沪科版九年级全册物理第十六章 专项01 《探究电路》单元复习讲义五步曲 同步精讲精炼学案

这是一份沪科版九年级全册物理第十六章 专项01 《探究电路》单元复习讲义五步曲 同步精讲精炼学案，共34页。
沪科版2024九年级全册物理同步精讲精炼学案（全国通用） 第十六章 探究电路 专项01 《探究电路》单元复习讲义五步曲 1.知道电阻。探究电流与电压、电阻的关系， 理解欧姆定律。2.用电流表和电压表测量电阻。3. 了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识。 本单元重要考点、考点解读 易错点总结归纳（表格形式呈现） 一、判断滑动变阻器接入电路时阻值大小变化的方法 （1）电路图中滑动变阻器的符号为时，实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时，若滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大；若滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路中的阻值变小。 （2）电路图中滑动变阻器的符号为时，实物图中滑动变阻器的连接方式为或为时，若滑片P向右移动，滑动变阻器连入电路的阻值变小；若滑片P向左移动，滑动变阻器连入电路的阻值变大。 （3）实物图中滑动变阻器的连接方式为时，此时接入电路阻值为0，不可调节，此时相当于一根导线。 （4）实物图中滑动变阻器的连接方式为时，此时接入电路的阻值最大，不可调节，相当于一个定值电阻。 二、探究电流与电压、电阻的关系实验，常见故障问题分析 三、对I-R图像与图像分析思路 （1）I-R图像辨析 在“探究电流与电阻关系”的实验中，控制导体两端的电压不变，改变电阻值（如使用5Ω、10Ω、15Ω等定值电阻），测量对应的电流。根据欧姆定律​，当电压U 恒定时，电流I 与电阻R 成反比，因此I-R图像呈现为一条‌双曲线‌（位于第一象限）。 在误差范围内，图像上的任意点和坐标轴围成的矩形面积大小都相等。 （2）对图像的分析 I-R图像‌：是一条‌双曲线‌，体现电流随电阻增大而减小的趋势，但不易判断具体定量关系。 图像‌：是一条‌过原点的倾斜直线‌，说明‌电流I与成正比‌，从而间接证明‌I与R成反比‌。直线的斜率即为导体两端的‌电压U‌（由I=U·​推导）。线性图像更易判断数据是否偏离预期，有助于对电流与电阻关系的正确理解。 四、特殊方法——伏阻法测电阻（利用电压表测量）思路 方法一： ① 把定值电阻R0和未知电阻Rx串联起来，如图所示。 ②用电压表分别测量出两者的电压为U0、Ux。 ③推导计算出未知电阻Rx阻值的表达式为：表达式： 方法二： ①只闭合，测出两端电压；②闭合和，测出电源电压。表达式： 方法三： ①闭合S，将滑动变阻器移到阻值最大R处，读出电压表的示数；②将滑动变阻器移到阻值最小0处，读出电压表的示数。表达式： 还有其他许多特殊方法测导体电阻，需要同学们在学习过程中不断总结。 五、解决串并联电路计算问题思维方法 学习欧姆定律单元，一般教学经验丰富，业务过硬的物理教师，会指导学生总结出利用欧姆定律解决串并联电路问题解题规律。交给学生一把打开解决问题的钥匙如下： （1）对于单个导体在电路中工作的问题，只要把精力放在找这个导体的两端电压U，流经电流I，导体电阻R。各量均用国际单位，根据欧姆定律列出方程：I=U/R，所求量在该方程中解出即可。 （2）对于两个导体串联时，分别找出每个导体对应的电流、电压和电阻。如：对于导体A，电阻R1，两端电压U1，流经电流I1，这三个量满足欧姆定律：I1=U1/R1；对于导体B，电阻R2，两端电压U2，流经电流I2，这三个量满足欧姆定律：I2=U2/R2。然后再根据串联电路电流、电压、电阻的特点将上面两方程联系起来。比如： ①串联电路两导体流经电流相等，也就是I1=I2=I（I是串联电路总电流），这样 U2/R2=U1/R1=U/R（U是串联电路总电压，R为总电阻），题中待求的物理量就在这个方程中， 解方程即可！ ②串联电路两导体电压之和等于电路总电压，也就是U1+U2=U，这样将U1=I1R1，U2=I2R2代入得I1R1+I2R2=U，解这个方程可得所要求的量。 （3）对于两个导体并联时，分别找到两个支路导体的电流、电压、电阻，再看看电路的总电流、总电压、总电阻。 如：对于第一个支路，流经电流I1，电阻R1，两端电压U1，用欧姆定律联系起来建方程：I1=U1/R1；对于第二个支路，流经电流I2，电阻R2，两端电压U2，也用欧姆定律联系起来建方程：I2=U2/R2；对于整个电路找总电流I，总电压U，总电阻R。再用欧姆定律联系起来建方程：I=U/R； 然后根据并联电路的电流、电压、电阻之特点，将以上方程联系起来会得到新的方程，所求的量就在新的方程之中。 如：①根据并联电路电流特点：I1+I2=I得U1/R1+U2/R2=U/R； ②根据并联电路电压特点：U1=U2=U得：I1R1=I2R2=IR 题中所要求解的物理量就在上述新方程之中。涉及电路其它方面的计算，都是以这个规律为基础解题。 六、家庭电路作图问题思路 （1）保险丝串联接在火线上。 （2）开关接法：必须安装在用电器和火线之间。 （3）螺口灯泡接法：灯头顶部金属片通过开关接火线，螺旋套接零线。 （4）两孔插座的接线规则：“左零右火”；三孔插座的接线规则：“左零右火上接地”。两孔插座和三孔插座都要与电灯并联。 （5）画图时所作的线要横平竖直；实线相接的地方必须用实点 考点1 电阻和变阻器 【例题1】（2025广西）在如图所示的电路中，用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热。发现小灯泡缓慢变暗。分析可知，镍铬合金丝的阻值变大，而导致其阻值变化的主要因素是（　　） A. 质量 B. 长短 C. 粗细 D. 温度 【答案】D 【解析】由题意可知，用点燃的蜡烛对镍铬合金丝加热，镍铬合金丝的温度升高，镍铬合金丝的阻值变大，所以导致镍铬合金丝阻值变化的主要因素是温度，故D符合题意，ABC不符合题意。