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文档简介
第一部分物质科学
第18讲电路基础与欧姆定律
01考情透视•目标导航
02知识导图•思维引航
03考点突破•考法探究
考点一电荷与电流
考点二电流的测量
考点三电阻
考点四电压的测量
考点五欧姆定律
考点六电路分析
04题型精研•考向洞悉
题型一电荷及其作用
题型二简单电路
题型三串并联电路电流电压关系
题型四导体和电阻
题型五欧姆定律及其应用
题型六伏安法测电阻
05分层训练•巩固提升
基础巩固
能力提升
考情透视•目标导航
考点要求课标要求考直频次命题预测
1.电荷及其作用主要在选择题和填
空题中考查.命题时会单独考查,
摩擦起电和微观粒子的理解;电荷
间的相互作用,以及原子构成.
2.导体和绝缘体命题点主要考查导
体和绝缘体的分类及判断、半导体
1、理解电荷间的相互作和超导体的理解,多在选择题和填
用规律;说明电流的形成空题中考查,有时单独考查,有时
原因,能从电压与电阻的结合其他知识综合考查
本质理解欧姆定律;3.电流表、电压表的使用和读数是
2、能连接简单的串联电电学知识的基础;基本在选择题、
电路基础与
路和并联电路;能用控制24年考查11填空题和实验探究题中都有涉及;
欧姆定律
变量的方法探究电阻大小分主要考点有:电流表、电压表量程
相关影响因素,探究电流的选择、连接、使用和读数,根据
与电压、电阻之间的关电流表和电压表判断电路故障.
系;能用欧姆定律解释常4.动态电路分析命题点涉及的主要
见的电学问题,求解简单考点有:滑动变阻器移动引起的动
的电路问题;态电路分析,开关引起的动态电路
分析以及可变电阻引起的动态电路
分析;命题时大多会结合电路图,
或实物图考查电路变化前后电表示
数变化、电流、电压大小变化
等.主要在选择、填空题中考查;
5.欧姆定律计算在各题型都有考
查,单纯的欧姆定律计算的题在选
择题和填空题中比较多,在计算题
中多和电功率、电热、电能的相关
计算综合出题.多结合电路图(含动
态电路)和曲线图命题.本命题点是
中考的重点,占分比重较大,复习
时要对其进行重点练习,对带曲线
的题目解题时要注意识图,判断电
流、电压、电阻变化的情况.主要
考查欧姆定律的计算公式I=差的灵
活运用(计算和判断).
6才采究电流电压电阻之间关系实验
主要从以下几个方面考查:电流电
阻之间关系:a、电路图的连接;
b、滑动变阻器在电路中的作用;
c、仪器连接过程中的错误分析;
d、电表读数;e、实验结论的总
结.伏安法发电阻实验原理(R=
J);连接电路时的注意事项(开关闭
合、滑动变阻器的滑片滑到最大
值);实验步骤设计;实验故障分
析;实验评析.
知识导图•思维引航
摩擦起电:物体之间的摩擦会使T物体上的电子转移另TW上,得到电子的那个
物体就带负电了,另一失去电子的物体就带等量的正电,这种瞰称为摩擦起电。这
些物体所带的电荷叫静电,
电荷与电流
同种电荷相哥F斥,异种电荷相互吸引
崛串的常用方法
电流强电流强^简称电流,用字母I表示。表示单位时间内通过导线某一截面的电荷
的多少。
(1)串联电路电流特点:串联电路中电流处处相等。表达式1=1_1=12=…二ln
(2)并联电路电流特点:并联电路干路电流等于各个支路电流之和.表达式1=11+12+
…+ln
电
引:易导电的物质叫导体
路
绝缘体:不容易导电的物质叫绝缘体
基
电阻影响导体电阻的因素:利用公式R二pL/S,根据公式,导体的电阻与导体的翻斗、长度
础以及横截面积有关
滑动变阻器:滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝就长度来改变电阻大在
与4L
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^分电路两端的
欧电压,靖护电路。
姆
电压的作用:使自由电荷发生定向移动形成电流,电源是提供电压的装置,电压用字母
定
U表示.
