(共30张PPT)
5 焦耳定律
1．电流做功的多少等于______转化为其他形式能的数量；
所谓电流做功，实质上是导体中的恒定电场对____________的
__________在做功，电荷的________减少，其他形式的能在增
加；表达式为 W＝______________.
2．电功率：单位时间内电流所做的功叫做电功率，表达式
为 P________＝________.
电能
自由电荷
静电力
电势能
IUt
IU
3．焦耳定律
(1) 内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成
________，跟导体的电阻及通电时间成________．
(2)表达式：Q＝________.
4．热功率：单位时间内的发热量通常称为热功率，表达式
为 P＝________＝________.
正比
正比
I2Rt
I2R
5．(双选)关于电功，下列说法中正确的有(
)
AC
A．电功的实质是电场力所做的功
B．电功是电能转化为内能
C．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过
程
D．电流通过电动机时的电功率和热功率相等
知识点 1 电功和电功率
水流可以做功，例如水流可以推动水轮机做功，电流也可
以做功吗？给小电动机通电，电动机转起来，可以把砝码提起．
这个实验表明：电流是可以做功的．这时，一方面电动机消耗
电能，同时砝码的机械能增加．所以，在电流通过电动机做功
的过程中，电能转化为机械能．大量实验结果证明：在通电时
间相同的情况下，电压越大，电流越大，砝码被提升得越高，
表示电流做的功越多．如果保持电压和电流不变，通电时间越
长，砝码被提升得越高，电流做的功就越多．
电场力做的功叫做电功，电场力做功使电荷定向移动产生
电流．电流不仅通过电动机时做功，通过电灯、电炉等用电器
时都要做功．但在相同时间内，电流通过不同用电器所做的功，
一般并不相同．例如，在相同的时间内，电流通过电动机车的
电动机所做的功，要显著地大于通过电扇的电动机所做的功．
为了表示电流做功的快慢，物理学中引入了电功率的概念．
讨论：
(1)电功．
①定义：__________对电荷做的功，叫做电功．
②表达式：W＝________＝________，这表示电流在一段
电路 中所做的 功等于这 段电路两 端的________ 、电路中的
________和______________的乘积．
③单位：在国际单位制中，电功的单位是______，符号是
______．常用单位是千瓦时 (kW·h) ， 也称为“度 ”.1度＝
3.6×106 J.
焦耳
J
电场力
qU
电压 U
IUt
电流 I
通电时间 t
(2)电功率．
①定义：_________________跟完成这些功____________
的比值叫做电功率．
②表达式：P＝______＝______.
③单位：在国际单位制中，电功率的单位是______，符号
是______．
④物理意义：表示电流做功的________．
快慢
电流所做的功
所用时间
W
t
IU
W
瓦特
1．电功的理解
(1)从力的角度，电功的实质是电场力对电荷做功．
(2)从能的角度，电功是电流通过一段电路时，电能转化为
其他形式能(电场能、机械能、化学能或内能等)的量度．电流
做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能．
2．公式的适用范围：W＝qU＝IUt 适用于任何电路．
4．用电器的额定功率和实际功率
(1)额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是
用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．
(2)实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率．为了保证
用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率．
【例1】(双选)图 2－5－1 中 R1＝4 Ω，R2＝9 Ω，R3＝18 Ω，
通电后(
)
图 2－5－1
A．经 R1 和 R3 的电流之比 I1∶I3＝3∶1
B．R1 两端的电压和 R3 两端的电压之比 U1∶U3＝4∶9
C．三个电阻消耗的电功率之比 P1∶P2∶P3＝2∶1∶2
D．三个电阻消耗的电功率之比 P1∶P2∶P3＝2∶2∶1
解析：根据欧姆定律及并联电路的电压关系，可知通过电
阻 R2、R3 的电流 I2、I3 的关系为 I2∶I3＝2∶1，通过电阻R1 的
电流 I1＝I2＋I3＝3I3，所以 I1∶I3＝3∶1，U1∶U3＝2∶3，A 正
确，B 错误；根据 P＝I2R，可得 P1∶P2∶P3＝2∶2∶1，C 错误，
D 正确．
答案：AD
【触类旁通】
1．三个同样的电阻连接成如图 2－5－2 所示的电路，它们
)
的额定功率均为 10 W，这个电路允许消耗的最大功率是(
图 2－5－2
A．10 W
B．15 W
C．20 W
D．30 W
B
知识点 2 焦耳定律
在纯电阻元件中电能完全转化成内能，如电炉、电熨斗、
电饭锅，电烙铁、白炽灯泡等．由纯电阻元件构成的电路叫做
纯电阻电路．在非纯电阻元件中，电流做功除转化为内能外，
还转化为机械能、化学能等．由非纯电阻元件构成的电路叫做
非纯电阻电路．
讨论：
等于
IUt
大于
(1)在纯电阻电路中，电流所做的功________(填“大于”、
“小于”或“等于”)产生的电热，电热 Q＝________；而在非
纯电阻电路中，电流做功所消耗的电能除部分转化为内能外，
还要转化为机械能、化学能等．此时，电功 W_________(填“大
于”、“小于”或“等于”)电热 Q.
(2)设在一段电路中只有纯电阻元件，其电阻为 R，通过的
电流为 I，试计算在时间 t 内电流通过此电阻产生的热量 Q.
根据欧姆定律可得加在电阻两端的电压为 U＝IR
在时间 t 内电流所做的功为 W＝IUt＝I2Rt
由于电路中只有纯电阻元件，故电流所做的功 W 等于电热
Q，则 Q＝I2Rt.
(2)热功率即为电能转化为内能的功率．公式：
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正
比，跟导体的电阻及通电时间成正比．
(2)表达式：Q＝I2Rt.
(3)实质：电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为
内能．
2．热功率
(1)定义：单位时间内的发热量称为热功率．
3．纯电阻电路和非纯电阻电路
【例 2】一台电风扇，内阻为 20 Ω，接上 220 V 电压后，
消耗功率 66 W，求：
(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？
(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化
为内能的功率是多少？电动机的效率是多少？
(3)如果接上电源后，电风扇的风叶被卡住，不能转动，这
时通过电动机的电流，以及电动机消耗的电功率和发热功率是
多少？
题后反思：(1)在非纯电阻电路中，只能用 W＝UIt 和 P＝
UI 计算电功和电功率；用 Q＝I2Rt 及 P热＝I2R 计算电热和热功
率．
(2)对于含有电动机的电路，电动机转动时是非纯电阻电
路，电动机不转时是纯电阻电路．
【触类旁通】
2．一电动机线圈的电阻为 1 Ω，线圈两端所加电压为 2 V
时，电流为 0.8 A，电动机正常工作．
(1)在求电动机正常工作 1 min 所消耗的电能时，有以下两
种不同的解法：
解法一：W＝IUt＝0.8 A×2 V×60 s＝96 J
解法二：W＝I2Rt＝(0.8 A)2×1 Ω×60 s＝38.4 J
你认为哪种解法对，请作出判断并说明理由．
(2)求电动机正常工作 1 min 所转化的机械能是多少？
解：(1)解法一对．因为电动机工作时电能没有全部转化为
内能，而大部分转化为机械能．解法二求出的是电动机工作时
产生的电热，只占所消耗电能的一部分．
(2)电动机工作 1 min 消耗的电能为
W＝IUt＝0.8 A×2 V×60 s＝96 J
电动机工作 1 min 产生的电热为
Q＝I2Rt＝(0.8 A)2×1 Ω×60 s＝38.4 J
电动机工作 1 min 转化成的机械能为
W机械＝W－Q＝96 J－38.4 J＝57.6 J.
电功和电热的区别与联系
1．区别
(1)电功是从电场理论出发的概念，是电能减小的量度，所
以不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，W＝IUt 总是成立的．
(2)电热是电路中的热现象(电流的热效应)，是电能转化的
一部分，焦耳定律 Q＝I2Rt 是专门计算电热的实验定律，用 Q
＝I2Rt 来计算电热，不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，都
是适用的．
2．联系
(1)在纯电阻电路中，电功与电热相等，即 W＝Q＝IUt＝I2Rt
＝
U2
t.
R
(2)在非纯电阻电路中，电流做功将电能除转化为内能外，
还转化为机械能、化学能等，电功大于电热，即 W＝Q＋E其他，
这时电功只能用 W＝IUt 计算，电热只能用 Q＝I2Rt 计算，两式
不能通用．
【例 3】一台电动机电阻为 0.5 Ω，正常工作时通过的电流
为 20 A，在 10 s 内转化的机械能为 4.2×104 J，求：在这 10 s
内电流做了多少功？电动机产生的热量为多少？
W＝2.0×103 J＋4.2×104 J＝4.4×104 J.
解：电动机产生的热量为 Q＝I2Rt＝2.0×103 J
根据 W＝Q＋E机，得
【触类旁通】
3．一台直流电动机线圈电阻 r＝1 Ω，与一阻值 R＝10 Ω的
电阻串联，当电路两端加 U＝150 V 的电压时，电动机正常工
作，且电压表示数为 100 V，求电动机消耗的功率及输出的机
械功率．
图 2－5－3
解：电阻 R 两端的电压为
UR＝U－UM＝150 V－100 V＝50 V
则电路中的电流 I＝
A＝5 A
电动机消耗的功率为
P＝I UM＝5×100 W＝500 W
电动机线圈电阻 r 的发热功率为
P热＝I2r＝25 W
则电动机输出的机械功率为
P机＝P－P热＝500 W－25 W＝475 W.(共41张PPT)
7 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路
内部
内电阻
内电压
负
正
(1)闭合电路的组成．
①内电路：电源________的电路，其电阻称为________，
内电阻所降落的电压称为________．在内电路中电流从______
极流向______极．
外部
路端电压
正
负
②外电路：电源___________ 的电路，其两端电压称为
____________．在外电路中电流从______极流向______极．
(2) 内、外电压的关系： _____________________________.
