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专题15 电流 电压 电阻
一、思维导图
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二、新课标要求
3.4.2 知道电压、电流和电阻。
3.4.3 会使用电流表和电压表。
3.4.4 探究并了解串联电路和并联电路中电流、电压的特点。
三、知识梳理与典例
一、电流
1. 电流的强弱
（1）电流I：表示电流强弱的物理量。
（2）电流的单位
①在国际单位制（SI）中：安培，简称安，符号A。
②常用单位有毫安（mA）、微安（μA）。
③单位换算：1安=1000毫安 1毫安=1000微安
2. 常见的电流
计算器电源的电流 约100μA
半导体收音机电流 约50mA
手电筒中的电流 约200mA
家庭节能灯电流 约100mA
家用电冰箱电流 约1A
家用空调电流 约5A
雷电电流 约2×105A
3. 电流的测量
（1）电流表：测量电流大小的仪表，符号：
（2）电流表的主要结构：刻度盘、指针、接线柱（3个）、调零螺母等。
（3）电流表的量程与分度值
实验用电流表有三个接线柱、两个量程：
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（1）接“-”和“0.6”接线柱时，量程为 0 ～ 0.6A ，分度值为0.02A；
（3）接“-”和“3”时，量程为 0 ～ 3 A，分度值为0.1A。
4. 电流表的使用
（1）要三“看清”：看清量程、分度值；指针是否指在零刻度线上；正负接线柱；
（2）必须将电流表和被测的用电器串联（电流表相当于一根导线）；
（3）必须让电流从红色（或标识“+”号）接线柱流进，再从黑色（或标识“-”号）接线柱
流出。若接反了，指针会反向偏转，损坏表；
（4）必须正确选择电流表的量程（如不知道量程，应该选较大的量程，并进行试触）；
（5）不允许把电流表直接连到电源的两极！否则，电流表将被损坏。
试触法：先把电路的一线头和电流表的一接线柱固定，再用电路的另一线头迅速试触电流表的
另一接线柱，若指针摆动很小（读数不准确），说明选的量程偏大，需换小量程；若超出量程说明
选的量程偏小（电流表会烧坏），则需换大量程。
5. 电流表的读数
（1）明确所选量程；
（2）明确分度值（每一小格表示的电流值）；
（3）由指针位置读出示数，先大格后小格。
二、串、并联电路中电流的规律
1. 串联电路的电流规律
（1）规律：串联电路中，各处的电流相等。
（2）表达式： I ＝ I ＝ I ＝ I ＝ … …＝ I
1 2 3 n
2. 并联电路电流的规律
（1）规律：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。
（2）表达式： I ＝ I ＋ I ＋ I ＋ …… ＋ I。
1 2 3 n
【例题1】在用电流表测电流的实验中：
（1）如图乙是电流表的表盘示意图；
①电流表的刻度盘上的字母A，表示______；②电流表有______个量程，选用“-”、
“0.6A”
两个接线柱时，电流表的分度值为______A，能测量的最大电流为______A；
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③选用“-”、“3A”两个接线柱时，电流表的分度值为____A，能测量的最大电流为
______A；
（2）在实验中：
①连接电路时由于不知电流大小，电流表量程应选用______法确定；
②若某同学连接的电路如图甲所示，则电流表测的是灯______的电流。合上开关后电流表的示
数如图乙所示，则通过该灯的电流是______A；③只要改动一根导线就可测总电流，请在图中用
“×”号指出需改动的导线，并在图中画出改接的导线_________。
【答案】（1）①电流表；②2，0.02，0.6；③0.1，3；（2）①试触；②L，0.46；③见解析。
2
【详解】（1）①电流表的刻度盘上标有字母A，表示仪表用于测量电流。
②由图知，电流表有两个量程，选用“﹣”、“0.6A”两个接线柱时，电流表的分度值为
0.02A，能测量的最大电流为0.6A。
③选“﹣”、“3A”两接线柱时，分度值为0.1A，能测量的最大电流3A.
（2）①连接电路时，电流表量程应选用试触法确定。②图甲两灯并联，电流表测灯L 的电流。
2
图乙，电流表使用0～0.6A量程，电流是0.46A。③要测干路电流，应将电流表接在干路上，改接
电路如图所示.
