中考物理复习第12讲探究电路初中中考学习材料含答案.docx
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中考物理复习第12讲探究电路初中中考学习材料含答案
第十二讲探究电路
中考考点清单
电阻和变阻器（高频考点）
1．电阻
电
阻
定义
导体对__电流__阻碍作用的大小叫做电阻，物理量符号：
R
单位
国际单位：
欧姆，简称欧，符号__Ω__；
常用单位：
兆欧（MΩ）、千欧（kΩ）；
换算关系：
1kΩ＝103Ω、1MΩ＝106Ω
影响因素
电阻的大小与导体的长度、横截面积和材料的性质有关，还与导体的__温度__有关。
材料、横截面积相同的导体，长度越长，导体电阻越大；材料、长度相同的导体，横截面积越大，导体电阻越小
意义
电阻是导体本身的一种性质。
一个导体的电阻由其自身情况决定，与电流有无、电压大小__无关__
定值电阻
具有__一定阻值__的元件叫做定值电阻，简称电阻，符号是：
2.滑动变阻器
原理
通过改变接入电路中__电阻线__的长度，从而改变接入电路中的电阻
作用
保护__电路__；改变电路中的电流和部分电路两端的电压
续表
实物图、
结构图、
电路图
符号
铭牌
如滑动变阻器上标有“20Ω2A”字样，“20Ω”是变阻器的最大阻值是20Ω，“2A”是允许通过的__最大电流__是2A（电流超出滑动变阻器允许通过的最大电流会烧坏变阻器）
使用
方法
根据需要选择合适的滑动变阻器；滑动变阻器要与被控制电路__串联__；连接“一上端一下端”两个接线柱；在闭合开关之前，应将滑片置于__阻值最大端__
应用
收音机调节音量的电位器就是一个滑动变阻器
变阻箱
1．可以调节电阻大小，能够准确表示连入电路的电阻值，但不能连续改变电阻值；
2．使用时，把两个接线柱与被控制电路__串联__接入电路，调节四个旋盘，就可以得到0～9999Ω的任意整数值；
3．读数方法：
指针所指数值乘以倍数后相加
3.导体和绝缘体
导体
绝缘体
定义
__容易导电__的物体
__不容易导电__的物体
举例
金属、人体、大地、石墨、食盐水溶液等
橡胶、玻璃、塑料、陶瓷等
联系
导体和绝缘体之间没有绝对的界限，当条件改变（高温、潮湿）时，绝缘体也可以变成导体
4.
（1）滑动变阻器的原理是通过改变连入电路中的__电阻丝的长度__改变电阻，使用时的接线方法是__一上一下__；若同时接入了上面的两个接线柱，相当于是接入了一段__导线__；若同时接入了下面的两个接线柱，则相当于接入了一个__定值电阻__。
（2）电阻箱是一种能调节电阻大小，并且能__显示出电阻阻值__的变阻器，调节它的四个旋盘就能得到0～9999Ω之间任意整数数值的电阻值。
欧姆定律（高频考点）
电流与
电压、
电阻
关系
电流与电压关系
电阻一定时，导体中的电流跟导体两端的电压成__正比__
电流与电
阻关系
电压一定，导体中的电流跟导体的电阻成__反比__
欧姆
定律
内容
导体中的电流，跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
公式及理解
公式：
I＝U,R；
（1）公式中的三个物理量，必须统一使用国际单位制中的单位，即U的单位是：
伏特（V），R的单位是：
欧姆（Ω），I的单位是：
安培（A）；
（2）I、U、R是对同一导体或同一电路而言的，三者要一一对应；
（3）公式I＝U,R中的三个量必须是同一时间的值
变形公式
U＝IR和R＝U,I；变形式R＝U,I只能用于计算电阻，不能说明电阻跟电压成正比，跟电流成反比，因为__电阻__是导体本身的一种性质，对于一段给定的导体其电阻是不变的
适用条件
纯电阻电路（用电器将全部的电能都转化为内能的电路）
应用
伏安法测电阻
