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专题 13 电荷、电路、电流、电压和电阻
在中考物理中，电荷的相关知识是必考内容之一，主要涉及到电荷的种类、电荷守恒定律以及电荷在
电场中的作用等。
电路是电流流动的路径，由电源、用电器和导电路径组成。在中考物理中，电路的相关知识也是重点
之一，主要考查电路的基本组成、欧姆定律、电流表和电压表的使用以及电路故障的分析等。
电流是电荷在电场中定向移动形成的，其方向与电场方向相同。电流的大小可以用电流强度来表示，
电流强度是描述电路中电流大小的物理量。在中考物理中，电流的相关知识也是重点之一，主要涉及到电
流的定义、电流的方向、电流表的读数和使用等。
电压是电场中电位差的表现，是形成电流的原因。电压的大小可以用伏特来表示，电压表是用来测量
电压的仪器。在中考物理中，电压的相关知识同样是重点之一，主要涉及到电压的定义、电压的方向、电
压表的读数和使用等。
电阻是导体对电流的阻碍作用，其大小可以用欧姆定律来计算。在中考物理中，电阻的相关知识也是
重点之一，主要涉及到电阻的定义、电阻的大小、电阻箱的使用以及电阻定律等。
知识点1：两种电荷
1.物体带电：物体有了能够吸引轻小物体的性质，我们就说物体带了电。
2.摩擦起电：用摩擦的方法使物体带电。能的转化：机械能→电能。
（1）实质：摩擦起电并不是创造了新电荷，而是发生了电子转移，失去电子的物体因缺少电子而带
正电，得到电子的物体因有多余的电子而带等量的负电。
（2）甲乙两不同的物体互相摩擦，若甲物体带了正电，则乙物体一定带负电，且电量相等。
（3）通常情况下，原子核带的正电数与电子带的负电数相等，原子对外呈电中性，此时，物体不带
电。
3.两种电荷：正电荷和负电荷。
（1）被丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷；实质：物质中的原子失去了电子。（2）被毛皮摩擦过的橡胶棒带负电荷；实质：物质中的原子得到了多余的电子。
（3）同种电荷互相排斥，异种电荷互相吸引。
（4）中和：等量的异种电荷放在一起互相抵消的现象叫做中和。(中和后物体不带电)
4.电荷量(Q)：
电荷的多少叫做电荷量（Q），简称电荷；电荷量的单位是库仑，简称库，符号是C。一根实验室中
常用的玻璃棒或橡胶棒，摩擦后所带的电荷量大约只有10-7C。
1个电子所带的电量是： 1.6×10 -19 库仑。
5.验电器：
（1）构造：金属球、金属杆、金属箔。
（2）作用：检验物体是否带电和物体带电多少（带电多，金属箔张开角度大）。
（3）原理：同种电荷相互排斥。
（4）验电器的工作过程：当带电体接触金属球时，一部分电荷通过金属杆转移到两片金属箔上，从
而使两片金属箔带同种电荷，由于同种电荷互相排斥使金属箔张开一定角度；带电体所带电荷越多，两片
金属箔张角越大。
6.检验物体是否带电：
方法一：看它能否吸引轻小物体，如能则带电；
方法二：利用验电器，用物体接触验电器的金属球，如果金属箔张开则带电。
判断物体带电性质(带什么电)的方法：
把物体靠近(不要接触)已知带正电的轻质小球或验电器金属球，如果排斥(张开)则带正电，如果吸引
(张角减小)则带负电。(如果靠近带负电物体时，情况恰好相反)
7.导体与绝缘体：
（1）导体：容易导电的物体叫导体。如：金属，人体，大地，酸、碱、盐的水溶液等。
（2）绝缘体：不容易导电的物体叫绝缘体。如：橡胶，玻璃，陶瓷，塑料，油，纯水等。
（3）导体导电的原因∶有大量能够自由移动的电荷。金属内部分电子可脱离原子核的束缚自由移动，
这种电子叫自由电子。金属导电，靠的就是自由电子。
（4）半导体：导电能力介于导体与半导体之间的物体，具有单向导电性。常见材料：锗、硅等。
（5）超导体：又称为超导材料，指在某一温度下电阻为零的导体。应用：输电线，电动机的线圈。
知识点2：电流和电路1.电流：
（1）电流形成：电荷的定向移动形成电流(任何电荷的定向移动都会形成电流)。
（2）电流的方向：把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。(而负电荷定向移动的方向和正电荷移
动的方向相反，即与电流方向相反)。
（3）获得持续电流的条件：①电路中有电源、②电路为通路。
2.电路：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。
（1）电源：提供电能的装置；其他形式的能转化为电能；如：干电池是把化学能转化为电能；发电
机则由机械能转化为电能；太阳能电池是把太阳能（光能）转化为电能。
（2）用电器：消耗电能的装置；电能转化为其他形式的能
（3）开关：控制电路通断；
（4）导线：连接电路，输送电能。
3.电路有三种状态：
(1)通路：接通的电路叫通路；有电流通过导线和用电器，用电器可以工作。
(2)开路：断开的电路叫开路（也叫断路）；没有电流通过导线和用电器，用电器不能工作。
(3)短路：直接把导线接在电源两极（或用电器两端）上的电路叫短路。有很大电流通过导线，但没
有电流通过用电器，用电器不能工作。
电源短路，电路中有很大的电流，可能烧坏电源或烧坏导线的绝缘皮，很容易引起火灾。
知识点3：串联和并联
电路的两种基本连接方式：
1.串联：把电路元件逐个顺次连接起来的电路，叫串联。
特点：电路中任意一处断开，电路中都没有电流通过，用电器之间互相影响，开关可以控制所以用电
器的电流，并且位置的改变不影响它对用电器的控制。
2.并联：把电路元件并列地连接起来的电路，叫并联。特点：并联电路中各个支路互不影响，干路开关可以控制所以用电器的电流，支路开关只能控制它所
对应的支路用电器电流。
串联和并联的区别：
连接方式 串联 并联
①电流有两条或多条路径；
①电流只有一条路径；
电流路径 ②电路分为干路和支路，干路和
②没有分支，无干路、支路之分
任一支路均可构成一条电流路径
一个用电器断路，其他用电器也不 一条支路上的用电器断路，不影
各用电器工作的独立性
工作 响其他支路上的用电器
（1）串联电路特点∶电流依次经过每个电器元件；电流只有一条路径，故一处断开，各用电器都不工作。
（2）并联电路特点：电流分别经过各个支路的电器元件；电流有多条路径，故一处支路断开，其他支路
用电器正常工作。
知识点4：电流的测量
1.电流的符号和单位：
（1）电流：单位时间内通过导体横截面积的电荷量叫电流，用符号I 表示。
（2）单位：电流单位是安培，简称安，用符号A 表示；电流常用单位还有：毫安（mA）、微安
（μA）；换算关系：1A=1000mA，1mA=1000μA。
（3）一些常见的电流值：家用电冰箱的电流约为1A，家用空调的电流约为5A，计算器中电流约为
100μA，手电筒中的电流约为200mA等。
电流的三种效应：①电流的热效应，如白炽灯，电饭锅等；②电流的磁效应，如电铃等；③电流的
化学效应，如电解、电镀等。
2.电流的测量：
电流表：用来测量电流大小的仪表叫电流表。特点：其内阻很小，可视为零，接入电路中不影响电路
中电流大小。
3.电流表的使用：
（1）电流表必须和被测用电器串联；
（2）电流必须从正接线柱流入，负接线柱流出；
（3）选择合适的量程（0～0．6A； 0～3A），被测电流不要超过电流表的量程；
（4）不允许把电流表直接连接在电源的两极上。
4.实验室中常用的电流表有两个量程：
（1）0～0.6安，每小格表示的电流值是0.02安；
（2）0～3安，每小格表示的电流值是0.1安。
（3）电流表的电阻特点：本身的电阻很小，相当于一根导线。（4）电流表异常测量原因分析
情境描述 现象 原因
当闭合开关试触时，发现电流表指针
量程选择太大
摆动出现了如图所示的现象
当闭合开关试触时，发现电流表指针
量程选择太小
摆动出现了如图所示的现象
当闭合开关试触时，发现电流表指针
