第三部分 电路与电流
【知识结构】
一、 电路的组成：
1.定义：把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径.
2．各部分元件的作用：（1）电源：提供电能的装置；（2）用电器：工作的设备；（3）开关：控制用电器或用来接通或断开电路；（4）导线：连接作用,形成让电荷移动的通路
二、电路的状态：通路、开路、短路
1．定义：（1）通路：处处接通的电路；（2）开路：断开的电路；（3）短路：将导线直接连接在用电器或电源两端的电路.
2．正确理解通路、开路和短路
三、电路的基本连接方式：串联电路、并联电路
四、电路图（统一符号、横平竖直、简洁美观）
五、电工材料：导体、绝缘体
1． 导体
（1） 定义：容易导电的物体；（2）导体导电的原因：导体中有自由移动的电荷；
2． 绝缘体
（1）定义：不容易导电的物体；（2）原因：缺少自由移动的电荷
六、电流的形成
1．电流是电荷定向移动形成的；
2．形成电流的电荷有：正电荷、负电荷.酸碱盐的水溶液中是正负离子,金属导体中是自由电子.
七.电流的方向
1．规定：正电荷定向移动的方向为电流的方向；
2．电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反；
3．在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极.
八、电流的效应：热效应、化学效应、磁效应
九、电流的大小：I=Q/t
十、电流的测量
1．单位及其换算：主单位安（A）,常用单位毫安（mA）、微安（μA）
2．测量工具及其使用方法：（1）电流表；（2）量程；（3）读数方法（4）电流表的使
用规则.
十一、电流的规律：（1）串联电路：I=I1+I2;(2)并联电路：I=I1+I2
【方法提示】
1．电流表的使用可总结为（一查两确认,两要两不要）
（1）一查：检查指针是否指在零刻度线上；
（2）两确认：①确认所选量程.②确认每个大格和每个小格表示的电流值.两要：一
要让电流表串联在被测电路中；二要让电流从“＋”接线柱流入,从“－”接线柱流出；③两不要：一不要让电流超过所选量程,二不要不经过用电器直接接在电源上.
在事先不知道电流的大小时,可以用试触法选择合适的量程.
2．根据串并联电路的特点求解有关问题的电路
（1）分析电路结构,识别各电路元件间的串联或并联；
（2）判断电流表测量的是哪段电路中的电流；
（3）根据串并联电路中的电流特点,按照题目给定的条件,求出待求的电流.
第四部分 欧姆定律
一、电压
1、电源的作用是给电路两端提供电压；电压是电路中产生电流的原因.电路中有电流,就一定有电压；电路中有电压,却不一定有电流,因为还要看电路是否是通路.
2、电压用字母U表示,单位是伏特,简称伏,符号是V.常用单位有千伏（KV,1KV = 103V）和毫伏（mV,1mV = 10-3V）.家庭照明电路的电压是220V；一节干池的电压是1.5V；对人体安全的电压不高于36V.
3、电压表的使用：A、电压表应该与被测电路并联；当电压表直接与电源并联时,因为电压表内阻无穷大,所以电路不会短路,所测电压就是电源电压.B、电压表的正接线柱接电源正级,负接线柱接电源负极度.C、根据被测电路的不同,可以选择“0 ~ 3V”和“0 ~ 15V”两个量程.
4、电压表的读数方法：A、看接线柱确定量程.B、看分度值（每一小格代表多少伏）.C、看指针偏转了多少格,即有多少伏.
5、电池串联,总电压为各电池的电压之和；相同电池关联,总电压等于其中一支电池的电压.
二、探究串联电路中电压的规律
1、实验步骤：A、提出问题；B、猜想或假设；C、设计实验；D、进行实验；D、分析和论证、E、评估；F、交流（大体内容相同即可,有些步骤可省略）
2、在串联电路中,总电压等于各用电器的电压之和.
三、电阻
1、容易导电的物体叫导体,如铅笔芯、金属、人体、大地等；不容易导电的物体叫绝缘体,如橡胶、塑料、陶瓷等.导电能力介于两者之间的叫半导体,如硅金属等.
