课件68张PPT。章 末 整 合电路中局部的变化会引起整个电路电流、电压、电功率的变化，“牵一发而动全局”是电路问题的一个特点．
1．电路动态分析的基本方法
(1)分析电路，弄清电路的连接关系，各电表所测的对象．明确变阻器阻值的变化情况；直流电路的动态分析(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)确定支路两端的电压如何变化以及通过各支路的电流如何变化．3．其他方法
(1)极限法：即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．
(2)特殊值法：对于某些双臂环路问题，可以采取代入特殊值去判定，从而找出结论．【例1】 如图2－1所示，电源电动势为E，内阻为r，平行板电容器两金属板水平放置，开关S是闭合的，两板间一质量为m、电荷量为q的油滴恰好处于静止状态，G为灵敏电流计．则以下说法正确的是( )图2－1A．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴向上加速运动，G中有从b到a的电流
B．在将滑动变阻器滑片P向下移动的过程中，油滴向下加速运动，G中有从b到a的电流
C．在将滑动变阻器滑片P向上移动的过程中，油滴仍然静止，G中有从a到b的电流
D．在将S断开后，油滴仍保持静止状态，G中无电流通过解析：滑片P向上移动，接入电路的电阻增大，总电阻增大，根据闭合电路欧姆定律可知，干路电流减小，因U并＝E－I(r＋R1)，可知电容器极板电压变大，油滴受到的电场力增大，油滴向上运动，极板电压变大，说明电容器充电，G中电流方向从b到 a，A正确；B、C错误；将S断开后，电容器放电，G中有电流，电压减小，电场力减小，油滴向下运动，D错误．
答案：A1．电功与电热比较表电路中的能量转化与守恒问题2.如何处理含有电动机的电路
对于含有电动机的电路，不能简单地理解成它一定是一个非纯电阻电路，要从纯电阻电路和非纯电阻电路在能量转化的不同上加以区分，直流电动机两端加上电压以后，若电动机转动则有电能转化为机械能，此时的电路为非纯电阻电路，部分电路的欧姆定律不适用．若电动机不转，则没有电能转化为机械能，此时损失的电能全部转化为内能，这时的电路是纯电阻电路．因此，分析电路问题时，要重视从能量的角度出发，这样会感到思路清晰，解题当然就很顺利了．3．电源输出功率与外电阻的关系
纯电阻电路中，当电源内外电阻相等时，电源的输出功率最大，当外电阻大于内电阻时，随着外电阻的增大，电源输出功率将减小，当外电阻小于内电阻时，随着外电阻的增大，电源输出功率将增大．【例2】 汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗．如图2－2所示，在打开车灯的情况下，电动机未启动时电流表读数为10 A，电动机启动时电流表读数为58 A．若电源电动势为12.5 V，内阻为0.05 Ω，电流表内阻不计，则因电动机启动，车灯的电功率降低了( )A．35.8 W B．43.2 W
C．48.2 W D．76.8 W1．电流表和电压表
学生实验中用的直流电流表的量程有0～0.6 A和0～3 A，内阻一般为几欧；直流电压表的量程有0～3 V和0～15 V.对电流表、电压表、多用电表的认识及使用3．读数方法
电流表、电压表(包括刻度尺、弹簧秤等)最小刻度是10分度的，要求读到最小刻度后再往下估读一位(估读的这位是不可靠数字，但却是有效数字不可缺少的组成部分)．
所谓10分度，就是将间距10、1或0.1等分别等分成10份，即最小刻度(最小的一个小格的刻度值)分别为1、0.1或0.01等．
凡是最小刻度不是10分度的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不再往下估读．例如量程为15 V的电压表最小刻度为0.5 V，不是10分度，只需读到0.1 V这一位．4．多用电表
(1)欧姆表对电阻的测量是通过测量电流值转换而得到的，因此欧姆表的刻度盘与电流表、电压表不同，左侧(I＝0)是电阻无穷大，右侧(电流满偏)是电阻的零刻度．
①在欧姆表内部，电源与表头串联，使用中为了使电流从红表笔流入从黑表笔流出，红表笔连接内部电源的负极，而黑表笔连接内部电源的正极，这与电流表、电压表红黑表笔的连接相反．
②当欧姆表改变量程后，电表内阻发生变化，因此每次改变量程后，都必须调节欧姆调零旋钮进行重新调零，使用中合理选择量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近．③使用欧姆挡操作要点口诀：
开关扳到欧姆挡，估计阻值选量程；
正负表笔相碰对，转动旋钮调好零；
接入待测电阻后，金属测棒手莫碰；
从右向左读示数，阻值还需倍率乘；
每次换挡都调零，这条牢牢记心中；
用完拔出两表笔，选择开关空挡停．(2)电表的量程和倍率
①多用电表测电压、电流时，选择开关指的是量程．
②多用电表测电阻时，选择开关指的是倍率，指针指向的刻度乘以相应的倍数，才是欧姆表的读数．所乘的相应倍数即为欧姆表的量程．【例3】 如图2－3所示为一多用电表，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(图中未画电阻)．已知阻值分别为R1＝60 Ω，R2＝470 kΩ，下面提出了在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组值和符合多用电表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上．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 1 000
F．将两表笔分别接到R1的两端，读出R1的阻值，随后立即断开G．将两表笔分别接到R2的两端，读出R2的阻值，随后立即断开
H．两表笔短接，调节Q使表针对准电阻挡刻度盘上的0，随后立即断开
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)：__________________________________.电阻的测量(2)电流表的两种不同接法(RA为电流表内阻，RV为电压表内阻)②试触法
如图2－4所示，空出电压表的一个接头S，然后将S分别与a、b试触一下，观察电压表和电流表的示数变化情况：若电流表示数有显著变化，说明电压表的分流作用较强，即Rx是一个高值电阻，应选用内接法，S应接b测量；若电压表示数有显著变化，说明电流表的分压作用较强，即Rx是一个低阻值电阻，应选用外接法，S应接a测量．2．替代法
将待测电压表或电流表看成是一个电阻，与另一个电流表串联，同时使用一个单刀双掷开关，将开关接到一个电阻箱．使待测电表与电阻箱先后与另一电流表串联．调节电阻箱使两次电流表示数不变，则电阻箱的读数应等于电表的内阻．此法对电流表、电压表均可．电路如图2－5所示．答案：(1)20% (2)5%实验仪器的选择及实物连接(3)操作性：选用滑动变阻器时，应考虑使供电电压的变化范围既能满足实验要求，还应便于调节，滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线，否则不便于操作．
(4)灵活性：实验时没有量程合适的电表则可变通．已知内阻的电流表可作电压表使用，已知内阻的电压表可作电流表使用．2．如何进行实物图连接？
(1)画出实验电路图并分析各元件的连接方式，明确电表量程．
(2)画线连接各元件，一般先从电源正极开始，到开关，再到滑动变阻器等，按顺序以单线连接方式将主电路中要串联的元件依次串联起来，然后再将要并联的元件并联到电路中．
(3)电压表应并联，电流表应串联，且电流应由电表正极流入，负极流出．
(4)变阻器触头的初位置应保证电路中用电器安全，即保证加在用电器两端的电压应尽量小．
(5)连线过程中不要交叉，而且所有连线必须连接到接线柱上．【例5】 用一段长为80 cm的金属丝做“测定金属的电阻率”的实验．
(1)用多用表粗测电阻丝的电阻，结果如图2－7所示，由此可知电阻丝电阻的测量值约为________ Ω.(3)在用电压表和电流表测金属丝的电阻时，提供下列供选择的器材：
A．直流电源(电动势约为4.5 V，内阻很小)
B．电压表(量程0～3 V，内阻约3 kΩ)
C．电压表(量程0～15 V，内阻约15 kΩ)
D．电流表(量程0～0.6 A，内阻约0.125 Ω)
E．电流表(量程0～3 A，内阻约0.025 Ω)
F．滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，最大允许电流1 A)
G．滑动变阻器(阻值范围0～200 Ω，最大允许电流2 A)
