内容正文:
专题04 电流、电压和电阻(原卷版)
【清单01】电流
■知识点一:电流
1.电流形成:电荷的定向移动形成电流。表示电流大小或强弱的物理量,用“I”表示。
2.电流方向:
(1)规定方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极经用电器流回负极。
在电源内部,电流的方向从电源的负极流回正极。
(3)电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。(因为自由电子带负电荷)
3.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源。
(2)电路为通路。
4.单位:
(1)国际单位: 安培(A),简称“安”。
(2)常用单位:毫安mA 、微安μA
(3)换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA
5.常见电流估测:
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
■知识点二:电流表
1.作用:测量电路中的电流。
2.电路符号:
3.结构:
三个接线柱:“-”“0.6A”“3A”
(每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—0.6A 和0—3A。
分度值为:0.02A 和 0.1A。
5.读数:
先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电流表的用法:
(1)使用前,应检查指针是否对准零刻度线 ,如有偏差,需先校零;
(2)必须将电流表和被测用电器串联。
(3)必须让电流从红色(或标识“+”号)接线柱流进,从黑色(或标识“-”号)接线柱流出。
(4)必须正确选择电流表的量程。被测电流不要超过电流表的量程;在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用最大的量程,并用试触法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(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。
■知识点三:用电流表测电流
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电流表合适量程,分别把电流表串联在A、B两处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电流表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单02】电压
■知识点一:电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
■知识点一:电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接
方式
并联在被测电路两端
串联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
■知识点三:实验:用电压表测量电压
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电压表合适量程,分别把电压表并联在灯泡两端和电源两端处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电压表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单03】简单电路中电流、电压的特点
■知识点一:串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
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 。
(3)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 。
■知识点一:串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。
(2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
【清单04】电阻
■知识点一: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 =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
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.常见电阻值:
手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
■知识点二:电阻大小的影响因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法和转换法。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的材料有关。
(2)在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(3)在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
【清单05】变阻器
■知识点一:变阻器
1.原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
2. 滑动变阻器
(1)结构:电阻线,接线柱ABCD、金属杆、滑片P等。
(2)结构示意图和电路符号
(3)铭牌意义:
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20欧;
“1A”表示允许通过的最大的电流是1A。
(4)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。
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”。
3.电阻箱
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。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,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
■知识点二:变阻器的应用
