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(共59张PPT)
第22课时　电与磁
第四板块　 电与磁
课标内容要求
1.2.1　通过实验，了解磁性。
2.4.2　通过实验，认识磁场。知道地磁场。
2.4.3　通过实验，了解电流周围存在磁场。探究并了解通电螺 线管外部磁场的方向。了解电磁铁在生产生活中的应用。
2.4.4　通过实验，了解通电导线在磁场中会受到力的作用，并知道力的方向与哪些因素有关。
2.4.5　探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产生活中的应用。
4.2.9　探究通电螺线管外部的磁场的方向。
4.2.10 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。
南(S)
北(N)
排斥
吸引
北极
相反
不重合
电
与
磁
磁
现
象
磁体：能够吸引铁、钴、镍等物质的物体
磁极
磁化:一些原来没有磁性的物体在磁场或电流的作用下获得磁性的过程
磁场
磁感线
地磁场:地球周围存在的磁场，地磁场的两极与地理的两极⑥_____而且
⑦_______
磁体上磁性最强的部分:分①_____极和②______极
相互作用:同名磁极相互③_____，异名磁极相互④______
定义:磁体周围存在着一种看不见、摸不着的物质，对放入其中的
磁体产生力磁场的作用
方向:小磁针静止时⑤_____的指向规定为该点的磁场方向
定义:用来描述磁场的带箭头的曲线，实际上并不存在
特点:磁体外部的磁感线都是从磁体的北极出来，回到磁体
的南极；磁感线越密的地方磁场越强
电生磁
电流的磁效应:通电导线的周围存在磁场，磁场的方向与⑧_________
有关(丹麦科学家⑨________最早发现)
电磁铁
通电螺线管的磁场:与条形磁铁相似，极性跟电流方向和绕线方式有关，
可用⑩__________判断
工作原理:电流的 ________
磁性强弱的影响因素:电流的 _______和线圈的 _______
应用:电铃、磁悬浮列车、电磁继电器
电动机
工作原理:通电导线在磁场中受到 ____的作用
改变线圈或导体受力方向:只改变电流方向或 __________
应用:电动机(电能转化为机械能)、扬声器等
电
与
磁
电流方向
奥斯特
安培定则
磁效应
大小
匝数
力
磁场方向
磁生电
电磁感应(发现者是 ________):闭合电路的一部分导体在
磁场中做 ___________运动时，导体中就会产生
电流(切割时，可以垂直切割，也可以斜着切割)
影响感应电流方向的因素: _____方向、导体切割磁感线
运动的方向
应用:发电机(机械能转化为电能)、动圈式话筒、磁条刷卡机等
电
与
磁
法拉第
切割磁感线
磁场
【例1】关于磁场，下列说法正确的是 ( )
A. 磁场看不见摸不着，实际不存在，是人们假想出来的一种物质
B. 只有磁体周围存在磁场，地球不是磁体，所以它周围不存在磁场
C. 在磁场中小磁针静止时北极所指的方向就是该点处的磁场方向
D. 磁体外部的磁感线都是从S极出来回到N极
C
1 磁体与磁场
【方法指导】磁体的周围存在看不见摸不着的磁场，为了形象地描述磁场的性质，物理学中引入了磁感线，但磁感线不是真实存在的。在磁体外部，磁感线从磁体的N极出发回到S极。磁场中小磁针静止时北极所指的方向就是该点处的磁场方向。
【变式1－1】(2024·长春)能被磁体吸引的物体是 ( )
A. 铁钉
B. 铜线
C. 金币
D. 铝箔
A
【变式1－2】【跨学科】古诗《扬子江》中，有诗句“臣心一片磁针石，不指南方不肯休”，下列关于诗中所说的“磁针石”说法正确的是 ( )
A. 磁针石只有一个磁极
B. 磁针石静止时，其S极指向地理北极附近
C. 磁针石周围客观存在磁感线
D. 磁针石“指南方”是受到地磁场的作用
D
【例2】如图所示， 小磁针静止在螺线管附近，闭合开关S后，下列判断正确的是 ( )
A. 通电螺线管的左端为N极
B. 小磁针的S极向右转动
C. 通电螺线管外部磁场与条形磁铁相似
D. 通电螺线管外A点的磁场方向向右
C
2 电生磁及安培定则
【方法指导】(1)根据安培定则判断螺线管的极性，一标(标电流方向)，二握(右手握、四指沿电流方向)，三判断(大拇指所指为N极)；(2)根据磁体间的相互作用，异名磁极相互吸引，可判断小磁针的运动情况；(3)螺线管外部的磁场方向与电流方向有关。
【变式2-1】如图所示，请按小磁针的指向，标出螺线管中的电流方向，并在括号中标明螺线管右端的极性。
【变式2-2】如图甲所示，将一根直导线沿南北方向水平放置在静止的小磁针正上方，当接通电源时小磁针偏转，表明_____________________。改变直导线中的电流方向，小磁针偏转方向也随之改变，表明___________________
___________________。若将导线绕成螺线管并通电，如图乙所示，则通电螺线管的A端是____极。
通电导体周围存在磁场
通电导体周围的磁场方向与电流方向有关
S
甲
乙
【例3】【物理与生活】某小区因暴雨引起车库积水，部分车辆被淹，小明看到新闻后，设计了如图所示的车库积水自动报警器，金属块A和B分别固定在车库地面附近适当高处，若车库积水水面到达____(选填“A”或“B”)金属块底端时，____(选填“绿”或“红”)灯发光报警，此时电磁铁的上端是____(选填
“N”或“S”)极。
B
红
N
3 电磁铁与电磁继电器
【方法指导】(1)积水自动报警器的原理：当水库地面的水没有到达B金属块时，控制电路是断开的，电磁铁没有磁性，触点与绿灯的电路接通，绿灯亮；当水库地面水位到达B金属块底端时，水是导体，控制电路闭合，所以控制电路接通，电磁铁有磁性，电磁铁吸引衔铁，触点与红灯的电路接通，红灯亮。(2)根据安培定则判断电磁铁的极性。
【变式3】(2024·广西)如图所示，在探究通电螺线管外部磁场分布的实验中，闭合开关后，通电螺线管的上端为____极，将滑动变阻器的滑片向左移，铁钉吸起大头针的数量更____(选填“多”或“少”)。
N
多
【例4】在如图所示的实验中，闭合开关，观察到铝棒向左运动，实验现象说明磁场对_________有力的作用，利用这一原理可以制成________；断开开关，对调电源正、负两极，重新接入电路，再次闭合开关，观察到铝棒向____运动。
通电导体
电动机
右
4 通电导体在磁场中受力运动和电动机
【方法指导】(1)在如图所示的实验中，闭合开关，有电流通过铝棒，观察到铝棒向左运动，这说明磁场对通电导体有力的作用，电动机就是利用这一原理制成的。
(2)对调电源正、负两极，磁场方向不变，再次闭合开关时，铝棒中的电流方向与原来相反，则铝棒受力的方向也与原来相反。
【变式4-1】关于如图所示的实验装置，表述错误的是 ( )
A. 该装置可用来研究电磁感应现象
B. 该装置能将电能转化为机械能
C. 该装置可用来研究磁场对通电导体的作用
D. 该装置揭示的原理可应用于电动机
A
【变式4-2】如图所示，闭合开关，静止的导体棒ab在轨道上向左运动，说明了通电导体在磁场中受到____的作用。若只将电源的正、负极对调，则导体棒ab将向____(选填“左”或“右”)运动；若只将蹄形磁体的N、S极对调，则导体棒ab将向____(选填“左”或“右”)运动。
力
右
右
【例5】如图所示，小明用线圈、条形磁铁和灵敏电流计来验证电磁感应现象，下列不能使灵敏电流表指针发生偏转的操作是 ( )
A. 线圈不动，磁铁快速向上
B. 线圈不动，磁铁快速向下
C. 磁铁不动，线圈快速向上
D. 线圈和磁铁同时同速向上
D
5 电磁感应现象和发电机
【方法指导】理解电磁感应现象，关键在于三个条件：一是“闭合电路”，二是“一部分导体”，三是“切割磁感线运动”，三个条件缺少一个都不会产生感应电流。
【变式5-1】如图所示，开关闭合后，使导体ab左右运动，灵敏电流表的指针随之偏转，人们根据此现象制成了 ( )
A. 电磁铁
B. 电动机
C. 发电机
D. 电磁继电器
C
【变式5-2】图中的a表示垂直于纸面的一段导线，它是闭合电路的一部分，当a在下列磁场中沿图中所示方向运动时，不会产生感应电流的是 ( )
D
【例1】关于电磁现象，下列说法正确的是 ( )
A. 磁感线是磁体周围真实存在的曲线
B. 磁场一定会对放入其中的物体有力的作用
C. 奥斯特实验证实了电流周围存在磁场
D. 放在磁场中的小磁针的S极的受力方向为该点的磁
场方向
C
1 磁场与磁感线的理解
【方法指导】磁体周围存在磁场，磁极间的相互作用就是通过磁场发生的，磁场是磁体周围存在的一种特殊的物质，它是看不见的，但它真实客观存在；磁感线是为了形象直观地描述磁场而画出来的，不是真实存在的；放入磁场中的磁体一定受磁场力的作用。
【举一反三1】如图所示的磁铁，它们的外部磁场用磁感线描述正确的是 ( )
A
【例2】如图所示通电螺线管右端D为_____；小磁针的B处为_____(前两空均选填“N极”或“S极”)，磁感线F的方向_____(选填“向左”或“向右”)。
N极
N极
向左
2 安培定则
【方法指导】由电流方向和线圈绕向判断出通电螺线管的磁极，由磁极间的相互作用可得出小磁针的N极方向，最后确定磁感线的方向。
【举一反三2】根据如图中的信息，请在括号内标注螺线管的“N”“S”极和电源的“＋”“－”极。
【例3】关于如图所示装置，下列说法正确的是 ( )
A. 图甲的实验演示电磁感应原理
B. 图乙的实验演示发电机原理
C. 图甲的实验过程中是电能转化为机械能
D. 图乙的实验过程中是机械能转化为电能
A
甲
乙
3 电动机和发电机的原理图易混
【方法指导】此类问题需要区分磁场对电流的作用和电磁感应现象，以及了解电动机和发电机的能量转化，特别要注意这两个实验中电路的特点不同。电动机是利用通电导体在磁场中受力运动的原理制成的(要有电源)。发电机是根据电磁感应现象而制成的(没有电源)。
【举一反三3】(1)如图甲所示，连接电池、线圈和LED，通电线圈的A端会吸引铁棒，LED发光。将电源正、负极反接，线圈A端会_____(选填“吸引”或“排
斥”)铁棒，LED_____(选填“亮”或“不亮”)。
吸引
不亮
甲
乙
(2)如图乙，通电导线ab、cd固定不动，
此时磁体对导线ab的作用力Fab的方
向为向左，则导线cd受到磁场
力的方向为_____(选填“向左”
“向右”或“不受力”)。
向左
实验常考命题点
1.【实验目的】探究通电螺线管外部磁场的方向。
2.【实验装置】
3.【实验器材】
电源、螺线管、铁芯、小磁针
(铁屑)、开关、导线。
实验26　探究通电螺线管外部磁场的方向(课标必做实验)
4.【实验过程】
(1)按照图示布置器材，连接电路。把小磁针放到螺线管四周不同的位置。
(2)闭合开关，在图上记录小磁针静止时N极的方向。
(3)改变螺线管中电流的方向，记录小磁针静止时N极的方向。
5.【实验结论】
(1)通电螺线管外部的磁场和条形磁体的磁场相似。
(2)通电螺线管两端的极性与螺线管中的电流方向有关。
(3)安培定则：用右手握住螺线管，让四指指向螺线管中电流的方向，则拇指所指的那端就是螺线管的N极。
6.【交流与反思】
(1)在螺线管中插入铁芯的作用：增强磁场。
(2)铁屑的作用：反映通电螺线管外部的磁场分布情况。
(3)小磁针的作用：显示某点磁场的方向(小磁针静止时N极所指的方向就是该点磁场的方向)及通电螺线管的极性。
(4)改变环绕螺线管的电流方向，小磁针静止时N极指向随之改变，说明通电螺线管周围的磁场方向与螺线管中的电流方向有关。
(5)通电螺线管的磁性强弱与螺线管中电流的大小、线圈匝数、有无铁芯有关。
(6)实验时通电后轻敲玻璃板的目的:减小铁屑与玻璃板的摩擦，使铁屑在周围磁场的作用下有规则地排列。
(7)转换法的应用:①通过小磁针的指向判断通电螺线管外部的磁场方向；②通过铁屑的疏密程度判断磁场的强弱。
(8)实验中，对调电源正负极的目的:探究通电螺线管外部的磁场方向与电流方向是否有关。
(9)改变电流大小的方法:改变电源电压或移动滑动变阻器的滑片。
(10)要探究通电螺线管周围磁场的强弱与电流大小是否有关，应对实验装置进行改进:串联一个滑动变阻器。
【例26】在“探究通电螺线管外部磁场的方向”的实验中：
(1)开关闭合前，小磁针总是指向南北，说明地球周围存在_____。
(2)开关闭合后，小磁针的指向如图所示，
由小磁针涂黑端为N极可知:通电螺线
管的左端为____极，电源的左端为___极。
(3)将连接电源正、负极的导线对调，小磁针的指向也改变了，说明通电螺线管的磁场方向与______方向有关。
(4)【素养设问】为了使通电螺线管的磁场增强，可采取的有效措施是______________________________。(写出一条即可)
磁场
N
负
电流
增加线圈的匝数(或增大电源电压)
实验27 探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件(课标必做实验)
实验常考命题点
1.【实验装置】
2.【实验方法】转换法、控制变量法。
(1)转换法的应用。
①观察电流表的指针是否偏转，判断电路中是否产生感应电流；
②根据电流表指针偏转方向判断感应电流的方向；
③根据电流表指针偏转角度判断感应电流的大小。
(2)控制变量法的应用。
①探究感应电流方向与磁场方向的关系:控制导体运动方向不变，改变磁场方向；
②探究感应电流向与导体运动方向的关系:控制磁场方向不变，改变导体运动方向；
③探究感应电流大小与磁场强弱的关系:控制导体切割磁感线运动的速度不变，改变蹄形磁体磁场强弱；
④探究感应电流大小与导体切割磁感线速度的关系:控制磁场强弱不变，改变导体切割磁感线运动的速度大小。
3.【实验结论】
(1)闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就会产生电流。
(2)产生电流的大小与磁场的强弱和导体切割磁感线运动的快慢有关，磁场强度越强，导体切割磁感线的速度越快，产生的感应电流越大；感应电流的方向与磁场方向和导体切割磁感线运动方向有关，其中一个改变，电流方向就会改变。
4.【交流与反思】
(1)实验现象分析及处理方法。
①导体在磁场中运动时，电流表指针不偏转的原因：没有感应电流产生或产生的感应电流很小；
②要使电流表指针偏转明显可采取的措施：换磁性更强的磁体、加快导体切割磁感线的速度、增加磁场强度等。
(2)能的转化：机械能→电能。
【例27】如图甲所示是“探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件”的装置，将导体AB、开关、灵敏电流表用导线连接组成电路。
甲
乙
(1)此装置中用来制作AB棒的材料可能是___(选填“铁” “铜”或“塑料”)。实验时，开关应处于_____状态。
(2)实验中，通过观察_____________________来判断电路中是否有感应电流，该科学探究方法是_____法。
(3)若用图乙中的a表示垂直于纸面的AB棒，它在磁场中按箭头方向运动时，会产生感应电流的是_____(多选，选填字母)。若保持AB棒不动，只让蹄形磁体在水平方向左右运动，电流表指针____(选填“会”或“不会”)偏转。
铜
闭合
电流表的指针是否偏转
转换
CD
会
(4)经过实验得出结论：闭合电路的一部分导体做___________运动时，电路中会产生感应电流。
(5)某同学发现闭合开关后，让AB棒左右运动时，电流表指针偏转的方向是不同的，这说明感应电流的方向与_________________________有关。
(6)为了探究感应电流的方向是否与磁场方向有关，应控制_________________________不变，改变_________。
切割磁感线
导体切割磁感线运动的方向
导体切割磁感线运动的方向
磁场方向
(7)【素养设问】在探究中还发现，AB棒水平缓慢运动时，电流表的指针偏转角度较小；快速运动时，电流表的指针偏转角度较大，这说明感应电流的大小与_________________________有关。
(8)该实验中，灵敏电流表的作用除了判断电路中有无电流，还可以判断电流的_____和_____。
(9)【素养设问】在实验中发现实验现象不太明显，请提出一条改进措施：______________________________
_____________________________________________。
导体切割磁感线运动的速度
大小
方向
改用磁性更强的磁体(或加快导体切割磁感线运动的速度；或换用更灵敏的电流表)
(10)当有感应电流产生时，AB棒和磁体相当于____，此过程中能量的转化情况是_________________。生活中的_______(选填“电磁铁”“发电机”或“电动机”)就是根据这一原理制成的。
电源
机械能转化为电能
发电机
1. (2025·贵州)如图所示，为判断一根铁棒是否有磁性，用铁棒靠近置于水平桌面上的小磁针进行检验，当出现以下哪一现象，便能证明铁棒有磁性 ( )
A. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被排斥
B. 将铁棒一端靠近小磁针N极，N极被吸引
C. 将铁棒两端分别靠近小磁针N极，N极均被吸引
D. 将铁棒同一端分别靠近小磁针N、S极，两极均被吸引
A
2. (2023·贵州)北宋时期沈括在《梦溪笔谈》中记载：“以磁石磨针锋，则能指南”。这一现象可说明 ( )
A. 地球存在磁场
B. 针尖受到重力
C. 针尖受到浮力
D. 空气吸引针尖
A
3. (2022·遵义)风能是一种环保的可再生能源，下列各图能反映风力发电原理的是 ( )
A