【例题2】如图所示，能直接测出通过灯L 电流的电路是（ ）
2
【答案】D。
【详解】A．两灯是并联，电流表接在干路，测的是总电流，A不符题意；
B．两灯是并联，电流表和灯L 串联，但电流从电流表的负极流入，正极流出，这是错误的接
1
法，故B不符合题意；
C．两灯并联，电流表和灯L 串联，测的是通过灯L 电流，故C不符题意；
1 1
D．两灯是并联，电流表和灯泡L 串联，接法是正确的，能直接测出通过灯L 电流，故D符
2 2
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合题意。故选D。
【例题3】如图所示的电路中，用甲、乙两只电流表测量电路中的电流，以下说法中正确的是
（ ）
A．甲表测的是通过小灯泡L 的电流B．乙表测的是通过小灯泡L 的电流
2 2
C．甲表与小灯泡L 并联 D．甲表测的是干路中的电流
2
【答案】A。
【详解】分析该图可知，两个灯泡并联，甲电流表与灯泡L 串联，测量的是L 的电流，乙电
2 2
流表测量的是干路电流，故A正确，BCD错误。 故选A。
【例题4】按图甲中的电路图，将图乙中的实物连成电路（电流表选用0~3A量程）。
【答案】见图。
【解析】由电路图可知，两灯泡并联后再与电流表、开关、电源串联组成电路，从电源的正极
出发，依次串联开关、电流表、灯泡L 回到电源的负极，然后把灯泡L 并联在灯泡L 两端，电流
1 2 1
表选用0~3A量程，如图所示。
三、电压
1. 电压的概念
（1）用类比法理解电压的作用
电压是使自由电荷定向移动形成电流的原因；电源是给用电器两端提供电压。
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水压 电压
图示
抽水机提供水压形成水流 电源提供电压形成电流
分析
（2）电压的单位
国际单位：伏特，简称伏，符号V。
常用单位：千伏（kV）、毫伏（mV）等。
单位换算： 1kV＝103V，1V＝103mV
（3）常见的电压值
一节干电池的电压为1.5V；一节铅蓄电池的电压为2V；手机电池的电压为3.7V；家庭电路的
电压为220V；对人体安全的电压为不高于36V。
2. 电压表
（1）作用：测量电路两端的电压。
（2）电压表的电路符号： 。
（3）电压表的构造：三个接线柱（两个红色的为正接线柱、一个黑色的为负接线柱）、表盘、
指针、调零螺丝等。
（4）电压表的量程与分度值
电压表的构造 电压表的示数
实验室用电压表有三个接线柱，两个量程：
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①使用“-”与“3”接线柱时，量程为 0 ～ 3 V，分度值为0.1V。
②使用“-”与“15”接线柱时，量程为 0 ～ 15 V，分度值为0.5V。
（5）电压表的读数
明确所选电压表的量程；确定电压表的分度值；由指针位置读出示数，先大格后小格。如图所
示，电压表的量程0~15V；分度值为0.5V；示数为2.5V。
3. 电压表的使用
（1）使用前进行调零。使用电压表前应该先观察指针，是否指在零刻度线上，若不指在零刻
度线，则调零旋钮使指针指在零刻度线。
（2）电压表与被测用电器并联。
（3）电压表的“+”接线柱靠近电源的正极，“-”接线柱靠近电源的负极。
（4）被测电压不能超过电压表的最大量程。
4. 使用电压表常见的错误
（1）接线柱接反，电压表指针反偏；
（2）量程选择不合理：①指针偏角较小，电压表量程选择过大；②指针偏转超过最大刻度，
电压表量程选择偏小。
（3）电压表串联接入电路，此时测电源电压。
四、串、并联电路中电压的规律
1. 串联电路的电压规律
（1）串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和。数学表达式：U=U+U 。
1 2
（2）串联电池组的电压
串联电池组两端的电压等于每节电池两端电压之和，即U=1.5V×n（n为电池节数）
2. 并联电路电压的规律
（1）并联电路的电压规律
并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端电压相等。数学表达式： U = U = U 。
1 2
（2）并联电池组的电压
当把几节相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，即
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U=U =1.5 V。
1
【例题1】在学习电学时，小鲁结合图（甲）、（乙）作出以下类比，其中不正确的是（ ）
A．开关类似于阀门，可以控制电路通断
B．电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压
C．水压使水管中形成水流；类似地，电压使电路中形成电流
D．电流类似于水流，电源外部电流方向从电池负极经用电器到正极
【答案】D。
【详解】A．阀门可以控制水的流动，开关类似于阀门，可以控制电路通断，故A正确；
B．水泵使两边水出现水压，电源的作用类似于水泵，使电路两端形成电压，B正确；
C．水压使水管中水流动形成水流；电压使电路中电荷定向移动形成电流，故C正确；
D．电流类似于水流，在电源外部，方向从电池正极经用电器到负极，故D错误，符合题意。
故选D。
【例题2】如图所示电路中，闭合开关S后，电压表V 的示数为12V，电压表V 的示数为
1 2
5V，下列说法正确的是（ ）
A．电压表V 测量电源和灯L 两端的电压 B．电源电压为12V
2 1
C．灯L 两端电压为5V D．灯L 两端电压为7V
1 2
【答案】B.
