电压与电阻单元知识点讲解与典型题解析（巅峰突破）
单元知识思维导图
电压与电阻单元知识点讲解与典型题解析（巅峰突破）练习
1.将一根金属导线均匀拉长一倍后，其电阻( )
A. 变为原来四倍 B. 变为原来二倍 C. 变为原来四分之一 D. 变为原来二分之一
2.欢欢设计的一个用于烘焙的测重秤，如图所示是它的工作原理图，其中弹簧上端可以放置物体，它和滑动变阻器的滑片固定在一起，间有可收缩的导线，为保护电阻。电源电压保持不变，测重秤显示表的指针偏转角度会随着被测物重量的增加而增大，有关秤的工作原理图说法正确的是( )
A. 物体重力越大，该电路消耗的功率越大
B. 测重秤显示表是用电流表改装而成的
C. 测重枰显示表是用电压表改装而成的
D. 连入电路的的阻值随物体重力的增大而减小
3.如图所示是某同学用电压表测灯两端电压的实物图，其中的三处错误是：
；
；
。
4.在图甲所示的电路中，闭合开关后电压表的示数为，的示数应为 ，的示数应为 。在图乙所示的测量电路中，闭合开关后电压表的示数为，的示数，的示数应为 。
5.在探究“串联电路的电压规律”时，小李同学设计了如图所示的电路，开关闭合后，电压表测灯 两端的电压，为了测量两点间的电压，小李将接点的线端改接到点，闭合开关后，会发现 。
6.如图所示，是光敏电阻，是阻值为的定值电阻，电源电压。光敏电阻的阻值与光的照度光照越强，照度越大，单位为关系如图所示，当照度增大时，的阻值将 。增大、减小或不变
7.如图所示，是插塞式电阻箱的示意图。各个厚铜片并没有直接连通，而是由阻值固定的电阻丝连接在一起。铜塞可以插入到相邻的两个厚铜片之间，并且紧密接触。铜塞与厚铜片的电阻很小，可看做是则在如图所示的情景中，该电阻箱有效电阻为______；当铜塞拔出后，该电阻箱有效电阻为______。
8.如图所示电路中有两个小灯，请在圆圈内，分别填入电灯、电流表和电压表的符号，要求开关闭合时两灯均能发光，且两电表的示数均不为零。
9.如图所示，开关闭合后，灯泡、串联且都能发光。请在图中圆圈内填上合适的电表符号。
10.小明同学对串联电路电压规律进行了探究。
【猜想与假设】串联电路总电压等于各用电器两端的电压之和。
【设计与进行实验】
按照图甲所示的电路图，将如图乙的实物电路连接完整；
闭合开关，排除故障，用电压表测出两端的电压；
在测两端的电压时，小明为了节省时间，采用以下方法：电压表所接的接点不动，只断开接点，并改接到接点上；
测出间的电压，得出结论。
【交流与评估】
在拆接电路时，开关必须 ；
闭合开关，发现电压表示数为零，则小灯泡的故障可能是断路或 ；小明改正了电路后，闭合开关发现电压表如图丙所示，造成的原因是 。
小明用上面的方法能否测出两端的电压？ ，为什么？ ；
方法改进后，测出、、间的电压记录在表格中，小明分析实验数据得出结论：串联电路两端的总电压等于各用电器两端电压之和。此实验在设计方案上存在的不足之处是 。
11.小丽同学为了探究“电阻丝的电阻与长度、横截面积和材料的关系”，进行了如下实验操作：
如图甲所示是用累积法测量电阻丝直径的示意图，取一段电阻丝紧密绕制匝，由图可知，电阻丝的直径为______ ，从而计算出电阻丝的横截面积。
在实验中，保持电阻丝的横截面积和材料不变，探究电阻丝的电阻与长度的关系，下列探究中也用到此方法的是______ 。
A.探究串、并联电路中的电流规律时，把电流比作水流
B.探究声音的传播条件时，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到闹钟的声音逐渐变小，由此推理真空不能传声
C.探究液体压强的影响因素时，用压强计中的形管两侧液面的高度差反映金属探头处液体压强大小
D.探究电流与电压的关系时，保持电阻阻值不变
为了探究电阻丝的电阻与长度的关系，实验室备有以下实验器材：
电源电压，电流表量程，电流表量程，电阻箱阻值，阻值约为的电阻丝，开关一个，导线若干。
