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第十六章 电压 电阻（解析版）
知识点1：电压
1、电压(U)：
（1）电压是使电路中形成电流的原因，电压是由电源提供的。有电压不一定有电流，有电流必定有电压。
（2）电压用符号“U”表示，电压的单位是伏特，符号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。
（3）常见的电压值：家庭照明电路电压：220V；一节干电池电压：1.5V；对人体安全的电压：不高于36V；一节铅蓄电池电压：2V。
2、电压的测量：
测量仪器：电压表，符号是；
（1）电压表的使用：
①电压表必须与被测用电器并联；
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端，“－”接线柱连接靠近电源负极的一端（即：电流正进负出）；
③选择合适的量程（0～3V; 0～15V），被测电压不要超过电压表的量程；
④在不超过量程的情况下，允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程：
①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏；
②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。
电压表的电阻特点：本身的电阻很大，相当于断开的开关。
电流表、电压表的比较：
比较 内容 电流表 电压表
异 符号
连接 串联 并联
直接连接电源 不能 能
量 程 0.6A、3A 3V、15V
每大格 0.2A、1A 1V、5V
每小格 0.02A、0.1A 0.1V、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
同 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
3、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，则故障原因可能是：①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
（3）电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。
知识点2：串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律：
1、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（即U串=U1+U2）；
2、并联电路各支路两端的电压相等，都等于电源电压。（即U并= U1=U2）。
※串联分压不分流，并联分流不分压。
知识点3：电阻
1、电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小。
2、电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω)；常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧。
3、 决定电阻大小的因素：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、横截面积和温度，与加在导体两端的电压和通过的电流无关。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。
知识点4：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。
（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，是变阻箱的面板。
（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。
考点1 电压
【典例1】（2021 长沙模拟）如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零，则下列符合要求的是（　　）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表
B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡
D．a为小灯泡，b为电压表，c为电流表
【答案】B。
【分析】根据电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路状态去分析，即可得出正确的电路图。
【解答】解：
A、a为小灯泡，b为电流表，c为电压表，开关闭合后，b接在了电源的两端，电源短路，故A错误；
B、a为电流表，b为小灯泡，c为电压表，开关闭合后，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表测量灯泡L1的电流，两盏灯都发光，故B正确；
C、a为电流表，b为电流表，c为小灯泡，开关闭合后，b接在了电源的两端，电源短路，故C错误；
D、a为小灯泡，b为电压表，c为电流表，开关闭合后，c表会把左侧灯泡L1短路，只有右侧灯泡L2发光，故D错误。
故选：B。
【典例2】（2021 西乡塘区二模）下列电学实验操作中，正确的是（　　）
A．连接电路时，开关处于断开状态
B．直接用导线将电源的正、负极连接
C．测量用电器两端电压时，电压表应与被测用电器串联
D．电流从电流表的“﹣”接线柱流进，从“+”接线柱流出
【答案】A。
【分析】（1）为保护电路，连接电路时，应断开开关；
（2）电源的两端被导线相连，则电源短路，电源会被损坏；
（3）电流表应串联在电路中，电压表与被测电路并联，电流应从电流表的正接线柱流入，负接线柱流出。
【解答】解：A、电路连线时，为了保护电路，开关应断开，故A正确；
B、直接用导线将电源的正、负极连接，电源会被短路，故B错误；
C、测量用电器两端电压时，电压表应与被测用电器并联，故C错误；
D、电流应从电流表的“+”接线柱流进，从“﹣”接线柱流出，这样电流表的指针才能正常偏转，故D错误。
故选：A。
【典例3】（2021 白云区一模）小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（　　）
A．M表是电压表，2V是电源电压
B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A
D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
【答案】C。
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中；然后根据电表的示数分析。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，N串联接入电路中，是电流表，则流过L2电流为0.2A；M并联接入电路中，为电压表；电压表测量的是灯泡L1两端的电压，已知电压表示数为2V，即L1两端的电压为2V，由串联电路的电压特点可知电源电压应大于2V；故C正确，ABD错误。
故选：C。
【典例4】（2021 罗湖区三模）如图所示，电压表的读数为 　8.0　V，电流表的读数为 　0.28　A。
【答案】8.0；0.28。
【分析】根据电表所选量程及指针位置读出电压、电流大小。
【解答】解：电压表所选量程为0～15V，分度值为0.5V，所以其读数为：8.0V；
电流表所选量程为0～0.6A，分度值为0.02A，所以其读数为：0.28A。
故答案为：8.0；0.28。
【典例5】（2021 雁塔区校级模拟）如图所示，在a、b、c的“〇“内填上适当的电表，且保证两灯均正常发光。
【分析】电流表串联在电路中，电压表并联在电路中；注意不要形成短路。
【解答】解：由图可知，a表与L1并联，b表与L2并联，c表与L2串联；
电流表的电阻很小，相当于导线；电压表的电阻很大，相当于断路；
则为了避免短路，则a、b不能为电流表；为避免断路，c不能为电压表，因此a是电压表，b是电压表，c是电流表；
【典例6】（2021 洪湖市校级模拟）如图所示，灯L1与L2接在由三节蓄电池组成的电源上，先用电压表测灯L1两端的电压为2.6V，则选用电压表的量程是　0～3V　。再测电源电压时，只将电压表接B的一端改接C，这种接法　不正确　（选填“正确”或“不正确”），理由是　电压表的量程偏小　。
【答案】0～3V；不正确；电压表的量程偏小。
【分析】根据灯L1两端的电压确定电压表选择的量程；一节蓄电池的电压为2V，根据串联电路的电压特点求出电源的电压，根据电源的电压和电压表的量程判断此接法是否正确。
【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测L1两端的电压；