【详解】A．由电路图可知，闭合开关S，两灯泡串联，电压表V 测电源的电压，电压表V 测
1 2
L 两端的电压，故A错误；
2
B．电压表V 的示数为12V，则电源的电压U＝12V；故B正确；
1
CD．电压表V 的示数为5V，则L 两端的电压U＝5V
2 2 2
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因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，L 两端的电压
1
U＝U﹣U＝12V﹣5V＝7V 故CD错误。 故选B。
1 2
【例题3】在如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，
则电阻R 和R 两端的电压分别为（ ）
1 2
A．1.2V，4.8V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．4.8V，1.2V
【答案】D
【详解】由图可知：V 测的是电源电压；V 测的是R 两端的电压，即V 的示数应大于V 的示
1 2 2 1 2
数；而两个电压表的指针偏转角度相同，所以V 选的量程应是0~15V，其分度值是0.5V，读数
1
（即电源电压）为6V；V 选的量程应是0~3V，其分度值是0.1V，读数（即R 两端的电压）为
2 2
1.2V；由串联电路电压规律有，电阻R 两端的电压为U=U﹣U=6V﹣1.2=4.8V。故选D。
1 1 2
五、电阻
1 . 电阻
（1）概念：在物理学中，用电阻表示导体对电流阻碍作用的大小。用字母R表示。
（2）单位
①国际单位：欧姆，简称欧，符号Ω.
②常用单位：千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）.
换算关系：1 kΩ = 10 3 Ω 1MΩ = 10 3 kΩ.
（3）电阻器：在电子技术中，我们常用到有一定电阻值的元件——电阻器，也叫做定值电阻。
电路图中用符号 表示。
（4）对电阻的理解
①导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。在相同的电压下，导体对电流的阻碍作
用（电阻）越大，电路中的电流越小。
②导体的电阻是导体本身的一种性质，由自身情况决定。不管这个导体是否连入电路，是否有
电流通过，也不管它两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用（电阻）总是不变的。
（5）一些物体的电阻值
小灯泡 约10欧 人体 约几千欧
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白炽灯 约800欧 电流表 约0.1欧
热水壶 约50欧 电压表 约几十兆欧
2. 影响电阻大小的因素
（1）影响电阻大小的因素
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。在材料、长度相同时，导体的横截面积越大，
电阻越小。在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。在一定条件下，金属导体的电
阻随温度的升高而增大。
（2）半导体：导电性能介于导体和绝缘体之间，称做半导体。例如锗、硅等。利用半导体材
料可以制作二极管、三极管。如果把很多二极管、三极管和电阻、电容等元件直接做在硅单晶片上
（俗称芯片），就成了集成电路。
（3）超导现象：某些物质在很低的温度时，如铝在-271.76°C以下，铅在-265.95°C以下，电
阻就变为0，这就是超导现象。
六、变阻器
能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器。常见的有：滑动变阻器、电阻箱、电位器。
1. 滑动变阻器
（1）结构：电阻线，接线柱ABCD、金属杆、滑片P等。
变阻器结构 结构示意图 变阻器符号
（2）原理：改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
（3）结构示意图和符号
A、B、C、D分别表示四个接线柱，P表示滑片。元件符号如图所示。
（4）铭牌上各物理量的意义：
例如，一滑动变阻器标有“20Ω 1A”，其中“20Ω”表示变阻器的 最大电阻是 2 0 欧 ；“1A”
表示 允许通过的最大的电流是 1A 。
（5）滑动变阻器的接法
①滑动变阻器应按照“一上一下”的方式接入电路中。
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②关键是确定滑动变阻器的下端接线柱，上端两个接线柱中任何一个连入电路，接法是等效的。
③滑片向靠近下接线柱的方向移动，电阻变小，滑片向远离下接线柱的方向移动，电阻变大，
可简记为：“近下电阻变小，远下电阻变大”。
（6）滑动变阻器常见两种错误的接法
①把接线柱C、D连入电路。把C、D接线柱连入电路，相当于一条导线，连入电路的阻值为
0，移动滑片不能改变电阻。
②把接线柱A、B连入电路。将A、B接线柱接入电路时，电流要经过全部电阻线，此时变阻
器连入电路的电阻值为变阻器的最大阻值，相当于一个定值电阻，移动滑片不能改变电阻。
2. 电阻箱
（1）电阻箱的特点
电阻箱由若干个不同阻值的定值电阻，按一定的方式连接而成，是一种可以调节电阻大小并且
能够显示出电阻阻值的变阻器。
（2）电阻箱的读数
使用时，把两个接线柱接入电路，调节旋盘就能得到0 ~×××××Ω（通常为9999.9Ω）之间的任
意阻值。各旋盘对应的指示点的示数乘以面盘上标出的倍数，加在一起，就是接入电路的阻值。
如图所示电阻箱接入电路的阻值为＝3000+600+8=3608Ω.