内、外电压之和等于电源电动势
2．闭合电路的欧姆定律
正比
反比
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成________，跟
内、外电路的电阻之和成________．
I＝
E
R＋r
纯电阻
(2)公式：____________；适用条件： 外电路为________
电路．
E＝U 外＋U 内
E＝U 外＋Ir
(3) 常用的变形公式：①E＝________________ ； ②E＝
___________________.
3．关于闭合电路，以下说法正确的是(
)
D
A．闭合电路中，电流总是从电势高的地方流向电势低的
地方
B．闭合电路中，路端电压越大，内电压也越大
C．闭合电路中，电源的电动势等于外电路的路端电压
D．当外电路断开时，路端电压的大小等于电动势
)
4．电动势为 3 V 的电池，输出电流为 3 A，由此可知(
A．内、外电阻相差 1 Ω
B．内、外电阻之和为 1 Ω
C．外电阻为 1 Ω
D．内电阻为 1 Ω
解析：由闭合电路的欧姆定律
故 B 正确．
答案：B
知识点 1 闭合电路的欧姆定律
1．闭合电路、外电路和内电路(图 2－7－1)
图 2－7－1
(1)电源内部的电路叫______________ ．内电路的电阻叫
__________ ．当电路中有电流通过时，内电路两端的电压叫
__________，用 U 内表示．
内电路
内电阻
内电压
(2)电源外部的电路叫__________．外电路两端的电压习惯
上叫______________，用 U 外表示．
外电路
路端电压
(3)电动势 E、外电压 U 外与内电压 U 内三者之间的关系：
__________________.
E＝U 外＋U 内
2．闭合电路欧姆定律的推导
(1)外电路中电能转化成内能，E外＝____________.
(2)内电路中电能转化成内能，E内＝____________.
(3)非静电力做功为 W＝EIt，根据能量守恒定律，有 W＝E
外
＋E 内，所以 EIt＝______________ ，整理得 E＝IR＋Ir，即 I
＝________________.
I2Rt
I2rt
E
R＋r
I2Rt＋I2rt
闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、
外电路的电阻之和成反比．
(2)表达式：I＝
E
R＋r
.其中 R 为外电路的等效电阻，r 为内
电阻，E 为电源的电动势；E 是表征电源把其他形式的能转化
为电能本领的物理量，数值上等于不接用电器时电源两极间的
电压．E、r 大小由电源确定．
只适用于外电路为纯电阻的闭合回路．
(3)变形公式：E＝U外＋U内，E＝U外＋Ir.
(4)公式的适用范围．
① I＝
E
R＋r
② E＝U 外＋U内与 E＝U 外＋Ir 适用于任何闭合电路(即外
电路为纯电阻电路与非纯电阻电路均成立)．
【例 1】下列关于电源的说法，正确的是(
)
A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大
B．电动势就是电源两端的电压
C．电源的电动势与外电路有关，外电路电阻越大，电动
势就越大
D．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本
领越大
解析：电源向外提供的电能除与电动势有关之外，还与输
出的电流、通电时间有关，故选项 A 错误；只有当外电路断路
时，电动势才等于电源两端的电压，故选项 B 错误；电源的电
动势由电源自身的性质决定，与有无外电路无关，故选项 C 错
误；电动势是反映电源把其他形式能转化为电能本领的物理量，
故选项 D 正确．
答案：D
【触类旁通】
1．关于闭合电路与电动势，下列说法正确的是(
)
A．电源短路时，闭合电路电流为无限大
B．电源短路时，电源内电压等于电源电动势
C．电动势 E 的单位与电势、电势差的单位都是伏特，故
三者本质上一样
D．把电压表直接和电源连接时，电压表的示数总是等于
电源电动势
数值上才等于电源的电动势，D错．电源短路时电流为I＝ ，
解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能的本
领大小的物理量，而电压是电场中两点间的电势差，电动势与
电压有着本质的区别，C 错．当电源开路时，两极间的电压在
A 错．
答案：B
【例 2】如图 2－7－2 所示电路中，R1＝R2＝R3＝1 Ω，电
压表内阻很大．当开关 S 断开时，电压表示数为 0.8 V，当开关
S 闭合时，电压表示数为 1 V，求电源的电动势与内阻．
图 2－7－2
【触类旁通】
2．某电池当外电路断开时的路端电压为 3 V，接上 8 Ω的
负载电阻后其路端电压变为为 2.4 V，则可以判定该电池的电动
势 E 和内电阻 r 为(
)
A．E＝2.4 V，r＝1 Ω
C．E＝2.4 V，r＝2 Ω
B．E＝3.0 V，r＝2 Ω
D．E＝3.0 V，r＝1 Ω
解析：当电路断开时的路端电压即为电源电动势，即 E＝3 V.
再由题意知，当 R＝8 Ω时，U外＝2.4 V，即回路电流为 I
＝
2.4
8
A＝0.3 A．E＝U内＋U外＝U外＋Ir，解得 r＝2 Ω.
答案：B
知识点 2 路端电压与负载的关系
1．路端电压与负载
外
消耗电能
(1)路端电压 U：是______电路上总的电势降落．
(2)负载 R：电路中______________的元件．
可知：当 R_____时，U 增大，
2．路端电压与外电阻的关系
增大
减小
(1)根据 U＝E－Ir、I＝
E
R＋r
当 R________时，U 减小．
(2)当外电路断开时，R＝∞，I＝______，U＝________；
当电源两端短路时，R＝0，I＝________，U＝________.(不允
许电源短路)
0
E
0
3．“当外电路是纯电阻时，根据外电压 U＝IR(R 为外电路
的等效电阻)得出电流 I 越大，外电压 U 也越大；根据 U＝E－
Ir 得出电流 I 越大，外电压 U 越小．”为什么会得出不同的结
论？究竟应如何理解外电压 U 与电流 I 的关系？
当外电路是纯电阻时，外电压 U＝IR，但当 R 变化时，I
也变化，且 R 增大时，I 减小，所以不能用 U＝IR 来判断 U 的
变化，而应根据 U＝IR＝E－Ir 来分析，即 R 增大时，I 减小，
U 增大．
增大→Ir 增大→U 减小；当外电路短
1．路端电压与外电阻的关系
由 U＝E－Ir，当外电阻 R 增大时→I＝
E
R＋r
减小→Ir 减小
→U 增大；当外电路断开时，R＝∞，I＝0，Ir＝0，U＝E；当
外电阻 R 减小时→I＝
E
R＋r
路时，R＝0，I＝
E
r
(称为短路电流)，U＝0.(由于通常的电源内
阻很小，短路时会形成很大的电流，这就是严禁把电源两极不
经负载直接相接的原因)
2．路端电压与电流的关系
(1)公式：U＝E－Ir，路端电压随着电路中电流的增大而减
小．
(2)U－I 图象：一条倾斜的直线，如图 2－7－3 所示．
图 2－7－3
【例 3】(双选)图 2－7－4 所示的是两个闭合电路中两个电
)
源的 U－I 图象，下列说法中正确的是(
A．电动势 E1＝E2，内阻 r1＜r2
B．电动势 E1＝E2，内阻 r1＞r2
C．电动势 E1＝E2，发生短路时
的电流 I1＞I2
D．当两电源的工作电流变化相
同时，电源 1 的路端电压变化较大
图 2－7－4
答案：AC
【触类旁通】
3．对闭合电路的说法中，错误的是(
)
A
A．电源短路时，路端电压等于电动势
B．电源短路时，路端电压为零
C．外电路断开时，路端电压最大
D．外电路的电阻增大时，路端电压也增大
1．闭合回路中的几个功率及其关系
(1)电源的总功率：P总＝EI＝U外 I＋U内 I＝P出＋P内．
(2)电源内部消耗的功率：P内＝I2r＝U内 I＝P总－P出．
(3)电源的输出功率：P出＝U外 I＝EI－I2r＝P总－P内．
图 2－7－5
②P出与 R 的关系如图 2－7－5 所示．
由上式得：R 越大，η越大；当 R＝r 时，电源的输出功率
最大，而此时电源的效率为 50%.
【例 4】(双选)如图 2－7－6 所示，R1 为定值电阻，R2 为可
变电阻．E 为电源电动势，r 为电源内阻，下列说法正确的是
(
)
A．当 R2＝R1＋r 时，R2 上获得最大功率
B．当 R2＝R1＋r 时，R1 上获得最大功率
C．当 R2＝0 时，R1 上获得最大功率
D．当 R2＝0 时，电源的输出功率最大
图 2－7－6
图 2－7－7
＝I R1，且 I＝
解析：求 R2 的电功率时，可将 R1 视为电源内阻的一部分，
如图 2－7－7 所示．R2 的电功率是等效电源的输出功率，当 R2
＝R1＋r 时，R2 获得的电功率最大，A 正确．而 R1 的电功率 P1
2
E
R1＋R2＋r
可知，R2＝0 时，R1 获得的电功率最大，
B 错误，C 正确．在讨论电源的输出功率时，(R1＋R2)为外电阻，
内电阻 r 恒定，由于 R1 和 r 具体数值未知，所以当 R2＝0 时，
电源的输出功率并不一定最大，D 错误．
答案：AC
【触类旁通】
4．如图 2－7－8 所示的闭合电路，电源内阻不为零，闭合
)
开关调节滑动变阻器的阻值，以下分析正确的是(
A．滑动变阻器的阻值越大，
电源的输出功率越大
B．滑动变阻器的阻值越大，
电源的总功率越大
C．滑动变阻器的阻值越小，
电源的输出功率越大
图 2－7－8
D．滑动变阻器的阻值越小，电源内阻消耗的功率也越大
解析：当滑动变阻器的阻值 R 与内阻 r 相等时输出功率最
大，A、C 错误；滑动变阻器的阻值越大，I 减小，电源的总功
率 P总＝EI 越小，B 错误．P内＝I2r 随 I 增大而增大，D 正确．
答案：D
判断总电流的变化．
2．闭合电路的动态问题分析
(1)闭合电路的动态分析具体步骤如下：
①认识电路，明确各部分电路的串、并联关系及电流表或
电压表的测量对象．
②由局部电阻变化判断总电阻的变化．
③由 I＝
E
R＋r
④据 U＝E－Ir 判断路端电压的变化．
⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各部分电路电压
及电流的变化．
(2)闭合电路的动态分析常用方法：
①任一电阻增大(减小)，则电路的总电阻增大(减小)．
②任一电阻增大(减小)，则该电阻两端的电压一定会增大
(减小)，而通过该电阻的电流会减小(增大)．
③讨论定值电阻上的电压或电流变化时，可用部分电路欧
能用 I＝
U
R
进行分析，这时应根据总电压和部分电压的关系或
干路电流与各支路电流的关系进行判断．
【例 5】在如图 2－7－9 所示电路中，当变阻器 R3 的滑片
P 向 b 端移动时(
)
A．电压表示数变大，电流
表示数变小
B．电压表示数变小，电流
表示数变大
图 2－7－9
C．电压表示数变大， 电流
表示数变大
D．电压表示数变小，电流表示数变小
答案：B
思维总结：电路的动态分析应该先局部后整体，整体后再
局部．先局部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化，
然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况，结合它们的变
化情况再分析需要求解的物理量的变化．
【触类旁通】
5．如图 2－7－10 所示的电路，在滑动触头由 a 端滑向 b
端的过程中，下列表述正确的是(
)
A．路端电压变小
B．电流表的示数变大
C．电源内阻消耗的功率变小
D．电路的总电阻变大
图 2－7－10
解析：滑动触头由 a 到 b，R1 电阻值减小，总电阻变小，
总电流增大，内电压增大，路端电压减小，A 正确，D 错误．
再结合欧姆定律知电流表的示数变小，B 错误．由 P内＝I2r 知
电源内阻消耗的功率变大，C 错误．
答案：A(共35张PPT)
第二章 恒定电流
1 电源和电流
2 电动势
1．导体中的____________在电场力的作用下发生________
形成电流．
自由电子
定向移动
自由电子
2．电源是能把电路中的________ 从正极搬到负极的装置．
3．导线中的电场是由________、 ________等电路元件所
积累的电荷在导线内共同形成的电场．
电源
导线
4．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒
定电场；__________、__________都不随时间变化的电流称为
恒定电流．
稳定
大小
方向
5．电流的__________程度用电流这个物理量表示，公式为
_____________；电流的单位是__________ ， 符号是________；
1 mA＝________A,1 μA＝________A.
