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文檔簡介

專題11電路電流電壓和電阻

---------內容概覽—

題型突破一:怎樣解摩擦起電和電荷間相互作用的問題..............................1

題型突破二:怎樣解導體和絕緣體的識別問題......................................3

題型突破三:怎樣解串并聯(lián)電路的識別問題.........................................3

題型突破四:解決電路圖與實物圖的互畫問題......................................7

題型突破五:怎樣解決電路的設計問題.............................................9

題型突破六:怎樣解決電流表、電壓表的使用問題.................................10

題型突破七:怎樣解決電路中電表類比的判斷問題.................................13

題型突破八:怎樣解決串并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律探究問題....................17

題型突破九:怎樣解決串并聯(lián)電路中的電流、電壓關系的應用問題.................20

題型突破十:怎樣用電壓表和電流表判斷電路的故障問題..........................22

題型突破十一:怎樣解探究影響電阻大小因素的實驗問題..........................25

題型突破十二:怎樣解滑動變阻器的連接及阻值變化問題..........................29

02素養(yǎng)提升...............................................29

03中考練場...............................................42

血*'題型突破~

題型突破一:怎樣解摩擦起電和電荷間相互作用的問題

解題時要掌握以下幾點:

①了解生活中常見的摩擦起電現(xiàn)象,知道摩擦起電的實質是電子的轉移,相互摩擦的兩個物體帶等量的異

種電荷;

②知道電荷的性質——同種電荷互相排斥,異種電荷互相吸引:

③知道帶電體有吸引輕小物體的性質,知道兩個物體互相吸引時有兩種情況,一是兩個物體帶異種電荷,二

是兩個物體一個帶電另一個不帶電。

【特別提示】兩個輕小的物體相互吸引,可能帶異種電荷,也可能一個帶電,一個不帶電;相互排斥是必定

帶同種電荷。巧記:斥定吸不定。

【典例1](2023?江蘇常州?中考真題)“金陵金箔”是國家級非物質文化遺產,手工打造的金箔輕薄柔

軟,不能用手直接拿取,正確拿取的方法是:手持羽毛輕輕掃過紙墊,如圖甲所示;再將羽毛靠近工作臺

上方的金箔,羽毛即可將金箔吸住,如圖乙所示,羽毛掃過紙墊的結果和吸住金箔的原因,分別是

()

A.摩擦使得羽毛和紙墊帶異種電荷;異種電荷相互吸引

B.摩擦使得羽毛和紙墊帶異種電荷;帶電物體吸引輕小物體

C.摩擦使得羽毛和紙墊帶同種電荷;異種電荷相互吸引

D.摩擦使得羽毛和紙墊帶同種電荷;帶電物體吸引輕小物體

【答案】B

【詳解】摩擦起電就是使電子從一個物體轉移到另一個物體,得到電子帶負電,失去電子帶正電,使物體

各自帶上了等量的異種電荷。手持羽毛輕輕掃過紙墊,羽毛與紙墊摩擦,根據(jù)摩擦起電的原因可知,羽毛

和紙墊帶上了異種電荷,羽毛帶了電,靠近金箔,因帶電體會吸引輕小物體,因此羽毛可以將金箔吸住,

故ACD不符合題意,B符合題意。

故選B。

【變式1-1](2024.福建南平?一模)小南用毛皮摩擦過的橡膠棒接觸不帶電的驗電器金屬球后,金屬

箔張角如圖甲;接著用毛皮摩擦過的氣球再接觸金屬球,金屬箔張角變大,如圖乙、下列推斷正確的是

A.摩擦過的橡膠棒帶正電B.摩擦過的氣球帶正電

C.甲圖中瞬間電流方向是由橡膠棒到金屬箔D.乙圖中張角變大是因為金屬箔所帶電荷量增加

【答案】D

【詳解】A.與毛皮摩擦過的橡膠棒帶負電,故A錯誤;

BD.毛皮摩擦過的氣球使帶負電的驗電器的張角變得更大,則說明氣球與驗電器帶相同的電荷,即氣球帶

負電,而且驗電器的張角變大是因為金屬箔所帶電荷量增加,故D正確,B錯誤;

C.橡膠棒帶負電,有多余的電子,橡膠棒接觸不帶電的驗電器金屬球,電子從橡膠棒移動到驗電器,而

正電荷定向移動的方向規(guī)定為電流方向,電子的定向移動方向與電流方向相反,所以瞬間電流的方向由驗

電器的金屬箔到橡膠棒,故c錯誤。

故選D。

【變式1-2】(2023?遼寧葫蘆島?一模)如圖是脫下外衣后小明的頭發(fā)“炸開”了,這是因為頭發(fā)帶了一

(填“同種”或“異種”)電荷。由于日?;顒訒r衣物間相互摩擦使衣服帶了電,這是現(xiàn)象,如果

電流方向是小明到外衣,那么外衣帶的是(填“正電”或“負電”)。

【答案】同種摩擦起電負電

【詳解】[1]脫下外衣后小明的頭發(fā)“炸開”了,這是因為頭發(fā)帶了同種電荷相互排斥造成的。

⑵由于日?;顒訒r衣物間相互摩擦使衣服帶了電,這是摩擦起電現(xiàn)象。

⑶如果電流方向是小明到外衣,那么電子移動的方向是外衣到小明,說明外衣上帶有多余的電子,因此,

外衣帶負電。

題型突破二:怎樣解導體和絕緣體的識別問題

熟記常見的導體、絕緣體各包括哪些,然后根據(jù)題目內容加以判斷。常見的導體有:各種金屬、人體、

大地、石墨、酸堿鹽的水溶液等。常見的絕緣體有:橡膠、玻璃、塑料、陶瓷、蒸儲水等。

導體和絕緣體沒有絕對的界限,絕緣體在一定條件下可能會變成導體。例如常溫下玻璃是絕緣體,加熱

到紅熾狀態(tài),它會變成導體。

【典例2】(2023?山東東營?中考真題)下列物體:①玻璃棒;②銅片;③鐵釘;④塑料尺;⑤鉛筆

芯;⑥食鹽水,其中屬于絕緣體的有,能被磁化的有(兩空均選填序號)。

【答案】①④③

【詳解】口]①玻璃棒不容易導電,屬于絕緣體;

