内容正文:
第十六章 电压 电阻 知识体系导图(精炼化、可视化) 2 考情深度剖析(数据驱动、趋势明确) 3 (一)考情导航图 3 (二)考点考情表 3 (三)命题新趋势解读 4 知识点精讲精析(解析 + 示例 ) 4 (一) 电压:电路的 “动力源泉” 4 (二) 电阻:电路的 “阻碍力量” 6 (三) 提分工具 7 难点突破专题(深度分析 + 场景应用) 8 (一) 电压表测量对象判断 8 (二) 滑动变阻器对电路的影响 9 ️ 易错点避雷手册(误区对比 + 避坑指导) 9 (一) 易错误区对比表 9 (二) 避坑口诀 10 考点精练 11 (一) 电压表使用与读数 11 (二) 串并联电路电压规律 12 (三) 滑动变阻器的使用 13 (四) 电阻的影响因素(实验) 14 (五) 电压与电阻基础 16 知识体系导图(精炼化、可视化) 考情深度剖析(数据驱动、趋势明确) 考情导航图 《第十六章 电压 电阻》 是初中物理电学的核心基础章节,承接 “电流和电路”,为 “欧姆定律” 奠定关键基础,中考中占3-6 分,覆盖选择题、填空题、作图题、实验探究题四大题型,与 “欧姆定律”“电功电功率” 综合考查占比超 40%。 2025 年命题呈现三大核心方向: 1.仪器实操聚焦 “规范与误差”:电压表量程选择、滑动变阻器接线错误后果; 2.实验探究融合 “数字化与生活安全”:电流传感器分析电阻特性、湿手接触电阻变化; 3.综合计算衔接 “安全用电”:结合用电器额定值计算保护电阻、滑动变阻器安全调节范围。 考点考情表 考点名称 近 3 年频次 占分比例 复习优先级 典型应用场景 电压表使用与读数 65 次 30% 家电电压检测、实验数据测量 串并联电路电压规律 58 次 25% 手机充电器分压、节日彩灯串联分压 滑动变阻器应用 52 次 20% 台灯调光、电动车调速、实验电路控制 电阻特性与影响因素 40 次 15% 定值电阻选型、滑动变阻器制作 电压 / 电阻实验探究 35 次 10% 实验室电路测试、材料导电性能研究 命题新趋势解读 从“理论记忆”到“实操落地” 不再单纯考查 “电压表并联” 的文字记忆,而是结合具体场景判断。 从“单一实验”到“跨学科融合” 引入 “数字化实验”,用电流传感器自动记录不同横截面积电阻丝的电流数据,生成 I-U 图像,要求分析 “电流与横截面积的正相关关系”,体现 “物理 + 信息技术” 跨学科思维。 从“公式计算”到“安全应用” 要求 “计算滑动变阻器的最大安全接入阻值”,需结合电压表量程(0~3V)和 R₁额定电压,避免电流过大烧坏元件,体现 “物理计算 + 安全用电” 的实际应用导向。 知识点精讲精析(解析 + 示例 ) 0. 电压:电路的 “动力源泉” 0. 核心概念 定义:使自由电荷定向移动形成电流的原因(“水压推动水流”,强调 “电压是‘动力’,不是‘电流’”); 单位换算:1kV=10 V,1V=10 mV 一节锂电池电压 3.7V=_mV 答案:3700; 常见电压值(必记): 一节干电池:1.5V; 家庭电路:220V; 人体安全电压:≤36V。 0. 电压表使用规则 使用规则 易错点解析 真题案例 1. 并联接入电路 串联会导致电路断路(电压表电阻≈10⁶ ,电流极小) 测小灯泡电压时,若串联,灯泡不亮,电压表测电源电压(3V) 2. 正负接线柱正确连接 反接导致指针反偏(超过量程可能损坏仪器) 电流从 “+” 接线柱流入、“-” 流出,反接时指针向左偏转,无有效示数 3. 量程选择(0~3V/0~15V) 量程过小 指针超偏;量程过大 精度低(分度值 0.5V) 电源 3V 选 0~3V 量程(分度值 0.1V),示数 1.8V;若选 0~15V,易误读为 2.0V 0. 串并联电路电压规律 串联电路:总电压等于各用电器两端电压之和,公式: 典型示例: 题目:R₁=15 、R₂=20 串联,电路电流 I=0.2A,求电源电压。 解析: 答案:7V 并联电路:各支路两端电压相等,且等于电源电压,公式: 典型示例: 题目:家庭电路中,冰箱与台灯并联,已知冰箱两端电压 220V,台灯两端电压为( ) A. 110V B. 220V C. 36V D. 1.5V 解析:并联电路各支路电压等于电源电压,选 B。 