课件45张PPT。1 电源和电流 1.了解电流的形成，知道电源的作用和导体中的恒定电场。
2.知道电流的定义、单位、方向的规定，理解恒定电流。
3.理解电流形成的微观实质。 重点：1.电源的概念和作用的理解。
2. 电流的概念及产生原因。
3. 电流计算式 的理解和应用。
难点：1. 电源作用的理解。
2. 电流的形成及计算。 一、电源
1.电荷的移动与电流的形成
如图所示， A、B分别带正、负电荷，如果在它们之间连接一条
导线R，导线R中自由电子会在静电力的作用下定向移动，电子
移动方向为_____(选填“A→B”或“B→A”)，导线中瞬间电流
方向为_____(选填“A→B”或“B→A”)。B→AA→B2.电子电势差持续电流【想一想】如何使电路中存在持续电流？
提示：首先保持电路闭合，其次是电路中接有电源，保持电路存在一定的电势差。 二、恒定电场
1.定义
由电路中稳定分布的_____所产生的稳定的电场。
2.形成
当电路达到稳定时，导线中的电场是由_____、_____等电路元件
所积累的电荷共同形成的。
3.特点
任何位置的_________和_________都不随时间发生变化。电荷电源导线电荷分布电场强度【判一判】
(1)恒定电场就是静电场，两者没有区别。 ( )
(2)恒定电场与静电场的基本性质相同。 ( )
(3)静电场中的电势、电势差与电场强度的关系，在恒定电场
中同样适用。 ( )
提示：静电场由静电荷产生，恒定电场由电路中电源、导线等电路元件所积累的电荷产生，两者不尽相同，(1)错。恒定电场中，任何位置的电荷分布和电场强度都不随时间变化，这与静电场的性质完全相同。静电场中的电势、电势差与电场强度的关系，在恒定电场中同样适用。(2)、(3)正确。 三、恒定电流
1.电流
(1)概念:电荷的_________形成电流。
(2)物理意义：反映了电流的_____程度。
(3)符号及单位:用符号 __ 表示,单位是_____,符号为__。
(4)表达式：____。
(5)电流的方向:规定_______定向移动的方向为电流的方向,
负电荷定向移动的方向为电流的_______。定向移动强弱安培反方向A正电荷I2.恒定电流
(1)概念：_____、_____都不随时间变化的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率_____，自由电荷与
导体内不动的粒子碰撞,阻碍自由电荷定向移动，使自由电荷速
率_____,最终表现为自由电荷_________不变。大小方向增加减小平均速率【判一判】
(1)电流既有大小，又有方向，是矢量。 ( )
(2)电流的方向与电荷定向移动的方向相同。 ( )
(3)恒定电流的大小、方向均不变。 ( )
提示：电流是标量，(1)错；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，(2)错；恒定电流指电流不随时间发生变化，也就是说电流的大小和方向恒定不变，(3)对。 对电流的理解
【探究导引】
人走夜路时经常用手电筒来照明，请思考以下问题：
(1)为何必须合上电门，手电筒才发光？
(2)若没有安装电池，合上电门，手电筒发光吗？
(3)电路中存在持续电流的条件是什么？【要点整合】
1.电流的形成
电荷的定向移动形成电流。电荷定向移动的动力来源于导体中的自由电荷受到的电场力。
2.形成电流的两个条件
电路中有电源且电路闭合。
3.电流的方向
(1)规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反。
(2)金属导体中自由移动的电荷是自由电子，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。4.电流的大小
(1)定义式: 用该式计算出的电流是时间t内的平均值。对
于恒定电流,电流的瞬时值与平均值相等。
(2)两点说明：
①电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反，但正、负离
子定向移动形成的电流方向是相同的，应用 求电流时，q为
正电荷总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和。
②q=It是 的变形，是求电荷量的重要公式。其中I是电流在
时间t内的平均值。5.电流是标量
电流虽然有方向，但是它遵循代数运算法则，所以电流不是矢
量而是标量。
【特别提醒】(1)公式 中q是时间t内通过某横截面的电荷
量，不是单位横截面的电荷量。
(2)用公式 计算电流大小时，只需代入电荷量的绝对值，且
q要与时间t相对应。【典例1】如图所示的电解槽中，如果
在4 s内各有8 C的正、负电荷通过面
积为0.8 m2的横截面AB，那么：
(1)正、负离子定向移动的方向如何？
(2)电解槽中的电流方向如何？
(3)4 s内通过横截面AB的电量为多少？
(4)电解槽中的电流为多大？【思路点拨】解答本题要把握以下三点：【规范解答】(1)电源与电解槽中的两极相连后，左侧电极电势
高于右侧电极，电极之间电场方向由左指向右，故正离子向右
移动，负离子向左移动。
(2)电解槽中的电流方向向右。
(3)8 C的正电荷向右通过横截面AB，而8 C的负电荷向左通过该
横截面，相当于又有8 C正电荷向右通过横截面，故4 s内通过
横截面AB的电量为16 C。
(4)电流强度大小
答案：(1)正离子向右移动 负离子向左移动
(2)向右 (3)16 C (4)4 A【互动探究】例题中电路的导线横截面上，单位时间内通过的自由电子数是多少？
【解析】t时间内通过导线横截面的电量为q=It
故单位时间内通过导线横截面的自由电子个数
答案：2.5×1019个【总结提升】应用 求解电流的技巧
计算电流时，要分清形成电流的自由电荷的种类：
(1)对于金属导体，是自由电子的定向移动形成的，电荷量q是通过导体横截面的自由电子的电量。
(2)对于电解液，是正、负离子同时向相反的方向定向移动，电荷量q为正、负离子电荷量的绝对值之和。【变式备选】关于电流的方向，下列说法中正确的是( )
A.电源供电的外部电路中，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
B.电源内部，电流的方向是从高电势一端流向低电势一端
C.电子运动形成的等效电流方向与电子运动方向相同
D.电容器充电时，电流从负极板流出，流入正极板 【解析】选A、D。在电源的外部电路中，电流从电源正极流向负极，在电源的内部，电流从负极流向正极，电源正极电势高于负极电势。所以A正确，B错误。电子带负电，电子运动形成的电流方向与电子运动的方向相反，C错误。电容器充电时，电子流入负极板，所以电流从负极板流出，流入正极板，D正确。 电流的微观表达式
【探究导引】
自由电荷在导体中做定向移动形成电流,那么电流的强弱与自由电荷做定向移动的快慢是否有关呢？请思考以下问题:
(1)金属导体中自由电子的定向移动速率与电流的传导速率相同吗？
(2)金属导体中电流强弱与自由电子的运动速率有关吗？【要点整合】
1.建立模型
如图所示，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。2.理论推导
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：
根据公式q=It可得：
导体AD中的电流：
3.结论
由此可见，从微观上看，电流取决于导体中单位体积内的自由
电荷数、每个自由电荷的电荷量、定向移动速率的大小，还与
导体的横截面积有关。【特别提醒】使用公式I=nqSv讨论问题时，要注意以下两点：
(1) 要正确理解式中各物理量的意义，各个物理量都要用国际单位。
(2) 由该式不难理解，导体横截面积大的位置，电荷运动速率较慢。【典例2】横截面积为S的导线中通有电流I，已知导线每单位
体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子
定向移动的速率是v，则在时间Δt内通过导线横截面的电子数
是( )
A.nSvΔt B.nvΔt
【思路点拨】该题应用两种思路求解：
根据电流的定义求解；
根据电流形成的微观原因求解。【规范解答】(1)根据电流的定义求解：由电流的计算式 可
知，在时间Δt内通过导线横截面的电荷量q=IΔt,所以在这段
时间内通过的自由电子数为 C对，D错。
(2)根据电流形成的微观原因求解：设自由电子定向移动的速率
是v，因此在时间Δt内，位于横截面积为S、长L=vΔt的这段导
线内的自由电子都能通过横截面，这段导线的体积V=SL=SvΔt，
所以在时间Δt内通过横截面S的自由电子数为N=nV=nSvΔt，
A对，B错。
答案：A、C【总结提升】求解电流的两种方法
(1)根据电流的定义：
但是对于电量要注意理解，当导体中有正负两种电荷同时向相
反的方向定向移动时，公式中的电量应该是两种电量的绝对值
之和，即q=｜q1｜+｜q2｜。
(2)根据电流的微观表达式：I=nvqS
正确理解公式中各量的意义，n表示导体中单位体积内的自由电
荷数，v表示自由电荷定向移动速率，q表示自由电荷的电量，S
表示导体的横截面积。【变式训练】以下说法正确的是( )
A.导体中的电流是正电荷的定向移动形成的
B.电荷定向移动的速率等于电流的传导速率
C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越大电流越大
D.导体中横截面积越大的地方运动电荷的平均速率越小
【解析】选C、D。导体中的电流是电荷的定向移动形成的，
正、负电荷都能形成电流，A错。电荷定向移动的速率远小于电
流的传导速率，B错。由 知，电流等于单位时间内通过导体
横截面的电量，C对。由I=nqSv知，导体中横截面积S越大的地
方，运动电荷的平均速率v越小，D对。【温馨提示】电流的形成离不开电势差与电场，有些题目常对电流、电势差、电阻、电场强度等知识进行综合考查。【典例】如图，验电器A带负电，验电
器B不带电，用导体棒连接A、B的瞬间，
下列叙述中错误的是( )
A.有瞬时电流形成，方向由A到B
B.A、B两端的电势不相等
C.导体棒内的电场强度不等于零
D.导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【思路点拨】解答本题时应明确以下两点：
【规范解答】选A。 A、B两个验电器，A带负电，在A验电器周围存在指向A的电场，故B端所在处的电势φB应高于A端电势φA；导体棒中的自由电荷在电场力的作用下，发生定向移动，由于导体棒中的自由电荷为电子，故移动方向由A指向B，电流方向应由B到A。金属导体导电时涉及的几种速率
1.三种速率概念
(1)电子定向移动的速率：电子在金属导体中的平均运动速率。
(2)电流的传导速率：电流在导体中的传导速率。
(3)电子热运动的速率:自由电子在导体内做无规则热运动的速率。2.三种速率的比较【案例展示】(2012·聊城高二检测)下列关于电流的说法中，正确的是 ( )
A.金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率
B.导体两端电势差增大时，电流增大，电流的传导速率也增大
C.电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D.通电金属导体中，电流的传导速率比自由电子的定向移动速率大得多
【规范解答】选D。电荷的定向移动形成电流，电流在金属导体中的传导速率等于光速，而金属导体中自由电子的定向移动速率比光速小得多，A、B、C错，D对。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：1.对电流概念的理解正确的是( )
A.通过导体的横截面的电量越多，电流越大
B.导体的横截面越大，电流越大
C.单位时间内通过导体横截面的电量越大，电流越大
D.导体中的自由电荷越多，电流越大
【解析】选C。由电流公式I= 知，电流大小等于通过导体横截面的电量与所用时间的比值，也等于单位时间内通过导体横截面的电量，故A、B、D错，C对。2.(2012·淮安高二检测)下列关于电流方向的说法中，不正确的是( )
A.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
B.电流的方向就是正电荷定向移动的方向
C.在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反
D.在电解液中，电流的方向与正离子定向移动的方向相同
【解析】选A。人们规定电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，与负电荷定向移动的方向相反，A错，B、D对。金属导体中，自由电子的定向移动形成电流，故在金属导体中，电流的方向与自由电子定向移动的方向相反，C对。所以符合题意的为选项A。3.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
【解析】选B。存在持续电流必须同时具备以下两个条件：一是电路保持通路，二是电路两端存在持续电势差,即在导体两端有持续的电压,故选项A、C、D错误，B正确。4.(2012·长春高二检测) 通过甲、乙两导线横截面的电荷量之
比为3∶5，甲、乙两导线通电时间之比为3∶2，则通过甲、乙
两导体的电流强度之比为( )
A.1∶5 B.2∶5 C.5∶2 D.5∶1
【解析】选B。 由电流的计算式 得
B正确。5.一电子手表工作时的电流是2 μA，8 min内通过电子手表内
导体横截面的自由电子数是多少？
【解析】电子手表工作时的电流I=2μA=2×10-6 A,
由电流的定义式 可得q=It，而
代入数据得通过电子手表内导体横截面的自由电子数
答案：6×1015个 课件51张PPT。10 实验：测定电池的电动势和内阻(1)了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法。
(2)学习用图像法处理实验数据。思路1.
伏安法测电动势E和内电阻r
(1)如图甲所示,改变滑动变阻器的阻值,从电流表、电压表中读
出几组I和U的值,由U=E-Ir可得:(2)为减小误差,至少测出六组U和I值,且变化范围要大些,然
后在U -I图中描点作图,由图线纵截距和斜率找出E、r
如图乙。思路2.
用电流表、电阻箱测电动势E和内电阻r
由闭合电路的欧姆定律得:E=I(R+r)
用电流表测干路中的电流,通过改变电路中的电阻,测出两组R、I数据，就可以列出两个关于E、r的方程:E=I1(R1+r)，E=I2(R2+r)
联立就可以解出结果，实验电路如图所示。思路3.
用电压表、电阻箱测电动势E和内电阻r
由闭合电路的欧姆定律得
用电压表测得路端电压,通过改变电路中的电阻,测出两组U、R
数据，就可以列出两个关于E、r的方程:
联立就可以解出结果，实验电路如图所示。在不同的思路中需要的实验器材略有不同，分别如下：
思路1：待测电池一节，电流表、电压表各一个，滑动变阻器一个，开关一个，导线若干。
思路2：待测电池一节，电流表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干。
思路3：待测电池一节，电压表一个，电阻箱一个，开关一个，导线若干。以思路1为例说明实验的具体操作过程、数据处理、误差分析及注意事项。一、实验步骤
(1)确定电流表、电压表的量程，按图示连接好电路，并将滑动变阻器的滑片移到使接入电路的阻值为最大值的一端。
(2)闭合开关S，接通电路，将滑动变阻器的滑片由一端向另一端移动，从电流表有明显读数开始，记录一组电流表、电压表读数。(3)同样的方法，依次记录多组U、I值。
(4)断开开关S，拆除电路。
(5)以U为纵轴,I为横轴,将记录的电压、电流值标在坐标图上,过这些点作一条直线,根据纵轴截距求出电动势，根据斜率大小求出内电阻。 二、数据处理
为减小测量误差,本实验常选用以下两种数据处理方法：
1.公式法
利用依次记录的多组数据(一般6组)，分别记录如表所示： 分别将1、4组，2、5组，3、6组联立方程组解出E1、r1，E2、
r2，E3、r3，求出它们的平均值
作为测量结果。2.图像法
把测出的多组U、I值，在U -I图中描点画图像，使U -I 图像的直线经过大多数坐标点或使各坐标点大致分布在直线的两侧，如图所示，由U=E-Ir可知：(1)纵轴截距等于电源的电动势E,横轴截距等于外电路短路时的
电流
(2)直线斜率的绝对值等于电源的内阻
(3)若电源内阻r=0(理想电源)，则U=E。1.偶然误差
主要来源于电压表和电流表的读数以及作U -I图像时描点不准确。
2.系统误差
主要原因是未考虑电压表的分流作用,使得电流表上读出的数值比实际的总电流(即流过电源的电流)要小一些。U越大,电流表的读数与总电流的偏差就越大,将测量结果与真实情况在U -I坐标系中表示出来,如图所示,可见E测(2)电池在大电流放电时极化现象较严重，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3 A，短时间放电不宜超过0.5 A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表示数要快，每次读完后应立即断电。
(3)选用内阻适当大一些的电压表。(4)电压表、电流表应选择合适的量程,使测量时偏转角大些,以减小读数时的相对误差。
(5)当路端电压变化不是很明显时，作图像时，纵轴单位可以取得小一些，且纵轴起点可以不从零开始。
(6)画U-I图像时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确度。 电路选择与图像处理
【典例1】(2012·浏阳高二检测)用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻的实验中，有两种电路可供选择，若所测干电池内阻较小，为减小内阻测量的误差，实验电路应选择图中的_______图 (选填“甲”或“乙”)，若根据某次实验记录数据画出的U-I图像如图丙所示，下列关于这个图像的说法中正确的是_______。A.纵轴截距表示待测电池的电动势，即E=3 V
B.横轴截距表示短路电流，即I短=0.6 A
C.根据 ，计算出待测电池内阻为5 Ω
D.根据 计算出待测电池内电阻为1.0 Ω【规范解答】所测干电池的内阻较小，电路图应设计为电流表
相对于干电池的外接法，故应选甲电路图。U-I图像的纵截距为
I=0时的路端电压，其大小等于电动势，故E=3.0 V,A对。横轴
截距表示路端电压为2.4 V时的电流，并非短路电流，B错。U-I
图像的斜率的绝对值表示电池内电阻，故
C错，D对。
答案：甲 A、D 实验设计与数据处理
【典例2】(2011·四川高考)为测量一电源的电动势及内阻，
(1)在下列三个电压表中选一个改装成量程为9 V的电压表
A.量程为1 V、内阻大约为1 kΩ的电压表
B.量程为2 V、内阻大约为2 kΩ的电压表
C.量程为3 V、内阻为3 kΩ的电压表
选择电压表________串联_______kΩ的电阻可以改装成量程为9 V的电压表(2)利用一个电阻箱、一只开关、若干导线和改装好的电压表(此表用符号 、 或 与一个电阻串联来表示，且可视为理想电压表)，在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。(3)根据以上实验原理电路图进行实验，读出电压表示数为
1.50 V时,电阻箱的阻值为15.0 Ω;电压表示数为2.00 V时，
电阻箱的阻值为40.0 Ω，则电源的电动势E=______V，内阻
r=_____Ω。【规范解答】(1)改装电压表时，其内阻阻值要准确告知，所以
排除A、B而选C；再由欧姆定律可知 得R串
(2)电路图如图所示：(3)改装后的电压表量程为0～9 V。当电压表示数为1.50 V和
2.00 V时，电阻箱两端实际电压为4.5 V和6 V。
根据欧姆定律得 代入两组数据，解得
E=7.5 V,r=10 Ω。
答案：(1)C 6 (2)见规范解答图 (3)7.5 101.在“用伏安法测电池的电动势与内阻”的实验中，下列注意事项中错误的是( )
A.应选用旧的干电池作为被测电源，使电压表示数的变化比较明显
B.应选用内阻较小的电压表和电流表
C.移动滑动变阻器的滑片时，不能使滑动变阻器短路造成电流表过载
D.根据实验记录的数据作U-I图线时，应通过尽可能多的点画一条直线，并使不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧【解析】选B。实验中选用的电压表的内阻应尽可能地大，而电流表的内阻则尽可能地小，故选项B错误；其他三个选项的内容均为正确操作。2.在测一节干电池(电动势约为1.5 V，内阻约为2 Ω)的电动势和内阻的实验中，变阻器和电压表各有两个供选,电压表和变阻器应该分别选( )
A.电压表量程为15 V
B.电压表量程为3 V
C.变阻器为(20 Ω，3 A)
D.变阻器为(500 Ω，0.2 A)
【解析】选B、C。电动势为1.5 V，而A电压表量程为15 V，若用A则很难精确读数，误差太大,故选B。变阻器电阻比电源的内阻大几倍即可,阻值太大调节会不方便，故D不合适,故变阻器应选C。3.(2012·济南高二检测)若将两个电源
