课件17张PPT。第4章章末复习方案与全优评估专题·迁移·发散专题一专题二检测·发现·闯关 闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压发生变化。其分析的一般思路为：
(1)确定电路的外电阻R外总如何变化：
①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)；
②若电键的闭合使串联的用电器增多，总电阻增大；若电键的闭合使并联的支路增多，总电阻减小。 (5)由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻两端的电压如何变化。
(6)确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化(可利用串联电路的电压关系、并联电路的电流关系)。 [例证1] 如图4－1所示的电路中，
电源电动势为E，内电阻为r，闭合开关
S，待电流达到稳定后，电流表示数为I，
电压表示数为U，电容器C所带电荷量为
Q，R2两端电压为U1，将滑动变阻器的滑动触头P从图示位置向a端移动一些，待电流达到稳定后，则与P移动前相比 ( )图4－1A．U变小 B．I变大
C．Q增大 D．U1增大 [解析] 电流表测量的是干路电流，电压表测量的是变阻器两端电压，当滑动触头向a端滑动时，变阻器的阻值增大，分压增大，即U增大，选项A错误；回路总电阻增大，总电流减小，即I减小，选项B错误；电流稳定时，电容器断路，电阻R1中无电流，电容器的电压即为变阻器两端电压，由Q＝CU知，U增大，Q增大，选项C正确；流过R2的电流减小，故其两端电压减小，选项D错误。
[答案] C 2．闭合电路的U－I图像
图4－2中a为电源的U－I图像；b为外电阻的
U－I图像。
两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电
路的总电流和路端电压；该点和原点之间的矩形的面积表示输出功率；
a的斜率的绝对值表示内阻大小；b的斜率的绝对值表示外电阻的大小；当两个斜率相等时(即内、外电阻相等时)图中矩形面积最大，即输出功率最大。图4－2[例证2] 电源与电阻R组成串联电路，
路端电压U随电流的变化图线及电阻R
的U－I图线如图4－3所示，求：
(1)电源的电动势和内阻；
(2)电源的路端电压；
(3)电源的输出功率。图4－3[答案] (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W点击下图进入检测·发现·闯关课件58张PPT。第4章第1节
新知预习
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·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础1．理解电动势的概念，知道其大小等于
内、外电压之和。
2．理解闭合电路欧姆定律，并能熟练应
用公式解决有关电路问题。3．理解路端电压与电流(外电阻)的关系，
并会从公式和图线两种形式上分析、
计算有关问题。
4．掌握电源的功率、输出功率及内阻
的消耗功率，能用能量观点解决有
关问题。[读教材·填要点] 一、电动势
1．大小
电源的电动势在数值上等于电源没有接入外电路时 间的电压，电源电动势用符号 表示，单位是 。
2．物理意义
电动势是反映电源把其他形式的能转化为 本领的物理量，是电源的特征量。
[关键一点] 不同类型的电池其电动势不同，它是由电源本身的特性决定的。两极E伏特(V)电能 二、闭合电路欧姆定律
1．内容
流过闭合电路的电流跟电路中电源的电动势成 ，跟电路中内、外电阻之和成 。
2．公式
I＝ 。
3．常用公式
E＝U外＋U内；U外＝ 。正比反比E－Ir 三、路端电压与外电阻的关系
1．路端电压随外电阻的变化情况
路端电压的表达式U＝E－Ir，就某个电源来说，一般认为电动势E和内阻r是一定的。
(1)当外电路的电阻R变大时，电路中电流I ，但路端电压U ；
(2)当外电路的电阻R减小时，电路中电流I ，但路端电压U 。减小增大增大减小2．两个特例
(1)当外电路断路时，R→∞，I＝ ，U＝ ；
(2)当外电路短路时，R＝0，I短＝ 很大，U＝ 。
3．路端电压U与电流I的关系
(1)函数表达式U＝E－Ir。
(2)图像如图4－1－1所示。0E0图4－1－1[试身手·夯基础]1．如图4－1－2所示，闭合开关S，当外电阻R
增大时，路端电压(电压表的示数)________；
当外电阻R减小时，路端电压________；当
外电路断开(R→∞)时，路端电压U＝________；当电源两端短路时，R＝0，路端电压U＝________。图4－1－2答案：增大 减小 E 02．电动势为2 V的电池在电路上输出1 A的电流，可以
断定 ( )
A．内、外电阻相差2 Ω
B．外电阻是2 Ω
C．内电阻是2 Ω