律电压的测量(1)串联电路电压特点:串联电路两端的电压总等于各串联导体两端电压之和。表达
式:U=U1+U2+U3+-+Un
(2)并联电路电压特点:并联电路中干路两端和支路两端电压都相等。表达式:
U=U1=U2=-=Un
(1)电流与电压的关系:在电阻一®t,导体中的电流S瞄段导体两端的电压成正比。
(2)电流跟电阻的关系:在电压不变时,导体中的电流与导体中的电阻成反比。
欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比
想:上U/R
1、串、并联电路的特点
2、串、并联电路的分析
考点突破•考法探究
考点一电荷与电流
1、摩擦起电
(1)物体之间的摩擦会使一个物体上的蚯转移另一个物体上,得到电子的那个物体就带负电
了,另一个失去电子的物体就带等量的正电,这种现象称为摩擦起电。这些物体所带的电荷叫静
电。
(2)摩擦过的物体具有吸引轻小物体的性质,这就是摩擦起电的现象。其实质是电荷的转移。
(3)两种电荷:自然界中只存在两种电荷。规定丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷叫正电荷,用皮毛
摩擦过的橡胶棒带的电荷叫负电荷。
2、电荷间的相互作用力
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
3、电流与电路
(1)电流
①电流的形成
电荷的定向移动形成电流。电流可以由正电荷定向移动形成,也可以由负电荷(如电子)定向移动
形成,正负电荷同时向相反的方向移动也会形成电流。
②电流的方向
A、正电荷定向移动的方向规定为电流方向,负电荷定向移动的方向与电流方向相反。
B、电路中的电流方向:在电源外部,电流从电源的正极经过用电器流向负极。在电源内部,电
流从负极流向正极。
(2)电路:①电路基本组成:把电源、用电器、开关用导线连接起来组成的电流路径叫电路。完
整的电路应包括电源、用电器、开关和导线四种电路元件,缺一不可。
②电路的元器件:
电路组成元件作用举例
电源提供电能的装置,它工作时将其他形式的能量干电池,蓄电池,发电机。
转化为电能。
用电器用电来工作的设备,它在工作时将电能转化为电灯,电视机,电冰箱,空
其他形式的能。调。
开关用来接通或断开电路起控制用电器的作用。拉线开关、拨动开关,闸刀开
关。
导线将电源、用电器、开关连接起来形成让电荷移金属导线导线的外壳包一层塑
动的通路。料,橡胶等绝缘材料。
(3)一电路的状态:①通路②开路7断路)③短路
4、电路图
(1)电路元件符号
中卜-c9-
电池组开关电灯滑动变阻器
⑥£暂令
电阻电动机电铃电流表电压表
交叉不相连的导线交叉相连的导线
(2)电路图:用元件符号代替实物表示电路的图称为电路图。
(3)电路的连接方式:
项目串联并联
定义把原件逐个顺次连接起来的电把元件并列连接起来的电路。
路。
特征电路中只有一条电流路径一处电路中的电流路径至少有两条,电路中的元件独立
断开,所有用电器都停止工工作互不影响。
作。
开关作用控制整个电路。干路中的开关控制整个电路,支路中的开关控制该
支路。
电路图
二11:
(2)干路和支路①分支点:在并联电路里,并联用电器的连接点。
②干路:从电源的两极到两个分支点的那部分电路。
③支路:两分支点之间的电路。
5、识别串并联电路的常用方法
电流分电流方向是电源正极-各用电器-电源负极,若途中不分流,则用电器串联;若电流在
析法某一处分流,每条支路只有一个用电器,这些用电器并联;若每条支路不只一个用电
器,这时电路有串有并叫混联电路。
断开法去掉任意一个用电器,另一个用电器也不工作,则这两个用电器串联;若另一个用电
器不受影响仍然工作,则这两个用电器为并联。
节点法在识别电路时,不论导线有多长,只要中间没有用电器或电源,则导线的两端点就可
以看成同一点,从而找出各用电器的共同点。
观察结将用电器接线柱编号,电流流入端为“首电流流出端为“尾观察各用电器,若“首
构法尾首尾”连接为串联,若“首首尾尾”相连为并联。
针对训练
