图本章知识地图 + 山西中考考情
本章知识结构(一张图看懂):
电荷 ┬─ 摩擦起电:电子转移(不是创造电荷)
└─ 同种相斥、异种相吸
电路 ┬─ 四要素:电源、用电器、开关、导线
├─ 串联:一条路,一处断全断(等流分压)
└─ 并联:多条支路,各支路独立(等压分流)
三个物理量 ┬─ 电流 I=Q/t(A),电流表串联、正进负出
├─ 电压 U(V),电源提供,电压表并联
└─ 电阻 R=ρL/S(Ω),导体本身性质,与 U、I 无关
欧姆定律:I = U/R(同一段电路、同一时刻)
核心规律 ┬─ 串联:I 处处相等、U=U₁+U₂、R=R₁+R₂
└─ 并联:U 处处相等、I=I₁+I₂、1/R=1/R₁+1/R₂
贯穿思想:先识别电路是串联还是并联 → 再选对应的电流/电压规律 → 最后用欧姆定律算 I、U、R。
山西近 5 年怎么考(2021–2025)
| 考点 | 出现频率 | 题型与分值 | 难度 |
| 电荷间相互作用 / 摩擦起电 | 高频 | 选择题,3 分 | ★(送分) |
| 串并联电路识别 | 每年必考 | 选择或作图,3–4 分 | ★★ |
| 电流表、电压表正确使用 | 每年必考 | 实验或选择,3–4 分 | ★★ |
| 探究电流与电压、电阻关系 | 每年必考 | 实验题,5–7 分 | ★★★(拉分题) |
| 欧姆定律计算(串并联) | 每年必考 | 计算题,4–6 分 | ★★★ |
| 滑动变阻器接法 / 动态电路 | 高频 | 选择或实验,3–4 分 | ★★★ |
给中等生的话:这章是电学的"九九乘法表"。串并联规律一共就 6 条(串联 3 条 + 并联 3 条),背熟了计算题就不会乱。真正拉开差距的是电路识别——给你一个实物图或电路图,能不能一眼看出是串还是并。我们用整章来练这一件事。
1电荷与摩擦起电
知识点 1.1 摩擦起电的本质——电子转移,不是创造电荷
讲透本源:物体本来是中性的(正电荷 = 负电荷)。两个物体摩擦时,原子核束缚电子能力弱的物体失去电子(负电荷少了 → 带正电),束缚能力强的得到电子(负电荷多了 → 带负电)。
所以摩擦起电的本质是电子从一个物体转移到另一个物体,电荷总量不变——并没有创造新电荷。
规律:同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。带电体还能吸引轻小的不带电物体(比如梳子吸纸屑)。
红色错误:"两个轻小球相互吸引",就一定判断"一个带正电、一个带负电"。错!还有第三种可能:一个带电、另一个不带电(带电体能吸轻小物体)。
反过来:两个小球相互排斥,那它们一定带同种电荷(不带电的物体不会被排斥)。
想一想:用毛皮摩擦过的橡胶棒带负电,它是失去了电子还是得到了电子?(负电 = 多余电子,所以橡胶棒得到了电子;毛皮失去电子带正电)
【例 1.1】两个轻质小球相互靠近时相互吸引,已知 A 球带正电,则 B 球( )
A. 一定带负电 B. 一定不带电 C. 可能带负电,也可能不带电 D. 一定带正电
吸引有两种情况:① 异种电荷相吸(B 带负电);② 带电体吸引轻小不带电物体(B 不带电)。答案 C。
2电路组成、串联与并联(本章重点难点)
知识点 2.1 电路四要素和三种状态
讲透本源:一个完整电路必须有四个部分:电源(提供电能,把其他能转化为电能)、用电器(消耗电能,把电能转化为其他能)、开关(控制电路通断)、导线(连接各元件)。
三种状态:
· 通路:处处连通,用电器正常工作;
· 开路(断路):某处断开,电路中没有电流;
· 短路:不经用电器直接把电源两极用导线连起来——此时电流极大,会烧坏电源,绝对不允许。
