第9课时 电压与电阻 [学生用书P112]
一、电压(a)
电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。电压用字母U表示。它的单位是伏特，简称伏，符号为V。
理解电流、电压概念时，可类比于水流、水压。
常见电压值：一节普通干电池电压：__1.5V__；一只蓄电池电压：__2V__；我国家庭照明电路电压：__220V__；
一般情况下，对人体的安全电压：
__36V__。
【知识拓展】
关于电压和电流的正确描述：“××两端的电压”，“通过××的电流”。
二、电压的测量(b)
测量电压用电压表，其电路符号：____。实验室用的电压表有三个接线柱、两个量程：__0～3V__和__0～15V__。
使用时注意：①电压表要__并__联在电路中；②电流从电压表的“＋”接线柱流入，“－”接线柱流出；③被测电压不得超过电压表的最大量程(试触法选
量程)。
【知识拓展】
电压表的内阻很大，接在电路中可看作是开路(此路不通电流)，电压表可直接并联在电源两端测电源电压。
三、利用电流表、电压表判断电路故障(a)
1．电流表示数正常而电压表无示数
“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是①__电压表损坏__；②__电压表接触不良__；
③__与电压表并联的用电器短路__。
2．电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是①__电流表短路__；②__和电压表并联的用电器开路__，此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小，电流表无明显示数。
3．电流表和电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时被短路外，最大的可能是__主电路断路导致无电流__。
四、串、并联电路的电压(b)
串联电路的电压特点：电源两端电压等于各用电器两端分电压之和。
并联电路的电压特点：各用电器两端分电压都等于电源两端电压。
五、电阻(a)
1．电阻表示导体对电流的阻碍作用。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω，电路符号是：。
2．影响导体电阻大小的因素的实验探究
实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)。
实验方法：__控制变量法__。注意描述“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻大小与导体的
__长度__、__横截面积(粗细)__、__材料__以及温度有关。
【知识拓展】
1．导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定，与是否接入电路、有无外加电压及通过电流大小等外界因素均无关。
2．导体的导电能力与导体的材料有关。记住常见材料导电能力强弱：“银铜金铝铁”。架设一条输电线路，一般选铜或铝作为导线材料，铜的导电能力更强但密度较大，价格稍高，适合城市及家庭线路；铝的导电能力稍次，但密度小，价格较低，适合户外远距离输电线路。
六、变阻器(b)
变阻器是__通过改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改变电阻大小__从而改变电路电流的装置。
滑动变阻器(变阻器)电路符号：或。
滑动变阻器构造包括瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等，结构示意图：。
滑动变阻器的使用：串联在电路中，“一上一下”连接，接入电路前应将电阻调到最大。
铭牌“20Ω 1A”中“20Ω”字样表示__滑动变阻器的最大阻值为20Ω(或变阻范围为0～20Ω)__；“1A”字样表示__滑动变阻器允许通过的最大电流
为1A__。
电位器、电阻箱和插拔式电阻都是常用的变阻器。
类型一 电压及其测量
典例
如图所示，在“”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流或电压，为使L1与L2串联，以下做法正确的是( B )
图9－1
A．a为电流表，b为电压表，c为电流表
B．a为电压表，b为电压表，c为电流表
C．a为电流表，b为电流表，c为电压表
D．a为电流表，b为电流表，c为电流表
【解析】
L1与L2串联，由图可知a表跟灯泡L1并联，所以应为电压表；b表与灯泡L2并联，应为电压表；c表跟灯泡L1与L2串联，所以应为电流表。
跟踪训练
[2018·益阳]在如图所示电路中，开关闭合后电压表测量的是( B )
图9－2
A．L1两端的电压
B．L1和L2两端的电压
C．L3和电源两端电压
D．电源两端电压
【解析】
图中三个小灯泡串联，开关断开时所测得的电压约为电源电压，开关闭合时可测得L1和L2两端的电压。
类型二 串、并联电路的电压特点
典例
小丽同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了猜想：串联电路中各用电器两端电压相等，总电压等于各部分电压之和。小丽同学准备了两个相同的灯泡L1、L2和其他一些实验器材进行探究。
图9－3
【进行实验】
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表格中。
AB间的电压
BC间的电压
AC间的电压
1.4V
1.4V
2.8V
【分析论证】
(1)在科学中，串联电路中电压规律：__总电压等于各分电压之和__。
