一、知識點(diǎn)梳理
（一）電壓
1、電壓
(1)定義:在一段電路中產(chǎn)生電流,它的兩端就有電壓。通常用字母U表示電壓。
(2)單位及其換算:國際單位制中電壓的單位是伏特,符號是V,常用的單位還有千伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(μV)。
1kV=1000V；1V=1000mV；1mV=1000μV
(3)幾種常用的電壓值見下表。
2、電壓表
(1)定義:測量電路(或用電器)兩端電壓大小的儀表叫作電壓表。
(2)符號:在電路圖中用符號
表示。
(3)種類:實(shí)驗(yàn)用電壓表、演示用電壓表等。
(4)三個(gè)接線柱:兩個(gè)量程接線柱分別標(biāo)有“3”和“15”。有的電壓表把量程接線柱定為“+”接線柱,共用一個(gè)“-”接線柱；有的把量程接線柱定為“-”接線柱,共用一個(gè)“+”接線柱。
(5)量程:0~3V和0~15V,對應(yīng)的分度值分別0.1V和0.5V。
(6)讀數(shù):讀數(shù)時(shí),弄清所使用的量程,然后用分度值乘以格數(shù)即可。
3、電壓表的使用
電壓表的使用規(guī)則可歸納為“三要,一能,兩看清”。
(1)“三要”:一要將電壓表并聯(lián)在被測電路的兩端；二要使電流從“+”接線柱流進(jìn)電壓表,從“-”接線柱流出；三要被測電壓不超過電壓表的量程。
(2)“一能”:電壓表能夠直接連接在電源的兩極上,此時(shí)電壓表的示數(shù)為電源電壓,當(dāng)然也是電壓表自身兩端的電壓。
(3)“兩看清”:一看清電壓表所選的量程；二看清每小格表示的電壓值。
（二）串、并聯(lián)電路中電壓的規(guī)律
1、實(shí)驗(yàn)探究:串聯(lián)電路的電壓規(guī)律
如圖16-1所示,兩燈泡L1和L2組成的串聯(lián)電路,U1,U2分別表示L1和L2兩端的電壓,U表示A,B之間的總電壓,U1,U2,U三者之間究竟存在什么關(guān)系呢?
猜想或假設(shè):串聯(lián)電路中U1+U2=U。
實(shí)驗(yàn)步驟:按照圖16-1所示的電路圖,組裝實(shí)驗(yàn)裝置,用電壓表分別測出燈泡L1兩端的電壓U1,燈泡L2兩端的電壓U2,以及A,B間的總電壓U,比較并分析所測電壓值。
圖16-1
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U1+U2=U。
2、實(shí)驗(yàn)探究:并聯(lián)電路的電壓規(guī)律
如圖16-2所示,兩燈泡L1和L2組成的并聯(lián)電路, U1, U2分別表示L1和L2兩端的電壓,U表示A,B之間的總電壓, U1, U2,U三者之間究竟存在什么關(guān)系呢？
猜想或假設(shè):并聯(lián)電路中U1=U2=U。
實(shí)驗(yàn)步驟:按照圖16-2所示的電路圖,組裝實(shí)驗(yàn)裝置,用電壓表分別測出燈泡L1兩端的電壓U1,燈泡L2兩端的電壓U2,以及A,B間的總電壓U,比較并分析所測電壓值。
圖16-2
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:并聯(lián)電路兩端的總電壓與各支路兩端的電壓相等,即U1=U2=U。
（三）電阻
1、電阻
(1)定義:電阻是表示導(dǎo)體對電流的阻礙作用大小的物理量,電阻用字母R表示。在電路圖中,電阻用符號
表示。
(2)單位及其換算
國際單位:歐[姆],符號是Ω。
常用單位:千歐(kΩ),兆歐(MΩ)。
換算關(guān)系:
1kΩ=1000Ω,1MΩ=1000kΩ=106Ω。
2、影響電阻大小的因素
(1)長度:當(dāng)材料和橫截面積相同時(shí),導(dǎo)體的長度越長,電阻越大。
(2)橫截面積:當(dāng)材料和長度相同時(shí),導(dǎo)體的橫截面積越小,電阻越大。
(3)材料:當(dāng)長度和橫截面積相同時(shí),不同材料的導(dǎo)體電阻不同。
