第3章 电路探秘（复习讲义）科学浙教版2024八年级上册

第三章 电路探秘（复习讲义） 一、基础目标 1.能准确说出电路的基本组成部分及各部分作用；牢记电荷的种类、电荷间的相互作用规律，以及电流、电压、电阻的基本概念和单位。 2.理解并能阐述串联电路和并联电路的特点；掌握电流表、电压表的正确使用方法，能规范读数。 3.能独立完成简单的电路连接实验，观察并记录实验现象，根据实验现象判断电路故障。 4.学会运用欧姆定律公式进行简单的电流、电压、电阻计算，能根据串、并联电路的规律计算总电阻、总电流和总电压。 5.运用所学知识解释生活中常见的与电路、用电相关的现象，如开关控制用电器、不同用电器的连接方式等。 二、进阶目标 1.综合运用电路、欧姆定律等知识分析复杂电路的工作原理，如家庭电路中各用电器的连接与控制。 2.能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的电路实验方案，如探究影响导体电阻大小的因素，并能对已有的实验进行改进和优化。 3.深入理解串、并联电路中电流、电压、电阻的规律，能根据电路参数准确判断电路中各用电器的工作状态，如灯泡亮度变化的原因分析。 4.分析和解决涉及多个知识点的综合性问题，如结合欧姆定律和安全用电知识判断电路是否安全。 5.能够准确解读与电路相关的图表信息，如电路图、电流电压变化图像，并进行分析和总结，得出实验结论。 三、拓展目标 1.将电路知识与能量转化、电磁现象等其他学科知识进行融合，解决实际问题。 2.自主设计具有创新性的电路实验，探究未知的科学问题，尝试设计简易的控制电路或测量仪器。 3.关注科学技术在社会生活中的应用和影响，分析电路故障、用电安全隐患等问题，提出防治措施。 4.了解并运用科学研究中的控制变量法、等效替代法等高级方法和思想，对电路实验数据进行更深入的统计分析。 5.关注科学前沿领域中与电路、电子技术相关的研究成果和发展动态。 一、电荷与电流 二、物质的导电性 三、电压 四、欧姆定律 知识要点 重点归纳 常见易错点 电荷与电流 1.摩擦起电实质是电荷转移，不是创造电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2.电流形成条件：有电源且电路闭合，缺一不可；电流方向规定为正电荷定向移动方向，与金属导体中自由电子移动方向相反。 3.电路组成：电源（提供电能）、用电器（消耗电能）、开关（控制电路）、导线（输送电能）；电路状态分通路、开路、短路，短路危害大。 4.串、并联电路：串联电流一条路径，用电器相互影响；并联电流多条路径，用电器独立工作；电流表串联在电路中，“+”进“-”出，不能直接接电源两极。 1.认为摩擦起电创造了电荷，实际是电荷发生转移。 2.混淆电流方向与金属导体中自由电子移动方向，误以为两者相同。 3.连接电路时，开关未断开或电流表直接接在电源两极，导致仪器损坏。 4.误判电路连接方式，尤其对复杂电路中串、并联部分分辨不清。 物质的导电性 1.导体与绝缘体无绝对界限，条件改变时可相互转化；金属导电靠自由电子，酸碱盐溶液导电靠自由离子。 2.电阻是导体本身的属性，与导体材料、长度、横截面积、温度有关，与电流、电压无关；同种材料导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大。 3.滑动变阻器“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到阻值最大处，否则电路中电流过大；旋钮型变阻器原理与滑动变阻器相同，只是电阻丝形状不同。 1.认为绝缘体绝对不导电，忽视条件改变时绝缘体可能导电的情况。 2.错误认为导体电阻与电流、电压有关，电流越大电阻越小或电压越大电阻越大。 3.滑动变阻器接线柱接“两下”或“两上”，无法起到调节作用。 电压及其测量 1.电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置；不同电源电压不同，如一节干电池1.5V，家庭电路220V。 2.电压表并联在被测电路两端，“+”进“-”出，可直接接电源两极测电源电压；量程选择需根据被测电压大小，不能超过量程。 3.串联电路总电压等于各用电器电压之和，并联电路各支路电压等于电源电压，测量时需找准被测电路两端。 1.混淆电压与电流的作用，误以为电流是形成电压的原因。 2.电压表串联在电路中，导致电路中电流过小，用电器不工作。3.测量串、并联电路电压时，选错测量对象，导致读数错误；忽视电压表量程，读数时看错分度值。 欧姆定律及其应用 1.欧姆定律：I=U/R，适用于纯电阻电路；电流与电压成正比（电阻不变时），与电阻成反比（电压不变时），需强调“控制变量”。 2.伏安法测电阻：多次测量求平均值减小误差，滑动变阻器作用是改变电压、保护电路；不能用电压平均值除以电流平均值计算电阻平均值。 3.串、并联电阻规律：串联总电阻等于各电阻之和，并联总电阻倒数等于各电阻倒数之和；并联电路中，电阻越小，支路电流越大。 4.电路计算：先判断电路连接方式，再结合串、并联规律和欧姆定律分步计算，注意单位统一（A、V、Ω）。 1.运用欧姆定律时，不注意“控制变量”，直接说“电流与电压成正比，与电阻成反比”，忽略前提条件。 2.伏安法测电阻时，错误用电压平均值除以电流平均值求电阻，导致结果偏差。 3.计算并联电路总电阻时，直接将各电阻相加，混淆串、并联电阻规律。 4.电路计算时单位不统一，如电流用mA、电压用kV，未换算成A、V就代入公式计算。 题型一 电荷间的相互作用 【例1】用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球时，出现了如图所示情况。则该轻质小球的带电情况是（　　） A．带负电 B．不带电 C．带正电 D．无法判断 【答案】C 【解析】丝绸摩擦过的玻璃棒带正电荷，把用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近一个轻质小球时，它们相互排斥，说明这个小球一定和玻璃棒带的电荷相同，则该小球带正电荷，故C符合题意，ABD不符合题意。 【变式1-1】小强将两个相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一个气球在另一个气球上方“跳舞”（如图所示）。对该现象解释正确的是（　　） A．摩擦的方法创造了电荷使两个气球带了电 B．摩擦的方法使气球分子发生转移而带电 C．两个气球因带了同种电荷而相互排斥 D．两个气球因带了异种电荷而互相排斥 【答案】C 【解析】AB．摩擦的方法使头发与气球里的电子发生转移，而使头发与气球带异种电荷，该过程中不是创造了电荷，也不是分子发生转移，故AB错误； CD．两只相同的气球在头发上摩擦后，头发和气球带异种电荷，两只相同的气球带同种电荷，因为同种电荷相互排斥，所以一只气球可以在另一只气球上方“跳舞”，故C正确，D错误。 【变式1-2】如图所示为静电除尘装置的原理图。当含尘空气经过离子发生器时，空气分子被电离为正离子和电子，正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极，最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是（　　） A．空气被电离是因为创造了电荷，使粉尘带上了电荷 B．取轻小纸片靠近积尘盘被吸引，则该小纸片一定带正电 C．取轻小纸片靠近积尘盘被排斥，则该小纸片有可能不带电 D．尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引 【答案】D 【解析】A．空气被电离是因为电荷发生了转移，没有创造电荷，使粉尘带上了电荷，故A错误； B．取轻小纸片靠近积尘盘被吸引，则该小纸片可能带正电，可能是轻小物体，故B错误； C．取轻小纸片靠近积尘盘被排斥，则该小纸片一定带有同种电荷，故C错误； D．尘粒带正电，因为异种电荷相互吸引 ，尘粒被吸附到积尘盘负极，故D正确。 题型二 电流的测量 【例2】下列有关电流表的使用不正确的是（　　） A．电流表并联在被测电路中 B．电流表串联在被测电路中 C．被测电流不超过电流表的量程 D．电流从电流表“+”接线柱流入，“﹣”接线柱流出 【答案】A 【解析】A．电流表如果并联在电路中，会使电流表直接与电源相连，损坏电流表，故A错误，符合题意。 B．电流表应与被测用电器串联，故B正确，不符合题意。 C．被测电流如果超过电流表量程会损坏电流表，故C正确，不符合题意。 D．电流要从“+“接线柱流入，从“-“接线柱流出，如果接反了指针会左偏，故D正确，不符合题意。 【变式2-1】用电流表测量通过灯的电流强度，图中正确的电路图是（   ） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A．