②銅片容易導電,屬于導體;

③鐵釘容易導電,屬于導體;

④塑料尺不容易導電,屬于絕緣體;

⑤鉛筆芯容易導電,屬于導體;

⑥食鹽水容易導電,屬于導體;

⑵能被磁化的物質大多數(shù)是含鐵、鉆、鎮(zhèn)等物質,所以鐵釘能被磁化。

【變式2-1](23-24九年級上?江蘇鹽城?期末)高鐵車頂上的受電弓與高壓線合稱“弓網(wǎng)系統(tǒng)”,用來

為高鐵動力提供電能。你認為受電弓與高壓線接觸面上的材料選用哪種較為合適()

A.橡膠B.塑料C.陶瓷D.石墨

【答案】D

【詳解】受電弓與高壓線接觸面上的材料應是導體,所以選擇石墨較為合適,因為石墨在通常情況下是導

體,橡膠、陶瓷、塑料在通常情況下是絕緣體。故ABC不符合題意,D符合題意。

故選D。

【變式2-2](2024?湖北?模擬預測)下列物體在通常情況下最容易導電的是()

A.銅片B.玻璃杯C.橡皮擦D.塑料尺

【答案】A

【詳解】銅片是導體,容易導電;玻璃杯、橡皮擦、塑料尺是絕緣體,不容易導電;最容易導電的是銅

片,故A符合題意,BCD不符合題意。

故選Ao

題型突破三:怎樣解串并聯(lián)電路的識別問題

串、并聯(lián)電路的識別可采用以下幾種方法。

(1)定義法:若電路中各元件(用電器)是逐個順次首尾相連的,此電路就是串聯(lián)電路;若各元件(用

電器)”首首相接,尾尾相接“(“首”即為電流流入用電器的那一端,“尾”即為電流流出用電器的那

一端)并列地連在電路兩點間,此電路就是并聯(lián)電路。

(2)電流法:電流法是識別串、并聯(lián)電路最常用的方法。所謂“電流法”就是在識別電路時,讓電流從

電源正極出發(fā)經過各用電器回到電源負極,如果途中不分流,電流始終是一條路徑,這些用電器的連接方

式就是串聯(lián);如果電流在某處分為幾條支路,每條支路上只有一個用電器,電流在電路中有分有合,則這

些用電器之間的連接方式就是并聯(lián)。

(3)拆除法:拆除法是識別較難電路的一種重要方法。所謂“拆除法”,就是在串聯(lián)電路中,拆除任何一

個用電器,其他用電器中就沒有電流;在并聯(lián)電路中,拆除任何一個用電器,其他用電器仍有電流通過。

基于這兩個特點,逐個拆除電路中的用電器,根據(jù)電路中其他用電器中有無電流通過來識別電路的串、并

聯(lián)。

(4)節(jié)點法:所謂“節(jié)點法”就是在識別不規(guī)范電路的過程中不論導線有多長,只要其間沒有電源、用電

器、電壓表等,導線兩端點均可以看成同一個點,從而找出各用電器兩端的公共點。

如圖甲所示的電路,當開關S閉合時,由“節(jié)點法”知:A、B、C其實是同一點,這點接在電源的負

極上,D、E、F其實也是同一點,這點接在電源的正極上,也就是燈Li、L2、L3,連接在公共點A、F之

間,這三盞燈是并聯(lián)的,簡化后的電路圖如圖乙所示。

甲乙

【特別提示】識別串、并聯(lián)電路的方法有多種,對于較簡單的有電路圖的電路可運用“定義法”;對于較

復雜的有電路圖的電路可用“電流法”;對于無電路圖的生活實際電路一般用“拆除法”。例如馬路兩邊

的照明電路,根據(jù)電燈工作時互不影響可以判斷,它們是并聯(lián)的。

【典例3】(2023?四川巴中?中考真題)在如圖所示的電路中,下列說法正確的是()

A.當閉合開關Si、S2、S3時,電源短路B.當只閉合開關Si、%時,Li、L2并聯(lián)

C.當只閉合開關S2、S3時,Ll、L2串聯(lián)D.當只閉合開關Si、S3時,Li、L2串聯(lián)

【答案】A

【詳解】A.由圖知道,同時閉合開關Si、S2、S3時,電流會從電源正極不經過用電器直接回到電源負

極,形成電源短路,故A正確;

B.由圖知道,閉合開關Si、S2,斷開開關S3時,燈L2被短路,故B錯誤;

C.由圖知道,當只閉合開關S2、S3時,燈Li被短路,故C錯誤;

D.由圖知道,當只閉合開關Si、S3時,電流有兩條路徑,燈Li、L2并聯(lián),故D錯誤。

故選Ao

【變式3-1】(2024?湖北武漢?一模)如圖所示的電路中,開關都閉合后兩只燈泡都被短接的是

()

【詳解】AB.由圖可知,開關都閉合后,該電路為并聯(lián)電路,兩個燈泡都發(fā)光,故AB不符合題意;

C.開關都閉合后,右側上面的燈泡的兩端被導線相連,該燈泡被短路,另一個燈泡接入電路中,能發(fā)

光,故c不符合題意;

