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专题14电压电阻-2023年中考物理二轮复习专题精讲
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1.常考考点精析
2.2023年中考命题趋势分析
(1)本专题以填空题、选择题、实验探究题为主,涉及部分作图题。
(2)预计2023年考查的内容是串联和并联电路电压规律,电路故障的分析,电压表的正确使用,滑动变阻器的使用方法及在电路中的作用等。
3.重难点知识精析
电压是电路中形成 的原因,电源是提供 的装置,电压用字母 表示。
电压的单位:伏特(V), , 。
单位换算1kV= V= mV。
电压表的使用
①电压表要 在被测电路的端。
②电流从电压表的 接线柱流,从 接线柱流出。
③不要超过 。
④电压表可以 接到电源的正极上测出电源电压。
串联电路和并联电路电压的关系:串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压 。并联电路中,各支路两端的电压 。
电阻是导体对电流的 作用,电阻的单位是 ,常用单位有千欧、兆欧,1kΩ= Ω,1MΩ= Ω。
决定电阻大小的因素:导体的电阻是导体本身的一种 ,它的大小决定于导体的 、 和 。此外,导体的电阻还跟 有关。
实验室常用的变阻器有 和
滑动变阻器通过改变电阻线在电路中的 来改变电阻,从而改变电流,以达到保护电路的 作用。滑动变阻器要按照 的原则接入电路。
参考答案
电流 电压 U
2. mV μV 1 000 10 ⁶
3.①并联 ②正 负 ③量程 ④并联
4.和 相等
5.阻碍 欧姆 1000 10⁶
6.性质 长度 横截面积 材料温度
7.滑动变阻器 电阻箱
8.长度 一上一下
4.重难点考点精炼
1.如图所示电路,闭合开关S1、S2,小灯泡L1和L2正常发光,电流表和电压表均有示数。下列关于电路的分析不正确的是( )
A.灯L1与灯L2并联
B.电压表测量灯L1两端的电压
C.只断开开关S1,灯L2正常发光
D.电流表测量电路总电流
【答案】D
【详解】A.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,故A正确,不符合题意;
B.由图可知,电压表并联在灯泡L1两端,所以电压表测量灯L1两端的电压,故B正确,不符合题意;
C.由图可知,闭合开关S1、S2,灯L1与灯L2并联,两灯独立工作互不干扰,所以若只断开开关S1,灯泡L2不受影响,将会正常发光,故C正确,不符合题意;
D.由图可知,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是通过灯L2的电流,故D错误,符合题意。
故选D。
2.在如图所示的电路中,当开关S闭合后,电压表示数为6.3V;当开关S断开时,电压表示数为2.5V,则开关S断开时,灯L1和L2两端的电压分别为( )
A.3.8V、2.5VB.3.8V、6.3V
C.2.5V、3.8VD.6.3V、2.5V
【答案】A
【详解】当开关闭合时,灯泡L1发生短路,此时电压表测的是灯泡L2的两端电压,同时也是测电源电压,此时电压表的示数是6.3V,即电源电压是6.3V;当开关断开时,两灯泡串联,且电压表测得是灯泡L2的两端电压,此时电压表示数为2.5V,故L2的两端电压是2.5V,据串联电路中总电压是各用电器电压之和的规律可知,此时L1两端的电压应是
故A符合题意;BCD不符合题意。
故选A。
3.对下列图片中所描述的说法错误的是( )
A.形成“爆炸头”,是因为头发上带同种电荷而互相排斥
B.将玻璃片抽走后,上面的瓶子也变成红棕色,说明只有气体物质的分子能不停地做无规则运动
C. 用电压表测量盐水电池两端的电压,其中钢片是电池的正极
D.塞子被喷射出去时,蒸汽对外做功,将内能转化为机械能
【答案】B
【详解】A.手接触起电球时,电荷转移到头发上,头发由于带同种电荷而相互排斥,所以形成“爆炸头”。故A正确,不符合题意;
B.实验中,将玻璃片抽走,可以看到二氧化氮与空气相互扩散,说明气体能够扩散。但不同状态的物质都是由运动的分子组成,所以都能发生扩散。故B错误,符合题意;