H．开关、导线要求有较高的测量精度，并能测得多组数据，在供选择的器材中，电流表应选择___________，电压表应选择________，滑动变阻器应选择________．(填字母代号)答案：(1)6 (2)0.933～0.936 (3)D B F (4)见下图(连成分压电路正确的同样给分)1．游标卡尺的使用
(1)10分度的游标卡尺
游标上相邻两个刻度间的距离为0.9 mm，比主尺上的相邻两个刻度间距离小0.1 mm.读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出0.1毫米位的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，0.1毫米位就读几．其读数准确到0.1 mm.游标卡尺、螺旋测微器的使用(2)20分度的游标卡尺
游标上相邻两个刻度间的距离为0.95 mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.05 mm.读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.05 毫米．其读数准确到0.05 mm.(3)50分度的游标卡尺
游标上相邻两个刻度间的距离为0.98 mm，比主尺上相邻两个刻度间距离小0.02 mm.读数时先从主尺上读出厘米数和毫米数，然后用游标读出毫米以下的数值：游标的第几条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数就是几乘0.02 毫米．其读数准确到0.02 mm.如图2－10中被测圆柱体的直径为2.250 cm.(2)螺旋测微器的原理
测微螺杆P与固定刻度S之间的精密螺纹的螺距为0.5 mm，即旋钮K每旋转一周，P前进或后退0.5 mm，而可动刻度H上的刻度为50等分，每转动一小格，P前进或后退0.01 mm.即螺旋测微器的精确度为0.01 mm.读数时误差出现在毫米的千分位上，因此，螺旋测微器又叫千分尺．
(3)读数：测量时被测物体长度的整数毫米数由固定刻度读出，小数部分由可动刻度读出．
测量值(毫米)＝固定刻度数(毫米)(注意半毫米刻线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(毫米)．解析：(1)该游标卡尺为20分度的游标卡尺．读数时先从主尺上读出104毫米，游标尺的第0条刻线跟主尺上某一条刻线对齐，毫米以下的读数为0乘0.05毫米等于0，两者相加为104.00毫米．
(2)螺旋测微器读数为：9 mm＋21.2×0.01 mm＝9.212 mm.
答案：(1)104.00 mm (2)9.212 mm【例1】 在电源电压不变的情况下，为使正常工作的电热器在单位时间内产生的热量增加一倍，下列措施可行的是( )
A．剪去一半的电阻丝
B．并联一根相同的电阻丝
C．串联一根相同的电阻丝
D．使电热器两端的电压增大一倍忽略用电器的额定功率正确解析：将电阻丝剪去一半后，其额定功率减小一半，虽然这样做在理论上满足使热量增加一倍的要求，但由于此时电阻丝实际功率远远大于额定功率，因此电阻丝将被烧坏，故只能选B.
答案：B纠错心得：上述解答的错误在于忽略了每根电阻丝都有一定的额定功率这一隐含条件，没有认识到用电器电阻的变化会导致额定功率变化的事实．【例2】 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图2－14所示，P为图线上一点，PN为图线在P点的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，则下列说法中正确的是( )对伏安特性曲线的意义不明确课件31张PPT。1 电源和电流1．在初中我们学习了物理学中用每秒通过导体某一横截面的电荷多少来表示________的大小．电路中电流的大小需要用________测量．精彩回眸电流电流表2．(双选)图2－1－1所示是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路．在迅速增大电容器两极板间距的过程中( )
A．电阻R中没有电流
B．电容器的电容变小
C．电阻R中有从a流向b的电流
D．电阻R中有从b流向a的电流
【答案】BC一、电源
1．电源的定义：电源是不断把________从正极搬运到负极从而维持正负极之间一定______的装置．新知梳理负电荷电势差2．电源的作用
(1)从电荷移动角度看
电源的作用就是移送电荷，维持电源正、负极间有一定的__________，
从而保持电路中有持续电流．电源在内部能把电子从正极A搬运到负极B，如图2－1－2所示．电势差 (2)从能量转化的角度看
搬运电荷的过程就是克服________做功的过程，从而将其他形式的能转化为______．静电力电能二、恒定电流
1．恒定电场
(1)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．
(2)特点：任何位置的__________都不随时间发生变化．电源、导线电场强度2．恒定电流
(1)定义：大小、______都不随时间变化的电流叫恒定电流．
(2)大小：是单位时间内通过导体横截面的电荷量．表示电流强弱程度的物理量．方向电荷量4．单位：______，符号A.其他单位：毫安(mA)、微安(μA).1 A＝103 mA＝106 μA.
5．方向：规定________定向移动的方向为电流方向．
即电流方向与负电荷定向移动的方向相反．
6．电流的测量仪器：________.安培正电荷电流表1．如图2－1－3所示，在NaCl溶液中，正、负电荷定向移动，方向如图所示．若测得2 s内分别有1.0×1018个Na＋和Cl－通过溶液内部的横截面M，试问：溶液中的电流方向如何？电流多大？
【答案】方向由A指向B 0.16 A如图2－1－4所示，AD表示粗细均匀的一段导体l，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q.
AD导体中的自由电荷总数：N＝nlS.
总电荷量Q＝Nq＝nlSq.如何推导出电流的微观表达式I＝nqSv?由此可见，从微观上看，电流决定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．【答案】AC【例1】 关于电流，以下说法正确的是( )
A．通过截面的电荷量多少就是电流的大小
B．电流的方向就是电荷定向移动的方向
C．在导体中，只要自由电荷在运动，就一定会形成电流
D．导体两端没有电压就不能形成电流对电源、电流基本概念的理解解析：根据电流的概念，电流是单位时间通过截面的电荷量，知A项错．规定正电荷定向移动的方向为电流方向，知B项错．自由电荷持续的定向移动才会形成电流，C错，D对．
答案：D (双选)对电源的认识，下列说法正确的是( )
A．电源是为电路提供自由电荷的装置
B．电源的作用是保持导体两端有持续的电势差
C．电源的作用是使绝缘材料体变成导体
D．电源使导体中的自由电子发生定向移动
【答案】BD【例2】 半径为R的橡胶圆环均匀带正电荷，总电荷量为Q，现使圆环绕垂直环所在平面且通过圆心的轴以角速度ω匀速转动，则由环产生的等效电流应有( )
A．若ω不变而使电荷量Q变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍
B．若电荷量Q不变而使ω变为原来的2倍，则电流也将变为原来的2倍C．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变大
D．若使ω、Q不变，将橡胶环拉伸，使环半径增大，电流将变小 铜的原子量为m，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子，今有一根横截面为S的铜导线，当通过的电流为I时，电子定向移动的平均速率为( )等效电流的计算
【例3】 已知电子的电荷量为e，质量为m.氢原子的电子在核的静电力吸引下做半径为r的匀速圆周运动，则电子运动形成的等效电流大小为多少？
解析：本题考查的是等效电流的问题，关键是确定在一段时间内通过某一横截面的电荷量，根据电流的定义式即可算出等效电流的大小．截取电子运动轨道的任一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个横截面的电荷量q＝e，则有：创新拓展反思领悟：对于等效电流的求解问题，一定要找出一段时间内通过某一横截面的电荷量，才能运用电流的定义式求出电流的大小．本题的难点就是确定通过某一横截面的电荷量和时间．课件34张PPT。10 实验：测定电池的电动势和内阻【实验目的】
1．掌握测定电池的电动势和内电阻的方法．
2．掌握用图象法求电动势和内电阻的方法，理解并掌握路端电压U与干路电流I的关系图象(即U－I图象)与纵横坐标轴交点坐标的意义以及图象斜率的意义．精彩回眸一、实验原理
1．伏安法测电动势E和内电阻r
由闭合电路的欧姆定律得：
E＝U＋Ir.