1.(2024•堇B州区模拟)小科发现卫生间墙上的面板有很多按键,如图所示。不考虑取暖装置,只
用照明灯和换气扇(图中用M表示)。使用时,照明和换气功能可以独立工作,也可以同时工
作。下列电路图符合要求的是()
【解答】解:要求照明灯和换气扇相互不影响,能独立工作,故应使照明灯和换气扇并联,且各
自的支路有一个开关控制,干路上没有开关,故A符合题意。
故选:Ao
2.(2024•文成县二模)小文设计了一个能粗略测量水流速度大小的测速仪如图,机翼状的探头始
终浸没在水中,连杆会带动滑动变阻器的滑片上下移动,当水流的速度变大时,电表的示数也
变大。如图中符合要求的是()
【解答】解:AB、当水流的速度变大时,流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(上表面流速
大),压强越小,当水流速度增大时,上表面压强小于下表面压强,R滑片上移;
由图知R滑片上移,变阻器连入电路的阻值变小,分得的电压变小,电压表示数变小,故A不符
合题意;
变阻器连入电路的阻值变小,由电阻串联的规律知,电路的总电阻变小,由欧姆定律1=,可知,
电路的电流变大,电流表示数变大,故B正确;
C、当水流的速度变大时,流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(下表面流速大),压强越小,
当水流速度增大时,上表面压强大于下表面压强,R滑片下移;
由图知R滑片下移,变阻器连入电路的阻值不变,由欧姆定律1=名可知,电路的电流不变,与电
压表并联部分的电阻变小,由U=IR知电压表的示数变小,故C错误;
D、当水流的速度变大时,流体的压强跟流速有关,流速越大的位置(下表面流速大),压强越小,
当水流速度增大时,上表面压强大于下表面压强,R滑片下移;
由图知R滑片下移,变阻器连入电路的阻值变大,由欧姆定律1=,可知,电路的电流变小,由U
=IR知电压表的示数变小,由U=IR知小灯泡两端的电压变小,电压表的示数变小,故D错误。
故选:Bo
3.(2024•萧山区模拟)西汉的《春秋纬》中有对“玳瑁吸诺”的记载,描述摩擦过的玳瑁外壳因带
电而吸引轻小物体,玳瑁外壳带电的原因是()
A.摩擦使物体间电荷发生了转移
B.摩擦使物体内部电荷转移到表层
C.摩擦生热使原子发生了裂变
D.摩擦过程中创生了多余电荷
【解答】解:摩擦起电的实质是电荷在不同物质间的转移,得电子的物质带负电,失去电子的物
质带正电,并不是创造电荷,也不是使物体内部电荷转移到表层,更不是原子发生了裂变,故A
正确,BCD错误。
故选:Ao
考点二电流的测量
1、电流强度:电流强度简称电流,用字母I表示。表示单位时间内通过导线某一截面的电荷的多
少。
2、单位:安培,简称安,符号A。常用的电流单位还有毫安(mA)、微安⑺A)。
1A=1000mA,lmA=1000|iA
3、测量仪器:电流表,用表示。
4、电流在电路中的特点
(1)串联电路电流特点:串联电路中电流处处相等。表达式/=A=/2=•••=/"
(2)并联电路电流特点:并联电路干路电流等于各个支路电流之和。表达式/=A+&+•••+%
针对训练
4.(2024•嘉兴二模)研究并联电路中电流的关系时,所设计的电路如图所示,其中灯Li的电阻
大于灯L2的电阻,下列说法正确的是()
A.连接电路时,应闭合S,断开Si、S2
B.先闭合S、Si,再闭合S2时,观察到灯Li变暗
C.先闭合S、S2,再闭合Si时,电流表A2的示数不变
D.当S、Si、S2全部闭合时,电流表的示数大小为A3>AI>A2
【解答】解:A、为了保护电路,连接电路时,所有开关均应处于断开状态,故A错误;
B、先闭合S、Si,再闭合S2时,电路由灯L1的简单电路变为灯L1与灯L2的并联电路,由于并
联电路各支路互不影响,所以灯Li的亮度不变,故B错误;
C、先闭合S、S2,再闭合Si时,电路由灯L2的简单电路变为灯Li与灯L2的并联电路,电流表
A2测量L2的电流,由于并联电路各支路互不影响,所以通过灯L2的电流不变,即电流表A2的
示数不变,故C正确;