已知灯L1两端的电压为2.6V，则电压表选0～3V的量程可以较为准确地测量；
因一节蓄电池的电压为2V，则三节蓄电池组成电源的电压U＝3×2V＝6V，
因6V＞3V，即电源电压高于电压表所选的量程，故测电源电压时，只将电压表接B的一端改接C，这种接法是错误的。
故答案为：0～3V；不正确；电压表的量程偏小。
考点2 串、并联电路中电压的规律
【典例7】（2020 青浦区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S从断开到闭合，下列数值一定变小的是（　　）
A．电压表V的示数
B．电压表V示数与电流表A示数的比值
C．电流表A2的示数
D．电压表Ⅴ示数与电流表A2示数的比值
【答案】B。
【分析】开关S由断开到闭合过程中，电压表始终测的是电源电压，所以可知电压表示数的变化；根据并联电路电流特点可知干路电流和支路电流的变化；然后分析电压表V与电流表A示数的比值、电压表V与电流表A2示数比值的变化情况。
【解答】解：
开关S由断开到闭合过程中，电压表始终测的是电源电压，所以电压表的示数不变，故A错误；
开关S从断开到闭合后，该电路为并联电路，R2两端的电压不变（始终等于电源电压），所以由欧姆定律可知通过R2的电流不变，即电流表A2示数不变，故C错误；
开关S断开时，电流表A测R2的电流；开关S闭合时，电流表A测干路中的电流；因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，所以开关闭合后，电流表A的示数变大；
因电压表V的示数不变，电流表A的示数变大，所以电压表V示数与电流表A示数的比值变小，故B正确；
因电压表V的示数不变，电流表A2的示数不变，所以其比值不变，故D错误。
故选：B。
【典例8】（2020 汶上县一模）有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，若将A、B两元件并联接在原来的电源上，则此时电路中的总电流为（　　）
A．1.2A B．0.6A C．0.7A D．0.5A
【答案】A。
【分析】（1）由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，根据串联电路中的电流特点结合图象读出它们两端的电压；
（2）把它们并联接在原来的电源上时，它们的电压相等，根据图象读出通过两元件的电流，根据并联电路的电流特点求出干路电流，
【解答】解：（1）由电路图可知，电路元件A和B串联，电流表测电路中的电流，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，电流表的示数为0.2A时：
IA＝IB＝I＝0.2A，
由图象可知，A和B两端的电压分别为：
UA＝1V，UB＝2V，
所以，电源的电压：
U＝UA+UB＝1V+2V＝3V；
（2）若将A、B两元件并联接在原来的电源上，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，UA′＝UB′＝U′＝3V，
由图象可知，通过两元件的电流分别为：
IA′＝0.6A，IB′＝0.6A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，干路电流：
I′＝IA′+IB′＝0.6A+0.6A＝1.2A。
故选：A。
【典例9】（2021 梧州模拟）如图所示，开关S闭合后，电压表V1测量的是 　L2　（选填“L1“或“L2”）的电压：若电压表V1的读数是2.5V，V2的读数是4.5V，则电源电压是 　7　V。
【答案】L2；7。
【分析】（1）电压表与被测用电器并联。
（2）在串联电路中总电压等于各用电器的电压之和。
【解答】解：（1）电路的等效电路图如下图所示：
故电压表V1测灯泡L2两端的电压，电压表V2测L1两端的电压；
（2）根据串联电路的总电压等于各分电阻两端的电压之和可知：
电源的电压U＝U1+U2＝4.5V+2.5V＝7V。
故答案为：L2；7。
【典例10】（2021 太康县二模）在“探究串联电路的电压规律”实验中，小涵同学设计了如图甲所示的电路。
（1）在连接电路时，开关应该处于 　断开　状态，否则将出现的现象是 　连接好电路，小灯泡发光　（在所有器材完好的情况下）。
（2）根据电路图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为0，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是 　L2开路　（选填“L1开路”、“L1短路”、“L2开路”或“L2短路”）。
（3）实验时，小涵保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压？　不能　，理由是：　电压表正负接线柱反接了　。
（4）小涵排除故障后，正常进行实验，更换不同的灯泡完成了三次实验，并记录了数据。分析下表中的数据，可得出的结论是 　串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和　。
实验序号 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联的总电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
（5）为了进一步探究电压的分配规律，小明采用如图乙所示电路且换用下表中不同阻值的定值电阻完成了三次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析数据发现每次实验R1两端的电压和R2两端的电压之比相等，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？　不可信　（选填“可信”或“不可信”），你的理由是 　要得到普遍规律，实验中每次实验的电阻比值应不同　。
试验次数 R1的阻值Ω R2的阻值/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
【答案】（1）断开；连接好电路，小灯泡就会发光；（2）L2开路；（3）不能；电压表正负接线柱反接了；（4）串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和；（5）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。。
【分析】（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；
（2）两灯泡串联，电压表测灯泡L1两端的电压，闭合开关S后，两个电灯都不亮，说明是断路；
（3）电压表的使用时要求电流从正接线柱流进，负接线柱流出，由此分析改接后是否合理；
（4）串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和；
（5）为了使结论具有普遍性应改变实验对应条件多次测量。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应断开；若开关闭合，连接好电路，小灯泡就会发光；
（2）闭合开关后，发现两只灯泡都不亮，说明电路故障为断路；电压表的示数为0，说明电压表的正负接线柱与电源两极断开，因此电路故障为L2开路；
（3）图中电压表测L1两端电压，电流电压表左侧流入，右侧流出，若保持电压表的B接点不动，只断开A接点，并改接到C接点上，这样流入方向与前面相反，即正负接线柱反接了，所以这样不能测L2两端电压；
（4）由表中数据可知：
第一次实验1.4V+1.4V＝2.8V；
第二次实验1.2V+1.6V＝2.8V；
第三次实验1.1V+1.7V＝2.8V，
因此可以得出：串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和；
（5）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；连接好电路，小灯泡就会发光；（2）L2开路；（3）不能；电压表正负接线柱反接了；（4）串联电路总电压等于各部分电路两端的电压之和；（5）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。
【典例11】（2021 绥化模拟）如图所示的电路中，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为4.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为6V．求当S1断开、S2闭合时，灯L1两端的电压、灯L2两端的电压、电源电压各是多少？（叙述分析过程）
【分析】当S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测电源的电压；当S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，根据串联电路的电压特点求出灯L2两端的电压。
