電流、電壓、電阻專題復習

本知識板塊包括電學的三個最基本的物理量電流I、電壓U和電阻R，以及把它們有機結合起來的電路知識．

常考的知識點有：電流方向的確定，連實物圖和設計電路，電路的三種狀態（尤其是短路），識別電路的兩種連接方式及串聯、并聯電路的電流和電壓特點等知識．

一、 電路圖

電路圖是電學考試的必考的內容，它包括三種題：已知電路圖連接實物，由實物連接畫電路圖和根據要求設計電路.解決這三種題的要點都是“會讀電路（或實物連接）圖”，怎么讀電路圖呢？我們可以從電源的正極出發，沿電流方向讀出每條支路上的元件（包括電流的分支點和匯合點），最后回到電源的負極.在讀電路圖時，電流表可以看成是“導線”，電壓表可以看成“斷路”，也可先把電壓表去掉，弄明白電路的連接方式，并把電路連接完成后，再把電壓表并聯到所測電路的兩端．

例1 根據圖1中的圖甲連實物圖乙．

思路分析：先讀電路圖：電流由正極出發，經過開關和滑動變阻器后分兩支，一支通過電流表A、電燈L1回到負極，另一支經過電燈L2回到負極．這樣邊讀邊連即可完成解題．答案如圖2．

點評：在連接電路實物時，一定要注意分支點．本題中電流流過滑動變阻器后分兩支，也就是說滑動變阻器在干路上．導線ba的a端接電流表的c端（“3”接線柱）更好．另外還要注意滑動變阻器的連接方法（一般為“一上一下”，當滑片位于一端時，要把最大阻值接入電路）和電表正、負接線柱的接法．根據電路圖連接實物和由實物連接畫出電路圖的解題要點是相同的．

二、 電流的方向

電荷的定向移動形成電流，這里所指的電荷，可能是正電荷，可能是負電荷，也可以是正、負電荷同時移動．如金屬導電靠的是負電荷（自由電子）的定向移動，酸、堿、鹽的水溶液導電，靠的是正、負離子的同時移動等．不管是什么電荷形成的電流，物理學中規定正電荷定向移動的方向為電流的方向．所以，在金屬導體中，電流的方向和自由電子移動的方向相反．

例2 電視機顯像管尾部的熱燈絲發射出來的電子高速撞擊到熒光屏上，使熒光屏發光，則在顯像管內的電流方向是 ．

思路分析：因為顯像管內的電流是熱燈絲發射出來的電子定向移動形成的，電子定向移動的方向是從熱燈絲到熒光屏，所以電流的方向是從熒光屏到顯像管．

點評：關于電流的方向，常從兩個方面考查：一是從電荷的移動方向上，如上題；二是從電路上，在電源的外部，電流的方向是從電源的正極出發，經用電器回到電源的負極，在電源內部，電流是從電源的負極流向正極．如圖3所示，閉合開關后，電燈中電流的方向是從B流向A．

三、 電路的三種狀態

電路有三種狀態：通路、斷路和短路．在這三種狀態中，考查短路知識點的題較多．短路有兩種情況：電源短路和用電器短路．電源短路是指有一根導線直接從電源的正極連接到負極，這樣電路中電流很大，容易燒壞電源和電路；用電器短路是指某一用電器的兩個接線柱間有一根導線相連，使該用電器不能工作．

例3 （2007年河北課改區中考題）如圖4所示，電源電壓一定，關于電路的工作情況，下列說法正確的是（）.

A． 只閉合S1時，兩只燈泡是串聯的

B． 若先閉合S1，再閉合S2，電壓表讀數不變，電流表讀數變大

C． 若電壓表和電流表位置對調，閉合S1、S2后，則兩表都被燒壞

D． 若L1被短路，閉合S1、S2后，L2不亮，電流表損壞

思路分析：只閉合S1時，電流從正極出發，經開關S1、電流表、L1后回到負極，這時，電路中只有一個燈泡發光，所以選項A錯誤．

先閉合S1時，電壓表測的是L1兩端的電壓，也是電源電壓，電流表測的是通過L1的電流．再閉合S2，兩電燈并聯，電壓表測的依然是L1兩端的電壓，也是電源電壓，電流表測的是兩燈并聯后的總電流．所以，電壓表的示數不變，電流表的示數變大．選項B正確．

若兩表位置對調，由于電壓表的電阻很大，在電路中相當于“斷路”，電路中幾乎沒有電流通過，電壓表顯示的依然是電源電壓，所以，兩表都不會被燒壞．選項C錯誤．

開關都閉合后，電路中只有兩個支路，當L1支路被短路（可以把L1看成導線）時，跟它并聯的L2支路也被短路，兩燈都不亮，電流表容易被燒壞．電壓表也被短路，其示數為零，不會被燒壞．所以選項D錯誤．選B．

點評：這是一個結合實物電路的連接來分析電路的三種狀態的綜合題，此實物圖的分析難度大，可以先畫出它的電路圖，如圖5所示，再進行分析，這樣就更方便快捷些．一定要明確，從電路的分支點到電路的匯合點，若有一條路是導線，那么跟該支路并聯的所有支路都被短路，電流全部從這條導線支路通過．另外，在分析電路的連接情況時，可以先把電壓表看成“斷路”，電流表看成“導線”，電路的連接情況清楚后，再確定兩表所測的對象．在設計電路時，絕對不允許電源被短路．

