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典例分析1 如图甲所示，电源电压恒定，仅闭合开关$\mathrm{S}_{1}$，电压表示数如图乙所示；再闭合$\mathrm{S}_{2}$，两电流表的指针均如图丙所示。
(1)闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$，两灯泡
(2)若将电路中的电流表$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换，则开关都闭合时
①电流表$\mathrm{A}_{2}$有示数
②只有灯泡$\mathrm{L}_{2}$亮
③电压表有示数
(1)闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$，两灯泡
并
联，电源电压为6.0
$\mathrm{V}$，通过灯泡$\mathrm{L}_{1}$的电流为1.04
$\mathrm{A}$；再断开$\mathrm{S}_{2}$，电压表的示数不变
（选填“变大”“变小”或“不变”）。(2)若将电路中的电流表$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换，则开关都闭合时
③
（选填①②③）。①电流表$\mathrm{A}_{2}$有示数
②只有灯泡$\mathrm{L}_{2}$亮
③电压表有示数
答案
1. 并 6.0 1.04 不变
2. ③
解析 (1)由题图甲知,仅闭合开关$\mathrm{S}_{1}$,$\mathrm{L}_{2}$断路,电路中只有$\mathrm{L}_{1}$,电压表测电源电压,由题图乙知,电压表示数为 6.0 V,即电源电压为 6.0 V。当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联,$\mathrm{A}_{1}$测干路电流,$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$所在支路的电流,电压表测量电源电压。根据并联电路的电流规律知,$\mathrm{A}_{1}$的示数应大于$\mathrm{A}_{2}$的示数,两电流表的指针位置相同,所以$\mathrm{A}_{1}$使用的测量范围是 0～3 A,示数为 1.3 A,即干路电流为 1.3 A,$\mathrm{A}_{2}$使用的测量范围是 0～0.6 A,示数为 0.26 A,即通过$\mathrm{L}_{2}$的电流为 0.26 A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_1=I-I_2=1.3\ \mathrm{A}-0.26\ \mathrm{A}=1.04\ \mathrm{A}$。断开$\mathrm{S}_{2}$,仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电压表测量电源电压,示数不变。(2)若将电路中的电流表$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换,则电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,两个电流表无示数,两个灯泡被短路,不能发光,电压表测量电源电压,电压表有示数,③符合题意,①②不符合题意。
2. ③
解析 (1)由题图甲知,仅闭合开关$\mathrm{S}_{1}$,$\mathrm{L}_{2}$断路,电路中只有$\mathrm{L}_{1}$,电压表测电源电压,由题图乙知,电压表示数为 6.0 V,即电源电压为 6.0 V。当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$都闭合时,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联,$\mathrm{A}_{1}$测干路电流,$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$所在支路的电流,电压表测量电源电压。根据并联电路的电流规律知,$\mathrm{A}_{1}$的示数应大于$\mathrm{A}_{2}$的示数,两电流表的指针位置相同,所以$\mathrm{A}_{1}$使用的测量范围是 0～3 A,示数为 1.3 A,即干路电流为 1.3 A,$\mathrm{A}_{2}$使用的测量范围是 0～0.6 A,示数为 0.26 A,即通过$\mathrm{L}_{2}$的电流为 0.26 A。根据并联电路中干路电流等于各支路电流之和可得,通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_1=I-I_2=1.3\ \mathrm{A}-0.26\ \mathrm{A}=1.04\ \mathrm{A}$。断开$\mathrm{S}_{2}$,仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时,电压表测量电源电压,示数不变。(2)若将电路中的电流表$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换,则电压表串联在电路中,电流表并联在电路中,两个电流表无示数,两个灯泡被短路,不能发光,电压表测量电源电压,电压表有示数,③符合题意,①②不符合题意。