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（3）插孔式电阻箱
插入式电阻箱的工作原理为：把铜塞插进去，靠铜棒来短接下面的电阻，电流不从电阻丝走了
使之失去作用来调整电阻大小的；缺点是阻值不能连续变化，只能是几个固定阻值电阻的组合数。
如图所示电阻箱接入电路的阻值为1+2=3Ω.
3. 电位器及其应用
滑动变阻器一般只在实验室中应用。有些家用电器（如收音机）音量调节的器件也是一种变阻
器，通常称为电位器。
（1）机械式电位器
如图所示是机械式电位器，由内部构造图可知，电位器在电路相当于滑动变阻器的作用。
电位器 电位器结构图 电位器原理
如图所示，把A和B两个接线柱串联接入收音机电路，当顺时针旋转时，接入电路中的电阻变
大，电流变小，音量变小，反之音量变大。
（2）数字电位器
数字电位器是一种用数字信号控制阻值的器件（集成电路）。与机械式电位器相比，数字电位
器具有可程序控制改变阻值、耐震动、噪声小、寿命长、抗环境污染等重要优点，因而，已在自动
检测与控制、智能仪器仪表、消费类电子产品等许多重要领域得到应用。
（3）变阻器在生产和生活中的一些应用实例
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亮度可变的台灯、转速可变的电风扇、舞台用到的调音台、汽车油量表、称重仪、测高仪等。
【例题1】关于导体的电阻，下列说法正确的是（ ）
A．导体的电阻由其两端的电压和通过导体的电流共同决定
B．导体通电时有电阻，不通电时没有电阻
C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强
D．导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小
【答案】D。
【详解】AB．电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，导体通电
时有电阻，不通电时也有电阻，故AB错误；
C．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越差，故C错误；
D．电阻是指导体对电流的阻碍作用，导体电阻越小，对电流的阻碍作用越小，故D正确。
故选D。
【例题2】滑动变阻器可以改变接入电路中电阻的大小。使用时移动滑片，改变的是滑动变阻
器接入电路中电阻丝的（ ）
A．材料 B．横截面积 C．长度 D．电流方向
【答案】C。
【详解】导体的电阻受导体的材料、长度、横截面积、温度的影响；滑动变阻器的原理是通过
改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻。故C符合题意，ABD不符合题意。故选C。
【例题3】电位器实质是一种变阻器，如图是电位器的结构和连入电路的示意图，A、B、C是
接线柱。当滑片向A端旋转时，连入电路的电阻（ ）
A．变大 B．变小 C．不变 D．先变大后变小
【答案】B
【详解】由图可知，A、B接线柱接入电路中，则从滑片到A点这部分电阻片接入电路中，当
滑片向A端旋转时，电阻片接入电路中的长度变短，则连入电路的电阻变小，故B符合题意，
ACD不符合题意。故选B。
【例题4】关于材料，下列说法正确的是（ ）
A．铜、铝、陶瓷都是很好的导体
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B．电加热器最适合用超导体材料制成的
C．导体和绝缘体没有绝对界限，绝缘体有时可以变成导体
D．发光二极管是一种半导体材料，只要接入电路就可以发光
【答案】C。
【详解】A．铜、铝是很好的导体，陶瓷是绝缘体，故A错误；
B．电加热器的发热体是用电阻率大的材料制成的，故B错误；
C．导体和绝缘体没有绝对界限，在一定的条件下，绝缘体有时可以变成导体，故C正确；
D．发光二极管是一种半导体材料，它具有单向导电性，正向接通才可以发光，故D错误。
故选C。
【例题5】如图甲为调光台灯，乙为该调光台灯的简单电路图，在电路图的M、N两点之间接
入一个滑动变阻器，使得滑片P向右移动时，灯泡的亮度变亮，则下列方法中正确的是（ ）
A．A接M，B接N B．C接M，D接N
C．A接M，D接N D．B接M，C接N
【答案】C.