【解答】解：当S1闭合、S2断开时，两灯泡串联，电压表测L1两端的电压，则灯L1两端电压U1＝4.5V，
当S1断开、S2闭合时，两灯泡串联，电压表测电源的电压，则电源的电压U＝6V；
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，灯L2两端的电压：
U2＝U﹣U1＝6V﹣4.5V＝1.5V。
答：灯L1两端电压为4.5V；灯L2两端的电压为1.5V；电源电压为6V。
考点3 电阻
【典例12】（2021 社旗县模拟）某些物质在温度很低时，电阻就变成了零，这就是超导现象，根据超导材料的性能，其不可用于制造（　　）
A．电风扇 B．电水壶 C．发电机 D．输电导线
【答案】B。
【分析】超导材料的电阻为零，若有电流通过时，不会发热而损耗电能。
【解答】解：
超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热；
热水壶是利用电流的热效应工作的，所以超导体不适合用于制造电水壶；
电风扇、发电机、输电导线，都不需要利用电流产生的热量，若它们的电阻越小，则因发热损耗的电能越少，故电风扇、发电机、输电导线都可以用超导体来制作。
故选：B。
【典例13】（2021 南宁三模）小明用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积，导体长度的关系
C．为了准确比较两条合金的电阻，可在电路中串联一个电压表
D．如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，实验效果会更好
【答案】B。
【分析】（1）在此实验装置中，运用转换法，电阻的大小通过比较小灯泡的亮度来判断，但是现象不是很明显，效果不好，为了准确比较电阻的大小，可以在电路中串联一只电流表；
（2）因为两根电阻丝的材料一样，故运用控制变量法，可以探究导体的电阻大小和横截面积、长度的关系。
【解答】解：
A、小灯泡越亮，电路中的电流越大，表示接入的合金丝电阻越小，故A错误；
B、利用此装置中的一根电阻丝，用夹子改变电阻丝的长度，也可以探究导体电阻大小和长度的关系；装置中两根电阻丝的材料相同、长度相同，横截面积不同，可以探究电阻大小与横截面积的关系，故B正确；
C、为了准确比较两条合金丝的电阻，可在电路中串联一个电流表，根据电流的大小来判断电阻的大小，故C错误；
D、其他条件相同时铜丝的电阻很小，如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝进行实验，电路中电流变化不大，灯泡的亮度变化不明显，即实验效果不明显，故D错误。
故选：B。
【典例14】（2021 扎兰屯市三模）A、B两根完全相同的金属裸导线，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后结合起来，则它们的电阻比RA：RB为（　　）
A．16：1 B．4：1 C．2：1 D．1：1
【答案】A。
【分析】影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度，温度对电阻的影响通常情况下忽略不计；若材料相同，导体越长、横截面积越小，导体的电阻越大。
【解答】解：A、B两根完全相同的金属裸导线，设每根导线的电阻为R；如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，A的长度变为原来的2倍，横截面积变为原来的二分之一，则电阻变为原来的4倍，即为4R；
导线B对折后结合起来，A的长度变为原来的二分之一，横截面积变为原来的2倍，则电阻变为原来的四分之一，即为；
它们的电阻比RA：RB为：4R：＝16：1。
故选：A。
【典例15】（2021 姜堰区一模）如图甲所示是实验室使用的某型号电子温度计，其“测温头”就是一个热敏电阻，图乙是探究其电压一定时电流与温度关系的实验，图丙是根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度﹣电流”图像，其中灵敏度最高“测温头”是　A　（选填“A”、“B”或“C”），其阻值随温度的升高而　减小　（选填“增大”或“减小”）。
【答案】A；减小。
【分析】根据图像，比较升高温度相同时电流增加量确定灵敏度最高“测温头”，根据欧姆定律R＝得出其阻值随温度的变化特点。
【解答】解：
根据丙图可知，升高温度相同时，电流增加最大的是A，故灵敏度最高“测温头”是A；
根据欧姆定律R＝可知，在电压一定时，温度越高，电流越大，说明电阻越小，即电子温度计的阻值随温度的升高而减小。
故答案为：A；减小。
【典例16】（2021 江汉区模拟）在探究影响导体电阻大小的因素实验中，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与：
①导体的长度有关；
②导体的横截面积有关；
③导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）如图所示的电路中，连接电路时开关应 　断开　（“闭合”或“断开”），连接好电路后，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 　电流表的示数　来比较导体电阻的大小；
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 　A、B　两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）为了验证上述猜想②，应该选用编号 　A、C　两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（4）分别将A和D两根电阻丝接入如图所示的电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：　当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关　．
（5）为了进一步探究电阻是否受温度的影响，按图2所示．接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，由此现象可得出结论 　随着温度的升高，电阻丝的电阻增大　。
【答案】（1）断开；电流表的示数；（2）A、B；（3）A、C；（4）当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；（5）随着温度的升高，电阻丝的电阻增大。
【分析】（1）为保护电路，连接电路时开关应处于断开状态；
电流表串联在电路中，电源电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小；
（2）（3）（4）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度和横截面积，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（5）根据实验现象观察电流表示数的变化，由于电源电压不变，再根据R＝即可分析出电阻随温度升高如何变化。
【解答】解：
（1）为避免误操作引起短路现象，连接电路时要求开关断开；在M、N之间分别接上不同的导体，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；
（2）要验证导体的电阻与导体的长度有关，应控制导体材料与横截面积相同而长度不同，由表中数据可知，应选编号为A、B的两根电阻丝进行实验；
（3）要验证导体的电阻与导体的横截面积有关，应控制导体材料与长度相同而横截面积不同，由表中数据可知，应选编号为A、C的两根电阻丝进行实验；
（4）分别将A和D两电阻丝接入电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由于此时导体的长度、横截面积都相同，但材料不同，因此可得到的结论：当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；
（5）接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，
电源电压不变，由R＝可得，电阻丝的电阻变大；故此实验说明随着温度的升高，电阻丝的电阻增大。
故答案为：（1）断开；电流表的示数；（2）A、B；（3）A、C；（4）当长度和横截面积相同时，导体电阻跟材料有关；（5）随着温度的升高，电阻丝的电阻增大。
【典例17】（2021 河北二模）探究“影响导体电阻大小的因素”时，干电池电压为1.5V，将三根完全相同的合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间（如图所示），记录的数据如表。
连接方式 电流表读数/A
1根 0.6
2根串联 0.3
3根串联 0.2
