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第十六章 电压和电阻(原卷版)
课时16.5 第十六章 电压和电阻复习总结
2022年课程标准 物理素养
物理观念:电压的单位及其换算关系;电阻是导体本身的一种性质;能画出
电阻在电路图中的符号;电阻大小的单位及其单位换算;正确使用滑动变阻
3.4.2知道电压、电流
器的方法;电压的作用和电源是提供电压的装置;生活中常见电源电压值;
和电阻。探究电流与电
变阻器的结构、电路符号;
压、电阻的关系,理解
科学思维:电压表的用途与符号,会使用电压表测量电压;用控制变量法探
欧姆定律
究影响电阻大小的因素;连接使用变阻器;理解:电压的概念;电阻的概
3.4.3 会使用电流表和
念;电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积及温度有关;变阻器的工作
电压表。
原理;
3.4.4 探究并了解串联
科学探究:通过实验探究串联电路中的电压规律;提高连接电路的能力,分
电路和并联电路中电 析实验,掌握规律,并能运用规律解决问题;通过实验探究并联电路中的电
流、电压的特点。 压规律;提高连接电路的能力,分析实验,掌握规律,并能运用规律解决问
题。
思维导图问题一:判断电路中电表的类型
※专题概述
判断电路中电表的类型是中学物理考试中常考的题型。解答此类问题,一般有四种方法:
方法 解读
直接观察法 根据电流表、电压表接入电路的方式来判断。电流表串联在电路中,电压表并联在电路中。
根据题中要求,画出电路中电流的路径,在路径中的电表是电流表,不在电流路径中的电表是电压
电流路径法
表
去表分析法 如果把电路中电表去掉,影响了某些用电器的工作,则去掉的是电流表;反之,去掉的是电压表
先假设电路中的电表是电流表或电压表,再分析电路对否出现故障,或是否符合要求。如无故障或
假设判断法
符合要求,则假设正确;若出现短路、断路等电路故障或不符合要求,则假设错误
【典例1】(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)在如图所示的电路中,灯泡L、L 均正常发光,
1 2
“〇”处连接的是电流表或电压表。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为电压表,b为电流表,c为电流表
【典例2】(17-18九年级上·北京·期中)某电路如图所示,灯 与 完全相同,圆圈内为电压表
或电流表:
( )若甲、乙两处均为电流表,其示数分别为 、 ,则电源输出的电流为
。
( )若甲、乙两处均为电压表,其示数分别为 、 ,则电源输出的电压为 。
【典例3】(2022秋·河南平顶山·九年级统考期末)如图所示,当开关 S闭合,下列说法正确的
是( )。A.若L、L 串联,则②表为电流表,①③表为电压表
1 2
B.若L、L 串联,则①②表为电流表,③表为电压表
1 2
C.若L、L 并联,则①③表为电流表,②表为电压表
1 2
D.若①②表为电流表,开关S闭合,L、L 都能发光
1 2
【典例4】(2022秋·河南驻马店·九年级统考期末)如图所示电路中,当开关S闭合后,要使电阻
R、R串联,甲、乙应该接入的是 、 。
1 2
问题二:利用电流表、电压表判断电路故障
※专题概述
初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故
障原因是断路还是短路,然后再判断判断故障位置。常见故障见下表:
现象 分析 故障
电流表有示数,表明电路是通路; 电压表损坏
电流表有示数而电压
电压表无示数,表明无电流通过电 电压表接触不良
表无示数
压表 与电压表并联的用电器短路
电流表短路
电压表有示数,表明电路中有电流 与电压表并联的用电器断路,此时电流表与电压表
电压表有示数,而电
流过电压表;电流表无示数,表明 串联(电压表内阻很大),电路中的电流太小,致
流表无示数
没有或几乎没有电流流过电流表 使电流表无明显示数,但电压表示数几乎等于电源
电压
两表同时短路
两表均无示数 无电流通过两电表
与电压表并联的用电器之外的部分断路
灯丝被烧断
灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯泡被短路
灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
