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第十章 电压和电阻
课标要求
3.4.3 会使用电流表和电压表。 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简单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电流、电压的特点。 4.1.8 用电压表测量电压。 4.1.9 用电流表和电压表测量电阻。
考点分布 考查频率 命题趋势
电表类型的判断 ★★★ 本章知识也是电学的基础，是为后面电学的学习打下基础。因此在中考题中，单独出现的几率较小，往往会与欧姆定律和电功、电功率相结合。
利用电流表和电压表判断电路故障 ★★★
探究串并联电路中电压的规律 ★
电阻 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：电压
一、电压
1.电压的作用：要让一段电路中有电流，它的两端就要有电压.
2.电源的作用：给用电器两端提供电压.
3.电压的单位：电压的单位是伏特，简称伏，符号是V.当电压较高时，常用千伏（KV）做单位；电压较低时常用毫伏（mV）做单位，它们的换单关系是1kV=1000V=mV.
4.几种常见的电压值：一节干电池的电压是1.5V，铅蓄电池的电压是2V，我国家庭电路的电压是220V，人体安全电压不高于36V.
二、电压的测量
1.认识电压表
（1）电压表的作用：测量电路中的电压.
（2）电压表的符号：
（3）电压表的量程：电流表有两个正极接线柱（红色），一个负极接线柱，因此它有两个量程分别是0～3V和0～15V.
（4）电压表的分度值：电流表接0～3V时，分度值是0.1V；电流表接0～15V时，分度值是0.5V.
2.电流表的接法：
（1）用直流电压表测量某元件两端的电压时，应与这个元件并联.
（2）应该使标有“ －”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极.（正进负出）
（3）所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压.（试触法选择量程）在预先不知道被测电压大约值的情况下， 如果判定被测电压不会超出15 V可以先用最大测量值为15 V的量程，如果测得的电压不超过3 V，为提高读数的准确性，可以改用最大测量值为3 V的量程进行测量.
（4）在不能超过电压表量程时，可直接与电源两极相连，则电压表测电源电压.
3.电压表的读数：
（1）先看清量程，认清各量程的分度值；
（2）当使用0～15V量程时，应以上排刻度读数，其分度值为0.5V；当使用0～3V的量程时，应以下排刻度读数，其分度值为0.1V；
（3）用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值．
知识点2：串、并联电路中电压的规律
一、串联电路的电压规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.用代数式表示为.
实验 探究串联电路电压的规律
1.实验器材：电源、规格不同的灯泡、电压表、开关、导线若干.
2.实验电路：
3.实验思路：如图所示，将两个灯泡串联后接在电源的两端，分别测量AB、BC、AC之间的电压，寻找它们的关系.
4.实验步骤：
（1）分别把电压表连在图甲、图乙和图丙所示电路中的 AB两点、BC 两点、AC 两点，记录测得的实验数据.
（2）换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上面的实验步骤，再测量两次.
5.实验结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即.
二、并联电路的电压规律
并联电路中各支路两端的电压相等，且都等于电源电压.用代数式表示为.
实验 探究并联电路电压的规律
1.实验器材：电源、规格不同的灯泡、电压表、开关、导线若干.
2.实验电路：
3.实验思路：如图所示的电路中，分别测量小灯泡 两端电压、 两端的电压、电源电压，寻找它们之间的关系.
4.实验步骤：
（1）分别把电压表连在图甲、图乙和图丙所示电路中的 两端、 两端、 电源两端，记录测得的实验数据.
（2）换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上面的实验步骤，再测量两次.
5.实验结论：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即.
知识点3：电阻
一、电阻
1.定义：导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻，用字母表示.
2.单位：国际单位制中电阻单位是欧姆，简称欧，符号是.比它大的单位有千欧（）、兆欧（），.
4.电路符号：.
5.特点：电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关.
6.电阻器：在电子技术中，经常用到具有一定电阻值的元件，叫电阻器，又叫定值电阻．
二、影响电阻大小的因素
1.导体的影响因素：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、长度和横截面积有关.
（1）同种材料，横街面积相同的导体，长度越越长，电阻越大；
（2）同种材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大.
（3）导体的电阻还与温度有关.
2.半导体
（1）定义：有一些材料，例如锗、硅导电性介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体.
（2）影响因素：温度、光照、杂质等外界因素.
（3）应用：利用半导体可制作二极管、三极管.
3.超导现象：
（1）定义：某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象.
（2）应用：在发电厂发电、输送电能时，以及制造电子电子元件时可采用超导材料.
知识点4：变阻器
一、变阻器
1.认识变阻器
（1）定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器．
（2）分类：滑动变阻器、电阻箱（旋钮式和插块式）．
2.认识滑动变阻器
（1）原理：通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻．
（2）作用：通过改变电阻的大小而改变电路中电流的大小.
（3）构造：瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片.
（4）元件符号：
（5）接线规则：一上一下．
（6）铭牌的理解：变阻器上标注的“20Ω 1A”表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1A．
（7）优缺点：能连续改变接入电路的电阻大小，不能读出具体电阻值．
3.滑动变阻器的使用：
（1）滑动变阻器应与用电器串联.
（2）将如图所示的滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中：
①当A、D接入电路时，接入电路的电阻值将逐渐变小；
②当B、C接入电路时，接入电路的电阻值将逐渐变大；
③当C、D接入电路时，接入电路的电阻为0；
④当A、B接入电路时，滑动变阻器成为定值电阻.
（3）滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，与之串联的用电器两端电压变大．
（4）电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值．
（5）闭合开关前应把滑片移至阻值最大处，即远离下端使用的接线柱．
二、变阻器的应用
1.机械式电位器：家用电器的档位调节实质上就是一种变阻器，通常称为机械式电位器.
2.数字电位器：数字电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路），它噪音小，寿命长，环境污染小，常用于电子产品中.
示例：如图是汽车油量表的工作原理，当汽油液面下降时，变阻器的阻值_______，电流表的示数_______.（本题两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
解析：当油面下降时，浮子位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器R的滑片上移，滑动变阻器连入电路的阻值变大，与它串联的电流表示数变小.
答案：变大 变小
方法总结：滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，由电路图可知，电流表测电路中的电流，分析油面下降时通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻的变化情况，再利用滑动变阻器的变阻原理进行分析.
考点1：电表类型的判断
判断电路中电表的类型是中学物理考试中常考的题型。解答此类问题，一般有四种方法：
方法 解读
直接观察法 根据电流表、电压表接入电路的方式来判断。电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。
电流路径法 根据题中要求，画出电路中电流的路径，在路径中的电表是电流表，不在电流路径中的电表是电压表
去表分析法 如果把电路中电表去掉，影响了某些用电器的工作，则去掉的是电流表；反之，去掉的是电压表
假设判断法 先假设电路中的电表是电流表或电压表，再分析电路对否出现故障，或是否符合要求。如无故障或符合要求，则假设正确；若出现短路、断路等电路故障或不符合要求，则假设错误
【例1】（2023·湖南怀化·统考中考真题）如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。
【变式1】（2023·陕西·陕西师大附中校考模拟预测）把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
【变式2】（2023·江苏扬州·校考三模）在如图所示电路的○里填上适当的电表符号，使电路能正常工作。
考点2：利用电流表和电压表判断电路故障
初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故障原因是断路还是短路，然后再判断判断故障位置。常见故障见下表：
现象 分析 故障
电流表有示数而电压表无示数 电流表有示数，表明电路是通路；电压表无示数，表明无电流通过电压表 电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
电压表有示数，而电流表无示数 电压表有示数，表明电路中有电流流过电压表；电流表无示数，表明没有或几乎没有电流流过电流表 电流表短路
与电压表并联的用电器断路，此时电流表与电压表串联（电压表内阻很大），电路中的电流太小，致使电流表无明显示数，但电压表示数几乎等于电源电压
两表均无示数 无电流通过两电表 两表同时短路
与电压表并联的用电器之外的部分断路
灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯丝被烧断
灯泡被短路
灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
【例2】（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（ ）
A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路
C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路
【变式1】（多选）（2023·辽宁大连·统考模拟预测）如图所示，电路中有两个电阻R1、R2，其中一个发生了断路故障，其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障，闭合开关S、断开S1时，下列做法可行的是（ ）
A．将电流表接入在a点位置 B．将电流表接入在e点位置
C．将电压表接入在bd两点之间 D．将电压表接入在bc两点之间
【变式2】（2023·山东临沂·统考模拟预测）如图所示电路，闭合开关后，两灯均正常发光。一段时间后，灯L1被短路，则（ ）
A．灯L2正常发光 B．电流表示数不变
C．电压表示数不变 D．电源被烧坏
考点3：探究串并联电路中电压的规律
※专题概述
串并联电路中电压规律的探究
（1）串联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L1、L2串联在电路中，用电压表分别测量L1、L2和电源两端电压。换用不同规格的小灯泡重复实验，找出电压之间的规律，得出U1+U2=U。
（2）并联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L1、L2并联在电路中，用电压表分别测量L1、L2和电源两端电压。换用不同规格的小灯泡重复实验，找出电压之间的规律，得出U1=U2=U。
（3）应注意的问题
连接电路时开关应断开；电压表应与被测部分并联；电流应从电压表正极流入，从负极流出；正确选择电压表量程；应选用不同规格的小灯泡进行多次测量，使实验结论更具有普遍性。
角度1：探究串并联电路电压的规律
【例3】（2023·湖北十堰·统考中考真题）在“探究串联电路电压规律”实验中，小明连接了图甲的电路，A、B、C、D为接线柱编号，1、2、3、4为导线编号。
（1）为使结论具有普遍性，、应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡；
（2）闭合开关，电压表指针如图乙，造成这种现象的原因是 ；
（3）修改电路并完成图甲实验后，小明断开开关，未拆下电压表，只改接某根导线的一端，也能测出总电压。他的改接方法是 。
【变式1】（2023·江苏泰州·校考三模）如图所示是小明和小华进行“探究串联电路中电压的关系”的实验的电路图。
（1）实验步骤：
A．按图所示连好电路；闭合开关前，滑片P应置于 端；（选填“左”或“右”）
B．滑片P移到适当位置，用电压表测出小灯泡两端的电压；
C．保持滑片不动，用电压表测出小灯泡两端的电压后，再用电压表测出 两点之间的电压U；
D．改变滑片P的位置，重复步骤B、C两次，记录数据。
（2）讨论交流：