2根并联 　1.2　
3根并联 1.8
（1）表中空格内的数据是 　1.2　。
（2）分析表中数据可以得出：在导体材料、横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比。还可以得出在导体材料、长度一定时，导体的电阻与导体的 　横截面积成反比　。
（3）用上述合金材料制成长1m、横截面积0.8mm2的电阻丝的阻值为5Ω。而实验中所用合金丝的横截面积为0.4mm2，则一根合金丝的长度为 　0.25　m。
【答案】（1）1.2；（2）横截面积成反比；（3）0.25。
【分析】（1）由表中数据可知，串联1根电阻丝时电路中的电流为0.6A；2根完全相同的合金丝并联接在相同电路中，由并联电路的电流特点可知此时电流表的示数；
（2）根据1根合金丝、2根合金丝并联、3根合金丝并联的数据分析可知，电阻的大小与横截面积的具体关系；
（3）由题意和前面解答可知，材料一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；设电阻丝本身的电阻率为一常数k，由题意可得R＝k×，结合所给数据求出k值；
根据1根合金丝的电流以及两端的电压由欧姆定律求出电阻值，由电阻与导体长度和横截面积的关系及已知条件求出其长度的大小。
【解答】解：
（1）由表中数据可知，串联1根电阻丝时电路中的电流为0.6A；2根完全相同的合金丝并联接在相同电路中，由并联电路的电流特点可知，干路中的电流（电流表的示数）为0.6A×2＝1.2A；
（2）由表中的数据可知，在电阻丝并联时，并联的电阻丝越多，电流表的示数越大，说明电阻越小；
根据1根合金丝、2根合金丝并联、3根合金丝并联的电流值，可得出结论：在导体材料、长度一定时，导体的电阻与导体的横截面积成反比。
（3）由题意和前面解答可知，材料一定时，导体的电阻与导体的长度成正比，与导体的横截面积成反比；
设电阻丝本身的电阻率为一常数k，由题意可得R＝k×；
当L＝1m，S＝0.8mm2时，R为5Ω，
则k＝R×＝5Ω×＝4Ω mm2/m；
实验中用1根合金丝做实验时电流为0.6A，其两端电压为1.5V，则该合金丝的电阻R0＝＝＝2.5Ω；
该合金丝的横截面积S′＝0.4mm2；
则一根合金丝的长度：L′＝R0×＝＝0.25m。
故答案为：（1）1.2；（2）横截面积成反比；（3）0.25。
考点4 变阻器
【典例18】（2021 河南三模）如图一甲是常用的一种亮度可调的台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯亮度，下列分析正确的是（　　）
A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，台灯变亮
B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变暗
C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变亮
D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变亮
【答案】D。
【分析】（1）电位器的实质是滑动变阻器；
（2）串联在电路中能改变电路中电流的大小；
（3）若将图乙中a、c接入则接入了全部电阻片，不能改变电阻大小，接线时a、c只能选择其一接入电路。
【解答】解：
AB、若只将a、c接入电路，电位器的全部电阻丝都接入电路，不能改变电路的电流，所以不能改变台灯亮度，故AB错误；
C、若只将a、b接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变大，电路中电流变小，台灯变暗，故C错误；
D、将b、c接入电路中，滑片的右侧电阻接入电路，故若顺时针转动旋钮时，电阻变小，故电流变大，台灯变亮，故D正确。
故选：D。
【典例19】（2021 绥化模拟）如图是滑动变阻器四种接入电路的情形，滑片P向左移动时，连入电路中的电阻变大的是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】C。
【分析】（1）滑动变阻器在电路中的正确连接方式是连接一“上”一“下”两个接线柱，哪一段电阻丝被接入电路中是由下面的接线柱决定的，接入电路的电阻丝就是下面被连接的接线柱与滑片P之间的部分；
（2）当滑片滑动时，接入电路的电阻丝变长，则电阻变大，变短则电阻变小。
【解答】解：A、滑动变阻器接入了左半段，滑片P左移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，故A不符合题意；
B、滑动变阻器接入了左半段，滑片P左移，连入电路的电阻丝变短，电阻变小，故B不符合题意；
C、滑动变阻器接入了右半段，滑片P左移，连入电路的电阻丝变长，电阻变大，故C符合题意；
D、滑动变阻器为定值电阻接入了电路，滑片移动，连入电路的电阻丝不变，电阻不变，故D不符合题意。
故选：C。
【典例20】（2021 南昌一模）如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中AB两个接线柱之间的电阻值是　7　Ω，AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值是　15　Ω。
【答案】7；15。
【分析】插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变串联接入电路中的电阻来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞下方的电阻就会短路，当铜塞被拨出时，铜塞下方的电阻接入电路。
【解答】解：当5个铜塞都拔出时，此时5个电阻串联，总电阻最大，则最大电阻值R＝5Ω+5Ω+2Ω+2Ω+1Ω＝15Ω；
当铜塞插入时，该铜塞下方的电阻就会短路，当铜塞被拨出时，铜塞下方的电阻接入电路；由图可知，此时只有5欧和2欧的两根电阻接入电路，则A、B两个接线柱之间的电阻是5Ω+2Ω＝7Ω。
故答案为：7；15。
【典例21】（2020 郯城县一模）如图甲是电位器示意图，滑片可随转动旋钮改变在电阻丝的位置，从而改变接入电路中阻值的大小。请将该电位器连入乙图，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗。
【分析】顺时针旋转滑片时，灯泡变暗，说明顺时针旋转时，电位器连入电路的电阻变大，故将中间和下面的接线柱接入电路。
【解答】解：滑片顺时针旋转时，灯泡变暗，原因是电流变小，电源电压不变时，电阻变大，连入电路的电阻丝变长，一定是连入了下面的接线柱和中间的接线柱，如下图所示：
。
一、选择题。
1．（2021 桂林模拟）一节5号新干电池的电压约为（　　）
A．380V B．220V C．36V D．1.5V
【答案】D。
【分析】要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V。
【解答】解：一节新干电池的电压为1.5V。
故ABC错误，D正确。
故选：D。
2．（2021 黄石模拟）如图所示的电路中，a、b、c三处表示电流表或电压表。闭合开关后，两盏白炽灯都正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电压表可以放在任何一处
B．电流表可以放在任何一处
C．若灯L1比L2亮，则a表的示数比b表示数大
D．若灯L1比L2亮，则灯L1的电阻小
【答案】C。
【分析】电流表应串联接入电路中，电压表应并联接入电路中，根据并联和串联电路的特点、欧姆定律公式分析。
【解答】解：
AB、闭合开关后两盏灯都发光，a与灯泡L1并联，则a为电压表；c与灯泡L2串联，则c为电流表，b与灯泡L2并联，则b为电压表，故AB错误；
CD、该电路为串联电路，若灯L1比L2亮，电流相同，根据P＝UI可知，这表明灯泡L1两端的电压要大于L2两端的电压，则a表的示数比b表示数大；根据U＝IR可知，灯L1的电阻大，故C正确，D错误。
故选：C。
3．（2021 安徽模拟）如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则电源和灯L2两端电压分别是（　　）
A．8.5V 1.7V B．8.5V 6.8V C．6.8V 1.7V D．1.7V 6.8V
【答案】B。
【分析】由图可知，闭合开关后，两灯串联，V1表测量电源电压，V2表测量灯L1两端的电压；由串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数，而两电压表的指针偏转角度相同，所以V1选用的是大量程，V2选用的是小量程，读出两个电压表的示数，最后根据串联电路的电压特点可求得灯L2两端电压。
【解答】解：由图可知，闭合开关后，两灯串联，V1表测量电源电压，V2表测量灯L1两端的电压；
由串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数，而两电压表的指针偏转角度相同，
