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，與其相關聯的電壓表的用法，串聯和并聯電路中電壓的特點，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，就可以發現電壓表與燈泡L2并聯，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，即電壓表的兩接線柱應直接與該元件的兩端相接，中間不能出現電源或其他用電器.本題不能認為電壓表與L1并聯或電壓表與電源并聯.

二、串、并聯電路中電壓的關系

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，電壓表V1測R2兩端的電壓，電壓表V2測電源電壓.電壓表V2的示數應大于電壓表V1的示數，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；（3）根據串聯電路電壓的特點，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—個電表的示數發生變化；若電路中只有一處故障，且只發生在電阻R或小燈泡L上，則（ ）.

圖3

A.電流表A的示數發生變化，電阻R斷路

B.電壓表V的示數發生變化，小燈泡L短路

C.電壓表V的示數發生變化，小燈泡L斷路

D.電流表A的示數發生變化，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都不發生變化；若R短路，則電壓表和電流表的示數都發生變化，A、D都不符合題意.電壓表與小燈泡L并聯，若L短路，電壓表也短路，開關閉合，其示數不發生變化，但電流表示數發生變化，B不符合要求；若L斷路，電流表示數不發生變化，電壓表示數發生變化，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，看發生的現象，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；（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；電流表測燈L1的電流，說明電流表應串聯在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、明確串聯和并聯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，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，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，要避免電源短路現象的發生；（3）設計的電路還要符合滑動變阻器能夠調節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來比較導體電阻的大小；

（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象，描述實驗結論.用燈泡的亮度或電流表的示數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.