第3章-优化提升12电压、电阻专题讲义 2026-2027学年浙教版科学八年级上册

科学 · 八年级上册 第3章 优化提升12 电压、电阻 2026—2027学年浙教版科学八年级上册　·　第3章 电路探秘 例题导航 考点1 物质的导电能力 例1　为了探究物质的导电性，某同学利用一只废旧的白炽灯进行了如下实验:在图甲中，闭合开关S后，点燃酒精灯加热白炽灯的灯丝，小灯泡L的亮度慢慢变暗了;而在图乙中，闭合开关S后，用酒精灯加热废灯泡灯芯的玻璃柱至红热，小灯泡L慢慢变亮了。关于该实验下列说法不正确的是（　　） A．图甲实验说明灯丝是导体，它的电阻会随温度的升高而减小 B．图乙实验说明玻璃是绝缘体，加热后变成了导体 C．甲乙两图实验说明导体和绝缘体并不是绝对的，一定条件下会发生改变 D．本实验通过观察小灯泡的亮暗来判断物质的导电性，应用的科学方法是转换法 思路点拨　容易导电的物体叫导体，不容易导电的物体叫绝缘体;导体和绝缘体之间没有绝对的界限，在一定的条件下绝缘体可以变成导体。通过小灯泡的亮暗来判断物质的导电性强弱，应用的科学方法是转换法。 变式拓展1　下列有关物体导电性的说法中，正确的是（　　） A．绝缘体不能导电的主要原因是它们内部没有电子 B．导体的表面被氧化或腐蚀后，导电能力会增强 C．玻璃烧红后能导电的原因是自由移动的电子增加了 D．导体的横截面积越大，则其对电流的阻碍作用越大 考点2 影响导体电阻大小的因素 例2　一根均匀的电阻丝(它的电阻跟它的长度成正比，跟它的横截面积成反比)，测得其电阻值为R，现将其剪掉，然后将剩余的部分再拉长到原长，则此时这部分电阻丝的阻值变为（　　） A． B． C． D． 思路点拨　电阻的影响因素是材料、长度、横截面积，当导线被拉长后，长度变长的同时，横截面积变小，但导体的整个体积不变。将其剪掉，剩余的被拉伸到原来的长度时，横截面积变为了原来的，因电阻跟它的横截面积成反比，故总电阻变为原来的。 变式拓展2　有两个圆环A和B，均由相同粗细的铜导线围成。其中圆环A所围的面积是圆环B的两倍，则原先的两根铜导线的电阻之比为（　　） A．2∶1 B．∶1 C．4∶1 D．1∶2 考点3 特殊形状电阻 例3　把厚度均匀的圆形合金薄片沿某一直径接入电源两极，测得其电阻0.2Ω，若将此合金薄片分割为形状相同的四等份，把其中任一等份如图所示接入电源两极，则该等份的电阻为（　　） A．0.4Ω B．0.2Ω C．0.1Ω D．0.05Ω 思路点拨　根据影响电阻大小的因素进行分析，即长度越长、横截面积越小、电阻率越大，电阻就越大。假设圆形合金薄片的四分之一的电阻为R，当把某一直径接入电源两极时，相当于两个2R的电阻并联，其总电阻为R;当把四分之一电阻接入电路时，其阻值为R。 变式拓展3　把一根电阻为R的均匀电阻丝弯折成一个等边三角形abc，如图所示，图中d为底边ab的中心。如果cd两端的电阻为9Ω，则ab两端的电阻的阻值是（　　） A．36Ω B．12Ω C．8Ω D．0Ω 考点4 滑动变阻器 例4　电加热眼罩对缓解眼疲劳有一定效果。小金阅读了某款市场上的电加热眼罩开关的外观说明，设计了开关控制电路，通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求:①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，且不能出现短路;②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大(即升温)。下列符合以上设计要求的电路是（　　） 思路点拨　分析电路的连接情况，根据串联电路的特点、滑动变阻器的使用和欧姆定律进行解答，注意要满足电路设计的要求。A.图中AB为电阻，BC为导线，当滑片滑到B点时，会造成电源短路;B.图中AB、BC均为电阻，即定值电阻AB与变阻器串联，滑片顺时针转动时，变阻器接入电路的电阻增大，总电阻也增大，电路中电流减小，即电流表的示数减小，所以是降温;C.