为了提高实验的精确程度，在实验中电流表应选的是______ 选填“”或“”。把电阻丝拉直后，将其两端固定在刻度尺的接线柱和上，在电阻丝上夹一个金属夹，移动金属夹的位置，就可改变接入电路中金属丝的长度，把这些实验器材按乙图的电路连接起来。
闭合开关前，电阻箱的阻值应调整到最大值；闭合开关后，将电阻箱调到适当位置不动，多次改变金属夹的位置，得到多组、的数据。根据实验测量数据在坐标平面内，以电阻丝的长度为横坐标、电流的倒数为纵坐标，画出对应的关系图像如图丙所示。根据实验和图像可知，横截面积相同的同种材料的电阻丝，接入长度越长，电流越小，电阻越______ ；结合数学知识进一步分析可知，在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成______ 。
根据实验结果确定长度为的这种电阻丝的阻值为______
12.某实验探究小组在“用电压表测电压的实验”中，实验方案与教科书建议的方案略有不同，他们先测得干电池组两端的电压为，然后将两只灯泡、并联接在该电池组两端，如图所示。闭合三个开关，用电压表测得、两端电压、均为。
根据他们的实验数据，可以得出结论：并联电路中，各支路两端的电压______ 。
进一步分析实验数据后，实验小组的小瑛同学发现了一个重要问题：并联的两个灯泡的电压小于，还有的电压哪里去了呢？难道电池组内部有电阻分得了电压吗？
通过查阅资料和请教老师，实验小组得到的信息是：电池组内部有电阻，在正常情况下为定值；电池组相当于一个电压恒定的理想电源与的组合，如图所示。
学习初中电学内容后，该实验小组继续研究他们发现的问题：实验小组认为，如果上述信息真实可靠，当我们把电路中电池以外的电阻等效成一个电阻时，图所示电路可等效为图所示电路。如果断开图中的，将______ 选填“变大”、“变小”或“不变”，将______ 。实验结果表明，上述分析完全正确。
为了测定的值，实验小组设计了如图所示的测量电路。其中，当只闭合时，电流表示数为；只闭合时，电流表示数为。
请你依据上述数据，帮实验小组计算出的值。要求写出必要的文字说明和表达式。
13.阅读短文，回答文后的问题。
热阻
物体的不同部分之间存在温度差时，就会发生热传递。传导是热传递的一种方式，物体对热量的传导有阻碍作用，称为热阻，用表示。物体的热阻与物体在热传导方向上的长度成正比、与横截面积成反比，还与物体的材料有关，关系式为，式中称为材料的导热系数，不同材料的导热系数一般不同。房屋的墙壁为了保温，往往使用导热系数较小的材料。如果墙壁一侧是高温环境，温度始终为；另一侧是低温环境，温度始终为，墙壁中形成稳定的热量流动，则单位时间内从高温环境传导到低温环
境的热量与墙壁两侧的温度差成正比，与墙壁的热阻成反比。
热量传导过程和电流相似，温度差相当于电路中______
电流 电压 电阻 电功率
铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手。由此可知铜和塑料的导热系数大小：______填“”“”或“”，则铜是________选填“热的良导体”或“热的不良导体”．
如图甲所示，热量在墙壁中传导，虚线标出的墙壁正中间处的温度为____________。
夏天，一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度随时间变化的大致图像是( )
如图乙所示，热量在墙壁中传导，在传导方向上的长度为，横截面积为，导热系数为；在墙壁一侧紧贴一层保温层，保温层与墙壁面积相同，在热传导方向上的长度为，导热系数为，则乙图中热量传导过程中的总热阻______________。
答案和解析
1.【答案】
【解析】【分析】
知道导体的电阻大小与导体的长度当材料和横截面积一定时，导线越长、电阻越大、横截面积当材料和长度一定时，导线越细、电阻越大的具体关系是本题的关键。
导体的电阻大小与导体的长度、横截面积和材料有关，长度越大，横截面积越小，电阻越大，据此分析回答。
【解答】
一根粗细均匀的导线均匀拉长一倍，长度增加原来的倍，同时横截面积变原来的，所以电阻变大为原来的倍。
