初中物理全程复习方略第十五章探究电路课件沪科版

这是一份初中物理全程复习方略第十五章探究电路课件沪科版，共60页。PPT课件主要包含了对电流的阻碍，电阻丝的长度，一上一下，阻值最大处，加在一起，加在导体两端的电压，这段导体的电阻，各分电阻之和，R1+R2，横截面积等内容，欢迎下载使用。

1.电阻：(1)定义：导体_____________作用。(2)影响电阻大小的因素。①横截面积：在其他条件相同时，导体的横截面积越大，电阻_____；②长度：在其他条件相同时，导线越长，电阻_____；③材料：在长度、横截面积相同时，不同材料的导体，其电阻_____；④温度：多数导体的电阻随温度的升高而_____。
2.滑动变阻器：(1)原理：通过改变接入电路中的_____________来改变电阻。(2)作用：改变电路中的_____或调节用电器两端的_____。(3)使用。①连接时应_________选择两个接线柱。②接通电路前应将滑片调至___________。如图所示，如果把A、C两个接线柱接入电路中，当滑片P向左移时，变阻器接入电路部分的电阻值变___；如果接入_____两个接线柱，相当于把一个定值电阻接入电路。
3.电阻箱：各旋盘对应的指示点的示数_____面板上标记的倍数，然后_________，就是连入电路的电阻值。
1.电流与电压、电阻的关系：(1)保持电阻不变时，电流跟电压成_____关系。(2)保持电压不变时，电流跟电阻成_____关系。2.欧姆定律：(1)内容：一段导体中的电流，跟___________________成正比，跟_______________成反比。(2)公式：
3.电阻的串联和并联：(1)电阻的串联。①等效电阻。②理解：几个电阻的串联相当于增加了导体的_____，故串联电路的总电阻比任何一个分电阻都___。③关系：串联电路的总电阻等于_____________，即R=_____。
(2)电阻的并联。①等效电阻。②理解：几个电阻的并联相当于增加了导体的_________，故并联电路的总电阻比任何一个分电阻都___。③关系：并联电路总电阻的倒数等于___________________，即 = 。
1.家庭电路：各组成部分的作用及连接。(1)进户线：供电线路，一根是_____，一根是_____，它们之间的电压是 ______。(2)电能表：测量用户在一段时间内___________的仪表。(3)闸刀开关：控制_________的开关。(4)熔断器：当电路中电流_____时，自动切断电路，起保护作用。(5)用电器及开关：①所有家用电器都_____在电路中；②控制用电器的开关与用电器串联后直接接在_____上；③螺口灯泡的灯尾螺旋金属接_____，顶部触点接_____。
(6)插座：用于给可移动的家用电器供电。三孔插座的接法是_____________，其中地线可把用电器的金属外壳与_____连接起来，防止发生触电事故，如图所示。
2.测电笔：辨别火线和零线氖管发光，则笔尖接触的是_____；氖管不发光，则笔尖接触的是_____。
3.安全用电：(1)触电原因：人体直接或间接接触_____，使一定大小的_____通过人体所引起的伤害事故。(2)安全电压：不高于_____的电压。
(3)防止触电的办法。①家庭电路的安装要符合安全用电的要求；②不弄湿用电器；③保护好用电器的绝缘体，不使火线裸露；④对于有金属外壳的家用电器，其外壳要_____；⑤不要_____高压带电体。(4)处理触电事故的做法：尽快_________或用___________将电线挑开。
有关资料表明：人体出汗或潮湿时的电阻为200～800 Ω；人体中电流超过30 mA时将会造成生命危险。(1)若某人身体潮湿时的电阻为500 Ω，则当他接触电压为220 V的照明电路时，通过他的电流为_____mA。(2)请你根据计算结果为图配上解说词__________________。参考答案：(1)440 (2)请不要用湿手按开关
由于滑动变阻器滑片的移动会引起电路中各个物理量发生变化，可分为串联电路和并联电路两种情况，分析思路如下：1.含滑动变阻器的串联电路：
2.含滑动变阻器的并联电路：
【典例1】(2013·聊城中考)在如图所示的电路中，电源电压保持不变，开关S闭合后，变阻器的滑片P向左移动时，三个电表的示数变化情况是( )A. 的示数变大， 的示数不变， 的示数变小B. 的示数变大， 的示数变大， 的示数变小C. 的示数变小， 的示数不变， 的示数变大D. 的示数变小， 的示数变小， 的示数变大
【思路导引】解答本题要注意从电路图中寻找信息。【精讲精析】选A。由题图可知，灯泡与滑动变阻器串联，电压表 测量电源电压，故其示数不随滑片的移动而变化。电流表 测量灯泡与滑动变阻器的电流，当滑片向左移动时，电路的总电阻变小，故电流即电流表的示数变大；灯泡的电阻不变，通过它的电流变大，故根据U=IR可知灯泡两端的电压UL变大。所以，滑动变阻器两端的电压(电压表 的示数)UR=U电源-UL变小。
3.解答计算题的思路：(1)认清用电器的连接方式，明确各电表的作用。(2)要在电路图中尽可能地标出已知量的符号、数据和未知量的符号。(3)对电路进行分析，寻找已知量与未知量的关系，分析电路时要抓住电路中不变的量(例如，电源电压恒定、定值电阻)和变化的量。(4)根据电路特点及相关公式列方程求解。
【易错警示】欧姆定律只适用于纯电阻电路，如接有电热器、白炽灯的电路；对于非纯电阻电路不适用，如接有电动机的电路、给蓄电池充电的电路。
