知识清单：第15单元探究电路（原卷版）

学而优教有方第十五单元探究电路一、电阻变阻器1.电阻：（1）定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。（2）单位：欧姆（Ω），常用单位还有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）。（3）决定电阻大小的因素：长度、材料、横截面积以及温度。2.变阻器：（1）滑动变阻器：①结构：瓷筒、电阻线、金属棒、金属滑片、接线柱。②符号：。

③使用：a.能使滑动变阻器电阻变化的接法有4种（“一上一下”）；b.不能使滑动变阻器电阻变化的接法有2种，其中“同下”电阻总是很大，而“同上”电阻总是很小；c.“看下不看上”滑片越靠近下端的接线柱，接入电路的电阻越小。（2）电阻箱：①符号：。②读数：各旋盘对应的指示点的示数乘以面板上标记的倍数，然后加在一起，就是接入电路的电阻。③优缺点：能表示出连入电路的阻值，但不能够逐渐改变连入电路的电阻。要点：

1.电阻是导体的性质，电阻的大小与导体的长度、材料、横截面以及温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流无关。

2.在其他条件相同时，导体的横截面积越大，电阻越小；在其他条件相同时，导体的长度越大，电阻越大。3.变阻器的原理是通过改变接入电路中的电阻丝的长度来改变电阻。二、欧姆定律1.电流跟电压的关系：保持电阻不变时，电流跟电压成正比。2.电流跟电阻的关系：保持电压不变时，电流跟电阻成反比。3.内容：一段导体中的电流，跟加在这段导体两端的电压成正比，跟这段导体的电阻成反比。4.公式表达：要点：1.三个物理量之间关系：（1）电流I、电压U、电阻R是对同一段电路或同一电阻而言。（2）I、U、R必须对应同一时刻。2.适用范围：①电路中不含电源那段。②适用于电能全部转化为内能的用电器。例如：电灯、电炉等，不适用于电动机。3.公式变形为的意义：（1）导体的电阻大小可以用导体两端的电压跟通过导体中的电流的比值来表示，这是测电阻的一种方法。对于同一段导体，U、I的比值是一定的；对于不同的导体，U、I的比值一般不同。U、I的比值只说明了电阻的大小。（2）导体的电阻不由电压电流决定，它由导体本身的材料、长度、横截面积和温度决定。所以无论电压、电流怎样变化，甚至变为零，导体电阻依然为原来大小，故不能由“”得出“导体的电阻跟导体两端电压成正比，跟通过的电流成反比”结论。（3）如图是两电阻的伏安曲线，则:R1>R2三、串、并联电路中电阻的特点1.串联电路：（1）电流特点：串联电路中各处电流都相等。公式：I=I1=I2=………=In（2）电压特点：串联电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和。公式：U=U1+U2+………+Un

（3）电阻的特点：串联电路的总电阻等于各串联电阻之和。公式：R=R1+R2+……+Rn（4）串联电压特点：在串联电路中，电压的分配与电阻成正比。公式：2.并联电路：（1）电流的特点：并联电路中，干路电流等于各支路电流之和。公式：I=I1+I2+……+In（2）电压特点：并联电路中，各并联支路两端的电压相等，且等于并联电路两端的总电压。公式：U=U1=U2=………Un（3）电阻的特点：并联电路的总电阻的倒数等于各并联电阻的倒数之和。公式:（4）并联电特点：在并联电路中，电流的分配与电阻成反比。公式：要点：