用电压表测得路端电压，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U、I数据，就可以列出两个关于E、r的方程：
E＝U1＋I1r；E＝U2＋I2r.新知梳理联立就可以解出结果，实验电路如图2－10－1所示．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2－10－2所示．二、实验步骤
根据以上原理均可测得电源的电动势和内阻，下面我们以“伏安法测电动势和内阻”的实验原理介绍实验步骤．
(1)确定电流表、电压表的量程，按照电路原理图2－10－1把器材连接好．
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端．
(3)闭合电键，调节滑动变阻器，使电流表有明显示数，读出电压表示数U和电流表示数I，并填入事先绘制好的表格．三、注意事项
在实验时应注意以下四点
(1)电池应选使用过一段时间的半新电池，电流表一般选0～0.6 A挡，电压表一般选0～3 V挡．
(2)闭合开关前，一定把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端．
(3)在电流表有明显示数且稳定后，再读出电压表读数U和电流表读数I.
(4)一般来说电池的电动势和内阻都随着使用时间的增长而变化，实验时不要长时间通电，只是在读数时让电路接通，其他时间要断开电路．2．图象法
可以用作图法来处理实验数据，求出E、r的值．
在坐标纸上，I为横坐标，U为纵坐标，将测出的U、I值对应在坐标中，画出U－I图象，根据闭合电路的欧姆定律U＝E－Ir，可知U是I的一次函数，这个图象应该是一条直线．如图2－10－4所示，这条直线跟纵轴的交点表示电源电动势，这条直线的斜率的绝对值，即为内阻r的值．画U－I图线时，要使较多的点落在直线上或使各点均匀落在直线的两侧，个别偏离较大的点舍去不予考虑，以减小偶然误差．本实验由于干电池内阻较小，路端电压U的变化也较小，这时画U－I图线时纵轴的刻度可以不从零开始，但这时图线和横轴的交点不再是短路电流．用伏安法测E、r时实验器材的选取【例1】 在测定一节干电池(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，滑动变阻器和电压表各有两个供选：
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)(1)电压表应该选___(填“A”或“B”)，这是因为_______．
(2)变阻器应选___(填“C”或“D”)，这是因为_________．
解析：本题主要考查学生对电学仪器的选择．电学仪器的选择最主要的有两条原则：(1)安全，即不能超量程；(2)方便，即便于读数和调节．由于电源电动势约为1.5 V，故选量程为0～3 V的电压表，读数既准确，又方便，D滑动变阻器的额定电流太小，阻值大，调节不方便，故选C变阻器．
答案：B 读数既准确、又方便 C 滑动变阻器D的额定电流太小，最大阻值太大，调节不方便用电流表和电阻箱测E、r【例2】 某同学对实验室的一个多用电表中的电池进行更换时发现，里面除了一节1.5 V的干电池外，还有一个方形的电池(层叠电池)，如图2－10－5所示．该同学想测量一下这个电池的电动势E和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9.999 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(两个量程：一个Ig＝0.6 A，内阻rg＝0.1 Ω；一个Ig＝3 A)和若干导线．(3)描点画图如图所示
1.5(在1.46～1.54间取值均算对)
0.3(在0.25～0.35间取值均算对)【例3】 某同学利用DIS，定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内电阻，实验装置如图2－10－7所示，实验时多次改变电阻箱的阻值，记录外电路的总电阻阻值R，用电压传感器测得路端电压U，并在计算机上显示出如图2－10－8所示的1/U—1/R关系图线a.重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻，得到图2－10－8中的图线b.用电压表和电阻箱测E、r(1)由图线a可知电池a的电动势Ea＝________V，内阻ra＝________Ω.
(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接，则两电池的输出功率Pa_______Pb(填“大于”“等于”或“小于”)，两电池的效率ηa______ηb(填“大于”“等于”或“小于”)．答案：(1)2 0.5 (2)小于 大于创新拓展(1)画出测量电路图．
(2)实验中应测定的物理量是：________________.
(3)以测得的物理量为已知量，导出计算干电池电动势的公式E＝________.反思领悟：当电压跟其他元件串联使用时，电压表本身为一个大电阻，阻值为RV，其示数为电压表两端的电压．本题正是利用了这一点．课件24张PPT。11 简单的逻辑电路1．现在银行系统都设有自动取款机如图2－11－1，请你分析一下自动取款过程中的事件与条件之间的关系．
【答案】两个条件：账号和与账号对应的密码．只有两者同时具备才能取出现金．精彩回眸2．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之间的关系？
【答案】两个条件：乘火车或是乘汽车．两者只要有一个条件具备就能从北京到上海．一、“与”门
1．与逻辑关系，一个事件的几个条件____满足后该事件才能发生．
2．符号 ______________，其中“&”具有“______”的意思，象征A与B两个输入端都是1时，输出端才是1.新知梳理都 与 二、“或”门
1．“或”逻辑关系：几个条件中只要有______条件得到满足，事件就会发生．
2．符号：__________________，其中矩形中的“≥1”象征当______或____________输入端为1时，输出端就是1.一个 1个 多于1个 三、“非”门
1．“非”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 10三种门电路的类比理解特别提醒：(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．A．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”
【答案】C【例1】 在如图2－11－3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逻辑关系的理解及逻辑电路的分析解析：B、D间是“非”门，当输入“0”信号时，输出“1”信号；A、C间是“与”门，A端输入“1”信号与D端“1”信号都作为A、C间输入信号，所以C端输出“1”信号．
答案：C 如图2－11－4所示电路，请说明此电路的逻辑功能．设输出、输入端为高电位时，用真值“1”表示；输出、输入端为低电位时，用真值“0”表示．
【答案】二极管“与”门电路【例2】 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：上举合格为逻辑“1”，不合格逻辑“0”．对于Y设：上举合格为逻辑“1”，不合格为逻辑“0”．真值表问题答案：见解析 如图2－11－5所示，试判断这是什么样的逻辑电路，A、B、C闭合时记“1”，断开时记“0”，P灯亮记“1”，不亮记“0”，试完成真值表．课件23张PPT。2 电动势精彩回眸【答案】首先抽水机克服水的重力做功，将其他形式的能转化为水的重力势能，打开开关R后，水的重力势能通过重力做功转化为水的动能．2．关于电流和电源，下列说法正确的是( )
A．电路中只要有电源，就一定产生电流
B．电荷的移动形成电流
C．电流的方向与导体中自由电荷定向移动的方向相反
D．正在消耗电能的用电器中一定有电流通过
【答案】D一、电源
1．概念：通过__________做功把其他形式的能转化为电势能的装置．
2．非静电力的实质
在电池中，非静电力是_____作用，它使______能转化为______能；在发电机中，非静电力的作用是______作用，它使________转化为_____能．新知梳理非静电力化学化学电势电磁机械能电势二、电源的参数——电动势、内阻
1．电动势
(1)物理意义：表征电源把__________的能转化为_______本领的物理量．
(2)定义：电动势指在电源内部，非静电力把正电荷由____极移送到____极，非静电力所做的功W与移送________的比值，用E表示，即E＝________，电动势的单位是______．其他形式电势能负正电荷q 伏特 (3)大小的决定因素：由电源中_________特性决定，跟电源的体积无关，跟________也无关．
(4)单位：与电势、电势差的单位______，为______．
(5)常用电源的电动势
2．内阻
(1)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______．
(2)______和电动势同为电源的重要参数．非静电力外电路相同伏特内阻内阻1．在不同电源中，非静电力做功本领不同，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，电动势大小也不同．
2．电动势E是标量，为研究问题方便，规定其方向为电源内部电流方向，即由电源负极指向正极方向．如何正确理解电动势这一物理概念1．下列说法中正确的是( )
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电压
C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
【答案】C【解释】本题考查的是电动势和电压的区别，关键是区分电动势和电势差这两个物理概念．电动势和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，电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压与外电路有关系，随外电路的变化而变化，故B、D错.【例1】 关于电动势E的说法中正确的是( )
A．电动势E的大小，与非静电力所做的功W的大小成正比，与移送电荷量q的大小成反比
B．电动势E是由电源本身决定的，跟电源的体积和外电路均无关对电动势的理解C．电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量
D．电动势E的单位与电势差的单位相同，故两者在本质上相同
解析：本题考查了电动势的基本概念，关键要正确地理解电动势．电动势是一个用比值定义的物理量，这个物理量是与这两个相比的项没有关系，它是由电源本身决定的，是表征其他形式的能转化为电能本领的物理量．电动势和电压尽管单位相同，但本质上是不相同的，故选B、C.