答案:B 电阻:电路的 “阻碍力量” 核心特性与真题辨析 定义:导体对电流的阻碍作用,用符号表示,国际单位为欧姆( ); 关键特性:电阻是导体固有属性,与导体两端电压、通过的电流无关(R=U/I 是 “计算式”,不是 “决定式”,如电压从 2V 增至 4V,电流从 0.2A 增至 0.4A,电阻始终 10 ); 单位换算:1M =10 k =10⁶ 5k =_ 答案:5 10 。 电阻影响因素 四大影响因素:材料、长度、横截面积、温度; 实验设计核心:控制变量法; 典型示例:探究 “电阻与横截面积的关系”,提供器材:①铜丝(长 10cm,粗 0.5mm )、②铜丝(长 10cm,粗 1mm )、③镍铬丝(长 10cm,粗 0.5mm ),应选择_(填序号)。 解析:控制材料(铜)、长度(10cm)相同,改变横截面积,选①②。 答案:①② 滑动变阻器的使用 工作原理:通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻:接右下接线柱时,滑片右移 接入电阻丝变短 电阻变小); 接线规则:“一上一下”(接上面两个 电阻为 0,接下面两个 电阻最大,均为错误接法); 典型示例:滑动变阻器(最大阻值 50 )与 R=20 串联,电源电压 12V,滑片移至中点时,求电路电流。 解析:接入电阻,总电阻,电流。 答案:0.27A 提分工具 核心公式与真题对应表 知识点 公式 / 规律 电压单位换算 1kV=10 V,1V=10 mV 串联电路电压规律 并联电路电压规律 欧姆定律(辅助计算) 电阻单位换算 1M =10 k =10⁶ 实验自查清单(探究电阻影响因素) 检查项目 具体要求 自查结果(√/ ) 器材选择 1. 探究材料:选不同材料、相同长度 / 横截面积的电阻丝;2. 探究长度:选相同材料 / 横截面积、不同长度的电阻丝 电路连接 1. 电阻丝与电流表串联;2. 电压表并联在电阻丝两端;3. 滑动变阻器 “一上一下” 接线 变量控制 1. 记录每次实验的材料、长度、横截面积;2. 调节滑动变阻器使电压不变(探究电流与电阻关系时) 误差分析 1. 电阻丝发热 待冷却后测量;2. 导线电阻影响 选用粗短导线;3. 电流表 / 电压表量程选择 先试触 结论推导 1. 材料不同 电阻不同;2. 长度越长 电阻越大;3. 横截面积越小 电阻越大 难点突破专题(深度分析 + 场景应用) 0. 电压表测量对象判断 解题技巧:“导线绕行法” 从电压表的两个接线柱出发,沿导线绕行(可绕过开关、电流表,因两者电阻极小,视为 “导线”;不可绕过用电器); 绕行过程中 “框住” 的用电器,即为电压表的测量对象; 若绕行后框住电源,则电压表测电源电压。 0. 滑动变阻器对电路的影响 分析步骤 定接线柱:确定滑动变阻器接入的 “下接线柱”(接左 左段电阻丝,接右 右段电阻丝); 判电阻变化:滑片移动方向 电阻丝长度变化 电阻变化(变长 R 增大,变短 R 减小); 算电流 / 电压:用判断电流变化,结合串并联电压规律判断电表示数变化。 ️ 易错点避雷手册(误区对比 + 避坑指导) 0. 易错误区对比表 错误认知 正确结论 电压表可以串联在电路中 电压表电阻极大,串联会导致电路断路,灯泡不亮,仅测电源电压(如 3V) 滑动变阻器接 “两下” 能调节电阻 接下面两个接线柱时,接入全部电阻丝,电阻最大且不变,无法调节;正确接法是 “一上一下” 电阻与电压、电流有关 电阻是导体固有属性,与电压、电流无关(如 U=2V 时 I=0.2A,U=4V 时 I=0.4A,R 始终 10 ) 并联电路支路电压小于电源电压 忽略导线电阻时,并联支路电压等于电源电压(如家庭电路中所有用电器电压均为 220V) 电压表量程越大越准确 量程过大导致精度低(如电源 3V 选 0~15V,分度值 0.5V,1.8V 易误读为 2.0V) 0. 