（1）原理：
R＝U,I；
（2）器材：
学生电源、电压表、电流表、__滑动变阻器__、待测电阻、单刀开关各一个，导线若干；
（3）电路图：
电阻的串联和并联
1．串联电路的总电阻等于各分电阻__之和__，即R＝__R1＋R2＋…＋Rn__，若n个相同的电阻R′串联，则R＝nR′；串联的电阻有__分压__作用，每个分电阻所分担的电压跟它的电阻成__正比__；串联电路的总电阻的阻值比任何一个分电阻都要__大__。
2．并联电路的总电阻的倒数等于各分电阻的__倒数之和__，即1,R＝1,R1＋1,R2＋…＋1,Rn，若n个相同的电阻R′并联，则R＝R′,n，对于只有两个电阻R1、R2并联的电路，其总电阻可用公式______________计算；并联的电阻有__分流__作用，各支路分到的电流大小与它的电阻成__反比__，电阻越大，分到的电流越__小__；
并联电路的总电阻比任何一个分电阻都要__小__。
家庭用电（高频考点）
1．家庭用电
家
庭
电
路
组成
家庭电路由进户线、__电能表__、闸刀开关、__保险丝__、开关、电灯、插座、导线等组成。
图示
家
庭
电
路
中
各
部
分
元
件
及
作
用
进户线
进户线有两条，一条是端线，也叫火线，一条是零线。
火线与零线之间的电压是220V。
火线与地面间的电压为__220__V__。
正常情况下，零线之间和地线之间的电压为__0__V。
电能表
电能表安装在家庭电路的__干路__上，这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
闸刀
开关
闸刀开关安装在家庭电路的干路上，控制整个电路的__通断__。
保险丝
1.电路符号：
2．材料：
保险丝是由__电阻率__大、__熔点__低的铅锑合金制成的。
（原因：
保险丝电阻较大，使得电能转化为热的功率比较大，保险丝温度易升高，达到熔点后就自动熔断。
）
3．保险丝规格：
保险丝越粗，额定电流越大。
4．选择：
保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
5．连接：
保险丝应串联在家庭电路的干路上，且一般只接在__火线__上。
6．注意事项：
不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。
因为铜丝的电阻小，产生的热量少，铜的熔点高，不易熔断。
7．电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的。
插座
1.种类：
常见的插座有两孔插座（如图）和三孔插座（如图）。
2．安装：
把三脚插头插在三孔插座里，在把用电部分连入电路的同时，也把用电器的金属外壳与大地连接起来，防止了外壳带电引起的__触电__事故。
（万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏，使外壳带电，电流就会流入大地，不致对人造成伤害。
）
用电器（电灯）和开关
家庭电路中各用电器是__并联__的。
开关和用电器串联，开关必须串联在火线中。
与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是__零线__。
续表
试
电
笔
概念
试电笔是用来辨别__火线和零线__的工具
分类
有钢笔式和螺丝刀式
作用
①判断火线和零线；②检查电气设备的外壳是否带电
结构
如图（钢笔式）由上到下依次为金属笔尖、电阻、氖管、弹簧（兼做导线）、金属笔卡（或者金属帽）。
其中，氖管中充有稀薄的氖气，两端是两个金属电极。
使用
使用时手接触__笔尾__金属体，笔尖金属体接触电线，观察氖管是否发光，发光的是火线。
图示
2.