D．内、外电阻之和是2 Ω答案：D3．如图4－1－3所示，电源的内阻r为2 Ω，
R1＝10 Ω，R2＝8 Ω，当S连接1时，电
流表的示数为0.2 A，则将S切换到2时，
电流表的示数变为________。图4－1－3答案：0.24 A 1．对电动势的理解
(1)电动势在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压。
(2)电动势是电源具有的，由电源本身决定，反映了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，而不是转化电能的多少，因为转化电能的多少还与电荷量有关。 (3)电源有两个极，电势高的叫正极，电势低的叫负极。在电源内部，在非静电力作用下正电荷向正极移动，负电荷向负极移动，因此在电源内部电流方向为从负极流向正极，即从低电势流向高电势，克服电场力做功。2．电动势和电压的比较 [名师点睛]
(1)产生电动势的内电路也有电阻，即内电阻。非静电力做功转化成的电能要有一部分消耗在内阻上，剩余的部分才是向外电路输出的。
(2)把电压表接在电源两端测电动势时，由于电压表有内阻，且构成了回路，电路中有微弱电流，只有电压表视为理想电压表时，其示数才等于电源电动势。 1.关于电源电动势，下面叙述正确的是( )
A．电源的电动势就是接在电源两极间的电压表测得的电压
B．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的能力大小的物理量
D．在闭合电路中，当外电阻变大时，电源的电动势也增大[思路点拨] [解析] 电源的电动势只有在外电路开路时才等于电源两极间的电压，故A错误；电源的电动势是由电源本身的构造决定的，与其他因素无关，故B、D错误；电源的电动势是反映电源把其他形式的能量转化为电能的能力大小的物理量，故C正确。
[答案] C 电动势由电源本身决定，与外电路无关，且电动势不是电压，它们是两个不同的物理概念，要从物理意义、决定因素上深刻理解。 1．闭合电路欧姆定律的适用范围
只适用于外电路为纯电阻电路的情形，而E＝U内＋U外和E＝U外＋Ir对外电路无要求，适用于任何电路。
2．应用
(1)路端电压U随外电阻R的变化：
电源的电动势和内阻由电源本身决定，不随外电路电阻的变化而改变，而电流、路端电压是随着外电路电阻的变化而改变的。 [名师点睛]
(1)理想电流表可以认为短路，理想电压表可以认为断路。
(2)增加并联电阻总电阻减小，反之增大。
(3)含电容的支路电压稳定时可认为断路，电容两端的电压等于与电容器并联的那部分电阻两端的电压。 2.如图4－1－5所示的电路，闭合开
关S后，a、b、c三盏灯均能发光，电源电
动势E恒定且内阻r不可忽略。现将变阻器
R的滑片稍向上滑动一些，三盏灯亮度变化的情况是( )
A．a灯变亮，b灯和c灯变暗
B．a灯和c灯变亮，b灯变暗
C．a灯和c灯变暗，b灯变亮
D．a灯和b灯变暗，c灯变亮图4－1－5[思路点拨] [解析] 变阻器R的滑片向上滑动，使总电阻减小，电源电动势不变，电流增大，内电压增大， a灯连在干路，电流增大，电压也增大， a灯变亮； 由外电压减小，可以得出并联电压减小，即b灯电压减小， b灯变暗； b灯电流减小，总电流增大，则c灯电流增大， c灯变亮。
[答案] B处理动态直流电路时，需注意以下两点：
(1)一个线路：从外到内，再从内到外(内指内电路，外指外电路)。
(2)两个依据：
①在变化的电路中，电源的电动势和内电阻是不变的。
②电路变化分析的依据：路端电压随外电路的电阻增大而增大的变化规律。 (2)当R>r时，随着R的增大输出功率
减小。
(3)当R减小。
(4)输出功率与外电阻的关系如图4－1－6所示，由图像可知，对应某一输出功率(非最大值)可以有两个不同的外电阻R1和R2，且有r2＝R1·R2。图4－1－6 [名师点睛]
(1)电源输出功率越大，效率不一定越高，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内阻。 3.如图4－1－7所示，R1＝8 Ω，
电源的电动势E＝8 V，内阻r＝2 Ω.R2为变
阻器，问：
(1)要使变阻器获得的电功率最大，
R2的值应是多大？这时R2的功率多大？
