第十六章 探究电路（复习课件）物理沪科版2024九年级全一册

义务教育教科书 第十六章  探究电路 复习课件 上海科学技术出版社 1. 电阻及其影响因素 2. 滑动变阻器的原理与使用 3. 欧姆定律 4. 电路的动态分析 5. 分析电路故障问题 6. “伏安法”测电阻 7. 其他方法测电阻 8. 探究电流与电压、电阻的关系 9. 欧姆定律在串、并联电路中的应用 10. 家庭电路 单元内容 学习目标 1. 知道电阻，了解变阻器的结构和作用，能运用电阻知识解决一些相关问题；能用控制变量法探究影响电阻大小的因素。 2. 能完成“探究电流与电压、电阻的关系”实验；能在规划实验步骤时自觉运用控制变量法，能收集证据，得出结论，能按要求完成实验报告；能理解欧姆定律，并能运用其说明生产生活中的有关现象。 3. 能完成“用电流表和电压表测量电阻”的实验，会选择实验器材，规划实验步骤，连接电路，进行实验，能按要求完成实验报告；能运用欧姆定律等探究相关问题。 4. 了解家庭电路的组成，有安全用电和节约用电的意识；在家庭用电中有保护自己和他人的安全意识，知道安全用电的重要意义 重点难点 单元重点 1. 电阻概念的建立。 2. 变阻器的工作原理。 3. 运用控制变量的方法设计和完成“电流与电压和电阻的关系”实验。 4. 理解欧姆定律的内容以及其表达式、变换式的意义。 5. 根据实验原理设计电路测电阻。 单元难点 1. 通过实验说明决定电阻大小的因素有哪些。 2. 按要求正确连接变阻器。 3. 运用控制变量的方法来设计和完成“电流与电压和电阻的关系”实验。 4. 数学推理、图象的方法处理实验数据。 5. 运用欧姆定律解决简单的实际问题。 知识图谱 一、电阻及其影响因素 第十六章  探究电路 一、电阻及其影响因素 1. 电阻 （1）概念：把导体对电流的阻碍作用叫电阻。 （2）单位 国际单位：Ω；常用单位：kΩ、MΩ。1kΩ =103Ω 1MΩ =103kΩ. （3）对电阻的理解 ①电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，导电能力越弱。 ②电阻是导体本身的一种性质，大小为R=U/I，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与有无电流、电压及电流、电压的大小无关，与是否接入电路也无关。 考点串讲 2. 影响电阻大小的因素 横截面积相同的同种材料的导体，长度越长，电阻越大；长度相同的同种材料的导体，横截面积越小，电阻越大；长度和横截面积都相同的不同材料的导体，其电阻一般不同。 一、电阻及其影响因素 3. 探究影响导体电阻大小的因素 本实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 考点串讲 【解析】A．导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压和通过的电流无关，故A不符合题意； B．将金属线对折后接入电路，材料不变，长度变短、横截面积变大，电阻变小，故B不符合题意；C．剪掉一段后接入电路，长度变小、横截面积不变，导体的电阻变小，故C不符合题意； D．将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故D符合题意。故选D。 【例题1】电路中一段金属线，下列做法中能使电阻增大的是（　） A．增大金属线两端的电压 B．将金属线对折后接入电路 C．剪断一部分 D．将金属线均匀拉长后接入电路 D 一、电阻及其影响因素 典例解析 【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关，导体两端电压为零时，导体的电阻不为零，故D正确，ABC错误。 故选D。 【例题2】由欧姆定律得到公式R=U/I，下列说法正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体的电流成反比 D．导体的电阻是导体本身的性质，与电流、电压大小无关 D 一、电阻及其影响因素 典例解析 【例题3】如图所示，用电池（电压为3 V）、小灯泡（2.5 V 0.3 A）、甲、乙两根铅笔芯（做滑动变阻器，铅笔芯的长度都是17.5 cm，甲的电阻为20 Ω，乙的电阻为10 Ω）、金属回形针、开关、导线，设计制作一个模拟的调光灯。调节效果可以从两个方面评价：一是小灯泡亮度的变化范围；二是调节精度，回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高。则铅笔芯甲和乙相比（ ） A．调节范围大，调节精度高 B．调节范围大，调节精度低 C．调节范围小，调节精度高 D．调节范围小，调节精度低 B 一、电阻及其影响因素 典例解析 【解析】甲、乙两根铅笔芯的长度都是17.5cm，甲的电阻为20Ω，乙的电阻为10Ω，甲的电阻比乙的电阻大，因此甲电阻串联在电路中电阻阻值变化范围大，对应小灯泡亮度的变化范围大；回形针移动一定距离时，电阻变化越小调节精度越高，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 一、电阻及其影响因素 典例解析 【例题4】小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体，A、B、C长度相等，A、B、D横截面积相等。请你回答以下问题： （1）在图甲中M、N之间接入不同导体时，可通过_________来判断导体的电阻大小，且小灯泡在电路中有________的作用； （2）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的________（选填导体的代表字母），实验可得到的结论是：材料、横截面积一定时，________， 导体电阻越大； 一、电阻及其影响因素 灯泡亮度 保护电路 B、D 长度越长 典例解析 （3）实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是：在电路中串联一个_________； （4）完成上述实验后，小明进行了图丙所示实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，闭合S后，用酒精灯加热钨丝，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻________（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 一、电阻及其影响因素 变大 电流表 典例解析 【解析】（1）该实验中，导体的电阻大小是通过灯泡的亮度来判断的，这里运用了转换法；另外，灯泡在电路中还能起到保护电路的作用。 （2）要探究导体的电阻与导体长度的关系，应选用不同长度，其他因素相同的电阻丝，所以M、N之间应接入图乙中的B、D。 实验发现，接入A时灯泡较暗，故可得出结论：材料、横截面积一定时，长度越长，电阻越大。 （3）电流表可以明显显示电路中电流的变化，从而判断电阻的大小，所以可以在电路中串联一个电流表。 （4）电流表示数变小，说明钨丝电阻变大了，可知温度升高，钨丝的电阻变大。 一、电阻及其影响因素 典例解析 二、滑动变阻器的原理与使用 第十六章  探究电路 二、滑动变阻器的原理与使用 1.接线柱的选择 滑动变阻器接入电路中时，其接线柱的选择 要遵循“一上一下”的原则； 2.判断滑片移动时接入电路阻值的变化情况 判断滑片移动时接入电路的阻值变化情况时，一定要看清下方接线柱接的是左边还是右边，然后看滑片的移动方向，远离下方接线柱时滑动变阻器接入电路的阻值增大，靠近下方接线柱时滑动变阻器接入电路的阻值减小，与上方接哪个接线柱无关，简记为“近小远大”。 滑动变阻器的使用方法 方法技巧 二、滑动变阻器的原理与使用 【解析】经分析知，灯泡的右接线柱与滑动变阻器左下方接线柱相连，电压表并联在变阻器两端；由电源的电压为3V可知，电压表的量程选0～3V，如图所示. 