的和等于电源电压
(1)如图所示,选用两个规格相同的小灯泡并联在电路中,分别将电压表并联在A和B、C和
D、E和F两点,测出相应的电压值(所用电压为两节串联的干电池),将数据填入表中。
设计并进行实验
(2)换上两个规格不同的灯泡,所用电源仍为两节串联的干电池,重复上述步骤;
(3)分别选用两个规格相同和规格不同的小灯泡,所用电压为三节干电池,重复上述步骤。
实验次数 A、B之间的的电压U/V C、之间的电压U/V E、F之间的电压U/V
1 2
1 3 3 3
2 3 3 3
实验数据
3 4.5 4.5 4.5
4 4.5 4.5 4.5
……
分析实验数据可知,灯泡并联在电路中时,各灯泡两端电压相等,且等于电源电压,即
分析论证
U=U=U。该结论可表述为:并联电路中,各支路两端电压相等。
1 2
特别提醒:
在同一电路中,并联的用电器两端电压相等。但两端电压相等的用电器不一定是并联关系,也可能是
规格相同的用电器串联。
考向01 探究串、并联电路中电压的规律
【例1】学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动:
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(一)第一组进行了以下实验
(1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格
________(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总电
压等于各部分电路两端电压之和。
由下表中实验数据可知:小田同学主要通过________方式来多次实验;
U /V U /V U /V
AB AB AB
1 1.0 2.0 3.0
2 1.5 3.0 4.5
3 2.0 4.0 6.0
A.更换不同规格的小灯泡
B.更换不同的电源
C.同时更换了电源和小灯泡
同组的小名同学在电路中串联了________也实现了多次实验的目的;
(二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各用
电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深人探究,
他们的步骤如下:
(3)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2乙所示)是________V;
(4)用精密的电压表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。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这么
认为的理由是________。
【答案】不同;B;滑动变阻器;L;1.7;开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
2
【解析】(1)[1]为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。
(2)[2]由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。
[3]本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一
个滑动变阻器也可以实现多次实验。
(3)[4]电压表接在CD两点,并联在灯泡L两端,是为了测量灯泡L的电压。
2 2
[5]由图乙可知,电压表的量程为 ,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。
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(4)[6]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。
【变式1-1】小阳同学设计了如图甲所示电路图探究并联电路的电压规律,请你回答下列问题。
(1)分别测出小灯泡L、L 两端的电压及 电压,就可以分析并联电路的电压规律。
1 2
(2)当开关闭合时,电压表出现了如图乙所示情况,其原因是电压表 。
(3)连接好电路后,同桌说小阳可能组成了一个串联电路,于是小阳拧掉了其中的一个灯泡,发现
闭合开关后另一个灯泡 ,则它们是并联的。
(4)小阳测出第一组数据之后,断开开关,为了得出并联电路电压的普遍规律,接下来的操作是
。
【答案】电源;正负接线柱接反了;发光;应换用不同规格的灯泡(电源或加滑动变阻器),多次测
量。
【解析】(1)[1]实验要探究并联电路的电压规律,应分别测出小灯泡L、L 两端的电压及电源电压
1 2
