课件29张PPT。章 末 整 合网络建构恒定电流物理量
基本规律
物理量基本规律基本仪器
基本规律专题讲座关于电功与电热计算的问题1．根据电流做功与电热的关系可将电路分为纯电阻电路与非纯电阻电路，在纯电阻电路中电流所做的功全部转化为内能，电功等于电热，即W＝Q，在非纯电阻电路中，电流所做的功部分转化为电热，另一部分转化为其他形式的能量，如机械能、化学能等，则W＝Q＋E其他．
2．欧姆定律适用于纯电阻电路，而在非纯电阻电路中U>IR，这些在解题时要特别注意．
【例1】 在研究微型电动机的性能时，应用如图3－1所示的实验电路．当调节滑动变阻器R并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.5 A和2 V．重新调节R并控制电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2 A和24 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为 ( )
图3－1A．32 W B．44 W C．47 W D．48 W
答案：A反思领悟：电动机是非纯电阻用电器，但当电动机不转动时，没有把电能转化为机械能，此时可作为纯电阻处理．
关于滑动变阻器计算的问题滑动变阻器是我们经常会遇到的电器元件，它有限流和分压两种接法，其区别如下表所示.
温馨提示：(1)由上表可知，限流接法电压调节范围较小，而分压接法电压调节范围较大．
(2)如图3－2所示，在滑动变阻器接入电路中时，金属杆的两个端点C、D不能同时接入电路，否则将会短路，即电流会从金属杆通过．
(3)在限流电路中，一般A、B与C、D中各有一个接入电路，即使A、B同时接入电路，如表中所示，电阻丝的PB部分中也无电流通过．在分压电路中A、B一定同时接入电路，且电阻丝PA与PB分压，都有电流通过．
图3－2【例2】 用滑动变阻器可以控制电流．如图3－3所示，有一个白炽灯泡的电阻RL＝20 Ω.把它与一个滑动变阻器相串联接成分压限流电路．A、B两端接在电压恒定的电源上．希望通过调整滑动变阻器使白炽灯的发光功率在1.25 W至45 W之间可调．那么，外加在A、B端的电压应为多高，对滑动变阻器的规格有什么要求．
图3－3解析：把滑动变阻器串联接在电路中，当电源一定时，改变电阻就可以改变电流．如题图所示，当变阻器的滑片滑至右端时，电路总电阻最大R总＝RL＋R，电路中的电流最小，灯泡消耗电功率最小；当变阻器的滑片滑至左端时，电路的总电阻最小R总＝RL，电流最大，灯泡消耗的电功率也最大．由此分析题解如下：
由题意先求出灯泡工作时的最大电流Im和最小电流In值：因为P＝I2·RL
答案：A、B两端的电压应是30 V，滑动变阻器的规格应选：总电阻为100 Ω，额定电流不小于1.5 A.
关于电流表内、外接法的问题2．试触法
如图3－4所示连接，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：若电流图3－4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．【例3】 有一未知电阻Rx，为较准确地测出其阻值，先后用图3－5甲、乙两种电路进行测试，利用甲测得数据为“2.7 V，5.0 mA”，利用乙测得数据为“2.8 V,4.0 mA”，那么，该电阻测得值较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是 ( )
图3－5A．5 600 Ω，偏大 B．5 600 Ω，偏小
C．700 Ω，偏小 D．700 Ω，偏大
答案：D
易错点：ΔU、ΔI的大小变化应相对自身原值(U1、I1)而言，ΔU、ΔI之间大小比较没有物理意义．
易错分析将非纯电阻电路与纯电阻电路的计算相混淆【例1】 电阻R和电动机M串联接到电路中，如图3－6所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，电键接通后，电动机正常工作．设电阻R和电动机M两端的电压分别为U1和
图3－6U2，经过时间t，电流通过电阻R做功为W1，产生热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生热量为Q2，则有 ( )A．U1
C．W1＝W2，Q1>Q2 D．W1错因分析一：不清楚在非纯电阻电路中公式U＝IR不再成立，错选B项．
错因分析二：由W＝IUt判断出W1＝W2，考虑到电动机有机械能输出，由能量守恒判断得Q1>Q2，误认为C正确．
错因分析三：正确判断出U1IR＝U1，B错，电流做的功W1＝IU1t，W2＝IU2t，因此W1答案：A
W＝IUt，Q＝I2Rt在任何电路中都成立，因此计算时一定要先判断电路性质，看是否为纯电阻电路，然后选用合适的规律进行判断或计算．能量转化与守恒定律是自然界中普遍适用的规律，我们在分析非纯电阻电路时还要注意从能量转化与守恒方面看电路各个部分的作用．
对伏安特性曲线的意义不明确【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3－7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 ( )
图3－7解析：由于灯泡的电阻R＝ ，结合图象知，A、B正确，C错误；小灯泡的功率P＝UI，所以D正确．
答案：ABD
第3章 恒定电流
第1节 电流
基础巩固
1．下列说法正确的是 ( )
A．在导体中只要有自由电荷在运动就一定会形成电流
B．电流方向就是电荷定向移动的方向
C．在电路中电荷的定向移动方向总是沿着高电势到低电势的方向
D．金属导体两端存在电势差时，必有电流通过导体
答案：D
2．满足下面哪些条件，就产生电流 ( )
A．有自由电子 /B．导体两端有电势差
C．任何物体两端有电压/ D．导体两端有恒定电压
解析：产生电流的条件是：一要有自由电子，二要有电压．只满足其中一个条件不能产生电流，故A、C错误．因为导体中存在自由电子，故B、D正确．
答案：BD
3．关于电流的速率，下列说法中正确的是 ( )
A．电荷的定向移动形成电流，所以电流的传导速率等于自由电荷定向移动的速率
B．电流的传导速率等于自由电荷做无规则热运动的速率
C．电流的传导速率等于电场的传播速率
D．电流的速率等于电磁波的速率3.0×108 m/s
答案：CD
4．关于电流的说法中正确的是 ( )
A．根据I＝q/t，可知I与q成正比
B．如果在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量相等，则导体中的电流是恒定电流
C．电流有方向，电流是矢量
D．电流的单位“安培”是国际单位制中的基本单位
解析：依据电流的定义式可知，电流与q、t皆无关，显然选项A是错误的．虽然电流是标量，但是却有方向，因此在任何相等的时间内通过导体横截面的电荷量虽然相等，但如果方向变化，电流也不是恒定电流，所以，选项B也是错误的．电流是标量，故选项C也不对．
答案：D
知能提升
5．关于电流的方向，下列描述正确的是 ( )
A．规定正电荷定向移动的方向为电流的方向
B．规定自由电荷定向移动的方向为电流的方向
C．在金属导体中，自由电子定向移动的方向为电流的反方向
D．在电解液中，由于正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，故无电流
解析：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，故A对，B错；金属导体中定向移动的是自由电子，电子带负电，故电子运动的方向与电流的方向相反，C对；在电解液中，正、负离子的电荷量相等，定向移动的方向相反，但有电流，电流的大小等于正、负离子电荷量的绝对值之和与时间的比值，D错．
答案：AC
6．将已充电的电容器两极板用导线连接起来，导线中有瞬间的放电电流，电流的方向是 ( )
A．从电容器的正极板经电容器指向负极板
B．从电容器的负极板经电容器指向正极板
C．从电容器的正极板经导线指向负极板
D．从电容器的负极板经导线指向正极板
解析：电容器两极板间是断路，故A、B错误．正电荷定向移动的方向为电流的方向，在电场力作用下，正电荷从高电势点移向低电势点，故C正确，D错误．
答案：C
7．某电解池中，若在2 s内各有1.0×1019个二价正离子和2.0×1019个一价负离子通过某截面，那么通过这个截面的电流是 ( )
A．0 B．0.8 A
C．1.6 A D．3.2 A
解析：电流由正、负离子的定向移动形成，则在2 s内通过截面的总电荷量应为：q＝1.6×10－19×2.0×1019 C＋1.6×10－19×2×1.0×1019 C＝6.4 C．由电流的定义式可知I＝＝ A＝3.2 A．故D正确，A、B、C错误．
答案：D
8．一根长为L＝2 m，横截面积S＝1×10－3 m2的铜棒，两端电势差为U＝5.44×10－2 V，铜棒的电阻R＝2×10－5 Ω，铜内自由电子的密度为n＝8.5×1029 m－3，求：
(1)通过铜棒的电流；
(2)铜棒内的电场强度；
(3)自由电子定向移动速率．
解析：(1)I＝＝2.72×103 A
(2)E＝＝2.72×10－2 V/m
(3)由I＝nqSv，得v＝＝2×10－5 m/s.
