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第3節　電阻
1.認識電阻,知道電阻是導體本身的一種性質。
2.能畫出電阻的符號,掌握電阻的單位及其換算。
3.能說出影響導體電阻大小的因素,通過實驗體會控制變量法的應用。
一、電阻
1.定義:導體對電流　 　的大小,通常用字母　 　表示。
2.單位:電阻的國際單位是　 　,簡稱　 　,符號是　 　。其他的單位還有　　(kΩ)、
　 　(MΩ),換算關系:1 kΩ=　 　Ω,1 MΩ=　 　Ω。
3.電阻器:具有一定　 　 的元件,也叫做　 　電阻,簡稱電阻,在電路圖中用符號“　 　 ”表示。
二、影響電阻大小的因素
1.因素:導體的電阻是導體本身的一種性質,它的大小與導體的　 　、長度和　 　等因素有關。
2.大小關系:同種材料、橫截面積相同的導體,長度越長,電阻　 　;同種材料、長度相同的導體,橫截面積越小,電阻　 　。
阻礙作用
R
歐姆
歐
Ω
千歐
兆歐
103
106
阻值
定值
材料
橫截面積
越大
越大
提示與辨析
(1)導體不接入電路時,導體的電阻為零。( )
(2)一切導體的電阻都隨著溫度的升高而增大。( )
×
×
三、半導體和超導現象
1.半導體:有一些材料的導電能力介于　 　之間,常常稱為半導體。例如鍺、　　。
2.超導現象:某些物質在很低的　 　時,電阻就變成了　 　,這就是超導現象。
導體和絕緣體
硅
溫度
0
[典例1] (2023湛江經開區質檢)關于導體的電阻,下列說法正確的是( )
A.導體兩端電壓為0時,其電阻也為0
B.導體的電阻由它兩端的電壓和通過的電流決定
C.導體的電阻越大,說明它對電流的阻礙作用越大
D.絕緣體電阻很大,導體沒有電阻
[變式1] 下列關于電阻單位的換算中,正確的是( )
A.300 Ω=3×10-6 MΩ B.3.6 MΩ=3.6×103 Ω
C.500 kΩ=5 MΩ D.5 kΩ=5 000 Ω
電阻及單位
C
D
探究影響導體電阻大小的因素
實驗器材及實驗電路 1.實驗器材:電源、電流表、開關、燈泡、導線、不同規格的金屬絲。
2.不同規格的金屬絲:相同長度和橫截面積、不同材料,是探究電阻與材料的關系;相同材料、橫截面積,不同長度,是探究電阻與長度的關系;相同材料、長度,不同橫截面積,是探究電阻與橫截面積的關系。
3.電流表:通過比較電流的大小得出電阻的大小
實驗 方法 (1)轉換法的應用:通過比較電流表示數或小燈泡的亮度來判斷電阻的大小,電流表示數越大或燈泡越亮,表明導體電阻越小。 (2)控制變量法的應用 ①探究導體電阻與導體材料的關系(選取長度和橫截面積均相同的不同種材料制成的導體,如圖中A,B); ②探究導體電阻與導體長度的關系(選取同種材料制成的橫截面積相同、長度不同的導體,如圖中B,D); ③探究導體電阻與導體橫截面積的關系(選取同種材料制成的長度相同、橫截面積不同的導體,如圖中B,C)
注意 事項 (1)連接電路時,開關要　 　。
(2)電流表先選大量程試觸,再選合適量程。
(3)觀察電流表讀數后,立即斷開開關
現象 與結論 導體電阻的大小取決于導體的　 　、　 　、　 　,還與溫度有關。
(1)同種材料、橫截面積相同的導體,長度越長,電阻越　 　。
(2)同種材料、長度相同的導體,橫截面積越小,電阻越　 　。
(3)其他條件相同時,溫度越高,導體電阻一般越　
評估 與改進 (1)若只有兩根相同的導線,要探究電阻與導體橫截面積的關系,可以將兩根導線并聯接入電路以改變橫截面積。
(2)溫度對電阻大小的影響:同一導體,溫度越高,電阻一般越大。
(3)實驗中比較電阻大小用電流表而不只使用燈泡的原因是使實驗現象更明顯
斷開
材料
長度
橫截面積
大
大
大
[典例2] (一題練透)小明、小紅和小亮在做“探究影響導體的電阻大小因素”實驗時,做出了如下猜想。
猜想一:導體的電阻可能與導體的長度有關。
猜想二:導體的電阻可能與導體的橫截面積有關。
猜想三:導體的電阻可能與導體的材料有關。
實驗室提供了4根電阻絲,其規格、材料如表格所示,為了驗證猜想,他們利用圖(甲)的電路圖進行實驗。
編號 材料 長度/m 橫截面積/mm2
A 鎳鉻合金 0.25 1.0
B 鎳鉻合金 0.50 1.0
C 鎳鉻合金 0.25 2.0
D 錳銅合金 0.25 1.0
(1)實驗中,通過觀察　 　可以判斷導體的電阻的大小,用到的實驗方法是　 　。小燈泡在電路中的主要作用是　 　。
(2)為了驗證猜想一,小明依次把M,N跟電阻絲　 　的兩端相連,閉合開關,記下電流表的示數,分析比較這兩根電阻絲電阻的大小。
(3)依次把M,N跟電阻絲A,C兩端連接,閉合開關,觀察電流表的示數,分析比較兩根電阻絲電阻的大小,可探究電阻跟　 　的關系,其結論是　 .