图中AB、BC均为电阻，即定值电阻BC与变阻器串联，滑片顺时针转动时，变阻器接入电路的电阻减小，总电阻也减小，可知电路中电流增大，即电流表的示数增大，所以是升温，且不会短路;D.图中AB、BC均为电阻，但当滑片OP在关闭挡时，OA是接通的，此时电路中仍然有电流，即不能“切断”电路。 变式拓展4　在收音机等电器中，有一种叫电位器的变阻器。电位器的外形及其内部构造如图所示。A、B、C三个焊接点相当于变阻器的三个接线柱。使用电位器时，下列说法中不正确的是（　　） A．只把A和C接入电路，无法改变通过电位器的电流 B．把A和B接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路电阻变大 C．将A、B接入电路同一点，C接电路另一点，可以改变通过电位器的电流 D．只将B、C两点接入电路，当滑片顺时针旋动时，电位器接入电路电阻变大 考点5 电压 例5　如图所示，、是灯泡，a、b、c三处接入的是电流表或电压表，若两灯均正常发光，则下列判断正确的是（　　） A．a为电压表，b为电压表，c为电流表 B．a为电流表，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为电流表，b为电流表，c为电流表 思路点拨　(1)电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线，去掉后对电路有影响;(2)电压表与被测用电器并联，在电路中相当于开路，去掉后对电路没有影响。由图可知a表跟灯泡并联，所以应为电压表;b表与灯泡并联，应为电压表;c表跟灯泡串联，所以应为电流表。 变式拓展5　如图所示，和是两只相同的小灯泡，a、b是电流表或电压表。闭合开关S后，若两灯都能发光，则（　　） A．a、b均为电流表 B．a、b均为电压表 C．a为电流表，b为电压表 D．a为电压表，b为电流表 考点6 串并联电路电压的特点 例6　如图所示，是一科技创新小组同学们设计的水位计工作原理图，绝缘浮子随水位的升降带动滑动变阻器R的金属滑杆P升降，通过电压表显示的数据来反映水位升降情况。水位最低时，滑杆P位于R的a端处。L是一个指示灯，电路各部分接触良好，不计导线电阻。下列判断正确的是（　　） A．当水位不变时，则电压表示数不变，指示灯不亮 B．当水位下降时，则电压表示数变小，指示灯变亮 C．当电压表示数变大，指示灯变暗，则表明水位下降 D．若将电压表改装成水位计，则电压表的最大值刻线即为水位计零刻度线 思路点拨　由电路图可知，指示灯与变阻器串联，电压表测变阻器两端的电压;根据水位的变化可知浮子和滑杆的移动方向，进一步可知变阻器接入电路中电阻的变化，可知电路中电流的变化，根据串联电路的电压特点可知变阻器两端的电压变化，进一步可知灯泡亮暗的变化;由电路图分析当电压表示数最大时变阻器接入电路阻值的变化，进而判断出水位的位置。 变式拓展6　如图所示，电源电压不变，a、b、c为电流表或电压表。只闭合时，a表无示数，b表有示数，c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化。则（　　） A．a表是电压表 B．先闭合、，再闭合，a表示数无变化 C．、、都闭合，移动滑片P，a、b两表示数无变化 D．、、都闭合，、、串联 能力提升 1.　小华用如图所示电路“探究串联电路电压特点”，电源电压3V保持不变，闭合开关，电压表示数为2V，则下列说法正确的是（　　） A．灯两端电压是2V B．灯两端电压是2V C．电源外部自由电子移动的方向是从A到D D．将导线a从接线柱A换接到C可测灯两端电压 2.　如图所示是一种自动测定油箱内油量多少的装置，R是滑动变阻器，它的金属滑片连在杠杆的一端，从油量表(由电流表改装而成)指针所指的刻度，就可以知道油箱内油量的多少。观察分析图可知，下列说法正确的是（　　） A．