(2)要使R1得到最大的电功率，R2的取值多大？R1的最大功率多大？这时电源的效率是多少？图4－1－7 [思路点拨] 计算电路中某一个电阻获得的最大功率时可把电路中其他电阻与电源内阻之和等效为电源内阻，由电源输出最大功率的条件求出。 [答案] (1)10 Ω 1.6 W (2)0 5.12 W 80% (3)见解析 在闭合电路中，电源将其他形式的能转化为电能，其转化功率为P＝EI，对纯电阻电路，其中一部分消耗在电源内部(I2r)，另一部分提供给外电路(I2R)。研究电源的效率和输出功率时，要弄清内外电阻的关系。对非纯电阻电路，要分析各种能量形式的转化及分配，选取适当公式进行研究和计算。1．(对应要点一)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：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量。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，所以A选项错，C选项对。当电源开路时，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(路端电压)随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R外＝0，这时路端电压为零，所以B、D两项错。
答案：C2.(对应要点二)如图4－1－8所示，电池
电动势为E，内阻为r，当可变电阻的
滑片P向b点移动时，电压表 的读
数U1与电压表 的读数U2的变化情况是 ( )
A．U1变大，U2变小 B．U1变大，U2变大
C．U1变小，U2变小 D．U1变小，U2变大
图4－1－8答案：A3．(对应要点三)电动势为E、内阻为r的电
池与固定电阻R0、变阻器R串联，如图
4－1－9所示，设R0＝r，Rab＝2r。当
变阻器的滑片自a端向b端滑动时，下列各物理量中随之减小的是 ( )
A．电池的输出功率 B．变阻器R消耗的功率
C．固定电阻R0消耗的功率 D．电池内电阻消耗的功率图4－1－9解析：当变阻器滑片自a端向b端滑动时，外电路的电阻R外由3r减小到r，则R外≥r。根据电源输出功率随外电阻变化的关系可知，在R外≥r的情况下，R外减小，P出增大，故A选项错误。
固定电阻R0消耗的功率P0＝I2R0，电池内阻消耗的功率P内＝I2r，当滑片自a端向b端滑动时，外电阻减小，I增大，则P0、P内都增大，故C、D选项都是错误的。将(R0＋r)等效为电池的内阻r′＝2r，如图所示，则变阻器消耗的功率即为等效电源的输出功率。由于变阻器的有效阻值R≤2r，所以，R减小，则P出亦减小，B选项正确。答案：B （1）电动势是电源的特征量，是标量。在数值上等于电源没有接入外电路时两极间的电压，不同的电源，产生电能的机制不同。
（2）闭合电路欧姆定律确定了电流与电动势和内、外电阻之间的关系。当电路中某一部分电阻变化时，整个电路各处的电压、电流都会受到影响。分析时，应抓住闭合电路中电源电动势和内阻不变的特点，从总电流的变化顺次推理。点击下图进入课下作业 综合提升课件52张PPT。第4章第2节
新知预习
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·一点通创新演练
·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础1．知道多用电表的构造和刻度特点，能
应用其测电压、电流。
2．掌握多用电表测电阻的原理、方法、
步骤。[读教材·填要点] 一、欧姆表
1．原理
依据 定律制成，它是由 改装而成的。
2．内部构造
由 、 和可变电阻三部分组成。闭合电路欧姆电流表表头电源 3．测量原理
如图4－2－1所示，当红、黑表笔间接入被
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。图4－2－1Rx 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4－2－2所示，当单刀多掷开关接通
1时，可作为 表使用，接通2时，可作为
表使用，接通3时，可作为 表使用。电压电流电阻电流欧姆电压图4－2－2 3．外形构造
选择开关周围有不同的测量功能区域及 ，选择开关旋到不同的位置，多用电表内对应的仪表电路被 ，就相当于对应的仪表。在不使用时，应把选择开关旋到
挡或交流电压最高挡。
[关键一点]
多用电表的欧姆挡的刻度是不均匀的，而且电阻的零刻度是电流的最大刻度，电阻的“∞”刻度是电流的零刻度。量程接通OFF三、多用电表的使用练习
1．测电压
(1)选择直流电压挡合适的 。
(2)将电表与被测电路 ，并要注意电表的极性。
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，把多用表 在电路中。
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的 。量程并联串联最小刻度 3．测电阻
(1)要将选择开关扳到 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 极。选好量程后，先 ，然后测量。测量完毕，应把选择开关旋转到 挡。
(2)用多用电表测电压、测电流及测电阻时，电流都是从 表笔流入电表，从 表笔流出电表。 欧姆正调零OFF黑红答案：300 1002.如图4－2－3所示，多用电表由一个小
量程的__________(俗称表头)和电路
元件组成。其面板的上半部为表盘，