2、导体对电流的阻碍作用叫电阻,用R表示,单位是欧姆,简称欧,符号是Ω.常用单位有千欧（KΩ,1KΩ = 103Ω）和兆欧（MΩ,1MΩ = 106Ω）,它在电路图中的符号为 .
3、影响电阻大小的因素有：A、材料；B、长度；C、横截面积；D、温度.一般情况下,某一导体被制造出来以后,其电阻除了随温度的变化有一点改变之外,我们就近似地认为其电阻不变了,它也不会随着电压、电流的变化而变化.
4、某些导体在温度下降到某一温度时,就会出现其电阻为0的情况,这就是超导现象,这时这种导体就叫超导体.
5、滑动变阻器的工作原理是：电阻部分由涂有绝缘层的电阻丝绕在绝缘管上,通过滑片在上面滑动从而改变接入电路的电阻大小.所以滑动变阻器的正确接法是：一上一下的接.它在电路图中的符号是
它应该与被测电路串联.
四、欧姆定律
1、欧姆定律是由德国物理学家欧姆在1826年通过大量的实验归纳出来的.
2、欧姆定律：导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体两端的电阻成反比.公式为：I = U / R ,变形公式有：U = I R , R = U / I
3、欧姆定律使用注意：A、单位必须统一,电流用A,电压用V,电阻用Ω；B、不能把这个公式理解为：电阻与电压成正比,与电流成反比,因为电阻常规情况下是不变的.
4、用电器正常工作时的电压叫额定电压；正常工作时的电流叫额定电流；但是生活中往往达不到这个标准,所以用电器实际工作时的电压叫实际电压,实际工作时的电流叫实际电流.
5、当电路出现短路现象（电路中电源不经过用电器而直接被接通的情况）时,根据I = U / R 可知,因为电阻R很小,所以电流会很大,从而会导致火灾.
五、测量小灯泡的电阻
1、根据欧姆定律公式 I = U / R 的变形 R = U / I 可知,求出了小灯泡的电压和电流,就可以计算出小灯泡的电阻,这种方法叫做伏安法.
2、电路图：
3、测量时注意：A、闭合开关前,滑动变阻器应该滑到电阻最大端；B、测量电阻时,应该先观察小灯泡的额定电压,然后测量时使用的电压应该按照从额定电压依次降低测量.C、可以将几次测量的结果求平均值,以减小误差.
4、测量过程中,电压越低,小灯泡越暗,温度越低,因此电阻会略小一点.
六、欧姆定律和安全用电
1、对人体安全的电压应该不高于36V,因为根椐欧姆定律 I = U / R 可知,在电阻不变的情况下,电压越高,通过人体电流就会越大,所以高压电对人体来说是非常危险的.
2、我们不能用潮湿的手去触摸电器,因为人的皮肤潮湿时,电阻会变小,从而会增大触电的可能性.一般情况下,不要靠近高近带电体,不要接触低压带电体.
3、雷电是自然界一种剧烈的放电现象,对人来说是非常危险的,所以在有雷电现象时,不要站在大树或其它较高的导电物体下,也不能站到高处.
4、为了防止雷电对人们的危害,美国物理学家富兰克林发明了避雷针,让雷电通过金属导体进入大地,从而保证人或建筑物的安全.
第五部分 电功率
一、电能
1、电能可能同其它形式的能量转化而来,也可以转化为其它形式的能量.
2、电能用W表示,常用单位是千瓦时（KWh）,在物理学中能量的通用单位是焦耳（J）,简称焦.1KWh = 3.6 106J.
3、电能表是测量一段时间内消耗的电能多少的仪器.A、“220V”是指这个电能表应该在220V的电路中使用；B、“10（20）A”指这个电能表的额定电流为10安,在短时间内最大电流不超过20安；C、“50Hz”指这个电能表在50赫兹的交流电路中使用；D、“600revs/KWh”指这个电能表的每消耗一千瓦时的电能,转盘转过600转.
