课件69张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章1.1.1 集合的概念章末小结第二章1.1.1 集合的概念一、电路故障问题的分析
电路故障一般是短路或断路，常见的情况有导线断芯、灯泡断丝、灯座短路、电阻器内部断路、接触不良等现象，检查故障的基本方法有两种：
1．仪表检测法
(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断点。
(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压，再逐段与电路并联，若电压表示数为零，则该电路被短路。若电压表示数不为零，则该电路没有被短路或不完全被短路。
2．假设法
已知电路发生某种故障，寻找故障发生的位置时，可将整个电路划分为若干部分；然后逐一假设某部分电路发生故障，运用欧姆定律进行正向推理。推理结果若与题述物理现象不符合，则故障不是发生在这部分电路；若推理结果与题述物理现象符合，则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全部可能为止，亦称排除法。
如图所示，电源电动势为6V，当开关接通时，灯泡L1和L2都不亮，用电压表测得各部分电压Uad＝0，Ucd＝6V，由此可以判定( )
A．L1和L2的灯丝都断了
B．L1的灯丝断了
C．L2的灯丝断了
D．变阻器R断路
规范解答：由题给条件可知，电路中有的地方没有电压，由Uad＝0，Ucd＝6V可知电路是断路，电路a、d之间没有断点，c、d之间有断点，取其公共部分可知灯L2断路。由电灯L2两端电压不为零，可知灯L1与变阻器R是完好的，选项C正确。
答案：C
点评：(1)电压表有示数的原因：
电压表两接线柱间含电源部分的电路为通路，同时与电压表并联的部分电路没有短路现象发生时，电压表有示数。
(2)电压表无示数的原因：
①电压表两接线柱间含电源部分的电源为断(开)路。
②电压表两接线柱间含电源部分虽然为通路，但与电原表并联的部队电路出现了短路现象。 规格为“220V 36W”的排气扇，线圈电阻为40Ω，求：
(1)接上220V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。答案：(1)P热＝1W P机＝35W
(2)P机＝P热＝1 210W。
点评：电机被卡住不能转动，电能不再转化为机械能，完全转化成内能。3．电路的动态分析
分析依据是：闭合电路欧姆定律、部分电路欧姆定律、串联电路的电压关系、并联电路的电流关系，常用规律：
(1)变化电阻本身和总电路变化规律相同；
(2)总电路上R增大时总电流I减小，路端电压U增大；
(3)和变化电阻有串联关系的看电流，即总电流减小时，该电阻的电流、电压都减小。
(4)和变化电阻有并联关系的看电压，即路端电压增大时，该电阻的电流、电压都增大。 (重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当电键闭合后，小灯泡均能发光。在将滑动变阻器的触头逐渐向右滑动的过程中，下列说法正确的是( )
A．电流表A的读数变小
B．电压表V的读数变小
C．小灯泡L1、L2均变暗，L3变亮
D．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗
规范解答：将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻变小，并联部分的电阻变小，外电路总电阻变小，干路电流增大，电源的内电压增大，则路端电压减小，电压表读数变小，B正确；通过L3的电流减小，L3变暗；通过L2的电流增大，L2变亮，A错误；L2两端的电压变大，L1两端的电压减小，L1变暗；C、D均错误。
答案：B
点评：本题亦可用结论法——“串反并同”快速判定。四、电学实验中的几个问题
1．进行仪器选择、电路设计时，应注意以下原则：
(1)安全性原则：所选元件在电路中不能被损坏，如电压表或电流表的电路中时，各对应物理量不超过它们的量程。
(2)目的性原则：所设计的电路应能够达到实验的目的。
(3)准确性原则：选取仪器或器材时应考虑减小系统误差，如电压表或电流表的指针偏转应尽可能指在中间刻度附近。
(4)方便操作原则：所设计的实验容易达到实验目的，且又简捷、方便。
(5)经济实惠原则：所设计的电路中所用的仪器应在大多数实验室能找到，本原则也可称为可实施原则。2．电压表、电流表及多用电表的读数
(1)电压表、电流表和多用电表的直流电压、直流电流挡的读数，要看清选择的量程和分度值。
(2)多用电表的欧姆挡的读数要看清选择的倍率，如：×1、×10、×100等。