电流表正、负接线柱接反
摆动出现了如图所示的现象
闭合开关前，发现电流表指针摆动出
电流表没有调零
现了如图所示的现象
知识点5：串并联电路电流规律
1.串联电路的电流规律：
串联电路中各处电流都相等；公式：I=I=I。
1 2
2.并联电路的电流规律：
并联电路中总电流等于各支路中电流之和；公式：I=I+I。
1 2
实验1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
提出问题
如图，两个小灯泡L、L 串联在电路中，流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系
1 2
（1）流过A、B、C三点的电流相同∶I =I =I ；
C B A
猜想假设
（2）流过A、B、C三点的电流不同∶I >I >I
C B A
如图，分别把电流表接入A、B、C三点，测量流过三个点的电流，通过比较三点电流的大
小关系得出结论
设计实验（1）根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态；
（2）闭合开关，读出电流表在A、B、C三点的示数，记录在表格中；
进行实验
（3）换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次；
（4）整理器材
实验次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.42 0.42 0.42
实验数据 2 0.22 0.22 0.22
3 0.30 0.30 0.30
数据分析 三次实验都有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
1 2 3 n
①实验的设计--选择合适的测量点
串联电路 并联电路
两个用电器把电路分为三段，应该在每段选择一个 电路有干路和支路，应该在干路和每条支路上各选
测量点 一个测量点
②仪器的选择
（1）选择灯泡的规格不同：比如可以选择规格为"2.5V""3V""3.8V"的三个灯泡，三次实验分别选用其中两
个灯泡。
（2）在不能预先估计电路中电流大小时，电流表量程的选择要用"试触法"。
③仪器的连接
（1）按照电路图中电流顺序连接实物电路。
（2）在连接电路的过程中开关必须断开，只有当电路连接完毕并检查无误后，才能闭合开关。
（3）电流表连接的注意事项∶①电流表使用前要调零，要选择合适的量程；
②电流表与被测用电器串联；
③电流从正接线柱流入，从负接线柱流出。
实验2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
提出问题如图，两个小灯泡L、L 并联在电路中，流过A、B、C各点的电流可能存在什么关系
1 2
（1）干路电流可能等于各支路电流，即I =I =I ；
C B A
猜想假设
（2）干路电流可能等于各支路电流之和，即I =I +I
C B A
设计实验
如图，分别把电流表接入A、B、C三点，测量流过三个点的电流，通过比较三点电流的大
小关系得出结论
（1）根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态；
（2）闭合开关，读出电流表在A、B、C三点的示数，记录在表格中；
进行实验
（3）换用不同规格的灯泡重复上述步骤，再测量两次；
（4）整理器材
实验次数 A点电流/A B点电流/A C点电流/A
1 0.82 0.34 1.16
实验数据 2 0.82 0.42 1.24
3 0.34 0.42 0.76
数据分析 三次实验都有I =I +I
C B A
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+I+…+I
1 2 3 n
①实验中的注意事项
（1）在改变电流表的位置时，必须先断开开关，再对电流表位置进行调整。
（2）读数时要注意选择合适的量程。
（3）测量完一组数据后，要更换不同规格的灯泡重新测量，更换时，可以只换一个灯泡，新换的灯
泡要与未换的灯泡的规格不同。
②数据的分析
（1）对每次测得的多个实验数据进行观察，看大小是否相等，相互之间是否存在加法、乘法的等式
关系。
（2）对每次的实验数据进行分析，得出一个结论，然后看每次得出的结论是否相同，从而得出普遍
规律。
③错误结论得出的原因
在探究并联电路的电流规律时，可能会得出"并联电路中，流过各支路用电器的电流相等"的结论，原
因是实验电路的各支路中采用了相同规格的灯泡。
知识点6：电压1.电压(U)：
（1）电压是使电路中形成电流的原因，电压是由电源提供的。有电压不一定有电流，有电流必定有
电压。
（2）电压用符号“U”表示，电压的单位是伏特，符号V。电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏
（mV）、微伏（μV）。换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。
（3）常见的电压值：
干电池 铅蓄电池 手机电池 对人体安全电压 家庭电路
1.5V 2.0V 3.7V 不高于36V 220V
2.电压的测量：
测量仪器：电压表，符号是；
（1）电压表的使用：
①电压表必须与被测用电器并联；
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端，“－”接线柱连接靠近电源负极的一端（即：电
流正进负出）；
③选择合适的量程（0～3V； 0～15V），被测电压不要超过电压表的量程；
④在不超过量程的情况下，允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程：
①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏；
②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。
①电压表的电阻特点：本身的电阻很大，相当于断开的开关。
②如果电压表所选量程太小，使用时指针偏转角度太大，容易损坏电压表（如图甲）；如果电压表所
选量程太大，使用时指针偏转角度太小，读数不准确（如图乙）。指针偏转到该刻度的 2/3左右时读数最
准确。
③电压表指针位置相同时，选用0～15V量程的读数是0～3V量程读数的5倍，当其中一个量程的刻
度或数字污损时，可据此，进行换算。
3.利用电流表、电压表判断电路故障：（1）电流表示数正常而电压表无示数，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电
压表并联的用电器短路。
（2）电压表有示数而电流表无示数，则故障原因可能是：①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
（3）电流表电压表均无示数，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。
知识点7：串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律：
1.串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（即U = U + U ）；
串 1 2
2.并联电路各支路两端的电压相等，都等于电源电压。（即U = U = U ）。
并 1 2
串联分压不分流，并联分流不分压。
实验1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
【提出问题】如图所示，两个灯泡串联在电路中，灯泡两端的电压U 、U 与电源两端电压U 有什么关
AB BC AC
系呢?
