專題16電壓和電阻（講義）

一、和鍋機(jī)理

一、電壓

1.什么是電壓

（1）電壓作用是使電路中的自由電荷定向移動(dòng),形成電流；電源是提供電壓的裝置。

（2）電路中獲得持續(xù)電流的條件?：①電路中有電源（或電路兩端有電壓）；②電路是

通路。

注：說電壓時(shí)，要說“某電路或AB”兩端的電壓（如圖（1）所示，1、2兩端電壓或者

2、3兩端電壓）；說電流時(shí)，要說通過“某電阻、某支路或某元件（如圖（1）,通過電池

的電流或者通過電阻R的電流）”的電流。

2.電壓的單位：在國(guó)際單位制中，電壓?jiǎn)挝皇欠兀ê?jiǎn)稱為伏,符號(hào)是工）；甩壓常用

單位還有：壬伏（kV）、毫伏（mV）、微伏（MV）o

換算關(guān)系：lkV=100DV,lV=jOOOmV,lmV=1000uVo

（2）生活中常見電壓值：一節(jié)干電池L&V,一節(jié)蓄電池2V,家庭用電電壓儂V,安全

電壓不高于36Vo

圖（1）常見電路圖（2）電流表圖（3）電壓表

3.電壓測(cè)量（如圖（3）所示）：（1）測(cè)量?jī)x器：電壓表，符號(hào)是①;

（2）讀數(shù)時(shí)，看清接線柱上標(biāo)的吊:程（3V、15V兩個(gè)量程）、分度值（3V最程分度值

是0.IV,15V路程分度值是0.5V）；

（3）使用規(guī)則：①電壓表要在聯(lián)在電路中；②電流從電壓表的“正接線柱”流入，“負(fù)

接線柱”流出，否則指針會(huì)反他。③被測(cè)電壓丕要超過電壓表的最大量程。

注意：①被測(cè)電壓超過電壓表的最大量程時(shí)，不僅測(cè)不出電壓值，電壓表的指針還會(huì)被

打老，甚至燒壞電壓表。②選擇量程：實(shí)驗(yàn)室用電壓表有兩個(gè)量程，-3V和075V。測(cè)量

時(shí)，先選大量程，若被測(cè)也壓在3V?15V可測(cè)量；若被測(cè)電壓小于3V則換用小的量程，若被

測(cè)電壓大于15V則換用更大量程的電壓表。

4.電流表、電壓表的比較：見表（1）。

表（1）電流表與電壓表比較（以表（2）、表（3）為例）

比較內(nèi)容電流表電壓表

符號(hào)@?

連接串聯(lián)并聯(lián)

直接連接電源不能能

量程0.6A、3A3V、15V

異

每大格0.2A、1AIV、5V

每小格0.02As0.1A0.IV、0.5V

很小，幾乎為零，相當(dāng)于短路（相當(dāng)于導(dǎo)

內(nèi)阻很大相當(dāng)于開路

線）

同調(diào)零：讀數(shù)時(shí)看清量程和分度值：正接線柱流入，負(fù)接線柱流出；不能超過最大測(cè)量值

5.利用電流表、電壓表判斷電路故障：

（1）電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)，則故障原因可能是：①電壓表損壞;②電壓表

接觸不良;③與電壓表并裝的用電器短路。

（2）電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)，則故障原因可能是：①電流表短路②和電壓表并聯(lián)

的用電器開路。

（3）電流表電壓表均無示數(shù)，除了兩表同時(shí)短路外，最大的可能是主電路斷路導(dǎo)致無

電流。

二、電阻

1.定義：電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小:用符號(hào)比表示。

2.單位：在國(guó)際單位制中，電阻的單位是歐姆（符號(hào)是Q）（規(guī)定：如果導(dǎo)體兩端的電

壓是IV,通過導(dǎo)體的電流是1A,這段導(dǎo)體的電阻是1Q）；常用單位還有「歐（符號(hào)k。）、

型（MQ）；換算：lMG=1000kQ,lkQ=1000Qo

3.影響導(dǎo)體電阻大小的因素：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的?種性質(zhì),它的大小決定于導(dǎo)體

的材料、長(zhǎng)度和橫截面積,還與溫度有關(guān)。材料、橫截面積一定時(shí)，導(dǎo)體越是，電阻越大;

材料、長(zhǎng)度一定時(shí)，導(dǎo)體橫截面積越小，電阻越大；大多數(shù)導(dǎo)體的電阻隨溫度的升高而皿。

三、變阻器

1.變阻器：能改變接入電路中電阻大小的元件。常見的變阻器可分為滑動(dòng)變阻器和電

阻箱。

2.滑動(dòng)變阻器

（1）構(gòu)造：由瓷筒、線圈、滑片、金屬棒、接線柱組成；變阻原理：通過改變接入電

路中的電阻線的長(zhǎng)度來改變電阻,如圖（1）所示。

圖（1）滑動(dòng)變阻器

（2）原理：改變接入電路中電阻線的長(zhǎng)度來改變電阻。

（3）作用：通過改變接入電路中的電阻來改變電路中的電流和電壓。

（4）銘牌.：如一個(gè)滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50Q、2A”表示的意義是最大阻值是50。，允