　。
(4)為了驗證猜想三,小明依次把M,N跟電阻絲　 　的兩端相連,閉合開關,記下電流表的示數,分析比較這兩根電阻絲電阻的大小。
(5)小紅在探究同樣的課題時,手邊只有一根電阻絲,那么,她利用這根電阻絲和上述電路,不能夠完成猜想　 　(選填“一”“二”或“三”)的實驗驗證。
電流表示數
轉換法
保護電路
A,B
橫截面積
材料、長度相同的導體,橫截面積越小,
電阻越大
A,D
三
(6)小明在探究猜想一,二,三中用到的主要研究方法是　 　。下列4個實驗中沒有用到此方法的是　 　。
A.探究浮力大小的影響因素 B.探究影響壓力作用效果的因素實驗
C.探究平面鏡成像的特點實驗 D.探究影響摩擦力大小的因素實驗
(7)如圖(乙)所示電路,閉合開關,當用細鐵絲繞制的線圈未被加熱時,電流表的示數為0.4 A,給線圈加熱一段時間后,電流表的示數將　 　(選填“>”“=”或“<”)0.4 A。原因是
　 。
控制變量法
C
<
溫度越高,鐵絲的電阻越大
[典例3] (課后T4改編RJ九全P67)一根長1 m的導線,電阻為R,先把它剪去一半,再將剩下的一半拉長到1 m,此時它的電阻( )
A.大于R B.等于R
C.小于R D.因條件不足,無法判斷其變化
[變式3-1] 下列因素中,對導體電阻大小有決定作用的是( )
A.導體是否接入電路 B.導體兩端的電壓
C.通過導體的電流 D.導體的長度
[變式3-2] (2024襄陽)如圖所示,多芯線是高壓輸電常用的導線,它是由多根細導線并聯組成。材料、長度相同的多芯線的電阻　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)其中每一根細導線的電阻。
影響電阻大小因素的綜合運用
A
D
小于
1.一款5G手機的折疊屏由柔性發光二極管制成,其中制成發光二極管的材料是( )
A.導體 B.半導體
C.超導體 D.絕緣體
2.下列有關電阻的說法正確的是( )
A.導體的電阻越大,表明導體的導電能力越強
B.畫電路圖時,電阻的符號是R
C.導體中的電流為零時電阻也為零
D.導體的電阻是導體本身的一種性質,與導體的材料、長度和橫截面積等因素有關
B
D
3.通常情況下,關于一段粗細均勻的鎳鉻合金絲的電阻,下列說法中正確的是( )
A.通過合金絲的電流越小,合金絲的電阻越大
B.合金絲的電阻跟該合金絲的橫截面積無關
C.合金絲兩端的電壓越大,合金絲的電阻越小
D.合金絲的電阻跟該合金絲的長度有關
4.一段1 m長的電阻絲,下列做法能使它的電阻增大的是( )
A.對折 B.長度拉伸為原來的2倍
C.剪掉一半 D.外表涂上絕緣材料
5.(課后T1改編RJ九全P67)電阻是導體對電流的　 　作用,如圖所示兩段材料相同、長度相等、橫截面積不同的圓柱形導體A,B,A比B的橫截面積大,它們的電阻關系是RA　 　RB;A導體的電阻為7 Ω,合　 　 kΩ=　 　MΩ。
D
B
阻礙
<
7×10-3
7×10-6
6.(2023廣東外國語模擬)如圖所示,在探究影響導體電阻大小因素的實驗中,導線a,b,c粗細相同,b,d粗細不同,b,c長度不同。
(1)該實驗是通過觀察　 　間接比較導線電阻的大小。
(2)選用導線a,b分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導體的　 　有關。
(3)選用導線b,c分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導體的　 　有關。
(4)選用導線　 　分別接入電路中,是為了探究電阻大小跟導體的橫截面積有關。
(5)影響導體電阻大小因素除了上述因素外,還可能跟　 　有關。
電流表的示數
材料
長度
b,d
溫度
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第十六章　電壓　電阻
第1節　電壓
1.知道電壓的作用及電源是提供電壓的裝置。
2.熟記電壓的單位及其單位之間的換算關系。能說出一些常見的電壓值。
3.能正確使用電壓表測量電壓。
一、電壓
1.作用:要讓一段電路中有電流,它的兩端就要有　 　。　 　的作用就是給用電器兩端提供電壓。
2.符號:通常用字母　 　表示電壓。
3.單位及換算:國際單位是　 　,簡稱　 　,符號是　 　。常用單位是　 　(kV)和
　 　(mV),換算:1 kV=　 　V,1 mV=　 　V。
4.生活中常見的電壓值:一節干電池電壓　 　;一節鉛蓄電池電壓　 　;手機電池電壓　 　;家庭電路電壓　 　;人體安全電壓 。
二、電壓的測量
1.工具:電壓的高低用　 　 測量。
電壓
電源
U
伏特
伏
V
千伏
毫伏
103
10-3
1.5 V
2 V
3.7 V
220 V
不高于36 V
電壓表
2.電壓表的使用及讀數
符號 電壓表在電路中的符號為 　
接線柱 有三個接線柱,兩個量程。“-”表示　 　接線柱,“3”和“15”是兩個　 　接線柱。當用“-”和“3”兩個接線柱時,其量程為“0～3 V”;當用“-”和“15”兩個接線柱時,其量程為“0～15 V”
