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(共26张PPT)
八年级科学领军精英行动
第十七讲 电路探秘
学习指引
知识要点
知识要点
1.串联电路特点
电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In；
总电压等于各个分电阻两端的电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un；
串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。
串联电路电压分配规律：U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶Rn。
2.并联电路特点
干路中的电流等于各支路的电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In；
各支路两端的电压都相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un；
并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即1/R＝1/R1＋1/R2＋…＋1/Rn。
并联电路电流分配规律I1R1＝I2R2＝…＝InRn。
3.动态电路
（1）电路动态问题：一是由开关的断开和闭合引起的电路变动，二是由滑动变阻器引起的电路变动问题。
（2）动态电路分析解题方法：
①弄清电阻之间是串联还是并联；电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）。
②结合串联分压，并联分流的特点进行分析。
学习指引
知识要点
4.电路的故障分析
（1）故障类型
①短路：电路部分短路，电路中仍有电流通过（电流表有示数），短路两点之间没有电压（电压表无示数）。
②断路：电路部分断路，电路中没有电流通过（电流表无示数），断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压。
（2）电路故障分析思路
①认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各电路控制的元件。先根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路，再根据电表示数变化进行分析。
②分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，找出故障位置确定故障种类。
学习指引
知识要点
（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
“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。
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
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。
故障原因可能是：①电流表损坏； ②和电压表并联的用电器断路（电压表串联在电路中）
3.电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流。
学习指引
方法指导
1．欧姆定律适用条件是纯电阻电路；I、U、R对应同一导体或同一段电路、同一时刻。不同时刻、不同导体或不同电路状态下的U、I、R不能混用；同一导体，电阻一定时，I与U成正比；在电路两端电压一定时，I与R成反比。
2．R＝U/I，是欧姆定律的变形公式，不能说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比”。电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
3．伏安法测电阻时，滑动变阻器的作用是：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流，从而读出多组数据，然后算出平均值。多次测量取平均值的目的是减小误差，不是得出普遍结论。
典型例题
【例1】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、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S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A，则正确的是(　 　)
A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω　
C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω
B
典型例题
【例2】如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开，乙两表均为电流表时，两表的示数之比I甲：I乙为5：3；当开关S1和S2闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙为（ ）
C
A．3：5
B．3：2
C．2：5
D．5：3
典型例题
【例3】小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片 P 恰好处于 a 点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放 2 牛重的钩码时，表盘读数比 2 牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于 引起的（填字母）。
A．R1 短路 B．R1 断路 C．R2短路 D．R2断路
变大
A
典型例题
【例4】如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω。
甲 乙
6
5
典型例题
【例5】如图所示的电路中，闭合开关S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。已知电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则下列判断正确的是（　 　）
A.将电流表串联在电路中，若电流表无示数，则一定是灯L断路
B.将电流表串联在电路中，若电流表有示数，则一定是灯L短路
C.将电压表并联在灯L两端，若电压表有示数，则一定是电阻R短路
D.将电压表并联在灯L两端，若电压表无示数，则一定是电阻R断路
B
典型例题
【例6】科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．0 2．30 870
2 2．5 2．90 862
3 4．0 4．70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 。
861Ω
典型例题
【例6】科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．0 2．30 870
2 2．5 2．90 862