答案：BC反思领悟：一个用比值定义的物理量，这个物理量与这两个相比的项没有关系，如：电场强度是通过电荷所受的电场力与电荷量的比值定义的，但电场强度与力、电荷的电荷量没有关系；电容器的电容是通过电荷量与两极间的电压的比值定义的，但电容与所带电荷量及极间电压也都没有关系． (双选)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到正极，非静电力做功，电能增加
B．对于给定的电源，移动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从负极向正极移送单位电荷量做功越多
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到正极，移送电荷量越多
【答案】AC【例2】 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组，对一电阻供电．电路中的电流为2 A，在10 s内电源做功为180 J，则电池组的电动势为多少？从计算结果中你能得到什么启示？ 移动电话中的锂电池电动势为3.6 V，某次通话时，电流为10 mA，时间为100 s，那么此次通话过程有多少化学能转化为电能？
【答案】3.6 J
【解析】本题考查了电动势的定义式及相应的功能关系，非静电力做了多少功，就有多少化学能转化成了电能，只要表示出非静电力做的功即可．
W＝qE，q＝It，所以W＝EIt＝3.6×10×10－3×100 J＝3.6 J.电路中的能量转化问题
(1)电源和电路中都有能量的转化，做功是能量转化的量度，注意搞清楚是静电力做功还是非静电力做功．内电路中产生的其他形式的能是内阻产生的内能．
(2)电源的工作原理是通过非静电力做功把其他形式的能量转化为电能．非静电力做功的计算方法有W＝EIt、W＝Eq或通过能量守恒求解等．创新拓展【例3】 将电动势为3.0 V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4 V．当电路中有6 C的电荷流过时，求：
(1)有多少其他形式的能转化为电能？
(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能？
(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能？答案：(1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J课件51张PPT。3 欧姆定律1．电流的强弱程度用电流强度这个物理量表示．电流强度越大，单位时间内通过导体横截面的________就越多，即I＝________.精彩回眸电荷量 【答案】B一、欧姆定律
1．电阻
(1)电阻R反映导体对电流的阻碍作用，它等于导体两端的电压与通过导体的_________之比．电阻公式为R＝___.
(2)电阻的单位为________、________、_________，其关系为：1 kΩ＝____ Ω，1 MΩ＝____ Ω.新知梳理电流大小 欧姆(Ω)千欧(kΩ)兆欧(MΩ)1031062．欧姆定律：
导体中的电流跟导体两端的电压U成______，跟导体的电阻R成______．
欧姆定律公式：________.
欧姆定律适用条件：适用于______导电和__________导电，气态导体和半导体元件不适用．正比反比金属电解质溶液二、导体的伏安特性曲线
1．伏安特性曲线
(1)定义：用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的导体中的电流I随电压U的变化图线，叫导体的______特性曲线，如图2－3－1所示．伏安 (2)线性元件和非线性元件
①符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，具有这种伏安特性的电学元件叫____________．
②伏安特性曲线不是直线的电学元件叫________元件．线性元件非线性C．对确定的导体，其两端电压和通过它的电流的比值就是它的电阻值
D．一定的电流流过导体，电阻越大，其电压就越大
【答案】A1．I－U图线不同于U－I图线，I－U图线为导体的伏安特性曲线，加在导体两端的电压U是自变量，I是因变量．
2．对I－U图象或U－I图象进行分析比较时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的具体意义．在I－U图象中，斜率代表电阻的倒数，在U－I图象中，斜率代表电阻．如图2－3－2中，R2
R1.由导体的伏安特性曲线如何求导体的电阻2．(双选)两个金属导体的伏安特性曲线如图2－3－5所示，则( )
A．RⅠ>RⅡ
B．RⅠC．电压相同时I1>IⅡ
D．电压相同时IⅠ【答案】BC用电压表、电流表如何测电阻2．两种电路对比分析如下：1．实验目的
描绘小灯泡的伏安特性曲线并分析其规律．
2．实验原理
用电流表测出流过小灯泡的电流，用电压表测出小灯泡两端的电压，测出多组(U、I)值，在U－I坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线．如何测绘小灯泡的伏安特性曲线3．实验器材
小灯泡(3.8 V,0.3 A)一个，电压表(0～3 V～15 V)，电流表(0～0.6 A～3 A)各一个，滑动变阻器(20 Ω)一个，学生低压直流电源(或电池组)、开关一个、导线若干、坐标纸、铅笔．4．实验步骤
(1)按图2－3－7连接好实验电路．(2)把滑动变阻器的滑片调节到a端，电路经检查无误后，闭合开关S.
(3)改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U，记入记录表格内，断开开关S.
(4)在坐标纸上建立一个直角坐标系，纵轴表示电流I，横轴表示电压U，用平滑曲线将各数据点连接起来，便得到伏安特性曲线．
(5)拆去实验线路，整理好实验器材．3．现要测定一个额定电压为4 V、电阻约为10 Ω(设电阻不变)的小灯泡的伏安特性曲线．要求所测电压范围为0.1～4 V.现有器材：直流电源E(电动势4.5 V，内阻不计)，电压表V(量程4.5 V，内阻约为4×102 Ω)，电流表A1(量程250 mA，内阻约为2 Ω)，电流表A2(量程500 mA，内阻约为1 Ω)，滑动变阻器R(最大阻值约为30 Ω)，开关S，导线若干．
如果既要满足测量要求，又要测量误差较小，应该选用的电流表是________，图2－3－8所示的甲、乙两个电路应该选用的是________．
【答案】A2 图甲【例1】 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A．如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？欧姆定律的应用 一根镍铬合金丝的两端加8 V的电压，通过它的电流是2 A，它的电阻是多少？若通电时间为50 s，那么有多少库仑的电荷量通过它？如果在它两端加4 V电压，则这合金丝的电阻是多少？
【答案】4 Ω 100 C 4 Ω【例2】 图2－3－9所示的图象所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1∶R2是多少？
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时，电压之比U1∶U2是多少？
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时，电流之比I1∶I2是多少？伏安特性曲线的应用 如图2－3－10所示是某导体的伏安特性曲线，由图可知不正确的是( )
A．导体的电阻是25 Ω
B．导体的电阻是0.04 Ω
C．当导体两端的电压是10 V时，通过导体的电流是0.4 A
D．当通过导体的电流是0.1 A时，导体两端的电压是2.5 V
【答案】B 【例3】 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中，用导线a、b、c、d、e、f、g和h按图2－3－11所示方式连接好电路，电路中所有元器件都完好，且电压表和电流表已调零．闭合开关后：测绘小灯泡的伏安特性曲线(1)若不管怎样调节滑动变阻器，小电珠亮度能发生变化，但电压表、电流表的示数总不能为零，则可能是________导线断路．
(2)某同学在实验中还测出a、b、c三种元件的伏安特性曲线分别如图2－3－12中的(a)、(b)、(c)，下列说法正确的是( )A．a可以作为标准电阻使用
B．b能作为标准电阻使用
C．b的阻值随电压升高而增大
D．c的阻值随电压升高而增大
解析：(1)若调节滑动变阻器，小电珠的亮度变化，但电压表、电流表示数总不能为零，说明滑动变阻器不起分压作用，所以可能是g导线断路．
(2)因a元件的I－U线是直线，说明电阻随电压的变化不变，故可作为标准电阻，故A对，B错．因I－U线的斜率倒数表示电阻值的变化，故C对D错，选A、C.