（1）一般情况下，对人体安全的电压不高于__36__V。
（2）安全用电原则：
①有金属外壳的用电器，外壳一定要__接地__；②发现有人触电时，要立即__切断电源__；③不靠近高压带电体，不接触低压带电体。
（3）家庭电路中电流过大的原因：
__短路__或__用电器总功率过大__。
中考重难点突破
电阻和滑动变阻器（三年一考）
【例1】（2017正安校级中考模拟）如图所示，当变阻器的滑片P向右移动使得电路中电流变小，电路的E、F点与滑动变阻器接线柱的连接情况正确的是（）
A．E接A、F接BB．E接A、F接D
C．E接C、F接BD．E接C、F接D
【解析】A.E接A、F接B时，连入电路中的是一个定值电阻（最大电阻），这种接法是不能变阻的，也就无法改变电流，这种接法不正确。
B.E接A、F接D时，连入电路中的电阻丝是PA部分。
当滑片向右滑动时，PA电阻丝长度变长，电阻变大，则电流变小，这种接法符合题意要求。
C.E接C、F接B时，连入电路中的电阻丝是PB部分。
当滑片P向右滑动时，PB电阻丝长度变短，电阻变小，则电流变大，这种接法不符合题意要求。
D.E接C、F接D时，滑动变阻器被短路，这种接法是不能变阻的，也就无法改变电流，这种接法不正确。
【答案】B
1.（2017绥阳中考模拟）在探究一个用电器中电流随电压变化关系时，小明连接好的电路如图所示，闭合开关，发现电流表、电压表均有示数，调节滑动电阻器，电流表、电压表示数都不变化，小明连接的电路有不妥之处，改正的方法是（B）
A．将导线K的a端移至接线柱AB．将导线M的c端移至接线柱B
C．将导线M的c端移至接线柱DD．将导线L的b端移至接线柱D
2．（2017中考模拟）如图所示，下列说法不正确的是（C）
A．在测定值电阻的阻值实验中，改变滑动变阻器的阻值目的是为了多次测量取平均值减小误差
B．在探究电流与电压的关系实验中，改变滑动变阻器的阻值是为了改变电阻两端的电压
C．在探究电流与电阻的关系实验中，滑动变阻器的主要作用是为了保护电路
D．将图中电阻R换成小灯泡，滑片P由b向a端缓慢移动，灯泡变亮，比值变大
欧姆定律、电压与电流的图像（三年一考）
【例2】（2017中考）如图是电阻甲和乙的I－U图像，小明对图像信息作出的判断，正确的是（）
A．当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.3A
B．当乙两端电压为2.5V，其电阻值为10Ω
C．将甲和乙串联，若电流为0.3A，则它们两端的电压为2V
D．若甲和乙并联，若电压为1V，则它们的干路电流为0.4A
【解析】A.由图像可知，当甲两端电压为0.5V时，通过它的电流为0.1A，故A错误；B.由图像可知，当乙两端电压为2.5V时，通过的电流为0.5A，由I＝U,R可得，乙的阻值R2＝U2,I2＝2.5V,0.5A＝5Ω，故B错误；C.将甲和乙串联，若电流为0.3A，则通过两电阻的电流均为0.3A，由图像可知此时U甲′＝1.5V、U乙′＝0.5V，由串联电路中总电压等于各分电压之和可知，它们两端的电压：
U＝U甲′＋U乙′＝1.5V＋0.5V＝2V，故C正确；D.若甲和乙并联，若电压为1V，则它们两端的电压均为1V，由图像可知此时I甲′＝0.2A、I乙′＝0.4A，由并联电路中干路电流等于各支路电流之和可知，干路电流：
I＝I甲′＋I乙′＝0.2A＋0.4A＝0.6A，故D错误。
【答案】C
3．（2017中考模拟）张华同学在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时，将记录的实验数据通过整理作出了如图所示的图像，根据图像，下列说法错误的是（A）
A．导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B．通过导体甲的电流与其两端的电压成正比
C．当在导体乙的两端加上1V的电压时，通过导体乙的电流为0.1A