(2)分析小丽的实验数据：得出的结论与她的猜想__相符__(选填“相符”或“不相符”)。
【评估】
请写出这个实验中的不足之处：
(1)__选取相同的灯泡做实验__；
(2)__只做了一次实验就得出结论__。
【解析】
探究串、并联电路的电压特点时，要求选择不同的小灯泡或电阻，否则可能得到“串联电路中各用电器两端电压相等”的错误结论。其次要求更换不同的小灯泡进行多次测量，以找到普遍性规律。
跟踪训练
如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V，则L1和L2两端的电压分别为( C )
图9－4
A．3V和4.5V
B．1.5V和4.5V
C．3V和1.5V
D．1.5V和3V
【解析】
从电路中可知，L1和L2串联。S1断开、S2闭合时，电压表测得电源电压U为4.5V，S1闭合、S2断开时，电压表测得L1分电压U1为3V，则L2的分电压U2＝U－U1＝4.5V－3V＝1.5V。
类型三 探究影响导体电阻大小的因素
典例
[枣庄中考]学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路，小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表。
图9－5
连接方式
一根
两根串联
三根串联
两根并联
三根并联
电流表读数(A)
__0.3__
0.15
0.1
0.6
0.9
根据实验数据，回答下列问题：
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表读数，请将其填入表格中。
(2)导体的电阻大小跟材料、长度和横截面积的关系。A.电阻大小与长度的关系：__材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长度成正比__；
B．电阻大小与横截面积的关系：__材料和长度相同时，导体的电阻跟横截面积成反比__。
(3)分析表中的实验数据，还可以得出通过导体的电流与电阻的关系：__导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻成反比__。
(4)实验中一根合金丝的电阻为__5__Ω，若该合金丝的横截面积为1mm2，则一根合金丝的长度是__5__m。(已知该合金丝长1m、横截面积1mm2的阻值为1Ω)
【解析】
(4)根据电阻与导体的长度和横截面积的关系，对于材料相同的导体，电阻值可记为R＝×1Ω·mm2/m。由R＝可知，一根合金丝的导体电阻R＝＝＝5Ω；代入上面关系式：5Ω＝×1Ω·mm2/m，所以L＝5m。
跟踪训练
[2018·玉林]下列关于导体电阻的说法正确的是( D )
A．长度长的导体，电阻一定大
B．横截面积大的导体，电阻一定小
C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【解析】
导体的电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。其他条件相同时，长度越长，导体电阻越大；其他条件相同时，横截面积越大，导体电阻越小。
类型四 滑动变阻器
典例
[2018·嘉兴舟山]如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮。则下列接法符合要求的是( A )
图9－6
A．M接A，N接D
B．M接B，N接C
C．M接A，N接B
D．M接C，N接D
【解析】
滑动变阻器的接线原则是“一上一下”。题中要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻减小，则M接A，N接D。
跟踪训练
实验课上，小华同学拿起一只滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω 2A”的字样，如图所示。几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解，你认为正确的是( C )
图9－7
A．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最大电流是2A
B．电阻的最小值是20Ω，允许通过的最小电流是2A
C．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最大电流是2A
D．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最小电流是2A
【解析】
铭牌上“20Ω 2A”的字样表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其电阻变化范围是0～20Ω，允许通过的最大电流为2A。
1．如图所示，电路中两只灯泡L1和L2均正常发光，则下面说法中正确的是
( A )
A．甲是电流表，乙是电压表
(
图9－8
)B．甲是电压表，乙是电流表
C．甲、乙都是电流表
D．甲、乙都是电压表
【解析】
本题可用反推法，逐项代入进行验证。若甲、乙都是电流表则造成电源短路；若甲、乙都是电压表，则通过L2的电流极小，L2不亮；若甲是电压表，乙是电流表，则L2被短路；若甲是电流表，乙是电压表，此时L1和L2并联，均正常发光。
2．[2018·乐山]一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R，将其剪成相等的两段后，再进行并联，则并联后的电阻值为
( D )
A．2R
B．R
C.
D.
