2020年中考物理考点20电压和电路（带解析）

1 考点 20 电压和电阻 【知识回顾】 考点一、电压 1.什么是电压 （1）电压作用是使电路中的自由电荷定向移动，形成电流；电源是提供电压的装置。 （2）电路中获得持续电流的条件：①电路中有电源（或电路两端有电压）；②电路是通路。 注：说电压时，要说“某电路或 AB”两端的电压（如图（1）所示，1、2 两端电压或者 2、3 两端电 压）；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件（如图（1），通过电池的电流或者通过电阻 R1 的电 流）”的电流。 2.电压的单位：在国际单位制中，电压单位是伏特（简称为伏，符号是 V）；电压常用单位还有：千伏 （kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。 换算关系：1kV＝1000V，1V＝1000mV，1mV＝1000μV。 （2）生活中常见电压值：一节干电池 1.5V，一节蓄电池 2V，家庭用电电压 220V，安全电压不高于 36V。 图（1）常见电路 图（2）电流表 图（3）电压表 3.电压测量（如图（3）所示）：（1）测量仪器：电压表，符号是○V ； （2）读数时，看清接线柱上标的量程（3V、15V 两个量程）、分度值（3V 量程分度值是 0.1V,15V 路程 分度值是 0.5V）； （3）使用规则：①电压表要并联在电路中；②电流从电压表的“正接线柱”流入，“负接线柱”流出， 否则指针会反偏。③被测电压不要超过电压表的最大量程。 注意：①被测电压超过电压表的最大量程时，不仅测不出电压值，电压表的指针还会被打弯，甚至烧 坏电压表。②选择量程：实验室用电压表有两个量程，0～3V 和 0～15V。测量时，先选大量程，若被测电压2 在 3V～15V 可测量；若被测电压小于 3V 则换用小的量程，若被测电压大于 15V 则换用更大量程的电压表。 4.电流表、电压表的比较：见表（1）。 表（1）电流表与电压表比较（以表（2）、表（3）为例） 比较 内容 电流表 电压表 符号 连接 串联 并联 直接连接电源 不能 能 量 程 0.6A、3A 3V、15V 每大格 0.2A、1A 1V、5V 每小格 0.02A、0.1A 0.1V、0.5V 异 内阻 很小，几乎为零，相当于短路（相当 于导线） 很大相当于开路 同 调零；读数时看清量程和分度值；正接线柱流入，负接线柱流出；不能超过最大 测量值 5.利用电流表、电压表判断电路故障： （1）电流表示数正常而电压表无示数，则故障原因可能是：①电压表损坏；②电压表接触不良；③与 电压表并联的用电器短路。 （2）电压表有示数而电流表无示数，则故障原因可能是：①电流表短路②和电压表并联的用电器开路。 （3）电流表电压表均无示数，除了两表同时短路外，最大的可能是主电路断路导致无电流。 考点二、串并联电路电压规律 1.串联电路电压特点：串联电路中，电源两端电压等于各用电器两端电压之和，即 U＝U1＋U2＋…＋Un。 2.并联电路电压特点：在并联电路中，电源两端电压等于各支路用电器两端电压，即 U＝U1＝U2＝…＝ Un。 注：对串并联电路中电压特点的解释： （1）串联电路：①串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和；②串联电路里各用电器两端 的电压不一定相等，但电路两端的总电压等于各用电器两端的电压之和，因为每一用电器两端电压都是电 源电压的一部分。 （2）并联电路：并联电路中，各支路两端的电压都相等，因为对于并联电路；各支路的两端分别接入 电路中相同的两点之间，所以电压必然相等。3 3.电压表和电流表的异同： 使用规则 学生电表 仪表 元件 符号 接法 接线柱 量程 能否直 接连电 源两极 量程 分度 值 读数 0.6A 0.02A 电流表 串联 电流 “＋”入 “－”出 被测电流不能 超过表的量程， 先要试触 不能 3A 0.1A 先看量程 再读数 电压表 并联 电流 “＋”入 “－”出 被测电压不能 超过表的量程， 先要试触 能 3V 0.1V 先看量程 再读数 考点三、电阻 1.定义：电阻表示导体对电流阻碍作用的大小；用符号 R 表示。 