课题 2.8 多用电表的原理2.9实验：练习使用多用电表
学习目标 1、通过推导理解并掌握欧姆表和多用电表的制作原理。2通过、动手操作，学会用多用电表测量小灯泡的电压、电流、及二极管的正、反向电阻。
学习重、难点 重点 欧姆表和多用电表的制作原理。难点 理解欧姆表和多用电表的制作原理。
学法指导 用转换思想来理解多用电表的原理。
课前预习 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____________三部分组成．3．测量原理图1如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电 ( http: / / www.21cnjy.com )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．二、多用电表1．用途：共用一个表头，可分别测量__________、____________、____________等物理量．2．外形：选择开关周围有不同的测量功能 ( http: / / www.21cnjy.com )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．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________________________．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________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．4．二极管的特点及其电阻测量图2(1)特点：如图2所示，它由________材料制成，左端为______极，右端为________极．(2)电阻测量：正向电阻____________，反向电阻______，可用多用电表判断它的________或区分它的________，二极管具有单向导电性.
预习评价 1．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，进行电阻调零D．当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不必进行电阻调零2．欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成的，有关欧姆表的使用和连接，正确的叙述是( )A．测电阻前要使红黑表笔相接，调节调零电阻，使表头的指针指零B．红表笔与表内电池的正极相接，黑表笔与表内电池的负极相接C．红表笔与表内电池的负极相接，黑表笔与表内电池的正极相接D．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻值越大3．甲、乙两同学使用欧姆挡测同一个电阻时，他 ( http: / / www.21cnjy.com )们都把选择开关旋到“×100”挡，并能正确操作．他们发现指针偏角太小，于是甲就把开关旋到“×1 k”挡，乙把选择开关旋到“×10”挡，但乙重新调零，而甲没有重新调零，则以下说法正确的是( )A．甲选挡错误，而操作正确B．乙选挡正确，而操作错误C．甲选挡错误，操作也错误D．乙选挡错误，而操作正确4．用万用表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入万用表的正(＋)插孔，则( )A．测电压时电流从红表笔流入万用表；测电阻时电流从红表笔流出万用表B．测电压、测电阻时电流均从红表笔流入万用表C．测电压、测电阻时电流均从红表笔流出万用表D．测电压时电流从红表笔流出万用表，测电阻时电流从红表笔流入万用表
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【课程导学】一、欧姆表[问题情境]大家知道，用电流表可以直接测电 ( http: / / www.21cnjy.com )流，用电压表可以直接测电压．虽然“伏安法”可以测电阻，但需要的仪器很多，操作很麻烦，给科学实验、生产实践带来许多不便！有没有一个仪器可以直接测出电阻呢？1．当黑、红表笔短接时(如图3甲所示)，调节R的阻值，使指针指到满刻度，则Ig＝，此时表示的黑、红表笔间电阻为多大？ 2．当黑、红表笔不接触时(如图乙所示)，电路中无电流，指针不偏转，即指向电流表的零点．此时，黑、红表笔之间电阻为多大？ 3．当将电阻Rx接在黑、红表笔间时(如图3丙所示)，则通过电流表的电流I与Rx的关系是怎样的？图3 [要点提炼]1．欧姆表内部结构：______、________、________.2．欧姆表原理：________________定律，I＝______________.[问题延伸]1．欧姆表刻度特点：因Rx与I是非 ( http: / / www.21cnjy.com )线性关系，所以欧姆表的刻度是____________的，零刻度在刻度盘最________端，越向左刻度的密度越大．2．调节Rx，当I＝________Ig(指针半偏)时，Rx＝r＋Rg＋R，即欧姆表表盘的中值电阻等于欧姆表内阻．二、多用电表[问题情境]将电流表、电压表和欧姆表集于 ( http: / / www.21cnjy.com )一体便做成了方便实用的“多用电表”．搞家电维修的师傅利用一块多用电表便能查出家用电器出现的各种故障．如电视机无光、无声，收音机收不到电信号，洗衣机不转等．你知道怎样正确地使用多用电表吗？1．多用电表使用前，应调整什么位置？其目的是什么？ 2．用多用电表测电阻时，有两个“调整”，分别指什么？ [要点提炼]1．多用电表的外形：表的上半部分为__________，下半部分是____________，开关周围标有测量功能的____________及____________．2．多用电表的使用：测电压时，红表笔接触点 ( http: / / www.21cnjy.com )的电势比黑表笔______________；测电流时，电流应从________表笔流入电表；测电阻时，改变不同倍率的欧姆挡后必须重新调整________．3．晶体二极管具有________性．[问题延伸]1．不管用多用电表测什么项目，电流都是从________表笔流入，从________表笔流出．2．测量时指针的偏角指的是偏转到的位置和测量前的位置的夹角，所以偏角大，电阻______，偏角小，电阻______.【范例精析】例1如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是：（ ）它是根据闭合电路欧姆定律制成的接表内电池负极的应是红表笔电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端调零后刻度盘的中心刻度值是r＋Rg＋R解析欧姆表的表头是一个电流表，当被测电阻接入电路，回路闭合，表头就有示数，由欧姆定律可知，表头示数随被测电阻阻值的改变而改变。电流应从红笔流入欧姆表，从黑笔流出，多用表作欧姆表使用时，电源在表内，流入的电流至电源负极，故红笔应当接电池负极；当两表笔短接时，被测电阻为零，电路电流最大，指针指最右端，当两表笔断开，相当于被测电阻，此时电路电流为零，指针不偏转，指最左端；调零后，回路电流为I=，指针指中心刻度时，回路电流为I/2，此时被测电阻阻值为RX，则有解得RX=r+Rg+R，此就是中心刻度。答案A、B、D例2要安装如图所示的单量程欧姆表，电源电动势E=1.5V，内阻不计，同时还给出下列器材：⑴电流表（量程0～10，内阻1.5）⑵电流表（量程0～1，内阻1K）⑶变阻器（阻值范围0～300，额定电流1A）⑷变阻器（阻值范围0～800，额定电流1A），则欧姆表内的电流表应选 ，变阻器应选 。解析根据欧姆表原理，要求两表棒短接时，通过调节调零电阻R，使回路中电流达到电流表满偏电流，即指针指在0处，。变阻器的最大值需满足R≥否则无法调零，还会烧坏电表。因此，变阻器和电流表需合理搭配。若作电流表⑴则R≥148.5k；若用电流表⑵，R≥500，可见，电流表应选用⑵，变阻器应选用⑷（变阻器的额定电流满足要求）例3如图是某同学连接的实验实物图。闭合开关后 ( http: / / www.21cnjy.com )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2.5V、1W，变阻器为10Ω、1A）⑴应用多用表的直流电压档进行检查，那么选择开关应置于 档。A、2.5V B、10V C、50V D、250V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 。（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⑵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间导线断路解析⑴由实物图示可知，电源由4 ( http: / / www.21cnjy.com )节干电池组成，电源电动势E=6V，用多用表直流电压档测量时，应选满偏电压为1V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+极到a处，电极-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；a、f有示数，说明f、b间无断路，故可确定断路在d、f间。另外不右能A或B灯短路，因为一只灯短路，并不影响另一灯发光。⑵因c、d、e、f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⑴10V，a，D ⑵D