图中电流表在干路上，测灯泡L1和灯泡L2的总电流，故A错误； B．图中电流表并联接入电路，发生电源短路，故B错误； C．图中电流表与灯泡L2串联在同一条支路，但电流表的正负接线柱接反，故C错误； D．图中电流表与灯泡L2在同一条支路，正负接线柱使用正确，测灯泡L2的电流，故D正确。 【变式2-2】如图所示电流表的示数是（  ） A． B．可能是，也可能是 C．可能是，也可能是 D． 【答案】D 【解析】由图知道，电流表选用的是小量程，分度值为0.02A，电流表的示数为0.36A，故D符合题意，ABC不符合题意。 题型三 影响导体电阻大小的因素 【例3】小明用如图所示的电路探究“影响金属丝电阻大小的因素”。他手边除了有电路中的器材外，还有一根足够长的金属丝，则（　　） A．只能探究电阻与金属丝长度的关系 B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系 C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究 D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究 【答案】C 【解析】将电阻丝的一段固定在A端，然后用B在电阻丝上滑动，通过电流表的示数即可探究电阻与电阻丝长度的关系；将电阻丝的一半分别接入A、B之间，记录电流表的示数；再将电阻丝对折后接入A、B之间，同时记下电流表的示数，通过比较电流的示数即可得出电阻与电阻丝横截面积的关系。所以该实验电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究，故C符合题意，ABD不符合题意。 【变式3-1】如图所示是一种输电导线——铜芯电缆。在某村输电线路改造工程中，更换的新铜芯电缆比等长的旧铜芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（　　） A．铜芯更细 B．铜芯更粗 C．绝缘皮更薄 D．绝缘体更厚 【答案】B 【解析】由影响导体电阻大小的因素可知，在其它条件相同时，导体的横截面积越大，其电阻越小；在某村输电线路改造工程中，更换的铜芯电缆比旧铜芯电缆电阻更小，因输电线的材料不变，长度不变，所以只能通过增大横截面积来减小电阻，也就是更换更粗的铜芯，与绝缘皮的厚薄无关，故B符合题意，ACD不符合题意。 【变式3-2】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示，下列说法正确的是（　　） 编号 材料 长度/m 横截面积/ 灯泡亮度 ① 锰铜合金 0.5 0.8 亮 ② 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 ③ 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 ④ 镍铬合金 1.0 0.4 暗 A．四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B．②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关 C．将④号电阻丝直接对折接入电路也可以探究长度对电阻大小的影响 D．本实验仅用到了控制变量法这一科学方法 【答案】B 【解析】A．四根电阻丝中①号电阻丝接入电路，灯泡的亮度最亮，电阻最小，故A错误； B．②③两电阻丝长度和材料相同，横截面积不同，灯泡的亮暗程度不同，电阻丝阻值的大小不同，可以得出电阻的大小与横截面积有关，故B正确； C．将④号电阻丝直接对折接入电路，电阻丝的长度和横截面积均发生改变，无法探究长度对电阻大小的影响，故C错误； D．本实验中除了利用控制变量法，还通过观察灯泡的亮暗程度来表示电阻的大小，即转换法，故D错误。 题型四 滑动变阻器的使用方法 【例4】根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据电路图知道，滑片向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻变大；滑动变阻器采用一上一下的接法，所以滑动变阻器应接上方一个接线柱、下方的左侧接线柱，故C符合题意；A接了上方两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为0，移动滑片，电阻不变；B接了下方两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻最大，移动滑片，电阻不变；D中滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，故ABD不符合题意。 【变式4-1】根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图甲是某款真空包装机的简易电路图。图乙中滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据电路图中滑动变阻器的滑片向左移动电阻变大，说明右下侧的接线柱接入电路，由滑动变阻器的使用可知，需要“一上一下”的连接方式，上方任意选择一个，故C符合题意，ABD不符合题意。 【变式4-2】如图甲为某可调亮度台灯，图乙为用于调光的电位器结构图。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，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．将bc接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 C．将ac接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变灯泡亮度的 【答案】B 【解析】 A．电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误; B．若只将b、c接入电路，滑片右边的电阻丝接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮，故B正确； C．若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变灯泡的亮度，故C错误； D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，从而改变电路的电流达到改变灯泡亮度的目的，故D错误。 题型五 电压的测量 【例5】在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．铜片是番茄电池的负极 B．图中所示的电压值为4V C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用 D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片经导线流向铜片 【答案】D 【解析】 A．由图可知，锌片与电压表的“-”接线柱相连，因此锌片为番茄电池的负极，故A错误； B．电压表选择的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为0.8V，故B错误； C．实验中，番茄内部已经发生了化学反应，可能生成了有害物质，不能作蔬菜食用，故C错误； D．番茄电池形成通路后，电流从铜片流出、锌片流入；电子定向移动的方向与电流的方向相反，因此电子从锌片经导线流向铜片，故D正确。 【变式5-1】如图所示，闭合开关，电压表测出的电压是（   ） A．灯两端的电压 B．灯两端的电压 C．电源电压 D．灯、两端的电压 【答案】B 【解析】图中电路为两灯泡串联，电压表并联在灯泡L1两端电压，测灯泡L1两端电压，故B符合题意，ACD不符合题意。 【变式5-2】小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．7.5V、1.5V B．6V、1.5V C．1.5V、7.5V D．1.5V、6V 【答案】B 【解析】由图甲可知，电阻R1和电阻R2串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量电阻R2两端电压，则电压表V1的示数应当比电压表V2的示数大，结合图乙，可知电压表V1的量程为0-15V，电压表V2的量程为0-3V，所以电源电压为7.5V，电阻R2两端的电压为1.5V，由串联电路的电压规律可得电阻R1两端的电压为7.5V-1.5V=6V，故B符合题意，ACD不符合题意。 