强弱
I＝
q
t
安培
A
10－3
10－6
6．(双选)对电动势的理解，正确的是(
)
A．电动势在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷从负极移
到正极所做的功
B．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的负电荷从正极移到
负极所做的功
C．电动势在数值上等于静电力把 1 C 的正电荷从负极移到
正极所做的功
D．电源电动势越大，则它把其他形式的能转化成电能的
本领越强
答案：AD
知识点 1 电源
1．电流的形成
导线中自由电子的定向运动使两个带电体成为等势体
图 2－1－1
(1)思考与讨论：如图 2－1－1 所示，分别带正、负电荷的
A、B 两个导体球，它们的周围存在电场．如果用一条导线 R 将
它们连接起来，分析 A、B 周围的电场、A、B 之间的电势差会
发生什么变化？最后，A、B 两个导体球会达到什么状态？R 中
出现了怎样的电流？
A、B 之间的电势差很快消失，两导体成为一个等势体，达
到静电平衡；R 中出现瞬时电流．
(2)结论：导体中的____________ 在电场力的作用下发生
_______________形成电流．
自由电子
定向移动
2．电源
(1)如图 2－1－2 所示，在水池 A、B 之间连接一台抽水机，
将水池 B 中的水抽到水池 A 中，这样可保持 A、B 之间水位的
高度差，从而使水管中有源源不断的水流．
图 2－1－2
图 2－1－3
(2)图 2－1－3 中的装置 P 的作用类似于图 2－1－2 中的抽
水机，能把__________从正极搬到负极，装置 P 就是电源．
(3)电源的作用：保持导体两端的__________，使电路中有
________________．
自由电子
电压
持续的电流
1．形成电流的条件
(1)存在自由电荷．
①金属导体——自由电子；
②电解液——正、负离子．
(2)导体两端存在电压：当导体两端存在电压时，导体内建
立了电场，导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动，
形成电流．
2．电源的作用：保持导体两端的电压，使导体中有持续的
电流．
【例 1】(双选)关于电源的作用，下列说法中正确的是(
)
A．电源的作用是能为电流提供自由电子
B．电源的作用是能够保持导体两端的电压
C．电源的作用是使电荷移动起来
D．电源的作用是使自由电荷定向移动起来
解析：电源使导体两端有电势差，使自由电荷定向移动．
答案：BD
【触类旁通】
)
B
1．形成持续电流的条件是(
A．只要有电压加在物体的两端
B．必须保持导体两端有电压
C．只在导体两端瞬时加电压
D．只要有大量的自由电荷
知识点 2 恒定电流
1．如图 2－1－4 甲所示，在电源正、负极间连接一条导线，
取图中虚线方框中的一小段导线及电场线来研究导线中的电
场．
甲
乙
丙
丁
图 2－1－4
2．如图乙所示，将电源正、负极产生的电场分解为两个方
向，沿导线的分量使自由电子做__________，形成电流；垂直
于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集，从而使导线
的两侧出现正、负净电荷分布．如图丙所示，导线两侧的电荷
产生的附加电场，将削弱电源两极产生的垂直导线方向的电场，
直到导线中该方向合场强为________，达到动态平衡状态．此
时导线内的电场保持与导线________ ，自由电子只存在
____________，如图丁所示．
平行
3．由__________分布的电荷所产生的稳定的电场，称为恒
定电场．
稳定
4．恒定电场中的电流是______、______都不随时间变化的，
称为______电流．
大小
定向移动
零
定向移动
方向
恒定
1．对电流的理解
(1)电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流方向．
(2)电流虽有大小和方向，但不是矢量，是标量．
(3)金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相
反．
(4)电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负
电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和．
电流在时间 t 内的平均值，对恒定电流来说，其瞬时值与平均
值相等．
图 2－1－5
2．电流的微观表达式
(1)电流的微观表达式：I＝nqSv.
如图 2－1－5 所示，AD 表示粗细均匀的一段长为 l 的导体，
两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率
为 v，设导体的横截面积为 S，导体每单位体积内的自由电荷数
为 n，每个自由电荷的电荷量为 q.
AD 导体中的自由电荷总数 N＝nlS
总电荷量 Q＝Nq＝nlSq
所有这些电荷都通过横截面 D 所需要的时间 t＝
l
v
根据公式 q＝It 可得导体 AD 中的电流
由此可见，从微观上看，电流与导体中单位体积内的自由
电荷数、电荷量、定向移动速率和导体的横截面积有关．
【例 2】某电解池，如果在 1 s 内共有 5.0×1018 个二价正
离子和 5.0×1018 个一价负离子通过某横截面，那么通过这个横
截面的电流强度是多大？
解：在 1 s 内通过某横截面的电量为
q＝5.0×1018×2×1.6×10－19 C＋5.0×1018×1.6×10－19 C
＝2.4 C
【例 3】(双选)有一横截面积为 S 的铜导线，流经其中的电
流为 I，设每单位体积的导线有 n 个自由电子，电子的电荷量为
q，此时电子的定向移动速率为 v，在时间 t 内，通过导线横截
面的自由电子数目可表示为(
)
A．nvSt
B．nvt
C.
It
q
D.
It
Sq
答案：AC
【触类旁通】
2．2 s 内有 6×1013 个电子通过横截面大小不知的导体，则
)
A
导体中电流大小为(
A．4.8×10－6 A
B．3×10
－13
A
C．9.6×10－6 A
D．无法确定
3．一段粗细均匀的金属导体的横截面积是 S，导体单位长
度内的自由电子数为 n，金属内的自由电子的电荷量为 e，自由
电子做无规则热运动的速率为 v0，导体中通过的电流为 I，则下
列说法中正确的有(
)
D
A．自由电子定向移动的速率为 v0
B．自由电子定向移动的速率为 v＝
I
neS
C．自由电子定向移动的速率为真空中的光速 c
D．自由电子定向移动的速率为 v＝
I
ne
知识点 3 电动势
1．如图 2－1－6 所示，在电源外部，正电荷由电源______
极流向______ 极；在电源的内部，电场方向由______极指向
______极，正电荷由电源______极流向______极，受到的电场
力方向由______极指向______极，电场力做______功．
图 2－1－6
正
负
正
负
负
正
正
负
负
2．在电源内部，是什么力来克服电场力做功，是做正功还
是负功？
电源内部非静电力克服电场力做功，是做正功．
3．电源内部的非静电力是由什么提供？
在电池中，非静电力是化学作用，它使化学能转化为电势
能；在发电机中，非静电力是电磁作用，它使机械能转化为电
势能．
4．电源内部的能量是怎样转化的？
电源内部非静电力克服电场力做功，把其他形式的能转化
为电势能．
5．不同的电源非静电力_______________不同，使单位正
电荷所增加的__________不同，物理学中用________来表明电
源的这种特性．
做功的本领
电势能
电动势
1．电动势
(1)定义：非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功跟
被移送的电荷量的比值叫电源的电动势．
(3)单位：伏特，符号是 V.
(4)物理意义：反映电源把其他形式的能转化为电能本领的
大小，在数值上等于非静电力把 1 C 的正电荷在电源内部从负
极移送到正极所做的功．
(5)方向规定：电动势 E 是标量，为研究问题方便，规定其
方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极．
(6)特点：电动势是用比值定义的物理量，由电源中非静电
力的特性决定，是电源的属性，与移送的电荷量 q 和所做的功
W 无关，跟电源的体积、外电路也无关．
2．内阻
电源内部也是由导体组成的，所以也有电阻，这个电阻叫
做电源的内阻．电源的内阻由电源内部材料的性质决定．内阻
和电动势同为电源的重要参数．
【例 4】(双选)关于电动势 E 的说法中正确的是(
)
A．电动势 E 的大小，与非静电力所做的功 W 的大小成正
比，与移送电荷量 q 的大小成反比
B．电动势 E 是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电
路均无关
C．电动势 E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领
的物理量
D．电动势 E 的单位与电势差的单位相同，故两者在本质
上相同
解析：电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是
与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征
其他形式的能转化为电能本领的物理量．电动势和电压尽管单
位相同，但本质上是不相同的，故选 B、C.