2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是欧姆（符号是 Ω）（规定：如果导体两端的电压是 1V，通过 导体的电流是 1A，这段导体的电阻是 1Ω）；常用单位还有千欧（符号 kΩ）、兆欧（MΩ）；换算： 1MΩ=1000kΩ，1kΩ=1000Ω。 3.影响导体电阻大小的因素：导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度 和横截面积，还与温度有关。材料、横截面积一定时，导体越长，电阻越大；材料、长度一定时，导体横 截面积越小，电阻越大；大多数导体的电阻随温度的升高而增大。 4.分类：（1）定值电阻：电路符号： ；（2）可变电阻（变阻器）：电路符号 。 ①滑动变阻器：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过改变接入电路中的电阻 线的长度来改变电阻。 ②电阻箱： a．旋盘式电阻箱：读数时，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。 b．插孔式电阻箱：读数时，拔出铜塞所对应的电阻丝的阻值相加，就是连入电路的电阻值；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。 考点四、变阻器 1.变阻器：能改变接入电路中电阻大小的元件。常见的变阻器可分为滑动变阻器和电阻箱。4 2.滑动变阻器 （1）构造：由瓷筒、线圈、滑片、金属棒、接线柱组成；变阻原理：通过改变接入电路中的电阻线的 长度来改变电阻，如图（1）所示。 图（1）滑动变阻器 （2）原理：改变接入电路中电阻线的长度来改变电阻。 （3）作用：通过改变接入电路中的电阻来改变电路中的电流和电压。 （4）铭牌：如一个滑动变阻器标有“50Ω、2A”表示的意义是最大阻值是 50Ω，允许通过的最大电流 是 2A。 （5）正确使用：①应串联在电路中使用；②接线要“一上一下”；③通电前应把阻值调至最大的地方。 3.电阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器，如图（2）所示，图（3）是变阻箱的面板。 图（2） 图（3） （1）原理：通过改变连入电路的电阻线的长度来改变电阻。 （2）优点：能够直接读出连入电路的电阻值； 缺点：不能连续地改变连入电路的电阻值。 （3）读数方法：旋盘下面的“△”所对应的示数乘以相应的倍数之和。 【考点梳理】 考点一、电压 电压是本章主要内容，也是学习电路必须理解和熟悉的知识，同时也是电磁学中重要的概念，此内容 是后续有关学习的基础知识。本节主要讲述了串并联电路中电流的规律并利用此规律为后续学习做好准备。 纵观各地中考考纲和近三年考卷来看，对本考点的考查经常和其他相关知识点结合，如：根据电压信5 息对电路故障进行判断、与其他测量读数结合组成一个试题、选择题中出现有关电压概念的论述等。但此 知识点作为电磁学重点，还是需要认真掌握和对待的。 考点二、串并联电路电压规律 串并联电路电压规律作为重点内容，要求学生掌握和理解串并联电路中电压特点及规律并利用此规律 解决实际问题。如：根据电压特点电压判断电路故障、利用规律分析计算、根据要求进行电路连接等。 纵观各地中考考纲和近三年考卷来看，对本节知识点的考查经常和其他相关知识点结合，如：根据电 压规律对电路故障进行判，考查学生对串并联电路电压规律的理解与应用，并与其他知识点结合组成一个 试题等。但本节作为电磁学重点，还是需要认真掌握和对待的。 考点三、电阻 电阻是本章主要内容，同时也是电学部分的重要内容，在中考中涉及到电阻的考题占有很大比例，例 如：对电阻概念的考查、对影响电阻大小因素的考查、求导体电阻、与电阻相关的计算、导体电阻的实验 探究（伏安法测电阻）等。所以，本节作为电学的重点内容，需要认真的分析和对待，并做到了解重点、 掌握知识、抓住考点，做到有的放矢。本节主要内容有：电阻的概念、电阻的单位、影响电阻大小的因素、 电阻的分类等。 纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中所占比例较大，主要考查题型有选 择题、填空题、简单计算题、实验探究题等。