答案：(1)2.72×103 A (2)2.72×10－2 V/m
(3)2×10－5 m/s
课件34张PPT。第1节 电流温故知新1．在初中我们已经学过电流的概念．请同学们回忆一下电流是怎样形成的？并思考形成电流的条件是什么？
答案：电荷的定向移动就形成电流．形成电流的条件是导体两端存在电势差．
2．若用橡胶线把充电电容器的两个极板和电流表连接起来，不会有电流通过；若改用金属导线来连接，电流表就会有电流通过，这是为什么？
答案：电容器两极板上的电荷，通过导线放电，电荷发生定向移动，形成电流．
精彩回眸一、电流的形成
1．形成电流的条件
(1)回路中存在_____电荷．
(2)导体两端存在_____ ．
2．形成持续电流的条件
导体两端有_____电压．
二、电流的速度
1．电流的速度：就等于_____的传播速度，它等于_________ m/s.新知梳理自由电压持续3.0×108电场2．导体中有电流时同时存在着的三种速率3．0×108105 10－5三、电流的方向
1．电流的方向
(1)在物理学中，人们规定______定向移动的方向为电流的方向；
(2)在电源外部的电路中，电流的方向是从电源____流向____；
(3)在电源内部的电路中，电流的方向是从电源____流向____ ．
2．电流是____ ，虽有方向，但其运算不符合平行四边形定则．正电荷正极负极负极正极标量四、电流的大小和单位
1．定义：电荷定向移动时，在_________内通过导体任一横截面的_______．单位时间电荷量2．定义式：I＝__.
3．单位
(1)国际单位制单位：____，符号___.
(2)常用单位有：mA、μA换算关系为1 A＝____ mA＝___μA.
(3)电流的单位“安培”是国际单位制中七个基本单位之一．安培103 106A4．直流电流：____不随时间改变的电流．
恒定电流：____和____都不随时间而改变的电流．方向方向强度合作探究1．形成电流的条件
(1)回路中存在自由移动的电荷——自由电荷．
在导体中存在着大量的能自由移动的电荷．如金属导体中的自由电子，电解液中的正、负离子等．通常按物质导电性能的不同分为导体、半导体、绝缘体，其本质区别是它们单位体积内含有自由电荷的多少及是否含有可自由移动的电荷．
电流的形成条件是什么？(2)导体两端有电压
导体两端有电压，即导体两端有电势差，会使导体中产生电场，使电荷在电场中受到电场力的作用，从而发生定向移动．
2．导体中形成持续电流的条件
导体两端有持续电压，即有电源．
温馨提示：(1)电源的种类有：干电池、蓄电池、发电机等．
(2)在潮湿、高温、高压的情况下，物质内部的自由电子会增多，绝缘体可能变为导体．3．电流的速度
电流的传播速度是3.0×108 m/s，与电磁波的速度相同．
导体中有电流时，其中的自由电荷并不是以同样的速率，向一定的方向“齐步走”．
由于自由电子频繁地与金属正离子碰撞，它们只是在不断的无规则运动中总体上有了“定向移动”．
1．以下说法正确的是 ( )
A．只有导体两端有持续电压才会形成持续电流
B．绝缘体接入电路后，一定没有电流通过
C．绝缘体内也有自由电子，但很少
D．对于导体，只要其两端电势差为零，电流也为零解析：持续电压和自由电荷是形成持续电流的两个必不可少的条件，所以A、D正确；绝缘体和导体是相对而言的，在一定条件下，绝缘体可以转化为导体．所以B错误，C正确．
答案：ACD
1．电流的方向
(1)电流的方向
①规定正电荷定向运动的方向为电流方向．
②在电源外部的电路中，电流的方向是从电源正极流向负极；在电源内部的电路中，电流的方向是从电源负极流向正极．
温馨提示：(1)电流的方向是沿用了古人的一种规定，实际上导电的自由电荷不一定是正电荷，如：金属导体内部自由移动的是自由电子，而电解质溶液中包括正、负离子．
(2)电流的方向与负电荷定向移动的方向相反．
电流的方向、大小和单位(2)电流是标量：电流的大小是表示电流的强弱，在电路计算中同向电流相加，反向电流相减．
2．电流的大小和单位
电流
①定义：在单位时间内通过导体任一横截面的电荷量称为电流．
②电流的单位：1 A＝1 C/s. 1 A＝103 mA＝106 μA.
2．(1)在金属导体中，若10 s内通过横截面的电荷量为10 C，则导体中的电流I＝________A.
(2)某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流I＝________A.