答案：BC
【触类旁通】
4．(双选)如图 2－1－7 所示是常用在电子手表和小型仪表
)
中的锌汞电池，它的电动势约为 1.2 V，这表示(
A．电路通过 1 C 的电荷量，电源把
1.2 J 其他形式能转化为电能
B．电源在每秒内把 1.2 J 其他形式
能转化为电能
图 2－1－7
C．该电源比电动势为 1.5 V 的干电池做功少
D．该电源与电动势为 1.5 V 的干电池相比，通过 1 C 的电
荷量时转化的电能少
物理量 电势差 U 电动势 E
物理
意义 电场力做功，电能转化
为其他形式的能的本领 非静电力做功，其他形式的
能转化为电能的本领
定义式
U＝ ，W 为静电力做
的功
E＝ ，W 为非静电力做
的功
联系 ①单位相同，均为伏特(V)
②电动势等于电源未接入电路时两极间的电势差
电势差与电动势的区别与联系
【例 5】有关电压与电动势的说法中正确的是(
)
A．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是
同一物理量的不同叫法
B．电动势就是电源两极间的电压
的，都是电场力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领强
弱的物理量
解析：只有电路开路时，电动势才等于电源两极间的电压，
的功，后者表示静电力做的功，电动势和电压的意义不同，电
动势反映电源把其他形式的能转化为电能的本领，而电压反映
电能转化成其他形式能的本领，综合上述分析，选项 D 正确．
答案：D
【触类旁通】
5．下列说法中正确的是(
)
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压
C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的
区别
D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
解析：电动势和电压有着本质的区别，所以 A 选项错误，
C 选项正确；当电源开路时，电源两极间的电压在数值上等于
电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压与外电路
有关系，随外电路的变化而变化，故 B、D 错误．
答案：C(共27张PPT)
6 导体的电阻
1．导体的电阻是导体本身的一种性质，它的大小与导体的
________、________和________有关．
2．电阻定律：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度 l 成
________ ，与它的横截面积 S 成________ ；导体的电阻还与
________有关．表达式 R＝________，式中ρ是比例系数，它与
导体的材料有关．
3．各种材料的电阻率都随温度的变化而变化，金属的电阻
率随温度的升高而________ ，而有些合金电阻率几乎不受温度
变化的影响，常用来制作____________．
长度
横截面积
材料
正比
反比
材料
增大
标准电阻
4．(双选)以下说法正确的是(
)
BD
A．导体对电流的阻碍作用叫电阻，因此只有导体上加有
电压时导体才有电阻
C．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻和电阻率都
是原来的一半
D．将一根导线一分为二，则半根导线的电阻是原来的一
半，但电阻率不变
5．材料相同的两金属导线甲、乙的长度之比是 l 甲∶l 乙＝3∶
1，面积之比是 S 甲∶S 乙＝1∶3，则甲、乙的电阻之比 R 甲∶R 乙
为(
D
)
A．3∶1
C．1∶9
B．1∶1
D．9∶1
知识点 1 影响导体电阻的因素
家中的白炽灯灯丝断了，恰好又没有新的可换，轻轻摇晃
灯泡，把断了的灯丝搭接起来，还能继续使用．这种断丝再搭
接的灯泡重新连入电路中会发现它比原来更亮了，这是怎么回
事呢？
讨论：
(1)影响导体电阻的因素有哪些？
影响导体电阻的因素有：长度、横截面积和材料．
(2)我们可以通过________和_____________两种方案来探
究导体电阻与其影响因素的定量关系．
实验
逻辑推理
探究导体电阻与其影响因素的定量关系
(1)实验电路：如图 2－6－1 所示．
图 2－6－1
(2)实验方法：控制变量法．在长度、横截面积、材料三个
因素方面．b、c、d 与 a 相比，分别只有一个因素不同：b 与 a
长度不同；c 与 a 横截面积不同；d 与 a 材料不同．
(3)实验原理：四段金属导体串联，接通电源，用电压表分
别测量其两端的电压，根据串联电路的电压跟电阻成正比，探
究各段电阻与哪些因素有关．
(4)实验步骤：
①连接如图 2－6－1 所示的电路，开关闭合前滑动变阻器
滑片移到最右端．
②闭合开关，用电压表分别测量四段金属导体的电压，读
出数据．
③改变滑片的位置可获得多组实验数据．
(5)数据处理：a、b 两段比较电压与长度的关系，a、c 两段
比较电压与横截面积的关系，a、d 两段比较电压与材料的关系，
得出实验结论．
(6)实验结论．
①在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成
正比；
②在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与横截面积成
反比；
③在横截面积、长度相同的条件下，不同导体的电阻一般
不同．
【例 1】关于导体电阻的大小，下列说法正确的是(
)
A．同材料制成的导线，长度和横截面积越大，电阻越大
B．铜导线一定比铝导线电阻小
C．铜导线和铁导线，只要长度和横截面积相同，电阻就
相等
D．导线横截面积相同时，长的导线电阻大
解析：导体电阻的大小与其长度成正比、与其横截面积成
反比，还与其材料有关．
答案：D
【触类旁通】
1．以下说法正确的是(
)
B
A．导体对电流的阻碍作用叫电阻，因此只有导体有电阻，
其他物体无电阻
B．加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变
化，但电压与电流的比值对这段导体来说保持不变(不考虑温度
变化)
C．通过导体的电流越大，说明导体对电流的阻碍作用越
小，电阻越小
D．一个电阻一旦做好，任何情况下其阻值都不会改变
2．如图 2－6－2 所示，甲、乙所示为两种测电阻 R 的电路，
下面说法正确的是(
)
图 2－6－2
A．甲、乙都对，甲比乙的误差小
B．甲、乙都对，甲比乙的误差大
C．甲测大电阻时误差小，乙测小电阻时误差小
D．甲测小电阻时误差小，乙测大电阻时误差小
解析：甲为电流表外接法，电压表分流导致误差，用来测
小电阻．乙为电流表内接法，电流表分压导致误差，用来测大
电阻．
答案：D
知识点 2 导体的电阻
说到电路，一定离不开电阻．这是因为各种各样的用电器
都有电阻(如图 2－6－3 所示)，连接电路元件的导线也有电阻．
图 2－6－3
收音机的音量调节、音响混频控制台上可滑动的声音控制
系统、一些台灯的亮度调节等都要用到电位器，你知道电位器
是根据什么原理制造的吗？
讨论：
(1)电阻定律的内容是什么？
电阻定律的内容：同种材料的导体，其电阻 R 与它的长度
l 成正比，与它的横截面积 S 成反比；导体电阻还与构成它的材
料有关．
(2)金属的电阻率随温度怎样变化？
电阻率一般随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的
升高而增大．
匀的电解质溶液．
(3)符号意义：l 表示导体接入电路的有效长度；S 表示导体
的横截面积；ρ是电阻率，表征导体的导电性能．
2．电阻率ρ
(1)电阻率是反映材料导电性能的物理量，国际单位制的单
位是欧·米，符号是Ω·m.
(2)不同材料的电阻率不同．连接电路用的导线一般用电阻
率小的纯金属制成，电炉丝通常用电阻率大的合金丝制成．
(3)电阻率与温度的关系．
各种材料的电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻
率随温度的升高而增大，电阻温度计就是利用这一规律制成的．
有些合金的电阻率随温度变化极小(如锰铜合金材料)，这样的
材料常用来制作标准电阻．当温度降低到绝对零度附近时，某
些材料的电阻率突然减小到零成为超导体．
【例 2】金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，所
以可以利用铂的电阻随温度变化的性质制成铂电阻温度计，选
项中的 I－U 图象能表示金属铂电阻情况的图象是(
)
解析：铂的电阻率随温度的升高而变大．C 选项正确．
答案：C
题后反思：(1)某一导体电阻的变化与电阻率的变化规律一
致，所以可从导体的伏安特性曲线上判定电阻率的变化．
(2)金属材料的电阻率一般随温度的升高而增大，随温度的
降低而减小；绝缘体和半导体的电阻率随温度的升高而减小．
【触类旁通】
3．(双选)关于材料的电阻率，下列说法中正确的是(
)
A．导体的电阻率与导体的长度成正比，与导体的横截面
积成反比，还与导体材料有关
B．金属导体的电阻率随温度的升高而增大
C．纯金属的电阻率比合金的电阻率小
D．产生超导现象时，材料的电阻为零，但材料的性质没
有变，材料的电阻率不为零
解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、
横截面积无关，所以 A 错误；金属导体的电阻率随温度的升高
而增大，B 正确；纯金属的电阻率小，合金的电阻率大，C 正
确；超导现象是指某些物质的温度降到绝对零度附近时，其电
阻突然减小到无法测量的程度，可以认为它们的电阻率突然变
为零，所以 D 错误．
答案：BC
电阻与电阻率
1．电阻 R 是描述导体对电流阻碍作用大小的物理量，由导
体本身的长度、横截面积与电阻率决定，与外界因素无关；温
度一定、粗细均匀的金属导体其电阻的大小遵循电阻定律 R＝
2．电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量．各种材料的
电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为 1 m、横截面积为 1
m2 的导体的电阻，它与导体的长度、面积、电阻大小无关，由
导电材料和所处温度决定．
3．导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体材
料的电阻率小，电阻不一定小；电阻和电阻率是两个不同的物
理量，两者不能混淆．
4．有关电阻率的概念问题，在处理时要注意不同材料的电
阻率随温度变化的规律是不一样的，有随温度的升高电阻率减
小的，也有随温度的升高而电阻率增大的．
【例 3】关于电阻和电阻率的下列说法中，正确的是(
)
A．把一根均匀导线等分成两段，则每部分的电阻、电阻
率均变为原来的一半
C．各种材料的电阻率都随温度的升高而增大
D．对某一确定的导体，当温度升高时，若不计导体的体
积和形状变化，发现它电阻增大，说明该导体材料的电阻率随
温度的升高而增大
解析：导体的电阻率由材料本身决定，并随温度的变化而
变化，但并不都是随温度的升高而增大，则 A、B、C 错误．若
导体温度升高时，电阻增大，又不考虑体积和形状的变化，其
原因就是电阻率随温度的升高而增大，则 D 正确．
答案：D
【触类旁通】
4．某金属导线的电阻率为ρ，电阻为 R，现将它均匀拉长
到直径为原来的一半，那么该导线的电阻率和电阻分别变为
(
)
A．4ρ和 4R
C．16ρ和 16R
B．ρ和 4R
D．ρ和 16R
积变为原来的 ，因总体积不变，长度变为原来的4倍，由电阻
解析： 导体的电阻率反映材料的导电性能，温度一定时电
阻率是不变的．导线拉长后，直径变为原来的一半，则横截面
定律计算可知电阻变为原来的 16 倍．
答案：D(共27张PPT)
4 串联电路和并联电路
1．电阻的串联：把几个导体依次首尾相连，接入电路，这
样的连接方式叫________．串联电路中各处的电流______，总
电压等于各部分电路的电压______ ．串联电路的总电阻等于
__________________，公式：R＝______________________.
2．电阻的并联：把几个导体的一端连在一起，另一端也连
在一起，然后再把这两端接入电路，这样的连接方式叫_______．
并联电路的总电压与各支路电压_______．总电流等于各支路电
流______；并联电路总电阻的倒数等于 ___________________，
串联
相等
之和
各电阻之和
R1＋R2＋…
并联
相等
之和
各电阻倒数之和
3．电压表和电流表
(1)电流表 G(表头)：常用的电压表和电流表都是由小量程
的____________改装而成的．小量程电流表主要有三个参数：
①电流表的电阻叫做______，用字母 Rg 表示；
②指针偏转到最大刻度时的电流 Ig 叫做____________；
③电流表通过满偏电流时，加在它两端的电压 US 叫做
______________．
上述三个物理量的关系为：__________________.