的U -I图像画在同一直角坐标系上,如
图所示,由图像可得( )
A.电动势E1=E2,内阻r1B.电动势E1=E2,内阻r1>r2
C.发生相同的电流变化,电源1的路端电压变化较大
D.发生相同的电流变化,电源2的路端电压变化较大【解析】选A、D。闭合电路的U-I图像中，图线与U轴的交点表
示电路电流为零，属断路，路端电压即电源电动势，故E1=E2。
图线的斜率的绝对值为电源的内阻，图线1斜率绝对值比图线2
斜率绝对值小，表明r1＜r2，所以A对，B错；由于电源内阻
故|ΔU|=r|ΔI|，即发生相同的电流变化,电源1内
电压变化量小于电源2内电压变化量，所以电源2路端电压变化
量大，C错，D对。4.(2012·亳州高二检测)测定一节干电池的电动势和内电阻的实验电路和U -I图像如下：
请回答下列问题：(1)在闭合开关之前为防止电表过载，滑动变阻器的滑动触头P应放在滑动变阻器_______端(选填“a”或“b”)。
(2)现备有以下器材：
A.干电池1个
B.滑动变阻器(0～50 Ω)
C.电压表(0～3 V)
D.电压表(0～15 V)
E.电流表(0～0.6 A)
F.电流表(0～3 A)
其中电流表应选_______，电压表应选_______。(填字母代号)(3)如图是根据实验数据画出的U -I图像。由此可知这个干电池的电动势E=_________ V，内电阻r= _________Ω。【解析】(1)该实验所给电压表量程大于被测电源电动势(约
1.5 V)，故实验中应防止电流表过载，实验中开关闭合前应使
滑动变阻器的阻值最大，滑动触头P应在a端。
(2)干电池的电动势大约为1.5 V，电流不超过0.4 A，为了减小
实验误差，应选电表C和E。
(3)U -I图像的纵轴截距等于电源电动势，即E=1.5 V，U -I图
像的斜率的绝对值等于电源内阻，故
答案：(1)a (2)E C (3)1.5 15.(2012·西安高二检测)一种供某仪器使用的小型电池上标称的开路电压为9 V，允许通过的最大电流为50 mA。为了测量这个电池的电动势和内阻,因没有电流表等,实验者利用了如图所示的电路,图中电压表的内阻很大,可不考虑其对电路的影响,R为电阻箱,阻值范围为0～9 999 Ω,定值电阻R0为保护电阻。(1)实验室备有的定值电阻有以下几种规格,你认为当做保护电阻R0最合适的是( )
A.10 Ω 5 W B.180 Ω 0.25 W
C.190 Ω 0.5 W D.1.2 kΩ 1 W
(2)按如图的电路实验:断开开关,调节电阻箱使其阻值最大;闭合开关,调节电阻箱的读数为R1,读取电压表的示数为U1；再次调节电阻箱的读数为R2，读取电压表的示数为U2。则可计算得出电池的电动势E=________,内阻r=________。【解析】(1)定值电阻
功率P=I2R0=0.052×180 W=0.45 W。
综合考虑电阻与功率，选项C最合适。
(2)电压表的示数 将R1、U1，R2、U2代入上式
求得电动势
内阻
答案：(1)C
6.(2012·连云港高二检测)测量电源电动势和内电阻的器材如图甲所示，请先画出实验原理图，再依据原理图用实线表示导线，将图甲中器材连成实验用电路，实验时经测量得出的数据如表，请在如图乙的方格纸上画出U-I图线。利用图线可求出电源电动势和内电阻分别为________、_______。【解析】电流表的内阻与电源的内阻相差不大，应设计为电流表相对于电源的外接法，实验电路图如图所示。根据电路图连接实物图如图所示：连接电表时注意电流从正接线柱进，从负接线柱出。电压表接3 V的量程，电流表接0.6 A的量程。作图线时应使尽可能多的点落在直线上，个别偏离太大的点应
舍去，图线如图所示，由图线与纵轴的交点可得电动势E=
1.45 V，再读出图线与横轴交点的坐标(0.65，1.00)，由于U-I
图像的斜率大小等于内阻，故：
答案：实验电路、实物连接、图线见解析
1.45 V 0.70 Ω7.(2012·重庆高考)某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图甲所示。(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式_______，利用测量数据作出U-I图像，得出E和r。
(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在题图甲中用笔画线代替导线连接电路。
(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U-I图像如图乙中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势____(选填“增大”“减小”或“不变”)，电源内阻_______(选填“增大”“减小”或“不变”)。
曲线(c)对应的电源电动势E=______V，内阻r=______Ω，当外电路总电阻为2 500 Ω时，该电源的输出功率P=_____mW。(结果均保留三位有效数字)【解析】(1)根据闭合电路欧姆定律 得，路端电压
U=RI=E-Ir。
(2)根据题目要求，应采用电流表相对于滑动变阻器的内接法，
实物连接如图所示。(3)由于U-I图像的纵截距等于电源的电动势，斜率的绝对值等于电源的内阻，由题图乙可知，随电极间距的减小，电源电动势不变，内阻增大。
曲线(c)对应的电源电动势E=0.975 V，内阻
当外电路总电阻为2 500 Ω时，电源的输出功率：
答案：(1)U=E-Ir (2)见解析图
(3)不变 增大 0.975 478 0.268课件61张PPT。11 简单的逻辑电路1.知道数字电路和模拟电路的概念，了解数字电路的优点。
2.知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用。 重点：1.三种门电路的特征及逻辑关系。
2.门电路的实际应用。
难点：1.简单的逻辑电路的理解及设计。
2.门电路的实际应用。 一、数字电路中最基本的逻辑电路——门电路
1.数字信号变化的两个状态
“___”或者“_____”。
2.数字电路
(1)概念：处理_________的电路。
(2)功能：研究电路的_____功能。
3.“门”
就是一种_____，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。 有没有数字信号逻辑开关二、“与”门
1.逻辑关系
一个事件的几个条件_________时事件才能发生。
2.符号
____________________，其中“&”具有“___”的意思，象征
A与B两个输入端______时，输出端才是1。同时满足与都是13.真值表
“有”用“1”表示，“没有”用“0”表示。01【想一想】小明的妈妈对小明说，如果期末考试语文和数学的成绩都在95分以上则给予100元的奖励；如果一科或两科没超过95分，则不奖励；它体现了什么逻辑关系？
提示：两科均在95分以上，给予奖励；只要有一科没超过95分不奖励，体现了“与”逻辑关系。 三、“或”门
1.逻辑关系
某事件的发生有几个条件，但只要有_________满足，事件就能
发生。
2.符号
________________，“≥1”象征当1个或多于1个输入端为1
时，输出端就是1。一个条件3.真值表11【想一想】某同学可以从前门进教室，也可以经后门进教室，这体现了一种什么逻辑关系？
提示：该同学走前门或后门，都可以实现进入教室这一结果，这体现了“或”逻辑关系。 四、“非”门
1.逻辑关系
输出状态和输入状态_____。
2.符号
_____________，其中矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字
“1”象征着输入端为__时，输出端是__。相反103.真值表04.集成电路
(1)构成：将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线
集成在一块_____上。
(2)优点：_____小、方便、可靠，适于系列化、标准化生产等。硅片体积【想一想】马路两旁的路灯，天黑了，路灯自动接通，天亮了，路灯又自动熄灭，它体现了什么逻辑关系？
提示：天亮时，路灯断开，天黑时，路灯接通，它体现了“非”逻辑关系。 三种门电路的类比理解
【探究导引】
现在的银行系统都设有自动取款机，
请思考以下问题：
(1)要从自动取款机上取钱，必须要
进行哪些操作？
(2)插卡和输密码是在自动取款机上取钱时必须要做的两种操作，这体现了一种什么逻辑关系？【要点整合】【特别提醒】(1)上述都是以电键闭合作为满足条件，灯亮作为结果成立进行类比的。
(2)条件成立或结果成立对应逻辑门电路中的“1”，相反时对应“0”，“1”、“0”是逻辑关系中的两种取值，不表示具体数字。【典例1】 如图所示，试判断这是一个
什么逻辑门电路，A、B、C闭合时记为
“1”，断开时记为“0”，Y灯亮记为
“1”，灯不亮记为“0”，试完成真值表：【思路点拨】本题考查了“与”门逻辑关系的真值表，抓住“与”门的特点及数值“1”、“0”代表的意义是正确填写真值表的关键。
【规范解答】由题图可知，开关A、B、C必须都合上灯才亮，所以这是一个“与”门电路，其真值表如表：答案：见规范解答【总结提升】逻辑电路分析的三点注意
(1)熟记“与”“或”“非”三种门电路的逻辑关系。
(2)准确分析条件与结果之间的逻辑关系。
(3)根据门电路的特点正确填写真值表。【变式训练】如图所示，甲、乙、丙表示“或”门、“与”门
或者“非”门的输入信号或输出信号，下列说法中正确的是
( )A.若甲、丙为输入信号，乙为输出信号，则该电路是“或”门电路
B.若甲为输入信号，乙为输出信号，则该电路是“非”门电路
C.若乙、丙为输入信号，甲为输出信号，则该电路是“与”门电路
D.若甲、乙为输入信号，丙为输出信号，则该电路是“与”门电路【解析】选B。若甲、丙为输入信号，乙为输出信号，则对应关系分别为“０、1、1”、“1、1、0”，若乙、丙为输入信号，甲为输出信号，则对应关系是“1、1、0”、“0、1、1”，不属于常见三种门电路之一，A、C错误；若甲为输入信号，乙为输出信号，则对应关系是“0、1”、“1、0”，反映了相反的一种关系，属于“非”门，B正确；若甲、乙为输入信号，丙为输出信号，则对应关系是“0、1、1”、“1、0、1”，反映了“或”的逻辑关系，D错误。 复合门电路
【探究导引】
如图所示是某种逻辑关系的符号，请思考：
(1)该逻辑关系是“与”门或是“或”门吗？
(2)你能写出该逻辑关系的真值表吗？
(3)该逻辑关系到底是什么逻辑关系？【要点整合】
1.“与非”门
一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个复合门电路，称为“与非”门，如图所示。
可简化为其真值表为：2.“或非”门
一个“或”门电路和一个“非”门电路组合在一起，组成一个“或非”门，如图所示。
可简化为其真值表为：【特别提醒】(1)处理复合门电路时要明确此电路由哪几种简单的门电路构成。
(2)根据基本的门电路的特点,明确复合门电路输入和输出的关系。【典例2】(2012·上海高考)如图，低电位
报警器由两个基本的门电路与蜂鸣器组成，
该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才
会发出警报。其中( )
A.甲是“与”门，乙是“非”门
B.甲是“或”门，乙是“非”门
C.甲是“与”门，乙是“或”门
D.甲是“或”门，乙是“与”门【思路点拨】解答本题要把握以下两点：
【规范解答】选B。由题图知乙为“非”门，如果蜂鸣器发出警报表明乙的输入端为低电压，即甲的输出端为低电压，而此时甲的输入端为低电压，故甲为“或”门或“与”门。若甲为“与”门，则甲的输入端为高电压时，蜂鸣器也发出警报，与题意不符，故甲为“或”门电路，故B正确。【总结提升】复合门电路真值表的确定方法
(1)如果A、B输入分别经过一个“非”门电路，它们各自的输出Y1、Y2又组成一个“与”门电路或“或”门电路，最后输出Y,则Y的值直接取决于Y1、Y2；
(2)判断复合门电路的最终输出结果时，分析思路一般是“从前向后”，先分析第一个门电路的输出结果，再判断第二个，依此类推。【变式训练】(2012·松原高二检测)如图
所示是一个三输入端复合门电路，当C端输
入1时，输出端Y输出0，则A、B端的输入分
别是( )
A.0 0 B.0 1
C.1 0 D.1 1
【解析】选A。当C端输入“1”时，输出端Y输出“0”，由“与”门特点可知A、B的输出端必为“0”，又由“或”门特点可知A、B端输入为“0”和“0”，A正确。【变式备选】(2011·上海高考)下表是某逻辑电路的真值表，该电路是( )【解析】选D。“与”门电路的逻辑功能是两个输入端只要有一端是“0”，输出端就是“0”，真值表如表甲所示：“非”门的输入端与输出端相反，所以，“与”门跟“非”门串联后的真值表如表乙所示。可见D选项正确。【温馨提示】利用几种逻辑关系的“门”电路特点，结合传感器、二极管等某些特殊元件组成控制电路是这部分的常见问题，解答该类问题的关键是熟知各种逻辑关系的特点。【典例】如图是一个应用某逻辑电路
制作的简单车门报警电路图。图中的
两个按钮开关S1、S2分别装在汽车的
两道门上。只要其中任何一个开关处
于开路状态，发光二极管(报警灯)就
发光。请你根据报警装置的要求，列表分析开关状态与发光二极管的发光状态，并指出是何种门电路，在图中画出这种门电路的符号。【思路点拨】报警器能够报警的条件是其中的一个车门打开或两个车门同时打开。
【规范解答】驾驶员离开汽车后，两个车门均处于关闭状态，与两个车门对应的开关S1和S2均闭合，这时发光二极管不会发光报警。因为S1和S2闭合后，电流不通过发光二极管。当有其他人打开了某一个门时，S1或S2就处于断开状态，这时就有电流通过发光二极管，使其发光报警。可见，这一装置实际上是一个“或”门电路。答案：开关闭合及二极管不发光状态为“0”，开关断开及二极管发光状态为“1”。则开关状态及发光二极管发光状态对应如下表。
虚线框内门电路的符号如图所示。门电路与光敏电阻、热敏电阻等相结合的综合问题分析
在门电路的问题分析中，门电路往往要和一些常用的电学元件(如电阻、电键、热敏电阻、光敏电阻、二极管等)一起构成电路，通过电路中某一部分的变化(电键的通断、电阻的变化等)实现门电路输入端的电压变化，即电势的高低变化，从而通过门电路的输出端达到控制电路的目的。分析这类问题时，除熟练掌握各种门电路的逻辑关系外，还要熟练地掌握对电路动态变化规律的分析，准确判断出电路中，尤其是门电路部分的电势高低的变化，从而达到正确解决问题的目的。【案例展示】(2012·连云港高二检测)由门电路构成的一简单控制电路如图，其中R′为光敏电阻，光照时电阻很小，R为变阻器，L为小灯泡。其工作情况是：当光敏电阻受到光照时，小灯泡L不亮，不受光照时，小灯泡L亮。该逻辑电路是______门电路，要增大该控制电路的灵敏度，可使变阻器R的阻值_________(选填“增大”或“减小”)。 【规范解答】当光敏电阻受到光照时，电阻变小，变阻器R分压变大，即门电路输入的为高电压，此时小灯泡L不亮，表明门电路输出的为低电压，故该门为“非”门。要增大该控制电路的灵敏度，就是说在光照不是很强时，变阻器R的分压就较高，通过“非”门控制使灯泡熄灭。由于此时光敏电阻的阻值较大，根据分压电路的特点，应适当增大变阻器R的阻值。
答案：“非” 增大【名师点评】解答门电路与常用的电学元件相结合问题时注意的问题：
(1)常用电学元件的特点，例如：
光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小；热敏电阻的阻值随温度的升高而减小；二极管具有单向导电性；电容器具有“通交流，隔直流”的特点等。
(2)明确各种门电路的特点及符号。1.(2012·南充高二检测)联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，假设设计一个表决器，常任理事国投反对票时输入“0”，投赞成票时或弃权时输入“1”，提案通过为“1”，通不过为“0”，则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )
A.“与”门 B.“或”门
C.“非”门 D.“与非”门
【解析】选A。所有常任理事国都不反对，提案才能通过，符合“与”的逻辑关系，故应为“与”门，A正确。2.(2012·济宁高二检测)设逻辑电路的输入真值分别为A、B，
输出真值为Y，真值间的逻辑关系可以分别表示为：①Y=A+B，
②Y=A×B， 计算出的真值非“0”即“1”，则这
三式分别对应的逻辑关系是( )
A.“与”门、“或”门、“非”门
B.“或”门、“非”门、“与”门
C.“非”门、“与”门、“或”门
D.“或”门、“与”门、“非”门【解析】选D。若A=0，B=1，则由表达式Y=A+B得，Y=1，表明只
要输入有“1”，输出就是“1”，该关系为“或”逻辑关系；
由表达式Y=A×B得，Y=0，表明只有两个输入端都是“1”，输
出才是“1”，该关系为“与”逻辑关系；表达式 中的
A=0时，Y=1，A=1时，Y=0，表明该关系为“非”逻辑关系。故
选项D正确。3.(2012·潍坊高二检测)在如图所示的
逻辑电路中，当A端输入电信号“1”、
B端输入电信号“0”时，则在C和D端输
出的电信号分别为( )
A.1和0 B.0和1
C.1和1 D.0和0
【解析】选C。当在B端输入的信号是“0”时，通过“非”门后信号变成了“1”，所以D端的输出为“1”。当“与”门所有的输入信号都是“1”时，在C端输出也是“1”。4.如图所示为由二极管构成的逻辑
电路,A、B为输入端,Y为输出端,高
电位用真值“1”表示,低电位用真
值“0”表示,则( )
A.A=0,B=0时Y=0
B.A=1,B=0时Y=1
C.A=0,B=1时Y=1
D.A=1,B=1时Y=1【解析】选A、D。当A、B中有一个处于低电位,真值为“0”时,二极管导通,Y则处于低电位,真值为“0”,故A正确,B、C错误。当A、B均处于高电位,真值为“1”时,两个二极管均截止,Y处于高电位,真值为“1”,D正确。5.如图是一个复合门电路，由一个x电路与一个“非”门电路
组成，若整个电路的作用成为一个“与”门，则x电路应该为
( )
A.“与”门 B.“与非”门
C.“或”门 D.“或非”门【解析】选B。根据“与”门特点，只有A、B输入都是“1”，Y输出才是1，先分析右边“非”门，欲使输出是“1”，输入必须是“0”，即x输出是“0”，符合“1、1、0”的x门显然不是“与”门，也不是“或”门，A、C错，也不是“或非”门，因为“或非”门还具有“1、0、0”的特点，所以符合题目要求的应是“与非”门，B对。6.在举重比赛中，有甲、乙、丙三名裁判，其中甲为主裁判，乙、丙为副裁判，当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后，才可发出合格信号，试列出真值表。
【解析】设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量 A、B、C ，裁判结果为 Y ，并且对于 A、B、C ，设判上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”。对于 Y ，设上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”。 根据题意及上述假设列出真值表如表所示。 7.电动机的自动控制电路如图所示，
其中RH为热敏电阻,RL为光敏电阻，
当温度升高时，RH的阻值远小于R1；
当光照射RL时，其阻值远小于R2，
为使电动机在温度升高或受到光照
时能自动启动，电路中的虚线框内应选______门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以_______(选填“增大”或“减小”)R2的阻值。【解析】为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值较小时，输入为1，输出为1，所以是“或”门。因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2的阻值。
答案：“或” 增大课件45张PPT。2 电 动 势1.知道电源是将其他形式的能转化为电能的装置。
2.了解电路中(电源外部和内部)自由电荷定向移动过程中，静电力和非静电力做功与能量转化的关系。
3.了解电源电动势的基本含义，知道它的定义式。
4.了解电源内电阻。 重点：1.电动势的概念，电动势的定义式的应用。
2.电动势物理意义的理解。
难点：1.电动势的基本含义。
2.非静电力做功与能量转化关系的理解。一、电源
1.概念
通过_________做功把其他形式的能转化为_____的装置。
2.作用
(1)外电路(电源以外的电路)：正电荷从电源_____流向_____，
形成持续电流。电源的作用就是_____外电路中这种持续电流。
(2)内电路(电源内部的电路)：电源提供“非静电力”，通过这
