2023年中招物理复习专题16 电压和电阻.课件

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了解：生活常用电源电压；变阻器的构造。
会：连接电压表和测量电压；连接变阻器。
理解：电压的概念；电阻的概念。
掌握：影响电阻大小的因素及使用探究；电路故障分析。
认识：变阻器工作原理。
知识点一：电压1.什么是电压（1）电压作用是使电路中的自由电荷定向移动，形成电流；电源是提供电压的装置。（2）电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是通路。注：说电压时，要说“某电路或AB”两端的电压（如图（1）所示，1、2两端电压或者2、3两端电压）；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件（如图（1），通过电池的电流或者通过电阻R1的电流）”的电流。
知识点一：电压2.电压的单位：在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是V）；电压常用单位还有：千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。（2）生活中常见电压值：一节干电池1.5V，一节蓄电池2V，家庭用电电压220V，安全电压不高于36V。
知识点一：电压3.电压测量（如图（3）所示）：（1）测量仪器：电压表，符号是；（2）读数时，看清接线柱上标的量程（3V、15V两个量程）、分度值（3V量程分度值是0.1V,15V路程分度值是0.5V）；（3）使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出，否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的最大量程。注意：①被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯，甚至烧坏电压表。②选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。测量时，先选大量程，若被测电压在3V～15V可测量；若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
知识点一：电压要点诠释：（1）能估测被测电压大小的，根据估测值选择合适的量程；（2）不能估测电压大小的，要用最大量程，用试触法来选择合适的量程；4.电流表、电压表的比较：见表（1）。
知识点一：电压表（1）电流表与电压表比较（以表（2）、表（3）为例）
知识点二：电阻1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号R表示。2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆（符号是Ω）（规定：如果导体两端的电压是1V，通过导体的电流是1A，这段导体的电阻是1Ω）；常用单位还有千欧（符号kΩ）、兆欧（MΩ）；换算：1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。3.影响导体电阻大小的因素：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、长度和横截面积，还与温度有关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。
知识点二：电阻要点诠释：电阻是表示导体对电流阻碍作用大小的物理量，它是导体本身的一种性质，一段导体的电阻由导体的自身情况决定。不管这个导体是否接入电路，是否有电流通过，也不管两端的电压是否改变，导体对电流的阻碍作用即电阻总是存在的。无电流通过时，这种阻碍作用仅仅是没有表现出来而已。
知识点三：变阻器1.变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。2.滑动变阻器（1）构造：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的长度来改变电阻，如图（1）所示。
知识点三：变阻器（2）原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。（3）作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。（4）铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是50Ω，允许通过的最大电流是2A。（5）正确使用：①应串联在电路中使用；②接线要“一上一下”；③通电前应把阻值调至最大的地方。
