第10-12章 （期中知识清单）九年级物理上学期沪科版（五四学制）

第10-12章 清单复习 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 热量 比热容 1、热传递 能量从温度高的太阳辐射到温度低的沙子， 又从沙子传导到温度更低的脚底，这是一种___________现象。 要点：①“的物体（或部分）”是指温度不同的两个物体，或温度不同的两个部分（同一物体）； ②热传递的三种方式：辐射、传导、*对流； ③热传递的条件：___________差； ④热传递传递的是：能量。 2、热量 在物理学中，把物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少称为热量。热量通常用___________表示。在国际单位制中，热量的单位与能量的单位相同，都是焦耳，简称___________，符号是___________。 拓展：温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②热量与能量：热量是在热传递过程中吸收或放出能量的多少。 3、自主活动：比较比较不同物质的导热性 如图10-1-2所示，木棒和铜棒安装在金属支架上，在这两根棒的末端分别用凡士林等距离地粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 通过上述实验发现，粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铜棒的导热性比木棒的导热性强。 大量实验表明，不同物质的导热性一般___________。铜、铁、铝等（金属）物质___________导热，制成拖鞋的塑料、橡胶、木材等物质则___________导热。（最后两空选填“容易”或“不容易”） 4、物质的吸放热与哪些因素有关 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的___________、___________或降低的温度，以及物质的___________有关。 5、比热容：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了___________这一物理量。 一定质量的某种物质，温度升高(或降低) 时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或 降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位是___________,符号是___________ 。与密度一样，比热容是反映物质自身性质的物理量。 如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 6、水的比热容相对较___________，水的这一热学特性有许多实际应用 ①.夏季蒸发吸热降温 ②.调节地表温度 ③.汽车发动机的冷却剂： ④.航天服的液冷服和通风服 7、热量的计算 Ⅰ. 热量的计算公式 （1）物体温度升高时，所吸收的热量为 Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为 Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt Q吸表示吸收的热量，Q放表示放出的热量，单位是焦（J）。 c表示比热容，单位是焦/（千克·℃）（J/(kg·℃）。 m表示质量，单位是千克（kg）。 t0表示物体原来的初温度，t表示物体的末温度，△t表示温度的变化量（升高或降低的温度）。 Ⅱ. 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸= Q放 c1m1（t1-t01）＝c2m2（t2-t02） 知识点02 内能 1、分子动能与分子势能 构成物体的分子都在永不停息地做无规则热运动，运动的物体具有动能，我们把分子因热运动而具有的动能叫做___________。分子之间存在着相互作用的引力和斥力，与弹簧被拉伸或压缩时产生的弹力类似，由于分子之间的相互作用而使分子具有的势能叫做___________。 2、内能 ①内能：在物理学中，把组成物体的所有分子的动能和势能的总和叫做物体的___________ 。 ②内能的单位：在国际单位制中，内能的单位与功和机械能的单位相同，也是焦耳(J) 。 ③如图10-2-2 (a) 所示. 火山喷出的高温岩浆具有内能：而图10-2-2(b)所示的冰山，虽然温度很低，也具有内能。一切物体，不论温度高低，都具有___________。 3、 内能的影响因素 内能的影响因素：内能与物体的温度、___________、___________有关。 注意：①内能（含分子动能、分子势能）是物体能量的微观表现；机械能（含动能、势能）则是物体能量的宏观表现。 所以一些说法注意辨析： a.如物体的温度越高，则分子热运动越剧烈，即分子动能越大，即内能越大；而对机械能没有影响。 b.如物体的速度越大，这是宏观表现，则物体的动能越大，即机械能越大；而对物体的内能没有影响。 ②物体的内能在任何情况下都不会为零，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。 4、改变内能的方式一 ——热传递 在寒冷的冬季，可以在身上贴“暖宝宝”取暖；发烧时，可以将“退热贴”贴在额头上(图 10-2-3)进行物理降温。这些过程都是通过___________的方式使物体的内能发生改变。热传递过程中，高温物体放出热量，内能___________；低温物体吸收热量，内能___________。（最后两空选填“增加”或“减少”） 5、改变内能的方式二 ——做功 ①自主活动 如图10-2-4所示，将少许易燃粉末放入密闭的厚壁玻璃筒底部，快速向下按压活塞2～3次，观察玻璃筒内发生的现象。 上述实验中，快速向下按压活塞，玻璃筒内的易燃粉末会燃烧。这是因为活塞对玻璃筒内的气体___________，气体的内能___________，温度升高，引燃粉末。可见，___________也是改变内能的一种方式。 举例：钻木取火时，木头相互摩擦，使得干草等易燃物体温度升高，达到燃点而燃烧。近地空间大量的尘埃微粒和微小固体高速进入地球大气层时，会与大气发生剧烈摩擦而燃烧发光，形成美丽的流星(图10-2-5)。这些现象中都存在做功改变内能的过程。 6、热传递、做功在改变内能过程中能量变化的区别 热传递 做功 区别 改变内能 高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加 外界对物体做功，物体内能增加 实质 内能的___________ 其他形式能转___________ 为___________ 联系 热传递和做功在改变物体的内能上是___________的。 知识点03 热机及其工作原理 1、自主活动 如图10-3-2所示，将适量水注入试管并用橡胶塞塞住试管口。用酒精灯加热试管，直至橡胶塞被“顶出”试管口。讨论并交流橡胶塞被“顶出”试管口的原因。 在上述实验中，酒精燃烧放出的热量，使水蒸气受热膨胀对橡胶塞做功，使橡胶塞被“顶出”试管口。 上述实验涉及的能量转化是：___________转化为机械能。 2、热机：我们把利用燃料燃烧释放的能量做功的机械叫做热机 。 3、热机工作原理：图10-3-3为热机工作原理的示意图，热机自高温物体处吸收热量，其中一部分用来对外做功，另一部分流向低温物体。 因此热机是将内能转化为___________的机械。 4、热机的分类：热机的种类较多，按照燃料燃烧场所的差异，热机可分为外燃机和内燃机两种。 5、热机的分类——外燃机：燃料在发动机外的锅炉内燃烧并产生动力的热机叫做外燃机，蒸汽机就是最早的外燃机，它利用燃料加热锅炉中的水产生高压水蒸气，高压水蒸气推动活塞对外做功。由于老式蒸汽机过于笨重、能耗大、效率低，已逐渐被淘汰 。 举例：蒸汽轮机与蒸汽机工作模式相似，由大型锅炉产生的高温高压水蒸气直接喷射到汽轮机的叶片上，推动巨型汽轮机转动，带动大型发电机发电。目前，蒸汽轮机被广泛运用于电力工业领域。 6、热机的分类——内燃机：燃料直接在发动机内的气缸中燃烧并产生动力的热机叫做内燃机，现代社会中大部分交通工具的发动机都是内燃机 。 7、内燃机的分类：最常见的内燃机是汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料 。 8、汽油机的结构示意图：如图所示，汽油机主要由___________、活塞、火花塞、进气门、排气门、曲轴和连杆组成。 9、四冲程汽油机工作过程示意图 ①汽油机工作时，活塞在气缸内做往复运动 ， 下图是汽油机工作过程示意图。 ②汽油机的一个工作循环的四个冲程：活塞做一次单向运动的过程称为一个冲程， 汽油机的一个工作循环过程包括四个冲程，分别是吸气冲程、___________冲程、___________冲程和排气冲程。 ③压缩冲程、做功冲程的能量转化 ④做功冲程的重要性：做功冲程中，燃气对外做功，带动与曲轴相连的飞轮实现持续运转。其余三个冲程是辅助冲程，活塞靠旋转飞轮的___________带动曲轴连杆运动。 ⑤四冲程内燃机一个工作循环的有关参数 四冲程内燃机一个工作循环：活塞往复运动___________次;飞轮转动___________周；对外做功___________次;汽缸内的燃油爆发性燃烧 ___________次。 10、柴油机的结构及其工作循环过程 ①柴油机的结构：柴油机的结构与汽油机相似，图10-3-6为柴油机的结构示意图，由于柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，气缸顶部的火花塞换成了喷油嘴 。 ②柴油机的工作循环过程：柴油机的工作循环过程也分为吸气、压缩 、做功、排气四个冲程。吸气冲程中只有___________气进入气缸。压缩冲程使气缸内的空气温度升高。压缩结束时，气缸内温度超过柴油燃点，此时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即燃烧起来。做功冲程中气缸内气体的压强、温度急剧增大，从而有力地推动活塞对外___________。 11、汽油机与柴油机的异同 ①与汽油机相比，柴油机的零件结构强度更高，也更笨重，但柴油机油耗低、功率大C用于载重汽车、坦克、轮船及小型发电机。近年来，随着柴油机技术的进步，传统柴油机的缺点逐步得到改善，目前许多汽车也采用柴油机作为动力装置。 ②柴油机和汽油机的相同点与不同点 12、STSE(部分) 火箭发动机(图10-3-7)是一种新型的热机。由于要在缺氧的高空中工作、火箭发动机与大多数普通热机不同，必须自带氧化剂(如液氧)。燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷口向后喷出推动火箭前进。 知识点04 热机的效率 1、燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关 a.根据常识，通常情况下，质量（或体积）不相等的同种燃料，在完全燃烧时所放出的热量不相同； b.通常情况下，体积相同的煤气和天然气完全燃烧，天然气放出的热量比煤气放出的热量多。 研究发现，质量（或体积）相等的不同燃料，在完全燃烧时所放出的热量一般___________。 2、热值 ①燃料的热值：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时放出的热量Q与燃料质量m之比，叫做这种燃料的热值,用q表示，单位是___________，符号是___________。热值q可表示为 所以，燃料完全燃烧放出的热量Q=___________。 ②气体燃料热值的第二定义（或公式）： 气态燃料的热值也可以用1个标准大气压、0℃时，气体完全燃烧时放出的热量与其体积之比来表示，热值q可表示为 单位是___________,符号是___________。 3、表10-4-1是一些常见燃料的热值。 4、热机工作时的能量分配 热机工作时对外做功的能量只是从高温物体吸收的一部分能量；高温物体的相当一部分能量散失了。对于内燃机而言，由于其排出的废气温度较高，带走很大一部分能量；此外，还有一部分能量损耗在散热及克服摩擦做功上。图10-4-4为某汽车发动机的能量分配图。 5、热机效率 ①热机效率：热机工作时，用来做功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 *②热机效率的公式表示： ；其中W做功表示用来做功的能量，单位是焦（J），Q放表示燃料完全燃烧放出的能量，单位是焦（J），η表示热机效率,通常用百分率表示。 ③常见热机的热机效率：蒸汽机的效率很低、只有6%～15%。内燃机中的燃料与空气充分混合后在气缸内燃烧，效率普遍高于蒸汽机。目前，汽油机的效率一般可达20%～30%, 柴油机的效率则可达30%～45%。 所以，一般情况下，η蒸汽机 ___________η汽油机 ___________η柴油机。（选填“＞”、“=”或“＜”） ④热机的效率是热机性能的重要指标，在做功相同的情况下，热机的效率越高，燃料的消耗越少。高效率、低油耗热机的研制是现代科技的一个重要方向。 ⑤提高热机效率的途径 a.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；b.改进热机，减少各种能量损失；c.充分利用废气的能量；d.注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 6、热机的使用对环境的影响 第一次工业革命以来，热机的大量使用使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产力的发展。但是热机工作时所排放的废气中含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等多种气体，会对环境产生一定程度的破坏。二氧化硫与氮氧化物排放在大气中形成酸雨(图10 - 4 - 5)。二氧化碳及大量热量通过废气排入空气中，导致温室效应加剧、全球气候变暖。 为此，我国不断提升机动车污染物排放标准，促进热机技术升级。与此同时，大力发展公 共交通系统，鼓励公众绿色环保出行，倡导节能 减排的生活方式。 7、STSE（部分）：2022年，北京冬季奥运会首次使用氢（作为火炬）燃料。氢燃烧时，只生成水而不产生二氧化碳，几乎实现零碳排放，真正体现北京冬季奥运会的持续的“绿色环保”理念。 8、氢燃料不但绿色环保，而且热值___________，完全燃烧相同质量的氢燃料，氢燃料可以放出更多的热量；故氢燃料（液态氢）常作为火箭发动机的燃料。 知识点05 简单的静电现象 1、摩擦起电 塑料笔杆在头发上摩擦几下后能吸起碎纸屑；与丝绸摩擦过的玻璃棒也能吸起碎纸屑。这是因为摩擦过的笔杆、玻璃棒都带上了“___________”. 或者说带了___________，此时，这些物体就叫做带电体。带电体能吸引___________。用摩擦的方法使物体带电叫做___________。 2、自然界只存在两种电荷 ①通过大量实验发现，任何物体带电后，它所带的电荷不是与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷的性质相同，就是与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷的性质相同，所以自然界中只存在___________种电荷。 ②在物理学中，把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做___________，把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做___________。 3、 电荷间的相互作用 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 同种电荷相互___________，异种电荷相互___________。 4、验电器 实验室里常用___________(图11-1-3)来检验物体是否带电： ①作用：检验物体是否带电 ②原理：根据___________原理制成的。 ③检验方法：当带电体接触到验电器的金属球时，就会有一部分电荷转移到金属杆上，金属箔与金属杆由于带同种电荷相互排斥而张开。 ④带电体带的电荷越多，验电器金属箔张开的角度越___________。 5、电荷可以在金属中转移 电荷可以在金属中转移，金属可以导电，但并不是所有的物体都能导电，我们可以用验电器来简单判断物体能否导电。 6、自主活动 如图11-1-4所示，取两个相同的验电器A和B: 使A与带电体接触，A带电后其金属箔张开；B不带电，B的金属箔闭合。 ①用木棒把A 、B的金属球连接起来，观察A、B的金属箔张角变化的情况。 ②用木夹夹住金属棒，再用金属棒把A 、B的金属球连接起来，观察A 、B的金属箔张角变化的情况。 通过上述实验发现： a.用木棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A 、B的金属箔张角都没有发生变化，说明木棒不容易导电； b.用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A的金属箔张角变小，而B的金属箔由闭合变为张开，电荷通过金属棒由A转移到B. 说明金属棒容易导电。 7、导体与绝缘体 容易导电的物体叫做___________，不容易导电的物体叫做___________。 ①常见的导体有金属、人体、大地、石墨以及各种酸、碱、盐的水溶液等。 ②大部分玻璃、塑料、橡胶、陶瓷都是绝缘体。 ③导体和绝缘体没有绝对的分界线。在一定条件下，绝缘体也能转化为导体。 8、拓展，使物体带电的方法： 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 静电感应：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。如右图所示。 9、静电现象：除了摩擦起电以外，生活中还有许多常见的静电现象。例如，冬天脱毛衣的时候常会听 到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣 “冒火星”;触摸金属门把手的时候会突然感觉被 “刺”了一下；自然界中的闪电等。 10、静电现象的应用：静电现象在现代技术中有很多应用。例如，使墨粉和纸张带异种电荷，相互吸引，这就是 “静电复印”的原理(图11-1-5);给绒毛带上电荷，绒毛会飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面，这就是“静电植绒”;有一种除尘纸与地面摩擦后产生电荷，将灰尘等吸附起来，这就是家庭中的“静电除尘”。 11、静电现象的危害及其防范：事物都有两面性，静电被广泛利用的同时也会带来麻烦，甚至造成危害。在生产生活中，人们会采取相应措施防范静电带来的危害。例如，a.适当增加印刷车间的湿度来消除静电，防止纸张粘连；b.电器维修人员手腕上的防静电腕带可以将电荷导入大地(图11-1-6),避免电荷积累对电子设备造成损害;c.油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链,可以将电荷导入大地,避免静电危害。 知识点06 电流 1、自主活动 用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来，使开关控制小灯泡的发光和熄灭。 实验完成后，用铅笔画线代替连接用的导线，在下图中完成实物电路的连接。 在上述实验中，小灯泡之所以能够持续发光是因为开关闭合后，干电池提供电能使小灯泡中有电流持续通过。 ①电源：像干电池这种能持续提供电能的装置叫做___________；如：干电池、蓄电池等； ②用电器：像小灯泡这种利用电能工作的器件叫做___________如：灯泡、电动机、蜂鸣器等； ③导线：连接电路，输送电能； ④开关：控制电路的通断； 电路：电源、用电器、开关以及导线等元件组成的电流回路，叫做电路。 2、小灯泡能够持续发光两个必要条件：a.电路是一个闭合回路；b.电路中有电源（提供电能）。 3、电路图 ①几种常用的元件及其符号：我们可以用图形符号表示各种电路元件，见表11-2-1。 ②电路图：用电路符号表示电路连接情况的图叫做电路图。图11-2-4就是自主活动中所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示，可以简单明了地反映电路元件的连接情况，给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。 ③画电路图要注意以下几点： （1）合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处； （2）电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角； （3）最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分的原则。 4、电路的三种状态 电路通常有通路、开路和短路三种状态。 电路的三种状态： 状态 定义 电路示意图 现象 通路 电路连通，用电器能够工作时的状态 电路中有正常电流，用电器工作 开路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 电路中无电流，用电器不能正常工作 短路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 不经过用电器将电源的正、负极直接连接 起来，会造成电源短路，这时电路中的电流会很 大，容易损坏电源，甚至引起火灾 要点： 短路分为电源被短路和用电器被短路，电源短路如图甲所示，电流经过外加导线，而绕过了两个灯泡，两个灯泡都不亮。 5、电流的形成、方向 ①类比法：水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地，导体中的电荷沿某一方向移动，导体中就有了电流。 ②电流的形成：导体内部有大量可以自由移动的电荷，比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连，导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。 所以，电流的形成可以概括为：导体内部的大量自由电荷便会在___________的驱动下做___________，便在导体中形成了___________。 ③电流的方向： 物理学中规定，___________定向移动的方向为电流方向。按照这个规定，在电源的外部，电流是从电源___________极经过导体流向电源___________极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带___________电，所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，如图11-2-5所示。 6、电流 ①电流：在物理学中，表示电流___________的物理量称为___________，用___________表示； ②电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是___________，简称___________，符号是___________。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系为：1mA=1×10-3A；1μA=1×10-6A 7、一些常见用电器工作时的电流 8、测量电流 Ⅰ、电流表的结构 1 电流表的符号：；图11-2-6是实验室常用的电流表。 2 两个量程：0--0.6A（大格0.2A，小格0.02A）0--3A（大格1A，小格0.1A）。 3 三个接线柱：两个量程共用一个“- ”接线柱，标着“0.6”和“3”的为正接线柱； 4 调节点：调节电流表的指针指零。 Ⅱ、电流表的使用规则 ①连接时应将电流表___________在被测电路中； ②接线柱的接法要正确，使电流从___________接线柱流入，从___________接线柱流出； ③被测电流不要超过电流表的量程；在不知被测电流的大小时，应采用试触的方法选择量程。 ④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。 Ⅲ、电流表量程的选择： ①如果能够估测出电流的大小，可以根据估测值选择合适的量程； ②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程，如下图所示，电流表不要全部接入电路，闭合开关后用线头A点试触较大的量程，如果指针示偏转较小选择小量程，如果指针示偏转较大选择大量程的量程。 Ⅳ、电流表的读数 1 明确电流表所选量程； 2 确定电流表的分度值（一个小格代表多少）； 3 接通电路后，看看表针向右总共偏过多少小格； 4 电流表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近那个值就读那个值。 要点： 1、使用电流表要选用合适的量程，并不是量程越大越好，如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表，如果量程太大，读数不准确。如：测量大小是0.08A的电流，如果选择0～3A的量程那么测量的结果是0.1A，如果选用0～0.6A的量程测量结果是0.08A。 2、如果实验室电流表的量程是“0～0.6A”和“0～3A”测量时选择的是小量程，但是小量程的刻度不清楚，大量程刻度清晰，这时可以读出大量程的结果，正好是小量程的5倍。 3、“正进负出” 电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，不是连接电源的正负极。 Ⅴ、实验室中也可以用电流传感器代替电流表测量电流(图11-2-9)。 知识点07 电压 1、如何产生持续的电流 在电路中，电源为导体中做定向移动的自由电荷提供了所需的动力，这与水泵提供水压，使水管中的水循环流动相似(图 11-3-2)。导体两端的电压是使导体中自由电荷定向移动的原因，电源就是为电路中的导体提供___________的装置。 2、电压及其单位 电压用___________表示，在国际单位制中，电压的单位是___________，简称___________，符号是___________ 。电压的常用单位还有千伏(kV) 和毫伏(mV) 。 它们的换算关系为： 1kV=1×10³v 1mV=1×10⁻³v 要点： a.说电压时，要说“用电器”两端的电压，或“某两点”间的电压。 b.电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时，使电源的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。 3、一些常见的电压值 在日常生活中，手电筒(图11-3-3)、小型3V 、6V 等。我们常会采用几节干电池首尾相连串接在一起组成电池组使用。如果每节电池的图11-3-3电压为U. 用n节相同的电池串接成电池组，其提供的电压可达___________ 。这样就可以满足不同用电器的使用要求。 4、测量电压 电路中两点间电压的高低可以用电压表测量. 在电路图中，电压表用符号表示。图11-3-4是实验室常用的电压表。 仪器：电压表，符号： 读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。 使用规则：“两要；一不” ①电压表要并联在电路中。 ②应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“-”接线柱流出。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。测量时，先选大量程试触，若被测电压在3V～15V之间，可用15V的量程进行测量；若被测电压小于3V，则换用小的量程。 电压的测量：①选：明确电压表的量程，并确定其分度值；②连/接：连接时应将电压表接（并联）在待测元件的两端；③读：当指针稳定后读数；正视示数，视线与刻度垂直；U=分度值×偏转的小格数。 