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第十二讲　电路、电流、电压与电阻
梳理知识点
　电荷间的相互作用
项目 要点 说明
摩擦起电 定义 用摩擦的方法使物体带电叫作（1） 　摩擦起电　 得到电子的带负电，失去电子的带正电
实质 摩擦起电是电荷的（2） 　转移　 ，并非电荷的创生 电荷间的 相互作用 电荷间的相互作用规律是（3） 　同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引　 自然界中只有两种电荷
摩擦起电　
转移　
同种电荷相
互排斥，异种电荷相互吸引　
验电器 原理 同种电荷互相（4） 　排斥　
作用 验证物体是否带电：根据金属箔张角的大小判断物体带（5） 　电荷量　 的大小；根据张角的改变来判断物体带电荷的性质 排斥　
电荷量　
项目 要点 说明
　电路的连接
项目 要点 说明
电路的连接 电路由（1） 　电源　 、（2） 　用电器　 、（3） 　开关　 、（4） 　导线　 组成
电路的状态 （5） 　通路　 、（6） 　开路　 和短路 短路可能烧坏电源与用电器，甚至会引起（7） 　火灾　
电源　
用电器　
开关　
导线　
通路　
开路　
火灾
两种基本 电路 连接方式 电流路径 开关的作用 电路特点 图示
串联 电路 首尾（8） 　依次　 连接 顺次流 过每个 元件　 对（9） 　整个电路　 的通断控制 元件（10） 　互相　 影响
依
次　
整个
电路　
互相　
两种基本 电路 并联 电路 首尾（11） 　并列　 连接 分别流 过每个 支路　 干路开关控制（12） 　整个电路　 ，支路开关控制该（13） 　支路　 元件（14） 　互不　 影响
并
列　
整个
电路　
支
路　
互不　
　电流和电压
1.电流与电压
项目 要点 说明
电 流 电流的形成 和方向 （1） 　电荷定向移动　 形成电流，物理学中规定（2） 　正　 电荷定向移动的方向为电流方向。金属导体中电流方向与导体内部自由电子定向移动的方向（3） 　相反　 电路中有电流时，发生定向移动的电荷可能是正电荷，也可能是负电荷，还可能是正负电荷同时向相反方向发生定向移动
电荷定向移动　
正　
相
反　
电 流 电流的符号 和单位 电流的符号：（4） 　I　 电流的单位：在国际单位制中，电流的单位是（5） 　安培　 ，符号是（6） 　A　 常用单位：安（A）、毫安（mA）和微安（μA），1 A＝1 000 mA，1 mA＝1 000 μA
电流的测量 用（7） 　电流表　 测量电流 I　
安培　
A　
电流表　
电 压 电压的作用 作用：是形成（8） 　电流　 的原因 电路中有电流通过，电路两端一定有电压，但是电路两端有电压，电路中不一定有电流
电压的符号 和单位 电压的符号：（9） 　U　 电压的单位：（10） 　伏特　 ，符号是（11） 　V　 常用单位：千伏（kV）、伏（V）和毫伏（mV），1 kV＝1 000 V，1 V＝1 000 mV
电压的测量 用（12） 　电压表　 测量电压 电流　
U　
伏特　
V　
电压表　
2.电流表和电压表的使用
电表 量程与分度值 连接方式 “＋”“－”接线柱 被测量能否超过量程 能否与电源两极连接
电流表 0～0.6 A（0.02 A） 0～3 A（0.1 A） （1） 　串联　 让电流“（2） 　＋　 ”进，“（3） 　－　 ”出 不能 不能
串联　
＋　
－　
电压表 0～3 V（0.1 V） 0～15 V（0.5 V） （4） 　并联　 让电压“（5） 　＋　 ”进，“（6） 　－　 ”出 不能 （7） 　能　
并联　
＋　
－　
能　
电表 量程与分度值 连接方式 “＋”“－”接线柱 被测量能否超过量程 能否与电源两极连接
　电阻和滑动变阻器
项目 要点 说明