【解析】AB．滑动变阻器使用时应采用一上一下的接线方式。全部接在上方或下方接线柱，
移动滑片均不能起到改变阻值大小的作用。故AB错误；
C．当A接M，D接N时，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝变短，阻值变小，
该串联电路的电流变大，小灯泡变亮。故C正确；
D．当B接M，C接N时，滑片P向右移动，滑动变阻器接入电路的电阻丝变长，阻值变大，
电路的电流变小，小灯泡变暗。故D错误。
故选C。
四、实验专题
一、探究串联电路中各处电流的关系
【实验目的】探究串联电路中各处电流的关系。
【实验器材】规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
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【设计实验】实验电路如图所示，将电流表分别接入电路中的A、B、C三点，读出电流表的
示数，并进行比较；换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次。
【实验步骤】
（1）根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态。
（2）将电流表分别接入电路中的A、B、C三点，如下图所示，检查电路无误后闭合开关，读
出电流表在A、B、C三点的示数，记录在表格中。
（3）换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次。
实验序号 A处电流/A B处电流/A C处电流/A
1 0.20 0.20 0.20
2 0.28 0.28 0.28
3 0.30 0.30 0.30
【实验结论】串联电路中的电流处处相等。即I ＝I ＝I
A B C
【实验注意事项】
（1）注意正确连接电流表；
（2）运用试触法合理地选择电流表的量程；
（3）连接电路时，应将电流表作为一个用电器来看待，依次按顺序连接。
（4）多次实验的目的：避免出现偶然性，寻找普遍规律。
二、探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系
【实验目的】探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系。
【实验器材】规格不同的灯泡若干、电流表、电源、开关、导线若干。
【设计实验】实验电路如图所示，将电流表分别接入电路中的 A、B、C三点，读出电流表的
示数，并进行比较；换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次。
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【实验步骤】
（1）根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态。
（2）电流表分别接入电路中的A、B、C三点，如图所示，检查电路无误后，闭合开关，读出
电流表在A、B、C三点的示数，记录在表格中。
（3）换用不同规格的灯泡或电源重复上述步骤，再测量两次。
【实验数据】
实验序号 A处电流/A B处电流/A C处电流/A
1 0.38 0.26 0.12
2 0.48 0.20 0.28
3 0.46 0.16 0.30
【实验结论】并联电路中干路电流等于各支路的电流之和，即I ＝I ＋I
A B C
三、探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【设计实验】
（1）实验器材：规格不同的灯泡若干、电压表、电源、开关、导线若干。
（2）设计实验电路并画出电路图，如图所示。选用不同（相同/不同）规格的小灯泡L、L 连
1 2
接电路。根据电源电压选择电压表的量程。
（3）将电压表的两端分别连到A与B、B与C、A与C，测量电压U、U、U。改变两个小灯
1 2
泡的规格，重做上述实验。
【进行实验】
（1）根据电路图连接电路，闭合电键，测出AB两点间（即L 两端）的电压并记录；
1
（2）根据电路图连接电路，闭合电键，测出BC两点间（即L 两端）的电压并记录；
2
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（3）根据电路图连接电路，闭合电键，测出AC两点的电压（电源两端电压）并记录；
（4）实验数据
实验 L 两端电压 L 两端电压 电源两端电压
1 2
次数 U /V U /V U /V
AB BC AC
1 1.8 1.2 3.0
2 1.1 1.9 3.0
3 1.4 1.6 3.0
【分析论证】
实验结论：分析实验数据可得结论：串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和.