量程及分度值 選0～3 V量程,每一個小格表示　 　V,每一個大格表示　 　V;選0～15 V量程,每一個小格表示　 　V,每一個大格表示　 　V
使用 方法 ①使用電壓表前,首先要將指針調至零刻度線處,明確電壓表的量程和分度值,被測電壓不能超過電壓表的量程。
②電壓表必須和被測用電器　 　。
③標有“-”的接線柱靠近電源　 極,標有“3”或“15”的接線柱靠近電源　 　極。
④被測電壓未知時,應采取　 　法來判斷被測電壓是否在電壓表的測量范圍內。
⑤電壓表可以直接接到電源兩極上,此時電壓表所測電壓為電源電壓
讀數 方法 根據導線連接的接線柱判定選用的量程→根據量程確定對應的分度值→根據指針位置正確讀取電壓表的示數→記錄數值時不要忘記寫上單位
負
正
0.1
1
0.5
5
并聯
負
正
試觸
提示與辨析
在選擇電壓表的量程時,盡可能選用大的量程,以免損壞電壓表。( )
×
[典例1] 下列關于電壓的敘述正確的是( )
A.有電壓就一定形成電流
B.在任何情況下,一節干電池的電壓都是1.5 V
C.電壓只能使自由電子發生定向移動
D.電壓是使自由電荷發生定向移動形成電流的原因
電壓
D
易錯規避
1.形成持續電流的條件:(1)電路中有電源(或電路兩端有電壓);(2)電路為通路。
2.電路中有電流時一定有電壓,此時電路一定為通路;有電壓時卻不一定有電流(此時電路可能為斷路)。
[變式1]用如圖所示的“水路”模型類比基本電路。
(1)葉輪機在“水路”中的作用相當于下面哪個元件在電路中的作用( )
A.電源 B.開關
C.用電器 D.導線
(2)類比“水路”模型中“水壓是使水管中的水定向移動形成水流的原因”,我們很容易能理解電壓是使電路中的自由電荷　 　形成　 　的原因。
C
定向移動
電流
電壓的測量
[典例2] 如圖所示的電路圖中,能用電壓表正確測出L1兩端電壓的是( )
C
方法技巧
“方框法”巧判電壓表的測量對象
現象 結論
電壓表和用電器構成一個“方框” 電壓表測量這個用電器兩端的電壓
電壓表和電源構成一個“方框” 電壓表測量電源兩端的電壓
電壓表和用電器、電源一起構成一個“方框” 電壓表測量這個方框以外的用電器兩端的電壓
[變式2-1]如圖所示,用電壓表測量小燈泡兩端的電壓,結合電壓表使用說明,指出(甲)、(乙)、(丙)三圖中電壓表的使用錯誤。
(1)(甲)圖:　 　。
(2)(乙)圖:　 　。
(3)(丙)圖:　 　。
電壓表和燈泡串聯了
電壓表的正、負接線柱接反了
電壓表選用的量程過大
[變式2-2] (2023湘西)銅片和鋅片放入裝有鹽水的燒杯中,就成了一個自制電池,用導線將電壓表與銅片、鋅片相連,測量這個自制電池的電壓,如圖所示。以下說法正確的是( )
A.鋅片是電池的正極 B.這個電池的電壓為6 V
C.這個電池的電壓為3 V D.這個電池的電壓為0.6 V
D
[變式2-3] (課后T4改編RJ九全P59)如圖所示的實物電路,請用筆畫線代替導線按要求完成電路連接。要求:燈L1,L2串聯,電壓表只測量L1兩端的電壓。
答案:如圖所示
電流表和電壓表的異同
[典例3] 如圖所示,L1和L2是燈泡,且兩燈均正常發光,“○”處可以連接電流表、電壓表測量電路中的電流、電壓,以下說法中正確的是( )
A.a為電流表,b為電壓表,c為電流表
B.a為電壓表,b為電壓表,c為電流表
C.a為電流表,b為電流表,c為電壓表
D.a為電流表,b為電流表,c為電流表
B
方法技巧
三法出擊,巧判電表類型
1.直接觀察法:直接觀察電路中的電表接入電路的方式,若電表跟其他元件串聯,則這個電表為電流表;若電表跟其他元件并聯,則這個電表為電壓表。
2.電表刪除法:刪除電路中的某個電表,若不影響電路中所有用電器的工作,則這個電表為電壓表;若會影響,則這個電表是電流表。
3.假設判斷法:先假設電路中的電表為電流表或電壓表,再分析電路中是否出現故障,是否符合題意。
[變式3] (1)電壓表和電流表的相同之處
①使用前都要　 　;
②電流必須從　 　接線柱流入,從　 　接線柱流出;
③選擇量程時,若無法估測被測電壓或電流的大小,則應通過　 　法確定。
(2)電壓表和電流表的不同之處
①電流表必須和被測電路　 　,　 　(選填“可以”或“不可以”)直接接到電源的兩極上;電壓表必須和被測用電器　 　,　 　(選填“可以”或“不可以”)直接接到電源的兩極上。
②在如圖所示的電路中,閉合開關,兩燈均發光。若將電壓表并聯在燈L1的兩端,閉合開關,則燈L1　 　,燈L2　 　;若將電壓表串聯在該電路中,閉合開關,則燈L1　 　,燈L2
　 　,(以上均選填“發光”或“不發光”)電壓表　 　(選填“有”或“無”)示數。
調零
正
負
試觸
串聯
不可以
并聯
可以
發光
發光
不發光
不發光
有
1.了解一些常見的電壓,對我們正確使用用電器至關重要。以下關于電壓的說法中正確的是
( )
A.家用電器正常工作的電壓都是240 V
B.一節干電池的電壓是2 V
C.手機電池的電壓是3.7 V