达标检测 A类一、选择题：1、用多用表测直流电压U和电阻R时，若红表笔插入正（＋）插孔，则：（ ）前者（测电压U）电流从红表笔流入多用表，后者（测电阻R）电流从红表笔流出多用表前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流入多用表前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表2、关于多用表表面的欧姆挡刻度线，下列说法正确的是：（ ）零欧姆刻度线与零电流刻度线重合零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线重合欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密3、多用表是电流表、电压表、欧姆表共用一个表头组装而成的。对此下列说法中正确的是：（ ）无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，内部都装有电池无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，红表笔的电势总是高于黑表笔的电势无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，电流总是从正接线柱流入，从负接线柱流出以上说法都不正确4、一个用满偏电流3mA的电流表改装成欧姆表 ( http: / / www.21cnjy.com )，调零后用它测量500Ω的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处。则被测电阻的阻值为：（ ）A、1000Ω B、5000Ω C、1500Ω D、2000Ω5、欧姆表调零后，用“×10”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是：（ ）这个电阻的阻值很小这个电阻的阻值很大为测得更准确些，应当换用“×1”档，并且重新调零后进行测量D、为测得更准确些，应当换用“×100”档，并且重新调零后进行测量二、填空题：6、用欧姆表测电阻时，由于调零不当两表笔短接时，指针所指位置如图所示。如果去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏 。7、某一个多用表的表盘刻度 ( http: / / www.21cnjy.com )已经模糊不清，调零后用它测量一个20Ω的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间。如果用它的同一挡来测量一个未知的电阻，指针指在满刻度的1/3处，则该电阻的阻值为 。8、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24Ω，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 。9、欧姆表调零时是将红、黑 ( http: / / www.21cnjy.com )表笔短接，调节调零电阻使表头指针满偏。由于欧姆表中的电池用久了以后，电动势将变小，这时回路的总电阻将比电池新的时候 ，在两表笔间接上一个电阻使表的指针指在满刻度的1/2处，这时指针的指示值比实际所接的电阻值 ，用这样的欧姆表来测量电阻时，测量值比真实值 。（填“偏大”“偏小”或“相等”）10、某欧姆表内部使用电动势为1.5 ( http: / / www.21cnjy.com )V的干电池一节，在某档两表笔短接时，表针刚好指示0Ω，此时有30mA的电流流过表笔。如果用此档测一电阻，指针指在表盘刻度的正中间，在该电阻的阻值为 Ω，若用此档测两个串联起来的这样的电阻，则通过表笔的电流为 mA。11、一个可供使用的多用表，S为选择开关 ( http: / / www.21cnjy.com )，Q为欧姆档调零旋钮，现在要用它检验两个电阻的阻值，已知阻值分别为R1＝60Ω和R2＝470Ω，下面提出了测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合电压表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上的空白处。旋动S，使其尖端对准欧姆挡×1K旋动S，使其尖端对准欧姆挡×100旋动S，使其尖端对准欧姆挡×10旋动S，使其尖端对准欧姆挡×1旋动S，使其尖端对准OFF将两表笔分别接在R1的两端，读出R1的阻值，随后即断开将两表笔分别接在R2的两端，读出R2的阻值，随后即断开两表笔短接，调节Q，使指针对准欧姆表刻度盘上的O，随后断开所选操作及其顺序为（用字母代号填写）： 12、用一个有“R×1” “R×1 ( http: / / www.21cnjy.com )0” “R×1k”三个欧姆挡的多用表，粗测一个未知电阻Rx值。测量前经检查，表的指针指在左端零位置上。某同学先将选择开关旋到“R×10”挡上，并将两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位置上，然后用两表笔分别与Rx两端相连，发现指针偏转角度很小，随后他进行了一系列操作，准确的从出了Rx的值。下面提供的操作步骤正确的排列应当是： 。将两表笔短接根据表的指针读数将选择开关旋挡“R×1”挡将选择开关旋挡“R×1k”挡调节欧姆表调零旋钮将选择开关旋到“OFF”挡将两表笔与Rx的两端相连将两表笔从电表插孔中拔出B类1、用一个满偏电流为10mA、内阻 ( http: / / www.21cnjy.com )为40Ω的电流表，一个电动势为1.5V、内阻为1Ω的干电池和一个可变电阻组装一个欧姆表，可变电阻应当选择：（ ）A、0～20Ω B、0～50Ω C、0～100Ω D、0～200Ω2、用多用表的欧姆挡检测一个 ( http: / / www.21cnjy.com )二极管，将多用表的红表笔与二极管的a端相连，黑表笔与二极管的b端相连，测得二极管的电阻是5Ω，将多用表的红表笔与二极管的b端相连，黑表笔与二极管的a端相连，测得二极管的电阻是900Ω，该实验说明二极管具有 的特性，该二极管的正极是 。3、根据试题的要求填空或作图。⑴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20～30Ω的定值电阻，测量的某些操作步骤如下： ①调节可调节部件__ ___，使电表指针停在__ _位置； ②调节可调节部件K，使它在尖端指向__ __位置； ③将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件__ __，使电表指针指向__ ___位置。⑵在用多用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_ _。4、如图所示方框中有若干个电学元 ( http: / / www.21cnjy.com )件，用多用表的电压档测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零。用欧姆挡测量：⑴红表笔接a，黑表笔接b，测出有一定电阻值；⑵红表笔接a，黑表笔接d，测出的电阻值比⑴中测到的小；⑶红表笔接b，黑表笔接a，欧姆表指针几乎不偏转；⑷红表笔接c，黑表笔接d和红表笔接d，黑表笔接c，测出的电阻值相等；⑸b、c之间，不管表笔如何接，测到的电阻均为零。请在方框中画出符合测量情况的电路。
学习反思课题 2.6 导体的电阻
学习目标 1、通过实验和逻辑推理理解电阻定律和电阻率，能利用电阻定律进行有关的分析和计算。2、通过阅读能说出电阻率与温度的关系。
学习重、难点 重点 电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题。难点 利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点。
学法指导 通过实验探究和理论探究研究导体电阻的相关因素。
课前预习 一、影响导体电阻的因素1．实验：探究导体电阻与其影响因素的定量关系(1)实验器材：四段不同的金属导体，控 ( http: / / www.21cnjy.com )制在________、________、________三个因素方面不同，任意两段只有________不同，b、a长度不同，c、a横截面积不同，d、a材料不同．其他器材还有________、电源、开关和导线若干．(2)实验原理：四段导线串联，接通电源， ( http: / / www.21cnjy.com )用电压表分别测量其两端的电压，根据串联电路的________跟________正比，探究各段电阻与哪些因素有关．(3)实验步骤：连接如图1所示的电 ( http: / / www.21cnjy.com )路；开关闭合前滑动变阻器滑片移到最________端，闭合开关；用电压表分别测量______________的电压，读出数据；改变滑片的位置可获得多组实验数据．图1(4)数据处理：a、b两段比较电压与 ( http: / / www.21cnjy.com )________的关系，a、c两段比较电压与________的关系，a、d两段比较电压与________的关系，得出实验结论．2．逻辑推理：探究导体电阻与哪些因素有关(1)分析导体电阻与它的长度的关系：在材料、横截面积相同的条件下，导体的电阻跟________成正比．(2)分析导体电阻与它的横截面积的关系：在材料、长度相同的条件下，导体的电阻跟________成反比．(3)探究导体的电阻跟材料的关系．二、导体的电阻1．导体的电阻：同种材料的导体，其电阻 ( http: / / www.21cnjy.com )R跟它的长度l成______比，跟它的横截面积S成______比；导体的电阻还与构成它的材料有关．公式：__________，ρ为材料的________，反映材料导电能力的强弱，单位为Ω·m.2．电阻率跟温度的关系：各种 ( http: / / www.21cnjy.com )材料的电阻率一般都随______________的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而______________，有些合金如锰铜、镍铜合金，电阻率几乎不受温度变化的影响.
