考點總結(jié)
一：電路電流與電壓和電阻的關(guān)系
1.由于電壓是形成電流的原因，說明電流的大小與導體兩端的 電壓 有關(guān)；由于導體的電阻對電流有阻礙作用，所以，電流的大小與導體 電阻有關(guān)。
2.為了研究通過導體的電流跟電壓的關(guān)系，我們應控制 電阻 一定，通過在電路中串聯(lián)一個 變阻器 來調(diào)節(jié)導體兩端的電壓，通過實驗可以得出結(jié)論：電阻一定時，通過導體中的電流跟導體兩端的電壓成 正比。
3.為了研究通過導體的電流跟電阻的關(guān)系，我們應控制電阻兩端的 電壓 一定，通過換用不同的 電阻 來改變電阻，通過實驗可以得出結(jié)論：電壓一定時，通過導體的電流跟導體的電阻成 反比 。
二：歐姆定律
1.歐姆定律：導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，與導體的電阻成反比。
2.公式：，其中：U為電源電壓，單位為伏（V）；I為通過導體的電流，單位為安（A）；R為導體的電阻，單位為歐（Ω）。
注意：應用歐姆定律的公式進行計算時，一定要統(tǒng)一到國際制單位后再進行計算。歐姆定律公式中的各個物理量具有同一性，即I,U,R是對同一段導體、同一時刻而言的。
3.公式變形：，。
應用歐姆定律公式以及兩個變形式進行解題時，只要知道I、U、R三個量中的兩個，就可以求出第三個未知物理量。在計算和理解問題的過程中千萬注意，物理量的計算不同于數(shù)學上的計算，必須用對應的物理量單位才有意義，避免將物理問題數(shù)學化，應理解每個量的物理意義。
（1）歐姆定律公式，表示加在導體兩端的電壓增大幾倍，導體中的電流就隨著增大幾倍。當導體兩端的電壓保持不變時，導體的電阻增大幾倍，導體中的電流就減為原來的幾分之一。
（2）導出式U=IR表示導體兩端的電壓等于通過它的電流與其電阻的乘積。
（3）導出式表示導體的電阻在數(shù)值上等于加在導體兩端的電壓與其通過的電流的比值；由于同一導體的電阻一定（導體本身的性質(zhì)），因此不能說成“導體的電阻與它兩端的電壓成正比，與通過它的電流成反比”。
4.運用歐姆定律公式解題技巧：解題時，為了便于分析問題，應先根據(jù)題意，畫出電路圖，并在圖中標明已知物理量的符號、數(shù)值及未知物理量的符號，公式中的三個物理量的單位均使用國際（制）單位。
三：電阻測量
1.伏安法測導體電阻
（1）實驗原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式，用電壓表、電流表分別測出待測電阻兩端的電壓和通過它的電流，就可以求得這段導體的電阻；此法叫“伏安法”。
（2）實驗器材：電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測電阻、導線若干。
（3）實驗電路：如圖所示。
（4）實驗步驟：①按實驗原理圖正確連接實驗電路；②電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置，使電阻兩端的電壓分別為U1、U2、U3，觀察電流表的示數(shù)，每次對應的數(shù)值為I1、I2、I3，分別填入設計的表格中；③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3，求出它們的平均值R=（R1+R2+R3）/3。
（5）滑動變阻器的作用：①保護電路；②改變導體兩端的電壓，使其成倍數(shù)地增加；③多次測量求平均值。
2.伏安法測小燈泡電阻（此是考試重點）
（1）實驗原理：根據(jù)歐姆定律的變形公式，用電壓表、電流表分別測出待測小燈泡兩端的電壓和通過它的電流，就可以求得小燈泡的電阻。
（2）實驗器材：電源、開關(guān)、電壓表、電流表、滑動變阻器、待測小燈泡、導線若干。
（3）實驗電路：如圖所示。
（4）實驗步驟：①按實驗原理圖正確連接實驗電路；②電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片P的位置，使小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2、U3，觀察電流表的示數(shù)，每次對應的數(shù)值為I1、I2、I3，分別填入設計的表格中。③根據(jù)每次記錄的電壓值和電流值求出每次對應的電阻值R1、R2、R3，求出它們的平均值R=（R1+R2+R3）/3。
（5）記錄表格
（6）注意事項：①器材的選?。弘娏鞅硭x用量程滿偏值要大于電路中的最大電流；滑動變阻器的最大阻值應略大于或接近小燈泡的電阻（效果更明顯）；②連接電路時：按照電壓表、電流表、滑動變阻器的使用規(guī)則，將它們正確地連入電路，在連接的過程中，開關(guān)要斷開；③進行實驗時：閉合開關(guān)前，要把滑動變阻器的滑片調(diào)到最大阻值處，是電路中的電流最小，以保證電路中燈泡、滑動變阻器、電壓表、電流表等儀器的安全；④將每次測量的結(jié)果和小燈泡的發(fā)光情況記錄下來，以便最后分析和總結(jié)；⑤分析處理數(shù)據(jù)，對于測得的各組電流和電壓值，計算出相應的電阻，然后比較，找出規(guī)律。
四：歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用
1.電阻的串聯(lián)
