專題11電路及其應用

目錄

第一部分明晰學考要求·精準復習

第二部分基礎知識梳理·全面提升

第三部分考點精講精練·對點突破

考點一：電源和電流

考點二：導體的電阻

考點三：實驗—導體電阻率的測量

考點四：串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

考點五：實驗—使用多用電表

第四部分實戰(zhàn)能力訓練·滿分必刷

1、了解電源和電流；

2、了解導體的電阻；

3、知道實驗：導體電阻率的測量；

4、了解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路；

5、能知道使用多用電表。

知識點一、電源和電流

1．電源

（1）定義：電源是不斷把負電荷從搬運到從而維持正負極之間一定電勢差的裝置。

（2）導體中的在電場力作用下發(fā)生移動形成電流。

（3）電源的作用

①維持電路的兩端有一定的。

②使電路中保持持續(xù)電流。

③電路中的電源能把其它形式的能轉化為，從而保持電源正負極之間有持續(xù)的。

2．電流

（1）概念：電荷的移動形成電流。

（2）物理意義：反映了電流的程度。

（3）符號及單位：用符號I表示，單位是，符號為。常用的電流單位還有mA、μA，換算關

系為：1A＝103mA＝106μA。

（4）表達式：I＝。

（5）電流的方向：規(guī)定定向移動的方向為電流的方向，定向移動的方向為電流的反方向。

金屬導體中自由移動的電荷是自由電子，故電流的方向與自由電子定向移動的方向相反。

電流雖然有方向但是它遵循代數(shù)運算法則，電流不是而是。

（6）電流的微觀表達式

如圖所示，AB表示粗細均勻的一段導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速

率為v，設導體的長度為L，橫截面積為S，導體每單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量

QnLSq

為q。則導體AB中電流為I＝＝＝nqSv。

tL

v

知識點二、導體的電阻

1．電阻

（1）物理意義：電阻反映導體對電流的作用，電阻越，表明導體對電流的阻礙作用越。

（2）定義：加在導體兩端的電壓跟通過該導體的電流的叫做該導體的電阻。定義式：R＝。

（3）單位：在國際單位制中是：歐姆，符號是Ω，常用的電阻單位還有千歐kΩ和兆歐MΩ。1MΩ＝103Ω，

1kΩ＝103Ω。

2．電阻定律

（1）同種材料的導體，其R與它的長度l成，與它的橫截面積S成，還跟導體的有關。

（2）公式：R＝。

3．伏安特性曲線

（1）概念：用縱坐標表示電流I，橫坐標表示電壓U的圖象。

（2）形狀：①過原點的直線，對應元件叫元件，反之伏安特性曲線為過原點的直線的電子元件為

元件，如定值電阻等；②過原點的曲線，對應元件叫元件。

（3）意義：能形象直觀的反映出導體電阻的變化規(guī)律。

（4）線性元件與非線性元件

①線性元件：歐姆定律適用的元件。例如，金屬、電解質溶液，其伏安特性曲線是直線。

②非線性元件：歐姆定律不適用的元件。如下圖所示是二極管的伏安特性曲線，二極管具有單向導電

性。加正向電壓時，二極管電阻較小，通過二極管的電流較大；加反向電壓時，二極管的電阻較大，通過

二極管的電流很小。日光燈、霓虹燈，其伏安特性曲線也都是曲線。

4．電阻率

（1）計算公式：ρ＝。單位：

（2）意義：跟導體的材料有關，是反映材料導電性能的物理量。

（3）特性：電阻率與導體材料的有關，而與導體的和無關。金屬材料的電阻率隨溫

度升高而增大，利用電阻率隨溫度變化明顯的金屬制成電阻溫度計，利用電阻率幾乎不受溫度變化影響的

合金制成標準電阻。但絕緣體和半導體的電阻率卻隨溫度的升高而減小。

當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零成為超導體。

知識點三、實驗：導體電阻率的測量

1．實驗目的

（1）掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。

（2）掌握測量金屬絲電阻率的實驗原理和方法。

（3）了解伏安法測電阻的思路及實驗數(shù)據(jù)的處理方法，進一步測定金屬的電阻率。

lRS

2．實驗原理：由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測出金屬絲的長度和它的直徑d，計算出橫截面積S，并