要点： 电流表和电压表的相同点和不同点： 异 同 　项目 电流表 电压表 异 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量　 程 0.6A，3A 3V，15V 每大格 0.2A， 1A 1V， 5V 每小格 0.02A，0.1A 0.1V， 0.5V 内阻 很小，几乎为零，相当于短路。 很大，相当于开路。 同 调零；读数时看清量程和每大（小）格的数值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。 5、电压传感器测量电压 另外，实验室中也可以用电压传感器代替电压表测量电压(图11-3-6)。 知识点08 串联电路和并联电路 1、连接串联电路（自主活动） 用导线将图11-4-2中的小灯泡 L1、L2、开关S和电源连成电路，使两个小灯泡同时发光、同时熄灭。交流各自的电路连接方式。 通过上述实验发现，将两个小灯泡在电路中顺次相连，闭合开关后，两个灯泡会同时发光。这两个小灯泡的连接方式叫做___________，如图11-4-3所示。 ②连接并联电路 如图11-4-4所示，将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接入电路中，这两个小灯泡的连接方式叫做___________，闭合开关后两个灯泡也会同时发光。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做干路，单独使用的那部分电路叫做支路。 2、自主活动——串联电路、并联电路的特点 a.将两个小灯泡串联在电路中、闭合开关，它们同时发光，拆去其中一个小灯泡，观察另一个小灯泡的发光情况。 b.再将两个小灯泡并联在电路中，重复上述操作。两次观察到的现象相同吗? a.串联电路： 现象：通过上述实验发现，在两个小灯泡串联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个会熄灭； 分析/特点：在串联电路中，电流只有___________条路径，各用电器不能单独工作；电路任何一处断开，各处的电流都等于___________，各用电器均不能工作。 b.并联电路： 现象：在两个小灯泡并联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个仍然发光。 分析/特点：在并联电路中.电流有___________条路径，各用电器能彼此独立工作。 小结：由此可知，在串联电路中，开关接在任何位置都可以控制所有用电器。在并联电路中，接在不同位置的开关控制作用可能不同。 3、自主活动——开关在并联电路干路、支路中的控制作用 图11-4-5连接电路，依照下列操作方法进行实验。 ①闭合开关 S、S1、S2，两个小灯泡均发光，再断开S，观察并记录两个小灯泡的发光情况。 ②要使电路中只有小灯泡L1发光，应该如何操作？ 闭合开关S、___________ 。 通过上述活动可知，在并联电路中，干路开关可以同时控制所有的用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 串联电路、并联电路小结： 4、串联电路、并联电路的应用 串联和并联是两种最基本的电路连接方式。 通常情况下，电流表串联在待测电路中，电压表并联在待测电路的两端。家庭电路中，电灯、空调电视机等用电器是并联的。下图中节日彩灯则可能是由小灯泡串联和并联组合连接的。 5、连接串联电路和并联电路 1.根据电路图连接实物图：对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可。 （1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。 （2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和会合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。 2.根据实物图连接电路图：要用规定的电路符号代替实物，按照实物的连接方式画出规范的电路图。 （1）电路图中各元件摆放的位置尽量与实物图中各元件位置相对应，这样便于检查； （2）各电路元件摆放的位置要均匀、美观； （3）交叉连接的导线，一定要在连接处画一个“黑点”。 要点： （1） 连接电路时应注意：①画好电路图；②按一定顺序；③接线过程开关是断开的；④避免电源短路。 （2） 并联电路连接的方法通常有先干路后支路；先选定一条支路完整连接，再连接其他支路。 （3）干路开关控制整个电路，支路开关只控制该支路。 知识点09 串联电路和并联电路中电流、电压的特点 1、学生实验：用电流表探究串联电路中电流的特点 提出问题 如图11-5-2 所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，电路中A 、B 、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。 方案 任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，用电流表分别测出串联电路中A 、B、 C 各点的电流IA、IB和IC, 如图11-5-3所示。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-1中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中IA、IB、IC的大小。 结论 由上述实验可得，____串联电路中电流处处相等_____________. 交流反思 如果将电流表接在开关S和电源之间，与IA、IB、IC比较，电流表的示数是否有变化? _____________没有变化_________________________. 上述实验表明，在如图11-5-4所示的串联电路中，如果电路中的电流为I, 通过两个小灯泡的电流分别为I1和I2，则I=I1=I2 大量实验表明：串联电路中电流处处相等。（即I=___________=___________） 2、学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-2所示的串联电路中， A、B之间 ，B、C之间和A 、C之间的电压可能存在怎样的关系呢? 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、多节干电池、电压表、开关及导线。 方案 如图 11-5-5 所示，，任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，并将电压表分别并联在A、B之间，B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B，B、C，A、C, 两点间的电压UAB 、UBC和UAC。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-2中。 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中UAB、UBC和UAC的大小。 结论 由上述实验可得，___串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和_________. 交流反思 规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大? ________________是__________________. 上述实验表明，在图11-5-6中，如果电路中电源两端的电压为U.两个用电器两端的电压分别为U₁和U₂,则 U=U₁+U₂ 大量实验表明： 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。（即U=___________） 3、并联电路中的电流、电压特点 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-7所示的并联电路中，通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系? 电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 本实验所需器材： 方案 设计实验电路并画出电路图。 记录 设计数据记录表并将实验结果记录在表中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，分别比较并联电路中电流、电压的大小。 结论 由上述实验可得，___并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和_________; ___并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等______________ 。 交流反思 交流实验方案、实验结论，对本小组或其他小组的探究活动提出改进建议。如果不同小组间的实验结论存在较大差异，简要分析原因。 在图11- 5-8所示的并联电路中，如果干路电流用I表示。各支路电流分别用I₁和I₂表示，则 I=I₁+I₂ 如图11-5-9所示，如果并联电路中电源两端的电压用U表示，各支路小灯泡两端的电压分别用U₁和U₂表示，则U=___________=___________ 大量实验表明： 并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。（即I=___________） 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。（即U=___________=___________） 家庭电路中各个用电器采用并联，各用电器不仅能彼此独立工作，而且每个用电器的工作电压都相同。这样我们就可以将并联电路的电压作为用电器的工作电压，所有的用电器在生产时就有了统一的工作电压标准。 知识点10 电阻 变阻器 1、自主活动 如图所示，将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S. 观察并记录此时电流表的示数。然后在M、N之间接入一根康铜丝，观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。 如果在M、N之间改接入一根与康铜丝粗细、长短相同的镍铬合金丝， 和接入康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化? 电流如何变化? 接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明导体虽然能够导电，但是对电流有____________作用。电路中接入不同材料的金属丝后电流不同，说明不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同。 研究表明，不同材料的导体导电能力一般____________。 2、电阻 ①电阻：物理学中把表示导体对电流____________作用的物理量叫做电阻,用____________表示。 ②电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位是____________，简称欧，符号是____________。 电阻的常用单位还有千欧(kΩ) 和兆欧(MΩ)。 它们的换算关系为： 1kΩ=____________Ω 1MΩ=____________Ω ③常见电阻的阻值：横截面积为1mm²、长为10m的铜线电阻约为0.2Ω,普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为40 Ω。 ④电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。图12-1-3为常见的电阻，其中有能 承载十几安电流的波纹电阻，也有只能承载几毫 安电流的贴片电阻。如果按照电阻所用材料来分类.有碳膜电阻、金属膜电阻等。电阻在电路图中用符号“”表示。 要点： 1．导体虽然能够导电，但是对电流有一定的阻碍作用，电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。 2.了解一些电阻值：手电筒的小灯泡—－灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯的灯丝电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线的电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 3.半导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。 4.某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0Ω，这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。 3、自主活动 现有长度相同的 镍铬合金丝AB和CD，CD比AB 粗，其横截面积较大。 1.探究导体材料、横截面积一定时，电阻大小与长度的关系 连接图12-1-4所示电路，将镍铬合金丝AB或 CD 接入电路、改变连入电路电阻丝的长度，通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。 2.探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系 将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、____________和____________。____________相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越____________：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般____________。 要点： 　①、一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。 *②、公式 ，其中叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。 ③、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。 4、下表为长1m 、横截面积1mm²的一些金属导体在18℃时的电阻。 5、半导体及其应用：硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为____________。各种类型半导体材料的物 理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。 算机、电视机等电器中都要用到各种类型的半导体元件(图12-1-5)。半导体是当今社会发展的重要基础材料，被广泛应用于集成电路、移动通信、半导体照明、半导体激光器等领域。 6、变阻器：做实验时常常需要改变电路中的电流，我们可以在电路中接入一种叫做变阻器的元件来改变电路中电阻的大小，从而改变电流。 7、滑动变阻器： ①滑动变阻器及其符号表示：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号 “ ”表示。 ②变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的____________来改变电阻。 ③滑动变阻器的结构：如图12-1-6所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的着接线柱A 和 B, 它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 ④结构示意图： ⑤滑动变阻器铭牌上的参数的物理意义：滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是____________,“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是____________。 如何利用滑动变阻器改变电路中的电流呢? 8、自主活动—用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流 连接如图12-1-7所示电路，将滑动变阻器任意两个接线柱接人电路中的M 、N 两点。 ①在图12-1-7中的滑动变阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。 ②闭合开关S. 移动滑片P, 观察电流表的示数变化 。 ③在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P.观察电流表示数变化的同时，电压表的示数如何变化 只要将滑动变阻器的接线柱C 与A或B接入电路，就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 滑动变阻器的作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路。 滑动变阻器的连接方式： 串联在电路中，“一上一下”原则，连接前将滑片放在阻值最大处。 举例： 滑片P向右移，电阻丝长度变__________，接入电路中的电阻变__________。 滑片P向右移，电阻丝长度变__________，接入电路中的电阻变__________。 9、电位器：除了实验室里常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器，电位器也是一种可变电阻器(图12-1-8)。尽管它们的外形不同，但工作原理都与滑动变阻器相似。 10、敏感电阻：变阻器作为控制元件，可以改变电路中通过用电器的电流及其两端的电压，被广泛应用于各种电子仪器中。由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻(图12-1-9)。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 知识点11 电流与电压、电阻的关系 1、学生实验：探究电流与电压、电阻的关系 提出问题 电流与电压、电流与电阻分别有什么定量关系呢?提出猜想并说明猜想的依据。 电流与电压、电阻都有关系，因此可采用____________分别探究电流与电压、 电流与电阻的关系。 实验一 探究电流与电压的关系 对于阻值一定的导体，探究通过导体的电流随两端电压变化的情况 搜集证据 器材 阻值一定的导体、电源、电流表（或电流传感器）、电压表（或电压传感器）、滑动变阻器、开关及导线。 方案 为了探究电流I 随电压U变化的定量关系，需要改变导体两端的电压，测得多组电压值和电流值。分组讨论实验方案， 可以补充实验器材，并在虚线框中画出实验电路图。 连接电路，进行实验。 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 记录 将导体的电阻、测得的电流和电压记录在表12-2-1中。 作出解释 分析 ① 分析表 12-2-1 中数据，同一导体，如果导体两端的电压不断增大，通过导体的电流如何变化？ ② 进一步找出通过同一理数据可以采用计算或作图两种方法。若采用作图法可以电压U为横轴、电流I为纵轴建立平面坐标系（图 12-2-2），画出I-U图像进行分析。 结论 由上述实验可得，同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压____________。 实验二 探究电流与电阻的关系 在导体两端电压____________的条件下，探究通过导体的电流随电阻的变化情况。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 阻值不同的导体若干、滑动变阻器、电源、电流表（或电流传感器）、电压表（或电压传感器）、开关及导线。 方案 当更换不同阻值的导体时，导体两端的电压是否发生改变?如何保持不同阻值的导体两端电压不变?与实验一相比，实验二的电路图有何变化? 答：当更换不同阻值的导体时，导体两端的电压会发生改变；调节滑动变阻器滑片，保持电阻R两端的电压不变。 设计实验方案并完成实验。 设计实验方案如下： 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 用更换定值电阻的方法改变电阻的阻值，如将R= 5 Ω的电阻先后换接为10 Ω 、15 Ω 、 20Ω、25Ω的电阻，调节滑动变阻器滑片，保持电阻R两端的电压不变，如U=10V，观察电流表，读出不同电阻时电流表的示数. 记录 设计数据记录表，并将实验数据记录在表中。 作出解释 分析 ①分析数据，当电压一定时，如果接入电路的电阻不断增大，通过导体的电流如何变化? ②通过计算找出电压一定时，电流与导体电阻的关系。 结论 由上述实验可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻____________. 综合结论：同一导体（电阻一定时），通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时 ，导体中电流与导体的电阻成反比。 2、欧姆定律 通过大量实验探究，可以得出： 通过导体的电流I与导体两端的电压U成____________比，与导体的电阻R成____________比。这一规律叫做欧姆定律,可表示为 电流的单位为安培（A）、电压的单位为伏特（V）、电阻的单位为欧姆（Ω）。 变形公式：U=IR; 对于电路中的某一导体，只要知道了电流、 电压、电阻这三个物理量中的任意两个，就可以根据欧姆定律算出第三个量。 要点： ①欧姆定律内容：通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。发现这一规律的物理学家：欧姆。 ②.欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上，不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系。 ③.在用欧姆定律进行计算时，单位必须统一。 ④.欧姆定律的适用范围：导体电阻不随外界条件变化（线性元件） 3、 拓展视野：并非所有元件的I-U 图像都是一条过原点的倾斜直线。如图12-2-3 所示，某热敏电阻的I-U 图像是一条曲线。像热敏电阻的这种电流与电压不成正比的元件统称为非线性元件。 3、电阻与电流、电压的大小有什么关系? 欧姆定律的公式可以变形为但不能 据此认为电阻与电压成正比，与电流成反比。这是因为改变导体两端电压时，通过它的电流也随之改变，而电压与电流的比值不变，即导体的电阻不变。电阻是导体的一种物理性质，一般情况下.电阻不随导体两端电压和通过导体的电流变化而变化。 如果导体的温度或某些外界物理条件发生明显改变时，电压和电流的比值不再是定值，即导体的电阻会发生变化。 此外，欧姆定律并不适用于所有导体，如气体导电时就不适用。 知识点12 电阻的测量 1、学生实验：用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R. 可以先测量导体两端的电压U和通过导体的电流I，再利用公式就可以计算出导体的电阻。 实验装置与方法 本实验要用到待测电阻、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线等。 画出实验电路图。 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 数据处理 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 实验结论 待测电阻的阻值R=____________Ω. 交流讨论 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 答：多次测量取平均值减小误差 要点： （1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 （2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过R电流。根据电阻偏小。 2、如何便捷地测量电阻? ①、“伏安法”测电阻：电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻、这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 ②、使用多用电表测量电阻：此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻(图12-3-2)。为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 知识点13 电阻的串联和并联 1、自主活动 如图12-4- 2所示，将5Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2串联，闭合开关，记录电流表的示数。 分别将不同阻值的电阻R接入原电路，替换串联连接的电阻R1和R2。闭合开关，分别记录每次替换后电流表的示数，直至替换前后电流表的示数相等，记录此时电阻R的阻值。 在上述实验中，当用20 Ω的电阻替换串联连接的5Ω和15Ω两个电阻时，替换前后电流表的示数相同。这说明5Ω和15Ω的两个电阻串联接入电路可以被一个20 Ω的电阻等效替代。 等效分析：U相等，I相等（电流表示数相等），则R相等，即左图（R₁+R₂）部分与右图的R电阻等效。 用一个电阻R替换串联连接的两个电阻R₁和R₂, 若替换前后通过电路中的电流相同，则电阻R叫做电阻R₁、R₂串联的____________电阻。 在图12-4-2中，设电阻R₁ 两端的电压为U₁ . 电阻R₂两端的电压为U₂, 通过电R₁ 、R₂的电流分别为I₁和I₂。 根据串联电路中电压的特点：U=U₁+U₂ 可得IR=I₁R₁+I₂R₂ 再根据串联电路中的电流特点：I=I₁=I₂ 所以R=R₁+R₂ 这一结论可推广至多个电阻的串联，即串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 2、 串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比 推导如下（图12-4-2）： 当电阻R1和R2串联时，R1和R2两端的电压与其电阻大小成____________比。 即电压之比等于电阻之比。 3、 串联电路具有分压作用。 如图12-4-3所示，在两个电阻串联的电路中，阻值越大的电阻分配到的电压就越大，反之亦然。 4、自主活动—理论推导 根据欧姆定律和并联电路中电流、电压的特点，推导图12-4-4中R与R1、R2之间的关系。 根据欧姆定律和并联电路中电流、电压的特点，可以推导R与R1、R2的关系： 在图（b）中，有: 综合以上推导，有; 即： , 5、自主活动——实验探究 ①现有阻值分别为10Ω和15Ω的电阻阻R1、R2计算其并联时的等效电阻R。 ②将电阻R1、R2按图12-4-4 (a) 连接，闭合开关，记录电流表的示数。 ③用电阻R替换电阻R1、R2接入原电路中，如图12-4-4(b) 所示。闭合开关，观察替换前后电流表的示数是否相同。 上述理论推导和实验都得到了相同的结论。这一结论同样可推广至多个电阻的并联，即并联电路等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。 6、并联电路中，各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下（图12-4-4）： 并联电路电压一定，U=U1=U2 当电阻R1和R2并联时，因为各支路两端的电压相等，通过R1和R2的电流与电阻大小成____________比。 7、并联电路具有分流作用 并联电路的分流作用可类比道路中两条宽窄不同的支路，如图12-4-5所示，宽的支路(阻值小的电阻).分到的车多(分到的电流大);窄的支路(阻值大的电阻).