1.导体串联，相当于增加了导体的长度，因此，串联导体的总电阻大于任何一个串联导体的电阻，总电阻等于各串联导体电阻之和，即。2.如果用n个阻值均为R0的导体串联，则总电阻为。3.导体并联，相当于增大了导体的横截面积，因此，并联导体的总电阻小于任何一个并联导体的电阻，总电阻的倒数等于各并联导体电阻的倒数之和，即。4.n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为：。5.不管是串联还是并联电路中，某个电阻的阻值增大，电路的总电阻都是增大；如果电路中电阻的个数增多，则串联电路的总电阻增大，而并联电路的总电阻减小。四、测电阻方法器材主要步骤原理电路图伏安法电源、滑动变阻器、电流表、电压表、待测电阻调节滑动变阻器滑片P的位置，改变电阻两端电压分别为U1、U2、U3观察电流表每次对应的数值，I1、I2、I3分别填入设计的记录表格：伏阻法电源、两个开关电压表、定值电阻、待测电阻①S1闭合，S2断开，电压表的示数为U1；②S1断开，S2闭合，电压表的示数为U2；安阻法电源、两个开关电流表、定值电阻、待测电阻①S闭合，S1断开，电流表示数为I1；②S、S1闭合，电流表的示数为I2；等效替代法电源、电流表、两个开关、一个电阻箱、滑动变阻器、待测电阻①把开关S2闭合，调节滑动变阻器到适当位置，读出电流表的示数为I；②把开关S1闭合S2断开，调节电阻箱，使电流表的示数为I；Rx=R五、家庭用电1.家庭电路的组成：进户线、电能表、总开关、保险装置、用电器、插座、开关等（要按顺序填写）。2.各部分的作用及连接：（1）火线和零线（进户线）：给用户提供家庭电压的线路，分为火线和零线。火线和零线之间有220V的电压，火线和地线之间也有220V的电压，正常情况下，零线和地线之间电压为0V。（2）地线：地线不与室外的进户线相接，而是连接在住宅楼埋入大地的接地导体上。（3）三孔插座：左零（线）、右火（线）、上接地（线）。（4）灯泡：螺口灯泡的螺旋金属接零线；灯泡尾部的金属柱接灯头的弹簧片，再通过开关接火线。3.安全用电：（1）触电事故：是指一定大小的电流通过人体所引起的伤害事故。（2）触电形式：单线触电，火线、人体和大地构成回路；双线触电，火线、人体和零线构成回路。（3）安全用电：家庭电路的安装应当符合安全用电的要求；不要弄湿用电器；保护好用电器的绝缘体，不使它的火线裸露；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。（4）触电急救：赶快切断电源，或者用干燥的木棍、竹竿将电线挑开，使触电的人迅速脱离电源。发生火灾时，要首先切断电源，绝不能带电泼水救火。要点：1.电路的连接：各种用电器是并联接入电路的，插座与灯座是并联的，控制各用电器工作的开关与用电器是串联的。2.开关和用电器串联，控制用电器，如果开关短路用电器会一直工作，开关不能控制，但不会烧干路上的保险丝。3.测电笔：（1）用途：用来辨别火线和零线；（2）种类：钢笔式，螺丝刀式；（3）使用方法：手接触笔尾金属体，笔尖金属体接触火线，观察氖管是否发光，若发光则为火线。【例题1】．在通常情况下都是绝缘体的是（）A．玻璃、大地、塑料 B．橡胶、玻璃、塑料C．人体、空气、石墨 D．食盐水溶液、金属、水【例题2】．下列说法正确的是（）A．铜导线的电阻一定小于铁导线的电阻B．将一根电阻丝拉长为原长的2倍，其阻值将变为原来的2倍C．将一根电阻丝加热，其阻值一定减小D．导体的电阻的大小与是否有电流通过无关【例题3】．由同种材料制成的AB和BC两段导体，它们的长度相同，AB的横截面积比BC的小，将它们按照如图所示的方式连接在电路中，不计温度的影响，下列判断正确的是（）

A．通过两段导体的电流IAB<IBCB．两段导体的电阻值RAB<RBCC．通过两段导体的电流IAB=IBCD．两段导体的电阻值RAB=RBC【例题4】．同学们学习了，下列关于电阻的说法正确的是（）A．导体的电阻与它两端的电压成正比B．导体的电阻与流经它的电流成反比C．导体的电阻由它两端的电压和流经它的电流共同决定D．导体的电阻与它两端的电压和流经它的电流均无关【例题5】．下图中给出了四种滑动变阻器接入电路的情形，当滑片P向左移动时，接入电路中的电阻变大的是（）A．

B．

C．

D．

【例题6】．某学生在用伏安法测电阻的实验中，刚一“试触”就发现电流表的指针迅速摆动且超过最大刻度，发生这种情况的原因可能是（）A．电流表的“+”“-”接线柱接反了B．待测电阻的绕线断了C．线路接错，误把电压表串联接入电路D．电流表量程偏小【例题7】．闭合图电路中的开关，电流表和电压表都有示数。当导电夹向右滑动时（）

A．电流表示数增大 B．电流表示数减小C．电压表示数增大 D．电压表示数减小【例题8】．如图所示是实验室常用的一种滑动变阻器。下列关于滑动变阻器的构造和使用的说法中正确的是（）

A．滑片与金属杆之间是绝缘的B．瓷筒与线圈之间能导电C．瓷筒上缠绕的每一圈线圈之间应彼此绝缘D．同时使用四个接线柱中的两个接入电路来改变电阻，共有6种不同接法【例题9】．如图所示的四个电路中，电源电压保持不变，R0为已知阻值的定值电阻，不能测出未知电阻Rx阻值的电路是（）A．

B．

C．

D．

【例题10】．电路千万条，安全第一条。关于安全用电，下列做法正确的是（）A．手机充电结束，从插座上及时拔下充电器 B．发现有人触电，立即用手把他拉离带电体C．使用验电笔时，手必须接触笔尖金属部分 D．发现空气开关跳闸后，应该立即重新合上【例题11】．如图所示的家庭电路，三孔插座连接正确。闭合开关S，灯泡正常发光，下列说法正确的是（）