电流方向规定(高频考点):把正电荷定向移动的方向规定为电流方向。在电源外部,电流从电源正极流出,经过用电器,回到电源负极。
注意:金属导体中实际定向移动的是自由电子(负电荷),电子移动方向与电流方向相反。
知识点 2.2 串联 vs 并联——一张表分清楚
| 比较项 | 串联 | 并联 |
| 连接方式 | 首尾相连,只有一条路 | 并列连接在两点之间,有多条支路 |
| 电流路径 | 一条,无岔路 | 干路 → 几条支路 → 汇合 |
| 一处断开 | 整个电路都断,所有用电器都不工作 | 只影响这条支路,其他支路照常工作 |
| 开关作用 | 一个开关控制所有用电器 | 干路开关控制全部,支路开关只控制本支路 |
| 生活实例 | 节日小彩灯(一个坏全不亮) | 家里的电灯、电视、冰箱(各管各的) |
讲透本源:识别窍门——把开关闭合后,想象电流从正极出来往前跑,有没有遇到"岔路口"。如果一路走到底、没有任何分叉,就是串联;如果在某一点分成几股分别走、最后又汇合回负极,就是并联。
采分点:家里用电器全是并联——因为它们要各自独立工作、互不影响,而且都要接在 220 V 相同电压下。这个例子每年选择题都出现。
【例 2.1】两个灯泡串联接在 6 V 电源上,用电压表测得 L₁ 两端电压为 2 V。求 L₂ 两端电压。
串联电路总电压等于各部分电压之和:U = U₁ + U₂。
U₂ = U − U₁ = 6 − 2 = 4 V。
【变式 2.1】并联电路干路电流为 0.5 A,测得一条支路电流为 0.2 A,另一条支路电流多大?
并联干路电流等于各支路之和:I = I₁ + I₂。
I₂ = 0.5 − 0.2 = 0.3 A。
3电流、电压、电阻三表的正确用法
知识点 3.1 电流 I——电流表怎么接
讲透本源:电流是表示电流强弱的物理量,公式 I = Q/t(Q 是电荷量,单位库仑 C;t 是时间 s)。单位是安培(A),1 A = 1000 mA。
电流表使用四规则:
① 串联在被测电路中(电流表要跟被测用电器串在一起);
② 电流从正接线柱流入、负接线柱流出("正进负出");
③ 被测电流不能超过电流表量程;
④ 绝对不允许不经过用电器,把电流表直接接在电源两极上(电流表内阻极小,相当于一根导线,直接接电源会短路、烧坏电流表和电源)。
知识点 3.2 电压 U——电压表怎么接
讲透本源:电压是使电荷定向移动形成电流的原因,电源是提供电压的装置。单位是伏特(V)。一节干电池 1.5 V,家庭电路 220 V。
电压表使用三规则:
① 并联在被测用电器两端(电压表要跟被测用电器并在一起);
② 电流也是"正进负出";
③ 电压表可以直接接在电源两极上——这时测的就是电源电压(跟电流表正好相反!)。
电流表 vs 电压表对比(每年必考):
· 电流表:串联,不能直接接电源(内阻很小,相当于导线);
· 电压表:并联,可以直接接电源(内阻很大,相当于开路)。
知识点 3.3 电阻 R——导体本身的性质,与电压电流无关
讲透本源:电阻表示导体对电流的阻碍作用,单位欧姆(Ω)。电阻大小由导体本身的四个因素决定:材料、长度、横截面积、温度。公式 R = ρL/S(ρ 是电阻率,L 是长度,S 是横截面积)。
· 同种材料、越长,电阻越大;
· 同种材料、越粗(横截面积越大),电阻越小;
· 大多数金属温度越高,电阻越大。
红色错误(最高频):"电阻跟电压成正比、跟电流成反比"——错!电阻是导体本身的性质,跟它两端加不加电压、通不通电流没有任何关系。一个 10 Ω 的定值电阻,两端加 0 V 时它还是 10 Ω,加 10 V 时它还是 10 Ω。R = U/I 只是用比值测量电阻的方法,不是电阻的决定式。