预习评价 1．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．由R＝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．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二分之一D．以上说法均不对2．一根粗细均匀的电阻丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3 Ω，则此电阻丝原来的阻值为( )A．9 Ω B．8 Ω C．27 Ω D．3 Ω3．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为L，横截面积为S，设温度不变，在下列哪些情况下其电阻值仍为R( )A．当L不变、S增大一倍时B．当S不变、L增大一倍时C．当L和S都缩为原来的时D．当L和横截面的半径都增大一倍时4．一只“220 V,100 W”的灯泡工作时电阻为484 Ω，拿一只同样的灯泡来测量它不工作时的电阻，下列说法中正确的是( )A．小于484 Ω B．大于484 ΩC．等于484 Ω D．无法确定
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【课程导学】一、影响导体电阻的因素[问题情境]家中的白炽灯灯丝断了，恰好 ( http: / / www.21cnjy.com )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？1．影响导体电阻的因素有哪些？ 2．通过测量得到所需数据后，我们可以通过________和________两种方案来得到结论．[要点提炼]1．通过实验探究结论时，在长度、横截面积、 ( http: / / www.21cnjy.com )材料三个因素中，保持__________个因素不变，比较________个因素的影响，然后研究________因素的影响．2．探究导体电阻与材料的关系时，要通过______方案．二、导体的电阻[问题情境]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？1．电阻定律的内容是什么？ 2．电阻率一般随温度的变化而变化吗？ [要点提炼]1．电阻定律的表达式： _____________________________________________________.2．电阻率与导体的________有关，各种 ( http: / / www.21cnjy.com )材料的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________．有些合金，电阻率几乎不受温度变化的影响，常用来制作________．[问题延伸]公式R＝与R＝ρ的区别是什么？ 【范例精析】例1 如图所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长a ( http: / / www.21cnjy.com )b=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? C、 A D、 A? ( http: / / www.21cnjy.com )解析：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,故后者电流I2=4I1.?答案选A?例2 某用电器离供电电源距离 ( http: / / www.21cnjy.com )为L，线路上的电流为I，若要求线路上的电压降不超过U，已知输电线的电阻率为ρ，该输电线的横截面积最小值是?( )A、ρL/R B、2ρLI/U?C、U/ρLI D、2UL/Iρ?解析：输电线的总长为2L，据电阻定律得R=ρ，由题意知IR≤U，故S≥.?正确答案为 B?例3如图所示，两只相同的白炽灯L ( http: / / www.21cnjy.com )1和L2串联接在电压恒定的电路中.若L1的灯丝断了，经搭丝后与L2. 串联，重新接在原电路中，则此时L1的亮度与灯丝未断时比较( )A.不变 B.变亮 C.变暗 D.条件不足，无法判断解析：设两灯电阻为R1和R2，外加电压为U，则灯L1消耗的电功率为 ( http: / / www.21cnjy.com ).灯L1断后重新搭接，R1变小，故上式中变量仅是R1.注意到为常量，故当即时，最小，此时P1最小；当R1变小，则变大，结果P1变小，灯L1变暗.所以，正确的答案是C.