【典例2】(2013·烟台中考)如图甲是某型号电子秤，其原理结构如图乙所示。R0为定值电阻，R是压敏电阻，其阻值随所受压力F变化的关系如图丙所示，改写电压表(量程为3 V)的表盘数值后可直接读出所称物体的质量。设踏板的质量为5 kg，电源电压保持9 V不变。g取10 N/kg。
(1)空载时，电压表的示数为1 V，求R0的阻值。(2)该电子秤的量程多大？(3)如果保持电子秤结构和电压表量程不变，只在电路中增加一个电阻。使电子秤的量程变为110 kg。计算说明应使用多大的电阻？如何连接？
【思路导引】本题中压敏电阻R与定值电阻R0串联，设压敏电阻在三种不同情况下的阻值分别为R1、R2、R3。
【精讲精析】(1)空载时，踏板的重力为G=mg=5 kg×10 N/kg=50 N根据图像可知：当压敏电阻所受压力为50 N时，其对应的电阻R1为240 Ω。由欧姆定律可得通过压敏电阻的电流为压敏电阻和R0串联，则根据欧姆定律得R0阻值为
(2)电子秤的量程最大时对应的电压表量程最大值，此时R0分得的电压为3 V，此时电路中的电流为因为压敏电阻和R0串联，根据欧姆定律可得此时压敏电阻的阻值R2为由图像可知，60 Ω的压敏电阻对应的压力为950 N，且踏板的重力为50 N，所以此时能称量的最大质量为
(3)当电子秤的量程变为110 kg时，根据重力公式可知：G′=m′g=110 kg×10 N/kg=1 100 N因为踏板的重力为50 N，所以压敏电阻受到的总的压力为1 150 N。根据图像可得，当压敏电阻受到的压力为1 150 N时，压敏电阻的阻值R3为20 Ω，根据欧姆定律可得此时电路中的总电阻为
串联的电阻为R串=R总-R0-R3=90 Ω-30 Ω-20 Ω=40 Ω要使电子秤的量程变为110 kg，应该串联一个40 Ω的电阻。答案：(1)30 Ω (2)90 kg(3)串联一个40 Ω的电阻
(2012·德州中考)为防止酒驾事故的出现，酒精测试仪被广泛应用。有一种由酒精气体传感器制成的呼气酒精测试仪，当接触到的酒精气体浓度增加时，其电阻值降低，如图甲所示。当酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60 Ω。在图乙所示的工作电路中，电源电压恒为8 V，定值电阻R2=20 Ω。求：
(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时，电压表的示数是多少？(2)现在国际公认的酒驾标准是0.2 mg/mL ≤酒精气体浓度≤0.8 mg/mL，当电流表的示数为0.2 A时，试通过计算判断被检测者是否酒驾。
【解析】(1)当被检测者的酒精气体的浓度为0时，R1的电阻为60 Ω。电路中电流电压表示数即R1两端电压U1=IR1=0.1 A×60 Ω=6 V
(2)当电流表的示数I′=0.2 A时, 电路中总电阻酒精气体传感器的电阻R1′=R′-R2=40 Ω-20 Ω=20 Ω由题中甲图可知，被检测者的酒精气体浓度为0.3 mg/mL。因为0.2 mg/mL＜0.3 mg/mL＜0.8 mg/mL，所以被检测者属于酒驾。答案：(1)6 V (2)见解析
1.安全用电：(1)电路安装要规范。①主要元件连接方法及次序：总开关要装在电能表之后，用户保险装置之前；电能表、总开关、用户保险装置均需串联在电路中，各用电器要并联在电路中。②支路开关要与被控元件串联且要接在火线一侧。③灯泡尾部金属体接火线，螺旋套接零线。④三孔插座接法口诀“左零右火上接地”。⑤有的大功率的插座，只有一根保险丝，这一根保险丝要连接在火线上。
(2)防止触电。①不用湿手触摸电器,不弄湿用电器。②保护好用电器的绝缘体，不使火线裸露。③有金属外壳的家用电器，外壳要接地。④在户外不要靠近高压带电体。⑤注意防雷，高大建筑物上要装避雷针。
2.家庭电路故障：(1)熔丝熔断。①短路；②电路中的总功率过大。(2)火线断路：断点与火线之间能使测电笔氖管发光，断点与零线之间不能使测电笔的氖管发光。(3)进户线零线断路：断点与火线之间能使氖管发光。从现象上看，插座中的两孔都能使测电笔的氖管发光，实际上是因为零线断了以后，电流从火线通过其他用电器的开关(灯丝)，经过零线孔、测电笔流过人体到达大地，不是零线变成“火线”。
【易错警示】(1)使用测电笔时，手指必须接触笔尾金属体，不能接触笔尖金属体，有两种情况能使氖管发光：①火线——测电笔——人体——大地；②火线——其他导体——测电笔——人体——大地。(2)绝不能用铜丝、铁丝等其他金属丝代替保险丝，也不能随意更换粗保险丝。(3)当电路被保险装置自动切断时，要先找到产生故障的原因，排除后再恢复供电。
【拓展延伸】漏电保护器漏电保护器是由漏电检测、信号放大、执行开关三部分组成。正常用电时，电流从一根导线流入，经过用电器，从另一根导线流出。如果整个线路上没有故障的话，流出的电流应该完全等于流入的电流。当发生漏电时，流出的电流小于流入的电流。两根导线上的电流只要达到一定的差异时，便通过漏电保护器内的电子控制电路放大，推动继电器开关切断电源线上流入的电流。漏电保护器的主要技术参数有：额定漏电动作电流、额定漏电动作时间、额定漏电不动作电流。
(1)额定漏电动作电流：在规定的条件下，使漏电保护器动作的电流值。例如，30 mA的保护器，当通入电流值达到30 mA时，保护器立即动作断开电源。(2)额定漏电动作时间：指从突然施加额定漏电动作电流起，到保护电路被切断为止的时间。例如，30 mA×0.1 s的保护器，从电流值达到30 mA起，到主触头分离止的时间不超过0.1 s。
