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《探究电路》全章复习与巩固（基础）责编：武霞【学习目标】1.通过实验，探究影响金属导体电阻的因素；2.知道滑动变阻器的工作原理，掌握滑动变阻器的连接方法；3.通过实验探究电流、电压和电阻的关系，理解欧姆定律，并能进行简单计算；4.会用伏安法测电阻；5.了解家庭电路和安全用电知识，有安全用电的意识。【知识网络】【要点梳理】要点一、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。要点诠释：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。要点二、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：RUI要点诠释：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IUR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“IUR”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:R1R2要点三、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：1122URUR2.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:121111.....nRRRR（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：1221IRIR要点诠释：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12......nRRRR。2.如果用n个阻值均为R0的导体串联，则总电阻为0RnR。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121111.....nRRRR。4.n个阻值为R0的相等电阻并联,则总电阻为：0RRn。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。要点四、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：xURI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；211xoUURRU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；121oxIRRII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要点五、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。要点诠释：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。【典型例题】类型一、基础知识1.现有同种材料制成的三根电阻丝，已知它们的长度关系为：L1＞L2＝L3，横截面积的关系为：S1＝S2＜S3，现将它们串联接入电路，关于它们的电阻和通过它们的电流，正确的是（）A.R1＜R2=R3，I1=I2=I3B.R1＝R2＞R3，I1=I2＞I3C.R1＞R2＞R3，I1＞I2＞I3D.R1＞R2＞R3，I1=I2=I3【答案】D【解析】串联电路中电流相等，所以电流关系：I1=I2=I3，1和2材料相同、横截面积相同，长度大的电阻大，所以R1R2；2和3材料相同，长度相同横截面积小的电阻大，所以R2R3。答案D正确。【总结升华】题目考查了串联电路的电流规律和影响导体电阻大小的因素。举一反三：【变式】由同种材料制成的四根导线，已知R1＜R2＜R3＜R4，如果它们的长度相等，那么它们的横截面积最大的是_，如果它们的横截面积相等，则电阻线的长度最长的是。【答案】R1；R42.根据欧姆定律的公式I=U/R的变形式R=U/I及电阻的性质，可以判定（）A.U变大时，U/I变小B.U变大时，U/I变大C.U变小时，U/I不变D.U=0时，U/I=0【思路点拨】物理中的计算式和关系式与数学中的公式不同，有时候它具有特定的物理意义，也会有一些实际情况，所以我们不能一概而论。【答案】C【解析】R=U/I只是提供了一种求导体电阻的方法。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、横截面积及温度有关，与导体两端的电压和通过导体的电流的大小无关。对一段阻值一定的导体来说，当两端电压增大时，通过导体的电流也增大，而当两端电压减小时，电流也减小，从而知道比值不变。【总结升华】明确影响电阻大小的因素是解题的关键。导体的电阻是导体本身的一种性质，与导体两端电压和通过导体电流的大小无关。举一反三：【变式】（2015•长丰县一模）对于欧姆定律的理解，下列说法中正确的是（）A．公式R=U/I表明：电阻与电压成正比，与电流成反比B．公式I=U/R表明：导体中的电流与导体两端的电压成正比C．同一导体两端的电压增大几倍，通过它的电流也增大几倍，电压与电流的比值不变D．公式U=IR表明：导体两端的电压U是由通过它的电流I和它的电阻R共同决定【答案】C3.小明同学想在家里安装一盏照明灯，如图所示是他设计的电路。图中虚线框1和2应连入开关和电灯，则开关应装在方框中。安装完毕后，闭合开关，电灯不亮，用测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，则电路的故障为。【答案】2；零线断路【解析】保险丝接在火线上，开关应接在灯与火线之间。因此开关应接在2处。当测电笔分别测试a、b、c点时，测电笔的氖管都发光，说明火线上有电，而零线处不该亮，但也亮了，说明通过电灯、开关与火线相通了，故零线断路。【总结升华】本题考查了用测电笔检测电路的故障和电灯与开关的接法。在正常情况下，测电笔测火线应亮，测零线应不亮。【变式】为检查照明电路，电工经常采用的方法是：取下保险丝，将额定电压为220V的“校验灯”L0接在保险丝的两只接线柱上，如图所示，在检查灯L1所在支路之前，先断开所有开关，再闭合开关S、S1，若“校验灯”L0发光较暗，说明该支路；若“校验灯”L0不发光，说明该支路；若“校验灯”L0正常发光，说明该支路。（选填“短路”或“断路”或“正常”）。【答案】正常；断路；短路类型二、综合应用4.（2014•南关区二模）如图所示，电源电压一定，开关S1闭合，开关S2断开，如果要使电流表和电压表的示数均增大，则下列操作一定可行的是（）A．滑动变阻器的滑片P向左移B．滑动变阻器的滑片P向右移C．滑动变阻器的滑片P不动，断开开关S1D．滑动变阻器的滑片P不动，闭合开关S2【思路点拨】首先根据电路图分析电路的连接方式，判断电压表和电流表测哪部分的电压和电流，然后根据欧姆定律逐一分析选项判断电压和电流的变化找到符合题意的答案。【答案】D【解析】由电路图可知，开关S1闭合，S2断开时，电阻R1和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测滑动变阻器两端的电压；当滑动变阻器的滑片P不动时，闭合开关S2，则电阻R1被短路，电路为滑动变阻器的简单电路，此时电压表测电源的电压，即电压表的示数增大；根据欧姆定律可知电路中的电流增大，即电流表的示数增大；当变阻器的滑片P向右移时，电路中的总电阻变小，根据欧姆定律可知电路中的电流增大，但电压表的示数减小；当滑动变阻器的滑片P向左移时，电路中的总电阻变大，根据欧姆定律可知电路中的电流减小，即电流表的示数变小；故ABC选项不符合题意，D正确；故选D。【总结升华】本题考查学生对电路连接方式的掌握以及滑动变阻器的使用并结合欧姆定律正确判断电路中的电阻、电压、电流大小的变化，有一定拔高难度。举一反三：【变式】（多选）如图所示电路，电源电压保持不变，当滑动变阻器滑片P由b端滑向a端的过程中下列说法中错误的是()A.V1示数不变，V2示数变大，1s内通过Rl的电量变多B.V1示数变大，V2示数不变，通过R1的电流变大C.Vl示数不变，V2示数变大，全电路电流变小D.Vl示数不变，