解析
【分析】
先分析电路结构：仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路，电压表测电源电压；闭合$\mathrm{S}_{2}$后，$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联，电流表$\mathrm{A}_{1}$测干路电流，$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$支路电流，电压表仍测电源电压。再读取电表：电压表量程为$0∼15\mathrm{V}$，结合指针位置确定电源电压；两电流表指针位置相同，根据干路电流大于支路电流判断量程，进而读取电流值，结合并联电路电流规律计算$\mathrm{L}_{1}$的电流；断开$\mathrm{S}_{2}$后，电压表仍测电源电压，判断示数变化。对于第二问，分析$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换后的电路变化即可。
【解析】
(1) ① 闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时，电流经$\mathrm{A}_{1}$后分为两条支路，分别通过$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$（$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{A}_{2}$），故两灯泡并联；
② 仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电压表测电源电压，图乙电压表量程为$0∼15\mathrm{V}$，分度值$0.5\mathrm{V}$，示数为$6.0\mathrm{V}$，即电源电压为$6.0\mathrm{V}$；
③ 闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时，$\mathrm{A}_{1}$测干路电流，$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$支路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，故$\mathrm{A}_{1}$示数大于$\mathrm{A}_{2}$示数；两表指针位置相同，说明$\mathrm{A}_{1}$用$0∼3\mathrm{A}$量程（分度值$0.1\mathrm{A}$），示数$I=1.3\mathrm{A}$，$\mathrm{A}_{2}$用$0∼0.6\mathrm{A}$量程（分度值$0.02\mathrm{A}$），示数$I_{2}=0.26\mathrm{A}$，因此通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_{1}=I - I_{2}=1.3\mathrm{A}-0.26\mathrm{A}=1.04\mathrm{A}$；
④ 断开$\mathrm{S}_{2}$后，电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路，电压表仍测电源电压，故电压表示数不变。
(2) 若将$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换，电压表串联在电路中，电流表并联在电路中：电压表内阻极大，电路中电流几乎为0，灯泡不发光，电流表无示数；电压表相当于直接接在电源两端，测电源电压，故电压表有示数，因此选③。
【答案】
(1) 并；6.0；1.04；不变 (2) ③
【知识点】
并联电路电流规律；并联电路电压规律；电表读数
【点评】
本题综合考查电路分析、电表读数及并联电路规律，需准确判断电表量程和电路连接方式，对换电表后需分析电路变化，难度适中，需学生掌握基础电路知识。
【难度系数】
0.5
先分析电路结构：仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路，电压表测电源电压；闭合$\mathrm{S}_{2}$后，$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联，电流表$\mathrm{A}_{1}$测干路电流，$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$支路电流，电压表仍测电源电压。再读取电表：电压表量程为$0∼15\mathrm{V}$，结合指针位置确定电源电压；两电流表指针位置相同，根据干路电流大于支路电流判断量程，进而读取电流值，结合并联电路电流规律计算$\mathrm{L}_{1}$的电流；断开$\mathrm{S}_{2}$后，电压表仍测电源电压，判断示数变化。对于第二问，分析$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换后的电路变化即可。