D、当S、Si、S2全部闭合时,灯Li与灯L2并联,电流表A3测干路中的电流,电流表A2测量
灯L2支路中的电流,电流表Ai测量灯Li支路中的电流。由于并联电路各支路两端的电压相等,
而灯Li的电阻大于灯L2的电阻,由欧姆定律可知,通过灯L1的电流小于通过灯L2的电流,即
电流表Ai的示数小于电流表A2的示数;由于并联电路干路中的电流等于各支路中的电流之和,
所以电流表A3的示数大于电流表Ai、A2的示数,即电流表的示数大小为A3>A2>AI,故D错
误。
故选:Co
考点三电阻
1、导体与绝缘体
(1)导体:易导电的物质叫导体。金属、石墨、人体、大地、盐类的水溶液都是导体。
(2)绝缘体:不容易导电的物质叫绝缘体。橡胶、玻璃、瓷、塑料、油和干燥的空气都是绝缘
体。
(3)导体和绝缘体不是绝对,有些绝缘体在条件改变时,会变成导体。
2、半导体:导电能力介于导体和绝缘体之间的一类物质叫半导体。常见的半导体材料是硅和错。
半导体主要应用于电子工业,如制造电脑、电视机。
3、金属导电微观解释
(1)金属内部原子核的位置是相对固定的,而大量的电子能够自由移动,它们能从一个地方移动
到另一个地方,所以金属能导电。
(2)绝缘体不导电是因为绝缘体中几乎没有自由移动的电荷。
4、电阻
(1)电阻是导体对电流的阻碍作用。阻碍作用越强电阻就越大。
(2)电阻的符号:用R表示电阻。电阻
(3)电阻的单位:电阻的单位是欧姆,简称欧,符号为比欧姆大的单位有千欧(k。)、兆欧
(MQ)=lkQ=1000Q,lMQ=1000kQ
5、影响导体电阻的因素:利用公式R=根据公式,导体的电阻与导体的材料、长度以及横
截面积有关。
6、变阻器
(1)可以改变电阻阻值的电阻器叫变阻器。
(2)电阻器的日常应用:调光器改变灯的亮度,音量控制器改变音量大小,电动汽车改变行车速
度。
(3)滑动变阻器:滑动变阻器是靠改变接入电路的电阻丝有效长度来改变电阻大小的。
(4)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。
针对训练
5.(2023•秀洲区校级一模)超导是科学世界中最奇妙的现象之一,超导体中材料电阻为零,假如
科学家已研制出常温下的超导体材料,则可以用它制作()
A.家用保险丝B.炽灯泡的灯丝
C.电炉的电阻丝D.电动机线圈
【解答】解:超导体电阻为0,保险丝、灯丝、电阻丝都是利用电流热效应工作的,它不能使用
超导体;电动机线圈与电流的热效应无关,可以使用超导体,故D符合题意。
故选:D。
6.(2023•仙居县二模)铅笔是常用的文具,由木质杆和主要成分为石墨的笔芯组成。小科利用笔
芯做了如下实验:
(1)将笔芯一端接上电池,另一端插入水中(如图甲),观察到水中笔芯附近产生的现象是一
(2)按图乙所示将笔芯接入电路,闭合开关,保持电源电压不变,一段时间后发现电流表示数变
大,笔芯温度升高。忽略笔芯体积变化,则温度升高,笔芯电阻o(选填“变大”变小”
或“不变’九
【解答】解:(1)由于将笔芯一端接上电池,另一端插入水中后将形成闭合电路,而根据化学知
识可知水通电后会产生氧气和氢气,因此观察到水中笔芯附近产生的现象是有大量气泡产生;
(2)将铅笔芯接入图示电路中,通电一段时间后,发现铅笔芯温度升高,电流表示数不断变大,
说明电路中的电阻变小,即铅笔芯的电阻变小。
故答案为:(1)有大量气泡产生;(2)变小。
7.(2023•鹿城区模拟)为了探究影响导体电阻大小的因素,小明将长度均为6厘米且横截面积相
同、粗细均匀的两种金属丝AB和金属丝BC对接相连,并按图甲连接电路,电源电压为12伏。
甲乙丙
①将导线a一端与电压表正接线柱相连,另一端滑片P与金属丝接触良好并能沿金属丝左右滑
动。
②闭合开关,将导线a的滑片P从金属丝AB的左端A点缓慢向右移动,一直移到金属丝BC的
右端C点,记录并绘制电压表示数随AP长度1的变化关系如图乙。
(1)步骤②中某次电压表示数如图丙所示,此时金属丝AP两端电压为伏。
(2)实验完成后,小明得出结论:粗细均匀的同种导体,其电阻与长度成正比;长度和粗细相同
的不同导体电阻不同。请利用电学相关知识并结合图乙说明小明得出结论的理由:o