(3)额定漏电不动作电流：在规定的条件下，漏电保护器不动作的电流值，一般应选漏电动作电流值的二分之一。例如，漏电动作电流30 mA的漏电保护器，在电流值达15 mA以下时，保护器不应动作，否则因灵敏度太高容易误动作，影响用电设备的正常运行。(4)其他参数，如电源频率、额定电压、额定电流等。
【典例3】(2013·聊城中考)某家庭电路的组成如图所示，下列说法正确的是( )
A.图中的三个插座是串联的B.控制灯泡的开关要接在零线与灯泡之间C.彩灯接入电路后都不亮，是由于其中的一个小彩灯短路D.有金属外壳的家用电器必须用三孔插座，以确保安全【思路导引】解答本题有两个关键点：
【精讲精析】选D。家庭电路中各用电器之间工作时互不影响，在同时工作时，应处于并联状态，故各插座应并联，故A错。控制灯泡的开关应接在火线上，如果两个位置颠倒，即使开关断开，灯泡仍然与火线连通，接触灯座时，人体可能会与火线接触发生事故，B错。小彩灯之间是串联，如果一个小彩灯短路，其他的彩灯仍然发光， C错。有金属外壳的家用电器必须使用三孔插座，当金属外壳带电时，可以将电流导入大地，防止人发生触电事故， D正确。
【方法归纳】检测家庭电路故障的常用方法(1)利用测电笔检测：在检查电路时，能使氖管发光的地方说明此处与火线连接完好，不能使氖管发光的地方说明此处与火线之间有开路或此处与零线连接完好。(2)利用“检验灯”检测：将干路保险丝部分换装为一盏白炽灯(额定电压为220 V)，若灯泡能正常发光，则可判定家庭电路发生短路。
【变式训练】(2011·广州中考)如图所示的电路中，正常发光的三盏灯突然全部熄灭，经检查保险丝完好，用测电笔插进插座的两孔，氖管均发光。造成这一现象的原因是( )A.插座发生短路了 B.进户的火线断了C.进户的零线断了 D.某盏电灯的灯丝断了
【精讲精析】选C。插座短路时，火线与零线连通，电路中电流过大，保险丝会熔断，A错；当进户火线断了时，用测电笔插进插座的两孔，氖管均不会发光，B错；当进户的零线断了时，电路不能形成通路，三盏灯会熄灭，因户内零线与火线连通，故用测电笔插进插座的两孔，氖管均发光，C正确；若某盏电灯的灯丝断了，其余两盏灯会正常发光，用测电笔插进插座的两孔，只有一孔会使氖管发光，D错。
【易错警示】(1)并联电路中，支路越多，不是总电阻越大，而是总电阻越小，比阻值最小的电阻还要小。(2)在电路中电压U不变时，支路越多，则干路电流越大，可以从两方面来理解：一是根据 总电阻R越小，则干路电流越大；二是由于总电压不变，各路电流大小互不影响，故支路越多，干路电流越大。
【典例】(2012·眉山中考)定值电阻R1=10 Ω, R2=5 Ω，串联在电源电压不变的电路中时，通过R1的电流I1＝0.2 A，则电源电压U=_____V；若将两电阻并联在同一电路中时，干路中的电流I=_____A。【思路导引】解答本题用到的有关规律如下：
【精讲精析】本题考查串、并联电路的电流、电压、电阻关系和欧姆定律。R1、R2串联时，通过R1、R2的电流相等，即I2=I1=0.2 A，R1两端的电压U1=I1R1=0.2 A×10 Ω=2 V，R2两端的电压U2=I2R2=0.2 A×5 Ω=1 V，电源电压即串联电路的总电压U=U1+U2=2 V+1 V=3 V。
R1、R2并联时，R1、R2两端的电压都相等(等于电源电压)，则通过R1的电流通过R2的电流干路中的电流I=I′1+ I′2=0.3 A+0.6 A=0.9 A。答案：3 0.9
【方法归纳】(1)电阻串联：等流分压,串联电路中各电阻两端的电压与其阻值成正比，即(2)电阻并联：等压分流,并联电路各支路中的电流与其电阻成反比,即(3)n个相同阻值的电阻R串、并联，其总电阻：R串=nR，
【变式训练】(2012·绥化中考)如图所示，若甲、乙均为电压表时，闭合开关S，则两电压表的读数U甲∶U乙=3∶2。若甲、乙均为电流表时，断开开关S，两电流表的读数为I甲∶I乙=________，R1∶R2=________。
【解析】本题考查串、并联电路的电流、电压、电阻的关系。甲、乙均为电压表时，R1、R2串联，甲测量电路的总电压，乙测量电阻R2两端的电压，U甲∶U乙=3∶2，根据串联电路的电压规律和电压分配关系，可知R1和R2两端的电压之比U1∶U2=1∶2，R1∶R2=U1∶U2=1∶2。甲、乙均为电流表，断开开关S时，R1、R2并联，甲测量的是R2的电流，乙测量总电流，根据并联电路的电流分配关系，可知通过R1、R2的电流I1∶I2=R2∶R1=2∶1；根据并联电路的电流规律I甲∶I乙=1∶3。答案：1∶3 1∶2
1.实验器材：电源、_______、开关、规格不同的4根导线等。2.实验方法：主要是_________法。3.实验设计：电路如图所示。
(1)探究电阻与横截面积的关系：思路：选取___________相同而_________不同的两根导线分别接入电路，闭合开关，观察比较电流表的示数；(2)探究电阻与长度的关系：思路：选取_______________相同而_____不同的两根导线分别接入电路，闭合开关，观察比较电流表的示数；(3)探究电阻与材料的关系：思路：选取长度、横截面积_____而材料_____的两根导线分别接入电路，闭合开关，观察比较电流表的示数。
