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第十三章　电流和电路　电压　电阻
考点一　两种电荷
摩擦起电:用摩擦的方法使物体带电,叫作摩擦起电。带电体具有能够吸引轻小物体的性质。
电荷间的相互作用
(1)两种电荷
a.用丝绸摩擦过的玻璃棒,会失去电子,带①　　　　电荷。
b.用毛皮摩擦过的橡胶棒,会得到电子,带②　　　　电荷。
(2)相互作用:同种电荷互相③　　　　,异种电荷互相④　　　　。
(3)验电器
a.作用:检验物体是否带电。
b.原理:⑤　　　　　　。
(1)两个轻小物体相互吸引时,可能带异种电荷,也可能一个带电另一个不带电;两个轻小物体互相排斥时,一定带同种电荷。
(2)验电器不能检验物体是带正电还是带负电。
摩擦起电的原因
(1)原子结构
原子核式结构模型
通常情况下,原子核所带的正电荷与核外所有电子所带的负电荷在数量上相等,原子整体不显电性,物体对外也不显电性。
(2)摩擦起电的实质:不是创造了电荷,只是电荷从一个物体转移到另一个物体,使正、负电荷分开。
生活中要注意⑧　　　　静电的危害,但有时也需要利用静电。
导体、绝缘体、半导体与超导现象
名称 定义 举例
导体 ⑨　　　　导电的物体 下列物质中通常情况下属于导体的是　　　　,属于绝缘体的是　　　　,属于半导体的是　　　　。(填选项字母) a.大地　b. 二极管 c.石墨　d.纯净的水 e.硅　 f.豆油 g.陶瓷 h. 食盐水 i.锗
绝缘体 ⑩　　　　导电的物体
半导体 导电性能介于导体和绝缘体之间
超导 现象 某些物质在很低的温度时,电阻变为0的现象
导体和绝缘体之间没有明确界限,在一定条件下物质的导电性可以发生变化,如玻璃在常温下是绝缘体,而加热到一定程度的玻璃可以变成导体。
(教材素材改编题)根据如图所示的实验,回答下列问题。
甲 　乙
丙　 丁
(1)如图甲,在干燥的天气里,用橡皮气球摩擦头发时,头发会随着气球飘起来,这是橡皮气球和头发摩擦时带上了　　　　(选填“同种”或“异种”)电荷互相　　　　的缘故。
(2)如图乙,小聪用两张餐巾纸分别反复摩擦两根吸管,然后把一根吸管靠近另一根吸管的一端,发现两吸管互相排斥,是因为　　　　电荷互相排斥。
(3)将塑料绳的一端扎紧,尽可能将其撕成更多的细丝,用干燥的手从上向下捋几下,观察到如图丙所示的现象,这是因为塑料丝带上　　　　(选填“同种”或“异种”)电荷,所以互相排斥张开。
(4)如图丁是实验室的验电器,它的工作原理是同种电荷　　　　,验电器的金属箔所带的电荷量越多,金属箔的张角　　　　,验电器　　　　(选填“能”或“不能”)直接检验物体带哪种电荷。
考点二　电流、电压
项目 电流(I) 电压(U)
理解 形成:电荷的定向移动形成电流 方向:规定正电荷定向移动的方向为电流的方向 要使电荷在电路中定向移动,电路的两端就必须要有电压
单位 国际单位:安培(A) 其他单位:毫安(mA)、微安(μA) 单位换算:1 A= 　　　　mA 1 A=　　　　μA 国际单位:伏特(V) 其他单位:千伏(kV)、毫伏(mV) 单位换算:1 kV=　　　　V 1 V=　　　mV
常见 估测 值 计算器中的电流约100 μA 手电筒中的电流约200 mA 家庭节能灯中的电流约0.1　　　 手机电池电压约3.7 V 一节新干电池电压是　　　　V 我国的家庭电路电压是　　　　V
形成电流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移动。如金属中有电流时定向移动的是电子,电子移动方向与电流方向相反。
考点三　电流表与电压表的使用与读数
元件 电流表 电压表
使用 规则 使用前,观察指针是否指在零刻度线处,若没有,则需要　　　
与被测电路　　联,不允许将电流表直接接在电源两端 与被测电路　　联,电压表可以直接接在电源两端
(1)必须让电流从　　　　接线柱流入,再从　　　　接线柱流出; (2)被测电流或电压不能超过电流表或电压表所选择的测量范围; (3)根据题干中的信息,如被测电流大小、电源电压的大小等,合理选择电表的测量范围; (4)当不能估计被测电流、电压的大小时,应通过　　　　确定电表的测量范围
表盘
读数 方法 明确所选　　　　及　　　　 电表示数=大格示数+大格后的小格数×分度值