分别标有__________、________和
________的刻度线，用于读取有关电
学量的测量值。面板中央的定位螺丝
为________，用于调节指针的“0”位。面板下半部中间的旋钮是________，周围标有各种测量功能及量程。图4－2－3其中“V”表示________挡，“ ”表示________挡，“mA”表示________挡，“Ω”表示________挡。面板右边有一个电阻挡的________旋钮。面板的下方有两个标有“＋”“－”号的插孔，用于插红、黑测试表笔。答案：灵敏电流计 电流 电压 电阻 调零螺丝 功能选择开关 直流电压 交流电压 直流电流 电阻 调零1．原理
如图4－2－4所示，是多用电表测电阻的原理图。图4－2－42．欧姆表的刻度不均匀 [名师点睛]
多用电表测电流、电压和电阻时共用一个刻度盘，但不共用一条刻度线，电流、电压的零刻度在刻度盘的左端，电阻的零刻度在刻度盘的右端。 1.如图4－2－6所示，电源的电动势
E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电流表满偏电流Ig
＝10 mA，电流表内阻Rg＝7.5 Ω，A、B为接
线柱。
(1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流表恰好达到满偏，应把可变电阻R1调为多少？
(2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值有什么关系？图4－2－6 (3)如果电流表表盘如图4－2－7所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的欧姆刻度。图4－2－7(3)由任意电阻R的表达式可得：
当I＝0 mA时，R＝∞
当I＝2 mA时，R＝600 Ω
当I＝4 mA时，R＝225 Ω
当I＝6 mA时，R＝100 Ω
当I＝8 mA时，R＝37.5 Ω
当I＝10 mA时，R＝0 Ω
所以对应的欧姆刻度如图所示。 多用电表是小量程电流计改装而来，电压挡、电流挡是分压、分流原理，多用电表的欧姆挡是闭合电路欧姆定律的应用，电源的电动势和内电阻一般认为不变。 多用电表的型号很多，但使用方法基本相同，请同学们注意以下几个问题。
(1)机械调零：使用前，可用螺丝刀调节表盘下中间位置的调零螺丝，使多用电表的指针指电流表的零刻度。 (2)表盘面上“＋”“－”插孔，不管测什么项目，首先将红表笔插入“＋”插孔，将黑表笔插入“－”插孔。那么用直流电流挡、直流电压挡时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出；用电阻挡时由原理图可知，红表笔连接的是表内电源的负极，黑表笔连接的是表内电源的正极，因此，电流还是从红表笔流入，从黑表笔流出。 (3)测量前，应把选择开关旋到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对应。直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样。要注意所选的量程应大于用电器两端电压的估计值或通过用电器电流的估计值。
(4)测量时应注意安全，不可用手接触表笔金属部分，防止触电。 ③被测电阻要跟电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆；
④示数要乘倍率；
⑤用完后应将选择开关拨离欧姆挡，一般旋至交流电压最高挡上或“OFF”挡。 [名师点睛]
(1)欧姆表的中值电阻R中等于欧姆表的内阻R′＋r＋r′，当待测电阻Rx＝R中时I＝Ig/2，指针指在刻度盘的中央。
(2)欧姆表指针偏转越大，说明流过的电流较大，也说明待测电阻阻值较小。 2.如图4－2－8所示为一可供使用
的多用电表，S为选择开关，Q为电阻挡调
零旋钮。现在要用它检测两个电阻的阻值
(图中未画出电阻)。已知阻值分别为R1＝60
Ω，R2＝47 kΩ，下面提出了在测量过程中
一系列可能的操作，请你选出能尽可能准确地测定各阻值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理顺序填写在后面的横线上。图4－2－8 A．旋动S使其尖端对准电阻挡×1 k
B．旋动S使其尖端对准电阻挡×100
C．旋动S使其尖端对准电阻挡×10
D．旋动S使其尖端对准电阻挡×1
E．旋动S使其尖端对准交流电压最高挡
F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后即断开 G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后即断开
H．两表笔短接，调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0，随后即断开
所选操作及其顺序为(用字母代号填写)：________。