Sl

用伏安法測出電阻Rx，即可計算出金屬絲的電阻率。

3．實驗器材：被測金屬絲，直流電源（4V），電流表（0～0。6A），電壓表（0～3V），滑動變阻

器（50Ω），開關，導線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺。

3．數(shù)據(jù)處理

（1）在求Rx的平均值時可用兩種方法

U

①公式法求電阻：測量多組電流、電壓值，用Rx＝求出對應的電阻后取平均值，不能對電流、電壓

I

取平均值。

②圖像法求電阻：作出U－I圖像，由圖像的斜率求出電阻值，在設定標度時要盡量使各點間的距離拉

大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側，個別偏離較遠的點可以不予考慮。

Sπd2U

（2）計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計算式ρ＝Rx＝即可求電阻絲的電阻率。

l4lI

7．誤差分析

（1）金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。

（2）采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的

測量值偏小。

（3）金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。

（4）由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。

知識點四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

一、串、并聯(lián)電路

1．串、并聯(lián)電路特點

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

電路圖

電流電路各處電流總電流等于各支路電流

電壓總電壓等于各部分電路電壓總電壓各支路電壓

電阻總電阻等于各部分電路電阻總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)

2．電壓、電流的分配關系

UU1U2Un

（1）串聯(lián)電路中各個電阻兩端電壓跟它們的阻值成。＝＝…＝＝I。

RR1R2Rn

（2）并聯(lián)電路中通過各個電阻的電流跟它的阻值成。IR＝I1R1＝I2R2…＝InRn。

二、伏安法測電阻的兩種接法

1．兩種接法的比較

內接法外接法

電路

電壓表示數(shù)：UV＝UR＋UA＞UR電壓表示數(shù)：UV＝UR

電流表示數(shù)：＝電流表示數(shù)：＝＋＞

誤差分析IAIRIAIRIVIR

UVURUVUR

R測＝＞＝R真R測＝＜＝R真

IAIRIAIR

誤差來源電流表的作用電壓表的作用

適用情況測大電阻測小電阻

2．電流表內、外接的選擇方法

（1）直接比較法：當Rx?RA時，采用法，當Rx?RV時，采用法，可記憶為“”。

（2）公式計算法

RVRx

當<即Rx＞RARV時，用電流表法；

RxRA

RVRx

當>即Rx＜RARV時，用電流表法；

RxRA

當Rx＝RARV時，兩種接法效果相同。

（3）試觸法：

如圖，把電壓表的可動接線端分別試接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，

說明電壓表的分流作用對電路影響大，應選用內接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作

用對電路影響大，所以應選外接法。

三、電表改裝

1．小量程電流表G（表頭）的三個主要參數(shù)：

（1）內阻Rg：小量程電流表G的電阻。

（2）滿偏電流Ig：小量程電流表G指針偏轉到最大刻度時的電流。

（3）滿偏電壓Ug：小量程電流表G通過滿偏電流時，加在它兩端的電壓，由歐姆定律可知：Ug＝IgRg。

2．電表的改裝

（1）電壓表改裝：將表頭一個較電阻，常被稱作電阻，如圖所示。

（2）電流表改裝：將表頭一個較電阻，常被稱作電阻，如圖所示。

小量程的表頭G改裝成電壓表V小量程的表頭G改裝成電流表A

內部

電路

R作用分壓分流

改裝后R＋Rg

U＝Ig（R＋Rg）I＝Ig

的量程R

量程擴UI

n＝n＝

大倍數(shù)UgIg

UIgRgRg

U＝Ig（R＋Rg）R＝－Rg＝（n－1）Rg，IgRg＝（I－Ig）RR＝＝，

擴大量IgI－Ign－1

程計算UI

其中n＝其中n＝

UgIg

RRgRg

總內阻Rv＝Rg＋R＝nRgRA＝＝

R＋Rgn

并聯(lián)在被測電路兩端，“＋”接線柱接電串聯(lián)在被測支路中，電流從“＋”接

使用

勢較高的一端線柱流入

【注意】（1）電表改裝的問題實際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計算問題，只要把表頭看成一個