【猜想与假设】
（1）串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的电压∶U =U +U 。
AC AB BC
（2）串联电路中各用电器两端的电压分别与电源电压相等∶U =U =U 。
AC AB BC
【设计实验】
（1）如甲、乙、丙图所示，分别把电压表接在AB、BC、AC处，测量两个灯泡和电源两端的电压。通过
比较三个位置电压大小的关系得出结论。
（2）为了保证实验结论的普遍性，需要更换不同规格的灯泡，重复（1）中操作两次。
【进行实验】
（1）按照"先串后并"的顺序连接实物电路，连接时开关处于断开状态。
（2）进行测量∶①把电压表接在AB两点，闭合开关，测量电压值并记录；
②把电压表接在BC两点，闭合开关，测量电压值并记录；
③把电压表接在AC两点，闭合开关，测量电压值并记录。
（3）换用不同规格的小灯泡重复上述实验两次。【实验数据】
【实验结论】通过对实验数据的分析可以得出结论∶串联电路中各用电器两端的电压之和等于电源两端的
电压。表达式为U =U +U 。
AC AB BC
事实上，当电路中串联的用电器多于两个时，以上结论仍然成立，表达式为U=U+U+…U，即串联电路
1 2 n
有分压作用。其中U、U…U 分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
1 2 n
注意1仪器的选择
（1）为了使实验结论更具有普遍性，在三次实验中，可使一次实验中两个小灯泡规格相同，其他两次实
验中两个小灯泡规格不同。
（2）使用电压表时，量程要根据电源电压来选择。比如电源电压是3V，电压表选择0~3V的量程。
（3）若选择电池作电源，则应该选择新电池。
注意2仪器的连接
（1）在连接电路过程中开关必须断开，只有当电路连接完毕并检查无误后，才能闭合开关。
（2）电压表的连接要注意∶①电压表与被测用电器并联；
②电流从"+"接线柱流入，从"-"接线柱流出。
注意3实验中的注意事项
（1）在更换电压表的测量对象时，必须断开开关后，对电压表进行拆开和再连接。
（2）测完AB间电压改测BC间电压时，不能只断开A点，改接到C点，这样会使电压表正、负接线柱反
接，指针反转，可能会损坏电压表。
（3）读数时要注意电压表选择的量程。
（4）测量完一组数据后，要更换不同规格的两个灯泡重新测量，更换时，只换一个灯泡即可，新换的灯
泡要与未更换的另一个灯泡规格不同。
注意4错误结论得出的原因
（1）若实验中均采用相同规格的灯泡进行实验，会得出"串联电路中各用电器两端电压相等"的错误结论。
（2）实验中可能会得出"串联电路中各用电器两端的电压之和比电源总电压小"的结论，这是因为导线和电
池会分得一部分电压，在误差允许范围内可认为串联电路各用电器两端的电压之和等于电源电压。
注意5电源电压的确定
（1）串联电路中两用电器的规格型号相同时，它们两端电压相同；规格型号不同时，它们两端电压不相
同。（2）几节干电池串联成电池组后，电池组两端总电压等于每节干电池两端电压之和。如图，3节1.5V的
干电池串联后，电源电压为4.5V。
实验2探究并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端电压的关系
【提出问题】如图，并联电路中各支路用电器两端的电压U 、U 与电源两端电压U 的大小有什么关系?
AB CD EF
【猜想与假设】
（1）在并联电路中，各支路用电器两端的电压可能相等，且可能等于电源电压，即U =U =U 。
CD EF AB
（2）在并联电路中，各支路用电器两端的电压之和等于电源电压，即U +U =U 。
AB CD EF
【设计实验】
（1）如甲、乙、丙图，我们分别把电压表接在AB、CD、EF处，测量两个灯泡和电源两端的电压。通过
比较三个位置电压大小的关系得出结论。
（2）为了保证实验结论的普遍性，需要改变电源电压，并更换不同规格的灯泡，重复（1）中操作两次。
【进行实验】
（1）选择1节干电池作电源，根据电路图连接实物电路，连接时开关处于断开状态。
（2）进行测量∶①把电压表接在AB两点，闭合开关，测量电压值并记录；
②把电压表接在CD两点，闭合开关，测量电压值并记录；
③把电压表接在EF两点，闭合开关，测量电压值并记录。
（3）换用不同规格的小灯泡，并更换电池节数，重复上述实验两次。
【实验数据】【实验结论】分析数据可以得出∶并联电路中，各支路两端的电压相等，均等于电源电压。表达式为
U =U =U 。
CD EF AB
事实上，当电路中并联的用电器多于两个时，以上结论仍然成立，表达式为U=U=U=…U。其中U、
1 2 n 1
U…U 分别为第1、2、…n个用电器两端的电压。
2 n
注意5多次测量的目的
两个实验中，采用不同规格的小灯泡多次测量的目的都是使实验结论具有普遍性，避免结论的偶然性。
注意6电池并联
几节干电池并联起来组成电池组时，电池组两端电压等于一节干电池两端的电压。
知识点8：电阻
1.电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体
的电流就越小。
2.电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω)；常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧；1千欧=103欧。
3.决定电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度、横截面
积和温度，与加在导体两端的电压和通过的电流无关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材
料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
实验比较灯泡的亮度探究影响导体电阻大小的因素
1. 实验目的∶探究影响导体电阻大小的因素。
2. 实验实物图∶如图所示。
3. 实验步骤
（1）导体的电阻是否跟导体的材料有关
①实验操作∶分别把长短、横截面积相同，材料不同的a、b接人电路。②实验现象∶当把b接入电路时，灯泡较暗，通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的材料有关，镍铬合金丝电阻大。
（2）导体的电阻是否跟导体的长度有关
①实验操作；分别把横截面积、材料相同，长度不同的b、c接入电路（L>L）。
b c
②实验现象∶当把b接入电路时，灯泡较暗，通过的电流较小。