D.開關都閉合后,電源的兩端被導線直接相連,會造成電源短路,兩個燈泡都不發(fā)光,故D符合題意。

故選D。

【變式3-2】(2024?海南?一模)如圖所示的電路:若使Li、L2串聯(lián),則應只閉合開關是。

若使Li、L2并聯(lián),則應只閉合開關是Si、S3;若同時閉合所有開關,會出現(xiàn),是不允許的。

【答案】電源短路

s2

【詳解】口]若使燈Li、L2串聯(lián),電流只有一條流通路徑,由電路圖可知,電流路徑應為:電源正極一燈

L1一開關S2T燈L2-電源負極,由此可判斷出:開關S1、S3應斷開,而開關S2應閉合。

⑵當閉合Si、S2、S3時,電流不經過用電器直接從電源的正極流入電源負極,會造成電源短路,故不能同

時閉合開關Si、S2、S3。

題型突破四:解決電路圖與實物圖的互畫問題

電路圖和實物圖互化的題目,通常按以下步驟進行:

(1)分清關系——先認真觀察電路圖或者實物圖,弄清電路的連接方式及電路中各元件的關系,以及每個

開關的控制作用,還要了解電壓表、電流表的使用方法。

(2)合理布局一根據(jù)電路圖或者實物圖,將各元件畫(或放置)在恰當?shù)奈恢?,布局要合理?/p>

(3)按順序連線一本著先串后并的原則,將電源和一條支路連接成通路,將另一條支路與其并聯(lián)。

(4)對照檢查——將已連接好的電路圖或實物圖與原實物圖或電路圖認真對照檢杳.重點檢查各元件的關系

和開關的控制是否一致。

【典例4】(2023?陜西?中考真題)小明設計了一款道路井蓋移動報警電路。該電路由電源、警示燈

L、保護電阻幻、開關S和Si組成。閉合開關S,當井蓋未被移動時,相當于開關Si閉合,警示燈L不

亮;當井蓋被移動時,相當于開關Si斷開,警示燈L發(fā)光提醒路人。請根據(jù)以上要求,將圖中的電路補

充完整。

【答案】

【詳解】根據(jù)題意可知,閉合開關S,當井蓋未被移動時,相當于開關S1閉合,警示燈L不亮,說明警示

燈L被短路了;當井蓋被移動時,相當于開關Si斷開,警示燈L發(fā)光,說明開關S是總開關,刈在電路

中,保護電路,如圖所示:

【變式4-1】(2023?陜西咸陽?一模)如圖是探究“電流與電壓和電阻的關系”實驗的部分電路,請用筆

畫線代替導線將電路連接完整。

【詳解】探究電流與電壓和電阻關系的實驗中,電流表、電阻、滑動變阻器串聯(lián),電壓表并聯(lián)在電阻兩

端,滑動變阻器按一上一下接入電路,如圖

【變式4-2】(2023?江蘇常州?模擬預測)如圖所示的電路,請用筆畫線代替導線完成電路連接。要

求:兩燈并聯(lián),電流表測量L2的電流,S只控制L,導線不能交叉,不考慮電表量程的選擇。

【詳解】兩燈并聯(lián),電流表只測通過L2的電流,所以電流表串聯(lián)在L?的支路上,S只控制L—所以開關

在L1支路上,實物圖連接如圖所示:

題型突破五:怎樣解決電路的設計問題

設計電路就是運用電路連接的知識,根據(jù)具體要求,繪制電路圖。一般設計步驟如下:

(1)根據(jù)設計需要,弄清用電器、開關和電源的連接方式;

(2)畫出草圖后,根據(jù)設計要求驗證,驗證設計的電路圖與題目要求是否相符;

(3)驗證符合題目要求后,畫出規(guī)范的電路圖。

【特別提示】開關的設計:開關控制哪個用電器,一般就跟哪個用電器串聯(lián)。特殊用法:無論哪個開關閉合:用

電器都能工作,則這些開關是并聯(lián)的,如果所有開關閉合,用電器才能工作,則這些開關是串聯(lián)的;若開關

閉合,用電器不工作,開關斷開,用電器工作,則開關和用電器并聯(lián)。

【典例5](2023?江蘇常州?中考真題)京杭大運河上的古橋一拱宸橋兩側,安裝了全國首個水上紅

綠燈,實現(xiàn)同一時間段內僅讓船舶單向通過橋洞。圖中電源電壓恒為6V,四盞燈的額定電壓均為6V,開

關S中央的金屬片自動與觸點1、2、1、2……接觸。請以筆畫線代替導線完成電路連接。

【詳解】水上紅綠燈讓船舶單向通過橋洞,即左側紅燈亮時,右側綠燈亮,右側船可通行,且這一對紅綠

燈應并聯(lián),反之,使用單刀雙擲開關進行左右通行轉換,如下圖所示:

【變式5-1](2024?安徽?一模)一個暗箱外立面上裝有Li、L2兩盞燈,其外表面可見Si、S2兩個開

關。為了探究開關和暗箱內的燈泡是如何連接的,某同學進行了如下操作:先閉合Si,發(fā)現(xiàn)兩燈都發(fā)光,

再閉合S2,只有Li發(fā)光且比原來更亮一些。據(jù)此可判斷出暗箱內的電路連接方式為()

【答案】B

【詳解】

先閉合Si,發(fā)現(xiàn)兩燈都發(fā)光;再閉合S2,只有Li發(fā)光且比原來更亮一些,說明此時Li電壓變大,則閉合

Si,電路中電阻較大,兩燈串聯(lián)工作;再閉合S2,Li獨自工作,因此Li、L2、Si串聯(lián),S2并聯(lián)在L2兩端,

故ACD不符合題意,B符合題意。

故選B。

【變式5-2】(2021?河南南陽?二模)汽車轉向燈電路要求:左轉彎時,只能出現(xiàn)前后左轉向燈亮;右

轉彎時,只能出現(xiàn)前后右轉向燈亮.小明設計了如下四種電路,其中最合理的是()