(2)电压表和电流表的改装：当把电流表 G 改装成量程较大
的电压表时，应当____________一个电阻 R；当把电流表 G 改
装成大量程的电流表时，应当____________一个电阻 R.
电流表
内阻
满偏电流
满偏电压
Ug＝
IgRg
串联
并联
4．将电阻 R1＝1 Ω、R2＝3 Ω 并联接入电路，那么通过电
)
C
阻 R1、R2 的电流强度之比 I1∶I2 为(
A．1∶3
B．1∶1
C．3∶1
D．没有提供电压，电流无法确定
知识点 1 串、并联电路的特点及规律
两个定值电阻阻值分别为 R1＝4 Ω、R2＝2 Ω，将它们按以
下情形接入电路，回答以下问题：
(1)若将两个电阻串联接入电压 6 V 的电路上，则总电阻为
______Ω，流过电路的总电流为______A；流过 R1、R2 的电流
分别为____A、____A ；R1 、R2 两端的电压分别为______V 、
______V.
6
1
1
1
4
2
(2)若将两个电阻并联接入电压 6 V 的电路上，则总电阻为
______V.
4.5
1.5
3
6
6
______Ω，流过电路的总电流为______A；流过 R1、R2 的电流
分别为 ______A、______A；R1、R2 两端的电压分别为______V、
(4)电压、电流的分配关系：串联电路中各电阻两端的电压
跟它的阻值成正比，即 U1∶U2＝R1∶R2；并联电路中通过各支
路电阻的电流跟它们的阻值成反比，即 I1R1＝I2R2.
图 2－4－1
2．几个重要结论
(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻．
(2)几个电阻串联时，其中一个电阻增大，总电阻一定增大．
(3)并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其
中最小的电阻．
【例 1】电阻 R1 的阻值为 6 Ω，与电阻 R2 并联后接入电路
中，通过它们的电流之比为 I1∶I2＝2∶3，则 R2 的阻值和总电
)
阻的阻值分别是(
A．4 Ω，2.4 Ω
C．9 Ω，3.6 Ω
B．4 Ω，3.6 Ω
D．9 Ω，4.5 Ω
答案：A
【例 2】有一只弧光灯，正常工作电流为 5 A，电阻为 8 Ω，
要把它接入电压为 110 V 的电路中，需要串联一个多大的电阻，
弧光灯才能正常工作？
思路点拨：先根据题意画电路图(如图 2－4－2 所示)，并
标出已知量和未知量，然后根据欧姆定律及串联电路特点求解．
图 2－4－2
解：弧光灯正常工作时两端的电压为
U1＝IR1＝5 A×8 Ω＝40 V
则需要串联的电阻 R2 两端的电压为
U2＝U－U1＝110 V－40 V＝70 V
即需要串联一个 14 Ω的电阻，弧光灯才能正常工作．
【触类旁通】
1．如图 2－4－3 所示的电路，当 ab 两端接入 100 V 电压
时，cd 两端电压为 20 V，当 cd 两端接入 100 V 电压时，ab 两
端电压为 50 V，则 R1∶R2∶R3 为(
)
A
A．4∶2∶1
B．2∶1∶1
C．3∶2∶1
D．以上都不对
图 2－4－3
2．如图 2－4－4 所示，R1＝5 Ω，R2＝10 Ω，R3＝15 Ω，
U 不变，开关 S1、S2 均闭合时电流表示数为 0.5 A，当开关 S1、
S2 均断开时电流表示数为多大？
图 2－4－4
＝
＝0.2 A
解：当 S1、S2 均闭合时，电阻 R1 被短路，电阻 R2、R3 并
联接入电路中，电路的总电阻为
R 总＝
R2R3
R2＋R3
＝
10×15
10＋15
Ω＝6 Ω
电路的总电压 U＝IR 总＝0.5 A×6 Ω＝3 V
当 S1、S2 均断开时，电阻 R3 断路，电阻 R1、R2 串联接入
电路中，此时电路的总电阻为
R 总′＝R1＋R2＝5 Ω＋10 Ω＝15 Ω
电路中的电流为
I′＝
U 3V
R 总′ 15 Ω
即当 S1、S2 均断开时电流表示数为 0.2 A.
知识点 2 电压表和电流表
我们常用的电流表和电压表都是由小量程电流表 G(表头)
改装而成的．小量程电流表 G 主要有三个参数：表头的内阻 Rg、
满偏电流 Ig、满偏电压 Ug.
(1)电流表 G 改装成电压表．
串联
分压电阻
①原理：在表头上_______一个电阻 R.电阻 R 的作用是分
担一部分电压，做这种用途的电阻常常称为________________．
②如图 2－4－5 所示，根据串联电路特点有：
U＝____________＝____________；
分压电阻 R 的大小为：
R＝_________＝______________＝______________；
用 n 表示电压表量程扩大的倍数，则有：
n＝_________，R＝_________.
图 2－4－5
图 2－4－6
(2)电流表 G 改装成电流表．
①原理：在表头上_______一个电阻 R.电阻 R 的作用是分
去一部分电流，做这种用途的电阻常常称为___________．
②如图 2－4－6 所示，根据并联电路特点有：
用 n 表示电流表量程扩大的倍数，则有
并联
分流电阻
R＝___________＝___________；
n＝__________，R＝__________.
1．电流表 G(表头)
(1)三个主要参数：内阻 Rg、满偏电流 Ig、满偏电压 Ug.Ug
＝IgRg.
(2)表头可以看成知道自己内部电流和两端电压的特殊电
阻．
2．表头改装成较大量程的电压表
3．表头改装成较大量程的电流表
【例 3】有一满偏电流 Ig＝5 mA，内阻 Rg＝400 Ω的电流表
G ，若把它改装成量程为 10 V 的电压表，应________ 一个
__________Ω的分压电阻，该电压表的内阻为______Ω；若把它
改装成量程为 3 A 的电流表，应________联一个________Ω的分
流电阻，该电流表的内阻为________Ω.
答案：串
1 600
2 000
并
0.668
0.667
【触类旁通】
3．电流表 G 的内阻为 Rg，用它测量电压时，量程为 U；
用它改装成较大量程的电流表，内阻为 RA，量程为 I，这几个
量的关系是(
)
C
4．(双选)将分压电阻串联在电流表上，改装成电压表，下
列说法中正确的是(
)
A．接上分压电阻后，增大了原电流表的满偏电压
B．接上分压电阻后，电压按一定比例分别加在电流表和
分压电阻上，电流表的满偏电压不变
C．如分压电阻是表头内阻的 n 倍，则电压表量程扩大到 n
倍
D．通电时，电流表和分压电阻通过的电流一定相等
解析：电流表改装成电压表后，电压按一定比例分别加在
电流表和分压电阻上，电流表的满偏电压并不改变，并且电流
表和分压电阻由于是串联关系通过的电流一定相等，故 A 错误，
B、D 正确．如分压电阻是表头内阻的 n 倍，则电压表量程扩大
到(n＋1)倍，故 C 错．
答案：BD(共18张PPT)
11 简单的逻辑电路
1．数字电路：处理____________的电路叫做数字电路．数
字电路中只有两个状态：______或者______，常用“1”和“0”表
示．
数字信号
有
没有
信号通过
2．门电路：就是一种开关，在一定条件下它允许________；
如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外．
3．如果一个事件的几个条件都满足后，这事件才发生，这
种关系叫做______________，具有________逻辑关系的电路叫
“与”门．
“与”逻辑关系
“与”
4．如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就
会发生，这种关系叫做________________，具有________逻辑
关系的电路叫“或”门．
5．输出状态和输入状态呈现________的逻辑关系，叫做
______逻辑关系，具有______逻辑关系的电路叫“非”门．
“或”逻辑关系
“或”
相反
“非”
“非”
知识点
三种基本门电路
如今，以数字信号为特征的现代信息技术在迅猛发展，电
子计算机、数码相机、移动电话、数字电视等与数字信号相关
的电子产品已经深入到了人类生活、生产的方方面面．在家里
数字化的家用电器使人们的生活更加便捷，生活更加丰富多彩，
在工厂里一些危险、繁重的环节，电子计算机控制的机器人已
经取代人从事生产．那么，是一些什么样的电路如此“神通广
大”呢？——逻辑电路．处理数字信号的电路叫数字电路，数
字电路主要研究电路的逻辑功能．
图 2－11－1
讨论：
(1)数字信号和模拟信号：电路中的信号分为两类，一类是
随时间连续变化的信号，称之为__________；另一类是随时间
不连续变化的信号，称之为__________．
(2)处理______信号的电路叫数字电路，具有逻辑功能的电
路叫__________，最基本的逻辑电路是门电路．
(3) 门电路 ：是一种有一个或多个 ______ 端，只有一个
______端的开关，在一定条件下它允许信号通过；如果条件不
满足，信号就被阻挡在“门”外．
输入
输出
模拟信号
数字信号
数字
逻辑电路
1．“与”门
(1)符号：如图 2－11－2 所示．
(2)特点：当 A、B 输入都为 0 时，Y 输出为 0；当 A 输入
为 0、B 输入为 1 或 A 输入为 1、B 输入为 0 时，Y 输出为 0；
当 A、B 输入都为 1 时，Y 输出为 1.
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
(3)真值表：如下表所示．
图 2－11－2
2．“或”门
(1)符号：如图 2－11－3 所示．
(2)特点：当 A、B 输入都为 0 时，Y 输出为 0；当一个输
入 0，另一个输入为 1 时，Y 输出为 1；当 A、B 输入都为 1 时，
Y 输出为 1.
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 1
(3)真值表：如下表所示．
图 2－11－3
输入 输出
A Y
0 1
1 0
3．“非”门
(1)符号：如图 2－11－4 所示．
(2)特点：当 A 输入为 1 时，Y 输出为 0；当 A 输入为 0 时，
Y 输出为 1.
(3)真值表：如下表所示．
图 2－11－4
【例 1】如图 2－11－5 所示电路为(
)
A．“与”门电路
B．“或”门电路
C．“非”门电路
D．无法判定
图 2－11－5
解析：开关 S 断开时，灯泡发光，闭合时，灯泡不亮，输
入与输出相反，属于“非”门电路，故选 C.
