中考物理一轮复习讲练测：专题16 电压和电阻（含解析）

专题16电压和电阻（讲练）1.了解：生活常用电源电压；变阻器的构造。2.会：连接电压表和测量电压；连接变阻器。3.理解：电压的概念；电阻的概念。4.掌握：影响电阻大小的因素及使用探究；电路故障分析。5.认识：变阻器工作原理。一、思维导图二、知识梳理知识点一：电压1.什么是电压（1）电压作用是使电路中的自由电荷定向移动，形成电流；电源是提供电压的装置。（2）电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是通路。注：说电压时，要说“某电路或AB”两端的电压（如图（1）所示，1、2两端电压或者2、3两端电压）；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件（如图（1），通过电池的电流或者通过电阻R1的电流）”的电流。2.电压的单位：在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）；电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。（2）生活中常见电压值：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭用电电压220V，安全电压不高于36V。图（1）常见电路图（2）电流表图（3）电压表3.电压测量（如图（3）所示）：（1）测量仪器：电压表，符号是eq\o\ac(○,V)；（2）读数时，看清接线柱上标的量程（3V、15V两个量程）、分度值（3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V）；（3）使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出，否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的最大量程。注意：①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。②选择量程：两0～30～15测量小更大要点诠释：（1）能估测被测电压大小的，根据估测值选择合适的量程；（2）不能估测电压大小的，要用最大量程，用试触法来选择合适的量程；符号连接串联并联直接连接电源不能能量

程0.6A、3A3V、15V每大格0.2A、1A1V、5V每小格0.02A、0.1A0.1V、0.5V内阻很小，几乎为零，相当于短路（相当于导线）很大相当于开路调零；读数时看清量程和分度值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大测量值知识点二：电阻1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号R表示。2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆（符号是Ω）（规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω）；常用单位还有千欧（符号kΩ）、兆欧（MΩ）；换算：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。3.影响导体电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。要点诠释：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质，一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。知识点三：变阻器1.变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。2.滑动变阻器（1）构造：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻，如图（1）所示。图（1）滑动变阻器（2）原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。（3）作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。（4）铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。（5）正确使用：①应串联在电路中使用；②接线要“一上一下”；③通电前应把阻值调至最大的地方。3.电阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器，如图（2）所示，图（3）是变阻箱的面板。图（2）图（3）（1）原理：通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。（2）优点：能够直接读出连入电路的电阻值；缺点：不能连续地改变连入电路的电阻值。（3）读数方法：旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。要点诠释：(1)滑动变阻器的优点是可以连续的改变接入电路的电阻，缺点是不能准确的读出接入电路的电阻值。(2)电阻箱的优点是可以读出电阻值，缺点是不能连续调节电阻的大小，其电阻的改变是跳跃式的。考点一：电压概念与电压的估测【备考方略】1.电压是电学的基本概念。对电压的概念，需要理解以下内容：（1）电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因；（2）电压的国际单位和常用单位，以及它们之间的换算关系；（3）某元件的电压指的是元件两端的电压。