【例题1】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。要求： ①闭合开关S后，向右移动滑动变阻器的滑片，小灯泡变暗； ②电压表测量滑动变阻器两端的电压。 典例解析 二、滑动变阻器的原理与使用 【解析】根据题意知，当滑动变阻器的滑片右移时，灯泡变亮，电路中电流变大。电源电压不变，电流变大，电阻变小，说明滑动变阻器接入电路的电阻丝变短。滑动变阻器接入电路时，任何情况下都只有接入“一上一下”两个接线柱才能起变阻的作用，所以，下面的接线柱一定接入D，则上面的接线柱接A或B，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D。 【例题2】如图所示，用滑动变阻器控制灯的亮度，若要求滑片P向右端滑动时灯变亮，则变阻器连入电路中正确的接法是（　　） A．C接M D接N B． A接M B接N C．B接M C接N D． B接M D接N D 典例解析 二、滑动变阻器的原理与使用 【解析】图甲中，电流表并联在滑动变阻器的滑片右方，而电流表相当于导线，因此滑动变阻器连入电路的电阻丝是aP段。 图乙中，滑动变阻器的滑片右方并联了一个电压表，则电压表测滑动变阻器滑片右方Pb部分电压，滑动变阻器实际上是一个定值电阻，始终全部接入电路，当滑片滑动时，接入电路的电阻不变，因此电路中的电流不变，故灯泡亮度不变。 【例题3】图甲所示的电路，滑动变阻器连入电路的电阻丝是______ 段（选填“aP”“Pb”或“ab”）；如图乙所示的电路中，滑动变阻器滑片向右移，灯亮度______（选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 不变 aP 典例解析 二、滑动变阻器的原理与使用 【例题4】如图，甲为某调光台灯，乙为该调光台灯用到的电位器的结构图，A、B、C为电位器的三个接线柱，转动滑片可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（ ） A．电位器应该与调光台灯的灯泡并联 B．若只将A、C接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变暗 C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，灯泡变亮 D D．将B、C接入电路，若只将电阻丝做得更细些，以相同速度顺时针旋转滑片，灯泡亮度变化更明显 典例解析 二、滑动变阻器的原理与使用 【解析】A．并联电路各支路互不影响，故电位器必须与台灯串联才能调节亮度，故A错误； B．若只将A、C接入电路，则电阻丝全部接入电路，相当于接入一个定值电阻，旋转滑片，不会改变电阻，灯泡亮度不变，故B错误； C．若只将A、B接入电路，顺时针旋转滑片，接入的电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小，灯泡变暗，故C错误； D．将B、C接入电路，若只将电阻丝做得更细些，则等长度电阻丝电阻越大，以相同速度顺时针旋转滑片，电阻变化大， 电流变化大，所以灯泡亮度变化更明显， 故D正确。故选D。 典例解析 三、欧姆定律 第十六章  探究电路 三、欧姆定律 1. 对欧姆定律I=U/R及其变形式的理解 电流与电压和电阻之间有明确的因果关系，电压是形成电流的原因；电阻是导体的一种性质，对电流有阻碍作用。明确三者的关系是理解欧姆定律的关键。 学习物理公式时，要注意不能像对待数学公式一样，因为物理公式中的每个字母都代表一个特定的物理量，有其本身的物理意义。 考点串讲 三、欧姆定律 2. 欧姆定律的应用 （1）明确电路结构 可采用“去表法”判断电路的连接方式，将电压表去掉，将电流表看成是一段导线，画出等效电路图，然后进行判断。 （2）明确“电表”的功能 判断出电路的连接方式后，再将电压表和电流表“恢复”到原来的位置，明确各是测量哪部分电路两端的电压和电路中的电流。 （3）选规律求解 运用欧姆定律和串、并联电路的电流和电压规律进行分析判断。 考点串讲 （4）欧姆定律在生活生产中的一些应用 例如，电路中含有油量表、压力计、电子秤、风力计、电控调光玻璃等，主要考查学生处理实际问题的能力。 （5）分析方法 首先要明确电路的连接方式；分析是如何导致电路中的电阻变化的；电路中的电阻发生变化后又引起哪些变化；与题目中的已知（或隐舍）条件是否符合，最后做出判断。 三、欧姆定律 考点串讲 三、欧姆定律 【解析】A．对某一导体来说，电阻一定，根据欧姆定律可知，导体中的电流跟它两端的电压成正比，故A正确，不符题意； B．不同导体的电阻一般不同，由I=U/R 可知，在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比，故B正确，不符合题意； C．电压是形成电流的原因，电阻对电流有阻碍作用，因此导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体电阻有关，故C正确，不符合题意； D．导体的电阻由导体的材料、长度、横截面积以及温度决定，与导体两端的电压和流过导体的电流无关，故D错误，符合题意。故选D. 【例题1】对欧姆定律公式I=U/R 的理解，哪一句话是错误的（　　） A．对某一段导体来说，导体中的电流跟它两端的电压成正比 B．在相同电压的条件下，不同导体中的电流跟电阻成反比 C．导体中的电流既与导体两端的电压有关，也与导体的电阻有关 D．导体的电阻由导体两端的电压和通过导体的电流决定    D 典例解析 三、欧姆定律 【例题2】如图，电源电压恒定，定值电阻R1与R2的比值为1：2，闭合S1和S2，断开S3，电流表示数为I1，此时R1与R2是 联的；断开S1和S2，闭合S3电流表示数为I2，则I1：I2＝ 。 9∶2 并 典例解析 三、欧姆定律 【解析】（1）闭合S1和S2，断开S3，由图可知R1与R2并联，电流表测量干路的电流，若电源电压为U，根据欧姆定律可得，通过R1的电流I01=U/R1 ，定值电阻R1与R2的比值为1：2，所以R2＝2R1，通过R2的电流I02=U/R2=U/2R1 由并联电路规律可得电路总电流为 （2）断开S1和S2，闭合S3，由图可知R1与R2串联，电流表测量电路中的电流，根据串联电路电阻规律可得，电路的总电阻 R总＝R1+R2＝R1+2R1＝3R1 根据欧姆定律可得电路中电流为I2=U/3R1，则 典例解析 三、欧姆定律 【例题3】图甲为某汽车倒车雷达中的距离报警器简化电路图。电源电压为12V，R0为定值电阻，Rs为传感器上的电子元件，其阻值随传感器到障碍物距离变化关系如图乙所示。当传感器到障碍物的距离s=1.5m时，报警器开始报警，此时电压表的示数为4V。 （1）当传感器到障碍物距离越小时，电压表示数越 ； （2）定值电阻R0的阻值为 Ω； （3）保持起始报警电压不变，若要增大起始报警距离，可以 。 20 大 减小R0的阻值 典例解析 三、欧姆定律 【解析】（1）由图甲得，R0与Rs串联，电压表测量R0的电压；由图乙得，传感器到障碍物距离越小时，Rs阻值变小，由串联电路电阻越小，分到的电压越小得，此时Rs分到的电压越小，电源电压不变，由串联电路电压特点得，R0的电压越大，则电压表示数越大。 （2）当传感器到障碍物的距离s=1.5m时，Rs的阻值为40Ω，此时电压表的示数为4V，Rs的电压为Us=U-U0=12V-4V=8V 串联电路电流处处相等，此时电路电流为 由欧姆定律得，定值电阻R0的阻值 （3）保持起始报警电压不变，则R0的电压不变，电源电压不变，由串联电路电压特点得，Rs的电压不变；若要增大起始报警距离，Rs阻值变大，由欧姆定律得，此时电路电流变小，R0的阻值变小，则可以减小R0的阻值。 典例解析 【例题4】如图为小明设计的电子秤简易电路图，RX是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻。测量时，要求电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小。