1. 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。
2.变阻器在生产和生活中的应用实例
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
【考点题型一】电流
【例1】(2025·江苏镇江·模拟预测)下列科学家的名字作为电流单位的是( )
A.道尔顿 B.汤姆逊 C.安培 D.阿伏伽德罗
【变式1-1】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
【变式1-2】(23-24九年级上·湖南·期中)倩倩需要能够直接测量两端的电压或者通过电流的电路,闭合开关后,下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-3】(24-25九年级上·安徽合肥·期中)在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【变式1-4】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【考点题型二】 电压
【例2】(2025·长沙卷)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
【变式2-1】(2024·四川内江)我国家用电冰箱,正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
【变式2-2】(2022·四川广安·统考中考真题)在如图所示电路的“o”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【变式2-3】(2025·山东烟台)(多选)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联 B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流 D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【变式2-4】(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【变式2-5】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【考点题型三】简单电路中电流、电压的特点
【例3】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为( )
A.2.4V B.3.6V C.6.0V D.2.5V
【变式3-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【变式3-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
【变式3-3】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【变式3-4】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
U1/V
U2/V
U3/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【变式3-5】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【变式3-6】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
【考点题型四】电阻和变阻器
【例4】(24-25九年级上·广西南宁·期末)如图所示,将a和b两段导体连入电路中,这两段导体的材料、长度相同,横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是( )
A.a的电阻较大 B.a、b的电阻相等
C.通过a的电流较小 D.通过a、b的电流相等
【变式4-1】(2024·天津·中考真题)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
【变式4-2】如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小 B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大 D.向钨丝吹气时,钨丝电阻变大
【变式4-3】(2025·福建·中考真题)空间站中,发光二极管为金鱼藻提供光照,其主要材料属于( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【变式4-5】(24-25九年级上·河北唐山·期中)某兴趣小组要探究导体电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变。实验中使用的合金丝规格、材料、及实验数据如下表所示。
编号
材料
长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过____________________来间接比较导体电阻的大小;
(2)分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体__________的关系;
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择导体_________(填导体编号)进行实验,得出的结论是:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越________;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(5)为了探究电阻大小与温度的关系,实验小组取下小灯泡中的灯丝设计了如图所示的电路,用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,由此可推断:小灯泡正常发光时灯丝的电阻________(选填“大于”“等于”“小于”)常温下灯丝电阻。
【考点题型五】变阻器
【例5】(24-25九年级上·甘肃天水·期中)如图甲所示,电阻箱接入电路的阻值为 Ω,图乙为亮度可调的台灯,电位器(就是滑动变阻器)是调节其亮度的装置;图丙为电位器的内部结构示意图,、、是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动,若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (填“和”“和”或“和”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (填“铜丝”或“镍铬合金丝”),在闭合开关前,应将阻值调到 (填“最大”或“最小”)来保护电路。