的大小,比较三者的数值大小关系,得出并联电路的电压规律。
(2)[2]根据乙图中电压表指针出现反偏情况,说明电压表正负接线柱接反了。
(3)[3]因并联时各个用电器是独立工作、互不影响,而串联时用电器是相互影响,不能独立工作,
所以,将其中一个灯泡拧下来,发现另一个灯泡不发光时,说明两灯泡工作时相互影响,则连接方式是串
联,若灯泡发光,说明两灯泡工作时互不影响,则连接方式是并联。
(4)[4]测出一组实验数据后,为了得出普遍规律,应换用不同规格的器材(灯泡、电源)或加滑动
变阻器,多次测量。
【变式1-2】学校物理小组的同学分组进行“探究串联电路电压规律”的实验活动:
(一)第一组进行了以下实验
(1)如图1所示,连接电路时,开关应该处断开状态,为了让实验结论可靠,实验中应选择规格
(选填“相同”或“不同”)的小灯泡;
(2)排除故障后第一组的小田分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中,发现:串联电路总电
压等于各部分电路两端电压之和。
由下表中实验数据可知:小田同学主要通过 方式来多次实验;
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U / U / U /
AB AB AB
V V V
1 1.0 2.0 3.0
2 1.5 3.0 4.5
3 2.0 4.0 6.0
A.更换不同规格的小灯泡
B.更换不同的电源
C.同时更换了电源和小灯泡
同组的小名同学在电路中串联了 也实现了多次实验的目的;
(二)第二小组也完成了“探究串联电路电压规律”的实验,但是他们得到“电源两端电压大于各用
电器两端电压之和”的结论,物理老师引导第二组的同学们用如图2甲所示的电路继续进行了深入探究,
他们的步骤如下:
(3)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2乙所示)是 V;
(4)用精密的电压表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。完成以上步骤后,他们觉得有必要侧量开关两端的电压,他们这么
认为的理由是 。
【答案】不同;B;滑动变阻器;L;1.7;开关容易接触不良,造成电阻变大,分压增多。
2
【解析】(1)[1]为了让实验结论可靠,可以进行多次实验,实验中应该选择规格不同的小灯泡。
(2)[2]由表中数据可知,总电压发生改变,这是换用电压不同的电源进行多次实验,故选B。
[3]本实验探究串联电路电压规律,只要可以改变电路中灯泡两端电压就可以,所以在电路中串联一
个滑动变阻器也可以实现多次实验。
(3)[4]电压表接在CD两点,并联在灯泡L两端,是为了测量灯泡L的电压。
2 2
[5]由图乙可知,电压表的量程为 ,分度值为0.1V,则电压表的示数为1.7V。
(4)[6]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。
考向02 串、并联电路中电压规律的应用
解题通法:
(1)结合开关的通断,分析电路的串、并联情况,画出等效电路图;
(2)判断电压表和哪部分电路并联;
(3)根据串、并联电路电压规律求解
【例2】如图所示,电源电压为6V,闭合开关,电压表的示数为4V,则以下说法正确的是( )。
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A.灯L 两端的电压为4V;
1
B.灯L 两端的电压为2V;
1
C.电源电压与灯L 两端的电压之和为6V;
1
D.灯L 两端的电压为2V
2
【答案】B。
【解析】ABD.由电路图可知,灯泡L、L 串联,电压表测量灯泡L 的两端电压,所以灯L 两端的电
1 2 2 2
压为4V;因串联电路两端电压等于各部分电压之和,所以灯L 两端的电压U=U-U=6V-4V=2V
1 1 2
故AD错误,B正确;
C.电源电压与灯L 两端的电压之和为U+U=6V+2V=8V
1 1
故C错误。故选B。
【变式2-1】如图所示,闭合开关,用电流表分别测出A、B、C三处的电流I、I、I,用电压表分别
A B C
测出灯泡L、L 两端的电压U、U以及电源电压U,下列关系式正确的是( )。
1 2 1 2
A.II>I C.U=U+U D.U=U=U
A B C A B C 1 2 1 2
【答案】C。
【解析】AB.由串联电路中各处的电流相等可知,IA=IB=IC,故AB错误;
CD.由串联电路中总电压等于各分电压之和可知,U=U+U,故C正确,D错误。
1 2
故选C。
【变式2-2】如图所示,开关S闭合后,电压表 的示数为2V,电压表 的示数为3V,则 等
于( )。
A.2:3 B.3:2 C.2:1 D.1:2
【答案】C。