①实验中小灯泡、规格应 （选填“相同”或“不同”）；
②利用上述串联电路，不增加器材还可以完成的实验是 。
【变式2】（2023·安徽蚌埠·蚌埠第三十一中学校考模拟预测）小雯在“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中，小雯设计了如图所示的电路，请回答下列问题。
（1）小雯按如图电路，闭合开关，测得L1两端电压为2.9V，接下来为了测L2两端的电压，她断开开关，将电压表接A点的接线柱移到C点，闭合开关，出现的现象是 ；
（2）若L2两端的电压为1.7V，小雯准备测L1、L2串联的总电压，她将电压表原来接B端的接线柱移接到C端，将电压表接在AC两端，闭合开关，出现的现象是 ；
（3）如果AC两端测得电压为4.5V，小雯初步结论是：在不考虑误差的前提下，串联电路中用电器两端的电压之和等于电源两端电压。你的看法是 （选填“赞同”或“不赞同”）小雯得出结论的方法；
（4）如果你是小雯，谈谈你接下来的做法
角度2：串并联电路中电压的规律
【例4】（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示是电阻甲和乙的I－U图像，由图像可知下列判断正确的是（ ）
A．甲的电阻值是20Ω
B．甲的电阻值大于乙的电阻值
C．甲、乙串联，乙两端的电压为1V时，甲两端的电压为3V
D．甲、乙并联，通过甲的电流为0.1A时，通过乙的电流为0.2A
【变式1】（2023·安徽亳州·校考模拟预测）如图，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，下列说法中不正确的是（ ）
A．图中灯L1和灯L2为串联电路
B．灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C．通过灯L1的电流与通过灯L2的电流可能相等
D．通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流
【变式2】（2023·河南新乡·统考三模）如图所示，将两个定值电阻、按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和下列判断正确的有（ ）
A．在两电路中的功率之比9∶4 B．在两电路中的电流之比为3∶1
C．、的电阻之比为2∶1 D．在两电路中的电压之比是3∶2
考点4：电阻
1.影响电阻大小的因素
2.滑动变阻器
（1）滑动变阻器接线原则：“一上一下”，一端接上接线柱，一端接下接线柱；
（2）滑动变阻器阻值变化原则：“远大近小”，滑片与下接线柱的距离越远阻值越大，越近阻值越小；
（3）滑动变阻器在电路中的作用：保护电路—连接好电路，开关闭合前，应调节变阻器在阻值最大处；通过改变接入电路中阻值的变化，来改变电路中电流大小，从而改变与之串联的导体两端电压。
【例5】（2023·西藏·统考中考真题）某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路，四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A
A 1.0 0.4 锰铜 1.4
B 0.5 0.4 锰铜 2.7
C 1.0 0.6 锰铜 2.0
D 1.0 0.4 镍铬合金 0.6
（1）请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ；
（2）为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小，可通过观察 来判断；
（3）要探究导体电阻大小与长度的关系，应选用 两根导体进行实验；
（4）将A、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越 ；
（5）老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，请你根据该实验结论，帮老师想出一种方法： （写出一种合理方法即可）。
【变式1】（2023·山东济宁·统考一模）小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题：
（1）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 （选填导体的代表字母）。之所以这样做，是为了控制 相同；
（2）若要探究导体的电阻与横截面积的关系，M、N之间应接入导体B、C，得到的结论是： ；
（3）实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： ；
（4）完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻 。
【变式2】（2023·新疆伊犁·校考三模）如图所示，小梁同学想要探究导体的电阻与长度的关系。他找来一根粗细均匀的电阻丝，由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，小梁同学将电阻丝绕在一个较大的圆形时钟表盘上，发现电阻丝的a、b两端分别正对时钟表盘上的7点和5点。小梁将电阻丝的a端连接入电路，通过改变金属夹的位置，利用时钟表盘刻度来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
（1）连接电路时，开关应处于 状态；电流表示数越大时，表明接入的电阻值越 （选填“大”或“小”）；
（2）实验采用的电源电压为6V，为定值电阻，改变金属夹的位置，闭合开关。记录每次接入电路的电阻丝对应的时钟表盘刻度和电流表示数I，得到表格中多组数据：
钟表盘刻度 8点 9点 10点 11点 12点 …
电流表示数 …
小梁通过分析得出，当金属夹的位置对应钟表盘上10点整时，电流表示数应为 A，此电阻丝的总电阻为 ；
（3）进一步分析实验数据，小梁得出导体的电阻与长度成 （选填“正比”或“反比”）的结论。
一、选择题
1．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
2．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图是物理实验操作考试所用干电池，下列关于这节干电池的物理量估测最合理的是（ ）
A．提供的电压约为 B．质量约为500g
C．高度约为6cm D．温度约为50℃
3．（2023·北京·统考中考真题）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流 B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率 D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
4．（2023·吉林·统考中考真题）如图所示，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电路总电阻变大 D．R0不能保护电路
5．（2023·湖南常德·统考中考真题）有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀的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
6．（2023·湖南常德·统考中考真题）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（ ）
A．向左移动时，电流表示数变小
B．无论向左还是向右移动，电流表示数都变小
C．滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小
D．滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小
7．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）如图所示为电阻R1和R2的I-U图像，由图像可知（ ）
A． R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0
B． R1与R2的电阻之比为2∶1
C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
二、填空题
8．（2022·辽宁·统考中考真题）“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺，传承了非物质文化遗产。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。插线板上的LED指示灯是由 材料制成的。
9．（2022·山东滨州·统考中考真题）石墨烯是一种新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯还具有很好的韧性，且可以弯曲。北京冬奥会运动场馆的最低温度可达-30℃左右，利用石墨烯制作的智能温控加热羽绒服可帮助工作人员抵御寒冷，有效提升保暖效果。可见，这种材料具有密度 （选填“较大”或“较小”）、电阻 （选填“较大”或“较小”）的特点。
10．（2022·四川巴中·中考真题）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
三、实验题
11．（2023·海南·统考中考真题）小海和小南探究串联电路电压的特点，选用一个“2.5V 0.3A”的小灯泡和一个10Ω的定值电阻串联，按照图甲电路图进行实验。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接完整。( )
（2）用电压表测量定值电阻ab两端电压时，闭合开关，小灯泡忽明忽暗，电压表指针摇摆不定。小海认为电路故障是线路接触不良，小南认为是小灯泡断路。判断正确的是 （选填“小海”或“小南”）。
（3）排除故障后，通过测量得到一组数据如下表：
实验序号
1 2.4V 2.0V 4.4V
根据数据得出结论：串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
这样得出结论 （选填“合理”或“不合理”），理由是： 。
12．（2022·江苏南通·统考中考真题）小明在学习电阻概念的过程中，经历了以下三个探究活动。
活动一：在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入：铜线、铅笔芯、镍铬合金丝，通电后观察到灯泡的亮度分别为：亮、较亮、较暗；
（1）该实验现象说明： ；
活动二：小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间，分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I，实验结果记录在表1中；
表1
导体 导体a 导体b 导体c
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电压/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
电流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
（2）①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整 ，要求当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；
②分析表1数据，可知，同一导体， ；不同导体， 。可见， 反映了导体本身的一种性质，物理学上把导体的这种性质定义为电阻；
活动三：利用表2中提供的导体，探究影响电阻大小的因素；
表2
导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜
长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
（3）为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系，至少需要选择表2中的 （填导体的序号）导体作为研究对象，若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系，你觉得是否可行？请作出判断并说出理由： ；
（4）电阻的定义方法，反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的。能反映出物质或物体某种物理性质的物理量，请列举一个： 。
一、选择题
1．在如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转如图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．1.2V，4.8V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．4.8V，1.2V
2．如图所示，已知电源电压是3V，当开关S闭合后，两盏灯都不亮，电压表的示数接近3V，则电路可能出现的故障是（ ）
A．短路 B．短路
C．灯丝断了 D．灯丝断了
3．如图所示是某同学做实验时的电路图，闭合开关S后，发现电流表、电压表都无示数，若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上，则出现这种故障的原因是（ ）
A．电阻R2短路 B．电阻R2断路 C．电阻R1短路 D．电阻R1断路
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表中有一个电表的示数变大。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其它元件均完好，则下列判断中正确的是（ ）
A．若电流表的示数变大，则电灯L短路 B．若电压表的示数变大，则电灯L短路
C．若电压表的示数变大，则电阻R断路 D．若电流表的示数变大，则电阻R断路
5．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电路总功率变大 B．电流表示数变大
C．R1的功率变大 D．R2两端电压变大
6．如图所示，当开关闭合时，电阻与串联，甲、乙两表的示数之比为：，若甲、乙两表都是电流表，则断开开关后，甲、乙两表的示数之比为（ ）
A．： B．： C．： D．：