知识点 3.4 滑动变阻器——"一上一下"接法
讲透本源:滑动变阻器靠改变接入电路的电阻丝长度来改变电阻。它上面有四个接线柱(上面两个金属杆连通、下面两个电阻丝两端)。
正确接法:"一上一下"——任选上面一个接线柱、下面一个接线柱。
· 如果同上接两个上接线柱:接入电阻为 0,相当于一根导线,起不到变阻作用;
· 如果同下接两个下接线柱:接入的是全部电阻丝,电阻最大且不变,相当于一个定值电阻,也起不到变阻作用。
闭合开关前,要把滑片调到接入电阻最大的位置(保护电路)。
采分点:滑动变阻器在实验中有两个作用——① 保护电路;② 改变被测电阻两端的电压(或改变电路中的电流),以便多次测量找普遍规律。这个"第二个作用"是实验题简答题标准答案。
4欧姆定律 I=U/R(本章核心)
知识点 4.1 欧姆定律——控制变量法的经典结论
讲透本源:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
I = U / R。
这个结论是怎么来的?用控制变量法做了两步实验:
① 控制电阻 R 不变,改变电阻两端电压 U,发现 U 越大、I 越大(正比关系);
② 控制电压 U 不变,换用不同阻值的电阻 R,发现 R 越大、I 越小(反比关系)。
适用条件(最重要):I、U、R 必须对应同一段电路、同一个时刻。比如串联电路里,R₁ 的电流只能用 R₁ 两端的电压除以 R₁,不能用总电压去除以 R₁。
推论写法:"电阻一定时,电流与电压成正比"——不能反过来说"电压与电流成正比"(电压是电源提供的,不随电流变)。
【例 4.1】一个 10 Ω 的定值电阻两端加 6 V 电压,通过它的电流多大?
I = U/R = 6/10 = 0.6 A。
【变式 4.1·串联计算】R₁=10 Ω、R₂=20 Ω 串联接在 6 V 电源上。求:(1) 电路中的电流;(2) R₁ 两端的电压。
解:
(1) 串联总电阻 R = R₁+R₂ = 10+20 = 30 Ω。
I = U/R = 6/30 = 0.2 A(串联电流处处相等)。
(2) U₁ = I R₁ = 0.2 × 10 = 2 V。
(验证:U₂ = I R₂ = 0.2×20 = 4 V,U₁+U₂ = 6 V = 总电压 ✓)
【变式 4.2·并联计算】R₁=10 Ω、R₂=20 Ω 并联接在 6 V 电源上。求:(1) 通过 R₂ 的电流;(2) 干路电流。
解:
(1) 并联各支路电压都等于电源电压 6 V。I₂ = U/R₂ = 6/20 = 0.3 A。
(2) I₁ = U/R₁ = 6/10 = 0.6 A。干路 I = I₁+I₂ = 0.6+0.3 = 0.9 A。
知识点 4.2 串并联电路电流、电压、电阻规律总表
| 串联 | 并联 |
| 电流 | 处处相等:I = I₁ = I₂ | 干路等于支路之和:I = I₁ + I₂ |
| 电压 | 总压等于分压之和:U = U₁ + U₂ | 各支路电压相等:U = U₁ = U₂ |
| 电阻 | 总阻等于各阻之和:R = R₁ + R₂ | 倒数和:1/R = 1/R₁ + 1/R₂ |
口诀:串联等流分压,并联等压分流。
串联总电阻比任何一个分电阻都大(越串越大);并联总电阻比任何一个分电阻都小(越并越小)。
真山西中考真题精讲
2025 山西中考实验题:探究电流与电阻的关系
题目:电源电压不变,依次换用 5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω、25 Ω 的定值电阻,调节滑动变阻器使每次电压表示数保持不变,记录电流。
(1) 闭合开关前,滑片应移到接入电阻最大的位置(保护电路)。