【解析】
一根粗细均匀的金属导线其电阻值为R，剪成相等的两段后并联使用，长度为原来的一半，同时横截面积也增大一倍，电阻变为原来的。
3．[2018·潍坊]如图是实验电路连接完毕后，滑动变阻器接入电路的四种情形，已经可以闭合开关进行实验的是
( A )
A
B
C
D
【解析】
根据滑动变阻器的使用规则可知，滑动变阻器的接线原则是“一上一下”；在闭合开关前，应将滑动变阻器阻值调至最大。
(
图9－9
)4．[2018·盐城]在探究串联电路电压特点的实验中，小红按图正确连接好电路，闭合开关后发现两电压表指针偏转角度相同。为寻找电路故障，小红用一根检测导线分别并联在灯L1和L2的两端，发现两电压表指针所指位置没有任何变化。由此可以推断
( D )
A．L1一定短路
B．L2一定断路
C．L1短路，同时L2断路
D．检测导线一定断路
5．如图所示为一插拔式变阻器结构示意图，下面关于此电阻箱接入电阻值大小的说法正确的是
( B )
图9－10
A．只拔出铜塞a、b，接入电路阻值为7Ω
B．只拔出铜塞c、d，接入电路阻值为7Ω
C．将铜塞a、b、c、d全拔出，接入电路的电阻最小
D．要使接入电路电阻值为7Ω，只能拔出铜塞c、d
【解析】
插拔式变阻器的特点是“拔谁用谁，再相加”。铜塞插入时下面的电阻被短路而不起作用，铜塞拔出后下面的电阻被接入电路，铜塞全部插入时总电阻为0，全部拔出时电阻最大。只拔出铜塞a、b，接入电路阻值为1Ω＋2Ω＝3Ω。要使接入电路电阻值为7Ω方案有多种，可拔出铜塞c、d，也可拔出a、b、d。
6．[2018·自贡]在“探究串联电路电压的特点”活动中。
(1)如图所示，连接电路时，至少需要__6__根导线；实验中应选择规格__不同__(选填“相同”或“不同”)的小灯泡。
(
图9－11
)(2)在测L1两端电压时，闭合开关，发现电压表示数为零，原因可能是__L1短路(或L2开路、电压表已
坏等)__(写出一种即可)。
(3)小芳保持电压表的B连接点不动，只断开A连接点，并改接到C连接点上，测量L2两端电压。她能否测出L2两端电压？__不能__，理由是__电压表的正负接线柱接反__。
(4)小明分别测出AB、BC、AC间的电压并记录在表格中，分析实验数据得出结论：串联电路总电压等于各部分电路两端电压之和。请对小明的做法进行评价：_只做一次实验，结果具有偶然性，应换用不同的小灯泡，多做几次实验_。
UAB(V)
UBC(V)
UAC(V)
2.6
1.8
4.4
【解析】
(1)按电路图连接电路时所需要的导线数统计方法是先不管电压表，把其他部分的串联电路连接完所需的导线数计数，再加上两条连接电压表的导线即可。探究串联电路电压的特点时应选用两只不同规格的小灯泡，以免得出“电源电压在两个小灯泡间平均分配”的错误结论。
7．[2018·湖州]某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的因素时，做了如图所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，发现电流表示数逐渐增大，同时灯泡逐渐变亮。
图9－12
(1)通过实验可得出结论：导体的电阻大小与__导体的长度__有关；灯泡的亮暗与通过灯泡的电流大小有关。
(2)小明认为，决定灯泡亮暗的因素只是电流大小，请你设计一个实验来否定小明的观点(只需在方框内画出电路图)。
实验材料：两个不同规格的灯泡L1和L2、电池组、开关S及导线若干。
(3)接下来，小明又做了如下实验：将整条镍铬合金丝AB接入电路，闭合开关，然后用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风。在整个过程中观察电流表示数的变化情况。小明所做的这一实验基于的假设是__导体的电阻与温度有关__。
【答案】
(2)如答图所示。
第7(2)题答图
【解析】
(1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的A端逐渐滑向B端时，电阻丝接入电路中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同时灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了，即电阻大小与导体的长度有关。(2)实验中，可以将两个不同规格的灯泡L1和L2组成串联电路，此时通过两灯的电流是相同的，然后通过观察灯泡的亮暗来验证小明的观点。(3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温度的关系。第三篇 物质科学(物理部分)