4、电能转化为其他形式能的过程是做功的过程,有多少电能发生了转化,就说电流做了多少功.实质上,电功就是电能,也用W表示,通用单位也是焦耳,常用单位是千瓦时.
二、电功率
1、电功率是表示消耗电能的快慢的物理量,用P表示,单位是瓦特,简称瓦,符号是W.常用单位有千瓦（KW）.1KW = 103W 1马力 = 735瓦.电功率的定义也可以理解为：用电器在1秒内消耗的电能.
2、电功率与电能、时间的关系： P = W / t 在使用时,单位要统一,单位有两种可用：（1）、电功率用瓦（W）,电能用焦耳（J）,时间用秒（S）；（2）、电功率用千瓦（KW）,电能用千瓦时（KWh,度）,时间用小时（h）.
3、1千瓦时是功率为1KW的用电器使用1h所消耗的电能.
4、电功率与电压、电流的关系公式： P = I U 单位：电功率用瓦（W）,电流用安（A）,电压用伏（V）.
5、用电器在额定电压下工作时的电功率（或者说用电器正常工作时的电功率）,叫做额定功率.
三、测量小灯泡的电功率
1、测量小灯泡电功率的电路图与测电阻的电路图一样.
2、进行测量时,一般要分别测量小灯泡过暗、正常发光、过亮时三次的电功率,但不能用求平均值的方法计算电功率,只能用小灯泡正常发光时的电功率.
四、电和热
1、电流通过导体时电能要转化成热,这个现象叫电流的热效应.
2、根据电功率公式和欧姆定律,可以得到： P = I2 R 这个公式表示：在电流相同的条件下,电能转化成热时的功率跟导体的电阻成正比.
3、当发电厂电功率一定,送电电压与送电电流成反比,输电时电压越高,电流就越小.此时因为输电线路上有电阻,根据P = I2 R 可知,电流越小时,在电线上消耗的电能就会越少.所以电厂在输电时提高送电电压,减少电能在输电线路上的损失.
4、电流的热效应对人们有有利的一面（如电炉、电热水器、电热毯等）,也有不利的一面（如电视机、电脑、电动机在工作时产生的热量）.我们要利用有利电热,减少或防止不利电热（如电视机的散热窗,电脑中的散热风扇,电动机的外壳铁片等）.
五、电功率和安全用电
根据公式 I = P / U 可知,家庭电路电压一定时,电功率越大,电流I也就越大.所以在家庭电路中：A、不要同时使用很多大功率用电器；B、不要在同一插座上接入太多的大功率用电器；C、不要用铜丝、铁丝代替保险丝,而且保险丝应该在可用范围内尽量使用细一些的.
五、熟记电学中基本量的规律和特点,进行电功、电功率和电热的计算
物理量 公 式 单位 测量仪器 串联电路特点 并联电路特点
（符号） （ 符号）
电功（W） W=UIt 焦耳（J） 电能表 W=W1+W2 W=W1+W2
W1: W2= R1: R2 W1: W2= : R2 : R1
电功率（P） P = W /t 瓦特（W） 电流表 P＝P1+P2 P＝P1+P2
P＝UI 电压表滑动变阻器 P1: P2= R1: R2 P1: P2= R2 : R1
（伏安法）
电热 Q=I2Rt 焦耳（J） Q=Q1+Q2 Q=Q1+Q2
（Q） Q1: Q2=R1: R2
欧姆定律
一、单项选择题
1．R1和R2是阻值大小不同的两个电阻,且R1＜R2,按图8-78所示四种方法连接后,分别接在同一电源两极,则电路中电流最小的是
[ ]
(南京市中考题)
2．串联后总电阻为10欧的两个电阻,并联后总电阻最大可达到
[ ]
A．2.4欧
B．2.5欧
C．5欧
D．1.25欧
3．将一根电阻值为R的电阻线接在某电源上,用电流表测得电路中的电流强度为1.2安培,将这根电阻线对折后再接到同一电源上,要测电路中的电流强度,则
[ ]
A．可以用电流表的“0～0.6A”这个量程
B．只能用电流表的“0～3A”这个量程
C．电流强度超过3A,电流表不能使用
D．条件不足,无法判断