（1）串聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都大。
（2）串聯(lián)電阻的總電阻的阻值等于各分電阻之和：R串=R1+R2+……Rn。
（3）n個相同電阻R串聯(lián)時的總電阻為：R串=nR。
2.電阻的并聯(lián)
（1）并聯(lián)電阻的總電阻的阻值比任何一個分電阻的阻值都小。
（2）并聯(lián)電阻的總電阻倒數(shù)等于各分電阻的阻值倒數(shù)之和，即：。
（3）n個相同電阻R0串聯(lián)時的總電阻為：。
（4）兩個電阻R1和R2并聯(lián)時的表達式為：R總= eq \f(R1R2, R1+R2) 。
3.串并聯(lián)電阻的比較
4.歐姆定律在串并聯(lián)電路中的應用
（1）串聯(lián)電路：當串聯(lián)電路中一個電阻改變時，電路中電流及另一個電阻電壓也隨之變化。
（2）當并聯(lián)電路一個支路的電阻改變時，這個支路電流也會改變干路電流也會變化；但另一個支路電流和電壓都不變。
（3）家庭電路中，各用電器采用并聯(lián)方式接入電路。
真題演練
一．選擇題（共10小題）
1．圖甲是一種測力裝置部分結(jié)構(gòu)的示意圖。橫梁OA上下表面各貼一張完全一樣的應變電阻片R1和R2，串聯(lián)在有恒定電流的電路中（圖乙）。在A端施加向下的力F，橫梁向下彎曲，R1被拉伸，R2被壓縮，根據(jù)它們兩端電壓的差值即可測量力F的大小。下列有關(guān)分析錯誤的是（ ）
A．通過R1和R2的電流相等
B．R2的電阻減小
C．R1兩端的電壓小于R2兩端的電壓
D．R1和R2兩端電壓的差值越大，A端受到的壓力越大
【分析】由圖可知，該電路為串聯(lián)電路；在串聯(lián)電路中，各處的電流是相同的；導體電阻的大小與導體的長度、材料、橫截面積和溫度有關(guān)，據(jù)此判定電阻的變化，根據(jù)歐姆定律判定電阻兩端的電壓大小關(guān)系，從而判斷壓力的變化情況。
【解答】解：
A、由圖可知，兩個電阻串聯(lián)，在串聯(lián)電路中，各處的電流是相同的，所以通過兩個電阻的電流相同，故A正確；
B、在壓力的作用下，橫梁向下彎曲，R1被拉伸，R2被壓縮，即R1變長，橫截面積變小，電阻變大；R2變短，橫截面積變大，電阻變小，故B正確；
C、在R1和R2發(fā)生形變前是完全一樣的，即R1和R2發(fā)生形變前的電阻相同，因此發(fā)生形變后，R1的電阻大于R2的電阻，通過兩個電阻的電流相同，根據(jù)U＝IR可知，R1兩端的電壓大于R2兩端的電壓，故C錯誤；
D、根據(jù)歐姆定律可知，R1和R2兩端電壓的差值越大，說明R1和R2的阻值的差值越大，所以R1被拉伸的更長，R2被壓縮的越短，從而說明A端受到的壓力越大，故D正確。
故選：C。
2．如圖甲所示，當開關(guān)S從2位置轉(zhuǎn)到1位置時，根據(jù)電流表和電壓表對應的示數(shù)，在U﹣I坐標系中描繪了相對應的點，如圖乙所示。下列有關(guān)判斷正確的是（ ）
A．電源電壓為8V
B．R2的阻值為10Ω
C．R1的阻值為20Ω
D．S接2時通過R2的電流為0.2A
【分析】（1）由電路圖可知，當S接1時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流，由圖乙可知對應的電壓和電流，根據(jù)歐姆定律求出R1的阻值；
（2）當S接2時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流；由圖乙得出對應的電流和電壓，根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓，根據(jù)歐姆定律求出R2的阻值。
【解答】解：（1）由電路圖可知，當S接1時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源的電壓，電流表測電路中的電流；
由圖乙可知，電源的電壓U＝6V，故A錯誤；
（2）當S接2時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端的電壓，電流表測串聯(lián)電路的電流；
由圖乙可知，U1＝2V，電路中的電流I＝0.2A，故D正確；
因串聯(lián)電路中總電壓等于各分電壓之和，
所以，R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝6V﹣2V＝4V，
由I＝可得，電阻R1和R2的阻值分別為：
R1＝＝＝10Ω，
R2＝＝＝20Ω，故BC錯誤。
故選：D。
3．下列四幅圖中電源電壓相同且保持不變，R1＞R2。閉合S前后，電壓表的示數(shù)變化值相同的是（ ）
A．甲和乙B．乙和丙C．丙和丁D．甲和丙
【分析】先分析各圖在開關(guān)閉合前后的電路狀態(tài)以及電壓表的測量情況，再由電路特點和歐姆定律分別表示出電壓表的變化值，從而解答。
【解答】解：（1）由圖甲可知，S斷開時，電路斷路，電壓表的示數(shù)為0；S閉合后，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R2兩端的電壓，由串聯(lián)電路特點和歐姆定律可知，電阻R2兩端的電壓為：U2＝IR2＝，即閉合開關(guān)前后，電壓表的示數(shù)變化值為：；