第9课时 电压与电阻
1．[2018·南宁]如图所示，在探究“串联电路电压的关系”时，闭合开关S后，电压表V1的示数是2.5V，V2的示数是3.8V，则电压表V3的示数是
( D )
A．1.3V
B．2.5V
(
图9
－
1
)C．3.8V
D．6.3V
2．下列有关电阻的说法正确的是
( D )
A．导体的电阻越大，表明导体的导电能力越强
B．导体的电阻与导体两端的电压成正比
C．导体中的电流为零时电阻也为零
D．导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【解析】
电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻越大，则导电能力越弱；导体的电阻是导体本身所具有的性质，由导体材料、长度、横截面积决定，与通过它的电流、它两端的电压无关。
(
图9
－
2
)3．[贺州中考]如图所示的电路中，闭合开关S，两只电压表的指针偏转角度相同，则R1∶R2等于
( C )
A．5∶1
B．1∶5
C．4∶1
D．1∶4
【解析】
本题关键点在于从电路图中分析出V1表测的是R2分压，V2表测的是总电压。电压表两个量程是5倍关系，可设总电压(V2表的读数)为5V，则R2分压(V1表的读数)为1V。由于串联电路中电源电压等于各用电器两端分电压之和，所以R1分压为5V－1V＝4V。电阻R1∶R2＝U1∶U2＝4∶1。
(
图9－3
)4．[2018·株洲]图示电路中各元件完好，a、b、c、d、e、f为接线柱，将电压表接在其中两个接线柱上后，开关闭合时，电压表示数为0；开关断开时，电压表有示数。则与电压表相连的两个接线柱可能是
( D )
A．a和b
B．c和d
C．a和f
D．e和f
(
图9－4
)5．某精密电子仪器中为了便于调节电路中的电流，其调节部分使用了两个滑动变阻器，如图所示，已知这两个滑动变阻器是分别用不同的电阻丝绕在相同的绝缘瓷管上制成的，其中R1的总电阻是200Ω，R2的总电阻是5000Ω。开始时两变阻器都处于最大阻值。下面的方法中能够既快又准确使电流表指针指到要求位置的是( B )
A．先调节R1，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R2
B．先调节R2，使电流表指针指到要求位置附近，再调节R1
C．同时调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置
D．交替反复调节R1和R2，使电流表指针指到要求位置
【解析】
由题意可知，R2比R1大很多(R2>R1)，线路中电流I＝U/(R1＋R2)。调节R2阻值变化大，对电流影响大，所以要快速将电路中的电流表指针调到要求位置，应先调节大电阻R2，当电流表的指针到达要求位置附近时，若再调节R2使指针指到准确位置就很困难，此时应调节小电阻R1，因为它对电流的影响较小，能使指针准确地指到要求位置。
(
图9－5
)6．如图所示是自动测定油箱内油面高度的装置示意图。R1是定值电阻，R2是滑动变阻器，它的滑片P是杠杆的一端，从油量表(电流表)指针所指示的刻度，就可以知道油箱内油面的高度。关于这一装置的下列说法，正确的是
( B )
A．油量减小，浮标下降，滑片P移向a，电阻变小，电流变大
B．油量减小，浮标下降，滑片P移向a，电阻变大，电流减小
C．油量增多，浮标上升，滑片P移向b，电阻变大，电流减小
D．油量增多，浮标上升，滑片P移向b，电阻变小，电流减小
【解析】
当油量减小时，浮标位置下降，在杠杆作用下，滑动变阻器连入电路的阻值变大，使电路中的电流变小。
7．[2018·娄底]某学习小组在探究影响导体电阻大小因素时，查找资料发现在导体材料和粗细相同时，其电阻与长度成正比，即可以用下述表达式表示：
R＝kx，其中k为比例常数，x为导体的长度，于是他们用下面的器材：电压恒定的电源、开关、粗细均匀的镍铬合金丝、电压表等及图示电路来探究此问题，图中AB为镍铬合金丝，P为滑动端，右侧为实物连线图。
图9－6
(1)他们的实验方法是控制了__电流的大小__不变。
(2)调节镍铬合金丝上的滑动片，电压表的示数__能__(选填“能”或“不能”)反映导体AP间电阻的变化，理由：__导体的电阻的大小等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值，即R＝U/I__。
(3)要完成此实验，除了记录电压表示数外，还需要的测量器材是__电流表__。
8．[2018·长沙]小明同学在“探究串联电路电压规律”的