测量 范围 0~0.6 A 0~3 A 0~3 V 0~15 V
分度值 　　A 0.1 A 　　V 0.5 V
示数 　　A 1.4 A 　　V 5 V
考点四　电阻
电阻(R)
(1)单位
国际单位:欧姆,简称欧,符号是Ω。
其他单位:千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。
单位换算:1 kΩ=　　　　Ω,1 MΩ=　　　　Ω。
(2)影响因素
a.导体的电阻是导体本身的一种性质,大小与导体的材料、　　　　、　　　　和温度有关。
b.同种材料的导体在同一温度下,长度越　　　　,横截面积越　　　　,导体的电阻越大。
滑动变阻器
工作原理 通过改变接入电路中电阻丝的　　　　来改变接入电路的阻值
结构图示
电路符号
铭牌参数 某滑动变阻器上标有“50 Ω　1 A”字样,则“50 Ω”表示　　　　　　　　　　　　　;“1 A”表示　　　　　　　　　　　　　　　
作用 a.保护电路(防止电路中的电流过大); b.改变电路中的　　　　和用电器两端的　　　　
连接原则 “一上一下”连入电路,开关闭合前,滑片P置于阻值最大端;滑动变阻器接入电路的电阻取决于下面的接线柱,滑片远离时电阻大,靠近时电阻小
(教材素材改编题)A、B两根完全一样的导线,长度都是1 m,把A剪去一半,　　　　的电阻大;把A剩下的一半再均匀拉长到1 m跟B相比,　　　　的电阻小。(均选填“A”或“B”)
(教材素材改编题)如图是滑动变阻器的原理示意图,其中AB是电阻丝,CD是金属杆,P是滑片。当选择接线柱A、B或C、D接入电路时,　　　　(选填“能”或“不能”)改变电阻的大小,当选择A、D接线柱接入电路时,要使接入电路的电阻变大,滑片P应向　　　　(选填“左”或“右”)移动。
考点五　电路
电路的三种状态
状态 定义 特点 电路图
通路 正常接通的电路,即用电器能够工作的电路 电路中有电流通过,用电器能够工作
断路 电路中如果某处被切断,电路中就不会有电流通过的情况 电路中无电流通过,用电器不能工作
直接用导线将电源的正、负极连接起来的情况 电路中电流会很大,可能烧坏电源,这是绝对不允许的
直接用导线将用电器两端连接起来 两端被导线直接连通的用电器不能工作
两种电路
项目 串联电路 并联电路
定义 两个或两个以上用电器顺次连接到电路中,这种连接方式叫作串联 两个或两个以上用电器并列连在一起再连接到电路中,这种连接方式叫作并联
理解 各用电器首尾相连 各用电器首首相连,尾尾相连
续表
项目 串联电路 并联电路
实物图
电路图
电流 路径 只有一条 有多条,有干路和支路之分
开关 作用 开关控制　　　　,开关位置的改变并不影响它对用电器的控制作用 干路上的开关控制　　　　上的用电器,支路上的开关只控制其所在支路上的用电器
电路 特点 电路中各用电器　　　　,若其中一个断开,其他用电器无法工作 电路中各支路用电器　　　　,当某一支路断路时,其他支路仍为通路
串、并联电路中的电流规律
(1)串联电路的电流规律:　　　　　　　　　　　,用公式表示:　　　　　　。
(2)并联电路的电流规律:　　　　　　　　　　　,用公式表示:　　　　　　。
串、并联电路中的电压规律
(1)串联电路的电压规律:　　　　　　　　　　　　　,用公式表示:　　　　。
(2)并联电路的电压规律:　　　　　　　　　　　　　,用公式表示:　　　　。
(教材素材改编题)如图甲所示的电路图,开关S闭合时,两灯都亮,两个电流表的示数分别如图乙和图丙,判断A1表(图乙)的读数是　　　　A;通过灯L2的电流大小是　　　　mA。
(教材素材改编题)如图甲所示,电源电压为6 V,闭合开关S后,电压表测灯　　　　两端的电压,电压表的示数如图乙所示,灯泡L2两端电压为　　　　V,则灯泡L1两端电压为　　　　V。
重难点一　电荷
(2025·张家口模拟)有一种静电拖把(如图),使用时拖把底部的吸尘纸与干燥的地板摩擦就会带电,从而吸附地板上的灰尘和毛发。下列说法正确的是 (　　)
A.吸尘纸与地板相互摩擦时创造了电荷
B.吸尘纸与地板相互摩擦后带同种电荷
C.吸尘纸吸附灰尘是因为吸尘纸具有黏性
D.吸尘纸吸附灰尘是因为带电体能吸引轻小物体
(1)判断物体是否带电
(2)判断物体的带电种类