答案：(1)1 (2)2
典例精析【例1】 关于电流，下列说法正确的是 ( )
A．通过导体横截面的电荷量越多，电流越大
B．电流的方向就是自由电荷定向移动的方向
C．单位时间内通过导体横截面的电荷量越多，导体中的电流越大
D．因为电流有方向，所以是矢量
对电流概念的理解解析：
答案：C反思领悟：对于电流、要知道其形成的条件；作为定量描述电流强弱的物理量，要理解电流的定义及定义式；为了方便地表达电流，人为规定了其方向，但不意味着电流就是矢量，运算中要注意 下列说法中正确的是 ( )
A．导体中电荷运动就形成了电流
B．在国际单位制中，电流的单位符号是A
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端电势差不为零，就有电流存在
解析：自由电荷定向移动才形成电流，电荷运动但不是定向移动则不行，故选项A错误．形成电流的条件是导体两端保持有电压，且必须是导体而非任何物体，故选项D错误．电流有方向，但它是标量，故选项C错误．在国际单位制中，电流的单位符号是A.故B对．
答案：B【例2】 氢原子的核外只有一个电子，设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动．已知电子电荷量为e，运动速率为v，求电子绕核运动形成的等效电流大小是多少？电流定义I=q/t的理解及应用解析：在电子运动轨道上任取一截面，在电子运动一周的时间T内，通过这个截面的电荷量q＝e， 在示波管中，电子枪2 s内发射了6×1013个电子，则示波管中电流的大小为 ( )
A．4.8×10－6 A B．3.0×10－13 A
C．9.6×10－16 A D．3.0×10－6 A
答案：A【例3】 铜的相对原子质量为M，密度为ρ，每摩尔铜原子有n个自由电子．今有一横截面积为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
( )电流微观表达式的理解答案：D 如图3－1－1所示，一根截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，每米长度所带电荷量为q，当此棒沿轴线方向做速度为v的匀速直线运动时，由于棒运动而形成的等效电流大小为 ( )
答案：A图3-1-1几种电流的计算方法
1．等效电流的求法
对这类问题要注意认真审题，找出题目中的隐含条件，确定q和t，用I＝q/t计算．
2．参与导电的是正、负两种电荷的电流的计算方法
此时要注意流过横截面的电荷量是正、负两种电荷带电量的绝对值之和．创新拓展【例4】 如图3－1－2所示，在NaCl水溶液中，如果时间t内分别有n1个正离子和n2个负离子通过溶液内部的横截面MN，则溶液中的电流强度多大？方向如何？
解析：由于NaCl水溶液中正、负离子均是一价的离子，电荷量均为e，所以在时间t内有n1个一价的正离子沿着A到B的方向通过MN，有n2图3-1-2知能检测第2节 电 阻
基础巩固
1．一根粗细均匀的导线，当其两端电压为U时，通过的电流是I，若将此导线均匀拉长到原来的2倍时，电流仍为I，导线两端所加的电压变为 ( )
A．U/2 B．U
C．2U D．4U
解析：由R＝ρ可知，当导线被均匀拉长为原来的2倍时，其横截面积变为原来的，所以电阻变为原来的4倍，再根据欧姆定律可知电压变为原来的4倍，故D正确，A、B、C错误．
答案：D
2．关于电阻率的说法正确的是 ( )
A．电阻率与导体的长度有关 B．电阻率与导体的材料有关
C．电阻率与导体的形状有关 D．电阻率与导体的横截面积有关
解析：导体的电阻率由导体材料本身的性质决定，与导体的长度、形状、横截面积均无关，故A、C、D错，B项正确．
答案：B
3．如图3－2－8所示，A、B、C、D是滑动变阻器的4个接线柱．现把此变阻器接入电路中，并要求滑片P向接线柱C移动时，电路中的电流减小，则接入电路的接线柱可能是 ( )
A．A和B B．A和C
C．B和C D．B和D
答案：CD
4．关于导体和绝缘体的说法正确的是 ( )
A．超导体对电流的阻碍作用等于零
B．自由电子在导体中定向移动时仍受阻碍
C．绝缘体接在电路中仍有极微小电流通过
D．电阻值大的为绝缘体，电阻值小的为导体
答案：ABC
知能提升
5．如果金属导体在通电后温度升高，则在同一电压下，把温度升高前、后通过导体的电流相比较，则 ( )
A．升温前电流大 B．升温后电流大
C．不变 D．无法确定
解析：对于金属材料，其电阻率随温度的升高而增大，所以同一导体升温后的电阻大于升温前的电阻，由I＝可知，I后答案：A
6．下列关于电阻率的叙述，错误的是 ( )
A．当温度极低时，导体材料的电阻率会突然减小到零
B．常用的导线是用电阻率较小的铝、铜材料做成的
C．材料的电阻率取决于导体的电阻、横截面积和长度
D．金属材料的电阻率随温度变化而变化
解析：当温度降到－273℃附近时，有些材料的电阻率会突然减小到零，故A正确；输电导线的电阻越小越好，故B正确，材料的电阻率由材料和温度决定，故C错误，D正确．
答案：C
7. 如图3－2－9所示，甲、乙分别是两个电阻的I－U图线，甲电阻阻值为______Ω，乙电阻阻值为______Ω.电压为10 V时，甲中电流为________A，乙中电流为______A.
答案：2.5 5 4 2
8．如图3－2－10所示，一只鸟站在一条通电的铝质裸导线上，已知导线的横截面积为185 mm2，导线上通过的电流为400 A，鸟的两爪间的距离为5 cm，求鸟两爪间的电压．(已知ρ＝2.9×10－8 Ω·m)
解析：据R＝ρ＝2.0×10－8× Ω
≈7.8×10－6 Ω
U＝IR＝400×7.8×10－6 V＝3.12×10－3 V.
答案：3.12×10－3 V
课件48张PPT。第2节 电 阻温故知新1．在初中我们已经学过电阻的概念，知道了电阻是电路中不可缺少的电子元件．它在电路中起到控制电路的作用，请同学们回顾一下电阻是怎样定义的？
答案：加在导体两端的电压与通过导体的电流之比定义为导体的电阻．
精彩回眸2．有时家中的白炽灯灯丝断了，恰好又没有新的可换，轻轻摇晃灯泡，断了的灯丝有时还能搭上，而且将灯泡再接入电路中会发现它比原来更亮了，这是怎么回事呢？
答案：电阻丝的长度变短．电阻变小，在电压一定时，灯泡消耗功率变大故灯泡变亮．一、欧姆定律
1．内容：导体中的电流I跟导体两端的电压U成____，跟导体的电阻R成____ ．
2．公式：I＝ ____.
3．适用条件：欧姆定律对____________都适用，但是对气体电离后导电和半导体元件并不适用．
新知梳理正比反比金属或电解液正比反比二、探究导体电阻与其影响因素的定量关系
1．实验方法
(1)测金属丝直径．取一段紧密绕制的电炉丝，用刻度尺测出它的宽度，除以圈数，计算出电炉丝的_____．
(2)测金属丝的长度l.把电炉丝拉直，用刻度尺量出其长度l.直径(3)测金属丝的电阻．按图3－2－1所示连接电路，闭合开关，测出电炉丝两端的电压和通过的电流，根据欧姆定律算出电炉丝的电阻，移动滑动变阻器的触头，多测几组数据，求出电阻R的____值．
2．实验探究
按图3－2－1所示连接电路．
(1)在材料相同、粗细相同的情况下，导体的电阻与导体的长度成____．
图3-2-1平均正比(2)在材料相同、长度相同的情况下，导体的电阻与导体的横截面积成____．
(3)对于同种导体，材料电阻率相同，对不同种导体，材料电阻率不同，说明导体的电阻与____有关．
三、电阻定律
1．内容：在温度不变时，导体的电阻R跟它的长度l成____ ，跟导体的横截面积S成____ ，还跟导体的材料有关．
反比材料正比反比2．公式：______.
