中考物理总复习30:电压电阻(提高)

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中考总复习:电压电阻(提高)
【考纲要求】
1、掌握电压表的使用方法,能识别电压表测的是哪段电路两端的电压;
2、能熟练运用串并联电路中的电压规律解题;
3、会用控制变量法探究影响电阻大小的几个因素,掌握滑动变阻器的使用方法及在电路中的作用。

【知识网络】
【考点梳理】
考点一、电压(高清课堂《电压和电阻》一、电压)
1.概念:电源在工作中不断地使正极聚积正电荷,负极聚积负电荷,保持电路两端有一定的电压,使闭合电路中有持续的电流。

电压使电路中形成电流,而电源是提供电压的装置。

2.电压的国际单位:伏特,用“V”表示。

其它常用单位:千伏,“kV”;毫伏,“mV”;微伏,“V”。

换算:
不同的电源在电路两端产生的电压不同。

一节干电池的电压是1.5V;家庭电路的电压是220V;对人体安全的电压是不高于36V。

3.电压表(伏特表):测量电压的仪表。

电路符号:
比较使用电压表和电流表的异同:
因为电压表本身对电流的阻碍很大,所以把它并联在电路上时,几乎不起分流作用,对被测电路的影响很小,原被测电路两端的电压不至于有明显改变。

如果把电压表串联在被测电路中,由于电压表对电流的阻碍很大,会使原来的电路无法正常工作。

4.串、并联电路中电压的特点:
(1)串联电路两端的总电压等于各串联导体两端电压之和,即U总=U I+U2+……+U n。

(2)串联电池组(同一型号电池)的电压等于各节电池电压之和,如四个干电池串联:电池组电压。

(3)并联电路中各支路两端电压都相等,且等于并联电路两端总电压,即:U总=U I=U2=……=U n。

(4)并联电池组的电压跟每节电池的电压相等。

考点二、电阻(高清课堂《电压和电阻》三、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,在电路中的符号是。

2、单位:在国际单位制中,电阻的单位是欧姆,常用的单位还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)。

3、决定电阻大小的因素
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、长度、横截面积还受到温度的影响。

材料、长度都相同时,横截面积越大电阻越小;多数导体的电阻随温度的升高而增大(例如灯丝),少数物体的电阻随温度的升高而减小(例如玻璃)。

5、滑动变阻器原理:变阻器就是通过改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻的器件。

6、结构:瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。

符号:
7、滑动变阻器的使用:
(1)能使变阻器电阻变化的接法有4种(“一上一下”);
(2)不能使变阻器电阻变化的接法有2种,其中“同下”电阻总是很大,而“同上”电阻总是很小。

(3)“看下不看上”滑片越靠近下端的接线柱,接入电路的电阻越小。

8、电阻箱读数:指针所指数值乘以倍率后相加。

【典型例题】
类型一、基础知识
1、若用电压表测出三节干电池的电压是1.5V、1.4V、1.3V,则这三节干电池串联后,电池组的电
压是()
A.1.5V B.1.4V C.4.2V D.4.5V
【思路点拨】已知三节电池的电压值,然后根据串联电池的总电压等于各节串联电池电压之和的规律即可求解。

【答案】C
【解析】已知三节干电池的电压分别为 1.5V、1.4V、1.3V,则这三节干电池串联后,电池组的电压:U=1.5V+1.4V+1.3V=4.2V。

【总结升华】本题主要考查对电池电压以及串联电源电压特点的记忆;注意干电池电压不是一定是1.5V,即使用过的电池电压会小于1.5V。

2、如图所示电路,电源两端的电压一定,当开关S1闭合、S2断开时,电
流表和电压表示数分别为I1、U1;当再闭合S2,且将滑片P适当右移后,电流表
和电压表示数分别为I2、U2,则下列叙述一定正确的是()
A.I1>I2,U1>U2
B.I1>I2,U1大于、小于或等于U2都有可能
C.U1<U2,I1=I2
D.U1<U2,I1大于、小于或等于I2都有可能
【思路点拨】当开关S1闭合、S2断开时,灯泡L和电阻R串联,电流表测串联电路的电流,电压表测电阻R两端电压;当S2闭合后,灯泡L被短路,电流表测电路电流,电压表测电源电压;根据串并联电路的特点和欧姆定律分析。