答案：(1)g (2)AC 在用电压表和电流表研究小电珠在不同电压下的功率的实验中，实验室备有下列器材供选择：
A．待测小电珠(3.0 V,0.6 W)
B．电流表(量程200 mA，内阻约为20 Ω)
C．电流表(量程0.6 A，内阻约为5 Ω)
D．电压表(量程3.0 V，内阻约为10 kΩ)
E．电压表(量程6.0 V，内阻约为20 kΩ)F．滑动变阻器(最大阻值为100 Ω，额定电流50 mA)
G．滑动变阻器(最大阻值为10 Ω，额定电流1.0 A)
H．电源(电动势为4.0 V，内阻不计)
I．电键及导线等
(1)为了使实验完成得更好，电流表应选用________；电压表应选用________；滑动变阻器应选用________．(只需填器材前面的字母即可) (2)请在线框内画出实验电路图．【答案】(1)B D G
(2)电路图如下图所示伏安法测电阻时两种接法的选择
(1)比较法：先将待测电阻的粗略值和电压表、电流表的内阻进行比较，若Rx?RV，宜采用电流表外接法；若Rx?RA，宜采用电流表内接法．
可以概括为：“大内偏大”“小外偏小”意思是：测量大电阻要电流表内接，且R测>R真，测量小电阻要电流表外接，且R测(2)直流毫安表(量程0～20 mA，内阻50 Ω)
(3)直流电压表(量程0～3 V，内阻5 kΩ)
(4)直流电源(输出电压6 V，内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围0～15 Ω，允许最大电流1 A)
(6)开关1个，导线若干
根据器材规格及实验要求，在本题的实物图上连线．反思领悟：(1)在用伏安法测电阻的实验中，在设计电路及实物连线时，要特别注意两点：一是电流表应内接还是外接；二是滑动变阻器采用限流还是分压．
(2)注意实物连图滑动变阻器的分压式接连方法，这是本题的易错点．课件33张PPT。4 串联电路和并联电路1．根据初中所学知识回答下列问题．
(1)串联、并联电路的电流
①串联电路各处的电流________．
②并联电路的总电流等于各支路__________．精彩回眸相等电流之和(2)串联、并联电路的电压
①串联电路两端的总电压等于各部分电路____________．
②并联电路的总电压与各支路电压______．
两端电压之和相等0.804.0一、串联电路和并联电路的特点新知梳理I2＝…＝In I1＋I2＋…＋In 正比 特别提醒：在电路电压超过用电器额定电压时，可以串接一个分压电阻；在电路中电流超过某元件的额定电流时，可并联一个分流电阻．二、电压表和电流表
1．主要构造：小量程的电流表G(又称表头)和电阻__________构造成的．
2．表头性能参数
(1)满偏电流Ig：指针偏转到____________时的电流．
(2)满偏电压Ug：表头通过满偏电流时，加在_____两端的电压．
(3)内阻Rg：电流表G的电阻．
3．改装原理：将表头______一个电阻改成了电压表，将表头______一个电阻改成了一个新的电流表．串联或并联最大刻度表头串联并联如何进行电表的改装及有关的计算？1．一个电流表的满刻度电流值Ig＝0.6 A，内阻Rg＝60 Ω，要把这个电流表的量程扩大成3 A，那么应该在Rg上____联一个电阻RS，RS的大小应是_____Ω.
【答案】并 15电表的改装并没有改变表头的满偏电流和满偏电压，改装后的电压表量程是表头电流满偏时，表头与串联电阻两端电压之和，改装后的电流表量程是表头电流满偏时，表头与并联电阻电流之和．电表的改装前、后表头本身的满偏电流和满偏电压是否发生了改变？【答案】BC
【解释】由于两个电压表是用相同的电流表改装的，当两个电压表串联使用时，通过两表的电流是相同的，所以表头指针偏转的角度是相同的，刻度盘上的示数表示的是电压表两端的电压，所以其示数是不同的.【例1】 一个T型电路如图2－4－2所示，电路中的电阻R1＝10 Ω，R2＝120 Ω，R3＝40 Ω.另有一测试电源，电动势为100 V，内阻忽略不计．则( )串、并联电路基本规律的应用A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40 Ω
B．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40 Ω
C．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80 V
D．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80 V 如图2－4－3所示三个完全相同的电阻R1＝R2＝R3，接在电路中，则它们的电压之比为( )
A．1∶1∶1 B．1∶2∶2
C．1∶4∶4 D．2∶1∶1【答案】D【例2】 一个电流表的电阻RA为0.18 Ω，最大量程为10 A，刻度盘分为100个刻度．现将其最大量程扩大为100 A，需________联一个________Ω的电阻，此时刻度盘每个刻度表示________A；新的电流表的内阻为________Ω.电表的改装答案：并 0.02 1 0.018
反思领悟：在改装电流表的问题中一定要区分三个电阻：表头内阻Rg ，分流电阻，改装后电表的内阻，不要将它们混淆． 有一只满偏电流Ig＝5 mA，内阻Rg＝400 Ω的电流表G.若把它改装成量程为10 V的电压表，应________联一个________Ω的分压电阻．该电压表的内阻为________Ω；若把它改装成量程为3 A的电流表，应________联一个__________Ω的分流电阻，该电流表的内阻为________Ω.
【答案】串 1 600 2 000 并 0.668 0.667对“分压器”的理解与讨论
【例3】 在如图2－4－4所示的电路中，滑动变阻器的最大值为R0，负载为RL，电路两端所加的电压为U0保持不变．创新拓展(1)开关S断开，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压URL变化范围是多少？
(2)开关S闭合，变阻器触头移动时，电阻RL两端的电压U′RL变化范围是多少？(2)开关S闭合，变阻器触头在变阻器下端时，电阻RL被短路，其两端电压为零，触头在变阻器上端时，电阻RL与变阻器并联，其两端电压为U0，所以电阻RL两端的电压变化范围是0≤URL′≤U0.课件34张PPT。5 焦耳定律1．功W跟完成这些功所用_____的比值叫功率，用___表示功率，则有P＝__.功率的单位是_____，简称____，用符号__表示．“功率”是描述力对物体做功______的物理量．精彩回眸时间 P 瓦特 瓦 W 快慢 2．铅蓄电池是太阳能供电系统的器件，它的功能是把太阳能电池板发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小时充满．该铅蓄电池储存了多少电能？
【答案】2.16×106 J一、电功和电功率
1．电功
(1)定义：电流在________中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I、通电时间t三者的乘积．
(2)公式：W＝qU＝______.