4．两个电阻串联,电压之比为3∶4,若将这两个电阻并联在同一电源上,则电流之比为
[ ]
A．3∶4
B．4∶3
C．1∶1
D．3∶7
5．如图8-79所示,电源电压不变,要使电流表的读数最大,下列做法中正确的是
[ ]
A．S1、S2都断开
B．S1断开,S2闭合
C．S1闭合,S2断开
D．S1、S2都闭合
(山西省中考题)
6．如图8-80所示电路中,把一根粗细均匀的电阻丝变成圆环,A、B、C、D是环上四等分点,当闭合开关S后,滑片由B经C滑至D的过程中,电流表示数将
[ ]
A．由小变大
B．先变大后变小
C．由大变小
D．先变小后变大
7．三个电阻并联后的总电阻值
[ ]
A．一定比其中任何一个电阻值都大
B．一定比其中任何一个电阻值都小
C．一定等于各电阻的倒数之和
D．一定比其中最小的电阻值大,比其中最大的电阻值小
(河南省中考题)
8．如图8-81所示,电源电压不变,电路中的电阻为R,电压表的
读数为U,若要使电压表的读数变为 U,则下列方法可取的是
[ ]
A．在AC间串联一个阻值为3R的电阻
B．在CD间串联一个阻值为3R的电阻
C．在CD间并联一个阻值为3R的电阻
D．在DB间串联一个阻值为 的电阻
9．如图8-82所示研究,电流跟电压、电阻的关系,分“保持电阻不变”和“保持电压不变”两步进行,在“保持电阻不变”这一步实验要求
[ ]
A．保持R′滑片位置不变
B．保持R两端电压不变
C．保持R不变,调节R′的滑片到不同位置
D．保持电路中电流不变
10．有一个阻值Rx已看不清的电阻器,现要测出它的电阻值．某同学用现有的器材：电压表和电流表各一只,已知阻值的电阻R0一只、电池组一个、开关两个、导线若干条,连接成图8-83所示的四个电路,其中不能测出阻值Rx的是
[ ]
二、多项选择题
11．关于电流、电压、电阻的关系,下面说法正确的是
[ ]
A．在电压一定时,导体的电阻跟通过导体的电流成反比
B．在电阻一定时,通过导体的电流跟这段导体两端的电压成正比
C．在电流一定时,导体两端的电压跟导体的电阻成正比
D．导体中的电流跟这段导体两端的电压成正比,跟这段导体的电阻成反比
12．用铜制成的导体AC由长度相等的AB和BC两段组成,且AB段的横截面积是BC段横截面积的两倍,给它通电时
[ ]
A．电阻RAB＜RBC
B．在相同时间通过横截面积的电量QAB＞QBC
C．UAB＜UBC
D．IAB=IBC
13．如图8-84所示,电源电压6伏保持不变,电压表的示数为6伏,电路中可能出现的故障是
[ ]
A．L1发生了断路
B．L1发生了短路
C．L2发生了短路
D．L2发生了断路
14．在“伏安法测电阻”的实验中,某同学在操作时不小心将电流表与电压表的位置接反了,则
[ ]
A．电流表被烧坏
B．电压表被烧坏
C．电流表示数为零
D．电压表示数约为电源电压
三、填空题
15．有两个阻值相同的电阻,它们串联时的总电阻是并联时总电阻的________倍．
________联一个________的电阻．
17．如图8—85所示电路,电阻R1 = 6欧,开关断开时,电压表示数为9伏,此时电流表的示数为开关闭合时的3/4,则电阻R2 = ________欧,电源电压U = ________伏．
(大连市中考题)
18．两电阻串联时总电阻是36欧,并联时总电阻是8欧,这两个电阻分别是________和________．
19．如图8—86所示,电路中的电源电压不变,电阻R = 10欧,闭合开关S后,电流表的读数为I,当将一个阻值为________欧的电阻与电阻R________联时,电流表的读数为2I．
(安徽省中考题)
20．王明同学在修理电子玩具时,需要用一个75欧的电阻,现手边有阻值为300欧、100欧、60欧、40欧、35欧及15欧的电阻各一个,他可以选择其中________欧和________欧两个电阻________联来获得．