电阻 作用 我们把导体对电流的阻碍作用叫作（1） 　电阻　 电阻是导体本身的一种性质，与导体两端的电压和通过导体的电流无关
符号和 单位 符号：（2） 　R　 ，单位：（3） 　欧姆，简称（4） 　欧　 ，符号是（5） 　Ω　 影响因素 与导体的（6） 　粗细　 、（7） 　长短　 、（8） 　材料　 、（9） 　温度　 有关 电
阻　
R　
欧姆　
欧　
Ω　
粗细　
长短　
材料　
温度　
滑动 变阻器 原理 通过改变导体接入电路的（10） 　长度　 来改变电阻，从而改变电路中的（11） 　电流　 在使用滑动变阻器时，要注意其铭牌标号，不能超过其允许通过的最大电流
铭牌的 含义 一个标有“20 Ω　1.5 A”的滑动变阻器阻值的调节范围为（12） 　0～20 Ω　 ，其中20 Ω表示（13） 　最大阻值是20 Ω　 ，1.5 A表示（14） 　允许通过的最大电流为1.5 A　 作用 保护电路、改变电路的电流和改变部分电路两端的电压 长度　
电流　
0～20 Ω　
最大阻值是20 Ω　
允许通过的最大电流为1.5 A　
图解物理
命题点 图片 题目
电荷间的 相互作用 如图，将气球在头发上摩擦后，小女孩的头发会飘起来。经检验气球带负电，这是因为在摩擦的过程中气球（1） 　得到　 （选填“得到”或“失去”）电子
如图，将用丝绸摩擦过的玻璃棒靠近用绝缘丝悬挂的用毛皮摩擦过的橡胶棒，玻璃棒和橡胶棒相互（2） 　吸引　 （选填“吸引”或“排斥”）
得到　
吸引　
命题点 图片 题目
电荷在导体中 的定向运动　 如图，完全相同的两个验电器A和B，其中A带正电，B不带电，现在用带有绝缘柄的金属导体将A和B的金属球连接起来，电流的方向是从（3） 　A向B　
生活中的电池 如图，酸甜多汁的水果提供的电力足以点亮一排发光二极管，在此电路中水果扮演的角色是（4） 　电源　
A向B　
电源　
名师讲典例
　电荷及其相互作用
典例1　（2022·聊城）甲、乙、丙三个轻质小球用绝缘细线悬挂，相互作用情况如图所示。如果丙带正电，则甲（ ）
A.一定带正电
B.一定带负电
C.一定不带电
D.可能带正电
【解析】 由图知，甲球与乙球靠近时相互排斥，所以甲球和乙球一定带同种电荷，甲可能带负电荷，也可能带正电荷；乙球和丙球相互吸引，丙带正电，则乙带负电，甲带负电；选项B正确。
【答案】 B。
一个带电的物体吸引另一个物体时，要注意异种电荷相互吸引，同时也要注意带电体具有能吸引轻小物体的特点。
1.（2022·北京）如图所示，用毛皮摩擦过的橡胶棒接触验电器的金属球时，验电器的两片金属箔之所以张开是由于（　A　）
A.同种电荷相互排斥
B.异种电荷相互吸引
C.同种电荷相互吸引
D.异种电荷相互排斥
A
　电流及其测量
典例2　（2021·攀枝花）如图所示四个电路图中，能正确测量通过L1电流的电路是（ ）
A
B
C
D
【解析】 图A电流表的正负接线柱接反了，选项A错误；图B电流表串联在干路上，测量干路电流，选项B错误；图C电流表和L1串联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流表测量L1的电流，选项C正确；图D电流表和L2串联，电流从正接线柱流入，从负接线柱流出，故电流表测量L2的电流，选项D错误。
【答案】 C。
解答本题应从电流表的正确使用进行分析：电流表要和被测量的导体串联；电流从正接线柱流入，从负接线柱流出；所测量的电流不能超过电流表使用的量程；绝对不允许不经过用电器直接把电流表接在电源上。
2.（2022·天津）如图所示的实验电路，闭合开关S后，电流表A的示数为0.5 A，电流表A1的示数为0.3 A。则通过小灯泡L1、L2的电流分别是（　A　）
A.0.3 A　0.2 A B.0.2 A　0.3 A
C.0.5 A　0.3 A D.0.5 A　0.2 A
A
　电路的连接与设计