所以两电压表选用的量程是不同的，则V1选用的是大量程，分度值为0.5V，其示数为8.5V，即电源电压U＝8.5V；
V2表为小量程，分度值为0.1V，其示数为1.7V，即L1两端的电压U1＝1.7V，
由串联电路的电压特点知，灯L2两端的电压U2＝U﹣U1＝8.5V﹣1.7V＝6.8V。
故选：B。
4．（2021 深圳模拟）如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数为8V，若电源电压为12V，则灯L2两端的电压为（　　）
A．2V B．4V C．6V D．8V
【答案】A。
【分析】由电路图可知，三灯泡串联，V2测L1、L2两端的电压，V1测L2、L3两端的电压；
先根据串联电路的电压特点列出等式可求得各灯泡两端的电压。
【解答】解：
由电路图可知，三灯泡串联，V2测L1、L2两端的电压，V1测L2、L3两端的电压，
已知电源电压为12V，由于串联电路的总电压等于各分电压之和，
则U1+U2＝8V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
U2+U3＝6V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣②
U＝U1+U2+U3＝12V﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣③。
联立①②③解得U2＝2V，即L2两端电压是2V。
故选：A。
5．（2019 吉林）有甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们并联在同一电路中，它们两端的电压分别为U甲和U乙，下列判断中正确的是（　　）
A．U甲＝U乙 B．U甲＜U乙 C．U甲＞U乙 D．无法判断
【答案】A。
【分析】并联电路中各支路两端的电压都相等，由此分析解答。
【解答】解：
由题知，两根镍铬合金丝并联在同一电路中，由并联电路的电压特点可知，它们两端电压U甲＝U乙。
故选：A。
6．（2021 仓山区校级模拟）LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是（　　）
A．超导体 B．导体 C．半导体 D．纳米材料
【答案】C。
【分析】发光二极管是由半导体材料制成的，能将电能转化为光能。
【解答】解：LED灯的核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是半导体，可以将电能转化为光能。
故选：C。
7．（2021 铜山区三模）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S，小灯泡L发光，钨不发光；向钨丝吹冷气时，小灯泡L变亮；用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知（　　）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小
B．向钨丝吹冷气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
【答案】B。
【分析】（1）掌握影响电阻大小的因素：材料、长度、横截面积和温度；根据实验过程分析控制的量和改变的量，得出探究的因素；
（2）根据灯泡发光的亮暗判断出电阻的变化。
【解答】解：AC、用酒精灯对白炽灯的钨丝加热，钨丝的温度升高，观察到小灯泡L的亮度明显变暗，说明通过小灯泡L的电流变小，电路中的电流变小，钨丝的电阻随温度升高而增大，故AC错误；
B、向钨丝吹冷气时，小灯泡L变亮，说明通过小灯泡的电流变大，则钨丝的电阻减小，故B正确；
D、闭合开关S，小灯泡L发光，钨丝不发光，因钨丝和小灯泡串联接入电路中，则通过它们的电流大小相等；由于灯丝电阻较大，钨丝电阻较小，灯丝产生的热量较多而发热发光，故D错误。
故选：B。
8．（2022 长宁区一模）下列各物理量中，会影响导体电阻大小的是（　　）
A．电压 B．电流 C．长度 D．电荷量
【答案】C。
【分析】导体电阻大小的影响因素：导体的材料、长度、横截面积和温度。电阻是导体的一种特性，和导体中的电流、导体两端的电压、导体密度的大小无关。
【解答】解：导体电阻大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压、电荷量的大小无关，故ABD错误，C正确。
故选：C。
9．（2021 东营区模拟）“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　）
A．若 M 接 C 点，N 接 D 点，滑动变阻器与灯泡并联
B．连接电路时，若 M 接 C 点，N 接 B 点，闭合开关前，滑片 P 应移动到最左端
C．若 M 接 C 点，N 接 B 点，闭合开关，滑片 P 向右移，电灯变暗
D．若 M 接 C 点，N 接 D 点，闭合开关，滑片 P 向右移，电灯变暗
【答案】B。
【分析】（1）串联电路只有一条电流的路径；并联电路有多条电流路径；
（2）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器阻值应调至最大；
（3）（4）根据电阻的变化判定电流和灯泡亮度的变化。
【解答】解：
A、若M接C点，N接D点，滑动变阻器接入电路的电阻为0，只有灯泡接入电路中，故A错误；
B、连接电路时，若M接C点，N接B点，闭合开关前，应使滑动变阻器接入电路的电阻最大，滑片P应移动到最左端，故B正确；
C、若M接C点，N接B点，滑片右移，滑动变阻器接入电路的电阻变小，电路中的电流变大，灯泡变亮，故C错误；
D、若M接C点，N接D点，滑动变阻器接入电路的电阻为0，移动滑片，电阻不变，电流不变，灯泡亮度不变，故D错误。
故选：B。
10．（2020 成都模拟）电阻箱是一种箱式电阻器。如图所示，该电阻箱的读数是（　　）
A．2481Ω B．2841Ω C．2418Ω D．1842Ω
【答案】A。
【分析】电阻箱的读数方法：用各指示点（图中的小三角）所指的示数乘以下面的倍数，然后将所有的数值相加，即为该电阻箱的读数。
【解答】解：
由图知，电阻箱的读数为：2×1000Ω+4×100Ω+8×10Ω+1×1Ω＝2481Ω。
故选：A。
11．（2020 通州区校级模拟）如图所示，当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（　　）
A．电流表示数不变，电压表示数变大
B．电流表示数变大，电压表示数不变
C．电流表示数变小，电压表示数变小
D．电流表示数变小，电压表示数变大
【答案】C。
【分析】由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流；根据滑片的移动确定接入电路中电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流和定值电阻两端的电压变化。
【解答】解：由电路图可知，定值电阻与滑动变阻器串联，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流。
滑动变阻器的滑片P向右移动时，接入电路中的电阻变大，电路中的总电阻变大，
∵I＝，
∴电路中的电流变小，即电流表的示数变小；
由U＝IR可知，定值电阻两端电压变小，即电压表示数变小。
故选：C。
二、填空题。
12．（2021 克东县校级三模）“生命至上，安全为天”。电压越高越危险，对人体的安全电压为 　不高于36V　；疫情未过，出行要佩戴口罩，口罩的主要材料是极细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布，含有病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后，会被静电吸附在无纺布表面，无法透过，其原理是 　带电体能够吸引轻小物体　。
【答案】不高于36V；带电体能够吸引轻小物体。
【分析】（1）要记住一些生活中常见的电压值，如：一节干电池的电压是1.5V；一节铅蓄电池的电压是2V；家庭电路的电压为220V；动力电压为380V；对人体安全的电压为不高于36V。
（2）带电体能够吸引不带电的轻小物体。
【解答】解：对人体的安全电压为不高于36V；含有病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后，会被静电吸附在无纺布表面，无法透过，其原理是带电体能够吸引轻小物体。
故答案为：不高于36V；带电体能够吸引轻小物体。
13．（2021 四川模拟）如图所示为电路元件A和B的I﹣U图像。若将它们串联在某电源上，电路中的电流为0.3A，电源电压为　7　V。若将它们并联在4V的电源上，干路中的总电流为　0.7　A。
【答案】7；0.7。
【分析】（1）若将它们串联在某电源上，通过它们的电流相等，根据图像读出它们两端的电压，根据串联电路的电压特点求出电源的电压；