D.一節鉛蓄電池的電壓是1.5 V
2.下列關于電源、電壓和電流的說法中正確的是( )
A.電壓是電路中的電流產生的 B.不同的電源提供的電壓一般不同
C.電壓的大小是由電流決定的 D.電路中只要有電壓,就一定有電流
C
B
3.(2023廣東龍湖實驗月考)如圖所示是小明同學測量小燈泡L1兩端電壓的電路,圖中有一條導線接錯了,接錯的導線是( )
A.導線1 B.導線2
C.導線3 D.導線4
4.(教材圖改編RJ九全P55)如圖所示,酸甜多汁的水果提供的電力足以點亮一排發光二極管。在此電路中水果扮演的角色是　 　,它為發光二極管提供了　 　(選填“電流”或“電壓”),使自由電荷在電路中定向移動,從而形成　 　。
C
電源
電壓
電流
5.(課后T2改編RJ九全P59)如圖所示,小明用電壓表測水果電池電壓,由圖可知:該水果電池的負極是　 　片,電壓為　 　V,合　 　mV,用水果電池給電路供電時,將　 　能轉化為電能。
鐵
0.5
500
化學
6.在虛線框中填入電池和電壓表的符號,使電路成為串聯電路。
答案:如圖所示
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第4節　變阻器
1.能說出滑動變阻器的構造,會畫出電路符號,知道滑動變阻器的工作原理和作用。
2.能把滑動變阻器正確接入電路來改變電路中的電流及用電器兩端的電壓。
一、變阻器
1.定義:能改變接入電路中　 　的元件叫做變阻器。學生實驗中常用的變阻器是
　 　,它在電路中的符號是　 　。
2.構造:如圖所示是滑動變阻器,其中A,B,C,D是四個接線柱,電阻絲外面涂著　 　,密繞在絕緣管上。與滑片P相連的電阻絲上的絕緣層已經　 　,電阻絲可以與滑片P相連,而它的兩端連在A,B兩個接線柱上。滑片P可以通過　 　與接線柱C,D相連,滑片移動到不同位置時,A,P(或者B,P)間電阻絲的　 　不一樣,這樣就可以改變接入電路中電阻的大小。
電阻大小
滑動變阻器
絕緣層
刮掉
金屬桿
長度
提示與辨析
在滑動變阻器的滑片頂部有一個銘牌,在銘牌上標有一個電阻值和一個電流值。“電阻值”表示該滑動變阻器的最大電阻;“電流值”表示該滑動變阻器允許通過的最大電流。如某滑動變阻器的銘牌上標有“50 Ω　2 A”,這表示滑動變阻器的最大阻值為50 Ω,滑動變阻器允許通過的最大電流是2 A。
3.滑動變阻器的工作原理:通過改變接入電路中電阻絲的　 　來改變接入電路中的電阻大小。
長度
二、滑動變阻器的使用
1.連接方式:滑動變阻器要與被調節的用電器　 　聯。
2.接入電路的方式:如圖所示的滑動變阻器,若將A,B兩個接線柱接入電路,移動滑片P,滑動變阻器接入電路的電阻　 　(選填“改變”或“不改變”),此時滑動變阻器相當于一個定值電阻;將　 　兩個接線柱接入電路,滑動變阻器接入電路的電阻最小,相當于一根導線;若使滑動變阻器接入電路的電阻可以隨滑片的移動而改變,應將　 　(選填“兩個上”“兩個下”或“一個上和一個下”)接線柱接入電路。
串
不改變
C,D
一個上和一個下
三、變阻器的應用
1.變阻器的作用:(1)保護電路;(2)通過調節變阻器電阻,改變電路中的　 　。
2.電位器:有些家用電器音量調節的器件也是一種　 　,通常稱為電位器。常見的含電位器的用電器還有:可調亮度的臺燈,可調溫度的電飯鍋等。
電流
變阻器
[典例1] 如圖所示是滑動變阻器的示意圖,整個電阻絲的電阻為20 Ω。如果將C,D接入電路中,電阻值為　 　 Ω;將A,B接入電路中,電阻值為　 　 Ω,起　 　的作用;將B,D接入電路中,此時　 　(選填“能”或“不能”)改變連入電路中的電阻,滑片P向右滑動時,接入電路的電阻將　 　,實驗前,應將滑片P移動到　 　(選填“A”或“B”)端。
認識和正確使用滑動變阻器
0
20
定值電阻
能
變小
A
方法技巧
1.接入電路時要“一上一下”選用接線柱。
2.進行實驗時,閉合開關前,要將滑片置于遠離“一下”接線柱的一端。
3.電阻大小的規律:近下電阻小,遠下電阻大。(下:下面被連接的接線柱)
[變式1-1] (課后T3改編RJ九全P71)如圖所示,當滑片P向右移動時,滑動變阻器連入電路的電阻變小的是( )
D
[變式1-2] 如圖所示為用滑動變阻器改變燈泡亮度的實驗,請你幫助他完成以下的判斷:
(1)閉合開關前,滑片P應移動到最　 　(選填“左”或“右”)端。
(2)當滑動變阻器的B,C兩個接線柱接入電路中,滑片P向A端移動時,燈L將　 　(選填“變暗”“不變”或“變亮”)。
(3)當滑動變阻器的A,D兩個接線柱接入電路中,要使燈L變暗,滑片P應向　 　端移動。
左
變暗
右
變阻器的應用
[典例2] (2023廣東龍湖實驗模擬)如圖所示,(甲)圖為亮度可調的臺燈,電位器是調節其亮度的裝置,電位器與燈泡應　 　聯。(乙)圖是電位器的內部結構示意圖,a,b,c是它的三個接線柱,旋鈕帶動滑片轉動,若順時針旋轉旋鈕時燈泡發光變亮,則需將　 　(選填“a和b”“b和c”或“a和c”)接線柱接入電路。關于電位器上電阻絲的材料應該選用　 　.