(2) 滑动变阻器除保护电路外,还有控制定值电阻两端电压保持不变的作用。
(3) 闭合开关后电流表有示数、电压表无示数,原因可能是定值电阻短路(电压表被短路)。
(4) 结论:电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
★ 评分点:每空 1–2 分。"控制变量""保持电压不变""成反比"是关键词。
2023 山西中考实验题:伏安法测定值电阻
题目:用电流表、电压表、滑动变阻器测定值电阻 R 的阻值。
(1) 实验原理:R = U/I(欧姆定律变形)。
(2) 滑动变阻器作用:① 保护电路;② 改变电阻两端电压,多次测量取平均值减小误差。
(3) 某次测量:电压表示数 2.4 V、电流表示数 0.24 A,则 R = U/I = 2.4/0.24 = 10 Ω。
2024 山西中考选择题:动态电路
题目:如图为一个温控报警电路,热敏电阻 R 随温度升高而减小。当温度升高时( )。
A. 电流表示数变大、电压表示数变大 B. 电流表示数变小、电压表示数变小
C. 电流表示数变大、电压表示数变小 D. 电流表示数不变
解析:温度升高 → R减小 → 总电阻减小 → 电源电压不变,由 I=U/R总 得 I 变大(电流表示数变大)。再看测定值电阻的电压表:U₀ = I·R₀,I 变大、R₀ 不变,所以 U₀ 变大。答案 A。
2022 山西中考选择题:串并联识别
题目:家里的电灯、电视机、电冰箱之间的连接方式是( )。
A. 一定是串联 B. 一定是并联 C. 可能是串联也可能是并联 D. 无法判断
答案 B。它们要各自独立工作、互不影响,且都接在 220 V 额定电压下,所以一定是并联。
技做题技巧专题
技巧 ①:电路识别三步法
- 去电压表(电压表内阻大,相当于开路,先把它擦掉);
- 看电流:从电源正极出发,一路走到底没有分叉 → 串联;中途有分叉 → 并联;
- 再把电压表加回去,看它并在哪个用电器两端,就测谁的电压。
技巧 ②:电流表电压表"串并"速记
电流表 = 导线(内阻小)→ 串在电路里,不能直接接电源;
电压表 = 开路(内阻大)→ 并在用电器两端,可以直接接电源测电压。
技巧 ③:计算先画"状态表"
做欧姆定律计算题,先在草稿纸上画三行:I、U、R,每一行分 R₁、R₂、总 三列。已知的数填进去,未知的空着。串联先填 I(处处相等),并联先填 U(处处相等),再用欧姆定律一个一个推。
技巧 ④:电路故障判断
电流表有示数、电压表无示数 → 被测用电器短路(电压表被短路);电流表无示数、电压表有示数且接近电源电压 → 被测用电器断路(电压表串联进电路,测电源电压)。这两句话背下来,故障题 3 分白送。
经验级总结(带过学生的真话):这章丢分最多的三个地方:① 把电流表当成电压表并联进去;② 用欧姆定律时 U、I、R 不是同一段电路;③ 实验题忘了"控制变量"四个字。考前把串并联规律表默写一遍,计算题就稳了。
练分层练习(盖住答案先做)
基础必须全对(6 题)
1. 摩擦起电的实质是____的转移;同种电荷相互____,异种电荷相互____。
2. 电路的四个基本组成部分是____、____、____、____。
3. 电流表必须____联在被测电路中,电压表必须____联在被测电路两端。
4. 欧姆定律的公式是____;串联电路电流处处____,并联电路各支路电压____。
5. 电阻是导体本身的性质,它的大小由导体的____、____、____和温度决定。
6. 滑动变阻器的正确接法是"____";闭合开关前滑片应调到____位置。
提高中档题主战场(4 题)
7. 一个 20 Ω 的电阻两端加 6 V 电压,通过它的电流多大?