3．适用条件：温度一定，粗细均匀的________或浓度均匀的__________．
四、电阻率
1．物理意义：电阻率ρ是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的____，与导体的形状、大小____ ，它的单位是_______，国际符号是____.
2．计算公式：ρ＝ ____.
电解质溶液属性无关欧姆·米Ω·m金属导体3．电阻率与温度的关系
各种材料的电阻率都随温度而变化，金属的电阻率随温度升高而____(可用于制造电阻温度计)；半导体和电介质的电阻率随温度的升高而____ (半导体的电阻率随温度变化较大，常用于制作热敏电阻)；有些合金如锰铜、康铜的电阻率几乎不受_________的影响(可用来制作标准电阻)．
4．超导现象：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率____________的现象．增大减小温度变化突然减小到零合作探究1．电阻
(1)电阻：当电流通过导线时，自由电子并不是畅通无阻地流动的，而是不断地与金属离子发生碰撞，由此产生导线对电流的阻碍作用，这就是我们通常所说的电阻．
电阻及电阻定律2．实验探究
(1)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．
(2)实验方法：控制变量法． 图3-2-2②利用变量控制法，在材料、长度和横截面积三者中，保持任意两者相同，定量比较另一变量变化时与电阻的关系．
(4)实验结论：导体的电阻跟导体的长度成正比，跟导体的横截面积成反比，还跟材料有关．
3．电阻定律
(1)内容：导体的电阻R跟导体的长度l成正比，跟导体的横截面积S成反比；还跟导体的材料有关．温馨提示：式中长度l是沿电流方向导体的长度，横截面积S是垂直电流方向的横截面．如图3－2－3所示，一块长方体铜块，若通以电流I1，则长度为a，横截面积为bc；若通以电流I2时，则长度为c，横截面积为ab.ρ是材料的电阻率． 图3-2-31．一根阻值为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都为原来的1/2时
D．当L和横截面的半径都增大一倍时
答案：C1．电阻率
(1)物理意义：电阻率ρ是一个反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．电阻率越小，导电性能越好．电阻率及特殊电阻(3)单位：欧姆·米，符号为Ω·m.
温馨提示：(1)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．
(2)各种材料都有各自的电阻率，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．
(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．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．
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．
2．特殊电阻
(1)电阻率随温度变化明显的金属，可用来做电阻温度计．如铂电阻温度计．
(2)有些合金，其电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制作标准电阻．如锰铜合金．
(3)有些半导体材料对温度或光照比较敏感，可以用来制作热敏电阻或光敏电阻．
3．滑动变阻器 图3-2-4滑动变阻器是利用改变导体长度来改变电阻的．其构造如图3－2－4所示：AB是一根金属杆，其电阻可视为零，C、D间是电阻率较大，长度较长的电阻丝，P是滑动触片，能将金属杆与电阻丝连通．若将AB直接接入电路当中，其电阻为零；若将CD直接接入电路中，电阻是整个电阻丝电阻，起不到改变电阻阻值的作用．正确的连接方法是将AC(或AD、BC、BD)接入电路中，如将A与D连入电路，电阻就是DP部分，当P向右滑动，电阻阻值减小．
2．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
答案：B典例精析电阻定律R=ρl/S的应用答案：B反思领悟：(1)在导体拉伸或压缩时体积不发生变化是一重要隐含条件，是解决此类电阻变化问题的关键．
(2)电阻定律指出了导体的电阻由导体本身决定，也提出了一种控制、制造电阻的方法．常用的滑动变阻器就是依靠改变导线长度达到改变电阻的目的．如图3－2－5所示，一段长为a，宽为b，高为c(a>b>c)的导体，将其中的两个对立面接入电路时，最大的电阻为R，则最小的电阻为 ( )
A．c2R/a2 B．c2R/(ab)
C．a2R/(bc) D．R 图3-2-5答案：A
【例2】 金属铂的电阻值对温度的高低非常“敏感”，下图的I－U图象中能表示金属铂电阻情况的图象是 ( )
对电阻率的理解及应用思路点拨：本题借助图象考查了电阻率随温度的变化，知道图象斜率的意义是反映电阻的倒数，是解决此题的关键．
解析：在I－U图象中，图象的斜率表示电阻的倒数，由于铂的电阻率随温度的升高而变大，故I－U图象斜率应减小．因此能反映金属铂电阻情况的图象为C.
答案：C
反思领悟：解答此类问题时，除了明确电阻率随温度的变化外，还要搞清U－I图象(或I－U图象)的物理意义，并根据题中给出的图象变化情况，利用斜率的意义分析电阻的变化． 一只标有“220 V,60 W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220 V．在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示．在如图所示的四个图线中，肯定不符合实际的是 ( )
答案：ACD【例3】 如图3－2－6所示，AB和A′B′是长度均为l＝2 km的完全相同的两根输电线(1 km电阻值为1 Ω)，若发现在距离A和A′等远的两点C和C′间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻．接入电动势为E＝90 V、内阻不计的电源，当电源接在A、A′间时，测得B、B′间电压为UB＝72 V；当电源接在B、B′间时，测得A、A′间电压为UA＝45 V．由此可知A与C相距多远？
电阻定律和欧姆定律的综合应用 图3-2-6读题：1 km电阻值为1 Ω，可表示RAC和RBC的大小．
A、A′间接电源，B、B′端接电压表时，BC、B′C′相当于导线、无电势降落，电压表测R两端电压，同理B、B′接电源．A、A′接电压表，AC、A′C′相当于导线，无电势降落，电压表测R两端电压．
画图：答案：0.4 km
反思领悟：考查电路相关问题，一定要画出等效电路图，明确电阻的连接方式，以及电压和电阻的对应关系，同一导体电阻不随导体两端电压、电流的变化而改变，当导体的长度或横截面发生变化时，要分析电阻的变化情况．
两根不同材料制成的均匀电阻丝，长度之比l1∶l2＝5∶2，直径之比d1∶d2＝2∶1，给它们加相同电压，通过它们的电流之比I1∶I2＝3∶2，则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为多少？伏安法测电阻
用电压表测出金属丝两端的电压，用电流表测出通过金属丝的电流强度，由欧姆定律的变形公式R＝U/I就可求出电阻值．或者由测出的若干组电压、电流值用描点法画出电阻的伏安特性曲线，由图线的斜率和电阻的关系确定．
创新拓展【例4】 如图3－2－7所示，P是一根表面镀有一定厚度发热电阻膜的粗细均匀的长陶瓷管(其长度l为50 cm左右，直径D为10 cm左右)，镀膜材料的电阻率ρ已知，管的两端有导电箍M、N.现有米尺、电压表V、电流表A、电源E、滑动变阻器R、开关S和若干导线．请设计一个测定膜层厚度d的实验方案．
图3-2-7(1)实验中应测定的物理量是________．
(2)画出测量电路图．
(3)计算膜层厚度的公式是________．
知能检测第3节 焦耳定律
基础巩固
1．关于电功的说法中错误的是 ( )
A．导体内电场力移送电荷所做的功叫做电功
B．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
C．电流做功消耗的能量，由电源供给
D．电功就是电能
解析：根据电功的定义及特点，可以判断A、B、C均正确．电功是电能转化为其他形式的能的量度，功和能是不同的概念，D错，故选D.