故选A。
2.【答案】
【解析】解：
由电路图可知，、串联，电压表测滑动变阻器两端的电压，电流表测电路中的电流；
当物体重力增大时，滑动变阻器的滑片下滑，接入电路中的电阻增大，总电阻增大，根据欧姆定律可知电路中的电流变小，由可知电路消耗的功率变小，故AD错误；
电路中的电流变小，即电流表示数变小；
接入电路中的电阻增大，根据“串联电路中电阻越大分得的电压越大”可知，两端的电压变大，即电压表示数变大；
由题可知，测重秤显示表的指针偏转角度会随着被测物重量的增加而增大，所以测重枰显示表是用电压表改装而成的，故B错误，C正确。
故选：。
由电路图可知，物体重力增大时接入电路中电阻的变化，根据可知电路消耗电能的快慢；
根据电表的正确使用，即电流表串联在电路中、电压表并联在电路中判断握力计的类型。
本题考查了电路图的分析，涉及到滑动变阻器和电功率公式的应用，将理论知识应用到实际生活当中，真正体会从物理走向生活的理念。
3.【答案】量程选错了 电压表与导线并联 正负接线柱接反了
【解析】解：电源是由两节电池串联而成，因此电源电压为，故电压表选择量程即可；而图中电压表选择了的量程，错误；
测灯两端电压，因此电压表与灯并联，而图中电压表与导线并联，故错误；
电流从电压表的“”接线柱流入，从“”接线柱流出，即正负接线柱错误。
故答案为：量程选错了；电压表与导线并联；正负接线柱接反了。
电压表的正确使用方法：
校零；
选用量程；
电压表要与用电器并联在电路中；
电流要从“”接线柱入，从“”接线柱出；
电压不要超过电压表的量程；
电压表可以直接连到电源的两极上。
本题考查电压表的使用，是对学生技能的考查，是中考的热点。
4.【答案】
【解析】解：由甲电路图可知，两灯泡并联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电压表测电源的电压，
因为并联电路中各支路两端的电压相等，所以三电压表的示数相等，均为；
由乙电路图可知，两灯泡串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电压表测电源的电压，
因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以电压表的示数即电源的电压为：。
故答案为：；；。
由甲电路图可知，两灯泡并联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电压表测电源的电压，根据并联电路的电压特点可知三电压表示数之间的关系；
由乙电路图可知，两灯泡串联，电压表测两端的电压，电压表测两端的电压，电压表测电源的电压，根据串联电路的电压特点可知三电压表示数之间的关系。
本题考查了串联电路和并联电路的电压特点，分清电路的连接方式和电表所测的电路元件是关键。
5.【答案】 电压表指针反向偏转
【解析】解：根据实物图可知，该电路为串联电路，电压表并联在两端，就测量的电压；
为了测量两点间的电压，小李将接点的线端改接到点，电压表正负接线柱接反，闭合开关后，发现电压表指针反向偏转。
故答案为：；电压表指针反向偏转。
电压表并联在谁两端，就测量谁的电压；电压表与所测电路并联，并要注意其量程和正负接线柱的接法。
本题考查了电压表的连接、电压表的使用，属于基础题。
6.【答案】减小
【解析】解：由图可知，光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小。
故答案为：减小。
由图可知，光敏电阻的阻值随光的照度的增大而变小。
本题考查学生的读图能力，正确读取图中信息是解题的关键。
7.【答案】
【解析】解：当铜塞插入时，则该铜塞处的电阻丝就会短路，这部分电阻就会消失。故由图可知，拔出的铜塞所对应的电阻是：，所以此时电阻箱的有效电阻是。
当个铜塞都拔出时，此时根电阻丝串联，总电阻最大，它们的总电阻；
故答案为：；。