与带电体互相排斥→二者带同种电荷
使金属箔的张角变大→与验电器带同种电荷
使金属箔的张角变小或闭合→与验电器带异种电荷
(2025·秦皇岛青龙县模拟)静电复印是利用电荷吸附粉尘显现平面粉尘痕迹。倩倩模拟静电复印过程:如图所示,把一张小兔的图案放在玻璃板上,用丝绸沿着图案用力摩擦玻璃板,然后均匀撒上细小的碎纸屑,再轻敲玻璃板,玻璃板上就出现了由碎纸屑组成的小兔。下列说法正确的是(　　)
A.摩擦起电使玻璃板成为导体
B.丝绸在摩擦过程中创造了负电荷
C.玻璃板上出现由碎纸屑组成的小兔是由于带电体吸引轻小物体
D.玻璃板和丝绸摩擦后带上了同种电荷,相互排斥
重难点二　串、并联电路中电流、电压特点及应用
如图甲所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,电流表A1、A2的示数均如图乙所示。下列说法正确的是 (　　)
A.两灯是串联连接的
B.电流表A2测量通过灯L2的电流
C.通过灯L2的电流是0.8 A
D.干路电流是1.2 A
如图所示,电源电压不变,闭合开关S,电压表V1的示数为6 V,电压表V2的示数为4 V。下列说法中正确的是 (　　)
A.L1两端电压为4 V
B.通过两灯的电流相等
C.若灯L1发生断路,灯L2能继续发光
D.断开开关,只将电压表V2换成电流表,则L1与L2串联
重难点三　电路故障分析
如图所示,闭合开关S,滑动变阻器滑片P移动过程中,灯突然熄灭,电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障,则故障不可能是 (　　)
A.电流表接线松开 B.小灯泡L断路
C.滑动变阻器R断路 D.开关S接触不良
电流表 电压表 故障可能原因
无示数 示数满偏 (或有示数) 与电压表并联部分的用电器断路
电流表短路
无示数 与电压表并联部分以外的电路部分断路
电源短路或两表同时短路
示数 正常 无示数 与电压表并联部分的用电器短路
电压表损坏或电压表接触不良
接近电源 电压 与电压表并联部分以外的电路发生短路,即电压表与电源两极相连
如图所示的电路图中,L1和L2是两个完全相同的小灯泡。闭合开关S后,两个小灯泡都能发光。过了一会儿,突然有一个小灯泡熄灭,并且只有一个电表有示数,则故障原因可能是 (　　)
A.L1短路 B.L1断路
C.L2短路 D.L2断路
实验一　探究串、并联电路的电流规律
实验电路图
甲 　乙
实验器材
电源、开关、导线、电流表、小灯泡。
实验注意事项
(1)实验前电流表要　　　　。
(2)连接或拆装电路时开关必须　　　　。
(3)连接电流表时应使电流“正进负出”。
实验操作
(1)根据电路图连接实物图,连接时开关必须　　　　。
(2)用电流表分别测出通过A、B、C三点的电流,并记录在下表中。然后更换　　　　规格的小灯泡再进行两次实验。
实验数据
实验序号 A点电流IA/A B点电流IB/A C点电流IC/A
1
2
3
实验结论
电流规律:串联电路中电流处处相等,即　　　　　　　　;并联电路中干路电流等于各支路电流之和,即　　　　　　　　。
交流与反思
(1)电流表的使用
①指针反偏:　　　　　　　　　　;
②指针偏转角度太小:测量范围选择　　　　,更换　　　　测量范围;
③指针偏转角度太大:测量范围选择　　　　,更换　　　　测量范围。
(2)在实验过程中,小明在电路中换上规格不同的小灯泡多次测量,他这样做的目的是　　　　　　　　　　　　。
(3)在并联电路中,闭合开关,发现L1亮,而L2不亮。小明认为L2不亮的原因是L2短路,你认为他的判断是　　　　(选填“正确”或“错误”)的。
某实验小组做“探究并联电路的电流规律”实验时,从甲、乙、丙、丁四种规格的灯泡中,选取两个并联接在电源上,组成如图1所示的电路,然后把一个电流表分别接入电路中A、B、C处测量电流,并记录数据。
图1　 　图2
【基础设问】
(1)实验中,应选两个规格　　　　(选填“相同”或“不相同”)的灯泡,连接电路时开关要处于　　　　
状态。
(2)小明要测量干路电流,他应将电流表接入图1中的　　　(选填“A”“B”或“C”)处,接入电流表后闭合开关,他看到两个灯泡都发光,但电流表出现如图2所示的现象,原因是　　　　　　　　　,小明应该断开开关,　　　　　　　　,重新进行实验。