分到的车少(分到的电流小)。 8、生产生活中的实际电路往往比较复杂，我们也可以用等效替代的方法对复杂电路进行简化处理。 要点： （1）导体串联，相当于增加了导体的长度，因此，串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即。 （2）如果用n个阻值均为R0的导体串联，则总电阻为。 （3）导体并联，相当于增大了导体的横截面积，因此，并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻，总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和，即。 （4）n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为：。 （5）不管是串联还是并联电路中，某个电阻的阻值增大，电路的总电阻都是增大；如果电路中电阻的个数增多，则串联电路的总电阻增大，而并联电路的总电阻减小。 考点01 热传递、热量、内能、比热容等 考点内容：热传递、物质的导热性、热量、内能、改变内能的方式、比热容及其应用。 常见考法： （1）概念辨析，如温度、热量、内能的概念辨析。 （2）物理量的单位及读法、单位换算。 （3）物理意义。 （4）物理公式的有关计算。 （5）应用：如改变内能的方式、比热容较大等应用。 （6）实验题。 考点02 热机、热机的效率 考点内容：内燃机的工作循环过程、能量的转移或转化、燃料的热值、汽车发动机能量分配图、热机效率。 常见考法： （1）热机的概念及其分类。 （2）内燃机的工作循环过程：汽油机和柴油机的工作循环过程及其异同。 （3）压缩气体改变内能、加热封闭试管与汽油机的工作循环过程结合考查。 （4）燃料的热值及其概念辨析、有关计算等。 （5）热机效率的概念及其有关计算。 （6）根据汽车发动机能量分配图求热机的效率。 考点03 摩擦起电、验电器、静电现象 考点内容：带电体及其性质、使物体带电的方式、电荷的相互作用、验电器、导体与绝缘体、静电现象的应用及其危害防治措施。 常见考法： （1） 概念辨析：如带电体及其性质、判断导体或绝缘体。 （2） 使物体带电的方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。 （3） 电荷的相互作用及其应用。 （4） 验电器:(1)检验物体是否带电；（2）判断物体是否导电。 （5） 静电现象。 考点04 电路、电流、电压 考点内容：电路的组成部分、电路的三种状态、电路图；电流的形成与方向、电流的大小与表示、电流的测量；电压与电源、电压的概念与表示、电压的测量。 常见考法： （1）常见的电流、电压值。 （2）概念辨析：电路、电流、电压。 （3）电流、电压的单位及其换算。 （4）类比法理解电流、电压。 （5）电流、电压的测量。 考点05 串联电路和并联电路；串、并联电路的电流、电压特点 考点内容：串联电路和并联电路的识别与特点、生活情景中的电路设计；串、并联电路的电流、电压特点。 常见考法： （1）串联电路和并联电路的识别。 （2）生活情景中的电路设计。 （3）串、并联电路的电流、电压特点及其有关计算。 （4）电流表或电压表在串、并联电路的电流、电压特点中的应用。 （5）串、并联电路的电流、电压特点的综合应用。 辨析01 热传递的条件易错 正确思路是抓住温度差这个条件，混淆成内能大小之间的差异也会产生热传递。 辨析02 电流、电压单位换算类易错 混淆大单位与小单位之间的换算关系，颠倒运算。 辨析03 电流的形成与方向易错 混淆正电荷、自由电子、电流的方向。 辨析04 串联电路和并联电路的判断易错 不清楚它们的定义、连接特点；没有正确的方法识别它们，如电流法、拆除法、节点法等。 【题型一】概念辨析 【例1】 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．玻璃杯 B．不锈钢锅 C．塑料勺 D．干木棒 【变式1-1】电压和电阻的单位分别是（     ） A．欧姆Ω和安培A B．伏特V和欧姆Ω C．伏特V和安培A D．安培A和欧姆Ω 【变式1-2】一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（     ） A．它的热值变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半 C．它具有的热量变为原来的四分之一 D．它的比热容和热值都不变 【变式1-3】关于欧姆定律公式，可变形为。下列说法正确的是（     ） A．导体的电阻与电压成正比 B．导体的电阻是导体本身的一种性质，电流、电压不影响电阻的大小 C．电阻一定时，导体的电压与通过导体的电流成正比 D．当导体两端的电压变为0V时，导体的电阻变为0Ω 【变式1-4】如图所示，将一根铜丝拉长，一定变大的物理量是（     ） A．质量 B．比热容 C．密度 D．电阻 【题型二】比热容、内能、热机及其效率 【例2】 水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），它的单位读作___________，它表示质量为1千克的水，温度升高，___________为 4.2×103焦。汽车发动机用循环水冷却，就是应用了水的比热容___________（选填“较大”或“较小”）的原理。 【变式2-1】 如图是妈妈正在锅中煮面条。 (1)铁锅是由金属制作的，主要是因为金属的（　　） A．导电性好 B．密度大 C．导热性好 D．硬度大 (2)煮面时，将面条放入沸水中，面条的内能会_________（选填“增加”或“减少”），这是通过_________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。最终面条与水的温度相同，它们之间_________（选填“会”或“不会”）再发生热传递。 【变式2-2】如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为______。 【变式2-3】汽油机的顶部有___________（火花塞/喷油嘴），除了做功冲程外，其它冲程是靠飞轮的____________来完成的；如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的___________冲程。 【变式2-4】如图所示，酒精灯加热试管中的水，沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对外做功，自身内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），图______（选填“甲”或“乙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 【题型三】电学基础概念填空 【例3】指纹识别解锁过程中，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机开锁，则感应区相当于电路中的___________；手机在充电过程中，手机电池相当于电路中的___________。（均选填“开关”“用电器”或“电源”） 【变式3-1】我们在使用干电池时，如果想得到较高的电压，我们应把干电池_____联起来使用，如一人需要6V的电压，他应把_____节干电池_____联起来。 【变式3-2】为避免引发安全事故，油罐车尾部需要拴一根拖链，如图所示。下列最适合作拖链的材料是________（填写序号），选择这种材料的理由是_________。 ①橡胶 ②塑料 ③软木④铁 【变式3-3】用丝绸摩擦过的有机玻璃棒带____________电；小雨冬天用塑料梳子梳头时，发现头发丝会互相分开，这是因为头发丝带上了同种电荷而相互____________。 【变式3-4】一节干电池的电压为______V；我国家庭照明电路的电压是______V，大桥上的路灯一般是______（选填“串联”或“并联”）的；对人体来说，安全电压是______V。 【题型四】电阻的串联与并联 【例4】现将两个电阻 R1=4Ω， R2=6Ω 串联在同一电路中，则电路的等效电阻是_____ Ω 。并联在同一电路中，则电路的等效电阻是_____ Ω。 【变式4-1】R1与R2串联，接入电源电压为5V的电路，R1=20Ω，R2=30Ω，等效电阻R=___________Ω，电流I=___________A。 【题型五】电路设计；串、并联电路的电流、电压特点 【例5】在如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，则灯泡L1两端的电压为_____V。 【变式5-1】如图甲所示电路，电流表A1与A2指针指的位置都如图乙所示，则电流表A1的读数是________；灯L1电流大小是________；灯L2电流大小是________。 【变式5-2】如图所示，电源电压恒为3V，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，则通过灯泡L1的电流为________A，通过灯泡L2的电流为________A，灯泡L1两端的电压为________V。 【变式5-3】某图书馆采用“刷脸+刷卡”双重验证门禁：只有人脸识别成功（相当于开关S1闭合）且借阅卡识别成功（相当于开关S2闭合）时，电动机M才工作打开闸门。下列电路设计符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【变式5-4】在图中的○里填上适当的电表符号，使两灯正常工作_______，此时两灯_______连接。 【题型一】比热容、热机及其效率易错 【例1】比热容是描述不同物质吸放热的性质的物理量。 (1)水的比热容为，它的单位读作：_______，它表示质量为1kg的水，温度升高1℃时，________。若将1kg的水倒去一半，剩下的水比热容将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (2)城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”，这是因为水在常见物质中的比热容______（选填“较大”或“较小”）。现有一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃，若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石＜c水），则砂石升高的温度将_______2℃。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【变式1-1】 如图所示是汽油机的______________冲程，汽油机在此冲程获得动力，其它三个冲程依靠飞轮的______________来完成；某汽油机飞轮的转速为，则内汽油机对外做功______________次。 【变式1-2】第一次工业革命以来，热机的广泛使用使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产力发展。 (1)如图所示是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． (2)已知汽油的热值为，若汽油机的气缸中吸入0.1kg汽油，其完全燃烧后释放的能量约为_______J；若这些汽油没有完全燃烧，则其热值将_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若这台汽油机完全燃烧0.1kg的汽油能够对外做功的功，则它的效率是_______%。 【题型二】简单的静电现象易错 【例2】通常情况下，橡胶棒是________（选填“导体”或“绝缘体”）；小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带________电。 【变式2-1】如图甲中，验电器A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，金属箔张开一定角度，此时验电器A带______（选填正电、负电）。现用一金属棒连接验电器A、B的金属球，出现了如图乙所示现象，可见有部分电子____________（填“从A转移到B”或“从B转移到A”）。 【变式2-2】将A、B、C、D四个带相同电量的泡沫塑料小球用丝线挂在水平横杆上，如图所示。已知C带负电，则其余三个小球的带电情况是（     ） A．A、B一定带异种电荷，D带负电 B．A、B中只有一个带电，D带负电 C．A、B均带正电，D带负电 D．A、B均带负电，D带正电 【题型三】电路设计易错 【例3】公交车上前、后两道门旁边各有一个按钮开关，只要按其中一个开关，司机听到他旁边的电铃响，就知道有人要下车。如图所示的电路中符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【变式3-1】晶晶家的豆浆机有安全开关和工作开关，安全开关按下，指示灯亮起；再闭合工作开关时，豆浆机中的电动机才开始工作；安全开关断开时，指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是（     ） A． B． C． D． 【变式3-2】某款拖扫机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关），电源指示灯亮，然后通过手机APP选择自动清洁（相当于闭合开关）机器人才开始工作。以下电路设计符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【题型四】类比法理解电流、电压易错 【例4】在学习“电压”时，我们引入“水压”进行类比，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电源提供电压，水轮机提供水压 B．电路中的电流类比水路中的水流 C．电路中用电器类比阀门 D．电路中的电源类比水轮机 【变式4-1】如图甲所示，抽水机不断地把水从B抽向A，从而使A的水位高于B，即A、B之间保持水压，这样水持续从A流向B。在乙图中，闭合开关后，小灯泡持续发光，是因为有电流持续流过灯泡。在乙图中，相当于抽水机的是___________，它的作用是给用电器两端提供___________，从而形成持续电流。 【变式4-2】学习电压这一概念时，老师会运用类比法展示如图甲所示的模型。现将乙图与甲图结合起来分析，下列说法正确的是（　　） A．甲图抽水机的作用相当于乙图小灯泡，因为他们都是“用电器” B．甲图只要A容器水位比B容器高，就一定会有水流从a流向b C．乙图电路中有电流，因为电源使电荷定向移动 D．乙图电路中电源产生自由电子，从负极送出，通过电路移动到正极 【题型五】电表示数在串、并联电路的电流、电压规律中的应用易错 【例5】小灯泡、连接如图甲所示，闭合开关，电压表的示数如图乙所示是__________V，该电压表测的是__________两端的电压． 【变式5-1】如图所示，两个电流表指针位置均为图b所示，通过的电流为____________。 【变式5-2】在图甲所示电路中，当闭合开关后，两灯均发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为如图乙所示，则通过两灯的电流I1____________I2（填“>”、“<”、“=”），灯L1两端的电压为____________V。 【变式5-3】如图甲所示电路中，当闭合开关和后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻两端的电压为___________V。若断开开关，闭合开关，则电压表示数为__________V。 【题型六】电学图像题易错 【例6】小在“探究电流与电压关系”的实验中，某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，则R1与R2的阻值之比为______。 【变式6-1】在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了如图甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像。据图像分析，下列判断正确的是（     ） A．根据，甲元件的电阻会随电压的增大而增大 B．根据，乙元件的电阻会随电流的增大而减小 C．将甲、乙元件串联接到电源3V的电路中，通过甲、乙的电流为0.2A D．将甲、乙元件并联接到电源2V的电路中，通过甲、乙的电流之比是1：2 【变式6-2】如图1所示，铅笔芯与滑动变阻器串联接在电压恒为6V的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图2所示，由图像可知，当滑动变阻器两端电压为1V时，此时，铅笔芯两端的电压是_______V，铅笔芯的电阻是_______。在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【变式6-3】燃气泄漏是十分危险的事，使用燃气的场所应安装燃气浓度监测仪。图1是小年设计的某种燃气浓度监测仪，电源电压U恒为4V，R为定值电阻，Rx为气敏电阻，电压表为燃气浓度的显示装置，其量程为0~3V。Rx的值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时，Rx的值将_________。若要将电压表的示数为1.5V处标为气体浓度0.5%，则R的值应为_________Ω。若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）实际的气体浓度。 【题型一】物理量的不定关系的判断 【例1】甲、乙是由同种材料制成的两个导体，甲、乙的电阻相等，长度分别为L甲、L乙，横截面积分别为S甲、S乙，则下列判断可能成立的是（　　） A．L甲> L乙， S甲> S乙 B． C． D． 【变式1-1】如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，则以下判断正确的是（     ） A．RAB>RBC，UAB=UBC B．RAB>RBC，IAB=IBC C．RAB＜RBC，IAB＜IBC D．RAB＜RBC，UAB＜UBC 【变式1-2】质量相等的甲、乙两物体的初温、比热容分别为。在吸收相同的热量后相接触，热量从甲传到乙，则下列情况中不可能的是（　　） A． B． C． D． 【变式1-3】初温相等的甲、乙两物体，在吸收相同的热量后，甲的温度低于乙的温度，那么，这两个物体的质量和比热容不可能是（　　） A．， B．， C．， D．， 【变式1-4】温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后，将其接触后，热量由甲传给乙。关于两种金属块的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙，下列关系式中可能成立的是（　　） A．m甲<m乙，c甲<c乙 B．m甲=m乙，c甲<c乙 C．m甲<m乙，c甲=c乙 D．m甲>m乙，c甲<c乙 【变式1-5】同种材料制成的长度相等的甲、乙导体串联在电路中，若甲导体两端的电压大于乙导体两端的电压，则关于甲、乙的横截面积S甲、S乙大小，下列判断正确的是（　　） A．S甲一定小于S乙 B．S甲可能等于S乙 C．S甲一定大于S乙 D．S甲可能小于S乙 【题型二】油量表 【例2】如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。 (1)图中油量表是由电流表改装而成，当油面下降时，变阻器R连入的阻值将________（选填“A：变大”“B：变小”或“C：不变”），电流表示数将_______（选填“A：变大”“B：变小”或“C：不变”）； (2)若用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中_______（选填“A：定值电阻R0”或“B：变阻器R”）两端。 【变式2-1】如图所示，是一种自动测定油箱内油量的装置，是转动式滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内液面的高度，请回答： (1)图中油量表为____________表改装而成。闭合开关，当油箱内所盛油量逐渐增多时，整个电路中的电流____________（选填“增大”“减小”或“不变”）；当油箱空置时，闭合开关，改装成油量表的电表的示数____________（选填“等于”或“不等于”）零； (2)定值电阻在电路中的作用是____________； (3)正常行车过程中，油表指示一直满偏，则可能的原因是____________（选填“短路”、“开路”、“短路”、“开路”）（油箱本身是完好的）。 【题型三】电路故障 【例3】 在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，过了一会儿电流表示数突然变小。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现将完好的电阻R替换电阻R1，只有当电阻R_______R1时，才能判断出故障。请写出替换前后电流表示数的变化情况及对应的故障。__________________________。 【变式3-1】如图所示，某创新小组设计了一个身高测量仪，电源电压为，的阻值为。 (1)若当两端的电压为18V，通过它的电流为0.9A，则的电阻为________欧。若它两端的电压降为9V，则的电阻为________欧。 (2)当测量者身高变高时，电流表的示数将________，电压表的示数将________，（均选填“A．变大”、“B．变小”或“C．不变”）由于电表量程的限制，测量范围有限，为增大测量范围，可以用阻值更________（选填“A．大”“B．小”）的导体替换。 (3)若闭合开关S后，发现无论如何移动滑片，两电表示数均不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在、上。请写出两电表示数及其对应的故障________。 【题型四】电路问题的综合应用 【例4】如图（a）、（b）所示电路的电源电压相等且不变，若电流表A1、A的示数相等，则电阻R1、R2、R3、R4的大小关系有（     ） A．R1+R2=R3+R4 B．R1=R3+R4 C．R1＞R3+R4 D．R2＜R3+R4 【变式4-1】如图所示，电源电压保持不变，电阻的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻，可能使电流表示数与替换前相等的方法是（     ） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向右移动滑片P C．增大电源电压，不移动滑片P D．减小电源电压，向右移动滑片P 【变式4-2】如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，开关由断开到闭合的过程中，下列说法中正确的是（     ） A．电流表示数变大，电压表示数不变 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值不变 D．电压表和电流表示数的比值变小 【变式4-3】在如图所示的电路中，电源电压不变，电键闭合。当滑动变阻器向左移动过程中，电路中的（　　） A．电压表的示数不变 B．电流表A的示数变小 C．电压表示数与电流表A示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变小 【变式4-4】将相同器材分别如图（a）、（b）所示连接，当两电路中滑动变阻器的滑片同时从电阻最大位置移动到中点时，下列说法中正确的是（     ） A．（a）、（b）两图中各自电压表与电流表示数的比值都变小 B．（a）、（b）两图中两电压表示数可能相等 C．（a）、（b）两图中两电压表之和将变大 D．（a）、（b）两图中各自电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值可能相等 【变式4-5】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电路中各元件均完好。闭合开关S。 (1)将变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将 _______，电压表示数将 _______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)若将电流表和电压表位置互换，请指出在向左移动滑片过程中，两电表示数的变化情况____________________。 【变式4-6】小明按照图甲电路图连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为恒定不变。根据实际所测数据，在图乙中依次描点画出、、的图像。则的阻值为_____Ω；单独分析图乙中每条图像，可知，_____，实验中滑动变阻器的最大阻值为_____，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为_____V。 【题型五】实验题Ⅰ 【例5】某小组同学探究了“导体中的电流跟电阻的关系，所选器材有：电压为4.5V的电源、阻值分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，规格符合要求的滑动变阻器。 (1)连接电路时断开开关，闭合开关前滑动变阻器的滑片移至阻值最大处的目的是_________； (2)同学们正确连接电路，规范操作，更换不同阻值的电阻多次实验，得到如图所示的图像。由图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________； (3)上述实验中，同学们每次实验保持电压表示数为_________V不变。在实验过程中，当将10Ω电阻换成20Ω的定值电阻实验时，移动滑动变阻器滑片时，眼睛观察_________（选填“电流表”或“电压表”）。 【变式5-1】小张和小王做“探究导体中电流与电压的关系”实验。他们用干电池作电源，通过改变串联的干电池个数改变电压。 (1)小王设计了实验电路图。他交流后认为电源电压为1.5伏的整数倍，只需数干电池的个数即可记录电压值。小张认为这是错的，请分析原因：________； (2)修改了错误后他们选用导体A、B进行实验，将数据记录在表一、表二中。 表一：导体A　　　　　　　　　　　　　    表二：导体B 实验序号 电压（伏） 电流（安） 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 1.2 0.12 4 1.2 0.08 2 2.4 0.24 5 2.4 0.16 3 3.6 0.36 6 3.6 0.24 ①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6的数据可归纳得出的初步结论是：________。 ②进一步综合分析表一或表二的数据，可归纳得出：________。 【题型六】实验题Ⅱ 【例6】小华做“用电流表和电压表测量电阻”的实验，现有电源（电压为2V的整数倍）、标有“20Ω  2A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表（0～15V量程损坏）、开关、待测电阻以及导线若干。小华正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，电压表和电流表指针偏转情况如图（a）、（b）所示。为了继续实验，小华采取的方法是：不改变电路连接，直接将电源电压调低2V，此时电压表示数如图（c）所示。 (1)图（b）中电流表的示数为__________A。 (2)求出原先的电源电压U，并说明理由。 (3)计算调低电源电压后测得的电阻的阻值。（计算结果保留1位小数） 【变式6-1】小丽做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍，且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“5Ω；2安”字样）、电流表、电压表、开关各一个，以及导线若干。