数学表达式： U=U+U
1 2
【交流与评估】
（1）采用不同规格的小灯泡多次测量的目的是使实验结论具有普遍性，防止偶然性。
（2）换用不同规格的小灯泡时，各小灯泡两端的电压会发生改变，但电源两端的电压（总电
压）是不变的。
四、探究并联电路各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【设计实验】
（1）设计实验电路并画出电路图。选用不同（相同/不同）规格的小灯泡L、L 连接电路。根
1 2
据电源电压选择电压表的量程。
（2）将电压表的两端分别连到L 两端、L 两端和电源两端，测量电压U、U、U。改变两个小
1 2 1 2
灯泡的规格，重做上述实验。
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【进行实验】
（1）测灯L 两端的电压并记录；
1
（2）测灯L 两端的电压并记录；
2
（3）测电源两端电压并记录。
（4）实验数据
实验 L 两端电压 L 两端电压 电源两端电压
1 2
【分析论证】 次数 U 1 /V U 2 /V U/V
实验结论：并联电1路中电源两端2电.9压与各支路用电2.器9 两端电压相等。2.9数学表达式：U=U = U
1 2
【 交 流 与 评 估】 2 2.8 2.8 2.8
（1）当电路中有多3个用电器并联2.时8 ，此结论仍然成2.8立，表达式为U21.8=U
2
=U
3
=…=U
n
=U。
（2）当把几节 相同的新干电池并联时，并联电池组两端的电压等于一节干电池两端的电压，
即U=U =1.5 V。
1
③采用不同的方法多次进行实验的目的是得出普遍规律，防止结论的偶然性。
五、探究影响电阻大小的因素
【设计实验】
（1）实验中用到的方法
①控制变量法：在探究电阻的大小可能与导体的材料、导体的长度、导体的粗细、导体的温度
有关时，利用控制变量法去探究每一个因素对电阻大小的影响。
②转换法：在电源电压不变的情况下，通过电流表的示数或灯泡亮度来判断导体电阻的大小。
【进行实验】
（1）实验器材：电源（电池或蓄电池）、导线、规格不同的镍铬合金丝、锰铜合金丝、电流
表、灯泡、开关、酒精灯、日光灯丝等。
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（2）进行实验
①根据所研究的问题连接如图所示的实物图。
探究导体的电阻与长度、粗细、材料及温度的关系
②选用长度和横截面积相同的锰铜合金丝a和镍铬合金丝b，分别将它们接入电路，观察电流
表的示数，记入表格中。
③选用横截面积相同，长度不同的两根镍铬合金丝b和c，分别将它们接入电路，观察电流表
的示数，记入表格中。
④选用长度相同，横截面积不同的两根镍铬合金丝b和d ，分别将它们接入电路，观察电流表
的示数，记入表格中。
⑤探究导体的电阻与温度的关系
控制导体的材料、长度、横截面积相同，导体的温度不同。用酒精灯给日光灯丝加热，观察灯
泡的亮暗情况及电流表的示数，记入表格中。
（3）数据收集
【分析论证】
（1）电阻与导体的材料、长度、横截面积的关系
①由实验次数1与2可得：在导体的长度和横截面积相同时，导体的电阻与导体的材料有关。
②由实验次数2与3可得出：在导体的材料和横截面积相同时，导体的长度越长，电阻越大。
③由实验次数2与4可得出：在导体的材料和长度相同时，导体的横截面积越大，电阻越小。
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（2）金属导体的电阻与温度的关系：同一灯丝的电阻随温度的升高而增大。
（3）实验结论
导体的电阻与导体的长度、横截面积、材料和温度有关。
在材料、横截面积相同时，导体越长，电阻越大。在材料、长度相同时，导体的横截面积越大
电阻越小。在长度、横截面积相同时，导体的材料不同，电阻不同。在一定条件下，金属导体的电
阻随温度的升高而增大。
【例题1】如图是“探究串联电路的电流规律”的实验电路图。
电流表的位置 A B C
电流I/A 0.3 0.3 1.5
（1）实验中，选择两个小灯泡的规格最好是______（选填“相同”或“不同”）；
（2）连接电路时开关要______，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进行______；
（3）上表是某同学实验中的一组数据：指出上述表格所记录的数据中，明显错误的数值是
_____，造成错误的原因可能是______；
（4）改正错误后得到串联电路的电流规律是______；
（5）你认为这个实验的设计中的问题是______。
【答案】（1）不同；（2）断开，试触；（3）1.5，把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数；
（4）串联电路中电流处处相等；（5）实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。
【详解】（1）为得出普遍性的规律，实验中，选择两个小灯泡的规格最好不同。
（2）为保护电路，连接电路时开关要断开，连好后检查电路是否连接正确，闭合开关前要进
行试触。
（3）根据串联电路各处的电流都相等，明显错误的数值是1.5；根据电流表大小量程之比为
5∶1，造成错误的原因可能是：把0～0.6A的量程误按0～3A的量程读数了。
（4）改正错误后，得到串联电路的电流规律是：串联电路中的电流处处相等。
（5）只根据一组数据得出的结论有偶然性，为得出普遍性的规律要多次测量。实验设计中的
问题是实验次数太少，得出的结论不具有普遍性。
【例题2】在“探究串联电路电压的特点”的活动中。
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（1）如图所示，连接电路时，开关必须______ ；实验中应选择规格_____（选填“相同”或
“不同”）的小灯泡比较合理；