3 4．0 4．70 851
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差 他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻，只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程0~6伏，内阻6000欧
电流表：量程0~10毫安，内阻40欧
根据这些信息，可判断甲电路中由于 （“电流表”或“电压表”）内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
电压表
典型例题
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表二：
表二
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．5 1．92 1042
2 2．5 2．45 1020
3 4．0 3．75 1067
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是 。
A. 测量该定值电阻选择电路乙更合适
B. 用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C. 选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用：根据以上的探究，如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路 并说明理由。
ABC
典型例题
外
同步练习
1.在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断正确的是（ ）
A. 一定是电阻R断路
B. 用导线连接R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C. 在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D. 在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
同步练习
2．如图所示电路，各元件完好，下列说法正确的是(　 　)
A．若甲乙都是电压表，S1、S2都闭合，则R1和R2并联
B．若甲乙都是电流表，S1闭合、S2断开，则R1和R2是串联
C．若甲是电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，则甲表测R2的电流
D．若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合、S2断开，则甲表测电源电压
D
同步练习
3．如图所示电路中，若电源电压不变。R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时(　　)
B
A．电流表示数变小，两电表示数之比不变
B．电压表示数变大，两电表示数之比不变
C．电流表示数变大，两电表示数之比变小
D．电压表示数变小，两电表示数之比变小
同步练习
4.电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　　）
A．“隔电电阻”大于“人体电阻”
B．曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
A
能力拓展
5．如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中（不考虑电表内阻），下列判断正确的是 (　 　)
A．灯泡发光变亮
B．电压表示数变小
C．电流表示数变大
D．灯泡发光变暗
B
能力拓展
6．利用伏安法测电阻时常常用到如图所示的两种电路，
某同学实验时所用电流表的内阻约为10 Ω，电压表的内阻约为20 kΩ，
待测电的阻值约为100 Ω，为了减小误差，他应该采用图
(填“甲”或“乙”)所示的连接方法，利用该方法进行实验时，
测量结果会偏 (填“大”或“小”)。
甲
小
甲
乙
能力拓展
7．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。己知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
（1）由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？21cnkxtj2008
10
(2)当x=0时：
R变=5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大,
R总=9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
能力拓展
（3）每lcm电阻丝的阻值是 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
0.4
THANKS第十七讲 电路探秘
一、学习指引
（一）知识要点
1.串联电路特点
电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In；
总电压等于各个分电阻两端的电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un；
串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。
串联电路电压分配规律：U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶Rn。
2.并联电路特点
干路中的电流等于各支路的电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In；
各支路两端的电压都相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un；
并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋。
并联电路电流分配规律I1R1＝I2R2＝…＝InRn。
3.动态电路
（1）电路动态问题：一是由开关的断开和闭合引起的电路变动，二是由滑动变阻器引起的电路变动问题。
（2）动态电路分析解题方法：
①弄清电阻之间是串联还是并联；电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）。
②结合串联分压，并联分流的特点进行分析。
4.电路的故障分析
（1）故障类型
①短路：电路被短路部分有电流通过（电流表有示数），
被短路两点之间没有电压（电压表无示数）。
②断路：电路断路部分没有电流通过（电流表无示数），
断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压。
（2）电路故障分析思路
①认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各电路控制的元件。先根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路，再根据电表示数变化进行分析。