D．将甲、乙两导体串联后接到电压为3V的电源上时，通过导体的电流为0.2A
欧姆定律及其应用（三年三考）
【例3】（2017二模）如图所示，电源电压保持不变，若在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2，测得U甲∶U乙＝4∶3；若只断开开关S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表，则此时I甲：
I乙是（）
A．1∶1B．4∶3C．3∶4D．16∶9
【解析】
（1）在甲、乙两处分别接入电压表，闭合开关S1、S2时，两电阻串联在电路中，甲表测的是R1两端的电压，乙表测的是R2两端的电压，因串联电路中各处的电流相等，所以，由I＝U,R可得，两电阻的阻值之比：
R1,R2＝U1,I,U2,I＝U甲,I,U乙,I＝U甲,U乙＝4,3；
（2）只断开开关S2，拆去电压表，并在甲、乙两处分别接入电流表时，两电阻并联在电路中，甲表测的是通过R2的电流，乙表测的是通过R1的电流，因并联电路中各支路两端的电压相等，所以，两电流表的示数之比：
I甲,I乙＝I2,I1＝U,R2,U,R1＝R1,R2＝4,3。
【答案】B
4.（2013中考）如图所示的电路，将AB两端接入10V电源，电压表示数为3V，拆去AB两端电源，再将CD两端接入10V电源，电压表示数为7V，则R1∶R3的值为（C）
A．1∶1B．7∶3C．49∶9D．100∶21
（第4题图）
（第5题图）
5．（2014中考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，R1＝2R2，闭合S、S1，断开S2时，电压表示数为5V，闭合S、S2，断开S1时，电压表示数为7V，则R∶R2为（A）
A．3∶2B．2∶3C．7∶5D．5∶7
6．（2015中考）如图所示电路，电源电压U及定值电阻R0的阻值不变，R为电阻箱。
闭合开关S，第一次调节电阻箱的阻值，使电压表的示数为15V；第二次调节电阻箱的阻值为第一次的两倍时，电压表示数变为12V；第三次调节电阻箱的阻值在第二次的基础上增大20Ω，电压表的示数变为9V。
则电源电压U和定值电阻R0的阻值为（C）
A．18V36ΩB．18V12ΩC．20V36ΩD．20V12Ω
（第6题图）
（第7题图）
7．（2011中考）如图所示，电源电压恒定不变，当开关S接a时，电流表A1与A2的示数之比为3∶5；当开关S接b时，电流表A1与A2的示数之比为2∶3，则R2与R3的电阻之比为（D）
A．9∶10B．4∶3C．5∶2D．3∶4
家庭电路与安全用电（三年一考）
【例4】（2017中考）电是人们的好帮手，但若摸不准它的脾气，不注意用电安全，也可能会发生触电事故。
下列选项中符合安全用电要求的是（）
A．电灯的开关可接在零线上
B．可用湿手接触照明电路中的开关
C．使用测电笔时，手不能接触测电笔的任何金属体
D．有金属外壳的家用电器，金属外壳必须接地
【解析】A.控制电灯的开关接在零线上，断开开关时，电灯处仍带电，这样是很危险；故A不符合安全用电要求；B.水容易导电，用湿手拔热水器的开关，会发生触电事故；故B不符合安全用电要求；C.使用测电笔时，手要接触笔尾金属体。
这样测电笔才能正常工作，但不能接触笔尖的金属电极；故C不符合安全用电要求；D.有金属外壳的用电器，其金属外壳一定要通过三角插头接地，以防用电器外壳带电，会危及人身安全。
故D符合安全用电的要求。
【答案】D
8.（2017中考）下列图中符合安全用电与保护原则的是（D）
A.在落地高压,
线附近行走
B.多个大功率用电器,同时使用一个插座
C.开关接零线
D.电水壶接三孔插座
9．（2017二模）小明家的电路简化后如图所示，观察该电路，下列说法中正确的是（B）
A．开关和电灯是并联的B．电灯、电视和台灯是并联的
C．各个小彩灯之间是并联的D．插座中的火线和零线是连通的
中考实验突破
实验1探究电流与电压和电阻的关系（三年一考）
命题点：