答案：D
2．下列关于电功率P电＝UI和电热功率P热＝I2R的说法正确的是 ( )
A．P电＝UI普遍适用于一切电路求电功率
B．P热＝I2R普遍适用于一切电路求电热功率
C．只有在纯电阻电路中，才能用P热＝I2R求电热功率
D．非纯电阻电路中，电热功率P热解析：公式P电＝UI，P热＝I2R适用于任何电路，故A、B正确，C、D错误．
答案：AB
3．某脉冲激光器的耗电功率为2×103 W，每秒钟输出10个光脉冲，每个脉冲持续的时间为10－8 s，携带的能量为0.2 J，则每个脉冲的功能为________ W，该激光器将电能转化为激光能量的效率为________．
解析：本题考查的是功率和效率的基本概念，关键是理解这两个概念．
每个脉冲的功率为：P＝＝ W＝2×107 W.
每秒钟转化为光脉冲的能量是E＝0.2×10 J＝2 J.
该激光器将电能转化为激光能量的效率
η＝×100%＝＝100%＝0.1%.
答案：2×107 0.1%
4．关于电功和焦耳热，下列说法错误的是 ( )
A．在纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
B．在非纯电阻电路中，计算电功可用公式W＝I2Rt
C．在非纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝I2Rt
D．在纯电阻电路中，计算焦耳热可以用Q＝UIt
答案：B
知能提升
5．一个直流电动机所加电压为U，电流为I，线圈内阻为R，当它工作时，下列说法中正确的是 ( )
A．电动机的输出功率为U2/R B．电动机的发热功率为I2R
C．电动机的输出功率为IU－I2R D．电动机的功率可写作IU＝I2R＝U2/R
解析：电动机的输入功率P入＝UI，发热功率P热＝I2R，则输出功率P出＝ P入－P热＝UI－I2R，故B、C正确．
答案：BC
6．随着我国电信业的发展，国产手机在手机市场上已经占有了相当大的市场份额，如图3－3－5所示是中国科健股份有限公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明，由此可知，此电池的电动势和待机状态下平均工作电流分别是 ( )
图3－3－5
A．4.2 V 14.58 mA B．4.2 V 700 mA
C．3.7 V 14.58 mA D．3.7 V 700 mA
解析：由图知电池电压为3.7 V，而不是充电电压4.2 V，排除A、B，又因为电池的容量为700 mAh，待机时间为48小时，故工作电流为700/48＝14.58 mA，所以选C.
答案：C
7．一直流电动机线圈的内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈的两端电压为0.3 V时，电流为0.3 A．松开转轴，在线圈两端加电压为2 V时，电流为0.8 A，电动机正常工作．求该电动机正常工作时，输入的电功率多少？电动机的机械功率是多少？
解析：本题考查电动机的功率，注意的是电动机为非电阻元件，输入电动机的功率指总功率，这部分功率大部分用于输出，电动机自身消耗的功率仅占很小一部分，但如果电动机停转，它就成了一个纯电阻元件，r＝＝ Ω＝1 Ω.电动机转动时，消耗的电能转化为内能和机械能，其输入的电功率为：P入＝I1U1＝0.8×2 W＝1.6 W，电动机的机械功率：P机＝P入－I12r＝1.6 W－0.82×1 W＝0.96 W.
答案：1.6 W 0.96 W
点评：(1)电动机不转时，Q＝I2Rt＝t＝U/t都可用。
(2)当电动机转动时，热功率只能用P热＝I2R来求，且有P入＝P机＋P热．
8．夏天空调器正常工作时，制冷状态与送风状态交替运行．一空调器在不同工作状态下电功率随时间变化的关系如图3－3－6所示，求：
(1)此空调器运行1小时用多少度电？
(2)其平均功率为多少？
图3 －3－6
解析：(1)1小时内消耗的电能为
E＝P1t1＋P2t2＝ kW·h＝1.5 kW·h
(2)平均功率
P＝＝＝ W＝1.5 kW.
答案：(1)1.5度 (2)1.5 kW
课件40张PPT。第3节 焦耳定律温故知新1．用电器通电后，可以将电能转化成其他形式的能量，请同学们列举生活中常用的用电器，并说明其能量的转化情况．
答案：(1)电灯把电能转化成内能和光能；
(2)电炉把电能转化成内能；
(3)电动机把电能转化成机械能和内能；
(4)电解槽把电能转化成化学能．
2．用电器把电能转化成其他形式能的过程，就是电流做功的过程．电流做功的多少及电流做功的快慢与哪些因素有关呢？本节课我们学习关于电功和电功率的知识．
精彩回眸一、电能
1．电功
(1)定义：接通电路后，自由电荷在电场力作用下做________形成电流时，______对自由电荷做的功，也就是通常所说的电功．
(2)公式：W＝____.
(3)国际单位：____，符号__.
常用单位：千瓦时(kW·h)通常叫度，1 kW·h＝3.6×106 J，新知梳理定向移动电场力UIt焦耳J(4)物理意义：描述____转化为其他形式的能的多少．
2．电功率
(1)定义： ________内电流所做的功．
(3)单位：国际单位是____，符号是__.
(4)物理意义：描述电流做功的____．
电能单位时间瓦特W快慢UI
二、焦耳定律
1．内容：电流通过导体产生的热量跟____的二次方成正比，跟导体的____成正比，跟________成正比．
2．公式：Q＝ ____.
3．国际单位： ____ ．
三、身边的电热
1．电流热效应的应用
如电热水器、电饭锅、电刻笔、电焊等都是利用电流的______工作的．电流通电时间电阻I2Rt焦耳热效应2．电流热效应的危害
如插头和插座之间接触不良会迸出火花．在输电线路中由于电热，降低电能的传输效率，电流过大，散热不好，还会烧坏电线的绝缘层，引起漏电、触电．合作探究1．电功
(1)定义：电场力对电荷做的功，叫做电功．
(2)表达式：W＝qU＝UIt.
(3)单位：在国际单位制中功的单位是焦耳，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.
电功及电功率温馨提示：电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，电流做了多少功，表明有多少电能转化为其他形式的能．可见电功反映了电能转化为其他形式能的多少．
2．电功率
(1)定义：单位时间内电流所做的功，叫做电功率．
(3)单位：瓦特，符号W(国际单位制)，常用的还有千瓦(kW)，1 kW＝1 000 W.