她正确连接电路，闭合开关后，将变阻器滑片从一端向另一端移动，并记录实验数据。图（a）所示为滑片在某一端点时的电压表示数，图（b）所示为滑片在某一端点时的电流表示数；当滑片在某一位置时电压表、电流表示数分别为4.0V和0.38A。 (1)实验原理：________ (2)根据滑片在某一位置时电压表、电流表的示数计算待测电阻的阻值（精确到0.1Ω）。 (3)通过计算说明实验所用电源的电压。 【变式6-2】小红做测量电阻的实验，现有电源（电压为3V且保持不变）、待测电阻、电阻（阻值为10Ω）、电阻（阻值为20Ω）、电流表、开关及导线若干。她经过思考，将与串联接入电路，连接正确，闭合开关，观察到电流表示数如图7所示。她断开开关，仅用替换，闭合开关，观察到电流表示数为0.58A。 (1)图中的电流表示数为________A； (2)根据实验的相关信息可判断：电路中存在________（选填“A．开路”或“B．短路”）故障，发生故障的元件为________（选填“A．”“B．”或“C．”），请说明理由； (3)计算待测电阻的阻值。（计算结果保留一位小数） 【题型七】综合信息题 【例6】小明想设计一款简易身高测量仪，工作原理可以看作是由电源、定值电阻R1、特制变阻器R2、一个电流表（或一个电压表）以及开关、导线组成的串联电路。 (1)特制变阻器R2可依据被测者的身高同步变化阻值，其关系如下表所示。分析比较表中的数据，可得出的初步结论是：________； 身高h/m 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 R2/Ω 0 5 10 15 20 (2)选择下列方案中的_________，使电表能够合理反映身高测量仪的示数。 A． 串联一个电流表      B．在R1两端并联一个电压表      C．在R2两端并联一个电压表 当电源电压为15V，定值电阻R1的阻值为5Ω，根据你选择的方案计算：当测量仪的示数为1.6m时，对应的电表示数是多少________。 【变式6-1】某同学利用课余的时间设计了身高体重测量仪的原理图。电源，电源的电压恒定，其中为12V，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随压力F大小变化图像如图乙所示。滑动变阻器是竖直固定放置的均匀电阻棒，长度适当，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动。 (1)当同学的体重增大时电流表的示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”），当电流表的读数为0.6A时，该同学的体重为___________N。 (2)当同学身高增加时电压表的示数将___________，当电流表的示数将___________（以上两空选填“变大”“变小”或“不变”） (3)小红身高为155cm，用该测量仪测量时，电流表示数为0.4A，电压表的示数为4V；小明身高为160cm用此测量仪测量时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为6V。当小强测量时电压的示数为8V则小强的身高为多少cm（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。 【变式6-2】如图所示是某物理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。电源电压为6伏，R0为定值电阻。闭合开关，测得并记录部分数据见下表： 身高h/厘米 160 165 170 175 180 电压表示数/伏 0.0 2.0 … 3.6 4.0 电流表示数/安 0.3 … … … … （1）计算定值电阻R0的阻值；( ) （2）计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值Rp；( ) （3）请说明R0在电路中的作用：______。 （4）甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据，并对绘制的h-Up图像作出不同的猜想，如图所示，其中正确的是图______（选填“甲”或“乙”）。 （5）当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为______伏。 【题型一】比热容、内能模型 【模型解读】比热容的概念、单位、公式、物理意义等；理解影响内能的大小因素，实例分析改变内能的方式；利用比热容公式综合分析热传递方向问题。 【例1】 煤油的比热容为焦/（千克·℃），它的单位读作_______，它表示质量为1千克的煤油，温度升高1℃时，________为焦。一瓶煤油倒出一半时，剩下的比热容将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【变式1-1】 下列实例中，通过做功改变物体内能的是（     ） A．晒太阳取暖 B．用热水袋暖手 C．搓手使手发热 D．用冷水冷却热鸡蛋 【变式1-2】热传递改变物体内能的实质是能量的_______；做功改变物体内能的实质是能量的_______。 【变式1-3】温度为零下10℃的冰块_______（填“具有”或“没有”）内能。如图所示，甲、乙两相同的烧杯中装有水，_____杯中水的内能更大；这是因为体积相同的水，_____越高，水的内能越大。 【变式1-4】质量和初温相等的铜块和铁块（），在放出相等的热量后相互接触，那么（     ） A．能量由铜块传给铁块 B．温度由铜块传给铁块 C．铜块和铁块之间不发生热传递 D．以上说法均不正确 【题型二】热机、热机的效率模型 【模型解读】分析、理解汽油机、柴油机的工作循环过程，明确压缩气体实验、加热封闭试管实验等能量转化情况，根据汽油机的能量流向图求热机的效率。 【例2】 如图所示的实验装置进行了实验，随着试管内水和水蒸气的内能不断增加，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气的________能转化为塞子的机械能，此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相似，是图中的________（选填“甲”或“乙”） 【变式2-1】汽油机的顶部有___________（选填“火花塞”或“喷油嘴”），除做功冲程外，其它冲程靠飞轮的___________来完成。如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，若汽油机工作时完全燃烧1 kg的汽油，可以用来做功___________焦。（汽油的热值为） 【题型三】电学基础模型 【模型解读】带电体及其性质，验电器及其应用，电路及其组成部分，电流的形成与方向，常见的电流、电压值，电流、电压的测量。 【例3】 静电吸附型手机膜撕下外层保护膜后，膜面会很快沾上空气中的灰尘、绒毛等细小杂物，这是因为带电体具有吸引________的性质；若将两张带同种电荷的手机膜相互靠近，会产生相互________（选填“吸引”或“排斥”）的力。 【变式3-1】如图所示，流经小灯泡的电流的方向是_______，电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。（两空均选填“从左到右”或“从右到左”）。 【变式3-2】________是为电路中的导体提供电压的装置，一节干电池的电压为________V。某兴趣小组同学将铜片和锌片插入橙子中制成水果电池，连接电压表，如图所示，锌片是电池的________极，电压表示数为________V。 【变式3-3】用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触验电器A、B的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法中正确的是（     ） A．验电器的原理是异种电荷互相吸引 B．C棒与其手柄D均为导体 C．当C棒接触两验电器的金属球时，电荷移动的方向为B到A D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子由丝绸转移到玻璃棒 【变式3-4】(1)用电流表测量电流时，在不确定被测电流大小时应通过 ________ 的方法来选择量程，如图所示，电流表读数是 ________ A； (2)用电压表测量电压时，若开关闭合前出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是_________；若开关闭合后出现图甲所示的情况，则接下来应进行的操作是________；如图乙所示，电压表的分度值是 __________ V，电压表读数是 ________ V。 【题型四】串、并联电路中电流、电压特点模型 【模型解读】在串联电路中，“等流分压”；在并联电路中，“等压分流”。 【例4】 如图甲是探究串联电路中的电流关系的电路图，开关闭合后电流表的示数如图乙所示，那么电流表的示数应是__________，电流表的示数为__________。 【变式4-1】如图，闭合开关后，电流表A1、A2、A3的示数分别为2.5A、1A、2A，则流过灯L1、L2、L3的电流分别为______A、______A、______A。 【变式4-2】如图所示电路，电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S后，电压表的示数为1 V，则灯L1两端的电压为________V；通过灯L1和灯L2的电流之比I1∶I2=________。若断开开关S，电压表的示数将________。（选填“变大”或“不变”“变小”） 【题型五】欧姆定律模型 【模型解读】电阻与变阻器、电位器等；探究电流与电压、电阻关系；欧姆定律的内容、公式及其变形公式、应用；电阻与电流、电压之间的关系。 【例5】 最早探究电流与电压、电阻关系的科学家是______________。若某导体两端的电压为4.2伏时，电流为0.7安，则该导体的电阻为______________欧；若通过该导体的电流为0安，则该导体的电阻为______________欧。 【变式5-1】如图所示是电阻、的-图像。将电阻、串联后接入某电源两端时，通过的电流为0.2A；再将电阻、并联后接入同一电源两端，此时干路中的电流是___________A。 【变式5-2】如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示，要想改变灯的亮度，要和灯泡________（选填“串联”或“并联”）连接；当A、B端接入电路时，顺时针旋转滑片P，台灯的亮度将________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【题型六】电阻的串联与并联模型 【模型解读】等效电阻；电阻的串联与并联在欧姆定律中的应用。 【例6】 关于3Ω和6Ω的两个电阻说法正确的是（　　） A．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体长度，等效电阻为9Ω B．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2Ω C．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体长度，等效电阻为2Ω D．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2Ω 【变式6-1】一个5欧的电阻与一个1欧的电阻并联后，其总电阻（　　） A．大于5欧 B．小于5欧大于1欧 C．等于1欧 D．小于1欧 【变式6-2】如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关S，电流表的示数为0.6A，若要使电流表的示数变为1.2A，请判断以下操作中可行的是（     ） A．在电阻R两端并联一个5Ω的电阻 B．在电阻R两端并联一个10Ω的电阻 C．在电路中串联一个5Ω的电阻 D．在电路中串联一个10Ω的电阻 题目类型 技巧 比热容、内能模型 热传递的条件：温度差，方式：辐射、传导、*对流。 不同物质的导热性一般不同。 内能的概念、单位；影响内能大小的因素：温度、体积、状态。 改变内能的方式：热传递—本质是内能的转移，做功—本质是内能的转化，它们在改变物体的内能上是等效的。 热机、热机的效率模型 热机的概念及其分类，内燃机的工作循环过程：吸气、压缩、做功、排气冲程；知道汽油机、柴油机的结构及其异同； 热值的概念、物理意义及其有关计算； 汽油机的能量分配图，热机效率的计算。 电学基础模型 知道常见的电流、电压值：如家用空调正常工作时电流约A，一节干电池的电压为1.5V，家用照明电路的电压为220V等。 明确带电体及其性质、使物体带电的方法、验电器及其作用。 电流、电压的有关概念、单位及换算、测量等。 串、并联电路中电流、电压特点模型 在串联电路中，“等流分压”；在并联电路中，“等压分流”。 公式表示如下： 在串联电路中，I=I1=I2； 在串联电路中，U=U₁+U₂。 在并联电路中，I=I₁+I₂； 在并联电路中，U=U₁=U₂。 欧姆定律模型 滑动变阻器、电位器等应用：明确接入电路的有效电阻部分。 探究电流与电压、电阻关系、电阻的测量： 明确实验目的，设计实验方案，准备实验器材、连接电路图，根据实验方案、器材等设计实验步骤并进行之，记录并分析实验数据，得出实验结论，交流并反思。 电阻的串联与并联模型 等效分析：以教材为例，U相等，I相等（电流表示数相等），则R相等。 公式推导：欧姆定律公式+串、并联电路中电流、电压特点有关公式。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第10-12章 清单复习 目 录 识记类 思维导图 知识清单 考点清单 辨析清单 题型类 高频题型清单 易错题型清单 重难题型清单 答题类 解题模型清单 答题技巧清单 知识点01 热量 比热容 1、热传递 能量从温度高的太阳辐射到温度低的沙子， 又从沙子传导到温度更低的脚底，这是一种热传递现象。 要点：①“的物体（或部分）”是指温度不同的两个物体，或温度不同的两个部分（同一物体）； ②热传递的三种方式：辐射、传导、*对流； ③热传递的条件：温度差； ④热传递传递的是：能量。 2、热量 在物理学中，把物体在热传递过程中吸收或放出能量的多少称为热量。热量通常用Q表示。在国际单位制中，热量的单位与能量的单位相同，都是焦耳，简称焦，符号是J。 拓展：温度、热量、能量的概念的联系与区别（在热传递中） ①热量不能说含有（是一个过程量）、温度不能说传递； ②热量与能量：热量是在热传递过程中吸收或放出能量的多少。 3、自主活动：比较比较不同物质的导热性 如图10-1-2所示，木棒和铜棒安装在金属支架上，在这两根棒的末端分别用凡士林等距离地粘上一根牙签。用酒精灯加热金属支架A端，观察哪根牙签先落下。 通过上述实验发现，粘在铜棒上的牙签落下时，木棒上的牙签还牢牢地粘在上面。这说明铜棒的导热性比木棒的导热性强。 大量实验表明，不同物质的导热性一般不同。铜、铁、铝等（金属）物质容易导热，制成拖鞋的塑料、橡胶、木材等物质则不容易导热。（最后两空选填“容易”或“不容易”） 4、物质的吸放热与哪些因素有关 大量实验表明，物质吸收或放出的热量与物质的质量、升高或降低的温度，以及物质的种类有关。 5、比热容：为了描述不同物质吸放热的性质，物理学中引入了比热容这一物理量。 一定质量的某种物质，温度升高(或降低) 时吸收(或放出)的热量与它的质量和升高(或 降低)的温度乘积之比，叫做这种物质的比热容。比热容用c表示，单位是焦/(千克 · 摄氏度),符号是J/(kg·℃) 。与密度一样，比热容是反映物质自身性质的物理量。 如果用m表示物质的质量，△t表示物质升高或降低的温度，Q表示物质吸收或放出的热量，物质的比热容c可表示为 6、水的比热容相对较大，水的这一热学特性有许多实际应用 ①.夏季蒸发吸热降温 ②.调节地表温度 ③.汽车发动机的冷却剂： ④.航天服的液冷服和通风服 7、热量的计算 Ⅰ. 热量的计算公式 （1）物体温度升高时，所吸收的热量为 Q吸=cm (t-t0) ＝cmΔt （2）物体温度降低时，所放出的热量为 Q放=cm (t0-t) ＝cmΔt Q吸表示吸收的热量，Q放表示放出的热量，单位是焦（J）。 c表示比热容，单位是焦/（千克·℃）（J/(kg·℃）。 m表示质量，单位是千克（kg）。 t0表示物体原来的初温度，t表示物体的末温度，△t表示温度的变化量（升高或降低的温度）。 Ⅱ. 热平衡 （1）概念：两个温度不同的物体放在一起时，高温物体放出热量，温度降低；低温物体吸收热量，温度升高。若放出的热量没有损失，全部被低温物体吸收，最后两物体温度相同，称为“达到热平衡”。 （2）热平衡方程：Q吸= Q放 c1m1（t1-t01）＝c2m2（t2-t02） 知识点02 内能 1、分子动能与分子势能 构成物体的分子都在永不停息地做无规则热运动，运动的物体具有动能，我们把分子因热运动而具有的动能叫做分子动能。分子之间存在着相互作用的引力和斥力，与弹簧被拉伸或压缩时产生的弹力类似，由于分子之间的相互作用而使分子具有的势能叫做分子势能。 2、内能 ①内能：在物理学中，把组成物体的所有分子的动能和势能的总和叫做物体的内能 。 ②内能的单位：在国际单位制中，内能的单位与功和机械能的单位相同，也是焦耳(J) 。 ③如图10-2-2 (a) 所示. 火山喷出的高温岩浆具有内能：而图10-2-2(b)所示的冰山，虽然温度很低，也具有内能。一切物体，不论温度高低，都具有内能。 3、 内能的影响因素 内能的影响因素：内能与物体的温度、体积、状态有关。 注意：①内能（含分子动能、分子势能）是物体能量的微观表现；机械能（含动能、势能）则是物体能量的宏观表现。 所以一些说法注意辨析： a.如物体的温度越高，则分子热运动越剧烈，即分子动能越大，即内能越大；而对机械能没有影响。 b.如物体的速度越大，这是宏观表现，则物体的动能越大，即机械能越大；而对物体的内能没有影响。 ②物体的内能在任何情况下都不会为零，而物体的机械能可以相对为零。所以内能和机械能是两种不同形式的能量。 4、改变内能的方式一 ——热传递 在寒冷的冬季，可以在身上贴“暖宝宝”取暖；发烧时，可以将“退热贴”贴在额头上(图 10-2-3)进行物理降温。这些过程都是通过热传递的方式使物体的内能发生改变。热传递过程中，高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。（最后两空选填“增加”或“减少”） 5、改变内能的方式二 ——做功 ①自主活动 如图10-2-4所示，将少许易燃粉末放入密闭的厚壁玻璃筒底部，快速向下按压活塞2～3次，观察玻璃筒内发生的现象。 上述实验中，快速向下按压活塞，玻璃筒内的易燃粉末会燃烧。这是因为活塞对玻璃筒内的气体做功，气体的内能增加，温度升高，引燃粉末。可见，做功也是改变内能的一种方式。 举例：钻木取火时，木头相互摩擦，使得干草等易燃物体温度升高，达到燃点而燃烧。近地空间大量的尘埃微粒和微小固体高速进入地球大气层时，会与大气发生剧烈摩擦而燃烧发光，形成美丽的流星(图10-2-5)。这些现象中都存在做功改变内能的过程。 6、热传递、做功在改变内能过程中能量变化的区别 热传递 做功 区别 改变内能 高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加 外界对物体做功，物体内能增加 实质 内能的转移 其他形式能转化 为内能 联系 热传递和做功在改变物体的内能上是等效的。 知识点03 热机及其工作原理 1、自主活动 如图10-3-2所示，将适量水注入试管并用橡胶塞塞住试管口。用酒精灯加热试管，直至橡胶塞被“顶出”试管口。讨论并交流橡胶塞被“顶出”试管口的原因。 在上述实验中，酒精燃烧放出的热量，使水蒸气受热膨胀对橡胶塞做功，使橡胶塞被“顶出”试管口。 上述实验涉及的能量转化是：内能转化为机械能。 2、热机：我们把利用燃料燃烧释放的能量做功的机械叫做热机 。 3、热机工作原理：图10-3-3为热机工作原理的示意图，热机自高温物体处吸收热量，其中一部分用来对外做功，另一部分流向低温物体。 因此热机是将内能转化为机械能的机械。 4、热机的分类：热机的种类较多，按照燃料燃烧场所的差异，热机可分为外燃机和内燃机两种。 5、热机的分类——外燃机：燃料在发动机外的锅炉内燃烧并产生动力的热机叫做外燃机，蒸汽机就是最早的外燃机，它利用燃料加热锅炉中的水产生高压水蒸气，高压水蒸气推动活塞对外做功。由于老式蒸汽机过于笨重、能耗大、效率低，已逐渐被淘汰 。 举例：蒸汽轮机与蒸汽机工作模式相似，由大型锅炉产生的高温高压水蒸气直接喷射到汽轮机的叶片上，推动巨型汽轮机转动，带动大型发电机发电。目前，蒸汽轮机被广泛运用于电力工业领域。 6、热机的分类——内燃机：燃料直接在发动机内的气缸中燃烧并产生动力的热机叫做内燃机，现代社会中大部分交通工具的发动机都是内燃机 。 7、内燃机的分类：最常见的内燃机是汽油机和柴油机，它们分别用汽油和柴油作为燃料 。 8、汽油机的结构示意图：如图所示，汽油机主要由气缸、活塞、火花塞、进气门、排气门、曲轴和连杆组成。 9、四冲程汽油机工作过程示意图 ①汽油机工作时，活塞在气缸内做往复运动 ， 下图是汽油机工作过程示意图。 ②汽油机的一个工作循环的四个冲程：活塞做一次单向运动的过程称为一个冲程， 汽油机的一个工作循环过程包括四个冲程，分别是吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。 ③压缩冲程、做功冲程的能量转化 ④做功冲程的重要性：做功冲程中，燃气对外做功，带动与曲轴相连的飞轮实现持续运转。其余三个冲程是辅助冲程，活塞靠旋转飞轮的惯性带动曲轴连杆运动。 ⑤四冲程内燃机一个工作循环的有关参数 四冲程内燃机一个工作循环：活塞往复运动2次;飞轮转动2周；对外做功1次;汽缸内的燃油爆发性燃烧 1次。 10、柴油机的结构及其工作循环过程 ①柴油机的结构：柴油机的结构与汽油机相似，图10-3-6为柴油机的结构示意图，由于柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，气缸顶部的火花塞换成了喷油嘴 。 ②柴油机的工作循环过程：柴油机的工作循环过程也分为吸气、压缩 、做功、排气四个冲程。吸气冲程中只有空气进入气缸。压缩冲程使气缸内的空气温度升高。压缩结束时，气缸内温度超过柴油燃点，此时，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即燃烧起来。做功冲程中气缸内气体的压强、温度急剧增大，从而有力地推动活塞对外做功。 11、汽油机与柴油机的异同 ①与汽油机相比，柴油机的零件结构强度更高，也更笨重，但柴油机油耗低、功率大C用于载重汽车、坦克、轮船及小型发电机。近年来，随着柴油机技术的进步，传统柴油机的缺点逐步得到改善，目前许多汽车也采用柴油机作为动力装置。 ②柴油机和汽油机的相同点与不同点 12、STSE(部分) 火箭发动机(图10-3-7)是一种新型的热机。由于要在缺氧的高空中工作、火箭发动机与大多数普通热机不同，必须自带氧化剂(如液氧)。燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，产生高温高压燃气，燃气通过喷口向后喷出推动火箭前进。 知识点04 热机的效率 1、燃料燃烧放出的热量与哪些因素有关 a.根据常识，通常情况下，质量（或体积）不相等的同种燃料，在完全燃烧时所放出的热量不相同； b.通常情况下，体积相同的煤气和天然气完全燃烧，天然气放出的热量比煤气放出的热量多。 研究发现，质量（或体积）相等的不同燃料，在完全燃烧时所放出的热量一般不同。 2、热值 ①燃料的热值：在物理学中，把某种燃料完全燃烧时放出的热量Q与燃料质量m之比，叫做这种燃料的热值,用q表示，单位是焦/千克，符号是J/kg。热值q可表示为 所以，燃料完全燃烧放出的热量Q=mq。 ②气体燃料热值的第二定义（或公式）： 气态燃料的热值也可以用1个标准大气压、0℃时，气体完全燃烧时放出的热量与其体积之比来表示，热值q可表示为 单位是焦/米³,符号是J/m³。 3、表10-4-1是一些常见燃料的热值。 4、热机工作时的能量分配 热机工作时对外做功的能量只是从高温物体吸收的一部分能量；高温物体的相当一部分能量散失了。对于内燃机而言，由于其排出的废气温度较高，带走很大一部分能量；此外，还有一部分能量损耗在散热及克服摩擦做功上。图10-4-4为某汽车发动机的能量分配图。 5、热机效率 ①热机效率：热机工作时，用来做功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫做热机的效率。 *②热机效率的公式表示： ；其中W做功表示用来做功的能量，单位是焦（J），Q放表示燃料完全燃烧放出的能量，单位是焦（J），η表示热机效率,通常用百分率表示。 ③常见热机的热机效率：蒸汽机的效率很低、只有6%～15%。内燃机中的燃料与空气充分混合后在气缸内燃烧，效率普遍高于蒸汽机。目前，汽油机的效率一般可达20%～30%, 柴油机的效率则可达30%～45%。 所以，一般情况下，η蒸汽机 ____＜______η汽油机 ____＜______η柴油机。（选填“＞”、“=”或“＜”） ④热机的效率是热机性能的重要指标，在做功相同的情况下，热机的效率越高，燃料的消耗越少。高效率、低油耗热机的研制是现代科技的一个重要方向。 ⑤提高热机效率的途径 a.提高燃料利用率，使燃料充分燃烧；b.改进热机，减少各种能量损失；c.充分利用废气的能量；d.注意保养，保证良好的润滑，减少因克服摩擦阻力而额外消耗的能量。 6、热机的使用对环境的影响 第一次工业革命以来，热机的大量使用使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产力的发展。但是热机工作时所排放的废气中含有二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和一氧化碳等多种气体，会对环境产生一定程度的破坏。二氧化硫与氮氧化物排放在大气中形成酸雨(图10 - 4 - 5)。二氧化碳及大量热量通过废气排入空气中，导致温室效应加剧、全球气候变暖。 为此，我国不断提升机动车污染物排放标准，促进热机技术升级。与此同时，大力发展公 共交通系统，鼓励公众绿色环保出行，倡导节能 减排的生活方式。 7、STSE（部分）：2022年，北京冬季奥运会首次使用氢（作为火炬）燃料。氢燃烧时，只生成水而不产生二氧化碳，几乎实现零碳排放，真正体现北京冬季奥运会的持续的“绿色环保”理念。 8、氢燃料不但绿色环保，而且热值大，完全燃烧相同质量的氢燃料，氢燃料可以放出更多的热量；故氢燃料（液态氢）常作为火箭发动机的燃料。 知识点05 简单的静电现象 1、摩擦起电 塑料笔杆在头发上摩擦几下后能吸起碎纸屑；与丝绸摩擦过的玻璃棒也能吸起碎纸屑。这是因为摩擦过的笔杆、玻璃棒都带上了“电”. 或者说带了电荷，此时，这些物体就叫做带电体。带电体能吸引轻小物体。用摩擦的方法使物体带电叫做摩擦起电。 2、自然界只存在两种电荷 ①通过大量实验发现，任何物体带电后，它所带的电荷不是与用丝绸摩擦过的玻璃棒所带电荷的性质相同，就是与用毛皮摩擦过的橡胶棒所带电荷的性质相同，所以自然界中只存在两种电荷。 ②在物理学中，把用丝绸摩擦过的玻璃棒所带的电荷叫做正电荷，把用毛皮摩擦过的橡胶棒所带的电荷叫做负电荷。 3、 电荷间的相互作用 大量实验表明，电荷间存在相互作用，表现为吸引或排斥。 同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。 4、验电器 实验室里常用验电器(图11-1-3)来检验物体是否带电： ①作用：检验物体是否带电 ②原理：根据电荷间的相互作用/同种电荷相互排斥原理制成的。 ③检验方法：当带电体接触到验电器的金属球时，就会有一部分电荷转移到金属杆上，金属箔与金属杆由于带同种电荷相互排斥而张开。 ④带电体带的电荷越多，验电器金属箔张开的角度越大。 5、电荷可以在金属中转移 电荷可以在金属中转移，金属可以导电，但并不是所有的物体都能导电，我们可以用验电器来简单判断物体能否导电。 6、自主活动 如图11-1-4所示，取两个相同的验电器A和B: 使A与带电体接触，A带电后其金属箔张开；B不带电，B的金属箔闭合。 ①用木棒把A 、B的金属球连接起来，观察A、B的金属箔张角变化的情况。 ②用木夹夹住金属棒，再用金属棒把A 、B的金属球连接起来，观察A 、B的金属箔张角变化的情况。 通过上述实验发现： a.用木棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A 、B的金属箔张角都没有发生变化，说明木棒不容易导电； b.用金属棒连接A 、B两个验电器的金属球时，A的金属箔张角变小，而B的金属箔由闭合变为张开，电荷通过金属棒由A转移到B. 说明金属棒容易导电。 7、导体与绝缘体 容易导电的物体叫做导体，不容易导电的物体叫做绝缘体。 ①常见的导体有金属、人体、大地、石墨以及各种酸、碱、盐的水溶液等。 ②大部分玻璃、塑料、橡胶、陶瓷都是绝缘体。 ③导体和绝缘体没有绝对的分界线。在一定条件下，绝缘体也能转化为导体。 8、拓展，使物体带电的方法： 1.摩擦起电 2.接触起电 3.感应起电 接触起电：用带电体接触不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带等量的同种电荷。 静电感应：用带电体靠近不带电的物体，使不带电的物体带电，两物体带异种电荷。如右图所示。 9、静电现象：除了摩擦起电以外，生活中还有许多常见的静电现象。例如，冬天脱毛衣的时候常会听 到“噼噼啪啪”的声音，黑暗中还能看见毛衣 “冒火星”;触摸金属门把手的时候会突然感觉被 “刺”了一下；自然界中的闪电等。 10、静电现象的应用：静电现象在现代技术中有很多应用。例如，使墨粉和纸张带异种电荷，相互吸引，这就是 “静电复印”的原理(图11-1-5);给绒毛带上电荷，绒毛会飞向事先涂了胶的带异种电荷的布面，这就是“静电植绒”;有一种除尘纸与地面摩擦后产生电荷，将灰尘等吸附起来，这就是家庭中的“静电除尘”。 11、静电现象的危害及其防范：事物都有两面性，静电被广泛利用的同时也会带来麻烦，甚至造成危害。在生产生活中，人们会采取相应措施防范静电带来的危害。例如，a.适当增加印刷车间的湿度来消除静电，防止纸张粘连；b.电器维修人员手腕上的防静电腕带可以将电荷导入大地(图11-1-6),避免电荷积累对电子设备造成损害;c.油罐车的尾部装有一根拖在地上的铁链,可以将电荷导入大地,避免静电危害。 知识点06 电流 1、自主活动 用导线将小灯泡、开关和干电池连接起来，使开关控制小灯泡的发光和熄灭。 实验完成后，用铅笔画线代替连接用的导线，在下图中完成实物电路的连接。 在上述实验中，小灯泡之所以能够持续发光是因为开关闭合后，干电池提供电能使小灯泡中有电流持续通过。 ①电源：像干电池这种能持续提供电能的装置叫做电源；如：干电池、蓄电池等； ②用电器：像小灯泡这种利用电能工作的器件叫做用电器；如：灯泡、电动机、蜂鸣器等； ③导线：连接电路，输送电能； ④开关：控制电路的通断； 电路：电源、用电器、开关以及导线等元件组成的电流回路，叫做电路。 2、小灯泡能够持续发光两个必要条件：a.电路是一个闭合回路；b.电路中有电源（提供电能）。 3、电路图 ①几种常用的元件及其符号：我们可以用图形符号表示各种电路元件，见表11-2-1。 ②电路图：用电路符号表示电路连接情况的图叫做电路图。图11-2-4就是自主活动中所示实物电路的电路图。电路图是实际电路的简化表示，可以简单明了地反映电路元件的连接情况，给电器的开发、生产、安装和修理等带来极大的便利。 ③画电路图要注意以下几点： （1）合理安排电路元件的位置，使之均匀分布在电路中，元件符号不能画在电路的拐角处； （2）电路图最好画成长方形，导线要画直，拐角要画成直角； （3）最好从电源的正极出发，沿电流的方向依次画，在电路图中导线无长短之分的原则。 4、电路的三种状态 电路通常有通路、开路和短路三种状态。 电路的三种状态： 状态 定义 电路示意图 现象 通路 电路连通，用电器能够工作时的状态 电路中有正常电流，用电器工作 开路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 电路中无电流，用电器不能正常工作 短路 电路中某处断开，没有电流通过用电器 不经过用电器将电源的正、负极直接连接 起来，会造成电源短路，这时电路中的电流会很 大，容易损坏电源，甚至引起火灾 要点： 短路分为电源被短路和用电器被短路，电源短路如图甲所示，电流经过外加导线，而绕过了两个灯泡，两个灯泡都不亮。 5、电流的形成、方向 ①类比法：水管中的水沿某一方向流动就形成了水流。类似地，导体中的电荷沿某一方向移动，导体中就有了电流。 ②电流的形成：导体内部有大量可以自由移动的电荷，比如金属导体中就有大量可以自由移动的电子。如果把导体两端与电源正、负极相连，导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，这些自由电荷的定向移动便在导体中形成了电流。 所以，电流的形成可以概括为：导体内部的大量自由电荷便会在电源的驱动下做定向移动，便在导体中形成了电流。 ③电流的方向： 物理学中规定，正电荷定向移动的方向为电流方向。按照这个规定，在电源的外部，电流是从电源正极经过导体流向电源负极的。但由于金属导体中定向移动的自由电子带负电，所以金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，如图11-2-5所示。 6、电流 ①电流：在物理学中，表示电流大小的物理量称为电流，用I表示； ②电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是安培，简称安，符号是A。 电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(μA)。它们的换算关系为：1mA=1×10-3A；1μA=1×10-6A 7、一些常见用电器工作时的电流 8、测量电流 Ⅰ、电流表的结构 1 电流表的符号：；图11-2-6是实验室常用的电流表。 2 两个量程：0--0.6A（大格0.2A，小格0.02A）0--3A（大格1A，小格0.1A）。 3 三个接线柱：两个量程共用一个“- ”接线柱，标着“0.6”和“3”的为正接线柱； 4 调节点：调节电流表的指针指零。 Ⅱ、电流表的使用规则 ①连接时应将电流表串联/串接在被测电路中； ②接线柱的接法要正确，使电流从正接线柱流入，从负接线柱流出； ③被测电流不要超过电流表的量程；在不知被测电流的大小时，应采用试触的方法选择量程。 ④绝对不允许不经过用电器而把电流表连到电源两极。 Ⅲ、电流表量程的选择： ①如果能够估测出电流的大小，可以根据估测值选择合适的量程； ②如果不能估测可用“试触法”选择合适的量程，如下图所示，电流表不要全部接入电路，闭合开关后用线头A点试触较大的量程，如果指针示偏转较小选择小量程，如果指针示偏转较大选择大量程的量程。 Ⅳ、电流表的读数 1 明确电流表所选量程； 2 确定电流表的分度值（一个小格代表多少）； 3 接通电路后，看看表针向右总共偏过多少小格； 4 电流表的指针没有正对某一刻度，在两个刻度之间，这时指针靠近那个值就读那个值。 要点： 1、使用电流表要选用合适的量程，并不是量程越大越好，如果选择的量程太小测不出电流还会烧坏电表，如果量程太大，读数不准确。如：测量大小是0.08A的电流，如果选择0～3A的量程那么测量的结果是0.1A，如果选用0～0.6A的量程测量结果是0.08A。 2、如果实验室电流表的量程是“0～0.6A”和“0～3A”测量时选择的是小量程，但是小量程的刻度不清楚，大量程刻度清晰，这时可以读出大量程的结果，正好是小量程的5倍。 3、“正进负出” 电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，不是连接电源的正负极。 Ⅴ、实验室中也可以用电流传感器代替电流表测量电流(图11-2-9)。 知识点07 电压 1、如何产生持续的电流 在电路中，电源为导体中做定向移动的自由电荷提供了所需的动力，这与水泵提供水压，使水管中的水循环流动相似(图 11-3-2)。导体两端的电压是使导体中自由电荷定向移动的原因，电源就是为电路中的导体提供电压的装置。 2、电压及其单位 电压用U表示，在国际单位制中，电压的单位是伏特，简称伏，符号是V 。电压的常用单位还有千伏(kV) 和毫伏(mV) 。 它们的换算关系为： 1kV=1×10³v 1mV=1×10⁻³v 要点： a.说电压时，要说“用电器”两端的电压，或“某两点”间的电压。 b.电源的作用是使导体的两端产生电压，电压的作用是使自由电荷定向移动形成电流。电源将其它形式的能转化成电能时，使电源的正极聚集正电荷，负极聚集负电荷。 3、一些常见的电压值 在日常生活中，手电筒(图11-3-3)、小型3V 、6V 等。我们常会采用几节干电池首尾相连串接在一起组成电池组使用。如果每节电池的图11-3-3电压为U. 用n节相同的电池串接成电池组，其提供的电压可达nU 。这样就可以满足不同用电器的使用要求。 4、测量电压 电路中两点间电压的高低可以用电压表测量. 在电路图中，电压表用符号表示。图11-3-4是实验室常用的电压表。 仪器：电压表，符号： 读数时，看清接线柱上标的量程，每大格、每小格电压值。 使用规则：“两要；一不” ①电压表要并联在电路中。 ②应该使标有“—”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极，也就是说电流要从“+”接线柱流入“-”接线柱流出。 ③被测电压不要超过电压表的最大量程。 危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。 选择量程：实验室用电压表有两个量程， 0～3V和0～15V。测量时，先选大量程试触，若被测电压在3V～15V之间，可用15V的量程进行测量；若被测电压小于3V，则换用小的量程。 电压的测量：①选：明确电压表的量程，并确定其分度值；②连/接：连接时应将电压表接（并联）在待测元件的两端；③读：当指针稳定后读数；正视示数，视线与刻度垂直；U=分度值×偏转的小格数。 要点： 电流表和电压表的相同点和不同点： 异 同 　项目 电流表 电压表 异 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量　 程 0.6A，3A 3V，15V 每大格 0.2A， 1A 1V， 5V 每小格 0.02A，0.1A 0.1V， 0.5V 内阻 很小，几乎为零，相当于短路。 很大，相当于开路。 同 调零；读数时看清量程和每大（小）格的数值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值。 5、电压传感器测量电压 另外，实验室中也可以用电压传感器代替电压表测量电压(图11-3-6)。 知识点08 串联电路和并联电路 1、连接串联电路（自主活动） 用导线将图11-4-2中的小灯泡 L1、L2、开关S和电源连成电路，使两个小灯泡同时发光、同时熄灭。交流各自的电路连接方式。 通过上述实验发现，将两个小灯泡在电路中顺次相连，闭合开关后，两个灯泡会同时发光。这两个小灯泡的连接方式叫做串联，如图11-4-3所示。 ②连接并联电路 如图11-4-4所示，将两个小灯泡的两端分别连在一起，然后接入电路中，这两个小灯泡的连接方式叫做并联，闭合开关后两个灯泡也会同时发光。并联电路中两个用电器共用的那部分电路叫做干路，单独使用的那部分电路叫做支路。 2、自主活动——串联电路、并联电路的特点 a.将两个小灯泡串联在电路中、闭合开关，它们同时发光，拆去其中一个小灯泡，观察另一个小灯泡的发光情况。 b.再将两个小灯泡并联在电路中，重复上述操作。两次观察到的现象相同吗? a.串联电路： 现象：通过上述实验发现，在两个小灯泡串联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个会熄灭； 分析/特点：在串联电路中，电流只有一条路径，各用电器不能单独工作；电路任何一处断开，各处的电流都等于零，各用电器均不能工作。 b.并联电路： 现象：在两个小灯泡并联的电路中，拆去其中一个小灯泡，另一个仍然发光。 分析/特点：在并联电路中.电流有多条路径，各用电器能彼此独立工作。 小结：由此可知，在串联电路中，开关接在任何位置都可以控制所有用电器。在并联电路中，接在不同位置的开关控制作用可能不同。 3、自主活动——开关在并联电路干路、支路中的控制作用 图11-4-5连接电路，依照下列操作方法进行实验。 ①闭合开关 S、S1、S2，两个小灯泡均发光，再断开S，观察并记录两个小灯泡的发光情况。 ②要使电路中只有小灯泡L1发光，应该如何操作？ 闭合开关S、S1 。 通过上述活动可知，在并联电路中，干路开关可以同时控制所有的用电器，支路开关只能控制其所在支路的用电器。 串联电路、并联电路小结： 4、串联电路、并联电路的应用 串联和并联是两种最基本的电路连接方式。 通常情况下，电流表串联在待测电路中，电压表并联在待测电路的两端。家庭电路中，电灯、空调电视机等用电器是并联的。下图中节日彩灯则可能是由小灯泡串联和并联组合连接的。 5、连接串联电路和并联电路 1.根据电路图连接实物图：对照电路图，从电源正极出发，逐个顺次地将实物图中的各元件连接起来即可。 （1）在电路图中任选一条单一的回路，并对照这个回路在实物图中将相应的元件连接好。 （2）对照电路图，把所选回路以外的元件分别补连到实物图的相应位置，在连入回路以外的元件时，要找出电路中电流的分流点和会合点，将回路以外的元件连接在两点之间。这里要特别注意实物图中元件的连接顺序必须与电路图中各元件的顺序一致。 2.根据实物图连接电路图：要用规定的电路符号代替实物，按照实物的连接方式画出规范的电路图。 （1）电路图中各元件摆放的位置尽量与实物图中各元件位置相对应，这样便于检查； （2）各电路元件摆放的位置要均匀、美观； （3）交叉连接的导线，一定要在连接处画一个“黑点”。 要点： （1） 连接电路时应注意：①画好电路图；②按一定顺序；③接线过程开关是断开的；④避免电源短路。 （2） 并联电路连接的方法通常有先干路后支路；先选定一条支路完整连接，再连接其他支路。 （3）干路开关控制整个电路，支路开关只控制该支路。 知识点09 串联电路和并联电路中电流、电压的特点 1、学生实验：用电流表探究串联电路中电流的特点 提出问题 如图11-5-2 所示，将两个小灯泡串联在电路中，闭合开关后，电路中A 、B 、C各点的电流可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、电源、电流表、开关及导线。 方案 任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，用电流表分别测出串联电路中A 、B、 C 各点的电流IA、IB和IC, 如图11-5-3所示。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-1中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中IA、IB、IC的大小。 结论 由上述实验可得，____串联电路中电流处处相等_____________. 交流反思 如果将电流表接在开关S和电源之间，与IA、IB、IC比较，电流表的示数是否有变化? _____________没有变化_________________________. 上述实验表明，在如图11-5-4所示的串联电路中，如果电路中的电流为I, 通过两个小灯泡的电流分别为I1和I2，则I=I1=I2 大量实验表明：串联电路中电流处处相等。（即I=I1=I2） 2、学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-2所示的串联电路中， A、B之间 ，B、C之间和A 、C之间的电压可能存在怎样的关系呢? 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 三个小灯泡(其中两个小灯泡的规格相同，另一个小灯泡的规格与其他两个不同)、多节干电池、电压表、开关及导线。 方案 如图 11-5-5 所示，，任选两个小灯泡L₁、L₂连接成电路，并将电压表分别并联在A、B之间，B、C之间和A、C之间。分别测出串联电路中A、B，B、C，A、C, 两点间的电压UAB 、UBC和UAC。 记录 将上述实验结果记录在表 11-5-2中。 分析 汇总各小组实验数据，比较电路中UAB、UBC和UAC的大小。 结论 由上述实验可得，___串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和_________. 交流反思 规格不同的两个小灯泡串联时，发光较亮的小灯泡两端的电压是否更大? ________________是__________________. 上述实验表明，在图11-5-6中，如果电路中电源两端的电压为U.两个用电器两端的电压分别为U₁和U₂,则 U=U₁+U₂ 大量实验表明： 串联电路中电源两端的电压等于各用电器两端电压之和。（即U=U₁+U₂） 3、并联电路中的电流、电压特点 学生实验：用电压表探究串联电路中电压的特点 提出问题 在图11-5-7所示的并联电路中，通过电路中A、B、C各点的电流可能存在怎样的关系? 电源两端的电压与两支路中小灯泡两端的电压可能存在怎样的关系?提出猜想并说明猜想的依据。 搜集证据 器材 本实验所需器材： 方案 设计实验电路并画出电路图。 记录 设计数据记录表并将实验结果记录在表中。 作出解释 分析 汇总各小组实验数据，分别比较并联电路中电流、电压的大小。 结论 由上述实验可得，___并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和_________; ___并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等______________ 。 交流反思 交流实验方案、实验结论，对本小组或其他小组的探究活动提出改进建议。如果不同小组间的实验结论存在较大差异，简要分析原因。 在图11- 5-8所示的并联电路中，如果干路电流用I表示。各支路电流分别用I₁和I₂表示，则 I=I₁+I₂ 如图11-5-9所示，如果并联电路中电源两端的电压用U表示，各支路小灯泡两端的电压分别用U₁和U₂表示，则U=U₁=U₂ 大量实验表明： 并联电路中干路电流等于各支路中的电流之和。（即I=I₁+I₂） 并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压相等。（即U=U₁=U₂） 家庭电路中各个用电器采用并联，各用电器不仅能彼此独立工作，而且每个用电器的工作电压都相同。这样我们就可以将并联电路的电压作为用电器的工作电压，所有的用电器在生产时就有了统一的工作电压标准。 知识点10 电阻 变阻器 1、自主活动 如图所示，将导线M和N两端直接连接起来，闭合开关S. 观察并记录此时电流表的示数。然后在M、N之间接入一根康铜丝，观察比较小灯泡的亮度和电流表示数的变化。 如果在M、N之间改接入一根与康铜丝粗细、长短相同的镍铬合金丝， 和接入康铜丝相比较，小灯泡的亮度又如何变化? 电流如何变化? 接入康铜丝或镍铬合金丝后，电路中的电流变小，说明导体虽然能够导电，但是对电流有阻碍作用。电路中接入不同材料的金属丝后电流不同，说明不同材料金属丝对电流的阻碍作用不同。 研究表明，不同材料的导体导电能力一般不同。 2、电阻 ①电阻：物理学中把表示导体对电流阻碍作用的物理量叫做电阻,用R表示。 ②电阻的单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。 电阻的常用单位还有千欧(kΩ) 和兆欧(MΩ)。 它们的换算关系为： 1kΩ=1×10³Ω 1MΩ=1×10⁶Ω ③常见电阻的阻值：横截面积为1mm²、长为10m的铜线电阻约为0.2Ω,普通电吹风吹热风时的电热丝电阻约为40 Ω。 ④电阻器（电阻）：具有一定电阻值的元件—电阻器，也常简称为电阻。图12-1-3为常见的电阻，其中有能 承载十几安电流的波纹电阻，也有只能承载几毫 安电流的贴片电阻。如果按照电阻所用材料来分类.有碳膜电阻、金属膜电阻等。电阻在电路图中用符号“”表示。 要点： 1．导体虽然能够导电，但是对电流有一定的阻碍作用，电阻越大对电流的阻碍作用越大。电阻是导体本身的一种性质。 2.了解一些电阻值：手电筒的小灯泡—－灯丝的电阻为几欧到十几欧。日常用的白炽灯的灯丝电阻为几百欧到几千欧。实验室用的1m长的铜导线的电阻约百分之几欧。电流表的内阻为零点几欧。电压表的内阻为几千欧左右。 3.半导电性能介于导体和绝缘体之间，常常称作半导体。温度、光照、杂质等外界因素对半导体的导电性能有很大的影响。 4.某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0Ω，这就是超导现象。如果把超导现象应用于实际，会给人类带来很大的好处。 3、自主活动 现有长度相同的 镍铬合金丝AB和CD，CD比AB 粗，其横截面积较大。 1.探究导体材料、横截面积一定时，电阻大小与长度的关系 连接图12-1-4所示电路，将镍铬合金丝AB或 CD 接入电路、改变连入电路电阻丝的长度，通过观察电流表示数的变化判断电阻的大小。 2.探究导体材料、长度一定时，电阻大小与横截面积的关系 将镍铬合金丝AB和CD分别接入电路，保持两次实验中连入电路的电阻丝长度相同，通过观察两次实验中电流表示数的变化判断镍铬合金丝AB和CD电阻的大小关系。 大量实验表明：导体的电阻取决于它的材料、长度和横截面积。材料相同的导体，长度越长、横截面积越小，电阻越大：长度、横截面积都相同而材料不同的导体，电阻大小一般不同。 要点： 　①、一般金属导体的电阻是随着温度的升高而增大，而有些导体电阻，如铅笔芯（石墨），其电阻是随着温度的升高而减小。在温度变化不大时，一般不考虑温度对电阻的影响。 *②、公式 ，其中叫电阻率，与导体的材料有关。假如架设一条输电线路，一般选铝导线，因为在相同条件下，铝的电阻小，减小了输电线的电能损失；而且铝导线相对来说价格便宜。 ③、“控制变量法”是指一个物理量同时与几个因素有关时，我们控制其中的一些因素不变，只研究期中某个因素对所研究物理量的影响，如“研究电阻与导体材料关系时”控制长度和横截面积不变，只改变材料，看电流表示数的变化，从而得出电阻与材料有关的结论。 4、下表为长1m 、横截面积1mm²的一些金属导体在18℃时的电阻。 5、半导体及其应用：硅晶体等材料的导电性能介于导体和绝缘体之间，称为半导体。各种类型半导体材料的物 理性质不尽相同，可以制成各种半导体元件。 算机、电视机等电器中都要用到各种类型的半导体元件(图12-1-5)。半导体是当今社会发展的重要基础材料，被广泛应用于集成电路、移动通信、半导体照明、半导体激光器等领域。 6、变阻器：做实验时常常需要改变电路中的电流，我们可以在电路中接入一种叫做变阻器的元件来改变电路中电阻的大小，从而改变电流。 7、滑动变阻器： ①滑动变阻器及其符号表示：利用电阻与导体长度的关系，可制成实验室常用的滑动变阻器。电路图中滑动变阻器用符号 “ ”表示。 ②变阻原理：通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。 ③滑动变阻器的结构：如图12-1-6所示，与定值电阻不同，滑动变阻器一般有三个接线柱；黑色绝缘层包裹着的着接线柱A 和 B, 它与金属滑片P接触处电阻丝上的绝缘层已被刮去；滑片P通过金属杆与接线柱C相连。 ④结构示意图： ⑤滑动变阻器铭牌上的参数的物理意义：滑动变阻器的铭牌上标有一些参数，比如“20Ω 2A” 。“20 Ω”的含义是滑动变阻器的阻值范围是0～20Ω,“2A”的含义是允许通过变阻器电阻丝的最大电流是2A。 如何利用滑动变阻器改变电路中的电流呢? 8、自主活动—用滑动变阻器改变通过小灯泡的电流 连接如图12-1-7所示电路，将滑动变阻器任意两个接线柱接人电路中的M 、N 两点。 ①在图12-1-7中的滑动变阻器上用笔将电流通过的那一部分电阻丝圈出。 ②闭合开关S. 移动滑片P, 观察电流表的示数变化 。 ③在小灯泡两端并联一个电压表，移动滑片P.观察电流表示数变化的同时，电压表的示数如何变化 只要将滑动变阻器的接线柱C 与A或B接入电路，就可通过移动滑片使它连入电路的阻值在0到最大阻值范围内变化。 滑动变阻器的作用：①通过改变电路中的电阻，逐渐改变电路中的电流和部分电路两端的电压；②保护电路。 滑动变阻器的连接方式： 串联在电路中，“一上一下”原则，连接前将滑片放在阻值最大处。 举例： 滑片P向右移，电阻丝长度变长，接入电路中的电阻变大。 滑片P向右移，电阻丝长度变短，接入电路中的电阻变小。 9、电位器：除了实验室里常用的滑动变阻器外，各种电器中还会使用电位器，电位器也是一种可变电阻器(图12-1-8)。尽管它们的外形不同，但工作原理都与滑动变阻器相似。 10、敏感电阻：变阻器作为控制元件，可以改变电路中通过用电器的电流及其两端的电压，被广泛应用于各种电子仪器中。由某些材料制成的电阻，其阻值会随外界温度或光照强度的变化而发生明显变化，这类电阻叫做热敏电阻或光敏电阻(图12-1-9)。它们可以应用在温控或光控电路中，如冰箱的温度调节，路灯的自动开关等。 知识点11 电流与电压、电阻的关系 1、学生实验：探究电流与电压、电阻的关系 提出问题 电流与电压、电流与电阻分别有什么定量关系呢?提出猜想并说明猜想的依据。 电流与电压、电阻都有关系，因此可采用控制变量法分别探究电流与电压、 电流与电阻的关系。 实验一 探究电流与电压的关系 对于阻值一定的导体，探究通过导体的电流随两端电压变化的情况 搜集证据 器材 阻值一定的导体、电源、电流表（或电流传感器）、电压表（或电压传感器）、滑动变阻器、开关及导线。 方案 为了探究电流I 随电压U变化的定量关系，需要改变导体两端的电压，测得多组电压值和电流值。分组讨论实验方案， 可以补充实验器材，并在虚线框中画出实验电路图。 连接电路，进行实验。 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 记录 将导体的电阻、测得的电流和电压记录在表12-2-1中。 作出解释 分析 ① 分析表 12-2-1 中数据，同一导体，如果导体两端的电压不断增大，通过导体的电流如何变化？ ② 进一步找出通过同一理数据可以采用计算或作图两种方法。若采用作图法可以电压U为横轴、电流I为纵轴建立平面坐标系（图 12-2-2），画出I-U图像进行分析。 结论 由上述实验可得，同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 实验二 探究电流与电阻的关系 在导体两端电压相同的条件下，探究通过导体的电流随电阻的变化情况。 搜集证据 器材 现有以下实验器材可供选择： 阻值不同的导体若干、滑动变阻器、电源、电流表（或电流传感器）、电压表（或电压传感器）、开关及导线。 方案 当更换不同阻值的导体时，导体两端的电压是否发生改变?如何保持不同阻值的导体两端电压不变?与实验一相比，实验二的电路图有何变化? 答：当更换不同阻值的导体时，导体两端的电压会发生改变；调节滑动变阻器滑片，保持电阻R两端的电压不变。 设计实验方案并完成实验。 设计实验方案如下： 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 用更换定值电阻的方法改变电阻的阻值，如将R= 5 Ω的电阻先后换接为10 Ω 、15 Ω 、 20Ω、25Ω的电阻，调节滑动变阻器滑片，保持电阻R两端的电压不变，如U=10V，观察电流表，读出不同电阻时电流表的示数. 记录 设计数据记录表，并将实验数据记录在表中。 作出解释 分析 ①分析数据，当电压一定时，如果接入电路的电阻不断增大，通过导体的电流如何变化? ②通过计算找出电压一定时，电流与导体电阻的关系。 结论 由上述实验可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比. 综合结论：同一导体（电阻一定时），通过导体的电流与导体两端的电压成正比；电压一定时 ，导体中电流与导体的电阻成反比。 2、欧姆定律 通过大量实验探究，可以得出： 通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。这一规律叫做欧姆定律,可表示为 。 电流的单位为安培（A）、电压的单位为伏特（V）、电阻的单位为欧姆（Ω）。 变形公式：U=IR; 对于电路中的某一导体，只要知道了电流、 电压、电阻这三个物理量中的任意两个，就可以根据欧姆定律算出第三个量。 要点： ①欧姆定律内容：通过导体的电流I与导体两端的电压U成正比，与导体的电阻R成反比。发现这一规律的物理学家：欧姆。 ②.