2020中考物理知识精选专题16-1电压和电阻精析和练习（附解析）

1 专题 16.1 电压和电阻丨知识精析丨挖空练 ★知识点一：电压 1.什么是电压 （1）电压作用是使电路中的自由电荷 ，形成电流；电源是提供 的装置。 （2）电路中获得持续电流的条件：①电路中有 （或电路两端有电压）；②电路是 。 注：说电压时，要说“某电路或 AB”两端的电压；说电流时，要说通过“某电阻、某支路或某元件的 电流。 2.电压的单位：在国际单位制中，电压单位是 （简称为伏，符号是 ）；电压常用单位还有： 千伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（μV）。 换算关系：1kV＝ V，1V＝ mV，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。 3.电压测量：（1）测量仪器：电压表，符号是○V ； （2）读数时，看清接线柱上标的 （3V、15V 两个量程）、 （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 在电路中；②电流从电压表的“ ”流入，“ ”流出， 否则指针会反偏。③被测电压不要 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 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 并联异 直接连接电源 不能 能2 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 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。 【真题跟踪一】(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。 【真题跟踪二】（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（ ）。3 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。 【真题跟踪三】（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。 ★知识点二：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 ，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 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。4 （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。 【真题跟踪一】（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。 【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。 【真题跟踪二】（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；5 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。 【真题跟踪三】（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。 ★知识点三：电阻 1.定义：电阻表示导体对 阻碍作用的大小；用符号 表示。 2.单位：在国际单位制中，电阻的单位是 （符号是 ）（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 、 和 ，还与 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。6 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。 【真题跟踪一】（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； 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。 【真题跟踪二】（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。 【真题跟踪三】（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7 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　 　。 （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。 ★知识点四：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。 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。 （2）原理：改变接入电路中电阻线的 来改变电阻。8 （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 在电路中使用；②接线要“ ”；③通电前应把阻值调至 的地 方。 3.电阻箱：是能够表示出电阻值的变阻器。 （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。 【真题跟踪一】（2018·潍坊）如图是实验电路连接完毕后，滑动变阻器接入电路的四种情形，已经 可以闭合开关进行实验的是（　　）。 A B C D 【答案】A。 【解析】根据滑动变阻器的使用规则可知，滑动变阻器的接法是一上一下的原则；在闭合开关前，应 将滑动变阻器阻值应调至最大，故 A 正确，BCD 错误。故选 A。 【真题跟踪二】（2018·怀化）如图所示，当滑片向左滑动时连入电路的电阻变大的是（ ）。 【答案】D。 【解析】A．滑动变阻器的左下方接线柱和左上方接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入 电路的长度变短，所以电阻变小，故 A 不符合题意； B．滑动变阻器的两个上方接线柱接入电路中，此时滑动变阻器接入电路的电阻为零且不变，故 B 不符 合题意；9 C．滑动变阻器的两个下方接线柱接入电路中，此时滑动变阻器接入电路的电阻最大且不变，故 C 不符 合题意； D．滑动变阻器的左上方接线柱和右下方接线柱接入电路中，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长 度变长，所以电阻变大，故 D 符合题意。故选 D。 【真题跟踪三】（2019·菏泽）当滑动变阻器的滑片向 b 端滑动时，下列四种接法中，变阻器阻值变 大的是（ ）。 A． B． C． D． 【答案】C。 【解析】A、由图可知，滑动变阻器同时接上面两个接线柱，滑动变阻器接入电路的电阻为零，移动滑 片，滑动变阻器接入电路的阻值不变，故 A 不符合题意； B、由图可知，向右（b 端）移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电 路的阻值变小，故 b 不符合题意； C、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变长，滑动变阻器接入电路的阻值 变大，故 c 符合题意； D、由图可知，向右移动滑片时，滑动变阻器接入电路的电阻丝长度变短，滑动变阻器连入电路的阻值 变小，故 d 不符合题意。故选 C。 ★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 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。 【典例一】（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（ ）。10 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 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