避坑口诀 电压表口诀:“并联电路,正进负出,量程试触,精度优先”; 滑动变阻器口诀:“看上任意接,看下定方向(左接左调小,右接右调小),一上一下才可调”; 电阻特性口诀:“电阻是导体‘脾气’,电压电流没关系,材料长短粗细温,四个因素定大小”。 考点精练 0. 电压表使用与读数 1. 下列关于电压表使用的说法中,正确的是( ) A. 电压表必须串联在电路中使用 B. 测量时,电压表的正负接线柱可以任意连接 C. 为了测量准确,应选择合适的量程 D. 电压表的内阻很小,使用时不能直接接在电源两极上 2. 某同学使用量程为 0~3V 的电压表测量某用电器两端电压,表盘指针指在 1.5V 刻度线处。若他误将量程当成 0~15V 来读数,则读数为( ) A. 1.5V B. 3V C. 7.5V D. 15V 3. 用电压表测量电压时,在不能预先估计被测电压大小的情况下,正确的做法是( ) A. 选用最大量程,直接测量 B. 选用最小量程,直接测量 C. 先选用最大量程试触,再根据试触结果选择合适量程 D. 随便选用一个量程测量 4. 如图,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡 L₁与 L₂串联,电压表测量小灯泡 L₁两端的电压。 5. 如图所示,当开关闭合时,电压表能测出灯泡 L₂两端电压的电路图是( ) 6. 如图所示,实验室用电压表有两个量程,当选用 “-” 和 “3” 两个接线柱时,电压表的分度值是_,此时电压表的示数是_;当选用 “-” 和 “15” 两个接线柱时,电压表的分度值是_,此时电压表的示数为_。(表盘提示:指针指在 “1” 后第 2 小格处) 0. 串并联电路电压规律 1. 两个灯泡 L₁和 L₂串联在电路中,电源电压为 6V,测得 L₁两端电压为 2V,则 L₂两端电压为( ) A. 2V B. 4V C. 6V D. 8V 2. 下列关于串并联电路电压规律的实验结论,错误的是( ) A. 串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压 B. 并联电路中,各支路用电器两端电压相等 C. 串联电路中,各用电器两端电压一定不相等 D. 并联电路中,各支路两端电压都等于电源电压 3. 如图所示,已知电阻 R₁:R₂=3:1。当开关 S 闭合时,甲、乙两表为_(填 “电压表” 或 “电流表”),两表读数之比为_;当开关 S 断开时,甲、乙两表为_(填 “电压表” 或 “电流表”),两表读数之比为_。(电路提示:开关 S 闭合时,若甲乙为电压表,R₁、R₂串联;若为电流表,会短路电源;开关 S 断开时,若甲乙为电流表,R₁、R₂并联) 0. 滑动变阻器的使用 1. 关于滑动变阻器的使用,下列说法正确的是( ) A. 滑动变阻器接入电路时,必须同时接上面两个接线柱 B. 滑动变阻器接入电路时,必须同时接下面两个接线柱 C. 滑动变阻器接入电路时,应 “一上一下” 接接线柱 D. 滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻大小不变 2. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻( ) A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断 3. 在 “探究电流与电压的关系” 实验中,滑动变阻器的主要作用是( ) A. 保护电路 B. 改变定值电阻两端的电压 C. 改变电源电压 D. 测量电流大小 4. 某同学将滑动变阻器接入电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡的亮度都不变,且灯泡较暗。可能的原因是( ) A. 滑动变阻器接了上面两个接线柱 B. 滑动变阻器接了下面两个接线柱 C. 滑动变阻器的滑片接触不良 D. 灯泡短路 0. 电阻的影响因素(实验) 1. 在探究 “电阻的大小与哪些因素有关” 的实验中,采用的研究方法是( ) A. 