(3)单位：在国际单位制中，功的单位是________，符号为J，常用的单位还有：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J.新知梳理一段电路UIt焦耳(4)实质：电流通过一段电路所做的功，实质是电场力在这段电路中所做的功．
(5)意义：电流做功的过程是电能转化为其他形式的能的过程，电流做了多少功，表明就有多少电能转化为其他形式的能，即电功是电能转化为其他形式的能的量度．电流I UI 瓦特 (5)用电器的额定功率和实际功率
①额定功率：用电器__________工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．
②实际功率：用电器的实际工作时消耗的电功率．长期正常 二、焦耳定律
1．电热：由于导体的电阻，使电流流过导体时消耗的______中转化为内能的那一部分能量叫电热．
2．内容：电流流过导体时产生的热量等于电流的平方、导体的电阻和_________的乘积．
3．公式：Q＝______.电能通电时间I2Rt在串并联电路(纯电阻)中电功率是如何分配的？1．如图2－5－1所示是电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域，现在把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别为P1和P2，并联总电阻设为R.下列关于P1和P2的大小关系及R的伏安特性曲线应该在的区域正确的是( )
A．特性曲线在Ⅰ区，P1B．特性曲线在Ⅲ区，P1>P2
C．特性曲线在Ⅰ区，P1>P2
D．特性曲线在Ⅲ区，P1D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，所求P既是电功率，也是热功率
【答案】BC电功和电热间有何关系？3．(双选)日常生活用的电吹风机中有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到的热风可将头发吹干．设电动机线圈的电阻为R1，它与电热丝的电阻R2相串联，接到直流电源上，电吹风机两端电压为U，通过的电流为I，消耗的电功率为P，则以下选项正确的是( )
A．IU>P B．IU＝P
C．P>I2(R1＋R2) D．P＝I2(R1＋R2)
【答案】BC【解释】根据电功率的定义：P＝UI，可知选项B正确；电功率分为三部分：线圈消耗的热功率、电热丝消耗的热功率、电动机工作时转化为机械能的功率.【例1】 额定电压都是110 V，额定功率PA＝100 W，PB＝40 W的电灯两盏，若接在电压是220 V的电路上，使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗功率最小的电路是( )纯电阻电路中的功率分配及计算对于C电路，B灯与变阻器并联电阻可能等于RA，所以可能UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．
对于D电路，若变阻器的有效电阻等于A、B的并联电阻，则UA＝UB＝110 V，两灯可以正常发光．
比较C、D两个电路，由于C电路中变阻器功率为
(IA－IB)×110，而D电路中变阻器功率为(IA＋IB)×110，所以C电路消耗电功率最小．
答案：C 三个电阻分别标有“100 Ω 4 W”“200 Ω 2 W”“50 Ω 8 W”，若将它们并联起来，允许消耗的最大功率是多少？
【答案】14 W【例2】 规格为“220 V 36 W”的排气扇，线圈电阻为40 Ω，求：
(1)接上220 V的电压后，排气扇转化为机械能的功率和发热的功率；
(2)如果接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机消耗的功率和发热的功率．非纯电阻电路的电功率及热功率答案：(1)35 W 1 W (2)1 210 W 1 210 W 如图2－5－2所示，是一提升重物用的直流电动机工作时的电路图．电动机内电阻r＝0.8 Ω，电路中另一电阻R＝10 Ω，直流电压U＝160 V，电压表示数UV＝110 V．试求：
(1)通过电动机的电流；
(2)输入电动机的电功率；
(3)若电动机以v＝1 m/s匀速竖
直向上提升重物，求该重物的质量？
(g取10 m/s2)课件50张PPT。6 导体的电阻1．电路中有一段导体，当给它加上3 V的电压时，通过它的电流为2 mA，可知这段导体的电阻为________Ω；如果给它加2 V的电压，它的电阻为________Ω；如果在它的两端不加电压，它的电阻为________Ω.精彩回眸1.5×1031.5×1031.5×1032．傍晚刚入夜时电灯比深夜暗，是因为( )
A．线路中总电阻变大，电流变小
B．总电流一定，支路增多分去了电流
C．干路电流过大，线路电压增大
D．总电阻变小，每支路电流增大
【答案】C一、影响导体电阻的因素
探究方案一：实验探究
实验目的：探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系．
实验方法：控制变量法．
实验原理：串联电路中电压和电阻成______．新知梳理正比 实验电路：如图2－6－1所示．
实验器材：a、b、c、d是四条不同的金属导体：b与a长度不同，横截面积、材料相同；c与a横截面积不同，长度、材料相同；d与a材料不同，长度、横截面积相同．实验过程
(1)按照图2－6－1将电路连接好．
(2)将滑动变阻器的滑片滑到最____端，将S闭合．
(3)改变滑动变阻器滑动触头的位置，得到多组________的读数．
(4)对每一组数值进行分析，得出电阻与长度、横截面积及材料的关系．
实验结果：同种材料的导体，电阻之比等于______之比，等于横截面积之比的倒数；长度、横截面积相同，材料不同的导体，电阻______．右电压表长度不同二、导体的电阻
1．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成______，与它的横截面积S成______，还与构成导体的材料有关．
(2)公式：R＝________.
l表示导体的长度，S表示横截面积，ρ是________，表征材料的导电性能．正比反比电阻率 说明：各种材料的电阻率在数值上等于用该材料制成的长度为1 m，横截面积为1 m2的导体的电阻．(3)单位是欧姆·米，符号为Ω·m.
(4)电阻率与温度的关系：各种材料的电阻率都随温度的变化而变化．
①金属的电阻率随温度升高而增大，可用于制造电阻温度计．
②有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻．
③各种金属中，银的电阻率最小，其次是铜、铝，合金的电阻率大于组成它的任何一种纯金属的电阻率．1．ρ表示材料的电阻率，与材料和温度有关．
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．【答案】D1．区别
(1)导体的电阻由导体材料的电阻率、导体的长度、横截面积决定，反映导体对电流的阻碍作用大小．
(2)电阻率是对组成导体的材料而言的，由材料决定，反映了材料的导电性能．电阻与电阻率有何区别？2．由于电阻率ρ随温度而变化，因此导体的电阻随温度而变化，这样导体的伏安特性曲线就不是严格的直线．对电阻率随温度变化较大的导体而言，随着通过导体电流增大，伏安特性曲线会发生明显弯曲，如图2－6－4甲、乙所示，图甲表示电阻随温度升高而增大，图乙表示电阻随温度升高而减小．3．用电器的电阻
(1)问题涉及金属电阻率的有关概念，必须考虑用电器电阻值随温度的变化．
(2)不考虑温度变化对用电器电阻值的影响，可作为电阻值不变来处理．
(3)实际电压的变化量相对额定电压来说较大，需要考虑用电器电阻随温度的变化，若较小，则可以认为电阻不变．1．实验目的
(1)学会使用常用电学仪器以及正确读数．
(2)学会使用螺旋测微器以及正确读数．
(3)学会用伏安法测量电阻的阻值，测定出金属的电阻率．实验：测定金属的电阻率(2)螺旋测微器的读数原理
固定刻度上的最小刻度为0.5 mm；可动刻度每旋转一圈前进(或后退)0.5 mm.在可动刻度的一周上平均刻有50条刻线，所以相邻两条刻线间代表0.01 mm.