【解析】
(1) ① 闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时，电流经$\mathrm{A}_{1}$后分为两条支路，分别通过$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$（$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{A}_{2}$），故两灯泡并联；
② 仅闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电压表测电源电压，图乙电压表量程为$0∼15\mathrm{V}$，分度值$0.5\mathrm{V}$，示数为$6.0\mathrm{V}$，即电源电压为$6.0\mathrm{V}$；
③ 闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$时，$\mathrm{A}_{1}$测干路电流，$\mathrm{A}_{2}$测$\mathrm{L}_{2}$支路电流，并联电路干路电流等于各支路电流之和，故$\mathrm{A}_{1}$示数大于$\mathrm{A}_{2}$示数；两表指针位置相同，说明$\mathrm{A}_{1}$用$0∼3\mathrm{A}$量程（分度值$0.1\mathrm{A}$），示数$I=1.3\mathrm{A}$，$\mathrm{A}_{2}$用$0∼0.6\mathrm{A}$量程（分度值$0.02\mathrm{A}$），示数$I_{2}=0.26\mathrm{A}$，因此通过$\mathrm{L}_{1}$的电流$I_{1}=I - I_{2}=1.3\mathrm{A}-0.26\mathrm{A}=1.04\mathrm{A}$；
④ 断开$\mathrm{S}_{2}$后，电路为$\mathrm{L}_{1}$的简单电路，电压表仍测电源电压，故电压表示数不变。
(2) 若将$\mathrm{A}_{1}$与电压表对换，电压表串联在电路中，电流表并联在电路中：电压表内阻极大，电路中电流几乎为0，灯泡不发光，电流表无示数；电压表相当于直接接在电源两端，测电源电压，故电压表有示数，因此选③。
【答案】
(1) 并；6.0；1.04；不变 (2) ③
【知识点】
并联电路电流规律；并联电路电压规律；电表读数
【点评】
本题综合考查电路分析、电表读数及并联电路规律，需准确判断电表量程和电路连接方式，对换电表后需分析电路变化，难度适中，需学生掌握基础电路知识。
【难度系数】
0.5
专题归纳二 电阻器和变阻器
电阻器和变阻器是电学中的两个基本的电路元件。对电阻器和变阻器的考查，通常以探究影响电阻大小的因素、判断电阻的变化情况、分析变阻器的连接和大小变化，以及变阻器的作用作为考查的重点，题型以选择题、填空题、实验探究题和作图题为主。
解决电阻器和变阻器有关问题时，一要理解控制变量法和转换法在实验探究中的应用，二要明确变阻器的构造、原理、正确使用方法和变阻器在电路中的作用。
典例分析2 某学习小组在探究影响导体电阻大小的因素时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路，四根导体的材料规格如表所示。
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路。
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小，可通过观察
(3)要探究导体电阻大小与长度的关系，应选用
(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越
(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，请你根据该实验结论，帮老师想出一种方法：
电阻器和变阻器是电学中的两个基本的电路元件。对电阻器和变阻器的考查，通常以探究影响电阻大小的因素、判断电阻的变化情况、分析变阻器的连接和大小变化，以及变阻器的作用作为考查的重点，题型以选择题、填空题、实验探究题和作图题为主。
解决电阻器和变阻器有关问题时，一要理解控制变量法和转换法在实验探究中的应用，二要明确变阻器的构造、原理、正确使用方法和变阻器在电路中的作用。
典例分析2 某学习小组在探究影响导体电阻大小的因素时，设计了如图所示的实验装置，实验中分别将A、B、C、D四根导体接入电路，四根导体的材料规格如表所示。
(1)请你在图中用一根导线将电流表正确连入电路。
(2)为比较A、B、C、D四根导体电阻的大小，可通过观察
电流表示数
来判断。(3)要探究导体电阻大小与长度的关系，应选用
A、B
两根导体进行实验。(4)将A、C两根导体分别接入电路中进行实验，可得出：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越
小
。(5)老师想改装一个滑动变阻器使其最大阻值变小，请你根据该实验结论，帮老师想出一种方法：
在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝(合理即可)
（写出一种合理方法即可）。答案
1.
2. 电流表示数
3. A、B
4. 小