4.问题探究：(1)在实验中是怎样反映电阻大小的？提示：在电路中接入电流表，通过电流表示数的大小来比较所接导线电阻的大小。电流值越大，说明电阻越小；电流值越小，说明电阻越大。(2)如何探究导体的电阻与温度的关系？请简要说明。提示：保持导体的材料、横截面积、长度都不变，用酒精灯对导体加热，观察电流表示数的变化。若有变化，说明导体的电阻与温度有关；若无变化，说明导体的电阻与温度无关。
【易错警示】电阻是导体本身的一种性质，只要导体的材料、长度、横截面积、温度不变，其阻值就不变，跟导体两端的电压大小、导体中的电流大小以及有无电流无关。
【典例1】(2012·毕节中考)导体的电阻与哪些因素有关?实验小组用如图所示的装置进行探究。
(1)连接电路时，开关应___________________；(2)比较步骤_________，得出结论：导体的电阻与材料有关；(3)比较步骤1和2，得出结论：________________________；(4)比较步骤1和3，得出结论：________________________；(5)根据你掌握的电学知识，你认为电阻还与______有关；(6)王刚同学在完成上述实验后，将M同时接到c、d，N同时接到c′、d′，此时小灯泡的亮度比步骤4的小灯泡还亮，是因为_______________________________________________。
【解析】本题考查探究影响导体电阻大小的因素的实验过程。本题中灯泡越亮，电流越大，则电路中电阻越小，故灯泡的亮度反映了电路中电阻的大小。(1)连接电路时，为了保护电路元件，开关应断开。(2)研究导体的电阻与材料有关时，需控制导体的长度和横截面积相同，改变导体的材料，由表中记录情况可知步骤3、4符合该条件。(3)比较步骤1和2可知两电阻丝的长度和材料相同，横截面积不同，灯泡亮度不同，说明导体的电阻跟导体的横截面积有关。
(4)比较步骤1和3可知两电阻丝的材料和横截面积相同，两电阻丝的长度不同，灯泡亮度不同，说明导体的电阻跟导体的长度有关。(5)导体的电阻还跟导体的温度有关。(6)M同时接到c、d，N同时接到c′、d′时，cc′、dd′两根电阻丝并联，两根电阻丝并联时相当于增加了电阻丝的横截面积，电阻变小，则通过灯泡的电流变大，根据P=I2R可知灯泡的实际功率变大，所以灯泡比只接一根时亮。
答案：(1)断开 (2)3、4 (3)导体的电阻与导体的横截面积有关 (4)导体的电阻与导体的长度有关 (5)导体的温度 (6)两根电阻丝并联后，增大了导体的横截面积，总电阻变小，使灯泡中的电流变大，灯泡的实际功率变大了
【延伸探究】结合典例1思考以下问题：(1)不同电阻丝的电阻大小是由小灯泡的________反映出来，还可以用________代替小灯泡来反映电阻的大小。(2)某小组的同学用上述电源设计了如图所示的电路图，来探究导体电阻大小与导体长度的关系。他选择两根电阻丝分别接入R1、R2所在位置。他只要通过比较________就可以判断R1、R2的阻值大小。
【解析】(1)实验过程中用转换法显示电阻的大小，灯泡的亮度能反映电阻的大小；还可用电流表代替小灯泡，显示电流的大小，从而反映电路中电阻的大小。(2)由于串联电路中各处电流相等，根据U=IR知，电压表的示数越大，则电阻丝的阻值也越大。答案：(1)亮度 电流表 (2)电压表示数
1.实验电路图：如图所示2.实验方法：采用_________法。
3.实验设计：(1)探究电流与电压的关系：思路：保持电阻_____，改变电阻两端的_____。操作：选用同一个定值电阻，通过调节___________，改变电阻两端的电压，记录电压值与对应的电流大小。(2)探究电流与电阻的关系：思路：保持电阻两端的电压_____，改变电阻的_____。操作：更换不同的定值电阻，调节___________，使定值电阻两端的电压保持不变。
4.问题探究：实验中，滑动变阻器的作用是什么？提示：①保护电路；②改变导体两端的电压。
【典例2】(2013·潍坊中考)现有下列器材：蓄电池(6 V)、电流表(0～0.6 A，0～3 A)、电压表(0～3 V，0～15 V)、定值电阻(若干)、开关、滑动变阻器和导线，要利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”。要求：(1)请根据图甲将图乙中未完成的电路连接起来。
(2)实验中多次换用不同阻值的定值电阻，并调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变，读出对应于不同阻值的电流表示数，并记于表格中，请你利用表格中的数据，在坐标纸上画出导体中的电流随电阻变化的图像。
(3)在做完第一次实验后，接下来的操作是断开开关，将5 Ω的定值电阻更换为10 Ω的定值电阻，再将滑动变阻器的滑片滑到______端 (选填“A”或“B”)，然后闭合开关，移动滑片，使电压表示数为______V时，读出电流表的示数。(4)为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器( )A.50 Ω 1.0 A B.50 Ω 0.5 AC.20 Ω 1.0 A D.20 Ω 0.5 A
【解析】本题考查探究电流跟电压与电阻关系的实验。(1)连接实物电路时，将滑动变阻器连入电路中时，要“一上一下”选用接线柱，接线柱B已经接入电路，则只需要将金属杆两端的其中一个接线柱接入电路中即可；由实验数据可知，定值电阻两端的电压为3 V，所以电压表的量程应选用0～3 V量程。(2)根据实验表格中的数据在坐标纸中进行描点，然后连线，即可得到电流随电阻变化的图像。