油量增加，R增大，油量表指针偏转变小 B．油量增加，R减小，油量表指针偏转变大 C．油量减少，R增大，油量表指针偏转变大 D．油量减少，R减小，油量表指针偏转变小 3.　如图所示为小明连接的电路，他检查导线连接无误后，闭合开关S，发现两灯均不发光，于是他用一根导线分别连接到ab，bc，cd和ac两点，灯，均不发光，再用导线连接到bd两点时，灯发光，不发光，由此判定电路的故障是（　　） A．灯与开关S均开路 B．灯与开关S均开路 C．灯与开关S均短路 D．灯与开关S均短路 4.　如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮。则下列接法符合要求的是（　　） A．M接A，N接D B．M接B，N接C C．M接A，N接B D．M接C，N接D 5.　如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表Ⓐ的示数为0.5A，电流表的示数为0.3A。则通过小灯泡、的电流分别是（　　） A．0.3A，0.2A B．0.2A，0.3A C．0.5A，0.3A D．0.5A，0.2A 6.　在某次电学实验中，小科按如图所示的电路连接仪器，闭合开关S后，电压表和的示数如图所示，下列对该电路分析不正确的是（　　） A．两表量程不同，和串联 B．两表量程不同，短路 C．两表量程相同，开路 D．两表量程相同，短路 7.　图中，用最大阻值较小的滑动变阻器来控制6V小灯的亮暗。要求从正常发光到完全熄灭连续变化，电源为4节干电池，应采取的接法是（　　） A．C接M，B接N B．A接M，B接N，D接N C．A接Q，C接M，B接N D．A接N，B接Q，C接M，M接N 8.　一粗细均匀的镍铬丝，截面直径为d，电阻为R。把它拉制成直径为的均匀细丝后，它的电阻变为（　　） A． B． C．100R D．10000R 9.　如图，和是材料、厚度相同的正方形导体板，但的尺寸比的尺寸大，在导体两端加相同的电压，通过两导体的电流方向如图(，单位体积通过导体的单位电荷数为n，单位电荷量为e，电荷运动速度为v，导体横截面积为S)，则下列说法中正确的是（　　） A．中的电阻小于中的电阻 B．中的电阻大于中的电阻 C．比中自由电荷定向移动的速率大 D．比中自由电荷定向移动的速率小 10.　如图所示电路中，四个小灯泡完全相同，在开关K闭合前，各灯都能正常发光;当K闭合后，应该出现的情况是（　　） A．各灯都比K闭合前亮 B．各灯都比K闭合前暗 C．各灯都不能正常工作 D．各灯仍然正常发光 11.　如图所示，水平的传送带上放一物体，物体下表面及传送带上表面均粗糙，导电性能良好的弹簧右端与物体及滑动变阻器滑片相连，弹簧左端固定在墙壁上，不计滑片与滑动变阻器线圈间摩擦。当传送带如箭头方向运动且速度为v时，物体与传送带发生相对滑动，当传送带逐渐加速到2v时，物体受到的摩擦力将＿＿＿＿（填入变化情况），摩擦力方向为＿＿＿＿，灯泡的亮度将＿＿＿＿（填入变化情况）。 12.　有一根导线长为，横截面积，它是由电阻率不均匀的材料组成的，从一端到另一端，电阻率ρ随导体长度l的变化规律为，试求这段导线的电阻(，)。 冲击重高 13.　在如图所示的电路中，电源电压为6V。当闭合开关后，电灯都不亮。现用伏特表检查各段电路的电压，结果。下列判断中正确的是（　　） A．甲灯一定发生了断路，而乙、丙两灯没有问题 B．电源到丙灯没有问题，而甲、乙两灯一定都发生断路 C．可能开关接触不良而断路，而电灯都没有问题 D．丙灯发生了断路，而甲、乙两灯肯定没有断路 14.　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（　　） 15.　图为某均匀金属薄板，现测得接线柱A、B之间的电阻为R。如果将该电阻板均匀分成9块，并挖去其中一小块，则此时A、B之间的电阻变为（　　） A． B． C． D． 16.　