考查方式常见的有问答、简单计算、分析和判断；有的也经 常和其他相关知识点结合（如欧姆定律的应用、电热计算等），但本节作为电磁学重点，需要很好地掌握和 对待。 考点四、变阻器 变阻器本章重点，也是中考中的热点，是每年中考中必考的内容。从历年考试试题看，主要涉及到的 考点有：变阻器工作原理、使用方法、作用、判断变阻情况，变阻器阻值变化引起的动态电路分析，相关 计算等。很多常规考题都是围绕这些考点进行考查的。本节主要知识点有：滑动变阻器的工作原理、变阻 器接入电路方法、滑动变阻器变化对电路影响等。 纵观各地中考考纲和近三年考卷，对本节内容的考查在中考试卷中仍会出现，主要考查题型有选择题、 填空题、简单计算题等。考查方式常见的有作图、简单计算、分析和判断；有的也经常和其他相关知识点 结合。 考点一、电压6 【典例一】(2018·常德)如图所示是小刚同学测定小灯泡电功率的电路图，当闭合开关时，发现灯 L 不亮，电流表有明显示数，电压表示数为零，若故障只出现在灯 L 和变阻器 R 中的一处，则下列判断正确 的是（　　）。 A．灯 L 断路 B．灯 L 短路 C．变阻器 R 断路 D．变阻器 R 短路 【答案】B。 【解析】小灯泡不发光说明灯泡短路或灯泡断路或滑动变阻器断路，电流表有示数，安说明电路不可 能是断路，是短路，滑动变阻器短路时，灯泡会发光，故电路中存在的故障可能是小灯泡短路，电压表测 量的是一段导线两端的电压，电压为 0，B 正确,选 B。答案 B。 【举一反三】 1.(2018·徐州)如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关 S，电流表和电压表的都有示数．如果某 时刻电路出现故障，两表的示数都变大了，那么故障可能是（ ）。 A.电阻 R1 短路；B.电阻 R1 断路；C.电阻 R2 短路；D.电阻 R2 断路 【答案】C。 【解析】电阻 R1 断路时，电压表实际串联在电路中，由于电压表的电阻很大，所以电流表无示数，而 电压表有示数且接近电源电压。A.如图，电压表与电阻 R1 并联，所以电阻 R1 短路后，电压表也被短路，不 会有示数，故 A 错误； B.电阻 R1 断路后，电压表串联在电路中，电压表通过 R2 连接在电源两端，所以电压表有示数且接近电 源电压，但因为电压表的电阻很大，所以电路中电流减小，即电流表示数会减小，故 B 错误； C. 电阻 R2 短路后，电压表测量电源电压，示数增大，电路中的总电阻减小，根据 可知，电流变大， 即电流表示数变大，故 C 正确； D. 电阻 R2 断路后，电路断路，两电阻示数都为零，故 D 错误；故选 C。7 2.（2019·邵阳）一盏调光台灯，其原理如图所示，闭合 S，将滑片从左向右移动，电流表的示数和灯 L 两端的电压变化分别是（ ）。 A．变大、变大；B．变大、变小；C．变小、变小；D．变小、变大 【答案】C。 【解析】由电路图可知，灯泡 L 与滑动变阻器 R 串联，电流表测电路中的电流，将滑片从左向右移动 时，接入电路中的电阻变大，电路的总电阻变大，由 I 可知，电路中的电流变小，即电流表的示数变小， 故 AB 错误； 变阻器接入电路中的电阻变大，由串联电路的分压特点可知，滑动变阻器两端的电压变大，灯泡两端 的电压变小，故 C 正确、D 错误。故选 C。 3.（2019·邵阳）在如图中，要使 L1 与 L2 串联，在“〇”处接入电流表或电压表，测量电路中的电流、 L1 两端的电压。以下做法正确的是（ ）。 A．a 为电流表，b 为电流表 B．a 为电压表，b 为电流表 C．a 为电流表，b 为电压表 D．a 为电压表，b 为电压表 【答案】B。 【解析】由图可知，a 表跟灯泡 L1 并联，所以 a 应为电压表；b 表串联在电路中，所以 b 应为电流表， 此时电流表测量电路中的电流，电压表测量 L1 两端的电压。故选 B。 考点二、串并联电路电压规律 【典例二】（2019·苏州）如图所示电路中，电源电压为 3V，R1 和 R2 阻值相等，若断开 S2，闭合 S1、 S3，两电阻的连接方式为______（选填“串联”或“并联”）；若断开 S1、S3，闭合 S2，此时电压表示数为 ______V。