四、 串、并聯電路的特點和識別

串聯電路的特點是：電流只有一個回路，一個用電器停止工作，其他的用電器都不能工作．并聯電路的特點是：電流有兩個以上的回路，一個用電器是否工作，不影響其他的用電器．考查此知識點時，一是從實際生活中表現出來的電現象上考查，如紅綠燈電路是怎樣連接的，根據紅、黃、綠三燈都可以單獨工作這種常見現象，可判斷它們是并聯的；節日小彩燈的連接方式，題目中交代，當一個燈泡壞了，其他的燈泡都不能工作，根據這一現象，判斷小彩燈的連接方式是串聯的．二是根據電路圖進行判斷．若電流從正極流到負極的過程中有分支，則電路是并聯的；若沒有分支，電路是串聯的．

例4 （2007年福州市中考題）抽油煙機裝有照明燈和排氣扇．使用時，有時需要它們單獨工作，有時需要它們同時工作．下圖所示的四個電路中，你認為符合上述要求的是（）.

思路分析：根據題目要求，兩用電器能單獨工作，可以判斷它們一定是并聯的，而且開關應在各自的支路上．選A．

五、 電流表和電壓表在電路中的連接

電流表必須跟被測電路串聯，電壓表必須跟被測電路并聯．試題中常以填“○”中電表類型的形式考查這個知識點．而且，判斷電流表測的是通過哪個用電器的電流，電壓表測的是哪部分電路兩端的電壓，也常常出現在命題中．

例5 如圖6所示的電路中，甲、乙、丙分別接入電壓表或電流表．當開關閉合后，兩燈均能正常發光，則（）.

A． 若兩燈串聯，則甲、乙為電壓表，丙為電流表

B． 若兩燈串聯，則甲、丙為電壓表，乙為電流表

C． 若兩燈并聯，則甲、乙為電壓表，丙為電流表

D． 若兩燈并聯，則甲、丙為電壓表，乙為電流表

思路分析：若兩燈串聯，甲、丙兩表中一定不能有電流通過，所以甲、丙為電壓表；乙表一定有電流通過，所以乙為電流表．若兩燈并聯，則甲、丙兩表中一定有電流通過，所以甲、丙為電壓表；乙表中一定不能有電流通過，所以乙表為電壓表．綜上所述，選A、D．

六、 電壓表測的是哪部分電路兩端的電壓

電壓表跟哪部分電路并聯，就測哪部分電路兩端的電壓，那么，如何判斷電壓表并聯在哪部分電路兩端呢？請同學們通過下面的例題仔細體會．

例6 如圖7所示，開關閉合后電壓表所測的是燈＿＿＿＿＿＿＿兩端的電壓．

思路分析：電壓表在電路中要與所測的電路并聯．電壓表一端接a點，一端接b點，由于導線上的電壓可以忽略不計，因此我們可以把電壓表的左接線柱沿導線由a點移至c點，把右接線柱由b點移至d點，改畫成圖8所示的電路，可以清楚地看到，電壓表測的電燈L2兩端的電壓．填“L2”．

點評：本題很容易錯誤地認為電壓表測的是電燈L1和電源兩端的電壓．應該注意：電壓表是用來測電路兩端電壓的，一是測用電器兩端的電壓，二是測電源兩端的電壓．所以，電壓表，要么跟用電器并聯，測用電器兩端的電壓；要么跟電源并聯，測電源兩端的電壓，不能認為電壓表跟電源和用電器并聯．

判斷電壓表測哪部分電路的端電壓時，可用“移點法”，原則是電壓表在電路中的接點只能在導線（或開關、電流表）上移動，不能過用電器．移動后就可以清楚地看到電壓表測哪個用電器的電壓了．

七、 電阻的屬性

電阻是導體本身的一種性質，它的大小由導體本身的材料、長度和橫截面積決定，與是否通過電流和兩端是否有電壓無關，但自身溫度的變化會對電阻產生影響．多數金屬導體的電阻隨溫度的升高而增大，例如白熾燈的電阻；也有少數導體的電阻隨溫度的升高而減小，例如石墨的電阻．電阻的大小可用公式R＝來測量或計算．在相同的電壓下，也可用通過電流的大小來比較電阻的大小．

例7 甲、乙兩段電阻線接在相同的電壓下，通過甲電阻線的電流大于通過乙電阻線的電流，忽略溫度的影響，下列判斷中錯誤的是（）.

A． 當它們材料、粗細都相同時，甲線長乙線短

B． 當它們材料、長度都相同時，甲線粗乙線細

C． 當它們長度、粗細都相同時，兩線的材料一定不同

D． 甲、乙兩電阻線的材料、長短、粗細不可能完全相同

思路分析：題意已說明，在相同的電壓下，甲電阻線的電流大，所以甲的電阻一定較小．當它們材料、粗細相同時，則甲電阻線較短；當它們材料、長度相同時，則甲電阻線線粗；當它們長度、粗細相同時，兩電阻線的材料一定不同．總之，甲、乙兩電阻線的材料、長度和橫截面積一定不會都相同．選A．

[練習]

1． 如圖9所示，你能讀出電路的連接情況并畫出電路圖嗎？

2． 如圖10所示，你能分析當開關都斷開時或開關都閉合時電路的連接情況嗎？

參考答案：1. 略．2. 開關都斷開時，電阻R1和R3是串聯的，電流表測電路中的電流，電壓表測電阻R3兩端的電壓；當開關都閉合時，電阻R3被短路，電壓表也被短路，電阻R1和R2并聯，電流表測干路上的總電流．

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文。”