3．实验仪器的选取
(1)电源允许通过的最大电流要大于电路中的实际电流。
(2)用电器的额定电流应大于或等于通过它的实际电流。
(3)电压表和电流表的量程不能小于被测电压和电流的最大值。5．电路的实物连接方法
(1)先图后连，先串后并。
(2)看准极性，接线到柱。
(3)明确量程，检查定位。
6．数据的处理方法
(1)公式法：物理意义比较明确。
(2)图象法：有取平均值的效果，结果比较准确。
7．仪器代换
(1)一个定值电阻和一个电流表可以代换电压表。
(2)小量程电流表可以改装后再接入电路。 某同学测量阻值约为25kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表(量程100μA，内阻约2kΩ)；
B．电流表(量程500μA，内阻约300Ω)；
C．电压表(量程15V，内阻约100kΩ)；
D．电压表(量程50V，内阻约500kΩ)；
E．直流电源(20V，允许最大电流1A)；
F．滑动变阻器(最大阻值1kΩ，额定功率1W)；
G．电键和导线若干。
电流表应选________，电压表应选________。(填字母代号)
该同学正确选择仪器后连接了以下电路，为保证实验顺利进行，并使测量误差尽量减小，实验前请你检查该电路，指出电路在接线上存在的问题：
①________________________________；
②________________________________。答案：B C ①电流表应采用内接的方法 ②滑动变阻器应采用分压式接法
点评：实验的基本原则：(1)安全——不损坏实验器材；(2)精确——尽可能减小实验误差；(3)方便——便于实验操作、读数和数据处理。1．本章为电学基础知识，从近几年高考试题来看，命题多集中在部分电路欧姆定律，串、并联电路，闭合电路欧姆定律这三个知识点上，其次是电功率和直流电路的动态分析。
2．由于该部分知识与学生实验结合紧密，因此电学实验是高中物理实验中的重点，也是高考实验考查的热点内容。考查既具体又灵活，像仪器的选择、读数、器材的连接、数据处理、误差分析等，每年的高考试题中都有所涉及，在学习中应予以足够重视。对于基本的多用电表的认识和使用，常见的测量电阻的方法，滑动变阻器、电压表、电流表等电学元件的使用等应该牢牢地掌握。(3)在图(c)的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图，根据图线求得斜率k＝_______A－1·Ω－1，截距b＝_______A－1。
(4)根据图线求得电源电动势E＝________V，内阻r＝________Ω。一、选择题(单选题)
1．(2014·天津理综，2)如图所示，电路中R1、R2均为可变电阻，电源内阻不能忽略，平行板电容器C的极板水平放置。闭合电键S，电路达到稳定时，带电油滴悬浮在两板之间静止不动。如果仅改变下列某一条件，油滴仍能静止不动的是( )
A．增大R1的阻值
B．增大R2的阻值
C．增大两板间的距离
D．断开电键S
答案：B2.(2013·安徽理综，19)用图示的电路可以测量电阻的阻值。图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，?是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合 开关，改变滑动头P的位置，当通过电 流表?的电流为零时，测得MP＝l1，PN ＝l2，则Rx的阻值为( )
答案：C答案：①Rx1 ②大于 ③小于
4．(2014·重庆理综，6)某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好。维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障。他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。
答案：①11.5(11.2～11.8之间的值均可) 蓄电池
②小灯
解析：解题的关键是根据电表的读数分析电路的故障。电压表的读数是11.5V，因为两表笔接的是a、c两点，说明蓄电池是正常的。两表笔接b、c两点时，断开开关，电表指针不偏转，闭合开关时电表读数仍为11.5V，说明开关、保险丝是正常的，小灯出现故障。5．(2014·山东理综，22)实验室购买了一捆标称长度为100m的铜导线，某同学想通过实验测其实际长度。该同学首先测得导线横截面积为1.0mm2，查得铜的电阻率为1.7×10－8Ω·m，再利用图甲所示电路测出铜导线的电阻Rx，从而确定导线的实际长度。可供使用的器材有：电流表：量程0.6A，内阻约0.2Ω；