③分析∶导体的电阻跟导体的长度有关，长度长的导体电阻大。
（3）导体的电阻是否跟导体的横截面积有关
①实验操作∶分别把长度、材料相同，横截面积不同的c、d接入电路（SU
1 2
故C错误。
故选B。
4．（2023·山东济南·统考中考真题）如图所示的实物电路由电源、开关S、两个小灯泡L、L 和甲、乙、
1 2丙三个电表（电流表或电压表）组成。闭合开关S后，两个小灯泡L、L 均能发光。下列关于甲、乙、丙
1 2
三个电表的判断，正确的是（ ）
A．甲是电压表，乙、丙是电流表
B．乙是电压表，甲、丙是电流表
C．甲是电流表，乙、丙是电压表
D．丙是电流表，甲、乙是电压表
【答案】B
【解析】分析实物电路发现，电流从电源正极出发，经过开关，分为两条支路，一条经过L，一条经过丙
2
表到达L，由于丙表和L 串联在一条支路中，所以丙表是电流表；电流到达L 左端，不经过L 到达乙表，
1 1 1 1
如果乙表是电流表，则电流不经过用电器，直接到电源负极，电路中出现短路，所以乙表是电压表；电流
经过L 后，到L 左端会合，会合后电流经过甲表到电源负极，所以甲表是电流表；故乙是电压表，甲、丙
1 2
是电流表，故B正确，ACD错误。
故选B。
5．（2023·上海·统考中考真题）R 与R 此时接入电路中的阻值相同，S 断开，S 闭合；求下列操作中，一
1 2 1 2
定可以使电流表示数变大的是（ ）
A．闭合 ，断开 B．闭合 ，向右滑动滑片P
C．减小电源电压，闭合 D．增大电源电压，向右滑动滑片P
【答案】B【解析】S 断开，S 闭合时，只有R 接入电路，电流表的示数 。
1 2 2
A．闭合S ，断开 S 时，只有R 接入电路，由于R 与R 此时接入电路中的阻值相同，则电流表的示数不
1 2 1 1 2
变，故A不符合题意；
B．闭合S ，R 与R 并联，由于R 与R 此时接入电路中的阻值相同，则
1 1 2 1 2
由并联电路的总电阻比任何一个分电阻都小可知，向右滑动滑片P，总电阻总是比R 小，则 ，故
1
故B符合题意；
C．闭合S ，R 与R 并联，由于R 与R 此时接入电路中的阻值相同，电路的总电阻为
1 1 2 1 2
电流表的示数
故电流表可能变小、不变也可能变大，故C不符合题意；
D．向右滑动滑片P，R 接入电路的阻值变大，当增大电源电压时，由 可知，电流表的示数可能变大、
2
可能不变、也可能变小。故D不符合题意。
故选B。
二、多选题
6．（2023上·九年级校联考课时练习）俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难、救援人员在舰艇内
发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”，其第一部件外壳上三个电压表的示数分别为U、U、U，三个电
1 2 3
流表的示数分别为I、I、I，它的内部结构如图所示，以下对各数据的分析正确的是（ ）
1 2 3A． B． C． D．以上都不正确
【答案】BC
【解析】由电路图画出其等效电路图如下图所示，可知该电路为串联电路，电流表A、A、A 串联在电路，
1 2 3
由串联电路电流规律知
电压表V 测电阻R 两端的电压，电压表V 测电阻R 两端的电压，电压表V 测电阻R 和R 串联后两端的
1 1 2 2 3 1 2
电压，由串联电路电压规律知
故BC正确，AD错误。
故选BC。
7．（2023上·九年级课时练习）关于导体的电阻，下列说法中正确的是（ ）
A．导体的电阻跟它两端的电压成正比
B．导体的电阻跟通过它的电流成反比
C．导体的电阻是导体本身的一种性质
D．导体的电阻等于导体两端的电压与通过它的电流的比值
【答案】CD
【解析】AB．电阻是导体的一种特性，只与导体的材料、横截面积、长度和温度有关，与电压和电流无关，
根据公式 ，说明电阻的大小等于导体两端的电压与通过它的电流的比值；不能反应正、反比关系，
故A B错误；
C．导体的电阻大小的影响因素有：长度、横截面积、材料和温度，跟电压、电流都无关。可见导体的电
阻是导体的一种性质，反映了导体对电流的阻碍作用大小，故C正确；
D．根据公式 ，说明电阻的大小等于导体两端的电压与通过它的电流的比值，这是一种计算电阻大
小的方法，故D正确。故选CD。
三、填空题
8．（2023·九年级课时练习）为避免点燃烟花造成人员伤害。小明设计了烟花定时自动点火装置，原理如
图所示，装置中的点火器有电流通过时，就会自动点燃烟花，定时器控制点火时间，为完善设计方案，还
需要在 （选填“a”或“b”）处安装一个开关S，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工
作。点放烟花前，定时器使其所在支路处于 状态（选填“通路”或“断路”）。
【答案】 a 通路
【解析】[1]由题知，断开此开关，指示灯熄灭，整个装置停止工作，所以，该开关应与指示灯串联，同时
能控制整个电路，由电路图可知，开关S应安装在a处。
[2]由电路图可知，定时器与点火器并联；点放烟花前，只有定时器是通路时（相当于一根导线），才能将
点火器短路，使点火器不能工作；否则，在进行倒计时，点火器工作会点燃烟花造成人员伤害。
9．（2023上·九年级校联考课时练习）定值电阻R 和R 分别标有“10Ω，1.2A”和“15Ω，1A”的字样，现
1 2
将它们串联起来接在某电源两端，为了不损坏电阻，该电源电压不能超过 V；若将它们并联起来，
在不损坏电阻的情况下，干路上的最大电流是 A。
【答案】 25 2
【解析】[1]定值电阻R 和R 分别标有“10Ω1.2A”和“15Ω1A”字样，即允许通过两电阻的最大电流分别为：
1 2
I＝1.2A，I＝1A，因为串联电路中各处电流相等，所以两电阻串联时，为了不损坏电阻，电路允许的最大
1 2
电流为
I ＝I＝1A
大 2
此时电路中的总电阻为
R＝R+R＝10Ω+15Ω＝25Ω
1 2
电源电压的最大值为
U＝I R＝1A×25Ω＝25V
大
[2]R、R 两端各自允许加载的最大电压分别为
1 2
U＝IR＝1.2A×10Ω＝12V
1 1 1U＝IR＝1A×15Ω＝15V
2 2 2
由于并联电路各支路两端的电压相等，所以两电阻并联时，在不损坏电阻的情况下，
电路两端的最大电压为
U′＝U＝12V
1
此时干路上的最大电流为
10．（2023下·九年级校联考课时练习）如图所示电路，L 标有“3V 3W”字样，L 标有“3V 1.5W”字样，
1 2
电源电压恒为3V。若L 灯丝电阻保持不变，要使两灯同时正常发光，则开关S 、开关S 、开