种力做功，把正电荷从_____搬运到_____，使电荷的电势能增
加。非静电力电能正极负极维持负极正极【想一想】水力发电是一种既环保
又高效的发电方式。一台水力发电
机在发电时，发生了哪些能量之间
的转化？
提示：水向下流动带动发电机转子转动，水的重力势能转化为转子的动能，发电机发电又转化为电能，这个过程有部分能量转化为周围的内能。 二、电源的三个重要参数
1.电动势
(1)物理意义：反映电源_________做功的本领的大小。
(2)大小
在数值上等于非静电力把1 C的_______在电源内部从负极移送到
正极所做的功。即E=____。
(3)单位：_____(V)。
(4)大小的决定因素：由电源中_________的特性决定，跟电源的
体积无关,跟_______也无关。非静电力正电荷伏特非静电力外电路(5)常用电池的电动势
2.内阻
电源_____导体的电阻。
3.容量
电池放电时能输出的_________。其单位是A·h或mA·h。内部总电荷量1.52【判一判】(1)电动势就是电势差，两者没有区别。( )
(2)所有电池的电动势都是1.5伏特。 ( )
(3)1号与5号、7号干电池的体积不同，但它们将其他能转化为电能的本领相同。 ( )
提示：电势差指电场中两点电势之差，反映了两点的电势变化；电动势是电源的一个重要参量，反映了电源将其他形式的能转化为电能的本领。两者虽然单位相同，但有本质的区别，(1)错。所有干电池的电动势都是1.5伏特，但其他电池的电动势大小不一，(2)错。1号与5号、7号等干电池的电动势都是1.5伏特，表明它们将其他能转化为电能的本领相同，(3)对。 对非静电力做功的理解
【探究导引】
电源的种类比较多，干电池、蓄电池、充电锂电池、发电机等都是电源，请思考以下问题：
(1)在内、外电路中，正电荷的移动方向各是怎样的？“搬运”电荷的作用力各是什么力？
(2)从能量转化的角度看，电源是怎样的装置？【要点整合】
1.静电力与非静电力
(1)静电力：又称库仑力，是静止带电体之间的作用力，每一对静止的点电荷之间的静电力均可以用库仑定律去求解。
(2)非静电力：除静电力之外，对电荷的运动起促进或阻碍作用的力，常见的有化学力、洛伦兹力、涡旋电场力等。2.抽水机与电源的比较
(1)模型类比
①抽水机：如图，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B。A、B之间的高度差很快消失。在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之间的高度差,从而在水管中就有持续的水流了。②电源：如图所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地将流到负极的正电荷，在电源内部通过非静电力做功再搬运到正极，从而保持正、负极有稳定的电势差，维持电路中有持续的电流。(2)能量转化比较【特别提醒】(1)从力的角度来看，非静电力将正电荷由负极搬运到正极，使正、负极之间保持稳定的电势差。
(2)从能量转化的观点来看，电源通过非静电力做功，把其他形式的能转化为电能。【典例1】关于电动势，下列说法中正确的是( )
A.在电源内部把正电荷从负极移送到正极，非静电力做功，电势能增加
B.对于给定的电源，移送正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C.电动势越大，说明非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送所做的功越多
D.电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多【思路点拨】解答本题应把握以下两点：【规范解答】选A、C。电源内部存在由正极指向负极的静电场，静电力阻碍电源内电荷的运动，非静电力克服这种阻碍使正电荷由负极向正极运动，增加了电势能，A对。电源的电动势在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送所做的功，做功越多，电动势越大，B错，C对。电动势大小表示非静电力移动电荷的本领大小，而不是移动电荷的数量多少，D错。【总结提升】静电力与非静电力做功的区别
非静电力只在电源内部对电荷做功，将其他形式的能转化为电能，但静电力在整个闭合电路上都要做功，将电能转化为其他形式的能，在整个电路上，非静电力做的功与静电力做的功相等。【变式训练】下列关于电源电动势的说法正确的是( )
A.电源是通过静电力把其他形式的能转化为电能的装置
B.在电源内部正电荷从低电势处向高电势处移动
C.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领
D.把同一电源接在不同的电路中,电源的电动势也将变化【解析】选B、C。在电源内部,存在由正极指向负极的电场,正电荷受静电力的阻碍不能向正极移动,正是电源内部的化学作用或电磁作用提供非静电力才使正电荷从低电势的负极向高电势的正极移动,A错，B对；通过非静电力做功,实现了其他形式的能转化为电能，其他形式的能转化为电能本领的大小，用电动势描述，C对；电动势由电源内的非静电力决定，与外电路无关，D错。 对电动势的进一步认识
【探究导引】
如图是一块手机锂离子电池上面的几个数据：“电压：3.7 V” “容量：800 mA·h”“充电电压：4.2 V”。你知道上面各值表示的物理意义吗？
(1)电动势表明了电源的什么特性？
(2)上述电源若通过非静电力把1 C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功是多少？【要点整合】
1.概念理解
(1)不同电源的电动势不同
对于不同电源，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同，其实质是非静电力做功的本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同。
例如，蓄电池的电动势为2 V，表示在蓄电池内移送1 C的电荷时，可以将2 J的化学能转化为电能。(2) 的理解
公式 是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无
关，是由电源自身的性质决定的。
(3)电动势E是标量
为了研究问题方便，规定电动势的方向为电源内部电流方向，
即由电源负极指向正极，但电动势是标量。2.电动势和电压的区别与联系【特别提醒】(1)定义式给出了一种物理量的测量方法。
(2)电动势大小等于电源内非静电力将1 C的正电荷从负极搬运到正极所做的功。【典例2】铅蓄电池的电动势为2 V，一节干电池的电动势为
1.5 V，将铅蓄电池和干电池分别接入电路，两个电路中的电
流分别为0.1 A和0.2 A。试求两个电路都工作20 s，电源所
消耗的化学能分别为多少？哪一个把化学能转化为电能的本
领更大？
【思路点拨】电源消耗的化学能等于非静电力做的功。【规范解答】对于铅蓄电池所在电路，20 s时间内通过的电荷
量q1=I1t=2 C;对于干电池所在电路，20 s时间内通过的电荷量
q2=I2t=4 C；
由电动势定义式 可得电源消耗的化学能分别为W1=q1E1
=4J,W2=q2E2=6 J。
因为E1＞E2，故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领大。电动
势表征电源的转化本领。
答案：4 J 6 J 铅蓄电池【变式训练】(2012·深圳高二检测)关于电源电动势E的下列说
法中正确的是( )
A.电动势表示电源将单位正电荷从负极移到正极时，非静电力
所做的功
B.由电动势 可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大
C.电动势E的单位与电势差的单位相同，都是伏特，所以电势差
就是电动势
D.电源的电动势与外电路结构有关，外电路变化，通常电动势
也要变化【解析】选A。电源的电动势在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极向正极移送所做的功，非静电力对单位正电荷做功越多，电动势越大，A对，B错。电动势与电势差的单位相同，但两者所描述对象不同，有本质区别，C错。电源的电动势仅由电源本身决定，与其他因素无关，D错。【变式备选】关于电源电动势，下列说法中正确的是( )
A.同一电源接入不同的电路，电动势会发生改变
B.电源电动势就是电源两极间的电压
C.电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，与是否接有外电路无关
D.电源电动势和电压具有相同的单位和物理意义
【解析】选C。电动势是电源本身的特性，与外电路无关，数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压，但电动势与电压有本质的区别，故A、B、D错误，C正确。【温馨提示】电源与实际相结合的问题是考试的热点，此时要从所提供情况中筛选出有用信息，再应用电动势相关知识进行求解。
【典例】铅蓄电池是太阳能供电系统的重要器件，它的主要功能是把太阳能电池板产生的电能及时储存在电瓶内，以供用电设备使用。某太阳能电池板给一电动势为15 V 的铅蓄电池充电时的电流为4 A，充电10 h充满，该铅蓄电池储存了多少电能？【思路点拨】解答该题时可按以下思路分析：
【规范解答】充电10 h通过电池的电荷量
q=It=4×3 600×10 C=1.44×105 C,
该过程非静电力做的功
W=qE=1.44×105×15 J=2.16×106 J
非静电力做的功等于将其他形式的能转化为电能的量，故充电10 h时该铅蓄电池储存了2.16×106 J的电能
答案：2.16×106 J电动势 与电势差 的比较
电动势 W为非静电力将正电荷从负极经内电路移到正极
所做的功，数值上等于该过程中消耗电源的化学能(或其他形式
能)；E为电源电动势，在数值上等于电源移动单位正电荷消耗
的化学能(或其他形式能)，其大小反映了电源把其他形式能转
化为电能的本领。电势差 W为电荷在电场中从一点移到另一点过程中电场力做的功，数值上等于电荷电势能的变化量；电势差U在数值上等于在电场中移动单位电荷电势能的变化量，反映把电势能转化为其他形式能的本领。电动势表征电源的性质，电势差表征电场的性质。【案例展示】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
C.电动势公式 中的W与电压 中的W是一样的，都是电场力做的功
D.电动势与电压从能量转化的角度来说有本质的区别【规范解答】选D。只有电路开路时，电动势才等于电源两极间
的电压，公式 与 中的W的意义不同，前者表示非静
电力做的功，后者表示电场力做的功，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
压反映把电能转化成其他形式能的本领，综上所述，选项D正确。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：1.(2012·衢州高二检测)关于电动势，下列说法正确的是( )
A.电源的电动势越大，提供电能的时间越长
B.电源的电动势越大，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C.电源的电动势与电源的体积有关
D.电源的电动势与外电路的组成有关
【解析】选B。 电动势表示电源把其他形式的能转化为电能的本领，电动势越大，把其他形式的能转化为电能的本领越大，B对。电源的电动势大小仅由电源内部非静电力做功的本领决定，与电源的体积大小、电源接不接电路、所接电路情况无关，A、C、D错。2.一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内有180 J的机
械能转化为电能，则发电机的电动势为( )
A.6 V B.360 V
C.120 V D.12 V
【解析】选A。本题考查能量守恒。发电机是电源，将机械能转
化为电能。1 min内有180 J机械能转化为电能，则非静电力做
功180 J，由q=It和 可知， 故正
确答案为A。3.电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池上标有“15 A·h”的字样，则表示( )
A.该电池在工作1 h后达到的电流为15 A
B.该电池在工作15 h后达到的电流为15 A
C.电池以1.5 A的电流工作，可用10 h
D.电池以15 A的电流工作，可用15 h
【解析】选C。此字样在很多充电电池上都有标注，它表示电池储存电荷量的情况，通过它我们可以知道电池在一定的放电电流下使用的时间，即15 A·h=1.5 A×10 h。C正确。4.对于电动势E=2 V的电源给外电路供电时，当输出电流为2 A
时，在1分钟的时间内电源消耗的化学能为( )
A.240 J B.4 J C.216 J D.3.6 J
【解析】选A。由 得W=qE=ItE=2×60×2 J=240 J，即
在1分钟的时间内电源消耗的化学能为240 J ， A正确。5.蓄电池的电动势为2 V，用该电源为某电路供电，电路中每
通过3 C电荷量时，关于电路中的能量转化，以下说法正确的
是( )
A.在电源外部把6 J的电能转变为化学能
B.电路把6 J的电能转变为其他形式的能
C.在电源内部把6 J的电能转变为化学能
D.在电源内部把3 J的化学能转变为电能
【解析】选B。在电源内部非静电力做功为6 J，说明将6 J的化学能转变为电能，C、D错误；电路中的静电力做功为6 J，说明将6 J的电能转变为其他形式的能，可能是内能，也可能是机械能，也可能是化学能，A错误，B正确。课件59张PPT。3 欧姆定律1.会用电压表和电流表测量某段电路的电压和其中的电流。
2.熟练掌握欧姆定律及其表达式 明确欧姆定律的适用
条件。
3.知道电阻的定义及定义式
4.理解伏安特性曲线的物理意义。 重点：1.欧姆定律的理解和应用。
2.电阻的定义及其计算。
难点：1.运用数学方法处理实验数据，建立和理解欧姆定律。
2.小灯泡伏安特性曲线的绘制和理解。一、欧姆定律
1.电阻
(1)定义：加在导体两端的______跟通过该导体的______的比值。
(2)定义式：____。
(3)单位：在国际单位制中是_____，简称欧，符号是___，常用的
电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。
1 kΩ＝___ Ω，1 MΩ＝___ Ω。
(4)物理意义：反映导体对电流的_____作用的物理量，是导体本
身的属性。欧姆Ω103106阻碍电压U电流I2.欧姆定律正比电解质溶液反比金属【判一判】
(1)由 知，电阻与其两端的电压成正比，与通过它的电流成反比。 ( )
(2) 与 只是形式不同，没有区别。 ( )
(3)欧姆定律并非对所有的导体都适用。 ( )
提示：电阻由其自身因素决定，与其两端的电压或通过它的电流无关，(1)错； 是电阻的定义式， 是欧姆定律表达式，两者物理意义不同，(2)错；欧姆定律仅适用于金属导体、电解质导电情况，对气体或半导体导电不适用，(3)对。 二、导体的伏安特性曲线
1.伏安特性曲线
(1)概念:用纵坐标表示______，横坐标表示______的I-U图像。
(2)形状
①过原点的直线对应元件叫_________。
②过原点的曲线对应元件叫___________。
(3)意义:能形象直观地反映出_________的变化规律。电流I电压U线性元件非线性元件导体电阻2.测绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验器材：小灯泡、_______、电流表、___________、学生电
源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。
(2)实验电路如图所示。电压表滑动变阻器3.实验操作
(1)连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的_____端。
(2)闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下_______、
________的示数。
(3)依据实验数据作出小灯泡的_____图线。最左电压表电流表I -U【想一想】线性元件与非线性元件的根本区别是什么？
提示：线性元件的电阻值不随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的直线；非线性元件的电阻值随电压和电流的改变发生变化，它的伏安特性曲线是一条经过原点的曲线。 对欧姆定律的进一步理解
【探究导引】
此图是某灯泡的铭牌标识，看图思考以下问题：
(1)该灯泡正常发光时的电压是多少？
(2)该灯泡正常发光时通过的电流是多少？
(3)该灯泡正常发光时的电阻是多少？【要点整合】
1.表达式
其中R为导体电阻，U、I为该导体两端的电压和通过导体
的电流。
2.适用条件
(1)仅适用于金属导体或电解液导电，对气体或半导体导电情况
不适用。
(2)仅适用于纯电阻电路，对非纯电阻电路不适用。3.欧姆定律的“两性”
(1)同体性：表达式 中的三个物理量U、I、R对应于同一段
电路或导体。
(2)同时性：三个物理量U、I、R对应于同一时刻。4.公式 和 比较【特别提醒】可以根据 或 计算导体的电阻，应注意ΔI应该与ΔU相对应。【典例1】电路中有一段导体，如果给它加上3 V的电压，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4.5 V的电压，则通过它的电流为 ________mA。
【思路点拨】欧姆定律表达式 共涉及三个物理量，知道任
意两个量，可以求第三个量。
【规范解答】电流I＝2 mA=2×10-3 A,故导体的电阻
加上4.5 V的电压，则通过导体的电流
答案：1.5×103 3【互动探究】(1)如果例题中导体两端不加电压，则它的电阻为多少？
(2)当通过导体的电流为2.4 mA时，导体两端的电压多大？
【解析】(1)导体两端不加电压，它的电阻不会变化，仍是原来的电阻值1.5×103 Ω。
(2)由 得U=IR=2.4×10-3×1.5×103 V
=3.6 V。
答案：(1)1.5×103 Ω (2)3.6 V【总结提升】欧姆定律的应用推广
欧姆定律的表达式是 而公式 应该理解成电阻的比值
定义式，比值定义的魅力就在于被定义的物理量与比值中的那
两个物理量无关，但 告诉了我们一种测量导体电阻的方
法，即伏安法。【变式备选】下列说法中正确的是( )
A.通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B.当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压和电流的比值对这段导体来说是恒量
C.通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
D.导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比【解析】选B、C。导体的电阻是导体本身的性质，与外加电压和通过的电流无关，A、D错误；对同一段导体，电阻不变，它两端的电压和通过电流的比值为恒量，当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，B正确；由欧姆定律知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，C正确。 导体的伏安特性曲线I -U与U -I图线的比较
【探究导引】
用图像描述物理变化的过程形象、方便、直观，请思考以下问题：
(1)什么样的曲线才是伏安特性曲线？伏安特性曲线一定是“曲线”吗？
(2)根据伏安特性曲线如何求导体的电阻？【要点整合】
1.坐标轴意义不同
I -U图线为导体的伏安特性曲线，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量。
U -I图线的横轴表示电流I，纵轴表示电压U。U -I图线也能表示电流I随电压U的变化规律。2.图线斜率的意义不同
(1)对I -U图像或U -I图像进行分析比较时，要仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图像上任一点与坐标原点连线的斜率的具体意义。
(2)线性元件的I -U图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数；线性元件的U -I图像也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，在图甲中R2＜R1,图乙中R2＞R1。3.非线性元件电阻的确定
如图，非线性元件的I -U图线是曲线，
导体电阻 即电阻等于图线上
点(Un，In)与坐标原点连线的斜率的
倒数，而不等于该点切线斜率的倒数。【特别提醒】