2.生活中常见的电压值有：①1节干电池的电压1.5伏；②1节铅蓄电池电压是2伏；③家庭照明电压为220伏；④手机电池的电压是3.6V；⑤对人体安全的电压不高于36伏；⑥工业电压380伏。【经典例题】（2020•宿迁）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（）。A．铁片是水果电池的正极；B．两个相同水果电池串联后可提供更高电压；C．该水果电池的电压是3V；D．水果电池将内能转化为电能【答案】B。【解析】A、电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜电极为正极，故A错误；B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压，故B正确；C、由图知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，故C错误；D、水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能，故D错误。故选：B。【举一反三】1．（2021·辽宁中考真题）如图是圆形多功能充电宝，充完电后用手拿起时，会感觉到微微发热。下列估测最合理的是（）。A．充电宝的质量约为5kg；B．充电宝的直径约为10cm；C．微微发热的充电宝温度约为20℃；D．充电宝给手机充电时提供的电压为36V【答案】B。【解析】A．中考用的是实心球的质量是2kg，一个充电宝的质量小于实心球的质量，更不会是5kg，故A不符合题意；B．图中人的手掌的宽度约10cm，故充电宝的直径约为10cm，故B符合题意；C．比较舒适的气温是25℃左右，微微发热的充电宝温度应高于25℃，故C不符合题意；D．充电宝使用USB接口给手机充电，提供的电压为5V，故D不符合题意。故选B。2．（2021·广西贺州市）以下描述与实际不符的是（）。A．15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s；B．人的正常体温是38.5℃；C．初中物理课本宽度约为18cm；D．一节干电池的电压大约是1.5V【答案】B。【解析】A．声音的传播速度与温度有关，15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s，符合实际，故A不符合题意；B．人的正常体温是37℃左右，变化幅度很小，38.5℃不符合实际，故B符合题意；C．伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm，初中物理课本宽度略小于一些，约为18cm，符合实际，故C不符合题意；D．一节新干电池两极间的电压是1.5V，符合实际，故D不符合题意。故选B。3．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）下列估测数据中，最符合实际情况的是（）。A．中学生课桌的高度约为20cm B．人的正常体温约为37℃C．中学生百米赛跑的成绩约为8s D．一节新干电池的电压为2V【答案】B。【解析】A．中学生课桌的高度约为80cm，故A不符合题意；B．人的正常体温约为37℃左右，故B符合题意；C．中学生百米赛跑的成绩约为15s左右，故C不符合题意；D．一节新干电池的电压为1.5V，故D不符合题意。故选B。考点二：电压的测量【备考方略】电压表使用规则：①电压表应与被测用电器并联。②电压表介入电路时，应使电流从电压表的“正接线柱”流入，从“负接线柱”流出。否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的量程。④量程范围内，电压表可直接接到电源两极上，测电源电压。⑤在预先不能预测被侧电压值时，应先进行试触。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，进行试触，若被测电压在3V～15V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。（6）电流表、电压表的比较电流表电压表异符号连接方式串联并联直接连接电源两极不能能量程0-0.6A；0-3A0-3V；0-15V每大格0.2A；1A1V；5V每小格0.02A；0.1A0.1V；0.5V分析电路时内阻很小，视为短路内阻很大，视为开路同使用前应先调零；读数时，分清量程和分度值，电流从“正”接线柱流入，从“负”接线柱流出，测量不能超过最大测量值【经典例题】（2021·黑龙江中考真题）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。故选D。【举一反三】1．（2020•吉林）如图所示，能正确地测出小灯泡L2电流的电路是（）。A．B． C．D．【答案】C。【解析】A、由图示电路图可知，电流表正负接线柱接反了，也没与L2串联，故不能测出小灯泡L2的电流，故A错误；B、由图示电路图可知，电流表测量的是两灯泡并联后的总电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故B错误；C、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2串联，且电流从正极流入，负极流出，测量通过小灯泡L2的电流，故C正确；D、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2并联，测量的是通过小灯泡L1的电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故D错误。故选：C。2．