（2）若将它们并联在4V的电源上，它们两端的电压相等，根据图像读出通过两元件的电流，根据并联电路的电流特点求出电路中的总电流。
【解答】解：（1）若将它们串联在某电源上，电路中的电流为0.3A，
因串联电路中各处的电流相等，
所以，通过两元件的电流均为0.3A，
由图像可知，两元件两端的电压分别为UA＝3V，UB＝4V，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，电源电压：U＝UA+UB＝3V+4V＝7V；
（2）若将它们并联在4V的电源上，
因并联电路中各支路两端的电压相等，
所以，两元件两端的电压均为4V，
由图像可知，通过两元件的电流分别为IA′＝0.4A，IB′＝0.3A，
因并联电路中干路电流等于各支路电流之和，
所以，电路中的总电流：I总＝IA′+IB′＝0.4A+0.3A＝0.7A。
故答案为：7；0.7。
14．（2021 淮安二模）用作光源或信号显示器的LED灯，其制作的关键材料是 　半导体　（选填“超导体”、“绝缘体”或“半导体”），电阻值会随 　温度　（填写一条即可）的变化而改变。
【答案】半导体；温度。
【分析】导电能力介于导体和绝缘体之间的材料叫半导体，半导体是制作二极管、三极管的材料，常用在电子元件上；半导体可以根据各自特点做出许多电阻，例如热敏电阻、压敏电阻、光敏电阻等等。
【解答】解：LED灯中的发光二极管由半导体材料制成，其导电能力介于导体和绝缘体之间，常用的半导体材料有硅、锗等；当环境温度升高一些时，半导体的导电能力就显著地增加；当环境温度下降一些时，半导体的导电能力就显著地下降。
故答案为：半导体；温度。
15．（2021 兴化市模拟）如图所示，如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连、为实现调光功能，电位器应与灯 　串联　（选填“串联”或“并联”）；当将a、b接线柱接入电路，为使灯变亮，应 　逆时针　（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。台灯工作时消耗了电能，产生了一些热量散发到周围空气中无法再利用，这说明能量转化和转移具有 　方向　性。
【答案】串联；逆时针；方向。
【分析】（1）电位器的实质是滑动变阻器；串联在电路中能改变电路中电流的大小；
（2）若将图乙中a、b接入改变电阻大小，为使灯变亮，减小电阻；
（3）能量的转化和转移具有方向性。
【解答】解：电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联；
当将a、b接线柱接入电路，滑片左边的电阻丝接入电路，为使灯变亮，逆时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻变小，电路中电流变大，灯泡变亮；
台灯工作时消耗了电能，产生了一些热量散发到周围空气中无法再利用，这说明能量转化和转移是具有方向性的。
故答案为：串联；逆时针；方向。
三、作图题。
16．（2021 毕节市模拟）在如图所示电路中的圈内填上电流表、电压表的符号，使R1、R2并联并且使电路可以正常工作。
【分析】要使两电阻并联，则需让它们的两端分别连在一起；然后根据电流表在电路中相当于导线，而电压表相当于开路进行选择合适的仪表。
【解答】解：要使两电阻并联，从电源正极流出的电流应分别流入两电阻，上边的“〇”中应填入电流表，这样电流就分别经过两个电阻，流过两电阻中的电流应汇合共同流回负极，下边的“〇”中应填入电流表，最右边的与电阻并联，为电压表，如图所示：
17．（2021 江城区模拟）如图为亮度可调的台灯的电路图，其中AB是一根电阻丝，OP是滑片，可绕O点旋转，P端与电阻丝接触良好，请将图中的电路图补充完整。要求：滑片OP顺时针转动时，电灯变亮。
【分析】滑片OP顺时针转动时，电灯变亮，这说明通过灯泡的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻减小，据此分析变阻器的接法。
【解答】解：根据题意可知，滑片OP顺时针转动时，电灯变亮，这说明灯泡与变阻器串联，通过灯泡的电流变大，根据欧姆定律可知，电路中的电阻减小，变阻器接入电路的电阻变小，故应接OB接线柱，如图：
四、实验探究题。
18．（2021 温江区模拟）在“探究并联电路中的电压关系”实验中，实验电路如图所示。
（1）连接好电路后，开关闭合前，电压表Ⅴ的指针如图所示，其原因可能是 　电压表没有调零　。
（2）重新开始实验，闭合开关，两灯正常发光，V、V2有示数，V1无示数，则故障可能是 　电压表 V1断路　。
（3）排除故障后，多次测出三个电压值，可得出：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 　相等　。
【答案】（1）电压表没有调零；（2）电压表 V1断路；（3）相等。
【分析】（1）根据电压表的使用方法分析：使用电压表前首先要调零；
（2）根据闭合开关，发现电压表示数为零，可从灯泡发生短路或电压表断路分析；
（3）根据并联电路的电压特点分析并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压的关系。
【解答】解：（1）由图可知，闭合开关前，电压表指针没有指向零刻度线处，已经有一定的示数，说明电压表没有调零；
（2）重新开始实验，闭合开关，两灯正常发光说明两个灯泡两端都有电压，电路连接完好，V、V2有示数，V1无示数，说明电压表V1与灯泡 L1并联的电路出现断路，则故障可能是电压表 V1断路；
（3）排除故障后，多次测出三个电压值，根据并联电路的电压特点可知，可得出：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压相等。
故答案为：（1）电压表没有调零；（2）电压表 V1断路；（3）相等。
19．（2021 港南区三模）探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
（1）该实验是通过观察 　电流表示数　来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法叫 　转换　法。
（2）选用b、c两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的 　长度　有关。
（3）选用 　bd　（填写导体的代号）两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（4）若小明在做实验时，发现器材中电阻丝只有一根，其它器材足够，则不能探究电阻大小跟导体的 　材料　有关。
【答案】（1）电流表示数；转换；（2）长度；（3）bd；（4）材料。
【分析】（1）电流表串联在电路中，电压一定，导体电阻越大，电路电流越小，导体电阻越小，电路电流越大，可以通过电流表示数大小判断导体电阻大小，这用到了转换法；
（2）（3）影响导体电阻大小的因素：导体的材料、长度、横截面积和温度，在研究电阻与其中某个因素的关系时，要采用控制变量法的思想，要研究导体的电阻大小与一个量之间的关系，需要保持其它量不变；
（4）电阻丝只有一根，不能改变导体的材料。
【解答】解：（1）该实验中，通过电流表的示数大小间接得知接入电阻丝的阻值大小，应用了转换法；
（2）探究电阻大小跟导体的长度有关时，需要控制材料和横截面积相同，所以需要将b、c两根导线分别接入电路中进行实验；
（3）要探究电阻大小跟导体的横截面积有关，需要控制导体的材料和长度相同，横截面积不同；由图可知，导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同，因此选用导线b、d分别接入电路中；
（4）若电阻丝只有一根，导体的材料不能改变，所以不能探究电阻大小跟导体的材料的关系。
故答案为：（1）电流表示数；转换；（2）长度；（3）bd；（4）材料。第十六章 电压 电阻（原卷版）
知识点1：电压
1、电压(U)：
（1）电压是使电路中形成电流的原因，电压是由电源提供的。有电压不一定有电流，有电流必定有电压。
（2）电压用符号“U”表示，电压的单位是伏特，符号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。
（3）常见的电压值：家庭照明电路电压：220V；一节干电池电压：1.5V；对人体安全的电压：不高于36V；一节铅蓄电池电压：2V。
2、电压的测量：
测量仪器：电压表，符号是；
（1）电压表的使用：
①电压表必须与被测用电器并联；
②电压表的“+”接线柱连接靠近电源正极的一端，“－”接线柱连接靠近电源负极的一端（即：电流正进负出）；
③选择合适的量程（0～3V; 0～15V），被测电压不要超过电压表的量程；
④在不超过量程的情况下，允许把电压表直接连接在电源的两极上。
实验室中常用的电压表有两个量程：
①0～3伏，每小格表示的电压值是0.1伏；
②0～15伏，每小格表示的电压值是0.5伏。
