1、第第 10 讲讲 电流、电压和电阻电流、电压和电阻 课标要求 考试细则 【课程内容】 1.理解电流、电压概念，并说出单位。 2.会使用电流表、电压表测量电流和电 压，知道串、并联电路的电流和电压特 点。 3.通过实验了解决定电阻大小的因素， 会 用滑动变阻器改变电阻。 【活动建议】 探究电路中的电阻在串联和并联时的电 流和电压。 1.电流 (1)理解电流的形成，知道电流方向的规定。 (2)知道电流的概念，能说出电流的单位。 2.实验：用电流表测电流 (1)能识别电流表。 (2)理解正确使用电流表的注意事项。 (3)会按实验的要求将电流表和其他元件连接成实 验电路。 3.电压 (1)理解电压的初
2、步概念。 (2)说出电压的单位。 (3)记住干电池和照明电路的电压值。 4.实验：用电压表测电压 (1)能识别电压表。 (2)理解正确使用电压表的注意事项。 (3)会按实验的要求将电压表和其他元件连接成实 验电路。 5.电阻 (1)理解电阻的意义并能说出电阻的单位。 (2)理解导体的电阻是导体本身的一种性质，会概 述决定导体电阻大小的因素。 (3)知道滑动变阻器的构造，熟悉它们在电路中的 符号。 (4)理解滑动变阻器的工作原理。 (5)能确定连入电路中电阻箱的电阻值。 6.实验：练习使用滑动变阻器 (1)会将滑动变阻器的接线柱按电路的要求正确接 入电路。 (2)会正确判定滑动变阻器滑片移动时接
3、入电路中 的电阻值和电路中电流及用电器上电压的变化 (变大或变小)。 一、 核心知识点 1电流 (1)电流方向的规定 电荷的定向移动形成电流，我们把正电荷的运动方向规定为电流方向，负电荷运动的方向 与电流方向相反。导体接入电路时，电流从电源正极流出，经过导线、用电器，最后流回电源 负极。 金属导体导电靠自由移动的带负电荷的电子，因此金属导体中的电流方向与电子实际移 动方向相反。 (2)电流强度 通过导体的电流看不见摸不着，但可以用通过电流产生的效应来判断。例如：并联电 路中，比较小灯泡的亮暗程度，可判断电路中电流的大小。 定义：导体中电流的大小称为电流强度，简称电流，用字母 I 表示。单位：安
4、培，简 称安，符号 A。 (3)电流的测量 电流表：电流表有 00.6 A 和 03 A 两个量程，分别对应 0.02 A 和 0.1 A 两个最小刻 度。 电流表的用法：电流表必须串联接入电路。正负接线柱不可接反，不可以直接把电流 表接在电源两极，否则容易损坏电流表。 (4)串、并联电路的电流特点 串联电路电流处处相等，即 II1I2In。 并联电路干路电流等于各支路电流之和，即 II1I2In。 2电压 (1)电压的概念 电源是提供电压的装置，其作用是保持电路两端有电压。电压是使导体中的自由电荷 产生定向移动形成电流的原因。 电压的符号用字母 U 表示，电压的单位是伏特，简称伏，符号为 V
5、。其他单位还有千 伏(kV)、毫伏(mV)和微伏(V)。 (2)电压的测量 电压表用于测量电路两端的电压大小。 电压表的使用规则： 调零； 选择合适量程； 并联接入电路； 正确连接正负接线柱。 (3)串、并联电路的电压特点 并联电路电压的关系 UU1U2Un。 串联电路电压的关系 UU1U2Un。 3电阻 (1)电阻是指导体对电流的阻碍作用 导体是容易导电的物质，如金属、石墨、人体、大地、食盐水等。绝缘体是不容易导电的 物质。 半导体是介于导体和绝缘体之间的物质。金属导体导电的原因是内部存在大量自由移动 的电子。 (2)电阻用字母 R 表示，单位欧姆，符号 ，更大的单位为千欧(k)、兆欧(M)
6、。电阻元 件在电路中的元件符号为“”。 (3)串、并联电路电阻特点 串联电路总电阻等于各电阻之和，即 RR1R2Rn。 并联电路总电阻的倒数等于各电阻的倒数和，即1 R 1 R1 1 R2 1 Rn。 (4)影响电阻大小的因素 导体的电阻大小与导体的长度、材料、横截面积(粗细)有关。同种材料的导体，在横 截面积相同时，长度越长，电阻越大；在长度相同时，横截面积越小，电阻越大。 金属导体的电阻随温度升高而增大。某些导体温度降低到一定程度时，电阻消失，从 而变成超导体。 不同物质的导电能力不同，常用的导体导电能力：银铜钨铝铁。 4滑动变阻器 (1)滑动变阻器是通过改变电阻线在电路中的长度来改变电阻