答案：C
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 X
1 1 1
【例 2】下面是逻辑电路图(如图 2－11－6)及其真值表，此
逻辑电路为________电路，在真值表中 X 处的逻辑值为______．
图 2－11－6
解析：由逻辑电路图可知此逻辑电路为“或”门，当一个
输入 0，另一个输入 1 时，Y 输出 1.
答案：“或”门
1
【例 3】如图 2－11－7 所示为一个三输入端复合门电路，
当 A 输入为 1, B 输入为 0, C 输入为 1 时，输出为________(填“0”
或“1”)．
图 2－11－7
解析：此逻辑电路由“与”门和“或”门组成，根据两个
门电路的特点，可知输出为 1.
答案：1
【触类旁通】
1．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希
望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为
(
)
A．“与”门电路
C．“或”门电路
B．“非”门电路
D．上述答案都有可能
解析：不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，条件与结果
的关系为“或”逻辑关系，此电路为“或”门电路，故 C 正确．
答案：C
M 0 1
N 1 0
2．下面为一逻辑门电路的真值表，那么此逻辑门电路为
(
)
A.“与”门
C．“或”门
B．“非”门
D．“与非”门
解析：由该逻辑门电路E的真值表可以看出输出端与输入端
是相反的关系，故选 B.
答案：B
3．如图 2－11－8 是有三个输入端的复合门电路，当 C 端
)
D
输入 0 时 Y 输出 0，那么 A、B 端输入分别是(
图 2－11－8
A．1、0
B．0、1
C．1、0
D．0、0(共29张PPT)
3 欧姆定律
1．电阻：表征导体对________阻碍作用的物理量，符号常
用 R 表示．电阻的单位是________ ，简称________ ，符号是
________，常用单位还有千欧(kΩ)和兆欧 (MΩ) ，1MΩ＝
______kΩ＝______Ω.
电流
欧姆
欧
Ω
103
2．欧姆定律的内容：导体中的电流跟导体两端的电压 U
成________ ，跟导体的电阻 R 成__________ ．表达式为 I ＝
______.
正比
反比
106
3．导体的伏安特性曲线
(1)定义：在直角坐标系中，用纵坐标表示__________，横
坐标表示__________ ，这样画出的 I－U 图象叫做导体的伏安
特性曲线，如图 2－3－1 所示．
图 2－3－1
(2)图线斜率的物理意义：斜率表示______________，即 tan
α＝______＝______.
电流 I
电压 U
I
U
电阻的倒数
4．线性元件和非线性元件
(1)线性元件：在温度没有显著变化时，伏安特性曲线是
__________的电学元件．
一条直线
(2) 非线性元件：电流和电压不成正比，伏安特性曲线
________的电学元件．
不是直线
5．电路中有一段导体，给它加上 3 V 的电压时，通过它的
电流为 2 mA，可知这段导体的电阻为________Ω；如果给它加
上 2 V 的电压，则通过它的电流为________mA；如果在它两端
不加电压，它的电阻为________Ω.
1 500
1.33
1 500
知识点
欧姆定律
图 2－3－2
欧姆，德国物理学家．他首先发现了反映电流强度、电压、
电阻三者关系的欧姆定律，即通过导体的电流与加在导体两端
的电压成正比，与导体的电阻成反比．欧姆定律的发现，使电
路理论成为一门精确的科学，也为电学的研究开拓了一条新的
光明大道．
讨论：
(1)电阻．
①物理意义：反映导体对______阻碍作用的物理量．
②定义：导体的电阻等于导体两端的__________与通过导
体的__________的比值．
③定义式：R＝________.
④单位：__________，简称__________，符号是________，
1Ω ＝1 V/A ，常用单位还有千欧(kΩ) 和兆欧(MΩ) ，1 MΩ＝
__________kΩ＝__________Ω.
电流
电压 U
电流 I
欧姆
欧
Ω
103
106
(2)欧姆定律．
①内容：导体中的电流 I 跟导体两端的电压 U 成______，
跟导体的电阻 R 成______ .
正比
反比
U
R
②公式：I＝________.
对欧姆定律的理解
【例 1】(双选)下列说法正确的是(
)
答案：BD
【触类旁通】
决定
B．导体的电阻由导体本身的性质决定，跟导体两端的电
压及流过导体的电流大小无关
C．对确定的导体，其两端电压和流过它的电流的比值就
是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其两端的电压越大
解析：导体的电阻是由导体自身的性质决定的，与所加的
电压和通过的电流无关．当 R 一定时，才有 I∝U，故 A 错误，
B、C、D 正确．
答案：A
测绘小灯泡的伏安特性曲线
【实验目的】
测绘小灯泡的伏安特性曲线，并分析曲线的变化规律．
【实验原理】
(1)用伏安法分别测出灯泡两端电压及通过灯泡的电流，测
出多组(U，I)值，在 I－U 坐标系中描出各对应点，用一条平滑
的曲线将这些点连接起来．
(2)电流表外接：因为小灯泡电阻很小，如果内接电流表，
分压明显．
(3)滑动变阻器采用分压式：使电压能从零开始连续变化．
【实验器材】
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导
线、坐标纸．
【实验步骤】
(1)按如图 2－3－3 所示的实验电图连接好电路，将滑动变
阻器的滑片调节至最左端 a 点．
图 2－3－3
次数 n 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
电压 U
电流 I
(2)接通开关，调节滑动变阻器的滑片，测出 12 组不同的 U、
I 值，记录于表格．
记录表格：
(3)断开开关，整理好器材．
(4)在坐标纸上以 I 为纵轴，以 U 为横轴，并选取适当的单
位建立坐标系．
(5)用描点法在坐标纸上标出各组 U、I 值的对应点位置．
(6)用平滑曲线将各点依次连接起来．
(7)分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律．
【注意事项】
(1)本实验中被测小灯泡灯丝的电阻较小，因此测量电路必
须采用电流表外接法．
(2)本实验要作出 I－U 图线，要求测出包括零在内的电压
值、电流值，因此滑动变阻器要采用分压式接法．
(3)为保护元件不被烧毁，开关闭合前滑动变阻器应位于图
2－3－3 中的 a 点．加在小灯泡两端的电压不要超过其额定电
压．
(4)建立坐标系时，两坐标轴选取的标度要合理，使得根据
测量数据画出的图线尽量占满坐标纸．要用平滑的曲线将各数
据点连接起来，不要连接成折线．
【误差分析】
(1)电流表的连接方式．
考虑到误差因素，应选择电流表外接法连接电路．两种电
路对比分析如下：
(2)变阻器的连接方式．
考虑到灯泡两端电压变化范围问题，应选择分压式来连接
电路，两种电路对比分析如下：
【例 2】有一灯泡上标有“6 V 0.1 A”字样，现要测量该
灯泡的伏安特性曲线，有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻 2.0 kΩ)
B．电压表(0～10 V，内阻 3.0 kΩ)
C．电流表(0～0.3 A，内阻 3.0 Ω)
D．电流表(0～6 A，内阻 1.5 Ω)
E．滑动变阻器(30 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(100 Ω，0.5 A)
G．学生电源(直流 9 V)及开关、导线等
(1) 实验中所用的电压表应选________ ，电流表应选
______，滑动变阻器应选________．(用序号字母表示)
(2)在虚线方框内画出实验电路图，要求电压从 0 V 开始测
量．
(2)小灯泡的电阻 R＝ ＝
解析：(1)电压表的量程应大于小灯泡的额定电压 6 V，故
电压表选 B.小灯泡的额定电流为 0.1 A，故电流表选 C.由题目
要求可知变阻器用分压式，故选电阻较小的 E.
6
0.1
Ω＝60 Ω，故电流表应用外接
法，变阻器接成分压式，实验电路如图 2－3－4 所示．
图 2－3－4
答案：(1)B C
E (2)如图 2－3－4 所示．
【触类旁通】
2．有一个小灯泡上标有“4 V 2 W”的字样，现在要用伏
安法描绘这个灯泡的 I－U 图线．现有下列器材供选用：
A．电压表(0～5 V，内阻 10 kΩ)
B．电压表(0～15 V，内阻 20 kΩ)
C．电流表(0～3 A，内阻 1 Ω)
D．电流表(0～0.6 A，内阻 0.4 Ω)
E．滑动变阻器(10 Ω，2 A)
F．滑动变阻器(500 Ω，1 A)
G．学生电源(直流 6 V)、开关、导线若干
(1)实验时，选用图 2－3－5 中甲而不选用图乙的电路图来
完成实验，请说明理由：________________________________
_____________________________________________.
图 2－3－5
(2) 实验中所用电压表应选________ ，电流表应选用
______，滑动变阻器应选用________．(用序号字母表示)
描绘灯泡的 I－U 图线所测数据需从
零开始，并要多取几组数据
A
D
E
(3)把图 2－3－6 中所示的实验器材用实线连接成实物电路
图．
图 2－3－6
＝
解析：因实验目的是要描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要
多次改变小灯泡两端的电压，故采用图甲所示的分压式电路合
适，这样电压可以从零开始调节，且能方便地测多组数据．因
小灯泡额定电压为4 V，则电压表选0～5 V 的A 而舍弃 0～15 V
的 B.小灯泡的额定电流 I＝0.5 A，则电流表只能选 D.滑动变阻
器 F 的最大阻值远大于小灯泡内阻 8 Ω，调节不方便，电压变
化与变阻器使用部分的长度线性关系差，故舍去．小灯泡内阻
为电流表内阻的
8
0.4
＝20 倍，电压表内阻是小灯泡的
10×103
8
1 250 倍，故电流表采用外接法．
答案：如图 3 所示．
图 3(共40张PPT)
8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表
1．在直流电源对小灯泡供电的情况下，测量电路某两点的
电压用________，测量电路通过的电流用________，粗测导体
的电阻用________．
电压表
电流表
欧姆表
2．在直流电源对小灯泡供电的情况下，用多用电表测小灯
泡的电压，应将多用电表的选择开关旋至_______________，其
量程应________小灯泡两端电压的估计值，注意红表笔接触点
的电势比黑表笔________．
直流电压挡
大于
高
3．用多用电表测量通过小灯泡的电流，应将多用电表的选
择开关旋至__________________，其量程应________通过小灯
泡电流的估计值，电流应从________表笔流入电表．
4．多用电表做欧姆表使用时，电表内部的电源接通，电流
从欧姆表的______表笔流出，经过被测电阻，从______表笔流
入，指针指在刻度盘____________所测的电阻较准确．
直流电流挡
大于
红
黑
红
中央附近
5．下列说法中正确的是(
)
A
A．欧姆表的每一挡的测量范围是 0～∞
B．用不同挡的欧姆表测量同一电阻的阻值时，误差大小
是一样的
C．用欧姆表测电阻，指针越接近刻度盘中央时，误差越
大
D．用欧姆表测电阻，选不同量程时，指针越靠近右边误
差越小
知识点 1 欧姆表及其工作原理
1．欧姆表是由___________改装而成，它内部主要有
___________、_____________、_____________.
电流表
电源
电阻
电流表
2．欧姆表内部电路如图 2－8－1 所示，已知电流表内阻
Rg.