左前

~0~

左前左后S,巳S

-0—0—>>-

右前右后2

【答案】B

【詳解】汽車的每一側各有兩個轉向燈,一共有4個燈泡;由生活經驗可知,左側、右側的兩個燈泡在工

作時互不影響(即:同一側的一個燈泡損壞時,另一燈泡仍然會發(fā)光),所以同一側的兩個燈泡的連接方

式是并聯(lián)的,由于在操作過程中,不能出現(xiàn)左、右轉向燈同時亮的情況,所以電路中只能由一個單刀雙擲

開關進行控制,故B符合題意,ACD不符合題意。

故選B。

題型突破六:怎樣解決電流表、電壓表的使用問題

正確解答有關電流表、電壓表的使用問題,首先要了解它們的量程設計特點,其次是牢記它們的使用規(guī)

則。要判斷電流表測哪部分電路的電流,關鍵是看電流表與哪部分電路串聯(lián)。要判斷電壓表測哪部分電路兩

端的電壓,關鍵是看電壓表與哪部分電路并聯(lián),即看電壓表的兩個接線柱與哪部分電路兩端直接相連。

判斷方法:假定電壓表跟導線的連接點可以沿導線移動,在移動過程中可以跨越開關和電流表,但是不能跨

越電源和用電器(包括電阻),那么連接點能移到哪個用電器兩端,就跟哪個用電器并聯(lián),這種判斷方法叫

做“移點法”。

【特別提示】要在較復雜的電路中判斷電壓表跟哪段電路并聯(lián),可用“去源法”。具體做法是去掉電源,看

電壓表跟哪段電路構成了回路,電壓表跟這段電路就是并聯(lián)的。

【典例6】(2023?湖南懷化?中考真題)下列圖中能夠直接測出燈Li電流的電路是()

【詳解】A.由圖可知,電流表與Li串聯(lián),但電流表的正負接線柱接反了,不能測出Li的電流,故A不

符合題意;

B.由圖可知,燈泡Li、L2并聯(lián),電流表測量的是干路電流,故B不符合題意;

C.由圖可知,電流表與Li串聯(lián),且正負接線柱連接正確,能夠直接測出燈Li電流,故C符合題意;

D.由圖可知,電壓表與Li串聯(lián),不能測出Li的電流,故D不符合題意。

故選C。

【變式6-1](2023?山東臨沂?一模)如圖所示,某次實驗連接的電路,下列說法不正確的是()

A.開關S2是干路開關,控制整個電路B.燈Li和L2是并聯(lián)的

C.只閉合開關S2時,電流表測量的是L1中的電流D.同時閉合Si,S2,電流表測量的是干路電

【答案】C

【詳解】ABD.如圖可知,燈泡L1和L2是并聯(lián),開關S2在干路上,控制整個電路,電流表在干路上,同

時閉合Si、S2,電流表測量的是干路電流,故ABD正確,不符合題意;

C.只閉合開關S2時,燈泡L1斷路,電流表測量的是燈泡L2中的電流,故C錯誤,符合題意。

故選C。

【變式6-2](多選)(2024?山東濟南?一模)如圖所示電路,電源電壓不變,閉合Si和S2,燈泡L和

L2均能正常發(fā)光,電流表和電壓表均有示數(shù)。下列分析正確的是()

A.只閉合Si,電壓表可以測量出電源兩端的電壓

B.只閉合Si,電流表可以測量出通過L2的電流

C.先閉合Si,再閉合S2,電路中的總電流不變,Li變暗

D.先閉合Si,再閉合S2,電流表和電壓表的示數(shù)均不變

【答案】AD

【詳解】AB.只閉合Si,電路為只有Li的簡單電路,電流表測電路中的電流,電壓表測Li兩端的電壓,

即電源電壓,故A正確,B錯誤;

CD.先閉合Si,電路為只有Li的簡單電路,電流表測電路中的電流,電壓表測電源電壓;再閉合S2,兩

燈泡并聯(lián),電流表測通過Li的電流,電壓表測電源電壓,根據(jù)并聯(lián)電路電壓特點可知,Li兩端電壓不

變,因此通過Li的電流大小不變,即電流表示數(shù)不變,所以Li的亮度不變,電流表和電壓表的示數(shù)均不

變,故C錯誤,D正確。

故選AD?

題型突破七:怎樣解決電路中電表類比的判斷問題

判斷電路中電表究竟是電流表還是電壓表,一般有四種方法。

(1)電表連接法:根據(jù)電流表、電壓表連入電路的方式來判斷。電流表串聯(lián)在電路中.電壓表并聯(lián)在電路中。

(2)電流路徑法:畫出電路中電流的路徑,在電流路徑中的電表是電流表,不在電流路徑中的電表是電壓

表。

(3)去表分析法:如果把電路中的電表去掉后,影響了某些用電器的工作,則去掉的是電流表;反之,如

果不影響用電器的工作,去掉的是電壓表。

(4)假設法:先假設是某種電表,如果用電器和電表都能正常工作.不會出現(xiàn)短路或斷路。則假設是正確的:

否則就是錯誤的。

【特別提示】對于較為復雜的電路,一般采用假設法逐一判斷。解題的關鍵是將電壓表看作斷開的開關,電

流表看作導線,然后分析電路中電流的流向是怎樣的,進而判斷電路中各用電器的工作情況或電路的連接

方式。

【典例7】(2023?山東濟南?中考真題)如圖所示的實物電路由電源、開關S、兩個小燈泡Li、L2和

甲、乙、丙三個電表(電流表或電壓表)組成。閉合開關S后,兩個小燈泡Li、L2均能發(fā)光。下列關于

甲、乙、丙三個電表的判斷,正確的是(

A.甲是電壓表,乙、丙是電流表B.乙是電壓表,甲、丙是電流表

C.甲是電流表,乙、丙是電壓表D.丙是電流表,甲、乙是電壓表

【答案】B

【詳解】分析實物電路發(fā)現(xiàn),電流從電源正極出發(fā),經過開關,分為兩條支路,一條經過L2,一條經過丙

表到達Li,由于丙表和Li串聯(lián)在一條支路中,所以丙表是電流表;電流到達Li左端,不經過Li到達乙

表,如果乙表是電流表,則電流不經過用電器,直接到電源負極,電路中出現(xiàn)短路,所以乙表是電壓表;

