第４讲 电流、电压、电阻专题复习
本知识板块包括电学的三个最基本的物理量电流I、电压U和电阻R，以及把它们有机结合起来的电路知识.
常考的知识点有：电流方向的确定，连实物图和设计电路，电路的三种状态（尤其是短路），识别电路的两种连接方式及串联、并联电路的电流和电压特点等知识.
第1节 电路图
[重点考点]
电路图是每年中招必考的内容，它包括三种题：已知电路图连接实物、由实物连接画电路图和根据要求设计电路.解决这三种题的要点都是“会读电路（或实物连接）图”.怎么读电路图呢？我们可以从电源的正极出发，沿电流方向读出每条支路上的元件（包括电流的分支点和汇合点），最后回到电源的负极.在读电路图时，电流表可以看成是“导线”，电压表可以看成“断路”，也可先把电压表去掉，弄明白电路的连接方式，并把电路连接完成后，最后把电压表并联到所测电路的两端.
[中考常见题型]
例1 根据图1中的图甲连实物图乙.
思路分析：先读电路图：电流由正极出发，经过开关和滑动变阻器后分两支，一支路通过电流表A、电灯L1回到负极，另一支经过电灯L2回到负极.这样边读边连即可完成解题.答案如图2.
点评：在连接电路实物时，一定要注意分支点，本题中电流流过滑动变阻器后分两支，也就是说滑动变阻器在干路上.导线ba的a端接电流表的c端（“3”接线柱）更好.另外还要注意滑动变阻器的连接方法（一般为“一上一下”，当滑片位于一端时，要把最大阻值接入电路）和电表正负接线柱的接法.根据电路图连接实物和由实物连接画出电路图的解题要点是相同的.又如图3所示，你能读出电路的连接情况并画出电路图吗？（A图电流由正极出发，过开关以后分两支，一支经电流表和电灯乙回负极，另一支经电灯甲回负极；B图电流从正极出发，经过开关和电流表后分两支，一支经电灯乙回负极，另一支经电灯甲回负极.A图的电流表在支路上，测的是通过乙灯的电流，B图中电流表在干路上测的是两灯并联后的总电流.电路图略）
由于实物图的接线太多，不宜评卷，近几年中招题中，多把实物图的连接只留一两条接线让你完成.如2007年湖北黄冈卷，就是采用这种方式考查电路的连线.
例2 （2007年黄冈）在用电流表、电压表测小灯泡功率的实验时，灯泡上标有“3.4V”字样.小红设计了实验电路图，如图4甲所示，并连接了部分实物电路，如图4乙所示.请帮助小红完成实物电路的连接.
思路分析：本题解题的方法同前面所讲的一样，把电压表去掉，首先完成主电路的连接，即根据电路图首先把电源、开关、电流表、滑动变阻器和小灯泡串联起来，然后再把电压表并到小灯泡的两端.在连接的过程中要注意滑动变阻器的对应关系（如要求滑片向右移动时，电阻变大）和电压表的量程（0～15 V）.如图5所示.
例3 刘刚同学在物理实践活动中，准备设计一种测定油箱内油面高度的装置．所用器材和电路元件如图6所示，R是滑动变阻器，它的金属滑片是杠杆的一端，R′是定值电阻，油量表由电压表改装而成．要求：油面浮标上升时，油量表的示数变大；反之，油量表的示数变小．请你帮助刘刚同学将定值电阻R′和油量表连入电路合适的位置．
思路分析：根据题目要求即油量表是电压表，且浮标上升时，滑动变阻器接入电路的阻值变小，油量表的示数要变大，所以，电阻R′应和滑动变阻器串联（若二者并联，油量表将测量电源的电压，示数不会变化），根据串联电路中电压的分配和电阻成正比的特点，油量表只能并在电阻R′两端.答案如图7所示.
第2节 电流的方向
[重点考点]
电荷的定向移动形成电流，这里所指的电荷，可能是正电荷，也可能是负电荷，也可以是正、负电荷同时移动.如金属导电靠的是负电荷（自由电子）的定向移动，酸、碱、盐的水溶液导电，靠的是正、负离子的同时移动等.不管是什么电荷形成的电流，物理学中规定正电荷定向移动的方向为电流的方向.所以，在金属导体中，电流的方向和自由电子移动的方向相反.