电压表：量程3V，内阻约9kΩ；
滑动变阻器R1：最大阻值5Ω；
滑动变阻器R2：最大阻值20Ω；
定值电阻：R0＝3Ω
电源：电动势6V，内阻可不计；开关、导线若干。
回答下列问题：
(1)实验中滑动变阻器应选________(填“R1”或“R2”)，闭合开关S前应将滑片移至________端(填“a”或“b”)。
(2)在实物图中，已正确连接了部分导线，请根据图甲电路完成剩余部分的连接。
答案：(1)R2；a
(2)如下图所示
(3)2.30(2.29、2.31均正确)。
(4)94(93～95均正确)。6．(2014·北京理综，21)利用电流表和电压表测定一节干电池的电动势和内电阻。要求尽量减小实验误差。
(1)应该选择的实验电路是图1中的________(选填“甲”或“乙”)。
(2)现有电流表(0～0.6A)、开关和导线若干，以及以下器材：
A．电压表(0～15V)
B．电压表(0～3V)
C．滑动变阻器(0～50Ω)
D．滑动变阻器(0～500Ω)
实验中电压表应选用________；滑动变阻器应选用________；(选填相应器材前的字母)
(4)根据(3)中所画图线可得出干电池的电动势E＝________V，内电阻r＝________Ω。
(5)实验中，随着滑动变阻器滑片的移动，电压表的示数U及干电池的输出功率P都会发生变化。图3的各示意图中正确反映P－U关系的是________。答案：(1)甲 (2)B C (3)如图所示
(4)1.50(1.49～1.51) 0.83(0.81～0.85) (5)C解析：(1)由于电流表内阻与电池内阻相差不多，因此用乙图误差较大，应选用甲图。
(2)干电池的电压一般在1.5V左右，为减小误差，选择量程为3V的电压表，根据电流表的量程，应选最大电阻为50Ω的滑动变阻器。
(3)第四组数据误差较大，应舍去，连线如图所示。
(4)根据图象的截距和斜率可以求出电动势和内电阻。
(5)电压表侧滑动变阻器的电压，当滑动变阻器的电阻等于电源内阻时，输出功率最大，选项C正确。课件7张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章情景切入
现代家庭离不开电。电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律？产生哪些效应？怎样才能做到安全用电和节约用电？……这一章我们就来探究恒定电流的基本规律。
知识导航
本章是在上章场强、电势、电势差(电压)、电场力做功的基础上，分析和研究直流电路的基本规律。
本章知识在实际中有广泛而重要的应用，不但是学习后续知识的基础，而且是学习电工和电子技术的基础，在日常生活中也经常用到。
本章内容可分为三部分：第一部分以部分电路欧姆定律为中心，主要研究直流电路的基本参量、串并联电路的规律、伏安法测电阻、电功和电热等问题；第二部分以闭合电路的欧姆定律为中心，主要研究了电源的作用、闭合电路中功率的分配和能量转化关系、电路的分析和计算等问题；第三部分以电流表、电压表、滑动变阻器等电工仪表的使用为中心，结合学生实验，研究了仪器的选择和使用，数据的处理和误差分析等问题。
本章的核心内容是欧姆定律，重点是电路的分析和计算，难点是电路的设计。学法指导
1．注重基本概念、基本规律的理解
本章有电阻、电流、电压、电动势、电功率、电热、电阻率等七个概念，要结合实例深刻理解它们，确切明白这些概念的物理意义、特点。对于部分电路欧姆定律、闭合电路欧姆定律两个基本定律，一定要能够结合具体的电路灵活运用。
2．要注意研究方法的学习
在本章学习中要掌握分析解决问题的方法，比如动态分析法、等效法的应用，模型的转化，非电学量和电学量的转化，以及极限法、赋值法的应用技巧等。
3．要注重加强实验能力的提高
高考考查的四个电学实验，全部属于本章内容，要认真做实验，要从基本原理、基本方法入手，循序渐进，逐步掌握。要学会正确使用电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等基本实验仪器，要切实掌握各种仪器的原理、使用方法、注意事项才能以不变应万变。
课件41张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章1 电源和电流第二章雷鸣电闪时，强大的电流使天空发出耀眼的闪光，但持续极短的时间，而手电筒的小灯泡却能持续发光。怎样才能使电路中保持持续的电流呢？电源1.定义
电源是不断把负电荷从_______搬运到_______从而维持正负极之间一定__________的装置。
2．电源的作用
(1)维持电路的两端有一定的__________。
(2)使电路中保持________电流。正极负极电势差电势差持续恒定电场1.定义