(3)为保护电路，在更换电阻后，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大位置，然后闭合开关，移动滑片，使电压表的示数保持3 V不变。(4)电源电压为6 V，定值电阻两端的电压保持3 V不变，所以滑动变阻器两端的电压为3 V，当电路中的最小电流为0.1 A时，滑动变阻器连入电路的电阻阻值为30 Ω,所以滑动变阻器的阻值最小为30 Ω，而当定值电阻的阻值为5 Ω时，电路中的电流为0.6 A，所以滑动变阻器允许通过的最大电流不小于0.6 A，综合以上分析，应选用滑动变阻器A。
答案：(1)电路连接如图所示。
(2)电流随电阻变化的图像如图。(3)A 3 (4)A
【延伸探究】结合典例思考以下问题：(1)在做第三次实验时，断开开关，将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻，再闭合开关，电压表的示数将______(选填“大于”或“小于”)3 V，此时应将滑动变阻器的滑片向____(选填“A”或“B”)端移动，使电压表示数为3 V。
(2)另一小组同学探究“电阻不变时，电流与电压的关系”时，他们保持定值电阻R=10 Ω不变，闭合开关S时，通过________，得到多组数据，如表所示。分析表中数据可以得出的结论是________________________________________________________________________。
【解析】(1)将10 Ω的定值电阻更换为15 Ω的定值电阻后，电路中电流减小，根据U=IR知，滑动变阻器两端的电压减小，由于电源电压不变，则定值电阻两端电压变大(大于3 V)。要使定值电阻两端电压保持3 V不变，应减小电流，故应增大电路中电阻，需向A端移动滑动变阻器的滑片。(2)探究“电阻不变时，电流与电压的关系”时，应保持定值电阻不变，通过调节滑动变阻器，得到多组电压值、电流值，分析得出结论。根据表中数据知，当电压成倍增加时，电流也成倍增加，故可得出结论：在电阻一定时，电流与电压成正比。
答案：(1)大于 A(2)调节滑动变阻器 电阻一定时，电流与电压成正比
1.实验原理：用_______测出被测电阻两端的电压U，用_______测出通过被测电阻的电流I，利用公式 计算出阻值。2.实验器材：电源、_______、_______、___________、开关、被测电阻、导线若干。
3.设计电路图：(1)原理： 。(2)实验电路图：如图所示
(3)滑动变阻器的作用。①保护电路；②改变___________________和_____________，以便多次测量求平均值，减小实验误差。4.实验设计：(1)用电压表、电流表同时测出被测电阻接入电路中时的电压值和电流值，计算被测电阻的阻值。(2)调节___________接入电路中的电阻，再做两次实验，记录每次的电流值和电压值，分别计算被测电阻的阻值。(3)求三次电阻的_______，即为被测电阻的阻值。
5.问题探究：如果测量小灯泡工作时的电阻，处理实验数据时，能不能通过求电阻平均值得出电阻值？提示：不能，因为小灯泡两端的电压不同，小灯泡的温度也不同，其电阻值也不同。
【方法技巧】其他测量方法和伏安法的比较
【易错警示】(1)在实验中要学会选择器材，不仅知道选择哪些器材，还要考虑器材的规格和性能，无论是电压表还是电流表，量程的选择都要恰当。对于电压表和电流表量程的选择，要通过所给的电源电压、滑动变阻器的最大电阻、被测电阻的估计等确定。(2)计算电阻的平均值时，不能用电压的平均值除以电流的平均值，因为这样不满足欧姆定律的适用条件“同时性”。
【典例3】(2013·自贡中考)某小组同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值(约9 Ω)，电源选用两节干电池。
(1)按图甲电路，将图乙中电流表正确连入电路。(2)该同学检查电路连接正确，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总为3 V不变，你认为发生故障的原因可能是_________或________。(3)清除故障后，小明将滑片P向左滑动时，电压表示数将_____(选填“增大”“减小”或“不变”)，当P滑到某一位置时，两表读数如图丙所示，由此可知R1=______Ω。你认为这个结果可靠吗?______，理由是__________________________________________________________________________。
【解析】本题考查“伏安法”测电阻。(1)由题意知，电源电压U=1.5 V×2=3 V，电路最大电流为 因此电流表应选0～0.6 A 量程，把电流表串联接入电路。(2)电压表示数为电源电压有两种可能，电压表所测元件断路，即R1断路；或电压表直接接在电源两端，即R2短路。
(3)电压表示数为R1两端电压U1。当滑动变阻器的滑片P向左滑动时，R2接入电路中的阻值变小，电路中电流I变大，电压表示数U1=IR1变大。电流表量程是0～0.6 A，由图丙可知，电流表分度值是0.02 A，电流表示数是0.2 A；电压表量程是0～3 V，由图丙知电压表分度值是0.1 V，电压表示数是2 V，被测电阻的阻值 如果将这一结果作为被测电阻的阻值，因为只进行了一次测量，误差较大，并且具有偶然性，实验结果不可靠，应进行多次测量，求平均值。