1．控制变量法的应用（控制电阻不变，探究导体中的电流与导体两端电压的关系）。
2．实物图的连接或电路连接错误的判断。
3．连接电路前开关要断开，滑动变阻器的滑片要移到最大阻值处（防止电路接通时电流过大烧坏灯泡，甚至烧坏电流表）。
4．滑动变阻器的作用（a.保护电路；b.改变定值电阻两端的电压）。
5．电流表和电压表量程的选取。
6．电流表和电压表的读数。
7．电路故障分析。
8．滑动变阻器移动方向的判断。
9．画I－U或U－I图像。
10．多次测量的目的（使结论更具有普遍性）。
11．分析实验数据总结实验结论。
实验结论：
在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；导体两端的电压一定时，导体中的电流与导体的电阻成反比。
【例1】（2017中考）某同学利用如图所示的电路“探究电流跟电阻的关系”实验，实验中电源电压为6V且保持不变，用到的电阻阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω。
（1）该同学按如图所示的电路图连接好电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应移到________（选填“A”或“B”）端。
（2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，而电压表有示数但无明显变化，则导致这一现象的原因是________。
（3）排除故障后，将各个电阻分别接入电路中R所在位置，调节滑动变阻器的滑片，使每次电压表示数保持不变，将对应的电流表的示数记录在表格中，分析表中数据可以得出的结论是：
保持电压不变时，电流与电阻成________关系。
实验序号
1
2
3
4
5
电阻R/Ω
5
10
15
20
25
电流I/A
0.50
0.24
0.16
0.12
0.10
【解析】
（1）为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应移到阻值最大处，由电路图可知，滑动变阻器的滑片P应移到B端。
（2）闭合开关，无论怎样移动滑动变阻器的滑片，发现电流表始终无示数，说明电路开路，而电压表有示数但无明显变化，说明电压表两接线柱与电源两极是通路，则说明与电压表并联的电阻R开路。
（3）由表中的数据可知，电阻与电流的乘积不变，并且电阻变为原来几倍时，电流变为原来的几分之一；分析表中数据可以得出的结论是：
保持电压不变时，电流与电阻成反比关系。
【答案】
（1）B；
（2）电阻R开路；（3）反比
1.（2017中考模拟）在“探究电流与电压的关系”实验中，提供的器材有：
电源（电压4.5V且不变），小灯泡（标有“2.5V0.3A”），定值电阻R（阻值为10Ω），滑动变阻器R0（标有“50Ω1A”），学生用双量程电流表和电压表，导线若干：
（1）某实验小组经过相互讨论，完成了该实验方案的三次设计。
由图甲到图乙，改进的理由是__使电阻保持不变__；接着小组再优化电路设计，由图乙到图丙。
（2）如图丙，实验中，如果出现了电流表示数为0，电压表示数接近4.5V，电路发生的故障可能是__R断路__。
（3）故障排除后，接着在图丙所示的电路中，闭合开关S，移动变阻器滑片P到某位置时，发现两电表中某一个表的指针达到满刻度，如图（丁）或（戊）所示。
此时电流表的示数为__0.58__A__，电压表的示数为__3.0__V__。
（4）多次调节滑动变阻器，测出通过电阻R的电流和对应的电压值，如表所示，分析数据得到结论：
__电阻不变，电流与电压成正比__。
U/V
1.5
2.0
2.5
3.0
I/A
0.15
0.20
0.25
0.30
（5）最后用图丙电路“探究电流与电阻关系”，当定值电阻为10Ω时，对应的电流表示数为0.15A，接着为了测量更多组数据，又提供了15Ω、20Ω、25Ω、30Ω、35Ω定值电阻各一个，其中__30__Ω和35__Ω__定值电阻不能使用。