(操作步骤可以重复选用)[思路点拨] [解析] 用多用电表测电阻时，应选择合适的量程，尽量让指针指在中央附近以减小误差。由表盘中值示数约15可知，测R1＝60 Ω的电阻时，只能选“×1”挡；测R2＝47 kΩ时，应选择“×1 k”挡。并且每次选定量程后，都必须将两表笔短接，进行电阻调零，所以题目中操作H需重复使用。测量完毕后，选择开关应拨至交流电压最高挡或“OFF”处。测R1和R2的先后没有限制，所以合理的操作顺序为AHGDHFE或DHFAHGE。[答案] AHGDHFE或DHFAHGE(1)用多用电表测电阻时，必须选择合适的量程，以指针指
在中央附近最准确；
(2)电阻的测量值等于指针示数乘以倍率，不要忘记乘倍率；
(3)每次换挡必须重新进行电阻调零，不换挡不调零；
(4)测量过程中，待测电阻必须从电路中隔离出来，且手不
能接触表笔的金属杆；
(5)测量完毕，应将选择开关拨至交流电压最高挡或“OFF”
处。1．(对应要点一)把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表，
其结构如图4－2－9所示，其中电池的电动势E＝1.5 V，改装后，将原来电流表3 mA的刻度定为电阻的“0”刻度，则2 mA刻度处标______________Ω，1 mA刻度处应标____________ Ω。图4－2－9答案：250 1 0002．(对应要点二)用多用电表欧姆挡测电阻，有许多注意事
项，下列说法中正确的是 ( )
A．测量前必须调零，而且每测一次电阻都要重新调零
B．因为使用多用电表之前有一个机械调零，所以测电
阻时不用再调零
C．待测电阻如果是连接在某电路中，应先把它与其他
元件断开，再进行测量
D．两个表笔要与待测电阻接触良好才能测得较准确，
为此应当用两只手分别将两个表笔与电阻两端紧捏
在一起解析：使用多用电表测量电阻前必须电阻调零，即调整电阻挡的零点，而测量电阻时若不换挡，则内部电路没有改变，也就不用进行电阻调零，故A错误；机械调零与电阻调零是两个不同的过程，机械调零是调整电流的零点，电阻调零是调整电阻挡的零点，所以不能取代，故B错误；因为测量电阻是利用闭合电路欧姆定律，若待测电阻与其他元件连接，应把它与其他元件断开，故C正确；同理D错误。
答案：C （1）欧姆表零刻度线虽然在右侧，但在使用时，指针仍是从左向右摆。
（2）在测量电阻时要注意乘以倍率，且换不同的倍率时，要重新欧姆调零。
（3）欧姆表的基本原理是电路中的每个电流与外电路的电阻对应，通过直接测电流而间接测电阻，当表的两个表笔短接时，电路中的电流达到满偏，此时的电阻为欧姆表的内阻，可利用这一关系进行换算，推出待测电阻的大小。 点击下图进入课下作业 综合提升课件41张PPT。第4章第3节
实验理论指导典题案例导析知能演练提升题型一题型三题型二一、实验目的
(1)知道测量电源电动势和内电阻的原理和实验方法。
(2)学会利用代数法和U－I图像处理数据。
二、实验原理
原理图如图4－3－1所示图4－3－1 三、实验器材
待测电池1节、滑动变阻器1只、电压表(0～3 V)、电流表(0～0.6 A)、开关1只、导线、坐标纸、直尺。
四、实验步骤
(1)确定电流表、电压表的量程，按实验原理图把器材连接好。
(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。
(6)根据测量的数据描绘U－I图线，所得图线的延长线与U轴交点即为电源的电动势E，图线斜率的绝对值即为电池的内阻r。 五、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)，分别记录如下表所示： 六、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，宜选用旧电池和内阻较大的电压表。
(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，故长时间放电电流不宜超过0.3 A，短时间放电电流不宜超过0.5 A。因此实验中不宜将I调得过大，读电表的读数要快，每次读完后应立即断电。 (4)为了提高测量的精确度，在实验中I、U的变化范围要大一些，计算E、r时，U1和U2、I1和I2的差值要大一些。若把图4－3－3甲中的R和电流表看成外电路，则电压表可看成内电路的一部分，故测量出的是电池和电压表这个整体等效的r和E。电压表和电池并联，故等效内阻r小于电池内阻r真。r测电路图如图4－3－6甲、乙所示。图4－3－6 4．一个电压表，一个定值电阻
如图4－3－7所示，E为直流电源，
R为已知电阻， 为理想电压表，其量程
略大于电源电动势，S1和S2为开关。 现
要利用图中电路测量电源的电动势E和
内阻r，试写出主要实验步骤及结果表达式。图4－3－7 1.用如图4－3－8所示的电路，测定一
节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为