電阻Rg即可。

（2）無論表頭改裝成電壓表還是電流表，它的三個參量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流

并不改變。

UU

（3）由改裝后電壓表的內阻RV＝R串＋Rg＝nRg（其中n＝＝）可知，電壓表量程越大，其分壓

UgIgRg

電阻R串越大，電壓表內阻RV越大。

R并RgRgI

（4）由改裝后電流表的內阻RA＝＝（其中n＝）可知，電流表的量程越大，其分流電阻R

R并＋RgnIg

并越小，電流表的內阻RA越小。

知識點五、實驗：練習使用多用電表

1．使用多用電表

（1）使用前應先調整，使指針指到零刻度。

（2）使用時應先將旋轉到與被測物理量對應的位置上并選擇合適的。

（3）不使用的時候應把選擇開關旋轉到位置。

（4）使用多用電表測量電壓、電流和電阻。

2．測電壓

（1）選擇直流電壓擋合適的，并將選擇開關旋至相應位置。

（2）將多用電表在待測電路兩端，注意紅表筆接觸點的電勢應比表筆接觸點的電勢高。

（3）根據(jù)表盤上相應量程的直流電壓刻度讀出電壓值，讀數(shù)時注意刻度所表示的電壓值。

3．測電流

（1）選擇直流電流擋合適的量程，并將選擇開關旋至相應位置。

（2）將被測電路導線拆開一端，把多用電表在電路中，注意電流應從表筆流入多用電表。

（3）讀數(shù)時，根據(jù)表盤上相應量程的直流電流刻度進行讀數(shù)，要認清刻度盤上的最小刻度。

4．測電阻

（1）選擋：估計待測電阻的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準歐姆擋的合適擋位。

（2）歐姆調零：將紅、黑表筆，調整，使指針指向“”。

（3）測量、讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，指針示數(shù)乘即為待測電阻阻值。

（4）實驗完畢，將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。

（5）測電阻時注意：

①測電阻必須把待測電阻隔離。

②牢記兩個調零過程，切記換擋需進行歐姆調零。

③合理選擇量程，使指針盡可能指在中值附近。

④讀數(shù)時應乘相應的倍率。

⑤歐姆表的表盤刻度不均勻，一般不估讀。

4．多用電表的讀數(shù)

（1）讀數(shù)時要注意讀表盤上的哪條刻度線：歐姆擋刻度不均勻，讀最上一排刻度線；直流電流、直流

電壓刻度均勻，讀中間刻度線。

（2）電壓擋、電流擋的讀數(shù)要看清選擇開關所選擇的量程，搞清楚每一小格表示多少及應讀到的有效

數(shù)字位數(shù)。

練

考點一、電源和電流

【典型例題1】如圖所示，在水平放置的金屬導體中，5s內有10C的負電荷向右通過導體某一橫截面。

關于導體內電流的大小和方向，下列選項正確的是（）

A．0.5A向右B．0.5A向左

C．2.0A向右D．2.0A向左

【典型例題2】關于電流，下列說法正確的是（）

A．導體中有電荷運動就會形成電流

B．電流是矢量，其方向就是電子定向移動的方向

C．電流是一個基本物理量，在國際單位制中，其單位安培是基本單位

D．對于導體，電流就是流過某橫截面的電荷量

【對點訓練1】電路中有一電阻，通過電阻的電流為5A，在通電5分鐘的時間內，通過電阻橫截面的

電子數(shù)為(e＝1.6×10－19C）（）

A．1500個B．9.375×1019個

C．9.375×1021個D．9.375×1020個

【對點訓練2】在2s內有0.1C電荷通過橫截面積為2mm2的金屬導體，則電流大小為（）

A．0.025AB．0.05A

C．0.1AD．0.02A

考點二、導體的電阻

【典型例題1】根據(jù)歐姆定律，下列說法中正確的是（）

A．由關系式U＝IR可知，導體兩端的電壓U由通過它的電流I和它的電阻R共同決定

U

B．由關系式I＝可知，導體中電流跟導體兩端的電壓成正比，跟導體的電阻成反比

R

U

C．由關系式R＝可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比

I

U

D．由R＝可知，導體兩端電壓為0時，導體的電阻也為0

I

【典型例題2】如圖所示為一塊長方體銅塊，使電流沿I1、I2兩個方向通過該銅塊，則兩次銅塊的電阻

之比為（）

a2a2b2

A．1B．C．D．

c2b2c2

【對點訓練1】兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知（）

A．R1為線性元件，R2為非線性元件

B．R1的電阻R1＝tan45°Ω＝1Ω

C．R2的電阻隨電壓的增大而減小

D．當U＝1V時，R2的電阻小于R1的電阻

【對點訓練2】R1和R2是材料相同、厚度相同的正方形導體片，R1的邊長是R2邊長的2倍。在兩導

體片兩端加上相同的電壓，通過兩導體片的電流方向如圖所示，則通過兩者的電流的大小之比I1∶I2為（）

A．1∶1B．2∶1C．1∶2D．4∶1

考點三、實驗：導體電阻率的測量

【典型例題1】在“金屬絲電阻率的測量”的實驗中，以下操作中錯誤的是（）

A．用刻度尺測量金屬絲的全長，且測量三次，算出其平均值，然后再將金屬絲接入電路中

B．采用伏安法測電阻時，用電流表測電阻絲中的電流，用電壓表測電阻絲兩端的電壓

C．用螺旋測微器在金屬絲三個不同部位各測量一次直徑，算出其平均值

D．實驗中應保持金屬絲的溫度大致保持不變

【典型例題2】任何實驗測量都存在誤差，在“測量金屬絲的電阻率”實驗中所用測量儀器均已校準，

下列關于誤差的說法中正確的是________。

A．用螺旋測微器測量金屬絲直徑時，由讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B．由電流表和電壓表內阻引起的誤差屬于偶然誤差