类比法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 转换法 2. 为了探究电阻与长度的关系,应选择的两根电阻丝是( ) 已知电阻丝参数:①材料铜,长度 1m,横截面积 1mm ;②材料铜,长度 2m,横截面积 1mm ;③材料铁,长度 1m,横截面积 1mm ;④材料铜,长度 1m,横截面积 2mm 。 A. ①和② B. ①和③ C. ①和④ D. ②和③ 3. 下列关于电阻影响因素的说法,错误的是( ) A. 导体的电阻与导体的材料有关 B. 导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大 C. 导体的电阻与导体的横截面积有关,横截面积越大,电阻越小 D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流有关 4. 在探究 “电阻与横截面积的关系” 时,下列电路设计合理的是( ) A.两根不同横截面积的电阻丝串联,测电流; B.两根不同横截面积的电阻丝并联,测电压; C.一根电阻丝,改变接入长度,测电流; D.两根不同材料的电阻丝串联,测电流。 5. 为探究 “电阻与材料的关系”,应选择两根_、_、_均相同,_不同的电阻丝接入电路,通过比较_的大小判断电阻大小。 6. 在探究 “电阻与长度的关系” 实验中,小明将电阻丝接入 M、N 之间后,闭合开关,发现电流表无示数。下列可能的原因是( ) A. 电阻丝断路 B. 电阻丝短路 C. 滑动变阻器接了两上接线柱 D. 电源电压过高 0. 电压与电阻基础 1. 下列关于电压的说法,正确的是( ) A. 电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因 B. 只要有电压,电路中就一定有电流 C. 电压的单位是安培 D. 干电池的电压为 220V 2. 电阻是导体本身的一种性质,它的单位是( ) A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 欧姆( ) D. 瓦特(W) 3. 下列常见的用电器中,正常工作时两端电压为 220V 的是( ) A. 手电筒中的小灯泡 B. 家庭电路中的电视机 C. 手机电池 D. 实验室中的电压表 4. 关于电阻,下列说法正确的是( ) A. 导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越小 B. 导体的电阻与导体的温度无关 C. 导体的电阻是导体本身的属性,与电流和电压无关 D. 容易导电的物体电阻大,不容易导电的物体电阻小 第1页共12页 学科网(北京)股份有限公司 $
参考答案及解析
电压表使用与读数
1. 下列关于电压表使用的说法中,正确的是( )
A. 电压表必须串联在电路中使用
B. 测量时,电压表的正负接线柱可以任意连接
C. 为了测量准确,应选择合适的量程
D. 电压表的内阻很小,使用时不能直接接在电源两极上
【答案】C
【解析】电压表的核心使用规则:①需并联在被测电路两端(A 错误);②正负接线柱必须 “正进负出”,否则指针反偏(B 错误);③内阻极大,可直接接电源两极测电源电压(D 错误);④需根据被测电压选择合适量程,避免量程过小损坏电表或量程过大读数不准确(C 正确)。
【点睛】牢记电压表 “并联、正进负出、选量程” 三大核心规则,区分其与电流表(串联、内阻小)的使用差异。
2. 某同学使用量程为 0~3V 的电压表测量某用电器两端电压,表盘指针指在 1.5V 刻度线处。若他误将量程当成 0~15V 来读数,则读数为( )
A. 1.5V B. 3V C. 7.5V D. 15V
【答案】C
【解析】电压表不同量程的分度值关系:0~3V 量程分度值为 0.1V,0~15V 量程分度值为 0.5V,且大量程(0~15V)的读数是小量程(0~3V)的 5 倍。指针位置相同,小量程读数 1.5V,误读大量程时,读数 = 1.5V×5=7.5V(C 正确)。
