第４講 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.

第1節 電路圖

[重點考點]

電路圖是每年中招必考的內容，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，最后把電壓表并聯到所測電路的兩端.

[中考常見題型]

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，一支路通過電流表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.又如圖3所示，你能讀出電路的連接情況并畫出電路圖嗎？（A圖電流由正極出發，過開關以后分兩支，一支經電流表和電燈乙回負極，另一支經電燈甲回負極；B圖電流從正極出發，經過開關和電流表后分兩支，一支經電燈乙回負極，另一支經電燈甲回負極.A圖的電流表在支路上，測的是通過乙燈的電流，B圖中電流表在干路上測的是兩燈并聯后的總電流.電路圖略）

由于實物圖的接線太多，不宜評卷，近幾年中招題中，多把實物圖的連接只留一兩條接線讓你完成.如2007年湖北黃岡卷，就是采用這種方式考查電路的連線.

例2 （2007年黃岡）在用電流表、電壓表測小燈泡功率的實驗時，燈泡上標有“3.4V”字樣.小紅設計了實驗電路圖，如圖4甲所示，并連接了部分實物電路，如圖4乙所示.請幫助小紅完成實物電路的連接.

思路分析：本題解題的方法同前面所講的一樣，把電壓表去掉，首先完成主電路的連接，即根據電路圖首先把電源、開關、電流表、滑動變阻器和小燈泡串聯起來，然后再把電壓表并到小燈泡的兩端.在連接的過程中要注意滑動變阻器的對應關系（如要求滑片向右移動時，電阻變大）和電壓表的量程（0～15 V）.如圖5所示.

例3 劉剛同學在物理實踐活動中，準備設計一種測定油箱內油面高度的裝置．所用器材和電路元件如圖6所示，R是滑動變阻器，它的金屬滑片是杠桿的一端，R′是定值電阻，油量表由電壓表改裝而成．要求：油面浮標上升時，油量表的示數變大；反之，油量表的示數變小．請你幫助劉剛同學將定值電阻R′和油量表連入電路合適的位置．

思路分析：根據題目要求即油量表是電壓表，且浮標上升時，滑動變阻器接入電路的阻值變小，油量表的示數要變大，所以，電阻R′應和滑動變阻器串聯（若二者并聯，油量表將測量電源的電壓，示數不會變化），根據串聯電路中電壓的分配和電阻成正比的特點，油量表只能并在電阻R′兩端.答案如圖7所示.

第2節 電流的方向

[重點考點]

電荷的定向移動形成電流，這里所指的電荷，可能是正電荷，也可能是負電荷，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.

[中考常見題型]

例4 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，中招常從兩個方面考查：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8所示，閉合開關后，電燈中電流的方向是從B流向A.

第3節 電路的三種狀態

[重點考點]

電路有三種狀態：通路、斷路和短路.在這三種狀態中，中招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.

[中考常見題型]

例5 （2006年河北課改區）如圖9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. 若燈L1被短路，閉合S1、S2后，則燈L1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、燈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，電壓表測的是燈L1兩端的電壓，也是電源電壓，電流表測的是通過燈L1的電流.再閉合S2，兩電燈并聯，電壓表測的依然是燈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，所以，電流表不會被燒壞，電壓表顯示的依然是電源電壓，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，當燈L1支路被短路（可以把燈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10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.如圖11所示，你能分析當開關都斷開時和開關都閉合時電路的連接情況嗎？（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）

第4節 串、并聯電路的特點和識別

[重點考點]

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.中考常用兩種方式切入考查此知識點，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，題目中交待，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.

[中考常見題型]

例6 （2007年福州）抽油煙機裝有照明燈和排氣扇.使用中，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.

點評：判斷電路的串聯和并聯的題型有兩種：一是判斷實際電路的串、并聯，這時需判斷用電器能否單獨工作，能單獨工作的各用電器間是并聯的，否則不是；二是判斷電路圖的串、并聯關系時，看電流從正極流到負極過程中有沒有分支，若有，分支的幾條支路間的用電器就是并聯的.

第5節 電流表和電壓表在電路中的連接

[重點考點]

電流表必須跟被測電路串聯，電壓表必須跟被測電路并聯.中考常以填“○”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.

[中考常見題型]

例7 （2007年蘭州）如圖12所示電路中，甲、乙兩處分別接入電流表或電壓表.當開關閉合后，為使兩燈均能發光，則（）.

A． 甲接電流表，乙接電壓表

B． 甲、乙均接電流表

C． 甲、乙均接電壓表

D． 甲接電壓表，乙接電流表

思路分析：因為要求兩燈均能發光，所以，甲表一定要通過電流，應是電流表，乙表一定不能通過電流，故乙表就應是電壓表.選A.

點評：因為電流表相當于導線，可以通過電流，電壓表在電路中相當于斷路，可以認為不能通過電流，因此，在填電表時，需要通過電流的地方應填上電流表，不需要通過電流的地方應填上電壓表.怎么樣，試試吧？如圖13所示，試在甲、乙兩個“○”內填上電壓表或電流表的符號，使兩燈組成并聯電路．（參考答案：甲表是電流表，乙表是電壓表）

第6節 電壓表測的是哪部分電路兩端的電壓

[重點考點]

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.

[中考常見題型]

例8 如圖14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，改畫成如圖15所示的電路，可以清楚地看到，電壓表測的是電燈L2兩端的電壓.填“L2”.

點評：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兩端的電壓時，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.

第7節 電阻的屬性

[重點考點]

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=U/I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.

[中考常見題型]

例9 把甲、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，甲電阻線較短；當它們材料、長度相同時，甲電阻線線粗；當它們長度、粗細相同時，兩電阻線線的材料一定不同.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.