8 【答案】并联；1.5。 【解析】（1）若断开 S2，闭合 S1、S3，R1 和 R2 并并列连接在电源两端，即为并联；（2）若断开 S1、 S3，闭合 S2，R1 和 R2 依次连接即为串联，电压表测 R1 两端的电压；根据串联电路的分压特点即可判断电压 表示数。本题考查串并联的辨别和串联电路的特点和电压表的使用，解题的关键是正确分析开关在不同状 态下电路的连接方式。 （1）若断开 S2，闭合 S1、S3，R1 和 R2 并并列连接在电源两端，即为并联； （2）若断开 S1、S3，闭合 S2，R1 和 R2 依次连接即为串联，电压表测 R1 两端的电压； 由于 R1 和 R2 阻值相等，根据串联电路的分压特点可知： 电压表示数 U1= U= ×3V=1.5V。 故答案为：并联；1.5。 【举一反三】 1.（2018•长沙）小明同学在“探究串联电压规律”的实验中，按如图所示的电路图连接实物，闭合开 关，发现灯 L1 和 L2 都不亮，排除接触不良的因素后，小明用电压表逐一与元件并联，以查找故障。测量得 出 Uab=0；Ubc=0；Ucd=6V；如果电路只有一处故障，则故障可能为（ ）。 A．L1 断路 B．L1 短路 C．L2 断路 D．L2 短路 【答案】C。 【解析】Uab=0，电压表外部断路，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通； Ubc=0，电压表外部断路，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极不连通；Ucd=6V，电 压表外部连通，即电压表的正接线柱与电源正极连通，负接线柱与电源负极连通；电压表所并联的灯泡 L2 断路。故选 C。 2.（2019·新疆建设兵团）如图所示，开关闭合后．当滑动变阻器滑片向某一方向滑动时，观察到灯9 泡变暗，该过程中（ ）。 A．电流表示数变大，电压表示数变小；B．电流表示数变大，电压表示数变大； C．电流表示数变小，电压表示数变小；D．电流表示数变小，电压表示数变大 【答案】A。 【解析】本题考查电路知识。 灯泡变暗，说明灯泡功率变小，也就是流过灯泡的电流变小，灯泡两端电压变小。所以电流表示数变 小，电压表的示数和灯泡两端电压示数之和为电源电压，所以电压表示数变大，A 项正确。 3.（2019·达州）如图所示，甲、乙均为理想电表，当开关 S 闭合后灯 L1、L2 都能发光，下列说法中 正确的是（ ）。 A．灯 L1、L2 是串联在电路中的；B．甲一定是电流表，乙一定是电压表； C．当 L2 短路时 L1 仍能发光； D．乙、甲两电表示数的比值与 L1 的阻值相等 【答案】B。 【解析】（1）读图可知，开关 S 闭合后，要使灯 L1 和 L2 都能发光只有并联才行，因为电压表要并联在 电路中，电流表要串联在电路中，所以电流从正极出发分两支，一支经灯泡 L2 回负极，另一支经电流表甲、 灯 L1 回负极，所以甲一定是电流表，乙一定是电压表，故 A 错误，B 正确。 （2）因为甲是电流表，当 L2 短路时，发生电源短路，L1 不能发光，故 C 错误； （3）乙是电压表，测量 L2 两端电压，甲是电流表，测量干路上的电流，因此乙、甲两电表示数的比值 不等于 L1 的阻值，故 D 错误。故选 B。 考点三、电阻 【典例三】（2018•玉林）下列关于导体电阻的说法正确的是（　　）。 A．长度长的导体，电阻一定大； B．横截面积大的导体，电阻一定小；10 C．导体的电阻由其两端的电压和通过的电流来决定； D．导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积等因素有关 【答案】D。 【解析】ABD、导体的电阻由导体的长度、横截面积、材料和温度决定；在相同条件下，长度长的导体， 其电阻大；在相同条件下，横截面积大的导体，其电阻小；故 AB 错误，D 正确； C、导体的电阻是导体的一种性质，反映了导体对电流阻碍作用的大小；导体的电阻与导体两端电压和 通过的电流无关；故 C 错误。故选 D。 【举一反三】 1.（2019·海南）如图所示是某电子秤内部简化电路。