【典例1】(2024·安徽亳州·三模)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S后,开始电路没有
故障,过了一会儿突然有一个电表的示数减小,另外两个表的示数不变。下列关于电路故障的说法中不
可能的是( )。A. 开路 B. 开路 C.电压表V开路 D.电流表 短路
【典例2】(2024·四川达州·一模)如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯L 和L 均发光。一
1 2
段时间后,一盏灯突然熄灭,而电流表示数变小,电压表的示数不变,出现这一现象的原因可能是(
)。
A.灯L 开路 B.灯L 开路 C.灯L 短路 D.灯L 短路
1 2 1 2
【典例3】(23-24九年级下·湖北宜昌·期中)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开
关S,电路正常工作,过一会儿发现电压表V 和电流表几乎无示数,电压表V 的示数明显变大,则故障
1 2
是( )。
A.L 短路 B.L 短路 C.L 断路 D.L 断路
1 2 1 2
【典例4】(2024·江苏南京·一模)如图所示,闭合开关电流表示数为零,在不拆开导线的情况
下,将M接电源“+”极,N依次试触A、B接线柱,发现电压表示数前后两次相等,且接近3V。若故障是
由两电阻引起的,则可能是( )。
A.R、R都短路 B.R、R都断路
1 2 1 2
C.R断路且R短路 D.R短路且R断路
1 2 1 2
问题三:串、并联电路电压规律的探究与应用
※专题概述串并联电路中电压规律的探究
(1)串联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L、L 串联在电路中,用电压表分别测量L、L 和电源两端电压。换用不同规格的小灯
1 2 1 2
泡重复实验,找出电压之间的规律,得出U+U=U。
1 2
(2)并联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L、L 并联在电路中,用电压表分别测量L、L 和电源两端电压。换用不同规格的小灯
1 2 1 2
泡重复实验,找出电压之间的规律,得出U=U=U。
1 2
(3)应注意的问题
连接电路时开关应断开;电压表应与被测部分并联;电流应从电压表正极流入,从负极流出;正确
选择电压表量程;应选用不同规格的小灯泡进行多次测量,使实验结论更具有普遍性。
【典例1】(2024·北京平谷·一模)某小组同学用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。在由
灯泡L、L 组成的串联电路中,L 两端的电压用U表示,L 两端的电压用U表示,L 和L 两端的总电压用
1 2 1 1 2 2 1 2
U表示。他猜想,在串联电路中,U=U+U,并用实验验证猜想。
1 2
(1)实验中下列操作不正确的是 ;
A.连接电路时,开关S处于断开状态
B.连接电压表时,试触后再选择合适量程
C.将电压表A接点连线转接至C接点,测量L 两端电压
2
(2)小华进行实验时,测得U为0.8V,U为2V,U为2.8V,于是得出结论:在串联电路中,
1 2
U=U+U,同组同学指出他的实验不能实现探究目的,请你写出小华的实验不能实现探究目的的原因:
1 2
;
(3)针对小华不能实现探究目的的原因,请你写出能够完成探究目的的操作方法(可以添加适当的
实验器材) ;
(4)请你画出改进后的实验设计表格 。
【典例2】(21-22九年级上·湖北武汉·期中)在如图所示的电路中电源电压U=12V不变。
①若在a、c接线柱间接入电压表V,b、d接线柱间接入电压表V。闭合开关,电压表V、V 的示数
1 2 1 2
分别是6V、8V,则小等泡L 两端的电压U= ;
2 2
②若在a、c接线柱间接入电流表A,b、d接线柱间接入电流表A。闭合开关.通过小灯泡L、L 和
1 2 1 2
L 的电流分别为0.3A、0.6A和02A。则电流表A 示数是 A,A 的示数是 A。
3 1 2【典例3】(21-22九年级上·湖北武汉·期中)在如图所示的电路中电源电压U=12V不变。
①若在a、c接线柱间接入电压表V,b、d接线柱间接入电压表V。闭合开关,电压表V、V 的示数
1 2 1 2
分别是6V、8V,则小等泡L 两端的电压U= ;
2 2
②若在a、c接线柱间接入电流表A,b、d接线柱间接入电流表A。闭合开关.通过小灯泡L、L 和
1 2 1 2
L 的电流分别为0.3A、0.6A和02A。则电流表A 示数是 A,A 的示数是 A。