電流經過Li后,到L2左端會合,會合后電流經過甲表到電源負極,所以甲表是電流表;故乙是電壓表,

甲、丙是電流表,故B正確,ACD錯誤。

故選B。

【變式7-1](多選)(2023?河北秦皇島?一模)如圖所示的電路中電源電壓不變,小燈泡L標有

“6V3W”字樣,a、b為電流表、電壓表其中之一,且不相同。根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)判斷下列說法正確的是

開關狀態(tài)滑片P的位置電流表的示數(shù)

只閉合S1中點0.5A

閉合S1、s2中點1A

閉合S1、S3右端0.36A

A.a為電壓表b為電流表B.滑動變阻器&最大阻值為12。

C.只閉合開關Si,電路中1s至少消耗電能4.32J

D.將a與b互換,閉合Si、S2,滑片向右滑動時電表b示數(shù)變小

【答案】CD

【詳解】A.只閉合開關Si,滑片P置于中點,燈泡和變阻器串聯(lián),電流表的示數(shù)是0.5A,閉合Si、S2,

滑片P置于中點,電表a與燈泡并聯(lián),電流表的示數(shù)是1A,說明電路中的電流變大,由歐姆定律可知電

路的總電阻變小,則電表a是電流表,燈泡被短路,此時只有變阻器的簡單電路,電路的總電阻較小,電

流表的示數(shù)變大,b是電壓表,故A錯誤;

p3W

B.小燈泡的正常發(fā)光時的電流。二寸二右為皿

c/Lov

只閉合開關Si,滑片P置于中點,燈泡和變阻器串聯(lián),電流表的示數(shù)是0.5A,此時燈泡正常發(fā)光,燈泡

兩端的電壓是6V,電源電壓。=[4+八:與=6丫+0.5八*;《①

閉合Si、S2,滑片P置于中點,此時只有變阻器的簡單電路,電流表的示數(shù)是1A,電源電壓

U=/'x;舄=lAx;4②

由①和②得到6V+0.5Axg4=lAxg4,&=24。

電源電壓"=/&工&=認、,、24。=12丫

22

故B錯誤;

C.閉合開關S1和S3,燈泡和變阻器串聯(lián),滑片P位于最右端,變阻器連入電路的電阻最大,此時電路的

總電阻最大,通過電路的電流最小,電路中的最小電流是0.36A,只閉合開關Si,燈泡和變阻器串聯(lián),當

變阻器連入電路的電阻最大時,電路的總電阻最大,電路中1s至少消耗電能W=U/小

Z=12Vx0.36Axls=4.32J

故C正確;

D.將a與b互換,閉合Si、S2,b是電壓表,燈泡和變阻器串聯(lián),電壓表測量燈泡兩端的電壓,滑片向

右滑動時,變阻器連入電路的電阻變大,由串聯(lián)分壓可知變阻器兩端的電壓變大,由串聯(lián)電路電壓的規(guī)律

可知燈泡電路的電壓變小,即電表b示數(shù)變小,故D正確。

故選CD?

【變式7-2】(2024?陜西西安?二模)如圖所示電路,電源電壓不變;滑動變阻器&的最大阻值與《的

值均為4,a、b、c分別為電阻(阻值為&)、電流表、電壓表其中之一,且不相同。當加、閉合時,

移動滑片P,電路中消耗的功率始終為年舄。下列有關說法正確的是()

A.b一定是電流表,c一定是電壓表

B.將a、c互換,開關都閉合時,電路中的電流可能為3/。

C.只閉合加,若b為電壓表;P向右移動,b的示數(shù)可能變小

D.開關都閉合時,電路消耗功率為

【答案】B

【詳解】A.依題意得,當S1、S3閉合時,移動滑片P,電路中消耗的功率始終為/02RO,說明變阻器沒有

接入電路,a是電阻凡,c與b都既可能是電流表,也可能是電壓表,此時Ro獨自工作,由/=」得,

R

電源電壓為U=臚豆="溫)

故A錯誤;

B.將a、c互換,若c是電壓表,b是電流表,此時電路化為Ri的簡單電路,此時電路中電流為

開關都閉合時,變阻器被短路,a和&并聯(lián),當電路中總電阻為4=與

若c是電流表,b是電壓表,此時&與變阻器并聯(lián),當變阻器接入電路中電阻為;飛時,電路中電流為

I=I

0+/2=/O+2/O=3/O

故B正確;

c.只閉合加,若b為電壓表,心與變阻器&串聯(lián),b測量變阻器的電壓,p向右移動,變阻器接入電路

中電阻變大,b的示數(shù)變大,故C錯誤;

D.開關都閉合時,Ro與Ri并聯(lián),電路中總電阻為R

2

電路消耗功率為P~~^~~R^~~21。4

故D錯誤。

故選Bo

題型突破八:怎樣解決串并聯(lián)電路中電流、電壓的規(guī)律探究問題

解答這兩個探究實驗應明確:

(1)連接電路時開關要斷開,電流表串聯(lián)在電路中,電壓表并聯(lián)在電路中;

(2)連接好電路后要用試觸法選擇量程;

(3)讀數(shù)時要先看選用的量程,明確分度值后再讀數(shù),且視線要與表盤相垂直;

(4)會用分析歸納法分析實驗數(shù)據(jù),能夠得出正確的實驗結論。

【特別提示】①探究串、并聯(lián)電路的電流規(guī)律,在連接電路時開關一定要處于斷開狀態(tài);②檢查電路連接無

誤后再閉合開關進行實驗;③為了使實驗結論更具普遍性,實驗時應選用不同規(guī)格的燈泡多做幾組實驗。

【典例8】(2023?四川甘孜?中考真題)如圖所示,小覃同學所在的興趣小組正在探究并聯(lián)電路中電流

的規(guī)律。

(1)圖甲是他們設計的電路圖,實驗時需要測量A、8、C三處的電流。圖乙是他們某次測量時連接的實

驗電路,此時電流表測量的是(選或"C,)處的電流;