(
图9－7
)实验中，按如图所示的电路图连接实物。闭合开关，发现灯L1和L2都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障。测量得出Uab＝0；Ubc＝0；Ucd＝6V；Uad＝6V如果电路只有一处故障，则故障可能为
( C )
A．L1断路
B．L1短路
C．L2断路
D．L2短路
【解析】
闭合开关，灯L1和L2都不亮，电路只有一处故障，说明电路中无电流，故电路出现了断路；若灯L1断路，整个电路断路，灯泡都不亮，ab、cd间电压为零，ac、ad间都有电压；若灯L2断路，整个电路断路，灯泡都不亮，ab、ac间电压为零，ad、cd间都有电压。
(
图9－8
)9．科学兴趣小组想探究导电液体在体积相同时，其电阻与长度的关系。于是选取一段可拉伸的乳胶管(乳胶管是绝缘体)，灌满某种导电液体，两端用金属塞堵住管口，形成一段长为10cm的封闭液柱。选择合适的电压表、电流表、滑动变阻器、电源等器材连接电路如图所示，电源电压保持12V不变。
(1)闭合开关前，滑动变阻器的滑片应处在__A(或左)__端。
(2)闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表示数为9V时，记录第1次电流表示数并计算出液柱的电阻。将乳胶管均匀拉长，重复上述实验，数据记录如表。实验中第1次电流表的示数应是__0.03__A。
实验次数
1
2
3
4
液柱长度L(cm)
10
15
20
25
液柱电阻R(Ω)
300
670
1204
1870
(3)查阅资料得知：当材料和横截面积一定时，导体的电阻与其长度成正比。但是通过多次实验发现，当液柱长度变为原来2倍时，其电阻大大超过原来的2倍。请对此作出合理的解释：__乳胶管被拉长的过程中液柱的横截面积变小，而液柱的横截面积变小也会导致电阻变大__。
10．[2018·青岛]探究影响导体电阻大小的因素：有a、b、c、d四根不同的电阻丝，b、c、d跟a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同；c与a横截面积不同；d与a材料不同。
(1)实验方案有如下两种：
方案
甲
乙
电路
原理
①将电阻丝a、b、c、d分别接在M、N之间，测出电路中的电流。电流表的示数越大，表示接入的电阻丝阻值越__小__。
②将电阻丝a、b、c、d串联在电路中，用电压表分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大，表示被测的电阻丝阻值越__大__。
(2)增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的__甲__(选填“甲”或“乙”)，具体做法：__选用a、b两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系(合理即可)__。
【解析】
(1)探究影响导体电阻大小的因素时，若采用并联电路可通过电流判断电阻的大小；若采用串联电路则可根据电路中的分压不同通过电压表判断电阻的大小。(2)要探究电阻大小与长度是否成正比，需要控制导体两端的电压一定，此时通过导体的电流与导体的电阻成反比；若导体越长，电流越小，即可证明在导体的材料、横截面积和温度相同的条件下，导体电阻的大小与长度成正比。
11．[2018·贵阳]实验小组完成了“探究串联电路电压规律”的实验后，得到“电源两端电压总大于各用电器两端电压之和”的结论，这与之前“电源两端电压等于各用电器两端电压之和”的猜想不符。老师引导同学们用如图甲所示的电路继续进行了深入探究：
图9－9
(1)测量电源及灯泡两端电压。电压表接在CD两点，是为了测量灯泡__L1__的电压，闭合开关，电压表的示数(如图乙所示)是__1.7__V。
(2)测量电路中导线的电压。测出导线BC间的电压大约为0.05V，由此得知导线分压可能是造成结论与猜想不符的原因。为了能更明显地观察到导线分压的现象，应选择较__细__(选填“粗”或“细”)的导线，原因是__相同条件下细导线电阻大，分压大，更易观察到实验现象__。
(3)完成以上步骤后，他们准备测量开关两端的电压，你认为这一步骤是否有必要，理由是__有必要，开关也是电路的一部分，需要通过实验验证它是否分压__。
【解析】
(1)电压表接在CD两点，与灯泡L1并联，测量灯泡L1两端的电压；闭合开关，电压表的量程为0～3V，最小刻度为0.1V，则电压表的示数1.7V。
12．[2018·广州]小芳想了解当滑动变阻器与电阻并联时，调节滑片，电阻两端的电压及电路中的电流怎样改变。