5. 在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝(合理即可)
解析 (1)将电流表接入电路中时,电流应从电流表的正接线柱流入,从负接线柱流出,所以将电流表的负接线柱与电源负极相连即可。(2)实验中,导体电阻的大小是通过电流的大小(电流表的示数)来体现的,电流越小说明电阻越大,应用了转换法。(3)探究导体电阻大小与长度的关系时,需要保证导体的材料和横截面积都相同,改变导体的长度,所以需要选择A、B两根导体进行实验;分析实验数据可知,当导体的材料和横截面积相同时,长度越小,电流越大,说明电阻越小。(4)由表中信息可知,A、C两根导体的材料和长度都相同,而横截面积不同,且横截面积越大,电流越大,说明电阻越小,故可得出结论:当导体的材料和长度相同时,横截面积越大,电阻越小。(5)要想滑动变阻器的最大阻值变小,在电阻丝的材料和横截面积不变时,可以通过减小电阻丝的长度来减小电阻,即换用较短的电阻丝;或者在电阻丝的材料和长度不变时,可以通过增大电阻丝的横截面积来减小电阻,即换用较粗的电阻丝。
解析
【分析】
本题围绕“探究影响导体电阻大小的因素”展开，涉及电流表连接、实验方法应用、实验设计及结论推导、滑动变阻器改装等问题。解题时，（1）连接电流表需遵循“电流正进负出”的规则，结合电路结构补全导线；（2）电阻是不可直接观测的物理量，需用转换法，通过电流大小（电流表的示数）间接反映电阻大小；（3）探究电阻与长度的关系要遵循控制变量法，保证材料、横截面积相同，仅改变长度，据此选择导体；（4）对比A、C的变量，分析电流差异推导电阻与横截面积的关系；（5）根据电阻的影响因素，调整滑动变阻器的电阻丝参数以减小最大阻值。
【解析】
（1）电流表的使用规则为电流从正接线柱流入、负接线柱流出。观察题图，电源负极与电流表负接线柱未连接，因此用导线将电流表的负接线柱与电源负极相连，完成电流表的正确接入（对应图）。
（2）导体电阻的大小无法直接观察，实验中利用转换法：电源电压一定时，导体电阻越大，电路电流越小，因此通过观察电流表示数的大小判断导体电阻，电流表示数越大，电阻越小。
（3）探究电阻与长度的关系时，需控制导体的材料和横截面积相同，改变长度。A、B两根导体材料、横截面积相同，长度不同，符合实验要求，故选用A、B。
（4）A、C两根导体材料和长度相同，C的横截面积更大。接入C时电流表示数更大，说明C的电阻更小，因此得出结论：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越小。
（5）滑动变阻器的最大阻值由电阻丝的长度、横截面积和材料决定。要减小最大阻值，可在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝；或在材料和长度不变时，换用较粗的电阻丝，合理即可。
【答案】
；电流表示数；A、B；小；在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝（合理即可）
【知识点】
影响电阻大小的因素；电流表的使用；转换法
【点评】
本题是初中电学探究电阻影响因素的典型实验题，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及电阻影响因素的实际运用，题目基础，注重实验思路的理解，适合巩固电学核心基础。
【难度系数】
0.6
本题围绕“探究影响导体电阻大小的因素”展开，涉及电流表连接、实验方法应用、实验设计及结论推导、滑动变阻器改装等问题。解题时，（1）连接电流表需遵循“电流正进负出”的规则，结合电路结构补全导线；（2）电阻是不可直接观测的物理量，需用转换法，通过电流大小（电流表的示数）间接反映电阻大小；（3）探究电阻与长度的关系要遵循控制变量法，保证材料、横截面积相同，仅改变长度，据此选择导体；（4）对比A、C的变量，分析电流差异推导电阻与横截面积的关系；（5）根据电阻的影响因素，调整滑动变阻器的电阻丝参数以减小最大阻值。
【解析】
（1）电流表的使用规则为电流从正接线柱流入、负接线柱流出。观察题图，电源负极与电流表负接线柱未连接，因此用导线将电流表的负接线柱与电源负极相连，完成电流表的正确接入（对应图
）。（2）导体电阻的大小无法直接观察，实验中利用转换法：电源电压一定时，导体电阻越大，电路电流越小，因此通过观察电流表示数的大小判断导体电阻，电流表示数越大，电阻越小。
（3）探究电阻与长度的关系时，需控制导体的材料和横截面积相同，改变长度。A、B两根导体材料、横截面积相同，长度不同，符合实验要求，故选用A、B。
（4）A、C两根导体材料和长度相同，C的横截面积更大。接入C时电流表示数更大，说明C的电阻更小，因此得出结论：当导体的长度和材料相同时，横截面积越大，电阻越小。
（5）滑动变阻器的最大阻值由电阻丝的长度、横截面积和材料决定。要减小最大阻值，可在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝；或在材料和长度不变时，换用较粗的电阻丝，合理即可。
【答案】
；电流表示数；A、B；小；在电阻丝材料和横截面积不变时，换用较短的电阻丝（合理即可）【知识点】
影响电阻大小的因素；电流表的使用；转换法
【点评】
本题是初中电学探究电阻影响因素的典型实验题，重点考查控制变量法、转换法的应用，以及电阻影响因素的实际运用，题目基础，注重实验思路的理解，适合巩固电学核心基础。
【难度系数】
0.6