(2)小覃同學要測量通過L2的電流,只需將圖乙中導線(選填力”或?")的一端移動到電流表

的負接線柱上;重新連接好電路后,閉合開關,電流表的示數(shù)如圖丙所示,則電流表的示數(shù)為

A;

(3)該小組另一位同學測出一組A、B,C三處的電流,數(shù)據(jù)如下表所示,由此他得出結論:

//A//AIc/A

0.20.20.4

①干路電流等于各支路電流之和。

②各支路電流相等。

(4)小組內交流討論后,一致認為該同學的結論不具普遍性,要得到并聯(lián)電路中電流的規(guī)律,還應該選

用規(guī)格(選填“相同”或“不相同”)的燈泡進行實驗。

【答案】Ca0.3不相同

【詳解】(1)口]由圖乙可知,電流表接在干路靠接電源負極處,此時電流表測量的是C處的電流。

(2)[2]要測量通過L2的電流,電流表與L2串聯(lián)即可,只需將圖乙中導線。的與燈泡L2相接的右端移動

到電流表的負接線柱上即可。

[3]如圖丙,電流表接00.6A量程,分度值為0.02A,讀數(shù)為0.3A。

(4)[4]由于實驗次數(shù)太少,步驟3得到的實驗結論不具有普遍性,應選用不同規(guī)格的燈泡,多次測量,

尋找普遍規(guī)律。

【變式8-1】(2024?貴州?一模)在探究并聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗中,如圖甲是實驗的電路圖;

(1)小明同學在測量A處的電流時,開關閉合前發(fā)現(xiàn)電流表的指針偏轉如圖乙所示,原因是;

(2)下表中的數(shù)據(jù)是小亮同學在實驗中用兩盞規(guī)格(選填“相同”或“不同”)的燈泡得出的;接下來

的操作應更換(選填“相同”或“不同”)規(guī)格燈泡進行多次實驗,目的是o

1AIBIc

0.16A0.16A0.32A

【答案】電流表沒有調零相同不同使實驗結論具有普遍規(guī)律,避免偶然性

【詳解】(1)[1]如圖乙所示,開關閉合前發(fā)現(xiàn)電流表的指針反向偏轉,這是因為電流表在使用前沒有調

零。

(2)[2]由表格數(shù)據(jù)可知A、B兩點的電流相等,即通過兩條支路的電流相等,這并不是并聯(lián)電路的普遍

規(guī)律,之所以得到了“兩條支路的電流相等”,是因為他在實驗中用兩盞規(guī)格相同的燈泡得出的;

[3][4]由表格數(shù)據(jù)可得出:并聯(lián)電路中各支路電流相等,是因為選用的燈泡規(guī)格相同,器材太特殊,該結論

不科學,應更換規(guī)格不同的燈泡進行多次實驗,以便尋找普遍規(guī)律,避免實驗結論的偶然性。

【變式8-2](2024?湖北武漢?一模)在“探究串聯(lián)電路電壓的特點”活動中:

UAB/VUBC/NUAC/V

1.92.64.5

(1)為了保證電路安全,連接器材時,開關應;

(2)若保持電壓表的B連接點不動,只斷開連接點4并改接到C連接點上,能否測出L2兩端電

壓?,理由是:;

(3)小紅分別測出AB、BC、AC間的電壓并記錄在表格中,分析實驗數(shù)據(jù)得出結論:串聯(lián)電路中電源兩

端電壓等于各用電器兩端電壓之和。小青認為小紅的做法是錯誤的,原因是:。

r?~\

I1

【答案】斷開不能電壓表正負接線接反了見解析

【詳解】(1)口]為了保證電路安全,連接實驗器材時,開關應斷開。

(2)⑵[3]已測出Li兩端的電壓,與A相連的為電壓表正接線柱,與8相連的為電壓表的負接線柱,若保

持電壓表的8連接點不動,只斷開連接點4并改接到C連接點上,不能測出L2兩端電壓,理由是:此時

電壓表正負接線柱接反了。

(3)⑷小紅的做法是錯誤的,原因是根據(jù)一組數(shù)據(jù)總結得出的結論具有偶然性。為得到普遍性的結論,

應更換不同規(guī)格的燈泡進行多次實驗。

題型突破九:怎樣解決串并聯(lián)電路中的電流、電壓關系的應用問題

解答此類題目時應明確以下幾點:

(1)解題時,首先要判斷電路是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,然后再利用串、并聯(lián)電路的電流、電壓關系進行

分析,得出正確結論。

(2)在識別串、并聯(lián)電路時,由于電流表的內阻很小,可看成導線,電壓表的內阻很大,可看成斷路,去

掉這兩種電表,然后再觀察分析電路,對判斷電路很方便,且不會改變原電路結構。

串并聯(lián)電路的電流和電壓的規(guī)律

【典例9】(2023?山東淄博?中考真題)小燈泡的/-U圖象如圖甲所示,將它與定值電阻R接入圖乙所

示的電路中。只閉合開關Si,電流表的示數(shù)為0.2A;再閉合開關S2時,電流表的示數(shù)為0.25A。則電源電

壓為V;只閉合開關Si時,電阻R兩端的電壓為V。

甲乙

【答案】2.51.0

【詳解】[1]⑵只閉合開關Si,電路中小燈泡L和電阻R串聯(lián),再閉合開關S2,電路中只有小燈泡L,止匕

時小燈泡L兩端的電壓等于電源電壓,電流表的示數(shù)為0.25A,由題圖可知,電源電壓U=2.5V,只閉合開

關Si時,電源電壓。=4+4

電流表的示數(shù)為0.2A,小燈泡L兩端的電壓為L5V,則UR=U-UL=2.5V-L5V=L0V

【變式9-1】(2024?廣東佛山?一模)如圖甲表示燈泡L和定值電阻R的LU關系圖象。將L和R先后

以圖乙和圖丙兩種方式接在同一恒壓電源U上,流過它們的電流和它們兩端電壓如圖所示;則下列判斷正

確的是()