达标检测 A类1.根据电阻定律，电阻率对于温度一定的某种金属来说，它的电阻率( )A.跟导线的电阻成正比 B.跟导线的横截面积成正比C.跟导线的长度成反比 D.由所用金属材料的本身特性决定2.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.将金属丝拉长至4LC.将金属丝对折后拧成一股 D.将金属丝两端的电压提高到原来的4倍3.一段粗细均匀的镍铬合金丝，横截面的直径为d，电阻为R，如果把它拉成直径为的均匀细丝，电阻值将变为（ ）A． B．16R C．256R D． 4.滑动变阻器的原理如图所示，则下列说法中正确的是( )A.若将a、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大B.若将a、d两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值减小C.若将b、c两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值增大D.若将a、b两端连在电路中，则当滑片OP向右滑动时，变阻器的阻值不变 ( http: / / www.21cnjy.com )5.有一只灯泡的灯丝断了，通过转动灯泡灯丝接通，再接入电源后，所发生的现象及其原因是( )A.灯丝电阻变小，通过它的电流变大，根据P=I2R，电灯变亮B.灯丝电阻变大，通过它的电流变小，根据P=I2R，电灯变暗C.灯丝电阻变小，它两端的电压不变，根据，电灯变亮D.灯丝电阻变大，它两端的电压不变，根据，电灯变暗6. 两根完全相同的金属裸导线A和B，如果 ( http: / / www.21cnjy.com )把导线A均匀拉长到原来的2倍，导线B对折后拧成一股，然后分别加上相同的电压，则它们的电阻之比RA:RB为______，相同时间内通过导体横截面的电荷量之比qA:qB为______B类1.关于材料的电阻率，下列说法中正确的是( )A.把一根长导线截成等长的三段，每段的电阻率是原来的B.金属的电阻率随温度的升高而增大C.纯金属的电阻率较合金的电阻率小D.电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量2.将截面均匀、长为L、电阻为R的金属导线截去，再拉长至L，则导线电阻变为( )A. B. C. D.nR3.两根完全相同的金属裸导线，如果把其 ( http: / / www.21cnjy.com )中一根均匀拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在同一时间内通过它们的电荷量之比为( )A.1:4 B.1:8 C.1:16 D.16:l4.一段长为L，电阻为R的均匀电阻丝，把它拉制成3L长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为 （ ）A．R／3 B．3R C．R／9 D．R5.甲乙两条铜导线质量之比M甲:M乙=4:1,长度之比为L甲:L乙=1:4，则其电阻之比R甲：R乙为 （ ）A．1:1 B．1:16 C．64:1 D．1:646.白炽灯接在220V电源上能正常发光，将其接在一可调电压的电源上，使电压逐渐增大到220V，则下列说法正确的是( )A.电流将逐渐变大 B.电流将逐渐变小C.每增加1V电压而引起的电流变化量是相同的D每增加1V电压而引起的电流变化量是减小的7.有四个阻值为R的电阻全部使用，经过不同组合可以获得不同阻值的等效电阻，下列阻值中可以获得的阻值为( )A.4R B.2R C.R D.0.6R8.已知铜的电阻率小，合金的电阻率 ( http: / / www.21cnjy.com )大，铂的电阻率随温度有明显变化，锰铜合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，则在下列空格处填上合适材料:连接电路的导线用______，电炉的电阻丝用______，电阻温度计用______，标准电阻用______9. 两导线长度之比为1∶2，横截面积之比为3∶4，电阻率之比为5∶6，则它们的电阻之比为______。10.输出电压恒定的电源与一根玻 ( http: / / www.21cnjy.com )璃管中的水银柱组成电路，水银柱中通过的电流为0.1A，今将这些水银倒进另一根玻璃管中，管的内径是原来的2倍.重新与该电源组成电路，则流过水银柱的电流为______.11. 一根长为0.5m的金属丝，横截面积为3.0mm2，在它两端加上0.15V的电压时，通过金属丝的电流为2.0A，求金属丝的电阻率。12. A、B两地相距40km，从A到 ( http: / / www.21cnjy.com )B两条输电线的总电阻为800Ω，若A、B之间某处E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10V，小量程电流表读数为40mA，如图所示，则短路处距A多远
学习反思课题 2.10 实验：测定电池的电动势和内电阻
学习目标 1、通过复习理解闭合电路欧姆定律内容2、通过讨论理解测定电源的电动势和内阻的基本原理，体验测定电源的电动势和内阻的探究过程。3、用解析法和图象法求解电动势和内阻。4、通过交流使学生掌握利用仪器测量电池电动势和内电阻的方法，并通过设计电路和选择仪器，开阔思路，激发兴趣。
学习重、难点 重点 利用图线处理数据难点 如何利用图线得到结论以及实验误差的分析
学法指导 理解和掌握运用实验手段处理物理问题的基本 ( http: / / www.21cnjy.com )程序和技能，具备敢于质疑的习惯、严谨求实的态度和不断求索的精神，培养学生观察能力、思维能力和操作能力，提高学生对物理学习的动机和兴趣。
课前预习 一、实验原理和方法1．画出用电压表、电流 ( http: / / www.21cnjy.com )表加上滑动变阻器来测定电源的电动势和内阻的电路图． 2．画出用电流表、电阻箱测定电源的电动势和内阻的电路图． 3．画出用电压表、电阻箱测定电源电动势和内阻的电路图． 二、数据处理1．计算法：取两组实验中获得的数据，列方程 ( http: / / www.21cnjy.com )：，解得：E＝________________，r＝__________________.为了减小误差，多取几组数据，分别列若干组联立方程，求若干组E和r，最后以电动势的________和内电阻的________作为实验结果．2．图象法：若采用第一种实验电路，在坐标纸上以____________为横坐标、__________为纵坐标建立直角坐标系，根据实验测得的几组数据在坐标系中描点作图
预习评价 1．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2. 如图5所示为闭合回路中两个不同电源的U－I图象，下列判断正确的是( )图5A．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＞I2B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2C．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2D．当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大图63．如图6所示是根据某次实验记录数据画出的U－I图象，下列关于这个图象的说法中正确的是( )A．纵轴截距表示待测电源的电动势B．横轴截距表示短路电流C．根据r＝，计算出待测电源内电阻为12 ΩD．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω4．在测定电池的电动势和内电阻实验的实物连接图中(如图7所示)，电流表和电压表的正接线柱都尚未连接，为了做这个实验，应该把( )图7A．电流表的正接线柱与c点相连B．电流表的正接线柱与b点相连C．电压表的正接线柱与a点相连D．电压表的正接线柱与c点相连
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【课程导学】一、实验原理和方法[问题情境]电池已成为人类生活的亲密伙 ( http: / / www.21cnjy.com )伴，生活中处处需要电池，新旧电池的主要不同是内阻不同．从前面的学习可知伏安法可以测电阻，用欧姆表也可以直接测电阻．而电源的内阻在里面，那又应该怎样测量呢？1．三种测量方案，其原理均遵从什么定律？ 2．第二、三种方案中的可变电阻与第一种方案中的相同吗？ [要点提炼]1．根据具体的实验条件，有下列三种测量 ( http: / / www.21cnjy.com )电路，如图1(1)、(2)、(3)所示分别写出对应的物理关系式：(1)______________；(2)____________；(3)__________．图12．水果电池不太稳定，也可改为测量干电池的电动势和内阻， ______(填“新”或“旧”)干电池的内阻较大，容易测量．[问题延伸]恰当选择实验器材，照电路图连好实验器材，使开关处于________状态且滑动变阻器的滑动触头滑到使接入电阻值________的一端．二、数据处理[问题情境]我们都有这样的体会：手电筒内的电池用久了，灯泡的亮度会下降；收音机、录音机内的电池用久了，声音会变小，这是什么原因呢？1．用两组I和U的数据，解方程组就可以算出电池的电动势E和内阻r.这样做虽然简单，但有什么缺点？ 2．描点作图时，为便于研究问题，画出的图象是直线好，还是曲线好？ [要点提炼]1．数据处理的方法可用以下两个方法，________法和________法．2．用图象法处理实验数据时，建立合适的坐标系，使画出的图象尽量是直线，如________图象．[问题延伸]干电池内阻较小时路端电压U的变化也 ( http: / / www.21cnjy.com )较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U－I图象时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)．此时图线和横轴的交点不再是__________，但纵轴的截距仍然是电池的__________，直线斜率的绝对值||照样还是电池的____________.【范例精析】例1在测干电池的电动势和内电阻的实验中，图有甲、乙两个可供选择的电路，应选用甲电路进行实验，实验中误差的来源是电流表 读数比实际值偏大，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是 1.5 V，内电阻是0.75 。 