C．若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的偶然誤差

D．用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差

【對點訓練1】在“測量金屬絲的電阻率”時，測得的電阻率比真實值偏大可能原因有________。

A．金屬絲粗細不均勻導致測出的直徑偏小

B．開關閉合時間過長導致測出的電阻偏大

C．電壓表內阻不夠大導致測出的電阻偏大

D．滑動變阻器阻值偏小導致測量范圍偏小

考點四、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

【典型例題1】已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允許通過的最大電流為1.5A，R2兩端允許加的最大電壓

為10V。若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓是（）

A．45VB．5VC．25VD．15V

【典型例題2】如圖所示為一個電流表改裝成有兩個量程電壓表的電路圖，已知電流表滿偏電流為Ig

＝1mA，電阻R1＝4.5kΩ，R2＝10kΩ，當使用a、b兩個端點時，量程為0～5V，則使用a、c兩個端點時

的量程是（）

A．0～10VB．0～15V

C．0～20VD．0～25V

【典型例題3】有一個小量程的電流表的表頭，它的內阻是18Ω，滿偏電流是10mA，現(xiàn)要將它改成

量程為0.1A的電流表，需要（）

A．串聯(lián)一個2Ω的電阻

B．并聯(lián)一個2Ω的電阻

C．串聯(lián)一個882Ω的電阻

D．并聯(lián)一個882Ω的電阻

【對點訓練1】電阻R1阻值為6Ω，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1∶I2＝2∶3，

則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別為（）

A．4Ω，2.4ΩB．4Ω，3.6Ω

C．9Ω，3.6ΩD．9Ω，4.5Ω

【對點訓練2】用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值。如圖所示，分別將圖（a）和（b）兩種測量電