有一只圆片型电阻，在上面钻了一个圆孔，如图所示，在圆周的处引出四个电极A、B、C、D，比较电阻和的大小，则有（　　） A． B． C． D．无法确定 素养进阶 17.　小季在探究影响导体电阻大小的因素的活动后，想到盐水也能导电，他想研究盐水导电能力的强弱与哪些因素有关。于是设计了如下实验:他连接了如图所示的电路，他用两块表面平整大小相同的金属板正对着平行地插入盐水中，并将金属板连入电路。请你帮助他完成下列探究过程。 Ⅰ　小季在实验探究前先提出了多种猜想，他根据同学们的交流和筛选，最终提出影响盐水导电能力的强弱的因素可能有:①两金属板间距离;②盐水的温度;③盐水的浓度。 Ⅱ　小季决定设计实验来探究以上猜想。(1)实验中，为了比较盐水的导电能力，具体的做法是＿＿＿＿。(2)影响盐水导电能力强弱的因素有多个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力应该采用的科学方法是＿＿＿＿。在研究＿＿＿＿中我们也使用了这种方法。 Ⅲ　小季和同学们分别进行实验验证，小季想验证盐水导电能力的强弱与盐水温度的关系，请你帮他写出简要的实验操作及简单的分析过程。 18.　某校研究性学习小组的同学，在网上浏览到一条信息:“微生物燃料电池”能利用土壤中的电解质获得电能，供给某种灯发光，如图甲所示，受此启发，他们用潮湿的土壤、铜片、锌片等制成了一个“土壤电池”，并测出有一定的电压，如图乙。那么“土壤电池电压的大小与哪些因素有关?”他们提出了以下猜想:猜想1:可能与铜片、锌片插入土壤的深度有关;猜想2:可能与插入土壤的铜片和锌片之间的距离有关。为了验证猜想1，他们先在金属片上每隔2cm作好标记，再将铜片、锌片插入土壤中，保持它们之间的距离不变，改变两金属片插入土壤的深度，并记录相应的电压值，实验数据如下表: (1)　图丙是同学们最后一次测量时电压表的示数，请读出电压值，并填入上表空格中。 (2)　请根据实验数据在图中作出图像。 (3)　分析以上数据和图像，可以得出的初步结论是＿＿＿＿（写出一条即可）。 (4)　他们利用以上装置验证猜想2时，实验中应控制＿＿＿＿不变，改变＿＿＿＿，并依次记录电压表的示数。 19.　如图甲所示，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的导线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，工人师傅用图乙所示的“测通器”来进行测试。他首先将A和B连接起来，然后将“测通器”的m连接在D上，将n连接在F上，发现此时小灯泡发光…… (1)　工人师傅据此可以做出什么判断？ (2)　下一步他将如何操作才能最终搞清每根导线的两端？ 参考答案与解析 例1　A 变式拓展1　C 例2　C 变式拓展2　B　【解析】由题知，圆环A所围的面积是圆环B的两倍，即，可得半径的大小关系，再根据周长公式得出两导线的长度，再根据决定电阻大小的因素判断电阻关系。由题知，，即:，∴∶∶1，圆环的周长之比:∶∶∶∶1，∵两导线的粗细相同、由同种材料做成，∴∶∶∶1。 例3　B 变式拓展3　C 例4　C 变式拓展4　D 例5　A 变式拓展5　C　【解析】如果两个灯泡串联，则a应是电压表，而b无论是什么仪表，都会被短路，故电路不可能为串联;那么两个灯泡的连接方式一定为并联，所以为了使灯、都发光，a处相当于导线，即电流表;b处不能形成通路，否则会形成电源短路，故b处为电压表。 例6　B 变式拓展6　C　【解析】A、只闭合时，电表a、b、、串联后再与并联，由a表无示数、b表有示数可知，a表为电流表，b表为电压表，由c表有示数且示数随滑片P的移动发生变化可知，c表为电流表;B、先闭合、时，c电流表将和短路，电路为滑动变阻器的简单电路，a电流表与b电压表串联，a表示数为零，再闭合，、、并联，a电流表测和的电流，a电流表有示数，a表示数变大;C、、、都闭合时，、、并联，a电流表测和的电流，电压表b测电源两端的电压，由电源的电压不变可知，滑片移动时，电压表b示数无变化;因并联电路中各支路独立工作、互不影响，所以，滑片移动时，通过与的电流不变，即电流表a的示数不变;D、、、都闭合时，、、并联。 