7．如图所示电路中，开关闭合后，两电灯都发光，电表正常工作，一段时间后，由于灯L1短路（灯L2、电表不会烧坏），会有下面哪种情况发生（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表无示数
C．电流表示数不变 D．电压表示数变大
8．如图所示的电路，闭合开关S，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数，如果小灯泡或R中有一处发生故障，则下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．R断路 D．R短路
9．根据欧姆定律可得到，对于该式下列说法中正确的是（ ）
A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B．导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
10．小强将一根铜线对折后，下列物理量中发生变化的是（ ）
A．质量 B．密度 C．比热容 D．电阻
11．利用图甲装置可以测量力F的大小，其原理如下。横梁OA上下表面各贴一张相同的薄电阻R1和R2，R1、R2连接在图乙所示电路中。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉长，R2被压短，根据R1、R2中电流的比值，即可测量力F的大小，下列分析正确的是（ ）
A．受到向下的压力F时，R2的电阻增大
B．为了获取R1和R2的电流，电流表只能安装在B、C两点的位置
C．R1和R2中电流的比值越小，A端受到向下的压力F越大
D．该装置中，乙图的电源电压必须保持不变
12．苏科版初中物理教材上的综合实践活动，深受同学们喜欢。关于以下几个综合实践活动的说法中，错误的是（ ）
A．将普通豆腐变成“冻豆腐”，是因为水凝固成冰体积变大了
B．在探究树荫下的光斑时能够发现，圆形的光斑亮度要比其它形状的光斑暗
C．在自制的密度计上，刻度线离配重端越近，标注的密度值越大
D．用铅笔芯作为可变电阻制作模拟调光灯，如果灯泡的亮度变化不明显，可以选择粗一些的铅笔芯
二、填空题
13．如图所示，小伟在铝箔条上的A、B、C三处剪出了高度相同但宽度不同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上。铝箔条 （填“A”“B”或“C”）处的电阻最大，铝箔条 （填“A”“B”或“C”）处在相同时间内产生的热量最多。
【答案】 A A
14．ipad已成为了越来越多同学的新学习工具，它的彩色液晶显示屏上面极易“落”满灰尘，是因为带电体具有 的性质；它的集成电路的部分元件利用了 （选填“半导体”或“超导体”）材料；使用一段时间后，机壳会发烫，这是由于内部发热的元件通过 的方式使机壳的内能增加的。
15．如图所示，是滑动变阻器，滑片做成可以绕点转动的杠杆，另一端通过可以自由转动的轻杆和浮标相连，。若油面下降，油量表示数将 （选填“变大”或“变小”）；若接入电路的阻值为，当油量表指针指在时，接入电路的阻值为 。
16．如图甲所示，电源电压是且保持不变，闭合后电压表示数为，则灯两端的电压为 ；若断开开关，电压表示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片A是水果电池 （填“正极”或“负极”）。
17．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表V的示数 ，电流表A1的示数 ，电流表A2的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
18．如图甲所示，电阻箱的示数是 Ω；如图乙所示此时电能表的示数 kW h。
19．如图所示电路中，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，A1、A2为电流表，R1、R2为定值电阻，则电压表V3测的是 两端的电压，U1、U2、U3的关系式为 。
三、作图题
20．小周用碳膜电位器设计了一个可调亮度的电灯，如图所示，为了安全，她把电路元件安装在塑料外壳内，请根据安全用电的原则，把各元件连入家庭电路中，要求滑片顺时针滑动时小灯泡变亮。（碳膜电位器拥有开关的功能）
21．在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线连接完整。要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。
四、实验题
22．如图为温度报警电路，器材包括：电源（电压可调）、电阻箱 R0、热敏电阻R t（相关参数如下表）、开关和导线。当输出电压 U≥8V 时，报警器会发出信号（不考虑报警器对电路的影响）。
环境温度 t/℃ 5 10 20 30 40 50
热敏电阻 Rt/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8
（1）热敏电阻的阻值 Rt 随温度升高而 ；
（2）若电源调至 12 V，要求温度 t≤10 ℃时报警，则 R0 应调至 kΩ；
（3）若想提高报警温度，请你提出两种调节方法：
① ；
② ；
（4）若想将报警条件改为温度 t≥40 ℃。请你利用原有器材重新设计电路，并画在下面方框内；
23．某实验小组在探究“电流与电压的关系”实验中，设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3 V，滑动变阻器最大阻值为，备选定值电阻有、、和各一个。
（1）先将5Ω的电阻接入电路中，图甲是没有连接完整的实验电路，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，请你将电路连接完整；
（2）电路正确连接完毕后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移到阻值最 处；闭合开关后，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是 ；
（3）排除故障后，在第二次实验中电压表的示数如图丙所示，示数为 V；实验数据记录见下表，表中一个电流数据记录错误，这个数据是 ；
实验次数 1 2 3 4
电压
电流
（4）分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 ；
（5）实验小组继续探究“电流与电阻的关系”，将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会 ；要使电压表示数不变，应调节滑片，使滑动变阻器阻值 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（6）实验小组依次把四个备选电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω接入电路，为了控制定值电阻两端的电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器。这个电压控制在多少合适呢？实验小组的同学分别提出了0.5V、1 V和1.5V三个电压值，为使实验顺利进行，你认为应选这三个电压值中的 V。中小学教育资源及组卷应用平台
第十章 电压和电阻
课标要求
3.4.3 会使用电流表和电压表。 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简单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电流、电压的特点。 4.1.8 用电压表测量电压。 4.1.9 用电流表和电压表测量电阻。
考点分布 考查频率 命题趋势
电表类型的判断 ★★★ 本章知识也是电学的基础，是为后面电学的学习打下基础。因此在中考题中，单独出现的几率较小，往往会与欧姆定律和电功、电功率相结合。
利用电流表和电压表判断电路故障 ★★★
探究串并联电路中电压的规律 ★
电阻 ★★★
★★★代表必考点，★★代表常考点，★星表示中频考点。
知识点1：电压
一、电压
1.电压的作用：要让一段电路中有电流，它的两端就要有电压.
2.电源的作用：给用电器两端提供电压.
3.电压的单位：电压的单位是伏特，简称伏，符号是V.当电压较高时，常用千伏（KV）做单位；电压较低时常用毫伏（mV）做单位，它们的换单关系是1kV=1000V=mV.
4.几种常见的电压值：一节干电池的电压是1.5V，铅蓄电池的电压是2V，我国家庭电路的电压是220V，人体安全电压不高于36V.
二、电压的测量
1.认识电压表
（1）电压表的作用：测量电路中的电压.
（2）电压表的符号：
（3）电压表的量程：电流表有两个正极接线柱（红色），一个负极接线柱，因此它有两个量程分别是0～3V和0～15V.
（4）电压表的分度值：电流表接0～3V时，分度值是0.1V；电流表接0～15V时，分度值是0.5V.
2.电流表的接法：
（1）用直流电压表测量某元件两端的电压时，应与这个元件并联.
（2）应该使标有“ －”号的接线柱靠近电源的负极，另一个接线柱靠近电源的正极.（正进负出）
（3）所用量程的最大测量值必须大于被测电路两端的电压.（试触法选择量程）在预先不知道被测电压大约值的情况下， 如果判定被测电压不会超出15 V可以先用最大测量值为15 V的量程，如果测得的电压不超过3 V，为提高读数的准确性，可以改用最大测量值为3 V的量程进行测量.
（4）在不能超过电压表量程时，可直接与电源两极相连，则电压表测电源电压.
3.电压表的读数：
（1）先看清量程，认清各量程的分度值；
（2）当使用0～15V量程时，应以上排刻度读数，其分度值为0.5V；当使用0～3V的量程时，应以下排刻度读数，其分度值为0.1V；
（3）用分度值乘以指针转过的小格数就是被测的电压值．
知识点2：串、并联电路中电压的规律
一、串联电路的电压规律
串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和.用代数式表示为.
实验 探究串联电路电压的规律
1.实验器材：电源、规格不同的灯泡、电压表、开关、导线若干.
2.实验电路：
3.实验思路：如图所示，将两个灯泡串联后接在电源的两端，分别测量AB、BC、AC之间的电压，寻找它们的关系.
4.实验步骤：
（1）分别把电压表连在图甲、图乙和图丙所示电路中的 AB两点、BC 两点、AC 两点，记录测得的实验数据.
（2）换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上面的实验步骤，再测量两次.
5.实验结论：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和，即.
二、并联电路的电压规律
并联电路中各支路两端的电压相等，且都等于电源电压.用代数式表示为.
实验 探究并联电路电压的规律
1.实验器材：电源、规格不同的灯泡、电压表、开关、导线若干.
2.实验电路：
3.实验思路：如图所示的电路中，分别测量小灯泡 两端电压、 两端的电压、电源电压，寻找它们之间的关系.
4.实验步骤：
（1）分别把电压表连在图甲、图乙和图丙所示电路中的 两端、 两端、 电源两端，记录测得的实验数据.
（2）换上另外两个规格不同的小灯泡，重复上面的实验步骤，再测量两次.
5.实验结论：并联电路中各支路两端的电压相等，且等于电源电压，即.
知识点3：电阻
一、电阻
1.定义：导体对电流阻碍作用的大小叫做电阻，用字母表示.
2.单位：国际单位制中电阻单位是欧姆，简称欧，符号是.比它大的单位有千欧（）、兆欧（），.
4.电路符号：.
5.特点：电阻是导体本身的一种性质，与电压、电流无关.
6.电阻器：在电子技术中，经常用到具有一定电阻值的元件，叫电阻器，又叫定值电阻．
二、影响电阻大小的因素
1.导体的影响因素：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、长度和横截面积有关.
（1）同种材料，横街面积相同的导体，长度越越长，电阻越大；
（2）同种材料、长度相同的导体，横截面积越小，电阻越大.
（3）导体的电阻还与温度有关.
2.半导体
（1）定义：有一些材料，例如锗、硅导电性介于导体和绝缘体之间，常常称做半导体.
（2）影响因素：温度、光照、杂质等外界因素.
（3）应用：利用半导体可制作二极管、三极管.
3.超导现象：
（1）定义：某些物质在很低的温度时，电阻就变成了0，这就是超导现象.
（2）应用：在发电厂发电、输送电能时，以及制造电子电子元件时可采用超导材料.
知识点4：变阻器
一、变阻器
1.认识变阻器
（1）定义：能改变接入电路中电阻大小的元件叫做变阻器．
（2）分类：滑动变阻器、电阻箱（旋钮式和插块式）．
2.认识滑动变阻器
（1）原理：通过改变连入电路中电阻线的长度来改变电阻．
（2）作用：通过改变电阻的大小而改变电路中电流的大小.
（3）构造：瓷筒、电阻线、支架、接线柱、金属杆、滑片.
（4）元件符号：
（5）接线规则：一上一下．
（6）铭牌的理解：变阻器上标注的“20Ω 1A”表示此滑动变阻器的最大阻值是20Ω，允许通过的最大电流是1A．
（7）优缺点：能连续改变接入电路的电阻大小，不能读出具体电阻值．
3.滑动变阻器的使用：
（1）滑动变阻器应与用电器串联.
（2）将如图所示的滑动变阻器的滑片P向左移动的过程中：
①当A、D接入电路时，接入电路的电阻值将逐渐变小；
②当B、C接入电路时，接入电路的电阻值将逐渐变大；
③当C、D接入电路时，接入电路的电阻为0；
④当A、B接入电路时，滑动变阻器成为定值电阻.
（3）滑动变阻器阻值变小，会引起电路中电流变大，与之串联的用电器两端电压变大．
（4）电路中的电流不许超过铭牌上标记的电流值．
（5）闭合开关前应把滑片移至阻值最大处，即远离下端使用的接线柱．
二、变阻器的应用
1.机械式电位器：家用电器的档位调节实质上就是一种变阻器，通常称为机械式电位器.
2.数字电位器：数字电位器是用数字信号控制阻值的器件（集成电路），它噪音小，寿命长，环境污染小，常用于电子产品中.
示例：如图是汽车油量表的工作原理，当汽油液面下降时，变阻器的阻值_______，电流表的示数_______.（本题两空均选填“变大”“变小”或“不变”）
解析：当油面下降时，浮子位置降低，在杠杆作用下，滑动变阻器R的滑片上移，滑动变阻器连入电路的阻值变大，与它串联的电流表示数变小.
答案：变大 变小
方法总结：滑动变阻器是靠改变接入电路中电阻线的长度改变电阻，由电路图可知，电流表测电路中的电流，分析油面下降时通过浮子和杠杆使滑动变阻器连入的电阻的变化情况，再利用滑动变阻器的变阻原理进行分析.