（2）由圖乙可知，S斷開時，電壓表未接入電路，其示數(shù)為0，S閉合后，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端電壓，由歐姆定律可知，電阻R1兩端電壓為：U1＝IR1＝，即閉合開關(guān)前后，電壓表示數(shù)的變化值為：；
（3）由圖丙可知，S斷開時，兩電阻串聯(lián)，電壓表測R1兩端電壓，則R1兩端電壓為：U1＝IR1＝，S閉合后，R1被短路，電壓表也被短路，即電壓表示數(shù)為0，所以閉合S開關(guān)前后，電壓表的示數(shù)變化值為：；
（4）由圖丁可知，S斷開時，電路為R1的簡單電路，電壓表測電源電壓，S閉合后，電路為兩電阻的并聯(lián)電路，電壓表依然測電源電壓，則電壓表的示數(shù)變化值為0；
綜上所述，由于R1＞R2，則，所以，電壓表示數(shù)變化值相同的是乙和丙，故B正確。
故選：B。
4．教室里裝有多盞電燈，上晚自習時，我們每多開一盞燈，則教室電路的（ ）
A．總電阻減小B．總電阻增大C．總電壓增大D．總電流減小
【分析】家庭電路是并聯(lián)電路；在并聯(lián)電路中，支路越多，總電流越大，總電阻會越小，并聯(lián)電路兩端的電壓不變。
【解答】解：教室電路中各用電器是并聯(lián)連接的；
AB、每多開一盞燈，多增加了一條支路，相當于增加了導體的橫截面積，則總電阻將減小，故A正確，B錯誤；
C、并聯(lián)電路兩端的電壓不變，即總電壓不變，故C錯誤；
D、每多開一盞燈，多增加了一條支路的電流，其它支路的電流不變，則總電流將增大，故D錯誤。
故選：A。
5．如圖是一種自動測定油箱內(nèi)油面高度的裝置，R是轉(zhuǎn)動式滑動變阻器，它的金屬滑片P是杠桿的一端，下列說法正確的是（ ）
A．電路中R和R0是并聯(lián)的
B．油量表是由電流表改裝而成的
C．油位越低R兩端的電壓越小
D．油位越高流過R的電流越大
【分析】（1）根據(jù)定值電阻R0與滑動變阻器R的連接形式判斷連接方式；
（2）根據(jù)電流表和電壓表的正確使用判斷油量表的類型；
（3）根據(jù)油量的變化可知浮標的變化，進一步可知滑片移動的方向和接入電路中電阻的變化，根據(jù)歐姆定律可知電路中電流的變化，由串聯(lián)分壓原理可知R和R0兩端的電壓變化。
【解答】解：A．由電路圖可知，R0與R依次連接即為串聯(lián)，故A錯誤；
B．由電路圖可知，油量表與變阻器R并聯(lián)，所以油量表應為電壓表改裝而成的，故B錯誤；
CD．油位越高時，浮標移上，在杠桿的作用下滑片下移，變阻器接入電路中的電阻變小，電路中的總電阻變小，由串聯(lián)分壓原理可知滑動變阻器兩端的電壓變小，則電阻兩端的電壓變大，由歐姆定律可知，電路中的電流變大，同理可得油位越低時滑動變阻器兩端的電壓變大，則電阻兩端的電壓變小，由歐姆定律可知，電路中的電流變小，故C錯誤，D正確。
故選：D。
6．將阻值不同的電阻R1、R2按甲圖所示電路連接，閉合開關(guān)S后，電流表示數(shù)為0.6A；保持電源電壓不變，再將電阻R1、R2按乙圖所示電路進行改接，閉合開關(guān)S后，關(guān)于電流表的示數(shù)，下列說法中正確的是（ ）
A．一定小于0.6A
B．一定大于2.4A
C．一定大于0.6A，但小于1.2A
D．一定大于1.2A，但小于2.4A
【分析】在串聯(lián)電路中，總電阻等于各部分電阻之和，在并聯(lián)電路中，當兩個電阻的阻值相同時，根據(jù)＝+可知，總電阻是最大的，根據(jù)電源電壓不變和總電阻的大小、歐姆定律分析電流的大小。
【解答】解：由圖甲可知，該電路為串聯(lián)電路，此時電路中的電流為0.6A；總電阻為：R串＝R1+R2；
由圖乙可知，該電路為并聯(lián)電路，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻關(guān)系可知，若電阻R1、R2的阻值相等時，總電阻是最大的，電路中的電流是最小的，此時的總電阻為：R并＝或R并＝；
R串：R并＝（R1+R2）：＝4，由于電源電壓相同，根據(jù)I＝可知，并聯(lián)電路的總電流是串聯(lián)電路總電流的4倍，即電流表示數(shù)為2.4A；
根據(jù)題意可知，電阻R1、R2的阻值不同，根據(jù)并聯(lián)電路的電阻特點可知，此時并聯(lián)電路的總電阻相對于電阻R1、R2的阻值相等時的總電阻是變小的，根據(jù)歐姆定律可知，電流會變大，即電流表示數(shù)會大于2.4A。
故選：B。
7．在探究“通過導體中的電流與電阻之間關(guān)系”的實驗中，實驗器材：電源（4.5V）、電流表（量程0—0.6A）、電壓表、三個定值電阻（5Ω、10Ω、20Ω），滑動變阻器標有“30Ω 1A”字樣。如圖所示，則探究過程中定值電阻兩端電壓設定值的合理范圍是（ ）
A．1.2V～2.0VB．1.8V～2.4VC．1.2V～3.0VD．1.8V～3.0V
【分析】閉合開關(guān)，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓。
為了保證電路安全，根據(jù)電流表的路程可知電路中最大電流，此時電路中總電阻最小，定值電阻取最小值，
根據(jù)歐姆定律可得出定值電阻兩端的電壓最小值；
當滑動變阻器與定值電阻都取最大值時，根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流，