【点睛】牢记电压表 “量程越大,分度值越大,同一指针位置读数成 5 倍关系”,避免因量程误判导致读数错误。
3. 用电压表测量电压时,在不能预先估计被测电压大小的情况下,正确的做法是( )
A. 选用最大量程,直接测量
B. 选用最小量程,直接测量
C. 先选用最大量程试触,再根据试触结果选择合适量程
D. 随便选用一个量程测量
【答案】C
【解析】试触的目的:①避免量程过小导致电压超过量程,损坏电表;②通过试触指针偏转幅度判断合适量程(指针偏转幅度在量程 1/3~2/3 之间时,读数最准确)。直接用最大量程测量可能因指针偏转过小读数不准确(A 错误),用最小量程可能超量程(B 错误),故需先最大量程试触(C 正确)。
【点睛】“试触法” 是电压表(及电流表)测量未知电压(电流)的核心操作,本质是 “保护电表 + 保证读数准确”。
4. 如图,请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求:小灯泡 L₁与 L₂串联,电压表测量小灯泡 L₁两端的电压。
【答案】(画图提示:电源正极→开关→L₁→L₂→电源负极(完成串联);电压表的正接线柱接 L₁靠近开关的一端,负接线柱接 L₁靠近 L₂的一端(并联在 L₁两端),选择合适量程(如 0~3V 或 0~15V,根据电源电压判断))
【解析】电路连接步骤:①先连串联主电路:从电源正极出发,依次连接开关、L₁、L₂,最后回到电源负极,确保电流只有一条路径;②再连电压表:将电压表并联在 L₁两端,注意正负接线柱 “正进负出”(电压表正接线柱接 L₁与电源正极侧相连的一端,负接线柱接 L₁与 L₂相连的一端),并根据电源电压(如干电池串联电压)选择量程。
【点睛】串联电路连接核心:“电流路径唯一”;电压表连接核心:“并联被测用电器 + 正进负出”,先连主电路再连电压表可避免出错。
5. 如图所示,当开关闭合时,电压表能测出灯泡 L₂两端电压的电路图是( )
【答案】B
【解析】逐个分析选项:A 中电压表并联 L₁,测 L₁电压(错误);B 中电压表并联 L₂,且正负接线柱正确,电路为串联(或并联,不影响并联测量),测 L₂电压(正确);C 中电压表并联电源,测电源电压(错误);D 中电压表串联,电路相当于断路,无法正常测量(错误)。
【点睛】电压表 “必须并联”,且测量对象是 “并联的用电器”,串联电压表会导致电路断路,这是常见易错点。
6. 如图所示,实验室用电压表有两个量程,当选用 “-” 和 “3” 两个接线柱时,电压表的分度值是______,此时电压表的示数是______;当选用 “-” 和 “15” 两个接线柱时,电压表的分度值是______,此时电压表的示数为______。(表盘提示:指针指在 “1” 后第 2 小格处)
【答案】0.1V;2.4V;0.5V;12V
【解析】电压表分度值与量程的关系:①0~3V 量程:表盘共 30 小格,总电压 3V,分度值 = 3V/30=0.1V,指针在 “2” 后 4小格,示数 = 2V+4×0.1V=2.4V;②0~15V 量程:表盘共 30 小格,总电压 15V,分度值 = 15V/30=0.5V,指针位置相同,示数 = 10V+4×0.5V=12V(“2” 对应 0~3V 的 1V,对应 0~15V 的 10V)。
【点睛】读数步骤:①先确定量程;②再确定分度值;③最后根据指针位置计算示数,注意 “同一指针位置,大量程读数是小量程的 5 倍”。
串并联电路电压规律
1. 两个灯泡 L₁和 L₂串联在电路中,电源电压为 6V,测得 L₁两端电压为 2V,则 L₂两端电压为( )
A. 2V B. 4V C. 6V D. 8V
【答案】B
【解析】串联电路电压规律:总电压 U=U₁+U₂(各用电器两端电压之和等于电源电压)。已知 U=6V,U₁=2V,故 U₂=U-U₁=6V-2V=4V(B 正确)。
【点睛】串联电压 “分压”,核心公式 U=U₁+U₂,注意 “总电压等于各部分电压之和”,而非平均值。
2. 下列关于串并联电路电压规律的实验结论,错误的是( )