考点1：电表类型的判断
判断电路中电表的类型是中学物理考试中常考的题型。解答此类问题，一般有四种方法：
方法 解读
直接观察法 根据电流表、电压表接入电路的方式来判断。电流表串联在电路中，电压表并联在电路中。
电流路径法 根据题中要求，画出电路中电流的路径，在路径中的电表是电流表，不在电流路径中的电表是电压表
去表分析法 如果把电路中电表去掉，影响了某些用电器的工作，则去掉的是电流表；反之，去掉的是电压表
假设判断法 先假设电路中的电表是电流表或电压表，再分析电路对否出现故障，或是否符合要求。如无故障或符合要求，则假设正确；若出现短路、断路等电路故障或不符合要求，则假设错误
【例1】（2023·湖南怀化·统考中考真题）如图所示的电路，请在虚线框里填上电表符号（选填“A”或“V”），使开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作。
【答案】
【详解】电压表电阻较大，在电路中一般视为开路；电流表电阻很小，在电路中视为导线。由图可知，电流从电源正极流出，必须经过上方的虚线框内的电表，所以该电表是电流表；开关S闭合后，电阻R1、R2都可正常工作，电流必须流经R1、R2所在的电路，下方虚线框内的电表与R1、R2并联，如果是电流表，会造成R1、R2短路，所以下方虚线框内是电压表，如图所示：
【变式1】（2023·陕西·陕西师大附中校考模拟预测）把电池组、电流表，电压表三个元件的符号填入图所示的电路中，使得电路接通后，电流方向如图中箭头I所示，且移动滑动变阻器的滑片P，使小灯泡L变亮时，电压表的示数变小。
【答案】
【详解】因滑动变阻器能改变灯泡的亮度，所以滑动变阻器和灯泡应串联；灯泡变亮时，说明通过灯泡的电流变大，由可知，灯泡两端电压变大，而题中要求电压表示数变小，说明电压表和滑动变阻器并联，则电压表填在中间的虚线框内；电流表和滑动变阻器串联，应填在最右端的虚线框内；而电源应在最左端的虚线框内，且上端为负极、下端为正极，这样才满足电流方向如图所示，如图
。
【变式2】（2023·江苏扬州·校考三模）在如图所示电路的○里填上适当的电表符号，使电路能正常工作。
【答案】
【详解】电流表串联在电路中，电压表与被测对象并联，所以干路上的电表为电流表，与L1串联的电表为电流表，并联在L1两端的电表为电压表。故电表符号如图所示：
考点2：利用电流表和电压表判断电路故障
初中阶段的电路故障一般可以概括为断路、短路两种。分析和判断电路故障的一般思路是先判断故障原因是断路还是短路，然后再判断判断故障位置。常见故障见下表：
现象 分析 故障
电流表有示数而电压表无示数 电流表有示数，表明电路是通路；电压表无示数，表明无电流通过电压表 电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
电压表有示数，而电流表无示数 电压表有示数，表明电路中有电流流过电压表；电流表无示数，表明没有或几乎没有电流流过电流表 电流表短路
与电压表并联的用电器断路，此时电流表与电压表串联（电压表内阻很大），电路中的电流太小，致使电流表无明显示数，但电压表示数几乎等于电源电压
两表均无示数 无电流通过两电表 两表同时短路
与电压表并联的用电器之外的部分断路
灯泡不亮 无电流通过小灯泡 灯丝被烧断
灯泡被短路
灯泡接线柱到电源两极间的电路中某处出现断路
【例2】（2023·内蒙古呼和浩特·统考中考真题）如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（ ）
A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路
C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路
【答案】B
【详解】由图可知，灯泡和电阻R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。因为电压表V1测量电源电压，电源电压不变，它的示数不变。
AB．如果灯L短路，电压表V2被短路，电压表V2的示数为零，电路中只有R的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大；如果灯L断路，电压表V2串联在电路中，电压表V2的示数等于电源电压，它的示数变大，由于电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零，故B符合题意，A不符合题意；
C．如果电阻R短路，电路中只有L的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2的示数变大，故C不符合题意；
D．如果电阻R断路，电路断路，电压表V2和电流表的示数为零，电压表V2和电流表的示数都变小，故D不符合题意。
故选B。
【变式1】（多选）（2023·辽宁大连·统考模拟预测）如图所示，电路中有两个电阻R1、R2，其中一个发生了断路故障，其它元件均完好。小明想判断出哪个电阻发生了故障，闭合开关S、断开S1时，下列做法可行的是（ ）
A．将电流表接入在a点位置 B．将电流表接入在e点位置
C．将电压表接入在bd两点之间 D．将电压表接入在bc两点之间
【答案】ABD
【详解】AB．闭合开关S、断开S1时，只有R2接入电路；将电流表接入在a或e点位置时，都是测量电路中的电流，如果电流表有示数，则说明R2是完好的，根据题意可知是R1断路；如果电流表无示数，则说明R2断路，能判断出电路故障，故AB符合题意；
C．将电压表接入在bd两点之间时，电压表始终测电源电压，无论哪个电阻断路，电压表示数都等于电源电压，所以不能判断出电路故障，故C不符合题意；
D．将电压表接入在bc两点之间时，因开关S1是断开的，则此时电压表与电阻R1串联；如果电压表有示数，则说明R1是完好的；如果电压表无示数，说明电压表不能与电源接通，则R1断路，能判断出电路故障，故D符合题意。
故选ABD。
【变式2】（2023·山东临沂·统考模拟预测）如图所示电路，闭合开关后，两灯均正常发光。一段时间后，灯L1被短路，则（ ）
A．灯L2正常发光 B．电流表示数不变
C．电压表示数不变 D．电源被烧坏
【答案】D
【详解】根据电路图可知，两个灯泡并联接入电路中，电压表测量电源的电压，电流表测量通过灯泡L2的电流；一段时间后，灯L1被短路，则电源被短路，电源被烧坏，灯泡都不发光，电流表、电压表示数都变为0，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
考点3：探究串并联电路中电压的规律
※专题概述
串并联电路中电压规律的探究
（1）串联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L1、L2串联在电路中，用电压表分别测量L1、L2和电源两端电压。换用不同规格的小灯泡重复实验，找出电压之间的规律，得出U1+U2=U。
（2）并联电路中电压规律的探究
取两个小灯泡L1、L2并联在电路中，用电压表分别测量L1、L2和电源两端电压。换用不同规格的小灯泡重复实验，找出电压之间的规律，得出U1=U2=U。
（3）应注意的问题
连接电路时开关应断开；电压表应与被测部分并联；电流应从电压表正极流入，从负极流出；正确选择电压表量程；应选用不同规格的小灯泡进行多次测量，使实验结论更具有普遍性。
角度1：探究串并联电路电压的规律
【例3】（2023·湖北十堰·统考中考真题）在“探究串联电路电压规律”实验中，小明连接了图甲的电路，A、B、C、D为接线柱编号，1、2、3、4为导线编号。
（1）为使结论具有普遍性，、应选择规格 （选填“相同”或“不同”）的灯泡；
（2）闭合开关，电压表指针如图乙，造成这种现象的原因是 ；
（3）修改电路并完成图甲实验后，小明断开开关，未拆下电压表，只改接某根导线的一端，也能测出总电压。他的改接方法是 。
【答案】 不同 电压表量程选大了 将3号导线从D接线柱改接到B接线柱或A接线柱
【详解】（1）[1]为了使探究得出的结论具有普遍性，L1、L2应选择规格不相同的灯泡。
（2）[2]闭合开关，电压表示数如图乙所示，指针偏转角度太小，说明电压表选用的量程过大了，测量误差较大。
（3）[3]串联电路中，电源电压等于各部分电路两端电压之和，若能测出总电压，需要将电压表并接在两个灯泡两端，他的改接方法可以是：将3号导线从D接线柱改接到B接线柱或A接线柱。
【变式1】（2023·江苏泰州·校考三模）如图所示是小明和小华进行“探究串联电路中电压的关系”的实验的电路图。
（1）实验步骤：
A．按图所示连好电路；闭合开关前，滑片P应置于 端；（选填“左”或“右”）
B．滑片P移到适当位置，用电压表测出小灯泡两端的电压；
C．保持滑片不动，用电压表测出小灯泡两端的电压后，再用电压表测出 两点之间的电压U；
D．改变滑片P的位置，重复步骤B、C两次，记录数据。
（2）讨论交流：
①实验中小灯泡、规格应 （选填“相同”或“不同”）；
②利用上述串联电路，不增加器材还可以完成的实验是 。
【答案】 右 AC 不同 探究小灯泡电功率跟导体两端电压的关系
【详解】（1）[1]接好电路闭合开关前，要求把滑动变阻器调到阻值最大的位置，故闭合开关前，滑片P应置于右端，目的是保护电路。
[2]探究串联电路电压规律时，要测出总电压和每一个用电器两端的电压，然后寻找规律，用电压表测出了灯泡和两端的电压之后，用电压表测AC两端的电压。
（2）[3]因串联电路中电压流相同，要控制通过小灯泡的电压不同，故图中所选用的小灯泡和的规格应不同。
[4]相较于课本上的电功率实验电路，电路中多了滑动变阻器，但是都是控制了电流相同，比较电压对电功率的影响，所以利用上述串联电路，不增加器材还可以完成的实验是探究小灯泡电功率跟导体两端电压的关系。
【变式2】（2023·安徽蚌埠·蚌埠第三十一中学校考模拟预测）小雯在“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”实验中，小雯设计了如图所示的电路，请回答下列问题。
（1）小雯按如图电路，闭合开关，测得L1两端电压为2.9V，接下来为了测L2两端的电压，她断开开关，将电压表接A点的接线柱移到C点，闭合开关，出现的现象是 ；
（2）若L2两端的电压为1.7V，小雯准备测L1、L2串联的总电压，她将电压表原来接B端的接线柱移接到C端，将电压表接在AC两端，闭合开关，出现的现象是 ；
（3）如果AC两端测得电压为4.5V，小雯初步结论是：在不考虑误差的前提下，串联电路中用电器两端的电压之和等于电源两端电压。你的看法是 （选填“赞同”或“不赞同”）小雯得出结论的方法；
（4）如果你是小雯，谈谈你接下来的做法
【答案】 电压表指针反偏 电压表指针向右偏，超过最大刻度 不赞同 见解析
【详解】（1）[1]将与A点相连的导线改接到C点，B端不动，则会造成电流从电压表的负接线柱流入了，即电压表的正负接线柱接反了，故电压表的指针反转，所以不能测出L2两端电压。