R0 是定值电阻，Rx 是压敏电阻，阻值随压力增 大而减小，电源电压保持不变。闭合开关，当 Rx 上压力增大时，随之减小的是（ ）。 A．通过 Rx 的电流 B．通过 R0 的电流 C．Rx 两端的电压 D．R0 两端的电压 【答案】C。 【解析】由图知，R0 与 Rx 串联接在电路中，当 Rx 上压力增大时，其阻值减小，则电路中的电流 I 增大， 即通过 Rx 和 R0 的电流均增大；又由欧姆定律 U0=IR0，得 R0 两端的电压 U0 增大；根据串联电路的电压规律 U=U0+Ux，得 Ux=U－U0，由于 U 不变，U0 增大，则压敏电阻两端的电压 Ux 减小。故应选 C。 2.（2018•青岛）探究影响电阻大小的因素：有 a、b、c、d 四根不同的电阻丝，b、c、d 跟 a 相比，分 别只有一个因素不同：b 与 a 长度不同；c 与 a 横截而积不同；d 与 a 材料不同。（一）实验方案有如下两种 方案 甲 乙 电路 原理 ①将电阻丝 a、b、c、d 分别接在 M、N 之间，测出电路中的电流。电流表的示 数越大，表示接入的电阻丝阻值越　 　。 ②将电阻丝 a、b、c、d 串联在电路中，用电压表 分别测出它们两端的电压。电压表的示数越大， 表示被测的电阻丝阻值越　 　。11 （2）增加一把刻度尺，探究电阻大小与长度是否成正比。请选择上述方案中的填　 　（“甲”或 “乙”），具体做法：　 　。 【答案】（1）小；大；（2）甲；选用 ab 两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通 过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。 【解析】（1）①将电阻丝 a、b、c、d 分别接在 M、N 之间，根据 I= 知，电压一定，电流表的示数越 大，表示接入的电阻丝阻值越小。 ②将电阻丝 a、b、c、d 串联在电路中，根据 I= 知，电流一定，电压表的示数越大，表示接入的电阻 丝阻值越大。 （2）探究电阻大小与长度是否成正比，需要控制导体的材料相同、横截面积相同，故选用 ab 两电阻 丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度， 分析出电流与电阻的关系，故选用甲图。 故答案为：（1）小；大；（2）甲；选用 ab 两电阻丝，分别接入电路中，在电压一定时，分别测量出 通过两电阻丝的电流，用刻度尺测量出两电阻丝的长度，分析出电流与电阻的关系。 3.（2019·贵港）如图 2 所示电路，电源两端电压与灯丝电阻保持不变。先只闭合开关 S2，电流表和 电压表均有示数。下列说法正确的是（ ）。 A．再断开开关 S2，只闭合开关 S1 时，电压表示数不变，电流表示数变小； B．再断开开关 S2，只闭合开关 S1 时，电压表示数与电流表示数的比值变大； C．再闭合开关 S1、S3 时，电压表示数不变，电流表示数变大； D．再闭合开关 S1、S3 时，电压表示数与电流表示数的比值变小 【答案】D。 【解析】设电源电压为 U，当只闭合开关 S2 时，由图 2 知，电阻 R 与灯泡 L1 串联接在电路中，电压表 测电阻 R 两端的电压（设为 UR），电流表测电路中的电流，根据串联电路的电压规律得 UR+UL1=U； A．再断开开关 S2，只闭合开关 S1 时，电路变成只由电阻 R 构成的简单电路，则与原来相比，电路的电12 阻变小，而电源电压不变，根据欧姆定律 得电路中电流变大，此时电阻 R 两端的电压刚好等于电源 电压为 U，可见电压表的示数变大，电流表的示数也变大，故 A 错误。 B．再断开开关 S2，只闭合开关 S1 时，根据对 A 选项的分析知，与原来相比，电压表的示数变大，电流 表的示数也变大，但由于两表的示数之比等于定值电阻电阻 R 的阻值，所以两表示数的比值应保持不变， 故 B 错误。 C．再闭合开关 S1、S3 时，由图 2 知，电路的结构是：电阻 R 与灯泡 L2 并联，再与灯泡 L1 串联，L1 处 于干路上，电流表测干路电流，电压表测电源电压。所以与原来相比，电压表的示数变为 U 即变大；原来 的电流表示数为 ，现在变成 ，而 R 并