(3)小明利用图甲装置进行另一次实验,将滑片P固定在B处,将导线b的上端从C点缓慢向
A点方向移动距离Y为10厘米,请画出在移动过程中电压表示数U随r的变化关系图像。
【解答】解:(1)由图可知,电压表量程为15V,分度值为0.5V,则示数为9伏;
(2)由图乙可知,滑片在0-6厘米移动过程中,电压与导体长度成正比;根据欧姆定律,电路
中电流不变,电压与电阻成正比,所以导体电阻与长度成正比:0〜6厘米和6〜12厘米两线段的
斜率不同,说明两种导体的电阻不同,所以相同长度和粗细的不同导体电阻不同。
(3)将P点固定在B处,导线b的上端接在C点,此时电压表示数为4V,随着导线b向A端
移动,电阻变小,电流增大,电压表测的是AB金属丝的电压,根据欧姆定律可知此时电压表读
数上升,且随着b向A端移动,AB段的电阻占比越大,根据串联电路特点可知电压表上升的越
来越快,当b到B点即移动6cm时,电压表所测为电源电压,b再向A移动,AP所测也为电源
电压,由此电压表示数。随T的变化关系图像如图:
考点四电压的测量
1、电压
(1)电压的作用:使自由电荷发生定向移动形成电流。电源是提供电压的装置。电压用字母U表
7J\o
(2)电压的单位:伏特,简称伏(V),常用单位还有千伏(kV),毫伏(mV),微伏(nV)«
lkV=1000V,lV=1000mV,ImVTOOOjiV
(3)常见的电压值:①一节通干电池的电压:L5V。②一只蓄电池的电压:2V。③对人体的安
全电压:<360Vo④家庭照明电路电压:220V。⑤工厂动力用电电压:380Vo
2、电压的测量:电压表,符号是:
异同点电流表电压表
符号妙
连接串联并联
直接连接电源两端不能能
异里桂0-0.6A,0-3A0-3V,0-15V
每大格0.2A,1A0.1V,0.5V
每小格0.02A,0.1A0.1V,0.5V
电表电阻很小,几乎为零,相当于很大,相当于开路(断路)。
短路。
同使用前调零;读数时看清量程和每大(小)格代表的数值;电流由正接线柱流入
负接线柱流出;被测值不能超过最大测量值。
4、串并联电路电压特点
(1)串联电路电压特点:串联电路两端的电压总等于各串联导体两端电压之和。表达式:U=
%+4+3+•••+Un
(2)并联电路电压特点:并联电路中干路两端和支路两端电压都相等。表达式:U=4=/=
…=un
针对训练
8.(2023•宁波模拟)如图所示的电路中,将开关S闭合,灯Li和灯L2均发光,下列说法中正确
A.灯Li和灯L2串联
B.灯Li和灯L2两端的电压一定相等
C.通过灯Li的电流与通过灯L2的电流一定相等
D.通过灯Li的电流与通过电源的电流一定相等
【解答】解:
A、开关闭合后,电路中有两条并列的电流路径,所以灯Li和灯L2并联,故A错误;
B、两灯并联,由并联电路的电压特点可知,两灯两端的电压一定相等,故B正确;
C、当两灯泡的规格不相同时,通过灯Li和灯L2的电流一定不相等,当两灯泡的规格相同时,
通过灯Li和灯L2的电流一定相等,故C错误;
D、通过电源的电流是干路电流,由于干路电流等于各支路电流之和,所以通过灯Li的电流一定
小于通过电源的电流,故D错误。
故选:Bo
考点五欧姆定律
1、控制变量法:保持电阻不变,改变电压,研究电流随电压的变化关系;保持电压不变改变电
流,研究电流随电阻的变化关系。
2、研究电流与电压电阻的关系的电路图
3、电流与电压、电阻的关系:
(1)电流与电压的关系:在电阻一定时,导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比。
(2)电流跟电阻的关系:在电压不变时,导体中的电流与导体中的电阻成反比。
4、欧姆定律的内容:导体中的电流跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
5、公式:T(适用于纯电阻电路)
R
6、伏安法测电阻(1)原理:/==变形:/?=7
RI
针对训练
9.(2024•嘉善县一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变,当开关Si、S2都闭合时,电流表