（2）[2]测得L1两端电压为2.9V，若L2两端的电压为1.7V，说明电压表的选择的是0~3V的量程，测L1、L2串联的总电压，总电压为
2.9V+1.7V=4.6V
超过电压表的量程，电压表指针向右偏，超过最大刻度。
（3）[3]小雯通过一组数据得到实验结论，没有普遍性，不赞同小雯得出结论的方法。
（4）[4]为了使结论具有普遍性，换用不同规格的小灯泡，再重复两次实验。
角度2：串并联电路中电压的规律
【例4】（2023·山东聊城·统考中考真题）如图所示是电阻甲和乙的I－U图像，由图像可知下列判断正确的是（ ）
A．甲的电阻值是20Ω
B．甲的电阻值大于乙的电阻值
C．甲、乙串联，乙两端的电压为1V时，甲两端的电压为3V
D．甲、乙并联，通过甲的电流为0.1A时，通过乙的电流为0.2A
【答案】ACD
【详解】A．分析图像可知，甲是定值电阻，根据欧姆定律，甲的电阻值
故A正确；
B．分析图像可知，甲是定值电阻，乙的阻值是变化的，在两图线相交时，甲的阻值等于乙的阻值，故B错误；
C．由图象可知，甲和乙串联，乙两端电压为1V时，由串联电路电流的规律可知通过甲、乙的电流相等为0.15A，则甲两端电压为3V，故C正确；
D．由图象可知，甲和乙并联，通过甲的电流为0.1A时，由并联电路电压的规律可知甲、乙两端的电压相等为2V，则通过乙的电流为0.2A，故D正确。
故选ACD。
【变式1】（2023·安徽亳州·校考模拟预测）如图，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，下列说法中不正确的是（ ）
A．图中灯L1和灯L2为串联电路
B．灯L1和灯L2两端的电压一定相等
C．通过灯L1的电流与通过灯L2的电流可能相等
D．通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流
【答案】A
【详解】A．开关闭合后，电路中有两条并列的电流路径，所以灯L1和灯L2并联，故A错误，符合题意；
B．两灯并联，由并联电路的电压特点可知，两灯两端的电压一定相等，故B正确，不符合题意；
C．当两灯泡的规格不相同时，通过灯L1和灯L2的电流一定不相等，当两灯泡的规格相同时，通过灯L1和灯L2的电流一定相等，故C正确，不符合题意；
D．通过电源的电流是干路电流，由于干路电流等于各支路电流之和，所以通过灯L1的电流与通过L2的电流之和等于通过电源的电流，故D正确，不符合题意。
故选A。
【变式2】（2023·河南新乡·统考三模）如图所示，将两个定值电阻、按甲、乙两种方式接在电源电压均为U的两个电路中。开关闭合时甲、乙两个电路中流经的电流分别为和下列判断正确的有（ ）
A．在两电路中的功率之比9∶4 B．在两电路中的电流之比为3∶1
C．、的电阻之比为2∶1 D．在两电路中的电压之比是3∶2
【答案】C
【详解】A．图甲中两电阻串联，图乙中两电阻并联；由可知，在两电路中的功率之比
故A错误；
BC．由串联电路的电阻特点和欧姆定律可知，甲电路中的电源电压
①
并联电路的电压特点和欧姆定律可知，乙电路中的电源电压
②
联立①②得
解得
即
由串联电路的电流特点和欧姆定律可知，在甲电路中的电流
由欧姆定律可知，在乙电路中的电流
则在两电路中的电流之比
故B错误，C正确；
D．由欧姆定律可知，在甲电路中的电压
由并联电路的电压特点可知，在乙电路中的电压
则在两电路中的电压之比
故D错误。
故选C。
考点4：电阻
1.影响电阻大小的因素
2.滑动变阻器
（1）滑动变阻器接线原则：“一上一下”，一端接上接线柱，一端接下接线柱；
（2）滑动变阻器阻值变化原则：“远大近小”，滑片与下接线柱的距离越远阻值越大，越近阻值越小；
（3）滑动变阻器在电路中的作用：保护电路—连接好电路，开关闭合前，应调节变阻器在阻值最大处；通过改变接入电路中阻值的变化，来改变电路中电流大小，从而改变与之串联的导体两端电压。
【例5】（2023·西藏·统考中考真题）某学习小组在“探究影响导体电阻大小的因素”实验时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路，四根导体的材料规格如下表所示。
导体代号 长度/m 横截面积/mm2 材料 电流表示数/A
A 1.0 0.4 锰铜 1.4
B 0.5 0.4 锰铜 2.7
C 1.0 0.6 锰铜 2.0
D 1.0 0.4 镍铬合金 0.6
（1）请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路 ；
（2）为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小，可通过观察 来判断；
（3）要探究导体电阻大小与长度的关系，应选用 两根导体进行实验；
（4）将A、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越 ；
（5）老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，请你根据该实验结论，帮老师想出一种方法： （写出一种合理方法即可）。
【答案】 电流表示数大小 A、B 小 见解析
【详解】（1）[1]电流表应串联在电路中使用，且电流应从正接线柱流入，负接线柱流出，故用导线将电流表的负接线柱和电源负极连接，作图如下：
（2）[2]电阻的大小是无法直接观察出来的，可以通过电流表示数的大小来判断，电流表示数越大，导体的电阻小，电流表示数越小，导体的电阻大。
（3）[3]要探究导体电阻大小与长度的关系，应控制导体的材料、横截面积相同，改变电阻的长度，由表格数据可知，故应选用A、B两根导体进行实验。
（4）[4]由A、C两根导线长度、材料相同，横截面积不同，所以将A、C两根导体分别接入电路是探究的是导体电阻大小与横截面积的关系。由表中数据可知，导体C比A的横截面积大，接C导体时比接A导体时电流大，说明导体C比A电阻小，所以可得出的结论是：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越小。
（5）[5]由（4）可知，当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越小。所以要改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，可以增大绕制滑动变阻器电阻丝的横截面积。
【变式1】（2023·山东济宁·统考一模）小明用如图甲所示的电路探究“影响电阻大小的因素”，图乙是备用的几种导体（A、B、C、D代表导体，S代表导体的横截面积）。请你回答以下问题：
（1）为了探究导体的电阻与导体长度的关系，M、N之间应接入图乙中的 （选填导体的代表字母）。之所以这样做，是为了控制 相同；
（2）若要探究导体的电阻与横截面积的关系，M、N之间应接入导体B、C，得到的结论是： ；
（3）实验中，如果接入M、N之间的导体电阻阻值比较接近而无法通过灯泡的亮暗判断电阻大小，你的解决办法是： ；
（4）完成上述实验后，小明进一步进行了如图丙所示的实验，他把M、N与废日光灯管中的钨丝连接，闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这表明：温度升高，钨丝的电阻 。
【答案】 B、D 材料和横截面积 在导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小 将一个电流表串联到电路中 随温度的升高而增大
【详解】（1）[1][2]探究导体的电阻与导体长度的关系，应该控制导体的材料、横截面积相同，长度不同，故应该选择B、D来探究导体长度对电阻的影响，这种探究方法是控制变量法。
（2）[3]探究导体的电阻与横截面积的关系，应该控制导体的长度、材料相同，横截面积不同，故M、N之间应接入导体B、C，C的横截面积大，接入C时灯泡越亮，这说明电路中的电流大，导体的电阻小，故结论为：在导体的长度、材料相同时，横截面积越大，电阻越小。
（3）[4]当M、N之间接入的导体电阻比较接近，人眼无法分辨灯泡的亮暗，可以增加一个电流表串联接入到电路中，通过电流表读数大小来判断。
（4）[5]闭合开关S后，用酒精灯给钨丝加热，可以观察到电流表示数变小，这说明电路中的总电阻变大，钨丝电阻变大，故结论为：钨丝的电阻随温度的升高而增大。
【变式2】（2023·新疆伊犁·校考三模）如图所示，小梁同学想要探究导体的电阻与长度的关系。他找来一根粗细均匀的电阻丝，由于缺少刻度尺，无法测量电阻丝长度，小梁同学将电阻丝绕在一个较大的圆形时钟表盘上，发现电阻丝的a、b两端分别正对时钟表盘上的7点和5点。小梁将电阻丝的a端连接入电路，通过改变金属夹的位置，利用时钟表盘刻度来表示接入电路的电阻丝长度。主要实验步骤如下：
（1）连接电路时，开关应处于 状态；电流表示数越大时，表明接入的电阻值越 （选填“大”或“小”）；
（2）实验采用的电源电压为6V，为定值电阻，改变金属夹的位置，闭合开关。记录每次接入电路的电阻丝对应的时钟表盘刻度和电流表示数I，得到表格中多组数据：
钟表盘刻度 8点 9点 10点 11点 12点 …
电流表示数 …
小梁通过分析得出，当金属夹的位置对应钟表盘上10点整时，电流表示数应为 A，此电阻丝的总电阻为 ；
（3）进一步分析实验数据，小梁得出导体的电阻与长度成 （选填“正比”或“反比”）的结论。
【答案】 断开 小 0.15 100 正比
【详解】（1）[1]连接电路时，为了保护电路中各元件安全，开关应处于断开状态。
[2]电流表示数越大时，说明电路中电流越大，则电路中电阻越小，表明接入的电阻值越小。
（2）[3][4]由图像可知，电阻丝的总长度为10格，设总电阻为R，当8点时，电阻为，当9点时电阻为，根据
与欧姆定律，代入表中数据则有
①
②
联立①②解得，，
当位置为10点时，滑动变阻器接入电路的阻值，定值电阻的阻值为，则总电阻为，根据，代入数据可得电流为。
（3）[5]从图表可以看出，电阻接入电路长度越长，电流越小，则导体电阻越大，所以导体电阻与长度成正比。
一、选择题
1．（2023·甘肃兰州·统考中考真题）关于材料和技术的应用，下列说法中不正确的是（ ）
A．岩棉保温板利用了岩棉导热性好的特点
B．制作集成电路芯片所使用的晶圆属于半导体材料
C．用密度小、强度高的铝合金材料制作飞机蒙皮
D．汽车轮胎利用了橡胶材料弹性好的特点
【答案】A
【详解】A．岩棉保温板利用了岩棉隔热性好的特点，故A错误，符合题意；
B．导电性能介于导体和绝缘体之间的是半导体，制作集成电路芯片所使用的晶圆是由半导体材料制成的，故B正确，不符合题意；
C．飞机采用的材料应该具有的性能是密度小、强度大，可以制成飞机蒙皮，故C正确，不符合题意；
D．用橡胶做汽车轮胎，主要是因为橡胶常温下有高的弹性，减小汽车的振动与颠簸，故D正确，不符合题意。
故选A。
2．（2023·辽宁本溪·统考中考真题）如图是物理实验操作考试所用干电池，下列关于这节干电池的物理量估测最合理的是（ ）