（2）小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L 两端
2
电压，她能否测出L 两端电压？______；
2
（3）小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电
路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的，原因和改进方法是____。
U /V U /V U /V
AB BC AC
1.9 2.6 4.5
【答案】（1）断开，不同；（2）否；（3）见解析。
【详解】（1）如图所示，连接电路时，为保护电路，防止短路，开关必断开。
为得出普遍性的规律，实验中应选择规格不同的小灯泡比较合理。
（2）已测出L1两端的电压，与A相连的为电压表正接线柱，与B相连的为电压表的负接线柱，
小芳保持电压表的B连接点不动，只断开连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压，她不
能测出L2两端电压；理由是电压表正负接线接反了。
（3）小红分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电
路总电压等于各部分电路两端电压之和。小青认为小红的做法是错误的，原因是：实验次数太少，
得出的结论有偶然性。改进方法是应更换不同规格的小灯泡进行多次实验。
【例题3】在探究影响导体电阻大小的因素中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：
A．导体的材料 B．导体的长度 C．导体的横截面积
为验证上述猜想，他用如图所示的器材进行实验，①②④横截面积相同，③横截面积最大。
（1）该实验中，通过观察_________（选填“电流表示数”或“灯泡亮度”）来反应电阻的大
小，这种物理研究方法是_______；
A．转换法 B．控制变量法 C．等效潜代法
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（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想______（选填猜想因素选项
“A”、“B”或“C”）；
（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导
体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的_______有关；
【答案】（1）电流表示数；（2）A；（3）材料。
【详解】（1）实验中通过电流表示数的大小来反映电阻的大小，采用的是转换法。故选A。
（2）选用①②两根导体，材料、横截面积相同，长度不同，可验证导体电阻与长度的关系，即验
证猜想B。
（3）选用①④两根导体，长度、横截面积相同，材料不同，探究的是电阻大小与材料的关系；
电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的材料有关。
五、综合练习
1. 下列说法中正确的是（ ）
A．串联电路各处的电流也可能不相等
B．通过两灯的电流相等，则两灯一定是串联的
C．并联电路中各支路中的电流一定相等
D．并联电路中干路中的电流一定大于任一支路中的电流
【答案】D
【详解】 A．在串联电路中，电流处处相等，故A错误；
B．若两灯的规格相同，并联时通过两灯的电流也相等，所以，通过两灯的电流相等，两灯不
一定是串联的，故B错误；
CD．因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流一定大于任一支路中的电
流，但各支路电流与支路中的用电器有关，所以各支路中的电流不一定相等，故C错误，D正确。
故选D。
2. 如图所示实物图，请用笔画线代替导线将电路图连接完整。要求：原有导线不能改变也不
能与之交叉；电压表V 测量灯泡L 和L 串联后两端的总电压，量程要恰当；滑动变阻器的滑片P
1 1 2
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向右移动时，灯泡变暗。
【答案】见右图。
【详解】电源为2节干池，总电压为3V，故电压表应接入0~3V的量程，电压表测两灯的总电
压，故与灯泡L 和L 串联后两端并联，滑动变阻器的滑片P向右移动时，灯泡变暗，表明电流变
1 2
小，接入电路中电阻变大，故滑动变阻器应接入下端左边的接线柱，如图所示.
3. 如图是一种调光台灯电位器（滑动变阻器）的内部结构示意图，a、b、c是它的三个接线柱。
要求：旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮请完成该电路的连接。
【答案】见右图。
【详解】电位器应与灯泡串联接入电路中；旋钮带动滑片顺时针转动时，灯泡变亮，说明电路
中的电流变大，则电路的总电阻应变小，电位器接入电路中的电阻应变小，由图可知，将b和c两
接线柱接入电路后，顺时针旋转旋钮时，电阻丝连入电路中的长度变短，其阻值变小，电路中的电
流变大，灯泡变亮，如图所示。
4. 如图所示的实验电路，闭合开关S后，小灯泡L、L 的电流分别是0.2A、0.3A，电流表
1 2
A、A 的示数分别是（ ）
1
A．0.5A，0.2A B．0.5A，0.3A C．0.2A，0.3A D．0.3A，0.2A
【答案】A。
【详解】因为两灯泡并联，电流表A测干路的电流，电流表A 测灯L 的电流，并联电路中干
1 1
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路电流等于各支路电流之和，闭合开关S后，小灯泡L、L 的电流分别是0.2A、0.3A，所以电流
1 2
表A 的示数为0.2A；电流表A的示数为I=I +I=0.2A+0.3=0.5A
1 1 2
故BCD不符合题意，A符合题意。故选A.