题型六 电流与电压、电阻的关系 【例6】如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（   ） A．导体的电阻为6Ω B．导体的电阻为1.5Ω C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大 D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 【答案】A 【解析】 AB．由图可见，当导体两端的电压U=3.0V时，通过的电流I=0.5A，导体的电阻R=U/I=3V/0.5A=6Ω故A符合题意，B不符合题意； CD．由图像可以得出通过导体的电流与导体两端的电压成正比，电压与电流的比值为一定值，这个比值就是电阻；电阻是导体本身的一种性质，与其自身的材料、长度、横截面积有关，与电压值和电流值的大小无关，故CD不符合题意。 【变式6-1】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（   ） 导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流 4V 5Ω 0.8A 4V 10Ω 0.4A 4V 20Ω 0.2A A．导体电阻一定时，电压跟电流成正比 B．导体电阻一定时，电流跟电压成正比 C．电压一定时，电阻跟电流成反比 D．电压一定时，电流跟电阻成反比 【答案】D 【解析】由表中数据可知，导体两端的电压4V保持不变，导体电阻与通过导体的电流乘积是定值，即IR=4V=U，由此可知，在电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比，故D符合题意，ABC不符合题意。 【变式6-2】如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．把定值电阻由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器的滑片应向左移动 【答案】B 【解析】 A．闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器的滑片P应置于最大阻值处，由图可知该实验中P应置于最右端，故A错误； BC．在探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”时，由控制变量法可知，应更换定值电阻，控制定值电阻两端电压不变，所以要用滑动变阻器来保持定值电阻两端电压不变，故B正确，C错误； D．实验过程中电源电压不变，定值电阻两端的电压不变，则滑动变阻器两端的电压不变，因串联电路中导体两端的电压之比等于电阻之比，则定值电阻和滑动变阻器接入电路的阻值之比不变，所以将5Ω电阻换成10Ω电阻时，需增大滑动变阻器接入电路的阻值，所以滑动变阻器的滑片应向右移动，故D错误。 题型七 欧姆定律 【例7】关于对欧姆定律的公式，及变形式的理解，下列说法正确的是（　　） A．导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 B．导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 C．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比 【答案】C 【解析】 C．根据欧姆定律的内容可知，电阻一定时，导体中的电流与导体两端的电压成正比，故C正确； ABD．电阻是导体本身的一种性质，与材料、长度、横截面积、温度有关，与导体两端的电压和通过的电流无关；导体两端的电压为零时，导体的电阻并不为零，故ABD错误。 【变式7-1】如图所示， 电源电压保持不变， 欧， 欧， 当S闭合时，电压表的示数为6伏，则电源电压为 (　　) A．10伏 B．7.5伏 C．3.5伏 D．2.5伏 【答案】A 【解析】电路为串联电路，电压表测量两端电压，闭合开关，电压表示数为6V，即两端电压的为6V，电路中的电流为，串联电路电流处处相等，则两端电压为，电源电压为。 【变式7-2】在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻和阻值之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由电路图可知，闭合开关后，两电阻串联，电压表V2测电源的电压，电压表V1测R2两端的电压；两个电压表指针都向右偏转相同角度，所以V2用的是大量程，V1用的是小量程，所以，电压表V2的示数等于电压表V1示数的5倍，即U=5U2，根据串联电路的分压特点：串联电路中电压与电阻成正比，可得U/U2=(R1+R2)/R2=5/1,则R1/R2=4/1。 【变式7-3】如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.40A。 求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少？ 【答案】（1）设电源电压为U，U=IR=I(R1+R2)=3V （2）电阻R1中的电流： I1= =0.3A； I3=I'-I1=0.1A R3= =30Ω； （3）只闭合S2时，只有电阻R1工作，根据公式 =0.3A 【解析】 （1）当开关S1、S2都断开时，电阻R1与R2串联，根据U=IR总计算电源电压即可； （2）当开关S1、S2都闭合时，电阻R1与R3并联。首先根据 计算出通过电阻R1电流，然后根据并联电路的电流规律I3=I'-I1计算出通过电阻R3的电流，最后根据欧姆定律 计算出R3的阻值； （3）只闭合S2时，只有电阻R1工作，根据公式计算出电流表的示数即可。 题型八 电路分析 【例8】在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键S后，灯，都发光，一段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是（　　） A．灯断路 B．灯短路 C．灯断路 D．灯短路 【答案】B 【解析】“一段时间后，其中的一盏灯突然变亮”排除了电路出现断路的情况，故障现象只有电路发生短路；电压表V2的示数变大，是小灯变亮的原因，一定是小灯L2突然变亮；电压表V1的示数变小说明小灯L1发生了短路，故B符合题意，ACD不符合题意。 【变式8-1】在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，过一会儿，灯L突然变亮，电流表、电压表示数都变大。该电路中可能出现的故障是（　　） A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路 【答案】C 【解析】由图可知，灯L和电阻R串联，电流表测电路的电流，电压表测灯L两端的电压。闭合开关S，电路正常工作，过一会儿，灯L突然变亮，电流表、电压表示数都变大，说明灯L既没有短路，也没断路且电路中的电阻变小，只能是电阻R短路，故ABD不符合题意，C符合题意。 【变式8-2】某校兴趣小组设计了监测河水流速变化的装置，原理如图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。闭合开关S，随着水流速度的变化，下列说法正确的是（　　） A．当河水流速变大时，电压表示数变大 B．当河水流速变大时，电流表示数变小 C．当河水流速变小时，R1两端电压变小 D．当河水流速变小时，R2电阻阻值变小 【答案】C 【解析】AB．根据流体压强与流速的关系：流速越大的位置，压强越小。当河水流速变大时，机翼状探头上下表面的流速差增大，下表面压强大于上表面压强，滑片向上移动，滑动变阻器R2接入电路的阻值减小。当河水流速变小时，机翼状探头上下表面的流速差减小，下表面压强与上表面压强的差值减小，滑片向下移动，滑动变阻器R2接入电路的阻值增大。由电路图可知，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压。当河水流速变大时，滑片上移，R2接入电路的阻值减小，电路的总电阻R=R1+R2减小。根据欧姆定律I=U/R，电源电压U不变，总电阻R减小，所以电路中的电流I增大。即电流表示数变大。根据串联分压规律可知，R2两端电压变小，即电压表的示数变小。故AB错误； CD．当河水流速变小时，滑片下移，R2​接入电路的阻值增大，电路的总电阻R=R1+R2增大。根据欧姆定律I=U/R，电源电压U不变，总电阻R增大，所以电路中的电流I减小。即电流表示数变小。根据U1=IR1，R1不变，I减小，所以R1两端的电压U1​变小。故C正确，D错误。 【变式8-3】如图所示，和是两只相同的小灯泡，当开关S闭合后，电流表的示数（   ） A．