知识点三：变阻器3.电阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器，如图（2）所示，图（3）是变阻箱的面板。
知识点三：变阻器（1）原理：通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。（2）优点：能够直接读出连入电路的电阻值；缺点：不能连续地改变连入电路的电阻值。（3）读数方法：旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。要点诠释：(1) 滑动变阻器的优点是可以连续的改变接入电路的电阻，缺点是不能准确的读出接入电路的电阻值。(2) 电阻箱的优点是可以读出电阻值，缺点是不能连续调节电阻的大小，其电阻的改变是跳跃式的。
考点一：电压概念与电压的估测
1.电压是电学的基本概念。对电压的概念，需要理解以下内容：（1）电源是提供电压的装置，电压是形成电流的原因；（2）电压的国际单位和常用单位，以及它们之间的换算关系；（3）某元件的电压指的是元件两端的电压。2.生活中常见的电压值有：①1节干电池的电压1.5伏；②1节铅蓄电池电压是2伏；③家庭照明电压为220伏；④手机电池的电压是3.6V；⑤对人体安全的电压不高于36伏；⑥工业电压380伏。
（2020•宿迁）取一个橙子，把铜片、铁片插入其中，就制成了一个水果电池。用电压表测量电压如图所示，下列说法正确的是（ ）。A．铁片是水果电池的正极；B．两个相同水果电池串联后可提供更高电压；C．该水果电池的电压是 3V；D．水果电池将内能转化为电能
【解析】A、电压表使用时，电流从电压表的正接线柱流入、负接线柱流出，即电压表的正接线柱与电源的正极相连接，因此铜电极为正极，故A错误；B、两个相同水果电池串联后可提供更高电压，故B正确；C、由图知电压表的量程为0﹣3V，分度值为0.1V，水果电池的电压为0.6V，故C错误；D、水果电池工作时，将消耗化学能，产生电能，所以是将化学能转化为电能，故D错误。故选：B。
1．（2021·辽宁中考真题）如图是圆形多功能充电宝，充完电后用手拿起时，会感觉到微微发热。下列估测最合理的是（ ）。A．充电宝的质量约为5kg；B．充电宝的直径约为10cm；C．微微发热的充电宝温度约为20℃；D．充电宝给手机充电时提供的电压为36V
【解析】A．中考用的是实心球的质量是2kg，一个充电宝的质量小于实心球的质量，更不会是5kg，故A不符合题意；B．图中人的手掌的宽度约10cm，故充电宝的直径约为10cm，故B符合题意；C．比较舒适的气温是25℃左右，微微发热的充电宝温度应高于25℃，故C不符合题意；D．充电宝使用USB接口给手机充电，提供的电压为5V，故D不符合题意。故选B。
2．（2021·广西贺州市）以下描述与实际不符的是（ ）。A．15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s；B．人的正常体温是38.5℃；C．初中物理课本宽度约为18cm；D．一节干电池的电压大约是1.5V
【解析】A．声音的传播速度与温度有关，15℃时声音在空气中的传播速度是340m/s ，符合实际，故A不符合题意；B．人的正常体温是37℃左右，变化幅度很小，38.5℃不符合实际，故B符合题意；C．伸开手掌，大拇指指尖到中指指尖的距离大约20cm，初中物理课本宽度略小于一些，约为18cm ，符合实际，故C不符合题意；D．一节新干电池两极间的电压是1.5V，符合实际，故D不符合题意。故选B。
3．（2021·黑龙江齐齐哈尔市）下列估测数据中，最符合实际情况的是（ ）。A．中学生课桌的高度约为20cmB．人的正常体温约为37℃C．中学生百米赛跑的成绩约为8sD．一节新干电池的电压为2V
【解析】A．中学生课桌的高度约为80cm，故A不符合题意；B．人的正常体温约为37℃左右，故B符合题意；C．中学生百米赛跑的成绩约为15s左右，故C不符合题意； D．一节新干电池的电压为1.5V，故D不符合题意。故选B。
电压表使用规则：①电压表应与被测用电器并联 。②电压表介入电路时，应使电流从电压表的“ 正接线柱 ”流入，从“ 负接线柱 ”流出。否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的量程 。④量程范围内，电压表可直接接到电源两极上，测电源电压 。⑤在预先不能预测被侧电压值时，应先进行试触。
危害：被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯甚至烧坏电压表。选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V和0～15V。测量时，先选大量程，进行试触，若被测电压在3V～15V可测量，若被测电压小于3V则换用小的量程，若被测电压大于15V则换用更大量程的电压表。