故选D 【变式1-1】 某同学利用如图所示的装置探究影响导体电阻大小的因素，实验中四根金属丝的规格如下表所示。下列说法 正确的是（    ） A．实验过程中，灯泡越亮，说明接入电路中金属丝的电阻越大 B．选择金属丝①和③可以探究电阻的大小是否跟导体的材料有关 C．选择金属丝②和④可以探究电阻的大小是否跟导体的长度有关 D．选择金属丝①和④可以探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关 【变式1-2】如图所示是滑动变阻器的结构和连入电路的示意图。当滑片P向左滑动时，连入电路的电阻变大的是（　　） A． B． C． D． 【变式1-3】如图所示为一种电位器的结构图，可通过转动旋钮带动滑片移动从而调节阻值的大小。下列说法正确的是（　　） A．若想用它来调节灯泡的亮度，应该将其与灯泡并联 B．它是通过改变接入电路中电阻丝的横截面积来改变电阻大小的 C．若将BC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变小 D．若将AC两个接线柱接入电路，顺时针转动旋钮，接入电阻变大 答案解析 【变式1-1】 【答案】B 【解析】A．灯泡越亮，说明电路中的电流越大，则表明接入电路中的金属丝的电阻越小，故A错误； B．选择金属丝①和③，导线的长度和横截面积均相同，而材料不同，可以探究导体的电阻大小是否跟导体的材料有关，故B正确； C．探究电阻的大小是否跟导体的长度有关，保持导体的材料和横截面积相同，长度不同。选择金属丝②和④，导线的长度和横截面积都不同，不能探究电阻的大小与导体的长度的关系，故C错误； D．探究电阻的大小是否跟导体的横截面积有关，保持导体的材料和长度相同，横截面积不同。选择金属丝①和④，导体的材料和横截面积不同，长度相同，不能探究电阻的大小跟导体的横截面积的关系，故D错误。故选B。 【变式1-2】【答案】A 【解析】A．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入的长度变大，连入电路的电阻变大，故A符合题意； B．同时接了上面接线柱，向左滑动时，滑动变阻器接入的阻值不变，故B不符合题意； C．同时接入下面接线柱，向左滑动时，当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入的阻值不变，故C不符合题意； D．当滑片P向左滑动时，滑动变阻器接入的长度变小，连入电路的电阻变小，故D不符合题意。 故选A。 【变式1-3】【答案】C 【解析】电位器的实质是滑动变阻器，是依靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的；电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小。 A、电位器串联在电路中能改变电路中电流的大小，所以图中电位器应与灯泡串联，故A错误； B、电位器是依靠改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻大小的，故B错误； C、若只将B、C接入电路，顺时针转动旋钮时，电位器电阻丝接入电路的长度变短，接入电路的电阻变小，故C正确； D、若将AC两个接线柱接入电路，电位器电阻丝全部接入电路；顺时针转动旋钮时，电位器接入电路的电阻不变，故D错误。故选：C。 【点评】此题考查学生对于滑动变阻器的理解和掌握。熟知使用和接线原则是解题关键。 考点2. 探究电流与电压、电阻的关系 【例题2】（2025广东深圳）小虞同学利用如图所示装置探究“电流与电压的关系”。 （1）在如图所示的虚线框内，小虞同学应填入_________（填一种用电器）。 （2）在开关闭合前，俊俊同学指出应将滑动变阻器的滑片P移到最_____（填“左”或“右”）端。 （3）在闭合开关后，志诚同学发现电流表指针无偏转，电压表指针有较大偏转，若电路中只有一处故障，则可能是___________。 （4）由上面表格数据可知，电压与电流的比值_______，小虞由此得出结论，“在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比”。 （5）分析如图坐标图，小虞同学发现导致甲组数据与乙和丙不同的原因是________________。 【答案】（1）定值电阻 （2）右 （3）定值电阻断路 （4）不变 （5）选用的定值电阻不同 【解析】（1）探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，通过改变电压来测量电流，所以电路中需要接入定值电阻。 （2）闭合开关前，为保护电路，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处。由图可知，滑片在最右端时，滑动变阻器接入电路的电阻丝最长，阻值最大。 （3）电流表无示数，说明电路中有断路故障；电压表指针有较大偏转，说明电压表与电源连通，所以故障可能是与电压表并联的定值电阻断路。 （4）根据表格数据，分别计算电压与电流的比值为： 可知电压与电流的比值不变。 （5）导致甲组数据与乙和丙不同的原因是选用的定值电阻阻值不同。根据欧姆定律可知，当定值电阻阻值不同时，在相同电压下，通过导体的电流不同，所以会导致I﹣U图象不同。 【变式2-1】实验小组探究“电流与电压的关系”。 （1）实验前，他们设计了实验探究的思路：保持电阻不变，探究电流与电压的关系，物理上把这种研究方法叫_______法。 （2）根据图甲的电路图连接电路时，开关应______。闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到_____端（选填“A”或“B”）。 （3）检查图乙，发现有一根导线接错，请在这根导线上打“×”，并画出正确接法，且导线不交叉。