A．提供的电压约为 B．质量约为500g
C．高度约为6cm D．温度约为50℃
【答案】C
【详解】AB．物理实验操作考试所用干电池为1号干电池，电压为1.5V，质量约为80g；故AB不符合题意；
C．1号干电池的高度约为6cm，故C符合题意；
D．人的正常体温为36-37℃，干电池的温度等于周围环境的温度，一般不会超过42℃，故D不符合题意。
故选C。
3．（2023·北京·统考中考真题）如图是两个定值电阻R1、R2的内部结构图，R1、R2所用电阻丝（涂有绝缘漆）粗细均匀、材料相同，分别缠绕在相同的圆柱形绝缘棒上，圈数分别为43圈和33圈，R1的电阻丝比R2的电阻丝细。将R1、R2并联在电路中工作一段时间，下列说法正确的是（ ）
A．通过R1的电流等于通过R2的电流
B．R1两端的电压大于R2两端的电压
C．R1的电功率大于R2的电功率
D．R1消耗的电能小于R2消耗的电能
【答案】D
【详解】由题意可知，两电阻丝的材料相同，电阻丝R1比R2长且细，则R1>R2；
AB．因R1与R2并联，电阻两端的电压相等，由可知，电阻大的通过的电流小，所以通过R1的电流小于通过R2的电流，故AB错误；
C．由可知，R1电功率小于R2的电功率，故C错误；
D．R1电功率小于R2的电功率，根据W=Pt可知，相同时间内R1消耗的电能小于R2消耗的电能，故D正确。
故选D。
4．（2023·吉林·统考中考真题）如图所示，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．电压表示数变小 B．电流表示数变小 C．电路总电阻变大 D．R0不能保护电路
【答案】A
【详解】ABC．由图得，定值电阻R0与变阻器串联，电压表测量变阻器的电压，电流表测量电路电流，滑动变阻器的滑片从B端向A端滑动的过程中，变阻器接入电路中电阻变小，电路中总电阻变小，电路中电流变大，由欧姆定律得，定值电阻R0的电压变大，变阻器电压变小，则电压表示数变小，故A正确，BC错误；
D．串联电路，用电器起到分压作用，可以保护其他用电器，则R0能保护电路，故D错误。
故选A。
5．（2023·湖南常德·统考中考真题）有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为R1；将B导线均匀的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
【答案】B
【详解】有ABC三根完全相同的导线，将A导线剪去一半，电阻变为原来的一半，即R1比原来小，将B导线均匀的拉伸到原来长度的两倍，长度增加，横截面积减小，电阻变大，R2比原来的电阻大；将C导线从中间对折，长度变为原来的一半，电阻变小，但与减去一半比，长度相同，横截面积更大，电阻更小，说明电阻R3小于R1，则三个电阻的关系，故ACD错误，B正确。
故选B。
6．（2023·湖南常德·统考中考真题）图中甲、乙两个滑动变阻器的外形、尺寸完全相同，滑片均位于中点，已知甲的最大阻值比乙的最大阻值大，闭合S后将两个滑动变阻器的滑片同时向左或向右移动。且移动时始终保持两滑片之间的距离不变。下列说法中正确的是（ ）
A．向左移动时，电流表示数变小
B．无论向左还是向右移动，电流表示数都变小
C．滑片位于滑动变阻器中点时，电流表的示数最小
D．滑片移动到滑动变阻器最右端时，电流表的示数最小
【答案】D
【详解】由图可知，甲滑动变阻器滑片左边的电阻线接入电路，乙滑动变阻器滑片右边的电阻线接入电路，电流表测量电路中的电流；
AB．当P向左移动时，甲滑动变阻器接入电路中的电阻变小，乙滑动变阻器接入电路中的电阻变大，因甲的最大阻值比乙的最大阻值大，所以，滑片移动相同距离时，甲减小的电阻大于乙增大的电阻，即此时电路中的总电阻变小，由欧姆定律可知，电路中的电流变大，即电流表示数变大；同理可知，滑片向右滑动时，电流表示数变小，故AB错误；
CD．滑片位于滑动变阻器中点时，总电阻为
滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻为
因R甲＞R乙，所以比较可知滑片移动到滑动变阻器最右端时，总电阻最大，由欧姆定律可知总电流最小，即电流表的示数最小，故C错误，D正确。
故选D。
7．（2023·内蒙古兴安盟·统考中考真题）如图所示为电阻R1和R2的I-U图像，由图像可知（ ）
A． R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻也为0
B． R1与R2的电阻之比为2∶1
C．将R1与R2串联接入电路，通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2
D．将R1与R2并联接入电路，通电后通过R1与R2的电流之比为1∶2
【答案】C
【详解】A．电阻是导体阻碍电流的一种性质，其大小与导体的材料、长度、横截面积以及导体的温度有关，与导体的两端电压、通过的电流大小无关，所以R1与R2两端的电压为0时，它们的电阻不为0，故A不符合题意；
BC．将R1与R2串联接入电路，电流相等，由I-U图像得出：当通过两电阻的电流相等时，如当I=0.3A时，R2的两端电压等于R1的两端电压的两倍，为U2=2U1
即通电后R1与R2两端的电压之比为1∶2，根据可得，R2=2R1
即R1与R2的电阻之比为1∶2，故B不符合题意，C符合题意；
D．将R1与R2并联接入电路，根据并联电路的电压特点可知，两电阻的两端电压相等，根据可得，通电后通过R1与R2的电流之比为它们的电阻的反比，即为2∶1，故D不符合题意。
故选C。
二、填空题
8．（2022·辽宁·统考中考真题）“葫芦烙画”是从民间进入课堂的手工技艺，传承了非物质文化遗产。如图是小明同学用电烙铁在葫芦上烙画的情景。电烙铁温度升高，利用了电流的 效应。插线板上的LED指示灯是由 材料制成的。
【答案】 热 半导体
【详解】[1]电烙铁温度升高，说明烙铁产生了热量，所以利用了电流的热效应。
[2]插线板上的LED灯是一种发光二极管，它是由半导体材料制成的。
9．（2022·山东滨州·统考中考真题）石墨烯是一种新材料，具有优异的光学、电学、力学特性，石墨烯还具有很好的韧性，且可以弯曲。北京冬奥会运动场馆的最低温度可达-30℃左右，利用石墨烯制作的智能温控加热羽绒服可帮助工作人员抵御寒冷，有效提升保暖效果。可见，这种材料具有密度 （选填“较大”或“较小”）、电阻 （选填“较大”或“较小”）的特点。
【答案】 较小 较小
【详解】[1][2]石墨烯是一种超轻材料，导电性能超强，即石墨烯的密度较小、电阻较小。
10．（2022·四川巴中·中考真题）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
【答案】 L R
【详解】[1]闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，说明了电路中有微弱的电流通过电压表，电流经过电压表，再经过滑动变阻器和开关形成一个通路，所以出现此故障的原因可能是小灯泡L断路。
[2]排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，说明电路中滑动变阻器电阻不变，起不到调节作用，故障的原因最有可能出现在滑动变阻器R。
三、实验题
11．（2023·海南·统考中考真题）小海和小南探究串联电路电压的特点，选用一个“2.5V 0.3A”的小灯泡和一个10Ω的定值电阻串联，按照图甲电路图进行实验。
（1）用笔画线代替导线，将图乙中实物电路连接完整。( )
（2）用电压表测量定值电阻ab两端电压时，闭合开关，小灯泡忽明忽暗，电压表指针摇摆不定。小海认为电路故障是线路接触不良，小南认为是小灯泡断路。判断正确的是 （选填“小海”或“小南”）。
（3）排除故障后，通过测量得到一组数据如下表：
实验序号
1 2.4V 2.0V 4.4V
根据数据得出结论：串联电路的总电压等于各用电器两端的电压之和。
这样得出结论 （选填“合理”或“不合理”），理由是： 。
【答案】 小海 不合理 只做了一次实验，实验结论具有偶然性
【详解】（1）[1]由电路图可知，灯泡与电阻串联，电压表测量定值电阻两端的电压，故应将灯泡左接线柱与电阻右接线柱相连，如图所示
（2）[2]若小灯泡断路，整个电路均处于断路状态，电表不会有示数，灯泡也不会忽明忽暗，故小南的说法不正确。若线路接触不良，电路时断时通，灯泡忽明忽暗，故小海的说法正确。
（3）[3][4]只做了一次实验，得到了一组数据就得出结论，存在偶然性，应多次实验，寻找普遍规律。
12．（2022·江苏南通·统考中考真题）小明在学习电阻概念的过程中，经历了以下三个探究活动。
活动一：在如图甲所示电路中的A、B两点间先后接入：铜线、铅笔芯、镍铬合金丝，通电后观察到灯泡的亮度分别为：亮、较亮、较暗；
（1）该实验现象说明： ；
活动二：小明将三个不同的导体分别接入如图乙所示电路中的M、N两点间，分别测出不同导体两端的电压U和通过的电流I，实验结果记录在表1中；
表1
导体 导体a 导体b 导体c
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9
电压/V 2 4 6 1 2 3 4 6 8
电流/A 0.2 0.4 0.6 0.2 0.4 0.6 0.2 0.3 0.4
（2）①请用笔画线代替导线把图乙电路连接完整 ，要求当滑片P向左滑动时，变阻器接入电路的电阻变大；
②分析表1数据，可知，同一导体， ；不同导体， 。可见， 反映了导体本身的一种性质，物理学上把导体的这种性质定义为电阻；
活动三：利用表2中提供的导体，探究影响电阻大小的因素；
表2
导体序号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥
材料 镍铬 镍铬 镍铬 镍铬 锰铜 锰铜
长度/m 1 0.8 1 0.5 1 0.8
横截面积/mm2 0.5 0.8 1.8 0.5 0.5 1.2
（3）为了探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系，至少需要选择表2中的 （填导体的序号）导体作为研究对象，若仅选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系，你觉得是否可行？请作出判断并说出理由： ；
（4）电阻的定义方法，反映了导体阻碍电流的物理性质。物理学上还有一些用这种方法定义的。能反映出物质或物体某种物理性质的物理量，请列举一个： 。
【答案】 导体的电阻与导体的材料有关 电压与电流的比值相同 电压与电流的比值不相同 电压与电流的比值 ①、③、④、⑤ 不可行，没有控制导体的材料相同 密度
【详解】（1）[1]实验中的A、B两点间先后接入铜线、铅笔芯、镍铬合金丝，即接入电阻的材料不同，通电后灯泡的亮度不同，说明导体的电阻与导体的材料有关。
（2）①[2]滑片P向左滑，变阻器接入电路的电阻变大，故滑片以右下接线柱连入电路中，如下图所示