A. 串联电路中,各用电器两端电压之和等于电源电压
B. 并联电路中,各支路用电器两端电压相等
C. 串联电路中,各用电器两端电压一定不相等
D. 并联电路中,各支路两端电压都等于电源电压
【答案】C
【解析】逐一分析选项:A(串联总电压 = 各部分电压之和,正确);B(并联支路电压相等,正确);C(串联电路中,若用电器规格相同(如两个相同灯泡),则两端电压相等,错误);D(并联支路电压 = 电源电压,正确)。
【点睛】串联电压 “分压” 但 “不一定不等”,只有用电器规格不同时电压才不等;并联电压 “一定相等”,与用电器规格无关。
3. 如图所示,已知电阻 R₁:R₂=3:1。当开关 S 闭合时,甲、乙两表为______(填 “电压表” 或 “电流表”),两表读数之比为______;当开关 S 断开时,甲、乙两表为______(填 “电压表” 或 “电流表”),两表读数之比为______。(电路提示:开关 S 闭合时,若甲乙为电压表,R₁、R₂串联;若为电流表,会短路电源;开关 S 断开时,若甲乙为电流表,R₁、R₂并联)
【答案】电压表;4:1;电流表;1:4
【解析】①开关 S 闭合时:若甲乙为电流表,电流会经 S、甲表直接回到电源负极,短路电源(损坏电表),故甲乙必为电压表。此时 R₁、R₂串联,甲表测电源电压 U,乙表测 R₂电压 U₂。串联分压 U₁:U₂=R₁:R₂=3:1,故 U=U₁+U₂=4U₂,两表读数比 U 甲:U 乙 = U:U₂=4:1。
②开关 S 断开时:若甲乙为电压表,电路断路,无示数,故甲乙必为电流表。此时 R₁、R₂并联,甲表测 R₁电流 I₁,乙表测干路电流 I。并联分流 I₁:I₂=R₂:R₁=1:3,干路电流 I=I₁+I₂=4I₁,两表读数比 I 甲:I 乙 = I₁:I=1:4。
【点睛】判断电表类型的核心:“电压表并联不短路,电流表串联不分压”,避免因电表类型错误导致电路短路或断路。
滑动变阻器的使用
1. 关于滑动变阻器的使用,下列说法正确的是( )
A. 滑动变阻器接入电路时,必须同时接上面两个接线柱
B. 滑动变阻器接入电路时,必须同时接下面两个接线柱
C. 滑动变阻器接入电路时,应 “一上一下” 接接线柱
D. 滑动变阻器的滑片移动时,接入电路的电阻大小不变
【答案】C
【解析】滑动变阻器接线规则:①“一上一下” 接入(C 正确):上面接线柱任意接(金属杆,电阻为 0),下面接线柱接一个(电阻丝,改变接入长度),滑片移动可改变电阻;②“两下” 接入(B 错误):接入全部电阻丝,电阻最大且不变;③“两上” 接入(A 错误):接入金属杆,电阻为 0 且不变(相当于导线);④“一上一下” 时,滑片移动会改变接入电阻丝长度,电阻改变(D 错误)。
【点睛】滑动变阻器 “一上一下” 接线是其 “能改变电阻” 的前提,“两下” 相当于定值电阻,“两上” 相当于导线,这是高频易错点。
2. 如图所示,当滑动变阻器的滑片向右移动时,接入电路的电阻( )
A. 变大 B. 变小 C. 不变 D. 无法判断
【答案】A
【解析】滑动变阻器电阻变化判断方法:看接入电路的电阻丝长度变化。本题接入 “左下”(电阻丝左端)和 “右上”(金属杆右端),滑片向右移动时,接入的电阻丝长度(从左下接线柱到滑片的距离)变长,电阻变大(A 正确)。
【点睛】判断电阻变化的核心:“看接入的电阻丝端 + 滑片移动方向”,接入端到滑片的长度变长→电阻变大,变短→电阻变小。
3. 在 “探究电流与电压的关系” 实验中,滑动变阻器的主要作用是( )
A. 保护电路
B. 改变定值电阻两端的电压
C. 改变电源电压
D. 测量电流大小
【答案】B
【解析】滑动变阻器在实验中的作用:①保护电路(所有实验的共同作用,避免电流过大,A 是作用之一,但非 “主要作用”);②“探究电流与电压的关系” 需控制电阻不变,改变电压,滑动变阻器通过改变自身电阻,调节电路电流,进而改变定值电阻两端电压(B 是主要作用);③无法改变电源电压(C 错误);④测量电流用电流表(D 错误)。