3 1 2
【典例4】(22-23九年级上·湖北武汉·阶段练习)某实验小组在做“探究串联电路电压的规律”
实验,设计了如图甲所示的电路,并在实验室找到了如下器材:电源、电压表、小灯泡若干、开关以及
导线若干。
(1)连接电路前,发现电压表的指针如图乙所示,接下来的操作是 ;
(2)正确连接好电路后,闭合开关,将电压表连在A、B两点测量L 两端电压如图丙所示,为
1
V;
(3)在测L 两端的电压时,为了节省实验时间,想让电压表所接的B接点不动,只断开A接点并改
2
接到C接点上测出BC间的电压,这种做法存在的问题是 ;
(4)该实验小组完成三次实验,并记录数据如下表所示,分析数据,可得出的结论为:
;实验次数 AB两端电压U/V BC两端电压U/V AC两端电压U/V
1 2 3
1 1.3 1.5 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
(5)在测L 两端电压的时候,若两灯都不亮,但是电压表有示数,对此现象,同学们有以下几种猜
1
想:①灯L 灯丝断了;②灯L 接触不良;③灯L 的灯座短路。以上猜想可能符合题意的是 。
1 2 1
(选填序号)
问题四:影响电阻大小的因素
※专题概述
【典例1】(2022秋·河南漯河·九年级统考期末)利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的
因素,演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝,长度关系为L=L= = ,横截面积关系为S=S=S=
a b a b c
,其中a、c、d均为镍铬合金丝,b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线
柱上,下列说法正确的是( )。
A.选用a和b进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
B.选用c和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体长度的关系
C.选用a和c进行实验,可以探究导体电阻跟横截面积的关系
D.选用b和d进行实验,可以探究导体电阻跟导体材料的关系
【典例2】(21-22九年级上·北京房山·期中)关于如图所示的三个实验,请回答下列问题:(1)图甲所示,A、B两只灯泡串联后接在电路中,观察到A灯泡比B灯泡亮,则通过两只灯泡电流
的关系是:I I 。(选填“>”、“=”或“<”)
甲 乙
(2)图乙所示,是电子在电路中的移动方向,通过电子的移动可以判断出电源上端是
极,灯泡发光时电池将化学能转化为 能。
(3)图丙所示,为了探究影响电阻大小的因素,选用粗细相同、长度不同的两根镍铬合金丝,将它
们分别接入电路,通过观察电流表的示数可以比较电阻大小。实验时选用粗细相同的镍铬合金丝的目的
是 ,实验观察到通过长电阻丝的电流小,通过短电阻丝的电流大,由此可以得到的实验结
论是 。
【典例3】(2022秋·河南许昌·九年级统考期末)科技落后,就要受制于人。美国对中国科技公
司进行封锁制裁,限制华为等中国公司获取芯片。制造芯片的主要材料是( )。
A.超导体 B.绝缘体
C.半导体 D.导体
【典例4】(2022秋·河南濮阳·九年级统考期末)学校实验室里的电阻丝规格如表,为了探究电
阻大小与材料、长度、横截面积三个因素的关系,几位同学挑选了不同的电阻丝进行实验,其中选择合
理的一组是( )。
横截面积 横截面积
材料 编号 长度(m) 材料 编号 长度(m)
(mm2) (mm2)
① 1 0.5 ⑤ 1 0.5
② 1 1 ⑥ 1 1
镍铬合金 锰铜
③ 1.5 0.5 ⑦ 1.5 0.5
④ 1.5 1 ⑧ 1.5 1
A.③④⑤⑥ B.⑤⑥⑦⑧ C.②③⑥⑦ D.①⑤⑥⑦
问题五:滑动变阻器
※专题概述
(1)滑动变阻器接线原则:“一上一下”,一端接上接线柱,一端接下接线柱;
(2)滑动变阻器阻值变化原则:“远大近小”,滑片与下接线柱的距离越远阻值越大,越近阻值越小;
(3)滑动变阻器在电路中的作用:保护电路—连接好电路,开关闭合前,应调节变阻器在阻值最大
处;通过改变接入电路中阻值的变化,来改变电路中电流大小,从而改变与之串联的导体两端电压。
【典例1】(2022秋·河南开封·九年级统考期末)如图所示,是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几