(4)意义：电功率表示电流做功的快慢．
(5)用电器的额定功率和实际功率
①额定功率：用电器长期正常工作时的最大功率，也就是用电器加上额定电压(或通以额定电流)时消耗的电功率．
②实际功率：用电器实际工作时消耗的电功率．1．有四盏灯，接入如图3－3－1所示的电路中．L1和L2都标有“220 V，110 W”，L3和L4都标有“220 V，40 W”．把电路接通后，最暗的灯将是 ( )
A．L1 B．L2
C．L3 D．L4
图3-3-1解题流程：设灯泡的额定电压为U，额定功率为P，则答案：C
1．焦耳定律
(1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比．
(2)表达式：Q＝I2Rt.
温馨提示：(1)Q＝I2Rt是电热的定义式，可求任何电路中电流I通过电阻R时产生的热量(电热)．
(2)电流的热效应实质上是电能通过电流做功转化为内能．
电热及热功率2．热功率3．电功(电功率)与电热(热功率)的区别与联系
(1)电功是电能转化为其他形式能的量度，电热是电能转化为内能的量度．可见电功和电热是两个不同的物理量，不能混淆．2．电阻R1、R2的I－U图线如图3－3－2所示，现将R1、R2串联后接到电源上，R1上消耗的电功率是4 W，则R2上消耗的电功率是 ( )
A．10 W B．6 W
C．4 W D．2 W
答案：B
图3-3-2典例精析A．第一个公式普遍适用于求电功率，后两式普遍适用于求电热功率
B．在纯电阻电路中，三个公式既可适用于求电功率，又可适用于求电热功率
基本概念和规律的辨析C．在非纯电阻电路中，第一公式可适用于求电功率，第二公式可用于求电热功率，第三公式没有意义
D．由U＝IR可知，三个公式没有任何区别，它们表达相同的意义，既是电功率，也是电热功率解析：
答案：BC
反思领悟：本题的意图是辨析两组概念：电功率和电热功率、纯电阻电路和非纯电阻电路，只有正确认识两组概念的使用条件，并把握住公式相互转化的成立条件，才能灵活应用．
关于电功和电热，下面说法中正确的是( )
A．任何电路中的电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，且W＝Q
B．任何电路中的电功W＝UIt，电热Q＝I2Rt，但W有时不等于Q
C．电功W＝UIt在任何电路都适用，电热Q＝I2Rt只有在纯电阻电路中适用答案：BD【例2】 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．
(1)求它的额定输入功率；
(2)工作时由导线发热损失的功率多大？
(3)它的最大输出功率多大？
思路点拨：对于非纯电阻电路，求输入功率时应当由P＝UI求出，任何电路的发热功率均等于I2R，由能量守恒P入＝P热＋P出．
非纯电阻电路的计算问题解析：电动机正常工作时是非纯电阻电路，计算只能根据定义式：
(1)额定输入功率P额＝UI＝2×0.8 W＝1.6 W.
(2)电动机发热功率P热＝I2R＝(0.8)2× 1 W＝0.64 W.
(3)根据能量的转化与守恒，电动机的输出功率P出＝P额－P热＝0.96 W
答案：(1)1.6 W (2)0.64 W (3)0.96 W
在上题中(1)若接上电源后，扇叶被卡住，不能转动，求电动机的输入功率和发热功率．这种情况会出现什么后果？
(2)电动机正常工作时，其效率为多少？
解析：(1)扇叶被卡住不能转动，电动机相当于纯电阻，电能全部转化为内能．此时电动机中电流为：电动机消耗的电功率等于发热功率：
P′＝P热′＝UI′＝4 W.
由于发热功率很大，很容易烧坏电动机线圈．
答案：(1)4 W 4 W 容易烧坏电动机线圈
(2)60%
【例3】 某一直流电动机提升重物的装置如图3－3－3所示，重物的质量m＝50 kg，电源提供的电压U＝110 V，不计一切摩擦．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＝5.0 A.
电功率与力学知识的综合应用 图3-3-3(1)由此可知电动机线圈的电阻R是多少？
(2)用此电动机提升质量为m′＝20 kg的重物，电动机的输入功率不变，提升速度是多少？(g取10 m/s2)
读题：本题是非纯电阻电路，输入功率为P入＝UI，输入电机后分成两部分，其一为提起重物的机械功率mgv，其二为线圈电阻的发热功率I2R.根据能量守恒进行计算．
画图：
列式：P＝UI，P热＝I2R，P机＝mgv，P＝P机＋P热．
解析：(1)该题属于力学、电学综合题，它主要考查电功率、机械功率、能量的转化和守恒定律等知识．由题意可知，电动机输入的电能一部分转化为线圈的内能，一部分对外输出转化为被提升重物的机械能，由能量转化和守恒定律可得：UI＝I2R＋mgv.答案：(1)4 Ω (2)2.25 m/s 如图3－3－4所示，为电动机提升重物的装置，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机两端电压为5 V，电路中的电流为1 A，物体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)电动机输入功率和输出功率各是多少？
图3-3-4(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？
解析：(1)根据焦耳定律，电热功率为：
PQ＝I2r＝12×1 W＝1 W.
(2)电动机的输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积，即P入＝IU＝1×5 W＝5 W．输出功率等于输入功率减去发热消耗的功率，P出＝P入－PQ＝5 W－1 W＝4 W.
答案：(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
额定功率和实际功率
1．额定功率：指用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压时，电流也将达到额定电流，功率达到额定功率，通常用电器上的标称值就是指的额定值，如标有“220 V,40 W”的灯泡，其额定电压为220 V，额定功率为40 W.
2．实际功率：指用电器在实际电压下的电功率，只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率．用电器的实际功率应小于或等于额定功率．创新拓展【例4】 一台国产XQB30－13型自动洗衣机说明书中所列的主要技术数据如下表，试根据表中提供的数据计算：
(1)这台洗衣机在额定电压下洗衣或脱水时，通过洗衣机的电流强度是多大？
(2)若洗衣、脱水的累计时间为40 min，则洗衣机耗电多少？
(2)W＝Pt＝360×40×60 J＝8.64×105 J.