的示数为0.5A,电压表的示数为6V;将电压表、电流表的位置互换,当开关Si断开、S2闭合
时,电流表的示数为0.2A,则下列结果正确的是()
A.Ri=18QB.R2=18。C.RI=30QD.R2=30Q
【解答】解:(1)当开关Si、S2都闭合时:电阻R1和R2并联,电流表测量R2支路电流,电压
表测量R2两端电压;此时电流表的示数为0.5A,电压表的示数为6V,则R2两端电压U2=u=
6V,
由欧姆定律可知:尺2=牛=名=120,故BD错误;
(2)将电压表、电流表的位置互换,当开关Si断开、S2闭合时:R1和R2串联,电流表测量电
路电流,电压表测量R1和R2的总电压;因电源电压保持不变,电流表的示数为0.2A,此时串联
电路总电阻R卢=*禺=30。;
则RI=KB-R2=30。-120=18。,故C错误、A正确。
故选:Ao
10.(2024•余姚市模拟)如图所示的“电阻测量盒7内有电源(电压不变且未知)、阻值已知的定值
电阻Ro、开关和电流表,并引出两根导线到盒外。将盒外的两根导线分别与待测电阻Rx的两
端相连,根据开关闭合、断开时电流表的示数,可以算出Rx的阻值。如图是设计的盒内电路图,
其中符合要求的是()
【解答】解:
A、根据图示可知,开关断开时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流;开关闭合时,
电路为并联电路,电流表测量干路中的电流;根据并联电路的电流关系可知通过Ro的电流,根据
U=IR可以求出电源电压,然后根据R=:可以求出Rx的阻值,故A正确;
B、根据图示可知,开关闭合时,电路为Rx的简单电路,电流表测量电路中的电流,则电源电压
为:U=IRx;开关断开时,两个电阻串联接入电路中,此时电流表示数为I',则电源电压为:U=
I'(Rx+Ro),两个关系式联立,可以求出Rx的阻值,故B正确;
C、根据图示可知,开关闭合时,电流表和Rx被短路,电路为Ro的简单电路;开关断开时,两
个电阻串联,电流表测量电路中的电流,由于无法测量出电源电压,所以无法求出Rx的阻值,故
C错误;
D、根据图示可知,开关闭合时,Rx被短路,电路为Ro的简单电路,电流表测量电路中的电流,
根据U=IR可以求出电源电压;开关断开时,两个电阻串联,电流表测量电路中的电流,根据电
源电压和电流表示数可以求出电路的总电阻,根据串联电路的电阻关系可以求出Rx的阻值,故
D正确。
故选:ABDo
11.(2024•江北区一模)如图甲所示电路,电源电压Uo不变,初始时滑动变阻器的滑片P在最右
端,但由于滑动变阻器某处发生短路(只有一段短路),合上开关后滑片P向左滑动过程中,电
压表读数U与滑动距离X、电流表读数I与滑动距离x的关系如图乙所示,则下列说法错误的
A.短路点位置在x等于4cm处开始,共有3cm发生短路
B.电源电压Uo为3V
C.该滑动变阻器电阻丝没有短路时总电阻值为30。
D.电阻R2的阻值为5。
【解答】解:由电路图可知,R1与R2串联,电压表测R1两端的电压,电流表测电路中的电流。
A、滑动变阻器某处发生短路时,滑片在短路长度内移动时,电路中的电流不变,电压表的示数
不变,
由图乙可知,短路点位置在x=4cm处开始,x=7cm处结束,共有3cm发生短路;故A正确;
BD、由图乙可知,当x=7cm时,电压表的示数Ui=2.4V,电流表的示数Ii=0.15A,
因串联电路中总电压等于各分电压之和,
所以,由I寸可得,电源的电压:
UO=UI+IIR2=2.4V+O.15AXR2,
当x=llcm时,电压表的示数U/=2V,电流表的示数l2=0.25A,
则电源的电压:
Uo=Ui,+l2R2=2V+0.25AXR2,
因电源的电压不变,
所以,2.4V+0.15AXR2=2V+0.25AXR2,
解得:R2=4Q,
电源的电压UO=UI+IIR2=2.4V+O.15Ax4O=3V;故B正确,D错误;
C、当x=7cm和x=llcm时,变阻器接入电路中的电阻:
口力2.4K.口U/27„„