【答案】D
【解析】开关S2闭合前后,电压表测量的对象发生了变化,电源电压一定,S2闭合前测的是滑动变阻器两端的电压,闭合后测的是电源电压,所以U1<U2;因为滑片发生了移动,即电阻发生了变化,故无法判断电流的大小。

【总结升华】解决本题的关键是要清楚开关S2闭合前后电流表和电压表分别测的是哪一个的电流和电压,也可以根据开关的开闭画出对应的等效电路图分析。

举一反三:
【变式】(2016•湖南校级模拟)俄罗斯“库尔斯克”号核潜艇在巴伦支海遇难。

救援人员在艇内发现了记录潜艇各种信息的“黑盒子”,其某一部件外壳上三个电压表的示数分别为U1、U2、U3,三个电流表的示数分别为I1、I2、I3,它的内部结构如图所示,以下对各数据的分析正确的是()
A.U1=U2=U3 B.I1=I2+I3 C.U1+U2=U3 D.以上都不正确
【答案】C
3、如图所示的电路中,S闭合时,电压表示数为4.5V;S断开时,电压表的示数为3V,此时灯
L1和L2两端的电压分别为()
A、4.5V3V
B、2V 4.5V
C、3V 1.5V
D、3V7.5V
【思路点拨】由图可知,当开关闭合时,灯泡L2发生短路,即此时电压表测
的是L1两端的电压,同时也是电源电压;当开关断开时,两灯泡串联,且电压表测的是L1两端的电压;故据题目中所提示的数据和串联电路中电压的规律分析判断即可解决。

【答案】C
【解析】当S闭合时,灯L2短路,只有灯L1接在电路中,电压表此时测的是灯L1两端电压,也就是电源电压,即U=4.5V。

当S断开时,两灯串联,电压表测的是灯L1两端电压,即U=3V。

电源电压不变,根据串联电路电压的规律,可求出灯L2两端电压U2=U–U1=4.5V–3V=1.5V。

【总结升华】解决此类题的关键是认清电路的连接方式,弄清电压表测的是哪个用电器两端的电压,再根据串并联电路电压的规律解题。

举一反三:
【变式】在如图a所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均如图b所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为()
A、4.8V 1.2V
B、6V 1.2V
C、1.2V6V
D、1.2V 4.8V
【答案】A
4、如图所示,用滑动变阻器调节灯泡亮度的几种方案,你认为可能达到目的方案是()
【思路点拨】灯泡和滑动变阻器串联在电路中,移动滑片,改变连入电路的电阻,改变电路中灯泡的电流,能调节灯泡的亮度。

灯泡和滑动变阻器并联时,移动滑片,不能改变灯泡的电流,不能调节灯泡的亮度。

【答案】C
【解析】灯泡被导线短路,灯泡不亮,滑动变阻器不能调节灯泡的亮度,A不符合题意;滑动变阻器接
入下半段,灯泡和滑动变阻器的下半段是并联的,滑动变阻器不能改变灯泡的亮度,B不符合题意。

滑动变阻器和灯泡是串联的,移动滑动变阻器的滑片,改变电路中的电阻,改变电路中的电流,改变灯泡的亮度,C符合题意;灯泡和滑动变阻器都被导线短路,灯泡不能发光,滑动变阻器更不能调节灯泡的亮度,D不符合题意。

【总结升华】滑动变阻器和灯泡串联时才能改变灯泡的亮度。

掌握滑动变阻器连入电路的部分,才能具体判断灯泡亮度的变化情况。

举一反三:
【变式】将两只滑动变阻器按图所示的方法连接,如果把a、b两根导线接入电路里,要使这两只变阻器接入电路中的总电阻最大,应把滑片P1、P2放在()
A.P1放在最右端,P2放在最右端 B.P1放在最左端,P2放在最右端
C.P1放在最右端,P2放在最左端 D.P1放在最左端,P2放在最左端
【答案】B
类型二、知识运用
5、如图所示,这是科技创新小组的同学们自己发明的电子握力器的内部结构。