示数为零，示数变大 B．是示数的两倍 C．和的示数仍相等 D．示数不变，示数变大 【答案】A 【解析】据图可知，当开关S断开时，电路为两灯泡串联，两个电流表测电路中的电流，均有示数；当开关S闭合后，灯泡L1和电流表A1被短路，电路为灯泡L2和电流表A2串联，因此电流表A1无示数，由于电路中的电阻变小，电源电压不变，根据I=U/R可知，电路中的电流会变大，电流表A2示数变大，故A符合题意，BCD不符合题意。 基础巩固通关测 1．“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛可将金箔吸住，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因分别是(　　) A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引 B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体 C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引 D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体 【答案】B 【解析】手持羽毛轻轻扫过纸垫，羽毛与纸垫摩擦，羽毛和纸垫带上了异种电荷；由于带电体会吸引轻小物体，用带电的羽毛靠近金箔，羽毛可将金箔吸住，故B 正确，A、C、D错误。 2．如图是一款太阳能户外庭院照明灯，内部的声控开关和光控开关起控制作用。可以实现白天在阳光下充电，灯不亮；夜晚，有人经过时灯才亮。下列各电路中，属于这种庭院照明灯电路的是(　　) A． B． C． D． 【答案】D 【解析】白天在阳光下充电，灯不亮；夜晚，有人经过时灯才亮，说明光控开关和声控开关同时控制一盏灯，夜晚光暗到一定程度且有一定的声音时灯才亮，所以声控开关、光控开关和灯应该是串联的。 3．铅笔是我们常用的学习用具（如图所示）。下列关于铅笔的说法正确的是（　　） A．铅笔芯是绝缘体 B．木质杆是绝缘体 C．金属套是绝缘体 D．橡皮擦是导体 【答案】B 【解析】根据图片可知，铅笔芯含石墨，石墨是导体；木质杆不易导电，是绝缘体；金属是导体，因此金属套是导体；橡皮擦不易导电，是绝缘体，故B正确，而A、C、D错误。 4．如图所示，图乙为滑动变阻器的结构示意图，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，图甲中电流表的示数变小，则滑动变阻器串联接入电路的接线柱是(　　) A．C和D B．A 和B C．C和 B D．A 和 D 【答案】C 【解析】滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，电路中的电流变小，说明滑动变阻器接入电路中的电阻变大，故可判断滑片右边的电阻丝接入电路，说明变阻器下方右侧的接线柱B 接入电路，上方任意选一个接线柱接入电路，故C正确。 5．某同学在研究串联电路电压特点时，需要测出灯L1两端的电压，下图所示的电路图中，符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】 A.电压表与电源并联，测电源电压，故A错误； B.电压表与灯泡L1并联，且正负接线柱正确，故B正确； C.电压表与灯泡L2并联，故C错误； D.电压表的“+”接线柱与负极相连，接线错误，故D错误。 6．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中两个电表一个示数变大、一个示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路 A．只有①③正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有①②正确 【答案】D 【解析】由图可知，电路正常工作时，电阻R与灯泡L串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯L两端的电压。 ①若干灯泡L断路，则电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数变大。由于电压表的内阻很大，此时电路中无电流，即电流表示数变小，故①正确； ②若灯泡L短路，则电压表同时被短路，那么电压表示数为0，电压表示数变小。电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，故②正确； ③若电阻R断路，电路中无电流，电流表和电压表示数都为零，故③错误； ④若电阻R短路，电路中阻值变小，根据可知，电路中电流变大，即电流表示数变大，电压表测量电源电压，电压表示数变大，故④错误。 7．如图甲是“研究并联电路的电流特点”的实物连接图。 （1）电流表测量的是通过灯泡　 　(填“L1”或“L2”)的电流。 （2）若电流表示数如图乙所示，则测出的电流是　 　A。 （3）若要用电流表测量干路中的电流，且只允许移动其中一根导线，应将图甲中导线　 　(选填“a”、 “b”或“c”)的右端改接在电流表的负接线柱上。 【答案】（1）L1 （2）0.3 （3）b 【解析】 （1）由图示电路图可知，电流表串联在L1支路中，电流表测量的是通过灯泡L1的电流。 （2）由图示电流表可知，其量程为0～3A，分度值为0.02A，示数为：0.1A。 （3）如果要用电流表测通过L1、L2的总电流，电流表应串联在干路中，由图示电路图可知，应将导线b的右端接在电流表的“-”接线柱上。 8．小乐利用伏安法测量并绘制了电阻R 和小灯泡L的I-U图像如图所示。则电阻R的阻值为　 　Ω；若把R和L 并联后接在3伏的电源上，干路中的电流为　 　A。 【答案】10；0.6 【解析】 （1）由图象可知，电阻R的I-U图像是正比例函数，则R为定值电阻， 当R两端的电压U=2V时，通过的电流I=0.2A， 则R的阻值：。 （2）若将电阻R和灯泡L并联接在电压为3V的电源上时，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以它们两端的电压均为3V，由图像可知对应的电流分别为IL'=0.3A，IR=0.3A，因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以干路电流：I=IL'+IR=0.3A+0.3A=0.6A。 9．如图所示电路，电阻： 。闭合开关S，电流表A的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电流表A1的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电压表 V 的示数变化与电流表A的示数变化之比等于　 　Ω。 【答案】变大；不变；2 【解析】根据图片可知，开关S断开时，电路为R1的简单电路，电压表测R2两端的电压，R2没有连入电路，故此时电压表示数为零；两电流表测电路中的电流，即通过R1的电流。开关S闭合后，电压表测并联电路两端的电压，也是测电源的电压，故电压表的示数变大；电流表A1测R1支路的电流，R1两端的电压不变， 所以电流表A1的示数不变。电流表A测干路电流，根据并联电路干路电流等于各支路电流之和可知，当开关S闭合时，电流表A的示数变大，且电流表A的示数变化为支路R2上的电流I2。则电压表V的示数变化与电流表A的示数变化之比为：。 10．如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中 a、b、c为锰铜合金，d为镍铬合金)。请回答下列问题。 （1）实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小，是通过对比　 　得出的。 （2）为探究导体电阻大小与横截面积的关系，可选取　 　两根电阻丝进行实验。 （3）本实验在进行现象对比时，存在主观性。若在电路中串联一个　 　，则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。 【答案】（1）小灯泡的亮度 （2）a、c （3）电流表 【解析】 (1)将不同的电阻丝接入电路，小灯泡的亮度不同，因此实验中是通过观察小灯泡的亮度来比较导体电阻大小的，这种研究问题的方法叫作转换法。 ((2)探究导体电阻的大小与横截面积的关系，需要控制导体的材料和长度相同，改变横截面积，因此应将 a、c两根电阻丝接入电路进行实验。 (3)本实验在进行现象对比时，存在主观性，若电路中电流变化较小，则灯泡的亮度变化不明显，由于电流表能测量电流的大小，所以可在电路中串联一个电流表来完成实验。 11．