②分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，找出故障位置确定故障种类。
（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
“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。
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
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。
故障原因可能是：①电流表短路； ②和电压表并联的用电器断路
③电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流。
（二）方法指导
欧姆定律适用条件是纯电阻电路；I、U、R对应同一导体或同一段电路、同一时刻。不同时刻、不同导体或不同电路状态下的U、I、R不能混用；同一导体，电阻一定时，I与U成正比；在电路两端电压一定时，I与R成反比。
2．R＝U/I，是欧姆定律的变形公式，不能说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比”。电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
3．伏安法测电阻时，滑动变阻器的作用是：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流，从而读出多组数据，然后算出平均值。多次测量取平均值的目的是减小误差，不是得出普遍结论。
二、典型例题
【例1】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、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S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A，则正确的是(　B　)
A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω　
C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω
【例2】如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开，
乙两表均为电流表时，两表的示数之比I甲：I乙为5：3；当开关S1和S2闭合，
甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙为（ C ）
A．3：5 B．3：2
C．2：5 D．5：3
【例3】小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读
出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片 P 恰好处于 a 点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 变大 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放 2 牛重的钩码时，表盘读数比 2 牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于 A 引起的（填字母）。
A．R1 短路 B．R1 断路 C．R2短路 D．R2断路
【例4】如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为 6 V，R1的阻值为 5 Ω。
　　
甲 乙
【例5】如图所示的电路中，闭合开关S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。已知电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则下列判断正确的是（　B　）
A.将电流表串联在电路中，若电流表无示数，则一定是灯L断路
B.将电流表串联在电路中，若电流表有示数，则一定是灯L短路
C.将电压表并联在灯L两端，若电压表有示数，则一定是电阻R短路
D.将电压表并联在灯L两端，若电压表无示数，则一定是电阻R断路
【例6】科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．0 2．30 870
2 2．5 2．90 862
3 4．0 4．70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 861Ω 。
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差 他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻，只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程0~6伏，内阻6000欧
电流表：量程0~10毫安，内阻40欧
根据这些信息，可判断甲电路中由于 电压表 （“电流表”或“电压表”）内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表二：
表二
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．5 1．92 1042
2 2．5 2．45 1020
3 4．0 3．75 1067
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是 ABC 。
A. 测量该定值电阻选择电路乙更合适
B. 用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C. 选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用：根据以上的探究，如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路 并说明理由。甲、如果要测量阻值约为20Ω的电阻时，由于它电阻较小，因此通过它的电流较大，电压表与它并联时对电流表的示数影响比较小，测得的电阻误差会比较小。
【解析】（1）该电阻的阻值为：；
（2）该电阻的阻值为1000Ω，而电压表的电阻6000Ω，这时二者电阻相近，电流表测得的电流与通过电阻的电流相差比较大，因此计算出的电阻产生较大误差，那么甲电路中由于电压表内阻的影响，使测量结果产生较大偏差；
（3）图乙测得的电阻为：;
A.通过计算可知，图乙测出的电阻与实际阻值误差更小，故A正确；
B.无论使用哪种方法测得的电阻阻值都会和实际阻值有差异，故B正确；
C.相同的电阻，使用不同的测量方法，测出的值误差大小不同，故C正确。
故选ABC。
（4）如果要测量阻值约为20Ω的电阻时，由于它电阻较小，因此通过它的电流较大，电压表与它并联时对电流表的示数影响比较小，测得的电阻误差会比较小。
同步练习
第十七讲 电路探秘 同步练习
基础巩固