(4)溫度:對大多數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越大,如金屬等；對少數(shù)導(dǎo)體來說,溫度越高,電阻越小,如碳。
（四）變阻器
1、變阻器
(1)定義:能改變接入電路中電阻大小的元件叫作變阻器。
(2)種類:滑動(dòng)變阻器、電阻箱。
2、滑動(dòng)變阻器
(1)基本構(gòu)造:由瓷筒、線圈、金屬棒、滑片構(gòu)成,如圖16-3所示。
(2)原理:通過改變電阻線連入電路中的長度,來逐漸改變電阻,從而改變電流。
(3)材料特點(diǎn):由電阻率較大的合金線制成。
圖16-3
(4)符號和結(jié)構(gòu)示意如圖16-4所示。
圖16-4
(5)滑動(dòng)變阻器的正確接法如圖16-5所示。
圖16-5
(6)作用:改變電流、調(diào)節(jié)電壓和保護(hù)用電器。
(7)銘牌:一滑動(dòng)變阻器上標(biāo)有“200Ω 1A”的意義是:200Ω表示滑動(dòng)變阻器的最大值是200Ω,1A是表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流是1A。
(8)優(yōu)點(diǎn):能連續(xù)地改變連入電路的電阻值。缺點(diǎn):不能直接讀出電阻值的大小。
二、主要考點(diǎn)梳理
考點(diǎn)熱點(diǎn)
本部分是中考的一個(gè)熱點(diǎn),在中考題中出現(xiàn)概率較高。
在中考中多以填空題、選擇題、實(shí)驗(yàn)探究題的形式出現(xiàn),其中電壓的概念、串并聯(lián)電路電壓的規(guī)律、影響電阻大小的因素、滑動(dòng)變阻器的應(yīng)用是填空和選擇的熱點(diǎn)。
探究串、并聯(lián)電路電壓規(guī)律和影響電阻大小的因素是探究題一個(gè)重點(diǎn),但是本章的實(shí)驗(yàn)探究難度不大,今后在學(xué)習(xí)中應(yīng)注意所學(xué)知識和實(shí)際應(yīng)用的聯(lián)系,還要學(xué)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)的一般思路和方法。
本部分的考試的重點(diǎn)主要有以下三個(gè)方面：
(1)串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律:要求會設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究串、并聯(lián)電路中的電壓規(guī)律,能夠?qū)?shí)驗(yàn)過程中的電路故障做出判斷,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論,并能夠利用本規(guī)律熟練解題。
(2)電阻:要求理解電阻是導(dǎo)體本身的一種特性,知道影響電阻大小的因素,能夠利用控制變量法探究影響電阻大小的因素。
(3)變阻器要求了解常見變阻器是如何改變電阻的,理解滑動(dòng)變阻器的原理和使用方法,知道滑動(dòng)變阻器的作用，能夠利用滑動(dòng)變阻器改變燈泡的亮度。
三、經(jīng)典題型解析
題1
電視節(jié)目中我們看到“特斯拉線圈”表演,表演者通過有關(guān)設(shè)備造出人工閃電,放出美妙的電火花。以下說法錯(cuò)誤的是
( )。
A.表演者與“特斯拉線圈”構(gòu)成了閉合回路
B.表演者是在安全電壓狀態(tài)下演出的
C.表演者的防護(hù)服里有金屬絲,電流只是經(jīng)過金屬絲
D.表演時(shí)發(fā)生了電能向光能、熱能的轉(zhuǎn)化
解答：B
表演者與“特斯拉線圈”構(gòu)成了閉合回路,才有電流產(chǎn)生；特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后經(jīng)由兩極線圈,從放電終端放電的設(shè)備,故表演者不是在安全電壓狀態(tài)下演出的；不能讓此電流通過人體,對人體造成傷害,故表演者的防護(hù)服里有金屬絲,電流只是經(jīng)過金屬絲；表演時(shí),消耗了電能,獲得了光能和熱能,即發(fā)生了電能向光能、熱能的轉(zhuǎn)化。故選B。