路連接到電路中，按照（a）圖時，電流表示數(shù)為4.60mA，電壓表示數(shù)為2.50V；按照（b）圖時，電流表

示數(shù)為5.00mA，電壓表示數(shù)為2.40V，比較這兩次結果，正確的是（）

A．電阻的真實值更接近543Ω，且大于543Ω

B．電阻的真實值更接近543Ω，且小于543Ω

C．電阻的真實值更接近480Ω，且大于480Ω

D．電阻的真實值更接近480Ω，且小于480Ω

【對點訓練3】如圖所示，甲、乙兩圖分別為測燈泡電阻R的電路圖，下列說法錯誤的是（）

A．甲圖的接法叫電流表外接法，乙圖的接法叫電流表內接法

B．甲圖中R測>R真，乙圖中R測<R真

C．甲圖中誤差由電壓表分流引起，為了減小誤差，應使R?RV，故此法適合測較小電阻

D．乙圖中誤差由電流表分壓引起，為了減小誤差，應使R?RA，故此法適合測較大電阻

考點五、實驗：練習使用多用電表

【典型例題1】使用歐姆擋測電阻時，下列說法中正確的是________。

A．如果指針偏轉角度過小，應將S撥至倍率較小的擋位，重新進行歐姆調零后測量

B．測量電路中的某個電阻時，應該把該電阻與電路斷開

C．測量阻值不同的電阻時都需要重新進行歐姆調零

D．在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測電阻到黑表筆

【典型例題2】用多用電表測電流或電阻的過程中，下列說法正確的是（）

A．在測量電阻時，更換倍率后必須重新進行歐姆調零，使指針指在電流的零刻度線

B．在測量電流時，更換量程后必須重新進行調零

C．在測量未知電阻時，必須先選擇倍率最大擋進行試測

D．在測量未知電流時，必須先選擇電流最大量程進行試測

【對點訓練1】關于多用電表的使用，下列操作正確的是（）

A．甲圖，用直流電壓擋測小燈兩端電壓

B．乙圖，用直流電流擋測小燈電流

C．丙圖，用歐姆擋測某未知電阻

D．丁圖，用歐姆擋測二極管的反向電阻

【對點訓練2】某同學用歐姆表測電阻，選擇開關置于“×10Ω”擋時，表針停在圖中的位置上。為了

讀數(shù)更精確些，以下說法正確的是（）

A．讀出讀數(shù)乘10倍即可

B．換“×1Ω”擋

C．換“×100Ω”擋

D．選擇任意擋都行

1．下列說法正確的是（）

A．導體中電荷運動就形成了電流

B．只有自由電子的定向移動才能形成電流

C．導體中的自由電荷越多，電流越大

D．電源的作用是使電源的正、負極兩端保持一定的電勢差

2．電路中每分鐘有6×1013個自由電子通過橫截面積為1mm2的導線，那么電路中的電流大小是（e＝

1.60×10－19C）（）

A．0.016mAB．1.6mA

C．0.16μAD．1.6μA

3．關于電流，下列說法中正確的是（）

A．導體中無電流的原因是其內部自由電荷停止了運動

B．同一個金屬導體接在不同的電路中，通過的電流往往不同，電流大說明導體內自由電荷定向運動速

率大

C．由于電荷做無規(guī)則運動的速率比電荷定向移動速率大得多，故電荷做無規(guī)則運動形成的電流也就大

得多

D．電流的傳導速率就是導體內自由電子的定向移動速率

4．如圖所示，兩段長度和材料相同、各自粗細均勻的金屬導線a、b，單位體積內的自由電子數(shù)相等，

18

橫截面積之比為Sa∶Sb＝1∶2，已知5s內有5×10個自由電子通過導線a的橫截面，電子電荷量e＝1.6×10

－19C，則（）

A．流經(jīng)導線a的電流為0.16A

B．流經(jīng)導線b的電流為0.32A

C．5s內有10×1018個自由電子通過導線b的橫截面

D．自由電子在導線a和b中移動的速率之比va∶vb＝1∶1

UU

5．由歐姆定律I＝導出U＝IR和R＝，下列敘述中不正確的是（）

RI

U

A．由R＝知，導體的電阻由兩端的電壓和通過的電流決定

I

B．導體的電阻由導體本身的性質決定，跟導體兩端的電壓及流過導體的電流的大小無關

C．對于確定的導體，其兩端的電壓和流過它的電流的比值等于它的電阻值

D．電流相同時，電阻越大，則電阻兩端電壓越大

6．兩個阻值分別為R1和R2的定值電阻，現(xiàn)將兩電阻分別接在不同的電壓U1、U2兩端，已知R1＝2R2、

U2＝2U1，則關于流過兩電阻的電流I1、I2的關系正確的是（）

I2

A．I1＝2I2B．I1＝

2

I2

C．I1＝I2D．I1＝

4

6．用比值法定義物理量是物理學中一種常用方法，以下物理量表達式中不屬于比值法定義的是（）

QU

A．電容C＝B．電場強度E＝

Ud

Uq

C．電阻R＝D．電流I＝

It

7．關于金屬的電阻率，下列說法正確的是（）

A．電阻率ρ與導體的長度l和橫截面積S有關

B．電阻率反映材料導電能力的強弱，由導體的材料決定，且與溫度有關

C．純金屬的電阻率隨溫度的升高而減小，半導體的電阻率隨溫度的升高而增大

D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成熱敏電阻

8．有一根粗細均勻的金屬導線，其電阻率為ρ，電阻為R，現(xiàn)將其對折使其長度變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t對

折后該金屬導線的（）

1

A．電阻率為2ρB．電阻率為ρ

2

1

C．電阻為4RD．電阻為R

4

9．用不同材料制成兩個形狀和大小完全相同的電阻A、B，它們的U－I圖像如圖所示。若A、B的電

阻率分別為ρA、ρB，下列說法正確的是（）

A．ρA>ρB

B．ρA<ρB

C．A、B并聯(lián)后整體的U－I圖像可能是C

D．A、B串聯(lián)后整體的U－I圖像可能是C

10．將四個定值電阻a、b、c、d分別接入電路，測得相應的電流、電壓值如圖所示。其中阻值最接近

的兩個電阻是（）

A．a(chǎn)和bB．b和d

C．a(chǎn)和cD．c和d

11．如圖為兩個電阻R1和R2的U－I圖像，由圖可知（）

A．R1的電阻值為3Ω

B．R2的電阻值為20Ω

C．R1的電阻率一定大于R2的電阻率

D．R1和R2的電阻值都隨著電壓的增大而增大

12．關于并聯(lián)電路，下列說法中錯誤的是（）

A．總電阻阻值必小于每一支路的電阻

B．其中一只電阻阻值增大時，總電阻阻值必減小

C．再并聯(lián)一只電阻時，總電阻阻值必減小

D．拿掉一支路時，總電阻阻值必增大

13．如圖所示電路，電壓保持不變，當開關S斷開時，電流表的示數(shù)為0.6A，當S閉合時，電流表的

示數(shù)為0