A．灯泡的额定电压为380VB．进户线a是零线C．三孔插座通电后可用湿布擦去表面灰尘D．若此时b处断路，用试电笔测试三孔插座的右孔，氖管发光【例题12】．串联电路中，总电阻等于串联电路中各电阻之和。有两个阻值分别为R1＝12Ω和R2＝10Ω的电阻，串联在电路中，总电阻为（）A．6Ω B．22Ω C．15Ω D．9Ω【例题13】．现有两个电阻R1、R2，且R1>R2，下图中电路总电阻最小的是（）A． B．C． D．【例题14】．关于3Ω和6Ω的两个电阻说法正确的是（）A．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体长度，等效电阻为9ΩB．3Ω和6Ω的两个电阻，并联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2ΩC．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体长度，等效电阻为2ΩD．3Ω和6Ω的两个电阻，串联后相当于增加了导体横截面积，等效电阻为2Ω【例题15】．如图所示的电路中，电阻阻值。开关S闭合后，、两端的电压分别为、，通过、的电流分别为、。则（）

A． B． C． D．【例题16】．如图所示电路中，电源电压为4.5V，L1、L2是小灯泡，当开关S闭合时，电压表的示数为1.5V，则（）

A．L2两端的电压为1.5VB．L1两端的电压为4.5VC．L1与L2的灯丝电阻之比为2:1D．通过L1与L2的电流之比为1:1【例题17】．两个定值电阻的阻值分别为R1，R2，实验中测得两个电阻的电流与电压变化的关系图像如图所示，从图像中可以看出R1，R2的大小关系是（）

A．R1>R2 B．R1<R2 C．R1=R2 D．无法确定【例题18】．如图所示电路中，断开开关，在甲、乙两处接电流表时，两表示数之比为2∶5；若甲、乙两处换成电压表，再闭合开关，此时通过、的电流之比为，甲、乙两电压表的示数之比为。

【例题19】．如图甲所示为分别测量小灯泡L和定值电阻R后得到的I﹣U关系图像。如图乙，把L和R并联到电压为4V的电路两端，则A1和A2的读数之比为；若把L和R串联到电压为5V的电路两端，L两端的电压是V。

【例题20】．用如图所示的电路探究“电流与电阻的关系”，电源为两节新干电池，实验室提供了阻值分别为、、、的电阻各一个。（1）先用的电阻实验，闭合开关，发现无论怎样移动滑片P，电压表示数都接近3V，电流表几乎无示数，造成此故障的原因可能是；（2）排除故障后进行实验，从大到小依次更换不同的定值电阻，调节滑动变阻器的滑片P，保证电阻两端电压不变，分别记录每次的电阻R和电流表示数I，数据如下表，其中第4次实验的电流表示数如图所示，读数为A；电压表示数应为V；实验次数1234电阻301510电流（3）分析实验数据可知，在4次测量中，滑动变阻器接入电路的最大阻值为。【例题21】．在“探究通过导体的电流与电压和电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）、滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：

（1）他根据图1甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线；（连线不要交叉）()（2）改正图1乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于端；（3）实验时小明设计了如下表格，通过表格可以看出，他的实验目的是探究通过导体的电流与的关系；实验次数12345R/Ω510152030I/A（4）小明将电源电压调为3V时，按（3）设计的方案进行实验；①图2（甲）是第2次实验时电流表的示数，示数为A；②当其中某个定值电阻接入电路时，无法满足实验条件，这个定值电阻的阻值为Ω；（5）小明根据实验数据描绘出了如图2（乙）所示的图像，可以得出结论：；A．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；B．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；C．当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：①按图1甲连接电路，将电源电压调到某个值，在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为；②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为Ω。【例题22】．请你和小新一起完成“伏安法测电阻”的实验。选用的器材有：电源、电压表、电流表、定值电阻、滑动变阻器、开关和若干导线。（1）在图甲中，以画线代替导线将滑动变阻器连入电路中。滑动变阻器的作用是；（2）连接电路时，小新刚一“试触”就发现电流表指针迅速摆到最大位置，其原因可能是①②；（3）实验过程中，当电压表的示数如图乙所示，电流表的示数为0.3A，此时待测电阻的阻值为Ω；（4）善于探究的你发现用图丙所示方法也能测出Rx的阻值（滑动变阻器的最大阻值为RP），测量步骤如下：①将滑动变阻器滑片P滑到A端，闭合开关S，读出电压表的示数U1；②；③被测电阻Rx=（用物理量符号表示）。一、单选题【强化1】．现代的智能化文明几乎都离不开芯片，芯片内部大部分都是硅材料。可见芯片的主要制成材料属于（）A．超导体 B．导体 C．半导体 D．绝缘体【强化2】．如图，将两个滑动变阻器串联起来，连接在电路中，连接时使用了MN接线柱，若要使两只变阻器的总电阻最大，则滑片P1和P2应放在（）