1.在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断正确的是（ C ）
A. 一定是电阻R断路
B. 用导线连接R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C. 在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D. 在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
2.如图所示电路，各元件完好，下列说法正确的是(　D　)
A．若甲乙都是电压表，S1、S2都闭合，则R1和R2并联
B．若甲乙都是电流表，S1闭合、S2断开，则R1和R2是串联
C．若甲是电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，则甲表测R2的电流
D．若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合、S2断开，则甲表测电源电压
3．如图所示电路中，若电源电压不变。R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时(　B　)
A．电流表示数变小，两电表示数之比不变
B．电压表示数变大，两电表示数之比不变
C．电流表示数变大，两电表示数之比变小
D．电压表示数变小，两电表示数之比变小
4.电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　A　）
A． “隔电电阻”大于“人体电阻”
B． 曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C． 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D． 热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
能力拓展
5．如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是 (　B　)
A．灯泡发光变亮
B．电压表示数变小
C．电流表示数变大
D．灯泡发光变暗
6．利用伏安法测电阻时常常用到如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的两种电路，某同学实验时所用电流表的内阻约为10 Ω，电压
表的内阻约为20 kΩ，待测电阻的阻值约为100 Ω，为了
减小误差，他应该采用图 甲 (填“甲”或“乙”)所示的连接
方法，利用该方法进行实验时，测量结果会偏 小 (填“大”
或“小”)。
7．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。己知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 10 cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每lcm电阻丝的阻值是 0.4 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）
【解析】(1)10
(2)解：当x=0时：
R变=5Ω
当x=20cm时，电路中电流最小，电阻最大：
R总=9Ω
此时触点M、N之间的阻值最大，为RMN=R总-R变=9Ω-5Ω=4Ω
答：实验过程中，触点M、N之间的最大阻值RMN是4欧姆。
(3)0.4第十七讲 电路探秘
一、学习指引
（一）知识要点
1.串联电路特点
电流处处相等，即I＝I1＝I2＝…＝In；
总电压等于各个分电阻两端的电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un；
串联电路的总电阻等于各串联导体的电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn。
串联电路电压分配规律：U1∶U2∶…∶Un＝R1∶R2∶…∶Rn。
2.并联电路特点
干路中的电流等于各支路的电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In；
各支路两端的电压都相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un；
并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数之和，即＝＋＋…＋。
并联电路电流分配规律I1R1＝I2R2＝…＝InRn。
3.动态电路
（1）电路动态问题：一是由开关的断开和闭合引起的电路变动，二是由滑动变阻器引起的电路变动问题。
（2）动态电路分析解题方法：
①弄清电阻之间是串联还是并联；电表是测量干路的电流（或电压）还是支路中的电流（或电压）。
②结合串联分压，并联分流的特点进行分析。
4.电路的故障分析
（1）故障类型
①短路：电路被短路部分有电流通过（电流表有示数），
被短路两点之间没有电压（电压表无示数）。
②断路：电路断路部分没有电流通过（电流表无示数），
断路两点之间有电压，断路同侧导线两点无电压。
（2）电路故障分析思路
①认真审题，判断电路各元件连接方式，明确电流表、电压表测量的元件，各电路控制的元件。先根据故障现象分析有无电流，得出电路是短路还是断路，再根据电表示数变化进行分析。
②分析识别电器故障时，一定要根据电路中出现的各种反常现象，如灯泡不亮，电流表和电压表示数反常等，分析其发生的各种可能原因，再根据题中给的其他条件和现象、测试结果等进行综合分析，找出故障位置确定故障种类。
（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
“电流表示数正常”表明电流表所在电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表。
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
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表。
故障原因可能是：①电流表短路； ②和电压表并联的用电器断路
③电流表电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时短路外，可能是干路断路导致无电流。
（二）方法指导
欧姆定律适用条件是纯电阻电路；I、U、R对应同一导体或同一段电路、同一时刻。不同时刻、不同导体或不同电路状态下的U、I、R不能混用；同一导体，电阻一定时，I与U成正比；在电路两端电压一定时，I与R成反比。
2．R＝U/I，是欧姆定律的变形公式，不能说“电阻R跟电压成正比，跟电流成反比”。电阻是导体本身的一种性质，它只跟导体的材料、长度、横截面积和温度有关，跟电流、电压无关。
3．伏安法测电阻时，滑动变阻器的作用是：(1)保护电路；(2)改变电路中的电流，从而读出多组数据，然后算出平均值。多次测量取平均值的目的是减小误差，不是得出普遍结论。
二、典型例题
【例1】如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S1、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S1断开、S2闭合，电流表的示数为0.3A，则正确的是(　 　)