典例3　（2022·枣庄）疫情防控期间，各个单位和居民小区都加强了门卫保安工作，凡是内部车辆均可通过感应，自动打开门禁系统进入。外来车辆，驾驶员需要经过测温、核查、登记后，由保安人员手动打开门禁系统进入。由此可知，该门禁系统的控制电路可能是（ ）
A
B
C
D
【解析】 小区内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开，外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开，若将门禁系统看作一个自动开关，按钮看作一个手动开关，则两个开关单独都能打开大门，即两开关并联后再与电动机串联，故B正确。
【答案】 B。
设计电路的步骤：（1）通过用电器间的工作状态是“相互影响”还是“互不影响”，确定用电器之间是串联还是并联关系；（2）按照开关与被控制的用电器是串联的原则，确定开关的位置；（3）如果开关的使用与常理相反，则开关与被控制的用电器并联；（4）确定其他用电器之间的串、并联关系，进而画出电路图。
3.（2022·十堰）如图所示，是2022年冬奥会闭幕式上控制舞台灯光与五环旗升降的电路原理图。闭合开关S1，舞台灯亮起，按下开关S2时，电动机才能启动控制五环旗升降；若舞台灯不亮，电动机也不启动。下列电路符合要求的是
（　C　）
A
B
C
C
D
4.现代社会倡导文明出行，某班同学对十字路口人行横道的红、绿交通信号灯进行了观察，画出了如图所示的控制人行红、绿灯的电路图，你认为可行的是
（　B　）
　　　　　 　　　　　 　　　　　　　
B
　电路故障的判断
典例4　（2021·青海）如图所示，开关S闭合时，小灯泡L1、L2都不亮，用一段导线的两端接触a、b两点时，两小灯泡都不亮；接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能的是（ ）
A.小灯泡L1断路
B.小灯泡L2断路
C.开关S断路
D.小灯泡L2短路
【解析】 由电路图知，两灯串联；如果灯L1断路，用一段导线的两端接触a、b两点时，L2会发光，选项A错误；如果灯L2断路，导线接触b、c两点时，L1会发光，选项B错误；如果开关断路，导线接触c、d两点时，电路是通路，两灯都发光，选项C正确；如果灯L2短路，L1会发光，选项D错误。
【答案】 C。
电路 现象 故障类型及故障位置 仅一灯 不亮 不亮的灯短路 两灯均 不亮 方法一：用电流表或电压表与任意一灯并联 有示数（外通内断），无示数（内通外断）
方法二：用导线或开关与任一灯并联 另一灯亮（该灯断路），另一灯不亮（另一灯断路）
仅一灯不亮 不亮的灯断路 两灯均不亮 断开任一灯所在支路 另一灯亮（该支路灯短路）；另一灯不亮（另一支路灯短路）
电路 现象 故障类型及故障位置
5.如图所示的电路中，各元件都完好，但闭合S1、S2后，只有L2发光，故障可能是（　D　）
A.干路部分电线断了
B.L1被短路了
C.S1被短路了
D.L1与灯座接触不良
D
　电阻与滑动变阻器
典例5　（2022·枣庄）小亮想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”。他已选好代号为“a”的导体，他还应选用表中哪两个导体进行实验探究（ ）
导体代号 a b c d e
导体长度L/m 1.5 0.5 1.0 1.0 1.5
导体横截面积S/mm2 1.2 1.2 0.8 1.2 2.0
导体材料 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 镍铬
A.b、c B.c、e C.c、d D.b、e
【解析】 根据控制变量法的思想，研究导体电阻与长度的关系时，要控制材料和横截面积一定，找两个长度不同的导体，已选定了代号为“a”的导体，结合表格数据可知，他还要选用的导体代号是b；研究导体电阻与横截面积的关系时，要控制材料和长度一定，找两个横截面积不同的导体，已选定了代号为“a”的导体，结合表格数据可知，他还要选用的导体代号是e，因此想探究“在温度一定的条件下，导体电阻与长度、横截面积的关系”，他已选好代号为“a”的导体，还应选用表中b、e两个导体，选项D正确。