(選填“銅絲”或“鎳鉻合金絲”)。
串
b和c
鎳鉻合金絲
[變式2] (課后T4改編RJ九全P71)如圖所示是一種自動測定油箱內油面高度的裝置。
(1)圖中R相當于電學中的　 　(填元件名稱)。
(2)油量表使用改裝的　 　(選填“電壓表”或“電流表”)。
(3)當油箱中的油量增多時,R接入電路的電阻值將　 　,對電流的阻礙作用將　 　,此時電路中的電流將　 　。(均選填“增大”或“減小”)
變阻器
電流表
減小
減小
增大
1.使用調光燈時,滑片在弧形電阻絲上滑動,即可調節燈泡的亮度,這是通過下列哪個因素改變電阻絲接入電路中電阻的( )
A.長度 B.橫截面積
C.材料 D.溫度
2.(2024內江)如圖所示,給出了滑動變阻器四種接入電路的結構示意圖。其中,當滑片P向左滑動時,使連入電路中的電阻變大的接法是( )
A
C
3.實驗室中有一銘牌上標有“20 Ω　2 A”字樣的滑動變阻器,由此你能獲得關于這個滑動變阻器的信息是　 　;若要使滑動變阻器的滑片P向C端滑動時,小燈泡變亮,那么可以將滑動變阻器的A接線柱與　 　接線柱分別接在電路的M,N兩端。
該滑動變阻器的最大阻值為20 Ω,允許通過的最大電流為2 A
C
4.(教材“想想做做”改編RJ九全P68)如圖所示電路,導線a的一端固定連接在鉛筆芯上,當導線b的一端在鉛筆芯上左右移動時,燈泡亮暗會發生變化。這個實驗說明鉛筆芯是　 　(選填“導體”或“絕緣體”),還能說明導體的電阻與　 　有關,受此啟發,人們制造了一種可以改變電阻的元件,叫做　 　。
導體
導體長度
滑動變阻器
5.用滑動變阻器改變小燈泡的亮度。
(1)現在給你電源、小燈泡、開關、滑動變阻器各一個,導線若干,請在圖中用筆畫線代替導線連接電路,要求滑動變阻器的滑片向右移動時燈泡變暗。
答案:(1)如圖所示
串
(2)如果你還想知道電路中電流的變化情況,需在電路中再　 　聯一個電流表,并增加　　根導線。
一
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第2節　串、并聯電路中電壓的規律
1.學會正確使用電壓表測量串聯電路和并聯電路的電壓,并能畫出相應的電路圖。
2.會分析實驗數據,歸納并總結出串聯電路和并聯電路的電壓規律。
一、電池組的電壓
串聯電池組兩端的電壓等于每節電池兩端電壓　 　。
二、串聯電路中電壓的規律
串聯電路的電源電壓(U)等于各用電器兩端的電壓　 　,用公式表示為　 　。
三、并聯電路中電壓的規律
并聯電路中,各支路兩端的電壓　 　,且等于電源電壓(U),用公式表示為　 　。
之和
之和
U=U1+U2
相等
U=U1=U2
探究串、并聯電路中電壓的規律
實驗器材及實驗電路 1.實驗器材:電源、小燈泡兩個、電壓表1個,開關1個,導線若干。
2.小燈泡的選取要求:　 　的兩個小燈泡。
3.學生電源
規格不同
實驗過程及注意事項 1.實驗過程
(1)根據圖(甲)所示電路圖連接電路,將電壓表的兩端分別連到A與B,B與C,A與C,測量電壓UAB,UBC,UAC。記錄電壓表的示數并記錄在實驗數據表格中;改變兩個小燈泡的規格,重復上面的實驗;分析數據得出結論。
(2)按照圖(乙)連接電路,分別用電壓表測出小燈泡L1,L2兩端的電壓及電源電壓;改變兩個小燈泡的規格,重復上面的實驗;分析數據得出結論。
2.注意事項
(1)連接電路時,開關要　 　。
(2)連接電壓表時,要注意所選　 　應大于被測電壓,接入電路時要注意“正進負出”。
(3)讀數時,根據接線柱判斷所選的　 　,明確　 　 ,正確讀數。
3.實驗時常見問題及解決方法
(1)電壓表指針異常偏轉分析
①指針反向偏轉,說明電壓表的　 　了;
斷開
量程
量程
分度值
正、負接線柱接反
實驗過程 及注意事項 ②指針正向偏轉角度過小,說明　 　選擇過大;
③指針正向偏轉幅度超出刻度范圍,說明電壓表量程選擇過　 　;
④閉合開關前指針有偏轉,說明電壓表指針未調零。
(2)實驗數據記錄表格中數據異常的原因:通常為看錯電壓表量程而導致讀數錯誤。
4.更換　 　的小燈泡進行多次測量的目的:使實驗結論具有
　 　
現象 與結論 串聯電路中電源兩端電壓等于各用電器　 　;并聯電路中電源兩端電壓與各支路用電器兩端的電壓　 　
評估 與改進 為節省實驗時間,可將3個電壓表同時接在小燈泡L1,L2及電源的兩端,同時記錄并分析數據,得出結論
電壓表量程
小
不同規格
普遍性
兩端電壓之和
相等