了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用
一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导
线外，可供使用的实验器材还有：图4－3－8电流表(量程0.6 A,3 A)；
电压表(量程3 V,15 V)；
定值电阻(阻值1 Ω，额定功率5 W)；
定值电阻(阻值10 Ω，额定功率10 W)；
滑动变阻器(阻值范围0～10 Ω，额定电流2 A)；
滑动变阻器(阻值范围0～100 Ω，额定电流1 A)。
那么： (1)要正确完成实验，电压表的量程应选择_______V，电流表的量程应选择________A；R0应选择________Ω的定值电阻，R应选择阻值范围是________Ω的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是___________。 [解析] 由于电源是一节干电池(1.5 V)，所以电压表的量程应选3 V；估算电流时，考虑到干电池的内阻一般为几欧，加上保护电阻，最大电流在0.5 A左右，所以电流表的量程应选0.6 A；由于电池内阻很小，所以保护电阻不宜太大，否则会使得电流表、电压表取值范围小，造成较大的误差，因此R0应选择1 Ω的定值电阻；滑动变阻器的最大阻值一般比电池的内阻大几倍即可，取0～10 Ω的滑动变阻器能很好地控制电路中的电流和电压。 本实验中由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比真实值小，造成E测＜E真，r测＜r真。
[答案] (1)3 0.6 1 0～10 (2)由于电压表的分流作用造成电流表读数总是比电池实际输出电流小 2.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4－3－9所示，一位同学测得的6组数据如下表中所示。图4－3－9(1)试根据这些数据在图4－3－10中作出U－I图线。图4－3－10 (2)根据图线得出电池的电动势E＝________V，根据图线得出的电池内阻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＋I1r1和E＝U2＋I2r2算出，这样做可能得出误差很大的结果，选用第____组和第____组数据，求得E和r误差最大。 [解析] (1)描点作图，舍去第四组数对应的点。图线如图所示。 (3)选用第3组和第4组数据求得的E和r误差最大。不需要利用所给的6组数据分别进行计算，利用作图就可看出这一点。选用这两组数据求E和r，相当于过图中(0.31,1.24)和(0.32,1.18)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。
[答案] (1)见解析图
(2)1.45 0.70 (3)3 4 3.现有一电阻箱，一个开关，若干根导线和一个电流表，该电流表表盘上有刻度但无刻度值，要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案，(已知电流表内阻很小，电流表量程符合要求，电源内阻约为几欧)要求：
(1)画出实验电路图；
(2)简要写出完成接线后的实验步骤；
(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r＝________。 [解析] (1)实验原理图如图所示，用电
流表的电流值乘以电阻箱的阻值代替电压
表。
(2)①将电阻箱的阻值调至最大。
②合上开关S，调节R的电阻为R1，记下电流表刻度N1。
③调节R的电阻为R2，记下电流表刻度N2，断开开关S。点击下图进入知能演练提升课件43张PPT。第4章第4节
新知预习
·巧设计名师课堂
·一点通创新演练
·大冲关读教材·填要点要点一要点二随堂检测 归纳小结课下作业 综合提升试身手·夯基础1．了解简单的逻辑电路及表示符号。
2．会用真值表表示一些简单的逻辑关系。
3．掌握真值表的逻辑推理关系。
4．了解集成电路的应用及发展。[读教材·填要点] 一、基本逻辑门电路
1．门电路
(1)数字电路：处理 信号的电路。
(2)门电路：数字电路主要研究电路的 功能，门电路是数字电路中最基本的逻辑电路。
2．各种基本的逻辑门电路符号、真值表及特点
(1)“与”门
①“与”门的符号：数字逻辑②“与”门的真值表：(2)“或”门
①“或”门的符号：②“或”门的真值表：(3)“非”门
①“非”门的符号：
②“非”门的真值表： 二、逻辑电路的运用与半导体集成电路的发展
(1)逻辑电路是 的核心，在生产、生活中有着十分广泛地运用。
(2)集成电路是以 材料为基础，将组成电路的各种元件(如电阻、电容、二极管、三极管等)和连线集成在同一基片上，成为具有一定功能的微电路系统。自动控制电路半导体[试身手·夯基础]?