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )解析本实验中，电压表应测路端电压U，电流表应测通过电源的电流I，根据U=E-Ir，来确定电动势E和内阻r，甲、乙两个电路都存在系统误差，对甲电路，电流表读出的不是通过电源的电流I，而通过电源电流I和电压表上电流IV=之和，即U=E-（I+）·r，即误差来自电压的分流。对乙电路，电压表读出的不是路端电压U，而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和，即U+IRA=E-Ir，即误差来自电流表的分压，由电源的内阻一般都较小，电压表的分流作用影响较小，故采用甲电路。给出的图象是电源的外特性曲线，将给出图线向两方延长和U轴的交点即为电动势，而此直线斜率的绝对值为内阻。答案：甲，电流表，大，1.5V， 0.75。例2某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围0～20Ω，连接电路的实物图如实验图10-7所示． ( http: / / www.21cnjy.com )(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是：_____________________．A．滑动变阻器，不起变阻作用 B．电流表接线有错C．电压表量程选用不当 D．电压表接线有错(2)画出这个实验的正确电路图．解析要正确连好实物图，首先应确定电 ( http: / / www.21cnjy.com )流表的内外接法，变阻器的连接方式以及各电表的量程．其次应注意以下事项：①各电表的正、负极性；②开关是否在干路上；③各导线两端都应接在接线柱上，而不能在导线中间出现分叉；④开关闭合前变阻器滑动触头应处于恰当位置；⑤各条连线均应连成一般曲线，而不能连成折线，不能相交且要尽量节省导线；⑥先画电路原理图，后连接实物图，可避免出错。在本题中变阻器要起变阻的作用，必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端上，故图中变阻器起不到变阻的作用，故选A．电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后 ( http: / / www.21cnjy.com )，要特别注意“＋”“－”接线柱是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“＋”“－”接线柱出现错误，故选B．干电池的电动势为1.5V，电压表量程适当，故C错．但电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数，故选D．答案：A、B、D 其电路图同例1中的甲图。例3有两只电压表A和B，量 ( http: / / www.21cnjy.com )程已知，内阻不知等于多少，另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少．只用这两只电压表、开关和一些连接用导线，通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程，干电池不允许拆开)．(1)画出你测量时所用的电路图．(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子．解析本题是实验测量设计论 ( http: / / www.21cnjy.com )证类型的考题，依题目所创设的物理情景不难认识到两只电压表不能按通常情况当成理想表处理．实验测量电路的设计，以及与电路相关的物理方程，只能以部分电路、全电路欧姆定律为依据。(1)测量电路如实验图 (a)、(b)所示．(2)设电池电动势为E，内电阻为r，电压表A、B的电阻设为．当电压表A接到电池两端时读数为，据欧姆定律得即． ①A、B串联后接到电池两端时，读数分别为，根据欧姆定律得． ②联立①②，把看成未知数解得
达标检测 A类1、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，为使实验效果明显且不易损坏仪器，应选择下列哪种电源为好（ ）A、内阻较大的普通干电池 B、内阻较小的普通蓄电池C、小型交流发电机 D、小型直流发电机2、图所示为《测定电源电动势和内阻》的电路图，下列说法中正确的是（ ）A、该电路图有错误，缺少一只与电流表相串联的保护电阻B、用一节干电池做电源，稍旧电池比全新电池效果好C、几节相串联的干电池比单独一节干电池做电源效果好D、实验中滑动变阻器不能短路3、为了测出电源的电动势和内阻，除待测电源和开关、导体以外，配合下列哪组仪器，可以达到实验目的：（ ）A、一个电流表和一个电阻箱B、一个电压表、一个电流表和一个滑动变阻器C、一个电压表和一个电阻箱D、一个电流表和一个滑动变阻器4、在《测定电源电动势和内阻》的实验中，进行数据处理时的作图，正确做法是（ ）A、横坐标I的起点一定要是零 B、纵坐标U的起点一定要是零C、使表示实验数据的点尽可能地集中在一边使表示实验数据的点尽可能地布满整个图纸5、用电压表、电流表测定a、b两节干电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb时，画出的图线如图所示，则由此图线可知（ ）A、Ea＞Eb 、ra＞rb B、Ea＞Eb 、ra＜rb C、Ea＜Eb 、ra＞rb D、Ea＜Eb 、ra＜rb6、如图所示为两个电池的路端电压U随电流I变化的图线，已知图线a∥b，则两个电池的电动势Ea、Eb和内电阻ra、rb的关系是（ ）A、Ea=Eb 、ra=rb B、Ea＞Eb 、ra=rb C、Ea＞Eb 、ra＞rb D、Ea=Eb 、ra＞rb ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )7、如图所示为根据实验数据画出的路端电压U随电流I变化的图，由图线可知，该电池的电动势E= V，电池的内电阻r= 。8、如图所示的电路中，R1、R2为标准 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻，测定电源电动势和内电阻时，如果偶然误差可以忽略不计，则电动势的测量值 真实值，内电阻的测量值 真实值，测量误差产生的原因是 。 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )9、在用伏安法测电池电动势和内电阻的实 ( http: / / www.21cnjy.com )验中，若线路器材接触良好，某同学按实验图10-11连接好电路合上开关以后，发现电流表示数很大，电压表示数为零，移动滑动变阻器的触头，两电表的示数均无变化，产生这样的故障的原因是 ；又若在实验中出现两电表的示数正常，但移动变阻器触头时，两电表的示数不变化，产生这样的故障原因是 。B类1、如图所示是根据某次实验记录的数据画出的U—I图线，关于此图线，下列的说法中正确的是：（ ）纵轴的截距表示电源的电动势，即E＝3.0V横轴的截距表示电源的短路电流，即I短＝0.6A电源的内阻r＝5Ω电源的内阻r＝1.0Ω2、在测量电池的电动势和内阻的实验 ( http: / / www.21cnjy.com )中，电源的电动势约为6V，内阻约为0.5Ω，电流表的内阻为0.5Ω，电压表的内阻为6kΩ。为了减小实验的误差，应当采用的电路是如图所示中的：（ ）3、下面给出的用伏安法测电池的电动势和内阻的数据处理方法中，既能减小偶然误差，又直观简便的方法是：（ ）A、测出两组I和U数据，代入方程组，求出E和rB、测出多组I和U数据，代入方程求出几组E和r，最后求出平均值C、测出多组I和U数据，画U—I图线，根据图线求出E和rD、测出多组I和U数据，分别求出I和U的平均值，然后代入公式求出E和r4、在测电源电动势和内阻的实验中，用电源、电阻箱、电压表连成如实验图10-13所示电路．一位同学记录的6组数据见下表： ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )R/Ω2.03.06.0101520U/V1.301.361.411.481.491.50试根据这些数据在坐标纸上选择适当的坐标轴 ( http: / / www.21cnjy.com )，并在实验图10-14的方格纸上画出图线，根据图线读出电源的电动势E=_ __V，求得电源的内阻r=__ _Ω。
学习反思课题 2.2 电动势
学习目标 通过类比的方法使学生加深对电源及电动势概念的理解。 2、通过小组讨论、举例分析理解电动势的的概念及定义式。知道电动势是表征电源特性的物理量。3、通过例题从能量转化的角度理解电动势的物理意义。
学习重、难点 重点：电动势的的概念难点：对电源内部非静电力做功的理解
学法指导 从功和能的角度理解非静电力。
课前预习 1．电源之所以能维持外电路中稳定的电流，是因为它 ( http: / / www.21cnjy.com )有能力把来到__________________极的正电荷经过电源________________部不断地搬运到__________极．2．在电源内要使正电荷向正极移动，就一定要有________力作用于电荷才行．在这个过程中，电源使电荷的电势能________．3．在电池中，非静电力是__ ( http: / / www.21cnjy.com )________，它使__________能转化为____________能；在发电机中，非静电力是__________，它使__________能转化为____________能．从能量转化的角度看，电源是通过__________力做功把__________能转化为________能的装置．4．电动势的定义：在电源内部，非静电力 ( http: / / www.21cnjy.com )所做的功W与被移送的电荷量q的比值叫做电源的电动势，即E＝________，其单位是________．电动势在数值上等于非静电力把________电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．5．电动势由电源中__________的特性决定，跟电源的体积__________，也跟外电路________．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________.