同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路，a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时，电流表示数也随之改变，在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V，电流表量程为0.6A。 （1）根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接，使滑片P向右移时阻值变小。 （2）标零。用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处，在此刻度处标为“0Ω”，如图丙所示，此时变阻器接入电路中的阻值R=　 　Ω。 （3）标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变，将一个阻值为 30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后，计算此时电流表示数应为 　 　A，在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理，可把电流表改为测量电阻的仪器。 （4）测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。 【答案】（1） （2）15 （3）0.2 【解析】 （1）电源电压3V，故电压表选用小量程并联在待测电阻两端；滑动变阻器上下各选一个接线柱接入电路且串联在电路中，滑动变阻器滑片P向右移动时电阻变小，则变阻器右下方接线柱必须接入电路中，如下图所示： （2）滑动变阻器接入电路中的电阻：； （3）保持变阻器R接入电路中阻值不变，在a、b间接入被测电阻30Ω，此时两电阻串联， 则此时的总电阻：R总=15Ω+30Ω=45Ω， 由欧姆定律可得，电路的电流，即电流表的示数：。 12．如图甲所示为潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表，如图乙所示为某深度表的工作原理简化电路图，已知电源电压U=6V且恒定不变，定值电阻 电压表量程选择的是0~3 V，Rp是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图像如图丙所示。 （1）当电流为0.1 A时， 两端的电压为多少? （2）未下潜时，深度表显示示数为0，此刻度对应电压表的读数是多少? （3）在不损坏电表的前提下，潜水员佩戴该深度表能到达的最大深度是多少? 【答案】 （1）当电流为0.1 A时，两端的电压为 （2）电压表测量两端的电压 ，示数为 （3）电压表最大测量值为3V，此时电路中的电流为， Rp阻值为 ，由图丙可知，此时的深度为60m。 【解析】 （1）根据欧姆定定律的变式U=IR计算电压。 （2）串联电路总电阻等于各用电器电阻之和。 （3）串联电路电流处处相等，电源电压等于各用电器两端电压之和，结合欧姆定律计算电阻的阻值，结合图丙读出深度。 能力提升进阶练 1．（2023·丽水·中考真题）公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（如图）。当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车，下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车 ，说明电路中任意开关闭合，蜂鸣器都能工作，故只有B符合题意。 2．（2022·台州·中考真题）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　） A．AB B．CD C．BD D．AD 【答案】D 【解析】当滑动变阻器的滑片P向右移动时，PB之间的电阻丝长度变小，即电阻变小，而PA之间的电阻丝长度变大，即电阻变大，因此应该将左下角的A接入，然后再从上面任选一个接线柱即可，即选CA或BA。 3．（2023·温州·中考真题）用伏安法测电阻时，某次电表的指针位置如图所示。其示数为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】根据图片中的“V”可知，这个为电压表，量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为1.2V。 4．（2021·浙江·中考真题）在如图所示电路中，当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　） A．电压表示数变小 B．灯L变亮 C．电流表示数变大 D．电压表和电流表的比值变大 【答案】D 【解析】滑动变阻器的滑片向右滑动，连入电路中的电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，即电流表示数变小，灯L变暗；电压表并联在滑动变阻器两端，根据串联电路的分压关系，可知滑动变阻器两端的电压变大，所以电压表示数变大；电压表和电流表的比值是滑动变阻器的阻值，应该变大。 5．（2024·浙江·中考真题）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　） A．闭合开关后，橙子内有电流通过 B．钥匙甲的导电能力比钥匙乙的强 C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大 D．闭合开关后，橙子内只发生物理变化 【答案】A 【解析】 A.闭合开关后，电流计的指针发生偏转，说明橙子内有电流通过，故A正确； B.不能判断钥匙甲的导电能力比钥匙乙的强，故B错误； C.两个钥匙串联，则通过钥匙甲的电流和通过钥匙乙的相同，故C错误； D.闭合开关后，橙子内发生化学变化，将化学能转化为内嫩，故D错误。 6．（2021·台州·中考真题）如图所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，则电流大小为　 　安。装置中的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的　 　极。在其它都不变时，将铁换成更活泼的金属X，产生了更大的电流、则金属X可能是　 　（选填“锌”、“银”或“铜") 【答案】0.1；正；锌 【解析】 （1）根据右图可知，电流表选择量程0~0.6A，分度值为0.02A，示数为0.1A； （2）电流表的“+”接线柱与正极相连。根据甲图可知，电流表的“0.6”接线柱与铜片相连，因此铜片为正极； （3）在金属活动性顺序表中，锌排在铁的前面，比铁活泼，因此金属X可能是锌。 7．（2021·金华·中考真题）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω 1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。 完成下列问题： （1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是　 　； （2）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为　 　。 【答案】（1）R1断路 （2）4Ω 【解析】 （1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是R1断路； （2）根据电流表的量程可知，通过电路的最大电流为0.6A；此时的总电阻；变阻器的最小阻值：R2=R总-R1=10Ω-6Ω=4Ω。 8．（2024·浙江·中考真题）图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。 实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安） 1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填 2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14 3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26 4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54 请回答： （1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。 （2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。 （3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。 ①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。 ②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。 【答案】（1）0.32 （2）bc （3）金属电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体；输电线 【解析】 （1）根据图2可知，电流表选择0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.32A； （2）为了研究导体电阻大小与横截面积的关系，即应该选择导体材料、长度相同，但横截面积不同的电阻丝，故选b和c进行对比； （3）①根据图3图象可知，该金属降温过程中， 电阻随温度的降低而减小，最后变为超导体 ； ②若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造输电线，以减少能量损耗。 9．（2023·杭州·中考真题）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题： （1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接； （2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为　 　欧； （3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将　 　（选填“变大”或“变小”）。 【答案】（1）如图： （2）13 （3）变大 【解析】 （1）滑动变阻器应该与电阻串联，且接线一上一下。根据图片可知，变阻器右下角的接线柱已经与定值电阻R0相连，此时可以将左上角的C接线柱与电源正极相连，如下图所示： （2）根据丙图可知，电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则电流表的示数为0.2A；电压表的量程为0~3V，分度值为0.1V，则示数为2.6V，那么R0的阻值：； （3）当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，变阻器的阻值减小，根据R总=R变+R0可知，总电阻减小。根据“电流与电阻的反比关系”可知，电流表的示数增大。根据U=IR可知，电压表的示数增大。 10．（2024·浙江·中考真题）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。 请回答： （1）向水里加入氯化钠，目的是　 　（填“增大”或“减小”）电阻R2。 （2）求电鱼放电时电压U的大小。 【答案】（1）减小 （2）当电流为0.05A时，UAB=1.5V U=5×10-5A×R1+1.5V① 当电流为0.20A时，UAB=0.5V U=1.5×10-4A×R1+0.5V② 由①②得U=2V R1=10000Ω 【解析】 （1）向水里加入氯化钠增加了溶液中自由移动的离子，进而分析向水里加入氯化钠的目的。 （2）由图1可知，两电阻串联，根据图2利用串联电路的电压特点和欧姆定律表示出电源电压，解方程求出R1的阻值和电源电压。 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三章 电路探秘（复习讲义） 一、基础目标 1.能准确说出电路的基本组成部分及各部分作用；牢记电荷的种类、电荷间的相互作用规律，以及电流、电压、电阻的基本概念和单位。 2.理解并能阐述串联电路和并联电路的特点；掌握电流表、电压表的正确使用方法，能规范读数。 3.能独立完成简单的电路连接实验，观察并记录实验现象，根据实验现象判断电路故障。 4.学会运用欧姆定律公式进行简单的电流、电压、电阻计算，能根据串、并联电路的规律计算总电阻、总电流和总电压。 5.运用所学知识解释生活中常见的与电路、用电相关的现象，如开关控制用电器、不同用电器的连接方式等。 二、进阶目标 1.综合运用电路、欧姆定律等知识分析复杂电路的工作原理，如家庭电路中各用电器的连接与控制。 2.能够根据给定的问题或探究目的设计较为完整的电路实验方案，如探究影响导体电阻大小的因素，并能对已有的实验进行改进和优化。 3.深入理解串、并联电路中电流、电压、电阻的规律，能根据电路参数准确判断电路中各用电器的工作状态，如灯泡亮度变化的原因分析。 4.分析和解决涉及多个知识点的综合性问题，如结合欧姆定律和安全用电知识判断电路是否安全。 5.能够准确解读与电路相关的图表信息，如电路图、电流电压变化图像，并进行分析和总结，得出实验结论。 三、拓展目标 1.将电路知识与能量转化、电磁现象等其他学科知识进行融合，解决实际问题。 2.自主设计具有创新性的电路实验，探究未知的科学问题，尝试设计简易的控制电路或测量仪器。 3.关注科学技术在社会生活中的应用和影响，分析电路故障、用电安全隐患等问题，提出防治措施。 4.了解并运用科学研究中的控制变量法、等效替代法等高级方法和思想，对电路实验数据进行更深入的统计分析。 5.关注科学前沿领域中与电路、电子技术相关的研究成果和发展动态。 一、电荷与电流 二、物质的导电性 三、电压 四、欧姆定律 知识要点 重点归纳 常见易错点 电荷与电流 1.摩擦起电实质是电荷转移，不是创造电荷；同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 2.电流形成条件：有电源且电路闭合，缺一不可；电流方向规定为正电荷定向移动方向，与金属导体中自由电子移动方向相反。 3.电路组成：电源（提供电能）、用电器（消耗电能）、开关（控制电路）、导线（输送电能）；电路状态分通路、开路、短路，短路危害大。 4.串、并联电路：串联电流一条路径，用电器相互影响；并联电流多条路径，用电器独立工作；电流表串联在电路中，“+”进“-”出，不能直接接电源两极。 1.认为摩擦起电创造了电荷，实际是电荷发生转移。 2.混淆电流方向与金属导体中自由电子移动方向，误以为两者相同。 3.连接电路时，开关未断开或电流表直接接在电源两极，导致仪器损坏。 4.误判电路连接方式，尤其对复杂电路中串、并联部分分辨不清。 物质的导电性 1.导体与绝缘体无绝对界限，条件改变时可相互转化；金属导电靠自由电子，酸碱盐溶液导电靠自由离子。 2.电阻是导体本身的属性，与导体材料、长度、横截面积、温度有关，与电流、电压无关；同种材料导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大。 3.滑动变阻器“一上一下”接线，闭合开关前滑片移到阻值最大处，否则电路中电流过大；旋钮型变阻器原理与滑动变阻器相同，只是电阻丝形状不同。 1.认为绝缘体绝对不导电，忽视条件改变时绝缘体可能导电的情况。 2.错误认为导体电阻与电流、电压有关，电流越大电阻越小或电压越大电阻越大。 3.滑动变阻器接线柱接“两下”或“两上”，无法起到调节作用。 电压及其测量 1.电压是形成电流的原因，电源是提供电压的装置；不同电源电压不同，如一节干电池1.5V，家庭电路220V。 2.电压表并联在被测电路两端，“+”进“-”出，可直接接电源两极测电源电压；量程选择需根据被测电压大小，不能超过量程。 3.串联电路总电压等于各用电器电压之和，并联电路各支路电压等于电源电压，测量时需找准被测电路两端。 1.混淆电压与电流的作用，误以为电流是形成电压的原因。 2.电压表串联在电路中，导致电路中电流过小，用电器不工作。3.测量串、并联电路电压时，选错测量对象，导致读数错误；忽视电压表量程，读数时看错分度值。 欧姆定律及其应用 1.欧姆定律：I=U/R，适用于纯电阻电路；电流与电压成正比（电阻不变时），与电阻成反比（电压不变时），需强调“控制变量”。 2.伏安法测电阻：多次测量求平均值减小误差，滑动变阻器作用是改变电压、保护电路；不能用电压平均值除以电流平均值计算电阻平均值。 3.串、并联电阻规律：串联总电阻等于各电阻之和，并联总电阻倒数等于各电阻倒数之和；并联电路中，电阻越小，支路电流越大。 4.电路计算：先判断电路连接方式，再结合串、并联规律和欧姆定律分步计算，注意单位统一（A、V、Ω）。 1.运用欧姆定律时，不注意“控制变量”，直接说“电流与电压成正比，与电阻成反比”，忽略前提条件。 2.伏安法测电阻时，错误用电压平均值除以电流平均值求电阻，导致结果偏差。 3.计算并联电路总电阻时，直接将各电阻相加，混淆串、并联电阻规律。 4.电路计算时单位不统一，如电流用mA、电压用kV，未换算成A、V就代入公式计算。 题型一 电荷间的相互作用 【例1】用丝绸摩擦过的玻璃棒去靠近一个轻质小球时，出现了如图所示情况。