(1)当 A、B 间电阻 R＝0 时，调节
R1 使电流表恰好指针满偏，将此时指针
所指的刻度线标为____Ω，由闭合
电路欧姆定律知 Ig＝________________.
图 2－8－1
0
E
Rg＋r＋R1
(2)保持 R1 不变，在 A、B 间接一电阻 R 时，使电流表指针
恰指到满刻度的一半，即______处，则此时R ＝____________，
此处电阻刻度称为中值电阻．
(3)当 A、B 间断开时，电路不闭合，电流表指针指在电流
______刻度上，表示此时 A、B 间的电阻为________．
Rg＋r＋R1
0
∞
Rg＋r＋R1＋R
E
(4)由闭合电路欧姆定律__________________知，每一个电
流值都对应一电阻值 R，将电流刻度换成电阻标度，即将电流
表改装成________表，就可直接测电阻了．
欧姆
1．欧姆表的工作原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图 2
－8－2 所示，G 是电流表(表头)，内阻为 Rg，满偏电流为 Ig，
电池的电动势为 E，内阻为 r，电阻 R 是可变电阻，也叫调零电
阻．
图 2－8－2
2．刻度标注
(1)“0 Ω”标注：当红、黑表笔相接时(如图 2－8－2 甲)，
此时被测电阻 Rx＝0，调节调零电阻 R，使表头达到满偏电流，
即 Ig＝
E
Rg＋r＋R
，这时整个电路中的总电阻为欧姆表的总内阻，
R内＝r＋R＋Rg，因此时 Rx＝0，所以满偏电流 Ig 处应标注“0
Ω”．
(2)“∞ Ω”标注：当红、黑表笔不接触时(如图乙)，相当
于被测电阻 Rx＝∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，
此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点．
(3)其他刻度的标注：当红、黑表笔间接入待测电阻 Rx 时(如
图丙)，由闭合电路的欧姆定律有 I＝
E
Rg＋r＋R＋Rx
，改变 Rx，
电流 I 随着改变，每一个阻值 Rx 对应一个电流值，将电流刻度
转换成电阻标度，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
图 2－8－3
【例 1】如图 2－8－3 所示为欧姆表的原理示意图，其中，
电流表的满偏电流为 300 μA，内阻 rg＝100 Ω，调零电阻最大
值 R＝50 kΩ，串联的固定电阻 R0＝50 Ω，电池电动势 E＝1.5 V．
当测量电阻 Rx 时，指针恰好指在表盘中央，则电阻 Rx 的阻值是
多少？
【触类旁通】
1．若某欧姆表表头的满偏电流为 5 mA，内接一节干电池，
电动势为 1.5 V，做好测量前的准备工作后，将待测电阻接入红、
________，待测电阻的阻值为__________．
300 Ω
100 Ω
知识点 2 多用电表
1．多用电表是一种多功能仪表，一般可以用来测量电压、
________、________等，并且每一种测量都有几个量程．表的
上半部分是________，表盘上有电阻、电流、电压等各种量程
的刻度．下半部分是____________，它的四周刻着各种测量项
目和量程．
电流
电阻
表盘
选择开关
图 2－8－4
2．使用多用电表测量电流、电压时，应当注意电流和电压
的______________的选择，如测 1.5 V 直流电压，应选择的量
程挡位是________流电压________挡；测 5 mA 的直流电流时，
应选用________流________挡；测 220 V 交流电压时，应选用
________流电压________挡．
3．用多用电表测电阻时，要将选择开关扳到_______挡上，
红表笔连接表内电源的________极，黑表笔连接表内电源的
________极．选好量程后，要____________，然后测量．测量
完毕，应把选择开关旋转到 OFF 挡．
量程和挡位
直
2.5 V
10 mA
交
250 V
欧姆
负
正
欧姆调零
直
1．多用电表的内部构造
如图 2－8－5 是简化的多用电表电路图．它由表头 G、直
流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换
开关 S 等部分组成．其中 1、2 为电流测量端，3、4 为电压测
量端，5 为电阻测量端．测量时，黑表笔插入“－”插孔，红
表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测
量端．使用时，电路只有一部分起作用．
图 2－8－5
图 2－8－6
2．测量原理
(1)测直流电流和直流电压的原理，就是电阻的分流和分压
原理．
(2)多用电表电阻挡(欧姆挡)原理．
多用电表欧姆挡电路原理如图 2－8－6 所示．当待测电阻
Rx 接入如图所示电路后形成闭合回路．由闭合电路欧姆定律可
知，流过新表头的电流为 I＝
E
r′＋r＋R′＋Rx
，式中 r′是 R1
和 R2 串联后与 Rg 并联的等效电阻，R′是 R5 和 R6 串联的等效
一对应的关系，如果在刻度盘上直接标出与 I 对应的 Rx 的值，
则就能从刻度盘上直接读出待测电阻 Rx 的值．
【例 2】多用电表是实验室和日常实验中常用的仪器之一，
它具有测量电压、电流和电阻等多种测量功能．如图 2－8－7
所示是多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将开关
S 拨到________或________位置；若测量电压时只有 10 V 和
50 V 两个量程，在测量时选择 50 V 量程．应将开关 S 拨到
________位置；若测量电流时只有 25 mA 和 100 mA 两个量程，
在测量时选择 25 mA 量程，应将开关 S 拨到________位置．
图 2－8－7
解析：使用欧姆挡时需要电表内接电源，所以 3、4 为电阻
挡；由于串联电阻具有分压作用，所以将灵敏电流计的表头改
装成电压表时应串联电阻，故 5、6 为电压挡，又因串联电阻越
大，量程越大，所以在测量时选择 50 V 量程，应将开关 S 拨到
6 位置；由并联电阻的分流作用知 1、2 为电流挡，1、2 两挡测
选择 25 mA 量程时，应将开关 S 拨到 2 位置．
答案：3
4
6
2
【触类旁通】
2．如图 2－8－8 所示，是一个电流表、电压表两用表的电
路，电流表 G 的量程是 100 μA，内阻是 1 000 Ω，电阻 R1＝0.1
Ω，R2＝99 000 Ω.当双刀双掷开关接到 a、b 上时，电流表改装
结果是什么表？其量程是多少？当双刀双掷开关接到 c、d 上
时，电流表改装结果是什么表？其量程是多少？
图 2－8－8
解：当双刀双掷开关接到 a、b 上时，由电路图可知，表头
与电阻 R1 并联，起分流作用，此时电流表 G 改装成大量程的电
流表，由并联电路的特点可得
当双刀双掷开关接到 c、d 上时，表头与电阻 R2 串联，起
分压作用，所以电流表 G 改装成电压表，由串联电路特点可得
U＝Ig(Rg＋R2)＝10 V.
练习使用多用电表
【实验目的】
(1)知道多用电表的测量原理，熟练使用多用电表．
(2)会用多用电表测电压、电流、电阻以及探测电路中的未
知元件和查明电路故障．
【实验器材】
多用电表、1.5 V 干电池、220 V 交流电源、阻值不同的定
值电阻若干、二极管等．
【实验准备】
(1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量
程．
(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．
若不指零，则可用小螺丝刀调整“指针定位螺丝”，使指针指
到表盘左端零刻度．
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．
【实验步骤】
(1)测量直流电压：
①将选择开关置于直流电压 2.5 V 挡，测 1.5 V 干电池的电
压．
②将选择开关置于交流电压 250 V 挡，测 220 V 的交流电
压．
(2)测电流：将选择开关置于直流电流 10 mA 挡，测量 1.5 V
干电池与 200 Ω电阻串联回路的电流．
(3)测定值电阻：
①将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，
调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
②将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端，读出
表盘指示的电阻数值，并与标准值比较，然后断开表笔．
③将选择开关置于欧姆挡的“×100”挡，重新调整“欧姆
调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”，然后测定几百欧、几千欧的
电阻，并将测定值与标准值进行比较．
(4)测量二极管的正反向电阻：
①测正向电阻：将选择开关置于欧姆挡的“×10”挡，短
接红、黑表笔，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
黑表笔接二极管正极，红表笔接二极管负极，读出欧姆表指示
的电阻数值，乘以倍率，记下正向阻值．
②测反向电阻：将选择开关置于欧姆挡的“×1k”挡，短
接红、黑表笔，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”．
黑表笔接二极管负极，红表笔接二极管正极，读出欧姆表指示
的电阻数值，乘以倍率，记下反向阻值．
注意：①二极管的单向导电性：如图 2－8－9，电流从正
极流入时电阻较小，从正极流出时电阻较大．
图 2－8－9
②欧姆表中电流的方向：电流从黑表笔(“－”)流出，经
过待测电阻，从红表笔(“＋”)流入．
(5)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于
“OFF”挡或交流电压最高挡．
【注意事项】
(1)多用电表在使用前，一定要观察指针是否指向电流的零
刻度．若有偏差，应使用螺丝刀调整“指针定位螺丝”，使指
针指到表盘左端零刻度．
(2)合理选择电流、电压挡的量程，使指针尽可能指在表盘
中央附近．
(3)测电阻时，待测电阻要与别的元件断开，切不要用手接
触表笔．不能测量闭合电路中的电阻．
(4)合理选择欧姆挡的量程，使指针尽可能指在表盘中央附
近．
(5)换用欧姆挡的量程时，一定要重新进行欧姆调零．
(6)要用欧姆挡读数时，注意要乘以选择开关所指的倍数．
(7)实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于
“OFF”挡或交流电压最高挡．长期不用，应将多用电表中的电
池取出．
【例 3】用多用电表测未知阻值的电阻．按正确步骤操作
后，测量结果如图 2－8－10 所示，读出其阻值大小为______Ω.