（2020•柳州）用电压表测某段电路的电压时，应将电压表（选填“并”或“串”）联在该电路两端，被测电压（选填“能”或“不能”）超过它的量程。【答案】并；不能。【解析】用电压表测某段电路的电压时，应将电压表并联在该电路两端；电压表有一定的量程，被测电压不能超过它的量程，否则会烧坏电压表。故答案为：并；不能。3．（2021·贵州安顺市）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。【解析】由题意知，灯L1、L2串联，所以将灯L1、L2首尾连接，电压表测灯L1两端的电压,所以电压表与L1并联，电路连接如图所示：考点三：串并联电路中电压规律【备考方略】1.串并联电路的电压规律：（1）串联电路：串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。U=U1+U2+…（2）并联电路：在并联电路中，各支路用电器两端的电压相等；且等于总电压（U=U1=U2=…）。2.串联分压：因为串联电路中，电流只有1条路可走，所以各处电流相等，而电压却因为有电阻而被分了，所以串联电路中，各处电流相等，各段电压等于总电压(串联电路分压)。SKIPIF1<0，SKIPIF1<0（两个电阻串联）。3.探究串并联电路中电压的规律探究串联电路电压规律（1）实验电路图：（2）实验步骤：（1）根据电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联到AB之间、BC之间、AC之间，测出各部分电压值，并记录表格；（3）再换另外的小灯泡测量两次，记录表格.（3）实验表格（4）实验结论：串联电路中，总电压等于各部分两端电压之和。探究并联电路电压规律（1）实验电路图：（2）实验步骤：（1）按照电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联到电源两端、灯L1两端、灯L2两端，测出电压值并记录表格；（3）换另外的小灯泡再做两次试验，记录表格。（3）实验表格：4、实验结论：并联电路中，各部分电压都相等，而且等于总电压。【经典例题】（2021·湖南怀化市）如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2。通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（）。A．U1<U2 B．U1=U2 C．I1>I2 D．I1=I2【答案】B。【解析】AB．并联电路，各支路的电压等于电源电压，故A错误，B正确；CD．根据SKIPIF1<0可知，电阻大的电流小，SKIPIF1<0，故SKIPIF1<0，故CD错误。故选B。【举一反三】1．（2021·湖南邵阳市）如图所示的电路中，已知定值电阻R1=5Ω，R2=4Ω，当开关S2接到位置1闭合S1时，电压表的示数为1.0V；当开关S2接到位置2闭合S1时，则电压表的示数可能为（）。A．1.2V B．2.1V C．0.9V D．1.1V【答案】C。【解析】已知定值电阻R1=5Ω，R2当开关S2接到位置1闭合S1时，R1与R串联，电压表的测量电阻R1，电压表的示数为1.0V；当开关S2接到位置2闭合S1时，R2与R串联，电压表的测量电阻R2，根据串联分压，电阻变小，电压表的示数变小，故电压表的示数小于1V，故C选项正确。故选C。2．（2021·广西贺州市）如图甲所示的电路中，L1两端的电压为U1=3.7V，L2两端的电压如图乙所示，则L2两端的电压U2=________V，电源电压U=_________V。【答案】2.3；6.0。【解析】[1]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.3V，即L2两端的电压为2.3V。[2]由图甲电路可知，L1与L2串联，由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V即电源电压为6.0V。3．（2020•六盘水）我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：实验次数AB间电阻/ΩCD间电阻/Ω11052201033015（1）连接电路时，应将开关处于状态（选填：“断开”或“闭合”）；（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为V。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压；（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：。【答案】（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。【解析】（1）连接电路时，应将开关处于断开状态，这样连接电路时可以避免出现短路等问题的出现而损坏电路元件；（2）电压表使用0～3V量程，分度值是0.1V，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为2V，电阻10Ω通过的电流为：I＝＝＝0.2A，串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端电压U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，所以，串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大；（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2：1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比不同，才能得到普遍结论，所以这次实验得到的结论不可信。