技巧提示
特斯拉線圈又叫泰斯拉線圈,因?yàn)檫@是從“Tesla”這個(gè)英文名直接音譯過來的。這是一種分布參數(shù)高頻共振變壓器,可以獲得上百萬伏的高頻電壓。
特斯拉線圈的原理是使用變壓器使普通電壓升壓,然后經(jīng)由兩極線圈,從放電終端放電的設(shè)備。
通俗一點(diǎn)說,它是一個(gè)人工閃電制造器。在世界各地都有特斯拉線圈的愛好者,他們做出了各種各樣的設(shè)備,制造出了炫目的人工閃電。
題2
如圖16-6所示,物體M在水平導(dǎo)軌上平移時(shí),帶動(dòng)滑變阻器的滑片P移動(dòng),通過電壓表顯示的數(shù)據(jù),可反映出物體移動(dòng)距離的大小,下列說法正確的是( )。
A.物體M不動(dòng)時(shí),電流表、電壓表都沒有示數(shù)
B.物體M不動(dòng)時(shí),電流表有示數(shù),電壓表沒有示數(shù)
C.物體M向右移動(dòng)時(shí),電流表、電壓表示數(shù)都增大
D.物休M向右移動(dòng)時(shí),電流表示數(shù)不變,電壓表示數(shù)增大
圖16-6
解答：D
當(dāng)物體不動(dòng)時(shí),R連入電路,電流表有示數(shù);AP間有分壓,電壓表有示數(shù),所以A、B都錯(cuò)。當(dāng)物體M向右移動(dòng)時(shí),不能改變電路中的電流,電流表有示數(shù)且不變；AP間電阻增大,分壓增大,電壓表的示數(shù)增大,所以C錯(cuò)、D對。故選D。
技巧提示
本題理解滑片P左右移動(dòng)時(shí)不能起到變阻作用是關(guān)鍵。
題3
如圖16-7所示,L1、L2均正常發(fā)光,下列各組數(shù)據(jù)分別表示某時(shí)刻電壓表V1、V2、V3的示數(shù),其中正確的是( )。
A.9V,6V,3V
B.6V,3V,9V
C.9V,9V,9V
D.3v,6V,9V
圖16-7
解答：A
由電路圖可知,兩燈泡串聯(lián),電壓表V1測電源的電壓,V2測L2兩端的電壓,V3測L1兩端的電壓。因?yàn)榇?lián)電路中總電壓等于各分電壓之和,所以電壓表V1的示數(shù)等于V2、V3的示數(shù)之和。
結(jié)合選項(xiàng)可知A符合,B、C、D均不符合。故選A。
技巧提示
本題關(guān)鍵考查串、并聯(lián)電路的辨別和對電壓表所測電路元件的判斷。
題4
小明同學(xué)在中考物理實(shí)驗(yàn)加試時(shí),對串聯(lián)電路電壓規(guī)律進(jìn)行了探究。
【猜想與假設(shè)】串聯(lián)電路總電壓等于各用電器兩端的電壓之和設(shè)計(jì)與進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
(1)按圖16-8所示的電路圖連接電路；
(2)閉合開關(guān),用電壓表測出L1兩端的電壓；
(3)在測L2兩端的電壓時(shí),小明同學(xué)為了節(jié)省實(shí)驗(yàn)時(shí)間,采用以下方法:電壓表所接的B節(jié)點(diǎn)不動(dòng),只斷開A節(jié)點(diǎn),并改接到C節(jié)點(diǎn)上。
(4)測出AC間的電壓。
圖16-8
【交流與評估】
(1)在拆接電路時(shí),開關(guān)必須 。
(2)小明同學(xué)用上面的方法能否測出L2兩端的電壓？為什么？ 。
(3)方法改進(jìn)后,所測出AB、BC、AC間的電壓記錄在下面表格中。分析小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:串聯(lián)電路總電壓 各用電器兩端的電壓之和(填“等于'或“不等于”)。