读数＝主尺刻度数＋可动刻度数×0.01 mm
说明：①主尺刻度数要注意半毫米刻度线是否露出．
②可动刻度数要估读一位．
③以毫米为单位时，所得数据必有三位小数，即测量到千分位，所以螺旋测微器也叫千分尺．3．实验器材
直流电流表(0～0.6 A)、直流电压表(0～3 V)、电池(3 V)、滑动变阻器(0～10 Ω)、长约1 m的金属丝、开关1只、导线若干、毫米刻度尺、螺旋测微器．5．注意事项
(1)为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值．
(2)测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长．
(3)为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U－I图象法求出电阻．4．在测定金属丝电阻率的实验中，如提供的电源是一节内阻可不计的干电池，被测金属丝的直径小于1 mm，长度约为80 cm，阻值约为3 Ω.使用的电压表有3 V(内阻约为3 kΩ)和15 V(内阻约为15 kΩ)两个量程，电流表有0.6 A(内阻约为0.1 Ω)和3 A(内阻约为0.02 Ω)两个量程．供限流用的滑动变阻器有：A．0～10 Ω、B.0～100 Ω、C.0～1 500 Ω三种．可供选择的实验电路如图2－6－6所示的甲、乙两种．用螺旋测微器测金属丝的直径如图2－6－7所示．则：
(1)螺旋测微器的示数是________mm.
(2)为减小电阻的测量误差，应选用________图所示的电路．
(3)为了测量便于调节，应选用编号为________的滑动变阻器．
(4)电压表的量程应选用________V.
(5)电流表的量程应选用________A.
【答案】(1)0.806 (2)乙 (3)A (4)3 (5)0.6【例1】 关于电阻率的正确说法是( )
A．电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定很大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计对电阻率、电阻概念的理解【例2】 给装在玻璃管内的水银柱加一电压，使通过水银柱的电流为0.1 A，若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内，接在同一电压上，通过水银柱的电流为多少？电阻定律的应用答案：1.6 A 如图2－6－8所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab＝2bc，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流为I；若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为( )【答案】A创新拓展课件46张PPT。7 闭合电路的欧姆定律1．一台发电机用0.5 A的电流向外输电，在1 min内将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
【答案】A精彩回眸一、闭合电路的欧姆定律
1．内、外电路
(1)概念：内电路是电源内部电路，外电路是电源外部电路．
(2)特点：外电路中电流由电源______流向______，沿电流方向电势______，内电路中电流由电源______流向______，沿电流方向电势______．新知梳理正极负极降低负极正极升高2．闭合电路的能量转化
非静电力做功等于内、外电路电能转化为其他形式能的总和，即：EIt＝__________.
3．闭合电路的欧姆定律
(1)内容：闭合电路里的电流，跟电源的电动势成______，跟内、外电路的电阻之和成______．I2Rt＋I2rt 正比反比(2)公式：I＝______. ①
或E＝______. ②
或E＝______＋______. ③
(3)适用条件：①、②适于外电路为_______电路，
③适于一切电路．IR＋IrU外U内纯电阻 二、路端电压与负载的关系
1．当外电阻R增大时，电流I减小，内电压Ir减小，路端电压________．
2．当外电阻R减小时，电流I增大，内电压Ir增大，路端电压________．增大 减小 3．两个特例
外电路断开时，R→∞，I＝____，U＝____，据此特点可测电源电动势．
外电路短路时，R＝0，I＝______，U＝____，据此特点可以理解不允许将电源两端用导线直接连接的原因．0E0 1．电动势和电压的比较对电动势和电压的理解2.关于电动势E的几个关系式
(1)E＝U内＋U外，适用于所有的闭合电路．
(2)E＝I(R＋r)，由闭合电路的欧姆定律得到，它仅适用于外电路为纯电阻的电路．
(3)U＝E－Ir，适用于所有的闭合电路，常用来判断路端电压的变化和测量电源的电动势和内阻．1．(双选)对于电动势和内电阻确定的电源的路端电压，下列说法正确的是(I、U、R分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )
A．U随R的增大而减小
B．当R＝0时，U＝0
C．当电路断开时，I＝0，U＝0
D．当R增大时，U也会增大
【答案】BD
【解释】由路端电压公式U＝E－Ir知C错，由U＝IR知B对，根据电压对内外电路的分配关系知A错，D对．闭合电路中的功率分析特别提醒：(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．2．(双选)关于电动势及闭合电路欧姆定律，下列说法正确的是( )
A．电源电动势越大，电源所能提供的电能就越多
B．电源电动势等于路端电压
C．外电路的电阻越大，路端电压就越大
D．路端电压增大时，电源的输出功率可能减小
【答案】CD【例1】 电路图2－7－4甲所示，若电阻未知，电源电动势和内阻也未知，电源的路端电压U随电流I的变化图线及外电阻的U－I图线分别如图乙所示，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．闭合电路欧姆定律的应用答案 (1)4 V 1 Ω (2)3 V (3)3 W 一太阳能电池板，测得它的开路电压为800 mV，短路电流为40 mA，若将该电池板与一阻值为20 Ω的电阻器连成一闭合电路，则它的路端电压是( )
A．0.1 V B．0.2 V
C．0.3 V D．0.4 V
【答案】D【例2】 如图2－7－5所示，电路中E＝3 V，r＝0.5 Ω，R0＝1.5 Ω，变阻器的最大阻值R＝10 Ω.
(1)在变阻器的阻值R为多大时，变阻器上消耗的功率最大？最大为多少？
(2)在变阻器的阻值R为多大时，定值电阻R0上消耗的功率最大？最大为多少？闭合电路中的功率问题反思领悟：在解答第二问时，有些同学又会用第一问的方法来求解，把R归为内阻，调节R使内阻R＋r＝R0，这样使用是错误的．因为R0是定值电阻，由P＝I2R0知，只要电流最大，P就最大．在研究电阻R上消耗的最大功率时，应注意区分“可变与定值”这两种情况，两种情况中求解的思路和方法是不相同的． (双选)将阻值为4 Ω和10 Ω的两个电阻R1、R2分别接在同一电源上，结果R2上消耗的功率P2比R1上消耗的功率P1大，则( )
A．电源内阻一定小于4 Ω
B．两电阻串联后接此电源，外电路总功率一定大于只接R2时的功率
C．两电阻并联后接此电源，外电路总功率一定小于只接R1时的功率
D．只接R1时电源消耗的功率一定大于只接R2时消耗的功率【答案】CD
【解释】根据电源输出功率随外电阻的变化关系曲线如图所示．
因为R2消耗的功率P2比R1消耗的功率P1大．所以有R1R1＝4 Ω.A选项错误，D选项正确．R1与R2的并联电阻一定小于R1的电阻．由电源的输出动率曲线可知外电路总功率一定小于只接R1时的功率．C正确．若R1与R2串联，其电阻大于R2的电阻．外电路的消耗的总功率不一定大于只接R2时的功率．B错误．闭合电路的动态分析【答案】BC两种U－I图象的物理意义的比较及应用
在恒定电流这一章里，我们要接触两种U－I图象，即部分电路欧姆定律的U－I图象与闭合电路欧姆定律的U－I图象．下面就两种U－I图象的区别和联系加以剖析．创新拓展1．两种U－I图象的区别
(1)表示的内容：部分电路欧姆定律的U－I图象如图2－7－8所示，是对某固定电阻而言的，纵坐标和横坐标分别代表了该电阻两端的电压U和通过该电阻的电流I，反映了I跟U的正比例关系；闭合电路欧姆定律的U－I图象如图2－7－9所示，是对闭合电路整体而言的，U外表示路端电压，I表示通过电源的电流，图象反映了U外与I的制约关系．【例4】 如图2－7－11所示，直线A为电源的U－I图象，直线B、C分别为电阻R1、R2的U－I图．利用该电源分别与R1、R2组成闭合电路时，电源的输出功率分别为P1、P2，电源的效率分别为η1、η2，则：( )课件49张PPT。8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表1．在“测定金属丝的电阻率”的实验中，用电压表测得金属丝两端的电压U，用电流表测得通过金属丝中的电流I，用螺旋测微器测得金属丝的直径d，测得数据如图2－8、9－1所示，请从图中读出U＝_________ V，I＝_________ A，d＝____________ m.精彩回眸1.700.480.485×10－3一、欧姆表