则该轻质小球的带电情况是（　　） A．带负电 B．不带电 C．带正电 D．无法判断 【变式1-1】小强将两个相同的气球在自己的头发上摩擦后，就可以让一个气球在另一个气球上方“跳舞”（如图所示）。对该现象解释正确的是（　　） A．摩擦的方法创造了电荷使两个气球带了电 B．摩擦的方法使气球分子发生转移而带电 C．两个气球因带了同种电荷而相互排斥 D．两个气球因带了异种电荷而互相排斥 【变式1-2】如图所示为静电除尘装置的原理图。当含尘空气经过离子发生器时，空气分子被电离为正离子和电子，正离子使尘粒带正电奔向积尘盘的负极，最终被吸附到积尘盘上。下列说法正确的是（　　） A．空气被电离是因为创造了电荷，使粉尘带上了电荷 B．取轻小纸片靠近积尘盘被吸引，则该小纸片一定带正电 C．取轻小纸片靠近积尘盘被排斥，则该小纸片有可能不带电 D．尘粒被吸附到积尘盘负极是因为异种电荷相互吸引 题型二 电流的测量 【例2】下列有关电流表的使用不正确的是（　　） A．电流表并联在被测电路中 B．电流表串联在被测电路中 C．被测电流不超过电流表的量程 D．电流从电流表“+”接线柱流入，“﹣”接线柱流出 【变式2-1】用电流表测量通过灯L2的电流强度，图中正确的电路图是（   ） A． B． C． D． 【变式2-2】如图所示电流表的示数是（  ） A． B．可能是，也可能是 C．可能是，也可能是 D． 题型三 影响导体电阻大小的因素 【例3】小明用如图所示的电路探究“影响金属丝电阻大小的因素”。他手边除了有电路中的器材外，还有一根足够长的金属丝，则（　　） A．只能探究电阻与金属丝长度的关系 B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系 C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究 D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究 【变式3-1】如图所示是一种输电导线——铜芯电缆。在某村输电线路改造工程中，更换的新铜芯电缆比等长的旧铜芯电缆电阻更小，主要是因为新电缆的（　　） A．铜芯更细 B．铜芯更粗 C．绝缘皮更薄 D．绝缘体更厚 【变式3-2】“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图所示，在实验中使用四根电阻丝，其材料规格如表所示，下列说法正确的是（　　） 编号 材料 长度/m 横截面积/ 灯泡亮度 ① 锰铜合金 0.5 0.8 亮 ② 镍铬合金 0.5 0.8 较亮 ③ 镍铬合金 0.5 0.4 较暗 ④ 镍铬合金 1.0 0.4 暗 A．四根电阻丝中①号电阻丝电阻最大 B．②③实验可以得出电阻的大小与横截面积有关 C．将④号电阻丝直接对折接入电路也可以探究长度对电阻大小的影响 D．本实验仅用到了控制变量法这一科学方法 题型四 滑动变阻器的使用方法 【例4】根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。下列滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是（　　） A． B． C． D． 【变式4-1】根据电路图连接实物图是一项重要的实验技能。图中是某款真空包装机的简易电路图。滑动变阻器的连接方式与电路图相对应的是（　　） A． B． C． D． 【变式4-2】如图甲为某可调亮度台灯，图乙为用于调光的电位器结构图。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，滑片在弧形电阻丝上滑动即可调节灯泡亮度。下列分析正确的是（　　） A．电位器与灯泡并联 B．将bc接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 C．将ac接入电路，顺时针转动旋钮时灯泡变亮 D．电位器是通过改变接入电路中电阻丝的粗细来改变灯泡亮度的 题型五 电压的测量 【例5】在番茄上相隔一定距离分别插入铜片和锌片，即为番茄电池。将铜片、锌片与电压表相连，如图所示。下列说法正确的是（　　） A．铜片是番茄电池的负极 B．图中所示的电压值为4V C．为提倡节约，制作电池后的番茄仍作蔬菜食用 D．番茄电池形成通路后，电子将从锌片经导线流向铜片 【变式5-1】如图所示，闭合开关，电压表测出的电压是（   ） A．灯两端的电压 B．灯两端的电压 C．电源电压 D．灯、两端的电压 【变式5-2】小珠用如图甲所示电路探究“串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（　　） A．7.5V、1.5V B．6V、1.5V C．1.5V、7.5V D．1.5V、6V 题型六 电流与电压、电阻的关系 【例6】如图表示了通过某导体的电流与其两端电压的关系。由图中信息可知（   ） A．导体的电阻为6Ω B．导体的电阻为1.5Ω C．导体的电阻随导体两端电压的增大而增大 D．导体两端电压为0时，导体的电阻也为0 【变式6-1】根据下列一组实验数据，可以得到的结论是（   ） 导体两端的电压 导体的电阻 通过导体的电流 4V 5Ω 0.8A 4V 10Ω 0.4A 4V 20Ω 0.2A A．导体电阻一定时，电压跟电流成正比 B．导体电阻一定时，电流跟电压成正比 C．电压一定时，电阻跟电流成反比 D．电压一定时，电流跟电阻成反比 【变式6-2】如图所示是探究“通过导体的电流大小与导体电阻大小的关系”的电路图。下列说法正确的是（　　） A．闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端 B．实验中，应控制定值电阻两端的电压不变 C．实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通过定值电阻的电流不变 D．把定值电阻由5Ω更换为10Ω时，滑动变阻器的滑片应向左移动 题型七 欧姆定律 【例7】关于对欧姆定律的公式，及变形式其的理解，下列说法正确的是（　　） A．导体电阻的大小是由导体两端的电压和通过导体的电流共同决定的 B．导体两端的电压为零时，通过导体的电流和导体的电阻也都为零 C．导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比 D．通过导体的电流一定时，导体的电阻与导体两端的电压成正比 【变式7-1】如图所示， 电源电压保持不变， 欧， 欧， 当S闭合时，电压表的示数为6伏，则电源电压为 (　　) A．10伏 B．7.5伏 C．3.5伏 D．2.5伏 【变式7-2】在如图所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针都向右偏转相同角度，则电阻和阻值之比为（　　） A． B． C． D． 【变式7-3】如图所示电路，电源电压保持不变，电阻R1=10Ω，R2=5Ω。当开关S1、S2都断开时，电流表示数为0.20A。当开关S1、S2都闭合时，电流表示数为0.40A。 求： （1）电源电压。 （2）R3的阻值。 （3）只闭合S2时，电流表的示数为多少？ 题型八 电路分析 【例8】在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键S后，灯，都发光，一段时间后，其中的一盏灯突然变亮，而电压表V1的示数变小，电压表V2的示数变大，则产生这一现象的原因是（　　） A．灯断路 B．灯短路 C．灯断路 D．灯短路 【变式8-1】在如图所示的电路中，电源电压不变，闭合开关S，电路正常工作，过一会儿，灯L突然变亮，电流表、电压表示数都变大。该电路中可能出现的故障是（　　） A．灯L短路 B．灯L断路 C．电阻R短路 D．电阻R断路 【变式8-2】某校兴趣小组设计了监测河水流速变化的装置，原理如图。机翼状的探头始终浸没在水中，通过连杆带动滑动变阻器的滑片P上下移动。闭合开关S，随着水流速度的变化，下列说法正确的是（　　） A．当河水流速变大时，电压表示数变大 B．当河水流速变大时，电流表示数变小 C．当河水流速变小时，R1两端电压变小 D．当河水流速变小时，R2电阻阻值变小 【变式8-3】如图所示，和是两只相同的小灯泡，当开关S闭合后，电流表的示数（   ） A．示数为零，示数变大 B．是示数的两倍 C．和的示数仍相等 D．示数不变，示数变大 基础巩固通关测 1．“金陵金箔”是国家级非物质文化遗产，手工打造的金箔轻薄柔软，不能用手直接拿取，正确拿取的方法是：手持羽毛轻轻扫过纸垫，如图甲所示；再将羽毛靠近工作台上方的金箔，羽毛可将金箔吸住，如图乙所示。羽毛扫过纸垫的结果和吸住金箔的原因分别是(　　) A．