電壓與電阻考點“速遞”

□常生

電壓與電阻考點“速遞”

□常生

電壓和電阻是電學的兩個重要物理量，與其相關聯(lián)的電壓表的用法，串聯(lián)和并聯(lián)電路中電壓的特點，用電表判斷電路故障、用滑動變阻器改變燈泡的亮度等知識點向來都是學好電學的入門關，為此在單元學習結束后有必要進行分類解讀.

一、用電壓表測量電壓

例1 如圖1所示，電路中開關S閉合時電壓表測量的是（ ）.

圖1

A.電源電壓

B.L1兩端的電壓

C.L2兩端的電壓

D.L1兩端的電壓和電源電壓之和

解析：把電壓表作為電路元件，根據(jù)電路中電流的方向，分別標出電路中電流的分支處和匯合處，就可以發(fā)現(xiàn)電壓表與燈泡L2并聯(lián)，即電壓表測量的是L2兩端的電壓.

答案：C

點評：電壓表要測量哪個元件的電壓，電壓表就應與該元件并聯(lián)，即電壓表的兩接線柱應直接與該元件的兩端相接，中間不能出現(xiàn)電源或其他用電器.本題不能認為電壓表與L1并聯(lián)或電壓表與電源并聯(lián).

二、串、并聯(lián)電路中電壓的關系

例2（2015·南充）如圖2（a）所示電路中，當閉合開關后，兩只電壓表

的指針偏轉均如圖2（b）所示，則電阻R1和R2兩端的電壓分別為（ ）.

圖2

A.6V 1.5V

B.7.5V 1.5V

C.1.5V 7.5V

D.1.5V 6V

解析：由電路圖知，兩電阻R1、R2串聯(lián)，電壓表V1測R2兩端的電壓，電壓表V2測電源電壓.電壓表V2的示數(shù)應大于電壓表V1的示數(shù)，而兩電壓表指針位置相同，可知，電壓表V2量程為0～15V，電源電壓為U= 7.5V，電壓表V1量程為0～3V，R2兩端的電壓為U2=1.5V，R1兩端的電壓為U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V.

答案：A

點評：求解部分電路兩端的電壓一般需要做到：（1）認清電路連接方式；（2）確定兩電壓表所測電壓的大小，進而確定兩電壓表的示數(shù)；（3）根據(jù)串聯(lián)電路電壓的特點，推導部分用電器兩端的電壓大小.

三、用電表判斷電路故障

例3（2015·涼山）如圖3所示的電路中，電源電壓保持不變.當開關S閉合后，只有—個電表的示數(shù)發(fā)生變化；若電路中只有一處故障，且只發(fā)生在電阻R或小燈泡L上，則（ ）.

圖3

A.電流表A的示數(shù)發(fā)生變化，電阻R斷路

B.電壓表V的示數(shù)發(fā)生變化，小燈泡L短路

C.電壓表V的示數(shù)發(fā)生變化，小燈泡L斷路

D.電流表A的示數(shù)發(fā)生變化，電阻R短路

解析：開關閉合，若R斷路，電壓表和電流表的示數(shù)都不發(fā)生變化；若R短路，則電壓表和電流表的示數(shù)都發(fā)生變化，A、D都不符合題意.電壓表與小燈泡L并聯(lián)，若L短路，電壓表也短路，開關閉合，其示數(shù)不發(fā)生變化，但電流表示數(shù)發(fā)生變化，B不符合要求；若L斷路，電流表示數(shù)不發(fā)生變化，電壓表示數(shù)發(fā)生變化，C符合要求.

答案：C

點評：本題可用嘗試法來分析.因為電路只有一處故障，且只

發(fā)生在電阻R或小燈泡L上，可分別嘗試電阻R或小燈泡L短路或斷路，看發(fā)生的現(xiàn)象，然后與選項相對照，從而找出正確選項.

四、滑動變阻器的連接

例4（2015·武威）如圖4所示的電路中，有幾根導線尚未連接，請用筆劃線代替導線補上.補上后要求：（1）兩燈泡并聯(lián)；（2）電流表測燈L1的電流；（3）閉合開關后，向左端移動滑動變阻器的滑片P，兩燈均變暗.

圖4

解析：被連接電路的要求是：兩燈泡并聯(lián)；電流表測燈L1的電流，說明電流表應串聯(lián)在L1支路中；閉合開關后，向左端移動滑動變阻器的滑片P，兩燈均變暗，說明向左移動滑片，滑動變阻器連入電路的電阻變大.

答案：如圖5所示

圖5

點評：連接的實物電路應滿足所有的要求.因此，認清電路結構、熟識滑動變阻器的用法、明確串聯(lián)和并聯(lián)電路的特點是正確解答這類試題的關鍵.

五、用滑動變阻器改變燈泡的亮度

例5 如圖6所示，電源電壓一定，利用滑動變阻器調節(jié)電燈能從最亮到熄滅，下列電路能達到要求的是（ ）.

圖6

解析：A中，滑動變阻器與燈泡并聯(lián)，滑片P滑到左端時，電源短路，不符合題意；B中，滑動變阻器的滑片P向左或向右滑時，只能改變燈泡亮度，不能使燈泡熄滅，不符合題意；C中，滑動變阻器的滑片P使燈泡短路，燈泡始終不亮，不符合題意；D中，滑片P滑到右端時，燈泡短路，能夠實現(xiàn)燈泡由亮到滅，符合題意.

答案：D

點評：解答本題應注意：（1）導線與哪部分電路并聯(lián)，哪部分電路就會短路，此時這部分電路上的用電器都不工作；（2）滑片在滑動過程中，要避免電源短路現(xiàn)象的發(fā)生；（3）設計的電路還要符合滑動變阻器能夠調節(jié)電燈從最亮到熄滅這一要求.

六、探究影響導體電阻大小的因素

例6 （2016·賀州）如圖7所示，在探究影響導體電阻大小因素的實驗中，導線a、b、c粗細相同，b、d粗細不同，a、b、d長度相同.

圖7

（1）該實驗是通過觀察_____的示數(shù)間接比較導線電阻的大小.

（2）選用導線a、b分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的_____有關.

（3）選用導線b、c分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的_____有關.

（4）選用導線______分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的橫截面積有關.

（5）影響導體電阻大小因素除了上述因素外，還可能跟_____有關.

解析：（1）當接入電路的導體不同時，可通過觀察電流表示數(shù)來比較導體電阻的大??；

（2）由圖知，導線a、b的粗細、長度均相同、材料不同，選用導線a、b分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的材料有關；

（3）由圖知，導線b、c的粗細、材料均相同、長度不同，選用導線b、c分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的長度有關；

（4）由圖知，導線b、d的長度、材料均相同、粗細不同，選用導線b、d分別接入電路中，是為了探究電阻大小跟導體的橫截面積有關；

（5）影響導體電阻大小的因素除了導體的材料、長度、橫截面積外，還有溫度.

答案：（1）電流表 （2）材料（3）長度 （4）b、d（5）溫度

點評：導體的電阻與導體的材料、長度、橫截面積、溫度有關，在探究導體電阻大小與這些因素的關系時，應該用控制變量法來分析實驗現(xiàn)象，描述實驗結論.用燈泡的亮度或電流表的示數(shù)來反映電路中電阻的大小，這種研究問題的方法稱為轉換法.