[典例1] (一題練透)某學校實驗小組對串、并聯電路中電壓的規律進行了探究。下面是小剛探究串聯電路電壓規律的過程:
(1)如圖(甲)所示,小剛連接電路時,至少需要　 　根導線。
(2)實驗中,小剛需要選擇規格　 　(選填“相同”或“不同”)的小燈泡。
(3)他在檢查實驗器材時發現電壓表的指針如圖(乙)所示,接下來他要對電壓表進行的操作是
　 　。
(4)根據圖(甲)中的電路圖,用筆畫線代替導線,將圖(丙)所示的實物圖連接起來。
6
不同
調零
答案:(4)如圖所示
(5)小剛用電壓表測量L1兩端的電壓時,直接選用0～3 V的量程,小麗說這樣不行,規范的操作方法是先用　 　進行試觸。
(6)在測L1兩端電壓時,閉合開關,發現電壓表示數為零,原因可能是　 　(填出一種即可)。
(7)小剛正確測出了L1兩端的電壓U1=2.4 V后,保持電壓表的B連接點不動,只斷開A連接點,并改接到C連接點上,測量L2兩端電壓。他能否測出L2兩端電壓 　 　,理由是　 _
　。
(8)小剛分別測出AB,BC,AC間的電壓并記錄在下表中,分析實驗數據得出結論:串聯電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。請對小剛的做法進行評價:　 　,改進方法是　 　。
0～15 V的量程
L2斷路(或L1短路)
不能
電壓表的正、
負接線柱接反了
一次實驗具有偶然性
更換規格不同的燈泡進行多次實驗
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
(9)鄰組的小明采用與小剛相同的電路圖和電源進行實驗,得到數據如下:
分析數據后小明得出下面的結論:
①串聯電路中各部分電路兩端的電壓相等;
②在誤差允許范圍內,串聯電路總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。
其中結論　 　是錯誤的,導致錯誤結論出現的原因是　 _
　。
③在許多實驗中都需要進行多次測量:有的是為了找到普遍規律,避免偶然性;有的是為了求平均值以減小誤差。下列實驗中多次測量的目的與本實驗相同的是　 　(填字母)。
A.測量物體的長度 B.探究物體所受重力大小與質量的關系
UAB/V UBC/V UAC/V
第1次 1.9 1.9 4.0
第2次 2.0 2.0 4.1
第3次 2.2 2.2 4.2
①
每次都選用了規格相同的小燈泡進
行實驗
B
(10)拓展:小剛完成了“探究串聯電路電壓規律”的實驗后,得到“電源兩端電壓總大于各用電器兩端電壓之和”的結論。老師引導他用圖(丁)所示的電路進行探究。
①測量電源及燈泡兩端電壓。
電壓表接在C,D兩點,是為了測量燈泡　 　兩端的電壓,閉合開關,電壓表的示數[如圖(戊)所示]是　 V。
②測量電路中導線的電壓。測出導線BC間的電壓大約為0.05 V,由此得知導線分壓可能是造成結論與猜想不符的原因。
L1
1.7
(11)探究完串聯電路的電壓規律后,小剛又用下面的電路圖探究了并聯電路中的電壓規律:按照下面電路圖連接好實物,閉合開關后測出實驗數據記錄在下面的表格中。
根據小剛同學的實驗數據,可歸納得出結論:在并聯電路中,總電壓等于　 　。
各支路兩端的電壓
序號 V1示數/V V2示數/V V示數/V
1 1.0 1.0 1.0
2 2.5 2.5 2.5
3 4.0 4.0 4.0
串、并聯電路中電壓規律的應用
[典例2] (2023汕頭金平區期中)如圖所示的電路圖,開關S接到a時電壓表的示數為8 V,開關S接到b時電壓表的示數為3 V,下列說法不正確的是( )
A.開關S接到b時,L1,L2串聯
B.電源電壓為11 V
C.開關S接到a時,L1兩端電壓為5 V
D.開關S接到b時,L2兩端電壓為3 V
B
方法技巧
三步解決串、并聯電路電壓的關系
第一步:首先明確電路的串、并聯關系,必要時對電路進行等效處理,并畫出電路圖。
第二步:弄清楚電壓表是測量哪一部分電路兩端的電壓,若是需要讀數則要根據題中的條件判斷出電壓表選用的量程,并正確讀數。
第三步:根據串、并聯電路的電壓規律進行分析和計算。
[變式2-1] (2023青海改編)如圖所示,電源電壓保持不變,先閉合開關S1,再閉合開關S2,電壓表的示數　 　(選填“變大”“不變”或“變小”),燈泡L1兩端的電壓　 　(選填“大于”“小于”或“等于”)燈泡L2兩端的電壓。