请根据以上信息，将电路图补充完整。 三、欧姆定律 典例解析 【解析】由题意可知，Rx是压敏电阻，阻值随所受压力的增大而减小，R0是定值电阻，压敏电阻Rx与定值电阻R0串联，要组成电路需要与电源、开关串联，当所称量物体对压敏电阻的压力增大时，因压敏电阻Rx的阻值随所受压力的增大而减小，所以电路的总电阻减小，由I=U/R可知，电路中的电流增大，R0两端的电压增大，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，Rx两端的电压减小，由电压表的示数随所称量物体对压敏电阻的压力增大而减小可知，电压表应并联在Rx两端，如图所示： 三、欧姆定律 典例解析 【解析】根据图示可知，两个电阻串联，电表并联到定值电阻R1的两端，所以电表为电压表；酒精气体浓度的增大时，R2的阻值减小，电路的总电阻变小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，根据U=IR可知，R1两端电压变大，电压表示数变大；如图所示。 【例题5】如图所示是模拟呼吸式酒精测试仪的简化电路图，图中○处用电表测量驾驶员的酒精气体浓度值， R1是阻值保持不变的必备工作元件，R2是气敏电阻，其阻值随呼出酒精气体浓度的增大而减小。请在 “○”内填入适合的电表符号，并在坐标中画出该电表示数随酒精气体浓度变化关系的大致图像。 三、欧姆定律 典例解析 四、电路动态分析 第十六章  探究电路 四、电路动态分析 所谓动态电路，指的是电路中存在可变电阻（如滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻等）的电路或开关断开、闭合等条件的变化引起整个电路电阻的阻值发生改变，从而引起电路中各物理量的变化。 1. 明确引起电路动态变化的原因，即是由热敏电阻、光敏电阻还是滑动变阻器引起的；明确电源的电压是否保持不变。 2. 从串联电路或并联电路的电流、电压的规律及欧姆定律中选择一条判断电路中电流或某一元件两端的电压的变化情况。 方法技巧 四、电路动态分析 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当向右移动滑动变阻器R1滑片的过程中，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电流表的示数增大，由欧姆定律得，定值电阻R2的电压增大，即电压表V2示数变大。 电压表V1示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器R1接入电路的阻值，当向右移动滑片的过程中，其接入电路的电阻变小，即该比值变小。 【例题1】如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器R1的滑片，电流表A的示数_____，电压表V2的示数_____ ，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值_____ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”）      变小 变大 变大 典例解析 四、电路动态分析 【解析】 A．如图，电路中R0起到保护电路的作用，防止滑动变阻器接入电路阻值过小时，电路中电流过大损坏电路，R与R0是串联的，故A错误； B．如图，电表串联在电路中，电子秤仪表是由电流表改装而成的，故B错误； CD．食品质量越大，滑动变阻器接入电路阻值越小，通过R的电流越大，仪表示数越大，故C正确，D错误。故选C. 【例题2】图是电子秤的原理图，R0是定值电阻，R是滑动变阻器，它的金属滑片P与弹簧顶端固定在一起，下列说法正确的是（ ） A．电路中R0起到保护电路的作用，R与R0是并联的 B．电子秤仪表是由电压表改装而成的 C．食品质量越大，通过R的电流越大 D．食品质量越大，仪表示数越小 理由： 。     C     见解析 典例解析 四、电路动态分析 【例题3】如图所示电路，电源电压6V保持不变，定值电阻的阻值为10Ω，滑动变阻器的最大阻值为20Ω，当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，以下说法正确的是（　　） A．当滑片移到a端时，电流表示数为0.3A B．当滑片移到中点时，电压表示数为2V C．电压表示数与电流表示数的比值不变 D．电压表的示数减小     C 典例解析 【解析】由图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。 A．当滑片移到a端时，电路为定值电阻的简单电路，电流表示数I=U/R=6V/10Ω=0.6A，故A错误； B．当滑片移到中点时，电路中的电流 定值电阻两端电压即电压表的示数 C．由R=U/I可知，电压表示数与电流表示数的比值等于定值电阻的阻值，所以，滑片移动时电压表示数与电流表示数的比值不变，故C正确； D．当开关闭合，滑片由b端向a端移动的过程中，变阻器连入电路的电阻减小，由电阻的串联可知电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流增大，由U=IR可知定值电阻两端的电压增大，即电压表的示数增大，故D错误。 故选C。 四、电路动态分析 【例题4】如图甲是一种测温电路，温度表由量程为3V的电压表改装而成，电源电压U恒为6V，R的阻值为40Ω，热敏电阻R1的阻值随温度t变化的关系如图乙所示。 （1）温度表的10℃应标在电压表 V刻度处； （2）电路可测量的最高温度为 ℃； （3）若仅将R增大，电路可测量的最高温度将 （选填“增大”或“减小”）。     30     2     增大 典例解析 四、电路动态分析 【解析】（1）由图甲可知，两电阻串联，电压表测R1两端的电压；当温度为10℃时，由乙图可知此时热敏电阻的阻值为R1=20Ω，因串联电路的总电阻等于各分电阻之和，所以此时电路的总电阻R总=R+R1=40Ω+20Ω=60Ω 此时电路中的电流I=U/R总=6V/60Ω=0.1A 此时电压表的示数UV=IR1=0.1A×20Ω=2V 故温度表的10℃应标在电压表2V刻度线处。 典例解析 四、电路动态分析 （2）由图乙可知温度越高，热敏电阻的阻值越大，根据串联分压的规律可知R1两端的电压越大，即电压表示数越大，则当电压表的示数最大时，即U′1=3V时，电路允许测量的温度最高，由串联电路的电压特点可知，此时定值电阻R两端的电压UR=U-U1=6V-3V=3V 则电路中的电流I'=UR/R=3V/40Ω=0.075A 此时热敏电阻的阻值R1'=U1/I' =3V /0.075A=40Ω 由图象可知，此电路允许测量的最高环境温度为30℃。 （3）若仅增大R的阻值，电源电压一定，R1两端的最大电压为3V不变，由串联电路电压的规律可知此时定值电阻R两端的电压UR=U-U1=6V-3V=3V 两者的电压之比不变，在电阻之比不变，则热敏电阻R1的阻值增大，所测温度增大。 五、电路故障分析 第十六章  探究电路 1. 电路故障的基本类型 （1）断路：断路也称为开路，是指电路中某处断开，电流无法通过。例如，导线断开、灯泡灯丝断了、开关未闭合、连接处接触不良等都可能导致断路。断路的主要特点是电路中没有电流通过，用电器不工作。 （2）短路：短路分为电源短路和局部短路。电源短路是指不经过用电器，直接将电源的正负极连接起来。这种情况会导致电流过大，可能会损坏电源甚至引发火灾等危险。局部短路是指电路中某一部分用电器被短接，该用电器中没有电流通过，而其他部分电路正常工作。 五、分析电路故障问题 方法技巧 2. 串联电路故障分析 电路图 故障 L1发光情况 L2发光情况 电流表 电压表 L1断路 不亮 不亮 无示数 无示数 L1短路 不亮 亮 有示数 有示数 L2断路 不亮 不亮 无示数 有示数 L2短路 不亮 亮 有示数 无示数 注意：当灯L2断路时，电路相当于右图，此时，电压表示数几乎等于电源两端的电压。 