图9－10
(1)实验电路图如图甲所示，请在图乙中连接对应的实物图。
(2)改变滑动变阻器接入电路的阻值，记录数据如表。根据表中数据在图丙的坐标系中画出电阻R的U－I图像。
数据序号
1
2
3
4
电压表示数U(V)
2.40
1.80
1.20
0.60
电流表A1示数I1(A)
0.16
0.12
0.08
0.04
电流表A2示数I2(A)
0.40
0.75
1.14
1.50
(3)某次实验电压表和电流表A1的示数如图丁所示，U＝__1.50__V，I1＝__0.10__A，I2＝0.90A，此时通过滑动变阻器的电流为__0.80__A。
(4)此电路不允许滑动变阻器接入电路的阻值为零，原因是__滑动变阻器接入电路的阻值为零时，定值电阻R被短路，此时电流直接从电源正极流向负极，发生电源短路__。
【答案】
(1)如答图所示。
第12(1)题答图
(2)如答图所示。
第12(2)题答图
13．[杭州中考]实验室购买了一捆标注长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测定其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得此类导线每1m的电阻为1.7×10－2Ω，再利用图甲所示电路测出整捆铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。
可供使用的器材有：电流表(0～0.6A)、电压表(0～3V)、滑动变阻器R1(“5Ω 1A”)、滑动变阻器R2(“25Ω 1A”)、电源(电压6V)、开关、导线若干。
图9－11
回答下列问题：
(1)实验中滑动变阻器应选__R2__(选填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移动至__a__端(选填“a”或“b”)。
(2)请在图甲中用笔画线代替导线完成剩余部分的连接。
(3)调节滑动变阻器，当电流表的读数为0.50A时，电压表示数如图乙所示，读数为__0.80__V。
(4)导线实际长度为__94.1__m。(保留1位小数)
【答案】
(2)如答图所示。
第13(2)题答图
【解析】
(1)电源电压为6V，若选择R1为滑动变阻器，即使将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处时，估算铜导线的电阻，电路中的电流超过0.6A，超出电流表的量程，故应该选择阻值较大的R2。同时闭合开关前滑动变阻器滑片应该移到最大阻值处，即a端。(4)R导线＝U/I＝0.80V/0.50A＝1.6Ω，L导线＝1.6Ω/(1.7×10－2Ω/m)≈94.1m。(共29张PPT)
第9课时
电压与电阻
一、电压(a)
电压是形成电流的原因，电压使电路中的自由电荷定向移动形成了电流。电源是提供电压的装置。电压用字母U表示。它的单位是伏特，简称伏，符号为V。
理解电流、电压概念时，可类比于水流、水压。
常见电压值：一节普通干电池电压：________；一只蓄电池电压：______；我国家庭照明电路电压：________；
一般情况下，对人体的安全电压：
_______。
1.5V
2V
220V
36V
【知识拓展】
关于电压和电流的正确描述：“××两端的电压”，“通过××的电流”。
二、电压的测量(b)
测量电压用电压表，其电路符号：________。实验室用的电压表有三个接线柱、两个量程：_________和________
。
使用时注意：①电压表要______联在电路中；②电流从电压表的“＋”接线柱流入，“－”接线柱流出；③被测电压不得超过电压表的最大量程(试触法选量程)。
【知识拓展】
电压表的内阻很大，接在电路中可看作是开路(此路不通电流)，电压表可直接并联在电源两端测电源电压。
0～3V
0～15V
并
三、利用电流表、电压表判断电路故障(a)
1．电流表示数正常而电压表无示数
“电流表示数正常”表明主电路为通路，“电压表无示数”表明无电流通过电压表，则故障原因可能是①___________；②_________________；③__________________________。
2．电压表有示数而电流表无示数
“电压表有示数”表明电路中有电流通过，“电流表无示数”说明没有或几乎没有电流流过电流表，则故障原因可能是①______________；②____________________________，此时电流表所在电路中串联了大电阻(电压表内阻)使电流太小，电流表无明显示数。