2 1 2
关S （以上三空均选填“闭合”或“断开”），此时两灯中灯泡 更亮些；若开关的开闭情况
3
与前面相反，则灯泡 更亮一些。（后两空均选填“L”或“L”）
1 2
【答案】 闭合 断开 闭合 L L
1 2
【解析】[1][2][3]由题知，两灯泡的额定电压相等，且等于电源电压，所以，要使两灯同时正常发光，需
要将两灯泡并联，由电路图可知，应闭合开关S、S；断开开关S。
1 3 2
[4]因为L 的额定功率大于L 的额定功率，由于此时两灯都正常发光，所以L 的实际功率大于L 的实际功
1 2 1 2
率，则灯泡L 更亮些。
1
[5]两灯的额定电压相等，灯L 额定功率较大，由 可得，电阻较小，即R＜R；若开关的开闭情况
1 1 2
与前面相反，即断开开关S、S，闭合开关S，则两灯串联，串联电路中电流处处相等，根据P＝I2R可知，
1 3 2
L 的电阻较大，其实际功率较大，则发光更亮，即L 比L 亮。
2 2 1
11．（2023上·九年级校联考课时练习）用两只完全相同的电流计分别改装成一只电流表和一只电压表，
将它们串联起来接入电路中，如图所示，此时电流表指针的偏转角 （选填“大于”“小于”或“等
于”）电压表指针的偏转角。【答案】小于
【解析】将电流计改装成电压表需要串联较大的分压电阻，将电流计改装成大量程电流表是并联较小的分
流电阻；改装后的电压表与电流表串联接入电路，流过电流表的总电流与流过电压表的电流相等，由于电
流表改装成大量程电流表是并联较小的分流电阻，所以大部分电流通过了分流电阻，电流计表头的电流很
小，电流表指针的偏转角小于电压表指针的偏转角。
12．（2023·四川绵阳·统考一模）如图甲所示是两个相同的验电器A、B，开始时验电器A带负电，验电器
B不带电。用一根带有电流表的金属棒连接两个验电器的金属球，金属棒中的电流方向是
（选填“从左至右”或“从右至左”）。如图乙所示，电源电压恒为3V，电阻R或灯L中仅有一处发生故
障，当开关S闭合后，可以根据电压表 （选填“V”或“V”）的示数判断故障情况。
1 2
【答案】 从右至左 V
1
【解析】[1]原来带负电，用一根带有电流表的金属棒连接两个验电器的金属球，连接的瞬间，A验电器的
部分电子转移到B验电器。物理学规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，因电子带负电，所以电子定
向移动的方向与电流方向相反，即金属棒中的电流方向从右至左。
[2]由电路图知，R与L串联，电压表V 测L两端电压，V 测电源电压，若R断路，则L也被断路，电压
1 2
表V 无示数，电压表V 测电源电压，示数为3V；若R短路，则电路为L的简单电路，两电压表都有示数，
1 2
且示数都为3V；若L断路，则电压表V 与R串联，相当于测电源电压，示数为3V，电压表V 测电源电
1 2
压，示数为3V；若L短路，则电路为R的简单电路，电压表V 无示数，电压表V 测电源电压，示数为
1 2
3V。由以上分析可知，无论R还是L出现故障，电压表V 都有示数，示数为3V，所以不可以从V 的示数
2 2
判断故障，可以根据电压表V 的示数判断故障情况。
1
13．（2023上·九年级校联考课时练习）在图所示的电路中，电源电压保持不变，R、R 的阻值相等。闭合
1 2
开关S，电流表A示数为I，电压表V 示数为U，电路正常工作。一段时间后，电路中有一个电表的示数
0 2 0
变小。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、R 上，请根据相关信息写出所有电表的示数及相对应
1 2
的故障。【答案】电压表V 示数为2U，电压表V 示数为2U，电流表A示数为0，R 断路；电压表V 示数为
1 0 2 0 2 1
2U，电压表V 示数为0 ，电流表A示数为2I，R 短路
0 2 0 2
【解析】故障之前两电阻串联，V 测电源电压，V 测R 电压，电流表测电路电流，因为两电阻阻值相同，
1 2 2
根据串联分压原理，则电源电压为2U，因为电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R、R 上，所以V 始
0 1 2 1
终测电源电压，为2U，如果电流表A示数减小，则示数只能减小到0，此时电压表V 需要直接连入电路
0 2
中，则R 断路；如果电压表V 示数减小，也只能减小到0，此时应该是R 短路，则总电阻变为原来的一半，
2 2 2
电流表变原来两倍，即2I，综上所述，电压表V 示数为2U，电压表V 示数为2U，电流表A示数为0，
0 1 0 2 0
R 断路；电压表V 示数为2U，电压表V 示数为0，电流表A示数为2I，R 短路。
2 1 0 2 0 2
14．（2023·九年级校联考课时练习）如图所示，有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、
b、c，且a＞b＞c。电流分别沿图中的甲、乙两种方式流过该金属电阻时，其中电阻值较小的是
（选填“甲”或“乙”）图，把这个长方体金属电阻分别按图中的两种方式接在同一电源的两端，则流过
（选填“甲”或“乙”）的电流较大。
【答案】 甲 甲
【解析】[1]相同材料的导体，横截面积一定时，长度越大，电阻越大；长度一定时，横截面积越小，电阻
越大。图甲中，导体的长为c，横截面积为 ；图乙中，导体长为b，横截面积为 。由a＞b
＞c可得，甲中的电阻较短、且横截面积较大，乙中的电阻较长，且横截面积较小，故图甲导体电阻较小，
即 。
[2]将这个长方体金属电阻分别按图中的两种方式接在同一电源的两端，则它们两端电压相同，根据可知，通过甲的电流较大。
四、实验题
15．（2023上·九年级校联考课时练习）如图甲所示的串联电路中，闭合开关S时，小桂发现灯泡L 比L
1 2
更亮，他猜想可能有以下原因：
猜想一：经过L 的电流比L 大；
1 2
猜想二：L 更加靠近电源正极。
1
为验证猜想，他做了以下探究。
（1）为了验证猜想一，小桂用电流表分别测出图甲A、B、C三处的电流，电流表示数均如图乙所示，为
A，说明猜想一错误。
（2）为了验证猜想二，小桂对调两个小灯泡在电路中的位置，操作时开关应该处于 状态，
最后发现仍是L 比L 更亮，说明猜想二是 。
1 2
（3）小桂在连接串联电路实验将要结束时，在原电路中添加了一根导线，探究并联电路的特点，如图丙
所示，在检查电路时，发现电路连接有问题，如果合上开关，将出现 （选填序号）。
A．只有一个灯L 亮