(1)I -U图线中的斜率 斜率k不能理解为k=tanα(α为图
线与U轴的夹角)，因为坐标轴的单位可根据需要人为规定，同
一电阻在坐标轴单位不同时倾角α是不同的。
(2)某些电阻在电流增大时，由于温度升高而使电阻变化，伏安
特性曲线不是直线，但对某一状态，欧姆定律仍然适用。【典例2】如图所示的图像所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1∶R2为多少？
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)
时，电压之比U1∶U2为多少？
(3)若两个导体的电压相等(不为零)
时，电流之比I1∶I2为多少？【思路点拨】解答本题时应注意以下两点：【规范解答】(1)由I-U图像可知：
解得：
故R1∶R2=
(2)由欧姆定律得：U1=I1R1，U2=I2R2，
由于I1=I2，则U1∶U2=R1∶R2=3∶1。
(3)由欧姆定律得：
由于U1=U2，则I1∶I2=R2∶R1=1∶3。
答案：(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3【总结提升】应用图像求电阻时的注意问题
(1)看清是I -U图像还是U -I图像。若是I -U图像，电阻值等于
该图线斜率的倒数，即 若是U -I图像，则电阻值等于该
图线的斜率，即R=k。
(2)对于非线性元件， I -U图像或者U -I图像是过原点的曲
线，此时在每一个状态时元件的电阻不同，可以根据
求各状态的电阻，也可以根据图线上某一点与坐标原点的连线
的斜率计算某一状态的电阻。【变式训练】如图所示是A、B两电阻的U -I图像，则两电阻之
比及连接相同电压情况下的电流之比分别是( )
A.RA∶RB＝2∶1 IA∶IB＝2∶1
B.RA∶RB＝2∶1 IA∶IB＝1∶2
C.RA∶RB＝1∶2 IA∶IB＝2∶1
D.RA∶RB＝1∶2 IA∶IB＝1∶2【解析】选B。由U -I图像得 Ω
=5 Ω,故RA∶RB=2∶1；根据 知，电压U一定时，电流I与
电阻R成反比，所以IA∶IB=RB∶RA=1∶2。综上所述，B正确。 测绘小灯泡伏安特性曲线的实验分析
【探究导引】
小灯泡通电后，灯丝的温度要升高，其电阻值发生变化，如果要描绘其伏安特性曲线，请思考下列问题：
(1)实验中采用电流表的什么接法？这样接的好处是什么？
(2)实验中滑动变阻器采用什么接法？这样接的好处是什么？【要点整合】
1.实验电路的确定
(1)电流表外接法：由于小灯泡的电阻
较小，为减小误差，采用电流表外接法。
(2)滑动变阻器分压式连接：描绘小灯
泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开
始的连续变化的电压，因此滑动变阻器
要采用分压式连接，实验电路图如图所示。2.实验过程的三个方面【特别提醒】(1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压。
(2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图像占据坐标纸的大部分。
(3)小灯泡电压、电流变大时，电阻变大，伏安特性图线是曲线。连线时要用平滑的曲线，不能连成折线。【典例3】(2012·南充高二检测)有一额定电压是3 V，额定电流为0.5 A的小灯泡，为测其正常工作时的电阻，可提供的器材有：
A.电流表(量程3 A，内阻0.01 Ω)
B.电流表(量程0.6 A，内阻0.2 Ω)
C.电压表(量程3 V，内阻10 kΩ)
D.电压表(量程15 V，内阻50 kΩ)
E.电键及导线若干
F.滑动变阻器(阻值0～10 Ω)
G.电源(电动势9 V，内阻1 Ω)(1)选用的电流表是________，选用的电压表是_________ 。
(2)在方框中画出用伏安法测小灯泡正常工作时电阻的电路图。【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：
【规范解答】(1)由于小灯泡的额定电压是3 V，额定电流是0.5 A，为了减小实验误差，让电表的指针偏角尽量大一些，电流表要选B，电压表要选C。(2)为了在实验中获取较多组U、I关
系数据，使小灯泡两端的电压在0～
3 V之间发生变化，滑动变阻器采用
分压式接法，电路图如图所示。
答案：(1)B C (2)见规范解答【变式训练】(2012·包头高二检测)标有“220 V、60 W”的白炽灯，所加电压U由零逐渐增大到220 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用图像表示。如图所示，题中给出的四个图像中肯定符合实际的是( )【解析】选B。加在白炽灯两端的电压逐渐增大的过程中，温度升高，白炽灯的电阻值逐渐增大，对应的U -I图像上某一点与原点的连线的斜率逐渐增大，故选项B正确，A、C、D错误。【温馨提示】对于非线性元件，欧姆定律不再适用，但对于某确定的状态，欧姆定律仍适用，利用这一特点可以根据伏安特性曲线确定某状态的电阻。【典例】如图所示为某电阻的伏安特性
曲线，则所加电压为5 V时该电阻的阻
值为多大？【思路点拨】非线性元件的阻值并不等于通过其伏安特性曲线上某点的切线的斜率的倒数，而是等于曲线上某点到原点的连线的斜率的倒数。 【规范解答】解法一：由所给曲线知，当电阻两端的电压为5 V
时，通过它的电流为2 A，故电阻阻值
解法二：连接原点与坐标为(5 V，
2 A)的点的直线如图所示，由I –U
图像的意义知，直线的斜率的倒数等
于电阻阻值，故
答案：2.5 Ω 滑动变阻器的两种接法
滑动变阻器在物理实验中有两种接法，分别如图所示，其中甲称为限流式接法，乙称为分压式接法。1.两种接法的特点
滑动变阻器的限流式接法，用以控制或调节电路中的电流；滑动变阻器的分压式接法，是从滑动变阻器上分出一部分电压加在待测电阻上。待测电阻RL上可分得从零开始连续变化的电压(限流式不能)，电压的调节范围是0～E，比用限流时调节范围要大。2.两种接法的选择
(1)若实验要求某部分电路的电压变化范围较大，或要求某部分电路的电流或电压从零开始连续可调，或要求多测几组I、U数据，则必须将滑动变阻器接成分压电路。
(2)若题目中要用较大阻值的滑动变阻器控制阻值较小的负载，在保证负载和电表安全的前提下，一般将滑动变阻器接成限流电路。【案例展示】测定小灯泡“6 V，3 W”的伏安特性曲线，要求
实验中小灯泡两端的电压从零开始连续可调。供选择的器材有：
电压表V(量程6 V，内阻20 kΩ)，电流表A1(量程3 A，内阻
0.2 Ω)，电流表A2(量程0.6 A，内阻1 Ω)，变阻器R1(0～
100 Ω，0.5 A)，变阻器R2(0～20 Ω，0.2 A)，学生电源
E(6 V～8 V)、开关及导线若干。选择出符合实验要求的实验
器材并设计出实验电路。【规范解答】由题意知小灯泡的额定电流I＝ ＝0.5 A,为准
确测量电流，应选用电流表A2。为了最终能较准确地画出伏安
特性曲线，必须多测几组I、U数据，要求小灯泡两端电压必须
从零开始连续可调，限流电路难以满足要求，因此必须采用滑
动变阻器的分压式接法。若将R2接入电路，则通过它的电流为
0.3 A～0.4 A，大于它的额定电流，故应选变阻器R1。
实验电路如图所示。
答案：见规范解答【名师点评】进行仪器选择、电路设计时，应注意以下原则：
(1)安全性原则：所选元件在电路中不能被损坏，如电压表或电流表在电路中时，各对应物理量不超过它们的量程。
(2)目的性原则：所设计的电路应能够达到实验的目的。
(3)准确性原则：选取仪器或器材时应考虑减小系统误差，如电压表或电流表的指针偏转应尽可能指在中间刻度附近。
(4)方便操作原则：所设计的实验容易达到实验目的，且又简捷、方便。
(5)经济实惠原则：所设计的电路中所用的仪器应在大多数实验室能找到，本原则也可称为可实施原则。1.甲、乙两导体通过相同的电流，甲所需的电压比乙所需的电
压大，则它们的阻值大小关系是( )
A.R甲>R乙 B.R甲=R乙
C.R甲【解析】选A。由题意知I甲＝I乙，U甲>U乙， 所以根据
得：R甲>R乙，A正确。2.根据欧姆定律，下列说法中正确的是( )
A.由关系式U=IR可知，导体两端的电压U由通过它的电流I和它的电阻R共同决定
B.由关系式R=U/I可知，导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比
C.由关系式I=U/R可知，导体中电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D.由关系式R=U/I可知，对一个确定的导体来说，所加的电压跟通过导体的电流的比值是一定值【解析】选C、D。U=IR和 的意义不同，可以说I由U和R共同
决定，但不能说U由I和R共同决定，因为电流产生的条件是导体
两端存在电势差，A错误，C正确；可以利用 计算导体的电
阻，但R与U和I无关，B错误，D正确。3.由欧姆定律可以导出公式 此式说明( )
A.当电压增大2倍时，电阻R增大2倍
B.当电流强度增大2倍时，电阻R减小2倍
C.电阻是导体本身的性质，当电压为零时，电阻阻值不变
D.当电压为零时，电阻R也为零
【解析】选C。导体电阻由导体自身因素决定，与加在导体两端
的电压或通过导体中的电流大小无关，选项C正确。4.(2012·济宁高二检测)金属铂的电阻随温度的升高而增大，金属铂的电阻对温度的高低非常敏感，在如图所示的U -I图线中，可以表示出金属铂这一特性的是( )
【解析】选C。通电后，金属铂的电阻增大，相应U -I图线上某一点与原点的连线的斜率逐渐变大，U -I图线为向上弯曲的曲线，故选项C正确。5.(2012·淮安高二检测)某电阻两端电压为8 V，20 s通过的电
荷为40 C，则此电阻为多大？8 s内有多少电子通过它的横截面
积？
【解析】通过电阻的电流 A=2 A,
故电阻
8 s内通过电阻的电子个数
答案：4 Ω 1.0×1020个课件57张PPT。4 串联电路和并联电路1.知道串、并联电路的电流和电压特点。
2.掌握串、并联电路的相关计算。
3.了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压。
4.理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值。 重点：1.串、并联电路的特点。
2.串、并联电路的相关计算。
3.电压表和电流表的改装原理。
难点：表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算
分压电阻和分流电阻。一、串联电路、并联电路的特点相等之和I1+I2+…相等之和U1+U2+…+UnU1=U2=…=UnR1+R2+…+Rn之和倒数之和+InI1=I2=…=In【判一判】
(1)串联电路的总电流等于流过各电阻的电流之和。( )
(2)串联电路的总电压等于各电阻两端的电压之和。( )
(3)并联电路的总电阻一定大于每一个电阻的阻值。( )
提示：串联电路中，通过各个电阻的电流相等，(1)错；串联电路的总电压等于各电阻分压之和，(2)对；并联电路的总电阻一定小于每一个电阻的阻值，(3)错。 二、电压表和电流表
1.小量程电流表G(表头)的三个参数表头IgRg满偏电流最大刻度2.电表改装原理
(1)电压表改装：将表头_____一个电阻，如图甲所示。
(2)电流表改装：将表头_____一个电阻，如图乙所示。串联并联【想一想】要求把一个小量程的电流表改装成一个量程为15 V的电压表，通过校对发现电压表的实际量程为20 V，试分析量程偏大的原因及应采取的措施。
提示：电压表改装利用的是串联电路分压的特点，改装后的电压表量程偏大，说明串联电阻偏大，应该换用阻值小的符合改装要求的电阻。 对串、并联电路的理解
【探究导引】
某人家中有很多用电器：电灯、电视、电脑、电磁炉及电冰箱等。思考以下问题：
(1)该人家中的各种用电器采用什么连接方式？
(2)电灯比电磁炉的电阻大得多，通过它们的电流谁的较大？
(3)若电灯烧坏了，其他用电器还能正常使用吗？【要点整合】
1.串、并联电路总电阻的比较2.关于电压和电流的分配关系
(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比。
推导：在串联电路中，由于U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3…Un=InRn，I=I1=I2=…=In，所以有
(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比。
推导：在并联电路中，U1=I1R1，U2=I2R2，U3=I3R3…Un=InRn，U1=U2=…=Un，所以有I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。【特别提醒】(1)电阻串联起分压作用，电阻并联起分流作用。
(2)并联的支路增多时总电阻将减小。【典例1】如图所示的电路中，R1=R2=
2 kΩ，电压表V1的内阻为6 kΩ，电压
表V2的内阻为3 kΩ，A、B间的电压U保
持不变，当电键S闭合后，它们的示数
变化是( )
A.V1表的示数变小，V2表的示数变大
B.V1表的示数变大，V2表的示数变小
C.V1、V2表的示数均变小
D.V1、V2表的示数均不变【思路点拨】电键S闭合后，R1与V1构成并联电路，该电路再与
R2、V2组成的并联电路串联。
【规范解答】选A。电键S闭合前，电压表V1、V2的示数之比
S闭合后，R1与V1的并联电阻值
R2、V2的并联电阻值
故电键S闭合后，电压表V1、V2的示数之比：
U′1∶U′2=R∶R′=1.5∶1.2=5∶4。
即电键S闭合后，V1表的示数变小，V2表的示数变大。A对。【总结提升】处理简单混联电路的方法
(1)准确地判断出电路的连接方式，画出等效电路图。
(2)准确地利用串、并联电路的基本规律、特点。
(3)灵活地选用恰当的物理公式进行计算。【变式训练】(2012·南充高二检测)
如图所示电路中电阻R1、R2、R3的阻
值相等，电池的电阻不计。那么开关K
接通后流过R2的电流是K接通前的( )
【解析】选B。设电池提供的电压为U，每个电阻的阻值为R。K
接通前，通过R2的电流 K接通后，通过R2的电流
B项正确。 电表的改装与计算
【探究导引】
如图是实验室常用的电压表和电流表，它们都是由小量程电流表改装而成的。思考以下问题：
(1)用小量程电流表改装成大量程电压表时，需要跟它并联还是串联上一个电阻？
(2)用小量程电流表改装成大量程电流表时，需要跟它并联还是串联上一个电阻？【要点整合】
电表的改装问题，实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题，具体分析见表：【特别提醒】(1)无论表头G改装成电压表还是电流表，它的三个特征量Ug、Ig、Rg是不变的，即通过表头的最大电流Ig并不改变。
(2)小量程的电流表改装为电压表时需与它串联一较大电阻，小量程的电流表改装为大量程电流表时需与它并联一较小电阻。【典例2】(2012·长春高二检测)两个电压表V1和V2是由完全相同的两个小量程电流表改装成的，V1的量程是5 V，V2的量程是15 V，为了测量15 V～20 V的电压，把两个电压表串联起来使用，下列说法正确的是( )
A.V1和V2的示数相等
B.V1和V2的指针偏转角度相同
C.V1和V2的示数不相等，指针偏转角度也不相同
D.V1和V2的示数之比等于两个电压表的内阻之比【思路点拨】解答该题应把握以下三点：【规范解答】选B、D。该题可以按以下两个过程求解：
(1)两表指针偏转角度大小的确定：两电压表串联，通过它们的电流相同，指针偏转角度相同，B对，C错。
(2)两表示数大小的确定：V1和V2的示数就是两电压表的分压，根据串联电路的特点，V1和V2的示数之比等于两个电压表的内阻之比，A错，D对。 【互动探究】若原小量程电流表的满偏电流为Ig=100 μA，内阻Rg=30 Ω。试求例题中改装后的两电压表V1和V2的内阻分别是多少？
【解析】小量程电流表的满偏电流为
Ig=100 μA=1×10-4A；
电压表V1的内阻
电压表V2的内阻
答案：50 kΩ 150 kΩ【总结提升】改装后电表的内电阻特点
将小量程电流表(内阻为Rg)改装成的电压表、电流表的内阻特
点总结如下：
(1)给小量程电流表串联一个较大电阻R大可以改装为电压表，
该电压表的内阻为RV=Rg+R大，RV较大，且RV＞Rg，RV＞R大。
(2)给小量程电流表并联一个较小电阻R小可以改装为电流表，
该电流表的内阻为 RA较小，且RA＜Rg，RA＜R小。 伏安法测电阻
【探究导引】
欧姆定律的表述是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。那么：
(1)利用欧姆定律测导体的电阻时需要测哪些物理量？
(2)伏安法测电阻中，安培表的两种接法分别是怎么连接？【要点整合】
1.伏安法测电阻原理
欧姆定律给了我们测量电阻的一种方法，由 可知，用电压
表测出电阻两端的电压，用电流表测出通过电阻的电流，就可
求出待测电阻的阻值。2.电流表的两种接法3.电流表两种接法的选择
(1)直接比较法：适用于Rx、RA、RV的大小可以估计的情况。当
Rx RA时，采用内接法；当Rx RV时，采用外接法，即大电阻
用内接法，小电阻用外接法，可记忆为“大内小外”。
(2)公式计算法
当 时，用电流表内接法；
当 时，用电流表外接法；
当 时，两种接法效果相同。(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值
关系都不能确定的情况，如图所示，把
电压表的可动接线端分别试接b、c两
点，观察两电表的示数变化。若电流表
的示数变化明显，说明电压表的分流作用对电路影响大，应选用内接法；若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。【特别提醒】无论电流表是内接法还是外接法，都会对电阻的测量带来系统误差，但是对同一个待测电阻而言，选用两种不同的测量方法，相对误差是不一样的。所以，应该本着精确的原则，尽量选择相对误差较小的测量方法。【典例3】用伏安法测量某电阻Rx的阻值，现有实验器材如下：
A.待测电阻Rx：范围在5 Ω～8 Ω，额定电流0.45 A
B.电流表A1：量程0～0.6 A(内阻0.2 Ω)
C.电流表A2：量程0～3 A(内阻0.05 Ω)
D.电压表V1：量程0～3 V(内阻3 kΩ)
E.电压表V2：量程0～15 V(内阻15 kΩ)
F.滑动变阻器R：0～100 Ω
G.蓄电池：电动势12 V
H.导线，开关为了较准确地测量，并保证器材安全，电流表应选_______，电压表应选________，并画出电路图。
【思路点拨】解答本题可按以下思路分析：【规范解答】待测电阻Rx的额定电流为0.45 A，应选电流
表A1；额定电压Umax=0.45×8 V=3.6 V，应选电压表V1；由于
RV Rx，因此选用电流表的
外接法测电阻；因为电压表V1量程小于3.6 V，且要较准确地
测量，故变阻器R应选择分压式接法，其电路如图所示。
答案：A1 V1 见规范解答图【变式训练】(2012·长春高二检测)先后按图中甲、乙所示电路测同一未知电阻阻值Rx，已知两电路的路端电压恒定不变，若按图甲所示电路测得电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA，那么按图乙所示电路测得的结果应有( )A.电压表示数为6 V，电流表示数为2 mA
B.电压表示数为6 V，电流表示数小于2 mA
C.电压表示数小于6 V，电流表示数小于2 mA
D.电压表示数小于6 V，电流表示数大于2 mA
【解析】选D。按图甲所示电路，U1=U=6 V,
按图乙所示电路，U2=U-UA＜6 V，
故选项D正确。【变式备选】用如图所示的电路测
量待测电阻Rx的阻值时，下列关于
由电表产生误差的说法中，正确的
是( )
A.电压表的内电阻越小，测量越精确
B.电流表的内电阻越小，测量越精确
C.电压表的读数大于Rx两端真实电压，Rx的测量值大于真实值
D.由于电流表的分流作用，使Rx的测量值小于真实值【解析】选B、C。该电路中电流表的读数为通过Rx的真实值，电压表的读数为Rx两端的电压与电流表的分压之和，大于Rx两端的真实电压，根据欧姆定律知，Rx的测量值大于真实值，C对，D错。该电路中，Rx的测量值实际上为R测=Rx+RA,故电流表的内电阻越小，测量越精确，A错，B对。【温馨提示】伏安法测电阻是高中物理中常用的测量电阻的方法，用该方法对电阻进行测量时电流表有两种接法——内接法和外接法，采用哪种接法要根据实际情况而定。【典例】有一待测电阻Rx，无法估计其粗略值，某同学应用伏
安法进行测量，按如图所示甲、乙两种电路各测一次，用甲图
测得的数据是2.9 V、4.0 mA；用乙图测得的数据是3.0 V、
3.0 mA，由此可知，应用_______图测量的值误差较小，测量
值Rx= _____Ω。【思路点拨】比较先后测得的两组数据，电流表的示数变化较
大，表明电压表的分流作用比较大,由此确定待测电阻阻值的范