(4)這個(gè)實(shí)驗(yàn)在設(shè)計(jì)方案上還存在的不足之處是: 。
解答：
(1)斷開；
(2)不能,電壓表正負(fù)接線柱接反了；
(3)不等于；
(4)他只做了一次實(shí)驗(yàn),而沒有進(jìn)行多次測量,只憑一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出結(jié)論帶有偶然性,不能得出正確規(guī)律。
技巧提示：
(1)連接電路時(shí),開關(guān)必須要斷開,斷開的目的是為了保護(hù)電路,以防止由于接錯(cuò)出現(xiàn)短路燒壞電源。
(2)電壓表要準(zhǔn)確地測量用電器兩端的電壓,必須嚴(yán)格按照電壓表的使用規(guī)則進(jìn)行操作,所以判斷小明同學(xué)能不能用此方法測出L2兩端的電壓,就看電壓表此時(shí)是否與L2并聯(lián),正負(fù)接線柱的接法是否正確。
(3)將AB間電壓與BC間電壓相加,即可判斷出是否與AC間電壓相等。通過實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論,一般都要多做幾次實(shí)驗(yàn),多做幾次實(shí)驗(yàn),就可以多獲得幾組數(shù)據(jù)，從而可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納分析,以此獲得結(jié)論。
題5
如圖16-9所示,均勻的長方形薄片合金電阻板abcd,ab邊為L1,ad邊為L2,當(dāng)端點(diǎn)1、2或3、4接入電路時(shí),R12:R34= 。
圖16-9
解答：L22:L12
技巧提示
①由電阻定律可知,導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比,還與導(dǎo)體的材料有關(guān)系,公式為R=ρ·
(其中ρ為電阻的材料電阻率)。
②設(shè)導(dǎo)體的厚度為d,則導(dǎo)體的橫截面積為Ld,當(dāng)把端點(diǎn)1、2接入電路時(shí),導(dǎo)體的長度為L2,當(dāng)把端點(diǎn)3、4接入電路時(shí),導(dǎo)體的長度為L1,從而可以利用公式R=ρ·
上計(jì)算出R12:R34的比值。
題6
如圖16-10所示是一位同學(xué)為測量小燈泡的電阻而連的電路,其中有錯(cuò),下列哪個(gè)能將錯(cuò)誤的給予糾正( )。
圖16-10
A.導(dǎo)線①接滑動(dòng)變阻器的A點(diǎn),同時(shí)將導(dǎo)線②③在燈泡處的接線柱對調(diào)
B.導(dǎo)線①接滑動(dòng)變阻器的B點(diǎn),同時(shí)將導(dǎo)線④⑤在電流表的接線柱對調(diào)
C.導(dǎo)線①接滑動(dòng)變阻器的A點(diǎn),同時(shí)將導(dǎo)線④⑤在電流表的接線柱對調(diào)
D.導(dǎo)線①接滑動(dòng)變阻器的A點(diǎn)或B點(diǎn),其他導(dǎo)線不動(dòng)
解答：A
因?yàn)榛瑒?dòng)變阻器應(yīng)該符合“一上一下”的原則接線,所以滑動(dòng)變阻器連錯(cuò)。導(dǎo)線①接滑動(dòng)變阻器的A點(diǎn)。因?yàn)閼?yīng)該電流從電壓表的正極流入、負(fù)極流出,所以電壓表正、負(fù)接線柱接錯(cuò)。導(dǎo)線②③在燈泡處的接線柱對調(diào)接線。因?yàn)殡娏鞅響?yīng)該與燈泡串聯(lián)連接,電流從電流表的正極流入、負(fù)極流出。電流表接線柱連線正確。故選A。
技巧提示
據(jù)滑動(dòng)變阻器的“一上一下”原則進(jìn)行分析；根據(jù)電壓表的正確使用方法進(jìn)行分析,即電流從電壓表的正極流入、負(fù)極流出,所測電壓不能超過電壓表的量程等；根據(jù)電流表的正確使用方法進(jìn)行分析,即電流表與被測的用電器串聯(lián),電流從電流表的正極流入、負(fù)極流出。