2
B．只有一个灯L 亮
1
C．两个灯都亮
D．电源短路，烧坏电源
（4）对于这个电路，若只改动一根导线，可使并联电路正确，可以改动导线 ，还可以改动
导线 。（均选填“a”、“b”、“c”、“d”或“e”）
（5）设计电路：如图丁所示的电路盒，面板上有红、绿灯各一个，三个单刀开关S、S、S 为了在不打
1 2 3。
开盒子的情况下探究盒内的电路结构，小明做了多次实验并将结果填入下表。( )
只闭合的开关 S S S S、S S、S S、S S、S、S
1 2 3 1 2 2 3 1 3 1 2 3
红灯 不亮 不亮 不亮 亮 不亮 不亮 亮
灯的发光情况
绿灯 不亮 不亮 不亮 不亮 亮 不亮 亮【答案】 0.2 断开 错误 B b c
【解析】（1）[1]电流表示数均如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，示数为0.2A，说明猜
想一错误。
（2）[2][3]为了验证猜想二，小桂对调两个小灯泡在电路中的位置，为保护电路，操作时开关应该处于断
开状态。最后发现仍是L 比L 更亮，说明灯的亮度与灯是否靠近电源正极无关，说明猜想二错误。
1 2
（3）[4]由丙图可知，小灯泡L 两端直接用导线连接起来，L 被短路，故电路中的电流由电源的正极经开
2 2
关到小灯泡L，最后回到电源的负极，因此L 亮，L 不亮，故选B。
1 1 2
（4）[5][6]由图丙可知，电流从电源正极流出经开关后，应分别流入灯泡L、L，最后回到电源的负极，
1 2
所以，可以改动b导线，还可以改动导线c。
（5）[7]由表格分析可知：
①单独闭合S、S、S，灯都不亮，说明每个灯至少需要同时闭合两个或两个以上的开关，才可以正常工
1 2 3
作；
②当闭合开关S、S 或S、S 时，只有一只灯亮，闭合开关S、S 时灯不亮；说明两灯并联，且S 是干路
1 2 2 3 1 3 2
开关，S、S 分别控制一个灯；
1 3
③当闭合S、S 时，红灯亮，说明S 控制的是红灯；当闭合S、S 时，绿灯亮，说明S 控制的是绿灯；
1 2 1 2 3 3
综合上述情况，可以判断出：两灯并联，且开关S 在干路，S、红灯同在一支路，S、绿灯同在一支路，
2 1 3
电路图如图所示：
。
16．（2023上·九年级校联考课时练习）七班同学在探究“串联电路电压的关系”实验中，所用电源是两
节干电池串联；电压表一个；阻值分别为2Ω、4Ω、8Ω和10Ω的电阻各一个；开关一个；导线若干。实验
电路如图甲所示。（1）为了完成实验，选择的电阻为 Ω、4Ω和 Ω三个电阻进行实验；
（2）小峰测量AB间电压后，断开开关直接将接“A”处的导线直接改接到“C”处不能测量BC两端电压的
原因是 ；
（3）小芳记录的实验数据如下，得出的实验结论是 （用字母表示）；
AB两端电压 BC两端电压 AC两端总电压
实验
U/V U/V U/V
1 2
1 0.9 1.9 2.8
2 1.4 2.3 2.9
3 1.7 1.2 2.9
在完成上述实验后，同学们又设计了如图乙所示的电路探究串联电路中的电压关系。
（4）小华和小明电路连接及记录的数据都无误，他们的实验数据分别如表（一）、表（二）；
表（一）
实验序号 U/V U/V U/V
1 2
1 4 8 12
2 6 6 12
表（二）
U/V U/V U/V
1 2
第一次（1节电
0.7 0.7 1.4
池）
第二次（2节电
1.4 1.4 2.8
池）
第三次（3节电
2.1 2.1 4.2
池）
分析这两组实验数据可得出结论： ；
（5）小明根据他的实验数据断定“在串联电路中，各用电器两端电压一定相等”，这一结论是（选填“正确”或“错误”）的。他之所以能得出这样的结论，是因为 ；
（6）根据小华的实验数据可知，他的实验设计有需改进之处。改进的方法是 进行多次测量。
【答案】 2 8 会导致电压表的正、负接线柱接反 U=U+U 串联电路的总电压等于
1 2
各部分两端电压之和 错误 实验所用的灯泡规格相同 电路中添加滑动变阻器，移动滑动变
阻器的滑片位置来改变电路中电流的大小
【解析】（1）[1][2]任意选择三个不同阻值的电阻，电路中的电流均不小于电流表的分度值，分压后各电
阻两端的电压均不小于电压表的分度值，都可完成实验探究，为了让实验数据更加准确，选择与4Ω相接
近的另外两个电阻最好，故可选择2Ω和8Ω。
（2）[3]电压表测量AB间的电压之后，断开开关直接将接A处的导线直接改接到C处时，会导致电压表的
正负接线柱接反，电压表指针反偏，不能测量BC两端电压。
（3）[4] 分析数据可知，串联电路中，各部分导体两端电压之和等于电路两端总电压，用公式表示为：
U=U+U。
1 2
（4）[5]分析后面两次实验表格中的数据可知，两灯泡两端的电压不同，且两灯泡两端的电压之和与总电
压相等，因此可以得出的结论是：串联电路的总电压等于各部分两端电压之和。
（5）[6][7]因为小明采用的是同一规格的灯泡进行了实验，得出的结论是错误的，应该换用不同规格的灯
泡进行多次实验。
（6）[8]该实验只测量了两组数据，实验结果不具有普遍性，应该电路中添加滑动变阻器，移动滑动变阻
器的滑片位置来改变电路中电流的大小，以便进行多次测量，提供多组数据，得出的结论才具有普遍性。
17．（2023上·九年级校联考课时练习）某小组学习了电阻的知识后开展对“液体电阻大小与哪些因素有
关”的探究，他们提出了以下猜想：
A．可能与液体的浓度有关；
B．可能与液体的体积有关。
实验器材有：两端接有金属接线柱的塑料管、电源、开关、小灯泡、导线，将上述器材组装成如图所示的
电路进行实验。请你回答下列问题：
（1）你还能提出一个可利用此装置进行实验探究的合理猜想是： ；
（2）将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，说明盐水是 （选填“导体”或“绝缘体”），其电阻大小可以根据 进行判断；
（3）探究猜想A时，为了改变盐水的浓度，将会向塑料管中添加 （选填“盐”或“清水”）并搅
拌均匀。请你对这一方案的可行性进行评估： ；
（4）探究猜想B时，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，灯泡的亮度逐渐变暗。于是得出结论：
液体浓度一定时，体积越小，电阻越大。分析操作过程及联系所学的“影响导体电阻大小的因素”回答下
列问题：①容器内液体体积减小的同时其 也在不断减小，导致电阻变大，②这一实验过程是否能完
整验证猜想B？ （选填“能”或“不能”），原因是 。