电压表的电阻特点：本身的电阻很大，相当于断开的开关。
电流表、电压表的比较：
比较 内容 电流表 电压表
异 符号
连接 串联 并联
直接连接电源 不能 能
量 程 0.6A、3A 3V、15V
每大格 0.2A、1A 1V、5V
每小格 0.02A、0.1A 0.1V、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
同 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
3、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，则故障原因可能是：①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。
（3）电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。
知识点2：串、并联电路中电压的规律
串、并联电路电压的规律：
1、串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和（即U串=U1+U2）；
2、并联电路各支路两端的电压相等，都等于电源电压。（即U并= U1=U2）。
※串联分压不分流，并联分流不分压。
知识点3：电阻
1、电阻(R)：表示导体对电流的阻碍作用。导体如果对电流的阻碍作用越大，那么电阻就越大，而通过导体的电流就越小。
2、电阻(R)的单位：国际单位：欧姆(Ω)；常用的单位有：兆欧(MΩ)、千欧(KΩ)。
1兆欧=103千欧； 1千欧=103欧。
3、 决定电阻大小的因素：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、横截面积和温度，与加在导体两端的电压和通过的电流无关。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。
知识点4：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。
（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，是变阻箱的面板。
（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。
考点1 电压
【典例1】（2021 长沙模拟）如图所示电路中有两个小灯泡，两个电表（电流表或电压表），在图中〇内填入合适的元件，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零，则下列符合要求的是（　　）
A．a为小灯泡，b为电流表，c为电压表 B．a为电流表，b为小灯泡，c为电压表
C．a为电流表，b为电流表，c为小灯泡 D．a为小灯泡，b为电压表，c为电流表
【典例2】（2021 西乡塘区二模）下列电学实验操作中，正确的是（　　）
A．连接电路时，开关处于断开状态
B．直接用导线将电源的正、负极连接
C．测量用电器两端电压时，电压表应与被测用电器串联
D．电流从电流表的“﹣”接线柱流进，从“+”接线柱流出
【典例3】（2021 白云区一模）小明做实验时记录2V和0.2A，但填写表格时不知是测哪个元件的数据，由于器材收拾完了，即时记起并画出实验接线草图，如图，电压表和电流表还不能确定，用M、N表示。则下列判断正确的是（　　）
A．M表是电压表，2V是电源电压 B．N表是电压表，2V是L1两端电压
C．N表是电流表，流过L2电流0.2A D．M表是电流表，流过L2电流0.2A
【典例4】（2021 罗湖区三模）如图所示，电压表的读数为　 　V，电流表的读数为　 　A。
【典例5】（2021 雁塔区校级模拟）如图所示，在a、b、c的“〇“内填上适当的电表，且保证两灯均正常发光。
【典例6】（2021 洪湖市校级模拟）如图所示，灯L1与L2接在由三节蓄电池组成的电源上，先用电压表测灯L1两端的电压为2.6V，则选用电压表的量程是　 　。再测电源电压时，只将电压表接B的一端改接C，这种接法　 　（选填“正确”或“不正确”），理由是　 　。
考点2 串、并联电路中电压的规律
【典例7】（2020 青浦区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S从断开到闭合，下列数值一定变小的是（　　）
A．电压表V的示数 B．电压表V示数与电流表A示数的比值
C．电流表A2的示数 D．电压表Ⅴ示数与电流表A2示数的比值
【典例8】（2020 汶上县一模）有两个电路元件A、B，把它们串联在电路中，如图乙所示，流过元件的电流与其两端的电压关系如图甲所示。闭合开关S，这时电流表的示数为0.2A，若将A、B两元件并联接在原来的电源上，则此时电路中的总电流为（　　）
A．1.2A B．0.6A C．0.7A D．0.5A
【典例9】（2021 梧州模拟）如图所示，开关S闭合后，电压表V1测量的是 　（选填“L1“或“L2”）的电压：若电压表V1的读数是2.5V，V2的读数是4.5V，则电源电压是 　　V。
【典例10】（2021 太康县二模）在“探究串联电路的电压规律”实验中，小涵同学设计了如图甲所示的电路。
（1）在连接电路时，开关应该处于 　 　状态，否则将出现的现象是 　
　 （在所有器材完好的情况下）。
（2）根据电路图连接好电路，闭合开关后，她发现两只灯泡都不亮，且电压表示数为0，若只有L1或L2中的一处发生故障，则故障是 　 　（选填“L1开路”、“L1短路”、“L2开路”或“L2短路”）。
（3）实验时，小涵保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。你认为她能否测出L2两端电压？　 　，理由是：　
　 。
（4）小涵排除故障后，正常进行实验，更换不同的灯泡完成了三次实验，并记录了数据。分析下表中的数据，可得出的结论是 　 　。
实验序号 L1两端的电压/V L2两端的电压/V 串联的总电压/V
1 1.4 1.4 2.8
2 1.2 1.6 2.8
3 1.1 1.7 2.8
（5）为了进一步探究电压的分配规律，小明采用如图乙所示电路且换用下表中不同阻值的定值电阻完成了三次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析数据发现每次实验R1两端的电压和R2两端的电压之比相等，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 　 　。
试验次数 R1的阻值Ω R2的阻值/Ω
1 10 5
2 20 10
3 30 15
【典例11】（2021 绥化模拟）如图所示的电路中，当S1闭合、S2断开时，电压表的示数为4.5V；当S1断开、S2闭合时，电压表的示数为6V．求当S1断开、S2闭合时，灯L1两端的电压、灯L2两端的电压、电源电压各是多少？（叙述分析过程）
考点3 电阻
【典例12】（2021 社旗县模拟）某些物质在温度很低时，电阻就变成了零，这就是超导现象，根据超导材料的性能，其不可用于制造（　　）
A．电风扇 B．电水壶 C．发电机 D．输电导线
【典例13】（2021 南宁三模）小明用如图实验装置“探究影响电阻大小的因素”，a、b为长度一样的镍铬合金，b比a横截面积大，关于此实验，下列说法正确的是（　　）
A．小灯泡越亮，表示接入的合金丝电阻越大
B．利用此装置能探究导体电阻大小和导体横截面积，导体长度的关系
C．为了准确比较两条合金的电阻，可在电路中串联一个电压表
D．如果把镍铬合金丝换成导电能力非常好的铜丝或银丝进行实验，实验效果会更好
【典例14】（2021 扎兰屯市三模）A、B两根完全相同的金属裸导线，如果把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后结合起来，则它们的电阻比RA：RB为（　　）
A．16：1 B．4：1 C．2：1 D．1：1
【典例15】（2021 姜堰区一模）如图甲所示是实验室使用的某型号电子温度计，其“测温头”就是一个热敏电阻，图乙是探究其电压一定时电流与温度关系的实验，图丙是根据实验数据绘制的三个“测温头”的“温度﹣电流”图像，其中灵敏度最高“测温头”是
　 （选填“A”、“B”或“C”），其阻值随温度的升高而　 （选填“增大”或“减小”）。
【典例16】（2021 江汉区模拟）在探究影响导体电阻大小的因素实验中，小明作出了如下猜想：导体的电阻可能与：
①导体的长度有关；
②导体的横截面积有关；
③导体的材料有关．实验室提供了4根电阻丝，其规格、材料如表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2
A 镍铬合金 0.5 0.5
B 镍铬合金 1.0 0.5
C 镍铬合金 0.5 1.0
D 锰铜合金 0.5 0.5
（1）如图所示的电路中，连接电路时开关应 　 　（“闭合”或“断开”），连接好电路后，在M、N之间分别接上不同的电阻丝，则通过观察 　 　来比较导体电阻的大小；