【变式5-1】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯,闭合开关,回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);但小明发现灯泡的亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。如果断开开关,铅笔芯的电阻阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。
【变式5-2】(24-25九年级上·四川乐山·期中)如图所示,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则M、N分别应接( )
A.A、D B.B、C C.A、B D.C、D
【变式5-3】(24-25九年级上·河南商丘·期中)如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
【变式5-4】(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是_______段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为________Ω 。
【变式5-5】小乐在物理兴趣小组研究了一种调光台灯,如图是它的内部电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,请用笔画线代替导线按要求完成电路的连接,要求:闭合开关时,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变亮(电源未画出)。
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专题04 电流、电压和电阻(解析版)
【清单01】电流
■知识点一:电流
1.电流形成:电荷的定向移动形成电流。表示电流大小或强弱的物理量,用“I”表示。
2.电流方向:
(1)规定方向:把正电荷移动的方向规定为电流的方向。
(2)在电源外部,电流的方向从电源的正极经用电器流回负极。
在电源内部,电流的方向从电源的负极流回正极。
(3)电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。(因为自由电子带负电荷)
3.获得持续电流的条件:
(1)电路中有电源。
(2)电路为通路。
4.单位:
(1)国际单位: 安培(A),简称“安”。
(2)常用单位:毫安mA 、微安μA
(3)换算关系:1A=1000mA 1mA=1000μA
5.常见电流估测:
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
■知识点二:电流表
1.作用:测量电路中的电流。
2.电路符号:
3.结构:
三个接线柱:“-”“0.6A”“3A”
(每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—0.6A 和0—3A。
分度值为:0.02A 和 0.1A。
5.读数:
先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电流表的用法:
(1)使用前,应检查指针是否对准零刻度线 ,如有偏差,需先校零;
(2)必须将电流表和被测用电器串联。
(3)必须让电流从红色(或标识“+”号)接线柱流进,从黑色(或标识“-”号)接线柱流出。
(4)必须正确选择电流表的量程。被测电流不要超过电流表的量程;在预先不能估计被测电流大小的情况下,应选用最大的量程,并用试触法判断被测电流的大小,然后根据情况选用合适的量程.
(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。
■知识点三:用电流表测电流
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电流表合适量程,分别把电流表串联在A、B两处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电流表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单02】电压
■知识点一:电压
1.电压的作用:
电压是使自由电荷定向移动形成电流。物理学中常用字母U表示电压。
2.电源的作用:给电路两端提供电压。
难点突破:可将电压与水压进行对比来理解电压的作用
(1)水流的形成过程:抽水机提供水压(水位差)→水管产生水流→水轮机利用水能→阀门控制水流。
(2)电流的形成过程:电源提供电压(电位差)→电路形成电流→电灯利用电能→开关控制电流。
3.电压的单位:
(1)国际单位: 伏特(V),简称“伏”。
(2)常用单位:千伏kV 、毫伏mV
(3)换算关系:1Kv=1000V 1V=1000 mV
4.了解常见的电压值:(V)
维持人体生物电流
约10-3
手机电池
3.7
干电池
1.5
我国的家庭电路
220
电子手表用氧化银电池
1.5
安全电压源
不高于36
铅蓄电池
2
动力电路
380
■知识点一:电压表
1.作用:测量电路两端的电压。
2.电路符号:
3.结构:三个接线柱:“-”“3V”“15V”
(接线时,每次只能用2个接线柱,一正一负)
4.量程和分度值:
两个量程:0—3V和0—15V。
分度值为:0.1V 和 0.5V。
5.读数:先由所用接线柱确定量程和分度值,然后根据几大格、几小格读数。
6.电压表的用法:
(1)使用前应先检查指针是否指零刻度,并调零。
(2)电压表必须和被测用电器并联。
(3)使电流从“+”接线柱流进电压表,从“-”接线柱流出。
(4)选择合适的量程 。
7.电压表和电流表的异同:
电压表
电流表
用途
测量电路两端的电压
测量电路中的电流
连接
方式
并联在被测电路两端
串联在被测电路中
相同点
①使用前要调零,弄清分度值、量程。
②使用时都要使电流从正接线柱流入,负接线柱流出;
③都要选择合适的量程,使指针稳定后再读数;
④不能估计出电流、电压值时,可用试触法判断选量程。
■知识点三:实验:用电压表测量电压
1.设计实验电路图。
要求:电路图最好呈小长方形,导线要横平竖直,拐角直角
2.按电路图连接实物电路。
要求:连接电路时,开关要断开。
3.选择电压表合适量程,分别把电压表并联在灯泡两端和电源两端处。
测量时,先选大量程,用开关试触:
(1)若指针偏转幅度超过最大刻度,则应该换用更大量程的电压表 。
(2)若指针偏转幅度很小,则应该换用较小量程的接线柱 。