【答案】 液体电阻大小可能与液体的横截面积有关 导体 灯泡的亮度 盐 见解析
横截面积 不能 没有控制横截面积不变
【解析】（1）[1]利用此装置进行实验，可以通过加入盐水的多少，改变液体的横截面积，可以探究液体
电阻大小与液体的横截面积的关系，所以猜想为：液体电阻大小可能与液体的横截面积有关。
（2）[2]将适量盐水从注水口倒入塑料管中并闭合开关，观察到小灯泡发光，说明盐水容易导电，所以盐
水是导体。
[3]盐水浓度不同，灯泡的亮度不同，可以根据灯泡的亮度判断盐水电阻的大小。
（3）[4]探究猜想 时，需保持液体的体积不变，改变其浓度，为了改变盐水的浓度，将会向塑料管中添
加盐，则盐水的体积变化较小，其影响可忽略，若添加清水，盐水的体积变化大，对实验的影响较大。
[5]添加盐后，搅拌均匀，观察灯泡的亮度变化。倘若盐水浓度变化小，盐水的电阻变化比较小，电路中电
流变化小，灯泡的亮度变化也小，但是灯泡亮度的微小变化不容易观察。
（4）[6][7][8]因为电阻的大小受横截面积的影响，用注射器缓慢地从塑料管中抽取部分盐水，盐水的体积
变小，盐水的横截面积也变小，没有控制盐水的横截面积，不能探究盐水电阻跟体积的关系，得到的实验
结论是不可靠的。
五、综合题
18．（2023·天津·中考真题）若架设在两地之间的输电线发生了短路，如何方便快捷地确定短路的位置？
针对这一实际问题，某物理兴趣小组模拟真实情景，运用“建模”思想进行了研究：用两条足够长的电阻
丝模拟输电线（每条电阻丝单位长度阻值为r），将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路，如图甲所示．
他们把一个电源（电压恒为 ）、一个定值电阻（阻值为 ）和一块电压表用导线连接起来装入一个盒
内，并引出两根导线到盒外，制成检测盒，如图乙所示．检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端
的两接线柱相连，从而构成检测电路．通过读取盒内电压表示数、经过计算得知短路处到B端的距离．
请你解答如下问题：
（1）在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图；( )
（2）根据你设计的检测电路，推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式；
（3）进一步研究发现，当电压表的量程为0 时，如果短路位置改变，需考虑测量值超电压表量程的
可能．于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关（符号 ），通过操作这两个开关来改变电压表
的连接，完成检测．请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图．
( )
【答案】 或【解析】（1）由于A处短路，A处左侧得电路无电流通过，设从B处到A处得距离为L，则输电线路中得
电阻为R=2Lr，即L= ．将定值电阻 R 与书店线路串联，由于电源电压已知，通过电压表可以测量出某
0
个电阻两端电压，根据串联线路电压比等于电阻比得规律，即可计算出输电线路电阻R，进而算出距离
L．故电路设计如下图：
或
（2）根据串联电路电压比等于电阻比得规律得：R= R，则L= =
0
（3）由于存在超出电压表量程得可能，故而为了保护电压表，需要使其可以与一段导线并联；
由于存在超出电压表量程得可能，需要能够使电压表在测量输电线路或者定值电阻两端电压之间相互转换，
以便测量其中较小得一个，电压表要能够在图1和图2电路之间切换．
综上改进电路如下图：
19．（2023上·九年级课时练习）半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，除了可以用于各种电子元
器件外，还可以用作制冷材料。如图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和
铜片A连接，下端分别与铜片B连接后接到直流电源的两端，此时电路的电路流方向是从N型半导体经铜
片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，铜片B会向空气放出热量；反之，改变直流电源的正负极方向，使电流方向从P型半导体经铜片A流向N型半导体，这时铜片A会向空气释放热量，铜片B会从
空气吸收热量。由于半个制冷单元制冷量小，为了满足实际需要，需要多个制冷单元同时工作。
请回答下列问题：
（1）如图所示，若要使一个电冰箱箱内的温度下降，铜片A置于电冰箱的 ，（选填“箱内”“箱
外”），若将图中电源换成交流电源，此时电冰箱能否正常制冷？答： ；
（2）若将图中P型半导体与N型半导体位置互换，其他条件不变，则铜片A上表面空气温度将 。若
将图中电源正负极互换，其他条件不变，则铜片B表面空气的温度将 。（两空选填“升高、降低、
不变”）
【答案】 箱内 否 升高 降低
【解析】（1）[1]由电路的电路流方向是从N型半导体铜片A流向P型半导体，铜片A会从空气吸收热量，
应置于冰箱的箱内，从冰箱内吸收热量，使电冰箱箱内的温度下降；铜片B会向空气放出热量，应置于冰
箱的箱外，把从箱内吸收的热量散发掉，达到制冷的目的。
[2]交流电源的电流方向是变化的，这样吸热和放热的状态就会不断改变，不能使吸热的部分恒定保持吸热
状态，不能使放热的地方恒定保持放热状态。
（2）[3]将图中P型半导体与N型半导体位置互换，这时电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，
这时铜片A会向空气释放热量，使得铜片A上表面空气的温度升高。
[4]若将图中电源正负极互换，其他条件不变，电流方向从P型半导体铜片A流向N型半导体，这时铜片A
会向空气释放热量，铜片B会从空气吸收热量，铜片B表面空气的热量由于被吸收而降低。
六、科普阅读题
20．（2023·江苏盐城·统考二模）阅读短文，回答问题：
LED灯制冷片
LED灯相对于传统光源具有体积小、光效高、节约能源、使用寿命长等优点，成为人们照明的首选产品。
但就目前而言，LED灯电光转化效率仅有20%，剩下的能量白白耗散掉，使自身温度升高，从而影响使用
寿命。
研究表明，利用半导体制冷片可降低LED灯的温度。根据帕尔贴效应，将LED灯和半导体制冷片接触，当制冷片和直流电源连接成通路时，就可以达到制冷效果。半导体材料有P型半导体和N型半导体两种，