欧姆定律中三个物理量适用于同一时间的同一部分电路上，不同导体的电流、电压、电阻间不存在上述关系。 ③.在用欧姆定律进行计算时，单位必须统一。 ④.欧姆定律的适用范围：导体电阻不随外界条件变化（线性元件） 3、 拓展视野：并非所有元件的I-U 图像都是一条过原点的倾斜直线。如图12-2-3 所示，某热敏电阻的I-U 图像是一条曲线。像热敏电阻的这种电流与电压不成正比的元件统称为非线性元件。 3、电阻与电流、电压的大小有什么关系? 欧姆定律的公式可以变形为但不能 据此认为电阻与电压成正比，与电流成反比。这是因为改变导体两端电压时，通过它的电流也随之改变，而电压与电流的比值不变，即导体的电阻不变。电阻是导体的一种物理性质，一般情况下.电阻不随导体两端电压和通过导体的电流变化而变化。 如果导体的温度或某些外界物理条件发生明显改变时，电压和电流的比值不再是定值，即导体的电阻会发生变化。 此外，欧姆定律并不适用于所有导体，如气体导电时就不适用。 知识点12 电阻的测量 1、学生实验：用电流表和电压表测量电阻 实验原理与方案 根据欧姆定律，要测量导体的电阻R. 可以先测量导体两端的电压U和通过导体的电流I，再利用公式就可以计算出导体的电阻。 实验装置与方法 本实验要用到待测电阻、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、开关及导线等。 画出实验电路图。 实验操作和数据收集 1. 按电路图连接电路。 2. 闭合开关前，检查电路中各元件的连接是否正确，将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处。 3. 设计数据记录表。 4. 按照电路图连接电路。调节滑动变阻器，测量多组电压值和电流值，将实验数据记录在表中。 数据处理 计算电阻值，取其平均值即可得出本实验中待测电阻的阻值。 实验结论 待测电阻的阻值R=12.5Ω. 交流讨论 分析每次实验所得的电阻值，说明本实验需要多次测量的原因。 答：多次测量取平均值减小误差 要点： （1）本实验中，滑动变阻器的作用：改变被测电阻两端的电压（分压），同时又保护电路（限流）。 （2）测量结果偏小是因为：有部分电流通过电压表，电流表的示数大于实际通过R电流。根据电阻偏小。 2、如何便捷地测量电阻? ①、“伏安法”测电阻：电流表和电压表分别测量通过导体的电流和导体两端的电压，再利用公式计算出导体的电阻、这种间接测量电阻的方法称为“伏安法”。 ②、使用多用电表测量电阻：此外，还可以使用多用电表便捷地测量导体的电阻(图12-3-2)。为了更加精确地测量导体的电阻，可以采取多次测量取平均值的方法，也可以选用精度更高的测量工具或改进测量方法。 知识点13 电阻的串联和并联 1、自主活动 如图12-4- 2所示，将5Ω的电阻R1和15Ω的电阻R2串联，闭合开关，记录电流表的示数。 分别将不同阻值的电阻R接入原电路，替换串联连接的电阻R1和R2。闭合开关，分别记录每次替换后电流表的示数，直至替换前后电流表的示数相等，记录此时电阻R的阻值。 在上述实验中，当用20 Ω的电阻替换串联连接的5Ω和15Ω两个电阻时，替换前后电流表的示数相同。这说明5Ω和15Ω的两个电阻串联接入电路可以被一个20 Ω的电阻等效替代。 用一个电阻R替换串联连接的两个电阻R₁和R₂, 若替换前后通过电路中的电流相同，则电阻R叫做电阻R₁、R₂串联的等效电阻。 等效分析：U相等，I相等（电流表示数相等），则R相等，即左图（R₁+R₂）部分与右图的R电阻等效。 在图12-4-2中，设电阻R₁ 两端的电压为U₁ . 电阻R₂两端的电压为U₂, 通过电R₁ 、R₂的电流分别为I₁和I₂。 根据串联电路中电压的特点：U=U₁+U₂ 可得IR=I₁R₁+I₂R₂ 再根据串联电路中的电流特点：I=I₁=I₂ 所以R=R₁+R₂ 这一结论可推广至多个电阻的串联，即串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和。 2、 串联电路中，电阻阻值之比等于电阻两端电压之比 推导如下（图12-4-2）： 当电阻R1和R2串联时，R1和R2两端的电压与其电阻大小成正比。 即电压之比等于电阻之比。 3、 串联电路具有分压作用。 如图12-4-3所示，在两个电阻串联的电路中，阻值越大的电阻分配到的电压就越大，反之亦然。 4、自主活动—理论推导 根据欧姆定律和并联电路中电流、电压的特点，推导图12-4-4中R与R1、R2之间的关系。 根据欧姆定律和并联电路中电流、电压的特点，可以推导R与R1、R2的关系： 在图（b）中，有: 综合以上推导，有; 即： , 5、自主活动——实验探究 ①现有阻值分别为10Ω和15Ω的电阻阻R1、R2计算其并联时的等效电阻R。 ②将电阻R1、R2按图12-4-4 (a) 连接，闭合开关，记录电流表的示数。 ③用电阻R替换电阻R1、R2接入原电路中，如图12-4-4(b) 所示。闭合开关，观察替换前后电流表的示数是否相同。 上述理论推导和实验都得到了相同的结论。这一结论同样可推广至多个电阻的并联，即并联电路等效电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。 6、并联电路中，各支路电阻阻值之比等于通过各支路电流的反比。推导如下（图12-4-4）： 并联电路电压一定，U=U1=U2 当电阻R1和R2并联时，因为各支路两端的电压相等，通过R1和R2的电流与电阻大小成反比。 7、并联电路具有分流作用 并联电路的分流作用可类比道路中两条宽窄不同的支路，如图12-4-5所示，宽的支路(阻值小的电阻).分到的车多(分到的电流大);窄的支路(阻值大的电阻).分到的车少(分到的电流小)。 8、生产生活中的实际电路往往比较复杂，我们也可以用等效替代的方法对复杂电路进行简化处理。 要点： （1）导体串联，相当于增加了导体的长度，因此，串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即。 （2）如果用n个阻值均为R0的导体串联，则总电阻为。 （3）导体并联，相当于增大了导体的横截面积，因此，并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻，总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和，即。 （4）n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为：。 （5）不管是串联还是并联电路中，某个电阻的阻值增大，电路的总电阻都是增大；如果电路中电阻的个数增多，则串联电路的总电阻增大，而并联电路的总电阻减小。 考点01 热传递、热量、内能、比热容等 考点内容：热传递、物质的导热性、热量、内能、改变内能的方式、比热容及其应用。 常见考法： （1）概念辨析，如温度、热量、内能的概念辨析。 （2）物理量的单位及读法、单位换算。 （3）物理意义。 （4）物理公式的有关计算。 （5）应用：如改变内能的方式、比热容较大等应用。 （6）实验题。 考点02 热机、热机的效率 考点内容：内燃机的工作循环过程、能量的转移或转化、燃料的热值、汽车发动机能量分配图、热机效率。 常见考法： （1）热机的概念及其分类。 （2）内燃机的工作循环过程：汽油机和柴油机的工作循环过程及其异同。 （3）压缩气体改变内能、加热封闭试管与汽油机的工作循环过程结合考查。 （4）燃料的热值及其概念辨析、有关计算等。 （5）热机效率的概念及其有关计算。 （6）根据汽车发动机能量分配图求热机的效率。 考点03 摩擦起电、验电器、静电现象 考点内容：带电体及其性质、使物体带电的方式、电荷的相互作用、验电器、导体与绝缘体、静电现象的应用及其危害防治措施。 常见考法： （1） 概念辨析：如带电体及其性质、判断导体或绝缘体。 （2） 使物体带电的方式：摩擦起电、接触起电、感应起电。 （3） 电荷的相互作用及其应用。 （4） 验电器:(1)检验物体是否带电；（2）判断物体是否导电。 （5） 静电现象。 考点04 电路、电流、电压 考点内容：电路的组成部分、电路的三种状态、电路图；电流的形成与方向、电流的大小与表示、电流的测量；电压与电源、电压的概念与表示、电压的测量。 常见考法： （1）常见的电流、电压值。 （2）概念辨析：电路、电流、电压。 （3）电流、电压的单位及其换算。 （4）类比法理解电流、电压。 （5）电流、电压的测量。 考点05 串联电路和并联电路；串、并联电路的电流、电压特点 考点内容：串联电路和并联电路的识别与特点、生活情景中的电路设计；串、并联电路的电流、电压特点。 常见考法： （1）串联电路和并联电路的识别。 （2）生活情景中的电路设计。 （3）串、并联电路的电流、电压特点及其有关计算。 （4）电流表或电压表在串、并联电路的电流、电压特点中的应用。 （5）串、并联电路的电流、电压特点的综合应用。 辨析01 热传递的条件易错 正确思路是抓住温度差这个条件，混淆成内能大小之间的差异也会产生热传递。 辨析02 电流、电压单位换算类易错 混淆大单位与小单位之间的换算关系，颠倒运算。 辨析03 电流的形成与方向易错 混淆正电荷、自由电子、电流的方向。 辨析04 串联电路和并联电路的判断易错 不清楚它们的定义、连接特点；没有正确的方法识别它们，如电流法、拆除法、节点法等。 【题型一】概念辨析 【例1】 下列物品中，通常情况下属于导体的是（　　） A．玻璃杯 B．不锈钢锅 C．塑料勺 D．干木棒 【答案】B 【详解】通常情况下，金属类物质为导体，玻璃、塑料、干燥木棒为绝缘体。 A．玻璃杯为玻璃材质，属于绝缘体，故A不符合题意； B．不锈钢锅为金属合金，属于导体，故B符合题意； C．塑料勺为塑料材质，属于绝缘体，故C不符合题意； D．干木棒为干燥木材，属于绝缘体，故D不符合题意。 故选B。 【变式1-1】电压和电阻的单位分别是（     ） A．欧姆Ω和安培A B．伏特V和欧姆Ω C．伏特V和安培A D．安培A和欧姆Ω 【答案】B 【详解】电压的国际单位为伏特，符号V；电阻的国际单位为欧姆，符号Ω；电流的国际单位为安培，符号A； 故选B。 【变式1-2】一瓶酒精，如果倒去一半，再使它的温度降低一半，则（     ） A．它的热值变为原来的一半 B．它的比热容变为原来的一半 C．它具有的热量变为原来的四分之一 D．它的比热容和热值都不变 【答案】D 【详解】ABD．热值是物质的一种特性，大小与质量和温度无关，它的热值不变，比热容是物质的一种特性，大小与质量和温度无关，它的比热容不变，故AB不符合题意，D符合题意； C．热量是热传递过程中传递的能量，不能用具有形容，故C不符合题意； 故选D。 【变式1-3】关于欧姆定律公式，可变形为。下列说法正确的是（     ） A．导体的电阻与电压成正比 B．导体的电阻是导体本身的一种性质，电流、电压不影响电阻的大小 C．电阻一定时，导体的电压与通过导体的电流成正比 D．当导体两端的电压变为0V时，导体的电阻变为0Ω 【答案】B 【详解】电阻是导体本身的一种属性，与材料、长度、横截面积、温度有关，与电压、电流无关，故当导体两端的电压变为0V时，导体的电阻保持不变，不为0Ω，故B正确，ACD错误，故选B。 【变式1-4】如图所示，将一根铜丝拉长，一定变大的物理量是（     ） A．质量 B．比热容 C．密度 D．电阻 【答案】D 【详解】A．将一根铜丝拉长后，所含物质多少没有变化，质量不变，故A不符合题意； B．将一根铜丝拉长后，物质种类和状态没有变化，比热容不变，故B不符合题意； C．将一根铜丝拉长后，物质种类、状态和温度没有变化，所以密度不变，故C不符合题意； D． 将一根铜丝拉长后，材料和温度不变，长度变长，横截面积变小，因此电阻变大了，故D符合题意。 故选D。 【题型二】比热容、内能、热机及其效率 【例2】 水的比热容为4.2×103焦/（千克·℃），它的单位读作___________，它表示质量为1千克的水，温度升高，___________为 4.2×103焦。汽车发动机用循环水冷却，就是应用了水的比热容___________（选填“较大”或“较小”）的原理。 【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 较大 【详解】比热容的单位读作焦每千克摄氏度。水的比热容为，它表示质量为的水，温度升高1℃时，吸收的热量为，或者表示质量为的水，温度降低1℃时，放出的热量为。水的比热容较大，相同质量的水和其他物质相比，升高相同温度时可以吸收更多的热量，冷却效果更好，因此适合用作汽车发动机的冷却介质。 【变式2-1】如图是妈妈正在锅中煮面条。 (1)铁锅是由金属制作的，主要是因为金属的（　　） A．导电性好 B．密度大 C．导热性好 D．硬度大 (2)煮面时，将面条放入沸水中，面条的内能会_________（选填“增加”或“减少”），这是通过_________（选填“做功”或“热传递”）的方式改变内能。最终面条与水的温度相同，它们之间_________（选填“会”或“不会”）再发生热传递。 【答案】(1)C (2) 增加 热传递 不会 【详解】（1）铁锅是由金属制作的，主要是因为金属的导热性好，可以快速的把热量传递给食物。 故选C。 （2）[1][2]将面条放入沸水中，面条吸收热量，内能会增加，是通过热传递的方式改变内能的。 [3]热传递发生的条件是存在温差，最终面条与水的温度相同，不满足发生热传递的条件，因此它们之间不会再发生热传递。 【变式2-2】如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，由图可知该汽油机的热机效率为______。 【答案】30% 【详解】热机效率是用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。由图可知，废气占33%、冷却水占30%、摩擦与辐射占7%，则热机效率 【变式2-3】汽油机的顶部有___________（火花塞/喷油嘴），除了做功冲程外，其它冲程是靠飞轮的____________来完成的；如图是单缸四冲程汽油机工作循环中的___________冲程。 【答案】 火花塞 惯性 压缩 【详解】[1]汽油机的顶部有火花塞，柴油机的顶部有喷油嘴。 [2]汽油机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程；做功冲程把内能转化为机械能，对外提供动力，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。 [3]由图知，冲程的进气门和排气门关闭，活塞向上运动，是压缩冲程。 【变式2-4】如图所示，酒精灯加热试管中的水，沸腾一段时间后，塞子被试管内水蒸气推出，水蒸气对外做功，自身内能______（选填“增大”“减小”或“不变”），温度______（选填“升高”“降低”或“不变”），图______（选填“甲”或“乙”）汽油机的工作过程与这一实验过程中能量的转化是一致的。 【答案】 减小 降低 乙 【详解】当水蒸气推动塞子对外做功时，自身的内能会转化为塞子的机械能，因此水蒸气的内能减小； 物体对外做功、内能减小时，自身的温度会随之降低； 甲图汽油机的两个气门都关闭，活塞向上运动，是压缩冲程，能量转化为机械能转化为内能；乙图汽油机的两个气门都关闭，火花塞点火，活塞向下运动，是做功冲程，能量转化为内能转化为机械能，和实验过程中的能量转化一致。 【题型三】电学基础概念填空 【例3】我们在使用干电池时，如果想得到较高的电压，我们应把干电池_____联起来使用，如一人需要6V的电压，他应把_____节干电池_____联起来。 【答案】 串 4 串 【详解】因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，在使用干电池时，要想得到较高的电压，应把干电池串联起来使用；一节干电池电压为1.5V，要得到6V的电源，则需要串联的电池的节数为 【变式3-1】指纹识别解锁过程中，手指轻轻触碰感应区，识别出正确的指纹后手机开锁，则感应区相当于电路中的___________；手机在充电过程中，手机电池相当于电路中的___________。（均选填“开关”“用电器”或“电源”） 【答案】 开关 用电器 【详解】感应区可通过识别指纹控制电路的通断，相当于电路中的开关；手机充电时，电池消耗电能，将电能转化为化学能储存起来，此时电池消耗电能，相当于电路中的用电器。 【变式3-2】为避免引发安全事故，油罐车尾部需要拴一根拖链，如图所示。下列最适合作拖链的材料是________（填写序号），选择这种材料的理由是_________。 ①橡胶 ②塑料 ③软木④铁 【答案】 ④ 油罐车行驶时，油罐与空气、油料摩擦会产生大量静电。铁是导体，能将这些静电通过铁制的拖链传导至大地，从而避免安全事故 【详解】[1][2]油罐车在运输过程中，油与罐体摩擦会产生静电，若静电积累过多可能引发安全事故，所以拖链需要能将静电及时导走，即需要选择导体材料。橡胶、塑料、软木都属于绝缘体，不容易导电；而铁是导体，容易导电，能有效将静电导入大地，避免静电积累引发安全事故。 【变式3-3】用丝绸摩擦过的有机玻璃棒带____________电；小雨冬天用塑料梳子梳头时，发现头发丝会互相分开，这是因为头发丝带上了同种电荷而相互____________。 【答案】 正 排斥 【详解】根据摩擦起电的规律，丝绸与有机玻璃棒摩擦时，有机玻璃棒失去电子，从而带正电。 依据电荷间的相互作用规律，同种电荷相互排斥，头发丝带上同种电荷，因此会相互排斥而分开。 【变式3-4】一节干电池的电压为______V；我国家庭照明电路的电压是______V，大桥上的路灯一般是______（选填“串联”或“并联”）的；对人体来说，安全电压是______V。 【答案】 1.5 220 并联 不高于36 【详解】一节干电池的标准电压为1.5V，一节蓄电池的标准电压是2V。 我国家庭照明电路的电压标准为220V，符合中国电网的规范。 大桥上的路灯一般采用并联连接，因为并联电路允许各路灯独立工作，一个路灯故障不会影响其他路灯的正常照明。 对人体来说，安全电压通常指不高于36V，这一标准基于人体触电安全阈值，可有效降低电击风险。 【题型四】电阻的串联与并联 【例4】现将两个电阻 R1=4Ω， R2=6Ω 串联在同一电路中，则电路的等效电阻是_____ Ω 。并联在同一电路中，则电路的等效电阻是_____ Ω。 【答案】 10 2.4 【详解】[1]串联电路中，总电阻等于各串联电阻的阻值之和，则总电阻是 [2]并联电路中，总电阻的倒数等于各并联电阻倒数之和，即，则总电阻为 【变式4-1】R1与R2串联，接入电源电压为5V的电路，R1=20Ω，R2=30Ω，等效电阻R=___________Ω，电流I=___________A。 【答案】 50 0.1 【详解】[1][2]由题意可知，R1与R2串联，接入电源电压为5V的电路，R1=20Ω，R2=30Ω，根据串联电路电阻的特点可知，总电阻为 R=R1+R2=20Ω+30Ω=50Ω 根据欧姆定律可得，电路中的电流为 【题型五】电路设计；串、并联电路的电流、电压特点 【例5】在如图甲所示的电路中，电源电压恒为6V，闭合开关，则灯泡L1两端的电压为_____V。 【答案】6 【详解】由图可知，灯泡L1、L2并联，根据并联电路中电压的规律可知，各支路两端的电压等于电源电压，所以灯泡L1两端的电压为。 【变式5-1】如图甲所示电路，电流表A1与A2指针指的位置都如图乙所示，则电流表A1的读数是________；灯L1电流大小是________；灯L2电流大小是________。 【答案】 2.2A 0.44A 1.76A 【详解】与并联，测干路电流，测支路电流。 因并联电路干路电流大于支路电流，故A1选用0~3A量程，A2选用0~0.6A量程 由图乙得，电流表的读数为2.2A，灯电流大小是0.44A。 由并联电路电流规律得灯L₂的电流为 【变式5-2】如图所示，电源电压恒为3V，闭合开关后，电流表A1的示数为0.5A，电流表A2的示数为0.2A，则通过灯泡L1的电流为________A，通过灯泡L2的电流为________A，灯泡L1两端的电压为________V。 【答案】 0.2 0.3 3 【详解】由电路图可知，两灯泡、并联，电流表测干路电流，电流表测通过的电流，则通过的电流为。 根据并联电路的电流特点可知，通过灯泡的电流为 并联电路各支路电压等于电源电压，电源电压为3V，故两端电压为3V。 【变式5-3】某图书馆采用“刷脸+刷卡”双重验证门禁：只有人脸识别成功（相当于开关S1闭合）且借阅卡识别成功（相当于开关S2闭合）时，电动机M才工作打开闸门。下列电路设计符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】A．与并联，闭合任一开关电动机均工作，故A不符合题意； B．与串联，只有两开关同时闭合电动机才工作，故B符合题意； C．闭合会造成电源短路，故C不符合题意； D．闭合电动机工作，再闭合电动机会被短路，故D不符合题意。 故选B。 【变式5-4】在图中的○里填上适当的电表符号，使两灯正常工作_______，此时两灯_______连接。 【答案】 并联 【详解】【小题1】由题可知，两灯都需正常工作，因此上方圆圈只能接入电流表，下方圆圈只能接入电压表，此时两灯泡并联。若同为电流表，电源被短路，若同为电压表，灯泡未接入电路，若上方圆圈为电压表，下方圆圈为电流表，则灯泡短路，如下图所示： 【题型一】比热容、热机及其效率易错 【例1】比热容是描述不同物质吸放热的性质的物理量。 (1)水的比热容为，它的单位读作：_______，它表示质量为1kg的水，温度升高1℃时，________。若将1kg的水倒去一半，剩下的水比热容将_______（选填“变大”、“不变”或“变小”）。 (2)城市中建设人工湖能有效减弱“热岛效应”，这是因为水在常见物质中的比热容______（选填“较大”或“较小”）。现有一人工湖湖水吸收一定热量，水温升高2℃，若这些热量被同等质量的砂石吸收（c砂石＜c水），则砂石升高的温度将_______2℃。（选填“大于”、“小于”或“等于”） 【答案】(1) 焦耳每千克摄氏度 吸收的热量为 不变 (2) 较大 大于 【详解】（1）比热容单位读作焦耳每千克摄氏度；比热容的物理意义是：单位质量的某种物质温度升高吸收的热量；因此水的比热容表示：水温度升高时，吸收的热量为；比热容是物质本身的固有特性，与物质质量大小无关，因此水倒去一半后，剩余水的比热容不变。 （2）[1]根据可知，相同质量的水和其它物质，在吸收相同热量时，水的比热容较大，温度升高得较少，能有效减弱“热岛效应”。 [2]湖水吸收一定热量，水温升高2℃，若这些热量被同等质量的砂石吸收，因为，相同质量的水和砂石，在吸收相同热量时，砂石的比热容较小，温度升高得较多，所以砂石升高的温度将大于2℃。 【变式1-1】 如图所示是汽油机的______________冲程，汽油机在此冲程获得动力，其它三个冲程依靠飞轮的______________来完成；某汽油机飞轮的转速为，则内汽油机对外做功______________次。 【答案】 做功 惯性 25 【详解】汽油机工作时，在做功冲程中缸内气体推动活塞做功，将内能转化为机械能，获得动力，图中可看出汽油机处在做功冲程；其它三个冲程，吸气冲程、压缩冲程、排气冲程没有动力推动，都是依靠飞轮惯性来完成；已知四冲程汽油机飞轮转速是3000r/min，则此汽油机每秒钟的转速为 一秒内汽油机飞轮转50圈，四冲程内燃机曲轴转两圈，完成1个工作循环，转50圈可完成25个工作循环，100个冲程，对外做功25次。 【变式1-2】第一次工业革命以来，热机的广泛使用使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产力发展。 (1)如图所示是汽油机工作的四个冲程，其中将内能转化为机械能的是（　　） A． B． C． D． (2)已知汽油的热值为，若汽油机的气缸中吸入0.1kg汽油，其完全燃烧后释放的能量约为_______J；若这些汽油没有完全燃烧，则其热值将_______。（选填“变大”、“变小”或“不变”）；若这台汽油机完全燃烧0.1kg的汽油能够对外做功的功，则它的效率是_______%。 【答案】(1)D (2) 不变 20 【详解】（1）A．图中气门一开一闭，活塞向下运动，燃料和空气的混合物进入气缸，是吸气冲程，故A不符合题意； B．两气门都关闭，活塞向上运动，气缸容积变小，是压缩冲程，此冲程将机械能转化为内能，故B不符合题意； C．图中气门一开一闭，活塞向上运动，废气被排出气缸，是排气冲程，故C不符合题意； D．两气门都关闭，活塞向下运动，气缸容积变大，火花塞点火，是做功冲程，此冲程将内能转化为机械能，故D符合题意。 故选D。 （2）[1]汽油完全燃烧后释放的能量 [2]热值是燃料的一种特性，只与燃料的种类有关，与质量和燃烧情况等无关，因此汽油没有完全燃烧，其热值将不变。 [3]这台汽油机的效率是 【题型二】简单的静电现象易错 【例2】通常情况下，橡胶棒是________（选填“导体”或“绝缘体”）；小明用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，则该泡沫小球带________电。 【答案】 绝缘体 负 【详解】通常情况下橡胶棒不容易导电，属于绝缘体。 因毛皮摩擦过的橡胶棒带负电，用毛皮摩擦过的橡胶棒与悬挂着的泡沫小球靠近时，它们相互排斥，同种电荷相互排斥，故与橡胶棒相互排斥的泡沫小球带负电。 【变式2-1】如图甲中，验电器A的金属球与丝绸摩擦过的玻璃棒接触后，金属箔张开一定角度，此时验电器A带______（选填正电、负电）。现用一金属棒连接验电器A、B的金属球，出现了如图乙所示现象，可见有部分电子____________（填“从A转移到B”或“从B转移到A”）。 【答案】 正电 从B转移到A 【详解】因与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，接触验电器A后，A带正电；现用一金属棒连接验电器A、B的金属球，由图乙可知，验电器B也张开了一定角度，而验电器A张开的角度变小，说明验电器B带上了正电，有部分电子从B转移到A，B的金属球因失去电子而带上了正电。 【变式2-2】将A、B、C、D四个带相同电量的泡沫塑料小球用丝线挂在水平横杆上，如图所示。已知C带负电，则其余三个小球的带电情况是（     ） A．A、B一定带异种电荷，D带负电 B．A、B中只有一个带电，D带负电 C．A、B均带正电，D带负电 D．A、B均带负电，D带正电 【答案】C 【详解】由图可知，A、B相互排斥，B、C相互吸引，C、D相互排斥；根据同种电荷相互排斥、异种电荷相互吸引，已知C带负电，由C、D排斥可知D带负电；由B、C吸引且四个小球均带电可知B带正电；由A、B排斥可知A带正电；故A、B均带正电，D带负电。故选C。 【题型三】电路设计易错 【例3】公交车上前、后两道门旁边各有一个按钮开关，只要按其中一个开关，司机听到他旁边的电铃响，就知道有人要下车。如图所示的电路中符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A．两开关并联后与电铃串联。闭合任一开关，电路通路，电铃响，故A符合题意； B．两开关与电铃串联。只闭合一个开关时电路开路，电铃不响，故B不符合题意； C．后门开关与电铃并联，前门开关在干路。只闭合后门开关时，干路断开，电流为零，电铃不响，故C不符合题意； D．后门开关直接接在电源两端。闭合后门开关时，电源短路，故D不符合题意。 故选A。 【变式3-1】晶晶家的豆浆机有安全开关和工作开关，安全开关按下，指示灯亮起；再闭合工作开关时，豆浆机中的电动机才开始工作；安全开关断开时，指示灯与电动机均不工作。符合上述要求的电路图是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由题意，断开时指示灯与电动机均不工作，说明位于干路；闭合指示灯亮，再闭合电动机工作，说明指示灯与电动机并联，且位于电动机支路。故选B。 【变式3-2】某款拖扫机器人，当接通机器人主电源（相当于闭合开关），电源指示灯亮，然后通过手机APP选择自动清洁（相当于闭合开关）机器人才开始工作。以下电路设计符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】A. 由图可知，在干路，指示灯与电动机并联，与电动机串联，闭合，指示灯支路接通，灯亮，再闭合，电动机支路接通，电动机工作，故A符合题意； B. 由图可知，指示灯与电动机并联，控制指示灯，控制电动机，只闭合时电动机支路接通即可工作，故B不符合题意； C. 由图可知，在干路，与指示灯串联，闭合，电动机支路直接接通工作，指示灯支路因断开不亮，故C不符合题意； D. 