预习评价 1．下列关于电源的说法中，正确的是( )A．电源向外提供的电能越多，表示电动势越大B．电动势表示电源将单位正电荷从负极移动到正极时非静电力所做的功C．电源的电动势与外电路有关D．在电源内从负极到正极电势升高2．关于电源的电动势，下列说法正确的是( )A．电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量B．电动势在数值上等于电路中通过1 C的电荷量时电源提供的能量C．电源的电动势跟电源的体积有关，跟外电路也有关D．电动势有方向，因此电动势是矢量3．铅蓄电池的电动势为2 V，这表示( )A．电路中每通过1 C的电荷量，电源就把2 J的化学能转化为电能B．铅蓄电池两极间的电压为2 VC．铅蓄电池在1 s内将2 J的化学能转化为电能D．铅蓄电池将化学能转化为电能的本领比一节普通干电池(电动势为1.5 V)的大
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【课程导学】一、电源的理解[问题情境]电源的种类比较多，干电池、蓄电池、充电锂 ( http: / / www.21cnjy.com )电池、发电机等都是电源，目前南京大学材料系的“概念电池”已正式进入南京高科技转化市场，它只需要接受阳光，便可以像植物的光合作用一样捕捉其中的能量，进而产生电能．那么，电池都是怎样工作的呢？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？ [要点提炼]1．在电源内部，静电力对形成电流的电荷的定向移动起阻碍作用，正是________力的存在，使电源能维持这一运动．2．电源通过非静电力做功，使电荷的______能增加了．二、电动势[问题情境]下面是一块手机上使用的锂离子电池上面的几个数 ( http: / / www.21cnjy.com )据：“电压：3.7 V 容量：900 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？ [要点提炼]1．电动势的定义式是______________________．2．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，而电压则是描述导体把电能转化为______本领大小的物理量.【范例精析】例1、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它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在电源内部,存在由正极指向负极的 ( http: / / www.21cnjy.com )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,正是通过非静电力做功,实现了其它形式的能转化为电能。这种本领的大小，用电动势描述，电动势是由电源内的非静电力决定，与外电路无关。答案BC
达标检测 A类1、关于电源电动势E的下列说法中错误的是：（ ）A、电动势E的单位与电势、电势差的单位相同，都是伏特VB、干电池和铅蓄电池的电动势是不同的C、电动势E可表示为E=可知，电源内非静电力做功越多，电动势越大D、电动势较大，表示电源内部将其它形式能将电能转化为电能的本领越大B类1、下列关于电动势的说法中，正确的是（ ）A、电动势就是电势差，也叫电压，单位VB、电动势大的电源做功一定多C、电动势大的电源做功一定快D、电动势的大小等于非静电力把1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功
学习反思课题 2.11 简单的逻辑电路
学习目标 1、通过自学能说出数字电路和模拟电路的概念，及数字电路的优点。2、能说出“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。3通过交流、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用
学习重、难点 重点 三种门电路的逻辑关系。难点 数字信号和数字电路的意义。
学法指导 结合实例加强对逻辑电路的理解与应用。
课前预习 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．二、“与”门1．逻辑关系：一个事件的________同时满足时事件才能发生．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1.3．真值表“有”用“1”表示，“没有”用“0”表示．输入输出ABY000010100111三、“或”门1．逻辑关系：某事件发生有几个条件，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1.3．真值表输入输出ABY000011101111四、“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______．3．真值表输入输出AY0110五、集成电路1．构成：以半导体材料为基片，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.