4. (2024·贵州)如图所示是银行卡信息读卡器，将银行卡的磁条在读卡器的刷卡槽内快速刷过时，相当于磁体穿过闭合金属线圈，产生了_________，经读卡器处理，就能识别卡片信息。
感应电流
5. (2022·铜仁)夏天，教室里的电风扇工作时，主要将电能转化为_____能，电风扇的核心部件是电动机，电动机的工作原理是_________________________。
机械
通电线圈在磁场中受力转动
6. (2022·黔东南州)闭合开关S后，小磁针静止时的指向如图所示，请标出磁感线的方向和在括号内标出电源的“＋”极和“－”极。
7. (2022·安顺)如图所示，将形状相同的铜管和塑料管并排竖直固定，把甲、乙两块完全相同的纽扣形永磁体，从同一高度由静止同时释放，甲磁体从铜管内下落，乙磁体从塑料管内下落。若忽略空气阻力及甲、乙两磁体间的相互作用，请判断哪块磁体先离开管道，并说明理由。(提示：可从能量角度进行解释)
答：纽扣形永磁体在铜管中下落时，产生电磁感应现象，一部分机械能转化为电能，机械能减小；纽扣形永磁体在塑料管中下落时，不会产生电磁感应现象，机械能守恒，因此，纽扣形永磁体在塑料管中下落时速度更大，乙磁体先离开管道。
跨学科实践：制作简易直流电动机
同学们在制作电动机模型时，把一段粗漆包线绕成约3 cm×2 cm的矩形线圈，漆包线在线圈的两端各伸出约
3 cm，然后用小刀刮两端引线的漆皮，用硬金属丝做两个支架，固定在硬纸板上，两个支架分别与电源的两极相连。把线圈放在支架上，线圈下放一
块磁体，如图所示，给线圈通电并用手
轻推一下，线圈就会不停地转下去。
(1)在漆包线两端用小刀刮去引线的漆皮，刮线的要求是____(选填字母)。
A. 两端全部刮掉
B. 一端全部刮掉，另一端只刮半周　　　　　　　　
(2)按上述方法刮漆，线圈在平衡位置附近时会__________________(选填“自动改变线圈中的电流方向”或“切断线圈中的电流”)，目的是使线圈能够_________。
B
切断线圈中的电流
持续转动
(3)在现实中的直流电动机上能够达成上述目的的装置叫作______。
(4)小华组装好实验装置，接通电源后，发现线圈不能转动，于是他轻推了一下线圈，线圈就转了起来，出现这种现象的原因是_______________。
(5)如果把磁体的两极对调，同时改变通过导体中的电流方向，会看到线圈的转动方向跟原来_____(选填“相同”或“相反”)。
换向器
线圈在平衡位置
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第17课时　电压　电阻　变阻器
第四板块　 电与磁
课标内容要求
3.4.2 知道电压、电阻。
3.4.3 会使用电压表。
4.1.8 用电压表测量电压。
4.2.11 探究串联电路和并联电路中电压的特点。
5.3.2 结合实例，了解一些新材料的特点及其应用。了解新材料的研发与应用对社会发展的影响。
电压
电阻
变阻器
电压
作用: 电压是形成电流的原因，通常用字母
①___表示
单位及换算
国际单位: 伏特(V)，简称: 伏，
常用单位: 千伏(kV)、 毫伏(mV)
换算关系: 1 kV = ②_________V，
1 V = 1×103 mV
测量仪器: 电压表，符号:
U
1 ×103
电压
电压表
使用规则
正确连接: 并联、 “ + ”入“ - ”出、 不超测量范围、 可以直接接电源
读数: 一看③__________、二看
④_______、三看偏转格数
测量范围
分度值
电压
电阻
变阻器
电压
串、 并联电路中的电压规律
电压
电阻
变阻器
串联电路电源两端的总电压等于各部分电路两端的电压⑤______，即
⑥____________
并联电路各支路两端的电压相等，且都等于⑦__________，即 U =U1 =U2
之和
U=U1+U2
电源电压
电
阻
定义: 导体对电流阻碍作用的大小，通常用字母⑧____表示
单位
及换算
国际单位: ⑨__________，
常用单位: 千欧(kΩ)、 兆欧(MΩ)
换算关系: 1 MΩ = 1×103 kΩ，
1 kΩ = 1×103 Ω
R
欧姆(Ω)
电压
电阻
变阻器
电
阻
决定因素: ⑩_____、 _____、 _________、 温度
变阻器
原理: 通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻
连接: “一上一下”，使用前滑片调到阻值最 ____处
作用: 通过改变电路中电阻的大小来控制电路中的电流大小
材料
长度
横截面积
大
电压
电阻
变阻器
电
阻
电压
电阻
变阻器
超导体
定义: 某些导体在极低温度下，电阻变成了0，这就是 ______现象
应用: 输送电能、 超导电缆
半导体
定义: 导电性能介于导体和绝缘体之间，如硅、 锗
应用: 发光二极管具有 _________性
单向导电
超导
【例1】关于电压，下列说法中错误的是 ( )
A. 电源是提供电压的装置　　　　　　
B. 电压是形成电流的原因
C. 我国家庭照明电路电压为220 V
D. 有电压就一定能形成电流
D
1 电压和电压表
【方法指导】电压是使电路形成电流的原因；电路中要想有电流，就必须有电压；电路两端有电压，且电路是通路时，电路中才有电流；电源是给电路提供电压的装置；我国家用电器的额定电压一般是220 V。
【变式1－1】在烧杯中加入盐水，将铜片和锌片放在盐水中，就是一个电池。用电压表测量这个自制电池的电压，由图可知 ( )
A. 锌片是正极
B. 铜片是正极
C. 铜片和锌片都可能是正极
D. 用电压表无法区分正、负极
B
【变式1－2】如图所示，图甲中电压表的分度值为____V，读数为____V；若使用前出现如图乙所示的情况，则原因是_________________。
0.1
2.2
电压表没有调零
【例2】关于导体的电阻，下列说法中正确的是 ( )
A. 加在导体两端的电压越大，导体的电阻越大
B. 通过导体的电流为零，导体没有电阻
C. 通过导体的电流越大，导体的电阻越小
D. 导体的电阻大小与导体的长度和横截面积有关
D
2 电阻
【方法指导】导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；电阻大小与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。
【变式2－1】将一根短的金属丝缓慢拉长，下列物理量中变大的是 ( )
A. 质量　　　　 B. 体积
C. 电阻 D. 密度
C
【变式2－2】有A、B、C三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀地拉伸到原来长度的两倍，电阻变为R2；将C导线从中间对折，电阻变为R3。下列大小关系正确的是 ( )
A. R1＞R2＞R3　　 　B. R2＞R1＞R3
C. R2＞R3＞R1 D. R3＞R1＞R2
B
【例3】关于材料，下列说法中正确的是 ( )
A. 手机芯片的主要材料是超导体
B. 电加热器最适合用超导材料制成
C. LED灯中的发光二极管是用半导体材料做成的
D. 发光二极管是一种半导体材料，只要接入电路，通电就
可以发光
C
3 半导体和超导体
【方法指导】发光二极管是一种半导体材料，具有单向导电性。超导体的电阻为零，不能用来制作电热丝。
【变式3－1】人们将信息、能源和材料并列为现代文明的三大支柱，材料是能源和信息的基础。例如锗、硅这类材料在电子产品中有极其重要的应用，锗、硅的导电性能介于导体和绝缘体之间，这种材料常常称作_______(选填“半导体”或“超导体”)，利用这种材料可以制作成二极管，二极管具有_____导电性。
半导体
单向
【变式3－2】(2024·广西)关于超导材料，下列说法正确的是 ( )
A. 是绝缘体材料
B. 是半导体材料
C. 常温常压下电阻为零
D. 用来输电可减少电能损耗
D
【例4】如图所示是实验室常用的滑动变阻器，它的铭牌上标有“30 Ω　0.5 A”字样，表示滑动变阻器的最大阻值是_____Ω，它是通过改变电阻丝接入电路的______对电路起到调节的作用，当把A、D接线柱连入电路，想让电路中电流减小，需将滑片P向____(选填“左”
或“右”)端移动。
30
长度
右
4 滑动变阻器
【方法指导】滑动变阻器的原理：通过改变接入电路中电阻线的长度来改变滑动变阻器接入电路中的电阻大小；铭牌的含义：电阻值指滑动变阻器的最大阻值，电流值指滑动变阻器允许通过的最大电流；使用：滑片与下面所接的接线柱距离越大，则接入电路中的电阻越大。
【变式4－1】如图所示是滑动变阻器的结构示意图，当滑片P向右移动时，要使连入电路中的电阻变大，应选择的接线柱为 ( )
A. A和B　　　　　　B. B和C
C. B和D D. A和D
D
【变式4－2】【物理与生活】某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向___
(选填“左”或“右”)端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器______(选填
“短路”或“断路”)。
左
短路
【例1】在如图所示的电路的“○”内填上适当的电表符号。要求：当开关S闭合时，电路连接正确。
1 识别电路图中的电流表和电压表
【方法指导】电压表与被测用电器并联，并且在电路中相当于断路；电流表与被测用电器串联，并且在电路中相当于导线。
【举一反三1】如图所示，选择合适的电表符号填入电路空缺处，要求：当开关S闭合后，灯泡L1和L2正常发光，则 ( )
A. 甲为电流表，乙为电压表，丙为电流表
B. 甲为电流表，乙为电压表，丙为电压表
C. 甲为电压表，乙为电压表，丙为电流表
D. 甲为电压表，乙为电流表，丙为电流表
A
【例2】下面电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确的是 ( )
A B C D
D
2 电压表的测量对象
【方法指导】根据电压表的使用规则分析：①电压表要与待测电路并联；②电流要从“＋”接线柱流入，从“－”接线柱流出(否则指针反向偏转)；③被测电压不要超过电压表的测量范围(可以采用试触的方法来看是否超过测量范围)。
【举一反三2】如图所示，闭合开关后电压表测量 ( )
A. L1两端的电压
B. L2两端的电压
C. L1和L2两端的电压
D.电源电压
A
实验21　探究串、并联电路中电压的特点
(课标新增必做实验)
实验常考命题点
1.【实验电路图】
2.【实验过程】
(1)连接电路时，开关必须断开，电压表要选择合适的测量
范围，电流“正进负出”。
(2)图甲中，将电压表分别连接到A与B、B与C、A与C之间，
读出电压表的示数，并记录数据。图乙中，将电压表分
别连接到E与F、A与B、C与D之间，读出电压表的示数，
并记录数据。
(3)换用不同规格的灯泡多次测量。
(4)实验数据分析。
3.【实验结论】串联电路两端的电压等于各部分电路两端的
电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un；
并联电路各支路两端的电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un。
4.【交流与反思】
(1)为了使实验结论具有普遍性，应换用不同规格的小灯泡
进行多次测量。
(2)探究串联电路的电压关系时，发现两灯泡两端的电压相
等，原因是选用的两个灯泡的规格相同。
(3)电路故障分析与判断：
①电压表指针反向偏转——电压表的正负接线柱接反；
②电压表指针偏转幅度过小——测量范围选择过大；
③电压表指针偏转幅度过大——测量范围选择过小；
④闭合开关后，灯不亮：可能是小灯泡断路或短路。若小
灯泡断路，与小灯泡并联的电压表有示数，且接近电源
电压；若小灯泡短路，与小灯泡并联的电压表无示数。
【例21】图甲是小明探究串联电路的电压规律时的实验电路图：
(1)连接电路时，开关应______。实验时，灯L1和灯L2的规格应_______(选填“相同”或“不相同”)。
(2)闭合开关后，小明发现两灯都不发光，于是分别把电压表接在图甲中的AB两点、BC两点及AC两点间，测得数据分别是UAB＝3 V，UBC＝0 V，UAC＝3 V；小明检查发现只有灯L1和灯L2中的一盏出现故障，则故障可能是________。
断开
不相同
L1断路
(3)【素养设问】处理好故障后，小明把电压表接在AB之间
重新测量，电压表示数如图乙所示，电压表的分度值是
_____V；为了使实验结果更准确，接下来小明应该：
断开开关，__________________________。
(4)【素养设问】在测BC间的电压时，小明为了节省时间，
保持电压表所接的B接点不动，只断开A接点，并改接到
C接点上。小明用上面的方法能不能测出BC间的电压？
_____，原因是__________________________。
0.5
电压表改接0～3 V测量范围
不能
电压表的正、负接线柱接反
(5)小明更换不同规格的灯泡进行多次实验，实验数据如下
表所示，分析表中数据可得出结论：_________________
________________________________(请使用文字叙述)。
串联电路两端的电
压等于各部分电路两端的电压之和
(6)【拓展设问】下表是小马测得的实验数据，他归纳出的
结论之一是：在串联电路中，各用电器两端电压相等。
小明认为他的探究过程中有两点不妥之处，分别是：
①____________________________________；
②____________________________________。
采用相同规格的灯泡进行实验
只进行了一次实验，结论不具有普遍性
(7)【拓展实验】小明继续探究并联电路的电压规律，实验电路图如图丙所示。他用电压表分别测量小灯泡L1、L2及电源两端的电压，电压表示数均如图丁所示，为_____V。更换不同规格的小灯泡多次测量，发现电压表示数均如图丁所示。由此得出结论：并联电路中各支路用电器两端的电压与电源两端的电压______。
2.9
相等
实验22　探究影响导体电阻大小的因素
实验常考命题点
1.【实验器材】
导体(①②③为同种材料，④为不同材料)、电源、电流表
(或灯泡)、导线、开关。
2.连接电路时开关要断开。
3.【实验方法】
控制变量法、转换法。
(1)转换法的应用：通过观察电流表的示数(或小灯泡的亮
度)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：选取长度与横截
面积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、长度不同的导体；
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、横截面积不同的导体；
④探究导体电阻与导体温度的关系：对同一个导体进行加热。
4.电流表的使用和读数。
5.实验数据分析与处理。
6.【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、长度、横截面积和温度等因素有关。
【例22】如图所示是探究影响导体电阻大小因素的实验电路，下表给出了可供选择的几种导体，分别用A、B、C、D四个字母代表。问：
(1)实验中，通过观察电流表的示数或小灯泡的亮度可以判
断导体的_____大小，这种实验研究方法是______法。
小灯泡在电路中的另一作用是_________。
(2)通过对____和____导体进行实验，可探究电阻的大小与
长度的关系。
(3)分别将A和C两导体接入电路进行实验，发现接入C导体
时，电流表的示数比接入A导体时更大，说明导体的电阻
与导体的__________有关。
电阻
转换
保护电路
A
B
横截面积
(4)若把A、B两导体首尾相连后再接入电路M、N两端，会发现电流表示数变得更小，说明两导体串联后的电阻将______(选填“变大”“变小”或“不变”)。
(5)生活中，通常选用铜芯线、铝芯线作为输电线，而不选择铁芯线，是因为导体的电阻还与导体的______有关。
(6)【补充设问】导体的电阻大小与多个因素有关，要探究其与某一个因素的关系时，应采用的研究方法是__________法。
变大
材料
控制变量
(7)【补充设问】小红把电阻丝C接入M、N两点间，灯泡发光，接着用酒精灯加热电阻丝C，发现灯泡的亮度明显变暗，电流表示数也变小了，这说明导体的电阻还跟______有关。
(8)【素养设问】最近几年，我国城乡许多地区进行了输电线路的改造，将原来较细的铝制输电线换成较粗的铜制输电线，这样就______了输电线的电阻，从而_______了输电线上的电能损失。(均选填“增大”或“减小”)
温度
减小
减小
1.(2021·铜仁)如图所示的电路中，若闭合开关S1、S2，小灯
泡均能正常发光，电流表和电压表均有示数，下列对电路
分析正确的是 ( )
A. 电压表只能测量灯L2两端电压
B. 若闭合S1、S2，电流表测量干
路电流
C. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表示数不变
D. 若先闭合S1，再闭合S2，电流表示数不变
D
2.(2024·贵州)如图所示是未完成连接的实物电路，请在图中
用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：两灯串联，
电压表测量小灯泡L2两端电压，导线不能交叉。
3.(2022·安顺)请按图甲所示的电路图，将图乙中的实物电路，