4.闭合开关,待指针稳定后,读数并记录数据。
要求:连接好电路,闭合开关前一定要检查电路,确认无误后再闭合开关。
【清单03】简单电路中电流、电压的特点
■知识点一:串、并联电路中电流的规律
串、并联电路中电流的规律
实验目的
探究串、并联电路的电流规律
电路图
实验器材
电流表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电流表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电流处处 相等 ,即 I=I1=I2 。
(2)并联电路:干路电流等于各支路电流之 和 ,即 I=I1+I2 。
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 。
(3)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 。
■知识点一:串、并联电路中电压的规律
探究串、并联电路中电压的规律
实验目的
探究串、并联电路的电压规律
电路图
实验器材
电压表、电源、开关、小灯泡(不同规格)导线
实验设计与分析
(1)画电路图、连接实物图、电路错误或该接电路;
(2)进行实验(连接好电路前开关要断开);
(3)分析电压表指针反偏的原因和偏转角度太大和过小的原因,并且进行正确操作;
(4)更换不同规格的灯泡进行多次实验的目的:寻找普遍规律,避免偶然性;
(5)改进实验
实验结论
(1)串联电路:电源两端电压等于各个用电器两端电压之 和 ,即 U=U1+U2 。
(2)并联电路:各支路两端电压 相等 ,且 等于 电源电压,即 U=U1=U2 。
易错易混点:根据电流和电压特点判断串、并联
(1)流过两个用电器的电流相等, 不能 判断两用电器是串联还是并联;但是流过两个用电器的电流不相等,则 一定 是并联电路;
(2)用电器两端电压相等用电器 不一定 是并联,也可能是 串联 ,如两个用电器规格相同,用电器两端电压不相等,两用电器 一定 为串联。
【清单04】电阻
■知识点一: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 =103 Ω 1MΩ =103kΩ.
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.常见电阻值:
手电筒的小灯泡,灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯,灯丝的电阻为几百欧到几千欧。实验室用的铜线,电阻小于百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。
■知识点二:电阻大小的影响因素
1.实验原理:
在电压不变的情况下,通过电流的变化来研究导体电阻的变化。
(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)
2.实验方法:
控制变量法和转换法。
3.实验分析:
(1)导体的电阻大小跟导体的材料有关。
(2)在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大。
(3)在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大。
(4)另外,电阻还跟温度有关。一般情况,温度越高,电阻越大。
4.结论:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。而与是否接入电路、与外加电压及通过电流大小等因素均无关。
【清单05】变阻器
■知识点一:变阻器
1.原理:改变接入电路中电阻丝的长度来改变电路的电阻。
2. 滑动变阻器
(1)结构:电阻线,接线柱ABCD、金属杆、滑片P等。
(2)结构示意图和电路符号
(3)铭牌意义:
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20欧;
“1A”表示允许通过的最大的电流是1A。
(4)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。
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”。
3.电阻箱
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。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,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
■知识点二:变阻器的应用
1. 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。
2.变阻器在生产和生活中的应用实例
(1)亮度可变的灯、转动速度可变的电风扇、舞台用到的调音台、家庭用的调温电褥子等都是应用了变阻器。
(2)汽车油量表、称重仪、测高仪等。
【考点题型一】电流
【例1】(2025·江苏镇江·模拟预测)下列科学家的名字作为电流单位的是( )
A.道尔顿 B.汤姆逊 C.安培 D.阿伏伽德罗
【答案】C
【详解】作为电流单位的科学家的名字是安培,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
【变式1-1】(2025·黑龙江哈尔滨·二模)小明在使用电流表时,闭合开关后出现如下图的情形;造成左图电流表现象的原因是: ;造成右图电流表现象的原因是: 。
【答案】 电流表的正负接线柱接反 电流表选用了较大量程进行测量
【详解】[1]观察左图可知,电流表的指针反向偏转,造成电流表的指针反向偏转的原因可能是电流表的正负接线柱接反了。
[2]观察右图可知,电流表选择0~3A量程,电流表的指针偏转角度太小,造成电流表指针偏转角度太小的原因可能是电流表选择的量程太大了。
【变式1-2】(23-24九年级上·湖南·期中)倩倩需要能够直接测量两端的电压或者通过电流的电路,闭合开关后,下列电路图符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】A.图中两灯并联,电流表测干路电流,故A不符合题意;
B.图中两灯串联,电压表并联在L2两端,但是正负接线柱接反,无法测L2两端的电压,故B不符合题意;
C.图中两灯并联,电流表正确连接在L2路上,测通过的L2电流,故C符合题意;
D.图中两灯串联,电压表并联在L1两端,测的是L1两端的电压,而电流表正负接线柱接反,故D不符合题意。
故选C。
【变式1-3】(24-25九年级上·安徽合肥·期中)在用电流表测电流的实验中,某同学连接了如图甲所示的电路。