五、分析电路故障问题 方法技巧 故障 L1发光情况 L2发光情况 电流表A1 电流表A2 电压表V L1断路 不亮 亮 有示数 有示数 有示数 L1短路 不亮 不亮 示数很大，烧坏 无示数 无示数 L2断路 亮 不亮 有示数 无示数 有示数 L2短路 不亮 不亮 示数很大，烧坏 示数很大，烧坏 无示数 3. 并联电路故障分析 并联电路，一条支路短路相当于电源短路。（一短全短） 五、分析电路故障问题 方法技巧 【例题1】如图所示，闭合开关S后，灯泡L1和L2都发光，两电表均有示数，由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大，以下对电路和电路故障的分析正确的是（　　） A．灯泡 L1和L2发光时，两灯并联 B．灯泡熄灭是由于灯泡L2短路 C．灯泡熄灭是由于灯泡L1断路 D．灯泡熄灭是由于灯泡L2断路   D 【解析】由图知，开关闭合后，两灯泡串联在电路中，电流表测电路中电流，电压表测灯泡L2两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡L2断路，故ABC错误，D正确。 五、分析电路故障问题 典例解析 【例题2】如图所示的电路，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（　） A．电流表短路 B．灯泡L1断路 C．灯泡L2短路 D．灯泡L2断路 D　 【解析】由图知，两灯串联，电压表测L2两端电压，电流表测电路中电流。 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L1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不符合题意；C．如果灯泡L2短路，灯泡L2不发光，灯泡L1发光，电压表被短路，电压表没有示数，电流表有示数，故C不符合题意； D．若灯L2断路，则L2不发光，电压表两端与电源两极连通，电压表有示数，电压表内阻很大，电路的电流很小，电流表示数为零，灯泡L1不发光，D符合题意。 五、分析电路故障问题 典例解析 【例题3】如图所示，闭合开关S后灯泡L1、L2都不亮，电压表无示数，用一导线分别并联在灯L1、L2和开关S两端，发现接到L2两端时L1亮，其故障可能是（ ） A．L1短路 B．S断路 C．L1断路 D．L2断路   D 【解析】 A．如果L1短路，L2会发光，故A不符合题意； B．如果S断路，当用导线接在它的两端时，L1和L2都会发光，故B不符合题意； C．如果L1断路，闭合开关，电压表显示电源电压有示数，故C不符合题意； D．用导线接到L2两端时L1亮，说明开关S和灯泡L1完好，因此电路故障为L2断路，故D符合题意。 故选D。 五、分析电路故障问题 典例解析 【例题4】如图所示的电路，电源电压保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，某个电表的示数变大。若电路中只有一处故障，且只发生在电灯L1或L2处，则下列判断中正确的是（　　） A．若电压表V示数变大，则电灯L1断路 B．若电压表V示数变大，则电灯L2短路 C．若电流表A示数变大，则电灯L1断路 D．若电流表A示数变大，则电灯L2短路   D 【解析】AC．由图可知，电灯L1和L2为串联，电压表测灯泡L2两端的电压，若L1断路，则电路中没有电流，故电压表和电流表均无示数，故AC错误； BD．若L2短路，则电路中只有灯泡L1工作，电压表相当于并联在一根导线两端，示数接近于0，电路中的总阻值变小，由I=U/R可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故B错误，D正确。故选D。 五、分析电路故障问题 典例解析 【例题5】如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，电流表和电压表的都有示数．如果某时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（ ） A．电阻R1短路 B．电阻R1断路 C．电阻R2短路 D．电阻R2断路   C 五、分析电路故障问题 典例解析 【解析】 A. 如图，电压表与电阻R1并联，所以电阻R1短路后，电压表也被短路，不会有示数，故A错误； B. 电阻R1断路后，电压表串联在电路中，电压表通过R2连接在电源两端，所以电压表有示数且接近电源电压，但因为电压表的电阻很大，所以电路中电流减小，即电流表示数会减小，故B错误； C. 电阻R2短路后，电压表测量电源电压，示数增大，电路中的总电阻减小，根据I=U/R可知，电流变大，即电流表示数变大，故C正确； D. 电阻R2断路后，电路断路，两电表示数都为零，故D错误；故选C． 五、分析电路故障问题 典例解析 六、“伏安法”测电阻 第十六章  探究电路 六、“伏安法”测电阻 1. 基础知识 考点串讲 六、“伏安法”测电阻 2. 注意事项 （1）开关：连接电路的过程中，开关要断开； （2）电表 ①可用“试触法”来确定电压表、电流表的量程； ②电流都应从电表的“+”接线柱流入，“-”接线柱流出； ③在不超过量程的前提下，应尽可能使电表的指针偏转在满刻度的一半以上。 （3）滑动变阻器 ①接法：一上一下的方式连入电路阻器； ②闭合开关前，其滑片要移动到最大阻值的位置。 考点串讲 六、“伏安法”测电阻 3. 实验中常见的故障及其产生的原因 故障 原因 电流表示数偏大且电压表示数为零 待测电阻被短路 电压表示数为电源电压， 电流表示数为零 电阻开路或电流表与电压表位置颠倒 电流表示数不可变， 电压表示数为电源电压 滑动变阻器接入电路中时使用了上 面两个接线柱或滑动变阻器短路 电流表、电压表示数很小且不可变 滑动变阻器使用了下面两个接线柱 电压表和电流表示数都为零 定值电阻以外的电路某处开路 考点串讲 4. 伏安法测小灯泡电阻和伏安法测电阻的比较 项目 测定值电阻的阻值 测小灯泡的电阻 实验原理 R=U/I 电路图 实验过程 多次测量 数据处理 实验结论 R=U/I 多次测量 分别计算出每次测量的电阻，然后求出平均值 分别计算出每次测量的灯泡电阻，然后寻求普遍规律 平均值为所求的电阻值 当小灯两端电压越大时，灯丝电阻越大。 六、“伏安法”测电阻 【例题1】小芳利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值为RP）等器材测量未知电阻Rx的阻值，实验所用的电路如甲图。 （1）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实物电路的连接（要求滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变小）； （2）芳移动滑片P到最大阻值处，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数，电路故障是Rx出现了_______（选填“开路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，直到电压表、电流表示数如丙图所示，则Rx的阻值为______ Ω； （4）改变待测电阻两端电压进行多次 测量，目的是_____（选填序号）； A．避免偶然性，寻找普遍规律 B．求平均值减少误差 短路 10 B 典例解析 六、“伏安法”测电阻 【解析】 （1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，阻值变小，所以 滑动变阻器接右下接线柱，电压表并联在Rx两端，如图. （2）闭合开关S后，滑片P到最大阻值处时，电流表有示数，则电路为通路，发现电压表无示数，则说明电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路。 （3）由图丙知道，电压表的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.0V，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.20A，由欧姆定律知道，Rx的阻值为𝑅𝑥=𝑈/𝐼=2.0V/0.2A=10Ω （4）在测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差，故B符合题意，A不符合题意。故选B。 【例题2】在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）________； （2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为________； （3）分析图乙的I-U图像，可知， 小灯泡正常工作时电阻为____Ω； （4）分析图像，小灯泡灯丝两端的 电压增大时，其电阻_____（变化/不变）。 灯泡断路 10 变化 见解析 六、“伏安法”测电阻 典例解析 【解析】（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端，依题意知，小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图甲所示： （2）由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，当开关闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，则故障是断路，电压表示数接近电源电压，则故障是灯泡断路. （3）由乙图可知，小灯泡额定电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常工作时电阻为 （4）I-U图像的斜率为电阻的倒数，由图像可知， 小灯泡灯丝两端的电压增大时，图像的斜率变小， 说明 在变小，即电阻在变大，所以小灯泡灯丝两端 的电压增大时，其电阻在变化且在变大。 = =10 Ω 【例题3】实验室里有一个标识不清的定值电阻，小亮设计实验进行测量（电源为两节干电池）。 （1）根据公式________可知，通过对电流和电压的测量来间接测出导体的电阻。请用笔画线代替导线将图甲的电路连接完整（导线不得交叉）； （2）连接电路时，开关应______，滑动变阻器的滑片P应放在_____（选填“A”或“B”）端。闭合开关，电压表示数接近电源电压，电流表无示数。经检查电流表及各接线处均完好，则电路的故障可能是_____________ ； 断开 B 定值电阻断路 R=U/I 六、“伏安法”测电阻 典例解析 （3）排除故障后闭合开关，移动滑片使电压表示数为2.4V，电流表示数如图乙所示为_____A，则电阻为_____ Ω。小亮把该数据作为本实验的最终结果，请你做出评价或建议： __________ 。 0.30 8 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值，误差较大 六、“伏安法”测电阻 典例解析 【解析】（1）测量未知电阻的阻值，需要测量未知电阻两端的电压和通过的电流，然后通过公式R=U/I计算电阻的阻值。测量电阻的阻值时，电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表串联，电压表与待测电阻并联，如图所示： （2）为了保护电路，连接电路时，开关应处于断开状态；闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处于最大阻值处，由图可知，滑片应置于B端。 闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路，电压表示数接近电源电压，说明与电压表并联的定值电阻断路。 （3）由图乙可知，电流表的量程为0~0.6A；分度值为0.02A，因此示数为0.3A。 因此定值电阻的阻值为R=U/I=2.4V/0.30A=8Ω 只测量一次数据就得出了未知电阻的阻值，误差较大， 因此应改变电阻两端的电压，测量多组数据，对测得的 阻值求平均值，减小误差。 七、其他方法测电阻 第十六章  探究电路 七、其他方法测电阻 特殊法测量电阻的思路 （1）当实验器材中没有电压表时，我们可以根据公式U=IR，用电流表和已知电阻串联来替代电压表，如图所示。 （2）当实验器材中没有电流表时，我们可以根据公式I=U/R，用电压表和已知电阻并联来替代电流表，如图所示。 （3）等效替代法：当电路中的电阻被另一个电阻替换时，若电路中的电流或电阻两端的电压没有变化，则替换电阻和被替换的电阻的阻值相等。 （4）测量型实验多次测量的目的一般是取平均值减小误差；探究型实验多次实验是为了避免偶然性，寻找普遍规律。 考点串讲 七、其他方法测电阻 1. 双伏法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、待测电阻RX、两只电压表、电源、开关、滑动变阻器等。 （2）操作要点： ①连接电路，将滑动变阻器的滑片滑至阻值最大处； ②闭合开关，调节滑动变阻器滑片，读出电压表的示数分別为U0、Ux。 （3）待测电阻的表示式： Rx=UxR0/U0 考点串讲 七、其他方法测电阻 2. 伏阻法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、 待测电阻RX、一只电压表、电源、两只开关等。 （2）操作要点： ①将开关S、S0闭合，读出电压表的示数U； ②断开开关S0，读出电压表的示数为Ux。 （3）待测电阻的表示式： Rx=UxR0/（U - Ux） 考点串讲 七、其他方法测电阻 3. 伏滑法 （1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、 待测电阻RX、一只电压表、电源、一只开关等。 （2）操作要点： ①闭合开关，将变阻器的滑片P移到a端，电压表测出电源电压U ； ②再将滑片P移到b端，电压表测出Rx两端的电压Ux。 （3）待测电阻的表示式： Rx=UxRmax/（U-Ux） （Rmax为滑动变阻器的最大阻值） 考点串讲 七、其他方法测电阻 4. 安滑法 （1）主要器材：已知最大阻值的滑动变阻器、 待测电阻RX、一只电流表、电源、一只开关等。 （2）操作要点： ①变阻器滑片置于阻值最小的位置，闭合开关，记下电流表示数为Ix ； ②滑片置于阻值最大的位置，记下电流表示数为I。 （3）待测电阻的表示式： Rx=IRmax/（Ix-I） （Rmax为滑动变阻器的最大阻值） 考点串讲 七、其他方法测电阻 5. 双安法 （1）主要器材：阻值已知的定值电阻R0、 待测电阻RX、两只电流表、电源、开关等。 （2）操作要点： 闭合开关，记下电流表A1、A2的示数分别为I1、I2。 （3）待测电阻的表示式： Rx=I2R0/（I1 - I2） 考点串讲 6. 等效替代法 （1）主要器材：电源、单刀双掷开关、 电流表、电阻箱、待测电阻等。 （2）操作要点： ①将S拨至a，读出电流表的示数I。 ②将S拨至b，调节电阻箱，使电流表的示数仍为I，读出电阻箱的示数R。 （3）待测电阻的表示式：Rx=R 七、其他方法测电阻 考点串讲 七、其他方法测电阻 【例题1】小靖想利用如图所示器材测量未知电阻Rx的阻值，先闭合开关S、S1，记下电压表的示数U1，接下来应进行的实验操作是 ，则Rx= （用测得的量与已知量表示）。 断开S1，记下电压表示数U2 （U1-U2）R0/U2 典例解析 【解析】先闭合开关S、S1，记下电压表示数U1。此时电阻Rx短路，电压表示数即电源电压；再断开S1，记下电压表示数U2，此时两电阻串联，电压表测R0的电压，根据串联电路电压的规律，待测电阻的电压为 Ux=U1-U2 根据串联电路分压规律可得 所以 七、其他方法测电阻 典例解析 【例题2】某实验小组进行实验时不慎将电压表损坏，他们利用一个阻值已知的定值电阻R0、一个电流表和开关若干个，设计了如图所示的电路，也测出了待测电阻Rx的阻值（电流表量程符合要求，电源电压未知）。