【答案】 D。
转换法和控制变量法是研究“电阻的大小与什么因素有关”的实验时常用的方法，由于受多个量的影响，总结结论时也需要利用控制变量的方法来叙述。
6.如图所示电路，若要使变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数减小，应将滑动变阻器哪两个接线柱接到M、N之间（　B　）
A.a、c或a、d
B.b、c或b、d
C.a与b
D.c与d
B
真题在线
　电荷
1.（2021·安徽）原子是构成物质的一种微粒，借助外部能量，可以使外层电子从原子脱离，原子失去电子后成为带 　正　 （选填“正”或“负”）电的粒子。
2.（2017·安徽）摩擦起电实际上是电子在物体之间的转移。与丝绸摩擦过的玻璃棒带正电，是因为在摩擦过程中玻璃棒 　失去　 （选填“得到”或“失去”）了电子。
3.（2016·安徽）摩擦起电的原因是不同物质的原子核束缚电子的能力不同，摩擦起电的过程不是创造了电荷，只是电荷 　从一个物体转移到另一个物体　 。
正　
失去　
从一个物体转移到另一个物体　
4.（2019·安徽）下列说法正确的是（　C　）
A.物体的速度越大，其惯性越大
B.电磁波不能在真空中传播
C.摩擦起电的实质是电子从一个物体转移到了另一个物体
D.磁感线是磁场中真实存在的曲线
C
5.（2018·安徽）如图所示，当带电体接触验电器的金属球时，下列说法正确的是（　C　）
A.若带电体带正电荷，则这些正电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
B.若带电体带负电荷，则这些负电荷就通过金属杆全部转移到金属箔上
C.若带电体带正电荷，则验电器就有一部分电子转移到带电体上
D.若带电体带负电荷，则验电器就有一部分正电荷转移到带电体上
C
　探究串、并联电路电流、电压特点
6.（2017·安徽）如图所示，电源电压保持不变，a是从电压表的负接线柱引出的导线接头。a与b处相接时，电压表示数为6.0 V；使a与b处断开，然后与c处相接，闭合开关S后，电压表示数为4.5 V，这时灯泡L2两端的电压为 　1.5　 V。
1.5　
　电路连接
7.（2016·安徽）要求测量额定电压为2.5 V小灯泡的电功率。按照电路图a，将图b中的实物连接成实验电路。
　电路设计
8.（2019·安徽）公交车后门的两个扶杆上通常各装有一个按钮，每一个按钮都是一个开关。当乘客按下任何一个按钮时，驾驶台上的指示灯发光，同时电铃响，提醒司机有人要下车。下列电路图符合上述要求的是（　C　）
　　　　　　 　　　　　　 　　　　　
C
9.（2016·安徽）举重比赛有甲、乙、丙三个裁判。其中甲为主裁判，乙和丙为副裁判。若裁判认定杠铃已被举起，就按一下自己面前的按钮。要求主裁判和至少一个副裁判都按下自己面前的按钮时，指示杠铃被举起的灯泡L才亮。以下符合这一要求的电路是（　B　）
　　　　 　　　　 　　　　
B
　电流表的使用
10.（2018·安徽）在某次电学实验中，已知所使用的双量程电流表能够满足实验的测量要求。在不能事先估计电流的情况下，为了避免损坏电流表，且又能较准确地测出电路中的电流，常常通过“试触”来确定电流表的量程。
（1）假如先选用电流表的小量程：闭合开关，然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况，若指针 　偏转超过最大刻度　 ，则换用电流表的大量程；
（2）假如先选用电流表的大量程：闭合开关，然后迅速断开，同时观察开关闭合瞬间电流表的指针偏转情况，若指针 　偏转较小的刻度　 ，则换用电流表的小量程。
偏转超过最大刻度　
偏转较小的刻度　
　电路故障分析