故答案为：（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。考点四：电路故障分析【备考方略】利用电流表、电压表判断电路故障：（1）电流表示数正常而电压表无示数，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与电压表并联的用电器短路。（2）电压表有示数而电流表无示数电流表短路和电压表并联的用电器开路流表电压表均无示数，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。【经典例题】（2021·江苏中考真题）如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，若故障只有一个，则可能是（）。A．电源没电B．开关断路C．灯泡断路D．灯泡短路【答案】B。【解析】将M接电源“+”极，N接E，无示数，说明可能存在断路，且断路不在变阻器，N接F，无示数，说明断路灯泡也没断路，N接G，有示数，说明断路可能在开关，且电源有电，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。【举一反三】1．（2021·山东潍坊市）如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（）。A．电阻R1断路 B．电阻R2断路 C．电阻R2短路 D．电阻R3断路【答案】D。【解析】BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。故选D。2．（2021·安徽中考真题）如图所示，R1和R2均为定值电阻，闭合开关S，电流表指针明显偏转，电压表几乎无示数，如果R1或R2一处发生故障，则下列判断正确的是（）。A．R1短路 B．R2短路 C．R1断路 D．R2断路【答案】A。【解析】由图可知，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。A．如果R1短路，电压表被短路，电压表无示数，电路是通路，电流表有示数，故A正确；B．如果R2短路，只有R1的简单电路，电压表和电流表都有示数，故B错误；C．如果R1断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，电路中电流很小，电流表没有示数，故C错误；D．如果R2断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故D错误。故选A。3．（2021·山东枣庄市）如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中的故障是（）。测试点a、bb、cc、d电压表示数有示数有示数无示数A．开关S断路B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R短路D．滑动变阻器R断路【答案】B。【解析】当开关S闭合时，小灯泡L不亮，bc之间有示数，而灯不亮，说明与电压表并联的灯出现了断路，ab之间有示数，cd之间无示数也验证了这一观点。故选B。考点五：影响导体电阻大小的因素【备考方略】1.实验内容【实验目的】探究影响导体电阻大小的因素。【实验器材】电流表、小灯泡、不同规格电阻丝（A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝）、导线若干、开关、电池等。【实验步骤】一、按图连接电路。二、把A镍铬合金丝接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果记入表格。三、把截面相同较长的镍铬合金丝B接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。四、把长度相同，截面较粗的镍铬合金丝C接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。五、把长度相同，截面相同的锰铜合金丝D接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。【实验表格】电阻类型规格（与A比较）电流/A小灯泡亮度镍铬合金丝A——镍铬合金丝B截面相同、长度较长较暗镍铬合金丝C截面较粗、长度相同较亮锰铜合金丝D截面与长度均相同、材料不同较亮【实验结论】（1）材料相同、截面相同的导体，电阻与长度有关，长度越长，电阻越大；（2）材料相同、长度相同的导体，电阻与截面有关，截面越粗，电阻越小；（3）长度相同、截面相同的导体，电阻与材料有关。2.考查方向考查方向解答思路导线长度与电流关系导线越长，电流越小电流表示数看量程再读数实验方法控制变量法A、B之间探究的是导体长度与电阻关系A、C之间探究的是导体截面与电阻的关系A、D之间探究的是导体电阻与材料有关灯泡亮度与上面有关电流大小补充电路试验电路连接不完整，按元件顺序进行补充，画线不能交叉同一种导体电阻与温度的关系温度越高电阻越大【经典例题】（2021·湖北武汉市）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为La=Lb=SKIPIF1<0=SKIPIF1<0，横截面积关系为Sa=Sb=Sc=SKIPIF1<0，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（）。