5. 如图甲所示电路中，电流表A 与A 指针指示的位置均为图乙，求：
1 2
（1）电流表A 的读数是多少；
1
（2）电流表A 的读数是多少；
2
（3）通过灯L 电流是多少？
1
【答案】（1）2.4A；（2）0.48A；（3）1.92A。
【详解】（1）（2）由图可知，闭合开关后，两灯并联，电流表A 测干路电流，电流表A 测
1 2
L 支路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此电流表A 接入的是大量程，分度值
2 1
为0.1A，读数为2.4A；电流表A 接入的是小量程，分度值为0.02A，读数为0.48A。
1
（3）因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和，因此通过灯L 电流为
1
I=I-I =2.4A-0.48A=1.92A
1 2
6. 如图所示，用电压表分别测量L 两端的电压U、L 两端的电压U 以及L、L 串联的总电压
1 1 2 2 1 2
U，请根据表盘读数回答下列问题：
（1）L 两端的电压U 是多大？
1 1
（2）L 两端的电压U 是多大？
2 2
（3）L、L 串联的总电压U是多大？
1 2
（4）电源电压是多大？
【答案】（1）1.3V；（2）1.7V；（3）3V；（4）3V。
【详解】（1）V 的示数为1.3V，因此L 两端的电压U 是1.3V；
1 1 1
（2）V 的示数为1.7V，因此L 两端的电压U 是1.7V；
2 2 2
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（3）由于两灯泡串联，根据串联电路两端电压等于各部分电压之和，可知L、L 串联的总电
1 2
压U=U+U=1.3V+1.7V=3V
1 2
（4）电源电压等于L、L 串联的总电压，所以电源电压是3V。
1 2
7. 如图所示电路，闭合开关S、S，小灯泡L 和L 正常发光，电流表和电压表均有示数。下
1 2 1 2
列关于电路的分析不正确的是（ ）
A．灯L 与灯L 并联 B．电压表测量灯L 两端的电压
1 2 1
C．只断开开关S，灯L 正常发光 D．电流表测量电路总电流
1 2
【答案】D.
【详解】A．由图可知，闭合开关S、S，灯L 与灯L 并联，故A正确，不符合题意；
1 2 1 2
B．由图可知，电压表并联在灯泡L 两端，所以电压表测量灯L 两端的电压，故B正确，不符
1 1
合题意；
C．由图可知，闭合开关S、S，灯L 与灯L 并联，两灯独立工作互不干扰，所以若只断开开
1 2 1 2
关S，灯泡L 不受影响，将会正常发光，故C正确，不符合题意；
1 2
D．由图知，电流表与灯泡L 串联，电流表测的是通过灯L 的电流，故D错误，符合题意。
2 2
故选D。
8. 小组同学用如图所示的电路和表中的金属丝探究“导体的电阻跟哪些因素有关”。
（1）为了探究电阻与长度的关系，应选择编号为______的两根金属丝，先后接入A、B间，
通过观察____________来比较金属丝电阻的大小；
（2）选择编号为3和4的两根金属丝，先后接入A、B间，发现接入3号金属丝时灯泡的亮度
比接入4号时的更暗，说明4号金属丝的阻值更______（选填“大”或“小”），这实验表明：在
其他条件相同时，_______________，电阻越大；
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
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1 钢丝 0.5 0.1
2 铁丝 0.5 0.1
3 镍铬合金丝 0.5 0.1
4 镍铬合金丝 0.5 0.2
5 镍铬合金丝 0.1 0.1
（3）在我国城乡许多地区进行输电线路的改造，将原来细的铝质输电线换成较粗的铝质输电
线，这样就______（选填“增大”或“减小”）了输电线的电阻。
【答案】（1）3、5，灯泡的亮暗；（2）小，导体横截面积越小；（3）减小.
【详解】（1）为探究电阻与长度的关系，要控制两金属丝的材料和横截面积相同，长度不同，
所以应选编号为3、5两根金属丝。该实验通过观察灯泡的亮暗来比较金属丝电阻的大小，这种方
法是转换法。
（2）编号为3、4的两根电阻丝，材料、长度相同，而横截面积不同；3号电阻丝的横截面积
比4号小，接入电路时灯泡暗，说明电路中电流小，则3号电阻丝的电阻比4号大；所以通过实验
得到的结论是：在材料、长度相同的情况下，导体横截面积越小，电阻越大。
（3）细的铝质输电线换成较粗的铝质输电线，导线的横截面积增大了，电阻值减小了。
26