围及电路连接方式。
【规范解答】由于
电流表的示数变化大，即电压表的分流作用大，故用电流表内
接法比较准确，因此用乙图电路测量的值比较准确，此时电阻
为
答案：乙 1 000电路的等效化简
高中物理恒定电流学习中，化简电路是应当掌握的基本技能之一，现在介绍两种常见的电路化简方法。
一、化简原则
(1)理想导线可任意长短。
(2)无电流支路可去掉。
(3)等电势点可合并。
(4)理想电压表可看成断路，理想电流表可看成短路，电流稳定后，电容器可看成断开。二、化简方法
1.电流分支法
(1)将各节点用字母标上。
(2)判定各支路元件的电流方向。
(3)按电流流向，自左向右(或自上向下)将各元件、节点、分支逐一画出。
(4)将画出的等效图加工整理。2.等势点排列法
(1)将各节点用字母标上。
(2)判定各节点电势的高低。
(3)将各节点按电势高低自左向右(或自上向下)依次排列，再将各节点之间的支路画出。
(4)将画出的等效图加工整理。【案例展示】如图所示的电路中，R1=10 Ω，R2=4 Ω，R3=
6 Ω，R4=3 Ω，U=2.4 V。若在a、b间接一只理想电压表，
它的读数是多少？【规范解答】在a、b间接一只理想电压表时，原电路可以简化为：R2、R3串联后电阻为
R串=R2+R3=4 Ω+6 Ω=10 Ω，
R串与R1并联后电阻为
再与R4串联后总电阻为
R总=R分+R4=5 Ω+3 Ω=8 Ω，
此时干路电流为
R4两端的电压U4=I总R4=0.3 A×3 Ω=0.9 V，所以R2、R3串联后两端的电压为
U串=U-U4=2.4 V-0.9 V=1.5 V，
R2、R3串联后电流
R3两端的电压为
U3=I分R3=0.15 A×6 Ω=0.9 V，
电阻R3、R4两端的电压之和也就是电压表的示数
U′=U3+U4=0.9 V+0.9 V=1.8 V。
答案： 1.8 V【名师点评】等势点排列法化简电路步骤
(1)将电路中的所有理想电流表视为短路，所有理想电压表视为开路；
(2)寻找电路中的所有等势点：凡是用无电阻导线相连的点都是电势相等的点；
(3)将电路中电势不等的点用不同的字母标示出来；
(4)按电流的流向将电势不同的点按电势降低顺序从左向右排列；
(5)将各用电器按对号入座的原则放到相应的等势点中去；
(6)再按原电路图，将电流表和电压表放到相应位置上去；
(7)将各用电器用导线连接起来。1.(2012·连云港高二检测)小量程的电流表G和用与此相同的小量程电流表改制成的电流表A、电压表V的内阻分别为RG、RA、RV，它们之间的大小关系是( )
A.RGC.RVRV>RA
【解析】选B。将小量程的电流表G与一个较小的电阻并联可以改装成一个较大量程的电流表，改装后电流表的内电阻RA＜RG；将小量程的电流表G与一个较大的电阻串联可以改装成一个较大量程的电压表，改装后电压表的内电阻RV＞RG。综上所述，RA＜RG＜RV，选项B正确。2.如图所示电路，当开关S1、S2都
闭合时，能发光的灯是( )
A.L３ B.L２、L３
C.L１、L３ D.L１、L２、L３
【解析】选A。开关S1、S2都闭合时，
L1、L2灯都被短路，只有L3灯发光，A正确。3.(2012·嘉兴高二检测)如图所示电路，电压保持不变，当开关S断开时，电流表A的示数为0.6 A，当S闭合时，电流表的示数为0.9 A，则两电阻阻值之比R1∶R2为( )
A.1∶2 B.2∶1
C.2∶3 D.3∶2【解析】选A。由题意知，当S闭合时两电阻的电压相等，根据
即
(R1+R2)∶R2=3∶2,所以R1∶R2=1∶2,A正确。 4.如图所示，甲、乙两个电路都由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )
A.甲表是电流表，R增大时量程增大
B.甲表是电流表，R增大时量程减小
C.乙表是电压表，R增大时量程减小
D.乙表是电压表，R增大时量程增大【解析】选B、D。电压表电阻分压，串联一个电阻；电流表电阻分流，并联一个电阻；所以甲表为电流表，乙表为电压表。并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。5.如图所示，有一个表头G，满偏电流为Ig=1 mA，内阻Rg=
100 Ω，用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表，求R1、
R2的阻值各为多大？【解析】当公共端与5 V端接入被测电路时，量程为U1=5 V，当公共端与50 V端接入被测电路时，量程为U2=50 V。
由串联电路的电压分配关系可知：
答案：4.9 kΩ 49.9 kΩ课件49张PPT。5 焦耳定律1.理解电功和电功率的概念，明确电流做功的实质。
2.理解电功和电热的区别，能够区分纯电阻电路和非纯电阻电路。
3.电功率和热功率的理解。 重点：1.电功、电功率、电热的理解和计算。
2.焦耳定律的理解和应用。
难点：1.电功与电热的理解与计算。
2.纯电阻电路与非纯电阻电路电功与电热的关系。 一、电功和电功率自由电荷电流UItUI焦耳J瓦特瓦W电能做功【判一判】
(1)电功与能量的单位都是焦耳，电功就是电能。( )
(2)电功与电能不同，电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程。 ( )
(3)电功率越大，表示电流做功越多。 ( )
提示：电功是过程量，能量是状态量，两者只是单位相同，有本质的区别，电能的变化要依靠电流的做功来实现，电流做功的过程就是电能向其他形式的能量转化的过程，(1)错，(2)对；电功率表示电流做功的快慢，电功率大，表示电流做功快，但做功不一定多，(3)错。 二、焦耳定律
1.焦耳定律
(1)理论推导:对白炽灯、电炉等电热元件，电流做功时将电能
_____转化为导体的_____，所以有Q=W=____,根据欧姆定律得
_____,代入上式后有Q=I2Rt。
(2)内容：电流通过导体产生的热量跟_____________成正比，跟
___________及_________成正比。
(3)表达式：______。全部内能UItU=IR电流的二次方导体的电阻通电时间Q=I2Rt电流的二次方2.热功率快慢发热量【想一想】用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？
提示：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的部分导线电阻要大得多。由焦耳定律Q=I2Rt知在相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多。 电功与电热的比较
【探究导引】
如图所示是直流电动机模型，若电源给电
动机提供的电压为U，电动机线圈的电阻
为R，电动机正常转动时的电流为I，试
问：
(1)对于以上所给各物理量，关系式U＝IR是否成立？
(2)电动机正常转动时，电动机线圈的发热功率为多少？
(3)电动机不转动时消耗的电功率为多少？【要点整合】
1.两种电路的比较2.电功与电热的计算公式比较【特别提醒】不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都可以用W=UIt,功率都可以用P=UI,热量都可以用Q=I2Rt,热功率都可以用P=I2R,若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路。【典例1】(2012·白鹭洲高二检测)某一用直流电动机提升重物的装置，重物的质量m=50 kg，电源电压为120 V。当电动机以v=0.9 m/s的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流I=5 A。(g=10 m/s2)求：
(1)电动机线圈的电阻R等于多少？
(2)若因故障电动机不能转动，这时通过电动机线圈的电流多大？电动机消耗的电功率又为多大？【思路点拨】解答本题应明确以下三点：【规范解答】(1)电动机消耗的总功率P总＝UI,
电动机的输出功率等于机械功率
P机=Fv=mgv,
电动机的发热功率P热＝I2R，
而电动机消耗的总功率、热功率和输出功率之间的关系为
P总＝P热+P机，所以P热＝P总-P机，则(2)电动机不转动时相当于一纯电阻，由欧姆定律得
所以，此时电动机消耗的电功率等于发热功率
P=I′2R=2 400 W。
答案：(1)6 Ω (2)20 A 2 400 W【互动探究】(1)典例中的电动机在10分钟内消耗多少电能？
(2)若电源供给电动机的电压、电流不变，它能将多重的重物以
0.5 m/s的速度匀速向上提升？
【解析】(1)电动机在10分钟内消耗的电能
E=P总t=UIt=120×5×600 J=3.6×105 J。
(2)电动机的机械功率
P机＝Fv=Gv,
而P机＝P总-P热，
所以
答案：(1)3.6×105 J (2)900 N【变式备选】关于计算电功率的三个公式P=UI、P=I2R、
的适用范围，下列说法中正确的是( )
A.这三个公式的适用范围相同
B.第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路
C.第一个公式适用于无电阻的电路，后两个公式适用于有电阻
的电路
D.三个公式的适用范围与电路串、并联的方式无关
【解析】选B、D。电路可分为纯电阻电路和非纯电阻电路，
P=UI对任何电路都适用，而P=I2R和 只适用于纯电阻电
路，故B正确，A、C错误；这三个公式的适用范围与电路的串、
并联方式无关，故D正确。 串、并联电路中电功率的分析与计算
【探究导引】
如图所示，几个同学正在做小灯泡的发光实验。请回答以下问题：
(1)两个小灯泡是怎么连接的？
(2)若两个小灯泡的额定电压均为1.5 V，额定功率分别为0.3 W和0.5 W，按如图所示连接，两灯泡哪一个较亮？【要点整合】
对于纯电阻组成的串联和并联电路，相关电功率的分析如下：【特别提醒】求解串、并联电路中的功率分配问题，比例法求解会使问题简化，但一定要根据串、并联电路的特点，确定是正比还是反比关系。【典例2】现标有“110 V 40 W”的灯泡L1和标有“110 V 100 W”的灯泡L2及一只最大阻值为500 Ω的滑动变阻器R，将它们接在220 V的电路中，在如图所示的几种接法中，最合理的是( )【思路点拨】两盏电灯均能正常发光则必须都达到额定电压，
电路消耗功率最小则最合理。
【规范解答】选C。L1 (110 V 40 W)和L2(110 V 100 W)的额
定电压相同，由 可知R1＞R2，由串、并联电路电流、电压
特点可知A、D中L1、L2一定不会同时正常发光，虽然B、C能使
L1、L2同时正常发光，但B中P总=2(P1+P2)，C中P总=2P2，故选
C。【总结提升】最合理的电灯电路的分析判断方法
最合理的电灯电路就是能使灯泡正常发光且电路消耗功率最小，解答此类问题的思路分两步：
(1)先分清哪个电路的灯泡能够正常发光，可以从电流、电压、电功率中任选一个量达到其额定值，其他两个量也达到额定值的方面分析。
(2)确定了正常发光后，再比较哪一个电路的实际功率小，可以用定量计算的方法比较哪个电路的总电流小，也可以用定性分析的方法。【变式训练】(2012·吉安高二检测)三只电阻R1、R2和R3，如图
所示连接，在电路的A、B端加上恒定电压后，电阻R1消耗的功
率最大。则三只电阻的阻值大小关系为( )
A.R1>R2>R3 B.R2>R1>R3
C.R3>R2>R1 D.R1>R3>R2
【解析】选B。电阻R1、R2两端的电压相同，由 知，
R2>R1。根据电路连接特点，通过R1的电流小于通过R3的电流，
由P=I2R知，R1>R3，所以选项B正确。【温馨提示】用焦耳定律解决实际问题时，首先应注意它的适用范围，其次对于复杂电路，要着重注意对电路的正确分析。【典例】如图所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度达到居里点(103 ℃)时会自动断开；S2是一个自动温控开关，当温度低于60 ℃时会自动闭合，温度高于80 ℃时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，它在保温状态下是不亮的，黄灯是保温状态下的指示灯。限流电阻R1=R2=500 Ω，加热电阻丝R3=50 Ω，两灯的电阻不计。 (1)根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程 (包括加热和保温的过程)。
(2)简要回答，如果不闭合开关S1，电饭煲能将饭煮熟吗？
(3)计算加热和保温两种状态下，电饭煲的消耗功率之比。【思路点拨】电饭煲在加热时R2和R3工作，保温时R1、R2、R3同时工作，两种状态电路的连接方式不同，消耗的功率不同。
【规范解答】(1)电饭煲盛上食物后，接通电源，S2自动闭合，同时把开关S1手动闭合，这时黄灯短路红灯亮，电饭煲处于加热状态，加热到80 ℃时，S2自动断开，S1仍闭合，待电饭煲中水烧干后，温度升高到103 ℃时。开关S1自动断开，这时饭已煮熟，黄灯亮，电饭煲处于保温状态，由于电饭煲散热，待温度下降至低于60 ℃时，S2自动闭合，电饭煲重新处于加热状态，待温度上升到80 ℃时，又自动断开，电饭煲再次处于保温状态。(2)不能，因为如果不闭合S1，则只能将食物加热至80 ℃。
(3)设电饭煲处于加热状态时，功率为P1，则
设电饭煲处于保温状态时消耗的功率为P2，则
所以P1∶P2≈12∶1。
答案：(1)、(2)见规范解答 (3)12∶1含电动机电路的功率分析
1.电动机的等效处理
电动机是一种非纯电阻性用电器，它把电能转化为机械能和内能。在电路计算中，常把电动机等效为阻值等于其内阻的电阻r和无电阻的转动线圈串联而成，电流通过r时把电能转化为热能，而线圈把电能转化为机械能。2.输入功率
也叫电动机的总功率，由电动机电路的电流和电压决定，计
算公式P总＝UI。
3.输出功率
电动机做有用功的功率。如图所示，
P出＝mg·v(设重物匀速上升)。4.热功率
电动机线圈上有电阻，电流通过线圈时要发热，热功率P热＝
I2r。
5.功率关系
P总＝P出＋P热。
6.电动机的效率【案例展示】如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻r=1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物A重20 N。不计摩擦力，求：
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少；
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少；
(3)10 s内，可以把重物A匀速提升多高；
(4)这台电动机的机械效率是多少。【规范解答】(1)根据焦耳定律，热功率为
P热=I2r=12×1 W=1 W。
(2)电动机的输入功率为
P入=UI=5×1 W=5 W。
电动机的输出功率为
P出=P入-P热=5 W-1 W=4 W。
(3)电动机输出的功率用来提升重物转化为机械功率，
则P出t=Gh。
解得
(4)机械效率
答案：(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%【名师点评】解决电动机问题注意分两种情况：
(1)当电动机正常工作时，要分别搞清电动机的总功率、输出功率和热功率，掌握它们之间的关系：P总＝P出＋P热。
(2)当电动机因故障或其他原因不转动时，相当于一个纯电阻电路。1.(2012·长春高二检测) 如图所示为两条电阻丝的U-I图线，甲、乙图线分别与横坐标轴夹角为α、β,当两条电阻丝加以相同的电压时，其功率之比P甲∶P乙=( )
A.tanα∶tanβ B.tanβ∶tanα
C.tan2α∶tan2β D.tan2β∶tan2α【解析】选B。由于U-I图线的斜率等于电阻值，故甲、乙电阻
值之比
R甲∶R乙＝tanα∶tanβ，
由 得
P甲∶P乙=R乙∶R甲＝tanβ∶tanα，B正确。2.不考虑温度对电阻的影响，对一个“220 V 40 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A.接在110 V的电路上时的功率为20 W
B.接在110 V的电路上时的功率为10 W
C.接在440 V的电路上时的功率为160 W
D.接在220 V的电路上时的功率为40 W【解析】选B、D。由 得灯泡的电阻
所以电压为110 V时，
电压为440 V时，超过灯泡的额定电压一倍，灯泡烧坏，P=0。电压为220 V时，P=40 W,故选项B、D正确。3.如图中虚线框内是一个未知电路，测得它的两端点a、b之间电阻是R，在a、b之间加上电压U，测得流过电路的电流为I，则未知电路的电功率一定是( )
A.I2R
C.UI D.UI-I2R【解析】选C。选项A、B的表达式只适用于纯电阻电路，D项表达式表示在非纯电阻电路中的输出功率，虚线框中不知道是哪种元件，功率P=UI总是适用的，C正确。4.(2012·包头高二检测)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个白炽灯串联使用，电灯还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图所示)，下列说法正确的是( )A.开关接通时比开关断开时消耗的总电功率大
B.开关接通时，电灯熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功
率减小
C.开关断开时，电灯发光，电烙铁也通电，消耗的总功率增
大，但电烙铁发热功率较小
D.开关断开时，电灯发光，可供在焊接时照明使用，消耗总功
率不变
【解析】选A。开关接通将灯泡短路，电灯熄灭，电路中总阻值
减小，由 知，电路的总电功率增大，A对，B错。开关断开
时，电灯发光，电路中总阻值较大，由 知，电路的总电功
率较小，电烙铁发热功率较小，C、D错。5.微型吸尘器的直流电动机的内阻一定，为1 Ω，当加在它两端的电压为2.0 V时，电流为0.8 A，且能正常工作，求：
(1)它的额定输入功率。
(2)工作时由导线发热损失的功率。
(3)它的最大输出功率。【解析】(1)电动机的额定输入功率为
P额=UI=2.0×0.8 W=1.6 W
(2)电动机的发热功率为
P热=I2R=(0.8)2×1 W=0.64 W。
(3)根据能量的转化与守恒，电动机的最大输出功率为
P出=P额-P热=0.96 W。
答案：(1)1.6 W (2)0.64 W (3)0.96 W课件51张PPT。6 导体的电阻1.通过对决定导体电阻的因素的探究过程，体会控制变量法和逻辑思维法。
2.加深对导体电阻的理解，并能进行有关计算。
3.理解电阻率的概念及物理意义，了解电阻率与温度的关系。 重点：1.探究电阻的影响因素；
2.电阻的理解及计算。
难点：1.探究电阻的影响因素的方法及过程；
2.电阻率的理解。一、影响导体电阻的因素
1.探究与导体电阻有关的因素
(1)电阻丝横截面积的测量：把电阻丝紧密地缠绕在一个圆柱形
物体上(如铅笔)，用刻度尺测出多匝电阻丝的_____L，数出圈数
n,根据_____,计算出电阻丝的直径，由_______,计算出电阻丝
的横截面积。
(2)电阻丝长度的测量
把电阻丝拉直，用_______量出它的长度。
(3)电阻的测量:连接适当的电路，测量电阻丝两端的电压U和通
过电阻丝的电流I，由______计算得到。宽度刻度尺2.实验探究长度横截面积正比相同一个控制变量3.逻辑推理影响电阻的因素
(1)导体电阻与长度的关系
在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与其长度成
_____。
关系式： =__。
(2)导体电阻与横截面积的关系
在长度、材料相同的条件下，导体的电阻与其横截面积成
_____。
关系式： =__。正比反比(3)导体电阻与材料的关系
在长度、横截面积相同的条件下，不同材料的导体的电阻不同，表明导体的电阻与_____有关。材料【判一判】(1)导体的长度越长，电阻越大。 ( )
(2)导体的横截面积越大，电阻越小。 ( )
(3)材料相同的导体，长度越长，横截面积越小，电阻越大。
( )
提示：导体的电阻与它的长度、横截面积及制作材料都有关系，只有在明确材料相同的条件下，才能确定长度越长，横截面积越小的导体的电阻越大。(1)、(2)错误，(3)正确。 二、导体的电阻
1.导体的电阻
同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成_____，与它的横截面
积成_____；导体电阻与构成导体的材料_____。
2.公式
______。
3.符号意义
l表示导体沿_____方向的长度，S表示垂直于电流方向的横截面
积，ρ是_______，表示材料的_________。正比反比有关电流电阻率导电性能4.电阻率
(1)物理意义：反映了材料导电性能的好坏，电阻率_____，表示
这种材料的导电性能越好。
(2)计算式：由公式 得，电阻率ρ=___。
(3)决定因素
①影响电阻率的主要因素是导体的_____。