A．P1和P2都放在最右端B．P1和P2都放在最左端C．P1放在最右端，P2放在最左端D．P1放在最左端，P2放在最右端【强化3】．我们时刻与电器打交道，用电安全要注意。下列说法中正确的是（）A．台灯插头有破损时，用塑料透明胶绑缚后就可以继续使用B．发现有人触电时，首先任务是切断电源C．使用试电笔时，不能碰触任何金属部位用D．打扫卫生时，可以用潮湿的抹布擦拭正在工作的电视机外壳【强化4】．如图所示是玲玲家的部分简化电路图，下列相关说法正确的是（）

A．a是火线，b是零线B．空气开关可以安装在电能表之前C．插入插座的电视和台灯在电路中是串联的D．控制灯泡的开关也可以串联在零线与灯泡之间【强化5】．如图所示，是列车上烟雾报警器的简化原理图。内装有一个激光发生器及带有一光敏电阻R的电路，其中电源电压恒定，为定值电阻。有烟雾产生时，激光被烟雾遮挡而使光敏电阻的阻值发生变化，从而改变电路中的电流。当电路中的电流增大至某一数值时报警器开始报警。下列说法中正确的是（）

A．光敏电阻R的阻值随光照强度的减弱而增大B．烟雾越浓，电流表示数越小C．烟雾越浓，电压表示数越小D．若要提高警报灵敏度，可以适当增大的阻值【强化6】．如图所示电路中，电源电压恒定不变，断开、，闭合，两电表均有示数；再断开，闭合、，此时两电表的示数与前者相比（）

A．两表示数均变大 B．两表示数均变小C．电流表示数变小，电压表示数不变 D．电流表示数变大，电压表示数不变二、填空题【强化7】．如图所示，电源电压保持不变，电阻R1=R2=R3=20Ω，当闭合开关S1、S2时，电流表的示数为I1；当断开开关S1、S2时，电流表的示数为I2，则I1∶I2=。

【强化8】．二氧化锡传感器能用于汽车尾气中一氧化碳浓度的检测，它的原理如图所示，其中二氧化锡传感器的电阻随一氧化碳浓度的增大而减小。将二氧化锡传感器接入如图所示的电路中，则当二氧化锡传感器所处空间中的一氧化碳浓度增大时，电压表示数与电流表示数发生变化，其中正确的是。A．电压表示数变大，电流表示数变小B．电压表示数变大，电流表示数变大C．电压表示数变小，电流表示数变大D．电压表示数变小，电流表示数变小理由：。

【强化9】．某同学设计一个天然气泄漏检测电路，如图甲所示，R2为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如图乙所示。R1为定值电阻，电源电压恒定不变。则下列说法正确的是()

A．天然气浓度增大，电压表示数变小B．天然气浓度减小，电压表示数变大C．不管天然气浓度增大还是减小，电压表示数始终不变D．不管天然气浓度增大还是减小，电压表与电流表示数的比值不变理由：三、实验题【强化10】．在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小林利用学生电源（电压调至4V）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω）、滑动变阻器（30Ω1A）、电压表和电流表、导线若干，设计了如图甲所示的电路图。

实验序号12345电阻R/Ω510152025电流I/A0.400.200.100.100.08（1）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移至最（填“左”或“右”）端；（2）闭合开关后，发现电流表的指针偏转如图乙所示，原因是；（3）正确连接电路后，小林进行实验，收集的数据如上表所示，实验中控制定值电阻两端电压为V，分析表中数据，发现第次实验的数据存在错误。排除表中错误数据后可以得到结论：；（4）在实验中，若定值电阻两端设定的不变电压值为1.6V，要顺利完成5次实验，下列方案不可行的是（填序号）；A．电源电压可重设在1.6~3.52V的范围内B．将滑动变阻器更换为“40Ω

1A”C．可在电路中再串联一个阻值为10Ω的电阻（5）上述实验完成后，小林想测量另一个铭牌模糊不清的滑动变阻器Rx的最大阻值，在保证电路安全的情况下，设计了如图丙所示的电路（电源电压恒定但未知，定值电阻的阻值为R0），实验步骤如下：①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电流表的示数为I1；②闭合开关S，将滑动变阻器的滑片移至最右端，读出电流表的示数为I2；则滑动变阻器最大阻值Rx=（用I1、I2和R0表示）。【强化11】．小明同学用如图甲所示电路测量未知电阻的阻值，电源电压3V保持不变，滑动变阻器最大