許通過的最大電流是2Ao

（5）正確使用：①應(yīng)串聯(lián)在電路中使用:②接線要“一上一一下”；③通電前應(yīng)把阻值

調(diào)至最大的地方。

①電壓表應(yīng)與被測(cè)用電器并聯(lián)。

②電壓表介入電路時(shí)，應(yīng)使電流從電壓表的“正接線柱”流入，從“負(fù)接線柱”

流出。否則指針會(huì)反偏。

③被測(cè)電壓不要超過電壓表的量程。

④量程范圍內(nèi)，電壓表可直接接到電源兩極上，測(cè)電源電壓。

⑤在預(yù)先不能預(yù)測(cè)被側(cè)電壓值時(shí)，應(yīng)先進(jìn)行試觸。

危害：被測(cè)電壓超過電壓表的最大量程時(shí)，不僅測(cè)不出電壓值，電壓表的指針還會(huì)被

打彎甚至燒壞電壓表。

選擇量程：實(shí)驗(yàn)室用電壓表有兩個(gè)量程，0?3V和。?15V。測(cè)量時(shí)，先選大量程，進(jìn)

行試觸，若被測(cè)電壓在3V?15V可測(cè)量，若被測(cè)電壓小于3V則換用小的量程，若被測(cè)電壓

大于15V則換用更大量程的電壓表。

(6)電流表、電壓表的比較

電流表電壓表

符號(hào)-?-

連接方式串聯(lián)并聯(lián)

直接連接電源兩極不能能

異里性00.6A；03A03V；015V

每大格0.2A；1AIV：5V

每小格0.02A；0.1A0.IV；0.5V

分析電路時(shí)內(nèi)阻很小，視為短路內(nèi)阻很大，視為開路

使用前應(yīng)先調(diào)零；讀數(shù)時(shí)，分清量程和分度值，電流從“正”接線

同

柱流入，從“負(fù)”接線柱流出，測(cè)量不能超過最大測(cè)量值

★重點(diǎn)二：電阻概念

1.電阻

(1)電阻表示導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的大小。符號(hào):R。

(2)國(guó)際單位：歐姆。規(guī)定：如果導(dǎo)體兩端的電壓是IV,通過導(dǎo)體的電流是1A,這

段導(dǎo)體的電阻是1Q。

常用單位:千歐、兆歡。1MQ=1O6Q,lkQ=103Qo

（3）了解一些電阻值：手電筒的小燈泡，燈絲的電阻為幾歐到十幾歐。日常用的白熾

燈，燈絲的電阻為幾百歐到幾千歐。實(shí)驗(yàn)室用的銅線，電阻小于百分之幾歐。

★重點(diǎn)三：串并聯(lián)電路電壓關(guān)系

1.串并聯(lián)電路的電壓規(guī)律：

（1）串聯(lián)電路：串聯(lián)電路的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和。U=Ui+U2+-

（2）并聯(lián)電路：在盧聯(lián)電路中，各支路用電器兩端的電壓相等；且等于息電壓

（U=Ui=U2=--）o

2.串聯(lián)分壓：因?yàn)榇译娐分校娏髦挥?條路可走，所以各處電流相等，而電壓卻

因?yàn)橛须娮瓒环至耍源?lián)電路中，各處電流相等，各段電壓等于總電壓（串聯(lián)電路分

壓）。

★難點(diǎn)一：變阻器

（1）滑動(dòng)變阻器：構(gòu)造：瓷筒、電阻絲（阻值很大）、滑片P、金屬桿、接線柱，

（2）變阻原理：通過改變接入電路中的電阻線的長(zhǎng)度來改變電阻。

（3）使用方法：①根據(jù)銘牌選擇合適的滑動(dòng)變阻器；②滑動(dòng)變阻器應(yīng)串聯(lián)在電路

中；③接法是“一上一下”接；④接入電路前（閉合開關(guān)前）應(yīng)將滑動(dòng)變阻器調(diào)到阻值

最大處。

（4）銘牌：某滑動(dòng)變阻器標(biāo)有“50。、1.5A”字樣，50Q表示滑動(dòng)變阻器的最大阻值

為50Q或變阻范圍為0?50Q。1.5A表示滑動(dòng)變阻器允許通過的最大電流為1.5A。

（5）作用：①通過改變電路中的電阻，逐漸改變電路中的電流和部分電路兩端的電

壓；②保護(hù)電路。

（6）優(yōu)缺點(diǎn)：能夠逐漸連續(xù)改變連入電路的電阻，但不能表示連入電路的阻值是多

少。

（7）電阻箱的讀數(shù)方法

A：旋盤式：各旋盤下小三角指示的數(shù)X面板上標(biāo)記的倍數(shù)，然后加在一起，就是電阻

箱接入電路的電阻值。

B：插孔式：插入的不讀，不插入的讀。

三、考交方向

1.電壓與電壓測(cè)量

典例一：（2020?綏化）如圖所示的電路中，電源電壓不變，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，燈泡L