11.（2021·安徽）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，如果只有R1或R2一处发生了故障，则下列判断正确的是（　A　）
A.R1短路 B.R2短路
C.R1断路 D.R2断路
A
实验突破
　探究串、并联电路的电流规律
考查方向：电路图的连接，电流的规律，电路故障，实验结论的总结，实验的评估。
实验器材 电源、开关、电流表、两个规格不同的灯泡、导线等 实验 电路图 ①串联电路中，需要分别测量A、B、C点的电流进行比较
②并联电路中，需要分别测量A、B、C或B、C、D点的电流进行比较
实验 结论 ①串联电路各点的电流都相等
②并联电路中干路电流等于各支路的电流之和
问题 探究 ①实验中只做一次实验，凭一组实验数据得出结论可以吗？为什么？
【提示】不可以，仅凭一组实验数据得出结论具有偶然性，是不可靠的
②探究并联电路中的电流规律时，发现通过两个小灯泡两端的电流相等，原因是什么？
【提示】选用了规格相同的两个灯泡
1.（2022·桂林）小桂和小林在“探究并联电路中电流的规律”的实验中：
甲
乙
丙
（1）他们按如图甲的电路图连接电路，在图乙的实物图中还差一根导线没有连接，请在图中画出该条导线。
（2）在实验过程中，L2突然熄灭，L1亮度不变，电路可能出现的故障是L2 　断　 路。
断　
（3）排除故障后，用电流表测出通过L1、L2和干路的电流，记录如下表，第三次实验时电流表A1指针指在如图丙的位置，其读数应为 　0.24　 A；小桂分析实验数据后得出结论：并联电路干路电流等于各支路电流之和，且各支路电流相等。小林认为小桂的结论可能不正确，为了验证这个结论是否正确，他们应该更换规格 　不同　 （选填“相同”或“不同”）的灯泡再次实验。
实验次数 1 2 3
电流表A1的示数/A 0.18 0.2
电流表A2的示数/A 0.18 0.2
电流表A的示数/A 0.36 0.4
（4）本实验要进行多次实验的目的是 　寻找普遍规律　 。
0.24　
不同　
寻找普遍规律　
（5）他们在连接电路时，开关应处于 　断开　 （选填“闭合”或“断开”）状态。
（6）实验中，如果电流表的指针反向偏转，说明 　电流表正负接线柱接反　 ；
（7）实验中，如果正向偏转幅度过小，说明 　量程选择过大　 ；如果正向偏转幅度过大说明 　量程选择过小　 。
断开　
电流表正负接线柱接反　
量程选择过大　
量程选择过小　
（8）实验结束后，他们又设计了如图所示的电路“探究串联电路的电流特点”，下表是两次测量的记录数据：
测量次数 A点电流IA B点电流IB C点电流IC
1 0.8 0.8 0.8
2 0.7 0.7 0.7
①上述表格存在的问题是 　电流值没有单位　 ；
电流值没有单位　
②对表格进行修正后，我们可得出的实验结论是 　串联电路中的电流处处相等
串联电路中的电流处处相等 。
　
　探究串、并联电路中的电压规律
考查方向：电路图的连接，电压的规律，电路故障，实验结论的总结，实验的评估。
实验器材 电源、开关、电压表、两个规格不同的灯泡、导线等 实验 电路图 ①串联电路中，需要分别测量AB、BC、AC两点间的电压进行比较
②并联电路中，需要分别测量AB、CD、EF两点间的电压进行比较
实验 结论 ①串联电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和
②并联电路中各支路两端的电压相等
问题 探究 ①实验中只做一次实验，凭一组实验数据得出结论可以吗？为什么？
【提示】不可以，仅凭一组实验数据得出结论具有偶然性，是不可靠的
②探究串联电路中的电压规律时，发现两个小灯泡两端的电压相等，原因是什么？
【提示】选用了规格相同的两个灯泡
特别 提醒 ①如果几个用电器两端的电压都相等，不能判断这几个用电器一定是并联的，有可能这几个用电器的电阻相等