②[3][4][5]由表1知导体a电压与电流的比都为10，导体b电压与电流的比都为5，导体c电压与电流的比都为20，故可以得出：同一导体，电压与电流的比值相同；不同导体，电压与电流的比值不相同。由此可见，电压与电流的比值可以反映导体本身的一种性质，在物理学上把导体的这种性质定义为电阻。
（3）[6]为了探究导体电阻的大小与导体的材料的关系，需要控制长度和横截面积相同，改变导体的材料，①、⑤符合题意；为了探究导体电阻的大小与长度的关系，需要控制导体的材料和横截面积相同，改变导体的长度，①、④符合题意；为了探究导体电阻的大小与横截面积的关系，需要控制长度和导体的材料相同，改变导体的横截面积，①、③符合题意；故要探究导体电阻的大小与导体的材料、长度和横截面积的关系，至少需要选择表2中的①、③、④、⑤导体作为研究对象。
[7]由表格数据知③和⑤的长度相同，材料不同，横截面积不同，由于没有控制导体的材料相同，根据控制变量法，所以不能选择导体③和⑤用来探究导体电阻的大小与横截面积的关系。
（4）[8]用电压与电流的比值表示电阻，这种方法叫比值定义法，物理学中用某种物质的质量与其体积的比值来表示这种物质的密度。
一、选择题
1．在如图（a）所示电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转如图（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）
A．1.2V，4.8V B．6V，1.2V C．1.2V，6V D．4.8V，1.2V
【答案】D
【详解】由题中的图可知：两个电阻串联在电路中，V1测的是电源电压；V2测的是R2两端的电压。据串联电路的电压特点知，V1的示数应大于V2的示数；而两个电压表的指针偏转角度相同，所以V1选的量程应是0~15V，其分度值是0.5V，示数为6V；V2选的量程应是0~3V，其分度值是0.1，示数为1.2V，R2两端的电压为1.2V；所以，电阻R1两端的电压为U1=U-U2=6V-1.2V=4.8V，故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
2．如图所示，已知电源电压是3V，当开关S闭合后，两盏灯都不亮，电压表的示数接近3V，则电路可能出现的故障是（ ）
A．短路 B．短路
C．灯丝断了 D．灯丝断了
【答案】C
【详解】因为闭合开关后，两盏灯都不亮，说明电路出现断路故障；又因为电压表有示数，说明电压表正负接线柱与电源两极相连，则是电压表并联的部分断路，故灯丝断了。
故选C。
3．如图所示是某同学做实验时的电路图，闭合开关S后，发现电流表、电压表都无示数，若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上，则出现这种故障的原因是（ ）
A．电阻R2短路 B．电阻R2断路 C．电阻R1短路 D．电阻R1断路
【答案】D
【详解】由电路图可知，两电阻串联，电流表测电路中电流，电压表的测R2两端电压。
A．若电阻R2短路，则电压表无示数，电流表有示数，故A不符合题意；
B．若电阻R2断路，则电流表无示数，电压表与电源连通，有示数，故B不符合题意；
C．若电阻R1短路，则电流表和电压表都有示数，故C不符合题意；
D．电阻R1断路，则整个电路断路，电压表和电流表均无示数，故D符合题意。、
故选D。
4．在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合电键S，电路正常工作。过了一会儿，两个电表中有一个电表的示数变大。已知电路中各处均接触良好，除灯L和电阻R外，其它元件均完好，则下列判断中正确的是（ ）
A．若电流表的示数变大，则电灯L短路 B．若电压表的示数变大，则电灯L短路
C．若电压表的示数变大，则电阻R断路 D．若电流表的示数变大，则电阻R断路
【答案】C
【详解】AB．如果L短路，电压表测量电源电压示数增大；电路电阻减小，电流表示数增大，故AB错误；
CD．如果电阻R断路，电流表断路示数减小为零；电压表测量电源电压示数增大，故C正确，D错误。
故选C。
5．如图所示的电路中，电源电压不变，R1为定值电阻，开关S闭合后，滑动变阻器滑片P向右移动时，下列说法正确的是（ ）
A．电路总功率变大 B．电流表示数变大
C．R1的功率变大 D．R2两端电压变大
【答案】D
【详解】A．由电路图可知，R1与R2串联，总电阻即为两电阻之和，电压表测的是R1的电压。当滑动变阻器滑片P向右移动时，R2的阻值变大，总电阻也变大，根据可得，电源电压一定时， R总越大，电路的总功率越小，故A错误；
B．根据可知，电源电压一定，R总越大，总电流越小，再根据串联电路电流处处相等，可得电流表的示数变小，故B错误；
C．根据可知，R1一定时，电流越小，电功率也越小，故C错误；
D．根据可得，R1一定时，电流变小，U1也会变小，再根据串联电路分压原理，可得，U2的电压会变大，即R2两端的电压会变大，故D正确。
故选D。
6．如图所示，当开关闭合时，电阻与串联，甲、乙两表的示数之比为：，若甲、乙两表都是电流表，则断开开关后，甲、乙两表的示数之比为（ ）
A．： B．： C．： D．：
【答案】B
【详解】与串联，甲、乙两表都是电压表，甲测电源电压，乙测电阻两端的电压，串联电路总电压等于各部分电压之和，串联电路各处电流相等，根据欧姆定律可得，
则
若甲、乙两表都是电流表，当开关断开时，与并联，甲测通过电阻的电流，乙测干路电流，并联电路各支路两端电压相等，并联电路干路电流等于各支路电流之和，根据欧姆定律可得
故选B。
7．如图所示电路中，开关闭合后，两电灯都发光，电表正常工作，一段时间后，由于灯L1短路（灯L2、电表不会烧坏），会有下面哪种情况发生（ ）
A．电流表示数变小 B．电压表无示数
C．电流表示数不变 D．电压表示数变大
【答案】B
【详解】由图可知：两灯泡串联，电流表测串联电路中的电流，电压表测L1两端的电压，当灯L1短路后，回路总电阻减小，总电压不变，故电流增大，电流表读数增大；此时电压表就相当于接在导线两端，故电压表读数为零，故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
8．如图所示的电路，闭合开关S，小灯泡不发光，电流表、电压表均无示数，如果小灯泡或R中有一处发生故障，则下列判断正确的是（ ）
A．小灯泡断路 B．小灯泡短路 C．R断路 D．R短路
【答案】C
【详解】根据电路图可知，灯泡与滑动变阻器串联，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S，小灯泡不发光，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；电压表无示数，说明电压表与电源之间是断开的，所以故障是R断路。故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
9．根据欧姆定律可得到，对于该式下列说法中正确的是（ ）
A．导体电阻的大小跟导体两端的电压成正比
B．导体电阻的大小跟导体中的电流成反比
C．当导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零
D．导体电阻的大小跟导体两端的电压和通过导体的电流无关
【答案】D
【详解】导体的阻值是导体本身所具有的性质，与通过它的电流、它两端的电压无关，电阻不随着电压和电流的改变而改变，当导体两端的电压为零时，导体的电阻依是不会改变，不会为零，故D正确，ABC错误。
故选D。
10．小强将一根铜线对折后，下列物理量中发生变化的是（ ）
A．质量 B．密度 C．比热容 D．电阻
【答案】D
【详解】AB．质量是物体中所含物质的多少，密度是质量和体积之比，质量和密度都是物质的物理属性，小强将一根铜线对折后，质量不变、密度不变，故A、B都不符合题意；
C．比热容的大小与物质的种类、物质的状态有关，小强对折铜线时，物质的种类不变，比热容不变，故C不符合题意；
D．电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积和温度有关。小强将一根铜线对折后，导线的横截面积和长度发生了变化，电阻的大小会发生变化，故D符合题意。
故选D。
11．利用图甲装置可以测量力F的大小，其原理如下。横梁OA上下表面各贴一张相同的薄电阻R1和R2，R1、R2连接在图乙所示电路中。在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R1被拉长，R2被压短，根据R1、R2中电流的比值，即可测量力F的大小，下列分析正确的是（ ）
A．受到向下的压力F时，R2的电阻增大
B．为了获取R1和R2的电流，电流表只能安装在B、C两点的位置
C．R1和R2中电流的比值越小，A端受到向下的压力F越大
D．该装置中，乙图的电源电压必须保持不变
【答案】C
【详解】A．在A端施加向下的力F，横梁向下弯曲，R2被压短，即R2变短，横截面积变大，则电阻变小，故A错误；
B．由图乙可知，该电路为并联电路；电流表安装在B、C两点的位置，可以获取R1和R2的电流，因并联电路的干路电流等于各支路电流之和，所以，也可以电流表安装在A、B或A、C两点的位置，然后根据并联电路的电流特点求出C或B点的电流，故B错误；
C．R1被拉长时，其电阻变大，根据欧姆定律可知，通过R1的电流小于通过R2的电流，即：I1D．由图乙可知，该电路为并联电路；因在并联电路中，各支路两端的电压相同，所以，电源电压不需要保持不变，故D错误。
故选C。
12．苏科版初中物理教材上的综合实践活动，深受同学们喜欢。关于以下几个综合实践活动的说法中，错误的是（ ）
A．将普通豆腐变成“冻豆腐”，是因为水凝固成冰体积变大了
B．在探究树荫下的光斑时能够发现，圆形的光斑亮度要比其它形状的光斑暗
C．在自制的密度计上，刻度线离配重端越近，标注的密度值越大
D．用铅笔芯作为可变电阻制作模拟调光灯，如果灯泡的亮度变化不明显，可以选择粗一些的铅笔芯
【答案】D
【详解】A．在制作“冻豆腐”的过程中，由于水凝固成冰后，质量不变，但密度变小，由可得，“冻豆腐”的体积将变大，故A正确，不符合题意；
B．圆形光斑是小孔成像现象，是太阳的实像，由于孔较小，经过的光线少，像就较暗，而其他形状的光斑是由于太阳光透过较大的树荫缝隙形成的，不是太阳所成的像，由于透过的光线多，因此比圆形光斑亮，故B正确，不符合题意；
C．密度计在使用时始终处于漂浮状态，因此受到的浮力等于自重，所以根据F浮=ρ液V排g可知液体密度越大，排开液体体积越小，因此自制密度计上，刻度线离配重端越近，标注的密度值越大，故C正确，不符合题意；
D．发现灯泡亮度变化不明显，说明电流的变化比较小，根据可知，即电阻变化较小，故应选用电阻较大的铅笔芯，因为在其他条件相同时，横截面积越小，电阻越大，所以应换用更细的铅笔芯，故D错误，符合题意。
故选D。
二、填空题