(3)小明正确连接电路并完成了实验,记录的数据如下表所示,根据表格数据可以得出结论:
　　　　　(用公式表示)。
实验序号 L1 L2 IA/A IB/A IC/A
1 甲 乙 0.12 0.15 0.28
2 乙 丙 0.16 0.20 0.36
3 甲 丁 0.12 0.14 0.26
4 丙 丁 0.24 0.18 0.38
(4)(多选)对于上述测量数据的相关分析,以下说法正确的是　　　　。
A.第1次数据没有测量误差
B.分析多组数据是为了减小误差
C.选用不同规格的灯泡进行实验,可使结论更具普遍性
D.第4组数据的偏差可能是电流表未调零引起的
【补充设问】
(5)(操作细节)实验完成后,首先应　　　　,拆除　　　　两端的导线,再拆除其他导线并整理器材。
(6)(实验改进)为方便实验,小明借来其他小组的电流表,如图3所示,将电流表同时接入电路中的A、B、C三处,测量三个位置的电流以验证探究的结果,请你说出这样实验的好处:　。
图3　 图4
【新考法】
(7)(横向实验拓展)小明还想探究串联电路中电流的特点,并提出猜想:由于用电器耗电,电流流过用电器会减小。于是用原有器材设计了如图4所示的串联电路,将电流表分别接在a、b、c三处测量电流,又改变灯泡的规格进行了多次实验,得出的数据如下表。
①分析数据,判断猜想是　　　　的;
实验序号 电流Ia/A 电流Ib/A 电流Ic/A
1 0.16 0.14 0.14
2 0.20 0.20 0.20
3 0.24 0.24 0.24
②分析数据时,发现第1次实验的三处数据的测量值存在差异,下列分析正确的是　　　　(填字母)。
A.可能是因为测量误差造成的
B.是因为没有对电流表调零造成的
C.电流从电源正极流向负极的过程中,电流越来越小
实验二　探究串、并联电路中电压的规律
实验电路图
甲 　乙
实验器材
电源、开关、导线、电压表、小灯泡。
实验注意事项
(1)实验前电压表要　　　　。
(2)连接或拆装电路时开关必须　　　　。
(3)连接电压表时应使电流“　　 　　　”。
实验操作
(1)根据电路图连接实物图,连接时开关必须　　　　。
(2)用电压表分别测出小灯泡L1、L2和电源两端的电压,并记录在下表中。然后更换　　　　规格的小灯泡再进行两次实验。
实验数据
实验序号 L1两端电压/V L2两端电压/V 串联总电压/V
1
2
3
实验结论
电压规律:串联电路中电源两端的电压　　　　各用电器两端的电压之和,即U=U1+U2+…,并联电路中电源两端的电压与各支路用电器两端的电压　　　　,即U=U1=U2=…。
交流与反思
(1)电压表的使用
①指针反偏:　　　　　　　　　　;
②指针偏转角度太小:测量范围选择　　　　,更换　　　　测量范围;
③指针偏转角度太大:测量范围选择　　　　,更换　　　　测量范围。
(2)图甲中,在测小灯泡L1两端电压时,闭合开关后,发现电压表示数为零,原因可能是　　　　　。(填出一种即可)
(3)图甲中,小刚正确测出了小灯泡L1两端的电压后,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,测量小灯泡L2两端的电压。他能否测出小灯泡L2两端电压 　　　　,理由是　　　　　　　。
(4)图甲中,小刚分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在如下表格中,分析实验数据得出结论:串联电路的总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小刚的做法进行评价:　　　　　　　　　　。改进方法是　 　。
UAB/V UBC/V UAC/V
2.4 1.4 3.8
小明和小红用如图1甲所示电路探究“串联电路电压的规律”,用新干电池作为电源。
甲　　 乙
图1
【基础设问】
(1)接线时,开关应处于　　　　(选填“断开”或“闭合”)状态;小明检查电路时发现　　　　(选填“电池”“开关”或“灯座”)安装错误。
(2)正确安装后,闭合开关,两灯均不发光,小明用电压表试接A、B接线柱,发现指针偏转情况如图1乙所示,则可判断　　　　发生了断路。