用笔画线代替导线完成电路连接。(连接时导线不交叉)
4.(2024·遵义一模)小华利用如图所示实验器材探究“盐水电
阻大小与哪些因素有关”，他提出如下猜想：
A. 可能与盐水的温度有关
B. 可能与盐水的浓度有关
请你参与探究并回答下列问题：
(1)向玻璃管内注满盐水，闭合开关后灯泡发光，说明盐水
是_______(选填“导体”或“绝缘体”)。
导体
(2)在探究猜想A时，闭合开关，用酒精灯给注满盐水的玻璃管加热一段时间后，发现不易观察灯泡亮度的变化。为准确探究猜想A，甲、乙两同学分别对实验装置做以下改进：甲同学把灯泡直接更换为电流表，乙同学在原电路中串联接入电流表。改进方法更好的是____同学，理由是__________________________________________
________________________________________________。
乙
灯泡能保护电路同时电流表能准确反映电阻的变化(或接入灯泡可以防止电路短路或防止电流过大等)
(3)在(2)问的基础上探究猜想B时，应控制注入玻璃管中盐水的温度______(选填“相同”或“不同”)，闭合开关，记录此时电流表示数I1；断开开关，往玻璃管中加入一定量的食盐，搅拌溶解后再闭合开关，记录此时电流表示数I2；再次增大盐水的浓度进行实验，记录此时电流表示数I3；请写出判断猜想B是否正确的方法：_________
___________________________________。
相同
如果I1≠
I2≠I3，则猜想B正确，否则猜想B错误
5.(2023·贵州)小明和小红用如图甲所示电路探究“串联电路
电压的规律”，用新干电池作为电源。
(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乙所示，则
可判断_______(填元件名称)发生了断路。
断开
电池
灯L1
(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：____________________________________
________________________________。
小红的结论更具普遍性，小红选用规格不相同的灯泡进行了多次实验
小明实验记录：
(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)。
2
DF、AE
跨学科实践：制作简易调光台灯
小明利用旋钮开关和电学工具箱中的元件，设计了一个调光台灯。将裸露的电阻丝绕成圆环，电阻丝上的A点接入电路中，滑片P能绕O点在圆环上自由转动，电路图如图甲所示(注：D处弯曲导线代表交叉但不相连)。已知该电阻丝粗细均匀，阻值与其长度成正比。图中台灯最暗时，滑片P落在圆环上的____(选填“A”“B”“C”或“D”)位置。
C
已知电源电压恒为5 V，在台灯电路中接入电流表，滑片P从A点顺时针旋转一圈，划过的距离和电流表的示数变化如图乙所示。请计算图中整个电路的最大电功率为_____W。
2.5(共35张PPT)
第21课时　生活用电
第四板块　 电与磁
课标内容要求
3.4.7　了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。
相线
并联
串联
相线
中性线
生活用电
组成:进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、
导线等
连接:开关、保险丝应接在①_____上，各用电器之间要
②_____接入电路，开关与被控制的用电器③_____
作用:辨别相线与中性线
原理:正常情况下如果测电笔的氖管发光，被测导线是
④_____；如果测电笔的氖管不发光，被测导线是
⑤_______
使用方法:手指按住笔卡，用笔尖接触被测的导线(手指
千万不能碰到笔尖)
测电笔
家庭电路
三线插头、三孔插座
家庭电路电流过大的原因
三线插头:L接相线，N接中性线，E接保护线
三孔插座:左接中性线，右接相线，上接保护线
接保护线原因:用电器外壳带电时将电流导走
用电器的总功率过大
发生⑥_____
材料:电阻率比较⑦___、熔点比较⑧___的铅锑合金
作用:当电路中电流过大时，保险丝熔断，切断电路，
起到⑨_________的作用
保险丝
生活用电
短路
大
低
保护电路
常见的触电类型
安全用电原则
低压触电
高压触电
(1)⑩_______低压带电体， _______高压带电体；
(2)更换灯泡、搬动电器前应断开电源开关；
(3)不弄湿用电器，不损坏绝缘层；
(4)保险装置、插座、导线、家用电器等达到使用寿命
应及时更换
高压电弧触电
跨步电压触电
单线触电
双线触电
生活用电
不接触
不靠近
【例1】如图所示是比较简单的家庭电路示意图，关于家庭电路，下列说法正确的是 ( )
D
1 家庭电路
A. 电能表是测量家庭电路中正在工作的用电器总功率的仪表
B. 保险盒内的保险丝熔断后，
可以用铜导线或者铁导线代替
C. 控制灯泡的开关和它所控制的
灯泡，位置可以互换
D. 连接三孔插座的导线中，a导线是中性线，b导线是相线
【方法指导】电能表是测量家庭电路中用电器消耗电能(电功)的仪表。家庭电路的特点：在家庭电路中，进户线后跟着电能表，电能表后跟着总开关，保险盒在总开关后，不能用铜丝或铁丝代替保险丝，开关应该接在相线与用电器之间；三孔插座的上孔接保护线，左孔接中性线，右孔接相线；家庭电路中的用电器是并联的。
【变式1－1】将电灯、开关和插座接入家庭电路中，接线正确的是 ( )
D
A
D
C
B
【变式1－2】(2021·毕节)如图所示是常见的家庭电路。从图中发现：电灯与插座_____(选填“串联”或“并联”)。开关安装在_____(选填“相线”或“中性线”)上。三孔插座的上方孔必须与_______(选填“相线”“中性线”或“保护线”)接通。
并联
相线
保护线
【例2】请用笔画线表示导线，将图中的螺丝口电灯、开关和插座接入家庭电路中。
2 家庭电路的电路图
【方法指导】家庭电路图中，三条线从上到下一般是相线、中性线、保护线，保护线会有个接地的符号；三孔插座接线一般都是“左接中性线，右接相线，上接保护线”；控制灯泡的开关要接在相线与灯泡之间；接线时要注意相交的线交接处要有“点”。
【变式2-1】(2024·吉林)如图所示，请用笔画线表示导线，将电灯和插座接入家庭电路中。
【变式2-2】如图为冰箱工作时的部分电路示意图。冰箱内照明灯由开关S1控制，压缩机M由开关S2控制。根据题意，将图连接完整，并符合安全用电原则。
【例3】“珍爱生命，安全用电。”如图所示是2024年2月23日江苏一小区发生因电动自行车起火引发的火灾，原因可能是 ( )
A. 发生短路　　　　　　　　　
B. 用电器总功率过小
C. 相线断路
D. 中性线断路
A
3 家庭电路电流过大的原因
【方法指导】家庭电路中电流过大的原因有两个：短路和总功率过大。比较电能表的额定最大功率与家中使用电器的总功率，如果家用电器总功率小于额定总功率，那故障就是短路；如果家用电器总功率大于额定总功率，那就是总功率过大。
【变式3-1】如图所示，漫画形象地表现出插座“不堪重负”，这是因为家庭电路中接入的用电器过多时会导致
( )
A. 电路的总电压变大
B. 电路的总电阻变大
C. 电路的总功率过大
D. 通过每个用电器的电流过大
C
【变式3-2】(2023·兰州)如图所示的家庭电路中，开关闭合后，保险丝因电流过大而熔断。甲、乙两图产生电流过大的原因是不同的，
甲图中的原因是用__________________；
乙图中的原因是______________。
电器的总功率过大
电路发生短路
甲
乙
【例4】(2024·湖北)下列做法符合安全用电原则的是( )
B
A. 电水壶紧靠插线板烧水
B. 更换灯泡前先断开电路
C. 在电暖器上烘烤衣物
D. 插座上的充电器长期不拔
4 安全用电
【方法指导】生活用水是导体，接触带电体容易发生触电；为了安全用电，更换灯泡、搬动电器前应先切断电源；电暖器上不能烘烤衣物，容易发生火灾；充电器长期不拔，容易产生热量，诱发火灾，不用时一定要拔掉插头。
【变式4-1】为了市民电动车充电安全，很多地方都配备了安全充电区，如图所示，关于电动车的安全用电，说法正确的是 ( )
A. 用湿抹布擦拭充电插口
B. 当充电电动车失火时，用水浇灭
C. 湿衣服可晾晒在充电的电动车上
D. 充电结束，断开开关，拔下插头
D
【变式4-2】(2021·黔东南州)如图所示的四种情况中，符合安全用电原则的是 ( )
D
A. 电动机外壳没有接地
D. 使用测电笔时，手要接触笔尾金属体
C. 人靠近高压带电体
B. 使用绝缘层破损的电线
【例1】在如图所示的家庭电路中，闭合开关S，灯泡不能发光，用测电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光。若电路中只有一处故障，则发生故障的是 ( )
A. 插座发生短路
B. 灯泡发生短路
C. de间断路
D. ef 间断路
D
1 家庭电路故障分析易错
【方法指导】闭合开关S，灯泡不能发光，这说明电路出现了断路故障(若短路，则保险丝会熔断)；用测电笔检测双孔插座左右两孔，氖管都发光，说明插座的两孔与相线接通且d点与中性线未接通，所以故障是ef 之间出现了断路现象。
【举一反三1】【物理与生活】(2024·广州)如图，某家庭电路的输电线甲、乙从右端进户。闭合开关S，LED灯发光、电风扇正常工作，用测电笔检测插座，只有检测右孔时氖管发光。由于出现故障，电风扇停止工作，LED灯仍发光，用测电笔检测插座两孔，氖管均发光。该故障是 ( )
A. 电风扇短路
B. 插座两孔短路
C. 输电线甲a、b
两点之间断路
D. 输电线甲b、c两点之间断路
D
1. (2022·六盘水)某小区住户将电动自行车锂电池带回家中充电，充电过程中电池发生爆炸引发火灾并迅速蔓延，导致楼上5人死亡。为了充电安全，下列做法错误的是 ( )
A. 不能将电动车放在家里充电
B. 不能将电动车停放在楼道充电
C. 不能将电动车停放在安全出口
D. 将电动车在夜间长时间充电
D
2. (2022·黔东南州)如图所示是某住宅户内配电系统的方框图，结合方框图的场景，下列分析正确的是 ( )
A. 空气开关①跳闸时，电路一定发生了短路
B. 空调电流过大时，漏电保护器会迅速切断电流
C. 漏电保护器切断电流时，空调和电灯不能工作
D. 更换电灯的灯泡时，只需断开空气开关③即可
D
3. (2023·贵州节选)如图所示的家用电饭锅，其金属外壳通过插座的____(选填“A”“B”或“C”)孔接保护线。
A
4. (2022·毕节)学校开展了一系列丰富多彩的安全教育活动，本期活动的主题是“安全用电，珍惜生命”，下列是活动的部分内容。如图甲所示，接地导线应该与三孔插座的____(选填“E”“N”或“L”)孔相连接；如图乙、丙所示，两种使用测电笔的方法中，正确的是图____；如图丁、戊所示为家庭电路中造成电线燃烧的原因，其中图丁所示情况的原因是___________________(选填“用电器的总功率过大”或“短路”)。
甲
乙
戊
丁
丙
E
乙
用电器的总功率过大
5. (2022·铜仁)我国电网以交流供电，频率为____Hz；如图所示的家庭电路中，只闭合开关S1，电冰箱正常工作，保持开关S1闭合，再闭合开关S2，总闸立即跳闸，电冰箱、电视机均不工作，则故障原因是__________。
50
电视机短路
6. (2024·贵州节选)请回答：破损电线的金属部分裸露在外容易发生触电事故，若你发现有人触电，应立即采取什么措施？(写出一条即可)
答：若发现有人触电，应立即切断电源。
7.(2021·铜仁)如图为家庭照明电路，请用笔画线代替导线，将开关和灯接入电路中，要求两灯并联，且开关控制两灯。
跨学科实践：为家庭电路做设计
如图所示是小雷设计的部分家庭电路示意图，他与爸爸共同按图进行布线安装。完成连接后，两人同时闭合总开关S及开关S1时，灯泡L1闪一下便熄灭，家中所有用电器停止工作。为确定发生故障的元件进行了如下的探究：
(1)若要通过插座判断家中电路是否有电，则测电笔应插入插座的____(选填“左”或“右”)孔。
(2)检测结果是测电笔氖管不发光，可判断是哪根进户线发生断路？_____，则应检查________(选填“灯泡L1”或“熔断器”)所在的位置。
(3)确定上述断路故障后，经排查，小雷猜想发生断电的原因可能是：灯泡L1内部短路或插座内部短路。于是将熔断器更换为220 V的检测灯泡L2。
右
相线
熔断器
①闭合开关S、S1，检测灯泡L2正常发光，L1不发光，上述现象能否判断一定是灯泡L1内部短路？_____(选填“能”或“不能”)，理由是_____________
________________________________。
②断开开关S1，检测灯泡L2正常发光，这一现象能否判断一定是插座内部短路？____(选填“能”或“不能”)，理由是____________________________
_______________。
不能
任意一条支路短路，灯泡L2两端的电压都为220 V
能
灯泡L1所在支路断路且灯泡L2两端的电压为220 V(共60张PPT)
第16讲　电流和电路
课标内容要求
1.3.2 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。
2.4.1 观察摩擦起电现象，了解静电现象。了解生产生活中关于静电防止和利用的技术。
3.4.1 从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。
3.4.3 会使用电流表。
3.4.4 会看会画简单的电路图。会连接简单的串联电路和并联电路。能说出生产生活中采用串联电路或并联电路的实例。探究并了解串联电路和并联电路中的电流特点。
4.2.11 探究串联电路和并联电路中电流的特点。
电
流
和
电
路
电荷
摩擦起电
概念: 用摩擦的方法使物体带电
原因: 不同物质的原子核对核外电子的束缚本领不同
实质: 电子发生了①______，而不是创造了电荷
两种电荷
②_______: 用丝绸摩擦过的玻璃棒带的电荷
③_______: 用毛皮摩擦过的橡胶棒带的电荷
转移
正电荷
负电荷
电
流
和
电
路
电荷
电荷间的相互作用: 同种电荷互相④_____，异种电荷互相⑤_____
电荷量
电荷的多少叫电荷量，简称电荷
电荷的单位是库仑，简称库，符号是 C
元电荷: 1. 6 × 10-19 C
电荷在导体中移动
导体:⑥____________的物体
绝缘体:⑦_____________的物体
自由电子: 在金属内部自由移动的电子
排斥
吸引
容易导电
不容易导电
电
流
和
电
路
电路
电路的组成: 电源、 用电器、 导线、 开关
电路的连接方式
⑧_____电路: 节日的小彩灯
⑨_____电路: 公路旁路灯、 家庭电路各用电器和插座、 红绿灯
电路图: 用规定符号表示电路连接的图
串联
并联
电
流
和
电
路
电流
物理意义: 表示⑩_________的物理量
形成: 电荷的定向移动
方向: _______定向移动的方向
单位及换算
单位: 安培(A)、 毫安(mA)、 微安(μA)
换算: 1 A = _____mA、 1 mA = _____μA
电流表
正确连接: 串联、 “ + ”入“ － ”出、 不超 _________、 不直接接电源
读数: 一看 _________、二看 _______、
三看偏转格数
电流的规律
串联电路中，电流 _________
并联电路中，干路电流等于 _______________
电流强弱
正电荷
1 000
1 000
测量范围
测量范围
分度值
处处相等
各支路电流之和
【例1】在如图所示的原子模型中，a是 ( )
A. 原子核
B. 质子
C. 中子
D. 电子
D
1 两种电荷、原子及其结构
【方法指导】原子是由原子核和核外电子组成的，原子核又是由质子和中子组成的，由原子结构示意图可知，位于中心的是原子核，在核外绕原子核运动的为电子，a绕核运动，所以是电子。
【变式1－1】(2025·福建)如图，大头针插在玻璃瓶的软木塞上，把金属箔悬挂在大头针上。带电体接触大头针后，金属箔张开，此过程 ( )
A. 正电荷发生转移
B. 可检验带电体的电性
C. 金属箔带上同种电荷
D. 张开角度越小，所带电荷越多
C
【变式1－2】关于物质结构及相关原理的说法，正确的
是 ( )
A. 摩擦起电的过程中产生了电荷
B. 得到电子的物体带正电
C. 验电器的工作原理是同种电荷互相排斥
D. 原子核由带正电的质子和带负电的电子组成
C
【例2】废物利用是节约资源的重要手段，下列废物再加工后，最适合做电工钳外套的是 ( )
A. 废铜　　　　　 　B. 废铁　　　　　　
C. 废橡胶　　　　　 D. 废纸壳
C
2 导体和绝缘体
【方法指导】关于生活中常见材料的选择，应从多角度思考问题，综合考虑材料的导电性(绝缘性)、软硬度、耐磨性、熔点高低等，通过对材料各种性能的综合对比，才能选出最优答案。
【变式2－1】为避免引发安全事故，运输汽油的油罐车尾部需拴一条拖在地上的链子。下列最适合用来制作这种链子的材料是 ( )
A. 橡胶　　　　 B. 塑料
C. 硅 D. 铁
D
【变式2－2】下列有关导电性能及材料应用的说法中，正确的是 ( )
A. 硬币、钢尺、订书钉都是导体
B. 铅笔芯、橡皮、塑料吸管都是绝缘体
C. 在任何条件下，绝缘体都不可能变成导体
D. 绝缘体有良好的导电性
A
【例3】下列关于电路的说法中错误的是 ( )
A. 电源是把其他形式的能转化为电能的装置