答案：(1)1.636 A (2)8.64×105 J知能检测第4节 串联电路和并联电路
基础巩固
1．下列说法正确的是 ( )
A．一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C．在并联电路中，任意支路的电阻增大或减小时，总电阻将随之增大或减小
D．电阻R和阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大
答案：ABC
2．图3－4－10中的甲、乙两个电路，都是由一个灵敏电流计G和一个变阻器R组成，它们之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 ( )
图3－4－10
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：把一个灵敏电流计改装成电流表，需并联一个电阻，并联的电阻越大，量程越小，A错误；B正确；把一个灵敏电流计改装成电压表，需串联一个电阻，串联的电阻越大，量程越大，C错误，D正确．
答案：BD
3．一个电流表刻度盘的每1小格代表1 μA，内阻为Rg，如果把它改装成量程较大的电流表，刻度盘的每一小格代表n μA，则 ( )
A．给它串联一个电阻，阻值为nRg
B．给它串联一个电阻，阻值为(n－1)Rg
C．给它并联一个电阻，阻值为
D．给它并联一个电阻，阻值为
解析：改装成量程较大的电流表，需并联一个较小的电阻，A、B错．刻度盘的每一小格由1 μA变成了n μA，即改装后的量程为原来的n倍．设并联的电阻为R，则Rg＝(n－1)R，R＝Rg，D正确．
答案：D
4．如图3－4－11是一个电路的一部分，其中R1＝5 Ω，R2＝1 Ω，R3＝3 Ω，I1＝0.2 A，I2＝0.1 A，那么电流表测得的电流为 ( )
A．0.2 A，方向向右 B．0.15 A，方向向左
C．0.2 A，方向向左 D．0.3 A，方向向右
解析：由题图示电流方向可计算出R1和R2两端的电压降U1＝1.0 V，U2＝0.1 V，电势左高右低，比较U1、U2可判定R3两端电势下高上低，U3＝0.9 V，通过R3的电流I3＝U3/R3＝0.3 A，向上流，由图可知R3上电流由I2和IA共同提供，IA＝0.2 A，方向向左．故正确答案为C.
答案：C
知能提升
5．用小量程的电流表G改装成电压表或电流表，下列说法中正确的有 ( )
A．改装成的电压表量程越大，其内阻就越大
B．改装成的电压表量程越大，其内阻就越小
C．改装成的电流表量程越大，其内阻就越大
D．改装成的电流表量程越大，其内阻就越小
答案：AD
6．用甲、乙两个完全相同的电流表表头改装成量程分别为5 V和10 V的电压表，串联后测量12 V的电压，则 ( )
A．两表的电压示数相同，均为6 V
B．两表头的指针的偏角相同
C．两表头的指针的偏角不相同
D．两表的电压示数不同
答案：BD
7．由5个1 Ω电阻连成的如图3－4－12所示的电路，导线的电阻不计，则A、B间的等效电阻为________ Ω.
图3－4－12
解析：本题采用结点法，就是将图示电路中的结点找出来后，凡是用导线相连的结点可认为是同一结点，然后假设电流从A端流入，从B端流出，分析电流经过的电路时的各电阻连接形式．等效电路如图所示，故A、B间总电阻为0.5 Ω.
答案：0.5 Ω
8．有两个白炽灯A“220 V,100 W”和B“220 V,25 W”，A和B串联在电路中，求：
(1)通电后哪个灯比较亮？
(2)电路允许通过的最大电流为多大？
(3)两端允许加的最大电压为多大？
解析：根据P＝，
故RA＝＝ Ω＝484 Ω，
RB＝＝ Ω＝1 936 Ω.
(1)串联电路，电阻所消耗的功率与电阻值成正比，所以PA′＝I2RA(2)串联电路中，允许通过的最大电流等于其中额定电流最小的电阻上的电流，由P＝UI得额定电流IA＝＝ A，IB＝＝ A，则Imax＝ A＝0.114 A.
(3)串联电路中，电路两端允许加的最大电压等于允许通过的最大电流与总电阻的乘积．
Umax＝Imax(RA＋RB)＝×(484＋1 936) V＝275 V.
答案：(1)B灯 (2)0.114 A (3)275 V
课件49张PPT。第4节 串联电路和并联电路温故知新1．在初中我们已经学过有关串联和并联的知识，请同学们回顾一下什么是串联电路？什么是并联电路？
答案：把几个导体依次首尾相连，接入电路，这样的连接方式叫串联电路．
把几个导体的一端连在一起，另一端也连在一起，然后再把这两端接入电路，这样的连接方式叫并联电路．
精彩回眸2．节日用的彩灯，一串串一簇簇，或挂在街道两旁的树上，或挂在装饰物品上，煞是好看．这些彩灯是串联后接在220 V电源上的．每一串足有数十个．奇怪的是当其中一个或几个灯的灯丝断了，其余灯却仍然亮着，这是为什么？
答案：节日小彩灯的内部结构与一般的灯不一样．每个灯除了有灯丝以外还有一个金属丝并联在两个灯脚之间，这个金属丝是带绝缘层的，它的工作原理是：在电压110 V左右(小灯泡正常工作时的电压)时，电流不会击穿绝缘层，如果电压达到200 V以上，即会击穿．如图所示，假设a、b间的灯丝出现断裂，那么a、b间的电压就会接近电源电压(断路)，此时金属丝的绝缘层就会立即击穿而成为导体，而直接连通a、b，为电流提供通道，使其他的小彩灯断续发光，并且每个灯泡的亮度比原来还要亮一些．
一、串、并联电路的特点、性质及作用
新知梳理I＝I1＝I2＝I3＝…II＝I1＋I2＋…＋InU＝U1＋U2＋…UnR＝R1＋R2＋…＋RnI1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U越大越小二、电表的改装
1．电流计的三个参数
(1)满偏电流Ig：指针指到_________时的电流．
(2)满偏电压Ug：电流计通过满偏电流时，加在它两端的____．
(3)内阻Rg：电流计的内阻．
(4)三个参数之间的关系为________.
最大刻度电压Ug＝IgRg2．电压表的改装
(1)改装的方法
给电流计____一个较大的电阻，分担一个较大的电压UR.如图3－4－1所示．
图3-4-1串联(2)原理：串联电路的____作用．
(3)量程：改装后可测量的电压为U＝_______.分压Ug＋UR(4)串联电阻的大小：R＝______. 图3-4-23．电流表的改装
(1)改装方法
给电流计____一个较小的电阻，分担较大的电流IR.如图3－4－2所示：
(2)原理：并联电路的____作用．
(3)量程：I＝ _____.
并联分流Ig＋IR(4)并联电阻的大小：R＝______.三、混联电路
混联电路：串联之中有____，并联之中有____的电路．
不管混联电路多复杂，大都可以简化为____电路和____电路．并联串联串联并联合作探究1．串联
(1)如果将电路中的元件逐个顺次串接起来，这个电路就是串联电路．
(2)串联电路的基本特点
①串联电路各处的电流相等．即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In.串联电路的分压作用和电压表②串联电路的总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un.