根據(jù)歐姆定律可得定值電阻兩端的電壓最大值，進而得出探究過程中定值電阻兩端電壓設定值的合理范圍。
【解答】解：閉合開關(guān)，定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量定值電阻兩端的電壓。
為了保證電路安全，電路中電流最大為0.6A，定值電阻最小值取5Ω，定值電阻兩端的電壓為U1＝IR1＝0.6A×5Ω＝3V，且未超過電壓表量程；
當滑動變阻器與定值電阻都取最大值時R滑′＝30Ω，R3＝20Ω，
根據(jù)歐姆定律可知電路中的電流I′＝＝＝0.09A，
定值電阻兩端的電壓U3＝I′R3＝0.09A×20Ω＝1.8V。
則探究過程中定值電阻兩端電壓設定值的合理范圍是：1.8V～3.0V。
故選：D。
8．小敏學習物理之后，養(yǎng)成了節(jié)約用電的好習慣，她總是隨手關(guān)閉不必要使用的家用電器。每多關(guān)閉一個家用電器，電路里變大的物理量是（ ）
A．總電流B．總電壓C．總功率D．總電阻
【分析】家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯(lián)，電路中的總功率等于各用電器功率之和，且家庭電路的電壓不變，每多關(guān)閉一個家用電器時電路總功率變小，根據(jù)P＝UI可知總電流的變化，根據(jù)歐姆定律可知總電阻的變化。
【解答】解：家庭電路中各用電器之間的連接方式是并聯(lián)，
因家庭電路的電壓不變，所以，每多關(guān)閉一個家用電器，總電壓不變，故B不符合題意；
因電路中的總功率等于各用電器功率之和，所以，每多關(guān)閉一個家用電器，電路的總功率變小，故C不符合題意；
由P＝UI可知，電路中的總電流變小，故A不符合題意；
由I＝知，電路中的總電阻變大，故D符合題意。
故選：D。
9．在探究“電流與電阻關(guān)系”的實驗中，實驗室提供了如下器材：電源（電源電壓3V保持不變）、滑動變阻器（0～20Ω）、電阻箱（0～9999Ω）、電壓表（0～3V）、電流表（0～0.6A）、開關(guān)各一個、導線若干。依據(jù)如圖所示的電路，各小組同學保持電阻R兩端的電壓U＝2V不變，記錄了六組數(shù)據(jù)，并繪制成圖象。請你根據(jù)所學的知識和給定的器材，選擇出合理的圖象是（ ）
A．B．
C．D．
【分析】在電壓不變時，電流與電阻成反比，電流隨電阻變化關(guān)系為反比例函數(shù)；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點和分壓原理，求出定值電阻的最大值分析。
【解答】解：在電壓不變時，電流與電阻成反比，電流與電阻之積為2V，電流隨電阻變化關(guān)系為反比例函數(shù)，故C錯誤；
根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，變阻器分得的電壓為：3V﹣2V＝1V，定值電阻的電壓為變阻器分得的電壓為＝2倍，
根據(jù)串聯(lián)分壓原理＝得，＝，
所以定值電阻的最大值為×20Ω＝40Ω，故AD錯誤、B正確。
故選：B。
10．由歐姆定律I＝變形可得R＝，以下說法正確的是（ ）
A．導體的電阻跟它兩端的電壓成正比
B．導體的電阻跟通過它的電流成反比
C．導體的電阻跟它兩端的電壓和通過它的電流無關(guān)
D．導體的電阻由它兩端的電壓和通過它的電流的比值決定
【分析】導體電阻可由導體兩端的電壓值與流過導體的電流值的比值求得，但是電阻是導體本身的一種性質(zhì)，與流過的電流和兩端的電壓無關(guān)。
【解答】解：電阻是導體本身的一種性質(zhì)，電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積和溫度有關(guān)，與兩端的電壓和通過的電流無關(guān)，R＝是計算導體電阻大小的一種方法，故C正確。
故選：C。
二．填空題（共7小題）
11．如圖所示的電路中，電源電壓為13.5V，電壓表量程為0～15V調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片P從最右端b移動到最左端a，電流表示數(shù)由0.18A變?yōu)?.54A，則定值電阻R0＝ 25 Ω?；挥赽點時電壓表示數(shù)為 9 V。若將電壓表改接0～3V量程，為保證電路中各元件不會損壞，則還需在電路中串聯(lián)阻值至少為 150Ω 的定值電阻。
【分析】由電路圖可知，電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）滑動變阻器滑片P在最左端a時，只有R0連入電路，根據(jù)歐姆定律即可求出定值電阻R0；
（2）滑動變阻器滑片P在最右端b時，電阻R0與滑動變阻器R的全部電阻串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)電路的特點和歐姆定律求出電壓表示數(shù)，根據(jù)歐姆定律求出滑動變阻器的最大阻值；
若將電壓表改接0～3V量程，當電壓表示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，根據(jù)歐姆定律求出此時電路最小電流，再根據(jù)歐姆定律求出電路的最大總電阻，最后根據(jù)電阻串聯(lián)規(guī)律求出需要串聯(lián)電阻的阻值。