种方案,你认为可能达到目的方案是( )。
A. B. C. D.
【典例2】(2022秋·河南郑州·九年级期末)如图甲是常用的一种可调风速的小风扇,图乙为其
用于调风速的电位器结构图,a、b、c是它的三个接线柱,a、c分别与弧形电阻丝的两端相连,b与金属
滑片相连,转动旋钮,通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变风扇风速,下列分析正确的是
( )。
A.若将a、c接入电路中,逆时针转动旋钮时,风扇风速加快
B.若将a、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速减弱
C.若将a、b接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
D.若将b、c接入电路中,顺时针转动旋钮时,风扇风速加快
【典例3】(2022秋·河南信阳·九年级期末)在如图所示的电路中,有两根导线尚未连接,请用
笔画线代替导线补上。补上后要求:滑动变阻器能改变灯泡L的亮度,闭合开关S,向左移动滑动变阻器
的滑片,电流表的示数变大。
【典例4】(2022秋·河南郑州·九年级期末)小欣用如图所示的实验器材来研究调光台灯的工作
原理,并连接了部分实验电路。(1)小欣在连接实验电路前,应该首先将开关 ;
(2)请你用笔画线代替导线,帮小欣连接成完整的实验电路,并让开关闭合时滑动变阻器连入电路
的电阻最大; ( )
(3)小欣连接完成上述实验电路,检查无误后,闭合开关,发现小灯泡不亮。小欣想:是不是电路
中某处发生了断路?小欣为了判断电路是否发生断路接下来最简单的操作是: ,观察小灯泡
是否发光。
(4)你还有哪些判断电路是否发生断路的方法?请写出一种: 。
【【过过关关检检测测】】
一、选择题
1.(2022·河南开封·九年级期末)取一个橙子,把铜片、锌片插入其中,就制成了一个水果电
池。用电压表测量电压如图所示,下列说法正确的是( )。
A.橙子是绝缘体 B.铜片是水果电池的负极
C.该水果电池的电压是3V D.两个相同水果电池串联后可提供更高的电压
2.(2024·江苏宿迁·模拟预测)小明探究串联电路的电压规律,连接了如图所示的电路,下列做
法不正确的是( )。
A.闭合开关S,电压表测量L 两端的电压
2
B.只将导线①的下端改接到L 右端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压
1 2
C.只将导线①的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量L 和L 的总电压
1 1 2D.只将导线②的下端改接到L 左端,闭合开关S,电压表测量L 两端的电压
1 1
3.(2024·山东枣庄·三模)善于动手的小乔做了一个小实验:将一张口香糖包装锡纸剪开,形成
中间狭窄的条形,并将锡纸接在5号电池的正负极(如图所示),随后,锡纸中间部分竟然快速燃烧起
来。下列说法错误的是( )。
A.锡纸连在电池两极,利用了锡纸的导电性
B.锡纸能燃烧的原因是将热能转化为电能
C.锡纸两端的电压为
D.锡纸中间狭窄的部分横截面积小,电阻大
4.(2024·陕西商洛·一模)如图所示电路,闭合开关 、 ,小灯泡 和 均正常发光,两电
表都有示数,下列判断不正确的是( )。
A.用电压表测 、 两端电压示数相等
B.电流表 的示数比 的小
C.灯 被短路时, 不发光
D.仅断开 只有一个表有示数
5.(2024·四川内江·一模)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,过一会儿,灯L
突然变亮,电流表、电压表示数都变大。则电路的故障是( )。