正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，下列說法正確的是（

A.電流表示數(shù)不變B.電壓表示數(shù)變小

C.燈泡L變亮I）.燈泡L與電阻R并聯(lián)

【答案】Do

【解析】D、當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，為燈的簡(jiǎn)單電路，電流表測(cè)燈的電流，電壓表測(cè)電源電

壓，燈泡L正常發(fā)光；當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)燈與R并聯(lián)，DE確；

B、當(dāng)開關(guān)S閉合時(shí)，電流表測(cè)干路電流，電壓表測(cè)電源電壓，電壓表示數(shù)不變，B錯(cuò)

誤；

AC、根據(jù)并聯(lián)電路各支路互不影響，通過燈的電流不變，燈的亮度不變，C錯(cuò)誤,

由并聯(lián)電路電流的規(guī)律，電流表示數(shù)變大，A錯(cuò)誤。故選：Do

典例二：（2020?廣東）如圖所示，圖甲中電壓表的分度值為V,讀數(shù)為

_V；若使用前出現(xiàn)如圖乙所示的情況，則原因是_____O

【答案】（1）01;（2）2.3；（3）電壓表未調(diào)零。

【解析】由甲圖知，電壓表的量程為（）?3V,分度值為0.IV,示數(shù)為2.3V。

由乙圖知，電壓表的指針未指在0刻度線處，原因是電壓表未調(diào)零。

2.影響導(dǎo)體電阻的因素

影響因素：（材料、長(zhǎng)短L、橫截面積S、溫度T）。

1.實(shí)驗(yàn)原理：在電壓不變的情況下，通過電流的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化。（也可

以用串聯(lián)在電路中小燈泡亮度的變化來研究導(dǎo)體電阻的變化）

2.實(shí)驗(yàn)方法：控制變量法。

3.結(jié)論：導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，它的大小決定于導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度和

橫截面積，還與溫度有關(guān)。與電壓和電流的大小無關(guān)。

4.結(jié)論理解：

導(dǎo)體電阻的大小由導(dǎo)體本身的材料、長(zhǎng)度、橫截面積決定。與是否接入電路、與外加

電壓及通過電流大小等外界因素均無關(guān)，所以導(dǎo)體的電限是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)。

典例三：（2020?襄陽）某物埋興趣小組在“探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系”

實(shí)驗(yàn)中，他們?cè)谌鐖D所示電路中的小〃兩點(diǎn)間接入待研究的電阻絲，電源電壓恒定。忽略

電阻絲電阻隨溫度變化的影響，待用電阻絲的規(guī)格如表格所示。

序號(hào)材料長(zhǎng)度橫截面積

1碳鋼合金絲LS

2銀鋁合金絲2LS

3銀珞合金絲L2S

4銀鋁合金絲2L2S

（1）他們應(yīng)選擇序號(hào)為的兩根電阻絲來研究；

（2）從表中所給電阻絲的規(guī)格看，還可以用這曲電任絲來做另一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)，即探究導(dǎo)