13．如图所示，小伟在铝箔条上的A、B、C三处剪出了高度相同但宽度不同的缺口。将铝箔条的两端连到电池的两极上。铝箔条 （填“A”“B”或“C”）处的电阻最大，铝箔条 （填“A”“B”或“C”）处在相同时间内产生的热量最多。
【答案】 A A
【详解】[1]从图中可以看到，将铝箔条的两端连到电池的两极上，电流从铝箔条的一端流到另一端，可看到三处的电阻长度是相同的，材料也相同，A处的宽度最小，即横截面积最小，则A处的电阻最大。
[2]将铝箔条的两端连到电池的两极上，A、B、C三处的电阻，就相当于串联接入电路，串联电路的电流处处相等，流过这三处的电流大小是相等的，A处的电阻最大，在相同时间内，根据焦耳定律的公式可知，A处产生的热量最多。
14．ipad已成为了越来越多同学的新学习工具，它的彩色液晶显示屏上面极易“落”满灰尘，是因为带电体具有 的性质；它的集成电路的部分元件利用了 （选填“半导体”或“超导体”）材料；使用一段时间后，机壳会发烫，这是由于内部发热的元件通过 的方式使机壳的内能增加的。
【答案】 吸引轻小物体 半导体 热传递
【详解】[1]彩色液晶显示屏带静电，上面极易“落”满灰尘，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质。
[2]半导体材料有许多独特的功能，计算机主机的集成电路部分元件利用了半导体材料，半导体材料具有单向导电性。
[3]机壳会发烫，这是由于内部发热的元件吸收热量，通过热传递的方式使机壳的内能增加。
15．如图所示，是滑动变阻器，滑片做成可以绕点转动的杠杆，另一端通过可以自由转动的轻杆和浮标相连，。若油面下降，油量表示数将 （选填“变大”或“变小”）；若接入电路的阻值为，当油量表指针指在时，接入电路的阻值为 。
【答案】 变小 20
【详解】[1]由电路图可知，闭合开关，与串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，当油箱中的油面下降时，滑片向上移动，滑动变阻器接入电路的电阻变小，串联电路总电压等于各部分电阻之和，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，根据知两端的电压变大，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以电压表的示数变小，即油量表示数变小。
[2]串联电路总电压等于各部分电压之和，当电压表示数为，两端的电压
根据欧姆定律可得电路中的电流
则滑动变阻器接入电路阻值为
16．如图甲所示，电源电压是且保持不变，闭合后电压表示数为，则灯两端的电压为 ；若断开开关，电压表示数将 （填“变大”、“变小”或“不变”）。如图乙所示，两个水果组成电池可以使发光二极管发光，图中发光二极管具有单向导电的性质，电流只能从正极流进，从负极流出，金属片A是水果电池 （填“正极”或“负极”）。
【答案】 1 变大 正极
【详解】（1）[1]由电路图甲可知，闭合开关S后，灯与串联，电压表测灯两端的电压，此时电压表示数是，则灯两端的电压是。
[2]由电路图甲可知，断开开关S时，电压表与灯泡L1串联接入电路中，测量的是电源电压，此时其示数为3V，所以断开开关后，电压表示数变大，两灯泡均不能发光。
（2）[3]图中二极管发光，说明电流从二极管的正接线柱流入，负接线柱流出。则金属片A是水果电池的正极。
17．如图所示，电源电压不变，闭合开关S，当滑动变阻器滑片P向右移动时，电压表V的示数 ，电流表A1的示数 ，电流表A2的示数 （选填“变大”、“变小”或“不变”）。
【答案】 不变 变小 变小
【详解】[1][2][3]由电路图可知，电阻R1和R2并联在电源两端，电流表A1测的是干路中的电流，电流表A2测的是通过R2的电流，电压表测的是电源电压；因为电阻R1与滑动变阻器R2并联，所以它们两端的电压相等，等于电源电压，则电压表V的示数不变；当滑片向右移动时，滑动变阻器连入的电阻变大，而电压不变，由欧姆定律可知，通过滑动变阻器R2的电流变小，电流表A2示数变小；R1的阻值不变，电压不变，所以通过R1的电流不变；根据并联电路的电流特点可知，干路电流变小，即电流表A1的示数变小。
18．如图甲所示，电阻箱的示数是 Ω；如图乙所示此时电能表的示数 kW h。
【答案】 3258 1501.0
【详解】[1]如图甲所示，千位数为3，百位数为2，十位数为5，个位数为8，所以电阻箱的示数为3258Ω。
[2]如图乙所示电能表，最后一位为小数位，单位是kW h，所以示数为1501.0 kW h。
19．如图所示电路中，电压表V1、V2、V3的示数分别为U1、U2、U3，A1、A2为电流表，R1、R2为定值电阻，则电压表V3测的是 两端的电压，U1、U2、U3的关系式为 。
【答案】 R2
【详解】[1][2]根据电压表与被测电路元件并联可知，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电源的电压，电压表V3测电阻R2两端的电压；因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以三电压表的示数关系为
三、作图题
20．小周用碳膜电位器设计了一个可调亮度的电灯，如图所示，为了安全，她把电路元件安装在塑料外壳内，请根据安全用电的原则，把各元件连入家庭电路中，要求滑片顺时针滑动时小灯泡变亮。（碳膜电位器拥有开关的功能）
【答案】
【详解】滑片顺时针滑动时灯泡变亮，说明通过灯泡的电流变大，则电位器接入电路的电阻减小，因此应该接左侧和中间两个接线柱，且电位器接在火线与灯之间，如图所示：
21．在如图所示的电路中，有两根导线尚未连接，请用笔画线代替导线连接完整。要求：①电压表测小灯泡两端电压；②闭合开关S，向右端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮。
【答案】
【详解】电压表测小灯泡两端电压，所以电压表应与灯泡并联，电源为两节干电池，则灯泡两端电压不超过3V，因此选择0~3V量程；闭合开关S，滑动变阻器能改变小灯亮度，说明滑动变阻器与灯泡串联，且向右端移动滑动变阻器的滑片P，灯变亮，说明电路是电流变大，所以滑动变阻器接入电路中的电阻变小，则应将变阻器的b接线柱接入电路，如图所示：
四、实验题
22．如图为温度报警电路，器材包括：电源（电压可调）、电阻箱 R0、热敏电阻R t（相关参数如下表）、开关和导线。当输出电压 U≥8V 时，报警器会发出信号（不考虑报警器对电路的影响）。
环境温度 t/℃ 5 10 20 30 40 50
热敏电阻 Rt/kΩ 6.0 4.4 2.8 1.8 1.1 0.8
（1）热敏电阻的阻值 Rt 随温度升高而 ；
（2）若电源调至 12 V，要求温度 t≤10 ℃时报警，则 R0 应调至 kΩ；
（3）若想提高报警温度，请你提出两种调节方法：
① ；
② ；
（4）若想将报警条件改为温度 t≥40 ℃。请你利用原有器材重新设计电路，并画在下面方框内；
【答案】 变小 2.2 减小 R0 阻值 增大电源电压
【详解】（1）[1]表格中温度升高时，热敏电阻的阻值变小，即热敏电阻的阻值Rt随温度升高而减小。
（2）[2]当输出电压U≥8V时，报警器会发出信号，电源电压U总=12V
温度t≤10℃时报警，由表格数据知道，电阻Rt≥4.4kΩ
当Rt=4.4kΩ=4.4×103Ω，U=8V时，由欧姆定律知道，Rt中的电流
Rt与R0串联，R0两端的电压U0=U总-U=12V-8V=4V
R0中的电流
由欧姆定律知道，R0 应调至
（3）[3][4]由表格数据知道，报警温度升高，热敏电阻Rt较小，当电源电压增大，或者减小R0的阻值时，可使输出电压为U。
（4）[5]报警条件改为温度t≥40℃，由表格数据知道，热敏电阻Rt=1.1kΩ，输出电压为R0两端的电压U=8V
Rt两端的电压
在串联电路中
原电路器材符合要求，输出电压为R0两端电压，所以电路设计如下
23．某实验小组在探究“电流与电压的关系”实验中，设计了如图甲所示的电路，其中电源电压恒为3 V，滑动变阻器最大阻值为，备选定值电阻有、、和各一个。
（1）先将5Ω的电阻接入电路中，图甲是没有连接完整的实验电路，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，请你将电路连接完整；
（2）电路正确连接完毕后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移到阻值最 处；闭合开关后，发现两只电表示数如图乙所示，则电路中的故障可能是 ；
（3）排除故障后，在第二次实验中电压表的示数如图丙所示，示数为 V；实验数据记录见下表，表中一个电流数据记录错误，这个数据是 ；
实验次数 1 2 3 4
电压
电流
（4）分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压 ；
（5）实验小组继续探究“电流与电阻的关系”，将10Ω的电阻替换5Ω的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会 ；要使电压表示数不变，应调节滑片，使滑动变阻器阻值 （均选填“变大”、“不变”或“变小”）；
（6）实验小组依次把四个备选电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω接入电路，为了控制定值电阻两端的电压不变，每次更换定值电阻后需要调节滑动变阻器。这个电压控制在多少合适呢？实验小组的同学分别提出了0.5V、1 V和1.5V三个电压值，为使实验顺利进行，你认为应选这三个电压值中的 V。
【答案】 大 定值电阻断路 成正比 变大 变大
【详解】[1]先将的电阻接入电路中，图甲是没有连接完整的实验电路，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电压表的示数变大，此时电路中电流变大，滑动变阻器的阻值变小，故连接如下所示：
；
[2]电路正确连接完毕后，闭合开关前要将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。
[3]闭合开关后，发现两只电表示数如图乙所示，此时电压表示数最大，接近电源的电压，电流表示数为0，故则电路中的故障可能是定值电阻断路。
[4][5]如图丙所示，电压表接小量程，分度值为，故读数为；实验数据记录见下表，表中一个电流数据记录错误，这个数据是，因为此处电流不按比例增加。
[6]分析实验数据可以得出：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
[7][8]根据串联分压原理：将的电阻替换的电阻接入电路中，闭合开关后，若不调节滑动变阻器，电压表示数会变大；要使电压表示数不变，应调节滑片，使滑动变阻器接入电路的阻值变大。
[9]滑动变阻器最大阻值为，电阻的最大值为，电路中有两节电池，根据串联分压原理可知：此时电压之比为，故应选这三个电压值中的。