【解答】解：由電路圖可知，電阻R0與滑動變阻器R串聯(lián)，電壓表測滑動變阻器兩端的電壓，電流表測電路中的電流；
（1）滑動變阻器滑片P在最左端a時，只有R0連入電路，
由I＝可得：R0的阻值：R0＝＝＝25Ω；
（2）滑動變阻器滑片P在最右端b時，電阻R0與滑動變阻器R的全部電阻串聯(lián)，
R0兩端的電壓：U0＝IbR0＝0.18A×25Ω＝4.5V，
因串聯(lián)電路中的總電壓等于各分電壓之和，所以，滑動變阻器兩端的電壓（即電壓表示數(shù)）：U滑＝U﹣U0＝13.5V﹣4.5V＝9V，
滑動變阻器的最大阻值：R滑＝＝＝50Ω，
當電壓表示數(shù)為3V時，滑動變阻器接入電路的阻值最大，即50Ω，
此時電路最小電流：I?。剑剑?.06A，
此時電路的總電阻：R總＝＝＝225Ω，
因串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電阻之和，所以電路需要串聯(lián)電阻的阻值：R串＝R總﹣R0﹣R滑＝225Ω﹣25Ω﹣50Ω＝150Ω。
故答案為：25；9；150。
12．資料表明：將皮膚曬黑的罪魁禍首是太陽光中的長波紫外線。小明同學提出衣服顏色、衣服面料層數(shù)與材質(zhì)會影響衣服的防曬效果，于是小明同學用光纖探頭和計算機進行實驗，并記錄實驗數(shù)據(jù)如下表：
分析表中數(shù)據(jù)，可知：
（1）通過比較1、2兩組實驗數(shù)據(jù)，可以得出的結(jié)論有 在衣服的材質(zhì)和面料層數(shù)相同時，黑色比白色的防曬效果好 ，分析表格數(shù)據(jù)，還可以得出的結(jié)論有： 在衣服的材質(zhì)和顏色相同時，衣服層數(shù)越多，防曬效果越好（或在衣服的層數(shù)和顏色相同時，全棉材質(zhì)的衣服防曬效果最好，天蠶絲材質(zhì)的衣服次之，化纖材質(zhì)的衣服最差） ；
（2）請你比較測量結(jié)果，為夏季戶外活動擔心曬黑的朋友提出一條合理的著裝建議： 穿全棉長袖T恤（穿顏色較深的衣服或穿較厚的衣服等）
【分析】（1）根據(jù)控制變量法，比較實驗1、2或3、4找出相同量和不同量，分析得出與變化量的關(guān)系；
（2）由表中實驗數(shù)據(jù)可知，衣服的防曬效果與衣服的厚度、材質(zhì)、顏色等有關(guān)，據(jù)此回答。
【解答】解：
（1）分析1、2組實驗表格，衣服的材質(zhì)和層數(shù)相同，顏色不同，長波紫外線透過率不同即防曬效果不同，且黑色衣服長波紫外線透過率低，白色衣服長波紫外線透過率高，可得結(jié)論：在衣服的材質(zhì)和層數(shù)相同時，黑色比白色的防曬效果好；通過分析3、4組實驗表格，可得結(jié)論：在衣服的材質(zhì)和顏色相同時，衣服層數(shù)越多，防曬效果越好；通過分析2、3、5組實驗表格，可得結(jié)論：在衣服的層數(shù)和顏色相同時，全棉材質(zhì)的衣服防曬效果最好，天蠶絲材質(zhì)的衣服次之，化纖材質(zhì)的衣服最差；
（2）根據(jù)以上分析，夏季戶外活動時著裝的建議：穿全棉長袖T恤；穿顏色較深的衣服；穿較厚的衣服等。
故答案為：（1）在衣服的材質(zhì)和面料層數(shù)相同時，黑色比白色的防曬效果好；在衣服的材質(zhì)和顏色相同時，衣服層數(shù)越多，防曬效果越好（或在衣服的層數(shù)和顏色相同時，全棉材質(zhì)的衣服防曬效果最好，天蠶絲材質(zhì)的衣服次之，化纖材質(zhì)的衣服最差）；（2）穿全棉長袖T恤（穿顏色較深的衣服或穿較厚的衣服等）。
13．如圖甲所示，電源電壓保持不變，R0、R1均為定值電阻，R2為滑動變阻器．閉合開關(guān)，將滑動變阻器滑片由一端移到某一位置的過程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化的圖像如圖乙所示.則R1的阻值是 8 Ω，圖中a點應標的電壓值是 5 V，電源電壓是 6 V．
【分析】由電路圖可知，閉合開關(guān)，定值電阻R0、R1與滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電阻R1與滑動變阻器兩端的總電壓，電流表測量電路電流；
由乙圖可知通過電路的最小電流和兩電壓表的示數(shù)，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律計算定值電阻R1兩端的電壓，由歐姆定律可得定值電阻R1的阻值，根據(jù)串聯(lián)電路特點結(jié)合歐姆定律表示出定值電阻R0阻值的關(guān)系式；
由乙圖可知當通過電路的最大電流和電壓表的示數(shù)，根據(jù)歐姆定律計算此時定值電阻R1兩端的電壓，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知UV2′的值，再次表示定值電阻R0阻值的關(guān)系式，聯(lián)立關(guān)系式可求出電源電壓和定值電阻R0的阻值。
【解答】解：由電路圖可知，閉合開關(guān)，定值電阻R0、R1與滑動變阻器R2串聯(lián)接入電路，電壓表V1測滑動變阻器兩端的電壓，電壓表V2測定值電阻R1與滑動變阻器兩端的總電壓，電流表測量電路電流；
由乙圖可知通過電路的最小電流為0.3A，此時UV2＝5.4V，UV1＝3V，