A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系；B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系；C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系；D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系【答案】A。【解析】a、b、c、d四根合金丝，a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝，长度关系为SKIPIF1<0横截面积关系为SKIPIF1<0A．选用a和b进行实验，a和b长度相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体材料的关系，故A正确；B．选用c和d进行实验，c和d长度相同，横截面不相同，材料相同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟导体横截面的关系，故B错误；C．选用a和c进行实验，a和c长度不相同，横截面相同，材料不同，因此根据控制变量法，可以探究导体电阻跟长度的关系，故C错误；D．选用b和d进行实验，b和d长度不相同，横截面不相同，材料不同，有多个变量，无法得出结果，故D错误。故选A。【举一反三】1．（2021·黑龙江绥化市）导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，某些物质在很低的温度时电阻就变成了0，这就是超导现象，超导现象最直接的应用之一是制造______。（选填“电热丝”或“输电线”）。【答案】材料（或导体材料）；输电线。【解析】[1]导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的材料、长度和横截面积、温度有关。[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。2．（2021·甘肃兰州市）在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：编号材料长度/m横截面积/SKIPIF1<0A镍铬合金0.50.5B镍铬合金1.00.5C镍铬合金0.51.0D锰铜合金0.50.5（1）实验中应通过观察_______来比较电阻的大小，这种实验方法叫______；（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为______的两根电阻丝进行实验。【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。【解析】（1）[1][2]将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为转换法。（2）[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻大小与长度的关系。（3）[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，材料和长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。（4）[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，保持长度和横截面积相同，材料不同，选择AD两根电阻丝。3．（2021·山西中考真题）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。合金基体材料增强材料特性应用黄铜铜锌易加工仪表青铜铜锡耐磨齿轮现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？（1）实验器材：______（2）实验步骤：______（3）实验结论：______【答案】电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器；①按电路图连接实物，如图：②选取将长度相同的黄铜线与青铜线；③将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；电流大的导线性能较好。【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；[2]①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同（所给材料已满足），根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；[3]若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1<I2，则青铜导电性强；若I1=I2，则两种材料导电性能相同，所以得到的结论是：电流大的导线性能较好。考点六：变阻器及其应用【备考方略】1.滑动变阻器使用方法：选、串、接、调。即：根据铭牌选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要串联在电路中；接法：“一上一下”；接入电路前应将电阻调到最大。2.滑动变阻器的铭牌，告诉了我们滑片放在两端点时，变阻器连入电路的电阻；分析因变阻器滑片的变化引起的动态电路问题，关键搞清哪段电阻丝连入电路，再分析滑片的滑动导致变阻器的阻值如何变化。3.滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻，但不能表示连入电路的阻值。变阻箱能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。4.