甲图是一个半导体制冷单元的原理图，P型半导体和N型半导体的上端和铜片A连接，下端分别和铜片B
连接后接到直流电源的两端，此时电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，铜片A会从空气
吸收热量，铜片B会向空气放出热量，反之，改变直流电源的正负极，铜片B会从空气吸收热量，铜片A
会向空气放出热量。
半导体中有可以自由移动的电荷。通电时，电荷移动的方向与电流方向相反。由于电荷在不同的材料中具
有不同的能量，当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收
热量。
实验发现，改变半导体制冷片两端电压，得到LED灯平均温度随时间变化的图像如图乙所示。当半导体制
冷片输入电压为5V时，LED灯温度快速降低至27℃，之后LED灯持续放热，温度上升至44℃进入稳定
状态。断开所有电源，半导体制冷片和LED灯均停止工作，LED灯温度突然跃升到48℃，然后下降到室
温。
（1）LED灯发光时，将电能转化为光能外，还转化为 能；
（2）为了延长LED灯的使用寿命，应该将LED灯和甲图的铜片 （A/B）紧密接触。若将甲图中电
源换成交流电源，此时 （能/不能）对LED灯正常制冷；
（3）甲图中，电荷的能量在N型半导体 （高于/低于）P型半导体；
（4）根据制冷片在不同电压下LED灯温度随时间变化的图像，下列说法错误的是 ；
A．使用半导体制冷片后，不同电压下LED灯温度均有所下降
B．加在半导体制冷片两端的电压越高，冷却效果越好
C．加在半导体制冷片两端的电压为5V时，冷却效果最好
D．加在半导体制冷片两端的电压为6V时的冷却效果比7V好，比8V差
（5）根据文中信息，从开始到停止工作LED灯温度随时间变化的大致图像是 。A． B． C． D．
【答案】 内能 A 不能 低于 B A
【解析】（1）[1]由材料的第一段内容可知，LED灯工作时，自身温度升高，所以将电能转化为光能外，
还转化为内能。
（2）[2]如图甲所示，铜片A吸收热量，由材料第二段内容可知，LED灯和铜片A紧密接触，使LED温度
下降，能够延长LED灯的使用寿命。
[3]若将甲图中电源换成交流电源，电流的方向在周期性变化，铜片A和铜片B的吸放热情况也会周期性变
化，此时不能对 灯正常制冷。
（3）[4]电路的电流方向是从N型半导体经A流向P型半导体，则电荷移动的方向是从P型半导体流向N
型半导体，此时铜片A放出热量，由材料的第三段内容可知，由于电荷在不同的材料中具有不同的能量，
当它从高能量状态向低能量状态运动时放出热量；从低能量状态向高能量状态运动时吸收热量。所以，电
荷的能量在N型半导体低于P型半导体。
（4）[5]由图乙可知，电压为5V时，温度为t=50℃；电压为6V时，温度为t=56℃；电压为7V时，温度
5 6
为t=58℃；电压为8V时，温度为t=52℃。即t＜t＜t＜t，所以电压为5V时，冷却效果最好，故ACD
7 8 5 8 6 7
不符合题意，B符合题意。
故选B。
（5）[6]由材料的最后一段内容可知，LED灯的温度先下降，再上升，然后不变，断电后又再上升，然后
下降，故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
21．（2023·九年级课时练习）阅读短文，回答问题：
半导体的应用
半导体指常温下导电性能介于导体与绝缘体之间的材料．半导体是指一种导电性可受控制，范围可从
绝缘体至导体之间的材料．
发光二极管（LED）是半导体二极管的一种，具有单向导电性．当二极管两端外加正向电压时，如果
正向电压很小，正向电流也几乎为零，当正向电压大于某个值以后，二极管正向导通，电流随电压增大而
迅速上升．当二极管两端外加反向电压不超过一定范围时，通过二极管的电流几乎为零，二极管处于截止
状态．外加反向电压超过某一数值时，反向电流会突然增大，这种现象称为电击穿．因而使用时应避免二极管外加的反向电压过高．如图甲所示为某发光二极管中的电流随它两端电压变化的曲线．
PTC是一种新型的半导体陶瓷材料，它以钛酸钡为主，渗入多种物质后加工而成，目前家用的陶瓷暖
风器、陶瓷电热水壶等就是用这种材料做成的．PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电
阻随温度的升高而减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大，我们把这个设定的温度叫“居
里点温度”，用PTC材料制成的电热器具有发热、控温双重功能，应用十分广泛．
家用固体电热灭蚊器也使用了PTC陶瓷电热元件，该元件电阻与温度的关系如图所示．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）由图甲可知，有关该发光二极管以下判断中错误的是 ．
A．当该二极管两端的正向电压为0.8 V时，二极管处于导通状态
B．当该二极管两端的正向电压为0.2 V时，二极管处于导通状态
C．当该二极管两端的反向电压为10 V时，二极管处于截止状态
D．当该二极管两端的反向电压为50 V时，二极管将会被击穿
（2）该发光二极管两端的正向电压为0.5 V时的电阻 （填“大于”“等于”或“小于”）正
向电压为0.7 V时的电阻．
（3）由图乙可知，该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为 ℃。
【答案】 B 大于 100
【解析】(1)[1]A．由图甲可知，当该二极管两端的正向电压为0.8V时，电流为20mA，所以此时二极管处
于导通状态，故A正确，不符合题意；
B．由图甲可知，当该二极管两端的正向电压为0.2V时，电流为0，处于于截止状态，故B错误，符合题
意；
C．由图甲可知，当该二极管两端的反向电压为10V时，二极管中的电流为零，处于截止状态，故C正确，
不符合题意；
D．由图甲可知，当该二极管两端的反向电压为50V时，二极管中的反向电流突然增大，二极管将会被击
穿，故D正确，不符合题意。
故选B。
(2)[2]由图甲可知，该发光二极管两端的正向电压为0.5V时，电路中的电流小于正向电压为0.7V时的电流，
且I-U曲线的倾斜程度变大，由欧姆定律可知，二极管的电阻逐渐减小，所以0.5V时的电阻大于0.7V时
的电阻。
(3)[3]根据居里点温度的含义“PTC有一个根据需要设定的温度，低于这个温度时，其电阻随温度的升高而
减小，高于这个温度时，电阻值则随温度的升高而增大”，由图象乙可知该PTC陶瓷电热元件的居里点温度为100℃。
