电压与电阻考点“速递”

□常生

电压与电阻考点“速递”

□常生

电压和电阻是电学的两个重要物理量，与其相关联的电压表的用法，串联和并联电路中电压的特点，用电表判断电路故障、用滑动变阻器改变灯泡的亮度等知识点向来都是学好电学的入门关，为此在单元学习结束后有必要进行分类解读.

一、用电压表测量电压

例1 如图1所示，电路中开关S闭合时电压表测量的是（ ）.

图1

A.电源电压

B.L1两端的电压

C.L2两端的电压

D.L1两端的电压和电源电压之和

解析：把电压表作为电路元件，根据电路中电流的方向，分别标出电路中电流的分支处和汇合处，就可以发现电压表与灯泡L2并联，即电压表测量的是L2两端的电压.

答案：C

点评：电压表要测量哪个元件的电压，电压表就应与该元件并联，即电压表的两接线柱应直接与该元件的两端相接，中间不能出现电源或其他用电器.本题不能认为电压表与L1并联或电压表与电源并联.

二、串、并联电路中电压的关系

例2（2015·南充）如图2（a）所示电路中，当闭合开关后，两只电压表

的指针偏转均如图2（b）所示，则电阻R1和R2两端的电压分别为（ ）.

图2

A.6V 1.5V

B.7.5V 1.5V

C.1.5V 7.5V

D.1.5V 6V

解析：由电路图知，两电阻R1、R2串联，电压表V1测R2两端的电压，电压表V2测电源电压.电压表V2的示数应大于电压表V1的示数，而两电压表指针位置相同，可知，电压表V2量程为0～15V，电源电压为U= 7.5V，电压表V1量程为0～3V，R2两端的电压为U2=1.5V，R1两端的电压为U1=U-U2=7.5V-1.5V=6V.

答案：A

点评：求解部分电路两端的电压一般需要做到：（1）认清电路连接方式；（2）确定两电压表所测电压的大小，进而确定两电压表的示数；（3）根据串联电路电压的特点，推导部分用电器两端的电压大小.

三、用电表判断电路故障

例3（2015·凉山）如图3所示的电路中，电源电压保持不变.当开关S闭合后，只有—个电表的示数发生变化；若电路中只有一处故障，且只发生在电阻R或小灯泡L上，则（ ）.

图3

A.电流表A的示数发生变化，电阻R断路

B.电压表V的示数发生变化，小灯泡L短路

C.电压表V的示数发生变化，小灯泡L断路

D.电流表A的示数发生变化，电阻R短路

解析：开关闭合，若R断路，电压表和电流表的示数都不发生变化；若R短路，则电压表和电流表的示数都发生变化，A、D都不符合题意.电压表与小灯泡L并联，若L短路，电压表也短路，开关闭合，其示数不发生变化，但电流表示数发生变化，B不符合要求；若L断路，电流表示数不发生变化，电压表示数发生变化，C符合要求.

答案：C

点评：本题可用尝试法来分析.因为电路只有一处故障，且只

发生在电阻R或小灯泡L上，可分别尝试电阻R或小灯泡L短路或断路，看发生的现象，然后与选项相对照，从而找出正确选项.

四、滑动变阻器的连接

例4（2015·武威）如图4所示的电路中，有几根导线尚未连接，请用笔划线代替导线补上.补上后要求：（1）两灯泡并联；（2）电流表测灯L1的电流；（3）闭合开关后，向左端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗.

图4

解析：被连接电路的要求是：两灯泡并联；电流表测灯L1的电流，说明电流表应串联在L1支路中；闭合开关后，向左端移动滑动变阻器的滑片P，两灯均变暗，说明向左移动滑片，滑动变阻器连入电路的电阻变大.

答案：如图5所示

图5

点评：连接的实物电路应满足所有的要求.因此，认清电路结构、熟识滑动变阻器的用法、明确串联和并联电路的特点是正确解答这类试题的关键.

五、用滑动变阻器改变灯泡的亮度

例5 如图6所示，电源电压一定，利用滑动变阻器调节电灯能从最亮到熄灭，下列电路能达到要求的是（ ）.

图6

解析：A中，滑动变阻器与灯泡并联，滑片P滑到左端时，电源短路，不符合题意；B中，滑动变阻器的滑片P向左或向右滑时，只能改变灯泡亮度，不能使灯泡熄灭，不符合题意；C中，滑动变阻器的滑片P使灯泡短路，灯泡始终不亮，不符合题意；D中，滑片P滑到右端时，灯泡短路，能够实现灯泡由亮到灭，符合题意.

答案：D

点评：解答本题应注意：（1）导线与哪部分电路并联，哪部分电路就会短路，此时这部分电路上的用电器都不工作；（2）滑片在滑动过程中，要避免电源短路现象的发生；（3）设计的电路还要符合滑动变阻器能够调节电灯从最亮到熄灭这一要求.

六、探究影响导体电阻大小的因素

例6 （2016·贺州）如图7所示，在探究影响导体电阻大小因素的实验中，导线a、b、c粗细相同，b、d粗细不同，a、b、d长度相同.

图7

（1）该实验是通过观察_____的示数间接比较导线电阻的大小.

（2）选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_____有关.

（3）选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的_____有关.

（4）选用导线______分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关.

（5）影响导体电阻大小因素除了上述因素外，还可能跟_____有关.

解析：（1）当接入电路的导体不同时，可通过观察电流表示数来比较导体电阻的大小；

（2）由图知，导线a、b的粗细、长度均相同、材料不同，选用导线a、b分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的材料有关；

（3）由图知，导线b、c的粗细、材料均相同、长度不同，选用导线b、c分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的长度有关；

（4）由图知，导线b、d的长度、材料均相同、粗细不同，选用导线b、d分别接入电路中，是为了探究电阻大小跟导体的横截面积有关；

（5）影响导体电阻大小的因素除了导体的材料、长度、横截面积外，还有温度.

答案：（1）电流表 （2）材料（3）长度 （4）b、d（5）温度

点评：导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积、温度有关，在探究导体电阻大小与这些因素的关系时，应该用控制变量法来分析实验现象，描述实验结论.用灯泡的亮度或电流表的示数来反映电路中电阻的大小，这种研究问题的方法称为转换法.