_______ （4）正确连接电路后，闭合开关，移动滑片，记录第1组电压表和电流表的示数后，为完成后续实验，应逐渐将滑片向________端移动（选填“A”或“B”），数据记录如下表。其中第3次实验时电流表的示数如图丙所示，读数为________A。 （5）分析实验数据可得结论：当导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成_______。 （6）某同学用小灯泡代替电阻重复上述实验，发现无法得出（5）中的结论，原因是______。 【变式2-2】小亮来到物理实验室，利用图甲所示电路：电源电压恒为不变，5Ω、10Ω、15Ω、20Ω的定值电阻，铭牌上标有“25Ω，”的滑动变阻器，电压表，电流表，开关，导线完成了“探究电流与电阻关系”实验。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）。要求：滑动变阻器滑片向右移动时电阻变大。( ) （2）连接完电路后，小华依次更换不同的定值电阻进行实验，每次更换电阻后，他在移动滑动变阻器的滑片的同时，眼睛应注视___________，并使其示数与第一次相同。 （3）他将定值电阻分别接入电路中，若保持定值电阻两端电压为不变，最多可以完成___________次实验。要想完成整个实验，需要最大阻值至少为___________Ω的滑动变阻器。 （4）更换合适的滑动变阻器后小亮顺利地完成了每一组实验，分析他所绘制的“”图像如图乙所示，可得出结论：___________。 【变式2-3】（2025甘肃威武一模）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为的定值电阻各一个，电压为的电源等器材进行探究。 （1）请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整_______（要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）； （2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是___________（选填“A”、“B”或“C”）； A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路 （3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为_______V；当R的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向_______端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是_____Ω；由图像得到实验结论为：当___________一定时，导体中的电流与导体的电阻成______； （4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，如图丙所示电流表示数为___________A，该电阻的阻值为___________。 答案解析 【变式2-1】【答案】（1） 控制变量 （2）断开 A （3）见解析 （4） B 0.12 （5） 正比 （6）灯丝电阻随温度的升高而增大，不是定值 【解析】（1）探究电流与电压的关系时，应控制电阻不变，改变电压，观察电流的变化，这种研究方法叫控制变量法。 （2）为保护电路，连接电路时，开关应断开；闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即A处。 （3）根据电路图可知，电压表应与定值电阻并联，而图中电压表并联在滑动变阻器两端，所以应将电压表的“+”接线柱与定值电阻的左接线柱相连，将电压表的“−”接线柱与定值电阻的右接线柱相连，如下图所示： （4）根据串联分压的知识，要增大定值电阻两端的电压，应减小滑动变阻器的阻值，所以滑片应向右端移动，即B端。 电流表使用0～0.6A量程，分度值为0.02A，示数为0.12A。 （5）由表格中数据知，电阻一定时，电压增大为原来的几倍，电流也增大为原来的几倍，可知在电阻一定时，电流与电压成正比。 （6）灯泡的电阻随温度的升高而增大，不是定值，所以不能用小灯泡代替定值电阻进行实验。 【变式2-2】【答案】（1）见解析（2）电压表；（3）两##2；40；（4）见解析。 【解析】（1）滑片向右移动时电阻变大，故将左侧的A接线柱接入电路中，如下图所示 （2）探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，故每次更换电阻后，在移动滑动变阻器的滑片的同时，眼睛都盯着电压表，使电压表的示数与第一次相同。 （3）将定值电阻分别单独接入电路中，保持定值电阻两端电压为1V，串联电路总电压等于各部分电压之和，所以滑动变阻器两端电压U滑=U-UR=3V-1V=2V 当滑动变阻器接入最大阻值时，由串联分压可知 ， R=12.5Ω 接入电路的定值电阻最大为12.5Ω，故最多可完成两次实验。 要想完成整个实验，当把20Ω的定值电阻接入电路时，由串联分压可知， R滑大=40Ω 所以需要最大阻值为40Ω的滑动变阻器。 （4）由图乙可知，电阻的电压为UV=I′R′=0.2A×5Ω=1V 即定值电阻两端的控制电压U=1V不变，可以得到电压一定时，通过导体的电流和导体的电阻成反比。 【变式2-3】 【答案】 （1） （2）A （3）2 左 50 电压 反比 （4）0.3 5 【解析】（1）滑动变阻器按一上一下的原则串联在电路中，滑片P向右移动时电路中电流变大，说明接入电路中的电阻变小，即右下方接线柱必须接入电路中，定值电阻与滑动变阻器串联连接，实物电路图如图所示： （2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数，说明电路断路。将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，说明滑动变阻器之外断路，接在开关两端时有示数，说明电压表与电源之间是通路，故电路故障开关断路。 