B. 电路中必须有电源并且是通路时，电路中才有持续电流
C. 用电器是将其他形式的能转化为电能的装置
D. 电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动
C
3 电流与电路
【方法指导】电源将其他形式的能转化为电能，它在电路中是提供电能的。电路中有持续电流的条件有两个：一是要有电源，二是电路为通路。用电器是消耗电能的装置，它将电能转化为其他形式的能。在电源外部，电流沿着“正极→用电器→负极”的方向流动。
【变式3－1】电路就是用导线把电源、用电器、_______等元件连接起来组成的电流路径。实验室所用导线的材料通常是____。如果用导线直接将电源两极相连，就会造成_____，损坏电源。
开关
铜
短路
【变式3－2】【物理与生活】如图所示是具有报警功能的文物展示台，该展示台由木板、弹簧、金属片A、B、C和报警电路组成。当物品搬离展示台时，金属片B在弹力作用下与金属片A、C分开。此时 ( )
A. 灯不亮，电铃不响　
B. 灯不亮，电铃响
C. 灯亮，电铃不响
D. 灯亮，电铃响
D
【例4】下列电路中，闭合开关后，电流表能正确测量出通过灯泡L2电流的是 ( )
A B C D
D
4 电流表
【方法指导】电流表应串联接入电路中，电流从电流表的正接线柱流入，从负接线柱流出；电流表与谁串联，测量的就是谁的电流。
【变式4－1】电流表在使用时，要与被测用电器____联；某次测量时，小明选择的是“0～0.6 A”的测量范围，却按“0～3 A”的测量范围读数，读出的示数为1.8 A，则实际电流为_____mA。
串
360
【变式4－2】如图甲所示是林红同学用电流表测量电流的实物连接图。闭合开关，电流表测量的是通过小灯泡____的电流。如图乙所示，此时电流表选择的测量范围是_______A，电流表的示数是____A。
L1
0～0.6
0.5
【例5】(2024·自贡)在如图所示的电路图中，闭合开关S1、S3，断开开关S2，则小灯泡L1、L2是____(选填“串”或“并”)联；若同时闭合开关S1、S2、S3，则会造成电路______。
并
短路
5 串联电路和并联电路
【方法指导】串联电路电流只有一条路径，并联电路电流有多条路径，同时还需注意短路的情况。
【变式5－1】在进行英语听力测试时，各考场的有线扬声器是同时开播，也是同时停播的，它们的连接方式是____联，原因是它们____(选填“能”或“不能”)独立工作。家庭电路中用电器大多是____联的。
并
能
并
【变式5－2】如图所示，只闭合S1，小灯泡L1、L2组成______电路；断开S1，闭合S2、S3，小灯泡L1、L2组成______电路；闭合S1、S2，断开S3会造成____(选填“L1”或“L2”)短路。
串联
并联
L2
【例6】根据如图所示的电路实物图，请在虚线框内画出对应的电路图。
6 画电路图、连接实物图、电路设计
【方法指导】画电路图的步骤：①判断电路中各元件的串、并联关系；②从电源正极开始，按照电流的方向用规定的符号把电路中的元件画出来，最后将电压表并联在对应的用电器两端。根据电路图连接实物图时，要注意线不可以交叉。
【变式6－1】根据图甲所示的电路图，用笔画线代替导线，连接图乙中的实物电路。
【变式6－2】【物理与生活】(2022·黔西南州)国家关于电动自行车的技术标准规定：电动自行车刹车时，电动机必须断电。所以，电动自行车左右两刹车手柄中各安装有一只开关S1和S2，S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时，开关S1或S2断开，电动机立即断电。下列电路中符合这一要求的是 ( )
A
【例1】关于电流的方向的说法中正确的是 ( )
A. 带电微粒的运动方向就是电流的方向
B. 金属中自由电子移动的方向就是电流的方向
C. 负电荷定向移动的方向与规定的电流方向相反
D. 物理学中规定正电荷移动的方向就是电流的方向
C
1 电流方向易错
【方法指导】电荷的定向移动形成电流，人们把正电荷定向移动的方向规定为电流方向，自由电子带负电，自由电子定向移动的方向与电流方向相反。
【举一反三1】如图所示，取两个相同的验电器A和B，使A带负电，B不带电，用带有绝缘手柄的金属棒把A和B连接起来。下列说法正确的是 ( )
A. A中负电荷通过金属棒流向B，电流方向从A到B
B. A中负电荷通过金属棒流向B，电流方向从B到A
C. B中的自由电子通过金属棒流向A，电流方向从A到B
D. B中的自由电子通过金属棒流向A，电流方向从B到A
B
【例2】对于如图所示的电路，下列说法正确的是 ( )
A. 若S1闭合，S2断开，小灯泡L1不亮、L2亮
B. 闭合S1、S2后，电路将发生短路
C. 闭合S1、S2后，两灯泡并联
D. 闭合S1、S2后，若小灯泡L1灯
丝烧断，则L2也不亮
C
2 串、并联电路的识别易错
【方法指导】判断电路的串并联一般指的是用电器的串并联，先把电压表去掉，再看经过用电器的电路有几条，只有一条电路的是串联，有两条或两条以上电路的是并联。
【举一反三2】如图是玩具汽车的电路图，M表示玩具汽车的电动机。下列说法中正确的是 ( )
A. 开关S1控制整个电路
B. 开关S2控制整个电路
C. 电动机、灯泡可以独立工作
D. 电动机与灯泡是串联的
C
实验20　探究串、并联电路中电流的特点
(课标新增必做实验)
1.【实验电路图】
2.【实验过程】
(1)连接电路时，开关必须断开，电流表要选择合适的测
量范围，电流正进负出。
(2)将电流表分别串联在电路中的A点、B点、C点，记录
数据。
(3)换用不同规格的灯泡多次测量。
(4)实验数据分析。
3.【实验结论】串联电路中的电流处处相等，即I＝I1＝
I2＝…＝In；并联电路干路中的电流等于各支路中的电
流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In。
4.【交流与反思】
(1)电流表的使用及读数。
(2)该实验换用不同的灯泡进行多次测量的目的是使实验
得出的规律具有普遍性。
(3)电流表指针异常偏转分析：①若电流表指针反向偏转，
说明电流表正负接线柱接反；②若指针正向偏转幅度过小，
说明测量范围选择过大；③若指针正向偏转幅度过大，到
达右侧表盘刻度线外，说明所选测量范围过小。
(4)电路故障分析与判断：闭合开关后，如果灯不亮，有可
能是断路或短路。如果短路，则电流表有示数且很大；
如果电流表没有示数，则可能某灯泡烧坏。用导线将灯
泡逐个短接，当接到哪个灯泡两端时另一灯泡发光，则
是被短接的这个灯泡断路了。
(5)探究并联电路的电流关系时，发现通过两支路的电流相
等，原因是选用的两个灯泡的规格相同。
【例20】小铭所在的实验小组在“探究串、并联电路中电流的特点”的实验中设计的电路如图甲、乙所示。
(1)小组决定先探究串联电路中电流的特点，则应选用电路
图____(选填“甲”或“乙”)。
(2)实验中，两个小灯泡的规格应该选择______(选填“相同”
或“不同”)的，在连接电路时，开关应是______的。
(3)小铭同学发现，闭合开关前电流表的指针出现了如图丙
所示的情况，出现该现象的原因是_____________。
甲
不同
断开
电流表未调零
(4)【素养设问】下表是小铭记录的实验数据，其中有一个
数据出现了明显错误，错误的原因是__________________
________________________。
接了较小测量范围，
但按照较大测量范围读数
(5)纠正表格中的错误数据后，小铭得出串联电路中电流的
规律是：在串联电路中，电流_________。
(6)【素养设问】实验中存在不足的地方是_______________
_______________________________。
处处相等
只进行了一次实
验，得出的实验结论具有偶然性
(7)【拓展设问】小组接着进行“探究并联电路中电流的特点”
实验。
①连接电路，闭合开关，发现小灯泡L1亮、L2不亮，故
障原因可能是__________。
②排除故障后，用电流表分别测出A、B、C三点的电流
IA、IB、IC，更换规格______(选填“相同”或“不同”)的
小灯泡多次实验，将数据记录在表格中。
L2断路
不同
③分析数据得出结论：_____________________________
_______________。
并联电路中，干路电流等于各支路电流之和
(8)【素养设问】【实验反思】
①实验过程中更换不同规格的灯泡进行多次测量的目的是
什么？
答：__________________________________________。
②实验时发现闭合开关后，电流表指针向逆时针方向偏转，
原因是什么？
答：______________________。
③电流表测电流时，应与被测用电器____联。
避免实验存在偶然性，使实验结论具有普遍性
电流表正负接线柱接反
串
④在连接电路时，为保护电路，开关必须_______，连接完
成检查无误后，再闭合开关。
⑤选择使用电流表测量范围时先使用_______测量范围进行
______。
⑥用电流表探究串联电路电流特点时，更换不同规格的小灯
泡进行实验是为了使实验结论更具普遍性，小明感觉操作
较为麻烦，只要增加一样器材而不更换灯泡就可以完成测
量多组数据，小明添加的器材是____________。
断开
较大
试触
滑动变阻器
1.(2022·黔东南州)有甲、乙、丙三个轻质小球，甲球带正电。
将甲与乙、丙靠近时，它们相互作用的情况如图所示。则
下列判断正确的是 ( )
A．乙球可能带负电，丙球一定带正电
B．乙球一定不带电，丙球可能带负电
C．乙球一定带负电，丙球可能带正电
D．乙球可能不带电，丙球一定带负电
A
2.(2022·铜仁)(多选)学习了电学知识后，下列说法你认为正
确的是 ( )
A．用毛皮摩擦过的橡胶棒由于失去电子而带正电
B．验电器的工作原理是异种电荷互相吸引
C．规格不同的两只灯泡并联在电路中，两灯亮度不同，
是因为流过两灯的电流不同
D．在电源外部，电流的方向是从电源的正极经过用电器
流向负极
CD
3.(2022·毕节)喜欢观察的小明发现，教室的投影仪内有一个
降温风扇和一个投影灯泡，当闭合投影仪的电源开关S1时，
只有风扇工作，再闭合S2时，灯泡和风扇同时工作。当只
闭合S2时，风扇和灯泡都不工作，以下电路设计符合要求
的是 ( )
A B C D
D
4.(2021·毕节)验电器是检测物体是否带电的仪器。如图所示，
金属球与金属箔之间用金属杆连接，金属杆与圆形支架之
间必须使用________(选填“导体”或“绝缘体”)材料相隔。
若将带电体接触验电器的金属球，金属箔就会张开，是因
为两个金属箔片带______(选填“同种”或
“异种”)电荷，相互______(选填“吸引”
或“排斥”)。
绝缘体
同种
排斥
5.(2019·毕节)如图所示电路，当开关S1、S2闭合后，电流
表A2与R2是____(选填“串”或“并”)联的，电流表A1测量
的是通过______(选填“干路”“R1”或“R2”)的电流，电流表
的指针偏转如图所示，电流表的示数为______A。
串
干路
0.28
6.(2023·贵州)如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要
求完成电路连接。要求：两灯并联，电流表测通过灯L1的
电流，开关控制整个电路，导线不能交叉。
7.(2025·安顺二模)如图所示，小覃同学所在的兴趣小组正在
探究并联电路中电流的规律。
(1)为了防止损坏电流表，在不能事先估计电流大小的情况
下，选择测量范围时，应先用____(选填“大”或“小”)测
量范围进行试触。
(2)图甲是他们设计的电路图，实验时需要测量A、B、C三
处的电流。图乙是他们某次测量时连接的实验电路，此
时电流表测量的是____(选填“A”“B”或“C”)处的电流。
大
C
(3)小覃同学要测量通过L2的电流，只需将图乙中导____ (选填“a”或“b”)的一端移动到电流表的负接线柱上；正确连接好电路后，闭合开关，电流表的示数如图丙所示，为____A。
a
0.3
(4)该小组另一位同学测出一组A、B、C三处的电流，数据
如表所示，由此他得出结论：①干路电流等于各支路电流
之和；②各支路电流相等。小组内交流讨论后，一致认为
该同学的结论不具普遍性，要得到并联电路中电流的规律，
还应该选用规格________(选填“相同”或“不相同”)的灯泡
进行实验。
不相同(共47张PPT)
第19课时　电能　电功　电功率
第四板块　 电与磁
课标内容要求
3.4.5　结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
产生:其他形式的能转化为电能，如风力发电、水力发电等
电
能
国际单位:焦耳(J)
常用单位:②________，也叫度；符号:kW·h
1度=1 kW·h=③__________
产生
与
使用
单位
及
换算
使用:用电器工作的过程就是把电能转化为①_________
的能(消耗电能)的过程
电能表
作用:计量用电器一段时间内消耗的电能
读数方法:电能表计数器上前后两次示数之④_____
电能
电功
电功率
其他形式
千瓦时
3.6 ×106 J
差
电功
定义:电流所做的功，用即W表示
国际单位:焦耳；常用单位:千瓦时
影响因素:电流大小、电压高低、通电时间长短公式:W=⑤_____推导式:W= ，W= I2Rt (只适用于纯电阻电路)
UIt
电能
电功
电功率
电功
率
意义:表示电流⑥ _________的物理量，用P表示
定义:⑦_____________ 与⑧_________之比
公式: ；
推导式: ，P=I2R (只适用于纯电阻电路)
单位:瓦特；简称:瓦；符号:W
做功快慢
电流所做的功
通电时间
电能
电功
电功率
用电器的功
率
额定电压:用电器⑨_________时的电压
实际电压:实际加在用电器两端的电压
额定功率:用电器在额定电压下工作的功率
实际功率:用电器在实际电压下工作的功率
正常工作
当U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作
当U实>U额时，P实>P额，可能烧毁用电器
当U实(不计用电器电阻变化)
额定功率和实际功率的关系
电能
电功
电功率
电功
率
测量小灯泡的电功率
实验原理:P=⑩____
实验器材
实验电路图
实验步骤
实验结论:不同电压下，小灯泡的功率不同，
实际功率越大，小灯泡越亮
UI
电能
电功
电功率
电功
率
【例1】关于电功和电功率，下列说法中错误的是 ( )
A. 千瓦时是电功的单位
B. 电流在单位时间内做功越多，电功率越大
C. 电功率是表示电流做功多少的物理量
D. 电流通过导体消耗的电能越多，电功率不一定越大
C
1 区分电能、电功和电功率的定义
【方法指导】电流做功的过程实质上是电能转化为其他形式能的过程，用电器消耗了电能，获得了其他形式的能量，就是一个电流做功的过程；电功率是表示电流做功快慢的物理量。
【变式1－1】灯泡中有电流时，灯泡发光。关于这个过程中的能量转化，下列说法正确的是 ( )
A. 灯泡消耗的电能全部转化成了光能
B. 因为消耗电能，流过灯泡后的电流变小了
C. 电流做了多少功，电路中就消耗了多少电能
D. 光能最终消失了，没有转化成其他形式的能量
C
【变式1－2】【物理与生活】商场中，微波炉的售货员和顾客就微波炉省电还是费电发生了争论。售货员说：微波炉很省电，用它加热食物花不了多少电费。顾客说：微波炉很费电，他家的微波炉一开就“跳闸”。上述争论中，顾客混淆的两个概念是 ( )
A. 电压和电流　　　
B. 电功率和电流
C. 电能和电功率
D. 电能和电功
C
【例2】在如图所示的电路中，电源电压6 V保持不变，电阻R1的阻值为20 Ω。当开关S闭合时，电流表的示数为0.2 A。求：
(1)R2的阻值；
(2)通电1 min，电流通过R1做的功；
(3)电路消耗的电功率。
2 电功率的计算
解:(1)由图可知，当开关S闭合时，R1与R2串联，电流表测电路中的电流，电阻R1的阻值为20 Ω，电流表的示数为0.2 A，由欧姆定律可知，R1两端的电压
U1 =IR1=0.2 A×20 Ω=4 V
根据串联电路的电压规律可知，R2两端的电压
U2=U－U1=6 V－4 V=2 V
由I= 得，R2的阻值为
(2)通电1 min，电流通过R1做的功为
W1=U1It=4 V ×0.2 A×60 s=48 J
(3)电路消耗的电功率为P=UI=6 V×0.2 A=1.2 W。
答：略。
【方法指导】熟练掌握串并联电路的特点和欧姆定律、电功公式、电功率公式的应用是解决此类问题的关键。根据W=UIt可求出电流做的功；根据P=UI可求出电路消耗的电功率。
【变式2】某消毒柜具有高温消毒和紫外线杀菌功能，其简化电路如图甲所示。发热电阻R=110 Ω，紫外灯L规格为“220 V　50 W”。闭合开关S1和S2，消毒柜正常工作。求：
(1)通过R的电流；
(2)R的电功率；
(3)L工作100 s消耗的电能；
甲
解：(1)由题意可得，灯泡L和电阻R并联在电路中，消毒柜正常工作，
所以电路中的电源电压为220 V，通过R的电流
(2)R的电功率为P=UI=220 V×2 A=440 W。
(3)紫外灯L两端的电压为220 V，正好处于额定电压工作状态，工作100 s消耗的电能
W=P′t=50 W×100 s=5 000 J
答：略。
(4)小明家使用这款消毒柜时发现其实际功率不等于额定功率，已知小明家平均每天需要使用此消毒柜0.5 h，某天电能表的读数为780.6 kW·h，整个家庭电路只使用该消毒柜，2 h后示数如图乙所示，则小明家每个月针对该消毒柜消耗的电能需要付多少电费。(假设消毒柜的实际功率不变，一个月30天，每度电0.6元)
乙
(4)由图乙可知电能表的读数为781.5 kW·h，消毒柜2 h消耗的电能
W1=781.5 kW·h－780.6 kW·h=0.9 kW·h
消毒柜的电功率
一个月消耗的电能
W=Pt=0.45 kW×0.5 h×30=6.75 kW·h，
小明家每个月针对该消毒柜消耗的电能需要付电费
6.75 kW·h×0.6元/(kW·h)=4.05元
答：略。
【例3】一个标有“220 V　1 000 W”的电热器，当接入110 V的电路中时，它的实际功率为 ( )
A. 1 000 W　　　　
B．500 W　　　　　
C．250 W　　　　 　
D．100 W
C
3 对额定功率和实际功率的理解
【方法指导】用电器铭牌所标的电压为额定电压，所标的电功率为额定功率，根据额定电压、额定功率可以求出用电器的电阻，电阻不会随电流、电压的改变而改变，在电路中电
阻是个定值；然后再根据
【变式3－1】如图所示，灯泡L1、L2分别标有“6 V 3 W” “6 V 6 W”字样，电源电压不变，开关S闭合。①只闭合S1，灯泡L1、L发光；②只闭合S2，灯泡L2、L发光。灯泡L在条件②中比在条件①中(设灯丝电阻不变) ( )
A. 电功率较大，亮度较亮
B. 电功率较小，亮度较暗
C. 电功率相同，亮度相同
D. 电功率较大，亮度较暗
A
【变式3－2】如图所示，灯泡L1标有“6 V 3 W”字样、L2标有“6 V 2 W”字样，电源电压为6 V并保持恒定。闭合开关S，忽略温度对灯丝电阻的影响，则甲图中通过L1的电流是____A，L1消耗的实际功率为____W，乙图中灯泡L1两端的电压为____V。
0.5
3
2.4
甲
乙
【例4】如图所示，在探究并联电路中电流、电压规律的实验中，闭合开关S后，发现L1比L2亮。则 ( )
A. L1的电流小于L2的电流
B. L1的电阻小于L2的电阻
C. L1两端电压大于L2两端电压
D. L1的实际功率小于L2的实际功率
B
4 比较灯泡的亮度
【方法指导】(1)由图知两灯泡并联，根据并联电路电压规律分析；(2)灯泡的亮度反映了其实际功率；(3)由P=UI知，在电压相同时，功率大的电流大；(4)由欧姆定律知，在电压相同时，电流大的电阻小。
【变式4－1】甲、乙两灯串联在电路中，甲灯比乙灯亮(温度对灯丝电阻的影响忽略不计)，下列判断错误的是
( )
A. 通过甲灯的电流比乙灯大
B. 甲灯两端的电压比乙灯大
C. 甲灯电阻比乙灯电阻大
D. 甲灯的实际功率比乙灯的实际功率大
A
【变式4－2】两只灯泡，甲灯标有“6 V 9 W”、乙灯标有“6 V 6 W”，则____灯电阻大。如果将它们串联接在6 V的电路上，____灯比较亮一些；如果将它们并联在
6 V的电路上，____灯比较亮一些。
乙
乙
甲
【例1】两个用电器，将甲用电器接入电路中时，测出4 s的时间内做功16 J；将乙用电器接入电路中时，测出10 s的时间内做功30 J。在下面的说法中，你认为正确的是 ( )
A. 甲用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
B. 甲用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
C. 乙用电器的功率大，乙用电器消耗的电能多
D. 乙用电器的功率大，甲用电器消耗的电能多
A
1 电能和电功率易混
【方法指导】用电器做功越多，消耗的电能越多，根据功率的计算公式P＝ 分别计算出甲、乙用电器功率的大小，就可以比较用电器功率的大小。
【举一反三1】下列关于电功率的说法中正确的是 ( )
A. 电流做功越快，电功越大
B. 电流做功越多，电功率越大
C. 用电器消耗的电能越多，电功率越大
D. 用电器消耗的电能越多，电功越大
D
【例2】如图所示是额定电压为6 V的灯泡L的I－U关系图像。结合图像分析，下列说法正确的是 ( )
A. 通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B. 当通过灯泡L的电流为0.3 A时，其额定功率为0.72 W
C. 将这样两个完全相同的灯泡L串联在2.4 V的电源两端，电路的总功率为0.24 W
D. 将灯泡L和18 Ω的定值电阻并联
在3.6 V的电源两端，电路的总
电阻为6 Ω
D
2 电功率的计算——坐标图像类
【方法指导】(1)正比例函数图像是一条经过坐标原点的直线，由灯泡的I－U图像可知，通过灯泡L的电流与其两端的电压不成正比。(2)灯泡两端的电压为其额定电压时，灯泡中通过的电流为额定电流，灯泡正常工作，此时灯泡的功率为额定功率。(3)根据串联电路的分压原理可知，两个相同灯泡串联时，灯泡两端的电压相等，由此可得一个灯泡两端的电压，根据图像可知电路中的电流；由P＝UI计算电路的总功率。(4)根据并联电路规律可得灯泡两端的电压，由图可知灯泡中的电流；根据欧姆定律计算定值电阻中的电流；由并联电路电流规律计算干路的电流；根据欧姆定律计算电路的总电阻。
【举一反三2】如图甲所示，当开关接1时灯泡L1正常发光，接2时灯泡L2正常发光，已知S由接1到接2时，电压表、电流表示数变化如图乙所示，则电源电压是____V，L1的额定功率是____W，L2的额定功率是____W。
6
3.6
0.8
甲
乙
1.(2024·贵州)(多选)如图甲所示电路，电源电压恒为9 V，灯泡L额定电压为6 V，通过L的电流I随其两端电压U变化的关系图像如图乙所示。闭合开关S，下列分析
甲
乙
A.无论如何移动滑片，L的电阻始终为20 Ω
B.滑片向左移动过程中，L的实际功率减小
C.为保证电路安全，R接入的最小阻值为10 Ω
D.L实际功率为0.75 W时，R的阻值为24 Ω
正确的是 ( )
BCD
甲
乙
2. (2022·遵义)(多选)如图甲所示电路，电源电压保持不变，电流表的测量范围为0～0.6 A，电压表的测量范围为0～15 V，滑动变阻器R1的阻值变化范围为0～20 Ω，R2为定值电阻。闭合开关S，滑片P在某两点间移动时电流表示数与电压表示数的变化关系图像如图乙所示。在保证电路安全的情况下，下列说法
甲
乙
A. R2的阻值为5 Ω
B. R1消耗的最大电功率为4.05 W
C. R2消耗的最大和最小电功率之差为1.152 W
D. 电压表的最小示数与最大示数之比为13∶14
正确的是 ( )
AC
甲
乙
3. (2025·贵州)如图甲所示电路中，电压表V1测量______两端的电压。电源两端电压保持不变，闭合开关S，将滑动变阻器滑片P由最右端移至最左端，此过程中，其中一个电压表示数与电流表示数的关系如图乙所示。当滑动变阻器接入电路的阻值为其最大阻值的一半时，它消耗的电功率为_____W。
灯泡L
0.9
甲
乙
4. (2024·贵州)如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R阻值为20 Ω，灯泡L标有“6 V 3 W”字样。当闭合开关S、S1，L正常发光，滑片P在a端时，干路电流为I；当闭合开关S、断开S1，滑动变阻器接入的阻值为10 Ω时，电路中电流为I′。则I:I′＝_____。
4:1
5. (2023·贵州节选)如图甲所示的家用电饭锅，其内部主要部件为两个阻值相同的发热电阻、温控开关等。熬煮稀饭时，在温控开关的自动控制下按快煮→慢熬→保温三种不同的发热功率完成工作流程，其中慢熬过程仅有一个发热电阻工作，电功率P随时间t变化关系的图像如图乙所示。若快煮过程电流做功为W1，慢熬过程电流做功为W2，则W1:W2＝_____。
1:3
甲
乙
6. (2022·铜仁)在“测量小灯泡的电功率”时，某同学选好实验器材并完成了部分连线，如图甲所示，电源电压可调，小灯泡的额定电压为4 V、阻值约为9 Ω，请协助该同学完成实验：
(1)请用笔画线代替导线将实物图连接完整。(要求导线不能交叉、考虑电流表测量范围的选择和滑动变阻器对电路的保护)
甲
乙
丙
(2)连接好电路后，闭合开关，调节滑动变阻器滑片P的位置，眼睛观察_____表并记录小灯泡在多个工作状态下的电压(U)、电流(I)。
(3)根据测量数据，绘出小灯泡的I－U图像如图乙所示，发现图线是一条曲线，该同学由此得出结论：灯丝电阻随两端的电压升高而增大。这是一个错误结论，请你分析结论错误的原因：_____________________
_______。
电压
灯丝电阻随温度的升高
而增大
(4)I－U图像中，Ix为额定电压下小灯泡的工作电流，电流表的示数如图丙所示，小灯泡的额定功率为____W。
(5)该同学了解小灯泡消耗功率的变化特点后，联想到已学知识——通过定值电阻的电流随两端电压变化的关系，于是拆下滑动变阻器，选用一个R0＝7.5 Ω的定值电阻与小灯泡串联，接入电路，再次进行实验，调节电源，可使小灯泡和定值电阻功率同为______W。
1.44
0.768
7．(2022·安顺)在如图所示的电路中，电源电压恒为6 V，滑动变阻器R2标有“20 Ω 3 A”的标示。闭合开关S，电流表的示数为0.3 A。求：
(1)R1的阻值；
(2)R2允许接入电路的最小阻值；
(3)整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比。
解：电阻R1与滑动变阻器R2并联，U=U1=U2=6 V。
(1)电流表测R1的电流I1=0.3 A，
根据欧姆定律I= ，则R1的阻值
(2)滑动变阻器R2标有“20 Ω 3 A”表示允许通过的最大电流
I2=3 A
R2允许接入电路的最小阻值
(3)当变阻器接入电路的电阻最小时，干路电流最大
I大＝I1＋I2＝0.3 A＋3 A＝3.3 A
当变阻器接入电路的电阻最大时，干路电流最小，通过变阻器的最小电流
电路的最小总电流 I小＝I1＋I2′＝0.3 A＋0.3 A＝0.6 A，
由P＝UI得，当电压相同时，电功率之比等于电流之比，整个电路允许消耗的最大功率与最小功率之比
P大∶P小＝I大∶I小＝3.3 A∶0.6 A＝11∶2
答：略。
答：人走灯灭；看完电视后及时关闭电源；夏天，将空调的设定温度适当调高；将家中的白炽灯换为LED灯等。
跨学科实践：为家庭节约用电提建议
“地球一小时”是世界自然基金会应对全球气候变化所提出的一项全球性节能活动，提倡于每年三月最后一个星期六晚上，家庭及商界用户关上不必要的电灯一小时，以此来激发人们保护地球的责任感。熄灯只是一个起点，请你举两个例子，说说生活中我们还能怎样节约用电？(共38张PPT)
第23课时　电磁波及其应用　
能源与可持续发展
第四板块　 电与磁
课标内容要求
1.3.2 知道原子是由原子核和电子构成的，了解原子的核式结构模型。了解人类探索微观世界的大致历程，关注人类探索微观世界的新进展。
2.4.6 知道电磁波。知道电磁波在真空中的传播速度。知道波长、频率和波速。了解电磁波的应用及其对人类生活和社会发展的影响。
3.5.3 列举能量转化和转移具有方向性的常见实例。
3.6.1 列举常见的不可再生能源和可再生能源。
3.6.2 知道核能的特点和核能利用可能带来的问题。
3.6.3 从能源开发与利用的角度体会可持续发展的重要性。
3×108
一次
二次
可再生
不可再生
定义:导体中电流的迅速变化在空间激起电磁波。光也是一种电磁波
传播:电磁波传播不需要介质，在真空中传播的速度c=①_______m/s ，
c=②_____，其中:c为波速(不变)，λ为波长，f为波的频率
应用:广播、电视、移动电话、微波炉、手机通信、Wi-Fi、北斗导航等
现代通信方式:微波通信、卫星通信、光纤通信、网络通信
电磁波及
其应用
能源与可
持续发展
电
磁
波
能
源
分
类
③_____能源:可以从自然界直接获得的，如煤、石油、风能、太阳能等④_____能源:需要消耗一次能源才能获得的，如电能、汽油、柴油
⑤______能源:可以在短期内从自然界得到补充的，如太阳能、风能、
水能等
⑥________能源:不能在短期内从自然界得到补充的，如煤、石油、
核能等
λf
定义:用中子轰击质量比较大的铀235原子核，使其裂变，
释放的能量
能
源
核能
应用
太阳能
能量的转移与转化具有⑩________
来源:太阳内部的⑨________　
利用:太阳灶、太阳能电池、太阳能热水器等
定义:质量很小的原子核，在超高温下结合成新的原子核，
释放的能量
应用:氢弹、太阳内部
核心设备:核反应堆
原理:核反应堆→蒸汽轮机→发电机→电能
原子弹(不可控)
核电站(可控)
电磁波及
其应用
能源与可
持续发展
⑦_____
⑧_____
裂变
聚变
核聚变
方向性
【例1】(2024·湖北)我国于2018年和2024年先后发射了鹊桥号和鹊桥二号中继星，架起了地球与月球背面通信的“天桥”。相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近(如图)，采用了反射率更高的镀金钼丝天线。下列说法错误的是 ( )
A. 鹊桥号利用声波进行信号传输
B. 鹊桥二号利用电磁波进行信号传输
C. 镀金钼丝天线反射的信号传播速度
为3×108 m/s
D. 信息从月球背面传到鹊桥二号比传到鹊桥号用时更短
A
1 电磁波
【方法指导】鹊桥二号中继星通过卫星进行信号转发，该通信利用电磁波传递信息，声波不能在真空中传播，电磁波在真空中传播的速度为3×108 m/s，相比于鹊桥号，鹊桥二号距月球更近。
【变式1－1】如图所示，打开收音机的开关，旋至没有电台的位置，将音量开大，取一节干电池和一根导线，先将导线的一端与电池的负极相连，再将导线的另一端与电池的正极快速摩擦，使它们时断时续地接触，会听到收音机中传出“喀喀”声。关于这个实验，下列说法错误的是 ( )
A. 这个实验对电池有损害，最好用旧电池来做
B. 迅速变化的电流能够产生电磁波
C. 收音机可以接收到电磁波信号
D. 电磁波只能在空气中传播
D
【变式1－2】2025年4月24日，神舟二十号载人飞船在酒泉卫星发射中心发射成功。飞船与地面间的通信是利用 ( )
A. 空气
B. 电磁波
C. 超声波
D. 次声波
B
【例2】下列关于能源的理解正确的是 ( )
A. 能量是守恒的，所以不需要节约能源　　　　
B. 化石能源属于可再生能源
C. 水能、风能是可循环利用的绿色能源
D. 电能属于一次能源
C
2 能源
【方法指导】能量是守恒的，但并不是所有的能量都能直接被人类利用，而且能量的转化与转移具有方向性，因此我们必须要节约能源；煤、石油、天然气属于化石能源，化石能源属于不可再生能源；风能、水能不会产生污染；能够在短期内从自然界得到补充的能源叫可再生能源，短期内不能从自然界得到补充的能源叫不可再生能源；二次能源是指无法从自然界直接获取，必须经过一次能源的消耗才能得到的能源，如电能、乙醇汽油、氢能、沼气。
【变式2-1】(2024·广州)了解能源分类对实现能源可持续发展有重要的意义。下列能源既是来自太阳辐射的能源，又属于可再生能源的一组是 ( )
A. 煤炭、沼气
B. 石油、潮汐能
C. 风能、水能
D. 柴薪、天然气
C
【变式2-2】风电的开发可以有效助力我国实现“碳达峰、碳中和”的战略目标。张北—雄安特高压交流输变电工程投运后，实现了“张家口的风点亮雄安的灯”。从能源的视角来看，“张家口的风”属于_______(选填“可再生”或“不可再生”)能源，它实际上来源于_____能。我国自主研发的单个陆上风电机组功率可达1×107 W，这样一个风电机组在此功率下稳定工作____min产生的电能，相当于200 kg焦炭完全燃烧放出的热量。(焦炭的热值为3.0×107 J/kg)
可再生
太阳
10
【例3】2024年5月25日，我国第三代核电站“华龙一号”示范工程全面建成。关于核能的利用，下列说法正确的是 ( )
A. 核能是可再生能源
B. “华龙一号”是利用聚变产生能量
C. 核燃料中的铀原子核由大量质子和电子组成
D. 核废料仍具有放射性，一般深埋在人烟稀少的地方
D
3 原子的结构、核能
【方法指导】核能是不可再生能源，目前人类只掌握了可控核裂变技术，核电站是利用裂变产生能量的。原子由原子核和核外电子组成，原子核由大量质子和中子组成。核污染主要是指核燃料或核废料具有放射性，因此核废料一般深埋在人烟稀少的地方。
【变式3-1】目前人类大规模利用核能发电的方式属于 ( )
A. 可控核裂变
B. 可控核聚变
C. 不可控核裂变
D. 不可控核聚变
A
【变式3-2】原子由原子核和_________构成。原子核发生变化时，释放出的能量被称为核能，核能属于_________(选填“可再生”或“不可再生”)能源。我国自主设计、建造的“东方超环”核反应装置用于研究如图所示的核反应，这种反应叫作核____(选填“裂”或“聚”)变。
核外电子
不可再生
聚
【例4】社会的发展离不开能源、信息和材料，下列相关说法正确的是 ( )
A. 图甲:石油是可再生能源　　　　　　　　　
B. 图乙:核电站利用核聚变发电
C. 图丙:手机利用超声波传递信息
D. 图丁:二极管具有单向导电性
D
4 信息、能源、材料、可持续发展综合辨析
【方法指导】煤、石油、天然气都是不可再生的化石能源；核裂变和核聚变都能释放能量，原子弹发生的核裂变是不可控的，核电站的核反应堆通过可控核裂变提供能量；目前核聚变过程不可控，如氢弹爆炸就是利用核聚变释放能量；手机利用电磁波来传递信息；二极管具有单向导电性。
【变式4-1】【科技成果】(2022·黔东南州)2021年10月20日，中国“人造太阳”——大型核实验装置“东方超环” (EAST)取得重大突破，创造了世界新纪录，在上亿摄氏度的高温状态下，物质呈现等离子态，它们可以被磁场约束，“人造太阳”是氘核和氚核在超高温条件下发生_____(选填“裂变”或“聚变”)释放出巨大的核能。太阳能安全、清洁，它属于____(选填“可”或“不可”)再生能源。
聚变
可
【变式4-2】2024年4月至10月，世界园艺博览会在成都举行。本届世园会的主题为“公园城市美好人居”，秉持“绿色低碳、节约持续、共享包容”的理念。下列说法中错误的是 ( )
A. 园区内的输电线如果用超导材料制作，可以降低由于输电线发热而引起的电能损耗
B. 园区内使用新能源转运车，是因为新能源汽车比燃油车的能量转化效率高
C. 园区内使用节水装置，是因为地球上淡水资源有限，我们需要节约用水
D. 因为自然界中的能量是守恒的，所以我们不需要节约能源
D
【例1】关于电磁波和声波，下列说法正确的是_________。
①电磁波和声波都是由物体振动产生的；②红外线、紫外线和可见光都属于电磁波；③电磁波和声波在空气中的传播速度都是3×105 km/s；④电磁波和声波的传播都需要介质；
⑤北斗定位系统利用电磁波传递信息；⑥真空中电磁波的频率越高，传播的速度就越大；⑦5G信号在真空中的传播速度大于3×108 m/s；⑧用B超检查人体时利用了电磁波；
⑨微波雷达跟踪飞行目标利用了电磁波；⑩医生用X光片判断是否骨折利用了电磁波
②⑤⑨⑩
1 电磁波和声波易混
【方法指导】(1)电磁波是一个大家族，范围很广，包括各种无线电波、光(可见光和不可见光)和射线。
(2)声波是由物体振动产生的，不能在真空中传播；电磁波可以在真空中传播。
【举一反三1】超声波和电磁波都可以传递信息，下列关于它们的说法中正确的是 ( )
A. 超声波和电磁波都是由物体振动产生的
B. 超声波和电磁波都可以在真空中传播
C. 电磁波在空气中的传播速度远比超声波在空气中的
传播速度大
D. 声呐和雷达都是利用了电磁波反射的原理
C
【例2】近年来，我国科技创新突飞猛进，各种新技术、新能源、新材料等科技成果不断涌现。下列有关说法中正确的是 ( )
A. 固态可燃冰属于二次能源
B. 水能、风能、太阳能属于可再生能源
C. 核聚变获得核能的方式与普通核电站一致
D. LED屏幕主要是由超导材料制成的
B
2 能源分类易混
【方法指导】煤、石油、天然气等属于化石能源，从自然界直接获得不需要加工的能源是一次能源，对一次能源通过加工转化而获得的能源是二次能源；短期内能从自然界源源不断获得的能源是可再生能源，短期内不能从自然界源源不断获得的能源是不可再生能源；普通核电站是利用核裂变来获得能量的；LED屏幕主要是由半导体材料制成。
【举一反三2】(2024·内江)以下能源形式中，属于清洁型能源的是 ( )
A. 煤
B. 石油
C. 焦炭
D. 太阳能
D
1. (2024·贵州)“华龙一号”核电机组是中国核电技术走向世界的“国家名片”。它发电时利用了核裂变释放的下列哪种能量 ( )
A. 核能
B. 动能
C. 光能
D. 势能
A
2. (2023·贵州)我省蕴藏丰富的能源，这些能源可用于发电，下列发电方式中利用不可再生能源的是 ( )
D
A. 乌江源风电场
B. 平箐太阳能电站
C. 构皮滩水电站
D. 发耳火电厂
3. (2022·铜仁)近年来，我国在材料、能源等领域取得了辉煌的成就，下列说法正确的是 ( )
A. 量子计算机中的电子器件都是由超导体制成的
B. 水力、风力、火力发电是不可再生能源的利用
C. 新能源汽车的动力部件是蓄电池，其工作原理与内燃机的工作原理相同
D. 光纤通信利用光在纤维材料中多次反射传输信息
D
4. (2020·黔南州)科技正在改变人们的生活，下列有关新科技应用说法正确的是 ( )
A. 北斗卫星导航是通过光纤传递信息
B. 智能机器人只能通过声音信号控制
C. 用5G手机上网是通过电磁波传递信息
D. 无人自动驾驶汽车行驶不需要消耗能量
C
5. (2022·黔西南州)如图所示是一款运动手环，手环内置一空心密闭的塑料管，管内有一小块可移动的磁铁，管外绕着线圈。戴着这种手环步行时，磁铁随手臂的摆动在管内往复运动，线圈中便会产生电流，这是利用了_________原理。手环中记录的运动数据还可通过_______无线传送到手机上，与好友分享。
电磁感应
电磁波
6. (2022·毕节节选)如图所示是一款无人驾驶的太阳能汽车，它可以实现自动驾驶和远程操控，利用车顶的太阳能电池板提供能源。太阳能是_____(选填“一次”或“二次”)能源，远程操控太阳能汽车的指令是通过_______传递给汽车的。
一次
电磁波
7. (2022·黔西南州)在生产和生活中常用的煤、石油、天然气、太阳能中，属于可再生能源的是_______，实现“低碳生活”的途径之一是减少和控制______________的使用量。
太阳能
不可再生能源
8. (2025·贵州)有一种光电转化玻璃，既能作普通玻璃使用，又能将吸收的太阳能转化为电能。若将其用于生产生活中，请提出两条应用设想。
答：(1)它可以用于制作窗户等，既不影响室内采光，又能将吸收的太阳能转化为电能，为建筑物提供电力。
(2)光电转化玻璃可以应用于汽车、船舶和飞机，在车辆行驶或停放时收集太阳能并转化为电能，为车辆供电，提高车辆的续航能力和节能性。
9. (2021·安顺)核能的合理开发和利用缓解了能源危机，但核废料处理不当会对环境造成极大污染。某国政府不顾民众反对，决定向海洋排放核废水，请你写出此行为将对海洋生态环境造成哪些危害。(写出两条即可)
答：(1)核废料具有放射性，向海洋排放核废水，对海洋生物会造成极大的伤害，最大的影响是破坏鱼类的繁殖能力。
(2)核辐射会造成很多海洋动物的不良变异，一些动物还会把变异遗传给下一代，影响海洋生物长期生存的能力。
跨学科实践：为节约能源设计方案
地球上的水相当丰富，如果能高效地把水分解成氢气和氧气，能源问题将可以得到有效解决。核燃料储量非常丰富，一旦可控核聚变能够实现，可以说将永远解决人类能源的需求。太阳能是取之不尽、用之不竭的，由于太阳能太分散，现在的利用规模很小，在到达地面的能量中，被人类直接利用的太阳能只有万分之零点一，若提高光电转换效率，我们将可以大规模利用太阳能发电。随着科技的发展，像发现核能一样，人类还会不断发现其他新能源并生产人造能源。请回答：
(1)解决能源问题的根本途径是什么？
(2)对于太阳能的使用，我们面临的主要问题是哪些？
(3)就人类现有的技术和认识，你认为应该迫切开发和利用哪些新能源以缓解能源危机？
答：(1)开发利用新能源，提高能源利用率；节约能源。
(2)太阳能分散，受时间、天气限制，光电、光热转换效率低。
(3)充分利用海水资源，进一步掌握可控核聚变技术。(共53张PPT)
第20课时　电流的热效应和焦耳定律
第四板块　 电与磁
课标内容要求
3.4.6　通过实验，了解焦耳定律。能用焦耳定律说明生产生活中的有关现象。
电流的热效应
焦耳定律
定义:电流通过导体时，电能转化为①_____的现象
影响因素:电阻R、电流I、通电时间t
应用:电热水器、电饭锅、电熨斗、电热孵化器等
防止:电视机后盖有孔、电脑内的散热风扇等
内容:电流通过导体产生的热量跟②____________成正比，
跟导体的电阻成③____，跟通电时间成④____
定义式:Q=⑤______
推导公式:Q=W=UIt=Pt(适用纯电阻电路)
内能
电流的二次方
正比
正比
电流的热效应和焦耳定律
【例1】小明回到家中，看到家里有各种家用电器，其中主要是利用电流热效应工作的是 ( )
A. 电热毯　
B. 电冰箱　
C. 电风扇　
D. 笔记本电脑
A
1 认识电流的热效应
【方法指导】电流通过导体要发热，电能转化成内能，这叫作电流的热效应。利用热效应工作的电器，其特点是把电能主要转化成内能，如白炽灯、电炉、电烙铁、电焊等。
【变式1－1】如图所示的便携式封口机，使用电压为3 V的电源，接通电路后，发热电阻温度升高，利用电流的_______实现高温封口。封口时总是把塑料袋烫坏，应将发热电阻换成阻值更____的发热电阻。
热效应
大
【变式1－2】随着人们生活水平的不断提高，越来越多的用电器进入了我们的生活。下列用电器主要利用电流的热效应工作的是 ( )
A. 电风扇 B. 电饼铛 C. 电冰箱 D. 电脑
B
【例2】如图所示，两个相同透明容器中密封着等量的空气。用该装置探究电流产生的热量与哪些因素有关时，下列说法中正确的是 ( )
A. 用U形管中液面高度差反映电流产生热量的多少
B. 通电后可探究电流产生的热量与电流大小的关系
C. 图中两容器中电阻在相同时间内
产生的热量之比是1:4
D. 通电一段时间后，左侧U形管中
液面高度差较大
A
2 探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关
【方法指导】电流通过导体产生热量的多少不能直接观察，但可以通过液面高度差的变化来反映，这种研究方法叫转换法；由图可知，两个电阻串联，说明电流相同，那就不能探究电热与电流的关系；图中两串联电阻电流相等，由Q＝I2Rt可得通电时间相同时，电流产生的热与电阻成正比，所以两电阻产生的热量之比为1:2；根据焦耳定律，在电流、通电时间都相同时，导体的电阻越大，电流产生的热量就越多，U形管的液面高度差就越大。
【变式2-1】用如图所示的装置可探究电流产生热量与_____(选填“电流”或“电阻”)的关系，装置中的U形管______(选填“是”或“不是”)连通器；电流通过电阻R2与R1产生的热量之比为_____；若将R3更换为10 Ω的电阻，______(选填“仍能”或“不能”)完成该实验探究。
电流
不是
1:4
仍能
【变式2-2】如图是探究电流通过导体产生热量的多少跟什么因素有关的实验装置。通电一段时间后，左侧容器连接的U形管液面高度差较大，说明电流通过导体产生的热量跟_____(选填“电流”或“电阻”)有关，如果通过R1的电流为0.2 A，10 s内电阻R2产生的热量为____J。将R1换成10 Ω的电阻，此装置______(选填“能”或“不能”)探究电流产生的热量与电阻的关系。
电流
0.5
不能
【例3】如图是灯泡L和电阻R的电流随电压变化的图像。由图像可知，若将灯泡L和电阻R并联在电压为2 V的电源两端，则它们在相同时间内产生的热量之比为____；若将它们串联在4 V的电源两端，此时电路中的电流为_____A。
5:2
0.15
3 串、并联电路中电热的简单计算
【方法指导】注意串联电路中Q1:Q2=R1:R2和并联电路中Q1:Q2=R2:R1的灵活运用，另外要充分利用图像中给的信息，运用控制变量的思维进行分析。
【变式3-1】已知电阻R1与R2，且R1=3 Ω，R2=6 Ω，若R1和R2并联，则通过这两个电阻的电流之比I1:I2=____，在相同的时间内电流通过R1、R2所产生的热量之比Q1:Q2=____。
2:1
2:1
【变式3-2】用如图所示的装置探究电流产生的热量与______的关系。通电2 min，____(选填“左”或“右”)侧U形管液面高度变化更大，电阻R1与R2产生的热量之比为_____。
电阻
右
1:2
【例4】(2024·苏州)某电饭锅的电路如图所示，发热盘内有发热电阻R1和分压电阻R2，S是温控开关，当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4 A；当温度达到一定值时，开关S自动切换到b，电饭锅处于保温挡，通过的电流为0.25 A。求：
(1)R1的阻值；
(2)电饭锅高温挡的功率；
(3)保温16 min，分压电阻R2产生的热量。
4 串、并联电路中的加热、保温问题
解：(1)当S接a时，电饭锅处于高温挡，通过的电流为4 A，电压为220 V，
R1的阻值
(2)电饭锅高温挡的功率
P高＝UI高＝220V×4A＝880 W
(3)当S接b时，电饭锅处于保温挡，电路总电阻
R2的阻值R2＝R总－R1＝880 Ω－55 Ω＝825 Ω，
保温16 min，分压电阻R2产生的热量
Q2＝I保2R2t＝(0.25 A)2×825 Ω×16×60 s＝4.95×104 J
答：略。
【方法指导】熟练掌握串联电路的特点、电功率公式以及焦耳定律的应用，能正确分析不同状态下的电路连接是解题的关键。由 可知，电路中的总电阻最大时总功率最小，电饭锅处于保温挡；电路中的总电阻最小时总功率最大，电饭锅处于高温挡。
【变式4】小闽设计的车载可加热果蔬搅拌机工作电路如图所示。电热丝R的阻值为4 Ω，电动机标有“12 V　24 W”字样。闭合开关S、S1，电动机正常工作。求：
(1)电源电压；
(2)闭合开关S、S1，电动机1 min内消耗的电能；
(3)闭合开关S、S2，通电100 s，电热丝R产生的热量
解：(1)闭合S、S1时，电路中只有电动机正常工作，
则电源电压U＝U额＝12 V。
(2)根据W＝Pt可知，电动机消耗的电能
W＝Pt1＝24 W×60 s＝1 440 J
(3)闭合S、S2，电路中只有电热丝R工作，通过电热丝R的电流
电热丝R产生的热量
Q＝I2Rt2＝(3A)2×4 Ω×100 s＝3 600 J
答：略。
【例1】电路中，某用电器两端的电压为U，通过的电流为I，用电器的电阻为R，若通电时间为t，则关于该用电器的电功和电热的关系，下列结论正确的是 ( )
A. 电路中，电功UIt＝I2Rt
B. 电路中，电热为UIt，电功为I2Rt
C. 若该用电器所在电路为纯电阻电路，则有UIt＝I2Rt
D. 若该用电器所在电路为非纯电阻电路，则有UIt＜I2Rt
C
1 电能W与电热Q的关系
【方法指导】
项目 电能(电功)(W) 电热（Q）
计算公式 W＝UIt Q=I2Rt
快慢程度 P电＝UI P热=I2R
关系 在纯电阻电路中，W＝Q，P电＝P热 在非纯电阻电路中，W>Q，P电>P热
【举一反三1】一台电动机正常工作时线圈两端的电压为380 V，线圈的电阻为2 Ω，线圈中通过的电流为10 A。这台电动机工作1 s消耗的电能为W，产生的热量为Q，则 ( )
A. W＝3 800 J，Q＝200 J
B. W＝3 800 J，Q＝3 800 J
C. W＝7 200 J，Q＝200 J
D. W＝7 200 J，Q＝3 800 J
A
【例2】(2025·齐齐哈尔)物理学家焦耳于1840年最先精确地确定电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系。探究电流产生的热量多少与电阻大小关系的实验装置如图所示，将其接到电源两端，通电后，装置元件始终完好，则相同时间内定值电阻R1、R2产生的热量之比Q1∶Q2＝____。远距离输电过程中，电流的热效应会引起电能的损耗。若某段时间内，从某发电厂采用110 kV的高压向目的地输电时，输电线路损耗的电能为W1；
1:2
2 串、并联电路的比值问题
在输电线路可承受范围内，保持发电厂输送功率和输电线路不变，不计温度对导线电阻的影响，将输送电压提高到220 kV后，相同时间内输电线路损耗的电能为W2，则W1:W2＝______。
4:1
【方法指导】两个电阻串联，电压、电功率、电功(时间相同)、电热都和电阻成正比；两个电阻并联，电流、电功率、电功(时间相同)、电热都和电阻成反比。
【举一反三2】(2025·东莞二模)如图所示，当开关S闭合，甲、乙两表均为电压表时，两表示数比U甲:U乙＝3:1，则电阻R1:R2＝____；当开关S断开，甲、乙两表均为电流表时，两表示数之比I甲:I乙＝____，相同时间内R1、R2产生的热量之比Q1:Q2＝____。
2:1
1:2
2:3
【例3】【物理与生活】小玥在妈妈指导下用电熨斗熨烫衣服，她首先阅读说明书，知道电熨斗有“低温”“高温”两个挡位，其简化电路如图所示，R1、R2是电热丝，R1＝48.4 Ω，R2＝96.8 Ω，S为旋转式开关。当她旋转触片接触触点1和触点2时，电熨斗为______
挡位，该挡位通电1 min，电流产生的
热量为_______J。
低温
6×104
3 加热(高挡功率)和保温(低挡功率)问题易混
【方法指导】由电路图可知，触片接触触点1和触点2时，R1接入电路中，S的触片接触触点2和触点3时，两电阻并联，根据电阻的串并联特点可知：并联时电阻最小。所以，当她旋转触片接触触点1和触点2时，电熨斗处于低温挡；根据Q＝W＝ 可以求得电流产生的热量。
【举一反三3】(2024·达州)如图所示是某品牌电热毯内部电路简化图，该电热毯具有高低两挡加热功能，下列说法正确的是 ( )
A. 只闭合开关S1时，电路处于高温挡
B. 只闭合开关S2时，电路处于低温挡
C. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于高温挡
D. 同时闭合开关S1、S2时，电路处于低温挡
C
实验常考命题点
1.【猜想】电流的热效应可能与导体电阻、电流大小、通电时间等有关。
2.【设计与进行实验】
(1)实验装置。
实验25　探究电流的热效应
甲
乙
(2)实验方法：转换法和控制变量法。
①转换法的应用：通过温度计的示数或U形管两侧液面的高度差反映产生电热的多少。
②控制变量法的应用。
a.探究电热与电阻的关系，控制通过电阻丝的电流(两电阻串联)和通电时间相同，选择两个电阻不同的电阻丝(见图甲)。
b.探究电热与电流的关系，控制电阻丝阻值和通电时间相同，改变通过两电阻丝的电流大小(见图乙)。
c.探究电热与通电时间的关系，控制电阻丝的阻值和通过电阻丝的电流相同，改变通电时间的长短。
3.【实验结论】
导体产生的电热与电流、电阻和通电时间有关：
(1)在电阻和通电时间相同的情况下，通过导体的电流越大，产生的热量越多。
(2)在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越大，产生的热量越多。
(3)在电阻和通过导体的电流相同的情况下，通电时间越长，产生的热量越多。
4.【交流与评估】
(1)被加热的材料选用煤油或空气的原因：利用煤油比热容小升温明显；空气热胀冷缩明显。
(2)对被加热物质的要求：初温和质量相同的同种物质。
(3)该实验成败的关键是：确保容器的密闭性良好。
(4)多次实验的目的：避免偶然因素对实验结论的影响，得出普遍规律。
5.利用电流的热效应解释日常生活中的现象(例：电视机背后的散热孔、电脑的散热扇)
【例25】如图是探究“电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验装置，两个透明容器中密封着等量的空气。
甲
乙
(1)实验中通过观察___________________的大小来比较透明容器中的电阻丝产生热量的多少。这里运用了_____(选填“转换”或“等效替代”)法。
(2)【素养设问】此实验中选用空气作为被加热物质的原因:___________________________________________。
(3)通电后透明容器中空气的内能是通过_______(选填“做功”或“热传递”)的方式改变的。
(4)甲装置可探究电流产生的热量与_____的关系，通电一段时间后，____(选填“左”或“右”)侧U形管中的液面高度差大。
U形管中液面高度差
转换
空气的热胀冷缩现象明显，便于观察实验现象
热传递
电阻
右
(5)乙装置中电阻R3的作用主要是____________________
_________。
(6)利用如图甲所示的装置进行实验，发现通电一段时间后，左侧U形管中的液面高度几乎不变，出现此现象的原因可能是_________________________。
(7)通电一段时间后发现，图乙所示的装置中两侧U形管内液面高度差始终相等，若电路中只有一处出现故障，则可能是_____________。
(8)若通电时间为8 s，电流为2 A，甲图中左侧电阻产生的热量为____J。
使通过R1和R2的电流不相等
左侧透明容器的密闭性不好
电阻丝R3断路
160
1.(2022·铜仁)如图所示，电源电压12 V保持不变，小灯泡标有“4 V 1.6 W”字样(灯丝电阻不受温度影响)，滑动变阻器标有“50 Ω 1 A”字样，电流表测量范围为0～0.6 A，电压表测量范围为0～3 V。闭合开关，保证各元件不损坏，下列选项正确的是 ( )
C
A. 移动滑动变阻器滑片，小灯泡可能正常发光
B. 电路中消耗的最大功率为4.8 W
C. 滑动变阻器两端电压变化范围为
9～10 V
D.当滑动变阻器滑片P置于b端时，滑
动变阻器通电1 min产生的热量为140 J
2.(2021·铜仁)如图所示是灯L和定值电阻R的I－U图像，当L和R串联在电压恒定的电源上时，L功率为0.3 W；当L和R并联在同一电源上时，干路电流是0.9 A，此时，L的阻值为____Ω，R工作1 min产生的热量是____J。
8
96
3.(2024·贵州节选)电流热效应引发的用电事故屡屡发生，其中很多是由于电路老化或电线选择不规范所致。如家庭电线使用时间过长，出现绝缘皮老化脱落；空调等大功率用电器选用电线过细。请回答：用焦耳定律说明大功率用电器连接细电线存在安全隐患的原因。
答：在材料和长度一定时，细电线的横截面积小，电阻大，根据Q＝I2Rt可知，在电流和通电时间一定时，电阻越大，电流通过导体产生的热量越多，所以容易引发火灾。
4.(2021·黔东南州)如图所示是“探究电流通过导体时产生热量的多少跟什么因素有关”的实验装置。甲、乙是完全相同的密闭容器，里面密封着等量的空气，U形管中液面高度的变化反映密闭空气温度的变化，闭合开关前，A、B两U形管内液面相平。
(1)实验中，乙容器外部的电阻的作用是为了使左右容器内导体中的_____不相等。
(2)由于电流通过导体产生的热量不易直接测量，因此在实验中是通过观察U形管中液面高度的变化来显示甲、乙容器内空气温度的变化，这里采用的物理研究方法是_______。
(3)通过对比观察A、B两U形管中液面高度的变化，____
(选填“甲”或“乙”)容器中导体的电阻产生的热量较多。由此可知，在电阻和通电时间相同时，电流越____
(选填“大”或“小”)，导体中产生的热量越多。
电流
大
转换法
甲
5.(2021·安顺)小明在“探究电流通过导体时产生的热量与哪些因素有关”的实验中，提出了下列猜想：
A. 与通电时间有关 B. 与电阻大小有关
C. 与电压大小有关 D. 与电流大小有关
实验器材有：阻值不同的电阻丝若干、蓄电池、火柴、开关和导线若干。
请回答下列问题。
(1)探究猜想A时，将某一电阻丝接入电路，保证安全的情况下使火柴头充分接触电阻丝，闭合开关一段时间后火柴头才燃烧，这一现象说明：
①电阻丝产生的热量通过_______的方式传递给火柴头；
②电阻丝产生的热量与通电时间_____(选填“有关”或“无关”)。
热传递
有关
(2)探究猜想B时，如图所示，将10 Ω和20 Ω的电阻丝串联接入电路，把两根相同的火柴头分别接触电阻丝(设火柴头与整根电阻丝接触)；
①小明思考，若相同时间内仅有一根电阻丝上的火柴头燃烧，据此能否判断该电阻丝产生的热量多？____
(选填“能”或“不能”)；
能
②闭合开关较长时间后，发现两电阻丝均发热，但火柴头都没有燃烧。在不改变电源电压的情况下，选择下列哪组电阻丝进行实验更可行？____(选填字母)。
A. 20 Ω　30 Ω　　　
B. 15 Ω　15 Ω　　　
C. 5 Ω　25 Ω
C
(3)小明通过上述实验发现：电阻越大，电流产生的热量越多。评估该实验时小明认为：串联电路中不同阻值的电阻两端所分电压不同，那么电流产生的热量与电阻大小有关的结论似乎不可靠。如果改变两电阻丝的连接方式，能否合理完成对猜想B的方案设计？_____(选填“能”或“不能”)。请你说明理由：________________________________________________________________________________。
不能
两电阻并联时，电压相同，由于电阻不同，电流也不同，不能控制电流相同，所以不能
6.(2022·毕节)如图甲是某茶具上煮茶器的电路原理图，R1是加热电阻，R2是保温时的分压电阻，S为电源开关，S1为自动温控开关。S、S1都闭合时，煮茶器处于加热状态；当水沸腾后，S1会自动断开，转为保温状态。煮茶器工作过程中的P－t图像如图乙所示，不计电阻值随温度的变化。求：
解：(1)根据图乙可知，加热时的电功率
P加＝1 100 W
根据 可知，电阻R1的阻值
(1)电阻R1的阻值；
(2)由图乙可知，保温功率P保＝44 W，
由P＝UI可知，保温状态时的电流
根据串联电路的特点可知，通过R1的电流
I1＝I2＝I保＝0.2 A
当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率
P1＝I12R1＝(0.2 A)2×44 Ω＝1.76 W
(2)当煮茶器处于保温状态时，R1的电功率；
(3)由欧姆定律可知，保温状态时R1两端的电压
U1＝I1R1＝0.2 A×44 Ω＝8.8 V
根据串联分压的特点可知，R2两端的电压
U2＝U－U1＝220 V－8.8 V＝211.2 V
当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100 s内消耗的电能
W2＝U2I2t＝211.2 V×0.2 A×100 s＝4 224 J
答：略。
(3)当煮茶器处于保温状态时，电阻R2在100 s内消耗的电能。(共89张PPT)
第18课时　欧姆定律
第四板块　 电与磁
课标内容要求
3.4.2 探究电流与电压、电阻的关系，理解欧姆定律。
4.1.9 用电流表和电压表测量电阻。
4.2.12 探究电流与电压、电阻的关系。
欧姆
定律
探究电流与电压、电阻的关系
保持 R 一定，探究 I 跟 U 之间的关系
(I 与 U 成①______)
保持 U 一定，探究 I 跟 R 之间的关系
(I 与 R 成②______)
正比
反比
欧姆
定律
欧姆定律
内容: 导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比
公式: I = ③_________　
　
欧姆
定律
电阻的测量
原理: R = ④_______　　
方法: 伏安法
实验器材: 电源、 开关、 导线、 滑动变阻器、 待测电阻、 电流表、 电压表
电路图:
欧姆
定律
电路特点
串联
电路
(分压)
U1+U2
欧姆
定律
电路特点
并联电路(分流)
I1+I2
【例1】在探究“导体电流与电阻关系”时，选择了5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω四个电阻进行实验，实验电路图如图所示。下列说法中正确的是 ( )
A. 闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最左端
B. 实验中，应控制定值电阻两端的电压不变
C. 实验中，滑动变阻器的主要作用是控制通
过定值电阻的电流不变
D. 把定值电阻由5 Ω更换为10 Ω时，滑动变
阻器的滑片应向左移动
B
1 探究电流与电压、电阻的关系
【方法指导】实验前滑动变阻器应调到阻值最大处，这样做的主要目的是保护电路。探究电流跟电阻的关系时，要控制电压不变，多次改变定值电阻的阻值并记录电流值，目的是使实验结论具有普遍性。根据控制变量法，研究电流与电阻的关系时，需控制定值电阻的电压相同，当换上大电阻时，根据分压原理确定电压表示数的变化，由串联电路电压的规律结合分压原理确定滑片移动的方向。
【变式1－1】如图所示，探究“电流跟电压的关系”实验中，下列说法错误的是 ( )
A. 探究电流跟电压的关系时，需要控制导体的电阻一定
B. 滑动变阻器可以起到改变定值电阻两端电压的作用
C. 实验的结论是：电流跟电压成反比
D. 多次实验是为了得到电流跟电压之
间的定量关系
C
【变式1－2】某同学在探究“电流跟电压、电阻的关系”时，根据收集到的数据画出如图所示的I－R图像，下列结论与图像相符的是 ( )
A. 电阻一定时，电流随着电压的增大而增大
B. 电阻一定时，电压随着电流的增大而减小
C. 电压一定时，电阻随着电流的增大而增大
D. 电压一定时，电流随着电阻的增大而减小
D
D
2 欧姆定律的理解
【例2】由 变形可得 ，以下理解正确的是 ( )
A. 导体的电阻跟它两端的电压成正比
B. 导体的电阻跟通过它的电流成反比
C. 当导体两端的电压为0时，导体的电阻为0
D. 导体的电阻是导体本身的一种性质，跟导体两端的电压
和通过导体的电流无关
【方法指导】本题考查对欧姆定律变形公式的理解，解题时应明确影响电阻大小的因素是导体的材料、长度、横截面积和温度，这类选择题常有两种说法是正确的：一是电阻与电压、电流无关；二是电阻等于电压与电流的比值。
【变式2－1】根据欧姆定律可以得到公式 ，关于这个公式的下列说法中，正确的是 ( )
A. 同一导体的电阻与加在它两端的电压成正比
B. 同一导体的电阻与通过它的电流成反比
C. 导体两端电压为零时，导体的电阻也为零
D. 同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几
倍，电压与电流的比值不变
D
【变式2－2】当某导体两端的电压为3 V时，通过它的电流为0.2 A，该导体的电阻为____Ω；当它两端电压为6 V时，它的电阻为____Ω，电流为____A；当它两端的电压为0 V时，该导体的电阻是____Ω，通过它的电流是____A。
15
15
0.4
15
0
【例3】(2022·黔西南州)如图所示的电路中，电源电压保持不变。电阻R1的阻值为10 Ω，只闭合开关S1，电流表A1的示数为0.3 A。求：
(1)电源电压。
(2)再闭合开关S2，电流表A2的示数变化
了0.1 A，电阻R2的阻值。
3 欧姆定律的计算
(1)电源电压。
解：(1)只闭合开关S1，电路为R1的简单电路，电流表A1测量通过R1的电流，电源电压
U＝U1＝I1R1＝0.3 A×10 Ω＝3 V
(2)再闭合开关S2，电流表A2的示数变化了0.1 A，电阻R2的
阻值。
(2)再闭合开关S2，电阻R2和电阻R1并联，电流表A2的示数变化了0.1 A，即干路上的电流增大了0.1 A，由于R1两端电压仍为电源电压，因此通过R1的电流I1保持不变，通过R2的电流等于干路中电流的增加量，即I2＝ΔI＝0.1 A；
R2的阻值 。
答：略。
【方法指导】首先判断电路是串联电路还是并联电路，其次弄清电表所测的对象，避免判断不当出现错误，再利用串并联电路的电流与电压规律结合欧姆定律即可解答。
【变式3－1】如图甲所示，已知定值电阻R1的阻值为30 Ω，闭合开关时整个电路正常工作，两电流表的指针都指在同一位置，示数如图乙所示。
问(设电源电压保持不变)：
(1)电源电压U是多少？
(2)通过定值电阻R2的电流是多少？
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的是电阻R1还是R2。
(4)此时替换后的电流表示数减少了0.3 A，求未知电阻Rx的阻值。
(1)电源电压U是多少？
(2)通过定值电阻R2的电流是多少？
解：(1)R1两端的电压U1＝I1R1＝0.3 A×30 Ω＝9 V，
电源电压U＝U1＝9 V。
(2)通过R2的电流I2＝I总－I1＝1.5 A－0.3 A＝1.2 A。
(3)现用一个未知阻值的定值电阻Rx替换电阻R1或R2，替换
后只有一个电流表的示数发生了变化，请判断Rx替换的
是电阻R1还是R2。
(3)如果A1的示数发生变化，则A的示数也一定变化，这显
然不符合题意，所以示数发生变化的一定是电流表A，
而电流表A1的示数不变，由此推断未知电阻Rx替换的
是R2。
(4)此时替换后的电流表示数减少了0.3 A，求未知电阻Rx的
阻值。
(4)当Rx替换R2后，设此时总电流为I总′，据题意得
I总′＝I总－0.3 A＝1.5 A－0.3 A＝1.2 A
则通过Rx的电流Ix＝I总′－I1＝1.2 A－0.3 A＝0.9 A，
电阻Rx的阻值 ＝10 Ω。
答：略。
【变式3－2】(2024·贵州模拟)如图所示，电源两端电压U保持不变，电阻R1的阻值为3 Ω，电阻R2的阻值为9 Ω。当开关S闭合时，电压表示数为3 V。求：
(1)电流表的示数I；
(2)R2两端的电压U2；
(3)电源电压U。
(1)电流表的示数I；
解：(1)因串联电路中各处的电流相等，所以，电流表的示数 。
(2)R2两端的电压U2；
(3)电源电压U。
(2)由I＝ 可得R2两端的电压为U2＝IR2＝1 A×9 Ω＝9 V。
(3)电源电压U＝U1＋U2＝3 V＋9 V＝12 V。
答：略。
【例1】如图所示，当S闭合，甲、乙为电压表时，示数比为2∶5，则R1∶R2＝_______；当S断开，甲、乙为电流表时，电路连接状态为_______(选填“串联”或“并联”)，此时甲、乙两电流表示数比为_______。
3∶2
并联
5∶3
1 运用欧姆定律计算比例问题
【方法指导】熟练掌握串并联电路的特点、电压表和电流表的特点以及欧姆定律的应用，是解决此类问题的关键。此外串联分压和并联分流规律也常用于解决比例的问题。
【举一反三1】在如图所示的电路中，电源电压保持不变，当开关S闭合，甲、乙两表为电压表时，两表示数之比
U甲∶U乙＝5∶3，则R1∶R2＝______；当开关S断开，甲、乙两表为电流表时，两表示数之比I甲∶I乙＝______。
2∶3
2∶5
【例2】如图，电源电压保持不变，S1和S2是两个可以同时断开或闭合的联动开关，已知R1＝10 Ω，当两个开关同时断开时，电流表的示数为0.4 A，当两个开关同时闭合时，电流表的示数为1.5 A，此时通过R2的电流为0.5 A，则电源电压为____V，R2的阻值____Ω，R3的
阻值为____Ω。
10
20
15
2 欧姆定律在串、并联电路中的应用
【方法指导】此类问题考查的是欧姆定律的应用，要弄清电路的连接方式，关键是根据串并联电路的电阻规律和欧姆定律确定两种情况下对应的电表示数。
【举一反三2】如图所示，电源电压为12 V保持不变，R1＝10 Ω。只闭合开关S时，电流表的示数为0.3 A，则R1两端的电压U1＝____V，R2＝____Ω；当断开开关S，闭合S1、S2时，则电流表的示数为____A。
3
30
1.6
【例3】(2024·长沙)小明制作了一款可调亮度的小台灯，电路如图所示。电源电压保持不变，灯泡的电阻为10 Ω，不考虑温度对灯丝电阻的影响，滑动变阻器标有“20 Ω　1 A”字样。
3 滑动变阻器滑片移动引起的动态电路分析
(1)闭合开关后，移动滑片使R的阻值变____时，通过灯泡
的电流变大，灯泡变亮；
(2)当滑动变阻器R接入电路的阻值最大时，通过灯泡的电
流为0.15 A，此时灯泡两端的电压为____V。若灯泡两端
允许的最大电压为2.5 V，为保证电路安全，滑动变阻器
接入电路的最小阻值为____Ω。
小
1.5
8
【举一反三3】(1)(2024·牡丹江)如图所示，闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P向左移动时，电表示数的变化情况是 ( )
A. 电流表示数变大，电压表示数变大
B. 电流表示数不变，电压表示数不变
C. 电流表示数变大，电压表示数不变
D. 电流表示数变小，电压表示数变大
C
(2)在如图所示的电路中，电源电压恒定，当滑动变阻器RP
的滑片从最左端滑到最右端的过程中，下列说法正确的
是 ( )
A. 电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表示数变大，电压表示数变小
C. 电流表示数不变，电压表示数变小
D. 电流表示数不变，电压表示数不变
C
【例4】如图所示，电源电压恒定，先只闭合开关S1，两电表均有示数；再断开S1，同时闭合S2和S3，此过程中 ( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数变小，电流表示数不变
C. 电压表示数与电流表示数的乘积变大
D. 电压表示数与电流表示数比值不变
C
4 开关通断引起的动态电路分析
【举一反三4】如图所示，先闭合开关S，然后再闭合S1，则关于电流表和电压表示数变化情况，下列判断正确的是 ( )
A. 电压表示数变大，电流表示数变小
B. 电压表示数变小，电流表示数变大
C. 电压表和电流表示数都变大
D. 电压表和电流表示数都变小
D
【例5】医生给病人量体温时，经常使用图甲所示的非接触式红外线测温枪。图乙是它的工作原理图，R0是定值电阻，R是红外线热敏电阻，其阻值随人体温度变化的图像如图丙所示。闭合开关S后，对该电路分析正确的是 ( )
A. 体温越高，R的阻值越大
B. 体温越高，电压表的示数越大
C. 体温越低，R两端的电压越小
D. 体温越低，通过R0的电流越大
B
5 敏感电阻引起的动态电路分析
【方法指导】由电路图可知，闭合开关S后，定值电阻R0与红外线热敏电阻R串联，电压表测R0两端的电压。根据图丙读出体温变化时R的阻值变化，从而得出总电阻的变化，根据欧姆定律可知电路中电流的变化和R0两端的电压变化，利用串联电路的电压特点可知R两端的电压变化。
【举一反三5】(2024·黑龙江)天然气是一种清洁能源，方便居民使用的同时，也存在着泄漏的安全隐患。物理兴趣小组在老师的指导下设计了天然气泄漏检测电路，如图所示，电源电压恒定不变，R0为定值电阻，R为气敏电阻。R的阻值随天然气浓度的增大而减小，则天然气 ( )
A. 浓度增大，电流表示数变小
B. 浓度增大，电压表示数变小
C. 浓度减小，电流表示数变大
D. 浓度减小，电压表示数变小
D
6 涉及“极值”“范围”的计算
【例6】如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关时，滑动变阻器的滑片P从b端滑到a端，电压表示数U与电流表示数I的变化关系如图乙所示。下列说法正确的是 ( )
A. 定值电阻R的阻值是8 Ω
B. 定值电阻R的阻值是4 Ω
C. 滑动变阻器的阻值范围
是0～18 Ω
D. 滑动变阻器的阻值范围是0～12 Ω
D
【方法指导】(1)当滑片P位于a端时，电路为R的简单电路，电压表测电源的电压，电流表测电路中的电流，滑动变阻器的电阻丝接入电路的有效长度为0，接入电路的有效电阻也最小，此时电路中的电流最大，根据图像读出最大电流和电压表的示数，据此可知电源的电压，根据欧姆定律求出定值电阻R的阻值；(2)当滑片P位于b端时，定值电阻R与滑动变阻器的最大阻值串联，此时电路中的电流最小，根据图像读出电路中的最小电流，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出滑动变阻器的最大阻值。
【举一反三6】(2021·铜仁)(多选)如图所示，电源电压为18 V，定值电阻R1＝10 Ω，滑动变阻器R2标有“50 Ω　2 A”，电流表测量范围为“0～3 A”。在确保电路安全的情况下，下列说法正确的是 ( )
A. 滑片P向右移动过程中，电流表的示数变小
B. 滑动变阻器允许接入电路中的阻值范围为0～50 Ω
C. 若电源电压可调，电源电压可调节的最
大值为25 V
D. 若电源电压可调，为使电流表示数达到
最大，电源电压可调节的最小值为18 V
AC
【例7】如图所示，电源电压保持不变，R1＝10 Ω，当闭合开关S，滑动变阻器滑片P从a端移到b端，两电表示数变化关系用图乙中线段AB表示，则电源电压和滑动变阻器的最大值分别为 ( )
A. 6 V　20 Ω　
B. 4 V　20 Ω
C. 6 V　10 Ω
D. 4 V　10 Ω
A
7 欧姆定律坐标曲线图像类相关计算
【方法指导】此类问题结合图像考查了欧姆定律及串联电路特点的应用和计算，难点是明白滑片移动过程中电路的变化情况。当滑片P在a端时，变阻器的电阻最大，此时电路中的电流最小，在图乙中读出此时的电压与电流，用 即可计算出滑动变阻器的最大电阻；当滑片P在b端时，变阻器的电阻为0，此时电路中的电流最大，在图乙中读出此时的电流，用U＝IR1即可计算出电源电压。
【举一反三7】如图甲所示电路，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端的过程中，R1、R2的I－U关系图像如图乙所示。则下列判断正确的是 ( )
A. 图线A是电阻R1的I－U关系图像
B. 电阻R1的阻值是20 Ω
C. 滑动变阻器R2的最大
阻值为30 Ω
D. 该电路的电源电压为14 V
B
实验23　探究电流与电压、电阻的关系(课标必做实验)
实验常考命题点
1.【实验电路图】
(1)实验电路图。
(2)根据电路图连接实物图。
(3)实物图连接错误的判断及改正。
2.【实验方法】
控制变量法：探究电流与电压的关系时，要控制导体的电
阻不变，多次改变电压的大小；探究电流与电阻的关系时，
要控制导体两端的电压不变，多次改变电阻的大小。
3.【实验过程】
(1)连接电路时，开关断开，滑动变阻器的滑片移到最大
阻值处。
(2)电压表、电流表、滑动变阻器的使用。
(3)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，改变电阻两端的
电压(更换电阻后，下一步操作是调节滑动变阻器，
使每次电阻两端电压保持不变)。
(4)设计表格和记录数据。
(5)分析数据和图像得出结论。
4.【实验结论】
在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
在电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
5.【交流与反思】
(1)滑动变阻器的作用。
(2)实验中不可以把定值电阻换成小灯泡的原因：小灯泡的
电阻会随温度的升高而增大。
(3)多次进行实验的目的：使实验结论具有普遍性。
(4)电路故障分析与判断。
(5)导体电阻和电压的计算。
【例23】小明所在小组在做“探究通过导体的电流与电压、电阻的关系”实验，电源电压恒为4.5 V。
(1)请根据图甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示
的实物连接成完整电路。
(2)在连接电路时，要求先将开关______，并且将滑动变
阻器的滑片移到__________的位置。
断开
阻值最大
(3)实验前检查仪表时发现，电流表的指针如图丙所示，出
现这种现象的原因是__________________；若改正后将
电流表接入电路，闭合开关后，电流表的指针仍如图丙
所示，出现这种现象的原因是_______________________
_____。
电流表的指针未调零
电流表的正、负接线柱接反了
(4)【拓展设问】当连完最后一根导线后发现两电表的指针
均发生偏转，并且指针总在晃动，造成上述现象的原因
分别是①____________________；②_________________。
(5)实验中按电路图正确连接好电路后，闭合开关并移动滑
动变阻器的滑片，发现无论怎样移动滑片，电压表的示
数总为4.5 V，你认为故障原因可能是______________或
________________。　
连接电路时开关未断开
电路某处接触不良
定值电阻断路
滑动变阻器短路
(6)【拓展实验】在“探究电流与电压的关系”实验过程中，
通过调节滑动变阻器的滑片P做了三组实验，数据如下
表所示，请你根据表格中的实验数据回答下面的问题。
①表格中空格一栏应该填上___________。
②本实验所使用的定值电阻的阻值是____Ω。
③请根据表中数据在图丁中描点连线。
对所得图像进行分析，可得出结论：
_____________________________。
④完成上述实验后为了获得普遍的实验结论，
还需要_________________________________。
电压U/V
10
电阻一定时，电流与电压成正比
换不同阻值的定值电阻重复上述实验
⑤小明提出改用小灯泡来探究电流与电压的关系，你认为
他的实验方案可行吗？请说明理由。答：_______(选填
“可行”或“不可行”)，理由：_______________________
______________________。
(7)在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小东选用了阻值
分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω及25 Ω的五个定值电阻
进行实验。
不可行
小灯泡的电阻不是定值，会随温度的变化而变化
①实验过程中先将5 Ω的电阻接入电路，闭合开关后，移动
滑动变阻器的滑片使电压表的示数为U0，记录相应的电
流值；然后断开开关，将5 Ω的电阻换成10 Ω的电阻接入
电路，再次闭合开关后，电流表的示数______，电压表
的示数______(前两空均选填“变大”“变小”或“不变”)，
此时应将滑片向____(选填“A”或“B”)端移动，直至____
_________________，记下相应的电流值。这里采用的
物理方法是___________法。
变小
变大
A
电
压表的示数为U0
控制变量
②根据实验所得的五组数据绘制出的I－R图像如图戊所示，
由图像可得出的结论是_____________________________。
实验中所控制的电压U0＝_____V。
③为了用所选定值电阻完成实验，滑动变阻器的最大阻值至
少为____Ω。
电压一定时，电流与电阻成反比
2.5
20
实验24　用电流表和电压表测量电阻(课标新增必做实验)
实验常考命题点
1.【实验原理】
2.实验器材：电源、开关、待测电阻、滑动变阻器、电流表、
电压表和导线若干。
3.电路图如图所示：
4.实验步骤：
(1)根据电路图连接实物。连接实物时，必须注意开关应
断开。
(2)检查电路无误后，闭合开关S，多次改变滑动变阻器的
阻值，分别读出电流表、电压表的示数，填入表格。
(3)算出几次Rx的值，求出平均值。
【例24】某物理实验小组正在使用伏安法测量未知电阻Rx的阻值，实验电路如图甲所示(电源电压为3 V)。
(1)请你用笔画线代替导线，将图甲中的电路连接完整，导
线不得交叉；闭合开关S前，应将滑动变阻器滑片移到
最____(选填“左”或“右”)端。
右
(2)小陈设计了一个记录与处理数据的表格，如下表所示，
请将表中①②③处的内容填写完整。
电压U/V
电阻Rx/Ω
电阻Rx的平均值/Ω
(3)闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数
接近3 V，则电路故障原因可能是________________。
(4)排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为
1.6 V，电流表示数如图乙所示，其读数为_____A，
则未知电阻Rx＝____Ω。接下来测量多组实验数据算
出Rx平均值，这样做的目的是___________________。
定值电阻Rx断路
0.16
10
减小测量带来的误差
(5)利用图甲的实验器材还能完成下列探究实验____(选填
字母)。
A. 探究电流与电压的关系　　　　　　
B. 探究电流与电阻的关系
A
(6)【拓展实验】实验中电流表突然损坏，小组同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出Rx阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，a、b为滑动变阻器左右两个端点，滑动
变阻器最大阻值为Rmax，
请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关S，_________________，读出电压表示数为U1；
②闭合开关S，_________________，读出电压表示数为U2；
③待测电阻Rx＝__________(用已知和测量出的物理量符号
表示)。
滑片P移到a端时
滑片P移到b端时
(7)【拓展实验】小明的小组将标有“2.5 V”字样的小灯泡替
换未知电阻Rx继续进行“测量小灯泡的电阻”实验，实验
电路如图丁所示。
①连接电路时，开关应处于______状态。连接好电路，将
滑片P移至最右端，接通电路后，发现小灯泡不发光，
电压表示数约为3 V，其原因可能是小灯泡______；
②排除故障后，闭合开关，调节滑片P，电压表示数如图
戊所示，为____V，为测量小灯泡正常发光时的电阻，
应将滑片P向____端滑动；
断开
断路
2.2
左
③下表是记录的实验数据，则小灯泡正常发光时的电阻约为____Ω(结果保留小数点后1位)；实验中发现灯泡越亮，温度越高，结合数据可知：灯丝温度越高，电阻越____；
8.3
大
④小明在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处，灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素，分析产生这一现象可能的原因：______________________
________________________________________________。
捏滑片时减小了电阻丝接入电路中的长度，减小了电阻，增大了电路中的电流
1.(2023·贵州)(多选)如图所示电路，电源电压保持不变，灯
L1、L2分别标有“6 V　0.5 A”“6 V　1 A”字样。只闭合S，
滑片P置于滑动变阻器最左端，仅有一只灯泡正常发光；
滑片P置于中点，再闭合S1，电压表示数为4 V。
若灯丝电阻不变，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是 ( )
A. 灯L1的阻值为12 Ω
B. 两灯同时发光时，L1比L2暗
C. 电源电压为9 V
D. 滑动变阻器的最大阻值为30 Ω
ACD
2.(2022·安顺)图甲是一种测温电路，温度表由测量范围为3 V的电压表改装而成，电源电压U恒为6 V，R的阻值为40 Ω，热敏电阻的阻值Rt随温度t变化的关系如图乙所示。则 ( )
A. 电路可测量的最高温度为50 ℃
B. 温度表的10 ℃应标在电压表1 V刻度处
C. 若将U增大3 V，R增大60 Ω，
电路可测量的最高温度将增大
D. 若仅将U减小，电路可测量的
最高温度将减小
C
3.(2022·毕节)小华同学在“探究电流与电阻关系”的实验时，
定值电阻R有5 Ω、10 Ω、20 Ω三种规格，R1为滑动变阻
器，电源电压保持3 V不变。
(1)为能完成实验，用笔画线将图甲连接完整。
(2)小华首先将阻值为5 Ω的电阻接入电路，闭合开关后，
发现电流表指针向左偏转如图乙所示，其原因可能是
__________________________。
(3)改正电路后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为2 V时，记录电流表的示数，作为第一组数据；接下来用10 Ω的电阻替换5 Ω的电阻做实验，移动滑片P，使电流表的示数为_____A时，作为第二组数据，然后将20 Ω的电阻替换10 Ω的电阻继续实验，并正确记录数据，根据实验数据总结得出：在电压一定时，电流与电阻成反比。
电流表正、负接线柱接反了
0.2
4.(2025·贵州)在“测量小灯泡正常发光时的电阻”的实验中，
实验小组连接了如图甲所示的电路，小灯泡标有“2.5 V”
字样。
(1)连接电路时，开关应处于_____状态。
(2)如图甲所示，还有一根导线未连接滑动变阻器，为使滑
动变阻器能起到调节作用，这根导线应连接在滑动变阻
器的____(选填“B”或“C”)接线柱上。
(3)移动滑动变阻器滑片，当电压表示数为_____V时，小灯
泡正常发光，此时电流表示数如图乙所示，为_____A，
由此便可计算出小灯泡此时的电阻。
断开
C
2.5
0.3
5.(2025·贵州节选)如图所示电路，电源两端电压恒为3 V，
定值电阻R1阻值为10 Ω。闭合开关S，电流表示数为0.2 A。
(1)通过电阻R1的电流为____A。
(2)求R1两端电压U1。
0.2
解：由欧姆定律可知，R1两端电压
U1＝IR1＝0.2 A×10 Ω＝2 V
答：略。
6.(2023·贵州节选)如图所示电路，电源电压恒为3 V。闭合
开关S，电流表的示数为0.5 A，干路电流I＝1.5 A，设灯丝
电阻不变，求：
(1)通过灯L1的电流I1；
(2)灯L2的阻值R2。
(1)通过灯L1的电流I1；
解：(1)由图可知，灯泡L1和L2并联，
电流表测量通过L2的电流，
根据并联电路的电流特点可知，通过L1的电流
I1＝I－I2＝1.5 A－0.5 A＝1 A
(2)灯L2的阻值R2。
(2)根据并联电路的电压特点可知，
灯泡L1与L2两端的电压相等，都等
于电源电压，即U2＝U＝3 V，
灯L2的阻值 ＝6 Ω。
答：略。

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