（2）为了验证上述猜想①，应该选用编号 　 　两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（3）为了验证上述猜想②，应该选用编号 　 　两根电阻丝分别接入电路进行实验；
（4）分别将A和D两根电阻丝接入如图所示的电路中M、N两点间，电流表示数不相同，由此，初步得到的结论是：　 　。
（5）为了进一步探究电阻是否受温度的影响，按图2所示．接通电路后，用酒精灯给电阻丝缓慢加热，观察加热前后电流表的示数，发现示数变小了，由此现象可得出结论 　 　。
【典例17】（2021 河北二模）探究“影响导体电阻大小的因素”时，干电池电压为1.5V，将三根完全相同的合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间（如图所示），记录的数据如表。
连接方式 电流表读数/A
1根 0.6
2根串联 0.3
3根串联 0.2
2根并联 　1.2　
3根并联 1.8
（1）表中空格内的数据是 　 　。
（2）分析表中数据可以得出：在导体材料、横截面积一定时，导体的电阻与导体的长度成正比。还可以得出在导体材料、长度一定时，导体的电阻与导体的 　 　。
（3）用上述合金材料制成长1m、横截面积0.8mm2的电阻丝的阻值为5Ω。而实验中所用合金丝的横截面积为0.4mm2，则一根合金丝的长度为 　 　m。
考点4 变阻器
【典例18】（2021 河南三模）如图一甲是常用的一种亮度可调的台灯，图乙为其用于调亮度的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连，转动旋钮，通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变台灯亮度，下列分析正确的是（　　）
A．若将a、c接入电路中，逆时针转动旋钮时，台灯变亮
B．若将a、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变暗
C．若将a、b接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变亮
D．若将b、c接入电路中，顺时针转动旋钮时，台灯变亮
【典例19】（2021 绥化模拟）如图是滑动变阻器四种接入电路的情形，滑片P向左移动时，连入电路中的电阻变大的是（　　）
A． B．C． D．
【典例20】（2021 南昌一模）如图所示的是插入式电阻箱的结构示意图，图中AB两个接线柱之间的电阻值是　 　Ω，AB两个接线柱之间能提供的最大电阻值是　 　Ω。
【典例21】（2020 郯城县一模）如图甲是电位器示意图，滑片可随转动旋钮改变在电阻丝的位置，从而改变接入电路中阻值的大小。请将该电位器连入乙图，要求顺时针旋转滑片时，灯泡变暗。
一、选择题。
1．（2021 桂林模拟）一节5号新干电池的电压约为（　　）
A．380V B．220V C．36V D．1.5V
2．（2021 黄石模拟）如图所示的电路中，a、b、c三处表示电流表或电压表。闭合开关后，两盏白炽灯都正常发光。下列说法正确的是（　　）
A．电压表可以放在任何一处
B．电流表可以放在任何一处
C．若灯L1比L2亮，则a表的示数比b表示数大
D．若灯L1比L2亮，则灯L1的电阻小
3．（2021 安徽模拟）如图甲所示，闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同，位置如图乙所示，则电源和灯L2两端电压分别是（　　）
A．8.5V 1.7V B．8.5V 6.8V C．6.8V 1.7V D．1.7V 6.8V
4．（2021 深圳模拟）如图所示的电路中，闭合开关，电压表V1的示数是6V，电压表V2的示数为8V，若电源电压为12V，则灯L2两端的电压为（　　）
A．2V B．4V C．6V D．8V
5．（2019 吉林）有甲、乙两根镍铬合金丝，甲和乙等长，乙粗些，把它们并联在同一电路中，它们两端的电压分别为U甲和U乙，下列判断中正确的是（　　）
A．U甲＝U乙 B．U甲＜U乙 C．U甲＞U乙 D．无法判断
6．（2021 仓山区校级模拟）LED灯是一种高效的节能光源，其核心元件是发光二极管，发光二极管的主要材料是（　　）
A．超导体 B．导体 C．半导体 D．纳米材料
7．（2021 铜山区三模）如图所示的钨丝是将一个白炽灯去除玻璃罩制成的。闭合开关S，小灯泡L发光，钨不发光；向钨丝吹冷气时，小灯泡L变亮；用酒精灯给钨丝加热，小灯泡L逐渐变暗直至熄灭。由实验可知（　　）
A．钨丝的电阻随温度升高而减小 B．向钨丝吹冷气时，钨丝电阻变小
C．给钨丝加热时，电路中的电流变大
D．小灯泡L发光而钨丝不发光是因为通过钨丝的电流小于小灯泡L的电流
8．（2022 长宁区一模）下列各物理量中，会影响导体电阻大小的是（　　）
A．电压 B．电流 C．长度 D．电荷量
9．（2021 东营区模拟）“乐思”小组在学习使用滑动变阻器的实验中，连接了如图所示的电路。下列分析正确的是（　　）
A．若 M 接 C 点，N 接 D 点，滑动变阻器与灯泡并联
B．连接电路时，若 M 接 C 点，N 接 B 点，闭合开关前，滑片 P 应移动到最左端
C．若 M 接 C 点，N 接 B 点，闭合开关，滑片 P 向右移，电灯变暗
D．若 M 接 C 点，N 接 D 点，闭合开关，滑片 P 向右移，电灯变暗
10．（2020 成都模拟）电阻箱是一种箱式电阻器。如图所示，该电阻箱的读数是（　　）
A．2481Ω B．2841Ω C．2418Ω D．1842Ω
11．（2020 通州区校级模拟）如图所示，当滑动变阻器的滑片由左向右滑动时，电流表和电压表的示数变化情况是（　　）
A．电流表示数不变，电压表示数变大 B．电流表示数变大，电压表示数不变
C．电流表示数变小，电压表示数变小 D．电流表示数变小，电压表示数变大
二、填空题。
12．（2021 克东县校级三模）“生命至上，安全为天”。电压越高越危险，对人体的安全电压为 　 　；疫情未过，出行要佩戴口罩，口罩的主要材料是极细密且带静电的内层过滤布——熔喷无纺布，含有病毒的飞沫靠近熔喷无纺布后，会被静电吸附在无纺布表面，无法透过，其原理是 　 　。
13．（2021 四川模拟）如图所示为电路元件A和B的I﹣U图像。若将它们串联在某电源上，电路中的电流为0.3A，电源电压为　 　V。若将它们并联在4V的电源上，干路中的总电流为　 　A。
14．（2021 淮安二模）用作光源或信号显示器的LED灯，其制作的关键材料是 　 　（选填“超导体”、“绝缘体”或“半导体”），电阻值会随 　 　（填写一条即可）的变化而改变。
15．（2021 兴化市模拟）如图所示，如图甲为某亮度可调节台灯。如图乙为其用于调光的电位器结构图，a、b、c是它的三个接线柱，a、c分别与弧形电阻丝的两端相连，b与金属滑片相连、为实现调光功能，电位器应与灯 　 　（选填“串联”或“并联”）；当将a、b接线柱接入电路，为使灯变亮，应 　 　（选填“顺时针”或“逆时针”）旋动滑片。台灯工作时消耗了电能，产生了一些热量散发到周围空气中无法再利用，这说明能量转化和转移具有 　 　性。
三、作图题。
16．（2021 毕节市模拟）在如图所示电路中的圈内填上电流表、电压表的符号，使R1、R2并联并且使电路可以正常工作。
17．（2021 江城区模拟）如图为亮度可调的台灯的电路图，其中AB是一根电阻丝，OP是滑片，可绕O点旋转，P端与电阻丝接触良好，请将图中的电路图补充完整。要求：滑片OP顺时针转动时，电灯变亮。
四、实验探究题。
18．（2021 温江区模拟）在“探究并联电路中的电压关系”实验中，实验电路如图所示。
（1）连接好电路后，开关闭合前，电压表Ⅴ的指针如图所示，其原因可能是 　 　。
（2）重新开始实验，闭合开关，两灯正常发光，V、V2有示数，V1无示数，则故障可能是 　 　。
（3）排除故障后，多次测出三个电压值，可得出：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压 　 　。
19．（2021 港南区三模）探究“电阻大小与哪些因素有关”的实验装置如图所示，实验中分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，b、d粗细不同。
（1）该实验是通过观察 　 　来间接比较导线电阻的大小，这种科学探究问题的方法叫 　 　法。
（2）选用b、c两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的 　 　有关。
（3）选用 　 　（填写导体的代号）两根导线进行对比，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关。
（4）若小明在做实验时，发现器材中电阻丝只有一根，其它器材足够，则不能探究电阻大小跟导体的 　 　有关。

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