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；异种电荷相互吸引 B．摩擦使得羽毛和纸垫带异种电荷；带电物体吸引轻小物体 C．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；异种电荷相互吸引 D．摩擦使得羽毛和纸垫带同种电荷；带电物体吸引轻小物体 2．如图是一款太阳能户外庭院照明灯，内部的声控开关和光控开关起控制作用。可以实现白天在阳光下充电，灯不亮；夜晚，有人经过时灯才亮。下列各电路中，属于这种庭院照明灯电路的是(　　) A． B． C． D． 3．铅笔是我们常用的学习用具（如图所示）。下列关于铅笔的说法正确的是（　　） A．铅笔芯是绝缘体 B．木质杆是绝缘体 C．金属套是绝缘体 D．橡皮擦是导体 4．如图所示，图乙为滑动变阻器的结构示意图，当滑动变阻器的滑片 P 向左移动时，图甲中电流表的示数变小，则滑动变阻器串联接入电路的接线柱是(　　) A．C和D B．A 和B C．C和 B D．A 和 D 5．某同学在研究串联电路电压特点时，需要测出灯L1两端的电压，下图所示的电路图中，符合要求的是（　　） A． B． C． D． 6．如图所示电路中，电源电压恒定。闭合开关，电路正常工作一段时间后，灯泡L突然熄灭，电路中两个电表一个示数变大、一个示数变小。电阻R或灯泡L仅有一个出现了故障，其它元件均完好。下列说法中正确的是（　　） ①可能灯泡L断路 ②可能灯泡L短路 ③可能电阻R断路 ④可能电阻R短路 A．只有①③正确 B．只有③④正确 C．只有②④正确 D．只有①②正确 7．如图甲是“研究并联电路的电流特点”的实物连接图。 （1）电流表测量的是通过灯泡　 　(填“L1”或“L2”)的电流。 （2）若电流表示数如图乙所示，则测出的电流是　 　A。 （3）若要用电流表测量干路中的电流，且只允许移动其中一根导线，应将图甲中导线　 　(选填“a”、 “b”或“c”)的右端改接在电流表的负接线柱上。 8．小乐利用伏安法测量并绘制了电阻R 和小灯泡L的I-U图像如图所示。则电阻R的阻值为　 　Ω；若把R和L 并联后接在3伏的电源上，干路中的电流为　 　A。 9．如图所示电路，电阻：。闭合开关S，电流表A的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电流表A1的示数　 　(选填“变大”、“变小”或“不变”)，电压表 V 的示数变化与电流表A的示数变化之比等于　 　Ω。 10．如图为探究“影响导体电阻大小因素”的一套实验器材(其中 a、b、c为锰铜合金，d为镍铬合金)。请回答下列问题。 （1）实验时无法借助仪器直接测得导体电阻大小，是通过对比　 　得出的。 （2）为探究导体电阻大小与横截面积的关系，可选取　 　两根电阻丝进行实验。 （3）本实验在进行现象对比时，存在主观性。若在电路中串联一个　 　，则可以通过定量的数据客观地比较导体电阻的大小。 11．同学们通常用“伏安法”测量并计算某导体的电阻。科学兴趣小组设计并制作了一个可以直接测量电阻阻值的仪器。他们设计了如图甲所示的电路，a、b为接线柱用于接待测电阻。当a、b接入电阻阻值不同时，电流表示数也随之改变，在电流表相应位置标上对应电阻值。已知电源电压恒为9V，电流表量程为0.6A。 （1）根据电路图甲用笔画线代替导线在图乙中完成实物图的连接，使滑片P向右移时阻值变小。 （2）标零。用导线将a、b直接连起来，移动滑动变阻器R的滑片P，使电流表指针正好偏转到满刻度0.6A处，在此刻度处标为“0Ω”，如图丙所示，此时变阻器接入电路中的阻值R=　 　Ω。 （3）标刻度。调零后保持滑动变阻器阻值不变，将一个阻值为 30Ω的定值电阻接入a、b接线柱后，计算此时电流表示数应为 　 　A，在电流表该刻度处标上“30Ω”。据此原理，可把电流表改为测量电阻的仪器。 （4）测量。使用制作的测电阻仪器测未知导体的电阻。 12．如图甲所示为潜水员潜水时会佩戴的水压表和深度表，如图乙所示为某深度表的工作原理简化电路图，已知电源电压U=6V且恒定不变，定值电阻 电压表量程选择的是0~3 V，Rp是阻值随水深度变化的电阻，其变化关系图像如图丙所示。 （1）当电流为0.1A时， 两端的电压为多少? （2）未下潜时，深度表显示示数为0，此刻度对应电压表的读数是多少? （3）在不损坏电表的前提下，潜水员佩戴该深度表能到达的最大深度是多少? 能力提升进阶练 1．（2023·丽水·中考真题）公交车后门左右扶杆上各装有一个按钮开关（如图）。当乘客按下任一按钮时，蜂鸣器响起提示音，提醒司机有乘客要下车，下列电路符合要求的是（　　） A． B． C． D． 2．（2022·台州·中考真题）如图，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路的阻值变大。选择的接线柱是（　　） A．AB B．CD C．BD D．AD 3．（2023·温州·中考真题）用伏安法测电阻时，某次电表的指针位置如图所示。其示数为（　　） A． B． C． D． 4．（2021·浙江·中考真题）在如图所示电路中，当闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动时（　　） A．电压表示数变小 B．灯L变亮 C．电流表示数变大 D．电压表和电流表的比值变大 5．（2024·浙江·中考真题）用导线将开关、灵敏电流计和材质不同的钥匙甲、乙相连，将两钥匙插入橙子中（如图）。闭合开关，灵敏电流计指针发生偏转。下列推测一定正确的是（　　） A．闭合开关后，橙子内有电流通过 B．钥匙甲的导电能力比钥匙乙的强 C．通过钥匙甲的电流比通过钥匙乙的大 D．闭合开关后，橙子内只发生物理变化 6．（2021·台州·中考真题）如图所示，将铁片和铜片插入稀硫酸中，电流表指针发生偏转，此时指针位置如图乙所示，则电流大小为　 　安。装置中的虚线框部分相当于电路中的电源、铜片是电源的　 　极。在其它都不变时，将铁换成更活泼的金属X，产生了更大的电流、则金属X可能是　 　（选填“锌”、“银”或“铜") 7．（2021·金华·中考真题）按如图所示电路研究电流与电压的关系。已知电源电压为6V，R1为定值电阻，滑动变阻器R2，标有“20Ω 1A”的字样，电流表量程为“0~0.6A”，电压表量程为“0~15V”。 完成下列问题： （1）闭合开关后，电流表无示数，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是　 　 ； （2）若R1=6Ω，为保证电路安全，滑动变阻器允许接入电路的最小阻值为　 　。 8．（2024·浙江·中考真题）图1是研究“影响导体电阻大小的因素”的实验装置。实验中用四根电阻丝作被测导体，将电阻丝两端接入电路后，通过调节滑动变阻器，保持电阻丝两端电压相同，进行测量并记录，数据列于下表。 实验组 电阻丝 材料 长度（厘米） 直径（毫米） 电流（安） 1 a 康铜丝 57.20 0.50 待填 2 b 镍铬丝 57.20 0.50 0.14 3 c 镍铬丝 57.20 0.70 0.26 4 d 镍铬丝 28.60 0.70 0.54 请回答： （1）将电阻丝a的两端接入电路，闭合开关后，电流表指针位置如图2所示，其示数为　 　安。 （2）为研究导体电阻大小与横截面积的关系，可选择实验组　 　进行对比。 （3）实验得出，导体电阻大小与导体的材料、长度和横截面积有关。此外，导体电阻还与温度有关。 ①科学研究发现某种金属电阻和温度的关系如图3所示。描述该金属电阻在降温过程中的现象：　 　。 ②探索新材料是高科技研究领域中永恒的主题之一。若常温下某种新材料的电阻为零，该新材料可用于制造　 　（写出一种），以减少能量损耗。 9．（2023·杭州·中考真题）小金用如图甲所示电路测某导体的电阻。回答下列问题： （1）用笔画线代替导线在答题纸的图中完成实物图的连接； （2）闭合开关，当滑动变阻器的滑片移到某一位置时，电流表和电压表的指针位置如图丙所示，则被测导体R0的电阻为　 　欧； （3）为减小实验误差，需进行多次测量。当图乙所示滑动变阻器的滑片P从A端向B端移动时，电压表的示数将　 　（选填“变大”或“变小”）。 10．（2024·浙江·中考真题）自然界中有许多“电鱼”，它们身体中的发电器官能产生电。研究表明，某电鱼在水中放电时（图1），身体AB段可看成电源和电阻（R1）两部分串联而成，其余部分和水的电阻为R2，它们共同构成闭合电路，简化电路如图2所示。电鱼放电时的电压（即电源电压）为U，电阻R1＝1.0×104欧。为获得U的大小，研究人员通过在水里加入氯化钠来改变R2，得到A、B两点间电压UAB和电路中电流I的关系，如图3所示。电鱼每次放电电压视为相同，电鱼电阻不变。 请回答： （1）向水里加入氯化钠，目的是　 　（填“增大”或“减小”）电阻R2。 （2）求电鱼放电时电压U的大小。 1/3 学科网（北京）股份有限公司 $