电阻的测量（三年一考）
命题点：
1．实验原理：
R＝U,I。
2．画实验电路图、连接实物图、分析电路是否连接错误，并改正。
3．完成实验步骤和推导计算公式。
4．电流表、电压表的读数。
5．电路故障分析。
6．利用滑动变阻器控制电压。
7．测量未知定值电阻的阻值时，应多次测量求平均值。
8．测小灯泡正常发光时的电阻，应调节滑动变阻器使灯泡两端的电压等于额定电压。
【例2】（2017中考）小华同学想用“伏安法”来测量定值电阻Rx的阻值，于是他在学校实验室借了一些器材，连接了如图甲所示的电路，电源电压恒定不变。
（1）连接电路时，开关应处于________状态。
闭合开关，向________（选填“A”或“B”）端移动变阻器的滑片能使电流表的示数变大。
滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是________________。
操作中，小华发现两个电表只有一个示数，初步检查确认，电路接线完好，两个电表均无故障，则发生故障的元件应是__________。
A．电源B．电阻RxC．滑动变阻器
（2）排出故障后，闭合开关，当电压表示数为2.6V时，电流表示数如图乙所示，计算Rx的阻值为________Ω。
（3）按照上面的操作步骤，小华又测量了一个额定电压为3V的小灯泡的电阻，并描绘了其电流随电压变化的图像（即I－U图像），小华发现他所描绘的定值电阻的图像是一条直线，而小灯泡的I－U图像如图丙所示，原因可能是小灯泡的电阻与________有关。
由图像可知小灯泡的额定功率为________W。
【解析】
（1）连接电路时，开关应该断开；闭合开关，向A端移动变阻器的滑片能使滑动变阻器的阻值变小，根据I＝U,R知，电阻变小，电流变大，电流表的示数变大；滑动变阻器除了保护电路外，还有一个重要作用是多次测量求平均值减小误差；A.若电源有故障，电流表和电压表都无示数，故A错误；B.若电阻Rx有故障，若断路，电压表有示数，电流表无示数，若短路，电压表无示数，电流表有示数，故B正确；C.若滑动变阻器有故障，两表同时有示数或无示数，故C错误。
（2）电流表的量程为0～0.6A，示数为0.26A，灯泡的电阻R＝U,I＝2.6V,0.26A＝10Ω；（3）由于灯泡电阻受温度影响，不是定值，随温度变化而变化，因此灯泡的I－U变化图像不是一条直线。
由图丙所示图像可知，灯泡额定电压3V所对应的电流为0.5A，灯泡额定功率P＝UI＝3V×0.5A＝1.5W。
【答案】
（1）断开；A；多次测量求平均值减小误差；B；
（2）10；（3）温度；1.5
2.（2015中考）小明做“伏安法”测电阻的实验，所用的器材有两节旧干电池串联成的电路，阻值为0～20Ω的滑动变阻器R，待测电阻Rx及如图甲所示的其他器材。
（1）小明将实验电路连接成如图甲所示，实验前应将滑动变阻器滑片滑到__B__（选填“A”或“B”）端。
（2）经检查无误后，闭合开关，小明调节滑动变阻器进行了多次测量。
当小明将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零时，对应的电压表、电流表示数如图乙所示，则该待测电阻Rx＝__12__Ω__。
（3）细心的小明发现，滑动变阻器接入电路的阻值等于零时，待测电阻两端电压达不到两节新干电池串联后的总电压。
小明请教物理老师，老师告诉他，干电池的内部都是存在电阻的，简称内阻，干电池用久后内阻会变大。
干电池可以看成是一个电压稳定的电源与一个内阻串联而成。
小明想测出本实验电源的内阻，于是向老师要来一只5Ω的定值电阻替换掉甲图中的Rx，闭合开关，仍将滑动变阻器调节到接入电路的阻值等于零，测出此时电流为0.40A，结合上一步的测量值。
可算出本实验干电池组的内阻为__2__Ω。
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