[變式2-2](2023廣州十三中期中)如圖(甲)所示,當開關閉合后,兩燈都發光,此時V1,V2表的讀數如圖(乙)所示,則電源電壓為　 　V,燈L1兩端的電壓為　 　V,燈L2兩端的電壓為
　 　V。
不變
等于
6.0
3.5
2.5
電路故障分析
[典例3]在探究串聯電路電壓特點時,某同學設計的電路如圖所示。對于下列實驗過程中出現的現象及分析正確的是( )
A.開關閉合后,如果燈泡L2不亮,L1亮,一定是L2燈絲斷了
B.如果只有燈泡L1斷路,則開關閉合后電壓表示數一定為零
C.如果只有燈泡L2斷路,則開關閉合后電壓表示數一定為零
D.開關閉合后,如果電壓表示數為零,燈泡L2一定不發光
[變式3] (2023東營)如圖所示,閉合開關,燈L1,L2均不亮,小華用電壓表去判斷電路故障,當他將電壓表接在L1兩端時,電壓表無示數;當他將電壓表接在L2兩端時,電壓表有示數,由此可以判斷( )
A.燈L1斷路 B.燈L2斷路
C.燈L1短路 D.燈L2短路
C
B
1.如圖所示的電路,開關閉合后,電壓表V1的示數是1.5 V,V2的示數是4.5 V,則電源電壓是
( )
A.1.5 V B.3 V
C.4.5 V D.6 V
2.如圖所示,將燈泡L1和L2連接在電路中,分別用電壓表測量兩燈泡兩端的電壓示數為U1,U2,同時發現燈泡L1比燈泡L2亮,則( )
A.U1=U2 B.U1C.U1>U2 D.無法判斷
D
A
3.如圖所示,在“探究串聯電路中電壓的規律”時,閉合開關后,小雨同學用電壓表測出UAB=
3 V,UBC=3 V,UAC=6 V,在表格中記錄數據后,下一步應該做的是( )
A.整理器材,分析數據,得出結論
B.對換L1和L2的位置,再測出一組電壓值
C.換用電壓表的另一量程,再測出一組電壓值
D.換用不同規格的小燈泡,再測出幾組電壓值
4.小明同學有一個遙控汽車,工作時需要的電壓是6 V,如果用干電池供電,需要　 　節干電池　 　聯;如果用電壓表測量小燈泡兩端的電壓,需要將電壓表　 　(選填“串聯”或“并聯”)在小燈泡兩端,其理論依據是　 　。
D
4
串
并聯
并聯電路中各支路兩端的電壓相等
5.(2024襄陽改編)小陽同學設計了如圖(甲)所示電路圖探究并聯電路的電壓規律,請你回答下列問題。
(1)連接電路的過程中,開關應　 　。
(2)實驗中選擇小燈泡的規格應該　 　(選填“相同”或“不相同”)。
(3)分別測出小燈泡L1,L2兩端的電壓及　 　電壓,就可以分析并聯電路的電壓規律。
(4)當開關閉合時,電壓表出現了如圖(乙)所示情況,其原因是電壓表　 　。
(5)正確連接電路后,若測得L1兩端電壓為2.5 V,則L2兩端電壓是　 　V。
斷開
不相同
電源
正負接線柱接反了
2.5
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第十六章 電壓　電阻 章末知識復習
電流表和電壓表的使用方法
重難點撥
1.電壓表在電路中相當于一個阻值非常大的電阻,電流表在電路中相當于一根導線,所以當電壓表串聯在電路中時,電路相當于斷路,其他用電器無法工作;當電流表與用電器并聯時,與之并聯的用電器被短接,無法工作。
2.電壓表可視為斷開的電路,先將電壓表去掉,再分析電路的連接;再看電壓表并聯在哪一個元件的兩端,不論導線有多長,只要其中間沒有用電器或電源,則導線的兩端點都可看成同一點。
1.下列電路連接正確的是( )
C
2.如圖所示的電路中,甲、乙、丙為電流表或電壓表。閉合開關S后,要使小燈泡L1、L2均能發光并且組成并聯電路。則( )
A.甲為電流表,乙、丙為電壓表 B.甲為電壓表,乙、丙為電流表
C.乙為電流表,甲、丙為電壓表 D.乙為電壓表,甲、丙為電流表
D
3.(2024百色)如圖所示電路,閉合開關S1、S2,小燈泡L1和L2正常發光,電流表和電壓表均有示數。下列關于電路的分析不正確的是( )
A.燈L1與燈L2并聯 B.電壓表測量燈L1兩端的電壓
C.只斷開開關S1,燈L2正常發光 D.電流表測量電路總電流
D
串、并聯電路中電壓的特點
重難點撥
1.先去掉電壓表,分析電路的連接方式,即電路是串聯電路還是并聯電路,然后再分析各個電壓表分別是測量哪部分電路(或用電器)兩端的電壓。
2.根據串聯電路的電壓特點(U=U1+U2+…+Un)或并聯電路的電壓特點(U=U1=U2=…=Un)分析解答。
4.(2023佛山許海中學期末)如圖所示,電源電壓不變,斷開開關,電壓表示數為3 V;閉合開關,電壓表示數如圖,則此時( )