1．内部构造：由_____、____、__________三部分组成．
2．原理：欧姆表是依据___________________制成的，简单结构如图2－8、9－3所示．新知梳理表头电源可变电阻闭合电路欧姆定律 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．电阻 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2－8、9－4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．电压电阻电流电流表欧姆表电压表3．外部结构名称
如图2－8、9－5是一种多用电表外形图，表的上半部分为______，下半部分是____________，周围标有测量功能的区域及量程．将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的电流表电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的____________或欧姆表电路就被接通．在不使用时，应把选择开关旋到______挡，或交流电压最高挡．表盘选择开关电压表电路OFF原理：闭合电路的欧姆定律怎样将电流表改装成欧姆表【答案】A为＋∞，B为7 500 Ω，C为0.使用多用电表前应先进行机械调零：若一开始指针不正对电流的零刻度，应用小螺丝刀调节多用电表的指针定位螺丝，使指针正对零刻度．怎样用多用电表测电压、电流和电阻？(1)测量电压和电流在测量小灯泡的直流电压或电流时，量程选择要适当，以使表针在测量范围内偏转得尽量大一些，这样测量结果会比较准确．
(2)测量定值电阻
欧姆表测量电阻的步骤：
①首先进行机械调零；
②估测电阻的大小，选择合适的欧姆挡(R中/4～4R中)，进行欧姆调零；
③测电阻时，指针必须指在中值电阻附近，否则要重新选择欧姆挡；用指针指示的数值乘以倍率，其结果就是被测电阻的阻值；⑤实验完毕，将表笔从插孔中拔出，并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡．2．用多用电表的欧姆挡(×100)测试三只二极管，测试三次如图2－8、9－10中的①②③，由图可知，第______次测量的二极管是好的，该二极管的正极是______端．【解释】根据二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管会被击穿；加反向电压时，电阻值越大越好，但不能无穷大，否则二极管引线断开．由题干图可知，图①③二极管是坏的，图②中二极管是好的，且左边图加的是反向电压、右边图加的是正向电压，由于红表笔插入的是“＋”测试孔，与电池内部负极相连，故二极管的正极是a端．【例1】 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2－8、9－11所示，则其电阻值是________．如果要用这只多用电表测量一个约200欧的电阻，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________．用多用电表测电阻解析：用欧姆表测量电阻读数时，因刻度盘上的刻度不均匀，一定要仔细观察指针附近的刻度特点，由图知在刻度10和刻度15之间有5个刻度，说明每一个刻度表示1 Ω，读得电阻为12 Ω，因选择欧姆挡“×1”，故待测电阻为12 Ω.从表盘上可以得到中值电阻为15 Ω，而200 Ω的电阻是中值电阻的十几倍，应选欧姆挡“×10”挡测量，在此挡位下欧姆表的中值电阻为150 Ω，约200 Ω的电阻在4R中～R中/4范围内．改变挡位后，欧姆表要重新将两个表笔短接，进行欧姆调零．
答案：12 Ω “×10挡” 欧姆调零反思领悟：使用欧姆表测电阻时若不知道待测电阻的阻值，可以先选择任意一个挡位，看指针的偏角，若偏角太小换用大倍率的挡位，若偏角太大换用小倍率的挡位． 如图2－8、9－12所示用多用电表测电阻．
(1)每次换挡后，需重新___________，再进行测量．
(2)如果表的指针偏转过大，为使测量比较精确，应将选择开关拨至倍率较________(填“大”或“小”)的挡位上．
(3)某次测电阻时，表的指针位置如图2－8、9－14所示，则该电阻的测量值________Ω.【答案】(1)欧姆调零 (2)小 (3)200【例2】 如图2－8、9－13所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测试的是_______(填“甲电阻”“乙电阻”或“总”)的电流，测得电流的大小是________．用多用电表测电流、电压解析：由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测试的是流过乙电阻的电流．由图知选择量程为100 mA，其精度为2 mA，故指针指示读数为50 mA.
答案：乙电阻 50 mA
反思领悟：在测量直流电流、直流电压读数时，读数一方面要注意功能选择开关指示的量程，另一方面从表头上选择一组便于读数的标度作为参考来读数． (1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表________联到被测电路中；若测直流电压时，应把选择开关旋至标有________处，并把多用电表与被测电路________联；测直流电压和电流时，都必须把红表笔接在________处，即电流从________表笔流进．①将多用电表选择开关置于“×1”挡，Ⅰ的示数为________ Ω，Ⅱ的示数为________ Ω.
②将选择开关置于直流 “50 V” 挡，Ⅰ的示数为
__________ V，Ⅱ的示数为__________ V，Ⅲ的示数为__________ V.
【答案】(1)mA 串 V 并 高电势 红
(2)①24.5 34 ②25.0 20.0 10.0【解析】(1)测电流应将功能开关拨至电流挡“mA”的位置，并把它串联到被测电路中，若测直流电压，则需将功能开关拨至标有V的直流电压挡．并与被测电路并联，不论是测直流电压还是电流，都必须把红表笔接在高电势处，使电流从红表笔流进电表．
(2)多用表测电流或电压时，只要根据功能旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线，并根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而欧姆表的刻度指示数乘以旋钮指示的档次倍率，才是电阻的测量值．多用电表检测电路故障
【例3】 图2－8、9－15是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现L1、L2灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：创新拓展(1)用多用电表的直流电压挡进行检查：
①那么选择开关应置于下列量程的________挡．(用字母序号表示)
A．2.5 V B．10 V
C．50 V D．250 V
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________．(填“a”或“b”)解析：(1)多用电表的直流电压挡内阻很大，若并联在断路处(设有一处发生断路)时，电路接通电压表示数应为电源的电动势，并联在未断路处，示数为零．因此，用多用电表的直流电压挡进行检查电路时，电压表的量程必须大于电源的电动势，为了示数明显起见，量程不宜过大．本题中电源的电动势为6 V，故选10 V量程即可．测试时红表笔应接电势高的a点．根据测试结果，a、b间有示数，说明b→电源→a完好；c、b间有示数，说明b→电源→a→c完好；c、d无示数，说明c→L1→d间完好；d、f有示数，说明f→b→a→c→d完好，故应是d、f段断路．另外，若灯L2短路，则d、f间应无示数．(2)用欧姆挡检查时，测试前应首先将开关S断开．根据表针偏转情况，接c、d时有示数，说明不是灯L1断路；接e、f时有示数，说明也不是灯L2断路；接d、e间时有电阻无穷大，可以断定是d、e间导线断路．
答案：(1)①B ②a ③D (2)①断开 ②D反思领悟：电路故障一般为断路或短路，且具有不同的故障特点．
断路特点：电路中发生断路，表现为电源电压不为零而电流为零，若外电路中无用电器的任意两点间电压不为零，则这两点间有断点，而这两点与电源连接部分无断点．
短路特点：若外电路中发生短路，表现为有电流通过电路，而电压为零．变式 (双选)在如图2－8、9－16所示的电路中，闭合开关时，灯不亮，已经确定是灯泡断路或短路引起的，在不能拆开电路的情况下(开关可闭合，可断开)，现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并作出判断(如下表所示)：