②电阻率还与_____有关
a.金属的电阻率随温度的升高而_____。利用这一特点可用于制
造___________。
b.有些合金如锰铜合金、镍铜合金的电阻率几乎不受温度变化
的影响，常用来制作_________。越小材料温度增大电阻温度计标准电阻【想一想】生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候
灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃
动灯泡将断了的灯丝接上，以解燃眉之急。当灯泡再次连入电
路时，会发现比原来亮了，这是为什么？
提示：灯丝断了又重新搭接上,灯丝长度减小,由 知，l减
小,R减小,又由 U不变,R减小,P增大，所以灯泡变亮了。 对电阻定律的正确理解
【探究导引】
电缆线是现实生活中最常使用的导线，如图所示。请思考以下问题：
(1)常见的电缆线一般是什么材质做成的？
(2)为何制作电缆线时将许多较细的导线缠绕在一起？【要点整合】
1.电阻定律表达式 中各符号的含义
(1)ρ表示导体材料的电阻率,与材料和温度有关。反映了导体
的导电性能，ρ越大，说明导电性能越差，ρ越小，说明导电
性能越好。
(2)l表示沿电流方向导体的长度。(3)S表示垂直于电流方向导体的横截面积。
如图所示，一长方体导体若通过电流I1,则长度为a,横截面积为b、c的乘积；若通过电流I2,则长度为c,横截面积为a、b的乘积。2. 与 的区别与联系3.应用实例——滑动变阻器
(1)原理：利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻。
(2)滑动变阻器的连接方法
结构简图如图所示：①限流式连接滑动变阻器：
连接方法是接在A与D或C(也可以接在B与C或D)，即“一上一下”；当滑片P移动时，接入电路的电阻丝的长度变化，从而引起电阻丝的电阻发生变化，电路中的电流相应发生变化。
②分压式连接滑动变阻器：
连接方法是将AB全部接入电路，另外再选择A与C或D(或者是B与C或D)与负载相连。当滑片P移动时，负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压。【特别提醒】(1)公式 适用于粗细均匀的金属导体或横
截面积相同且浓度均匀的电解液。
(2) 是电阻的决定式，表明R与ρ、l及S有关； 是
电阻的计算式，不能由此得出R与U或者I有关。【典例1】如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为1 A；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )
A.4 A B.2 A【思路点拨】解答本题的思路是：
【规范解答】选A。设将A与B连入电路时，电阻为R1，C与D连入
电路时，电阻为R2，金属片厚度为h。
由电阻定律 得
所以R1∶R2=4∶1,故由I= 得电流之比I1∶I2=R2∶R1,所以
I2=4I1=4 A。【总结提升】公式 的应用策略
(1)公式 中的l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方
向的横截面积。
(2)一定几何形状的导体电阻的大小与接入电路的具体方式有
关，在应用公式 求电阻时要注意导体长度和横截面积的
确定。
(3)一定形状的几何导体当长度和横截面积发生变化时，导体的
电阻率不变，体积不变，由V=Sl可知l和S成反比，这是解决此
类电阻变化问题的关键。【变式训练】(2012·唐山高二检测)如图所示，R1和R2是材料
相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边
长为L，若R1的阻值为8 Ω，则R2的阻值为( )
A.4 Ω B.8 Ω C.16 Ω D.64 Ω
【解析】选B。设导体材料厚度为h，根据电阻定律 得
B正确。【变式备选】电路中有一段金属丝长为L，电阻为R，要使电阻变为4R，下列可行的方法是( )
A.将金属丝拉长至2L
B.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍
C.将金属丝对折后拧成一股
D.将金属丝拉长至4L
【解析】选A。由电阻定律R=ρL/S得：当把金属丝拉长至2L时，其横截面积将变为S/2,电阻将变为4R，A正确，D错误。金属丝电阻不受两端所加电压的影响,取决于金属丝本身的材料及金属丝的温度等,B错误。将金属丝对折后,其长度变为L/2,横截面积变为2S,电阻将变为R/4,C错误。 电阻与电阻率的区别与联系
【探究导引】
我们知道 其中ρ为导体的电阻率，那么：
(1)不同材料的电阻率相同吗？
(2)什么因素影响电阻率的大小？
(3)某导体的电阻率很小，它的电阻一定很小吗？【要点整合】【特别提醒】各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。
(1)金属的电阻率随温度的升高而增大。
(2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。【典例2】关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )
A.导体对电流的阻碍作用叫导体的电阻，因此，导体有电流通过时才具有电阻
B.长度和横截面积均相同的不同导体，电阻越小，表明该导体材料的电阻率越小
C.一根导线长度变为原来的一半，横截面积不变，则导线的电阻变为原来的二分之一，但电阻率不变
D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的材料的导电性能越好【思路点拨】解答该题应把握以下两点：【规范解答】对该题逐项进行分析如下：答案：B、C【总结提升】电阻与电阻率辨析
(1)导体的电阻越大，说明导体对电流的阻碍作用越大，不能说明导体的电阻率一定越大。
(2)电阻率越大，材料的导电性能越差，但用这种材料制成的电阻不一定大，决定电阻大小的因素和决定电阻率大小的因素是不同的。【变式训练】(2012·佛山高二检测)下列关于电阻率的说法中正确的是( )
A.电阻率与导体的长度和横截面积有关
B.电阻率由导体的材料决定，且与温度有关
C.电阻率大的导体，电阻一定大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成标准电阻【解析】选B、D。材料是决定电阻率大小的主要因素，另外电
阻率还与温度有关，A错，B对。由 知导体的电阻大小与
电阻率、导体的长度和横截面积都有关系，电阻率大的导体，
电阻不一定大，C错。有些合金的电阻率(如锰铜合金)几乎不受
温度变化的影响，可用来制成标准电阻，D对。【温馨提示】粗细均匀的导体的电阻与其长度成正比，利用这一特点，人们制造了滑动变阻器，生活实际中，电力工程人员还可以利用该特点判断电路故障的位置。【典例】A、B两地相距40 km，从A到B两条输电线的总电阻为800 Ω，若A、B之间某处E的两条输电线发生短路，为查明短路地点，在A处接上电源，测得电压表示数为10 V，小量程电流表读数为40 mA，如图所示，则短路处距A多远?【思路点拨】解答本题时注意以下三点:【规范解答】设发生短路处距离A处x km，据题意知，A、B两地
间的距离l=40 km，电压表的示数U=10 V，
电流表的示数I=40 mA=40×10-3A,
R总=800 Ω。
根据欧姆定律 可得：A端到短路处的两根输电线的电阻
①
根据电阻定律可知：
②A、B两地输电线的电阻为R总，
③
由
联立解得
发生短路处距离A处12.5 km。
答案：12.5 km电阻定律 的应用技巧
(1)应用电阻定律 解题时，一般电阻率ρ不变，理解l、S
的意义是关键：l是沿电流方向的导体长度，S是垂直电流方向
的横截面积。
(2)对于某段导体，由于导体的体积不变，若将导体的长度拉伸
为原来的n倍，横截面积必减为原来的 根据电阻定律
知电阻变为原来的n2倍。
(3)若将某段导线对折，则导线的长度变为原来的 横截面积
变为原来的2倍，根据电阻定律 知电阻变为原来的【案例展示】一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成
长为3L的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一
起，其电阻值为( )
【规范解答】选D。将电阻丝拉制成长为3L的均匀细丝后，横截
面积变为原来的 根据电阻定律 知，电阻丝电阻变为
原来的9倍，即9R。再将电阻丝切成等长的三段后，每段的电阻
值为3R，故将这三段并联后的总电阻 D正确。【易错分析】本题易错选项及错误原因分析如下：1.(2012·长春高二检测)下列关于电阻率的说法中正确的
是( )
A.电阻率只是一个比例常数，没有单位
B.电阻率反映材料导电性能的好坏，所以与材料有关
C.电阻率与导体的温度有关
D.电阻率在国际单位制中的单位是欧姆·米
【解析】选B、C、D。电阻率主要由导体的材料决定，另外还与温度有关，电阻率的大小反映了材料导电性能的好坏，B、C对。电阻率有单位，它的国际单位是欧姆·米，A错、D对。2.(2012·南充高二检测)如图所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a电阻丝的阻值小于b电阻丝的阻值
D.图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比【解析】选B。根据电阻丝的伏安特性曲线可知它们的电阻关系
Ra＞Rb，C错。由公式 得电阻丝的横截面积 所以
Sa＜Sb，即b代表的电阻丝较粗，A错，B对。电阻丝的阻值与电
压无关，仅由电阻丝自身因素决定，D错。3.关于公式 和公式 下列说法正确的是( )
A.两式对一切情况都适用
B.R= 仅适用于金属导体， 适用于任何导体
C.导体的电阻R与U成正比，与I成反比
D.导体的电阻在温度一定时与导体长度成正比，与导体的横截
面积成反比
【解析】选D。 适用于金属导体和电解液，且为纯电阻电
路,故A、B错误；导体的电阻由导体本身决定,与U、I无关,故C
错误、D正确。 4.一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况下阻值仍为R(设温度不变)( )
A.当长度不变，横截面积增大一倍时
B.当横截面积不变，长度增大一倍时
C.当长度和横截面的半径都缩小一半时
D.当长度和横截面积都扩大一倍时【解析】选D。由电阻定律 可知，长度不变，横截面积增
大一倍时，由于温度不变，电阻率不变，电阻丝的电阻变为原
来的一半，A错误；当横截面积不变，长度增大一倍时，电阻丝
的电阻变为原来的二倍，B错误；当长度和横截面的半径都缩小
一半时，横截面积缩小到原来的 电阻丝的电阻变为原来的
二倍，C错误；当长度和横截面积都扩大一倍时, 电阻丝的电阻
保持不变，D正确。5.一段均匀导线对折两次后并联在一起，测得其电阻为
0.5 Ω，导线原来的电阻多大？
【解析】一段导线对折两次后，变成四段相同的导线，并联后
的总电阻为0.5 Ω，设每段导线的电阻为R，则
R=2 Ω，所以导线原来的电阻为4R=8 Ω。
答案：8 Ω课件64张PPT。7 闭合电路的欧姆定律1.理解闭合电路的欧姆定律及其公式，知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。
2.理解路端电压与负载的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。
3.掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。
4.熟练应用闭合电路的欧姆定律解决有关的电路问题。 重点：1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系，电源的电动势与
内、外电路电压的关系。
3.闭合电路的欧姆定律的应用。
难点：1.闭合电路的欧姆定律及其公式的理解。
2.闭合电路路端电压与负载的关系。一、闭合电路的欧姆定律
1.闭合电路的组成
闭合电路由内电路和外电路两部分组成。外电路电源正极降低内部负极负极正极升高2.闭合电路中的能量转化
如图所示，电路中电流为I，在时间t内，非静电力_____等于内
外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt=__________。做功I2Rt+I2rt3.闭合电路的欧姆定律电动势电阻纯电阻E-IrU外4.电动势与路端电压的关系
(1)路端电压与内电压
①外电压(路端电压)：闭合电路中外电路上总的_________。
②内电压：闭合电路中内电路的_________。
(2)电动势与内、外电压的关系
闭合电路中，电源的电动势等于内外电路_________之和，即电
动势等于_______与_______之和，表达式为：
E=___+Ir或E=U外+___。电势降落电势降落电势降落内电压外电压IRU内【想一想】手电筒中的电池用久了，虽然电动势没减小多少，但小灯泡却不怎么亮了，为什么？
提示：电池用久了，电动势并没明显减小，但内阻却明显变大，因而使电路中的电流很小，导致灯泡很暗。 二、路端电压与负载的关系
1.路端电压与电流的关系
表达式:U=_____。
2.路端电压随外电阻的变化规律
根据闭合电路的欧姆定律，当外电阻增大时，电流_____，路端
电压_____；当外电阻减小时，电流_____，路端电压_____。E-Ir减小增大增大减小0E【判一判】
(1)电源一定时，负载电阻越大，电流越大。 ( )
(2)电源发生短路时，电流为无穷大。 ( )
(3)外电路断路时，电源两端的电压就是电源电动势。 ( )
提示：根据闭合电路的欧姆定律 负载电阻越大，电流
越小，(1)错；电源发生短路时，电流为电源电动势和电源内阻
之比，并不是无穷大，(2)错；外电路断路时，电源两端的电压
在数值上等于电源电动势，但电压与电动势是两个不同的概
念，(3)错。 闭合电路的欧姆定律的理解
【探究导引】
为了测定电源的电动势和内阻，某同学设计了如图所示的电路，请思考以下问题：
(1)该同学设计的电路能否达到实验目的？
(2)该同学设计的测定电源的电动势和内阻电路的原理是什么？
(3)该同学设计的电路有什么缺点？【要点整合】
1.闭合电路的欧姆定律的表达形式2.路端电压U随电流I变化的图像(U -I关系图线)
(1)U -I图像的函数表达式：U=E-Ir。
(2)U -I图像特点：位于第一象限，与横纵坐标轴相交的倾斜直线，如图所示(3)推论
①外电路断路时：R→∞，I=0，由U=E-Ir知E=U，所以U -I图像
纵轴上的截距表示电源的电动势E，即断路时，路端电压在数值
上等于电源的电动势，我们常据此把电压表直接接在电源两端
来粗测电源的电动势；
②外电路短路时：R=0，由U=IR知U=0，所以U -I图像横轴上的
截距表示电源的短路电流 因此电源的内阻 即
内阻等于U -I图像斜率的绝对值。【特别提醒】(1)外电路短路时电路中电流较大，为防止将电源、电路烧坏或引发火灾事故，一般不允许这种情况发生。
(2)外电路含有非纯电阻元件(如电动机、电解槽等)时，不能直接用欧姆定律解决电流问题,可以根据串、并联电路特点或能量守恒定律列式计算。【典例1】如图所示电路中，电源的电动势E=16 V，电阻R1=R2=R3=10 Ω，电源内阻r=1 Ω。求下述各种情况中电压表的示数(电压表的内阻非常大，流过电压表的电流可忽略不计)。
(1)电键S接在a点。
(2)电键S断开。
(3)电键S接在b点。【思路点拨】解答本题的关键是分析清楚电路的连接方式，再
利用闭合电路的欧姆定律求解。
【规范解答】(1)电键S接在a点，电阻R1被短路，电压表示数为
0。
(2)电键S断开时，电阻R1、R2串联接入电路，电路的电流
电压表的示数U1=I1R1= ×10 V≈7.6 V。(3)电键S接在b点，电阻R2、R3先并联再与R1组成混联电路，此
时外电阻
电路中电流
电压表的示数U2=I2R1=1×10 V=10 V。
答案：(1)0 V (2)7.6 V (3)10 V【互动探究】若将例题中的电压表换为电流表，则：
(1)电键S断开时电流表的读数为多大？
(2)电键S接在b点时电流表的读数为多大？
【解析】(1)电键S断开时电流
(2)电键S接在b点时，外电阻
电流
答案：(1)1.45 A (2)2.67 A【总结提升】闭合电路问题的求解方法
(1)分析电路特点:认清各元件之间的串、并联关系,特别要注意电压表测量哪一部分的电压，电流表测量哪个用电器的电流。
(2)求干路中的电流：若各电阻阻值和电动势都已知，可用闭合电路的欧姆定律直接求出；也可以利用各支路的电流之和来求。
(3)应用闭合电路的欧姆定律解决问题时，应根据部分电路的欧姆定律和电路的串、并联特点求出部分电路的电压和电流。 闭合电路的动态分析方法
【探究导引】
如图为一较复杂的闭合电路，看图思考以下问题：
(1)电路中各电流表的读数是通过哪些电阻的电流？
(2)滑动变阻器触头向b端滑动时，各电压表的示数怎么变化？【要点整合】
1.闭合电路动态分析的思路
闭合电路中由于局部电阻变化(或开关的通断)引起各部分电压、电流(或灯泡明暗)发生变化，分析这类问题的基本思路是：2.闭合电路动态分析的三种方法
(1)程序法：基本思路是“部分→整体→部分”，
即： (2)结论法——“并同串反”
“并同”：指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
“串反”：指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。(3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。【特别提醒】(1)在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)。
(2)理想电压表可认为是断路，理想电流表可认为是短路。【典例2】(2011·北京高考)如图所示电路，电源内阻不可
忽略。开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程
中( )
A.电压表与电流表的示数都减小
B.电压表与电流表的示数都增大
C.电压表的示数增大，电流表的示数减小
D.电压表的示数减小，电流表的示数增大【思路点拨】解答本题时可按以下思路分析：
【规范解答】选A。在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，变阻器R0的电阻减小，电路总电阻减小，干路电流增大，内压降增加，路端电压减小，电压表的示数减小，同时，定值电阻R1上的电压降也增加，使得定值电阻R2两端电压降低，导致电流表的示数减小，所以A正确。【总结提升】动态电路分析的基本步骤
(1)明确各部分电路的串、并联关系，特别要注意电流表或电压
表测量的是哪部分电路的电流或电压。
(2)由局部电路电阻的变化确定外电路总电阻的变化。
(3)根据闭合电路的欧姆定律 判断电路中总电流如何变
化。
(4)根据U内=Ir,判断电源的内电压如何变化。
(5)根据U外=E-Ir，判断电源的外电压(路端电压)如何变化。
(6)根据串、并联电路的特点，判断各部分电路的电流、电压、
电功率、电功如何变化。【变式训练】(2012·宝鸡高二检测)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，电键S闭合前灯泡A、B、C均正常发光。那么，当电键S闭合时，A、B、C三个灯泡的亮度变化情况是( )
A.A亮度不变，B变亮，C变暗
B.A变暗，B变亮，C变暗
C.A变亮，B变暗，C变亮
D.A变暗，B变亮，C亮度不变【解析】选B。电键S闭合时，外电路总电阻减小，总电流I增大，路端电压U减小，通过灯泡A的电流减小，A变暗；通过灯泡B的电流增大，灯泡B两端的电压增大，B变亮；灯泡C两端的电压减小，C变暗，故A、C、D错误，B正确。 闭合电路的功率计算
【探究导引】
闭合电路中内外电路都有电阻，当电键闭合，电路中有电流时，内外电路都做功。请思考以下问题：
(1)电源非静电力做的功与电路中内外电路电流做的功存在什么关系？
(2)外电路的电阻越大，外电路消耗的功率就越大吗？
(3)外电路的电阻越大，电源做功的效率就越高吗？【要点整合】
1.各部分功率关系分析
由EIt=I2Rt+I2rt知2.电源的输出功率
当外电路为纯电阻电路时讨论如下：
(1)电源的输出功率
由此可知当R=r时，电源有最大输出功率(2)P出与外电阻R的函数关系图像
(3)电源的效率
可见，外电阻R
越大，电源的效率越高。【特别提醒】(1)电源输出功率越大,效率不一定越高。例如，电源输出功率最大时,效率只有50%。
(2)判断可变电阻功率变化时,可将可变电阻以外的其他电阻看成电源内阻的一部分。【典例3】(2012·成都高二检测)如
图所示，电阻R1=12 Ω，R2=8 Ω，
当开关S断开时，电流表A的示数为
0.5 A；当S闭合时，A的示数为
0.75 A。试求：
(1)电源的电动势和内电阻分别是多少?