A.Il=l2=h=l3B.h=h<l4<l3

C.U2<U1<U4=U3D.Ui=lh=U4=U3

【答案】C

【詳解】由圖乙可知,燈泡和定值電阻串聯(lián),根據(jù)串聯(lián)電路的電流特點可知,通過燈泡的電流等于通過定

值電阻的電流,即日乜

由圖甲可知,當電流相等時,燈泡的兩端電壓大于定值電阻的兩端電壓,即

根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點可知U2<u,<u

由圖丙可知,燈泡和定值電阻并聯(lián),根據(jù)并聯(lián)電路的電壓特點可知,燈泡的兩端電壓等于定值電阻的兩端電

壓,等于電源電壓,即q=q=u

因此可得q<q<4=4

由圖甲可知,當燈泡的兩端電壓等于定值電阻的兩端電壓時,通過定值電阻的電流大于通過燈泡的電流,即

4<八

根據(jù)乙丙兩圖,對于同一燈泡,其在并聯(lián)時的兩端電壓大于其在串聯(lián)時的兩端電壓,根據(jù)歐姆定律可得A<A

所以有L=/2</3</4

故C正確,ABD錯誤。

故選Co

【變式9-2】(2024?安徽?一模)如圖甲所示的電路,電源電壓恒定不變,定值電阻R=5O,閉合開關

后,兩電流表指針均指在圖乙同一位置,則定值電阻&=Qo

12

&

甲乙

【答案】20

【詳解】甲圖中,兩電阻并聯(lián),電流表Ai測干路的電流,電流表A2測&的電流,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)

律,干路電流大于支路電流,故電流表Ai選用大量程,分度值為0.1A,示數(shù)為1.5A,電流表A2選用小量

程,分度值為0.02A,示數(shù)為0.3A,根據(jù)并聯(lián)電路電流的規(guī)律,故通過R/的電流為//=/-/2=L5A-

0.3A=1.2A

并聯(lián)電路各支路電壓相等,根據(jù)/=工可知,電流與電阻成反比,故有

R12&

I12A

定值電阻&二廣片=x^x5Q=20Q

L2v/eJxx

題型突破十:怎樣用電壓表和電流表判斷電路的故障問題

在對電路故障進行分析時,一般是通過對燈泡的明暗變化、電流表或電壓表示數(shù)的有無及其變化等現(xiàn)象

來分析推理。一般來講,電路故障主要表現(xiàn)如下:

JL接(1)燈池不亮

結果電力現(xiàn)象(2)電海A無承做

-----?不通--A<

峰為(3)電用表示敕為0

,(4)電壓表示敷接近電源電壓

(1)燈泡可能仍亮

(2)燈泡可能不亮(說明燈泡破絲路)

障直接

(3)電演41育示數(shù)量救燒壞

結果丁電路現(xiàn)乳

f仍通(4)電壓表可能有示數(shù)(和電壓及

并或部分無短跑)

(5)電反裊示數(shù)可能為0(和電壓

表并取麻分短感)

【特別提示】分析這類問題,一般規(guī)律是從兩個方面找原因:一是確定電路故障的性質,即電路出現(xiàn)的故障

是短路還是斷路;一是故障發(fā)生的位置,即電路故障發(fā)生在哪里。

【解題技巧】推斷串聯(lián)電路斷路的位置

做法分析判斷

將導線、電流表、電壓表依次并聯(lián)在每個燈泡兩端其他燈泡發(fā)光,此時與導線并聯(lián)部分電路斷路

電流表有示數(shù),其他燈泡發(fā)光,此時與電流表并

聯(lián)部分電路斷路

電壓表示數(shù)為電源電壓,此時與電壓表并聯(lián)部分

電路斷路

【典例10](2023?四川巴中?中考真題)在探究“小燈泡電功率”的實驗中,設計了如圖所示的電路圖。

正確連接電路后,閉合開關,發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動滑動變阻器的滑片,電流表始終無示數(shù),電壓表有示數(shù)且

接近電源電壓,則電路中可能存在的故障是()

A.燈泡L短路B.燈泡L斷路

C.電阻R短路D,電阻R斷路

【答案】B

【詳解】A.若燈泡L短路,則電壓表并聯(lián)在導線兩端,電壓表無示數(shù);電路總電阻會減小,由歐姆定律

可知,電路電流會增大,電流表示數(shù)會增大,故A不符合題意;

B.若燈泡L斷路,電壓表串聯(lián)接入電路,電壓表的示數(shù)接近電源電壓;由于電壓表的內阻很大,所以不

管怎么調節(jié)滑動變阻器,電路電流都極小,電流表無示數(shù),故B符合題意;

C.若電阻R短路,則電路總電阻會減小,電路電流會增大,電流表和電壓表的示數(shù)都會增大,故C不符

合題意;

D.若電阻R斷路,則整個電路都沒有電流通過,電流表和電壓表均無示數(shù),故D不符合題意。

故選B。

【變式10-1】(2024?湖北?模擬預測)小蕾在一次電學實驗中觀察到電流表和電壓表的示數(shù)如圖所

示,她發(fā)現(xiàn)是某元件斷路導致,該元件是()

【答案】A

【詳解】如圖,小燈泡和滑動變阻器串聯(lián),電壓表測小燈泡兩端電壓,電流表測電路中電流,此時,電流

表無示數(shù),電壓表示數(shù)過大,超量程。

A.若小燈泡斷路,則電壓表串聯(lián)在了電路中,電壓表內阻很大,可看作斷路,電路中無電流,電流表無

示數(shù),電壓表測電源電壓,電壓表示數(shù)可能超量程,故A符合題意;

B.若電壓表斷路,小燈泡、電流表仍處于通路,電流表有示數(shù),電壓表無示數(shù),故B不符合題意;

C.若電流表斷路,整個電路斷路,電流表、電壓表均無示數(shù),故C不符合題意;

D.若滑動變阻器斷路,整個電路斷路,電流表、電壓表均無示數(shù),故D不符合題意。

故選A?