8. R₁=10 Ω、R₂=30 Ω 串联接在 8 V 电源上。求:(1) 总电阻;(2) 电路电流;(3) R₁ 两端电压。
9. R₁=10 Ω、R₂=15 Ω 并联接在 3 V 电源上。求:(1) 通过 R₁ 的电流;(2) 干路电流。
10. 两个灯泡串联,闭合开关后两灯都不亮,用电压表测 L₁ 两端有示数、测 L₂ 两端无示数。故障可能是( )
A. L₁ 短路 B. L₁ 断路 C. L₂ 短路 D. L₂ 断路
冲刺冲高分(2 题)
11. 如图,电源电压 U=6 V 保持不变,R₁=10 Ω,滑动变阻器 R₂ 最大阻值 20 Ω。闭合开关,当滑片 P 在中点时(R₂ 接入 10 Ω)。求:(1) 电路总电阻;(2) 电流表示数;(3) 电压表测定值电阻 R₁ 两端的示数。
12. 在"探究电流与电压关系"的实验中:(1) 应控制____不变;(2) 实验结论是:电阻一定时,通过导体的电流与导体两端电压成____比;(3) 滑动变阻器在本实验中的作用是____和____。
答练习答案与详解
1. 电子;排斥;吸引。
2. 电源、用电器、开关、导线。
3. 串;并。
4. I=U/R;相等;相等。
5. 材料、长度、横截面积。
6. 一上一下;接入电阻最大。
7. I=U/R=6/20=0.3 A。
8. (1) R=R₁+R₂=10+30=40 Ω。(2) I=U/R=8/40=0.2 A。(3) U₁=IR₁=0.2×10=2 V。
9. (1) 并联各支路电压 3 V,I₁=U/R₁=3/10=0.3 A。(2) I₂=3/15=0.2 A,干路 I=I₁+I₂=0.3+0.2=0.5 A。
10. B。两灯都不亮说明是断路(短路时另一灯会亮)。电压表并在 L₁ 两端有示数、接近电源电压,说明 L₁ 断路——此时电压表通过 L₂、开关连到电源两极,测的是电源电压。
11. (1) R=R₁+R₂=10+10=20 Ω。
(2) I=U/R=6/20=0.3 A。
(3) U₁=IR₁=0.3×10=3 V。
12. (1) 电阻(控制变量法)。(2) 正比。(3) ① 保护电路;② 改变定值电阻两端电压(或改变电流),以便多次测量找普遍规律。
结本章总结 + 自检问题清单
全章要点(背下来):
① 摩擦起电是电子转移,不是创造电荷;同种相斥、异种相吸;
② 吸引不一定是异种电荷(还有可能一个带电一个不带电),排斥一定是同种电荷;
③ 电流方向规定为正电荷定向移动方向,电源外部正极→用电器→负极;
④ 电路四要素:电源、用电器、开关、导线;短路绝对不允许;
⑤ 串联一条路、一处断全断;并联多条支路、各支路独立;
⑥ 电流表串联、正进负出、不能直接接电源;电压表并联、可以直接接电源;
⑦ 电阻是导体本身性质(材料、长度、横截面积、温度),跟 U、I 无关;
⑧ 滑动变阻器"一上一下",闭合开关前调到最大阻值;
⑨ 欧姆定律 I=U/R,U、I、R 必须对应同一段电路同一时刻;
⑩ 串联:I 等、U 加、R 加;并联:U 等、I 加、R 倒数和。
合上书写一遍——能答上才算真会
- 摩擦起电的实质是什么?是创造了电荷吗?
- 两个小球相互吸引,能确定它们一定带异种电荷吗?为什么?
- 电流方向是怎么规定的?电源外部电流怎么走?
- 串联和并联在"一处断开"时各有什么表现?家里的用电器是哪种?
- 电流表和电压表在"串/并联"和"能否直接接电源"上有什么区别?
- 电阻跟导体两端的电压、通过的电流有关吗?它由什么决定?
- 滑动变阻器为什么要"一上一下"接?同上或同下会怎样?
- 欧姆定律的内容是什么?用的时候要注意什么对应关系?
- 串联和并联的电流、电压、电阻规律各是什么?
- 电流表有示数、电压表无示数,是什么故障?