體電阻大小與導(dǎo)體的關(guān)系，這次你應(yīng)該選擇序號(hào)為______的兩根電阻絲來做實(shí)驗(yàn)。

【答案】（1）3、4；⑵橫截面積;（3）2、4。

【解析】（1）要探究導(dǎo)體電阻大小與導(dǎo)體長(zhǎng)度的關(guān)系，根據(jù)控制變量法的思路，應(yīng)該選

擇材料和橫截面積都相同的兩根電阻絲。從表格中可知，序號(hào)3和序號(hào)4的材料、橫截面積

都相同，所以應(yīng)選擇序號(hào)3與序號(hào)4的兩根電阻絲來研究。

（2）從表中所給電阻絲的規(guī)格看，序號(hào)2、3、4的材料都相同，長(zhǎng)度和橫截面積不完全

相同，而序號(hào)2和4的材料、長(zhǎng)度都相同，只有橫截面積不同，故可以用2、4探究電阻與

橫截面積的關(guān)系。

典例四：（2019?海南）如圖所示是某電子秤內(nèi)部簡(jiǎn)化電路。R。是定值電阻，R、是壓敏

電阻，阻值隨壓力增大而減小，電源電壓保持不變。閉合開關(guān)，當(dāng)R、上壓力增大時(shí)，隨之減

小的是（）。

A.通過R、的電流B.通過電的電流C.Ri兩端的電壓D.電兩端的電壓

【答案】Co

【解析】由圖知，R。與R*串聯(lián)接在電路中，當(dāng)K上壓力增大時(shí)，其阻值減小，則電路中

的電流1增大，即通過K和Ro的電流均增大；又由歐姆定律Uo=lR?,得《兩端的電壓Uo增

大；根據(jù)串聯(lián)電路的電壓規(guī)律URo+Ux,得UEU—UO,由于U不變，U。增大，則壓敏電阻兩端

的電壓U*減小。故應(yīng)選C

典例五：（2020?長(zhǎng)沙）如圖所示的鋁絲是將一個(gè)白熾燈去除玻璃罩制成的，閉合開關(guān)

S,小燈泡L發(fā)光，鴇絲不發(fā)光，向鋁線吹氣時(shí)，小燈泡L變亮，用酒精燈給鴇絲加熱，小

燈泡L逐漸變暗直至熄滅，由實(shí)驗(yàn)可知（）。

Lf

A.鴇絲的電阻隨溫度升高而減?。?/p>

B.向鈣絲吹氣時(shí)，色絲電阻變?。?/p>

C.給鴿絲加熱時(shí)，電路中的電流變大；

【）.小燈泡L發(fā)光而鴇絲不發(fā)光是因?yàn)橥ㄟ^鴇絲的電流小于小燈泡L的電流

【答案】Bo

【解析】閉合開關(guān)S,小燈泡L發(fā)光，鋁絲不發(fā)光，向鴇線吹氣時(shí)，小燈泡L變亮，說

明通過小燈泡的電流變大，則鴿絲的電阻減??；

用酒精燈對(duì)白熾燈的鴇絲加熱，鴿絲的溫度升高，觀察到小燈泡L的亮度明顯變暗，說

明通過小燈泡L的電流變小，鴿絲的電阻增大；

由于銬絲和小燈泡串關(guān)接入電路中，則通過它們的電流是相同的；

綜上所述，ACD錯(cuò)誤，B正確。故選：Bo

3.變阻器的連接

典例五：（2019?天津）如圖是滑動(dòng)變阻器的結(jié)構(gòu)和連入電路的示意圖，當(dāng)滑片「向

左滑動(dòng)時(shí)，連入電路的電阻變小的是（）。

【答案】Ao

【解析】A、圖中滑片向左移動(dòng)時(shí)，電阻絲接入部分變短，連入的阻值變小，符合題意;

B、同時(shí)接入上方兩接線柱，相當(dāng)于接入?導(dǎo)線，滑片移動(dòng)，接入電阻不變，不合題意;

C、同時(shí)接入下方兩接線柱，相當(dāng)于接入一定值電隹，滑片移動(dòng)，接入的電阻值不變,

不合題意；

D、滑片向左移動(dòng)時(shí)，電阻絲接入部分變長(zhǎng)，接入電路中的電阻變大，不符合題意。故

選Ao

4.串并聯(lián)電路電壓關(guān)系

典例六：（2020?揚(yáng)州）在“探究串聯(lián)電路電壓的特點(diǎn)”實(shí)驗(yàn)中：

某實(shí)驗(yàn)小組分別測(cè)量了串聯(lián)電路兩端的總電壓U和燈泡Ll、L2兩端的電壓3、U?數(shù)據(jù)如

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若L燈絲斷了，觀察到電壓表％示數(shù)為,電壓表5示數(shù)

為O

（3）該實(shí)驗(yàn)還有待改進(jìn)，請(qǐng)寫出其中一點(diǎn)：o

【解答】解：（1）由圖表可知，該小組由此得出串聯(lián)電路的總電壓與各部分電壓的關(guān)

系是：Ui+U2=U；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，若Li燈絲斷了，電壓表明測(cè)燈L兩端的電壓此時(shí)是電源的電壓，電

壓表明示數(shù)為2.6V：由于電路斷路,電壓表V?測(cè)燈必兩端的電壓，示數(shù)為0V：

（3）該實(shí)驗(yàn)還有待改進(jìn)，電路中換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

故答案為：（l）lh+U2=U；（2）2.6V；OV；（3）換不同規(guī)格的小燈泡再進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)。

5.電路故障分析

1.電流表示數(shù)正常而電壓表無示數(shù)

“電流表示數(shù)正常”表明主電路為通路，”電壓表無示數(shù)”表明無電流通過電IK表。

則故障原因可能是：①電壓表損壞：②電壓表接觸不良：③與電壓表并聯(lián)的用電器短

路。

2.電壓表有示數(shù)而電流表無示數(shù)

“電壓表有示數(shù)”表明電路中有電流通