答案：(1)如图所示(2)R1处断路 R2处短路(3)增大 10 不可靠 没有多次测量求平均值
【延伸探究】结合典例思考以下问题：(1)另一小组同学在连线时，不小心将线连错了，开关闭合后，移动滑动变阻器的滑片P时，发现电流表示数变大，电压表示数却变小，产生这一现象的原因是___________________________________________________________________。(2)小明同学在实验中，将定值电阻换成小灯泡，通过调节滑动变阻器的滑片，得到三组电流、电压的对应值。他发现，同一个小灯泡计算出的三组电阻值差异较大，请你分析造成这种现象的原因是_____________________________________。
【解析】(1)将电压表并联在滑动变阻器两端时，电压表测滑动变阻器两端的电压，移动滑片时，如果滑动变阻器接入电路的阻值变小，电流表的示数变大，被测电阻两端的电压变大，滑动变阻器两端的电压变小，电压表的示数变小。(2)在不同的电压下，小灯泡的亮度不同，灯丝的温度不同，灯丝的电阻随温度的升高而增大，所以在不同的电压下灯丝的电阻不同。答案：(1)电压表与滑动变阻器并联了(2)灯丝的温度发生变化
1.小明用如图所示的电路探究影响金属丝电阻大小的因素。他手边除了有电路中的器材外，还有一根金属丝，则( )
A．只能探究电阻与金属丝长度的关系B．只能探究电阻与金属丝横截面积的关系C．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都能探究D．电阻与金属丝长度、横截面积的关系都不能探究【解析】选C。本题考查探究影响导体电阻大小的因素。由题图可知，可以通过电路中电流的大小或灯泡的明亮程度来判断导体电阻的大小，把一根金属丝接入电路中不同的长度，比较电流大小的变化，可以探究电阻大小与导体长度之间的关系。若把金属丝对折起来连入电路中，然后把其中一段接入电路中，可以探究电阻大小与导体横截面积之间的关系。
2.如图所示，R是用镍铬合金线做成的变阻器，当导线夹向A端移动时，小灯泡的亮度将( )A.不变 B.变亮C.变暗 D.无法判定
【解析】选B。本题考查影响导体电阻大小的因素及变阻器的使用。从图中可以看出：导线夹与A之间的导线被连入电路中。当导线夹向A端移动时，变阻器接入电路中的长度变短，其电阻变小，又因为电源电压不变。所以，电路中的电流变大，小灯泡的亮度将会变亮。所以本题选B。
3.关于导体中的电流跟导体两端的电压和导体的电阻之间的关系，下列说法正确的是( )A.导体中的电流跟导体两端的电压成正比B.导体中的电流跟导体的电阻成反比C.在电压一定时，导体中的电流跟这段导体的电阻成反比D.导体的电阻与导体中的电流成反比，跟导体两端的电压成正比
【解析】选C。本题考查电流与电压和电阻的关系。当电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，A错；在电压一定时，导体中的电流才跟这段导体的电阻成反比，B错、C正确；导体的电阻与导体中的电流大小、导体两端的电压大小无关，只与导体的材料、长度、横截面积及温度等有关，D错。
4.下列四幅图中，符合安全用电原则的是( )
【解析】选B。本题考查安全用电的知识。用电器的总功率过大，会使电路中的电流过大，而导致保险丝烧断或发生电路火灾；当发生触电事故时，首先切断电源，然后对触电者进行救护，避免带电救护时，连续伤害的发生；在电线上晾衣服，会使衣服带电，人接触衣服时会造成触电事故的发生；电视天线与电线中的火线接触，当人在接触天线时，会造成触电事故。故选B。
5.如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S1、S2，电压表示数为6 V，电流表示数为0.6 A，断开S2后，电压表示数变为2 V，则R2的电阻和电源电压分别是( )A.10 Ω 9 V B.20 Ω 6 VC.20 Ω 9 V D.10 Ω 6 V
【解析】选B。本题考查欧姆定律的应用。闭合S1、S2时，R2被短路，电路中只接入电阻R1，故此时电压表示数即为电源电压。根据欧姆定律可得 当S1闭合、S2断开时，电路中R1和R2串联，电压表测量的是R1两端电压，则R2两端电压为U2=U-U1=6 V-2 V=4 V，根据 可得R2=
6.如图所示的电路中，R1=6 Ω，R2=12 Ω，电流表示数为0.4 A。则AB两端的电压=______V。【解析】本题考查并联电路的电阻关系及欧姆定律的应用。题图中R1、R2并联，则电路中的总电阻=4Ω，根据欧姆定律可得AB两端的电压U=IR=0.4 A×4 Ω=1.6 V。答案：1.6
7.某物理科技小组设计了汽车有害尾气排放检测电路如甲图所示，R为气敏电阻，其阻值随有害尾气浓度β变化的曲线如图乙所示，R0为定值电阻，电源电压恒定不变。当有害尾气浓度增大时，气敏电阻的阻值将________________，电压表的示数将_________。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【解析】本题以汽车有害尾气排放检测为题境考查动态电路的问题。由题中乙图可知，有害气体的浓度增大时，R的电阻变小，总电阻变小，总电流变大，根据公式U0=IR0，电压表的示数变大。答案：变小 变大