故选A。 （3）由图象可知，当R=5Ω时，电路中电流I=0.4A，定值电阻两端的电压 当R的电阻由5Ω更换为10Ω时，电阻变大，分压增多，电压表示数增大，根据控制变量法可知在探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，即应保持电阻两端的电压不变，根据串联电路电压的规律可知应增大滑动变阻器分得的电压，由分压原理，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向左端移动，使电压表的示数为2V。 因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，滑动变阻器两端的电压 当定值电阻的阻值为25Ω时，滑动变阻器接入电路中的电阻最大，此时电路中的电流 此时滑动变阻器接入电路中的阻值 即滑动变阻器的阻值至少为50Ω； 如图丙的图像所示，导体两端电压一定时，此时导体中的电流与导体的电阻的乘积是一个定值，故当导体两端电压一定时，导体中的电流跟导体的电阻成反比。 （4）由丙图可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A。 未知电阻的阻值 考点3 理解欧姆定律 【例题3】（2025安徽一模）某同学认为：“由I =U/R变形可得R =U/I。这就表明，导体的电阻 R 跟它两端的电压成正比，跟电流成反比。” 这种说法是（ ） A.正确的 B.错误的 C.有时正确，又是错误 D.不确定 【答案】B 【解析】这种说法不对，因为导体的电阻是导体本身的一种性质，它只与导体的材料、长度、横截面积有关，还受温度影响，而与导体两端的电压及通过导体的电流大小无关，公式R=UI只是一个电阻的计算式，通过此公式可以求出导体的电阻，但不能决定导体电阻的大小，当导体不接入电路时，其阻值不会改变。 【变式3-1】由欧姆定律得到公式R=U/I，下列说法正确的是（　　） A．导体两端的电压越大，导体的电阻越大 B．导体两端电压为零时，导体的电阻也为零 C．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与导体的电流成反比 D．导体的电阻是导体本身的性质，与电流、电压大小无关 【变式3-2】根据欧姆定律的公式及其推导式，下列说法正确的是（ ） A．导体的电阻与导体两端的电压成正比，与通过导体的电流成反比； B．当导体两端电压为零时，其电阻值也变为零； C．对于同一导体，通过导体的电流与其两端电压成正比； D．导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成正比 【变式3-3】如图为灯泡L和定值电阻R的I-U图像，若将L和R并联在电源电压为3V的电路中，干路电流为______A；若将其串联在电源电压为4V的电路中，L和R的阻值之比为_______。 答案解析 【变式3-1】【答案】D 【解析】导体的电阻是导体本身的一种性质，电阻的大小与导体的材料、长度、横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流大小无关，导体两端电压为零时，导体的电阻不为零，故D正确，ABC错误。 故选D。 【变式3-2】【答案】C 【解析】AB.电阻是导体本身的一种属性，与导体的材料、横截面积、长度、温度有关；与导体两端的电压、电流无关，故AB错误； CD.根据欧姆定律的内容可知：电阻一定时，通过导体的电流与其两端电压成正比；导体两端电压一定时，通过导体的电流与其电阻成反比，故C正确，D错误。故选C。 【变式3-3】【答案】 0.9 1:3 【解析】将L和R并联在电源电压为6V的电路中，由并联电路中各支路电压等于电源电压可知，L和R两端电压都为6V，并联电路中，干路电流等于各支路电流之和，由图可得 将其串联在电源电压为4V的电路中，由串联电路中各用电器电压之和等于电源电压，串联电路中处处电流相等，由图可得，L电压为1V，电流为0.2A，R电压为3V，电流为0.2A，则L与R的阻值之比 考点4 伏安法与特殊方法测电阻 【例题4】（2025安徽）为了测量一额定电压为的小灯泡正常发光时的电阻，小华同学根据现有的一只待测小灯泡、两节新干电池（总电压为）、一个电压表、一个滑动变阻器、三只开关、若干阻值不同的定值电阻（阻值已知）和导线，设计出如图甲所示的实验电路图。 （1）请按照图甲，将图乙中的实物图电路连接完整______； （2）正确连接电路后，将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处，闭合开关S和，断开开关，调节滑片，使电压表的示数为； （3）保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，电压表的示数如图丙所示，该示数为______； （4）已知定值电阻，则小灯泡正常发光时的电阻为______； （5）若在以上（2）中，无论怎样调节滑片，电压表的示数始终小于，为了顺利进行实验，请你根据现有的器材提出一条解决措施：______。 【答案】 ①. ②. 2.8 ③. 10 ④. 更换一个阻值较小的定值电阻 【解析】（1）[1]由图甲可知，灯泡和开关串联后与电压表并联，电源电压为3V，所以电压表选用小量程，作图如下： （3）[2]由乙图可知，电压表选用小量程，分度值为0.1V，如图丙所示，电压表的示数为2.8V。 （4）[3]将滑动变阻器的滑片移至电阻值最大处，闭合开关S和，断开开关，此时灯泡、与变阻器串联，电压表测灯泡电压，调节滑片，使电压表的示数为，则灯泡正常发光；保持滑片的位置不变，断开开关，闭合开关，此时连接方式不变，电压表改测灯泡、总电压，电压表的示数如图丙所示，为2.8V，根据串联电压规律，电压为 已知定值电阻，根据串联分压原理则有 解得小灯泡正常发光时的电阻。 （5）[4]若在以上（2）中，无论怎样调节滑片，电压表的示数始终小于，则电路中电流小于灯泡的额定电流，根据，可以通过减小定值电阻阻值来增大电路中的电流，所以解决措施是更换一个阻值较小的定值电阻。 【变式4-1】在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中，待测小灯泡额定电压为2.5V。 （1）请用笔画线代替导线，将图甲的实物图未连接部分补充完整（连线不得交叉）________； （2）当开关闭合后，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，可能是因为________； （3）分析图乙的I-U图像，可知，小灯泡正常工作时电阻为____Ω； （4）分析图像，小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻_____（变化/不变）。 【变式4-2】小芳利用两节干电池、电流表、电压表、滑动变阻器（最大阻值为RP）等器材测量未知电阻Rx的阻值，实验所用的电路如甲图。 （1）根据甲图，用笔画线代替导线，在乙图中完成实物电路的连接（要求滑片P向右移动时，滑动变阻器阻值变小）； （2）芳移动滑片P到最大阻值处，闭合开关后发现电压表无示数，电流表有示数，电路故障是Rx出现了_____（选填“开路”或“短路”）； （3）排除故障后，闭合开关，调节滑片P，直到电压表、电流表示数如丙图所示，则Rx的阻值 为________Ω； （4）改变待测电阻两端电压进行多次测量，目的是_____（选填序号）； A．避免偶然性，寻找普遍规律 B．求平均值减少误差 【变式4-3】某同学设计了以下四种电路，其中电源电压不变且未知，R0是已知阻值的定值电阻．在实验中不拆改电路的情况下，能够测量出未知电阻Rx阻值的电路是（ ） A．只有① B．只有②③ C．只有①②③ D．①②③④都可以 答案解析 【变式4-1】【答案】见解析 【解析】（1）用伏安法测小灯泡电阻时，电流表要串联在电路中，电压表要并联在灯泡两端，依题意知，小灯泡额定电压为2.5V，没有超过3V，所以电压表接0~3V的量程，由乙图可知，通过小灯泡的电流没有超过0.6A，所以电流表接0~0.6A的量程，实物图连接如图甲所示： （2）由电路图知，灯泡与滑动变阻器串联，当开关闭合后，灯泡不亮，电流表无示数，则故障是断路，电压表示数接近电源电压，则故障是灯泡断路. （3）由乙图可知，小灯泡额定电压为2.5V时，通过小灯泡的电流为0.25A，小灯泡正常工作时电阻为 R=U/I=2V/0.2A=10Ω （4）I-U图像的斜率为电阻的倒数，由图像可知，小灯泡灯丝两端的电压增大时，图像的斜率变小， 说明 1/R在变小，即电阻在变大，所以小灯泡灯丝两端的电压增大时，其电阻在变化且在变大。 【变式4-2】【答案】见解析 【解析】（1）滑动变阻器的滑片P向右移动时，阻值变小，所以滑动变阻器接右下接线柱，电压表并联在Rx两端，如图. （2）闭合开关S后，滑片P到最大阻值处时，电流表有示数，则电路为通路，发现电压表无示数，则说明电路故障可能是定值电阻Rx发生了短路。 （3）由图丙知道，电压表的量程应为0～3V，分度值为0.1V，示数为2.0V，电流表的量程应为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.20A，由欧姆定律知道，Rx的阻值为Rx=2.0V/0.2A=10Ω （4）在测电阻的实验中，为了减小误差，应多次测量取平均值，所以本实验中多次测量的目的是求平均值减小误差，故B符合题意，A不符合题意。故选B。 【变式4-3】【答案】C 【解析】①只闭合S1时，电路是只有R0的基本电路，电流表测量通过R0的电流I0；再闭合S2，两电阻并联，电流表测干路电流I，根据电源电压不变列式I0R0＝（I-I0）Rx可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ②只闭合S2时，两电阻串联，电流表测电路中电流I1；两开关都闭合时只有R0接入电路中，电流表测此时电路中电流I0，根据电源电压不变列式I1（R0+Rx）＝I0R0可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ③闭合开关S、S2，两只电阻串联，电压表测量电源电压为U；闭合S，断开S2，闭合S1，电压表测量电阻R0两端电压U0，根据电路电流相等列式 可求出Rx的阻值，故能测出Rx阻值； ④闭合开关S，S1接1，两只电阻串联，电压表测量R0两端电压为U0；S1接2，电压表反接，不能测量Rx两端电压Ux，仅有一个电压值，不能测出Rx阻值．故C符合题意． 考点5 动态电路与故障分析 【例题5】（2025安徽）如图所示的电路中，电源电压保持不变，为滑动变阻器，和为定值电阻。闭合开关。在保证电路元件安全的前提下，将滑动变阻器的滑片由端移至端，电压表、电压表、电流表示数变化量的绝对值分别为、、。则（　　） A. 电流表A的示数变小 B. 电压表的示数变大 C. 与的比值等于的阻值 D. 与的比值等于的阻值 【答案】D 【解析】AB．由图可知电路为串联电路，电流表测电路中电流，电压表测和两端电压，电压表测两端电压，将滑动变阻器的滑片由端移至端，滑动变阻器接入电阻变小，电路总电阻变小，由欧姆定律可知电流中电流变大，即电流表示数变大；滑动变阻器接入电阻变小，则和 的总电阻变小，根据串联分压原理可知和 两端总电压减小，即电压表的示数变小，故AB错误； C．滑动变阻器接入电阻变小，根据串联分压原理可知电压表示数减小，即滑动变阻器两端电压的减小量，根据串联电路电压特点可知减小多少，和 两端总电压增加多少，串联电路电流处处相等，是电路中电流的变化量，则与的比值等于和 两电阻的电阻之和，故C错误； D．根据串联电路电压特点可知减小多少，两端电压增加多少，是电路中电流变化量，则，故D正确。故选D。 【变式5-1】如图所示电路，闭合开关，滑动变阻器滑片从最上端向中点移动过程中，下列说法正确的是（ ） A. 电压表V的示数变小 B. 电流表与电流表的示数相等 C. 电流表的示数变大 D. 电压表V与电流表示数的比值变大 【变式5-2】如图所示，是定值电阻，R是滑动变阻器，电源电压不变，滑片会随人的身高上下平移，人身高越高时，两电表示数变化情况正确的是（    ） A．电流表示数变小  电压表示数变大 B．电流表示数变大  电压表示数变小 C．电流表示数变大  电压表示数变大 D．电流表示数变小  电压表示数变小 【变式5-3】如图所示电路中，电源电压不变，闭合开关S，向右移动滑动变阻器R1的滑片，电流表A的示数_____，电压表V2的示数_____ ，电压表V1的示数与电流表A的示数的比值_____ 。（均选填“变大”“变小”或“不变”） 答案解析 【变式5-1】【答案】C 【解析】ABC．由图得，闭合开关S，R、R0并联，电流表A2测量R0电流，电流表A1测量干路电流，所以电流表A1的示数大于电流表A2的示数，电压表测量电源电压，则R0、R电压等于电源电压。滑动变阻器滑片P从最上端向中点移动过程中，R接入电路中电阻变小，电路总电阻变小，电源电压不变，则电压表示数不变，由欧姆定律得，R电流变大，电路总电流变大，则电流表A1示数变大，A2示数不变，故AB错误，C正确； D．由于电压表V的示数不变，电流表示数变大，则电压表V的示数与电流表示数的比值变小，故D错误。故选C。 【变式5-2】【答案】A 【解析】分析电路可知，定值电阻R0与滑动变阻器R，串联，电压表测滑动变阻器R两端的电压。人身高越高时，滑片上移，滑动变阻器阻值变大，根据串联分压，滑动变阻器两端的电压变大，故电压表示数变大，电路中的总电阻变大，电源电压不变，电路中的电流变小，故电流表示数变小。故BCD不符合题意，A符合题意。故选A。 【变式5-3】【答案】变大 变大 变小 【解析】由电路图可知，R1与R2串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测R2两端的电压，电流表测电路中的电流。 当向右移动滑动变阻器R1滑片的过程中，整个电路的总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流增大，电流表的示数增大，由欧姆定律得，定值电阻R2的电压增大，即电压表V2示数变大。 电压表V1示数与电流表A示数的比值等于滑动变阻器R1接入电路的阻值，当向右移动滑片的过程中，其接入电路的电阻变小，即该比值变小。 考点6 欧姆定律在解决串并联电路计算问头的应用 【例题6】（2025吉林）如图所示的电路中，电源电压恒定，R2的阻值为15Ω。闭合开关S，电流表A的示数为1.2A，电流表A1的示数为0.4A。求： （1）电阻R2的电流 （2）电源电压。 【答案】（1）0.8A （2）12V 【解析】（1）由电路图可知R1与R2并联，电流表A测干路电流，电流表A1测R1的电流，根据并联电路电流规律可得，电阻R2的电流为I2=I-I1=1.2A-0.4A=0.8A （2）根据并联电路电压规律和欧姆定律可得，电源电压U=U2=I2R2=0.8A×15Ω=12V 【变式6-1】如图，将两电阻R1与R2接入如下电路，已知电源电压U＝12V，R1＝20Ω，且用电压表测得R2两端的电压U2＝8V。求： （1）R1两端的电压U1； （2）通过电阻R1的电流I1； （3）R2的电阻值。 【变式6-2】如图所示电路中，电源电压保持不变，已知R1∶R2=2∶3。当开关S闭合时R1、R2两端的电压之比为_________，电流表A1和A2的示数之比为_________。 【变式6-3】在如图所示电路中，电源电压恒为12V，定值电阻R1的阻值为5Ω，滑动变阻器R2标有“50Ω2A”的字样，电流表的量程为0～3A。闭合开关S，滑动变阻器的滑片P从最右端（R2=50Ω）移动到连入电路中的电阻值为20Ω处，电流表的示数从I1变为I2，则I2与I1之差为（　　） A. 2.40A B. 2.64A C. 0.36A D. 4.40A 答案解析 【变式6-1】【答案】（1）4V（2）0.2A（3）40Ω 【解析】（1）由图知定值电阻R1和R2串联接入电路，根据串联电路电压规律可知，R1两端的电压U1为 （2）根据公式 可知，通过电阻R1的电流I1为 （3）由图可知，定值电阻R1和R2串联接入电路，根据串联电路电流规律可知，通过电阻R2的电流也为0.2A，即R2的电阻值为 【变式6-2】【答案】 1∶1 5∶2 【解析】由电路图可知，闭合开关S，R1、R2并联，根据并联电路中各支路两端电压相等可知R1、R2两端的电压之比 U1∶U2=1∶1 闭合开关S，R1、R2并联，A1表测干路电流，A2表测流过R2电流。则电路总电阻 ① 又因 R1∶R2=2∶3 ② 将②式带入①式得 假设电源电压为U，则A1表示数 A2表示数 则电流表A1和A2的示数之比 【变式6-3】【答案】C 【解析】根据电路图可知，电阻R1和R2并联，电流表测干路的电流，R1和R2两端的电压等于电源电压，又电源电压恒为12V，由欧姆定律可得，R1所在支路的电流不变，滑动变阻器的滑片P从最右端到连入电路中的电阻值为20Ω处的过程中，只有R2所在的支路的电流有变化，滑动变阻器的滑片P在最右端时，通过R2的电流为 滑动变阻器连入电路中的电阻值为20Ω处时，通过R2的电流为 由于电流表的示数从I1变为I2，则I2与I1之差为 故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。 考点7 复杂电路的计算 【例题7】如图所示，电源电压恒定为4.5V，定值电阻R1＝5Ω，滑动变阻器R2标有“20Ω，2A”的字样，电压表接入电路的量程为0~3V，电流表接入电路的量程为0~0.6A。在保证电路安全的前提下，当开关S闭合时，滑动变阻器的滑片P从b端向a端移动的过程中，下列说法中正确的是（　　） A. 电压表示数变化范围是1~3V B. 电流表示数变化范围是0.18~0.6A C. 滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V D. 滑动变阻器的阻值变化范围是20~10Ω 【答案】BC 【解析】AB．如图，开关S闭合，P在b端时，滑动变阻器R2与串联，电流表测电路电流，电压表测两端电压。因为此时滑动变阻器R2阻值最大，则此时电路总电阻最大， 此时电路电流最小 则电流表示数最小为，由欧姆定律，则此时两端电压最小 则电压表示数最小为0.9V，因为电流表量程0~0.6A，滑动变阻器允许通过的最大电流2A，电压表量程为0~3V，滑片由b端移到a端的过程中，当两端电压为3V时，通过的电流最大，则 综合考虑各元件允许通过的最大电流，所以确定电路最大电流 则电流表最大示数为0.6A，电压表最大示数为3V。所以电压表示数变化范围是0.9~3V，电流表示数变化范围是0.18~0.6A，故B正确，A错误； C．电源电压恒定为4.5V，根据串联电路电压规律，当两端电压最大为3V时，两端电压最小，则最小电压 当两端电压最小为0.9V时，两端电压最大，则最大电压 所以滑动变阻器R2两端的电压变化范围是3.6~1.5V，故C正确； D．当电路最大电流时，电源电压恒定，由欧姆定律，则此时电路总电阻最小，最小总电阻 则此时阻值最小，最小阻值 阻值取最大时，电路安全，所以滑动变阻器的阻值变化范围是20~2.5Ω，故D错误。 故选BC。 【变式7-1】 （2025湖南一模）如图所示，电阻、为定值电阻，电源电压保持不变。当开关闭合，接a端时，电流表示数为I；当开关闭合，接b端时，电流表示数为2I，则未知电阻的阻值是（　　） A. B. C. D. 【变式7-2】（2025黑龙江绥化一模）如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻，，电流表量程0~3A，电压表量程0~15V，滑动变阻器R标有“2A”字样。在电路安全的条件下，闭合开关S，将开关接触点1，滑动变阻器的滑片调到最左端时，电流表的示数是0.8A，移动滑片过程中电路中的最小电流是，此时两端电压是；再将开关接触点2，移动滑片过程中电路中的最大电流是。下列选项正确的是（ ） A. 电源电压 B. 电压 C. 电流 D. 开关接触点1时，滑动变阻器R阻值范围是 【变式7-3】（2025江西二模）在物理兴趣小组的活动中，小桂按如图所示的电路图连接电路，电源电压恒定为，为滑动变阻器，、为定值电阻，且，。闭合开关前，应将的滑片移动至最 ________（选填“左”或“右”）端；闭合开关，将滑片移至某点固定不动，当开关由点切换到点时，电压表示数变化了，电流表示数变化了，则_______。 答案解析 【变式7-1】【答案】D 【解析】根据电路图可知，当开关闭合，接a端时，电流表示数为I，由欧姆定律可知，电源电压为 当开关闭合，接b端时，电流表示数为2I，由欧姆定律可知，电源电压为 由于电源电压保持不变，则有 解得 【变式7-2】【答案】BCD 【解析】A．闭合开关S，将开关接触点1时，变阻器和串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流。滑动变阻器的滑片调到最左端时，电路中只有，则电源电压为 故A错误； BD．电压表量程为0~15V，根据串联分压原理，当电压表示数最大为15V时，变阻器阻值最大，电流最小，则此时两端电压为 则最小电流为 则滑动变阻器R的最大阻值为 电流最大为0.8A，而电流表量程为0~3A，所以滑动变阻器R的阻值范围是；故BD正确； C．再将开关接触点2，变阻器和串联，电压表测变阻器电压，电流表测电路电流。当变阻器阻值为0时，电路中电流最大为 则电路中的最小电流与最大电流之比为 故C正确。故选BCD。 【变式7-3】【答案】 右 20 【解析】闭合开关前，为保护电路，滑动变阻器接入阻值应最大，如图所示，滑片应调到最右端。 闭合开关S，将滑片移至某点固定不动，当开关S1在a点时，滑动变阻器与R串联，电压表测定值电阻R两端电压U1，电流表测电流I1，电源电压可表示为 ---------① 当开关S1在b点时，滑动变阻器与 串联，电压表测电阻两端电压 ，电流表测电流，由于 根据串联分压 开关S1切换过程中，电压表示数变化了0.5V，可得 接入电路电阻增大，电流会减小 电源电压可表示为 ---------② 联立①②式，可得 R0接入的阻值为 代入由①式 解得 则Rx两端电压和电流为 Rx电阻为 考点8 家庭电路的组成及安全用电 【例题8】（2025广东深圳）金辉同学若通过三孔插座给机器人充电，插座由单独的开关控制。请在图中用笔画线表示导线将三孔摇座和开关连接在家庭电路中。 【答案】如图所示 【解析】家庭电路中，三孔插座的接法是左孔接零线，右孔接火线，上孔接地线；开关的接法是一端接火线，一端接用电器；要求插座由单独的开关控制，故接法为：三孔插座：左孔接零线，右孔接开关的一端，上空接地线；开关：左端接插座的右孔，右端接火线；如图所示： 【变式8-1】“安全用电，珍爱生命”，图中符合安全用电原则的是（　　） A．开关要接在相线与用电器之间 B．用湿手拨动开关 C．人站在绝缘凳上，同时触摸相线和中性线 D．移动接线板上同时使用多个大功率电器 【变式8-2】如图，甲、乙、丙、丁四幅图是使用试电笔辨别火线与零线的情景，其中正确使用试电笔的是选项（　　） A．甲和乙 B．乙和丙 C．乙和丁 D．甲和丁 【变式8-3】如图是某同学家部分家庭电路的示意图，其中①②③应安装的元件依次是（  ） A．总开关、电能表、保险装置 B．总开关、保险装置、电能表 C．电能表、保险装置、总开关 D．电能表、总开关、保险装置 答案解析 【变式8-1】【答案】A 【解析】A．相线即火线，中性线即零线，开关要接在相线与用电器之间，断开开关时，使用电器与火线断开，更安全，故A符合题意； B．生活中的水是导体，用湿手拨动开关，容易发生触电事故，故B不符合题意； C．人站在绝缘凳上，同时触摸相线和中性线，会有电流流过人体，发生触电事故，故C不符合题意； D．移动接线板上同时使用多个大功率电器，会导致电路过载，甚至引起火灾，故D不符合题意。故选A。 【变式8-2】【答案】C 【解析】使用试电笔辨别火线与零线时，手一定要接触笔尾金属体或金属笔卡，不能接触笔尖的金属体，故甲、丙错误，乙、丁正确。故选C。 【变式8-3】【答案】D 【解析】家庭电路从进户线开始，依次是电能表、总开关、保险装置、插座、开关和用电器等元件组成。故D正确，ABC错误。故选D。 重要考点考点解读易错点易错点解读电阻和变阻器1. 对电阻的理解 ①电阻表示导体对电流的阻碍作用的大小，电阻越大，对电流的阻碍作用越大，导电能力越弱。 ②电阻是导体本身的一种性质，大小为R=U/I，只与导体的材料、长度、横截面积和温度有关，与有无电流、电压及电流、电压的大小无关，与是否接入电路也无关。 2. 影响电阻大小的因素有材料、长度、横截面积以及温度。1.探究影响导体电阻大小的因素实验应用研究方法是控制变量法。 2. 滑动变阻器接入电路中时，其接线柱的选择 要正确。 1. 探究影响导体电阻大小的因素实验应用的两种科学研究方法是控制变量法和转换法。 2. 滑动变阻器接入电路中时，其接线柱的选择要遵循“一上一下”的原则。 探究电流与电压、电阻的关系实验结论： 当导体电阻不变时，通过导体的电流跟导体两端的电压成正比；当导体两端电压不变时，通过导体的电流跟导体的电阻成反比。 实验中对控制变量法的应用理解不到位 探究电流与电压的关系时，要控制电阻不变，选择定值电阻接入电路，通过调节滑动变阻器的滑片来改变其两端的电压，多次实验；探究电流与电阻的关系时，要控制电压不变。将不同阻值的定值电阻接入电路后，调节滑片使电阻两端的电压保持不变。 伏安法与特殊方法测电阻 特殊方法测电阻：双伏法（两只电压表）、伏阻法（一个定值电阻，一个电压表）、伏滑法（一个滑动变阻器，一个电压表）、 安滑法（一个滑动变阻器，一个电流表）等实验中常见的故障及其产生的原因不会分析 动态电路与故障分析 1.动态电路，指的是电路中存在可变电阻（如滑动变阻器、热敏电阻、光敏电阻等）的电路或开关断开、闭合等条件的变化引起整个电路电阻的阻值发生改变，从而引起电路中各物理量的变化。 2. 电路故障的基本类型 （1）断路：断路也称为开路，是指电路中某处断开，电流无法通过。例如，导线断开、灯泡灯丝断了、开关未闭合、连接处接触不良等都可能导致断路。断路的主要特点是电路中没有电流通过，用电器不工作。 （2）短路：短路分为电源短路和局部短路。电源短路是指不经过用电器，直接将电源的正负极连接起来。这种情况会导致电流过大，可能会损坏电源甚至引发火灾等危险。局部短路是指电路中某一部分用电器被短接，该用电器中没有电流通过，而其他部分电路正常工作。1.对分析动态电路问题无处下手，找不准切入点。 2. 对电路故障分析时，不知道原因。1. （1）明确引起电路动态变化的原因，即是由热敏电阻、光敏电阻还是滑动变阻器引起的；明确电源的电压是否保持不变。 （2）从串联电路或并联电路的电流、电压的规律及欧姆定律中选择一条判断电路中电流或某一元件两端的电压的变化情况。 2. （1）串联电路故障分析 （2）并联电路故障分析 欧姆定律在解决串并联电路中计算问题的应用 欧姆定律I=U/R是关键。注意各个物理量一 一对应。对并联电路规律理解记忆不清晰。对比串联电路电流、电压、电阻、分压规律列表理解记忆 可化为串并联电路的混联电路的综合（含最值范围图像）计算电路中可能含有三个及三个以上个电阻，还有开关、滑动变阻器、电表等。 求解含图像、最值问题是难点，也是每年中考必考压轴题，也是各地期末考试发现尖子生的素材。 1. 要熟练掌握图像的物理意义，结合做题，总结规律方法。对图像中横坐标、纵坐标含义理解到位。 2. 求解最值、物理量取值范围问题时，要重点考虑电路中电流表、电压表、滑动变阻器等电路原件的安全性。认为难度大，没学过混联电路。解决这类问题基本思路： 就是根据开关的断开与闭合以及滑动变阻器滑片的移动情况来分析哪两个电阻是串联或者并联。这里一定有的电阻短路掉了。所以初中阶段看似复杂电路的计算问题，但通过开关断开及闭合，以及滑动变阻器滑片的移动，最后就转化为解决各电阻的串并联计算问题。 在计算较复杂的电路题目时，一般步骤是： 1. 画出电路图，分析电路中各元件的连接方式（不考虑电压表和电流表）。 2. 电路中若有电压表和电流表，要分析电流表和电压表的测量对象，根据题意明确电流表和电压表的测量值。 3. 在电路图中注明已知物理量的符号、数值，未知物理量的符号。 4. 找出各物理量间的关系，依照各物理量的关系、电路特点，利用欧姆定律及串、并联电路的特点列出关系式，列式时要注意公式成立的条件。 5. 列出关系式，代入数值前统一单位，然后进行计算。家庭电路的组成及安全用电注意用电安全 （1）家庭电路安装规范。 ①开关接火线：控制电灯的开关要接在火线上，并与电灯串联。 ②螺口灯泡的连接：螺口灯泡的螺旋金属一定要接在零线上。 ③插座的连接 如果是两孔插座，一定是右孔接火线，左孔接零线（左零右火），要与电灯并联； 如果是三孔插座，右孔接火线，左孔接零线，中间上端的孔要接地线（左零右火上接地）。 ④保险丝的连接 先确定火线和零线，然后在火线的干路上串联上保险丝，当电路中电流过大时，保险丝会自动熔断，以保护电路。 （2）安全用电的一些措施 要注意不要弄湿用电器；保护好用电器的绝缘体，不裸露电线。对于有金属外壳的家用电器，其外壳要接地。在户外，不要靠近高压带电体。 （3）触电急救 首先切断电源，或者用一根绝缘棒将电线挑开（特别需要注意不能直接去碰触电的人，否则施救者也会触电），尽快使触电者脱离电源，如图所示。发生火灾时，务必在切断电源后，再泼水救火。现象故障电压表 Ⓥ电流表 Ⓐ有示数无示数电流表被短接定值电阻断路电压表串联在电路中无示数有示数电压表被短接电压表处断路定值电阻被短接无示数无示数电流表处断路移动滑片，电表示数不变电压表示数接近电源电压滑动变阻器上面两个接线柱接入电路移动滑片，电表示数不变滑动变阻器下面两个接线柱接入电路实验次数1234电压U/V11.62.42.8电流I/A0.20.320.480.56次数12345电压U/V0.81.01.21.41.6电流I/A0.080.100.140.16