电源电压不变,滑动变阻器b端固定在绝缘底座上,手柄A与变阻器滑片固定在一起,同步运动,握力为零时,滑片处于a端。

L是一个电阻不变的指示灯,力量计由一个电流表改装而成。

使用时,先闭合开关S。

再用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,握力就显示在力量计表盘上。

有关握力计下列的说法中正确的是()
A.握力越大灯泡越亮,力量计的示数越大
B.改装成的力量计的零刻度线就是原电流表的零刻度线
C.握力越大电路总电阻越大,总电流越小
D.握力越大,弹簧的长度越长;握力越小,弹簧长度越短
【思路点拨】由示意图知握力计的原理是:闭合开关S,用手握住手柄,A柄向下运动压缩弹簧,滑片向下运动,滑动变阻器接入电路的电阻减小,电路电流增大,由电流表改装而成的力量计示数增大,灯泡亮度增大。

【答案】A
【解析】A、握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电流越大,力量计示数越大,此选项正确;
B、滑片在a端时,弹簧没有受到压力.闭合开关,电路电流最小,此时指针的位置应是力量计的零刻度线,此选项错误;
C、握力越大,滑动变阻器接入电路电阻越小,电路电流越大,此选项错误;
D、握力越大,弹簧被压缩的越短;握力越小,弹簧的形变越小,此选项错误。

【总结升华】判断握力大小引起电路电流的大小变化,关键是读懂示意图中弹簧形变引起的电阻变化。

举一反三:
【变式】如图所示为亮度可调台灯的电路示意图,其中AB是一根电阻丝,B、C作开关使用,OP是滑动片,可绕O点旋转,P端与电阻丝接触良好。

(1)将图中电路画完整;
(2)连好电路后,滑片OP顺时针转动时,流过灯泡L的电流变________(填“大”或“小”),电灯变________(填“亮”或“暗”)。

【答案】(1)如图所示;(2)小;暗
【解析】可调台灯电路结构是灯泡与变阻器串联,改变变阻器接入电路的电阻,即可改变电路中的电流,从而达到改变灯泡亮度的目的。

变阻器连入电路时,其滑片必须接入电路,因此可将滑片的O端与电源负极相连。

若将灯泡与电阻丝B端相连,则当灯由断开状态接通瞬间(滑片P从C旋到B),电阻丝接入电路的电阻为零,电路中电流最大,有可能烧坏灯泡。

利用变阻器调节电路中电流时,变阻器接入电路的电阻必须由最大逐渐调小,使电路中电流由最小逐渐变大,这样变阻器才能对电路起保护作用。

故应将灯泡与变阻器A端相连。

按上述正确方法连接后,AP段电阻接在电路中,当OP绕O点顺时针转动时,AP段电阻丝变长,故连入电路的电阻变大,使流过灯泡的电阻变小,灯泡变暗。

6、(2016•永春县模拟)如图是一个点热器电路,电热丝,指示灯,开关组成串联电路,接在电源
上,已知该电路有一个元件断路,一个元件短路,但不知道是哪个有故障,今用一个校验电灯分别接在各处得到。

下表所示的结果,根据表格内容可判断()
A.指示灯断路,开关短路B.指示灯断路,电热丝短路
C .电热丝断路,开关短路
D .开关断路,指示灯短路
【思路点拨】校验电灯接在电路中如果发光,说明与其串联的其它部分是通路,故障只能是短路;校验电灯如果不发光,说明与其串联的其它导体有断路。

具体故障需要将每个选项代入题干,根据灯泡是否发光、如何发光判断,最终确定正确选项。

【答案】D
【解析】A 、如果指示灯断路,开关短路,将校验电灯接在cd 直接时,灯泡处于断路状态,不会发光,此选项不正确;B 、如果指示灯断路,电热丝短路,将校验电灯接在cd 直接时,灯泡处于断路状态,不会发光,此选项不正确;C 、如果电热丝断路,开关短路,将校验电灯接在cd 直接时,灯泡处于断路状态,不会发光,此选项不正确;D 、如果开关断路,指示灯短路,将灯泡接在上面的任何两点,发光情况都与题目所列一致,此选项正确。

故选D 。

【总结升华】分析电路故障时,一般将每个选项依次代入题目,检查是否符合题意,用“排除法”确定正确选项。

将某一选项代入题干时,只要有一项与现象不符(如灯泡发光,而题目中不发光),此选项即为错误。

【巩固练习】 一、选择题
1、两条粗细相同的镍铬合金电阻线,长度分别为3米和1米,20℃时它们的电阻之比为3:1,当温度上升到40℃,它们的电阻之比是(横截面积变化不计)( )
A .大于3:1
B .等于3:1
C .小于3:1
D .等于1:3
2、(2016•广东校级一模)如图所示,若电源电压为110V ,下列说法正确的是( )
A .闭合开关S ,若L 1断路,则L 2也不会亮
B .闭合开关S ,若L 1更亮,则L 1两端电压比L 2大
C .L 1和L 2两端电压始终相等
D .在开关闭合情况下,可直接更换L 1的灯泡
3、如果将图中滑动变阻器的C 、D 二接线柱接在电路中的MN 间,为使电压表读数变小,问触头P 应该( )
A .向左滑动
B .向右滑动
C .向左、向右均可以
D .无法实现
4、如图所示,为一电阻箱结构示意图,下面关于此电阻箱接入电路电阻值大小的说法正确的是( ) A .只拔出铜塞a 、b ,接入电路电阻为7欧姆 B .只拔出铜塞c 、d ,接入电路电阻为7欧姆
C .要使接入电路电阻为7欧姆,只有拔出铜塞c 、d 才行
D .将铜塞a 、b 、c 、d 全拔出,接入电路的电阻最小
6题图
5题图 4题图
5、如图,电源电压为6V,电键K合上,电灯L1、L2都不亮,伏特表示数为6V,出现此现象的原因是()
A.L1短路,L2断路
B.L1断路,L2短路
C.L1、L2都断路
D.L1、L2都短路
6、如图所示电路中,甲、乙两个电表连接方法都正确的是()
A.甲、乙都是电压表
B.甲、乙都是电流表
C.甲是电压表,乙是电流表
D.甲是电流表,乙是电压表
7、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。

下面的几种方法中,能够既快又准确地使电流表指针指到要求位置的是()
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
8、如图所示是小文同学研究串联电路中电流、电压特点的实物连接图,当开关闭合时,灯L1亮,灯L2不亮,电流表和电压表均有读数。

则故障原因可能是()
A.L1断路
B.L1短路
C.L2断路
D.L2短路
9、如图所示,电源电压不变,当S1闭合时,为使电流表、电压表的示数均减小,下列操作可行的是( )
A.保持S2处于断开状态,滑片P向左移动
B.保持S2处于断开状态,滑片P向右移动
C.保持滑片P不动,使S2由断开到闭合
D.保持滑片P不动,使S2由闭合到断开
二、填空题
10、在如图所示的电路中,a、b、c是连接在电路中的电表,如果L1和L2是串联,则a是________表,
b是________表,c是________表,其中A点连接的______(填“正”或“负”)接线柱。

如果L1和L2是并联,则a是________表,b是________表,c是________表,其中A点连接的_______(填“正”或“负”)接线柱。

11、并联电路的总电阻的倒数等于__________,若其中一个分电阻的阻值变大,则并联电路的总阻值_________,如果在原电路的基础上再并联一个电阻,则并联电路的总电阻________。

(填“变大”“变小”或“不变”)
12、如图所示,电源电压是6 V,L1与L2串联,若将L1短路,的示数为_________V。

若L1断开,的示数为__________V。

若将L2短路,的示数为_________V。

若将L2断开,的示数为_________V。

13、(2016•夏津县一模)如图所示是四根高压输电线上的一个装置,该装置应该属于(填“导体”或“绝缘体”),它的作用是将四根导线(填“串联”或“并联”)起来,以增大导线的横截面积,从而减小输电线上的,达到减少输电线上电能损失的目的。

三、实验题
14、(2016•延平区一模)陈慧同学在学了电阻的大小与哪些因素有关后,她决定自己再进行探究,回家后她找来了铅笔芯、废旧灯丝、电池、导线、小灯泡、开关、蜡烛、打火机、鳄鱼夹等,并从学校实验室借出了电流表。

(1)她选取了上述的部分器材先连成了图1所示的电路。

其中导线缠绕在铅笔芯的A端固定,缠绕在B 端的导线可以通过鳄鱼夹左右滑动。

该电路研究的是导体的电阻与的关系。

刘星同学认为该电路存在着缺陷,你认为该电路的缺陷是。

电路更改正确后,她发现将鳄鱼夹向左移动电流表示数变大,向右移动电流表示数变小,这说明长度越长,导体的电阻。

(2)接着陈慧同学又选取了部分元件连成了如图2所示的电路,她发现给废灯丝加热过程中,小灯泡逐渐变暗。

这说明灯丝的电阻随温度的升高而(选填“变大”“变小”或“不变”)。

15、图给出了几种元件,要求用滑动变阻器控制灯泡中的电流大小,电流表测出总电流的大小,电压表测出灯泡两端的电压。

(1)画出电路图,并按电路图连接实物图。

(2)根据你连接的实物图完成下表。

(1)哪种金属的导电性能最好?在导电性能较好的金属中,你认为哪些更适宜作导线?为什么?
(2)如果是室外大规模架空电线,你认为选择哪种金属更合适?说明理由。

(3)通过分析上表中的各项指标,写出你发现的一条规律。

【答案与解析】
一、选择题
1、【答案】B
【解析】因为导体的材料、横截面积、温度都相同时,导体的电阻与长度成正比。

2、【答案】C
【解析】根据电路图可知,两灯泡并联;
A、因为并联电路中各支路用电器互不影响,因此若L1断路,则L2正常发光,故A错误;
BC、并联电路两端电压相等,因此L1和L2两端电压始终相等,故B错误,C正确;
D、更换L1的灯泡时,需将开关断开,故D错误。

故选C。

3、【答案】D
4、【答案】B
【解析】本题属于插入式电阻箱,铜塞插入时,塞子下面的电阻丝被短路。

5、【答案】A
【解析】L 1、L 2均不亮,电压表有示数,说明L 2断路。

6、【答案】C
【解析】若甲为电流表会发生短路,若乙为电压表,闭合开关灯不亮。

7、【答案】B
【解析】考查滑动变阻器的作用。

本题为两个滑动变阻器串联使用,这时大阻值的滑动变阻器为粗调,小阻值的滑动变阻器为微调。

两个滑动变阻器也可以并联使用,此时小阻值的变阻器为粗调,大阻值的变阻器为微调。

两个滑动变阻器串联使用,相当于一个总电阻更大的变阻器,只不过由于两变阻器电阻丝粗细或材料不同,滑片在移动相同距离时,对电流的改变效应不同。

串联使用时,调节大阻值的变阻
器,对电流的改变明显,故先调总电阻为5 k Ω的R 2,使○A 的示数指到要求位置附近,再用总电阻为200
Ω的R 1微调。

若R 1和R 2并联使用,则选A 。

8、【答案】D
【解析】L 1与L 2串联,L 1亮,电流表、电压表均有示数,说明电路是通路,所以A 、C 错。

若L 1短路,L 1会不亮,电压表也无示数,所以是L 2短路。

9、【答案】D
【解析】当S 1闭合、S 2断开时,R 1与R 2串联,○A 测串联电路中的电流I 。

将○V 下面的导线连接点通过S 1移到R 2的右端,可看出○V 测的是R 2两端的电压U 2,U 2=U-U 1=U-IR 1,因电源电压U 不变,若I 减小,则U 2增大;若I 增大,则U 2减小,选项A 、B 均不行。

S 1闭合后,保持滑片P 不动,为使电流变小,电路总电阻应变大,应断开S 2,此时电压表由测电源电压变为测串联电路的一部分电压U 2,示数减小,选项D 符合题意。

事实上,当S 2断开时,○A 的示数是2
1R R U I +=,○V 的示数为U 2=IR 2=212R R UR +;当S 2闭合时,○
A 的示数为I′=2
R U ,○V 的示数为U 2′=U。

经比较可知,I <I′,U<U 2′,选项C 不对。

本题的正确选项是D 。

二、填空题
10、【答案】电压 电流 电压 正 电流 电压 电流 负
11、【答案】各并联电阻倒数之和 变大 变小
【解析】部分电阻变大相当于增加导体的长度;并联电阻个数增加相当于增加导体的横截面积。

12、【答案】 0 6 6 0
【解析】题目图中电压表与L 1并联,测量的是L 1两端的电压,若将灯L 1短路,此时电压表示数为零,若将L 1断开,则电路为断路,通过L 2的电流为零,此时电压表相当于直接和电源正负极相连, 表测的是电源电压,所以电压表示数为6 V 。

同理,若L 2短路,电压表测电源电压,其示数为6 V ,若将L 2断开,电路断路,电压表示数为零。

13、【答案】导体;并联;电阻
【解析】图示装置是导体,它把四根导线固定在一起,四根导线并联,增大了导线的横截面积,从而使输电导线电阻变小,输电损失的电能减小。

三、实验题
14、【答案】(1)导体长度;电流表的电阻很小,电路中电流会过大,电流表可能会被烧坏;越大;(2)变大
【解析】(1)由图可知,铅笔芯的A端固定,缠绕在B端的导线可以通过鳄鱼夹左右滑动,改变了连入电路的电阻丝的长度,所以该电路研究的是导体的电阻与导体长度的关系;由图可知,电路中只有电流表,因为电流表的电阻很小,电路中电流会过大,电流表可能会被烧坏;所以应在原电路中串联一只小灯泡,灯泡可以起到保护电路的作用;电路更改正确后,发现将鳄鱼夹向左移动电流表示数变大,向右移动电流表示数变小,这说明长度越长,导体的电阻越大。

(2)用酒精灯给铁丝加热,由于铁丝温度升高,电阻变大,所以可以观察到电流表的示数变小,小灯的亮度逐渐变暗。

它表明:金属导体的电阻随温度升高而增大。

15、【答案】(1)电路图、实物图如图所示
16、【答案】(1)银的导电性能最好;在导电性能较好的金属中,铜和铝更适合作导线,因为它们的价格也比较便宜。

(2)如果是室外大规模架空电线,应选择铝线,因为铝的导电性能较好,而且密度小,可以减小对电线杆的压力。

(3)导热性能强的金属,其导电性能也强,或产量越高的金属,价格越低,产量越低的价格越高。

【解析】(1)选择导线时首先要考虑的因素是导电性能,因此选银最好。

其次依次为铜、金、铝,金、银虽然导电性能很好,但价格昂贵,除非特殊需要的场合,一般不宜选作导线。

铁虽然便宜,但导电性能差,而且容易生锈,一般也不选作导线材料。

因此,平常的导线材料大多选择铜或铝。

(2)如果是室外大规模架空电线,选铝比选铜更好,因为铝的密度只有铜的密度的三分之一不到,可以减小架设的难度,减小对电线杆的压力,节省电线杆的个数和材料。

(3)通过比较分析数据找出规律是目前流行的一种考查处理数据能力的题目类型。

分析时一般可以从以下两个方面来找:一是比较一组数据,观察数据的变化趋势,看有什么规律;二是比较两组或几组数据,看这些数据之间有什么相关性。

分析比较题表中的各项指标,可以发现:导热性能强的金属,其导电性能也强;产量越高的金属,价格越低,产量越低的价格越高。

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