8.在测量小灯泡电阻的实验中，因缺少电压表，小军利用两个电流表和一个已知阻值为10 Ω的电阻R0，同样测出了小灯泡的电阻，原理如图甲所示。小军读出电流表 的示数为0.3 A，而电流表 的示数如图乙所示，则小灯泡L两端的电压为___V，电阻为___Ω。
【解析】本题考查欧姆定律的应用。电流表 的示数为0.2 A，通过电阻R0的电流为I0=I-IL=0.3 A-0.2 A=0.1 A；小灯泡L与R0并联，所以小灯泡L两端的电压为UL=U0=I0R0=0.1 A×10 Ω=1 V。根据欧姆定律可得，小灯泡的电阻为答案：1 5
9.如图所示是练习使用滑动变阻器改变灯泡亮度的未完成电路，请用笔画线代替导线完成电路连接。要求：灯L1和L2并联，开关同时控制两灯,滑动变阻器只控制L1的亮度，导线不能交叉。
【解析】本题考查滑动变阻器的使用。灯L1和L2并联，开关同时控制两灯,开关在干路中，滑动变阻器只控制L1的亮度，滑动变阻器在L1所在支路，滑动变阻器连接时“一上一下”。答案：如图所示
10.在探究“电流与电阻的关系”实验中，(1)连接电路时，开关应当_______________________。(2)小新将实物连接成如图甲所示电路，其中有一处连线错误，请你在连接错误的导线上画“×”并改正。
(3)将电路连接正确后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，使定值电阻R两端电压为2 V，电流表示数如图乙所示，为____A，则R的阻值为____Ω。(4)换上10 Ω的电阻后，闭合开关，电压表示数将_____(选填“变大”或“变小”)，此时应将滑片P向_____(选填“A”或“B”)端移动，使电阻两端电压为____V。(5)小芳同学正确连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片，发现电流表无示数，电压表有示数，其原因可能是_____________________________________________________。
【解析】本题考查电流与电阻的关系探究。(1)连接电路时，开关应断开，防止连接过程中发生短路。(2)图中电压表与定值电阻和滑动变阻器并联，应改为只与定值电阻并联。(3)电流表的示数是0.4 A，电阻R的阻值：(4)根据串联电路的电压分配关系可知，在串联电路中，电阻变大时，它两端电压也随之升高，故电压表示数变大，为了保持电压表示数2 V不变，应将滑片向A端滑动。(5)闭合开关，当定值电阻断路时，电压表串联在电路中，其示数等于电源电压；由于电压表的电阻非常大，电路中电流非常小，故电流表的示数为零，所以电路故障是定值电阻断路。
答案：(1)断开 (2)如图所示(3)0.4 5 (4)变大 A 2(5)定值电阻断路
11.如图所示的电路中，电阻R1的阻值为20 Ω，电源电压不变。当S1、S2断开，S3闭合时，电流表的示数为0.45 A；当S1断开，S2、S3闭合时，电流表的示数为0.75 A。求：(1)电源电压为多少?(2)R2的阻值为多少?(3)当S2、S3断开，S1闭合时，加在电阻R1两端的电压为多少?
【解析】(1)当S1、S2断开，S3闭合时，R2被短路，I1=0.45 A，得到电源电压U=I1R1=0.45 A×20 Ω=9 V。(2)当S1断开，S2、S3闭合时，R1、R2并联，通过R2的电流I2=I-I1=0.75 A-0.45 A=0.3 A，
(3)当S2、S3断开，S1闭合时，R1、R2串联，电路中的电流R1两端的电压：答案：(1)9 V (2)30 Ω (3)3.6 V
1.(2013·重庆中考)一根锰铜线的电阻为R，要使这根连入电路的导线电阻变小，可采用的方法是( )A．减小导线两端的电压B．增大导线中的电流C．将导线对折后连入电路D．将导线拉长后连入电路
【解析】选C。本题考查对电阻的理解。导体的电阻是导体的一种性质，与导体两端的电压和通过的电流无关；故A、B错误；将导线对折后接入电路，长度变小、横截面积变大，导体的电阻变小，故C正确； 将这根导线拉长，长度变长、横截面积变小，电阻变大，可以使连入电路的导线电阻变大，故D错误。
2.(2012·菏泽中考)小军采用如图所示的电路，研究“通过某导体的电流与它的电阻关系”，他分别用5 Ω和10 Ω的电阻做两次实验，当完成第一次实验后，小军将A、B两点间的电阻R由5 Ω更换为10 Ω，闭合开关后，滑动变阻器应该( )
A.保持变阻器滑片不动B.将变阻器滑片向右移动C.将变阻器滑片向左移动D.更换阻值更大的滑动变阻器【解析】选B。本题考查探究电流与电阻关系的实验操作,这一探究过程的前提条件是“电压保持不变”。分析电路图知定值电阻与滑动变阻器串联,根据串联电路的电压分配关系:电压比等于电阻比,因为电源电压不变,当电阻R的阻值增大(由5Ω更换为10Ω)时,它分得的电压也增大,要使定值电阻两端电压不变,则滑动变阻器阻值要变大,即变阻器滑片向右移动,B正确。
3.(2013·福州中考)如图是一个环境温度监控电路原理图。电源电压不变，R0为定值电阻，R是用半导体材料制成的热敏电阻，其电阻值会随温度的升高而变小。若环境温度升高，闭合开关S。则( )A．热敏电阻R的阻值变大B．电压表的示数变大C．通过电阻R的电流变小D．电阻R两端电压变大