7、的，在电路中的元件符号为 “”。 (2)滑动变阻器接入电路时要上、 下配合连接， 以下面接线柱为准判定接入的有效电阻值。 (3)实际应用：在实验电路中常接入滑动变阻器以调节和保护电路中的电流和用电器两端 的电压。电路中小灯泡的亮度、音量的调节也用到它。 二、 难点 1电路结构的分析是学习的难点。分析时可以先将电表移去，让电路变得简洁。方法是 把电流表看作一根导线，把电压表看作断开电路，再用电流方向和流动路径判断是串联电路还 是并联电路。 2电压是形成电流的原因，因而有电流就一定有电压，但有电压不一定有电流(例如：开 路中，有电源提供电压，但电路不通，没有电流)。要在电路中得到持续的电流，必须同
8、时满 足两个条件：有电源；电路是通路。电压表在电路中必须和被测部分电路并联。 3滑动变阻器在电路中是通过改变连入电路的有效电阻丝的长短来改变电阻大小的，找 准有效电阻丝的长度是解答问题的关键。 三、 易错点 1电源外部：电流从电源正极流回负极；电源内部：电流从电源负极流向正极。 2使用前应先将滑动变阻器滑片移到阻值最大处，通过滑动变阻器的电流不要超过滑动 变阻器的额定电流。 3为比较电路中电阻的大小，通常是在一定的电压下，通过比较电流的大小来判定。这 里我们运用了转化法和控制变量法。在研究分析多因素变量引起的变化时，我们应注意控制变 量的单一性。 1. (2020 滨江)如图所示，小女孩接触带
9、电体后，头发呈“爆炸”状。此时，该小女孩 ( A ) A头发上一定都带了同种电荷 B头发上一定都带了正电荷 C头发上一定都带了负电荷 D全身正电荷总和一定等于负电荷总和 【试题解析】 A小女孩接触带电体后头发呈“爆炸”状。说明头发带同种电荷，相互 排斥所致。故 A 正确。BC.头发带同种电荷，可能都带正电荷也可能都带负电荷，相互排斥所 致。故 B、C 错误。D.小女孩接触带电体后，女孩带电，可能带负电也可能带正电，且正电荷 总和一定不等于负电荷总和。故 D 错误。 【命题意图】 此题以小女孩接触带电体后头发“爆炸”作为命题素材，题材来自生活， 考查电荷间的作用规律：同种电荷相互排斥，异种电荷相
10、互吸引。 2. (2020 温州)小明家的智能锁需通过“密码指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识 别成功时 S1闭合，发声器发出声音，但不开锁；第二次识别成功时 S2闭合，有电流通过电 动机，开锁成功。下列电路设计符合要求的是( A ) A. B. C. D. 【试题解析】 根据题意可知，闭合开关 S1，只有发声器工作；两个开关都闭合时，有电 流通过电动机，这说明两个开关都闭合时，电动机才会工作；A.由图可知，闭合开关 S1，只 有发声器接入电路，发声器工作，再闭合 S2，电动机和发声器并联接入电路中，有电流通过 电动机，故 A 正确；B.由图可知，闭合开关 S1，发声器没有接入电路，发声器不
11、工作，两个 开关都闭合，发声器和电动机都工作，故 B 错误；C.由图可知，发声器和电动机并联接入电路 中，两个开关并联，只要闭合任意一个开关，发声器和电动机都工作，故 C 错误；D.由图可 知，闭合开关 S1，只有电动机接入电路，电动机工作，再闭合 S2，电动机和发声器并联接入 电路中，有电流通过发声器，故 D 错误。 【命题意图】 此题以生活中的智能锁为命题素材，考查了电路图的设计，关键是让学生 明确串联和并联电路中开关的作用。 3. (2015 常州)灯 L1、L2并联，用电流表 A 测干路的电流，用电流表 A1、A2分别测电灯 L1、L2所在支路的电流，正确的电路是( C ) A. B.