C.因为与电压表正接线柱相连的为电池的正极,所以钢片是电池的正极,锌片是电池的负极,故C正确,不符合题意;
D.塞子被喷射出去时,蒸汽对塞子做功,塞子由静止变为运动状态,本质是将内能转化为机械能。故D正确,不符合题意。
故选B。
4.有两个电路元件A和B,流过元件的电流与其两端电压的关系如图所示。若它们串联时电流为0.2A,并联在另一电路时电压为2.5V,则串联时的AB的总电压和并联时AB的总电流分别为( )
A.2V 1AB.2V 0.5AC.3V 1AD.3V 0.5A
【答案】C
【详解】由图得,当AB的电流都为0.2A时,AB的电压都为1V,B的电压都为2V,因此它们串联时电流为0.2A的总电压为
当AB的电压都为2.5V时,AB的电流都0.5A,因此它们并联在另一电路时电压为2.5VA时,电路的总电流为
故A符合题意,BCD不符合题意。
故选C。
5.图所示的电路中,电阻阻值R1U2B.U1I2D.I1=I2
【答案】C
【详解】AB.由图可知,两电阻并联,根据并联电路电压特点可知,U1=U2,故AB错误;
CD.两电阻两端的电压相等,I1R1=I2R2,由于R1I2,故C正确,D错误。
故选C。
6.生活中有许多电现象。将气球与头发摩擦后,相互靠近时气球与头发“吸”在一起,是因为摩擦后的气球与头发带有 ______电荷相互吸引;用豆浆机做豆浆时,豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,说明加热和电动机的连接方式是 ______;科学家发现,某此物质在很低的温度时电阻就变成了0,这就是超导现象,如果把超导现象应用于实际,超导现象应用于实际,超导现象最直接的应用之一是制造 ______(洗填“电热丝”或“输电线”)。
【答案】 异种 并联 输电线
【详解】[1]将气球与头发摩擦后,气球和头发因摩擦起电而带有异种电荷,因异种电荷相互吸引,所以相互靠近时气球与头发“吸”在一起。
[2]豆浆机工作时加热和打浆能够交替进行,加热器和电动机互不影响,说明加热器和电动机是并联的。
[3]超导体的电阻为零,有电流通过时不会发热,不消耗电能,电热丝是利用电流的热效应工作的,所以超导现象最直接的应用之一是制造输电线。
7.如图,小明用电压表测水果电池电压,由图可知:该水果电池的负极是______片,用水果电池给电路供电时,将_______能转化为电能。
【答案】 铁 化学
【详解】[1][2]由图可知,电压表3V的接线柱接在了铜片上,“-”接线柱接在了铁片上,由此可知,铁片为水果电池的负极;用水果电池给电路供电时,水果电池的化学能转化为电能。
8.如图所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是______表,乙是______表(均选填“电流”或“电压”)
【答案】 电流 电压
【详解】[1][2]闭合开关S后,两灯均发光,若有两条电流的路径,一条路径中电流从正极出发,经过L1,另一条经过L2和甲表,汇合后回到电源的负极,所以甲表是电流表,乙相当于断路,即是电压表。如果甲是电压表,乙是电流表,则L2被短路,不会发光。
9.如图所示,电源电压不变。当开关S1断开时,电压表的示数______,电流表的示数______。(均选填“变大”“变小”或“不变”)
【答案】 不变 变小
【详解】开关都闭合时,两灯泡并联,电流表测干路电流,电压表测电源电压。
[1]当S1断开时,由于电源电压不变,所以电压表示数不变。
[2]两开关都闭合时,电流表示数为I=I1+I2。由于并联电路互不影响,所以当S1断开时,通过L2的电流I2不变,通过L1的电流I1变为0,所以电流表示数等于I′=I2,故电流表示数变小。
10.如图所示是某地的高压输电线,我们会发现它的横截面积要比家庭电路中的输电线粗很多,其原理是:由于导线的电阻与导体的________有关,输电线越粗,电阻就越_____,输电过程中的电能损耗就越小。
【答案】 横截面积 小
【详解】[1] [2]影响电阻大小的因素有导体的材料、长度、横截面积和温度。导线的横截面积越大,电阻越小,所以高压输电线的横截面积大,是为了减小电阻,减少电能的损耗。
11.某小组同学在学习了欧姆定律后,对探究实验“影响导体电阻大小的因素”进行了改良,结合实验室所提供的几种规格的导体(如表1),设计了如图1所示的电路图。
表1
(1)图1中,将三个电阻串联是为了保证___________三(选填“电压”或“电流”)相等;
(2)在探究“导体电阻与横截面积的关系”时,R1、R2、R3分别选用A、B、C三段导体。某次读数,电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数如图2所示为___________V。由欧姆定律分析得出,电压表示数越大,导体电阻越___________(选填“大”或“小”)多次调节滑动变阻器重复读数,可得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越___________(选填“大”或“小”);
(3)在探究“导体电阻与长度的关系”时,选用B、___________和___________(填导体代号),重复上述操作,可得出结论:材料和横截面积相同时,长度越长,导体电阻越大;
(4)本实验主要运用的物理方法是___________(选填“控制变量法”或“模型法”)。
【答案】 电流 0.5 大 小 D E 控制变量法
【详解】(1)[1]将三个电阻串联是为了保证电流相等,因为串联时,电流处处相等。
(2)[2][3][4]如图2所示为电压表,选择小量程,分度值为0.1V,故读数为0.5V;由欧姆定律分析得出,电阻之比为
电阻之比即为电压之比,电压表示数越大,导体电阻越大;电压表V1示数为1.5V、V2示数为0.7V,电压表V3示数为0.5V可知,导体的电阻越变越小,而从A、B、C三段导体横截面积越变越大,故可以得出结论:材料和长度相同时,横截面积越大,导体电阻越小。
(3)[5][6]在探究“导体电阻与长度的关系”时,应该控制材料和横截面积相同时,长度不同,故选择B、D、E三段导体进行实验。
(4)[7]探究“影响导体电阻大小的因素”,有材料、长度、粗细都影响电阻的大小,有多个变量影响实验结果,故需要采用控制变量法。
12.在探究影响导体电阻大小的因素时,小新同学做出了如下猜想:
①导体的电阻与导体的材料有关;
②导体的电阻与导体的横截面积有关;
③导体的电阻与导体的长度有关。
实验室提供了4根电阻丝,规格、材料如下表:
为了验证上述猜想,他设计了如图所示的实验电路,部分实验步骤如下。
(1)在M、N之间分别接上不同的导体,通过观察电流表示数来比较电阻的大小,用到的物理方法是___________,小灯泡除了也能显示电流大小外,在电路中还能起到___________的作用;
(2)小新选用编号为A、C的两根电阻丝进行实验,发现把A接入电路时电流表的示数比把C接入电路时电流表的示数小,说明A电阻较______,由此得到结论:其他条件相同时,_____________;
(3)小新将粗细均匀的电阻丝A,均匀地拉长为原来的3倍再对折后,其阻值与原来的阻值相比______(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 转换法 保护电路 大 横截面积越小,导体的阻值越大 变大
【详解】(1)[1]电阻的大小比较抽象,不易观察,接入的电阻越大,电流表的示数越小,通过观察电流表示数来比较电阻的大小,这种方法叫转换法。
[2]电路中的电流越大,灯泡越亮,小灯泡能显示电流大小,当M、N之间接入的阻值较小时,由于小灯泡的存在不会出电流太大的情况,即起到保护电路的作用。
(2)[3]接入的电阻越大,电流表的示数越小,把A接入电路时电流表的示数比把C接入电路时电流表的示数小,说明A电阻较大。
[4]由表格数据可知,A、C两根电阻丝材料和长度相同,A横截面积比C小,A电阻比C大,由此可得出结论:导体的材料和长度相同时,横截面积越小,导体的阻值越大。
(3)[5]将粗细均匀的电阻丝A均匀地拉长为原来的3倍,由于电阻丝的体积不变,长度为原来3倍时,横截面积将减小3倍,则阻值增大9倍,对折后长度减半,同时横截面积将加倍,则阻值减小4倍,由此可知,最终阻值是变大的。
13.小聪同学通过物理实验,对串联电路电压规律进行了探究。
①按图所示的电路图连接电路;
②闭合开关,用电压表测出L1两端的电压;
③在测L2两端的电压时,小聪同学为了节省实验时间,采用以下方法:电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上;
④测出AC间的电压。
交流与评估:
(1)在拆接电路时,开关必须 ______;
(2)小聪同学用上面的方法测量L2两端电压时,发现电压表出现 ______现象,原因是 ______;
(3)方法改进后,测出AB、BC、AC间的电压记录在下面表格中;
小聪同学根据以上的实验数据得出了结论,但旁边的小红同学认为这个实验在设计方案上还存在不足之处,该不足之处是:______;
(4)经过修改实验设计方案之后,小红同学通过实验,得到了串联电路电压规律为 ______。
【答案】 断开 指针反向偏转 电压表的正负接线柱接反 通过一组实验数据得出的结论具有偶然性 串联电路总电压等于各用电器两端电压之和
【详解】(1)[1]在拆接电路时,为保护电路,开关必须断开,避免电路中电流过大,烧坏用电器。
(2)[2][3]因已测出L1的电压,电压表所接的B接点不动,只断开A接点,并改接到C接点上,虽然电压表此时与L2并联,但电流从电压表的负接线柱流入了,指针会反向偏转,所以不能测出L2两端的电压,原因是电压表的正负接线柱接反。
(3)[4]由表中数据可知,小聪同学只进行一次实验,所以实验中的不足之处是通过一组实验数据得出的结论具有偶然性。
(4)[5]由表中数据可知
UAB+UBC=1.8V+1.2V=3V=UAC
所以串联电路电压规律为串联电路总电压等于各用电器两端电压之和。
14.如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路中R2和R3的规格相同。同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电压表V1的示数为18V,电流表A2的示数为0.8A。求:
(1)电源电压是多少?
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4时,电流表A2的示数为1.0A。则同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,电流表A1的示数为多少?
(3)若将电流表A1替换为电压表V3,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,电压表V3和V1的偏转的角度相同,求电压表V2的示数是多少?
【答案】(1)18V;(2)0.4A;(3)16V
【详解】解:(1)由电路图知,同时闭合S2、S4,断开S1、S3时,电路是R1单独工作的简单电路,此时V1所测的是电源电压,所以电源电压
U=18V
(2)同时闭合S1、S2,断开S3、S4,电阻R1、R2并联在电路中,电流表A1测R2这一支路的电流,A2测干路电路,据并联电路的电流特点有,此时通过R2的电流
I2=I-I1=1.0A-0.8A=0.2A
同时闭合S1、S2、S4,断开S3时,三个电阻并联在电路中,A1测通过R2、R3的总电流,而R2和R3规格相同,则通过它们的电流相同,都为0.2A。那么此时电流表A1的示数
I23=0.2A+0.2A=0.4A
(3)用电压表V3替换A1,同时闭合开关S1、S3、S4,断开S2,三个电阻串联在电路中,电压表V1测R1两端的电压,V2测R2、R3两端的总电压,V3测R1、R2两端的总电压。且电压表V3与V1的偏转角度相同,那么R1、R2两端的总电压是R1两端电压的5倍,即
5U1=U12
设R3两端的电压为U3,据串联电路的特点有
5U1+U3=18V,U1+2U3=18V
解以上两式得
U3=8V
因为R2、R3的规格相同,则电压表V2的示数
U23=U2+U3=U3+U3=8V+8V=16V
答:(1)电源电压为18V;
(2)电流表A1的示数为0.4A;
(3)电压表V2的示数是16V。
15.如图所示电路,可以测出灯泡L1和L2两端的电压,当闭合开关S后,两个电压表指针偏转均为图(b)所示。
(1)图中L2两端的电压是多少?
(2)灯L1两端的电压是多少?
【答案】(1)2V;(2)8V
【详解】解:(1)由电路图知,灯L1与L2串联,电压表V1测电源电压,电压表V2测L2两端的电压;根据串联电路的电压规律可知,电压表V1的示数应大于电压表V2的示数,而两电压表指针位置相同,则说明两表所选量程不同,所以电压表V1选用的量程是0~15V,其分度值是0.5V,读数为10V,即电源电压
U=10V
电压表V2选用的量程是0~3V,其分度值是0.1V,读数为2V,即L2两端的电压
U2=2V
(2)L1两端的电压
U1=U-U2=10V-2V=8V
答:(1)图中L2两端的电压是2V;
(2)灯L1两端的电压是8V。
16.如图所示,若电源电压为6V,当只闭合S2和S4时,电压表的示数为3.8V,求:
(1)L1和L2与两端的电压各为多少;
(2)当只闭合S1和S3时,电流表A1和A2的示数分别为0.28A和0.6A。求灯L1和L2通过的电流为多少;
(3)若将S1,S2和S3同时闭合会发生什么现象?(前两同都要求画出简化电路图,或者用文字说明电路的连接方式以及表的测量对象;三问说明两灯的发光情况,说明电表A1和V表有无示数。)
【答案】(1)3.8V,2.2V;(2)0.28A,0.32A;(3)两个灯泡都不发光,电流表A1没有示数,电流表A2有示数
【详解】解:(1)当只闭合S2和S4时,两个灯泡串联,电压表测量灯泡L1的电压,则L1两端的电压为3.8V,灯泡L2两端的电压为
(2)当只闭合S1和S3时,两个灯泡并联,电流表A1测量灯泡L1的电流,电流表A2测量干路电流,则通过灯泡L1的电流为0.28A,通过灯泡L2的电流为
(3)若将S1,S2和S3同时闭合,电流从电池的正极出发,经过电流表A2、开关S3、S2、S1回到负极,不经过用电器,造成了电源短路,两个灯泡都不亮,没有电流经过A1,故电流表A1没有示数,有电流经过电流表A2,故电流表A2有示数。
答:(1)L1和L2与两端的电压分别为3.8V、2.2V;
(2)灯L1和L2通过的电流分别为0.28A、0.32A;
(3)两个灯泡都不发光,电流表A1没有示数,电流表A2有示数。
考点名称
考查内容
(1)电压
①电压的单位;②几种常见电压
(2)电压的测量
①电压表的使用及读数;②电压表量程的选择
(3)串、并联电路中电压的
规律
①串联电路的电压规律;②并联电路的电压规律
(4)电阻
①影响电阻大小的因素
(5)变阻器
①滑动变阻器的作用及使用;②滑动变阻器的应用;③电
阻箱的读数
导体代号
长度/m
横截面积/mm2
材料
A
1.0
0.2
锰铜
B
1.0
0.4
锰铜
C
1.0
0.6
锰铜
D
0.5
0.4
锰铜
E
1.5
0.4
锰铜
F
1.0
0.6
镍铬合金
G
1.0
0.6
铁
编号
材料
长度/m
横截面积/mm2
A
镍铬合金
0.5
0.5
B
镍铬合金
1
0.5
C
镍铬合金
0.5
1
D
锰铜合金
0.5
0.5
UAB/V
UBC/V
UAC/V
1.8
1.2
3
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