【變式10-2】(2023?內蒙古赤峰?三模)如圖所示,燈乂、L?完全相同,閉合開關S,發(fā)現(xiàn)只有一盞

燈亮,且一個電表示數(shù)正常,另一個電表幾乎沒有示數(shù)。若電路中只有一處故障,可能是下列說法中的

A.燈L斷路B.燈L1短路C.燈L斷路D.燈L2短路

【答案】C

【詳解】根據(jù)電路圖可知,兩燈泡并聯(lián),電流表A測量LZ電流,電壓表測量電源電壓。閉合開關S,發(fā)現(xiàn)

只有一盞燈亮,這說明一條支路出現(xiàn)了斷路故障。由于電壓表始終測量的是電源電壓,電源電壓不變,所

以電壓表示數(shù)不變,則電流表的示數(shù)變?yōu)?,所以故障是燈L,斷路。

故選C。

題型突破十一:怎樣解探究影響電阻大小因素的實驗問題

由于導體的電阻取決于導體的材料、長度、橫截面積和溫度等多個因素,所以探究過程需要用控制變

量法。重點注意判斷器材的選擇。同種材料制成的導體,橫截面積越小,長度越長,電阻越大;橫截面積

越大,長度越短,電阻越??;長度和粗細均相同的導體,材料不同,電阻也不同。對大多數(shù)導體而言,電

阻隨溫度升高而增大,但也有少數(shù)例外。

【特別提示】①探究影響電阻大小的因素時,一般是通過比較燈泡的亮度來判斷電阻大小變化的,為更明

顯地判斷電阻的變化,可串聯(lián)接入電流表,通過比較電流表示數(shù)的大小來比較電阻的大小。②電阻是導體

自身的一種性質,與接不接入電路無關。

【典例11](2023?西藏?中考真題)某學習小組在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗時,設計了如圖

所示的實驗裝置,實驗中分別將A、B、C、D四根導體接入電路,四根導體的材料規(guī)格如下表所示。

A

導體代號長度/m橫截面積/mn?材料電流表示數(shù)/A

A1.00.4錦銅1.4

B0.50.4鎰銅2.7

C1.00.6錦銅2.0

D1.00.4銀銘合金0.6

(1)請你在圖中用一根導線將電流表正確連入電路;

(2)為比較A、B、C、D四根導體電阻的大小,可通過觀察來判斷;

(3)要探究導體電阻大小與長度的關系,應選用兩根導體進行實驗;

(4)將A、C兩根導體分別接入電路中進行實驗,可得出:當導體的長度和材料相同時,橫截面積越大,

電阻越;

(5)老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小,請你根據(jù)該實驗結論,幫老師想出一種方法:

(寫出一種合理方法即可)。

電流表示數(shù)大小A、B小見

解析

【詳解】(D口]電流表應串聯(lián)在電路中使用,且電流應從正接線柱流入,負接線柱流出,故用導線將電流

表的負接線柱和電源負極連接,作圖如下:

(2)[2]電阻的大小是無法直接觀察出來的,可以通過電流表示數(shù)的大小來判斷,電流表示數(shù)越大,導體

的電阻小,電流表示數(shù)越小,導體的電阻大。

(3)[3]要探究導體電阻大小與長度的關系,應控制導體的材料、橫截面積相同,改變電阻的長度,由表

格數(shù)據(jù)可知,故應選用A、B兩根導體進行實驗。

(4)[4]由A、C兩根導線長度、材料相同,橫截面積不同,所以將A、C兩根導體分別接入電路是探究

的是導體電阻大小與橫截面積的關系。由表中數(shù)據(jù)可知,導體C比A的橫截面積大,接C導體時比接A

導體時電流大,說明導體C比A電阻小,所以可得出的結論是:當導體的長度和材料相同時,橫截面積越

大,電阻越小。

(5)[5]由(4)可知,當導體的長度和材料相同時,橫截面積越大,電阻越小。所以要改裝一個滑動變阻

器使其最大阻值變小,可以增大繞制滑動變阻器電阻絲的橫截面積。

【變式11-1](2024?山西朔州?模擬預測)在探究“食鹽水溶液的導電性與哪些因素有關”的實驗中,小

偉猜想:食鹽水溶液的導電性可能與溶液的濃度有關,為了驗證猜想是否正確,他設計了如圖甲所示的電

路,將電路中的A、B兩金屬片插入溶液中進行探究,并記錄了表格中的數(shù)據(jù)。

鹽水濃度〃/%510152025

電流表示數(shù)//A0.060.120.180.240.30

(1)根據(jù)表格數(shù)據(jù)在圖乙中畫出電流表示數(shù)隨鹽水濃度的關系圖像:

(2)分析數(shù)據(jù)或圖像可得出結論:其他條件一定時,食鹽水溶液的濃度越高,

(3)結合小偉的探究,請你再提出一個有探究價值的猜想:(合理即可)。

【答案】導電性越強見解析

0510152025鹽水濃度〃/%

(2)[2]分析表格中的數(shù)據(jù)知,其它條件一定時,食鹽水溶液的濃度越大,電流表示數(shù)越大,故導電性越

強,得到的結論是:其它條件一定時,食鹽水溶液的濃度越大,導電性越強。

(3)[3]結合圖示,提出一個值得深入探究的問題:食鹽水溶液的導電性與甲、乙兩金屬片的距離是否有

關?

【變式11-2】(2024?山西晉中?一模)實驗小組在實驗時,

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