(1)连接电路时,开关应 ,电流表应先用大量程试触;闭合开关之前发现电流表的指针偏向0刻度左边如图乙所示,接下来应该 。
(2)闭合开关后,如果电流表的示数如图丙所示,则通过该灯的电流是 A,为了使测量结果更准确,应该 。
【答案】(1) 断开 调零
(2) 0.5 换用小量程测量
【详解】(1)[1]为了防止连接错误时导致电路损坏,连接电路时,开关应断开,在不能确定电流大小时,为防止损坏电流表,电流表应先用大量程试触。
[2]闭合开关前发现电流表的指针偏向0刻度的左边如图乙所示,即指针没有指向零刻度线,这是因为电流表没有调零。
(2)[1]如图丙电流表选用0~3A,分度值为0.1A,示数为0.5A。
[2]此时电流表指针偏转小于五分之一,即示数小于0.6A,说明量程选大了,应换用小量程,使测量结果更准确。
【变式1-4】(24-25九年级上·江苏南京·期中)如图所示电路S1,S2闭合开关,小灯泡L1和L2均正常发光,两电表均有示数,下列说法正确的是( )
A.电流表A1只测量L2的电流 B.L1被短路时,L2正常发光
C.L2断路时,两电表示数相等 D.仅断开S1,电流表A2示数不变
【答案】C
【解析】L2断路时,两电表均测量通过L1的电流,示数相等。
由图可知,L1、L2并联;电流表A1与开关S2在干路上;开关S1、L1和电流表A2在一条支路,L2独自在一条支路。
A.电流表A1在干路上,测量干路中的电流,故A错误;
B.L1、L2并联,并联电路一短全短,则如果L1被短路,L2也不能正常发光,故B错误;
C.灯L2断路,电路中L1工作,电流表A1与电流表A2均测量通过L1的电流,示数相等,故C正确;
D.开关S1、L1和电流表A2在一条支路,电流表A2测量通过L1的电流,如果断开S1,电流表A2示数变为零,故D错误。
故选:C。
【考点题型二】 电压
【例2】(2025·长沙卷)在烧杯中加入盐水,将铜片和锌片放在盐水中,就是一个自制电池。它可以将化学能转化为______能。如图所示,用电压表测量它两端的电压为______V。
【答案】 ①. 电 ②. 0.5
【解析】[1]将铜片和锌片放在盐水中,电池内部发生化学反应,可以实现将化学能转化为电能。
[2]由图可知,电压表的量程是0~3V,分度值是0.1V,电池的电压为0.5V。
【变式2-1】(2024·四川内江)我国家用电冰箱,正常工作时的电压为 V;电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯之间的连接方式是 (选填“串联”或“并联”)。
【答案】 ①220 ②并联
【解析】[1]我国家庭电路的电压为220V,故我国家用电冰箱正常工作时的电压为220V。
[2]电冰箱内的压缩机和灯都能够独立工作,互不影响,则压缩机和灯是并联关系。
【变式2-2】(2022·四川广安·统考中考真题)在如图所示电路的“o”内填上适当的电表符号。要求:当开关S闭合时,电路连接正确。
【答案】见图。
【详解】电流从正极出发,经过开关后,分流,分别经过两电阻后,经过电阻R1直接回到负极,经过电阻R2经过下方圆圈后回到负极,故此圆圈是电流表,若上面的圆圈是电流表,则发生了电源短路,故上面的圆圈是电压表,两电阻并联,故如图所示:
【变式2-3】(2025·山东烟台)(多选)如图所示,闭合开关,两个小灯泡L1和L2均能发光。下列关于该电路的分析正确的是( )
A.若甲为电流表,则两灯一定并联 B.若乙为电流表,则乙测L1的电流
C.若丙为电流表,则丙测L1的电流 D.若甲为电流表,则乙可能为电压表
【答案】AC
【解析】电流表在电路中相当于导线,应串联在被测电路中,电压表在电路中相当于断路,应并联在被测电路两端,当两个小灯泡均能发光时,电路处于通路状态,故两只小灯泡只有并联与串联两种连接方式:
当小灯泡串联时:
电路中电流只有一条路径经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电压表,丙为电流表,甲测量L1和L2的总电压,乙测量L2两端的电压,丙测量电路电流,也可以认为是测量通过L1或L2的电流。
当小灯泡并联时:
电路中电流有两条路径,分别经过灯泡L1和L2,故电流流过途径如图所示:
故甲、乙为电流表,丙为电压表,甲与L2串联,测量通过L2的电流,乙接在干路上,测量电路总电流,丙接在L2两端,也可以认为是接在电源或L1两端,可以认为是测量L2、 L1或电源两端的电压。
A.当甲为电流表,则两灯一定并联,故A正确;
B.若乙为电流表,乙测干路电流,故B错误;
C.若丙为电流表,两灯一定串联,丙可以测L1的电流,故C正确;
D.若甲为电流表,则乙一定为电流表,故D错误。
故选AC。
【变式2-4】(2022·山东东营·统考中考真题)如图所示,闭合开关,灯L1、L2均不亮,小华用电压表去判断电路故障,当他将电压表接在L1两端时,电压表无示数;当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,由此可以判断( )
A.灯L1断路 B.灯L2断路 C.灯L1短路 D.灯L2短路
【答案】B
【详解】若灯L1或灯L2发生短路,则闭合开关,没有短路的灯仍然能发光,因此不是短路;闭合开关,灯L1、L2均不亮,说明电路发生断路,小华将电压表接在L1两端时,电压表无示数,说明电压表不能与电源形成通路,因此故障可能是灯L2断路,当他将电压表接在L2两端时,电压表有示数,说明电压表与电源形成通路,说明灯L1没有断路,所以是灯L2断路。故ACD不符合题意,B符合题意。故选B。
【变式2-5】(24-25九年级上·山西朔州·期中)如图所示的四个图中,闭合开关S后,用电压表测灯电压连接正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】A.电压表与L1、L2串联,故A错误;
B.L1与L2串联,电压表与L2并联,测的是L2两端的电压,电压表的正负接线柱连接正确,故B错误;
C.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,测的是L1两端电压,故C正确;
D.开关S闭合时,L1与L2串联,电压表与L1并联,电压表的正负接线柱连接错误,故D错误。
故选C。
【考点题型三】简单电路中电流、电压的特点
【例3】(24-25九年级上·山东潍坊·期中)如图所示,开关S闭合时,电压表V1的读数为2.4V,电压表V2的读数为3.6V。如果将电压表V1换成电流表A1,电压表V2换成电流表A2,电流表A换成电压表V,则电压表的读数为( )
A.2.4V B.3.6V C.6.0V D.2.5V
【答案】C
【解析】由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电流表测电路中的电流,因串联电路中总电压等于各分电压之和,则电源的电压:
U=U1+U2=2.4V+3.6V=6V