铭牌：观察滑动变阻器的铭牌，能够了解它的最大阻值和允许通过的最大电流。例如铭牌上标有“20Ω、1.5A”的字样，说明该滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1．5A。5.优缺点：优点：能连续地改变接入电路的电阻值；缺点：不能直接读出电阻值的大小。【经典例题】（2021·广西贺州市）如图所示，电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，另一根导线应与滑动变阻器的_______（选填“A”、“C”或“D”）接线柱连接，滑动变阻器是通过改变电阻丝的_________来改变电阻的大小。【答案】C；长度。【解析】[1]电路中一根导线已经与滑动变阻器的B接线柱连接，当滑动变阻器的滑片P向左移动时，要使滑动变阻器的电阻变小，用入电路的电阻为CP段，则另一根导线应与滑动变阻器的C接线柱连接。[2]滑动变阻器是通过改变电阻丝的长度来改变电阻的大小，接入电路的电阻丝越长，电阻越大。【举一反三】1．（2020•深圳）为了探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”，某同学设计了如图所示的电路。要求滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大。请在图中用笔画线代替导线，将电路连接完整。【解析】探究“外形相同的电磁铁磁性的强弱跟线圈匝数的关系”时，滑动变阻器与两个电磁铁串联接入电路中；滑动变阻器的滑片P向A端移动时，电路中的电流增大，则滑动变阻器连入电路的电阻减小，则滑动变阻器接的是A接线柱，如图所示：2．（2020•江西）如图所示，是电学中常见的电路图，在A、B两点间分别接入下列选项中加点字的元件，并进行对应实验，对滑动变阻器在此实验中的作用描述正确的是（）。A．探究电流与电压的关系﹣﹣改变定值电阻两端电压；B．探究电流与电阻的关系﹣﹣调节电阻两端电压成倍数变化；C．测量定值电阻的阻值﹣﹣多次测量求平均值，减小误差；D．测量小灯泡的电功率﹣﹣改变小灯泡两端电压，求平均电功率【答案】AC。【解析】A、探究电流与电压的关系时滑动变阻器的作用一般有保护电路和改变电路电流或改变被测电阻两端电压，故A正确；B、根据控制变量法的思路，研究导体中的电流与电阻的关系时，要保持导体两端的电压不变，而电路中换用阻值不同的电阻时，电阻两端的电压就要改变，为了保持电阻两端的电压不变，就需要改变滑动变阻器接入电路的阻值，故B错误；C、测量导体的电阻时，通过改变滑动变阻器接入电路的阻值，从而改变了待测电阻两端的电压和通过它的电流，可以多测几组数据，通过求平均值来减小误差，故C正确；D、在“伏安法”测小灯泡电功率的实验中，滑动变阻器的作用是：通过改变小灯泡两端的实际电压与通过小灯泡的电流，可比较灯泡的实际功率与小灯泡亮度之间的关系，不需要测量平均功率，故D错误。故选：AC。3.（2020·北京）如图所示的滑动变阻器上标记的各部件中，通常情况下，属于绝缘体的是（）。A.金属杆 B.瓷筒 C.电阻丝 D.金属滑片【答案】B。【解析】ACD．金属杆、电阻丝和金属滑片的材料是金属，容易导电，属于导体，故ACD不符合题意；B．瓷筒的材料是陶瓷，不容易导电，属于绝缘体，故B符合题意。故选B。专题16电压和电阻（测试）（时间40分钟，共100分）一、选择题（每小题3分，共33分）1.关于电荷、电流，下列说法正确的是（）。A．金属导体中电流方向跟自由电子定向移动方向相反；B．电阻是导体对电流的阻碍作用。没有电流通过导体时，导体的电阻为零；C．验电器是利用异种电荷相互排斥的原理工作的；D．电灯两端有电压时，电灯中一定有电流【答案】A。【解析】A、规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，自由电子是负电荷，负电荷定向移动的方向与电流方向相反，故A正确；B、电阻是导体对电流的阻碍作用，电阻是导体本身的一种性质，电阻大小与电流无关，故B错误；C、同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，验电器的原理是利用同种电荷相互排斥来工作的，故C错误；D、电灯两端有电压且电路闭合，电路中才会有电流，如果灯丝断了，则没有电流，故D错误。故选：A。2.图（a）所示电路，当闭合开关S后，两个电压表指针偏转均为图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（）。A．8V2V B．10V2V C．2V8V D．2V10V【答案】A。【解析】因为电阻R1和R2串联，而电压表V1测量的是电源电压，电压表V2测量的是R2电压，所以电压表V1的示数比电压表V2的示数大；故电压表V1选的是0﹣15V的量程分度值为0.5V，根据指针位置，电压表读数为10V；电压表V2选的是0﹣3V的量程，分度值为0.02V，根据指针位置，电压表读数为2V；根据串联电路的电压关系U1＝U﹣U2＝10V﹣2V＝8V。故选：A。3.如图所示，甲、乙、丙分别是电压表或电流表，下列表述中错误的是（）。A．甲、乙决不允许同时为电流表；B．要L1、L2串联，则甲、丙应为电压表，乙为电流表；C．要L1、L2并联，则甲、乙应为电压表，丙为电流表；D．要L1、L2并联，则乙为电压表，甲、丙为电流表【答案】C。【解析】甲、乙若同时为电流表，电路出现短路，故A不符合题意；甲、丙为电压表，乙为电流表时，电路只有一条通路，L1、L2串联，故B不符合题意；甲、乙为电压表，丙为电流表，电路中L2没有电流通过，所以不亮，故C符合题意；乙为电压表，甲、丙为电流表时，甲与L2串联，然后与L1并联，故D不符合题意。4.如图所示的实物电路，关于它的电路图画法正确的是（）。A．B． C．D．【答案】C。