(3)排除故障后,小明选用两只小灯泡,只通过增加电池进行多次实验;小红仅更换小灯泡进行多次实验。他们将电压表接在不同位置进行测量,实验记录如下表。小明认为:误差允许范围内,串联电路中各用电器两端电压相等且电压之和等于电源电压。小红认为:串联电路中各用电器两端电压之和等于电源电压。请判断谁的观点更具普遍性并说明理由: 　 。
小明实验记录:
实验序号 UAB/V UCD/V UEF/V
1 0.7 0.7 1.4
2 1.4 1.4 2.9
3 2.1 2.1 4.3
小红实验记录:
实验序号 UAB/V UCD/V UAD/V
4 1.8 0.9 2.7
5 1.4 1.4 2.8
6 1.1 1.7 2.8
(4)对比两表,从小明的第　　　　次实验记录发现,两人使用的电池数量相同,测得的电源电压却不相等。请你分析:两人所测电源电压的差值对应电路中哪些部分的电压 　　　　　　　(用图中字母表示)。
【补充设问】
(5)(意外现象分析)如图2所示,另一小组整理数据时发现两小灯泡上的电压UAB、UBC之和略小于两小灯泡两端的总电压UAC,与预期结果不相符。经检查实验操作、读数等均正确,则其原因可能是　　　　　　　　　　。
【新考法】
(6)(电路改进)更换实验器材后,小明又设计了如图3甲所示电路图,多次实验后,根据实验数据绘制出电压表示数随电流表示数变化的图像,如图3乙所示。图3乙中的　　　　(选填“a”或“b”)为电压表示数随电流表示数变化的图像,根据a、b两图像,得出的结论是　　　　　　　　　。
实验三　探究影响电阻大小的因素
实验装置图
实验器材
开关、电源、带鳄鱼夹的导线、规格不同的镍铬合金丝、锰铜合金丝、小灯泡、　　　　等。
实验注意事项
(1)实验前电流表要　　　　。
(2)连接或拆装电路时开关必须　　　　。
实验方法
(1)转换法:通过　　　　的示数或　　　　　　　　　来反映导体电阻的大小。
(2)控制变量法的应用
①探究导体电阻与导体材料的关系:选取　　　　　　　　　均相同的不同材料制成的导体。
②探究导体电阻与导体长度的关系:选取同种材料制成的横截面积相同、长度　　　　的导体。
③探究导体电阻与导体横截面积的关系:选取同种材料制成的长度相同、　　　　　　不同的导体。
④探究导体电阻与导体温度的关系:对同一导体进行加热。
实验结论
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、　　　　、　　　　　　和温度等因素　　　　。材料、横截面积均相同的导体,长度越长,电阻越大;材料、长度均相同的导体,横截面积越　　　　,电阻越大;长度、横截面积均相同,材料不同的导体,电阻大小不同。
交流与反思
(1)多次测量的目的:　 。
(2)如图所示,闭合开关后,小灯泡发光;用酒精灯对电阻丝加热,灯泡变　　　　,甚至不发光。导体的电阻大小与导体温度　　　　。
(3)为了使电路更安全地工作,可在电路中串联一个　　　　　　　,且在开关闭合前将滑动变阻器的滑片移动到阻值　　　　处。
“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置如图甲所示,在实验中使用四根电阻丝,其材料规格如下表所示。
编号 材料 长度/m 横截面积/mm2 灯泡亮度
A 锰铜合金 0.5 0.8 亮
B 镍铬合金 0.5 0.8 较亮
C 镍铬合金 0.5 0.4 较暗
D 镍铬合金 1.0 0.4 暗
【基础设问】
(1)实验中通过观察　　　　　　　比较电阻丝电阻的大小。
(2)实验中采用的研究方法是　　　　　　和转换法。
(3)分别将编号为　　　　的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(4)分别将编号为B、C的电阻丝接入电路进行实验,可得出结论:导体的电阻大小与导体的
　　　　　　有关。
(5)分别将编号为C、D的电阻丝接入电路进行实验,其得到的实验结论被实际应用到了　　　　
的工作原理中。
A.电压表　　 B.电流表　　 C.滑动变阻器
【补充设问】
(6)小明在实验时将电阻丝对折后接入电路中,发现电流表的示数变大,由此得出结论:导体的横截面积越大,电阻越小,请你判断这种做法是否正确 　　　　(选填“正确”或“错误”)。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　。