若把电压表V1换成电流表A1,电压表换成V2电流表A2,电流表A换成电压表V,则两灯泡并联,电流表A1测L2支路的电流,A2测L1支路的电流,电压表测电源的电压,由于电源电压不变,则此时电压表的示数为6V,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
【变式3-1】(2024·四川内江·中考真题)长短粗细都相同的铜导线和镍铬合金线,电阻分别为R1和R2,且R1<R2,将它们串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2;将它们并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2。则下列判断正确的是( )
A.I1=I2 B.I1>I2 C.U1>U2 D.U1<U2
【答案】A
【解析】AB.将电阻R1和R2串联在电路中,通过的电流分别为I1和I2,因为串联电路的电流处处相等,所以I1=I2,故A正确,B错误;
CD.将R1和R2并联在电路中,R1、R2两端的电压分别为U1和U2,由并联电路电压规律可得U1=U2,故CD错误。
故选:A。
【变式3-2】(2024·四川南充·中考真题)(多选)如图,开关S闭合后,电流表的示数分别为I1、I2,电压表的示数分别为U1、U2、U3,L1的电阻小于L2的电阻,则下列关系中正确的是( )
A.I1=I2 B.U1>U2 C.U1+U2=U3 D.U1=U2=U3
【答案】AC
【解析】串联电路的电压规律+串联电路的电流规律,采用“去表法”对电路简化。由题图可知,灯L1和灯L2串联,根据串联电路中各处的电流都相等,可知I1=I2,A正确;
电压表V1测L1两端的电压,电压表V2测L2两端的电压,电压表V3测电源电压,L1的电阻小于L2的电阻,根据串联电路的分压关系,可知U1<U2,BD错误;
根据串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和,可知U1+U2=U3,C正确。
综上分析,答案应选AC。
【变式3-3】(2024·吉林长春·中考真题)在“探究并联电路中干路电流与各支路电流的关系”的实验中:
次数
IA/A
IB/A
IC/A
1
0.18
0.24
0.42
2
0.22
0.22
0.44
3
0.20
0.26
0.46
4
0.14
(1)请根据图甲中的电路图,用笔画线代替导线将图乙中的电路连接完整,使电流表测量流过小灯泡L1的电流。连接电路时应________开关;
(2)用电流表分别测量A、B、C三点的电流,更换灯泡多次测量,将实验数据记录在表格中,其中第4次实验中B点的电流如图丙所示,则IB=_______A;分析数据可知:并联电路中电流的特点是_____________;
(3)在第2次实验中测得A、B两点的电流相等,原因可能是____________________。
【答案】(1)如图所示;断开;(2)0.28;IC=IA+IB;(3)选用规格相同的灯泡
【解析】(1)由图甲电路图可知,L1与L2并联,要使电流表测量流过小灯泡L1的电流,根据电流表的使用规则,电流表需与L1串联。所以应将电流表的 “0.6” 接线柱与小灯泡L2的右接线柱连接,小灯泡L2的左接线柱与小灯泡L1的左接线柱连接,连接好后的实物图如参考答案所示。同时,为了保护电路,在连接电路过程中,开关应处于断开状态,避免连接过程中因短路等问题损坏电路元件。
(2)观察图丙,电流表使用的量程为 “0 ~0.6A”,该量程下其分度值为 0.02A。我们读取电流表的示数时,需要看指针所指的位置,此时指针在0.2A刻度线向右再数4小格处,所以读数为0.2A 4×0.02A=0.28A,即IB=0.28A。
分析表格中的实验数据:
实验次数1:0.18A+0.24A=0.42A;
实验次数2:0.22A+0.22A=0.44A;
实验次数3:0.20A+0.26A=0.46A。
可以发现,每次实验中干路电流(A点电流)都等于各支路电流(B点和C点电流)之和,所以得出并联电路中电流的特点是干路电流等于各支路电流之和。
【变式3-4】(2024·陕西·中考真题)在“探究串联电路电压的特点”实验中。
实验次数
U1/V
U2/V
U3/V
1
1.6
1.0
2.6
2
1.3
1.3
2.6
3
1.4
1.2
2.6
(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是_________________;
(2)实验电路如图2所示,请用笔画线代替导线将电路连接完整,使电压表测量小灯泡L1两端的电压;
(3)用电压表分别测出小灯泡L1两端的电压U1,L2两端的电压U2,L1和L2两端的总电压。换用不同规格的小灯泡多次实验,记录实验数据,如表所示。分析数据可知,串联电路两端的总电压与各部分电路两端的电压的关系为_____________(用本题中给出的字母写出关系式)。换用不同规格的小灯泡多次实验的目的是__________________________________________。
【答案】(1)对电压表进行调零;(2)作图见解;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律
【解析(1)将电压表接入电路前,观察到指针位置如图1所示,即电压表指针没有与零刻度线对齐,故为保证测量结果准确,接下来应进行的操作是对电压表进行调零;
(2)由实物图可知,电源电压为3V,故电压表选用小量程并联在小灯泡L1两端,如下图所示:
(3)由表格中数据可知,2.6V=1.6V+1.0V=1.3V+1.3V=1.4V+1.2V,即U=U1+U2
为了寻找普遍规律,应换用不同规格的小灯泡多次实验。
故答案为:(1)对电压表进行调零;(2)见解答图;(3)U=U1+U2;寻找普遍规律。
【变式3-5】(23-24九年级上·广西钦州·期末)如图,用电流表和电压表分别探究并联电路中电流、电压的特点。
(1)用图甲探究并联电路中电流的特点,为了测量L1的电流,应在A处接入表。换用规格不同的小灯泡进行多次实验,得出A、B、C三处的电流关系为___________(用IA、IB、IC表示)。
(2)用图乙探究并联电路中电压的特点,电源选用两节干电池,电压表V应选择的量程为_________,电压表V的“-”接线柱应接在电源的_______极,通过实验得出的结论是___________(用U、、表示)。
【答案】(1)电流 IC=IA+IB;(2)0~3V;负 ;U=U1=U2
【解析】(1)用图甲探究并联电路中电流的特点时,为了测量L1的电流,应用电流表与L1串联,即应在A处接入电流表。
并联电路的电流特点是:在并联电路中干路电流等于各支路电流之和。即IC=IA+IB
(2)一节干电池的电压是1.5V,两节干电池串联的电压是3V,则电压表V应选择的量程为0~3V。