12、 C. D. 【试题解析】 A由图知，两灯并联，电流表 A 在干路上，电流表 A1、A2分别在 L1、 L2所在支路上；但电流表 A 的电流从负接线柱流入、从正接线柱流出，故 A 错；B.由图知， 两灯并联，电流表 A 在干路上，电流表 A1、A2分别在 L1、L2所在支路上；但电流表 A1、A2 的电流从负接线柱流入、从正接线柱流出，故 B 错；C.由图知，两灯并联，电流表 A 在干路 上，电流表 A1、A2分别在 L1、L2所在支路上，并且电流表正负接线柱接法正确，故 C 正确； D.由图知，两灯并联，电流表 A 在干路上，电流表 A1、A2分别在 L1、L2所在支路上；但电流 表 A 的
13、电流从负接线柱流入、从正接线柱流出，故 D 错。 【命题意图】 此题以电流表测量电路的电流为命题素材，考查了电流表的使用方法。注 意电流表要与所测的用电器串联，并且电流从正接线柱流入、从负接线柱流出。 4. 如图甲所示的电路中，当闭合开关后，两个电压表指针偏转均如图乙所示，则电灯 L1 和 L2两端的电压分别为( D ) A4.8 V，1.2 V B6 V，1.2 V C1.2 V，6 V D1.2 V，4.8 V 【试题解析】由电路图可知：电灯 L1、L2串联，电压表 V1测电源电压，电压表 V2测 L1 两端电压。因为串联电路电源两端电压等于各部分电压之和，所以电压表 V1的示数应大于 V
14、2 的示数。则电压表 V1的量程是 015 V，分度值为 0.5 V，示数 UV16 V；电压表 V2的量程 是 03 V，分度值为 0.1 V，示数 UV21.2 V。电压表 V2测 L1两端的电压，所以 L1两端的电 压 U1UV21.2 V；由于 L1、L2串联，电压表 V1测电源电压，由串联电路的特点可知：L2 两端的电压 U2UV1UV26 V1.2 V4.8 V。 【命题意图】 此题以电压表测量电压为命题素材。本题考查了电压表的读数和串联电路 电压的特点。分清电路的连接方式和电压表量程的判读是解决本题的关键。 5. (2018 湖州)某科学兴趣小组在探究影响导体电阻大小及灯泡亮暗的
15、因素时，做了如图 甲所示的实验：将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的 A 端逐渐滑向 B 端时，发现电流表示数逐渐 增大，同时灯泡逐渐变亮。 (1)通过实验可得出结论：导体的电阻大小与_导体长度_有关；灯泡的亮暗与通过灯泡 的电流大小有关。 (2)小明认为决定灯泡亮暗的因素只是电流大小。请你设计一个实验来否定小明的观点(只 需在相应的方框内画出电路图)。实验材料：两个不同规格的灯泡 L1和 L2，电池组、开关 S 及 导线若干。 【答案】如图。 (3)接下来，小明又做了如下实验：将整条镍铬合金丝 AB 接入电路，闭合开关，然后用大 功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风挡对镍铬合金丝吹冷风
16、。在整个过程 中观察电流表示数的变化情况， 小明所做的这一实验基于的假设是_导体的电阻与温度有关_。 【试题解析】(1)将鳄鱼夹从较长的镍铬合金丝的 A 端逐渐滑向 B 端时，电阻丝接入电路 中的长度变短了，发现电流表示数逐渐增大，同时灯泡逐渐变亮，这说明导体的电阻减小了， 即电阻大小与导体的长度有关； (2)实验中，可以将两个不同规格的灯泡 L1和 L2组成串联电路，此 时通过两灯的电流是相同的， 然后通过观察灯泡的亮度来验证小明的观 点；如图： (3)用大功率吹风机先对镍铬合金丝吹一段时间热风，再改用冷风 挡对镍铬合金丝吹冷风，此时会改变导体的温度，根据电流表示数变化可以得出电阻大小与温
17、度的关系；故小明所做的这一实验基于的假设是导体的电阻与温度有关。 【命题意图】 此题以教材中“探究影响导体电阻大小的因素”为命题素材，主要考查探 究过程中变量的设计， 利用好控制变量法是解题的关键。设计实验时，需要研究的因素为自变量，在改变自变量 并控制其他相关变量不变的情况下，通过观察因变量而获得实验结果。 6. 两个阻值相同的电阻并联后阻值为 9 ， 那么这两个电阻串联后的电阻阻值为( D ) A4.5 B9 C18 D36 【试题解析】 先根据两个相同电阻并联后的总电阻是 9 ， 求出每个电阻的阻值 R18 ； 再根据串联电阻的规律求出串联后的总电阻 R串2R218 36 。 【命题意图
18、】 本题以串、并联电路电阻特点为命题素材，考查了电阻的串、并联特点， 尤其是两个相同电阻的串、并联规律，属于基本内容。 7. 如图，A 为导线，BM、CN 为两根相同的电阻丝，下列说法正确的是( A ) AS 和 A 接触，P 向右移动，灯泡变暗 BS 和 B 接触，P 向右移动，灯泡变亮 CS 和 C 接触，P 向左移动，灯泡变亮 DS 和 C 接触，P 向右移动，灯泡变暗 【试题解析】 AS 和 A 接触，MN 电阻丝接入电路，P 向右移动，MN 的长度增大，则 电路中的电阻变大，由欧姆定律可知，电路中的电流将变小，即灯泡变暗；故 A 正确；B. S 和 B 接触，BN 电阻丝接入电路，P 向右移动时，BN 的长度不变，电路中的电流不变，即灯泡 亮度不变；故 B 错误；CD.S 和 C 接触，CN 电阻丝接入电路，P 无论怎样移动，CN 的长度均 不变， 即电路中的电阻不变， 则由欧姆定律可知， 电路中的电流不变， 即灯泡亮度不变； 故 C、 D 错误。 【命题意图】 本题以滑动变阻器为命题素材，考查学生有关滑动变阻器的基本知识，掌 握影响导体电阻的因素和欧姆定律的应用， 关键是能从电路中分析出滑片的移动与电阻丝长度 如何变化。