因串聯(lián)電路總電壓等于各分電壓之和，所以定值電阻R1兩端的電壓：U1＝UV2﹣UV1＝5.4V﹣3V＝2.4V，
由歐姆定律可得，定值電阻R1的阻值：R1＝＝＝8Ω，
因串聯(lián)電路各處電流相等，則定值電阻R0的阻值可表示為：R0＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣①，
由乙圖可知當通過電路的電流為0.5A，UV2′＝a，UV1′＝1V，
此時定值電阻R1兩端的電壓：U1′＝I2R1＝0.5A×8Ω＝4V，
根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律可知：UV2′＝UV1′+U1′＝1V+4V＝5V，即a＝5V，
此時定值電阻R0的阻值可表示為：R0＝＝﹣﹣﹣﹣﹣﹣②，
聯(lián)立①②可得：U＝6V，R0＝2Ω。
故答案為：8；5；6。
14．如圖所示，電阻R1的阻值為20Ω，當S斷開時電流表的示數(shù)為0.3A，當S閉合時，電流表的示數(shù)為0.7A，則電阻R2的電阻是 15 Ω。
【分析】（1）開關(guān)S斷開時，只有R1連入電路，由歐姆定律計算電源電壓；
（2）開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，由并聯(lián)電路特點和歐姆定律計算R2的阻值。
【解答】解：
（1）由圖知，開關(guān)S斷開時，只有R1連入電路，
由歐姆定律可得，電源電壓：
U＝I1R1＝0.3A×20Ω＝6V；
（2）開關(guān)S閉合時，兩電阻并聯(lián)，電流表測干路電流，
由并聯(lián)電路電壓特點知，U1＝U2＝U＝6V，
并聯(lián)電路間支路間互不影響，所以通過R1的電流不變?nèi)詾?.3A，
由并聯(lián)電路的電流特點可得，通過R2的電流：
I2＝I﹣I1＝0.7A﹣0.3A＝0.4A，
則由I＝得：
R2＝＝＝15Ω。
故答案為：15。
15．電壓表一般有較大的內(nèi)阻。如圖是某電路的一部分，電阻R1＝200Ω，R2＝400Ω。連通電路后，電壓表V1的示數(shù)為1V，電壓表V2的示數(shù)為3.2V，則電壓表V1的內(nèi)阻為 2000 Ω。
【分析】由于考慮電壓表V1的內(nèi)阻對電路的影響，則電路圖等效為：電壓表V1的內(nèi)阻和R1并聯(lián)后，再與R2串聯(lián)，電壓表V1測量V1的內(nèi)阻和R1的并聯(lián)電路兩端的電壓，電壓表V2測量R1、R2兩端的總電壓；
（1）根據(jù)串聯(lián)電路的電壓特點求出R2兩端的電壓，然后根據(jù)歐姆定律求出通過R2的電流；
（2）由于電壓表V1與R1并聯(lián)，根據(jù)歐姆定律求出通過R1的電流；根據(jù)并聯(lián)電路的電流特點求出通過電壓表V1的電流，然后根據(jù)歐姆定律求出V1的內(nèi)阻。
【解答】解：由于考慮電壓表V1的內(nèi)阻對電路的影響，則電路圖等效為：電壓表V1的內(nèi)阻和R1并聯(lián)后，再與R2串聯(lián)，電壓表V1測量V1的內(nèi)阻和R1的并聯(lián)電路兩端的電壓，電壓表V2測量R1、R2兩端的總電壓；
因串聯(lián)電路的總電壓等于各分電阻兩端的電壓之和，
則R2兩端的電壓：U2＝U﹣U1＝3.2V﹣1V＝2.2V，
通過R2的電流：I2＝＝＝0.0055A；
通過R1的電流：I1＝＝＝0.005A；
圖中電壓表V1與R1并聯(lián)，因并聯(lián)電路干路電流等于各支路電流之和，
則通過電壓表V1的電流：IV1＝I2﹣I1＝0.0055A﹣0.005A＝0.0005A；
根據(jù)I＝可得V1的內(nèi)阻：RV1＝＝＝2000Ω。
故答案為：2000。
16．小明利用熱敏電阻設計了一個“過熱自動報警電路”，如圖甲所示。將熱敏電阻R安裝在需要探測溫度的地方，當環(huán)境溫度正常時，繼電器的上觸點接觸，下觸點分離，指示燈亮；當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響。圖甲中繼電器的供電電壓U1＝3V，繼電器線圈用漆包線繞成，其電阻R0為30Ω。當線路中的電流大于等于50mA時，繼電器的銜鐵將被吸合，警鈴響。圖乙是熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖象。
（1）繼電器的電磁鐵是利用電流的 磁 效應原理工作的。
（2）由圖乙可知，當環(huán)境溫度為40℃時，熱敏電阻阻值為 70 Ω，此時通過繼電器線路的電流為 30 mA。當環(huán)境溫度升高時，熱敏電阻阻值將 減小 ，繼電器的磁性將 增大 （后面兩空選填“增大”、“減小”或“不變”）。
（3）圖甲中警鈴的接線柱C應與接線柱 B （選填“A”或“B”）相連。
【分析】（1）電流流過導體時導體周圍產(chǎn)生磁場，這種現(xiàn)象是電流的磁效應，電磁鐵是利用該原理工作的；
（2）從圖乙中找出40℃對應的熱敏電阻的阻值，根據(jù)歐姆定律求出此時電路中的電流；由圖象分析熱敏電阻阻值隨溫度的變化關(guān)系，結(jié)合歐姆定律分析電路中電流的變化，從而判斷出電磁鐵磁性的變化；
（3）由題干中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”判斷出警鈴和指示燈的連接情況；