【解析】由实物图可知，两灯泡并联，电流表测量灯泡L2支路的电流，开关在干路上；A、此图中两灯泡并联，电流表在干路上，故A不符合题意。B、此图中两灯泡并联，但电流表测量灯泡L1支路的电流，故B不符合题意；C、此图中两灯泡并联，电流表测量灯泡L2支路的电流，电流表正负接线柱连接正确，开关在干路上，故C符合题意；D、此图中两灯泡并联，电流表测量灯泡L1支路的电流，且电流表正负接线柱连接错误，故D不符合题意；故选：C。5.如图所示，是用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案，你认为可能达到目的的方案是（）。A． B． C． D．【答案】C。【解析】A．如图，灯泡和滑动变阻器的下半段被导线短路，灯泡不亮，滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度，故A不符合题意；B．滑动变阻器的上半段被短路，灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的，灯泡两端电压始终等于电源电压，所以滑动变阻器不能改变灯泡的亮度，故B不符合题意；C．滑动变阻器和灯泡是串联的，移动滑动变阻器的滑片，改变电路中的电阻，改变电路中的电流，改变灯泡的亮度，故C不符合题意；D．灯泡和滑动变阻器都被导线短路，灯泡不能发光，滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度，故D不符合题意。故选C。6.如图所示，闭合开关S1、S2后，灯L1、L2均发光。一段时间后，只有一盏灯熄灭，电流表A的示数变为零，则下列判断正确的是（）。A．电路的故障可能是灯L1短路 B．电路的故障可能是灯L2断路 C．两灯发光时，L1、L2为并联 D．两灯发光时，L1、L2为串联【答案】C。【解析】由图可知，闭合开关S1、S2后，灯L1、L2均发光，此时L1、L2并联；故C正确，D错误；一段时间后，只有一盏灯熄灭，根据并联电路的特点可知，各支路互不影响，电流表示数为0，说明电流表的支路发生了断路现象，即电路的故障可能是灯L1断路，故AB错误。故选：C。7.（双选）给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金丝、一个电源（未知电压）、一个电流表、一个滑动变阻器、一个开关、若干带有导线夹的导线。利用上述实验器材，可以完成的研究问题是（）。A．导体的电阻跟导体的横截面积是否有关；B．导体的电阻跟导体的长度是否有关；C．导体的电阻跟导体的材料是否有关；D．计算出镍铬合金丝电阻的大小【答案】AB。【解析】A、因为有两根长度相同但面积不同的镍铬合金线，材料和长度相同，横截面积不同，将这两根镍铬合金丝分别接入电路中，观察电流表的读数情况，同时要注意滑动变阻器的阻值要相同，所以可以研究电阻和横截面积的关系，故A符合题意；B、同时我们可以用同一根镍铬合金丝，这样材料和横截面积相同，保持滑动变阻器的阻值不变，将合金丝的不同长度接入电路中，观察电流表的变化情况，这样可以研究电阻与长度之间的关系，故B符合题意；C、因为题目中只给出了一种材料，所以不能研究电阻与材料的关系，故C不符合题意；D、因为电源电压未知，也没有测量电压的电压表，所以无法测量镍铬合金丝两端的电压，因此无法计算出镍铬合金丝电阻的大小，故D不符合题意。故选：AB。8.（多选）1800年，意大利科学家伏打在实验中发现，在一个装有硫酸溶液烧杯中，把一个铜板和一个锌板作为电极插入硫酸溶液中，在铜板和锌板之间接入一个小灯泡，小灯泡发光。此装置就是一个电池，叫做伏打电池。用电压表可以测出伏打电池的电压，如图所示。关于伏打电池，下列所提出的问题中属于可探究的科学问题的是（）。A．伏打电池的电压与电极的材料有关吗？ B．是什么因素影响伏打电池电压的大小的？ C．改变电极间的距离，电池的电压会改变吗？ D．硫酸溶液的浓度影响电池电压的大小吗？【答案】ACD。【解析】在关于伏打电池中，可探究的是电压与电极的材料、电压的大小、改变电极间的距离、硫酸溶液的浓度等因素是否有关。科学问题是指能够通过收集数据而回答的问题。一般而言，可以探究的科学问题描述的是两个或多个变量之间的关系，故ACD正确，B错误。故选：ACD。9．已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，如图是甲、乙两灯电流随其两端电压变化的曲线．现将两灯串联后接在某一电源两端，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，则电路的工作电流和电源最大电压为（）。A．0.5A12V B．1.5A12V C．1.5A8V D．0.5A8V【答案】D。【解析】已知甲、乙两灯的额定电压均为6V，由图可以看出：甲灯的额定电流为1A，乙灯的额定电流为0.5A．两灯串联后通过两灯的电流相等，要使其中一个灯泡正常发光，并保证电路安全，正常发光的应是额定电流较小的乙灯，所以电路的工作电流I=0.5A。由图可知U甲=2V，U乙=6V，则电源电压U=U甲+U乙=2V+6V=8V。答案为D。选项A、B、C不符合题意。10．如图所示的电路，闭合开关S，两灯均正常发光，下列说法中正确的是（）。A．通过a点的电流等于通过c点的电流；B．通过a点的电流大于通过c点的电流；C．电压表测的是c点的电压；D．电压表测的是电源电压【答案】A。【解析】AB．电压表内阻很大在分析电路时可视为开路，则可以看出电流路径只有一条，此电路是串联电路，串联电路各处电流都相等，所以A对B错；CD．电压表与L2并联，所以电压表测L2两端电压（或说bc两点间的电压），所以CD错；故选A。11．如图所示是小明设计的实验探究电路，AB是一段铅笔芯，C为可以自由移动的金属环，且与铅笔芯接触良好，当C左右移动时，电压表V1和V2示数同时发生变化，可得出多组实验数据，通过此实验探究可以验证的结论是（）。