R7=T?=所豆=16。,RH=7T=oS=8a
所以,ARI=R7-Ru=16Q-8Q=8Q,
R1的长度变化了Ax=llcm-7cm=4cm,
该滑动变阻器滑片每滑过1皿其阻值变化竽=2。;
该滑动变阻器电阻丝没有短路时,x=7cm的阻值:
Ri'=2C/cmx7cm=14Q,
该滑动变阻器电阻丝没有短路时的总电阻:
R1=R1'+R7=14C+16Q=3O。,故C正确。
故选:D。
考点六电路分析
1、串、并联电路的特点
串联电路并联电路
内容串联电路中电流处处相等。并联电路中干路电流等于各支路电流之和。
电流
公式1=h=12=…=In/=4+,2+…+1n
内容串联电路两端的总电压等于各部并联电路各支路两端的电压和电源电压相
电压分电路两端电压之和。等。
公式u=a+/+g+…+4U=U、=U2=…=Un
内容串联电路总电阻等于各串联导体并联电路的总电阻的倒数等于各并联导体的
电阻的电阻。电阻的倒数之和。
公式1111
^单=%+&+…+Rn----=------1-----1-•••-|------
R并R1&Rn
内容电压分配:串联电路中各电阻两电流分配:并联电路各支路中的电流与电阻
分配端的电压与其电阻成正比。成反比。
公式=-2
员—石—最
2、串、并联电路的分析
(1)串联电路中通过某个电阻的电流,等于电源两端电压除以各分电阻之和.当串联电路中的一个
电阻改变时,电路中的电流及另一个电阻两端的电压都会随之改变.
(2)串联电路的总电阻与各分电阻的关系是R=RI+R2,总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都
大.
(3)当并联电路中的一个支路的电阻改变时,这个支路的电流会变化,干路电流会变化,但另一
个支路的电流和电压都丕变.
(4)并联电路的总电阻与各分电阻的关系是三总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值
RRjR7
都小.
(5)串联电路分压规律:
等效电路图r
Rs
&&.TT&
]----1I----U
串联电路电流是一定的:
即:I=Ii=b
由欧姆定律1=£可知:有11=£;则有12=£;
U\=UzU1=R1
与R2U2R2
R&UiRi
结论:串联电路中,电阻两端电压之比等于电阻之比.
(6)并联电路分流规律
并联电路电压相等,即:U=Ui=U2
=4=刍.
kR\
结论:并联电路中各支路的电流与它们的电阻成反比.
针对训练
12.(2024•吴兴区模拟)在综合实践活动中,小聪设计了如图电路板,正面只能看到一只开关S、
灯泡Li和L2。闭合开关S后,只有Li发光;若用灯泡L3替换Li,再次闭合开关S后,发现
L2和L3均发光,忽略灯丝电阻的变化。以下判断中正确的是()
C.L1灯丝电阻可能等于L3
D.L2灯丝电阻一定大于L3
【解答】解:A、若原来Li和L2并联,用灯泡L3替换Li后,根据并联电路中各支路互不影响的
特点可知,对L2支路无影响,L2应该仍然不发光,而替换后发现L2和L3同时发光,所以两灯
泡不是并联,即原来L1和L2是串联的,则替换后L2和L3是串联的;
串联电路中,电阻越大分压越大,灯泡L1和L2串联时,只有灯泡Li发光,说明灯泡L1的电阻
一定大于L2;故A正确;
BC、L2和L3串联,均发光,只能说明L3的电阻小于Li,但L2和L3的电阻关系无法判断,故B
CD错误。
故选:A。
13.(2024•金华一模)项目化学习小组同学设计了一款电子秤,结构如图所示。AB是阻值为R的
均匀金属棒,两边分别有Pl、P2两个滑片。金属弹簧上端固定且与电压表相连,下端与滑片P
1相连,滑片P1能随弹簧一起上下移动,当物体放在托盘上时,电压表能自动显示物体质量。
完成下列问题:
(1)闭合开关,电压表的示数将随被测物体质量增大而。(选填"增大“不变”
或"减小'J
(2)实际电子秤有归零功能,即放上盛放被测物体的空容器后,按归零键可使示数归零。学习小
组同学设计的电子秤也具有该功能,请结合图说明:将空烧杯放上托盘后如何操作才能实现调零?