(7)(提出问题)实验完成后,小华利用如图乙所示电路进行实验,该同学探究的是导体的电阻大小与　　　　的关系;闭合开关后,用酒精灯给细铁丝加热,在铁丝温度逐渐升高并发红的过程中,观察到电流表的示数变小,小灯泡的亮度　　　　(选填“变亮”或“变暗”),说明:细铁丝的电阻大小随温度的升高而　　　　(选填“变大”或“变小”)。
【新考法】
(8)(装置创新)小明同学在科普杂志中看到:矿泉水中含有多种矿物质,导电能力强,电阻小;纯净水是用自来水过滤得到的,矿物质含量少,导电能力差,电阻大。这时他想到教室饮水机中的水是矿泉水还是纯净水呢 他设计了如图丙所示电路,选取两根长度、横截面积相同的玻璃管P、Q,在P、Q管内分别装满优质的矿泉水和“教室水”,并将P、Q管连入电路。实验中,将单刀双掷开关S从1拨到2时,若观察到电压表示数　　　　(选填“变大”或“变小”),则Q内是纯净水,否则Q内是矿泉水。
命题点一　电荷及相互作用
(河北真题组合)判断下列说法的正误。
(1)(2024·河北14D)用橡胶棒连接两个验电器,验电器的金属箔张角不变,说明橡胶棒是绝缘体。(　　)
(2)(2022·河北14A)头发被带电的气球吸引,说明头发原来一定带电。 (　　)
(3)(2021·河北12C)验电器能检验物体是否带电。 (　　)
(4)(2019·河北13C)带异种电荷的两个物体相互吸引,则相互吸引的两个物体一定带异种电荷。(　　)
命题点二　探究串、并联电路中的电流、电压关系
(2024·河北节选)在“探究串联电路电压的特点”实验中,小明设计了图1所示的电路。其中R0为定值电阻,R为滑动变阻器,L为小灯泡。
(1)根据图1所示的电路图用笔画线代替导线,将图2所示的实物图补充完整。
(2)连接好电路后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片至某一位置,记录电流表的示数;选择合适的测量范围,用电压表分别测出a与b、b与c、c与d、a与c、b与d、a与d间的电压,这些数据记录如下表所示。改变滑动变阻器滑片的位置,在保证电路安全的情况下再做几次实验。读取数据①时电压表的示数如图3所示,示数为　　　V。
数据序号 电流/A Uab/V Ubc/V Ucd/V Uac/V Ubd/V Uad/V
1 0.20 1.0 2.5 1.0 3.5 3.5 4.5
2 0.24 ① 1.5 1.2 ② 2.7 4.5
3 0.30 2.5 0.5 ③ 3.0 2.0 4.5
…
(3)根据数据可知R0的阻值为　　　Ω。
(4)根据第1组的实验数据可初步得出结论:串联电路中,总电压等于这部分电路中的各用电器两端电压之和。再做几次实验的目的是　 。
(5)读取数据　　　　　(选填“②”或“③”)时,电压表指针没有对准刻度线。
(6)根据表中的实验数据,写出一条你还能发现的规律:　 。
(2021·河北节选)小明利用图1所示的电路来探究串联电路的部分特点。已知R1=2 Ω,R2=4 Ω,
R3=5 Ω,R4=10 Ω,电源电压可调。
(1)请根据图1所示的电路图用笔画线代替导线将图2所示的实物图补充完整。(此时电源电压为3 V)
图1　 图2
(2)电路连接完成后,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数;小明又将电压表并联在R2两端,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数。则电路中一定存在的故障是　　　　(选填字母)。
A.R1处短路　B.R2处断路　C.电流表处短路
(3)排除故障后,继续实验。在实验中,小明调节了电源电压,换用了规格不同的电阻,分别将电压表并联在AB、BC和AC两端,收集的数据如下表。
序号 串联电阻 I/A UAB/V UBC/V UAC/V
1 R1与R2串联 0.5 1 2 3
2 R2与R3串联 0.2 0.8 1 1.8
3 R3与R4串联 0.3 1.5 3 4.5
4 R1与R4串联 1 5 6
①表格中第4次实验空格处的数据为　 。
②在探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可得其规律是 　。