【解答】解：（1）電磁繼電器的主要部件是電磁鐵，電磁鐵是利用電流的磁效應工作的；
（2）分析乙圖可知，R與R0串聯(lián)接入電路中，找到熱敏電阻40℃對應的阻值為70Ω；
此時電路中的電流為：I＝＝＝＝0.03A＝30mA；
并且分析圖象發(fā)現(xiàn)：溫度升高時，熱敏電阻阻值減小，根據(jù)歐姆定律，電路中電流就會增大，電磁鐵的磁性就會增大；
（3）由題中“當環(huán)境溫度超過某一值時，繼電器的下觸點接觸，上觸點分離，警鈴響”，所以警鈴的接線柱C應與接線柱B連，指示燈的接線柱D應與接線柱A相連。
故答案為：（1）磁；（2）70；30；減?。辉龃?；（3）B。
17．如圖所示是電路的一部分，其中R1＝10Ω，R2＝20Ω，若電流從A端流入，B點流出，電流表的示數(shù)為0.5A，那么通過B點的電流為 1.5 A.
【分析】根據(jù)歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律進行分析計算，若電流從A端流入，B點流出，此時R1與R2并聯(lián)，電流表測量的是R2的電流。
【解答】解：若電流從A端流入，B點流出，此時R1與R2并聯(lián)，電流表測量的是R2的電流，根據(jù)并聯(lián)電路電壓規(guī)律U＝U1＝U2＝I2R2＝0.5A×20Ω＝10V，流過R1的電流I1＝＝＝1A，B點位于干路，則I＝I1+I2＝1A+0.5A＝1.5A。
故答案為：1.5。
三．解答題（共2小題）
18．2020年12月26日，承載著寧夏人民“高鐵夢”的銀西高鐵正式開通運營，正線全長618公里，高鐵的設計速度可達350km/h。
（1）關(guān)于高鐵上面禁止吸煙的規(guī)定，很多人都非常清楚。但是總會有一些人喜歡打破這個規(guī)定，違反高鐵列車行駛的安全，如圖甲是高鐵上煙霧報警器的簡化原理圖。其中電源電壓保持不變，R0為定值電阻，R1為光敏電阻，R1的阻值與光照的關(guān)系如圖乙所示。當有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時，電路中的電壓表指針示數(shù)增大，當指針到某區(qū)域時觸動報警裝置。請用所學內(nèi)容解釋：有煙霧時電路中電壓表示數(shù)增大的原因。
（2）細心的同學發(fā)現(xiàn)離高鐵站臺邊緣一定距離的地方標有一條安全線，人必須站在安全線以外的區(qū)域候車。請分析，為什么當列車駛過時，如果人站在安全線以內(nèi)，即使與車輛保持一定的距離，也是非常危險的。 當高鐵急速駛過時，內(nèi)側(cè)的空氣流速變大、壓強減小，而此時人外側(cè)的空氣流速慢、壓強大，會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差，將人推向列車，易出現(xiàn)危險
【分析】（1）圖甲中，閉合開關(guān)，R1、R0串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量光敏電阻R兩端的電壓。
當有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時，光照強度減小，從圖乙可知，R的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知R兩端的電壓變大，據(jù)此分析；
（2）流體的壓強跟流體的速度有關(guān)，流速越大的地方壓強越小，據(jù)此分析。
【解答】解：（1）圖乙中，閉合開關(guān)，R1、R0串聯(lián)，電流表測量電路電流，電壓表測量光敏電阻R1兩端的電壓。
當有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時，光照強度減小，從圖丙可知，R1的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知R1兩端的電壓變大，電壓表的示數(shù)變大，當指針到某區(qū)域時觸動報警裝置；
（2）當高鐵急速駛過車站，警戒線區(qū)域內(nèi)的空氣流速會變大，由流體壓強與流速的關(guān)系可知，警戒線以內(nèi)的地方空氣壓強減小，而此時人外側(cè)的空氣流動速度慢，人外側(cè)的空氣壓強大，會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差，將人推向列車，易出現(xiàn)危險。
答：（1）當有煙霧遮擋射向光敏電阻的激光時，光照強度減小，從圖丙可知，R1的阻值變大，根據(jù)串聯(lián)分壓特點可知R1兩端的電壓變大，電壓表的示數(shù)變大；
（2）當高鐵急速駛過時，內(nèi)側(cè)的空氣流速變大、壓強減小，而此時人外側(cè)的空氣流速慢、壓強大，會產(chǎn)生一個向內(nèi)側(cè)的壓強差，將人推向列車，易出現(xiàn)危險。
19．現(xiàn)有一個電壓約為12V的電源（電壓保持不變），一個量程為0～0.6A的電流表，一個量程為0～3V的電壓表，阻值為20Ω的定值電阻，最大阻值約為5Ω的滑動變阻器各一個，開關(guān)和導線若干。請合理選擇器材設計實驗，比較精確地測出約為10Ω的未知電阻Rx的阻值。要求：
（1）畫出實驗電路圖；
（2）寫出主要的實驗步驟和需要測量的物理量；
（3）寫出待測電阻Rx的數(shù)學表達式（用已知量和測量量表示）。