A.燈泡L1兩端電壓為1.3 V B.燈泡L2兩端電壓為8.5 V
C.燈泡L1兩端電壓為1.7 V D.燈泡L2兩端電壓為1.3 V
A
5.如圖所示是小寶同學做探究實驗時的電路圖,電路中的兩只相同的電壓表選用了不同的量程,測量時,兩只電壓表的指針恰好指在同一位置處,電壓表V1和V2的示數之比是　 　,選擇0～15 V量程的電壓表是　 　。
1∶5
V2
6.如圖所示是探究“串、并聯電路中電壓的關系”的電路圖。如圖(甲),閉合開關S,電壓表V1的示數是2.5 V,電壓表V2的示數是3.5 V,則電壓表V3的示數U3=　 　V;如圖(乙),閉合開關S,電壓表V1的示數U1=3 V,則電壓表V2的示數U2　 　(選填“>”“<”或“=”)U1,電源電壓U=
　 　V。
6
=
3
用電壓表和電流表判斷電路故障
重難點撥
電路出現故障,一般為短路或斷路,在每種故障下主要表現為電表有無示數和用電器是否正常工作,具體有以下方面:
7.在如圖所示的電路中,電源電壓保持不變,閉合開關電路正常工作,一段時間后,發現電路中有一個電表的示數突然變大,電阻R1或R2有一處發生故障,其他元件仍保持完好。下列說法正確的是( )
A.一定是R1短路 B.一定是R2短路
C.可能是R1斷路 D.可能是R2斷路
8.(2023呼和浩特)如圖所示,小媛同學設計了一個簡單的“調光電路”。電路連接好后閉合開關,導線完好,卻發現小燈泡不亮,電流表無示數。于是用一個完好的電壓表探測電路故障,將電壓表接在a、b兩點,發現無示數;接在a、c兩點,發現有示數。對故障分析,下列說法正確的是( )
A.滑動變阻器短路 B.滑動變阻器斷路
C.小燈泡短路 D.小燈泡斷路
D
D
9.如圖所示的電路中,當開關閉合時,燈不發光,電壓表示數為0;當開關斷開時,燈仍不發光,電壓表示數為6 V,則電路中故障是燈　 　(選填“短路”或“斷路”),電源兩端電壓為
　 　V。
短路
6
電阻和變阻器
重難點撥
1.在探究影響電阻大小的因素時,要注意三點
(1)涉及猜想時,要注意猜想要全面,即影響導體電阻大小的因素有導體的材料、長度、橫截面積和溫度。
(2)本實驗所應用的兩種科學研究方法是控制變量法和轉換法。
(3)在設計實驗或根據要求設計實驗步驟時,要注意正確運用控制變量法。
2.連接滑動變阻器及分析滑動變阻器接入電路中電阻大小時,把握以下規律:一上一下,遠離一下,近下電阻小,遠下電阻大。
10.(2024棗莊)小亮想探究“在溫度一定的條件下,導體電阻與長度、橫截面積的關系”,他已選好代號為“a”的導體,他還應選用表中哪兩個導體進行實驗探究( )
A.b、c B.c 、e
C.c 、d D.b 、e
導體代號 a b c d e
導體長度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
導體橫截面積S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
導體材料 鎳鉻 鎳鉻 鎳鉻 錳銅 鎳鉻
D
11.在收音機等電器中,有一種叫電位器的變阻器,電位器的外形及其內部構造如圖所示,圖中A、B、C三個焊接點相當于變阻器的三個接線柱,使用電位器時,下列說法正確的是( )
A.只把B和C接入電路,無法改變通過電位器的電流
B.只把A和B接入電路,無法改變通過電位器的電流
C.將B,C兩點接入電路,當滑片順時針旋動時,電位器接入電路的電阻變小
D.將A,B接入電路同一點,C接電路另一點,當滑片逆時針旋動時,電位器接入電路的電阻變小
C
1.(2023佛山高明區期末)如圖所示電路,電源電壓恒為12 V,閉合開關S,電壓表的示數為4 V,則電壓表測量燈　 　兩端的電壓,燈L1兩端的電壓為　 　V,燈L2兩端電壓為　 　V。
L2
8
4
易錯提示 電壓表只能測量與它并聯的非含源電路(即不含有電源的那部分電路)兩端的電壓。
2.(2024廣州十三中期中)如圖所示,S閉合后,下列說法中正確的是( )
A.燈L1和燈L2串聯,電壓表測的是燈L2兩端的電壓
B.燈L1和燈L2被短路,電流表A1和A2示數相同
C.燈L1和燈L2并聯,電流表A1測的是燈L1的電流
D.燈L1和燈L2并聯,電流表A2測的是燈L2的電流
D
易錯提示 判斷含電表電路連接方式時,將電流表視為短路,電壓表視為斷路。
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