A．R1＝8Ω B．R2＝8Ω　
C．R1＝20Ω D．R2＝20Ω
【例2】如图所示的电路中，电源电压保持不变。当闭合开关S1并将开关S2断开，
乙两表均为电流表时，两表的示数之比I甲：I乙为5：3；当开关S1和S2闭合，
甲、乙两表均为电压表时，两表示数之比U甲：U乙为（ ）
A．3：5 B．3：2
C．2：5 D．5：3
【例3】小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品，它能在电压表盘上读
出所放物体重力的大小，如图所示。
（1）当秤盘不放任何重物时，滑片 P 恰好处于 a 点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增多时，电压表示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”）；
（2）一段时间后，在秤盘放 2 牛重的钩码时，表盘读数比 2 牛大，换不同重的钩码反复试验，每次读数都不同且大于钩码的重力。产生这一现象是由于 引起的（填字母）。
A．R1 短路 B．R1 断路 C．R2短路 D．R2断路
【例4】如图甲所示的电路中，R1为定值电阻，R2为滑动变阻器，电源电压不变。闭合开关S后，滑片P从a端移动到b端，电流表示数I与电压表示数U的变化关系如图乙所示，则电源电压为 V，R1的阻值为 Ω。
　　
甲 乙
【例5】如图所示的电路中，闭合开关S，灯L亮，一段时间后灯L熄灭。已知电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R上，则下列判断正确的是（　 　）
A．将电流表串联在电路中，若电流表无示数，则一定是灯L断路
B．将电流表串联在电路中，若电流表有示数，则一定是灯L短路
C．将电压表并联在灯L两端，若电压表有示数，则一定是电阻R短路
D．将电压表并联在灯L两端，若电压表无示数，则一定是电阻R断路
【例6】科学兴趣小组的同学利用学过的知识，测量定值电阻Rx的阻值。
（1）同学们利用电路甲测量Rx的阻值，测量数据和结果如下表一:
表一
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．0 2．30 870
2 2．5 2．90 862
3 4．0 4．70 851
根据表格中的数据可求得该电阻的阻值是 。
（2）同学们发现该电阻的标定阻值为1000欧、为什么测量值与标定值之间有较大偏差 他们查资料寻找原因，发现平时认为电阻为零的电流表和电阻无穷大的电压表实际上都有一定的内阻，只是电压表的内阻比较大，电流表的内阻比较小，但都会对测量结果产生影响。然后，同学们找来他们使用的电流表和电压表的说明书，说明书显示：
电压表：量程0~6伏，内阻6000欧
电流表：量程0~10毫安，内阻40欧
根据这些信息，可判断甲电路中由于 （“电流表”或“电压表”）内阻的影响，使测量结果产生较大偏差。
（3）小组同学经过思考，改成电路乙进行实验，测量数据和结果如下表二：
表二
实验次数 电压U（伏） 电流I（毫安） 电阻R（欧）
1 2．5 1．92 1042
2 2．5 2．45 1020
3 4．0 3．75 1067
比较两次测量结果，同学们做出了以下分析，你认为正确的是 。
A. 测量该定值电阻选择电路乙更合适
B. 用电压表和电流表测量得到的电阻阻值都会偏大或偏小
C. 选择合适的电路，测得的电阻值偏差会减小，更接近真实值
（4）拓展应用：根据以上的探究，如果需要测量阻值约20欧小阻值电阻时，选用了合适量程的电压表和电流表后，为了使测量结果更精确，应选择甲和乙中的哪一电路 并说明理由。
。
同步练习
第十七讲 电路探秘 同步练习
一、基础巩固
1．在如图所示的电路中，闭合开关S，灯L不亮，电压表有示数，若电路故障在灯L或电阻R上某一处，对于故障的分析，下列判断正确的是（ ）
A．一定是电阻R断路
B．用导线连接R两端，根据灯的亮暗可以检测出故障原因
C．在电路中再串联一个电流表，根据电流表有无示数可以检测出故障原因
D．在L两端再并联一个电压表，根据电压表有无示数可以检测出故障原因
2．如图所示电路，各元件完好，下列说法正确的是(　 　)
A．若甲乙都是电压表，S1、S2都闭合，则R1和R2并联
B．若甲乙都是电流表，S1闭合、S2断开，则R1和R2是串联
C．若甲是电流表，乙是电压表，S1闭合、S2断开，则甲表测R2的电流
D．若甲是电压表，乙是电流表，S1闭合、S2断开，则甲表测电源电压
3．如图所示电路中，若电源电压不变。R1为定值电阻，开关S闭合后，滑片向左移动时(　 　)
A．电流表示数变小，两电表示数之比不变
B．电压表示数变大，两电表示数之比不变
C．电流表示数变大，两电表示数之比变小
D．电压表示数变小，两电表示数之比变小
4．电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全，如图所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于曲长管道中水具有电阻（简称“隔电电阻”），因而人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　 　）
A． “隔电电阻”大于“人体电阻”
B． 曲长管道应选用导电性能好、管壁较厚的铜管
C． 热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过
D． 热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”与“人体电阻”并联
二、能力拓展
5．如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向右移动的过程中，下列判断正确的是 (　 　)
A．灯泡发光变亮 B．电压表示数变小
C．电流表示数变大 D．灯泡发光变暗
6．利用伏安法测电阻时常常用到如 ( http: / / www.21cnjy.com )图所示的两种电路，某同学实验时所用电流表的内阻约为10 Ω，电压
表的内阻约为20 kΩ，待测电阻的阻值约为100 Ω，为了
减小误差，他应该采用图 (填“甲”或“乙”)所示的连接
方法，利用该方法进行实验时，测量结果会偏 (填“大”
或“小”)。
7．现有一个粗细均匀的金属圆环，它是由一段铜丝和一段同种材料制成的电阻丝连接而成的。为了研究它的导电性，小科把它接入到如图甲所示的电路中。实验时，小科先将触点M与圆环上的A点连接，再移动滑动变阻器的滑片P至最右端后，闭合开关S，将触点N从A开始沿逆时针方向滑动一周，在触点N滑动的过程中，触点M、N之间的电阻等效于一个变化的电阻，记为RMN。设滑过弧MN的长为x，电流表示数I与x之间的关系如图乙所示。己知电源电压恒为4.5V，铜丝的阻值不计，触点接触良好。粗细均匀、同种材料制成的电阻丝阻值与其长度成正比。
由图乙可知，该金属圆环中铜丝的长度是 cm。
（2）在触点N滑动过程中，RMN的最大值是多少？
（3）每lcm电阻丝的阻值是 Ω。（提示：图甲中M、N之间的电阻等效于M、N之间两段弧形金属丝并联后的总电阻）

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