（6）电流表、电压表的比较
（2021·黑龙江中考真题）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（ ）。
【解析】A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。故选D。
1．（2020•吉林）如图所示，能正确地测出小灯泡L2电流的电路是（ ）。
【解析】A、由图示电路图可知，电流表正负接线柱接反了，也没与L2串联，故不能测出小灯泡L2的电流，故A错误；B、由图示电路图可知，电流表测量的是两灯泡并联后的总电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故B错误；C、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2串联，且电流从正极流入，负极流出，测量通过小灯泡L2的电流，故C正确；D、由图示电路图可知，电流表与小灯泡L2并联，测量的是通过小灯泡L1的电流，不能测出通过小灯泡L2的电流，故D错误。故选：C。
2．（2020•柳州）用电压表测某段电路的电压时，应将电压表　 　（选填“并”或“串”）联在该电路两端，被测电压　 　（选填“能”或“不能”）超过它的量程。【解析】用电压表测某段电路的电压时，应将电压表并联在该电路两端；电压表有一定的量程，被测电压不能超过它的量程，否则会烧坏电压表。故答案为：并；不能。
3．（2021·贵州安顺市）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：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。
【解析】由题意知，灯L1、L2串联，所以将灯L1、L2首尾连接，电压表测灯L1两端的电压,所以电压表与L1并联，电路连接如图所示：
考点三：串并联电路中电压规律
3.探究串并联电路中电压的规律探究串联电路电压规律（1）实验电路图：（2）实验步骤：（1）根据电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联到AB之间、BC之间、AC之间，测出各部分电压值，并记录表格；（3）再换另外的小灯泡测量两次，记录表格。
（3）实验表格（4）实验结论：串联电路中，总电压等于各部分两端电压之和。
探究并联电路电压规律（1）实验电路图：（2）实验步骤：（1）按照电路图连接实物图；（2）将电压表分别并联到电源两端、灯L1两端、灯L2两端，测出电压值并记录表格；（3）换另外的小灯泡再做两次试验，记录表格。
（3）实验表格：4、实验结论：并联电路中，各部分电压都相等，而且等于总电压。
（2021·湖南怀化市）如图所示的电路中，电阻阻值R1>R2。开关S闭合后，电阻R1、R2两端的电压分别为U1、U2。通过R1、R2的电流分别为I1、I2，下列判断正确的是（ ）。A．U1I2 D．I1=I2
1．（2021·湖南邵阳市）如图所示的电路中，已知定值电阻R1=5Ω，R2=4Ω， 当开关S2接到位置1闭合S1时，电压表的示数为1.0V；当开关S2接到位置2闭合S1时，则电压表的示数可能为（ ）。A．1.2V B．2.1VC．0.9V D．1.1V
【解析】已知定值电阻R1=5Ω，R2当开关S2接到位置1闭合S1时，R1与R串联，电压表的测量电阻R1，电压表的示数为1.0V； 当开关S2接到位置2闭合S1时，R2与R串联，电压表的测量电阻R2，根据串联分压，电阻变小，电压表的示数变小，故电压表的示数小于1V，故C选项正确。故选C。
2．（2021·广西贺州市）如图甲所示的电路中，L1两端的电压为U1=3.7V，L2两端的电压如图乙所示，则L2两端的电压U2=________V，电源电压U=_________V。
【解析】[1]如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为0.1V，示数为2.3V，即L2两端的电压为2.3V。[2]由图甲电路可知，L1与L2串联，由串联电路的电压规律可得电源电压U=U1+U2=3,7V+2.3V=6.0V即电源电压为6.0V。【答案】2.3；6.0。
3．（2020•六盘水）我们已经学习了串联电路电压的规律，那么串联的各部分电路如何分配电源电压呢？小明利用以下实验器材进行实验：阻值不同的定值电阻若干、电压表、电压为3V的电源、开关及导线。请回答下列问题：
（1）连接电路时，应将开关处于　 　状态（选填：“断开”或“闭合”）；（2）如图甲所示，小明将阻值为10Ω和5Ω的电阻分别接入电路中AB和CD两位置，闭合开关，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为　 V。比较两电阻阻值和所分电压值可得初步结论：串联电路中，电阻值越大，其所分电压　 　；（3）为了进一步探究电压的分配规律，小明更换电阻完成了上表中2、3两次实验，观察到每次实验电压表示数几乎不变。分析实验数据发现AB间和CD间的电压之比与其对应电阻阻值之比相等，于是得出：“串联电路中各部分电路按其阻值之比分配电源电压”的结论。根据这一实验过程得出的结论是否可信？　 　（选填：“可信”或“不可信”），你的理由是：　 　。
【解析】（1）连接电路时，应将开关处于断开状态，这样连接电路时可以避免出现短路等问题的出现而损坏电路元件；（2）电压表使用0～3V量程，分度值是0.1V，电压表的示数如图乙所示，则AB间电压为2V，电阻10Ω通过的电流为：串联电路中电流处处相等，所以5Ω电阻两端电压U2＝IR2＝0.2A×5Ω＝1V，所以，串联电路中，电阻值越大，其所分电压越大；（3）实验过程中，三次实验的电阻比都是2：1，具有偶然性，实验中每次实验的电阻比不同，才能得到普遍结论，所以这次实验得到的结论不可信。故答案为：（1）断开；（2）2；越大；（3）不可信；要得到普遍规律，实验中每次实验的电阻比值应不同。
利用电流表、电压表判断电路故障：（1）电流表示数正常而电压表无示数，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，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。（3）电流表电压表均无示数，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。
（2021·江苏中考真题）如图，闭合开关，灯泡不亮，在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触E、F、G接线柱，发现电压表示数前两次为零，第三次接近3V，若故障只有一个，则可能是（ ）。A．电源没电 B．开关断路 C．灯泡断路 D．灯泡短路
【解析】将M接电源“+”极，N接E，无示数，说明可能存在断路，且断路不在变阻器，N接F，无示数，说明断路灯泡也没断路，N接G，有示数，说明断路可能在开关，且电源有电，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。
1．（2021·山东潍坊市）如图所示电路中，开关S断开时，电压表，电流表均无示数；S闭合时，电流表有示数，电压表无示数，电路中仅有一处故障，下列判断正确的是（ ）。A．电阻R1断路B．电阻R2断路C．电阻R2短路D．电阻R3断路
【解析】BC．开关S断开时，三电阻串联，电流表和电压表均无示数，说明断路，而电压表没有示数，说明R1或者R3断路，故BC错误；AD．由于电路中仅有一处故障，S闭合时，只有R1接入电路，电流表有示数，说明电阻R1正常，电压表没有接入电路，故没有示数，故电阻R1正常，电阻R3断路，故A错误，D正确。故选D。
2．（2021·安徽中考真题）如图所示，R1和R2均为定值电阻，闭合开关S，电流表指针明显偏转，电压表几乎无示数，如果R1或R2一处发生故障，则下列判断正确的是（ ）。A．R1短路B．R2短路C．R1断路D．R2断路
【解析】由图可知，R1和R2串联，电压表测量R1两端的电压，电流表测量电路中的电流。A．如果R1短路，电压表被短路，电压表无示数，电路是通路，电流表有示数，故A正确；B．如果R2短路，只有R1的简单电路，电压表和电流表都有示数，故B错误；C．如果R1断路，电压表串联在电路中，电压表有示数，电路中电流很小，电流表没有示数，故C错误；D．如果R2断路，整个电路断路，电流表和电压表都没有示数，故D错误。故选A。
3．（2021·山东枣庄市）如图所示，当开关S闭合时，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，测量结果如表所示。假设导线连接良好，电路只有一处故障。则电路中的故障是（ ）。A．开关S断路 B．小灯泡L断路C．滑动变阻器R短路 D．滑动变阻器R断路
【解析】当开关S闭合时，小灯泡L不亮，bc之间有示数，而灯不亮，说明与电压表并联的灯出现了断路，ab之间有示数，cd之间无示数也验证了这一观点。故选B。
考点五：影响导体电阻大小的因素
1.实验内容【实验目的】探究影响导体电阻大小的因素。【实验器材】电流表、小灯泡、不同规格电阻丝（A-镍铬合金丝、B-截面相同较长镍铬合金丝、C-与A长度相同较粗镍铬合金丝、D-与A长度相同截面相同的锰铜合金丝）、导线若干、开关、电池等。【实验步骤】一、按图连接电路。
二、把A镍铬合金丝接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果记入表格。三、把截面相同较长的镍铬合金丝B接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。四、把长度相同，截面较粗的镍铬合金丝C接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。五、把长度相同，截面相同的锰铜合金丝D接入电路，闭合开关，测量电路电流，并观察小灯泡亮度，结果接入表格。
【实验结论】（1）材料相同、截面相同的导体，电阻与长度有关，长度越长，电阻越大；（2）材料相同、长度相同的导体，电阻与截面有关，截面越粗，电阻越小；（3）长度相同、截面相同的导体，电阻与材料有关。2.考查方向
（2021·湖北武汉市）利用如图所示的电路探究影响导体电阻大小的因素，演示板上固定有a、b、c、d四根合金丝，长度关系为 ，横截面积关系为 ，其中a、c、d均为镍铬合金丝，b为锰铜合金丝。将导线P、Q分别接在同一根合金丝两端的接线柱上，下列说法正确的是（ ）。A．选用a和b进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系；B．选用c和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体长度的关系；C．选用a和c进行实验，可以探究导体电阻跟横截面积的关系；D．选用b和d进行实验，可以探究导体电阻跟导体材料的关系
1．（2021·黑龙江绥化市）导体的电阻除了与导体的长度、横截面积和温度有关外，还与______有关。科学家发现，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，超导现象最直接的应用之一是制造______。（选填“电热丝”或“输电线”）。【解析】[1]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、温度有关。[2]超导体的电阻为零，有电流通过时不会发热，不能做电热丝，若用在输电线上，可以减少由于发热而产生的电能损耗，所以适合做输电线。【答案】材料（或导体材料）；输电线。
2．（2021·甘肃兰州市）在探究“影响导体电阻大小因素”的实验中，保持电源电压不变，如图所示，在M、N两点之间分别接入不同的电阻丝，其规格如下表所示：（1）实验中应通过观察_______来比较电阻的大小，这种实验方法叫______；（2）选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（3）选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，可以探究导体电阻大小与______的关系；（4）为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，应选用编号为______的两根电阻丝进行实验。
【解析】（1）[1][2]将不同的电阻丝接入电路，电流大小不同，灯泡亮度不同，因此实验中是通过观察灯泡亮度来比较电阻大小的，这种方法在物理学中称之为转换法。（2）[3]选用编号为A、B的两根电阻丝进行实验，材料和横截面积相同，长度不同，可以探究导体电阻大小与长度的关系。（3）[4]选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验，材料和长度相同，横截面积不同，可以探究导体电阻大小与横截面积的关系。（4）[5]为了探究导体电阻大小与导体材料的关系，保持长度和横截面积相同，材料不同，选择AD两根电阻丝。【答案】灯泡亮度；转换法；长度；横截面积；AD。
3．（2021·山西中考真题）生活中常用的合金是一种复合材料，复合材料通常是由起搭建作用的基体材料和分散于其中的增强材料两部分组成。由于两种材料的共同作用，使合金具有不同特性。下表提供了黄铜和青铜两种合金的部分信息。现有两卷粗细相同的黄铜线和青铜线，请你添加合适的器材设计一个实验方案，比较黄铜和青铜的导电性哪个强？（1）实验器材：______（2）实验步骤：______（3）实验结论：______
【解析】[1]此题为实验探究设计实验，用到的方法主要是控制变量和转换法，所用到的实验器材有：电源、开关、导线、电流表、滑动变阻器组成电路；[2] ①按电路图连接实物，如图：②研究材料的导电性能即要控制材料的长度相同、横截面积相同（所给材料已满足），根据题中给出的条件，所以应选取长度相同的黄铜线和青铜线；③同等情况下，只有材料不同，导电性能要能观察，所以转换成电流的大小，电流表能显示出电流，所以应将黄铜线接入a、b之间，将滑动变阻器调至最大阻值处，闭合开关，调节滑动变阻器的滑片，记录电流表的示数I1；④保持滑片P位置不变，断开开关，将青铜线接入a、b之间，闭合开关，记录电流表示数I2；⑤为了验证结论有普遍性，应多次实验，所以改变滑片的位置，重复③④；⑥比较I1、I2的大小；[3] 若I1>I2，则黄铜导电性强；若I1