【点睛】滑动变阻器的作用需结合实验目的判断:“探究电流与电压关系” 主要作用是 “改变定值电阻两端电压”,“探究电流与电阻关系” 主要作用是 “保持定值电阻两端电压不变”。
4. 某同学将滑动变阻器接入电路后,闭合开关,无论怎样移动滑片,灯泡的亮度都不变,且灯泡较暗。可能的原因是( )
A. 滑动变阻器接了上面两个接线柱
B. 滑动变阻器接了下面两个接线柱
C. 滑动变阻器的滑片接触不良
D. 灯泡短路
【答案】B
【解析】逐一分析故障:①A(两上接线):滑动变阻器电阻为 0,电路电流最大,灯泡最亮且不变(与 “较暗” 不符,错误);②B(两下接线):滑动变阻器电阻最大且不变,电路电流最小,灯泡较暗且亮度不变(符合题意,正确);③C(滑片接触不良):电路时通时断,灯泡时亮时灭(与 “亮度不变” 不符,错误);④D(灯泡短路):灯泡不亮(与 “较暗” 不符,错误)。
【点睛】滑动变阻器故障判断:“亮度不变”→电阻不变(两上或两下),“较暗”→电阻最大(两下),“最亮”→电阻最小(两上)。
电阻的影响因素(实验)
1. 在探究 “电阻的大小与哪些因素有关” 的实验中,采用的研究方法是( )
A. 类比法 B. 控制变量法 C. 等效替代法 D. 转换法
【答案】B
【解析】电阻的影响因素有材料、长度、横截面积、温度,探究某一因素时,需控制其他因素不变(如探究电阻与长度关系时,控制材料、横截面积、温度相同),这种方法是控制变量法(B 正确);转换法是将不易测量的量转化为易测量的量(如通过电流表示数判断电阻大小,是辅助方法),并非主要研究方法。
【点睛】多因素问题的探究均用 “控制变量法”,这是物理实验的核心方法之一,需牢记 “探究某一因素,控制其他因素不变”。
2. 为了探究电阻与长度的关系,应选择的两根电阻丝是( )
已知电阻丝参数:①材料铜,长度 1m,横截面积 1mm²;②材料铜,长度 2m,横截面积 1mm²;③材料铁,长度 1m,横截面积 1mm²;④材料铜,长度 1m,横截面积 2mm²。
A. ①和② B. ①和③ C. ①和④ D. ②和③
【答案】A
【解析】探究电阻与长度的关系,需控制 “材料、横截面积、温度” 相同,改变 “长度”。①和②:材料(铜)、横截面积(1mm²)相同,长度不同(1m vs 2m),符合控制变量(A 正确);①和③(材料不同)、①和④(横截面积不同)、②和③(材料、长度均不同),均不符合。
【点睛】控制变量法的应用关键:明确 “自变量(要探究的因素)” 和 “控制变量(其他因素)”,确保只有自变量不同。
3. 下列关于电阻影响因素的说法,错误的是( )
A. 导体的电阻与导体的材料有关
B. 导体的电阻与导体的长度有关,长度越长,电阻越大
C. 导体的电阻与导体的横截面积有关,横截面积越大,电阻越小
D. 导体的电阻与导体两端的电压和通过的电流有关
【答案】D
【解析】电阻是导体本身的性质,只与 “材料、长度、横截面积、温度” 有关(A、B、C 正确,注意 B、C 需强调 “其他因素不变”,选项表述隐含此条件);电阻与电压、电流无关(由 R=U/I 计算,但 R 不由 U、I 决定),D 错误。
【点睛】电阻的 “本身属性”:与导体自身特性有关,与外部电压、电流无关,这是区分 “电阻定义式(R=U/I)” 和 “决定因素” 的关键。
4. 在探究 “电阻与横截面积的关系” 时,下列电路设计合理的是( )
A.两根不同横截面积的电阻丝串联,测电流;
B.两根不同横截面积的电阻丝并联,测电压;
C.一根电阻丝,改变接入长度,测电流;
D.两根不同材料的电阻丝串联,测电流。
【答案】A
【解析】探究 “电阻与横截面积的关系” 需控制材料、长度、温度相同,改变横截面积。A 选项:串联电路中电流处处相等,电源电压不变,通过比较两根电阻丝两端电压(U=IR)可判断电阻大小(控制变量 + 转换法,合理);B 选项:并联电路电压相等,但无法直接比较电阻(需测电流,且电路设计未体现控制变量,不合理);C 选项:改变长度,探究的是电阻与长度的关系(不合理);D 选项:材料不同,探究的是电阻与材料的关系(不合理)。