(2)S闭合时，电源的效率多大？
【思路点拨】将两种情况下的I、R值代入E=I(R+r)就可以求得电源的电动势和内电阻。【规范解答】(1)当S断开时，由闭合电路的欧姆定律有：
E=0.5(R1+R2+r) ①
当S闭合时，R2被短路，同理有：
E=0.75(R1+r) ②
联立①②并代入已知数据解得：E=12 V，r=4 Ω
(2)S闭合时，电源的总功率和输出功率：
P总=IE=I2(R1+r),P出=IU=I2R1
所以电源的效率：
答案：(1)12 V 4 Ω (2)75%【互动探究】若将例题中的R2换为可变电阻，则当R2多大时，R2
消耗的功率最大？此时，R2消耗的功率是多少？
【解析】当R2与电阻R1、内阻r的和相等时，它消耗的功率最
大，所以R2=R1+r=12 Ω+4 Ω=16 Ω。
由闭合电路的欧姆定律得此时电路中电流：
电阻R2消耗的功率P=I2R2=2.25 W。
答案：16 Ω 2.25 W【变式备选】如图所示，电动势为E、内阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作，如果再合上S2，则下列表述正确的是( )
A.电源输出功率减小
B.L1上消耗的功率增大
C.通过R1上的电流增大
D.通过R3上的电流增大【解析】选C。在合上S2之前，三个灯泡都能正常工作，合上S2之后，电路中的总电阻R总减小，则I总增大，即流过R1的电流增大，由于不计内阻，电源的输出功率P出=EI，可见电源的输出功率增大，A错误；R1两端的电压增大，则并联部分的电压减小， IL1减小，IL2减小，IL3减小，C正确。【温馨提示】对于闭合电路，电源的输出功率随外电路电阻的变化而变化，要准确确定输出功率大小随外电路电阻的变化规律，正确判定外电阻多大时输出功率最大是关键。【典例】电路图如图甲所示，图乙中图线是电路中的电源的
路端电压随电流变化的关系图像，滑动变阻器的最大阻值为
15 Ω，定值电阻R0=3 Ω。(1)当R为何值时，R0消耗的功率最大，最大值为多少？
(2)当R为何值时，电源的输出功率最大，最大值为多少？
(3)R为何值时，R消耗的功率最大，最大功率为多少？
【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：【规范解答】(1)由题图乙知电源的电动势和内阻为：
E=20 V,r=7.5 Ω。
由题图甲分析可知,当R=0时,R0消耗的功率最大,
最大值
(2)当r=R+R0,即R=4.5 Ω时,电源的输出功率最大,最大值(3)把定值电阻R0和电源作为一个等效电源，其电动势E=20 V，
内阻为r1=r+R0=10.5 Ω，则当R=r1=10.5 Ω时，R消耗的功率最
大，此时
答案：(1)0 10.9 W (2)4.5 Ω 13.3 W
(3)10.5 Ω 9.5 W含电容器电路的分析与计算
分析和计算含有电容器的直流电路时,注意把握以下五个方面：
(1)电路稳定时电容器在电路中就相当于一个阻值无限大的元件，在电容器处的电路看作是断路，画等效电路时，可以先把它去掉。
(2)若要求解电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，求出电容器两端的电压，根据Q=CU计算。
(3)电路稳定时电容器所在支路上电阻两端无电压,该电阻相当于导线。(4)当电容器与电阻并联后接入电路时，电容器两端的电压与并联电阻两端的电压相等。
(5)电路中的电流、电压变化时，将会引起电容器的充、放电，如果电容器两端的电压升高，电容器将充电，反之，电容器将放电。通过与电容器串联的电阻的电量等于电容器带电量的变化量。【案例展示】如图所示，E=10 V，
R1=4 Ω，R2=6 Ω，C=30 μF。
电池内阻可忽略。
(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。
(2)然后将开关S断开，求此后流过R1的总电量。【规范解答】(1)电路稳定后，电容器所在的支路上无电流通
过，因此R1与R2串联，C两端的电压即为R2两端的电压。
由欧姆定律得，通过R1的电流(2)闭合开关S稳定后,C两端电压U1=IR2=6 V
C所带电量Q1=CU1=30×10-6×6 C=1.8×10-4 C
开关S断开稳定后，总电流为零，电容器两端电压为E，所带电
量
Q2=CE=30×10-6×10 C=3×10-4 C
通过R1的电量，即为电容器增加的电量，
ΔQ=Q2-Q1=1.2×10-4 C。
答案：(1)1 A (2)1.2×10-4 C【名师点评】含电容器电路问题的分析方法
(1)应用电路的有关规律分析出电容器两极板间的电压及其变化情况。
(2)根据平行板电容器的相关知识进行分析求解。1.(2012·衢州高二检测)如图所示，电阻R与电动机M(其线圈电阻R0)串联后接到电动势为E、内阻为r的电源两端，流过电路的电流为I，路端电压为U，电阻R两端电压为U1，电动机两端电压为U2，则下列关系一定成立的是( )
A.E=I(R+R0+r) B.E=U+Ir
C.U1=IR D.U2=IR0【解析】选B、C。由于电路中含有电动机，为非纯电阻电路，闭合电路的欧姆定律不再适用，故关系式E=I(R+R0+r)不再成立，A错。根据欧姆定律，B、C正确；同理，对于非纯电阻电路，欧姆定律也不适用，D错。2.(2012·淄博高二检测)用如图所示的电路测定电源电动势和内电阻。其中V为电压表(其电阻足够大)，定值电阻R=7.0 Ω。在电键未接通时，V的读数为6.0 V；电键接通后，V的读数变为5.6 V。那么，电池组的电动势和内电阻分别是( )
A.6.0 V，0.5 Ω B.6.0 V，1.25 Ω
C.5.6 V，1.25 Ω D.5.6 V， 0.5 Ω【解析】选A。电键未接通时，V的读数即为电源电动势的大
小，故E=6.0 V。电键接通后，根据欧姆定律
所以电源内阻r=0.5 Ω，故选A。3.(2011·海南高考)如图，E为内阻不能忽略的电池，R1、R2、R3为定值电阻，S0、S为开关，V与A分别为电压表与电流表。初始时S0与S均闭合，现将S断开，则( )
A. 的读数变大， 的读数变小
B. 的读数变大， 的读数变大
C. 的读数变小， 的读数变小
D. 的读数变小， 的读数变大【解析】选B。当S断开时，外电阻变大，总电流I变小，路端电压U外变大，所以电压表的示数变大；总电流I变小，电阻R1上的电压U1减小，而路端电压变大，电阻R3上的电压变大，所以电流表的示数变大，所以B项正确。4.(2012·蚌埠高二检测)如图所示是一实验电路图，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.路端电压变大
B.电流表的示数变小
C.电源内阻消耗的功率变小
D.电路的总电阻变大【解析】选B。当滑动变阻器的滑片P从a端滑向b端时，并联电路总电阻减小，电路总电阻减小，D错；干路电流I增大，路端电压U=E-Ir减小，电流表的示数变小，A错，B对；电源内阻消耗的功率P=I2r增大，C错。5.如图所示，E=9 V，r=3 Ω，R=15 Ω。
当K断开时，UAC为多大？当K接通时，
UAC为多大？
【解析】当K断开时，UAC=E=9 V
当K接通时，
UAC=IR=0.5×15 V=7.5 V。
答案：9 V 7.5 V课件61张PPT。8 多用电表的原理1.了解欧姆表的内部结构和刻度特点。
2.通过对欧姆表的讨论，进一步提高应用闭合电路的欧姆定律分析问题的能力，知道欧姆表测量电阻的原理。
3.理解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能。 重点：1.多用电表的原理的理解。
2.多用电表的使用方法。
难点：1.欧姆表的结构和测量原理。
2.多用电表的使用。 一、欧姆表
1.原理
依据_________________制成的，它是由_______改装而成的。
2.内部构造
由_____、_____和_________三部分组成。闭合电路欧姆定律电流表表头电源可变电阻3.测量原理
如图所示，当红、黑表笔接入被测电阻Rx时，通过表头的电流
I=____________。改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一
个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的__值，就可以从刻
度盘上直接读出被测电阻的阻值。Rx4.内阻
将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流
Ig，根据闭合电路的欧姆定律， ________,故欧姆表内电阻
RΩ= =________。
5.中值电阻
当不接电阻直接将两表笔连接在一起时，调节滑动变阻器使电
流表达到满偏，此时有Ig=________,当外加电阻Rx=______时，
电流为 此时电流表指针指在刻度盘的中
央，该电阻叫__________。R+Rg+r中值电阻【判一判】
(1)欧姆表的红表笔接内部电源的正极。 ( )
(2)欧姆表的红表笔接内部电源的负极。 ( )
(3)欧姆表的指针张角越大，被测电阻越大。 ( )
提示：欧姆表的红表笔接内部电源的负极，黑表笔接内部电源的正极，(1)错，(2)对；欧姆表的指针张角越大，表明电流越大，根据闭合电路欧姆定律，被测电阻越小，(3)错。 二、多用电表
1.用途
共用一个表头，可分别测量_____、_____、_____等物理量。
2.最简单的多用电表原理图
如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为_______使用，接通
2时，可作为_______使用，接通3时，可作为_______使用。电压电流电阻电流表欧姆表电压表3.外形构造
如图所示，表的上半部分为_____，下半部分为选择开关，开关
周围标有测量功能的区域及_____。 表头位螺丝指针定零旋钮欧姆调表盘量程4.使用方法
(1)使用前：先检查多用电表的指针是否指到零刻度处，若没
有，调整“_____________”，使指针指到_______。
(2)测电流、电压和电阻
①将选择开关旋转到_____挡，再将红黑表笔串联接入电路，多
用电表内的电流表电路就被接通；
②将选择开关旋转到_____挡，再将红黑表笔并联接入电路，多
用电表内的电压表电路就被接通；
③将选择开关旋转到_____挡，再将拆分出来的电阻与红黑表笔
相连，多用电表内的欧姆表电路就被接通。
(3)使用后：应把选择开关旋转到____位置。指针定位螺丝零刻度电流电压电阻OFF【想一想】如图所示是多用电表的表盘，为何欧姆表的零刻度在表盘的右端? 欧姆表的刻度为何是不均匀的？提示：欧姆表的改装是根据闭合电路欧姆定律，用表头中的电
流刻度替换为电阻的标度，由电流为 可以知道，
电流I与待测电阻Rx有一一对应关系，但不是线性关系，所以刻
度是不均匀的，且Rx越小电流越大，指针的偏角越大，当
Rx=0(即两表笔短接)时电流最大，在刻度的最右端应该标0，故
欧姆表的零刻度在右端。 正确理解欧姆表测电阻的原理
【探究导引】
如图是某常用欧姆表，思考以下问题：
(1)常见欧姆表的外部结构分为哪
两部分？
(2)欧姆表的刻度分布具有什么
特点？
(3)欧姆表的最左边刻度值为何标
无穷大？【要点整合】
1.欧姆挡测电阻的原理如图所示。
欧姆表测量电阻的理论根据是闭合电路欧姆定律，所以通过表
头的电流为： Rx与电流I一一对应，故可以将表
盘上的电流值改为电阻值，就可以从表盘上直接读出电阻的数
值，这样就制成了一个欧姆表。其中，R也叫调零电阻，R+Rg+r
为欧姆表的内阻。 2.刻度标注【特别提醒】(1)欧姆表的刻度不均匀，且由右向左刻度越来越密，要尽可能利用欧姆表的刻度盘的中央部分。
(2)流过欧姆表的电流是内部电源提供的，流过电压表、电流表的电流是外电路的电源提供的。【典例1】如图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，串联的定值电阻R0=50 Ω，电源电动势E=1.5 V。当
电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是多少?【思路点拨】解答本题时应把握以下两点:【规范解答】用欧姆挡测量电阻时,对电路应用闭合电路欧姆定
律,当电流表满偏时有:
其中R内为欧姆表的内阻。
所以有:
用它测量电阻Rx时，当指针指在表盘中央时有
得:
故测得的电阻Rx是5 000 Ω。
答案：5 000 Ω【互动探究】(1)若用上题欧姆表测一阻值是7.5 kΩ的电阻，
则指针指在什么位置处？
(2)若已知上题中调零电阻接入电路的实际值为4 848 kΩ，则
电源的内电阻为多大？
【解析】(1)用欧姆表测7.5 kΩ的电阻时，通过表头的电流
而
即指针指在满偏刻度的 处。
(2)由例题知R内＝5 000 Ω=Rg+R0+R+r,故电源的内电阻：
r=5 000 Ω-50 Ω-4 848 Ω-100 Ω=2 Ω。
答案：(1)指在满偏刻度的 处 (2)2 Ω【变式备选】如图所示，欧姆表未使用时指针指在刻度盘上的A
处，两表笔短接正确调零时指针指在B处。如果欧姆表的内阻为
24 Ω，C是 的中点，D是 的中点，E是 的中点，则C
点的刻度值是_______，D点的刻度值是________，E点的刻度值
是________。【解析】通过表头的电流为： 而满偏电流
故 所以：
答案：24 Ω 72 Ω 168 Ω 多用电表测电阻的方法
【探究导引】
某同学用多用电表测一电阻的阻值，当他用×100测量时，发现电表指针偏转角度较小，试问：
(1)他该选用多大挡位重测电阻？
(2)他在转换挡位后直接测量电阻，他的做法是否有疏漏？
(3)他测完电阻后应将挡位开关置于什么位置？【要点整合】
1.使用多用电表测电阻的步骤
(1)机械调零：使用前若表针没有停在右端“0”位置，要用螺丝刀转动指针定位螺丝，使指针指零。
(2)选挡：估计待测电阻的大小，旋转选择开关，使其尖端对准欧姆挡的合适挡位。
(3)欧姆调零：将红、黑表笔短接，调整调零电阻旋钮，使指针指在表盘右端“0”刻度处。(4)测量读数：将两表笔分别与待测电阻的两端接触，表针示数乘以量程倍率即为待测电阻阻值。
(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)。
(6)实验完毕，应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。2.测电阻时应注意的问题
(1)选挡后要进行欧姆调零。
(2)换挡后要重新欧姆调零。
(3)被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆。
(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率。
(5)使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。
(6)若长期不用，应把电池取出。【特别提醒】(1)使用多用电表测电流、电压、电阻，电流都是
从红表笔流入，从黑表笔流出。
(2)合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度线附近，一般应
在 的范围内。【典例2】多用电表是实验室和生产实验中常用的仪器之一，它具有测量电压、电流及电阻等多种测量功能。如图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______两个位置；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。【思路点拨】解答该题应明确以下三点：【规范解答】使用欧姆挡时需要电表内接电池，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，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。设1接线柱左侧
电阻为R1,1、2间的电阻为R2，1、2挡对应量程分别是
故在选
择25 mA量程时，应将开关S拨到2位置。
答案：3 4 6 2【总结提升】多用电表的欧姆挡使用时的“五注意”
(1)选择适当的量程，选挡时若无法估计待测电阻的阻值，应将选择开关先旋到“×1”挡，欧姆调零后，将红黑表笔分别接到电阻两端，若指针偏角较小，再逐渐增大量程，直到指针指在中值电阻附近为止。
(2)每改变一次量程，要重新进行欧姆调零，使用同一量程测量不同的电阻时，无需重新调零。(3)测量时待测电阻要跟其他元件、电源断开。
(4)要尽量利用欧姆表刻度盘的中央部分，估读示数时要考虑刻度不均匀。
(5)多用电表用完后，选择开关要旋到交流电压的最高挡或“OFF”位置。【变式训练】(2012·淄博高二检测)某课外小组利用多用电表粗测实验室新进的一些电阻。他们的操作过程如下：
(1)将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择开关旋钮调至电阻挡“×100”；
(2)将红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零；
(3)红、黑表笔分别与电阻的两端相连，此时多用电表的示数如图甲所示；接下来他们的操作步骤应为_________：A.将选择开关旋钮转至电阻 “×1 k”挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
B.将选择开关旋钮转至电阻 “×10”挡，红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
C.将选择开关旋钮转至电阻 “×10”挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值
D.将选择开关旋钮转至电阻 “×1”挡，红、黑表笔短接，调节欧姆调零旋钮使欧姆表指针指零，然后将红、黑表笔分别与电阻的两端相连，读出电阻的阻值(4)换挡后多用电表的示数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω；
(5)将选择开关旋至OFF挡，取出红、黑表笔。【解析】(3)图甲可以看出，多用电表指针偏角太大，说明欧姆表的挡位选得太大，故应将“×100”挡换为“×10”挡。换挡后应调节欧姆调零旋钮，对欧姆表重新进行调零，然后才能进行电阻测量，选项C正确。
(4)图乙所示电阻的阻值R=18.0×10 Ω=180 Ω。
答案：(3)C (4)180【温馨提示】某暗盒内装有电源、电容器、电阻、二极管等多种元器件，它们的连接方式不明，故称“电学黑箱”。我们常用多用电表对“电学黑箱”进行测量，获取里面的电子元件的性质及连接方式。【典例】如图所示，一暗盒外有四个
接线柱A、B、C、D，盒内有四个阻值
都是6 Ω的电阻，分别通过导线接在
接线柱上。用多用电表欧姆挡测得各接线柱间的电阻值如下：RAB=6 Ω,RAC=RAD=10 Ω，RCD=RBC=RBD=4 Ω。试画出暗盒内电阻的连接图。【思路点拨】解答本题应把握以下两点：【规范解答】这是一道解答黑盒子问题的题目，由测量数据判断盒内电阻的连接情况。当RAB=6 Ω时，说明A、B之间只有一个6 Ω的电阻与A、B两个接线柱连接；当RAC=RAD=10 Ω时，说明在A、C及A、D两组接线柱间除上面分析的一个6 Ω的电阻外，还接有其他电阻。其他电阻的总阻值为10 Ω-6 Ω=4 Ω，要用6 Ω的电阻组合成4 Ω的总阻值，只有从剩下的三个电阻来串、并联了，三个串联或三个并联都不行，只有两个串联，再与另外一个并联才可得到4 Ω的阻值。这种连接又要顾及到RCD=RBC=RBD=4 Ω，不能造成任何两个接线柱间短路。故B、D之间，B、C之间，C、D之间都接了一只6 Ω的电阻，盒内电路如图所示。
答案：见规范解答图分析电路故障的常用方法
电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即短路还是断路；二是故障的位置，即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中的故障，要从这两个方面分析。只有确定了电路故障的性质和故障发生的位置，才能完整地确定出电路的故障。1.根据串、并联电路的特点判断
电路故障的判断问题可以考查学生对电路的组成(结构)、特点等知识的理解程度。因此，把握电路的结构、特点是解决这类问题的前提。2.用电压表判断电路故障的方法
(1)电压表有示数的原因：
电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数。
(2)电压表无示数的原因：
①电压表两接线柱间含电源部分的电路为断(开)路。
②电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电压表并联的部分电路出现了短路现象。【案例展示】如图是某同学连接的实验实物图。闭合开关后A、B两灯都不亮。他采用下列两种方法对故障原因进行排查：(灯泡A、B的规格均为2.5 V、1 W，滑动变阻器为10 Ω、1 A)(1)应用多用电表的直流电压挡进行检查，那么选择开关应置于
_______挡。
A.2.5 V B.10 V C.50 V D.250 V
该同学的测试结果如表1所示，则在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触_______。(选填“a”或“b”)根据测量结果，可以判断的故障是( )
A.灯A短路 B.灯B短路
C.c、d段断路 D.d、f段断路
(2)将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是( )
A.灯A断路 B.灯B断路
C.灯A、B都断路 D.d、e间导线断路【规范解答】(1)由实物图示可知，电源由4节干电池组成，电源电动势E=6 V，用多用电表直流电压挡测量时，应选满偏电压为10 V的较合适。根据电流应从红表笔流入，黑表笔流出的原则，红表笔应连电源正极，即接a，可用排除法确定电路故障，接a、b时有示数，说明从电源正极到a处，电源负极至b处，无断路；b、d有示数，说明a与d之间未断路，c、d无示数，说明e、f、b间有断路；d、f有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间。另外不可能是A或B灯短路，因为一只灯短路，并不影响另一灯发光。(2)根据c、d，d、e，e、f间的示数，说明灯A、B均未断路，而d、e间电阻无穷大，说明d、e断路。
答案：(1)B a D (2)D【名师点评】用电压表判断电路短路、断路的一般规律
(1)短路故障的判断：将电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联。当电压表示数为零时，该并联电路某部分被短路；当电压表示数不为零时，该并联电路没有被短路。
(2)断路故障的判断：将电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表有示数，则该并联电路某部分出现断路。1.关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是( )
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用同一刻度线
B.电阻刻度是不均匀的
C.交流电压刻度线是均匀的
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流最大刻度线相对应
【解析】选A、B、D。直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用表盘中央的刻度线，电阻刻度是不均匀的，电阻刻度上的零刻度线与直流电流最大刻度线相对应，所以答案是A、B、D。2.关于欧姆表，下列说法正确的是( )
A.欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的
C.使用欧姆表时，选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表
笔短接，进行欧姆调零
D.当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不进行欧姆调零
【解析】选A、C。欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，A正
确；因为 所以Ix与Rx并不成反比关系，故
刻度盘上的刻度不均匀，B错误；使用欧姆表时，每换一次挡位
都需重新进行欧姆调零，C正确，D错误。3.(2012·成都高二检测)以下是欧姆表原理的电路示意图，正确的是( )
【解析】选C。欧姆表的红、黑表笔分别与内部电源的负、正极相连，A、B错误；闭合电路中的外电路，电流从电源的正极流向负极，对于电流表电流应从正接线柱进，从负接线柱出，C对，D错。4.有一个多用电表，其欧姆挡的四个挡位分别为“×1”“×10”
“×100”“×1 k”，某同学把选择开关旋到“×100”挡测
量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，为了减小误差，它应
该( )
A.换用“×1 k”挡，不必重新调整调零旋钮
B.换用“×10”挡，不必重新调整调零旋钮
C.换用“×1 k”挡，必须重新调整调零旋钮
D.换用“×10”挡，必须重新调整调零旋钮【解析】选D。某同学把选择开关旋到“×100”挡测量一未知电阻时，发现指针偏转角很大，即读数较小，所选挡位较大，应换用较小挡位，A、C错误；而换挡后必须重新调零， B错误，D正确。5.用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“×10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据图中所示的表盘，被测电阻阻值为_______Ω。若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如图所示，则被测电流为_________mA。【解析】被测电阻阻值R=22.0×10 Ω=220 Ω。
因为表盘的最大量程为50 mA。若选择1 mA挡，被测电流
答案：220 0.40课件44张PPT。9 实验：练习使用多用电表(1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。
(2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。
(3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。一、多用电表的结构和原理
(1)多用电表由一只灵敏的电流表(表头)与若干元件组成测量电路，每进行一种测量时只使用其中的一部分电路，其他部分不起作用。(2)多用电表的表面结构如图所示，其表面分为上、下两部分。
上半部分为表盘，共有三条刻度线，最上面的刻度线的左端标
有“∞”，右端标有“0”，是用于测电阻的。其他的刻度线均
是左端为“0”。中间的刻度线是用于测电流和直流电压的，其
刻度是均匀的。最下面的一条刻度线左侧标有“ ”，是用于
测交流电压的，其刻度是不均匀的。另外还可以测量二极管的
单向导电性及三极管的放大倍数等。多用电表的下半部分为选择开关，开关周围标有测量功能的区域及量程。将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表就能测量电流；将多用电表的选择开关旋转到电压挡或电阻挡时，就可用于测量电压或电阻。
(3)多用电表的表面还有一对正、负插孔。红表笔插正插孔，黑表笔插负插孔。在插孔上面的旋钮叫调零旋钮，用它可进行电阻调零。另外，在表盘和选择开关之间还有一个指针定位螺丝，用它可进行机械调零，即旋转该指针定位螺丝，可使指针(在不接入电路中时)指在零刻度。 二、多用电表的使用方法
1.测电压
(1)选择直流电压挡合适的量程，并将选择开关旋至相应位置。
(2)将多用电表并联在待测电阻两端，注意红表笔接触点的电势应比黑表笔接触点的电势高。
(3)根据表盘上的直流电压标度读出电压值，读数时注意最小刻度所表达的电压值。2.测电流
(1)选择直流电流挡合适的量程。
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表串联在电路中。
(3)读数时，要认清刻度盘上的最小刻度。
注意：电流应从红表笔流入多用电表。3.测电阻