使用电压表时,电压表的正接线柱应靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极。
通过实验得出并联电路中电压特点是:并联电路的总电压与各支路的电压相等。即U=U1=U2
【变式3-6】小宁在做探究并联电路电流规律的实验,如图甲所示是实验的电路图。
(1)在连接电路时发现,电流表的指针在图乙的位置,是因为没有_________________________。纠正后继续接好电路,闭合开关,指针又偏转到图乙的位置,是因为__________________________。
(2)小宁在解决了以上问题后,先将电流表接到A处,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为________A。再将电流表分别接到B、C两处,测出了一组完整的电流值并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出小宁实验应改进的方法是____________________________________。
(3)实验结束后,小宁又利用原有器材换了一个电源后按如图丁所示的电路图连接了电路,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数________(填“变大”“变小”或“不变”)。小宁惊奇地发现闭合开关后两个灯都亮,并且两个表都偏转了22个小格,请帮小宁推算出流过灯L2的电流是_______A。
【答案】(1)调零;电流表的正负接线柱接反了;(2)0.24;换用不同规格的灯泡进行多次实验;(3)不变;1.76
【解析】(1)在连接电路时电路中没有电流,发现电流表的指针不在“0”刻度线位置,是因为电流表没有调零。
接好电路,闭合开关,指针又偏到图乙的位置,即电流表反向偏转,原因则是电流表的正负接线柱接反,电流从电流表的负接线柱流进。
(2)图丙所示电流表选择的是小量程,分度值为0.02A,电流表的示数为0.24A。
实验只测了一组数据,根据一组数据总结的实验结论可能存在偶然性,他们应该换用不同规格的小灯泡多次实验。
(3)图丁所示的电路图,开关S断开时,电路中只有灯泡L1,两电流表示数相等,S闭合时,两灯并联,电流表A2测干路电流,A1测灯L1的电流,因灯L1的电压不变,根据欧姆定律,通过L1的电流大小即电流表A1的示数不变。
由图可知,该电路为并联电路,A1电流表测量的是通过灯泡L1的电流,A2电流表测量是干路中的电流,A1和A2电流表指针的位置相同,由于并联电路中,干路中的电流要大于任何一个支路的电流,所以A2电流表选用的是大量程,分度值为0.1A,示数为2.2A,A1电流表选用的是小量程,分度值为0.02A,示数为0.44A,根据并联电路的电流关系可知,通过L2的电流为:
【考点题型四】电阻和变阻器
【例4】(24-25九年级上·广西南宁·期末)如图所示,将a和b两段导体连入电路中,这两段导体的材料、长度相同,横截面积不同。下列关于这两段导体说法正确的是( )
A.a的电阻较大 B.a、b的电阻相等
C.通过a的电流较小 D.通过a、b的电流相等
【答案】AD
【解析】a和b两段导体的材料、长度相同,a比b的横截面积小,在材料、长度、温度等相同时,导体的横截面积越大,导体的电阻越小,所以导体a的电阻较大,根据串联电路电流的规律,在串联电路中电流强度处处相等,所以两段电阻的电流是相同的,故BC错误,AD正确。
故选AD。
【变式4-1】(2024·天津·中考真题)如图所示的铝芯电缆是一种输电导线。在某村输电线路改造工程中,更换的铝芯电缆比旧铝芯电缆电阻更小,主要是因为新电缆的( )
A.铝芯更细 B.铝芯更粗 C.绝缘皮更薄 D.绝缘皮更厚
【答案】B
【解析】本题考查影响导体电阻的因素。影响导体电阻的因素为材料、长度、横截面积和温度,更换的铝芯电缆与旧铝芯电缆相比,材料和长度不变,新电缆电阻更小,主要是因为新电缆的横截面积大,即铝芯更粗。
故选B。
【变式4-2】如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的,闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,用酒精灯给钨丝加热,小灯泡L逐渐变暗直至熄灭,由实验可知( )
A.钨丝的电阻随温度升高而减小 B.向钨丝吹气时,钨丝电阻变小
C.给钨丝加热时,电路中的电流变大 D.向钨丝吹气时,钨丝电阻变大
【答案】B
【详解】BD.闭合开关S,小灯泡L发光,钨丝不发光,向钨丝吹气时,小灯泡L变亮,说明通过小灯泡的电流变大,则钨丝的电阻减小,故B符合题意,D不符合题意;
AC.用酒精灯对白炽灯的钨丝加热,钨丝的温度升高,观察到小灯泡L的亮度明显变暗,说明通过小灯泡L的电流变小,钨丝的电阻增大,故AC不符合题意。
故选B。
【变式4-3】(2025·福建·中考真题)空间站中,发光二极管为金鱼藻提供光照,其主要材料属于( )
A.导体 B.半导体 C.绝缘体 D.超导体
【答案】B
【详解】发光二极管,也就是LED,是一种固态的半导体器件,它可以直接把电能转化为光能,LED的核心是一个半导体晶片,其主要材料为半导体材料。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式4-5】(24-25九年级上·河北唐山·期中)某兴趣小组要探究导体电阻的大小与哪些因素有关,设计了如图所示的实验电路,电源电压不变。实验中使用的合金丝规格、材料、及实验数据如下表所示。
编号
材料
长度l/m
横截面积S/mm2
电流I/A
A
锰铜合金
0.5
0.8
0.4
B
镍铬合金
0.5
0.8
0.32
C
镍铬合金
0.5
0.4
0.16
D
镍铬合金
1.0
0.4
0.08
(1)该实验是通过____________________来间接比较导体电阻的大小;
(2)分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体__________的关系;
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择导体_________(填导体编号)进行实验,得出的结论是:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越________;
(4)分别将编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被应用到了________的工作原理中;
A.电压表 B.电流表 C.滑动变阻器
(5)为了探究电阻大小与温度的关系,实验小组取下小灯泡中的灯丝设计了如图所示的电路,用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,由此可推断:小灯泡正常发光时灯丝的电阻________(选填“大于”“等于”“小于”)常温下灯丝电阻。