【解析】选B。本题考查欧姆定律和动态电路相关知识。由题意可知，该电路为串联电路，当温度升高时，热敏电阻R的阻值变小，总电阻变小，因电源电压不变，根据欧姆定律知电路中电流变大，选项A、C错误；根据串联电路分压原理，电阻分压跟电阻成正比，热敏电阻R的阻值变小，其两端电压变小，又因总电压不变，定值电阻R0两端电压变大，即电压表示数变大，选项B正确，D错误。
4.(2011·福州中考)如图所示，几个同学在只有电流表或电压表时，利用一个已知阻值的电阻R0设计了四个测未知电阻Rx的电路，其中不可行的是( )
【解析】选C。A项中，I0＝Ix，即 得 A可行；B项中，U0＝Ux，即I1R0＝I2Rx，得 B可行；C项中，电流表能测出Rx的电流，但无法知道Rx两端的电压，故C不可行；D项中，开关S、S1闭合时，电压表测出电源电压U，S闭合、S1断开时，R0与Rx串联，电压表测出Rx两端电压Ux，I0＝Ix，即 得 D可行。
5.(2013·雅安中考)两只定值电阻,甲标有“10 Ω 1 A”，乙标有“15 Ω 0.6 A”,把它们串联在同一电路中,总电阻是 _____Ω，电路中允许通过的最大电流为_____A； 电路两端允许加的最大电压为_____V。【解析】本题考查串并联电路电流、电压特点和欧姆定律。在串联电路中,总电阻是R=R1+R2=10 Ω+15 Ω=25 Ω，由于I甲＞I乙，所以电路中允许通过的最大电流为I=I乙=0.6 A；电路两端允许加的最大电压为U=IR=0.6 A×25 Ω=15 V。答案：25 0.6 15
6.(2013·岳阳中考)如图所示是A、B两定值电阻的U-I图像，由图像中信息可知：通过A导体的电流为0.2 A时，A导体两端电压为_____V；若将A、B两电阻并联接在4 V电源的两端，则电路中干路里的电流为_____A。
【解析】本题考查利用图像信息进行电压和电流的计算。从图像中的信息可知，当A导体的电流为0.2 A时导体A两端的电压为4 V；而当导体B两端的电压为4 V时通过它的电流为0.4 A，所以当A、B并联时通过的干路电流I=IA+IB=0.2 A+0.4 A=0.6 A。答案：4 0.6
7.(2012·烟台中考)小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在______虚线框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为________________________。
【解析】在家庭电路中，为了安全用电，开关应接在灯泡与火线之间，所以开关应装在“2”虚线框中；闭合开关灯泡不亮，说明电路中无电流，用测电笔测试a、b、c三点，氖管都发光，说明都与火线连通，即a、b、c、d间无断路，只能是进户零线断路。答案：2 进户零线断路
【误区警示】(1)为了用电安全，绝不能用铜丝、铁丝代替保险丝，也不能安装过粗的保险丝。保险丝选择的原则：电路中应安装额定电流合适的保险丝，通常使保险丝的额定电流稍大于或等于电路中的最大正常工作电流。(2)现在家庭电路中常用空气开关代替闸刀开关和保险盒，当电路中电流过大时，会发生“跳闸”，切断电路，起到保护作用。
8.(2013·兰州中考)如图所示的电路，AB和CD均为镍铬合金线。闭合开关后，通过观察_________，可以比较出合金线电阻的大小，这种研究方法叫______(选填“等效替代法”或“转换法”)。这个实验装置是研究电阻大小与导体______的关系。
【解析】本题考查影响电阻的因素的实验探究。电源电压不变，电阻的大小决定电流的大小。通过电流大小来反映电阻大小是一种转换思想。两根合金线材料、长度均相同，横截面积不同，可知是研究电阻大小与导体横截面积的关系。答案：电流表的示数 转换法 横截面积
9.(2012·沈阳中考)在“测量小灯泡电阻”的实验中，已知电源电压为4.5 V，小灯泡标有“3.8 V”的字样。(1)小丽连接的实验电路如图所示，其中有一条导线连接错误，请在错误的导线上画“×”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。
(2)电路修改正确后,小丽进行实验,记录的数据如表所示。在获得第1组数据后,为完成上述实验,滑动变阻器连入电路的阻值应逐渐______(选填“增大”或“减小”)。
(3)由计算可知小灯泡正常发光时的电阻为_____Ω。(4)请结合你已有的知识对小丽的实验数据进行分析，可知第______(填序号)组数据是错误的，判断的理由是__________________________________________________________。
【解析】本题考查“伏安法”测小灯泡电阻的过程。(1)测量小灯泡电阻实验中电流表应和小灯泡串联，电压表应与小灯泡并联。(2)由表中电流的变化规律逐渐减小，可知滑动变阻器的阻值逐渐增大。(3)小灯泡正常发光，电压是3.8 V，故电阻=10Ω。(4)随电压的降低，灯丝的温度会减低，灯丝电阻会逐渐减小，而④中的电阻 故错误的是④。
答案：(1)如图所示(2)增大 (3)10(4)④ 灯丝的电阻随温度的降低而减小
【方法技巧】(1)电流表内接法：如图所示，电流表内接时，电流表的读数与R中的电流相等；但由于电流表的内阻RA≠0，而具有分压作用，使电压表读数大于R两端电压。因此，由 算得的电阻比实际值偏大。当待测电阻R远大于RA时，电流表分压很少，采用电流表内接法误差较小。