由图可知，电动机、指示灯、、串联，只闭合时，电路因断开处于开路状态，灯不亮，故D不符合题意。 故选 A。 【题型四】类比法理解电流、电压易错 【例4】在学习“电压”时，我们引入“水压”进行类比，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．电源提供电压，水轮机提供水压 B．电路中的电流类比水路中的水流 C．电路中用电器类比阀门 D．电路中的电源类比水轮机 【答案】B 【详解】A．电源提供电压，类比水泵提供水压，水轮机消耗水能，故A错误； B．电荷定向移动形成电流，水定向移动形成水流，电路中的电流类比水路中的水流，故B正确； C．用电器消耗电能，类比水轮机，开关控制电路通断，类比阀门，故C错误； D．电源提供电压，类比水泵，故D错误。 故选B。 【变式4-1】如图甲所示，抽水机不断地把水从B抽向A，从而使A的水位高于B，即A、B之间保持水压，这样水持续从A流向B。在乙图中，闭合开关后，小灯泡持续发光，是因为有电流持续流过灯泡。在乙图中，相当于抽水机的是___________，它的作用是给用电器两端提供___________，从而形成持续电流。 【答案】 电源 电压 【详解】由题意，甲图中抽水机提供水压，水压促使水流动，形成水流。乙图中电池（电源）的作用相当于抽水机，给用电器（小灯泡）两端提供电压，电压促使电荷定向移动，形成持续电流，灯泡发光。 【变式4-2】学习电压这一概念时，老师会运用类比法展示如图甲所示的模型。现将乙图与甲图结合起来分析，下列说法正确的是（　　） A．甲图抽水机的作用相当于乙图小灯泡，因为他们都是“用电器” B．甲图只要A容器水位比B容器高，就一定会有水流从a流向b C．乙图电路中有电流，因为电源使电荷定向移动 D．乙图电路中电源产生自由电子，从负极送出，通过电路移动到正极 【答案】C 【详解】A．抽水机提供水压，使水流动，相当于电源提供电压，故A错误； B．如果阀门关闭，即使A容器水位高于B容器，水也不会流动。只有当阀门打开且A容器水位高于B容器时，水才会从a流向b，故B错误； C．在乙图中，电源提供了电压，使电路中的自由电荷发生定向移动，形成电流，故C正确； D．电源不会产生自由电子，自由电子原本就存在于导体中，电源只是提供电压，让这些自由电子定向移动，故D错误。 故选C。 【题型五】电表示数在串、并联电路的电流、电压规律中的应用易错 【例5】小灯泡、连接如图甲所示，闭合开关，电压表的示数如图乙所示是__________V，该电压表测的是__________两端的电压． 【答案】 1.7 【详解】由图乙可知，电压表选用0~3V量程，分度值为0.1V，因此示数为1.7V； 由图甲可知，小灯泡、串联，闭合开关，电压表与并联，故测两端的电压。 【变式5-1】如图所示，两个电流表指针位置均为图b所示，通过的电流为____________。 【答案】 0.3 【详解】由电路图可知，与并联，测干路电流，测支路的电流，因并联电路干路电流大于支路电流，两表指针位置相同，故选用量程，选用量程，所以的读数为，即通过的电流。 【变式5-2】在图甲所示电路中，当闭合开关后，两灯均发光，这时两只电压表的指针偏转角度相同，指针位置均为如图乙所示，则通过两灯的电流I1____________I2（填“>”、“<”、“=”），灯L1两端的电压为____________V。 【答案】 = 7.2 【详解】由图甲可知，与串联，测电源总电压，测两端电压，串联电路中电流处处相等，且总电压大于部分电路电压，所以，，又因为两表指针偏转角度相同，故使用0~15V量程，使用0~3V量程，总电压是电压的5倍。由图乙读得两端电压为 ，电源总电压为 。根据串联电路电压规律，灯两端的电压为 。 【变式5-3】如图甲所示电路中，当闭合开关和后，两个电压表的指针均为图乙所示，则电阻两端的电压为___________V。若断开开关，闭合开关，则电压表示数为__________V。 【答案】 4.8 6 【详解】闭合开关和时，与串联，电压表测电源电压，电压表测两端电压。因串联电路总电压大于部分电路电压，两电压表的偏转角度相同，故使用量程，分度值为0.5V，示数为 使用量程，分度值为0.1V，示数为 由串联电路电压规律得，两端电压 断开开关、闭合时，与串联在电路中，因电压表内阻极大，其示数近似等于电源电压，故示数为。 【题型六】电学图像题易错 【例6】在“探究电流与电压关系”的实验中，某同学根据实验数据分别画出了电阻R1和R2的I﹣U图像如图所示，则R1与R2的阻值之比为______。 【答案】1:2 【详解】由图像可知，当电阻R1两端的电压为3V时，通过电阻R1的电流为0.6A，电阻R1的阻值 当电阻R2两端的电压为3V时，通过电阻R2的电流为0.3A，电阻R2的阻值 所以电阻R1与R2的阻值之比 【变式6-1】在探究“导体中的电流与电压关系”的实验中，得到了如图甲、乙两个元件电流与电压的数据，通过整理绘制出了如图所示的图像。据图像分析，下列判断正确的是（     ） A．根据，甲元件的电阻会随电压的增大而增大 B．根据，乙元件的电阻会随电流的增大而减小 C．将甲、乙元件串联接到电源3V的电路中，通过甲、乙的电流为0.2A D．将甲、乙元件并联接到电源2V的电路中，通过甲、乙的电流之比是1：2 【答案】C 【详解】A．甲元件图像为过原点的直线，电流与电压成正比，电阻保持不变，故A错误； B．由图可知，乙元件电压时电流，电阻 电压时电流，电阻 电流变大，电阻确实变小，但电阻是导体本身性质，不能说电阻随电流增大而减小，是因为电压升高温度改变，导致电阻变小，因果不能说成电流决定电阻。故B错误； C．串联电路电流处处相等，总电压等于各分电压之和。当电流时，查图得，，总电压 符合电源电压，故C正确； D．并联电路各支路电压相等，均为。查图得，，电流之比 故D错误。 故选C。 【变式6-2】如图1所示，铅笔芯与滑动变阻器串联接在电压恒为6V的电路中，闭合开关，滑动变阻器的滑片从A端向B端移动，电流表和电压表示数变化情况如图2所示，由图像可知，当滑动变阻器两端电压为1V时，此时，铅笔芯两端的电压是_______V，铅笔芯的电阻是_______。在滑动变阻器接入电路的阻值逐渐减小的过程中，铅笔芯的电阻_______（选填“变大”“变小”或“不变”）。 【答案】 5 10 变小 【详解】由电路图，电路中铅笔芯和滑动变阻器串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路电流，则图2图像为滑动变阻器的图像，当滑动变阻器接入电路阻值较大时，由串联电路分压原理，滑动变阻器分压较大，此时电路电流较小，反之，当滑动变阻器接入电路阻值较小时，滑动变阻器分压较小，此时电路电流较大。电源总电压恒为6V，由串联电路电压规律，滑动变阻器两端电压为1V时，滑动变阻器接入电路阻值较小，铅笔芯两端电压为 由图2可知，此时电路电流，由欧姆定律得铅笔芯的电阻为 从图像取多组对应数据计算铅笔芯电阻。当滑动变阻器电压为2V、电流0.38A时，铅笔芯电压为 电阻约为 滑动变阻器电压为3V、电流0.25A时，滑动变阻器接入电路阻值较大，铅笔芯电压为 电阻为 可见滑动变阻器接入阻值减小、电路电流逐渐变大的过程中，铅笔芯的电阻在变小。 【变式6-3】燃气泄漏是十分危险的事，使用燃气的场所应安装燃气浓度监测仪。图1是小年设计的某种燃气浓度监测仪，电源电压U恒为4V，R为定值电阻，Rx为气敏电阻，电压表为燃气浓度的显示装置，其量程为0~3V。Rx的值与气体浓度的关系如图2所示。当气体浓度增加时，Rx的值将_________。若要将电压表的示数为1.5V处标为气体浓度0.5%，则R的值应为_________Ω。若长时间使用后，电源电压降低，则测量结果_________（选填“大于”、“小于”或“等于”）实际的气体浓度。 【答案】 减小 12 小于 【详解】由图2可知，气体浓度增加时，的值减小。 由图1可知，电阻R与串联，电压表测R两端电压；由图2可知，气体浓度为0.5%时，， 气敏电阻两端电压为 因串联电路电流处处相等，由得。 电源电压降低时，若实际气体浓度不变，则不变，由串联分压规律可知两端电压减小；因电压表示数越小对应气体浓度越小，故测量结果小于实际浓度。 【题型一】物理量的不定关系的判断 【例1】甲、乙是由同种材料制成的两个导体，甲、乙的电阻相等，长度分别为L甲、L乙，横截面积分别为S甲、S乙，则下列判断可能成立的是（　　） A．L甲> L乙， S甲> S乙 B． C． D． 【答案】A 【详解】导体的电阻大小由导体的材料、长度、横截面积有关。材料一定时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。 A．，，甲的长度大于乙，而甲的横截面积大于乙，这两种变化对电阻的影响是相反的，因此可能使甲乙的电阻相等。故A符合题意； B．，，甲乙的材料和横截面积相同，乙的长度更大，则乙的电阻更大，故B不符合题意； C．，，甲的长度大于乙，而甲的横截面积小于乙，则甲的电阻更大，故C不符合题意； D．，，甲的长度小于乙，而甲的横截面积大于乙，则甲的电阻更小，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-1】如图所示，AB、BC是由同种材料制成的长度相同、横截面积不同的两段导体，将它们串联后连入电路中，则以下判断正确的是（     ） A．RAB>RBC，UAB=UBC B．RAB>RBC，IAB=IBC C．RAB＜RBC，IAB＜IBC D．RAB＜RBC，UAB＜UBC 【答案】B 【详解】CD．由图可知 ，因材料、长度相同，横截面积越小电阻越大，则 ，故CD错误； B．两段导体串联，根据串联电路电流规律可知 ，故B正确； A．根据 ，因 且 ，则 ，即 ，故A错误。 故选B。 【变式1-2】质量相等的甲、乙两物体的初温、比热容分别为。在吸收相同的热量后相接触，热量从甲传到乙，则下列情况中不可能的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】A．质量相等的甲、乙两物体吸收相同的热量后相接触，热量从甲传到乙，说明吸收相同的热量后，甲的温度高于乙的温度，若t甲>t乙、c甲>c乙，根据Q=cmΔt可得c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙 已知c甲>c乙，则Δt甲<Δt乙，初温t甲>t乙，则末温可能甲的温度高于乙的温度，故A不符合题意； B．若t甲>t乙、c甲<c乙，根据Q=cmΔt可得c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙 已知c甲<c乙，则Δt甲>Δt乙，初温t甲>t乙，则末温可能甲的温度高于乙的温度，故B不符合题意； C．若t甲<t乙、c甲<c乙，根据Q=cmΔt可得c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙 已知c甲<c乙，则Δt甲>Δt乙，初温t甲<t乙，则末温可能甲的温度高于乙的温度，故C不符合题意； D．若t甲<t乙、c甲>c乙，根据Q=cmΔt可得c甲m甲Δt甲=c乙m乙Δt乙 已知c甲>c乙，则Δt甲<Δt乙，初温t甲<t乙，则末温不可能甲的温度高于乙的温度，故D符合题意。 故选D。 【变式1-3】初温相等的甲、乙两物体，在吸收相同的热量后，甲的温度低于乙的温度，那么，这两个物体的质量和比热容不可能是（　　） A．， B．， C．， D．， 【答案】D 【详解】初温相等的甲、乙两物体，在吸收相同的热量后，甲的温度低于乙的温度，则甲升高的温度低于乙。 A．若，，根据，，故A不符合题意； B．若，，根据，也可能，故B不符合题意； C．若，，根据，也可能，故C不符合题意； D．若，，根据，一定是，故D符合题意。 故选D。 【变式1-4】温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后，将其接触后，热量由甲传给乙。关于两种金属块的质量m甲、m乙及比热容c甲、c乙，下列关系式中可能成立的是（　　） A．m甲<m乙，c甲<c乙 B．m甲=m乙，c甲<c乙 C．m甲<m乙，c甲=c乙 D．m甲>m乙，c甲<c乙 【答案】D 【详解】温度相同的甲、乙两种金属块放出相等热量后，将其接触后，热量由甲传给乙，则甲的末温高，甲的温度变化较小，根据可得 故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式1-5】同种材料制成的长度相等的甲、乙导体串联在电路中，若甲导体两端的电压大于乙导体两端的电压，则关于甲、乙的横截面积S甲、S乙大小，下列判断正确的是（　　） A．S甲一定小于S乙 B．S甲可能等于S乙 C．S甲一定大于S乙 D．S甲可能小于S乙 【答案】A 【详解】根据串联电路电流的规律：串联电路的电流处处相等，所以流经两导体的电流相等。根据欧姆定律，甲导体两端的电压大于乙导体两端的电压，所以甲导体的电阻大于乙导体的电阻，根据材料、长度相同的导体的横截面积越大电阻越小可以判断出S甲一定小于S乙，故BCD错误，A正确。 故选A。 【题型二】油量表 【例2】如图所示是一种自动测定油箱内油面高度的装置。 (1)图中油量表是由电流表改装而成，当油面下降时，变阻器R连入的阻值将________（选填“A：变大”“B：变小”或“C：不变”），电流表示数将_______（选填“A：变大”“B：变小”或“C：不变”）； (2)若用电压表改装成油量表，要求油面升高时电压表示数变大，电压表应并联在图中_______（选填“A：定值电阻R0”或“B：变阻器R”）两端。 【答案】(1) A B (2)A 【详解】（1）[1][2]由图可知，R0、R串联，油量表即电流表测电路中的电流。当油面下降时，浮子下沉，滑杆左端向下运动，右端上升，即变阻器R的滑片向上运动，连入的阻值将变大，故选A，此时电路中的总电阻增大，根据可得，当电压一定时，电流变小，即电流表示数将变小，故选B。 （2）油面升高时，浮子带电滑杆左端向上运动，右端下降，即变阻器R的滑片向下运动，连入的阻值将变小，根据串联电路正比分压可知，滑动变阻器两端的电压变小，R0两端的电压变大，所以用电压表改装成油量表，要使油面升高时电压表示数变大，电压表并联在定值电阻R0两端，故选A。 【变式2-1】如图所示，是一种自动测定油箱内油量的装置，是转动式滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，且由定位挡板限制只能在电阻上滑动，从油量表指针所指的刻度，就可以知道油箱内液面的高度，请回答： (1)图中油量表为____________表改装而成。闭合开关，当油箱内所盛油量逐渐增多时，整个电路中的电流____________（选填“增大”“减小”或“不变”）；当油箱空置时，闭合开关，改装成油量表的电表的示数____________（选填“等于”或“不等于”）零； (2)定值电阻在电路中的作用是____________； (3)正常行车过程中，油表指示一直满偏，则可能的原因是____________（选填“短路”、“开路”、“短路”、“开路”）（油箱本身是完好的）。 【答案】(1) 电压 减小 等于 (2)保护电路 (3)R开路或R0短路 【详解】（1）[1]由电路图可知，R和R0是串联的，油量表并联在电路中，是电压表改装而成。 [2]闭合开关，当油箱内所盛油量逐渐增多时，滑动变阻器接入电路的电阻变大，串联电路总电阻等于各分电阻之和，所以电路总电阻变大，由欧姆定律可知通过电路的电流变小。 [3]当油箱空置时，滑动变阻器接入电路的电阻为0，根据串联分压特点可知滑动变阻器两端的电压为0，即电压表的示数等于零。 （2）当滑动变阻器接入阻值为零时，可限制电路中的最大电流，防止电流过大烧坏电源，起到保护电路的作用。 （3）若短路，无论滑片如何移动，接入阻值均为零，电压表的示数等于零，不符合题意。若短路，电路为滑动变阻器的简单电路，电压表测量电源电压，示数始终最大且不变，油表指示一直满偏，符合题意。若开路，电压表无法和电源接通，示数为0，不符合题意；若开路，电压表与电源接通，测量电源电压，示数始终最大且不变，油表指示一直满偏，符合题意。则可能的原因是R开路或R0短路。 【题型三】电路故障 【例3】 在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，过了一会儿电流表示数突然变小。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。现将完好的电阻R替换电阻R1，只有当电阻R_______R1时，才能判断出故障。请写出替换前后电流表示数的变化情况及对应的故障。__________________________。 【答案】 ≥ 见解析 【详解】[1][2]由电路图可知，两电阻并联，电流表在干路上测干路电流，并联电路中干路电流等于各支路电流之和，电源电压为U0保持不变，过了一会儿电流表示数突然变小，说明是某一支路上开路了。当用完好的电阻R替换电阻R1，只有当R≥R1时，若电阻R1开路，则替换后电路的总电阻变小，电流表示数增大；若电阻R2开路，则替换后电路的总电阻变大或不变，电流表示数减小或不变，则可判断。反之，若所替换的电阻R＜R1，无论是电阻R1开路还是电阻R2开路，替换后的总电阻都变小，电流表的示数都增大，则无法判断故障原因。故当电阻R≥R1时，才能判断出故障。 【变式3-1】如图所示，某创新小组设计了一个身高测量仪，电源电压为，的阻值为。 (1)若当两端的电压为18V，通过它的电流为0.9A，则的电阻为________欧。若它两端的电压降为9V，则的电阻为________欧。 (2)当测量者身高变高时，电流表的示数将________，电压表的示数将________，（均选填“A．变大”、“B．变小”或“C．不变”）由于电表量程的限制，测量范围有限，为增大测量范围，可以用阻值更________（选填“A．大”“B．小”）的导体替换。 (3)若闭合开关S后，发现无论如何移动滑片，两电表示数均不变，已知电路中仅有一处故障，且只发生在、上。请写出两电表示数及其对应的故障________ 【答案】(1) 20 20 (2) B A A (3) 电流表示数为、电压表示数为0V时，短路；电流表示数为0A、电压表示数为时，开路；电流表示数为0A、电压表示数为0V时，开路。 【详解】（1）的电阻 电阻是导体本身的属性，与两端电压无关，故电压降为9V时，的阻值仍为20Ω。 （2）由图可知，与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压。身高变高时，滑片上移，接入电路的电阻变大，总电阻变大，由可知，电路电流变小，故电流表示数变小，故选B。 由串联分压规律可知，电阻变大，其分得的电压变大，故电压表示数变大，故选A。 换用阻值更大的时，相同对应的电路电流更小，分得的电压更小，可允许的变化范围更大，测量范围更大，故选A。 （3）若短路，电压表被短路，示数为0V；电路总电阻为，电流，移动滑片不改变电路电阻，两表示数均不变； 若开路，电路断开，电流表示数为0A；电压表通过接电源两端，测电源电压，示数为，移动滑片电路仍开路，两表示数均不变； 若开路，电路断开，电流表示数为0A；两端无电压，电压表示数为0V，移动滑片电路仍开路，两表示数均不变； 若短路，电流表示数随滑片移动而变化，不符合题意，故排除。 【题型四】电路问题的综合应用 【例4】如图（a）、（b）所示电路的电源电压相等且不变，若电流表A1、A的示数相等，则电阻R1、R2、R3、R4的大小关系有（     ） A．R1+R2=R3+R4 B．R1=R3+R4 C．R1＞R3+R4 D．R2＜R3+R4 【答案】C 【详解】设电源电压为，电流表示数为。图(a)总电阻，图(b)总电阻，则。图(a)中、并联，总电阻小于任一分电阻，即且；图(b)中、串联，总电阻。联立可得且，则。 故选C。 【变式4-1】如图所示，电源电压保持不变，电阻的阻值为10欧。开关S闭合后，用一个阻值为20欧的电阻替换电阻，可能使电流表示数与替换前相等的方法是（     ） A．电源电压不变，不移动滑片P B．电源电压不变，向右移动滑片P C．增大电源电压，不移动滑片P D．减小电源电压，向右移动滑片P 【答案】C 【详解】设电源电压为，滑动变阻器接入阻值为，由图可知，滑片P向右移动时， 阻值变大。 替换前干路电流； 替换后，则干路电流 A．，。，故A不符合题意； B．，向右移动滑片P，。，故B不符合题意； C．，增大电源电压。若，即，，因，，即，故C符合题意； D．减小电源电压，向右移动滑片P，，则，故D不符合题意。 故选C。 【变式4-2】如图所示的电路中，电源电压不变，开关S闭合，开关由断开到闭合的过程中，下列说法中正确的是（     ） A．电流表示数变大，电压表示数不变 B．电流表示数变大，电压表示数变小 C．电压表和电流表示数的比值不变 D．电压表和电流表示数的比值变小 【答案】C 【详解】AB． 断开时，与串联，电流表测量电路电流，电压表测量的电压。电流表示数为 电压表示数 闭合时， 被短路，电路为 的简单电路，电流表测量电路电流，电压表测量电源电压。电流表示数，电压表示数 ，因 ，且 故电流表和电压表示数均变大，AB错误； CD．电压表和电流表示数的比值均等于的阻值，因 为定值电阻阻值不变，故比值不变，C正确，D错误。 故选C。 【变式4-3】在如图所示的电路中，电源电压不变，电键闭合。当滑动变阻器向左移动过程中，电路中的（　　） A．电压表的示数不变 B．电流表A的示数变小 C．电压表示数与电流表A示数的比值不变 D．电压表V示数与电流表A示数的乘积变小 【答案】C 【详解】先分析电路结构：​与滑动变阻器串联，电流表测电路总电流，​测两端电压，测电源电压（电源电压不变，因此示数始终不变）。 B．滑片向左移动时，​接入电路的电阻变小，总电阻变小，电源电压不变，根据欧姆定律​，电路电流变大，因此电流表示数变大，故B不符合题意； A．是定值电阻，由​，电流变大，因此​两端电压（​示数）变大，故A不符合题意； C．示数与示数的比值，是定值电阻，因此比值不变，故C符合题意； D．示数等于电源电压，电流表示数变大，因此二者乘积变大，故D不符合题意。 故选C。 【变式4-4】将相同器材分别如图（a）、（b）所示连接，当两电路中滑动变阻器的滑片同时从电阻最大位置移动到中点时，下列说法中正确的是（     ） A．（a）、（b）两图中各自电压表与电流表示数的比值都变小 B．（a）、（b）两图中两电压表示数可能相等 C．（a）、（b）两图中两电压表之和将变大 D．（a）、（b）两图中各自电压表示数变化量与电流表示数变化量的比值可能相等 【答案】B 【详解】A．两图中都是与滑动变阻器串联，电流表测电路总电流；a图电压表测滑动变阻器的电压，b图电压表测定值电阻的电压，设电源电压为，滑动变阻器最大阻值为， 根据欧姆定律，电压表与电流表示数的比值等于电压表所测元件的电阻： a图中比值是滑动变阻器接入电阻，滑片从最大移到中点，接入电阻变小，比值变小； b图中比值是定值电阻的阻值，始终不变。 故A错误； B．滑片移动到中点时，滑动变阻器接入电阻为： a图电压： b图电压： 当滑动变阻器最大阻值时，，因此两电压表示数可能相等，故B正确； C．两电路滑动变阻器接入电阻始终相等，因此两电路电流相等，b图电压表示数等于a图中定值电阻的电压，结合串联电路总电压等于各部分电压之和，因此（电源电压），电源电压不变，所以两电压表示数之和始终不变，故C错误； D． 对a图：，推导得； 对b图：，推导得； 只看大小，二者大小一定等于，并非“可能相等”，故D错误。 故选B。 【变式4-5】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电路中各元件均完好。闭合开关S。 (1)将变阻器的滑片向左移动时，电流表示数将 _______，电压表示数将 _______。（均选填“变大”“变小”或“不变”） (2)若将电流表和电压表位置互换，请指出在向左移动滑片过程中，两电表示数的变化情况____________________。 【答案】(1) 不变 变大 (2)电流表的示数变大，电压表示数为零 【详解】（1）将变阻器的滑片向左移动时，滑动变阻器接入电路的电阻不变，由，电流表示数不变，由知电压表的示数变大。 （2）若将电流表和电压表位置互换，电压表被短路，向左移动滑片过程中，由，电流表的示数变大。 【变式4-6】小明按照图甲电路图连接电路，探究通过导体的电流与电压、电阻的关系。电源电压为恒定不变。根据实际所测数据，在图乙中依次描点画出、、的图像。则的阻值为_____Ω；单独分析图乙中每条图像，可知，_____，实验中滑动变阻器的最大阻值为_____，为了探究电流与电阻的关系，分别将三个电阻接入电路，需要保持电阻两端电压不变，则该电压的最小值为_____V。 【答案】 5 见解析 25 1.5 【详解】[1]由图乙可知，当电阻Ra两端电压为3.0V时，通过电阻Ra的电流为0.6A，则Ra的阻值为 [2]由图乙可知，三个电阻的图线的延长线均过原点，即三个电阻的I-U图像为过原点的斜线，故可得出结论：当导体电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 [3]每次实验时，将变阻器的滑片P移至阻值最大端，则闭合开关时电路中的电流最小；由图乙中b图线可知，当电阻Rb两端电压为1.0V 时，通过电阻Rb的电流为0.1A，根据串联电路的规律及欧姆定律可知，滑动变阻器连入电路中的电阻为 即实验中滑动变阻器的最大阻值为20Ω。 [4]由图乙中b图线可知，当电阻Rb两端电压为3.0V时，通过电阻Rb的电流为0.3A，则Rb的阻值为 由图乙中c图线可知，当电阻Rc两端电压为3.0V时，通过电阻Rc的电流为0.15A，则Rc的阻值为 则 研究电流与电阻的关系，要控制电压表示数不变，滑动变阻器与定值电阻串联，设电压表示数为UV，根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压 根据分压原理有 即① 因电压表示数UV为定值，由①式可知，方程左边为一定值，故右边也为一定值，则当定值电阻取最大值时，滑动变阻器连入电路中的电阻最大，此时电压表的示数最小，由①式得 解得电压表的示数，即为完成实验，控制不变的最小电压为1.5V。 【题型五】实验题Ⅰ 【例5】某小组同学探究了“导体中的电流跟电阻的关系，所选器材有：电压为4.5V的电源、阻值分别为：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω的定值电阻，规格符合要求的滑动变阻器。 (1)连接电路时断开开关，闭合开关前滑动变阻器的滑片移至阻值最大处的目的是_________； (2)同学们正确连接电路，规范操作，更换不同阻值的电阻多次实验，得到如图所示的图像。由图像可以得出结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成_________； (3)上述实验中，同学们每次实验保持电压表示数为_________V不变。在实验过程中，当将10Ω电阻换成20Ω的定值电阻实验时，移动滑动变阻器滑片时，眼睛观察_________（选填“电流表”或“电压表”）。 【答案】(1)保护电路 (2)反比 (3) 3 电压表 【详解】（1）闭合开关前滑动变阻器调至最大阻值，此时电路总电阻最大、电流最小，作用是防止电流过大损坏电路元件，目的是保护电路。 （2）由乙图可知，电流与电阻的乘积为定值，可得结论：电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。 （3）取图中任意一组数据计算，可得定值电阻两端电压 因此每次实验保持电压表示数为3V不变；更换定值电阻后，需要调整滑动变阻器使定值电阻两端电压回到设定的3V，因此移动滑片时眼睛要观察电压表。 【变式5-1】小张和小王做“探究导体中电流与电压的关系”实验。他们用干电池作电源，通过改变串联的干电池个数改变电压。 (1)小王设计了实验电路图。他交流后认为电源电压为1.5伏的整数倍，只需数干电池的个数即可记录电压值。小张认为这是错的，请分析原因：________； (2)修改了错误后他们选用导体A、B进行实验，将数据记录在表一、表二中。 表一：导体A　　　　　　　　　　　　　    表二：导体B 实验序号 电压（伏） 电流（安） 实验序号 电压（伏） 电流（安） 1 1.2 0.12 4 1.2 0.08 2 2.4 0.24 5 2.4 0.16 3 3.6 0.36 6 3.6 0.24 ①分析比较实验序号1、2与3或4、5与6的数据可归纳得出的初步结论是：________。 ②进一步综合分析表一或表二的数据，可归纳得出：________。 