1．逻辑电路的信号只有两种状态：一是________状态，
用1表示；一是________状态，用0表示。按输入、输出关系的不同，可以将基本的逻辑门电路分为“________”门、“________”门、“________”门等。
答案：高电位 低电位 与 或 非2．“与”门的输入端输入信号为何时，输出端输出“1”( )
A．0 0 B．0 1
C．1 0 D．1 1
解析：根据“与”门真值表可以判断D正确。
答案：D3．关于如图4－4－1所示门电路的符号，下列说法中正确
的是 ( )图4－4－1A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门解析：根据“与”门、“或”门和“非”门的符号判断。
答案：C4．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 B．“非”门电路
C．“或”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，这体现了“或”逻辑关系，故C项正确。
答案：C [名师点睛]
(1)上述类比中都是电键闭合作为满足条件，灯泡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。 1.如图4－4－2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”，P灯亮记为
“1”，灯不亮记为“0”，试完成真值表：图4－4－2 [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。
[解析] 由图可知，开关A、B、C必须都合上，灯泡才亮，所以这是一个“与”门电路，其真值表如下所示：[答案] 见解析 门电路是数字电路中最简单的逻辑电路。所谓“门”就是一种开关，在一定条件下它允许信号通过，如果条件不满足，信号就被挡在“门”外。研究逻辑关系的基本思路：
(1)明确什么是条件，什么是结果；
(2)看条件与结果的内在联系；
(3)写出真值表或逻辑表达式。 逻辑电路是现代自动控制电路的核
心，在生产、生活中有着十分广泛的运
用。常用复合门电路。 图4－4－3
1．“与”“非”门
由一个“与”门和一个“非”门组成，其逻辑符号(如图4－4－3)及真值表如下。 “与”门真值表 “非”门真值表 “与非”门真值表 2．“或”“非”门
由一个“或”门与一个“非”门组成，其逻辑符号(如图4－4－4)及真值表如下。图4－4－4“或”门真值表 “非”门真值表 “或非”门真值表[名师点睛]
逻辑电路的应用中，首先要明确逻辑电路图和逻辑运算的关系，写出真值表是解决这类问题的关键。2.在如图4－4－5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
图4－4－5 [审题指导]
(1)各部分电路的输入端与输出端的逻辑关系。
(2)各部分门电路的输出逻辑关系。
[解析] B、D间是“非”门，当输入信号为“0”时D端输出为“1”，故A、D错误；D、A共为“与”门的输入端。由“与”门的真值表可知输出端C为“1”，故B错误，C正确。
[答案] C 牢记门电路的逻辑关系与真值表是解决这类问题的关键。1．(对应要点一)如图4－4－6所示为三个门电路符号，A输
入端全为“1”，B输入端全为“0”。下列判断正确的是
( )图4－4－6A．甲为“非”门，输出为“1” B．乙为“与”门，输出为“0”
C．乙为“或”门，输出为“1” D．丙为“与”门，输出为“1”
解析：甲为“非”门，输出为“0”；乙为“或”门，输出为“1”；丙为“与”门，输出为“0”，则只有选项C正确。
答案：C2．(对应要点二)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。这种情况用逻辑代数表示，属于( )
A．“与”逻辑 B．“或”逻辑
C．“非”逻辑 D．都不是解析：主裁判和至少一名副裁判认为合格才发出合格信号，则可判断应为“或”逻辑与“与”逻辑的复合逻辑关系，故D正确。
答案：D （1）“与”门电路中，只有两个开关都处于“1”的状态，输出才能达到状态“1”。
（2）“或”门电路中，只要有一个开关的状态处于“1”的状态，输出就能达到状态“1”，这是“或”门电路的逻辑功能。
（ 3）“非”门电路中，灯泡的亮、暗与开关的合上、断开正好相反，即输入为“1”时，输出为“0”，输入为“0”时，输出为“1”。点击下图进入课下作业 综合提升