为了使多用电表测量的结果更准确，必须进行如下操作：
(1)将选择开关打到__________挡；
(2)将________________，____________________，进行欧
姆调零；
(3)把电阻接在两表笔之间进行测量并读数；
(4)测量完毕将选择开关打到__________挡．
图 2－8－10
解析：欧姆挡的读数是：表盘上的读数×欧姆挡的倍率，
所以读数为 1 000 Ω.欧姆挡中任何一个倍率挡都能从零到无穷
大读数，但指针在中间位置读数精确度高，所以要选择不同的
倍率挡使指针指在表盘的中间位置，该题中读数大，应提高一
挡，所以将选择开关打到“×100”挡．欧姆挡测电阻时，每换
一个挡都要进行欧姆调零，即红、黑表笔短接，旋动欧姆调零
旋扭使指针对到“0 Ω”位置．选择开关旋到欧姆挡时与多用电
表内部电源接通，所以测量完毕将选择开关打到“OFF”挡(没有
“OFF”挡的打到交流电压最高挡)．
×100
红、黑表笔短接
调节“欧姆调零
答案：1 000
旋钮”
OFF
【触类旁通】
3．(1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有
________处，并把多用电表________联到被测电路中；若测电
压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被
测电路________联；测直流电压和电流时，都必须把红表笔接
在________处，即电流从________表笔流进．
(2)如图 2－8－11 所示的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三条线分别表示多用电
表指针的指示位置．
图 2－8－11
① 将 多 用 电 表 选 择 开 关 置 于 “×1” 挡 ， Ⅰ 的 示 数 为
______Ω，Ⅱ的示数为________Ω.
②将选择开关置于直流“50 V”挡，Ⅰ的示数为________V，
Ⅱ的示数为________V，Ⅲ的示数为________ V.
③选择开关置于直流“250 V”挡时，Ⅰ的示数为________V，
Ⅱ的示数为________ V.
解析：(1)测电流应将选择开关拨至电流挡“mA”的位置，并
把它串联到被测电路中．若测直流电压，则需将选择开关拨至
标有“V”的直流电压挡，并与被测电路并联．不论是测直流电压
还是电流，都必须把红表笔接在高电势处，使电流从红表笔流
进电表．
(2)多用电表测电流或电压时，只要根据功能旋钮所指示的
量程看表盘相对应的刻度弧线，并根据读数规则，直接读出指
针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的挡
次倍率，才是电阻的测量值．
答案：(1)mA 串
V 并
电势高
红
(2)①24.5
34
②25.0
20.0
10.0
③125
100(共27张PPT)
10 实验：测定电池的电动势和内阻
1．测定电池的电动势和内阻的原理
(1)用电压表、电流表、可变电阻(如滑动变阻器)测量．如
图 2－10－1 所示，测出两组________值，就能算出电动势和内
阻．原理公式：________________.
(2)用电流表、电阻箱测量．如图 2－10－2 所示，测出两
组_____值，就能算出电动势和内阻．原理公式：__________.
(3)用电压表、电阻箱测量．如图 2－10－3 所示，测出两
组______值，就能算出电动势和内阻．原理公式：__________.
U、I
E＝U＋Ir
I、R
E＝I(R＋r)
U、R
图 2－10－1
图 2－10－2
图 2－10－3
2．下图给出了测定一节干电池的电动势和内阻的实验电路
图．由于一般电池的内阻较小(比电压表的内阻小得多，与电流
表的内阻相差不多)，所以为使测量结果比较准确，应选用下列
哪种电路(
)
B
测定电池的电动势和内阻
【实验目的】
(1)进一步熟练电压表、电流表、滑动变阻器的使用．
(2)学会用伏安法测电池的电动势和内阻．
(3)学会利用图象处理实验数据．
【实验原理】
原理图如图 2－10－4 所示．
(1)代数法：通过改变滑动变阻器的阻值，用电压表和电流
图 2－10－4
图 2－10－5
标值为电源电动势；当U＝0时，r＝ ，其中I为短路时的电流，
(2)图象法：由 E＝U＋Ir，有 U＝E－Ir，故根据伏安法数
据作出 U－I 图象，如图 2－10－5 所示．图线斜率的绝对值为
电源内阻 r 的大小；当 I＝0 时，U＝E，即图线与纵轴交点的坐
即图线与横轴交点的坐标值．但要注意，有时纵轴起点不是零，
这时图线与横轴的交点不是短路电流，图线斜率的绝对值仍是
内阻值，与纵轴交点的坐标值仍为电源电动势值．
【数据处理】
(1)代数法：运用方程组 E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r 求解 E 和
r.为了减小实验的偶然误差，应该利用 U、I 值多求几组 E 和 r
的值，算出它们的平均值．
(2)图象法：对于 E、r 一定的电源，路端电压 U 与通过干
路的电流 I 的 U－I 图象应该是一条直线，这条直线与纵轴 U 的
交点表示电源的电动势 E，与横轴 I 的交点表示短路电流，图
线斜率的绝对值表示电源的内阻 r.在读图时应注意图象的纵坐
标是否是从零开始的，若从零开始，如图 2－10－6 甲所示，则
图 2－10－6
【注意事项】
(1)为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些(选
用已使用过一段时间的 1 号干电池或水果电池)．
(2)由于干电池在大电流放电时极化现象严重，电动势会明
显下降，内阻 r 会明显增大，故实验中不能将电流调得过大(长
时间放电不宜超过 0.3 A，短时间放电不宜超过 0.5 A)，且读数
要快，读完后立即切断电源．
(3)实验中 U 取值不能太小，一般不得小于 1 V，测得的 U、
I 值不少于 6 组，且变化范围要大一些，解方程组求解 E、r 值
时，取 1、4 组，2、5 组，3、6 组求解后，求平均值．
(4)画 U－I 图线时，要尽量使多数点落在直线上，不在直
线上的点均匀分布在直线两侧．
(5)纵坐标可不从零开始，如图 2－10－7 所示，计算内阻
求出(横坐标必须从零开
时，要在直线上取两较远点用
始)．
【实验器材】
待测电池一节，电流表(0～0.6 A)、电压表(0～3 V)各一个，
滑动变阻器一个，开关一个，导线若干．
【实验步骤】
(1)确定电流表、电压表的量程，按电路图把器材连接好．
(2)将滑动变阻器的滑片移到一端，使接入电路部分的电阻
值最大．
(3)闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显读数，记录一
组电流表和电压表的读数．
(4)用同样方法，再次测量并记录几组 U、I 值．
(5)断开开关，整理好器材．
图 2－10－7
【误差分析】
(1)测量电路存在系统误差，I真＝I测＋IV，未考虑电压表的
分流．
(2)用图象法求 E、r 时，作图不准确造成偶然误差．
(3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响，本实验结
果 E测表的测量值偏小，而且随着 U 越大，电流表的测量值偏小越多．
当 U＝0 时，电流表的测量值等于真实值(这时要求电流表是理
想的)．据此作出如图 2－10－8 所示的真实和测量的 U－I 图线，
由图不难看出，E、r 的测量值均小于真实值．
图 2－10－8
【例题】在做“测定电池的电动势和内阻”的实验时，备
有下列器材可供选用：
A．干电池一节(电动势约 1.5 V)
B．直流电流表(量程为 0～0.6～3 A,0.6 A 挡内阻为 0.10 Ω，
3 A 挡内阻为 0.025 Ω)
C．直流电压表(量程为 0～3～15 V,3 V 挡内阻为 5 kΩ，15
V 挡内阻为 25 kΩ)
D．滑动变阻器(阻值范围 0～15 Ω，允许最大电流 1 A)
E．滑动变阻器(阻值范围 0～1 000 Ω，允许最大电流 0.5 A)
F．开关
G．导线若干
H．电池夹
(1)将选定的器材按本实验要求的电路(系统误差较小)，在
图 2－10－9 所示的实物图上连线．
图 2－10－9
(2)如图 2－10－10 甲所示，电流表指针停止在图示位置，
量程取 0.6 A 挡时读数为________ ；量程取 3 A 挡时读数为
________．电压表指针停在图乙所示位置，量程取 3 V 挡时读
数为______；量程取 15 V 挡时读数为______．
图 2－10－10
(3)根据实验记录，画出的 U－I 图象如图 2－10－11 所示，
可得待测电池的内电阻为________Ω.
图 2－10－11
解析：(1)首先是仪器选择，只有一节干电池，故电压表选
0～3 V，整个实验电路中的电流只要不造成短路现象，电流也
不会超过 0.6 A，且在此实验中电池放电电流不宜过大，以在
0.6 A内为宜，故电流表量程应选 0～0.6 A．由以上知，滑动变
阻器宜选 D.题目要求系统误差较小，因电流表内阻已知，故连
接电路如图 2－10－12 所示．
图 2－10－12
(2)0.6 A 量程时，电流表读数为 0.280 A；0～3 A 量程时，
读数为 1.40 A．电压表取 0～3 V 量程时，读数为 0.70 V，取0～
15 V 量程时，读数为 3.50 V.
答案：(1)如图 2－10－12 所示． (2)0.280 A 1.40 A 0.70
V 3.50 V (3)1
组别 1 2 3 4 5 6
I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57
U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05
【触类旁通】
1．用电流表和电压表测定电池的电动势 E 和内电阻 r，所
用的电路如图 2－10－13 所示，一位同学测得的 6 组数据如下
表所示.
图 2－10－13
图 2－10－14
(1)试根据这些数据在图 2－10－14 中作出 U－I 图线．
(2)根据图线得出电池的电动势 E＝________V，电池的内
阻 r＝________Ω.
(3)若不作出图线，只选用其中两组 U 和 I 的数据，可利用
公式 E＝U1＋I1r 和 E＝U2＋I2r 算出 E 和 r，这样做可能得出误
差很大的结果，选用第______组和第________组的数据，求得
E 和 r 误差最大．
解析：(1)图线如图 4 所示．
(2)作图线时应把个别不合理的数据排除，由直线与纵轴的
交点可读出电动势 E＝1.46 V，再读出直线与横轴的交点的坐标
(0.65,1.0)，连同得出的 E 值代入E＝U＋Ir 中，得
Ω.
(3)选用第 3 组和第 4 组数据求得的 E 和 r 误差最大．选用
这两组数据求 E 和 r，相当于过图中 3 和 4 两点作一直线，利
用此直线求出 E 和 r，而此直线与所画的直线偏离最大，实际
上，第 4 组数据不合理，已经排除．
r
＝
E
－
U
I
＝
0.71
答案：(1)如图 4 所示．
(3)3 4
(2)1.46 0.71
图 4