能力提升 1.　A 2.　B 3.　B　【解析】由图可知:与是串联电路，在电路中任意一处断开，则灯泡都不能工作。导线分别连接到ab，bc，cd和ac两点，灯，均不发光，说明电路故障为开路;当导线并联在ac两点间时，灯，均不发光，说明cd间有断路，即灯开路;当导线并联在cd两点间时，灯，均不发光，说明灯开路或开关开路;当导线并联在bd两点间时，灯泡发光，说明灯正常，bd间发生断路，因此电路故障为灯与开关S均开路。 4.　A 5.　A　【解析】由实物图知，两灯并联，电流表Ⓐ测干路电流，电流表测支路电流，电流表的示数为0.3A，小灯泡的电流为0.3A，干路电流，通过的电流，故A正确。故选:A。 6.　B　【解析】A、读图可知，闭合开关S后，两电灯串联，根据串联电路的电压关系:可知，电压表测量的是电源电压，选的是0～15V的量程;电压表测量的是电压，选的是0～3V的量程;可能出现上图所示的示数相同的现象，故A不符题意;B、若短路，不会让两表在不同的量程情况下，出现上图所示的示数相同的现象，故B符合题意。C、若开路，两表量程相同，都测量电源电压，可能出现上图所示的示数相同的现象，故C不符题意;D、若短路，两表量程相同，可能出现上图所示的示数相同的现象，故D不符题意。 7.　C　【解析】选项的连接如下图所示:A、C接M，B接N，当滑片移到右端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向左移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故A不符合题意;B、A接M，B接N，D接N，当滑片移到左端时接入电路的电阻为0，此时灯泡正常发光，当滑片向右移动时灯泡两端分得的电压变小，灯泡变暗，不能使灯泡完全熄灭，故B不符合题意;C、A接Q，C接M，B接N，灯泡与滑动变阻器AP部分并联后与PB部分串联，当滑片P移至A端时灯泡被短路熄灭，当滑片从A端向B端移动时灯泡两端分得的电压变大，灯泡由熄灭变亮，当移至B端时，灯泡与滑动变阻器的最大阻值并联灯泡正常发光，故C符合题意;D、A接N，B接Q，C接M，M接N，滑动变阻器与灯泡并联，滑片的移动(接入电路的阻值不为0时)不能改变灯泡两端的电压，即灯泡的亮暗不变;当变阻器接入电路的阻值为0时，会造成电源短路，故D不符合题意。故选:C。 8.　D　【解析】镍铬丝的横截面的直径为d，横截面积为，直径是后横截面积是，由于镍铬丝的体积不变，则长度变为原来的100倍，根据导体的电阻与长度成正比，与横截面积成反比得出电阻是原来的10000倍，即为10000R。故ABC不符合题意，D符合题意。 9.　D　【解析】设导体板的长度为a，厚度为d，根据电阻定律此形状的导体板电阻为，因此，中自由电荷比多，要使二者电流相等，则中的自由电荷定向移动的速率要小才行。 10.　D　【解析】开关闭合前，两个灯泡串联后再并联，而并联电路两端电压相等，又因为四个灯泡完全相同，因此每个灯泡分得的电压相等;开关闭合后，两个灯泡并联后再串联，由于四个灯泡完全相同，因此各部分得的电压相同，并且每个灯泡两端的电压相等。 11.　不变 向右 不变　【解析】因滑动摩擦力大小只与压力大小及接触面的粗糙程度有关与物体的相对运动速度无关，故物体所受摩擦力不变;由图可知，传送带是顺时针转动的，传送带水面向右运动，物体相对于传送带向左运动，所以摩擦力的方向向右;因物体在弹簧弹力及摩擦力的作用下处于平衡状态，故物体的位置将不发生变化，滑动变阻器接入电阻不变，电路中电流不变，可得灯的亮度不变。 12.　1250Ω　【解析】由于ρ与l是线性关系，则导线的平均电阻率为:，由电阻定律知其电阻为:。 冲击重高 13.　C 14.　