(辽宁省中考题)
21．电阻R1 = 10欧,R2 = 20欧,串联后接在电压为9伏的电源上,通过R1的电流强度是________安；并联后再接到上述电源上,这时通过R2的电流强度是________安,通过电源的电流强度是________安．
(甘肃省中考题)
22．如图8—87所示,电源两极间电压不变,R1 = 8欧,R2 = 12欧．当S1闭合S2断开,①、②都是电流表时,两表示数之比为________；当S1、S2都闭合,①、②都是电压表时,两表示数之比为________．
(北京市海淀区中考题)
23．在用伏安法测电阻时,已知待测电阻的阻值在10欧～20欧之间,现有电压为6伏的电池组,那么,在实验中电压表应选________的量程,电流表应选________的量程．
24．在图8—88所示的电路里,滑动变阻器R1的规格是“50欧 0.5安”,定值电阻R2的规格是“10欧1安”,电压表的量程是3伏,电流表的量程是0.6安,滑片P由b向a滑动的过程中,滑动变阻器的有效范围是________欧～________欧；电压表的变化范围是________伏～________伏；电流表示变化范围是________安～________安．
四、作图题
25．如图8—89所示,两电阻接入电路,在图中○内填上电压表或电流表．
26．如图8—90所示,R1 = 15欧,电压表示数为6伏,电流表示数为0.2安．已知图中矩形框内的电阻只能是下面四个电阻中的两个的连接,这四个电阻是：R2 = 10欧,R3 = 20欧,R4 = 40欧,R5 = 120欧,问矩形框内是哪两个电阻?怎样连接?作图表示．
五、综合题
27．白炽灯泡的灯丝,通常在开灯的瞬间烧断,而很少在正常发光时烧断,为什么?
28．根据“用电流表和电压表测电阻”的实验回答：
(1)这个实验的原理是根据________定律推出公式________然后计算出Rx的阻值．
(2)在下面的方框内画出你设计的实验电路图．
(3)实验时,滑动变阻器的作用是________,接通电路前应将它的阻值调到________位置．
(4)当某次电压表和电流表的示数如图8—91所示,则U = ________伏,I = ________安,电阻Rx = ________欧．
(辽宁省中考题)
29．如图8—92所示的电路中,R1的电阻是24欧姆,R2的电阻是8欧姆,电源电压不变．
(1)当开关S1、S2都闭合时,电压表的示数是12伏特,电流表的示数为0.8安培,求R3的阻值为多大?
(2)当开关S1、S2都断开时,电流表示数多大?
30．如图8—93所示的电路中,变阻器R0的滑片P在移动过程中,电压表的示数变化范围是0～4伏,电流表的示数范围是0.5安培～1安培,求电阻R的值?变阻器R0的最大阻值和电源电压U?
参考答案
一、
1．C
2．B
3．C
4．B
5．D
6．D
7．B
8．A
9．C
10．D
二、
11．B、C、D
12．A、C、D
13．A、C
14．C、D．
三、
15．4
16．并,25欧,串,300欧
17．18,12
18．24欧,12欧
19．10,并
20．60,15或40,35,串；300,100,并
21．0.3,0.45,1.35
22．2∶5,5∶3
23．0～15伏,0～0.6安
24．50欧,10,1伏,3,0.1安,0.3
四、
25．如图14所示
26．R2与R3串联或R4与R5并联
五、27．开灯瞬间灯丝温度低,正常发光时灯丝的温度高,开灯瞬
过灯丝的电流比正常发光时大得多
(4)2.6,0.42,6.2
29．(1)40欧；(2)0.38安
30．8欧,8欧,8伏