请将他们的实验步骤填写完整。 ①正确连接电路，只闭合开关S、S1，记录电流表的示数为I1； ②只闭合开关 ，记录电流表的示数为I2； ③待测电阻阻值的表达式为Rx= 。（用I1、I2、R0表示）。 S、S2 七、其他方法测电阻 典例解析 【解析】①正确连接电路，只闭合开关S、S1，两个电阻并联，记录电流表的示数为I1，此时电流表测量干路电流； ②只闭合开关S、S2，两个电阻并联，记录电流表的示数为I2，此时电流表测量Rx电流。 待测电阻阻值的表达式为 七、其他方法测电阻 典例解析 【例题3】某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻．在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ） A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以 C 七、其他方法测电阻 典例解析 【解析】①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两电阻并联，电流表测干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I-I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I 0R 0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表反接，不能测量Rx两端电压Ux，仅有一个电压值，不能测出Rx阻值．故C符合题意． 【例题4】小安同学在学习电路的串、并联特点后，设计了如图（甲）所示的实验原理图，来测量某一定值电阻Rx的阻值。实验操作如下： （1）为了保证电路安全，在闭合开关S前，滑动变阻器滑片应滑到最_____端（选填“左”或“右”）； （2）闭合开关S，将单刀双掷开关拨到1，调节滑动变阻器，使电流表指针指到某一值，如图（乙），电流表读数为 A； （3）保持（2）中滑动变阻器滑片位置不变，将单刀双掷开关拨到2，调节电阻箱R，当阻值为10Ω时，电流表示数与（2）中显示数值相同，则被测电阻Rx的阻值为 Ω。 右 0.3 10 七、其他方法测电阻 典例解析 【解析】 （1）闭合开关前，滑片应滑至阻值最大处的右端，以此达到保护电路的目的。 （2）电流表的示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.3A。 （3）将S拨至1，调节滑动变阻器的滑片至某一位置，电流表示数为某值，再将S拨至2，调节电阻箱，使电流表示数仍为相同的某值，此时两条电路对电流的阻碍作用相同，此时电阻箱的示数为10Ω，即为待测电阻的阻值。 【例题5】学习了欧姆定律的知识后，老师给同学们布置了设计不同方案测量未知电阻的任务，三位同学的设计方案如下： （1）小林的设计方案如图甲，闭合开关S，电流表A1和A2的示数分别为I1和I2。已知定值电阻的阻值为R0，则未知电阻RX= （用I1、I2和R0表示）； （2）小刚的设计方案如图乙，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，调节电阻箱R1的阻值，使 ，此时电阻箱的读数为R0，则未知电阻Rx= 。 电压表示数为U R0 七、其他方法测电阻 典例解析 【解析】（1）由图甲得，定值电阻R0与未知电阻Rx并联，电流表A1测量干路电流，电流表A0测量定值电阻R0的电流，由并联电路电压特点得，未知电阻Rx的电压为 Ux= U0 = I2R0 由欧姆定律得 （2）小刚的设计方案如图乙所示，闭合开关S后，先将开关S1拨至触点b，移动滑动变阻器R的滑片P至适当位置，使未知电阻Rx、变阻器R串联，电压表测量未知电阻Rx电压，此时电压表的示数为U；保持滑片P的位置不变，再将开关S1拨至另一触点，使电阻箱R1、变阻器R串联，电压表测量电阻箱R1电压，调节电阻箱R1的阻值，使电压表示数为U，此时电阻箱的读数为R0，由等效电路得，未知电阻Rx= R0 七、其他方法测电阻 典例解析 八、探究电流与 电压、电阻的关系 第十六章  探究电路 八、探究电流与电压、电阻的关系 1. 电路的连接 连接电路时，开关应断开；滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处；注意根据已知条件判断电压表、电流表量程的选择。 2. 控制变量法的应用 探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，选择定值电阻接入电路，通过调节滑动变阻器的滑片来改变其两端的电压，多次实验；探究电流与电阻的关系时，要控制电压不变。将不同阻值的定值电阻接入电路后，调节滑片使电阻两端的电压保持不变。 2. 电路故障的判断 根据两电表的示数变化情况，判断是开路 还是短路，在什么位置开路或短路。 方法技巧 甲 乙 八、探究电流与电压、电阻的关系 实验结论： 当导体电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；当导体两端电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 方法技巧 【例题1】在“探究电流与电压关系”的实验中，图甲是某实验小组设计的电路，电源电压3V保持不变。 （1）请用笔画线代替导线，在图甲中完成电路连接，要求滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小； （2）检查无误后，闭合开关发现电流表几乎无示数，电压表示数接近3V。移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是____________ ； 定值电阻R开路 【解析】（1）滑片P向B端滑动时，电流表的示数变小， 变阻器接入电路电阻变大，下端接线柱应接C点，如图所示。  （2）闭合开关发现电流表几乎无示数，说明电路是开路；电压表示数接近3V，测电源电压，移动滑片P，两电表示数均无变化，则电路故障可能是定值电阻R开路。 八、探究电流与电压、电阻的关系 典例解析 【解析】（3）图乙中，电流表示数为0.30A。 （4）定值电阻R的阻值为R=U1/I1=0.5V/0.1A=5Ω 由图像可得出：电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比。 （5）当电路中电流最小时总电阻最大，R总=U/I1=3V/0.1A=30Ω 此时滑动变阻器接入电路中的电阻为R′=R总-R=30Ω-5Ω=25Ω 故本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于25Ω。 （3）排除故障后，移动滑片P到某一位置时电流表示数如图乙 所示，此时通过定值电阻R的电流为______A； （4）实验中测得五组数据，并绘制出定值电阻R的I-U图像 如图丙所示。由图像可得： ①实验中所用定值电阻R的阻值为_____ Ω； ②实验结论：____________________________； （5）结合所测数据分析，本实验所用滑动变阻器的最大阻值应不小于____Ω。 0.30 5 电阻不变，导体中的电流与导体两端电压成正比 25 八、探究电流与电压、电阻的关系 典例解析 【例题2】小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，所用电源是两节新的干电池，定值电阻的阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。 （1）小明将5Ω的定值电阻接入如图甲所示的电路中。经检查发现电路中有一根导线连接错误，请你在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线将电路连接正确 。 （2）改正电路后，实验过程中小明发现电压表示数接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是_____________ 。 （3）改正电路，查明故障后， 闭合开关，向右移动滑动变阻器 的滑片，电压表示数_____ 。 （选填“变大”、“变小”或“不变”） 变大 八、探究电流与电压、电阻的关系 定值电阻开路 典例解析 （4）将5Ω定值电阻接入电路，当电压表的示数为________ V时，电流表示数如图乙。接着小明用10Ω电阻替换5Ω电阻，并移动滑动变阻器的滑片，使滑动变阻器接入电路中的电阻________（选填“变大”“变小”或“不变”），才能保持定值电阻两端的电压不变。 （5）换接电阻多次实验，是为了________ 。通过实验探究，小明得出的结论是：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻________ 。 避免偶然性，得到普遍规律 八、探究电流与电压、电阻的关系 1.5 变大 成反比 典例解析 【解析】（1）在“探究电流与电阻关系” 的实验中，电压表应并联在定值电阻两端，如图所示： （2）电流表无示数，则电路出现断路，电压表示数接近3V，则说明是电压表测量的部分断路，即定值电阻断路。 （3）闭合开关，向右移动滑动变阻器的滑片，滑动变阻器连入电路的阻值变小，根据串联分压的特点可知，滑动变阻器两端的电压变小，则定值电阻两端的电压变大，即电压表示数将变大。 八、探究电流与电压、电阻的关系 【解析】（4）将5Ω定值电阻接入电路，电流表 示数如图乙，电路的电流为0.3A，定值电阻两端 的电压为U=IR=0.3A×5Ω=1.5V 即电压表的示数为1.5V。 用10Ω电阻替换5Ω电阻，定值电阻两端电压变大，为了保持定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器连入电路的阻值。 （5）换接电阻多次实验，得到多组数据，是为了避免偶然性，得到普遍规律。 在实验中，定值电阻两端的电压始终保持不变，每组电流与电阻的乘积是一个定值，可得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 八、探究电流与电压、电阻的关系 九、欧姆定律在串、 并联电路中的应用 第十六章  探究电路 串联电路电流、电压、电阻的规律 串联电路 电流 电压 电阻 分压规律 串联电路两端的总电压等于各串联用电器两端的电压之和。 串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。 串联电路中，各电阻两端的电压与它们电阻的大小成正比。 串联电路中电流处处相等。 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 考点串讲 并联电路电流、电压、电阻的规律 并联电路 电流 电压 电阻 分流规律 并联电路干路中的电流等于各支路的电流之和。 并联电路中各支路两端的电压都相等。 并联电路总电阻的倒数， 等于各并联电阻的倒数之和。 并联电路中，各支路电流与支路电阻大小成反比。 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 考点串讲 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 本章计算题主要围绕欧姆定律在串、并联电路中的应用出题，这是电学部分的重点和难点。要掌握解题的规律和方法，加强训练、加深对物理概念和规律的理解，提高分析问题、解决问题的能力。 在计算较复杂的电路题目时，一般步骤是： 1. 画出电路图，分析电路中各元件的连接方式（不考虑电压表和电流表）。 2. 电路中若有电压表和电流表，要分析电流表和电压表的测量对象，根据题意明确电流表和电压表的测量值。 3. 在电路图中注明已知物理量的符号、数值，未知物理量的符号。 4. 找出各物理量间的关系，依照各物理量的关系、电路特点，利用欧姆定律及串、并联电路的特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。 5. 列出关系式，代入数值前统一单位，然后进行计算。 方法技巧 【例题1】如图甲所示的电路中，闭合开关S后，两个灯泡都能发光，电流表A1和A2的指针均在如图乙所示的位置，则灯L1、L2的电压之比为 ；通过灯泡L1的电流是 A；灯L1、L2的电阻之比为 。 1∶4 1∶1 1.2 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 典例解析 【解析】由图甲可知，灯L1和L2并联，则两灯两端的电压相等，电流表A1在干路上，电流表A2在灯L2支路上，根据并联电路电流特点可知电流表A1的示数大于A2，结合图乙可知，电流表A1是大量程，分度值是0.1A，示数是1.5A，电流表A2是小量程，分度值是0.02A，示数是0.3A，则通过L1的电流为 根据并联电路支路电压相等可知电阻之比等于电流反比，即 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 典例解析 【例题2】某兴趣小组设计了一个用电表示数变化反映环境温度变化的电路，其电路原理如图甲所示，电源电压保持不变，R1是定值电阻，阻值为20Ω。电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。R0是热敏电阻，其阻值随环境温度变化关系图象如图乙所示。闭合开关S后，当环境温度为40℃时，此时电压表的示数为2V。求： （1）此时通过R0的电流； （2）电源电压； （3）为保证电路安全， 此电路能反映环境的最低 温度是多少℃。 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 典例解析 【解析】 （1）闭合开关，R与R0串联接入电路，电压表测热敏电阻两端电压，电流表测电路电流，由图乙可知当环境温度为40℃时，热敏电阻的阻值为10Ω，根据欧姆定律可得此时通过R0的电流 （2）由于R1与R0串联，串联电路各处电流相等，则I1＝I0＝0.2A 定值电阻两端的电压U1＝I1R1＝0.2A×20Ω＝4V 串联电路总电压等于各部分电压之和，则电源电压U＝U1+U0＝4V+2V＝6V （3）由图乙可知热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，电压表量程为0～3V，根据串联分压原理可知电压表示数最大时，热敏电阻接入电路的阻值最大，此时温度最低，此时定值电阻两端的电压U1′＝U﹣U0′＝6V﹣3V＝3V 此时通过电路的电流 此时热敏电阻接入电路的阻值 由图乙可知此时的温度为20℃。 【例题3】如图所示，电源电压为6V，且保持不变，已知滑动变阻器的最大阻值是50Ω，滑片P在变阻器的最左端时，电流表的示数为0.6A，求： （1）R1的电阻。 （2）若滑片P移动到变阻器的最右端时，电压表的示数是多大？ 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 【解析】 （1）滑片P在变阻器的最左端时，变阻器的阻值为0，此时电路为R1的简单电路，电流表的示数为0.6A，R1的电阻为 （2）若滑片P移动到变阻器的最右端时，滑动变阻器为最大阻值，是50Ω，此时电路的电流为 电压表的示数是U2=IR2=0.1A×50Ω=5V 典例解析 【例题4】公路部门往往通过地磅检测汽车载重情况。图甲是可视化地磅的电路原理图，主要由踏板（重力不计）、压力传感器R、显示承重的仪表（实质为电流表，量程为0~0.6A）等组成，R的阻值与所受压力F大小关系如图乙所示。电源电压恒为12V，电阻R0的阻值为定值。（g=10N/kg） （1）当一辆质量为1000kg汽车停在地磅踏板上时，电流表的示数为0.4A，则定值电阻R0阻值是多少？ 