【分析】（1）若只用20Ω的定值電阻與未知電阻串聯(lián)，接在12V的電源上，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓大約為8V，未知電阻兩端的電壓約為4V，都超過了電壓表的量程，方案不行；若只用滑動變阻器與未知電阻串聯(lián)，接在12V的電源上，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，滑動變阻器移到最大阻值端，其兩端的電壓約為4V，未知電阻兩端的電壓約為8V，也都超過了電壓表的量程；所以需要把未知電阻、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)起來，且滑動變阻器移到最大阻值端，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，未知電阻兩端的電壓大約為V，定值電阻兩端的電壓大約為V，滑動變阻器兩端的電壓大約為V，所以電壓表要接在滑動變阻器兩端。
（2）根據(jù)電路圖連接好電路，將滑片移到最大阻值端，測量出滑動變阻器兩端的電壓U1和電路中的電流I1，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，計算出電源電壓；再適當移動滑片，再測量出滑動變阻兩端的電壓U2和電路中的電流I2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，計算出電源電壓；聯(lián)立方程求出未知電阻的阻值；
【解答】（1）若只用20Ω的定值電阻與未知電阻串聯(lián)，接在12V的電源上，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，定值電阻兩端的電壓大約為8V，未知電阻兩端的電壓約為4V，都超過了電壓表的量程，方案不行；若只用滑動變阻器與未知電阻串聯(lián)，接在12V的電源上，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，滑動變阻器移到最大阻值端，其兩端的電壓約為4V，未知電阻兩端的電壓約為8V，也都超過了電壓表的量程；所以需要把未知電阻、定值電阻和滑動變阻器串聯(lián)起來，且滑動變阻器移到最大阻值端，根據(jù)串聯(lián)電路分壓規(guī)律可知，未知電阻兩端的電壓大約為V＞3V，定值電阻兩端的電壓大約為V＞3V，滑動變阻器兩端的電壓大約為V＜3V，所以電壓表要接在滑動變阻器兩端，電路設計如圖所示。
（2）①根據(jù)電路圖連接好電路，將滑片移到最大阻值端，閉合開關(guān)，測量出滑動變阻器兩端的電壓U1和電路中的電流I1，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，計算出電源電壓U＝Ux+U0+U1＝I1Rx+I1R0+U1……①；
②再適當移動滑片，再測量出滑動變阻兩端的電壓U2和電路中的電流I2，根據(jù)串聯(lián)電路電壓規(guī)律，計算出電源電壓U＝Ux′+U0′+U1′＝I2Rx+I2R0+U2……②；聯(lián)立①②方程求出未知電阻的阻值；
（3）未知電阻Rx的表達式是Rx＝。
故答案是：（1）電路圖如圖所示；
（2））①根據(jù)電路圖連接好電路，將滑片移到最大阻值端，閉合開關(guān)，測量出滑動變阻器兩端的電壓U1和電路中的電流I1；
②再適當移動滑片，再測量出滑動變阻兩端的電壓U2和電路中的電流I2；
（3）未知電阻Rx的表達式是Rx＝。
實驗序號
U/V
I/A
R/Ω
1
2
3
待測小燈泡電阻
R=（R1+R2+R3）/3=
分類
串聯(lián)電路
并聯(lián)電路
電路圖
電流
特點
串聯(lián)電路中各處電流相等
并聯(lián)電路的干路總電流等于各支路電流之和
電壓
特點
串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各電阻兩端電壓之和
并聯(lián)電路中，各支路兩端的電壓相等，且都等于電源電壓
電阻
特點
串聯(lián)電路的總電阻，等于各串聯(lián)電阻之和；
若有n個相同的電阻R0串聯(lián)，則總電阻為；
把幾個導體串聯(lián)起來相當于增大了導體的長度，所以總電阻比任何一個串聯(lián)分電阻都大。
并聯(lián)電阻中總電阻的倒數(shù)，等于各并聯(lián)電路的倒數(shù)之和；
若只有兩個電阻R1和R2并聯(lián)，則總電阻R總= eq \f(R1R2, R1+R2) ；
若有n個相同的電阻R0并聯(lián)，則總電阻為；
把幾個電阻并聯(lián)起來相當于增加了導體的橫截面積，所以并聯(lián)總電阻比每一個并聯(lián)分電阻都小。
分配
特點
串聯(lián)電路中，電壓的分配與電阻成正比
并聯(lián)電路中，電流的分配與電阻成反比
電路
作用
分壓（…）
分流（…）
實驗序號
衣服材質(zhì)
衣服面料層數(shù)
長波紫外線透過率
1
全棉T恤（黑色）
1
5%
2
全棉T恤（白色）
1
10%
3
天蠶絲T恤（白色）
1
12%
4
天蠶絲T恤（白色）
2
6%
5
化纖T恤（白色）
1
28%
6
化纖T恤（白色）
2
14%

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