预习评价 十字路口的红绿灯的关系是------------。楼梯过道中的电灯往往采用如图电路控制，设高电压为“1”，底电压为“0”，试讨论灯泡L的亮暗情况，并列出真值表ABY
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【课程导学】一、“与”门[问题情境]图1如图1所示，两个开关A、B串联起来控 ( http: / / www.21cnjy.com )制同一灯泡L，显然，只有A“与”B同时闭合时，灯泡L才会亮．在这个事件中，A、B闭合是条件，灯泡L亮是结果．那么它们体现了什么逻辑关系呢？1．什么是“与”逻辑关系？ 2．什么是“与”门？ [要点提炼]1．如果一个事件的几个条件都满足后，该事件才能发生，这种逻辑关系叫做“______”逻辑关系．2．具有“与”逻辑关系的电路称为“________”门电路．[问题延伸]1．数字信号的图形特征是________，模拟信号的图形特征是______．2．如何确定逻辑“1”和“0”？“1” ( http: / / www.21cnjy.com )和“0”是分别代表两种________(填“相同”、“相反”或“相似”)状态的代码，例如开关断开代表“0”状态，接通代表“1”状态．二、“或”门[问题情境]图2如图2所示，两个开关A、B并联，控制同一灯泡Y，在这个电路中，A“或”B闭合时，灯泡Y就亮．它们体现了什么逻辑关系？1．什么是“或”逻辑关系？ 2．什么是“或”门？ [要点提炼]1．如果几个条件中，____________条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系．2．具有“或”逻辑关系的电路叫做“________”门．三、“非”门[问题情境]如图3所示，当开关A接通时，灯泡Y被短路而不亮；当开关A断开时，灯泡Y是通路而被点亮．这体现了什么逻辑关系？图31．什么是“非”逻辑关系？ 2．什么是“非”门？ [要点提炼]1．输出状态和输入状态__________的逻辑关系，叫做“非”逻辑关系．2．具有“非”逻辑关系的电路叫做“________”门．【范例精析】例1 现在的银行系统都设有自动取款机，请你分析一下自动取款过程中的事件与条件之间体现了一种怎样的逻辑关系？变式训练1 从北京到上海，就现在的地面交通来说，一般通过哪些途径来实现？请你分析一下其中的事件与条件，它们体现了哪一种逻辑关系？例2 在如图4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( )图4A．1和0 B．0和1C．1和1 D．0和0
达标检测 A类1.教室前门共有三把钥匙，这三 ( http: / / www.21cnjy.com )把钥匙之间的关系是---------逻辑关系。请写出逻辑符号以及真值表（钥匙存在为“1”，不存在为“0”，门打开为“1”，未打开为“0”）。钥匙结果ABCY2.请试着写出如图中A、B、C及Y的真值表 ( http: / / www.21cnjy.com )一个与门的输出端与一个非门的输入端相连形成一个与非门，如图（1）所示。已知输入A、B的波形如图（2）所示，试画出Y的波形图 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )B组如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，，低温时电阻值很大，高温时电阻很小，R是一个阻值较小的分压电阻。要做到低温时电铃不响，火警时产生高温，电铃响起。在图中虚线处应接入怎样的元件？为什么温度高时电铃会被接通？为了提高该电路的灵敏度，即报警温度调得稍抵些，R的值应大一些还是小一些？ 如图所示为三个门电路符号，下列判断正确的是 ( http: / / www.21cnjy.com )甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门 甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门 甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门如图所示是一个温度报警电路，R1为热敏电阻，R2为可变电阻，是斯密特触发器，为蜂鸣器，（1）请你说明工作原理，（2）怎样能够使热敏电阻在感测到更高的温度时才报警？ ( http: / / www.21cnjy.com )如图所示为热水系统的恒温器电路，当温度 ( http: / / www.21cnjy.com )低时，热敏电阻的电阻很大，温度高时，热敏电阻的电阻就很小。只有当热水器中有水或水的温度低时，发热器才会开启并加热，反之，便回关掉发热器。图中虚线框中应接入一个什么逻辑电路？为将水温调高一些，应如何改变可变电阻的阻值？
学习反思课题 2.7 闭合电路的欧姆定律
学习目标 1通过预习能够推导出闭合电路欧姆定律及其公式，能说出电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。2、通过实验理解路端电压与负载的关系，说出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、通过分析和实验掌握电源断路和短路两种特殊情况下的特点。说出电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。4、熟练应用闭合电路欧姆定律解决有关的电路问题。5、通过讨论理解闭合电路的功率表达式，说出闭合电路中能量的转化
学习重、难点 重点1、推导闭合电路欧姆定律，应用定律进行有关讨论。2、路端电压与负载的关系难点 路端电压与负载的关系
学法指导 通过图像来分析实验。
课前预习 一、闭合电路的欧姆定律1．闭合电路：只有用导线把电源、用 ( http: / / www.21cnjy.com )电器连成一个____________电路，电路中才有电流．用电器、导线组成____________，电源内部是__________．在外电路中，正电荷在恒定电场的作用下由____________移向____________；在电源内部，非静电力把正电荷从____________移到________．电路中________定向移动的方向就是电流的方向．在外电路中沿电流方向____________降低．2．能量转化和守恒：在闭合电路中，非静电力做的功等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和．3．闭合电路的欧姆定律：(1)内容：闭合电路的电流跟电源的________成正比，跟内、外电路的________之和成反比 .(2)公式表示：①I＝；②E＝I(R＋r)；③E＝U外＋U内．(3)适用条件：①②两式适用于________电路，③式适用于一切电路．二、路端电压与负载的关系1．路端电压：就是________，也可以理解为电源两极间的电压．2．负载：电路中，消耗电能的元件常常称为负载．负载变化时，电路中的电流就会变化，路端电压也随之变化．3．路端电压随负载的变化：U＝E－Ir，或U＝E－r.(1)当R增大时，U______________；(2)R减小时，U__________；(3)当r＝0时，U不随________的变化而变化，这种电源称为理想电源；(4)当R＝0时，这种情况叫________，I＝，由于电源内阻一般很小，故电路中的电流会很大，会导致烧毁电源甚至引起火灾，绝对不允许将电源正负极用导线直接连在一起；(5)当R→∞时，这种情况叫________，此时路端电压等于________.