九、欧姆定律在串、并联电路中的应用 （2）为了保证电路元件的安全，此地磅压力传感器允许承受的最大压力是多少？ （3）为了增加地磅的最大测量值，请你写出一种简单可行的方法，并进行解释。 典例解析 【解析】 （1）汽车对地磅踏板的压力F=G=mg=1000kg×10N/kg=10000N 由图乙可知，此时R的阻值为25Ω。电流表的示数为0.4A，由欧姆定律可得，电路总电阻为R总=U/I=12V/0.4A=30Ω 则定值电阻R0阻值是R0=R总-R=30Ω-25Ω=5Ω （2）当电路电流最大为I大=0.6A时，电路总电阻为R总'=U/I=12V /0.6A=20Ω R的阻值为R'=R总'-R0=20Ω-5Ω=15Ω 由图乙可知，为保证电路元件的安全，踏板受到的最大压力为2×104N。 （3）地磅踏板受到的压力越大，R越小， 而电路的最大电流不变，最大总电阻不变， 因此可以通过增大R0的阻值增加地磅的最 大测量值。   十、家庭电路 第十六章  探究电路 十、家庭电路 1. 家庭电路的基本组成 考点串讲 十、家庭电路 2. 组成家庭电路的元件及作用 （1）进户线：一根是火线，一根是零线。火线和零线间的电压是220V。零线在进户前已和大地相连。 （2）电能表：测量用用户消耗的电能。安装在进户线之后，串联在总开关之前。 （3）总开关：串联在在干路上，接在电能表后，保险装置前。有闸刀开关、空气开关两种。 （4）三孔插座和三角插头：三孔插座的接法是“左零右火中间地”。把三脚插头插入三孔插座时，就把用电器的外壳接入了大地。 考点串讲 （1）作用：辨别火线和零线；检查电气设备的外壳是否带电。 （2）测电笔构：由笔尖金属体、电阻（阻值大）、氖管、弹簧和笔尾金属体依次相连而成。 （3）测电笔的使用方法：手拿测电笔，手指按住金属笔卡（或金属笔尾），使笔尖接触被测导线，手指千万不能碰到笔尖金属体。 3. 测电笔 十、家庭电路 考点串讲 4. 家庭电路触电类型 （1）单线触电 如图，假如人的一只手接触火线，另一只手虽然没有接触零线，但是由于站在地上，导线、人体、大地和电网中的供电设备同样构成了闭合电路，电流同样会流过人体，发生触电事故。 （2）双线触电 如图，假如人的一只手接触火线，另一只手接触零线，这样，人体、导线和电网中的供电设备就构成了闭合电路，大电流流过人体，就会发生触电事故。 单线触电 双线触电 十、家庭电路 5. 注意用电安全 （1）家庭电路安装规范。 ①开关接火线：控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联。 ②螺口灯泡的连接：螺口灯泡的螺旋金属一定要接在零线上。 十、家庭电路 考点串讲 ③插座的连接 如果是两孔插座，一定是右孔接火线，左孔接零线（左零右火），要与电灯并联； 如果是三孔插座，右孔接火线，左孔接零线，中间上端的孔要接地线（左零右火上接地）。 ④保险丝的连接 先确定火线和零线，然后在火线的干路上串联上保险丝，当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，以保护电路。 十、家庭电路 十、家庭电路 （2）安全用电的一些措施 要注意不要弄湿用电器；保护好用电器的绝缘体，不裸露电线。对于有金属外壳的家用电器，其外壳要接地。在户外，不要靠近高压带电体。 （3）触电急救 首先切断电源，或者用一根绝缘棒将电线挑开（特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电），尽快使触电者脱离电源，如图所示。发生火灾时，务必在切断电源后，再泼水救火。 考点串讲 【例题1】“安全用电，珍爱生命”，图中符合安全用电原则的是（　　） A．开关要接在相线与用电器之间 B．用湿手拨动开关 C．人站在绝缘凳上，同时触摸相线和中性线 D．移动接线板上同时使用多个大功率电器   A 十、家庭电路 典例解析 【解析】A．相线即火线，中性线即零线，开关要接在相线与用电器之间，断开开关时，使用电器与火线断开，更安全，故A符合题意； B．生活中的水是导体，用湿手拨动开关，容易发生触电事故，故B不符合题意； C．人站在绝缘凳上，同时触摸相线和中性线，会有电流流过人体，发生触电事故，故C不符合题意； D．移动接线板上同时使用多个大功率电器，会导致电路过载，甚至引起火灾，故D不符合题意。故选A。 十、家庭电路 典例解析 【解析】开关只控制灯，所以开关与灯串联，为保证安全，火线应先接开关，然后连接灯泡顶端的金属点，零线与灯泡侧面螺旋套相连；三孔插座的左孔接零线、右孔接火线、上孔接地线，将保险盒接在火线和插座之间。如图所示： 【例题2】学习了家庭电路的组成及各部分作用，你来动手设计一个电路，将图中各元件正确的接到家庭电路中（注：其中开关只控制电灯，三孔插座带保险盒。） 十、家庭电路 典例解析 【解析】由题意可知，只有当“光控开关”、“声控开关”都闭合了灯才能亮，说明灯泡与两个开关串联，且火线要先过开关，再接入灯泡尾部的金属点，零线接入螺旋套。三孔插座遵循“左零右火上接地”的原则，如图所示。 【例题3】有一种自动控制的楼道灯，只有光线暗且有声音时，电路接通，灯亮；光线亮时，不论发出多大声音，灯也不亮；楼道中还有一个三孔插座，且与楼道灯互不影响。请用笔画线代替导线完成电路。 十、家庭电路 典例解析 【例题4】如图所示为某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（　） A．电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱是串联的 B．正常情况下，用试电笔接触A点不会使氖管发光 C．为用电安全，要安装一个带开关的插座，应在甲处安装两孔插座，乙处安装开关 D．站在地上的人若用手直接接触A点，则会有触电危险 D 十、家庭电路 典例解析 【解析】 A．电冰箱接入三孔插座后，电灯与电冰箱各自形成回路，工作互不影响，是并联的，故A错误，符合题意； B．A点在火线上，正常情况下，用试电笔接触A点会使氖管发光，故B错误，符合题意； C．为用电安全，要安装一个带开关的插座，开关连接火线再连接插座，即应在乙处安装两孔插座，甲处安装开关，故C错误，符合题意； D．A点在火线上，站在地上的人若用手直接接触A点，会形成电流回路，会有触电危险，故D正确，不符合题意。 故选D。 十、家庭电路 典例解析 【解析】AB．若插座发生短路或灯泡发生短路，则保险丝会熔断，故双孔插座左右两孔都没有电，试电笔不发光，故A不符合题意； C．若de间断路，则灯泡能正常发光，故C不符合题意； D．若ef间断路，则灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氛管都发光。故D符合题意。故选D。 【例题5】在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用试电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是（　　） A．插座发生短路 B．灯泡发生短路 C．de间断路 D．ef间断路   D 十、家庭电路 典例解析 【例题6】如图所示为家庭电路的一部分。闭合开关S1、S2，灯泡L1亮，L2 不亮；断开S1、闭合S2，灯泡L1、L2均不亮，用测电笔分别插入插座的两个插孔，氖管均发光。则故障可能是（　　） A．灯泡L2断路 B．ac间断路 C．bd间断路 D．b点到零线之间断路 D 十、家庭电路 典例解析 【解析】B．断开S1、闭合S2，用测电笔插入插座上孔氖管发光，则插座上孔与火线之间电路正常，则ac间没有断路，故B不符合题意； AC．断开S1、闭合S2，测电笔插入插座下孔氖管发光，正常情况下插座下孔氖管不发光，所以插座下孔与灯泡L2串联接入火线电路，则灯泡L2未断路，零线部分bd间断路，故C符合题意，A不符合题意； D．闭合开关S1、S2，灯泡L1正常发光、L2不亮，则灯泡L1所在电路正常，则b点到零线之间没有断路，故D不符合题意。 故选C。 十、家庭电路 典例解析 $$