【答案】(1)没有电压表测量导体两端电压 (2) 同一导体，通过导体的电流与其两端的电压成正比 同一导体两端的电压与通过的电流的比值相同，不同导体两端的电压与通过的电流的比值不同 【详解】（1）探究导体中电流与电压的关系，要记录电流随电压的变化关系，图中没有电压表，不能测量导体两端的电压。不能仅通过干电池个数计算，因为干电池可能存在老化、实际输出电压偏离 1.5V 的情况，导致导体两端实际电压与干电池标称电压的整数倍不符。 （2）①[1]分析比较实验序号1、2与3或4、5与6的数据可知，电压增大为原来的几倍，通过电流也增大原来的几倍，即归纳得出的初步结论是：同一导体，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。 ②[2]进一步综合分析表一、表二的数据，对导体A，其电压与电流的比值 对导体B，其电压与电流的比值 可以得到同一导体两端的电压与通过的电流的比值相同，不同导体两端的电压与通过的电流的比值不同。 【题型六】实验题Ⅱ 【例6】小华做“用电流表和电压表测量电阻”的实验，现有电源（电压为2V的整数倍）、标有“20Ω  2A”字样的滑动变阻器、电流表、电压表（0～15V量程损坏）、开关、待测电阻以及导线若干。小华正确连接电路，将滑片移到阻值最大处，闭合开关，电压表和电流表指针偏转情况如图（a）、（b）所示。为了继续实验，小华采取的方法是：不改变电路连接，直接将电源电压调低2V，此时电压表示数如图（c）所示。 (1)图（b）中电流表的示数为__________A。 (2)求出原先的电源电压U，并说明理由。 (3)计算调低电源电压后测得的电阻的阻值。（计算结果保留1位小数） 【答案】(1)0.24 (2)8V (3) 【详解】（1）图（b）中电流表的量程为0~0.6A，分度值为0.02A，指针指在0.24A的位置处，所以电流表的示数为0.24A。 （2）伏安法测电阻的实验中，待测电阻与滑动变阻器串联，电压表并联在待测电阻两端，小华正确连接电路，将滑片移到阻值最大处为20Ω，闭合开关，电压表和电流表指针偏转情况如图（a）、（b）所示，电压表测得待测电阻两端电压大于3V，电流表示数为0.24A，根据欧姆定律和串联电路电压的特点，则电源电压 因为，所以原来的电源电压① 不改变电路连接，直接将电源电压调低2V，此时电压表示数如图（c）所示，电压表量程为0~3V，分度值为0.1V，示数为2.4V，两次测量电路中的总电阻不变，根据欧姆定律可知，当R不变时，U变小，I也变小，所以此时电路中的电流，则滑动变阻器两端电压 根据欧姆定律和串联电路电压的特点，可得此时电路电源电压 则原来电源电压② 联立①②，可得原来电源电压 由题意可知电源电压为2V的整数倍，所以原来的电源电压为8V。 （3）将电源电压调低2V后，此时电源电压 待测电阻两端电压为2.4V，根据串联电路电压的特点，此时滑动变阻器两端的电压为 已知此时滑动变阻器的阻值为20Ω，根据欧姆定律可得此时串联电路的电流为 串联电路电流处处相等，所以此时电阻 【变式6-1】小丽做“用电流表、电压表测电阻”实验，现有电源（电压为1.5V的整数倍，且保持不变）、待测电阻、滑动变阻器（标有“5Ω；2安”字样）、电流表、电压表、开关各一个，以及导线若干。她正确连接电路，闭合开关后，将变阻器滑片从一端向另一端移动，并记录实验数据。图（a）所示为滑片在某一端点时的电压表示数，图（b）所示为滑片在某一端点时的电流表示数；当滑片在某一位置时电压表、电流表示数分别为4.0V和0.38A。 (1)实验原理：________ (2)根据滑片在某一位置时电压表、电流表的示数计算待测电阻的阻值（精确到0.1Ω）。 (3)通过计算说明实验所用电源的电压。 【答案】(1) (2)10.5Ω (3)4.5V 【详解】（1）伏安法测电阻的实验原理是 。 （2）已知该位置电压U=4.0 V，电流I=0.38 A，代入数据可得 （3）由题意知，其中当滑片在某一位置时电压表、电流表示数分别为4.0伏和0.38安，可知电压表选择的是大量程，分度值为0.5V，电流表可能为小量程，也可能为大量程。由图a知，若变阻器接入电路的阻值为0，此时电压表的示数为即为电源电压为3.0V，小于滑片在某一位置时的4.0V，不符合题意，故变阻器移滑片移动的一端为变阻器阻值最大端，阻值，，则此时待测电阻两端的电压为，此时通过电路的电流为 电源电压 代入得 根据题意，电源电压为1.5 V的整数倍，且电源电压需要大于的最大电压4.0 V，因此最符合的电源电压为4.5 V。 【变式6-2】小红做测量电阻的实验，现有电源（电压为3V且保持不变）、待测电阻、电阻（阻值为10Ω）、电阻（阻值为20Ω）、电流表、开关及导线若干。她经过思考，将与串联接入电路，连接正确，闭合开关，观察到电流表示数如图7所示。她断开开关，仅用替换，闭合开关，观察到电流表示数为0.58A。 (1)图中的电流表示数为________A； (2)根据实验的相关信息可判断：电路中存在________（选填“A．开路”或“B．短路”）故障，发生故障的元件为________（选填“A．”“B．”或“C．”），请说明理由； (3)计算待测电阻的阻值。（计算结果保留一位小数） 【答案】(1)0.20 (2) B C (3) 【详解】（1）电流表接线柱接的是量程，分度值为0.02A，指针指向0.20A，因此读数为0.20A。 （2）[1][2]故障是短路，发生在，理由： 电源电压恒为3V，若所有元件正常，与串联时，总电阻 因此电路电流 但实际电流为0.58A，远大于0.15A，说明总电阻远小于正常阻值，因此是短路故障（若开路则电流为0，与题意矛盾，排除开路）。 若短路：第一次只有接入，电流应为 与第一次电流0.2A不符，排除；若短路：第一次只有接入，得 第二次与串联，电流应为 与0.58A不符，排除；综上可得短路。 （3）第一次：与串联，总电阻 因此 第二次：短路，只有接入， 取两次平均值得 【题型七】综合信息题 【例6】小明想设计一款简易身高测量仪，工作原理可以看作是由电源、定值电阻R1、特制变阻器R2、一个电流表（或一个电压表）以及开关、导线组成的串联电路。 (1)特制变阻器R2可依据被测者的身高同步变化阻值，其关系如下表所示。分析比较表中的数据，可得出的初步结论是：________； 身高h/m 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 R2/Ω 0 5 10 15 20 (2)选择下列方案中的_________，使电表能够合理反映身高测量仪的示数。 A． 串联一个电流表      B．在R1两端并联一个电压表      C．在R2两端并联一个电压表 当电源电压为15V，定值电阻R1的阻值为5Ω，根据你选择的方案计算：当测量仪的示数为1.6m时，对应的电表示数是多少________。 【答案】(1)特制变阻器的阻值随身高的增大而增大 (2) C 10V 【详解】（1）分析表格数据可知，身高增大时，的阻值均匀增大，因此可得结论：特制变阻器的阻值随身高的增大而增大。 （2）[1]电路中与串联，身高越高，阻值越大，总电阻越大，根据欧姆定律，电路电流越小： A．串联电流表时，身高越高电流表示数越小，不符合“身高越高测量示数越大”的使用习惯，故A不符合题意； B．两端电压，身高越高电流越小，电压表示数越小，故B不符合题意； C．两端电压，电源电压不变，身高越高越小，越大，电压表示数随身高增大而增大，故C符合题意。 故选C。 [2]身高为1.6m时，由表格得，总电阻 电路电流 两端电压 即电表示数为10V。 【变式6-1】某同学利用课余的时间设计了身高体重测量仪的原理图。电源，电源的电压恒定，其中为12V，为定值电阻，为压敏电阻，其阻值随压力F大小变化图像如图乙所示。滑动变阻器是竖直固定放置的均匀电阻棒，长度适当，其接入电路的电阻与接入电路的棒长成正比，其滑片P可以随身高的变化竖直上下移动。 (1)当同学的体重增大时电流表的示数将___________（选填“变大”“变小”或“不变”），当电流表的读数为0.6A时，该同学的体重为___________N。 (2)当同学身高增加时电压表的示数将___________，当电流表的示数将___________（以上两空选填“变大”“变小”或“不变”） (3)小红身高为155cm，用该测量仪测量时，电流表示数为0.4A，电压表的示数为4V；小明身高为160cm用此测量仪测量时，电流表的示数为0.3A，电压表的示数为6V。当小强测量时电压的示数为8V则小强的身高为多少cm（写出必要的文字说明、表达式及最后结果）。 【答案】(1) 变大 500 (2) 变大 变小 (3)170 【详解】（1）[1][2]根据压敏电阻Rₜ随压力F的关系图可知，体重越大，压力越大，R1阻值越小，由可知，电流表的示数将变大；当电流表的读数为0.6A时，Rt的阻值为 由图乙可知，压力为500N，体重为500N。 （2）[1][2]根据图甲左电路可知，滑动变阻器R2与R3串联，电流表A2测量电路电流，电压表测量滑动变阻器两端电压，当同学身高增加时，变阻器连入电路的电阻变大，由串联分压可知电压表的示数变大，电路的总电阻变大，由可知，电流表A2示数变小。 （3）电流表示数为0.4A时，电源电压UB=U1+I1R3=4V+0.4A×R3① 电流表示数为0.3A时，电源电压UB=U2+I2R3=6V+0.3A×R3② 由①②得到R3=20Ω，UB=12V，当小强测量时电压的示数为8V，电路中的电流③ 即 可以得到R2=40Ω，小红身高为155cm，变阻器连入电路的阻值 小明身高为160cm，变阻器连入电路的阻值 身高变化160cm-155cm=5cm 变阻器的阻值变化量为20Ω-10Ω=10Ω 当R2=40Ω，变阻器的阻值变化量为40Ω-10Ω=30Ω 则 身高的变化量ΔL=15cm，所以小强身高为155cm+15cm=170cm 【变式6-2】如图所示是某物理小制作小组同学设计的身高测量仪的简易电路图。电源电压为6伏，R0为定值电阻。闭合开关，测得并记录部分数据见下表： 身高h/厘米 160 165 170 175 180 电压表示数/伏 0.0 2.0 … 3.6 4.0 电流表示数/安 0.3 … … … … （1）计算定值电阻R0的阻值；( ) （2）计算身高180厘米的同学测量时滑动变阻器接入电路的阻值Rp；( ) （3）请说明R0在电路中的作用：______。 （4）甲、乙两同学经过讨论后认为可以用图像法处理数据，并对绘制的h-Up图像作出不同的猜想，如图所示，其中正确的是图______（选填“甲”或“乙”）。 （5）当身高为170厘米的同学测量时电压表的示数为______伏。 【答案】 20Ω 40Ω 见解析 乙 3 【详解】（1）[1]由图可知，R0与RP串联，电压表测RP两端的电压，电流表测电路中的电流，由表中数据可知，电压表的示数为零时，RP连入电路的电阻为零，只有R0的简单电路，电流表的示数是0.3A，定值电阻R0的阻值 （2）[2]由表中数据可知，身高180厘米的同学测量时，电压表的示数是4.0V，由串联电路电压的规律可知R0两端的电压 U01=U-UP1=6V-4V=2V 通过R0的电流 由串联电路电流的规律和欧姆定律得到滑动变阻器接入电路的阻值 （3）[3]电路中R0可以保护电路，防止电源短路，烧坏电流表和电源。 （4）[4]当导体的材料和横截面积相同时，长度越长，电阻越大，当h增大时，RP增大，由串联分压可知电压表的示数变大，即UP变大，电路的总电阻变大，由欧姆定律可知电路中的电流变小，由可知UP和RP比值变小，UP和h比值变小，即h和UP比值变大，所以正确的是图乙。 （5）[5]由表中数据可知，当身高是160cm时，电压表的示数为零时，RP连入电路的电阻为零，身高180厘米时，滑动变阻器接入电路的阻值是40Ω，h与RP成正比，所以当身高是170厘米时，滑动变阻器接入电路的阻值是20Ω，电路中的电流 电压表的示数为 【题型一】比热容、内能模型 【模型解读】比热容的概念、单位、公式、物理意义等；理解影响内能的大小因素，实例分析改变内能的方式；利用比热容公式综合分析热传递方向问题。 【例1】煤油的比热容为焦/（千克·℃），它的单位读作_______，它表示质量为1千克的煤油，温度升高1℃时，________为焦。一瓶煤油倒出一半时，剩下的比热容将______（选填“变大”、“变小”或“不变”）。 【答案】 焦每千克摄氏度 吸收的热量 不变 【详解】比热容单位的读法为焦每千克摄氏度，煤油的比热容的物理意义是质量为1千克的煤油，温度升高1℃时，吸收的热量为焦。比热容是物质固有的属性，只与物质的种类和状态有关，与质量和体积无关，因此一瓶煤油倒出一半时，剩下的比热容将不变。 【变式1-1】下列实例中，通过做功改变物体内能的是（     ） A．晒太阳取暖 B．用热水袋暖手 C．搓手使手发热 D．用冷水冷却热鸡蛋 【答案】C 【详解】ABD．晒太阳取暖、用热水袋暖手、用冷水冷却热鸡蛋，都是内能从高温物体转移到低温物体，属于热传递改变内能，故ABD不符合题意； C．搓手使手发热，是双手摩擦时克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于通过做功改变物体内能，故C符合题意。 故选C。 【变式1-2】热传递改变物体内能的实质是能量的_______；做功改变物体内能的实质是能量的_______。 【答案】 转移 转化 【详解】[1]热传递改变物体内能的实质是能量的转移，比如冬天用热水袋取暖，热水袋的内能（热能）转移到人体，能量的形式没有发生变化，只是从一个物体（热水袋）转移到了另一个物体（人体）。 [2]做功改变物体内能的实质是能量的转化，例如摩擦生热，通过摩擦力做功，将机械能转化为内能，能量的形式从机械能变成了内能，发生了形式上的转变。 【变式1-3】温度为零下10℃的冰块_______（填“具有”或“没有”）内能。如图所示，甲、乙两相同的烧杯中装有水，_____杯中水的内能更大；这是因为体积相同的水，_____越高，水的内能越大。 【答案】 乙 温度 【详解】[1][2]内能的大小与物体的温度、体积、状态、种类等因素有关，两个烧杯中水的体积相同，乙杯中水的温度高，所以乙杯中水的内能更大。 【变式1-4】质量和初温相等的铜块和铁块（），在放出相等的热量后相互接触，那么（     ） A．能量由铜块传给铁块 B．温度由铜块传给铁块 C．铜块和铁块之间不发生热传递 D．以上说法均不正确 【答案】D 【详解】B．热传递过程中传递的是能量，不是温度，故B错误，不符合题意； A．由放热公式，得温度降低量，已知、相同，，故；末温，初温相同，故；热传递方向为能量从高温物体传向低温物体，故能量应由铁块传给铜块，故A错误，不符合题意； C．两者存在温度差，会发生热传递，故C错误，不符合题意。 故选D。 【题型二】热机、热机的效率模型 【模型解读】分析、理解汽油机、柴油机的工作循环过程，明确压缩气体实验、加热封闭试管实验等能量转化情况，根据汽油机的能量流向图求热机的效率。 【例2】 如图所示的实验装置进行了实验，随着试管内水和水蒸气的内能不断增加，水沸腾后，盖在试管口上的塞子会受到水蒸气的压力而冲出，水蒸气的________能转化为塞子的机械能，此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的________冲程相似，是图中的________（选填“甲”或“乙”） 【答案】 内 做功 甲 【详解】[1][2]塞子冲出过程中，水蒸气对塞子做功，内能减小，将水蒸气的内能转化为塞子的机械能。此过程的能量转化情况与四冲程汽油机的做功冲程相似。 [3]甲图中，进气门、排气门都关闭，活塞向下运动，是做功冲程；乙图中，进气门、排气门都关闭，活塞向上移动，是压缩冲程，因此与甲图相同。 【变式2-1】汽油机的顶部有___________（选填“火花塞”或“喷油嘴”），除做功冲程外，其它冲程靠飞轮的___________来完成。如图所示是某辆汽车汽油机的能量流向图，若汽油机工作时完全燃烧1 kg的汽油，可以用来做功___________焦。（汽油的热值为） 【答案】 火花塞 惯性 【详解】汽油机顶部有火花塞，除做功冲程是高温高压燃气做功，推动活塞运动，其余冲程靠飞轮的惯性完成。 汽油完全燃烧释放的热量为 由能量流向图可知，用来做功的能量占总热量的比例为 可以用来做的功为 【题型三】电学基础模型 【模型解读】带电体及其性质，验电器及其应用，电路及其组成部分，电流的形成与方向，常见的电流、电压值，电流、电压的测量。 【例3】静电吸附型手机膜撕下外层保护膜后，膜面会很快沾上空气中的灰尘、绒毛等细小杂物，这是因为带电体具有吸引________的性质；若将两张带同种电荷的手机膜相互靠近，会产生相互________（选填“吸引”或“排斥”）的力。 【答案】 轻小物体 排斥 【详解】由带电体的性质可知，带电体能够吸引轻小物体。 由电荷间的相互作用规律可知，同种电荷相互排斥。 【变式3-1】如图所示，流经小灯泡的电流的方向是_______，电子定向移动流经小灯泡时的方向是_______。（两空均选填“从左到右”或“从右到左”）。 【答案】 从右到左 从左到右 【详解】在电源外部，电流方向是从电源正极经用电器到负极，所以流经小灯泡时的方向是“从右到左”；物理学规定正电荷定向移动的方向为电流方向，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，金属导线靠的是自由电子导电，电子定向移动流经小灯泡时的方向是“从左到右”。 【变式3-2】________是为电路中的导体提供电压的装置，一节干电池的电压为________V。某兴趣小组同学将铜片和锌片插入橙子中制成水果电池，连接电压表，如图所示，锌片是电池的________极，电压表示数为________V。 【答案】 电源 1.5 负 0.6 【详解】电源是为电路中的导体提供电压的装置，一节干电池的电压为1.5V。 由图可知，电压表正常偏转，说明此时电流从电压表的正接线柱流入，从负接线柱流出，故锌片为负极，铜片为正极。 由图，电压表测量范围为0~3V，分度值为0.1V，示数为0.6V。 【变式3-3】用丝绸摩擦过的玻璃棒去接触不带电的验电器A，A的金属箔片张角变大，如图所示。再用C棒去同时接触验电器A、B的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大。则下列说法中正确的是（     ） A．验电器的原理是异种电荷互相吸引 B．C棒与其手柄D均为导体 C．当C棒接触两验电器的金属球时，电荷移动的方向为B到A D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，电子由丝绸转移到玻璃棒 【答案】C 【详解】A．验电器是利用同种电荷相互排斥的原理工作的，故A错误； B．用C棒去同时接触验电器A、B的金属球，发现A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大，说明电荷通过导体棒C发生了转移，C棒是导体；手柄D为绝缘体，若手柄D为导体，则电荷会通过人体导入大地，验电器A、B张角都会减小到0，故B错误； C．丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，该玻璃棒去接触不带电的验电器A时，验电器A也会带正电，而验电器B不带电，当用C棒去同时接触验电器A、B的金属球时，A的金属箔片张角变小，B的金属箔片张角变大，说明验电器B上的自由电子向验电器A转移，使得验电器A金属箔所带的正电荷数目减少，张角变小，B因缺少电子张角变大，因此电荷移动的方向为B到A，故C正确； D．丝绸摩擦玻璃棒的过程中，丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，则玻璃棒失去了电子，因此电子由玻璃棒转移到丝绸，故D错误。 故选C。 【变式3-4】(1)用电流表测量电流时，在不确定被测电流大小时应通过 ________ 的方法来选择量程，如图所示，电流表读数是 ________ A； (2)用电压表测量电压时，若开关闭合前出现图甲所示情况，则接下来应进行的操作是_________；若开关闭合后出现图甲所示的情况，则接下来应进行的操作是________；如图乙所示，电压表的分度值是 __________ V，电压表读数是 ________ V。 【答案】(1) 试触 1.4 (2) 将电压表调零 应断开开关，调换正负接线柱接线 0.1 0.9 【详解】（1）[1]不能确定被测电流的大小时，应通过试触的方法来选择量程，试触时，先选择大量程，观察指针的偏转程度，偏转过小时，说明应选用小量程。 [2]图示的电流表选用大量程，对应的分度值为0.1A，示数为1.4A。 （2）[1]图甲中，闭合开关前，电压表的指针不在0刻度线上，应先将电压表调零。 [2]闭合开关后，电压表指针如图甲所示，则电压表的指针反向偏转，说明电压表的正、负接线柱接反了，应断开开关，调换正负接线柱接线。 [3][4]图乙中，电压表选用小量程，每1V中有10小格，每小格为0.1V，即分度值为0.1V，示数为0.9V。 【题型四】串、并联电路中电流、电压特点模型 【模型解读】在串联电路中，“等流分压”；在并联电路中，“等压分流”。 【例4】如图甲是探究串联电路中的电流关系的电路图，开关闭合后电流表的示数如图乙所示，那么电流表的示数应是__________，电流表的示数为__________。 【答案】 【详解】图乙中电流表选用的是量程，该量程的分度值为0.02A，指针指向0.4A后第2小格，读数为。 由图甲可知，两个灯泡和两个电流表串联在电路中，根据初中物理串联电路的电流特点：串联电路中各处电流都相等，因此电流表A2的示数和A1相同，也为0.44A。 【变式4-1】如图，闭合开关后，电流表A1、A2、A3的示数分别为2.5A、1A、2A，则流过灯L1、L2、L3的电流分别为______A、______A、______A。 【答案】 1 1 0.5 【详解】由图可知，电路是三个灯泡并联，电流表A1测三个灯泡的总电流；电流表A2测灯泡L1支路电流，已知电流表A2的示数为1A，则灯泡L1的电流是1A，电流表A3测量灯泡L1、L2的总电流，根据并联电路中电流规律可得，灯泡L2支路的电流为 灯泡L3的电流为 【变式4-2】如图所示电路，电源电压为3 V且保持不变。闭合开关S后，电压表的示数为1 V，则灯L1两端的电压为________V；通过灯L1和灯L2的电流之比I1∶I2=________。若断开开关S，电压表的示数将________。（选填“变大”或“不变”“变小”） 【答案】 2 1∶1 变大 【详解】闭合开关S后，与串联，电压表测两端电压，灯两端的电压为 由串联电路电流特点可知 断开开关S后，电压表串联接入电路，示数接近电源电压，故电压表示数变大。 【题型五】欧姆定律模型 【模型解读】电阻与变阻器、电位器等；探究电流与电压、电阻关系；欧姆定律的内容、公式及其变形公式、应用；电阻与电流、电压之间的关系。 【例5】最早探究电流与电压、电阻关系的科学家是______________。若某导体两端的电压为4.2伏时，电流为0.7安，则该导体的电阻为______________欧；若通过该导体的电流为0安，则该导体的电阻为______________欧。 【答案】 欧姆 6 6 【详解】最早通过实验探究得出电流与电压、电阻定量关系的科学家是欧姆，该规律也被命名为欧姆定律。 该导体的电阻为 因电阻是导体本身的固有特性，与通过的电流、两端电压无关，故通过导体电流为0安时，该导体电阻仍为6Ω。 【变式5-1】如图所示是电阻、的-图像。将电阻、串联后接入某电源两端时，通过的电流为0.2A；再将电阻、并联后接入同一电源两端，此时干路中的电流是___________A。 【答案】 0.9 【详解】由串联电路电流特点得，通过电阻B的电流为0.2A，由图像得，电流为时，电阻A两端电压，电阻B两端电压，电源电压为 由并联电路电压特点得，两电阻并联时两端电压等于电源电压，由图像得，电压为时，通过电阻A的电流，通过电阻B的电流，干路电流为 【变式5-2】如图甲所示的调光型台灯，通过旋动下方连接碳膜电阻的旋钮，调节灯的亮度。调节亮度的变阻器如图乙所示，要想改变灯的亮度，要和灯泡________（选填“串联”或“并联”）连接；当A、B端接入电路时，顺时针旋转滑片P，台灯的亮度将________（选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。 【答案】 串联 变暗 【详解】滑动变阻器要改变灯泡亮度，需与灯泡串联。 A、B端接入电路时，接入的是AP段碳膜电阻，顺时针旋转滑片P，接入电阻丝长度变长，电阻变大，所以电路电流变小，台灯变暗。 【题型六】电阻的串联与并联模型 【模型解读】等效电阻；电阻的串联与并联在欧姆定律中的应用。 【例6】关于3Ω和6Ω的两个电阻说法正确的是（　　） A．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体长度，等效电阻为9Ω B．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2Ω C．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体长度，等效电阻为2Ω D．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2Ω 【答案】B 【详解】AB．电阻并联后，相当于增加了导体的横截面积，因并联电路的总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，所以3Ω和6Ω的两个电阻并联后的等效电阻 故A错误，B正确； CD．导体串联后，相当于增长了导体的长度，因串联电路的总电阻等于各电阻之和，所以，3Ω和6Ω的两个电阻串联后的等效电阻 R'=R1+R2=3Ω+6Ω=9Ω 故CD错误。 故选B。 【变式6-1】一个5欧的电阻与一个1欧的电阻并联后，其总电阻（　　） A．大于5欧 B．小于5欧大于1欧 C．等于1欧 D．小于1欧 【答案】D 【详解】电阻并联后总电阻小于任一电阻的阻值，则一个5欧的电阻与一个1欧的电阻并联后，其总电阻小于1欧，故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 【变式6-2】如图所示，电源电压不变，电阻，闭合开关S，电流表的示数为0.6A，若要使电流表的示数变为1.2A，请判断以下操作中可行的是（     ） A．在电阻R两端并联一个5Ω的电阻 B．在电阻R两端并联一个10Ω的电阻 C．在电路中串联一个5Ω的电阻 D．在电路中串联一个10Ω的电阻 【答案】B 【详解】电源电压 目标总电阻 CD. 串联电阻总电阻增大，电流减小，故CD不符合题意； AB. 给R并联电阻时，R的支路不受影响，通过R的电流仍为0.6A，干路总电流等于各支路电流之和，因此新增支路的电流需要为 并联电路各支路电压等于电源电压6V，因此新增电阻的阻值应为 故A不符合题意，B符合题意。 故选B。 题目类型 技巧 比热容、内能模型 热传递的条件：温度差，方式：辐射、传导、*对流。 不同物质的导热性一般不同。 内能的概念、单位；影响内能大小的因素：温度、体积、状态。 改变内能的方式：热传递—本质是内能的转移，做功—本质是内能的转化，它们在改变物体的内能上是等效的。 热机、热机的效率模型 热机的概念及其分类，内燃机的工作循环过程：吸气、压缩、做功、排气冲程；知道汽油机、柴油机的结构及其异同； 热值的概念、物理意义及其有关计算； 汽油机的能量分配图，热机效率的计算。 电学基础模型 知道常见的电流、电压值：如家用空调正常工作时电流约A，一节干电池的电压为1.5V，家用照明电路的电压为220V等。 明确带电体及其性质、使物体带电的方法、验电器及其作用。 电流、电压的有关概念、单位及换算、测量等。 串、并联电路中电流、电压特点模型 在串联电路中，“等流分压”；在并联电路中，“等压分流”。 公式表示如下： 在串联电路中，I=I1=I2； 在串联电路中，U=U₁+U₂。 在并联电路中，I=I₁+I₂； 在并联电路中，U=U₁=U₂。 欧姆定律模型 滑动变阻器、电位器等应用：明确接入电路的有效电阻部分。 探究电流与电压、电阻关系、电阻的测量： 明确实验目的，设计实验方案，准备实验器材、连接电路图，根据实验方案、器材等设计实验步骤并进行之，记录并分析实验数据，得出实验结论，交流并反思。 电阻的串联与并联模型 等效分析：以教材为例，U相等，I相等（电流表示数相等），则R相等。 公式推导：欧姆定律公式+串、并联电路中电流、电压特点有关公式。 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $