第一节 电阻和变阻器
答案：（1）电阻 （2）欧姆 （3）千欧（kΩ） （4） （5）材料 （6）温度 （7）变阻器 （8）长度 （9） （10）最大电流 （11）
1．电阻
（1）定义
导体对电流的阻碍作用叫电阻。用字母R来表示。
（2）单位
电阻的单位是欧姆，用希腊字母Ω表示。除了欧姆这个单位之外，表示电阻时还经常用到千欧（kΩ）和兆欧（MΩ）。1 kΩ＝1 000 Ω＝103 Ω，1 MΩ＝1 000 kΩ＝106 Ω。
（3）电阻在电路中的符号
【例1】有两段导体1和2，在相同的电压下，通过导体1的电流较大，通过导体2的电流较小，则哪段导体的电阻大（ ）
A．导体1的电阻大
B．导体2的电阻大
C．两段导体的电阻一样大
D．不能确定
解析：在相同的电压下，通过导体1的电流大于通过导体2的电流，说明导体2对电流的阻碍作用大，即导体2的电阻大。
答案：B
提示：在同一个电压下，通过导体的电流越大，说明该导体对电流的阻碍作用越小；通过导体的电流越小，说明该导体对电流的阻碍作用越大。
2．电阻的大小与哪些因素有关
导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小跟导体的长度、材料、横截面积和温度有关。
析规律 “类比法”理解影响导体电阻大小因素
①粗细相同的水管，管子越长，对水的阻力越大。导体越长，它的电阻越大。
②长度相同的水管，管子细，对水的阻力大。导体越细，它的电阻越大。
③铁水管容易生锈，塑料水管不会生锈，生锈的水管对水的阻力大。导体的电阻与导体的材料有关。
【例2－1】导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、________。如图所示的实验中，AB和CD都是镍铬合金线，长度相同，粗细不同，这个实验是研究导体的电阻跟________的关系。
解析：
答案：长度、横截面积和温度 横截面积
提示：研究一个物理量与多个因素之间的关系时，应注意控制变量法的应用。例如研究电阻与温度的关系时，应控制材料、长度和横截面积相同，只改变温度这一因素。
辨误区 对电阻概念理解
导体电阻是导体自身的一种性质，它决定于导体的材料、长度、横截面积和温度的情况，与导体两端的电压大小，与导体中的电流大小均无关。对于一个已知阻值的电阻来说，它接入电路与不接入电路，阻值是一样的。
【例2－2】下列关于电阻的说法正确的是（ ）
A．导体两端的电压越大，电阻越大
B．导体中的电流越小，电阻越大
C．导体不接入电路中时，电阻为零
D．导体的电阻与电压、电流的大小无关，一个导体的电阻若是10 Ω，那么当它没接入电路时，阻值仍然是10 Ω。
易错答案：A或B或C
纠错剖析：分析此题时，一定要明确电阻是导体本身的一种性质。
选项
易错角度
纠错剖析
A
对电阻的概念存在模糊认识，误认为电阻与导体两端的电压和通过导体的电流有关。
电阻是导体本身的一种性质，它的大小是由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定的，与导体中是否有电流通过无关。
B
C
误认为既然电阻是导体对电流的阻碍作用，那么当导体中没有电流时，则导体也就没有电阻。
正确答案：D
3．变阻器
阻值可以改变的电阻称为变阻器；实验中常用的变阻器有滑动变阻器和变阻箱。
（1）滑动变阻器
①原理：通过改变接入电路的电阻丝的长度来改变接入电路的电阻的大小。
②结构
滑动变阻器的结构示意图和在电路图中的符号表示如图甲、乙所示。
③铭牌上各参数的物理意义
“电阻值”表示该滑动变阻器的最大可调阻值；“电流值”表示允许通过的最大电流值。如某滑动变阻器的铭牌上标有“200 Ω 5 A”，表示该滑动变阻器可调的最大电阻是200 Ω，允许通过的最大电流是5 A。
④使用方法
a．串联在电路中，连接时要接“一上一下”的接线柱，接法如图所示：
b．使用前应将滑片放在变阻器阻值最大位置；
c．使用前要了解铭牌，铭牌上标有变阻器的最大电阻值和变阻器允许通过的最大电流值。
（2）电阻箱
①电阻箱是一种能够读出阻值的变阻器，电阻箱在电路图中的符号是。电阻箱的外形结构如图所示。
②电阻箱的使用和读数
a．使用
电阻箱的面板上只有两个接线柱，使用时只要将这两个接线柱连入电路，调节旋盘即可。
b．读数
将各旋盘对应的指示点（图中的小三角）乘以面板上标记的倍数，再将它们相加，所得数值即为电阻箱在电路中的电阻值。
（3）滑动变阻器和电阻箱的区别
①滑动变阻器的优点是可以连续改变连入电路中的电阻值；缺点是不能准确读出连入电路中的电阻值，如收音机音量的调节、舞台上灯光的调节等都是利用滑动变阻器来实现的。
②电阻箱有可以读出数值的优点，但不能连续改变电阻的大小，其电阻的改变是跳跃式的，如电风扇、电饭锅等都是利用电阻箱实现跳跃式调节的。
谈重点 辨析比较滑动变阻器与电阻箱
种类
原理
实物
符号
接线方法
滑动变
阻器
常用变阻器是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻
①接入电路时不能只将金属杆C、D或电阻丝A、B接入电路
②按照要求接入A、D（A、C）或B、C（B、D）
电阻箱
①将A、B接入电路
②读数时将各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上的倍数，然后加在一起
【例3】当将滑动变阻器的滑片P向右移动时，图中的哪一种连接方法可使变阻器连入电路部分的电阻增大（ ）
解析：
A
√
滑片向右移使滑动变阻器连入电路中的电阻线的长度变长，说明滑动变阻器连入电路部分的电阻增大；
B
×
B相当于在电路中连入一个定值电阻；
C
×
C、D两图滑动变阻器连入电路的电阻线是滑片右端的部分，当滑片向右移动时滑动变阻器连入电路中的电阻线的长度变短，电阻变小，不符合题意。
D
×
答案：A
4．对控制变量法的理解和应用
控制变量法是物理学中常用的研究问题的重要方法之一，使用这种方法的一般步骤是：
（1）明确研究的问题中有多少个物理量，搞清研究的对象是哪个物理量；
（2）逐一研究这个物理量（研究对象）跟某一物理量的单一关系时，要控制其他物理量保持不变；
（3）总结探究问题的结论时要紧扣探究目的，叙述结论时，必须先叙述要控制的变量，即先叙述“某些物理量一定时”再得到另两个量之间的关系。
5．使用滑动变阻器应注意的问题
（1）要了解所使用变阻器的阻值范围和允许通过的最大电流，使用时要根据需要对滑动变阻器进行选择，不能使通过的电流超过允许通过的最大值。
（2）滑动变阻器要与被控制电路串联。
（3）变阻器连入电路时应采用“一上一下”两个接线柱的接法。
（4）为了保护电路，在闭合开关前应将滑片置于最大阻值处。
释疑点 滑动变阻器的错误接线方法
变阻器连入电路时不能同时使用上面两个接线柱，也不能同时只使用下面两个接线柱，不要将滑动变阻器接为“两上（R＝0）”或“两下（R＝定值，即最大阻值）”的接法。
【例4】关于电阻的说法，下列说法正确的是（不考虑温度对电阻的影响）（ ）
A．两根粗细一样的导线，长的比短的电阻大
B．两根同样长度的导线，粗的比细的电阻小
C．铁导线的电阻一定比铜导线大
D．粗的铜导线的电阻可能比细的铁导线电阻还要大
解析：
A
×
比较其中一个因素的变化对电阻的影响，必须保证其他因素相同，所以选项A、B、C都是错的，选项A、B中材料种类未说明；选项C中导线的长度、粗细均未说明；
B
×
C
×
D
√
电阻大小与材料、长度、横截面积有关，无法比较粗的铜导线与细的铁导线的电阻大小关系。
答案：D
【例5】小宇在实验室用如图所示的电路做电学实验。请你帮助他完成以下判断。
（1）当滑动变阻器的B、C两个接线柱接入电路中，滑片P向A端移动时，灯L将________（选填“变暗”“变亮”或“不变”）。
（2）当滑动变阻器的A、D两个接线柱接入电路中，要使灯L变暗时，滑片P应向________端移动。
解析：（1）本题接入电路的是B、C两个接线柱，电流的路径就是B→滑片P→C，当滑片向A端移动时，可以看到接入电路中的电阻丝的长度变长，说明电阻变大，电路中的电流变小，灯泡变暗。
（2）当接A、D两接线柱时，要使灯L变暗，则电流应变小，连入电路中的电阻应变大，接入电路中的电阻丝的长度应变长，所以滑片P应向B端移动。
答案：（1）变暗 （2）B
6．滑动变阻器的应用
在生活、生产和科学研究中，变阻器有广泛应用。电动自行车的车速变化，收录机及电视机声音的强弱，计算机图像的亮度及对比度的调节，都可以依靠变阻器来完成。
判断电路中滑动变阻器的阻值变化时，一般按照以下步骤进行：
（1）确定滑动变阻器与电路连接方式；
（2）根据电流通过变阻器的情况，判断滑动变阻器的哪段电阻丝接入了电路中；
（3）根据滑片位置的变化，判断接入电路中的电阻丝的长度变化；
（4）由接入电路中的电阻丝的长度变化，判断接在电路中的变阻器电阻大小的变化。
析规律 滑动变阻器对电路的作用
①限流作用：移动滑片，增减滑动变阻器连入电路中的阻值，即可改变流过电路中的电流大小，并防止电路中的电流过大，起到保护电路的作用。
②分压作用：移动滑片，增减滑动变阻器连入电路中的阻值，电路中的电流即可发生变化，与滑动变阻器相串联的用电器两端的电压即可发生变化。
【例6】一位同学设计了一个风力测定仪，如图所示，O是转动轴，OC是金属杆，下面连接着一块受风板。无风时OC是竖直的，风越强，OC杆偏转的角度越大。AB是一圆弧形电阻，P点是金属杆与弧形电阻相接触的点，电路中接有一个小灯泡，测风力时，闭合开关S，通过分析可知：金属杆OC与弧形电阻AB组合在一起相当于一个________，观察灯泡L的亮度可以粗略地反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，可采取的方法是________________________________________________________________________。
解析：金属杆OC在圆弧形电阻AB上滑动时，可以改变连入电路的电阻大小，所以金属杆OC与圆弧形电阻AB组合在一起相当于一个滑动变阻器。灯泡的亮度只能粗略地反映风力的大小，而不能从数值上具体反映风力的大小。若要提高该装置反映风力大小的性能，就要测出当风力变化时引起电路中电流的变化或某一段电路两端电压的变化，因此串联一个电流表（或与灯泡并联一个电压表），使风力的大小数字化。
答案：滑动变阻器 在电路中串联一个电流表（或与灯泡并联一个电压表）
第三节 “伏安法”测电阻
答案：（1）R＝ （2）电压表 （3）滑动变阻器
（4） （5）平均值
1．“伏安法”测电阻
（1）实验原理
R＝
（2）实验器材
电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线、待测电阻。
谈重点 实验中滑动变阻器的两个作用
一是保护电路；二是改变待测电阻两端的电压，从而改变电路中的电流，多测几组电压值和电流值，根据测得的多个电阻值来求平均值以减小实验误差。
（3）实验电路图（如图所示）
（4）实验步骤
①首先画好实验电路图，然后按图连接实验电路。
②检查所连接的电路，无误后闭合开关，调节滑动变阻器的滑片P，改变待测电阻两端的电压，记下三组对应的电压值与电流值，分别填入表格中。
③根据记录的三组数据分别求出三个对应的电阻值，并计算出它们的平均值。
（5）实验表格
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
（6）实验注意事项
①连接电路时开关应断开，闭合开关前滑动变阻器滑片应位于最大阻值处。
②电流表、电压表的量程选择和电路的正确连接。
【例1－1】（1）用“伏安法”测电阻的实验中，实验原理是________。实验中用________改变待测电阻两端的电压，连接电路时，开关应________，滑动变阻器的滑片应放在________。
甲
（2）如图甲所示是某同学设计的电路图，其中有三处明显错误，它们是：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________。
（3）若某次实验中电流表和电压表的示数如图乙所示，则电压U＝________，电流I＝________，电阻R＝________。
乙
解析：
答案：（1）欧姆定律 滑动变阻器 断开 阻值最大端 （2）①电流表与待测电阻并联了 ②电压表与待测电阻串联了 ③电压表正、负接线柱接反了 （3）2.5 V 0.5 A 5 Ω
辨误区 “伏安法”测电阻故障
当被测电阻开路时，电压表串联在电路中，整个电路的电阻很大，电流很小，几乎为零，电压表测出的是电源电压。
【例1－2】某同学在如图所示电路测小灯泡电阻的实验中，发现闭合开关以后，灯泡不亮，电流表没有示数，怎么移动滑动变阻器滑片位置，电压表的示数都不变，且均为电源电压。可能出现的问题是（ ）
A．电流表烧坏
B．灯泡处开路
C．灯泡被短路
D．同时使用了滑动变阻器的上面两个或下面两个接线柱
易错答案：A或C或D
纠错剖析：分析此题时，一定要明确“伏安法”测电阻实验故障判断
选项
易错角度
纠错剖析
A
对电压表有无示数原因判断不清。若电流表烧坏，电路开路，电压表应没有示数。
此题电路故障判断，应从电流表、电压表示数结合题意综合做出分析判断。
C
对电压表有无示数原因判断不清。若灯泡短路，电压表测的是一条导线的电压，电压表示数为零，而不应该为电源电压。
D
片面认为移动滑动变阻器滑片位置，电压表的示数都不变，造成错误选择。若使用滑动变阻器的上面两个或下面两个接线柱，电路仍是通路，电流表应该有示数。
正确答案：B
2．“伏安法”测电阻实验中器材选择
（1）电压表、电流表量程选择
①需要对电路中的电流和电压进行计算和判断，尤其是要考虑滑动变阻器滑片从一端移动到另一端时，电路中电压和电流的变化。
②实验中因电表的指针位置判断不准而引起的读数误差会很大，为了减小因电表读数不准确而引起的误差，在不超过量程的前提下，应尽可能使电表指针偏转的角度大些，即使待测值很小，也要尽可能接近电表测量的最大值。
（2）实验时在电路中串联一个滑动变阻器，可以防止电流过大，对电路元件起到保护作用。选择滑动变阻器时，有时除了要考虑允许通过的最大电流外，还需要考虑其最大阻值。
辨误区 安法”测电阻实验连接错误
在用电压表和电流表测量电阻的实验操作中，必须明确实验的原理和实验过程的各个环节，对实验中出现的故障能正确分析发生的原因，并能采取有效的方法进行排除。伏安法测电阻的电路图中，电压表和电流表位置互换了，电压表串联在电路中，而电流表跟电阻并联。由于电压表本身的电阻很大，可以近似认为开路，所以电路中的电流会很微弱，电流表的示数为零。因为电流微弱，所以电源不会烧毁。此时电压表通过电流表和电阻接在电源两端，电压表示数为电源电压，只要电压不超过其量程，也不会烧毁。
析规律 是“间接测量”
物理是一门实验科学，实验是物理研究的基本方法也是物理学习者必须掌握的方法，根据待测物理量与其他物理量的关系式，先测出式中其他量，然后算出该量。用电流表和电压表测导体的电阻，就是这样一种实验。对这类实验，要在掌握其实验原理的基础上，分析需要测量的物理量和如何测量这些量，然后确定选择哪些实验器材、设计实验步骤、分析实验注意事项。并会分析实验的误差及其产生的原因。
3．“伏安法”测灯泡电阻与定值电阻的不同
（1）一个灯泡的电阻大小与温度有关。当灯丝两端电压减小时，灯泡的亮度变暗，温度降低，其电阻减小。所以小灯泡在不同工作状态下（温度不同），电阻是不同的。因此如果要测量一个灯泡的电阻，则不能用多次测量求平均值的办法。
（2）在对定值电阻进行测量时，连通电路后，移动滑动变阻器的滑片，通过改变接入电路的电阻，改变定值电阻两端的电压和电路中的电流，用测出的数据，根据公式R＝算出三个阻值R1、R2、R3，填入表中。为了减小实验的误差，要进行多次测量求平均值，即R＝。
【例2】在如图所示的用伏安法测未知电阻R的实验中，电源电压为3 V；R的阻值为3 Ω；滑动变阻器两只，规格分别是“0.2 A,50 Ω”和“1 A,20 Ω”；电流表一只（量程0～0.6 A和0～3 A）；电压表一只（量程0～3 V和0～15 V）。测量时，滑动变阻器应选________；电流表应选________量程；电压表应选________量程。
解析：
答案：“1 A 20 Ω” 0～3 A 0～3 V
【例3】小明做用伏安法测量小灯泡电阻的实验，小灯泡的正常工作电压为2.5 V，已经连接如图所示电路。
（1）同组的小琴又给他补接了两根导线使电路完整，请你将这两根导线画出来。
（2）小明利用上面的电路测小灯泡的电阻，已经记录三组数据如下表，请你将表中的空白格帮小明补上。
实验次数
1
2
3
电压/V
2.5
2.0
1.5
电流/A
0.3
0.27
0.23
电阻/Ω
7.4
6.5
灯泡亮度
亮
较亮
暗
（3）小明处理完数据后发现，三次测得的灯丝电阻相差较大，与其他同学交流也是同样的情况，你认为出现这种结果的原因是______________________________________________。
解析：（1）从表中的数据可知，电压的最大值为2.5 V，电压表选择量程为0～3 V。在按电路图连接实物器材时需要注意电压表正负接线柱的连接。（2）当小灯泡两端电压为2.5 V时，电流为0.3 A，则电阻为：R＝＝≈8.3 Ω。（3）从表中的数据可知：小灯泡的电阻是变化的，逐渐减小。在实验过程中，伴随着小灯泡两端的电压减小，灯泡的亮度也变暗即灯丝的温度降低，这是灯丝电阻随电压的变化而变化的根本原因。
答案：（1）实物连接如图所示
（2）8.3
（3）灯丝的电阻与温度有关，温度越高电阻越大（或灯丝的电阻与温度有关或温度越高电阻越大）
4．“伏安法”的变式
在实际测量时，有时缺少电流表或电压表，这样我们就要利用一块电表测电阻。这两种情况都可以借助一个已知阻值的定值电阻来完成。
（1）如果少电流表，一般设计成串联电路。因为串联电路电流处处相等，只要计算出通过已知电阻的电流，就可以知道通过未知电阻的电流（电路设计如图所示）。
（2）如果少电压表，一般设计成并联电路。因为并联电路各支路两端电压相等，只要计算出已知电阻两端的电压，就可以知道未知电阻两端的电压（电路设计如图所示）。
【例4】现有两个电压表、一个电源、一个已知阻值为R0的电阻、一个开关和一些导线，要用以上器材测出未知阻值的电阻Rx，要求：
（1）在下面实线框内分别画出两种不同方法的电路图；
（2）如果实验中电压表V1、V2的读数分别为U1、U2，请在横线上写出对应的电阻Rx的表达式。
方法一：Rx＝__________ 方法二：Rx＝__________
解析：将R0与Rx串联，用电压表V1测量总电压（或Rx两端电压），用电压表V2测R0两端电压，则电路中的电流为I＝，Rx两端电压为U1－U2（或U1），可以得到表达式为Rx＝R0（或Rx＝R0）。
答案：（1）
（2）R0 R0
第五节 家庭用电
答案：（1）电能表 （2）插座 （3）火线 （4）火线 （5）地 （6）电源 （7）低压
1．家庭电路的组成及各部分的作用
家庭电路（如图所示）主要由进户线、电能表、闸刀开关、保险盒、开关、用电器、插座等部分组成。
（1）进户线：通常有两根，一根是火线，一根是零线，火线和零线之间的电压为220 V；
（2）电能表：用来测量用户消耗的电能；
（3）闸刀开关：用来控制整个家庭电路的通断；
（4）保险丝：当电路中电流过大时，能自动切断电路，保险丝要串联在火线上；
（5）用电器：工作时把电能转化为其他形式的能，家庭电路各用电器并联在电路中；
（6）插座：插座分两孔插座和三孔插座两种。
①两孔插座：一孔接火线，一孔接零线。
②三孔插座：左孔接零线，右孔接火线，中间上端的孔接地线。
（7）开关：控制各支路的通断，串联在连接用电器的火线上。
谈重点 三孔插座的连接方法
家用电器的插头与插座大多采用三线的，如图所示。三孔插座的具体接法是“左零右火中接地”，地线一般与埋在地下的金属板相连。
【例1】在家庭电路中，下列安装方法正确的是（ ）
A．三孔插座中，一孔接火线，一孔接零线，另一孔接地
B．开关可以接在火线上，也可以接在零线上
C．保险丝可以接在零线上
D．保险丝用铜线代替更保险
解析：
A
√
为使有金属外壳的用电器有良好的接地保护作用，所以三孔插座中应有一孔接地，另外两孔分别接火线和零线；
B
×
从安全用电原则来考虑，开关只能接在火线上；保险丝应接在火线上，这样做是为了减少触电事故的发生；铜丝熔点高，当电流过大时不能及时熔断、切断电路起到保护电路的作用，所以不能用铜丝代替保险丝。
C
×
D
×
答案：A
2．测电笔
（1）作用：用来辨别火线和零线。
（2）测电笔的构造（如图所示）。
（3）测电笔的正确使用
如图所示。在使用测电笔时，人手要握住测电笔的绝缘杆部分，同时要用手接触笔尾的金属体，若测电笔的金属笔尖接触火线，则氖管发光；若金属笔尖接触零线，则氖管不发光。
释疑点 测电笔接触火线时氖管为什么会发光？
测电笔的内部构造是一只有两个电极的灯泡，泡内充有氖气，俗称氖管，它的一极接到笔尖，另一极串联一只高电阻后接到笔的另一端。当氖管的两极间电压达到一定值时，两极间便产生辉光，辉光强弱与两极间电压成正比。当带电体对地电压大于氖管发出辉光的起始电压，而将测电笔的笔尖端接触它时，另一端则通过人体接地，所以测电笔会发光。测电笔中电阻的作用是用来限制流过人体的电流，以免发生危险。
【例2】在下列使用测电笔的几种做法中（如图所示），哪些做法是正确的？答：________。
解析：使用测电笔时，人体不能接触笔尖的金属体，这样容易引起触电事故，而应接触笔尾的金属体。
答案：甲和丙
提示：使用测电笔时，手一定要接触笔尾的金属体，切不可用手直接接触金属笔尖，否则会有触电的危险。
3．电灯及家庭电路的安装
（1）白炽灯原理：利用电流的热效应工作。
（2）家庭电路的安装
①先确定火线和零线，然后在火线的干路上串联上熔断器，当电流过大时会自动熔断，以保护电路。
②控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联。
③螺口灯泡的螺旋套一定要接在零线上。
④电路中的插座如果是两孔插座，一定是一孔接火线，一孔接零线，要与电灯并联。如果是三孔插座，中间上端的孔接地。
点技巧 安装家庭电路的口诀
火线零线并排走，零线直接进灯座，火线先进保险盒，再过开关进灯座。三孔插座的接线方法一般是：左零右火地中间。
【例3】将如图所示的开关、电灯、插座和保险丝连成家庭电路。
解析：
答案：如图所示。
4．安全用电和触电急救
（1）人体触电的实质
触电的实质是有一定大小的电流通过人体。
谈重点 人体安全电压
大量事实证明，对人体的安全电压是不高于36 V。
（2）家庭电路中的触电
家庭电路中的触电事故都是人体直接或间接跟火线连通造成的。触电形式一般有两种：
①单线触电：站在地上的人触到火线造成的触电叫单线触电（图甲）。
②双线触电：站在绝缘体上的人同时触到火线和零线造成的触电叫双线触电（图乙）。
析规律 触电的防治措施
高压触电的危险比220伏电压的触电更危险，所以看到“高压危险”的标志时，一定不能靠近它。室外天线必须远离高压线，不能在高压线附近放风筝、捉蜻蜓、爬电杆等。
（3）触电急救措施
一旦发生触电事故，应立即断开电源开关，切断电路，或用绝缘体将电线挑开，使触电者与电源脱离，并进行现场抢救。
（4）安全用电原则
不靠近高压带电体，不接触低压带电体。
【例4】生活中，下列措施不符合安全用电的是（ ）
A．开关接在火线上
B．家用电器的金属外壳接地
C．发现有人触电时，立即用手将触电人拉开
D．发现家用电器或导线失火时，必须先切断电源，然后再救火
解析：发现有人触电时，千万不要直接用手去拉触电人，首先要切断电源，及时地使触电者脱离带电体，同时又必须注意自己不能与触电者直接或间接接触，否则不但救不了别人，反而自身难保。
答案：C
5．熔丝的材料和规格
（1）材料：熔丝一般用熔点较低的铅锑合金制成。
（2）规格：熔丝的规格通常用它的额定电流来表示，通过它的电流小于或等于额定电流时，熔丝能正常通电，如果超过它的额定电流达到熔断电流，就迅速熔断。
（3）选择：选用熔丝时，应该使它的额定电流等于或稍大于电路最大的正常工作电流。
6．高压触电
高压触电的形式主要是高压电弧触电和跨步电压触电。
（1）高压电弧触电：当人体靠近高压带电体到一定距离时，高压带电体和人体间发生放电现象，电流通过人体，造成高压电弧触电（如图甲所示）。
（2）跨步电压触电：如图乙所示，高压输电线落在地上，地面上与电线断头距离不同的各点存在电压，当人走近断头时，两脚位于离断头远近不同的位置上，因而两脚之间有了电压，这时电流通过人体，造成跨步电压触电。
谈重点 对于安全用电必须做到“四不”
不接触低压带电体，不靠近高压带电体，不弄湿用电器，不损坏绝缘层。此外，还要注意避免那些本来不带电的物体带了电，或本来绝缘的物体变成了导体。
【例5】关于家庭电路中的保险丝，下列说法错误的是（ ）
A．保险丝的熔点较低、电阻较大
B．当电流过大时，保险丝能自动切断电路
C．不能用铜丝代替保险丝
D．保险丝不能用带有保险装置的空气开关代替
解析：
A
√
保险丝是由电阻大、熔点较低的铅锑合金制成的；
B
√
当电流过大时，保险丝熔断，能自动切断电路，起到保护电路的作用；
C
√
保险丝不能用铜丝代替，因为铜丝的电阻小且熔点高，当电流过大时，保险丝不易熔断，起不到保护电路的作用；
D
×
保险丝可以用带有保险装置的空气开关代替。
答案：D
【例6】下列关于安全用电的说法中，正确的是（ ）
A．所有家用电器的外壳一定要接地
B．低压带电体和高压带电体都可以接近，但不能接触
C．电灯的开关，应该接在火线和电灯之间
D．接大功率用电器的插座，只在连接插座的零线上装一根保险丝
解析：
A
×
并不是所有的家用电器的外壳都要接地，只是有金属外壳的家用电器，其金属外壳一定要接地；
B
×
安全用电的原则是不接触低压带电体，不靠近高压带电体，因为在靠近高压带电体时，可能会发生高压电弧触电；
C
√
为了用电的安全，电灯的开关，应该接在火线和电灯之间；
D
×
接大功率用电器的插座，为了安全，一般在连接插座的火线上装一根保险丝。
答案：C
7．分析电路的故障及排除故障的方法
家庭电路中常见的故障：一是发生了断路；二是出现了短路。
1．断路：是指用电器或电路中某处断开。
（1）原因：是电路接触不良或某处发生了断线。
（2）查找方法：
①检查灯泡灯丝是否断开；
②闸刀开关、电能表、熔断器等处连接导线是否断开；
③用测电笔测试插座，若发现插座的孔都能使氖管发光，则是零线断了。
（3）排除故障的方法：
①更换灯泡；
②把接触不良地方使之接触良好；
③将用户配电板开关断开，找到故障处理好后，再合闸。
2．短路：电路中某处火线与零线直接接触。
（1）现象：更换同规格熔断器合闸后，熔断器又断。
（2）查找方法：检查用电器内部绝缘是否损坏，灯头是否松动，电线接线处绝缘带是否损坏，护套线受挤后内部绝缘是否损坏。
（3）排除故障的方法：将用电器电源插头拔下修理，用绝缘带包好，更换护套线，更换熔断器后，再合闸。
辨误区 对家庭电路故障的判定不清
常见的家庭电路故障有短路和断路两种。一般情况下，若保险丝熔断，则电路出现了短路；若保险丝未断，则电路出现了断路，然后用测电笔测试是哪部分电路断路。
【例7－1】小明想在家里安装一盏照明灯，如图是他设计的电路，请你帮他在图中的虚线框内填入开关和电灯的符号。小明请电工师傅正确安装完毕，闭合开关，电灯不亮。电工师傅用试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，则电路的故障为________。
解析：开关与灯泡串联，且开关接火线。根据题目中的现象，电灯不亮，试电笔分别测试电灯两接线处和插座的两孔时，试电笔的氖管都发光，说明进户线零线是断开的，而导致电路不通，电灯不亮，但室内各处都与火线相接，处于有电状态。说明电灯、插座都与火线连通。
答案：如图所示 进户零线开路
【例7－2】某同学家中的四盏灯突然熄灭了，检查发现保险丝并未烧断，用测电笔测试室内各处电路时，无论测试火线和零线，氖管均发光，于是，该同学对故障作了如下四种判断，其中正确的是（ ）
A．灯泡全部烧坏了 B．室内线路某处短路了
C．进户火线断路了 D．进户零线断路了
易错答案：A或B或C
纠错剖析：解决此题需明确家庭电路故障及原因
选项
易错角度
纠错剖析
A
错认为零线也能使氖管发光。
测试火线、零线时氖管均发光，说明了进户线的零线是断开的，而导致电路不通，电灯不亮，但室内各处都与火线相接，处于有电状态。
B
对短路理解不清。短路时电路中电流过大，会造成保险丝熔断。
C
测电笔使用不明确，火线断了，测电笔测试火线时，氖管不会发光。
正确答案：D
第四节 电阻的串联和并联
答案：（1）之和 （2）R1＋R2＋…＋Rn （3）大 （4）＝ （5）之和 （6）＋＋…＋ （7）小 （8） （9）＝
1．电阻的串联
（1）等效电阻
将电阻R1、R2接到电压为U的电路两端，电路中的电流是I。若用一个电阻R代替这两个电阻，仍接在电压为U的电路两端，电路中电流仍然为I，我们就把电阻R叫做R1和R2的等效电阻。
（2）实验探究
①将一个定值电阻R接在如图所示的A、B之间，闭合开关，记下电流表的示数。
②将两个同样阻值的电阻R串联起来，接在A、B之间，闭合开关，再记下电流表的示数。
③在A、B之间换上三个串联着的同样阻值的电阻R，闭合开关，再记下电流表的示数。
④实验结论：串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都大。
（3）理论推导串联电路的总电阻和各分电阻的关系
①推导过程
如图所示，设两个串联着的电阻分别为R1、R2，串联电路两端的电压为U，通过的电流为I，而串联R1、R2的总电阻为R，当其两端电压为U时，所通过的电流就是流过R1、R2的电流I。
由欧姆定律可知U1＝IR1，U2＝IR2，U＝IR，由U＝U1＋U2，可得IR＝IR1＋IR2，即R＝R1＋R2。
②推导结论：串联电路的总电阻等于各串联电路电阻之和。
说明：多个电阻串联的总电阻R＝R1＋R2＋…＋Rn。
析规律 三点理解串联电路的电阻
①串联电路的等效电阻比任何一个分电阻都大；②如果有n个相同的电阻R0串联，等效电阻R＝nR0；③串联电路中电压的分配与电阻成正比＝。
【例1】电阻R1与一个40 Ω的电阻R2串联后，它们的总电阻是100 Ω（如图所示），则R1的阻值是________ Ω，如果在A、B两端接上60 V的电压，则通过R1的电流是________ A。
解析：R2＝40 Ω，串联后的总电阻R＝100 Ω，根据串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和得，R1＝R－R2＝100 Ω－40 Ω＝60 Ω。A、B间的总电压为60 V，总电阻为100 Ω，由欧姆定律得I＝＝＝0.6 A。串联电路电流处处相等，则I1＝I＝0.6 A。
答案：60 0.6
2．电阻的并联
（1）实验探究
①将一个定值电阻R接在如图所示的A、B之间，闭合开关，记下电流表的示数。
②将两个同样阻值的电阻R并联起来，接在A、B之间，闭合开关，再记下电流表的示数。
③在A、B之间换上三个并联着的同样阻值的电阻R，闭合开关，再记下电流表的示数。
④实验结论：
并联电路中的总电阻的阻值比任何一个分电阻的阻值都小。
释疑点 正确理解并联总电阻小于任何一个并联电阻
由于导体的电阻和导体的横截面积有关，导体的横截面积越大，电阻越小。几个电阻并联后相当于增加了导体的横截面积，总电阻应当比各个分电阻小。或由＝＋＋…＋，从式子中我们不难看出＞，＞，…所以有R＜R1，R＜R2，…也就是说，并联电路的等效电阻比每个并联电阻都要小。
（2）理论推导并联电路的总电阻和各分电阻的关系
①推导过程
如图所示，设电阻R1、R2并联后接入电路，并联电路两端的电压为U，通过R1、R2的电流分别为I1、I2，干路上的电流为I，并联电路的总电阻为R，当其两端电压为U时，所通过的电流就是通过R1、R2的总电流（干路电流）I。
由欧姆定律可得：I＝，I1＝，I2＝，由于I＝I1＋I2，所以＝＋，即＝＋。
②结论：并联电路总电阻的倒数，等于各并联电阻的倒数之和。
说明：多个电阻并联的总电阻与分电阻的关系为＝＋＋…＋。
析规律 三点理解并联电路的电阻
①并联电路的等效电阻比任何一个分电阻都小；②如果有n个相同的电阻R0并联，总电阻R＝；③并联电路中电流的分配与电阻成反比＝。
【例2】电阻R1＝4 Ω，R2＝6 Ω，并联后接在电压不变的电源上，干路中的电流为2 A，则通过R1的电流为________。
解析：R1的阻值为4 Ω，只要知道R1两端电压，就可利用欧姆定律求出R1中电流。根据并联电路中电压的特点，R1两端电压等于电源电压。R1与R2并联后的总电阻为R，则＝＋＝（＋）Ω＝Ω，得R＝2.4 Ω，电源电压U＝IR＝2 A×2.4 Ω＝4.8 V，所以R1中的电流I1＝＝＝1.2 A。
答案：1.2 A
3．等效替代法
（1）所谓等效替代法，即一个事物和另一个事物在某一个方面的作用效果是相同的，所以在解决这方面的问题时，它们可以相互替代使用。
（2）串、并联电路的总电阻和串、并联的各分电阻在电路中的效果是相同的，所以把串、并联电路的总电阻又叫等效电阻。前面我们学过的还有合力与分力、做功和热传递对物体内能的改变、等效电路等。
点技巧 正确理解总电阻与等效电阻的关系
电路中任何一部分的几个电阻，总可以由一个电阻来代替，而不会影响这一部分两端原来的电压和电路中其余部分的电流。这一个电阻就叫做这几个电阻的总电阻。
4．图像法分析串、并联电阻
从I－U图像中读出电压U和电流I的关系，根据欧姆定律比较电阻R的大小。串联电路的总电阻大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻小于任何一个分电阻。
正确理解并联电路的等效电阻
并联电路的总电阻不能认为是分电阻之和，应理解为“等效”电阻。对于两个电阻我们通常用R＝来求并联电路的“等效”电阻，此公式只能用于两个电阻并联，不能扩展为R＝。
5．分析电表示数的变化
滑动变阻器与定值电阻串联时，滑片的移动会引起电流和电压的变化，定性分析变化的一般思路为：
（1）电源电压不变；
（2）根据变阻器变化确定总电阻的变化；
（3）由总电阻的变化确定电流的变化；
（4）根据电流的变化判断定值电阻两端的电压变化；
（5）根据不变的总电压和定值电阻两端电压的变化确定滑动变阻器两端电压的变化。
【例3】电工师傅在修理电器时，急需一只阻值为8 Ω的电阻，但手边只有阻值为2 Ω、5 Ω、10 Ω、40 Ω的电阻各一只，下列做法能帮助他解决这一问题的是（ ）
A．将2 Ω和5 Ω的电阻串联
B．将2 Ω和10 Ω的电阻串联
C．将5 Ω和40 Ω的电阻并联
D．将10 Ω和40 Ω的电阻并联
解析：
A
×
2 Ω和5 Ω的电阻串联，电阻等于7 Ω；
B
×
根据串联电路总电阻大于任意一个电阻，直接排除B；
C
×
根据并联电路总电阻小于其中任意一个电阻，排除C；
D
√
通过计算可知，10 Ω和40 Ω的电阻并联时等效电阻为8 Ω。
答案：D
【例4】如图表示阻值不同的两个电阻的电流随电压变化的I－U图线，从图可知（ ）
A．R1＞R2
B．R1、R2串联后的总电阻的I－U图线在区域Ⅱ
C．R1、R2并联后的总电阻的I－U图线在区域Ⅲ
D．R1、R2并联后的总电阻的I－U图线在区域Ⅰ
解析：
A
×
由图像可知，电压U相同时，电流I1＞I2，所以R1＜R2；
B
×
串联电路的总电阻R总大于任何一个分电阻，并联电路的总电阻R总小于任何一个分电阻，因此R1、R2串联后的总电阻的I－U图线在区域Ⅲ，R1、R2并联后的总电阻的I－U图线在区域Ⅰ。
C
×
D
√
答案：D
【例5】如图所示的电路中（电源电压不变），闭合开关S后，当滑动变阻器的滑片自左向右移动时，下列判断中正确的是（ ）
A．电流表的示数不变，电压表的示数不变B.电流表的示数变大，电压表的示数变小
C．电流表的示数变大，电压表的示数变大
D．电流表的示数变小，电压表的示数不变
解析：
答案：D
6．串联和并联电路电流、电压、电阻的综合运用与比较
（1）串联电路
①电流：I＝I1＝I2＝…＝In
②电压：U＝U1＋U2＋…＋Un
③电阻：R＝R1＋R2＋…＋Rn
④电压分配：＝
（2）并联电路
①电流：I＝I1＋I2＋…＋In
②电压：U＝U1＝U2＝…＝Un
③电阻：1/R＝1/R1＋1/R2＋…＋1/Rn
④电流分配：＝
析规律 正确理解串联分压、并联分流及应用
①串联电路中各电阻分得电压与电阻阻值成正比，电阻越大，分得电压越大，也可以理解为哪一个电阻的阻值是另一个的多少倍，其两端的电压一定就是另一个电阻两端的电压的多少倍。应用：若电路中电压大于用电器额定电压，可在电路中串联一电阻分去多余电压以保护用电器。
②并联电路中各支路电流与它们的电阻成反比，电阻越小，支路电流越大。应用：若电路中电流大于用电器的额定电流，可在电路中并联一电阻分去多余电流，以保护用电器。
【例6－1】如图所示电路中，R1＝20 Ω，电路总电阻为12 Ω，电流表示数为0.3 A，请计算：
（1）电阻R2的阻值；
（2）电源电压；
（3）通过R2的电流。
解析：（1）R1、R2并联，因为＝＋
所以＝－＝－＝，即R2＝30 Ω。
（2）电源电压U＝I1R1＝0.3 A×20 Ω＝6 V。
（3）通过R2的电流为：I2＝＝＝0.2 A。
答案：（1）30 Ω （2）6 V （3）0.2 A
【例6－2】阻值为12 Ω的电铃正常工作时，电压为6 V，若把它接在电压为8 V的电源上使用，需要给它________联一个阻值为________Ω的电阻。
解析：电源电压高于电铃的正常工作电压，所以要保证电铃正常使用必须串联一个电阻来“分压”。由题意知，电路中的电流I＝＝＝0.5 A，串联的电阻分担的电压U2＝U－U1＝8 V－6 V＝2 V，所以其阻值R2＝＝＝4 Ω。
答案：串 4