电压表损坏
电压表接触不良
与电压表并联的用电器短路
电流表短路
和电压表并联的用电器开路
3．电流表和电压表均无示数
“两表均无示数”表明无电流通过两表，除了两表同时被短路外，最大的可能是________________________。
四、串、并联电路的电压(b)
串联电路的电压特点：电源两端电压等于各用电器两端分电压之和。
并联电路的电压特点：各用电器两端分电压都等于电源两端电压。
主电路断路导致无电流
五、电阻(a)
1．电阻表示导体对电流的阻碍作用。电阻用字母R表示。它的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω，电路符号是：
。
2．影响导体电阻大小的因素的实验探究
实验原理：在电压不变的情况下，通过电流的变化来研究导体电阻的变化(也可以用串联在电路中小灯泡亮度的变化来研究导体电阻的变化)。
实验方法：______________。注意描述“电阻的大小与哪一个因素的关系”时必须指明“相同条件”。
实验结论：导体的电阻是导体本身的一种性质，导体的电阻大小与导体的________、___________________、______以及温度有关。
控制变量法
长度
横截面积(粗细)
材料
1．导体的电阻是导体本身的一种性质。导体的电阻大小由导体本身的材料、长度、横截面积决定，与是否接入电路、有无外加电压及通过电流大小等外界因素均无关。
2．导体的导电能力与导体的材料有关。记住常见材料导电能力强弱：“银铜金铝铁”。架设一条输电线路，一般选铜或铝作为导线材料，铜的导电能力更强但密度较大，价格稍高，适合城市及家庭线路；铝的导电能力稍次，但密度小，价格较低，适合户外远距离输电线路。
【知识拓展】
六、变阻器(b)
变阻器是__________________________________________
____________从而改变电路电流的装置。
滑动变阻器(变阻器)电路符号：
或
。
滑动变阻器构造包括瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱等，结构示意图：
。
滑动变阻器的使用：串联在电路中，“一上一下”连接，接入电路前应将电阻调到最大。
通过改变接入电路中的电阻丝的有效长度来改
变电阻大小
铭牌“20Ω 1A”中“20Ω”字样表示______________________
____________________________；“1A”字样表示____________
_________________________。
电位器、电阻箱和插拔式电阻都是常用的变阻器。
滑动变阻器的最大阻值
为20Ω(或变阻范围为0～20Ω)
滑动变阻器
允许通过的最大电流为1A
类型一 电压及其测量
典例
如图所示，在“
”处可以连接电流表或电压表测量电路中的电流或电压，为使L1与L2串联，以下做法正确的是
(
)
图
9－1
B
A．a为电流表，b为电压表，c为电流表
B．a为电压表，b为电压表，c为电流表
C．a为电流表，b为电流表，c为电压表
D．a为电流表，b为电流表，c为电流表
【解析】
L1与L2串联，由图可知a表跟灯泡L1并联，所以应为电压表；b表与灯泡L2并联，应为电压表；c表跟灯泡L1与L2串联，所以应为电流表。
跟踪训练
[2018·益阳]在如图所示电路中，开关闭合后电压表测量的是
(
)
A．L1两端的电压
B．L1和L2两端的电压
C．L3和电源两端电压
D．电源两端电压
【解析】
图中三个小灯泡串联，开关
断开时所测得的电压约为电源电压，
开关闭合时可测得L1和L2两端的电压。
图
9－2
B
类型二 串、并联电路的电压特点
典例
小丽同学在探究串联电路中电压规律的实验中，提出了猜想：串联电路中各用电器两端电压相等，总电压等于各部分电压之和。小丽同学准备了两个相同的灯泡L1、L2和其他一些实验器材进行探究。
图
9－3
【进行实验】
(1)按如图所示的电路图连接电路。
(2)闭合开关，用电压表分别测出AB、BC、AC间的电压，并记录在表格中。
【分析论证】
(1)在科学中，串联电路中电压规律：_____________________
。
(2)分析小丽的实验数据：得出的结论与她的猜想________(选填“相符”或“不相符”)。
AB间的电压
BC间的电压
AC间的电压
1.4V
1.4V
2.8V
总电压等于各分电压之和
相符
【评估】
请写出这个实验中的不足之处：
(1)________________________；
(2)____________________________。
【解析】
探究串、并联电路的电压特点时，要求选择不同的小灯泡或电阻，否则可能得到“串联电路中各用电器两端电压相等”的错误结论。其次要求更换不同的小灯泡进行多次测量，以找到普遍性规律。
选取相同的灯泡做实验
只做了一次实验就得出结论
跟踪训练
如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关S1断开、S2闭合时，电压表的示数为4.5V；当开关S1闭合、S2断开时，电压表的示数为3V，则L1和L2两端的电压分别为
(
)
A．3V和4.5V
B．1.5V和4.5V
C．3V和1.5V
D．1.5V和3V
图
9－4
C
【解析】
从电路中可知，L1和L2串联。S1断开、S2闭合时，
电压表测得电源电压U为4.5V，S1闭合、S2断开时，电压表测得L1分电压U1为3V，则L2的分电压U2＝U－U1＝4.5V－3V＝1.5V。
类型三 探究影响导体电阻大小的因素
典例
[枣庄中考]学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了探究，器材有：开关、电流表、干电池(电压恒为1.5V)各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干，连接如图甲所示的电路，小明将合金丝以不同方式分别接入电路A、B之间，闭合开关S后，记录的数据如表。
图
9－5
根据实验数据，回答下列问题：
(1)图乙是将一根合金丝接入电路时电流表读数，请将其填入表格中。
(2)导体的电阻大小跟材料、长度和横截面积的关系。A.电阻大小与长度的关系：______________________________________
__________；
连接方式
一根
两根串联
三根
串联
两根
并联
三根
并联
电流表读数(A)
______
0.15
0.1
0.6
0.9
0.3
材料和横截面积相同时，导体的电阻跟长
度成正比
B．电阻大小与横截面积的关系：________________________
_________________________。
(3)分析表中的实验数据，还可以得出通过导体的电流与电阻的关系：________________________________________________
________。
(4)实验中一根合金丝的电阻为_____Ω，若该合金丝的横截面积为1mm2，则一根合金丝的长度是_____m。(已知该合金丝长1m、横截面积1mm2的阻值为1Ω)
材料和长度相同时，导体
的电阻跟横截面积成反比
导体两端的电压不变时，导体中的电流与导体的电阻
成反比
5
5
跟踪训练
[2018·玉林]下列关于导体电阻的说法正确的是
(
)
A．长度长的导体，电阻一定大
B．横截面积大的导体，电阻一定小
C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定
D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关
【解析】
导体的电阻是导体本身的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关；还受温度的影响；与导体中的电流、导体两端的电压大小无关。其他条件相同时，长度越长，导体电阻越大；其他条件相同时，横截面积越大，导体电阻越小。
D
类型四 滑动变阻器
典例
[2018·嘉兴舟山]如图是未连接完整的电路，若要求闭合开关后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮。则下列接法符合要求的是
(
)
A．M接A，N接D
B．M接B，N接C
C．M接A，N接B
D．M接C，N接D
图
9－6
A
【解析】
滑动变阻器的接线原则是“一上一下”。题中要求滑动变阻器的滑片P向左移动时，灯泡变亮，即电流变大，电阻减小，则M接A，N接D。
跟踪训练
实验课上，小华同学拿起一只滑动变阻器，看到铭牌上标有“20Ω 2A”的字样，如图所示。几位同学讨论时说出了以下几种对铭牌意义的理解，你认为正确的是
(
)
A．电阻的最小值是20Ω，允许通过的
最大电流是2A
B．电阻的最小值是20Ω，允许通过的
最小电流是2A
C．电阻的最大值是20Ω，允许通过的
最大电流是2A
D．电阻的最大值是20Ω，允许通过的最小电流是2A
图
9－7
C
【解析】
铭牌上“20Ω 2A”的字样表示滑动变阻器的最大阻值为20Ω，其电阻变化范围是0～20Ω，允许通过的最大电流
为2A。
当堂测评
高分作业