②如果几个用电器两端的电压都不相等，则可断定这几个用电器一定是串联的
2.小芳在“探究串联电路电压特点”的实验中，连接好了的实物电路图如图甲所示，请你协助完成：
（1）在方框内画出与图甲对应的电路图，并在电路图中标上L1、L2。
（2）在某次测量时，电压表的示数如图乙所示，此时灯L1两端的电压为 　1.9　 V。
（3）闭合开关后，小芳发现L1、L2均不发光，电压表有示数且大小接近3 V，则电路中出现的故障可能是L1发生了 　断路　 （选填“短路”或“断路”）。
1.9　
断路　
（4）排除故障后，小芳在测量了灯L1两端的电压后，断开开关，然后将导线AE的A端松开，接到D接线柱上，测量灯L2两端的电压，这一做法会造成 　电压表的正负接线柱接反　 。
电压表
的正负接线柱接反　
小芳又探究“并联电路电压的关系”，按图丙所示电路图连成图丁的实物图（电压表尚未连接）。
　　　 　　　　
（5）小明一眼就看出了小芳连接的错误，并指出如果直接闭合开关将出现 　短路　 （选填“开路”或“短路”）现象，小灯泡L1、L2都不会亮，还可能造成变阻器或 　电源　 损坏。
（6）小明只更改跟L1、L2的四个接线柱A、B、C、D相连的某根导线的一端，就使电路连接正确了。他的做法可能是 　将导线①由C改接到D　 （写出一种即可）。
短
路　
电源　
将导线①由C改接到D　
（7）接下来，他们按图戊所示电路图连接了三个电压表。实验过程中，通过调节滑动变阻器使电压表V1的示数如图所示，则电压表V1的示数是 　2.5　 V。
2.5　
（8）他们在电路中串联滑动变阻器的作用是为了 　改变灯泡两端的电压，获得多组数据　 ，闭合开关前，变阻器的滑片P应置于 　左　 （选填“左”或“右”）端，该实验的结论是 　并联电路各支路的电压相等　 。
改变灯泡两端的电压，获得
多组数据　
左　
并联电路各支路的电压相等　
　探究导体的电阻与哪些因素有关
实验目的：探究导体的电阻与哪些因素有关。
实验器材：电源、开关、电流表和电阻。
实验电路图：
实验过程：
（1）探究电阻与导体横截面积的关系，需控制材料和长度不变，将AB、EF两电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
（2）探究电阻与导体长度的关系，需控制材料和横截面积不变，将AB、CD两电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
（3）探究电阻与导体材料的关系，需控制长度和横截面积不变，将AB、MN两电阻丝分别接入电路，比较电流表的示数。
实验结论：导体的电阻跟横截面积有关，导体的横截面积越大，电阻越小；导体的电阻跟长度有关，导体的长度越长，电阻越大；导体的电阻跟材料有关。
3.（2022·贺州）在“探究影响导体电阻大小的因素”中，小明猜想导体电阻大小可能与下列因素有关：
A.导体的材料
B.导体的长度
C.导体的横截面积
为了验证上述猜想，他用如图所示的器材进行实验，编号①②③是镍铬合金导体，④是锰铜导体。
（1）实验前开关应处于 　断开　 状态。
（2）选用①②两根导体分别接入电路进行实验，可验证猜想 　B　 （选填猜想因素选项“A”“B”或“C”）。
（3）选用①④两根导体分别接入图中M、N两点间，闭合开关电流表的示数不同，可知在导体的长度和横截面积相同时，导体电阻大小跟导体的 　材料　 有关。
断开　
B　
材料　
（4）若验证猜想C，要选用 　①③　 两根导体分别接入电路进行实验。
（5）本实验主要运用的物理方法是 　控制变量法　 （选填“控制变量法”或“模型法”）。
（6）实验中如果把同一根导体放在酒精灯上加热后再连接到电路中，发现电流表的示数变小，这说明导体的电阻的大小还与 　温度　 有关。
①③　
控制变量法　
温度　

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