A．在串联电路中，电流处处相等；B．在串联电路中，总电压等于各部分电路两端电压之和；C．在串联电路中，总电阻等于各部分电路电阻之和；D．电压一定时，电流与电阻成反比【答案】B。【解析】在串联电路中，总电压等于各串联部人电压之和；由于串联电路中电流是相等的，所以可知电压与电阻成正比。故选B。二、填空题（每空2分，共计26分）12.如图所示是有四个接线柱的滑动变阻器，当AD端接入电路时，滑片P向右移动时，接入电路中的阻值将（选填“增大”、“减小”或“不变”）；当AB端接入电路时，滑片P向左移动，接入电路中的阻值将。【答案】增大；不变。【解析】当将AD接入电路时，滑动变阻器的左侧接入电路，则滑片右移时，滑动变阻器接入长度增大，故接入电路的阻值将增大；当将AB接入电路时，由于直接连接了全部阻值，故滑片不起作用，接入电阻的阻值将不变；故答案为：增大；不变。13．电视信号在天线上感应的电压约为0.1mV，合______V。经验证明只有______的电压对人体来说是安全的．家庭电路的电压为______V。【答案】0.0001V；不高于36V；220V。【解析】因为1mV=10-3V，所以0.1mV=0.1×10-3V=10-4V=0.0001V；只有不高于36V的电压才是安全的；家庭电路的电压为220V。14．把长短和粗细均相同的铜丝和镍铬合金丝，分别接入如图所示的电路中，当把_____接入电路后，闭合开关，小灯泡会更亮一些，这说明_____的电阻更大．在这两种材料中，选用_____更适合制作电阻加热元件。（以上三空均填“铜丝”或“镍铬合金丝”）【答案】铜丝；镍铬合金丝；镍铬合金丝。【解析】由生活经验可知，长短、粗细都相同的铜丝和镍铬合金丝，铜丝的电阻小，故把铜丝接入电路中灯泡更亮一些，说明镍铬合金丝的电阻更大；由公式Q=I2Rt可知，在同样电流和相同的通电时间情况下，镍铬合金丝产生的热量多，故镍铬合金丝更适合制作电阻加热元件。15.如图所示，电源电压保持不变，R1＝10Ω，R2＝30Ω．当开关S1闭合、S2断开时，电流表示数为0.6A．则当开关S1、S2都闭合时，电压表示数为V，电流表示数为A。【答案】6；0.8。【解析】当开关S1闭合、S2断开时，R2和电压表被短路，电路为R1的简单电路，电流表测电路中的电流，由I=UR可得，电源的电压：U＝I1R1＝0.6A×10当开关S1、S2都闭合时，两电阻并联，电流表测干路电流，电压表测电源的电压，则电压表的示数为6V；因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和，所以，电路中的总电阻：R=R1R此时电流表的示数（干路中的电流）：I=U故答案为：6；0.8。16.如图所示的装置中，A和B之间是断开的，在A、B之间分别接入钢直尺、干燥的木棍，闭合开关S，观察小灯泡是否发光。（1）将接入电路，小灯泡发光。这表明该物体容易导电，我们把它叫做导体。如果改变其接入A、B间的长度，发现小灯泡亮度发生变化，说明导体的电阻与有关。（2）将干燥的木棍接入电路，小灯泡不发光。这表明该物体不容易导电，我们把它叫做绝缘体。如果在干燥的木棍上滴几滴自来水，发现小灯泡仍然不发光，请说明理由。【解析】（1）钢尺；长度；（2）滴上几滴水后，木棍中的自由电荷还是非常少。【解析】（1）钢尺是导体，将钢尺接入电路，电路中有电流，小灯泡发光；如果改变其接入A、B间的长度，发现小灯泡亮度发生变化，导体的电阻改变了，说明导体的电阻与长度有关；（2）将干燥的木棍接入电路，小灯泡不发光，这表明木棍是绝缘体；如果在干燥的木棍上滴几滴自来水，发现小灯泡仍然不发光，说明木棍不容易导电，其理由是：滴上几滴水后，木棍中的自由电荷还是非常少，还是不容易导电。故答案为：（1）钢尺；长度；（2）滴上几滴水后，木棍中的自由电荷还是非常少。三、作图题（6分）17.根据图1实物图，在图2的虚线框内画出电路图。【解析】电流从正极出发经灯泡L2，灯泡L1，开关S，然后回到电源负极。如图所示：18.如图，将滑动变阻器接入电路，要求滑片P向左滑，电流表示数变小。【解析】由图知，电流表、定值电阻和滑动变阻器串联，为使电流表示数变小，应使变阻器连入电路电阻变大，故应将变阻器的右下接线柱接入电路中，实物连接如图所示：四、实验探究题（共20分）19．（6分）如图所示，是小于同学探究影响导体电阻大小因素的实验装置。镍铬合金丝a、b的横截面积相同。（1）图甲所示的实验中，通过观察来判断电路中电阻大小。接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮。由此说明，导体电阻的大小与有关。（2）用图乙所示实验改进图甲所示实验，这样做的优势是。【答案】（1）小灯泡的明暗程度；导体的长度；（2）更好的显示电路中电流的大小变化。【解析】（1）通过观察小灯泡的明暗程度来判断电路中电阻大小。由图可知，导线的材料和横截面积相同，长度不同，接入电路的镍铬合金丝由a换成b后，小灯泡的亮度变亮。由此说明，导体电阻的大小与导体的长度有关；（2）用图乙所示实验改进图甲所示实验，由电流表替换小灯泡，这样做的优势是更好的显示电路中电流的大小变化，从而确定电路中电阻的大小。故答案为：（1）小灯泡的明暗程度；导体的长度；（2）更好的显示电路中电流的大小变化。20．（8分）某同学用实验“探究串联电路中电压的规律”。提出问题：在如图所示的串联电路中，电路中ab、bc、ac两点之间的电压可能有一定的关系．设计实验并进行实验探究：①按图所示的电路图连接电路。②把电压表分别接入到电路中的ab、bc、ac两点之间，闭合电键S，测出它们的电压，填入下表。③为了防止偶然因素的影响，可以采用以下两种方法之一，重复上面实验步骤。方法一：改变电源电压方法二：更换电阻R