【点睛】串联电路中 “电流相等”,可通过电压判断电阻(U∝R);并联电路中 “电压相等”,可通过电流判断电阻(I∝1/R),需根据实验目的选择电路。
5. 为探究 “电阻与材料的关系”,应选择两根______、______、______均相同,______不同的电阻丝接入电路,通过比较______的大小判断电阻大小。
【答案】长度;横截面积;温度;材料;电流表示数
【解析】控制变量法要求:探究 “材料” 影响时,控制 “长度、横截面积、温度” 相同,改变 “材料”;转换法:通过电流表示数判断电阻(电流越大,电阻越小)。
【点睛】填空时需严格遵循 “控制变量” 的表述,确保 “三个相同,一个不同”,并明确转换法的具体应用(电流表示数)。
6. 在探究 “电阻与长度的关系” 实验中,小明将电阻丝接入 M、N 之间后,闭合开关,发现电流表无示数。下列可能的原因是( )
A. 电阻丝断路 B. 电阻丝短路
C. 滑动变阻器接了两上接线柱 D. 电源电压过高
【答案】A
【解析】电流表无示数→电路断路。A(电阻丝断路):电路断开,无电流(正确);B(电阻丝短路):电路有电流,电流表有示数(错误);C(滑动变阻器两上接线):电阻为 0,电路电流大,电流表有示数(错误);D(电源电压过高):电流大,电流表有示数(错误)。
【点睛】电流表无示数的核心原因是 “电路断路”,有示数但异常的原因可能是 “短路” 或 “量程不当”,需结合实验现象判断故障类型。
电压与电阻基础
1. 下列关于电压的说法,正确的是( )
A. 电压是使电荷发生定向移动形成电流的原因
B. 只要有电压,电路中就一定有电流
C. 电压的单位是安培
D. 干电池的电压为 220V
【答案】A
【解析】电压的作用:提供电场力,使自由电荷定向移动形成电流(A 正确);形成电流的条件:①有电压;②电路闭合(B 错误,缺少 “电路闭合” 条件);电压单位是伏特(V),安培(A)是电流单位(C 错误);一节干电池电压为 1.5V,家庭电路电压为 220V(D 错误)。
【点睛】牢记 “电压是形成电流的原因,但不是唯一条件”,区分电压(V)和电流(A)的单位,以及常见电压值(一节干电池 1.5V、蓄电池 2V、家庭电路 220V)。
2. 电阻是导体本身的一种性质,它的单位是( )
A. 伏特(V) B. 安培(A) C. 欧姆(Ω) D. 瓦特(W)
【答案】C
【解析】各物理量单位:电压(V,A 错误)、电流(A,B 错误)、电阻(Ω,C 正确)、功率(W,D 错误)。
【点睛】常见物理量单位需熟记,避免混淆(如 “欧姆” 对应电阻,“伏特” 对应电压)。
3. 下列常见的用电器中,正常工作时两端电压为 220V 的是( )
A. 手电筒中的小灯泡 B. 家庭电路中的电视机
C. 手机电池 D. 实验室中的电压表
【答案】B
【解析】常见用电器电压:A(手电筒灯泡,由干电池供电,电压 1.5V 或 3V,错误);B(家庭电路用电器,电压 220V,正确);C(手机电池,电压 3.7V 左右,错误);D(实验室电压表,量程 0~3V 或 0~15V,工作电压由电源决定,非 220V,错误)。
【点睛】生活中常见电压值是基础考点,需结合实际记忆(如 “家庭电路 220V”“便携设备用低压电池”)。
4. 关于电阻,下列说法正确的是( )
A. 导体的电阻越大,对电流的阻碍作用越小
B. 导体的电阻与导体的温度无关
C. 导体的电阻是导体本身的属性,与电流和电压无关
D. 容易导电的物体电阻大,不容易导电的物体电阻小
【答案】C
【解析】电阻的定义:导体对电流的阻碍作用,电阻越大,阻碍作用越大(A 错误);电阻与温度有关(如金属电阻随温度升高而增大,B 错误);电阻是本身属性,与电流、电压无关(C 正确);容易导电的物体(导体)电阻小,不容易导电的物体(绝缘体)电阻大(D 错误)。
【点睛】电阻的 “阻碍作用”“本身属性”“与温度的关系” 是核心概念,需避免 “电阻与电流 / 电压有关”“导体电阻大” 等错误认知。
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