插入式电阻箱的原理：是利用铜塞插入或拔出改变连入电路中电阻丝的长度来变阻的，即把铜塞插进去，铜塞处的电阻丝就会短路，电流不从电阻丝走了，所以铜塞插进去的那部分电阻就消失了。
滑动变阻器与电阻箱的比较：滑动变阻器不能表示出连入电路的电阻值，但它可以连续改变接入电路中电阻；电阻箱能表示出连入电路中的阻值大小，但阻值变化是不连续的，没有滑动变阻器变化准。
8.【答案】解：电流表测电路中一个小灯的电流，则两灯并联，且电流表和一个灯泡串联在同一支路；
所以，上面两个内应填电流表和电灯；下面的与左边的电灯并联，应填电压表；如图所示：
另一种方法：两灯泡并联，电流表测量总电流，电压表测量总电压，如图所示：
答案见上图。
【解析】串联电路中电流只有一条路径；并联电路中电流有两条或多条路径；电流表在电路中起导线作用，电压表在电路中相当于开路状态去分析，围绕两灯串联或并联进行分析。
知道电压表和电流表的正确使用方法，会根据要求设计出正确的电路图。
9.【答案】解：开关闭合后，灯泡、串联且都能发光，电路中电流的路径只有一条，先后经过两个灯泡；左边的电表并联，为电压表；中间的电表串联，为电流表；右面的电表并联，为电压表，如图所示：
【解析】电压表要并联在电路中，电流表要串联在电路中。
本题考查了对并联电路的理解以及电流表、电压表的连接方式，注意电流表在电路中相当于导线，电压表在电路中相当于开路。
10.【答案】断开 短路 电压表量程选择过大 不能 电压表正负接线柱接反了 每次用的器材规格相同，得出的结论有偶然性
【解析】解：为保护电路，在拆接电路时，开关必须断开；
甲中，两灯串联，电压表测的电压，发现电压表示数为零，可能是电路断路，也可能是与电压表并联的电路短路，则小灯泡的故障可能是断路或短路；
小明改正了电路后，闭合开关发现电压表如图丙所示，指针偏转角度过小，造成的原因是电压表量程选择过大；
小明用上面的方法不测出两端的电压；已测出两端的电压，与相连的为电压表正接线柱，与相连的为电压表的负接线柱，电压表所接的接点不动，只断开接点，并改接到接点上，小聪的办法是不正确的，理由是电压表正负接线接反了；
根据表中数据可知，每次实验用电器的电压相等，说明每次选用的器材规格相同，得出的结论有偶然性。
故答案为：断开；短路；电压表量程选择过大；不能；电压表正负接线柱接反了每次用的器材规格相同，得出的结论有偶然性。
在拆接电路时，为保护电路，开关必须断开；
闭合开关，发现电压表示数为零，可能是电路断路，也可能是与电压表并联的电路短路；
电压表测量电压时要选择合适的量程，否则指针偏转角度过小或过大；
用电压表测量电压时，电流从电压表正接线流入，从负接线柱流出，否则，电压表指针反向偏转；
用归纳法得出普遍性的结论要满足个条件：一是样本要有代表性，二是样本数量足够多
本题探究串联电路电压规律，考查电压表的使用、注意事项及归纳法和分析数据归纳结论的能力。
11.【答案】 大 正比
【解析】解：根据刻度尺读出电阻丝的长度为：，则电阻丝的直径为：；
电阻的大小在不考虑温度的前提下，有三个决定因素：材料、长度、横截面积。因此要研究电阻的大小与每一个因素的具体关系时，要用到控制变量法，在实验中，先保持电阻丝的横截面积和材料不变，探究电阻丝的电阻与长度的关系，这种方法叫做控制变量法；
A.探究串、并联电路中的电流规律时，把电流比作水流，采用的是类比法，故A错误；
B.探究声音的传播条件时，把正在响铃的闹钟放在玻璃罩内，逐渐抽出其中的空气，听到闹钟的声音逐渐变小，由此推理真空不能传声，采用的是实验推理法，故B错误；
C.探究液体压强的影响因素时，用压强计中的形管两侧液面的高度差反映金属探头处液体压强大小，采用的是转换法，故C错误；
D.探究电流与电压的关系时，保持电阻阻值不变，采用的是控制变量法，故D正确；
电路中的最大电流，所以为了提高实验的精确程度，电流表选最量程为的电流表；
根据图丙可知，图像为一条斜线，电阻的长度越长，电流的倒数越大，电流越小，在电压一定时，电阻越大；结合数学知识进一步分析可知，在横截面积和材料一定时，导体越长，电阻越大，导体的电阻跟导体的长度成正比；