预习评价 1．一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内电阻r为( )A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 ΩC．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω2. 如图7所示，电源电动势为E，内阻为r.当逐一闭合开关，接入灯泡增多时，以下说法正确的是( )图7A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗B．灯多时各灯两端的电压较低C．灯多时通过电源的电流较大D．灯多时通过各灯的电流较大3. 如图8所示，A灯和B灯都未正常发光，当滑动变阻器R的滑片P向上滑动时，两灯亮度的变化是( )图8A．A灯变亮，B灯变亮B．A灯变暗，B灯变亮C．A灯变暗，B灯变暗D．A灯变亮，B灯变暗4．如图9所示为某一电源的U－I曲线，由图可知( )图9A．电源电动势为2 VB．电源内电阻为 ΩC．电源短路时电流为6 AD．电路路端电压为1 V时，电路中电流为5 A
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【课程导学】一、闭合电路的欧姆定律[问题情境]用电压表分别测量新干电池和旧干电池两极 ( http: / / www.21cnjy.com )的电压(近似等于电动势)，你有什么发现？若将新干电池和旧干电池分别对同一规格的小灯泡供电，灯泡的亮度有何不同？怎样解释这一现象？1．闭合电路由哪两部分组成？ 2．推导：闭合电路的欧姆定律． [要点提炼]1．在外电路中，沿电流方向电势______________．2．闭合电路的欧姆定律： [问题延伸]电源两端的电势差可以这样 ( http: / / www.21cnjy.com )理解，把电源看做两部分，一部分是理想的电源，电动势为E，另一部分是电源的内电阻r，沿着电流的方向，经过理想电源电势就升高一个电动势E，经过内电阻电势就降低一个Ir，则电源两极间的电压为______________．二、路端电压与负载的关系[问题情境]大家几乎都注意过这种现象，傍晚是每 ( http: / / www.21cnjy.com )一天的用电高峰时段，灯光较暗，而夜深人静时，若打开灯的话，灯光特别亮；在家用电器使用中，如夏季打开空调后，你会发现灯泡会变暗，而关掉空调后灯泡又会马上亮起来，这是为什么呢？1．什么是负载？ 2．试分析：当外电阻R增大时，路端电压如何变化？ [要点提炼]1．路端电压与外电阻的关系：当外电阻增大时，路端电压______；当外电阻减小时，路端电压______．2．路端电压与电流的关系图1对纯电阻电路有：U＝E－ ( http: / / www.21cnjy.com )Ir，对给定的电源，电动势和内电阻为定值，所以路端电压与电流是线性关系，如图1所示，图象表达：U轴截距是________________，I轴截距等于__________，直线的斜率等于____________．3．外电路断开时，路端电压等于____________，外电路短路时，电路中的电流等于____________(表达式).【范例精析】例1如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5，限流电阻R0为3，若电压表的示数为3V，试求：⑴电源的功率和电源的输出功率⑵电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率解析⑴在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=电源的总功率：P总=EI=6W由能量转化和守恒定律得：P输出=P总-Pr=6-12×0.5=5.5W⑵电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P输出- PO=5.5-3=2.5W有PM=P机+PMr得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W例2如图所示的电路中，R1和R2是 ( http: / / www.21cnjy.com )定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率 （ ）一定是逐渐减小有可能逐渐减小有可能先变小后变大一定是先变小后变大解析R1为定值电阻，由P1=I2 ( http: / / www.21cnjy.com )R1可知R1消耗功率由干路电流I决定，而干路电流的变化则由R、R2部分电路总电阻变化引起，设该部分的总电阻为RP，则RP=由极限定理可得：Rap+R2+RPb=R+R2=定值当（Rap+R2）=RPb时，（Rap+R2）·RPb=最大值此时RP最大。讨论：若R≤R2，则P在向上移动过程中，RP一定减小。由闭合电路欧姆定律I=一定增大，R1消耗变大。若R＞R2，则P在向上移动过程中，RP先变大，当取得最大值后，RP再减小，这样回路中电流先变小，再变大，R1消耗的功率也先变小，再变大。答案C例3如图所示的电路中，R1、R2均 ( http: / / www.21cnjy.com )为定值电阻，且R1＝10Ω，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：⑴电源的电动势和内电阻；⑵定值电阻R2的阻值；⑶滑动变阻器R3的最大值；⑷上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。解析⑴由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入和得E=16+0.2r E=4+0.8r 联立解得E=20V r=20⑵当R3的滑键自左向右滑时 ( http: / / www.21cnjy.com )，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。R2=⑶当滑键在最左端时，其阻值最大 ( http: / / www.21cnjy.com )，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R总=又R总=代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300⑷当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由 ( http: / / www.21cnjy.com )UR1=E-I（R2+ r）知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。当R3=300时，I=此时R1两端的电压为：U1=I·则R1消耗的最大功率为P1m=又当R外=r时，电源输出功率最大，即有Pm=
达标检测 A类1、若用E表示总电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式⑴U/=IR ⑵U /=E-U ⑶E=U+Ir ⑷I=E/(R+r) ⑸U=ER/(R+r) ⑹U=E+Ir上述关系式中成立的是（ ）A、⑴⑵⑶⑷ B、⑵⑶⑷⑸ C、⑶⑷⑸⑹ D、⑴⑶⑸⑹2、下列关于闭合电路的说法中，错误的是（ ）电源短路时，电源的内电压等于电动势电源短路时，路端电压为零电源断路时，路端电压最大电源的负载增加时，路端电压增大3、单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（ ）电流强度的大小，且与电流强度的平方成正比 电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比 4、如图所示A灯与B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是（ ）A、A灯变亮，B灯变亮 B、A灯变暗，B灯变亮C、A灯变暗，B灯变暗 D、A灯变亮，B灯变暗 ( http: / / www.21cnjy.com ) ( http: / / www.21cnjy.com )5、在图所示的电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时（ ）A、电流表示数变大，电压表示数变小 B、电流表示数变小，电压表示数变大C电流表和电压表示数都变小 D电流表和电压表示数都变大6、如上图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，则下列说法中正确的是：（ ）A、电流表的读数变小了，电源的内阻为10ΩB、电流表的读数变大了，电源的内阻为20ΩC、电流表的读数变大了，电源的内阻为2ΩD、由于不知道电流表的具体读数，因此无法计算电源的内阻7、电动势为3V、内电阻为1的电源只给一个额定电压为3V的小灯泡供电，若小灯泡两端的实际电压为2.5V，忽略温度对灯泡电阻的影响，则此时小灯泡的实际功率是 W，小灯泡的额定功率是 。8、如图所示电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：电流表A1的读数将 电流表A2的读数将 电流表A3的读数将 电压表V1的读数将 电压表V2的读数将 电压表V3的读数将 9、如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=2，R1=28，R2=30，R3=60，电容C=4×10-8F，试求：⑴开关S断开和闭合时电容器所带电量之比⑵开关S闭合后通过R3的电量 ( http: / / www.21cnjy.com )10、有一电动势为30V、内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。 11、手电筒的两节干电池用了很久后， ( http: / / www.21cnjy.com )小灯泡只能发出很微弱的光了。把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节干电池两端的电压都很接近于1.5V，把它们装入电子钟里，电子钟能正常工作，试用闭合电路欧姆定律来解释这个现象。B类1、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况是：（ ）A、A、B、C三灯都变亮B、A、B灯变亮，C灯变暗C、A灯变亮， B、C灯变暗D、A、C灯变亮，B灯变暗2、在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：（ ）V变大、A1变大、A2变小V变大、A1变小、A2变大V变小、A1变大、A2变小V变小、A1变小、A2变大3、一个电源对外电路负载 ( http: / / www.21cnjy.com )电阻R供电，电源电动势为E，内阻为r，要让负载电阻R获得尽可能大的电压，R和r的大小关系为 ；要使R中的电流尽可能大，R和r的大小关系为 ；要使R消耗的功率尽可能大，R和r的大小关系为 。4、如图所示电路，变阻器 ( http: / / www.21cnjy.com )R1的最大值为4Ω，此时它的有效电阻为2Ω，定值电阻R2＝6Ω，电源内阻r＝1Ω。当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光。求：⑴电灯的电阻；⑵当开关断开时，要使灯仍能正常发光，R1的滑片应当移到什么位置？并求出此时电源的输出功率和电源的效率？
学习反思