【解析】两电阻串联,电压表 测电阻R,V 测总电压,故R两端的电压为1V,根据串联分压,则电
1 2 2
阻R与R之比为即电压之比即为电流之比,故电压之比为2:1,那么电阻之比为2:1,C选项正确。
1 2
故选C。
【变式2-3】如图所示,两位同学分别设计了用一个单刀双掷开关,一只电压表,在不改变电路连接
的前提下,能测出灯L 和L 两端电压的电路图。请你判断,设计的电路图中______(填“甲”或“乙”)
1 2
图是正确的。他们选择正确的电路图进行测量,当开关拨至1时,电压表的示数为2V;当开关拨至2时,
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电压表的示数为5V。则灯L 两端电压为______V,灯L 两端电压为______V。
1 2
【答案】甲;2;3。
【解析】[1]由甲、乙电路图可知,两灯串联,因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之
和,所以要测量出两灯两端的电压大小,可利用电压表直接测量两灯两端的电压,或利用电压表测量出某
灯两端的电压及两灯的总电压,从而得到另一灯两端的电压大小。如图乙,S拨至1时,若电压表能测量
灯L 两端的电压(电流从电压表的正接线柱流入、从电压表的负接线柱流出);S拨至2时,电压表接在
1
灯L 两端,此时电流从电压表的负接线柱流入,从正接线流出,电压表的正、负接线柱接反,不能测得灯
2
L 两端的电压,故设计的电路图中乙图是错误的。如图甲,当开关拨至1时,电压表测量灯L 两端的电
2 1
压,当开关拨至2时,电压表测量两灯的总电压,根据串联电路的电压规律可求得灯L 两端电压,故设计
2
的电路图中甲图是正确的。
[2]在甲图中,当开关拨至1时,电压表的示数为2V,即灯L 两端电压为U=2V。
1 1
[3]当开关拨至2时,电压表的示数为5V,两灯两端的总电压为U=5V,则灯L 两端电压为
2
U=U﹣U=5V-2V=3V
2 1
考点八 电阻
一、电阻
电阻 在物理学中,用“电阻”来表示导体对电流的阻碍作用的大小
符号 通常用“R”表示电阻
在国际单位制中,电阻的单位是“欧姆”,简称“欧”,符号是“Ω”。常用单位有千欧(kΩ)、
单位及换算关
兆欧(MΩ)。
系
换算关系:1MΩ=103kΩ,1kΩ=103Ω。
导体的电阻越大,表示导体对电流阻碍作用越强,在电压相同的情况下,通过导体的电流越小
导体的电阻是导体本身的一种性质,即导体的电阻由导体自身的情况决定。不管导体是否接入电
对电阻的理解
路、是否有电流通过,也不管导体两端电压是否改变或怎样改变,导体对电流的阻碍作用(即电
阻)都是存在的。无电流通过时,这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已
二、影响导体电阻大小的因素
提出问题 导体的电阻大小与哪些因素有关
(1)路越窄,车辆越难同行—导体越细,可能阻碍作用越强,电阻越大;
(2)道路越长,人走得越累—导体越长,可能阻碍作用越强,电阻越大;
猜想与假设
(3)不同的道路同行效率不同,如高速公路、水泥路、乡间小路—导体的电阻可能与制作导体的材料
(铁、铜、银、铝等)有关;
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(4)物质的很多物理性质都受到温度的影响,如密度—导体的电阻是否也受温度的影响。
(1)探究电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积是否有关,涉及的因素较多,应采用控制变量法
涉及实验过程。
①选取材料、粗细相同,而长度不同的镍铬合金丝,分别接入电路中(如图所示),观察电流表示数
的变化情况,探究电阻大小与导体长度的关系。
设计实验
②选取材料、长度相同而粗细不同的镍铬合金丝,分别接入电路中,观察电流表示数的变化情况,探
究电阻大小与导体横截面积的关系。
③选取粗细、长度相同的铜丝和镍铬合金丝,接入电路中,观察电流表示数变化情况,探究电阻大小
与导体材料的关系。
(2)转化法:电阻大小是通过电流表示数的大小比较的。电流表示数大的电阻小,电流表示数小的电
阻大,此方法称之为转换法。
(3)将日光灯的灯丝与电流表接入电路中,比较灯丝温度不同时电流表示数的变化情况,探究导体电
阻与温度的关系。
(1)将图甲中的导线CD和EF分别接入乙图所示的电路,闭合开关,过程的示数。
进行实验
甲 乙 丙
(2)将图甲中的导线CD与GH分别接入乙图所示的电路,闭合开关,过程的示数。
(3)将图甲中的导线AB与CD分别接入乙图所示的电路,闭合开关,过程的示数。
(4)如图丙所示,把电阻丝接入电路,慢慢地给电阻丝加热,观察电流表示数的变化情况。
实验现象 实验结论
导体电阻大小跟导体的长度有关,在材料、横截面积相同时,长度越短,
I