(1)要将选择开关扳到欧姆挡上，此时红表笔连接表内电源的负极，黑表笔连接表内电源的正极。选好量程后，先调零，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到OFF挡或交流电压最高挡。
(2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从红表笔流入电表，从黑表笔流出电表。4.二极管的特点及其电阻测量
晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极，一个叫负极，它的符号如图甲所示。
晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)。当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示。多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干，小灯泡、二极管，定值电阻(大、中、小)三个。一、实验步骤
(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，则可用小螺丝刀进行机械调零。
(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔。
(4)如图甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压。
(5)如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流。(6)利用多用电表的欧姆挡测三
个定值电阻的阻值，比较测量值
和真实值的误差。
(7)研究二极管的单向导电性，
利用多用电表的欧姆挡测二极管
两个引线间的电阻，确定正负极。【锦囊妙诀】机械调零第一步，断开表笔调螺母。指针指向∞时，根据阻值来选挡。短接表笔指零Ω,测时双手勿触阻。中值附近去读数，测量阻值高精度。勿忘得数乘倍率，用完拨回“OFF”挡。 (8)探索黑箱内的电学元件二、数据处理
(1)测电阻时，电阻值等于表针的示数与倍率的乘积。指针示数的读数一般读两位有效数字。
(2)如果所读表盘的最小刻度为1、0.1、0.001等，读数时应读到最小刻度的下一位；若表盘的最小刻度为0.2、0.02、0.5、0.05等，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。(1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。
(2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。
(3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。
(4)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。(1)测量直流电流时，应先把待测电路断开，然后把多用电表串联在待测电路中测量。切忌误用电流挡去测量电压。
(2)在进行测量之前，必须先将选择开关旋至待测量的物理量所在挡位的位置。
(3)测量电阻时应注意：
①测量电阻之前应该先把两表笔直接接触，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0”。改变不同倍率的欧姆挡后必须重复这项操作。
②测量电阻时两手不能同时接触表笔的金属部分。(4)测量过程中，不准带电旋转开关。
(5)每次使用完毕，应将开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡。
(6)多用电表长期不用时，应将表内的干电池取出。 多用电表的读数
【典例1】(2012·长沙高二检测)如图为一正在测量中的多用电表表盘。
(1)如果是用直流10 V挡测量电压，则读数为_______V。
(2)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为________mA。
(3)如果是用“×100”挡测量电阻，则读数为_______Ω。【规范解答】(1)用多用电表测直流电压、电流时，需根据第二
行刻度读数。所选挡位最小刻度值为 由于指针
指在32.5个最小刻度处，故所测电压：
U=0.2×32.5 V=6.5 V
(2)用直流5 mA挡时最小刻度值为
故所测电流I=0.1×32.5 mA=3.25 mA。
(3)用多用电表测电阻时，需根据第一行刻度读数。由于选用
“×100”挡，故所测电阻：
R=8.0×100 Ω=800 Ω。
答案：(1)6.5 (2)3.25 (3)800 多用电表的使用
【典例2】根据题目要求填空：
(1)图甲为多用电表的示意图，其中S、K、T为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为20 Ω～30 Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：①调节可调部件________，使电表指针停在_______位置；
②调节可调部件K，使它的尖端指向______位置；
③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔，笔尖相互接触，调节可调部件_____，使电表指针指向_________位置。(2)在用多用电表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图乙所示，该电阻的阻值为________Ω。 【规范解答】(1)①多用电表使用前，应先检查指针是否指在表盘左边的零刻度处，若没有指“0”时，应调整指针定位螺丝S，使指针指到左端的“0”刻度处。
②部件K是选择开关，由于所测电阻较小，调整它使它的尖端指向欧姆挡的“×1”挡。
③部件T是欧姆调零旋钮，调整它可以使指针指向表盘右边的零刻度处。
(2)此时多用电表的读数为20.0×1 kΩ=20.0 kΩ。
答案：(1)①S 左端的“0”刻度 ②欧姆挡的“×1”挡
③T 右端的“0”刻度 (2)20.0 k1.用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的“+”插孔，则( )
A.测电压时电流从红表笔流入多用电表；测电阻时电流从红表笔流出多用电表
B.测电压、测电阻时电流均从红表笔流入多用电表
C.测电压、测电阻时电流均从红表笔流出多用电表
D.测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表【解析】选B。把多用电表当做电压表使用时，电流从正极流入；把多用电表当做欧姆表使用时，电流也从正极流入，因为此时红表笔接的是电源的负极，故B正确。2.下述关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是( )
A.测量电阻时，如果指针偏转过大，应将选择开关K拨至倍率较小的挡位，重新调零后测量
B.测量电阻时，如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C.测量电路中的某个电阻时，应该把该电阻与电路断开
D.测量阻值不同的电阻时，都必须重新调零【解析】选A、C。指针偏角过大，说明电阻较小，所以应选择倍率较小的挡位，A正确；电阻的阻值与电流的流向无关，所以红、黑表笔接反，不影响测量结果，B错误；若被测电阻与外电路未断开，流经欧姆表的电流会受影响,影响读数甚至烧毁器材，C正确；只要不换挡位，就不用重新调零，D错误。3.(2012·济南高二检测)某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，当选择欧姆挡“×1”挡测量时，指针指示位置如图所示，则其电阻值是_____。如果要用这只多用电表测量一个约200 Ω的电阻，为了使测量比较精确，选择开关应选的欧姆挡是_____。改变挡位调整倍率后，要特别注意重新__________。【解析】题图所示读数R=12.0×1 Ω=12.0 Ω。要测量一个约200 Ω的电阻，首先应将选择开关置于“×10”挡位处，经过对多用电表重新进行欧姆调零后，再进行测量。
答案：12.0 Ω “×10”挡 欧姆调零4.(2012·宁波高二检测)(1)如图甲是多用电表的刻度盘，当选
用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所
测电流为______ mA；若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻
时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为 ____Ω。
(2)如图乙所示，电阻箱读数为_________ Ω。【解析】(1)用多用电表测直流电流时，需根据第二行刻度读
数。所选挡位最小刻度值 由于指针约指在30.8
个最小刻度处，故所测电流为
1×30.8 mA=30.8 mA。
用多用电表测电阻时，需根据第一行刻度读数。由于选用
“×100”挡，故所测电阻
R=15.0×100 Ω=1 500 Ω。
(2)电阻箱读数
R=6×100 Ω+8×1 Ω=608 Ω。
答案：(1)30.8 1 500 (2)6085.如图甲所示为一黑箱装置，盒内有由两节干电池和几个电阻等元件组成的电路，a、b为黑箱的两个输出端，a端连接盒内电池的正极。
(1)为了探测黑箱，某同学准备进行以下几步测量：
①用多用电表的电阻挡测量a、b间的电阻。
②用多用电表的直流电压挡测量a、b间的输出电压。
③用多用电表的直流电流挡测量a、b间的输出电流。
你认为以上测量中不妥的有_________(填序号)，理由是__________。(2)若他用多用电表测其电阻，已经调零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位，发现指针的偏转角度太大，这时他应将选择开关换成欧姆挡的“________”(选填“×100”或“×1”)挡位；调零后测量，其表盘及指针所指位置如图乙所示，则此段电阻丝的电阻为________Ω。【解析】(1)测量中不妥的有①、③,理由是①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，③用电流挡直接测量可能会造成电源短路。
(2)多用电表用欧姆挡测量时，如果指针偏转角度太大，说明所测电阻的阻值小，应当选用小量程进行测量；图中所示读数为12 Ω。
答案：(1)①、③ ①用欧姆挡不能直接测量带电源电路的电阻，③用电流挡直接测量可能会造成电源短路
(2)×1 126.(2012·万州区高二检测)多用电表是实验室中常用的测量仪器，请完成下列问题：
(1)使用多用电表测量时，指针位置如图甲所示，若用来测电阻，选择开关拨至“×1”挡，则测量的结果为_______ Ω，选择开关拨至“×100”挡，则测量的结果为 _______Ω；用来测电流，选择开关拨至“50 mA”挡，则测量结果为_______ mA。(2)多用电表测未知电阻阻值的电路如图乙所示，电池的电动势为E，电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系图像如图丙所示，则该图像的函数关系式为________________________。(3)下列说法正确的是( )
A.在使用欧姆表换挡时，可以不必让红黑表笔短接调零
B.因为相同的电阻变化量对应的电流变化量不同，所以欧姆表的刻度不均匀
C.测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的右侧
D.测量中，当Rx的阻值为图丙中的R2时，指针位于表盘中央位置的左侧【解析】(1)电表指针与第一行刻度的第18.0个刻度对齐，若选
用“×1”挡，读数为R1=18.0×1 Ω=18 Ω，若选用“×100”
挡，读数为R2=18.0×100 Ω=1 800 Ω。
电表指针与第二行刻度的第23.0个刻度对齐，故电流值
(2)由电路中电流I与待测电阻的阻值Rx的关系图像丙可知欧姆
表内阻R内=R1。故根据闭合电路的欧姆定律：(3)使用欧姆表换挡时，必须让红黑表笔短接进行欧姆调零，A
错。由于 故电流I与被测电阻Rx不是线性关系，欧姆
表的刻度不均匀，B对。测量中，当Rx的阻值为图丙中的R1时，
指针位于表盘中央位置，由于R1R2时，指针位于表盘中央位置的左侧，C错、D对。
答案：(1)18 1 800 23.0
(3)B、D7.某同学想通过一个多用电表中的欧姆挡，直接去测量某电压表(量程为10 V)的内阻(大约为几十千欧)，该多用电表刻度盘上读出电阻刻度中间值为30，欧姆挡的选择开关拨至_____挡，先将红、黑表笔短接调零后，选用图中______方式连接。在实验中，某同学读出欧姆表的读数如图所示，为______Ω，这时电压表的读数为_______V，请你求出欧姆表电池的电动势为_______V。【解析】因为欧姆表电阻值的中间值为30，欧姆表指针指中央
刻度附近时，读数误差小，所以欧姆表的选择开关应拨到×1k
挡；因为欧姆表的黑表笔与欧姆表内部电源的正极相连，所以
测量电路应该选A；由题图可知：欧姆表读数为40×1 kΩ=
40 kΩ；电压表读数为U=5.0 V；根据闭合电路欧姆定律和串
联电路特点：
解得E=8.75 V。
答案：×1k A 40k 5.0 8.75课件43张PPT。实验：测定金属的电阻率(1)掌握螺旋测微器的原理及读数方法。
(2)练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。
(3)测定金属的电阻率。1.电阻率的测量原理
(1)把金属丝接入电路中，用伏安法测
金属丝的电阻 电路原理如图
所示。
(2)用毫米刻度尺测出金属丝的长度l,用
螺旋测微器测出金属丝的直径d,算出横截面积
(3)由电阻定律 得 求出电阻
率。 2.螺旋测微器的原理及应用
(1)结构：如图所示，固定小砧A和固
定刻度B固定在尺架上，可动刻度E、
旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连
在一起的，通过精密螺纹套在B上。(2)读数原理：精密螺纹的螺距为0.5 mm，即D每旋转一周，F前进或后退0.5 mm，可动刻度E上的刻度为50等份，每一小格表示0.01 mm。因此用它测量长度可以准确到0.01 mm，测量时被测长度的整毫米数或半毫米数(若表示半毫米的刻线已露出)从固定刻度B上读出，小于0.5 mm的部分从可动刻度E上读出。
(3)读数方法：固定刻度B上的整毫米数+0.5 mm(判断半毫米刻度线是否露出)+0.01 mm×对齐格数(估读)。毫米刻度尺，螺旋测微器，直流电流表和直流电压表，滑动变阻器(阻值范围0～50 Ω)，电池组，电键，被测金属丝，导线若干。 一、实验步骤
(1)用螺旋测微器在金属丝的三个不同位置上各测一次，并记录数据。
(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录。
(3)依照图中所示的电路图用导线
把器材连好，并把滑动变阻器的阻
值调至最大。(4)把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。改两个定律把ρ定，测U测I测直径。长度测量莫松
动，A表外接要记清。变阻接在电路
中，如何使用要搞清。通过电流不宜
大，快把读数记表中。变滑动变阻器
滑动触头的位置，读出几组相应的电
流表、电压表的示数I和U的值，记入
记录表格内，断开开关S。
(5)拆除实验电路，整理好实验器材。 【锦囊妙诀】两个定律把ρ定，测U测I测直径。长度测量莫松动，A表外接要记清。变阻接在电路中，如何使用要搞清。通过电流不宜大，快把读数记表中。 二、数据处理
1.金属丝直径的读数
(1)应特别小心半刻度是否露出。
(2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读。所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。
(3)把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d。2.金属丝长度的测量
(1)应测量接入电路中的有效长度。
(2)因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位(别忘记估读)。
(3)把三次测量值求平均值作为长度l。3.电阻R的测量值确定
方法一、平均值法：
可以将每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均
值，作为测量结果。
方法二、图像法：
可建立U -I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用
图像斜率来求出电阻值R。
4.计算出金属丝的电阻率
将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式(1)长度测量、直径测量造成的偶然误差。
(2)电压表、电流表读数造成的偶然误差。
(3)通电后金属丝的温度变化对电阻率的影响引起的误差。
(4)由测量电路图可知，电流表示数I偏大，由 可得
ρ的测量值偏小。 (1)测量金属丝的长度时应当测量连入电路的金属丝的有效长度(而不是金属丝的总长度)。
(2)由于被测金属丝的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法。
(3)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。
(4)为准确求出R的平均值，应采用U-I图像法求电阻。
(5)在用伏安法测电阻时，通过待测金属丝的电流I的值不宜过大(电流表用0～0.6 A量程)，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大。 仪表读数及电路选择
【典例1】(2012·济宁高二检测)在“测定金属电阻率”的实验中，用千分尺测量金属丝的直径，利用伏安法测量金属丝的电阻。千分尺示数及电流表、电压表的示数都如图所示，则可读出该金属丝的直径是________mm，金属丝的电阻值是_________Ω(要求保留三位有效数字)。除此以外，还需测量的物理量是____________，电路选择电流表_______(选填“内”或“外”)接法。【规范解答】金属丝的直径：
d=1 mm+0.01×40.0 mm=1.400 mm。
电压表、电流表的示数分别为5.0 V和0.44 A。由欧姆定律得：
≈11.4 Ω。
由 得金属丝的电阻率 故除了电阻R、金属丝横截
面积S需要测量外，还需要测量金属丝长度l。
由于金属丝电阻较小，为减小误差，实验中应采用电流表的外
接法。
答案： 1.400 11.4 金属丝的长度 外 实验原理与电路设计
【典例2】(2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中，可供选用的器材如下：
待测电阻丝：Rx(阻值约4 Ω，额定电流约0.5 A)；
电压表：V(量程3 V，内阻约3 kΩ)；
电流表：A1(量程0.6 A，内阻约0.2 Ω)；
A2(量程3 A，内阻约0.05 Ω)；
电源：E1(电动势3 V，内阻不计)；
E2(电动势12 V，内阻不计)；
滑动变阻器：R(最大阻值约20 Ω)；
螺旋测微器；毫米刻度尺；开关S；导线。(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为_________mm。
(2)若滑动变阻器采用限流接法，为使测量尽量精确，电流表应选_______、电源应选______(均填器材代号)，在下面虚线框中完成电路原理图。【规范解答】(1)金属丝的直径：d=1.5 mm+0.01×27.3 mm
=1.773 mm
(2)由于金属丝的额定电流约为0.5 A，即电路中的电流较小，
应选用量程较小的电流表A1。由于金属丝两端电压最大约
2 V(U=0.5×4 V=2 V )，应选用电动势为3 V的电源E1。由于
金属丝电阻较小，为减小误差，实验中应采用电流表的外接
法，电路图如图所示：
答案：(1)1.773(1.771～1.775均正确)
(2)A1 E1 电路图见规范解答1.“测定金属的电阻率”的实验中，以下操作中错误的是( )
A.用米尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B.用螺旋测微器在金属丝三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C.用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D.实验中应保持金属丝的温度不变【解析】选A、C。实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长,A错误；用螺旋测微器测金属丝的直径应在三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值，以减小实验误差，B正确；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它分流作用很小，应采用电流表外接法，C错误；由于金属丝的电阻率随着温度的升高而增大，故实验中应保持金属丝的温度不变，D正确。2.(2012·大庆高二检测)如图所示，P是一个表面均匀且镀有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜材料的电阻率为ρ，膜的厚度为d。管两端有导电金属箍M、N。现把它接入电路中，测得M、N两端电压为U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻率的值为( )
【解析】选C。镀膜的横截面积S=πDd，由欧姆定律得金属膜的
电阻 根据电阻定律 联立以上三式得电阻率
选项C正确。3.(2012·浏阳高二检测)某同学用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一薄的金属圆片的直径和厚度。读出图中的示数，该金属圆片的直径的测量值为_______cm，厚度的测量值为________mm。【解析】金属圆片的直径：
D=12 mm+0.05×8 mm=12.40 mm=1.240 cm
金属圆片的厚度：
d=1.5 mm+0.01×18.5 mm=1.685 mm
答案：1.240 1.6854.在“测定金属的电阻率”实验中，需要测金属丝的长度和直径。现用最小分度为1 mm的米尺测金属丝长度，图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置，测得的金属丝长度为_______mm。在测量金属丝直径时，如果受条件限制，身边只有米尺1把和圆柱形铅笔1支。如何较准确地测量金属丝的直径？请简述测量方法：_____________________________。【解析】金属丝长度:
l=982.0 mm-10.0 mm=972.0 mm。
测量金属丝直径的方法是：在铅笔上紧密缠绕金属丝N匝，用米尺量出该N匝金属丝的宽度D，由此可以计算得出金属丝的平均直径为D/N。
答案：972.0 测量方法见解析5.(2012·长春高二检测)在探究“决定导线电阻因素”的实验中，需要进行以下测量。
(1)用螺旋测微器测得导线的直径,如图所示。其读数是_____mm。(2)欲用伏安法测定一段电阻丝的电阻，其阻值约为6 Ω，要求测量结果尽量准确，并且电压从零开始。下列器材中电流表应选用的是(填代号，下同)______，电压表应选用的是_____，在方框内画出应采用的电路图。
A.电池组E(3 V，内阻很小)
B.电流表A1(0～3 A，内阻0.012 5 Ω)
C.电流表A2(0～0.6 A，内阻0.125 Ω)
D.电压表V1(0～3 V，内阻3 kΩ)
E.电压表V2(0～6 V，内阻6 kΩ)
F.滑动变阻器R1(0～5 Ω，2 A)
G.电键、导线【解析】(1)导线的直径：
d=0.5 mm+0.01×20.0 mm=0.700 mm
(2)由于 为减小实验误差，应选用量程较小
的电流表A2和电压表V1。由于要求电阻丝两端的电压从零开
始，故滑动变阻器采用分压式接法，电路如图所示：
答案：(1)0.700 (2)A2 V1 电路图见解析6.在“测定金属的电阻率”的实验中，用螺旋测微器测量金属
丝的直径d，用米尺测出金属丝的长度L，金属丝的电阻大约为
5 Ω，先用伏安法测出金属丝的电阻R，然后根据电阻定律计
算出该金属材料的电阻率。
为此取来两节新的干电池、开关和若干导线及下列器材：
A.电压表0～3 V，内阻10 kΩ
B.电压表0～15 V，内阻50 kΩ
C.电流表0～0.6 A，内阻0.05 Ω
D.电流表0～3 A，内阻0.01 Ω
E.滑动变阻器，0～10 Ω
F.滑动变阻器，0～100 Ω(1)要求较准确地测出其阻值，电压表应选____，电流表应选______，滑动变阻器应选________。(填序号)
(2)实验中实物接线如图所示，请指出该同学实物接线中的两处明显错误。
错误1：__________________________________________；
错误2：__________________________________________。【解析】电流表和电压表指针偏转角度大时测量误差小，所以电压表选A，电流表选C，滑动变阻器限流式控制电路时，其阻值为待测电阻的2～5倍为好，所以选E。
答案：(1)A C E (2)导线连接在滑动变阻器的滑片上
电路采用了电流表内接法7.(2012·北京高考)在“测定金属的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准。待测金属丝接入电路部分的长度约为50 cm。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径，其中某一次测量结果如图所示，其读数应为________mm(该值接近多次测量的平均值)。(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx。实验所用器材为：电池组(电动势3 V，内阻约1 Ω)、电流表(内阻约0.1 Ω)、电压表(内阻约3 kΩ)、滑动变阻器R(0～20 Ω,额定电流2 A)、开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如下： 由以上实验数据可知，他们测量Rx采用的是_______(选填“甲”或“乙”)图。(3)图丙是测量Rx的实验器材实物图，图中已连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端。
请根据(2)所选的电路图，补充完成图丙中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏。(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系，如图丁所示，图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。请在图丁中标出第2、4、6次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线。由图线得到金属丝的阻值Rx=_________Ω(保留两位有效数字)。(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为_______(填选项前的符号)。
A.1×10-2 Ω·m B.1×10-3 Ω·m
C.1×10-6 Ω·m D.1×10-8 Ω·m【解析】(1)金属丝的直径：
d=0 mm+0.01×39.7 mm=0.397 mm
(2)金属丝两端电压变化范围很大，应采用滑动变阻器的分压式接法，选择甲电路图。
(3)连接实物时注意以下几点：①电流表采用外接法；
②滑动变阻器采用分压式接法；③开始时，滑动变阻器接入电路的电阻为零。实物连接如图所示：(4)所绘U-I图线如图所示：
U-I图线的斜率等于金属丝的电阻，所以(5)由 得 故金属丝的电阻率：
=1×10-6 Ω·m,
选项C正确。
答案：(1)0.397 (0.395～0.399均可以)
(2)甲
(3)实物图连接见解析
(4)图见解析 4.4(4.3～4.7均可以) (5)C