③在探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可得其规律是 　。
④在探究串联电路中电压与电阻的关系时,分析表中数据可得其关系是 　 。
【详解答案】
教材考点·深度梳理
①正　②负　③排斥　④吸引　⑤同种电荷互相排斥　⑥正　⑦负　⑧防止　⑨容易　⑩不容易　ach　dfg　bei
对应练习
1.(1)异种　吸引　(2)同种　(3)同种　(4)互相排斥　越大　不能
103　106　103　103　A
1.5　220　调零　串　并
正　负　试触　测量范围
分度值　0.02　0.1　0.28　1
103　106　横截面积　长度
长　小　长度　此滑动变阻器连入电路中的最大阻值是50 Ω　此滑动变阻器允许通过的最大电流是1 A　电流　电压
对应练习
2.B　B
3.不能　右
整个电路　整个电路　相互影响　互不影响　串联电路中的电流处处相等　I=I1=I2　并联电路中的干路电流等于各支路电流之和　I=I1+I2
串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和　U=U1+U2　并联电路中电源两端电压与各支路用电器两端的电压相等　U=U1=U2
对应练习
4.1　600
5.L2　1.8　4.2
重点难点·提升训练
重难点一
例1.D　解析:摩擦起电的实质是电子在物体间发生了转移,故A错误;吸尘纸和地面摩擦时,一个物体失去电子,另一个物体得到电子,所以它们带有异种电荷,故B错误;吸尘纸和地板摩擦后带了电,吸尘纸吸附灰尘利用了带电体可以吸引轻小物体的性质,故C错误,D正确。
变式训练
1.C　解析:玻璃板不容易导电,是绝缘体,故A错误;摩擦过程中不会创造电荷,只是电荷发生了转移,故B错误;玻璃板上出现由碎纸屑组成的小兔是由于带电体吸引轻小物体,故C正确;摩擦后的玻璃板和丝绸带上了异种电荷,故D错误。
重难点二
例2.C　解析:由题图甲知两灯泡并联,故A错误;电流表A2在干路上,测量干路的电流,故B错误;电流表A1在灯泡L1支路上,测量灯泡L1支路的电流,电流表A1、A2的示数均如题图乙所示,由并联电路的电流规律可知电流表A1选择的是0~0.6 A的测量范围,分度值是0.02 A,指针在0.2 A位置,通过灯L1的电流是I1=0.2 A,电流表A2选择的是0~3 A的测量范围,分度值是0.1 A,指针在1 A位置,通过干路的电流I=1 A,故D错误;由并联电路电流的规律知通过灯L2的电流I2=I-I1=1 A-0.2 A=0.8 A,故C正确。
变式训练
2.B　解析:由电路图可知,两灯泡串联,电压表V1测电源的电压,电压表V2测L2两端的电压,由两个电压表的示数可知,电源的电压U=6 V;电压表V2的示数为4 V,则L2两端的电压U2=4 V;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,L1两端电压:U1=U-U2=6 V-4 V=2 V,故A错误;两灯泡串联,串联电路中电流处处相等,通过两灯的电流相等,故B正确;串联电路只有一条电流的路径,若灯L1发生断路,整个电路断开,灯L2不会发光,故C错误;断开开关,只将电压表V2换成电流表,灯泡L2短路,电路为灯泡L1的简单电路,则L1亮,L2不亮,故D错误。
重难点三
例3.B　解析:由电路图知,灯泡和滑动变阻器串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量灯泡两端的电压。闭合开关后,移动滑动变阻器的滑片P,发现灯突然熄灭,电流表和电压表均无示数,说明电路中出现了断路,而电压表测的是小灯泡两端的电压,当小灯泡断路时,电压表的正、负接线柱与电源两极相连,此时电压表测的是电源电压,电压表会有示数,所以不可能是小灯泡断路;电流表断路、滑动变阻器断路、开关S接触不良时,电路中没有电流流过,此时小灯泡不亮,电流表和电压表均无示数,是可能的情况。故B符合题意,A、C、D不符合题意。
变式训练
3.A　解析:由题图可知,该电路为串联电路,电压表测量小灯泡L1两端的电压,电流表测量电路中的电流;过了一会儿,突然有一个小灯泡熄灭,另一个小灯泡发光,这说明电路出现了短路故障,电路中有电流,电流表有示数,所以电压表无示数,则故障是与电压表并联的小灯泡L1短路了,故选A。
重点实验·完全突破
实验一
3.(1)调零　(2)断开
4.(1)断开　(2)不同　
6.IA=IB=IC=…
IC=IA+IB+…
7.(1)①正、负接线柱接反了　②太大　小
③太小　大
(2)得出普遍性的结论　(3)错误
即时演练
1.(1)不相同　断开　
(2)C　电流表的测量范围选择过大　换接电流表小测量范围
(3)IC=IA+IB　(4)CD　
(5)断开开关　电源
(6)不用反复拆接更换电流表的位置,实验操作更方便
(7)①错误　②A
实验二
3.(1)调零　(2)断开　(3)正进负出
4.(1)断开　(2)不同
6.等于　相等
7.(1)①正、负接线柱接反了　②太大　小
③太小　大
(2)L2断路(或L1短路)　
(3)不能　正、负接线柱接反了　
(4)一次实验具有偶然性　更换规格不同的小灯泡进行多次实验
即时演练
2.(1)断开　电池　(2)灯L1
(3)小红的观点更具普遍性,因为小红选用规格不同的灯泡进行了多次实验
(4)2　DF、EA
(5)导线有电阻,其两端存在电压　(6)b　串联电路中,电源电压等于各用电器两端的电压之和
实验三
2.电流表
3.(1)调零　(2)断开
4.(1)电流表　小灯泡的亮度　
(2)①长度和横截面积　②不同
③横截面积
5.长度　横截面积　有关　小
6.(1)使实验结论具有普遍性
(2)暗　有关　(3)滑动变阻器　最大
即时演练
3.(1)灯泡的亮度(或电流表的示数)
(2)控制变量法　(3)A、B
(4)横截面积　(5)C　
(6)错误　没有控制电阻丝的长度不变
(7)温度　变暗　变大　(8)变小
河北中考·考向体验
1.(1)√　(2)×　(3)√　(4)×
2.(1)如图所示:
(2)1.8　(3)5　(4)寻找普遍规律
(5)②　(6)电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比
解析:(1)按电路图连接实物图。(2)由题图3可知,电压表用的0~3 V测量范围,分度值为0.1 V,故示数为1.8 V。(3)根据第1组实验数据可知R0的阻值为R0==5 Ω。(4)探究串联电路电压的特点实验,多次实验的目的是寻找普遍规律。(5)分析表格中的数据,数据②的大小为Uac2=Uad2-Ucd2=4.5 V-1.2 V=3.3 V,此时电压表用的大测量范围,分度值为0.5 V,则读取3.3 V电压值时电压表的指针没有对准刻度线。(6)分析表格中的数据,观察R0两端电压与电流可知,电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成正比。
3.(1)如图所示:
(2)B　
(3)①0.5　②串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和　③串联电路的总电阻等于各分电阻之和　
④在串联电路中,各部分电路两端的电压之比等于各部分电路的电阻之比
解析:(1)已知电源电压为3 V,当R1、R2串联接入电路时,电路的总电阻最小,则此时电路中的电流最大,为I==0.5 A<0.6 A,所以电流表选用的测量范围为0~0.6 A,电流表要串联接入电路,且电流要“正进负出”。(2)电路连接完成后,电压表测R1两端的电压,闭合开关S,发现电压表、电流表均无示数,说明电路中存在断路;将电压表并联在R2两端,电压表测R2两端电压,闭合开关S,发现电压表有示数、电流表无示数,说明电压表所在电路是通路,与电压表并联的这部分电路存在断路,则电路中一定存在的故障是R2处断路,B正确。(3)①当R1、R4串联接入电路时,通过它们的电流相等,为I=I4==0.5 A。②在探究串联电路中电压的关系时,分析表中数据可以发现:UAC=UAB+UBC,则可得出结论:串联电路两端电压等于各部分电路两端电压之和。③在探究串联电路中电阻的关系时,分析表中数据可以发现:RAC=RAB+RBC,则可得出结论:串联电路的总电阻等于各分电阻之和。④在串联电路中,通过电路的电流为I=,则可得。将表格中数据代入上式后,可以确认关系成立。故可得出结论:在串联电路中,各部分电路两端的电压之比等于各部分电路的电阻之比。

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