[中考常见题型]
例4 电视机显像管尾部的热灯丝发射出来的电子高速撞击到荧光屏上，使荧光屏发光，则在显像管内的电流方向是_____.
思路分析：因为显像管内的电流是热灯丝发射出来的电子定向移动形成的，电子定向移动的方向是从热灯丝到荧光屏，所以电流的方向是从荧光屏到显像管.
点评：关于电流的方向，中招常从两个方面考查：一是从电荷的移动方向上，如上题；二是从电路上，在电源的外部，电流的方向是从电源的正极出发，经用电器回到电源的负极，在电源内部，电流是从电源的负极流向正极.如图8所示，闭合开关后，电灯中电流的方向是从B流向A.
第3节 电路的三种状态
[重点考点]
电路有三种状态：通路、断路和短路.在这三种状态中，中招考查短路知识点的题较多.短路有两种情况：电源短路和用电器短路.电源短路是指有一根导线直接从电源的正极连接到负极，这样电路中电流很大，容易烧坏电源和电路；用电器短路是指某一用电器的两个接线柱间有一根导线相连，使该用电器不能工作.
[中考常见题型]
例5 （2006年河北课改区）如图9所示，电源电压一定，关于电路的工作情况，下列说法正确的是（）.
A. 只闭合S1时，两只灯泡是串联的
B. 若先闭合S1，再闭合S2，电压表读数不变，电流表读数变大
C. 若电压表和电流表位置对调，闭合S1、S2后，则两表都被烧坏
D. 若灯L1被短路，闭合S1、S2后，则灯L1不亮，电流表损坏
思路分析：只闭合S1时，电流从正极出发，经开关S1、电流表、灯L1后回到负极，这时，电路中只有一个灯泡发光，所以选项A错误.
先闭合S1时，电压表测的是灯L1两端的电压，也是电源电压，电流表测的是通过灯L1的电流.再闭合S2，两电灯并联，电压表测的依然是灯L1两端的电压，也是电源电压，电流表测的是两灯并联后的总电流，所以，电压表的示数不变，电流表的示数变大.选项B正确.
若两表位置对调，由于电压表的电阻很大，在电路中相当于“断路”，电路中几乎没有电流通过，所以，电流表不会被烧坏，电压表显示的依然是电源电压，两表都不会被烧坏.选项C错误.
开关都闭合后，电路中只有两个支路，当灯L1支路被短路（可以把灯L1看成导线）时，跟它并联的L2支路也被短路，两灯都不亮，电流表容易被烧坏.电压表也被短路，其示数为零，不会被烧坏.所以选项D错误.选B.
点评：这是一个结合实物电路的连接来分析电路的三种状态的综合题，此实物图的分析难度大，可以先画出它的电路图，如图10所示，再进行分析，这样就更方便快捷些.一定要明确，从电路的分支点到电路的汇合点，若有一条路是导线，那么跟该支路并联的所有支路都被短路，电流全部从这条导线支路通过.另外，在分析电路的连接情况时，可以先把电压表看成“断路”，电流表看成“导线”，电路的连接情况清楚后，再确定两表所测的对象.在设计电路时，绝对不允许电源被短路.如图11所示，你能分析当开关都断开时和开关都闭合时电路的连接情况吗？（开关都断开时，电阻R1和R3是串联的，电流表测电路中的电流，电压表测电阻R3两端的电压；当开关都闭合时，电阻R3被短路，电压表也被短路，电阻R1和R2并联，电流表测干路上的总电流）
第4节 串、并联电路的特点和识别
[重点考点]
串联电路的特点是：电流只有一个回路，一个用电器停止工作，其他的用电器都不能工作.并联电路的特点是：电流有两个以上的回路，一个用电器是否工作，不影响其他的用电器.中考常用两种方式切入考查此知识点，一是从实际生活中表现出来的电现象上考查，如红绿灯电路是怎样连接的，根据红、黄、绿三灯都可以单独工作这种常见现象，可判断它们是并联的；节日小彩灯的连接方式，题目中交待，当一个灯泡坏了，其他的灯泡都不能工作，根据这一现象，判断小彩灯的连接方式是串联的.二是根据电路图进行判断.若电流从正极流到负极的过程中有分支，则电路是并联的，若没有分支，电路是串联的.
[中考常见题型]
例6 （2007年福州）抽油烟机装有照明灯和排气扇.使用中，有时需要它们单独工作，有时需要它们同时工作.下图所示的四个电路中，你认为符合上述要求的是（）.