2．串联电路的三个重要性质
(1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和：
R＝R1＋R2＋…＋Rn.温馨提示：(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分的电阻——即“越串越大”．
(2)多个电阻串联时，当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小．(如图3－4－3所示)
图3-4-3(2)串联电路的电压分配关系是：各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比．(3)串联电路的功率分配关系是：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成正比．
3．分压作用
由串联电路的性质可知，串联电路中的每一个电阻都要分担一部分电压，电阻越大它分担的电压就越多．串联电阻的这种作用就称为串联电路的分压作用．
4．电流计(“表头”)改装成电压表
(1)电流计改装成电压表的原理：如果给小量程电流计串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表就是一个串联了分压电阻的电流计，如图3－4－4所示．
(2)分压电阻的计算：由串联电路的特点U＝IgRg＋IgR
图3-4-41．某同学用伏安法测小灯泡的电阻时，误将电流表和电压表接成如图3－4－5所示的电路．接通电源后，可能出现的情况是 ( )
A．电流表烧坏
B．电压表烧坏
C．小灯泡烧坏
D．小灯泡不亮 图3-4-5解析：电压表内电阻很大，远大于灯泡和电流表的电阻，接入电路后，电路中的电流很弱，故电表和小灯泡都不会烧坏，小灯泡可能不亮，选项D正确．
答案：D
1．并联
(1)并联电路，如果将电路中的元件逐个并列地连接起来，这个电路就是并联电路．
(2)并联电路的特点
①并联电路中各支路的电压相等，即
U总＝U1＝U2＝U3＝…＝Un.
②并联电路的总电流等于各支路电流之和，即
I总＝I1＋I2＋I3＋…＋In.
并联电路的分流作用和电流表温馨提示：①并联电路的等效电阻小于任何一个电阻，即“越并越小”．②多个电阻并联时，当其中任一个增大或减小时总电阻也随之增大或减小．
(2)并联电路的电流分配关系是：通过各个支路电阻的电流跟它们的阻值成反比．I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U.
(3)并联电路的功率分配关系是：各个电阻消耗的功率跟它们的阻值成反比．P1R1＝P2R2＝…＝PnRn＝U2.
3．分流作用
由并联电路的性质可知，并联电路中的每一个电阻都要分担总电流的一部分．电阻越小，它分担的电流就越大．并联电阻的这种作用就称为并联电路的分流作用．
4．电流计G改装成大量程电流表 图3-4-6(1)电流计改装成大量程电流表的原理：给小量程电流计并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图3－4－6所示．
(2)分流电阻的计算：由并联电路的特点IgRg＝(I－Ig)R2．有一电流计，内电阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA.要把它改装成量程为0～0.6 A的电流表，需要并联一个多大的电阻？改装后电流表的内电阻是多大？
解题思路：答案：0.126 Ω 0.125 Ω典例精析【例1】 已知通过三个并联支路的电流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，则三个并联支路的电阻之比R1∶R2∶R3为 ( )
A．1∶2∶3 B．3∶2∶1
C．2∶3∶6 D．6∶3∶2
思路点拨：根据并联电路各支路电压相等这一特点，利用欧姆定律研究电的分配与电阻的关系．串、并联电路特点的应用解析：在并联电路中，各支路电压都相等，电流的分配与各支路电阻成反比，所以有
R1∶R2＝I2∶I1＝2∶1；R2∶R3＝I3∶I2＝3∶2，
写在一起应该是R1∶R2∶R3＝6∶3∶2，D正确．
答案：D
反思领悟：抓住并联电路中各支路电压相等，理解并联电路各支路电压、电流、功率的分配规律是解决此类问题的关键． 已知一串联电路中，三个电阻两端电压之比为U1∶U2∶U3＝1∶2∶3，则三个串联电阻的阻值R1∶R2∶R3是多少？
解析：在串联电路中， 各部分电流都相等，电压的分配与各部分电阻成正比，所以有
R1∶R2∶R3＝U1∶U2∶U3＝1∶2∶3.
答案：1∶2∶3【例2】 有一块满偏电流Ig＝1 mA，线圈电阻Rg＝100 Ω的小量程电流表．
(1)把它改装成满偏电压U＝10 V的电压表；
(2)把它改装成满偏电流I＝0.6 A的电流表，请画出电路图，并计算有关数据．
思路点拨：改装后的电压表的量程U等于电流表的满偏电流Ig与电压表内阻(Rg＋R)的乘积，改装成电流表时，IgRg与(I－Ig)和并联的分流电阻R的乘积(I－Ig)R相等．电表的改装 图甲 图乙(2)小量程电流表的满偏电流IgIgRg＝(I－Ig)Rx.
答案：见解析
有一只量程为1 mA的电流表，刻度盘共有50格，若给它并联一个10－2Ω的电阻，则可将它改装成一个量程为1 A的电流表．若要把这个量程为1 mA的电流表改装成一个量程为10 V的电压表，应在电流表上串接一个________的电阻．将这个电压表接在某段电路上，指针偏转40格，则这段电路两端的电压是________．答案：9 990 Ω 8 V【例3】 试画出图3－4－7所示电路的等效电路．混联电路的等效处理 图3-4-7思路点拨：根据电流的流向，电流无分叉地依次流过电阻为串联，有分叉地分别流过为并联．
解析：电流由A端流入，D端流出，则电流在A点分为三条支路(AB等势相当于一点)，分别经R1、R2、R3，而R2、R3中电流流入C点后经R4到达D点，而流经R1的电流直接到达D点，所以R2与R3并联后与R4串联，再与R1并联，其等效电路如下图所示．答案：见解析反思领悟：(1)电路简化要用两种方法：即独立支路法和等电势法，有时两种方法也会综合应用．
(2)电路简化中，若电压表、电流表均为理想表，则电压表认为断路，电流表认为短路，若不能看作理想表，则相当于电阻．
画出如图3－4－8所示电路的等效电路图3-4-8解析：由题干图可知，A、C、B、D之间用导线连接，故A、C等势；B、D也等势，将A、C合并，B、D合并作为一点，则将R1、R2、R3分别接到相应的两点间，可等效为如图所示电路．
答案：见解析 关于电阻的几个常用推论
1．串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的电阻．
2．并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻，且小于其中最小的电阻．
创新拓展【例4】 两实验小组使用相同规格的元件，按图3－4－9所示电路进行测量，它们将滑动变阻器的滑片P分别置于a、b、c、d、e五个间距相同的位置(a、e为滑动变阻器的两个端点)，把相应的电流表示数记录在表一、表二中．对比两组数据，发现电流表示数的变化趋势不同．经检查，发现其中一个实验组使用的滑动变阻器发生断路．图3-4-9表一(第一实验组)
表二(第二实验组)
(1)滑动变阻器发生断路的是第________实验组；断路发生在滑动变阻器________段．
(2)表二中，对应滑片P在X(d、e之间的某一点)处的电流表示数的可能值为 ( )
A．0.16 A B．0.26 A
C．0.36 A D．0.46 A
解析：(1)根据表一、二中的数据变化情况，得知表一符合并联电路的电阻、电流变化规律，而表二中数据反映的电阻在点d之前总是增大，故可判断断路发生在第二组，且在d～e之间的某点．
(2)断路在d～e之间的某点，则滑片P可能接触在断点上方，也可能接触在断点下方，如图所示．
当P点接触在断点上方时，电流应介于0.42 A～0.84 A之间，故D项可能．
当P点接触在断点下方时，设a、b间的电阻为R0.
答案：(1)二 d～e (2)D
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