【答案】(1)电流表示数;(2)材料;(3)B、C;小;(4)C;(5)大于
【解析】(1)实验中利用了转换法,通过观察电流表的示数大小间接比较导体电阻的大小。电流表的示数越大,说明导体电阻越小。
(2)导体A、B只有材料不同,分别将导体A、B接入电路,这是为了探究导体电阻大小与导体材料的关系。
(3)为了探究导体电阻大小与导体横截面积的关系,应选择只有横截面积不同的B、C导体进行实验,B导体横截面积较大,对应的电流较大,说明电阻较小,可得:导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。
(4)分别将只有长度不同的编号为C、D的合金丝接入电路进行实验,比较电流大小可知,导体的材料和横截面积相同时,长度越长,电阻越大。此结论被应用到滑动变阻器。
故选C。
(5)用酒精灯加热灯丝,发现随着小灯泡灯丝温度升高,电流表示数逐渐变小,说明灯丝电阻变大。所以小灯泡正常发光时灯丝的电阻大于常温下灯丝电阻。
故选A。
【考点题型五】变阻器
【例5】(24-25九年级上·甘肃天水·期中)如图甲所示,电阻箱接入电路的阻值为 Ω,图乙为亮度可调的台灯,电位器(就是滑动变阻器)是调节其亮度的装置;图丙为电位器的内部结构示意图,、、是它的三个接线柱,旋钮带动滑片转动,若顺时针旋转旋钮时灯泡发光变亮,则需将 (填“和”“和”或“和”)接线柱接入电路。关于电位器上电阻丝的材料,应该选用 (填“铜丝”或“镍铬合金丝”),在闭合开关前,应将阻值调到 (填“最大”或“最小”)来保护电路。
【答案】 2000 b和c 镍铬合金丝 最大
【详解】[1]电阻箱的示数为
[2]顺时针旋转旋片时,灯泡变亮,原因是电流变大,则电路中电阻变小,则应连接接线柱b和c与灯泡串联后接入电路。
[3]在长度和粗细都相同的情况下,镍铬合金丝的电阻大,这样在移动滑片改变相同的长度时,镍铬合金丝的阻值会有明显的变化,起到明显改变电阻的目的,而用铜丝制作的话,达不到明显改变电阻的目的;因此关于电位器上电阻丝的材料,应该选用镍铬合金丝。
[4]电源电压一定,在变阻器连入电阻最大时,电路中电流最小,因此在闭合开关前,应将阻值调到最大处,对电路起保护作用。
【变式5-1】(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)如图是小明用身边的器材自制的简易调光灯,闭合开关,回形针向左移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);但小明发现灯泡的亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。如果断开开关,铅笔芯的电阻阻值 (选填“等于”或“不等于”)零。
【答案】 变亮 细 不等于
【详解】[1]闭合开关,回形针向左移动的过程中,铅笔芯接入电路中的长度变短,铅笔芯接入电路中的电阻变小,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,灯泡亮度变亮。
[2]回形针向左移动的过程中,灯泡的亮度变化不明显,即电路中电流变化不明显,根据欧姆定律可知,电路中电阻变化不明显,应该选择电阻较大的铅笔芯,即换用更细的铅笔芯。
[3]导体的电阻跟导体的材料、长度和横截面积有关,断开开关,铅笔芯的电阻阻值不变,所以铅笔芯的电阻阻值不等于零。
【变式5-2】(24-25九年级上·四川乐山·期中)如图所示,用滑动变阻器调节灯的亮度,若要求滑片P向右端滑动时灯逐渐变暗,则M、N分别应接( )
A.A、D B.B、C C.A、B D.C、D
【答案】B
【解析】滑动变阻器的滑片右移,灯泡变暗,则电路中电流变小;电源电压不变,根据欧姆定律,电流变小,电阻变大,则滑动变阻器接入电路的电阻丝变长。所以M、N分别应接B、C。
故答案为B。
【变式5-3】(24-25九年级上·河南商丘·期中)如图所示,是某未连接完整的电路,当连接滑动变阻器不同的接线柱时,下列分析正确的是( )
A.M接A,N接D,闭合开关前,滑片应置于最左端
B.M接C,N接B,闭合开关前,滑片应置于最右端
C.M接A,N接D,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
D.M接C,N接B,向右滑动滑片,灯泡发光变亮
【答案】D
【解析】AC.由图可知,当M接A,N接D,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最右端,向右滑动滑片,接入电路的电阻增大,电路中电流减小,灯泡发光变暗,故AC错误;
BD.当M接C,N接B,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处,即最左端,向右滑动滑片,接入电路的阻值减小,电路中电流变大,灯泡发光变亮,故B错误,D正确。
故选D。
【变式5-4】(24-25九年级上·江苏扬州·期中)如图所示为旋转式变阻器,若图中旋转式变阻器的B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是_______段(选填“AP”、“PB”或“AB”)。若将该旋转式变阻器接入收音机中当作音量开关,当轴沿顺时针方向旋转时,收音机的音量将________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。图中电阻箱的示数为________Ω 。
【答案】PB;变大;2035
【解析】如图所示,旋转式变阻器通过改变接入电路的电阻片的长度来改变接入电路的电阻值,当把B、C两接线柱连入电路,则连入电路的弧形电阻片是PB段。
当轴沿顺时针方向旋转时,接入电路的电阻片变短,电阻值变小,电路中电流变大,所以收音机的音量将变大。
图中电阻箱表示的电阻是:
2×1000Ω+0×100Ω+3×10Ω+5×1Ω=2035Ω
【变式5-5】小乐在物理兴趣小组研究了一种调光台灯,如图是它的内部电位器(滑动变阻器)的内部结构示意图,a、b、c是它的三个接线柱,请用笔画线代替导线按要求完成电路的连接,要求:闭合开关时,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变亮(电源未画出)。
【答案】见解析
【解析】由题意可知,电位器可调节灯的亮度,所以它应该与灯串联;闭合开关时,旋钮带动滑片逆时针转动时,灯泡变亮,则此时电路中电流变大,故由欧姆定律可知,旋钮带动滑片逆时针转动时,滑动变阻器接入电路中的阻值减小,则应接入a、b接线柱,电路连接如下图所示
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