由图乙知，电阻丝和电阻箱是串联的，由图丙知，当电阻丝接入，就是电阻丝的电阻为零时，电源电压为，电流倒数为，所以电流为，则电阻箱的电阻为：，
当电阻丝接入，就是电阻丝的电阻为时，电源电压为，电流倒数为，所以电流为，则电路总电阻为：，
所以电阻丝的电阻为：，
在横截面积和材料一定时，导体的电阻跟导体的长度成正比，所以的电阻丝电阻为：。
故答案为：；；；大；正比；。
先根据刻度尺读出电阻丝的长度，再根据求解电阻丝的直径；
探究导体电阻的决定因素，由于电阻的大小与多个物理量有关，因此探究时，要用到控制变量法；
知道电源电压和电路最小电阻可以求出最大电流，最大电流小于电流表量程时，电流表的量程越小，分度值越小，测量的电流越准确。
闭合开关前，电阻箱的阻值应调整到阻值最大处。
在图象上可以看到，通过电流的倒数分析电流变化，从电流变化分析电阻变化。
由乙图知，电阻箱和电阻丝的串联的，根据图象可知，当电阻丝阻值为零时，电路电流的倒数为，能求出电流，知道电源电压和电流，求出电阻箱接入电路的电阻；当电阻丝为时，电阻箱的电阻不变，此时电路电流的倒数为，求出电流，知道电源电压和电流求出总电阻，再求出电阻丝的电阻，根据电阻和长度的关系求出的电阻值。
本题的难度较大，一个是知识点考查的多，另一个是有难度，尤其是最后一问，从图象上分析数据，通过分析电流倒数来分析电流，通过电流来分析电阻，还涉及到两个电路过程，是电学中比较难的习题了。
12.【答案】相等 变大 变大
【解析】解：如图所示，闭合三个开关，用电压表测得、两端电压、均为，因得、是并联连接的，可以得出结论是：各支路两端的电压相等。
故答案为：相等。
电池内部电阻与外部电阻的关系是串联，串联电路起分压作用，并且根据电阻的比值进行分压，所以当断开图中的，由于减少一条支路，由于并联电路的总电阻小于任一支路上的电阻，所以将使增大，则根据串联电路的分压特点可知外部电路分得的电压，即会增大；
故答案为：增大、增大。
如图所示的测定的电路中，当只闭合时，与的串联；
则：；
即：---------；
只闭合时，与的串联，电流表示数为，
则：；
即：--------。
解、组成的方程组可得：
答：电池组内部有电阻为。
用电表测量并联电路两端的电压，并找出的规律是：各支路两端的电压相等；
电池内部电阻与外部电阻的关系是串联，串联电路起分压作用，并且根据电阻的比值进行分压，所以当断开图中的，由于减少一条支路，将使增大，则外部电路分得的电压，即会增大；
如图所示的测定的电路中，当只闭合时，与的串联，电流表示数为；只闭合时，与的串联，电流表示数为两次电路中电源的电压不变，再根据串联电路的电压特点，即可求出电源的内电阻。
本题综合考查学生设计电路的能力、分析电路的能力以及电阻的计算和欧姆定律的变形公式的应用情况；本题的难点是应用数学知识需解方程组，充分考查了学生综合知识的掌握情况。
13.【答案】；
； 热的良导体；
；
；
。
【解析】【分析】
本题考查的是热传递；
温度差是形成热量流动的原因；电路中电压是形成电流的原因；
材料的导热系数越大，越容易导热；把容易导热的物体叫做热的良导体；
根据材料可知，墙壁正中间处的温度应为；
一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度会逐渐降低，最后与室温相同；
根据材料中热阻的关系式可将乙图中的总热阻表示出来。
【解答】
由材料可知，温度差是形成热量流动的原因，电路中电压是形成电流的原因，所以温度差相当于电路中的电压，故选B；
铜汤勺放在热汤中，把手很快就会烫手，而塑料把手的汤勺不会烫手，由此可知铜的导热系数大于塑料的导热系数；则铜是热的良导体；
由材料分析可知，墙壁正中间处的温度应为；
一杯开水放在桌子上自然冷却，杯中水的温度会逐渐降低，最后与室温相同，符合的为图像，均不符合，故选B；
根据材料中热阻的关系式可得，图乙中墙壁的热阻为，保温层的热阻为，则总热阻为。
故答案为：
；
； 热的良导体；
；
；
。