A.灯L短路 B.灯L断路 C.电阻R短路 D.电阻R断路6.(23-24九年级上·贵州贵阳·期中)如图所示是测量电压的电路图。连接实物电路并闭合开
关,实验中可能出现的现象与小灯泡故障相对应的是( )。
A.若仅有L 发光,则可能是L 开路
1 2
B.若仅有L 发光,则可能是L 短路
2 1
C.若电压表示数为零,则可能是L 开路
1
D.若电压表示数等于电源电压,则可能是L 短路
2
二、填空题
7.(2022·河南洛阳·九年级期末)如图甲所示的电路中, 两端的电压为 , 两端的
电压如图乙所示,则 两端的电压 ________V,电源电压 _________V。
8.(2022·河南驻马店·九年级期末)如图所示电源电压保持不变,当开关S断开,甲、乙为电流
表时,若两表指针位置相同,则通过灯泡L、L 的电流I∶I=___________;当开关S闭合,甲、乙两表
1 2 1 2
为电压表时,两表的示数之比U ∶U =1∶3,则灯泡L、L 的电压比U∶U=___________。
甲 乙 1 2 1 2
9.(23-24九年级下·广东广州·开学考试)①请在图1中画出图2对应的电路图: ;②若实验过程中,A 的示数如图3,滑动变阻器接入电路的电阻为10Ω,通过滑动变阻器的电流为
2
0.5A,则A 的示数为 A,滑动变阻器10s内产生的热量为 J;
1
③若实验过程中,连接完图2电路,闭合开关后,发现A 有示数,电压表无示数,A 无示数,则原
1 2
因可能是: 。(选填字母)
A.滑动变阻器断路 B.R断路 C.A 断路 D.电压表断路
2
三、实验题
10.(2024九年级下·全国·专题练习)滑动变阻器:
原理 通过改变连入电路中电阻线的 来改变连入电路中的电阻
电路
结构图示
符号
断路式: 右侧电阻线断路,左侧电阻线接入电路
短路式: 右侧电阻线短路,左侧电阻线接入电路
接法
定值电阻式: 电阻线全部接入电路
(1)说明:
当变阻器接入两上接线柱时,其连入电阻为零;
当变阻器接入两下接线柱时,其连入的是最大阻值;
(2)使用: 联在电路中;
接线方式: ,接入电路前,滑动变阻器滑片应滑到最大阻值处;
(3)应用:调节音量的电位器
【提示】电阻变化的判断:取决于所接下接线柱,滑片远离变阻变大,靠近则变小。
11.(23-24九年级上·广东河源·期末)如图所示是探究导体电阻与导体长度的关系的实验电路,
器材有:电流表、电压表、滑动变阻器、开关各一个,干电池两节,粗细相同的镍铬合金丝6根,导线
若干。实验次数 1 2 3 4 5 6
长度L/cm 10 20 30 40 50 60
电压U/V 2.4
0. 0.2
电流I/A 1.2 0.6 0.3 0.2
4 4
电阻R/Ω 2 4 6 10 12
(1)闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移动到 (选填“a”或“b”)端;
(2)依次将镍铬合金丝接入电路进行实验,调节滑动变阻器,使电压表示数保持为2.4V,记录电流
表示数到表格中,分析表中数据可知,第4根镍铬合金丝的电阻为 Ω;可得出的结论是:导体材
料和 相同时,导体的电阻与导体长度成 ;
(3)如图所示是一种测定油箱内油量的装置图,其中R是滑动变阻器的电阻片,金属杆AP可以绕O
点转动,P为金属滑片,油箱内油量越多,油量表的示数越大,请将电路图补充完整 。
12.(2022·河南新乡·九年级期末)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;
UAB/ UAB/ UAB/
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________。