思路分析：根据题目要求，两用电器能单独工作，可以判断它们一定是并联的，而且开关应在各自的支路上.选A.
点评：判断电路的串联和并联的题型有两种：一是判断实际电路的串、并联，这时需判断用电器能否单独工作，能单独工作的各用电器间是并联的，否则不是；二是判断电路图的串、并联关系时，看电流从正极流到负极过程中有没有分支，若有，分支的几条支路间的用电器就是并联的.
第5节 电流表和电压表在电路中的连接
[重点考点]
电流表必须跟被测电路串联，电压表必须跟被测电路并联.中考常以填“○”中电表类型的形式考查这个知识点.而且，判断电流表测的是通过哪个用电器的电流，电压表测的是哪部分电路两端的电压，也常常出现在命题中.
[中考常见题型]
例7 （2007年兰州）如图12所示电路中，甲、乙两处分别接入电流表或电压表.当开关闭合后，为使两灯均能发光，则（）.
A． 甲接电流表，乙接电压表
B． 甲、乙均接电流表
C． 甲、乙均接电压表
D． 甲接电压表，乙接电流表
思路分析：因为要求两灯均能发光，所以，甲表一定要通过电流，应是电流表，乙表一定不能通过电流，故乙表就应是电压表.选A.
点评：因为电流表相当于导线，可以通过电流，电压表在电路中相当于断路，可以认为不能通过电流，因此，在填电表时，需要通过电流的地方应填上电流表，不需要通过电流的地方应填上电压表.怎么样，试试吧？如图13所示，试在甲、乙两个“○”内填上电压表或电流表的符号，使两灯组成并联电路．（参考答案：甲表是电流表，乙表是电压表）
第6节 电压表测的是哪部分电路两端的电压
[重点考点]
电压表跟哪部分电路并联，就测哪部分电路两端的电压.那么，如何判断电压表并联在哪部分电路两端呢？请同学们通过下面的例题仔细体会.
[中考常见题型]
例8 如图14所示，开关闭合后电压表所测的是灯_____两端的电压.
思路分析：电压表在电路中要与所测的电路并联.电压表一端接a点，一端接b点，由于导线上的电压可以忽略不计，因此我们可以把电压表的左接线柱沿导线由a点移至c点，把右接线柱由b点移至d点，改画成如图15所示的电路，可以清楚地看到，电压表测的是电灯L2两端的电压.填“L2”.
点评：很容易错误地认为电压表测的是电灯L1和电源两端的电压.应该注意：电压表是用来测电路两端电压的，一是测用电器两端的电压，二是测电源两端的电压.所以，电压表，要么跟用电器并联，测用电器两端的电压；要么跟电源并联，测电源两端的电压，不能认为电压表跟电源和用电器并联.
判断电压表测哪部分电路两端的电压时，可用“移点法”，原则是电压表在电路中的接点只能在导线（或开关、电流表）上移动，不能过用电器.移动后就可以清楚地看到电压表测哪个用电器的电压了.
第7节 电阻的属性
[重点考点]
电阻是导体本身的一种性质，它的大小由导体本身的材料、长度和横截面积决定，与是否通过电流和两端是否有电压无关，但自身温度的变化会对电阻产生影响.多数金属导体的电阻随温度的升高而增大，例如白炽灯的电阻；也有少数导体的电阻随温度的升高而减小，例如石墨的电阻.电阻的大小可用公式R=U/I来测量或计算.在相同的电压下，也可用通过电流的大小来比较电阻的大小.
[中考常见题型]
例9 把甲、乙两段电阻线接在相同的电压下，通过甲电阻线的电流大于通过乙电阻线的电流，忽略温度的影响，下列判断中错误的是（ ）.
A． 当它们材料、粗细都相同时，甲线长乙线短
B． 当它们材料、长度都相同时，甲线粗乙线细
C． 当它们长度、粗细都相同时，两线的材料一定不同
D． 甲、乙两电阻线的材料、长短、粗细不可能完全相同
思路分析：题意已说明，在相同的电压下，甲电阻线的电流大，所以甲的电阻一定较小.当它们材料、粗细相同时，甲电阻线较短；当它们材料、长度相同时，甲电阻线线粗；当它们长度、粗细相同时，两电阻线线的材料一定不同.总之，甲、乙两电阻线的材料、长度和横截面积一定不会都相同.选A.
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