答:。
【解答】解:(1)因电压表的内阻很大,在电路中相当于断路,
所以,滑片移动时,R接入电路中的电阻不变,
由I=g可知,电路中的电流不变,
由题意可知,电压表测Pl、P2之间的电压,
当托盘放上物体时,滑片P1下移,P1和P2之间的距离变大,P1和P2之间的电阻变大,
所以,由U=IR可知,P1和P2之间的电压变大,即电压表的示数变大;
(2)实际电子秤有归零功能,即放上被测物体的容器后按归零键,可使示数归零。小明设计的电
子秤也具有该功能,放上烧杯后如图乙,要使电压表的示数归零,由于电流不变,根据U=IR,
据此判断Pl、P2之间的电阻为0,也就是将P2调到与P1相平的位置。
故答案为:(1)增大;(2)将P2调到与P1相平的位置。
14.(2024•瓯海区校级模拟)实验室里常用欧姆表来直接测量电阻。如图所示是欧姆表的简化结构
图,它由灵敏电流计G、电源、变阻器Rp等组成。在A、B间接入一个电阻R,电路中就有一
个对应的电流L故由电流表的指针位置可以知道电阻R的大小。为了使用方便,事先在电流
表的刻度盘上标出了电阻的阻值(单位为欧姆),欧姆表在测量前都需要调零,即把欧姆表的A、
B两接线柱短接,调节变阻器的滑片位置便电流表满偏(指针指在最大刻度处)。若某欧姆表的
刻度值是按电源电压为3V来刻度的,满偏电流为15mA。求:
(1)当该欧姆表正常工作时的内阻为Qo
(2)当A、B间接入待测电阻Rx时,发现指针偏转到满偏电流的一半处,则待测电阻Rx的阻值
为Qo
(3)若在使用一段时间后,电源电压降为1.8V,用这个欧姆表测得某电阻值为Rc=300Q,则这
个电阻的实际阻值Rs为Qo(注意欧姆表在测量前都需要调零)
【解答】解:
(1)由题知,当用导线把A、B两端直接连接起来时电路中的电流为15mA,
根据欧姆定律可得欧姆表正常工作时的内阻:R'=;=—红丁=2000;
1满15xl0~3/l
(2)当A、B间接入待测电阻Rx时,此时待测电阻Rx与欧姆表的内阻串联,
此时指针偏转到满偏电流的一半,则电路中的电流为:I'=1l满=1X15mA=7.5mA=7.5xlO-3A,
根据欧姆定律可得总电阻:R申=9=—红h=4000。
17.5x1。一
根据串联电路的总电阻等于各分电阻之和可得Rx的阻值:Rx=R串-尺=400。-200C=200Q;
(3)测量值为Rc=300。时的电流值:k==于而备而=0.006A,
因欧姆表在测量前都需要调零,即把欧姆表的A、B两接线柱短接,
所以,欧姆表重新调零后的内阻为:R,=3=1叱=12OQ,
I满15x10-34
则欧姆表重新调零后进行测量时:1=文鲁,即:0.006A=而然(,解得:Rs=180d
K十KslZUj2-rr<5
故答案为:(1)200;(2)200;(3)180o
题型精研•考向洞悉
题型一电荷及其作用
15.(2023•鹿城区校级三模)如图在“静电章鱼”实验中,用毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管,把塑料
丝往空中抛出后再将塑料管放在下面,此时塑料丝向四周张开,静止在空中,形状像“章鱼’;毛
皮的失电子能力大于塑料,如图可用来表示它
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