C　【解析】A、如图，灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路，灯泡不亮，滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度。A不符合题意。B、滑动变阻器的上半段被短路，灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的，灯泡两端电压始终等于电源电压，所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度。B不符合题意。C、滑动变阻器和灯泡是串联的，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电阻，改变电路中的电流，改变灯泡的亮度。C符合题意。D、灯泡和滑动变阻器都被导线短路，灯泡不能发光，滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度。D不符合题意。故选:C。 15.　B　【解析】将电阻板均匀分为9块:竖着3块为并联，共3排串联，总电阻为R。设每块电阻为r，竖着3块并联:，3排串联，，;由于挖去其中一小块，剩余8块电阻关系:其中竖着两排是三块并联，另一排为2块并联，再串联在一起，设每块电阻为r，挖去其中一小块后AB间的电阻，则。 16.　B　【解析】将A、B接入电路时，电阻相当于上半部分电阻和下半部分电阻并联;将C、D接入电路时，电阻相当于左半部分电阻和右半部分电阻并联;因为，所以。 素养进阶 17.　Ⅱ.(1)保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱 (2)控制变量法 电流的大小和电阻电压的关系 Ⅲ.①装配好图中的实验装置，闭合开关读出电流表的示数为;②然后利用加热装置给盐水加热，过一段时间(等温度计示数明显上升)再读出电流表示数为;③重复步骤②，测出多组不同温度时电流表的示数、……;④比较、、、……的大小，即可得出盐水导电能力的强弱与盐水温度的关系。　【解析】Ⅱ.(1)根据转换的方法，在电压一定的情况下，盐水导电能力的强弱可以决定电路中电流的大小，即利用图中电流表所示的电流大小来反映盐水导电能力的强弱。具体做法是:保持电压一定，根据电流强弱判断导电能力的强弱;(2)因为有关影响盐水导电能力强弱因素的猜想有3个，如果要研究其中的一个因素是否影响盐水导电能力应该采用的方法是控制变量法。 18.　(1)0.7 (2)图见解析 (3)在土壤性质不变的情况下，土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤的深度的增加而增大 (4)铜片和锌片插入土壤深度 铜片和锌片距离　【解析】(1)根据两接线柱可以判断电压表使用的是0～3V的量程，电压表共分30格，所以每格表示0.1V，指针位于第7格，故读数为0.7V。(2)描出(2，0.6)，(4，0.61)，(6，0.63)，(8，0.66)，(10，0.69)，(12，0.70)然后用光滑的线连接起来。(3)根据表格，在土壤性质不变的情况下，土壤电池电压随铜片和锌片插入土壤越深，电压越大，所以土壤电池的电压随铜片和锌片插入土壤的深度的增加而增大。(4)用控制变量法进行分析，验证猜想2时，应控制铜片和锌片插入土壤深度不变，只改变铜片和锌片的距离。 19.　(1)因为连接A和B，将测通器的m连接在D上，将n连接F时小灯泡发光，说明DBAF连通，CE为一根导线;(2)现在知道CE为一根导线，下一步将AC连在一起，先把m连接在E上，若n连接F时小灯泡发光，则AF为一根导线，BD为一根导线，若灯不亮则说明AD为一根导线，BF为一根导线。 第3章 优化提升12 电压、电阻 第 1 页 / 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $