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專題16電壓和電阻
考點解讀 本章主要內容有：電壓的基本知識、電壓表的使用、串、并聯電路中各部分的電壓與總電壓的關系；電阻的概念、決定電阻大小的因素、滑動變阻器的使用。本章知識的特點有如下幾個方面：一是從日常生活出發，聯系實際給出電壓和電阻的概念，降低教學難度；二是盡可能創造條件讓學生進行實驗操作,培養學生的實驗操作技能,經歷規律建立的實驗探究過程,達到掌握知識、提高技能的目的。
【母題1】（2023 長春）在燒杯中加入鹽水，將銅片和鋅片放在鹽水中，這就是一個電池。用電壓表測量這個自制電池的電壓，其現象如圖所示。下列說法正確的是　　
A．銅片是電池正極 B．鋅片是電池正極
C．鹽水不導電 D．電壓表正、負接線柱接反了
【答案】
【分析】（1）圖中銅片與電壓表的正接線柱連接，指針正向偏轉，根據電壓表的正確使用方法，判斷電源的正負極；
（2）容易導電的物體叫導體，不容易導電的物體叫絕緣體；
（3）根據電壓表的指針偏轉情況確定電壓表連接是否正確。
【解答】解：、圖中銅片與電壓表的正接線柱連接，指針正向偏轉，說明銅片是該鹽水電池的正極、鋅片是負極，故正確、錯誤；
、鹽水是鹽的水溶液，容易導電，屬于導體，故錯誤；
、圖中指針正向偏轉，正負接線柱接法正確，故錯誤；
故選：。
【母題2】（2021 黑龍江）下列電路中電壓表測量兩端電壓，且電路連接正確的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】根據電壓表的使用規則分析：
①電壓表要與待測電路并聯；
②電流要從“ “接線柱流入，從“ “接線柱流出（否則指針反向偏轉）。
③被測電壓不要超過電壓表的量程（可以采用試觸的方法來看是否超過量程）。
【解答】解：
、電流表并聯到了電阻兩端，被短路，此時電壓表測量的是一段導線兩端的電壓，故錯誤；
、電流表并聯到了電阻兩端，電壓表與電阻串聯，電流表和電壓表的接法錯誤，故錯誤；
、電壓表并聯到了電阻兩端，測量的是兩端的電壓，故錯誤；
、該電路為串聯電路，電壓表并聯到了電阻兩端，測量的是兩端的電壓，電流表串聯在電路中，故正確。
故選：。
【母題3】（2023 銅仁市）如圖所示的電路中，若閉合開關、，小燈泡均能正常發光，電流表和電壓表均有示數，下列對電路分析正確的是　　
A．電壓表只能測量燈兩端電壓
B．若閉合、，電流表測量干路電流
C．若先閉合，再閉合，電壓表示數不變
D．若先閉合，再閉合，電流表示數不變
【答案】
【分析】（1）并聯電路中，各支路兩端的電壓都等于電源電壓；根據電路的連接方式判定電流表和電壓表的作用；
（2）若先閉合，該電路為的簡單電路；再閉合，根據并聯電路的特點分析電流表和電壓表示數的變化。
【解答】解：
、閉合、，該電路為并聯電路；開關接在干路中，控制整個電路；電流表測量的是通過燈泡的電流；由于并聯電路中各支路兩端的電壓都等于電源電壓，所以電壓表即能測量燈兩端電壓，又能測量燈兩端電壓和電源電壓，故錯誤；
、若先閉合，該電路為的簡單電路，電流表測量通過的電流，由于斷開，電壓表未接入電路中，示數為0；再閉合，該電路為并聯電路，電流表測量通過的電流，根據并聯電路互不影響可知，電流表示數不變；此時電壓表測量電源電壓，電壓表的示數變大，故錯誤，正確。
故選：。
方法技巧 1.電壓表的使用方法 （1）電壓表的連接 使用規則違反規則的后果使用前調零使用前先檢查指針是否指在零刻度線，如果不在，要旋轉調零旋鈕使指針指在零刻度線處如果指針不在零刻度線就開始測量，會出現以下兩種情況： 指針在零刻度線左側，會導致最終讀數偏小； 指針在零刻度線右側，會導致最終讀數偏大與驗電器并聯連線時，測哪個用電器電壓，就要把電壓表與哪個用電器相并聯若將電壓表與待測用電器串聯，此時雖然電壓表不至于被燒壞，但這樣的電路近似斷路，測不出待測用電器兩端電壓接線要“+”進“-”出標有“+”的接線柱接電源的正極，標有“-”的接線柱接電源的負極如果“+”“-”接線柱接反，會使電壓表的指針反向偏轉，損壞電壓表選擇合適的量程所測電壓不能超過所選量程； 在不超過量程的前提下，盡可能選用小量程測電壓，以提高測量精度如果測量的電壓超過所選量程，無法讀數還容易損壞電壓表； 如果選擇量程過大，例如可選擇量程0~3V時，選用0~15V，測量誤差較大可直接連接到電源兩極電壓表可直接接在電源“+”“-”極兩端，此時測量的就是電源電壓 注意：此時如果所選量程小于電源電壓，可能會燒壞電壓表
特別提醒“試觸法”確定電壓表量程： 用電壓表測量電壓時，若不確定待測電壓的高低，需用試觸法確定量程。 試觸時的現象處理辦法指針向零刻度線左側偏轉“+”“-”接線柱接反了，應檢查電路連接情況指針完全不動可能電路中有斷路，也可能與電壓表并聯的用電器短路，還可能是電壓表連接線斷開，要逐一檢查，排除故障指針偏轉很小，在零刻度線附近換用小量程指針偏轉超過最大值電壓較大，要換用更大量程
（2）電壓表的讀數 第一步：確定量程，知道每一大格表示多少伏； 第二步：明確分度值，知道每一小格表示多少伏； 第三步：由指針所指位置，讀出電壓表的示數。
【母題4】（2023 常德）有、、三根完全相同的導線，將導線剪去一半，電阻變為；將導線均勻的拉伸到原來長度的兩倍，電阻變為；將導線從中間對折，電阻變為。下列大小關系正確的是　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】（1）掌握影響電阻大小的因素：材料、長度、橫截面積和溫度，溫度對電阻的影響通常情況下忽略不計；
（2）若材料相同，導體越長、橫截面積越小，導體的電阻越大。
【解答】解：有三根完全相同的導線，將導線剪去一半，電阻變為原來的一半，即比原來小，將導線均勻的拉伸到原來長度的兩倍，長度增加，橫截面積減小，電阻變大，比原來的電阻大；
將導線從中間對折，長度變為原來的一半，電阻變小，但與減去一半比，長度相同，橫截面積更大，電阻更小，說明電阻小于，則三個電阻的關系。
故選：。
【母題5】（2023 西藏）某學習小組在“探究影響導體電阻大小的因素”實驗時，設計了如圖所示的實驗裝置，實驗中分別將、、、四根導體接入電路，四根導體的材料規格如表所示。
導體代號 長度 橫截面積 材料 電流表示數
1.0 0.4 錳銅 1.4
0.5 0.4 錳銅 2.7
1.0 0.6 錳銅 2.0
1.0 0.4 鎳鉻合金 0.6
（1）請你在圖中用一根導線將電流表正確連入電路。
（2）為比較、、、四根導體電阻的大小，可通過觀察 　 　來判斷。
（3）要探究導體電阻大小與長度的關系，應選用 　　兩根導體進行實驗。
（4）將、兩根導體分別接入電路中進行實驗，可得出：當導體的長度和材料相同時，橫截面積越大，電阻越 　　。
（5）老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小，請你根據該實驗結論，幫老師想出一種方法：　　（寫出一種合理方法即可）。
【答案】（1）見解析；（2）電流表示數；（3）、；（4）小；（5）在電阻絲材料和橫截面積不變時，換用較短的電阻絲（合理即可）
【分析】（1）電流表應串聯在電路中，且電流應該從正接線柱流入、從負接線柱流出；
（2）導體電阻的大小不能直接判斷，但可以通過電流的大小來判斷，結合給出的實驗器材進行解答；
（3）（4）（5）在不考慮溫度影響的前提下，電阻的大小有三個決定因素：材料、長度、橫截面積；因此要研究導體電阻的大小與某個因素的具體關系時，要用到控制變量法；即研究電阻的大小與哪個因素有關，就要讓這個因素變化，而其余的因素都相同。
【解答】解：（1）電流應該從電流表的正接線柱流入、從負接線柱流出，則將電流表的負接線柱與電源負極相連即可，如圖所示：
；
（2）在該實驗中，導體電阻的大小是通過電流的大小（電流表的示數）來體現的，電流越小說明電阻越大，采用了轉換法；
（3）探究導體電阻大小與長度的關系時，需要讓導體的材料和橫截面積都相同，而長度不同，所以需要選擇、兩根導體進行實驗；分析實驗數據可知，當導體的橫截面積和材料相同時，長度越小，電流越大，說明電阻越小；
（4）由表中信息可知，、兩根導體的材料和長度都相同，而橫截面積不同，且橫截面積越大，電流越大，說明電阻越小，故可得出結論：當導體的長度和材料相同時，橫截面積越大，電阻越小；
（5）老師想改裝一個滑動變阻器使其最大阻值變小，在電阻絲材料和橫截面積不變時，可以減小電阻絲的長度來減小電阻（即換用較短的電阻絲）；在電阻絲材料和長度不變時，可以增大電阻絲的橫截面積來減小電阻（即換用較粗的電阻絲）。
故答案為：（1）見解析；（2）電流表示數；（3）、；（4）小；（5）在電阻絲材料和橫截面積不變時，換用較短的電阻絲（合理即可）。
【母題6】（2023 天津）電位器實質是一種變阻器，圖是電位器的結構和連入電路的示意圖，、、是接線柱。當滑片向端旋轉時，連入電路的電阻　　
A．變大 B．變小 C．不變 D．先變大后變小
【答案】
【分析】電位器的實質是滑動變阻器，滑動變阻器依靠改變電阻線的長度來改變電阻大小。
【解答】解：根據圖示可知，此時、兩接線柱接入電路中，當滑片向端旋轉時，電阻絲接入電路中的長度變短，連入電路的電阻變小。
故選：。
方法技巧 1. 滑動變阻器 （1）滑動變阻器接線原則：“一上一下”，一端接上接線柱，一端接下接線柱； （2）滑動變阻器阻值變化原則：“遠大近小”，滑片與下接線柱的距離越遠阻值越大，越近阻值越小； （3）滑動變阻器在電路中的作用：保護電路—連接好電路，開關閉合前，應調節變阻器在阻值最大處；通過改變接入電路中阻值的變化，來改變電路中電流大小，從而改變與之串聯的導體兩端電壓。
1．（2023 西鄉塘區二模）如圖所示，電源電壓為，閉合開關后，電壓表的示數為，則下列描述正確的是　　
A．兩端電壓為
B．兩端電壓為
C．開關斷開后，電壓表無示數
D．開關斷開后，電壓表示數為
【答案】
【分析】由電路圖可知，閉合開關后，兩電阻串聯、電壓表測量兩端的電壓，電源電壓是并保持不變，利用串聯電路的電壓特點求得兩端的電壓；開關斷開后，電壓表與電源連通，其示數等于電源電壓。
【解答】解：．由圖可知，閉合開關后，、串聯，電壓表測兩端的電壓；已知電壓表的示數為，則兩端的電壓為；
電源電壓為，由串聯電路的電壓特點可知，和兩端電壓之和為；
則的電壓：；故錯誤；
．開關斷開后，電壓表與組成串聯電路，此時電壓表測量的是電源電壓，則電壓表的示數為，故錯誤，正確。
故選：。
2．（2023 岱岳區一模）如圖所示，甲、乙、丙分別可能是燈泡、電流表或電壓表，關于它們的連接情況，下列說法正確的是　　
A．若甲是燈泡，乙是電流表，丙是電壓表，燈泡和并聯
B．若甲是電流表，乙是燈泡，丙是電壓表，燈泡和并聯
C．若甲是電壓表，乙是燈泡，丙是電流表，燈泡和串聯
D．若甲是燈泡，乙是電壓表，丙是電流表，燈泡和串聯
【分析】電流表相當于導線，應串聯使用；電壓表相當于開路，應并聯使用。根據各個選項逐一分析，找出符合要求的選項。
【解答】解：、若甲是燈泡，乙是電流表，丙是電壓表，則燈泡和并聯，說法正確；
、若甲是電流表，乙是燈泡，丙是電壓表，將形成電源短路，故錯誤；
、若甲是電壓表，乙是燈泡，丙是電流表，燈泡被短路，故錯誤；
、若甲是燈泡，乙是電壓表，丙是電流表，燈泡被短路，故錯誤。
故選：。
3．（2023 越秀區校級模擬）如圖甲所示電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉均為圖乙所示，則電阻和兩端的電壓分別為　　
A． B． C． D．
【答案】
【分析】據圖可知，此時兩個電阻串聯，電壓表測量的是電源電壓，電壓表測量的是電壓，故據串聯電路電壓的規律分析可知，電源電壓一定大于電壓，所以選的是的量程，選的是的量程，而后分析即可解決。
【解答】解：因為電阻和串聯，而電壓表測量的是電源電壓，電壓表測量的是電壓，
所以電壓表的示數比電壓表的示數大，
故電壓表選的是的量程，分度值為，根據指針位置，電壓表讀數為；
電壓表選的是的量程，分度值為，根據指針位置，電壓表讀數為，即兩端的電壓是；
根據串聯電路的電壓關系，的電壓是：。
故選：。
4．（2023 柳南區一模）如圖所示的電路圖，如果要用電壓表測量燈泡兩端的電壓，用電流表測量流經燈泡的電流，正確的接法是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】使用電流表測電流時，要串聯在被測電路中；并且要遵循“正入負出”的原則；使用電壓表測電壓時，要測誰的電壓就要將電壓表和誰并聯，也要遵循“正入負出”的原則，據此分析判斷。
【解答】解：用電壓表測量燈泡兩端的電壓，用電流表測量流經燈泡的電流，則電壓表應該與燈泡并聯，電流表與燈泡串聯，且電流從電流表、電壓表的正接線柱流入、負接線柱流出，根據四個選項可知，選項中的圖正確。
故選：。
5．（2023 北海二模）2022年中央電視臺對非標電線因質量問題和存在的安全隱患進行曝光，即同種材料的非標電線比國家標準電線都要細一些。若用非標電線替代相同長度的國標電線，則導線的電阻　　
A．變大 B．變小 C．不變 D．無法判斷
【答案】
【分析】影響電阻大小的因素有：材料、長度、橫截面積、溫度；在其它條件相同時，導體的橫截面積越小，其電阻越大。
【解答】解：非標電線比國家標準要求的合格電線都要細一些，用同種材料的非標電線替代相同長度的合格電線時，長度、材料都相同，非標電線的橫截面積更小，則導線的電阻變大。
故選：。
6．（2023 柳州一模）圖所示的電路中，在、兩點間接入滑動變阻器，要求閉合開關后，在滑片向右滑動的過程中，燈泡逐漸變亮。在下列所示的四種接法中，可以實現上述要求的是　　
A． B．
C． D．
【答案】
【分析】先根據滑片移動的方向和燈泡的發光情況判斷滑動變阻器接入電路阻值的變化，然后根據滑動變阻器接入電路的兩個接線柱以及滑片移動時確定接入電路阻值的變化，從而找出符合要求的選項。
【解答】解：滑片右移時，燈泡的亮度逐漸變亮，說明通過燈泡的電流變大，電阻是導體對電流阻礙作用的大小，因此在電路其他部分不變的情況下，要使電路中的電阻變小，滑動變阻器接入電路的阻值需要減小；所以滑動變阻器應接右下接線柱和上方的一個接線柱，根據四個選項可知，正確，錯誤。
故選：。
7．（2023 薛城區模擬）如圖甲所示的電路中，當閉合開關后，兩個電壓表指針偏轉均如圖乙所示，則電燈和兩端的電壓分別為　　
A．， B．， C．， D．，
【答案】
【分析】（1）分析電路結構，弄清電壓表、測電路中哪部分電路電壓。
（2）確定兩個電壓表的量程，然后讀出電壓表的讀數。
（3）根據串并聯電路的規律特點，求出電燈和兩端的電壓。
【解答】解：
（1）由電路圖可知：電燈、串聯，電壓表測電源電壓，電壓表測兩端的電壓。
（2）因為串聯電路兩端電壓等于各部分電壓之和，所以電壓表的示數應大于的示數；
則電壓表的量程是，分度值為，示數；
電壓表的量程是，分度值為，示數。
（3）電壓表測兩端的電壓，所以兩端的電壓；
由于、串聯，電壓表測電源電壓，由串聯電路的特點可知：兩端的電壓。
故選：。
8．（2023 張店區校級二模）如圖甲所示電路，當開關閉合后，電流表指針偏轉如圖乙所示，下列說法正確的是　　
A．小燈泡兩端電壓
B．電流表測量的是通過的電流
C．通過的電流是
D．若燈絲突然燒斷，則亮度不變
【答案】
【分析】（1）并聯電路中各支路兩端的電壓相等，等于總電壓；
（2）根據電流表所接量程、分度值以及指針位置即可讀數；
（3）串聯電路中，電流的路徑只有一條，各用電器不能獨立工作，開關控制所有用電器，
并聯電路中，電流的路徑有多條，并聯的各電路元件互不影響，能獨立工作；
（4）電流表與被測用電器串聯。
【解答】解：、由電路圖可知，兩燈泡并聯，并聯電路中各支路兩端的電壓相等，燈泡兩端電壓，故錯誤；
、由圖可知，電流表與小燈泡串聯在一起，電流表測量的是通過的電流，故錯誤；
、電流表測量的是通過的電流，電流表所選量程為，分度值為，由指針位置可知，此時電流表的示數為，故錯誤；
、由圖可知，電路中有兩條電流的路徑，因此，兩燈是并聯的，燈絲突然燒斷，則對亮度沒有影響，亮度不變，故正確。
故選：。
9．（2023 武漢模擬）用如圖所示的器材探究影響導體電阻大小的因素，分別選用、、、四根不同的金屬絲接入、兩點之間，下列說法正確的是　　
A．接、，可探究導體電阻大小與導體長度是否有關
B．接、，可探究導體電阻大小與橫截面積是否有關
C．接比接時電流表示數更小一些
D．該實驗裝置不能探究導體電阻與導體材料的關系
【答案】
【分析】（1）控制變量法的核心是要研究兩導體電阻的大小與哪個因素有關，就要控制這兩個因素不同，同時也要控制兩導線其它因素相同。
（2）通過兩導線的異同點，結合控制變量法的思路可以確定探究的是電阻與哪個因素的關系。結論的得出要從條件中挖掘出電阻的不同是由哪個不同的條件引起的。
【解答】解：
、探究導體電阻大小與導體長度是否有關，應選擇材料、橫截面積相同，但長度不同的電阻絲，結合圖示可知應選、電阻絲，故錯誤；
、為了探究導體電阻與橫截面積的關系，應選擇橫截面積不同，但其他條件相同的電阻絲，結合圖示可知應選、兩金屬絲，故錯誤；
、將和金屬絲分別連入、兩點間，即材料、長度相同，但橫截面積不同，的橫截面積大，其電阻更小，通過的電流更大，故正確；
、探究導體的電阻與導體材料的關系，應該選擇材料不同，但其他條件相同的電阻絲，選、兩根電阻絲即可，故錯誤。
故選：。
10．（2023 東莞市校級模擬）在學習“電壓”時，我們引入“水壓”進行對比，如圖所示，下列說法錯誤的是　　
A．我們把電源比作抽水機，電流比作水流
B．只要有水壓就有水流，只要有電壓就會有電流
C．水壓是形成水流的原因，電壓是形成電流的原因
D．這一研究方法被稱為“類比法”
【答案】
【分析】（1）此實驗采用了類比法，電源比作抽水機，電壓比作水壓，電流比作水流，燈泡比作水輪機。
（2）電壓的作用是使電路中的自由電荷發生定向移動形成電流。水壓使水路形成水流。
【解答】解：、我們把電源比作抽水機，電流比作水流，故說法正確；
、有水壓且閥門打開就有水流，有電壓且開關閉合就會有電流，故說法錯誤；
、水壓是形成水流的原因，電壓是形成電流的原因，故說法正確；
、這一研究方法被稱為“類比法”，故說法正確。
故選：。
11．（2023 金鄉縣三模）小明探究串聯電路的電壓規律，連接了如圖所示的電路，下列做法不正確的是　　
A．閉合開關，電壓表測量兩端的電壓
B．只將導線②的下端改接到左端，閉合開關，電壓表測量兩端的電壓
C．只將導線①的下端改接到右端，閉合開關，電壓表測量兩端的電壓
D．只將導線①的下端改接到左端，閉合開關，電壓表測量和的總電壓
【答案】
【分析】根據每個選項中的操作判定電路的連接方式和電壓表的作用。
【解答】解：
、閉合開關，該電路為串聯電路，電壓表與并聯，電壓表測量兩端的電壓，故正確；
、只將導線②的下端改接到左端，閉合開關，電壓表的正負接線柱接反了，無法測量兩端的電壓，故錯誤；
、只將導線①的下端改接到右端，該電路為串聯電路，電壓表與并聯，閉合開關，電壓表測量兩端的電壓，故正確；
、只將導線①的下端改接到左端，閉合開關，電壓表并聯到了電源的兩端，測量和的總電壓，故正確。
故選：。
12．（2023 澧縣三模）如圖所示，電源電壓不變，閉合開關，電壓表的示數為，電壓表的示數為．那么下列說法中不正確的是　　
A．電源電壓為，兩端電壓為
B．燈泡和串聯，測量電源電壓
C．將電壓表換成電流表，閉合開關后亮，不亮
D．將電壓表都換成電流表，閉合開關后與并聯
【答案】
【分析】由圖可知：開關閉合后，燈泡和串聯，并聯在電源兩端，即是測量燈泡和組成串聯電路的總電壓。并聯在燈泡兩端，是測量燈泡兩端的電壓。將電壓表換成電流表相當于導線。
【解答】解：
、由圖可知，和串聯，電壓表測量的是燈泡和兩端的總電壓，電壓表的示數為，即電源電壓為，電壓表的示數為，因此兩端電壓為，故正確；
、將電壓表換成電流表，則燈泡被短路，因此燈泡亮，不亮，故正確；
、將電壓表都換成電流表，由于電流表相當于導線，所以此時電源發生短路，故錯誤。
故選：。

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