由电路中稳定分布的_______所产生的稳定电场。
2．形成
当电路达到稳定时，导线中的电场是由_______、______等电路元件所积累的电荷共同形成的。
3．特点
任何位置的__________都不随时间发生变化。电荷电源导线电场强度1.电流
(1)概念：电荷的__________形成电流。
(2)物理意义：反映了电流的_______程度。
(3)符号及单位：用符号______表示，单位是_______，符号为_____。常用的电流单位还有_____ (mA)、______(μA)，换算关系为：1A＝103mA＝106μA。
(4)表达式：__________。
(5)电流的方向：规定________定向移动的方向为电流的方向，负电荷定向移动的方向为电流的__________。恒定电流定向移动强弱Ⅰ安培A毫安微安正电荷反方向2．恒定电流
(1)概念：大小、方向都______________的电流。
(2)形成：恒定电场使自由电荷定向移动速率_______，自由电荷与导体内不动的粒子碰撞，阻碍自由电荷定向移动，使自由电荷速率______，最终表现为自由电荷__________不变。
3．电流的微观表达式
I＝__________。不随时间变化增加减小平均速率nqSv
一、对电流的理解
1．电流的形成条件
(1)产生电流的条件：导体两端有电压。
(2)形成持续电流的条件：导体两端有持续电压。
2．电流的方向
规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流的方向相反，金属导体中自由移动的电荷是自由电子，故电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
4．电流是标量
电流虽然有方向但是它遵循代数运算法则，电流不是矢量而是标量。
[特别提醒]计算电流时，要注意定向移动的电荷种类，是正电荷或负电荷，还是正、负电荷同时存在。(绵阳南山中学2013～2014学年高二上学期期中)关于电流，下列说法正确的是( )
A．只要有可以自由移动的电荷，就能存在持续的电流
B．金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的
C．单位时间内通过导体横截面单位面积的电荷量越多，电流就越大
D．电流的方向与电荷定向移动的方向相同
答案：B
解析：产生电流的条件：导体两端存在电压、闭合回路，故A错误；导体两端存在电压，就会在导体中形成电场，自由电子在电场力的驱动下定向移动形成电流，故B正确；单位时间内通过导体横截面积的电量越多，导体的电流越大，故C错误；电流的方向与正电荷定向移动的方向相同，故D错误。二、电流的微观解析
1．电流的微观表达式
(1)题设
如图所示，AB表示粗细均匀的一段导体，两端加一定的电压，导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v，设导体的长度为L，横截面积为S，导体每单位体积内的自由电荷数为n，每个自由电荷的电荷量为q。2．三种速率的比较
[特别提醒]电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷同时定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器。下列关于电流的说法中，正确的是( )
A．金属导体中，电流的传导速率就是自由电子定向移动的速率
B．导体两端电势差增大时，电流增大，电流的传导速率也增大
C．电路接通后，自由电子由电源出发只要经过一个极短的时间就能到达用电器
D．通电金属导体中，电流的传导速率比自由电子的定向移动速率大得多
答案：D
解析：电荷的定向移动形成电流，电流在金属导体中的传导速率等于光速，而金属导体中自由电子的定向移动速率比光速小得多，A、B、C错，D对。
已知电子的电荷量为e，质量为m，氢原子的电子在原子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？对电流的理解及计算点评：解决这个题的关键是选取合适的过程，考虑到电子运动的周期性，选取一个周期是最简洁的。如图所示，耀眼的闪电和震耳的雷鸣有时会使树木、房屋受到严重破坏，在一次雷电中，在0.1s时间内有30C电荷从一个云层移到另一个云层，则平均电流为__________。
答案：300A (湖南师大附中2013～2014学年高二期中)横截面积为S的导线中通有电流I，已知导线每单位体积中有n个自由电子，每个自由电子的电荷量是e，自由电子定向移动的速率是v，则在时间Δt 内通过导线横截面的电子数是( )电流微观表达式的应用答案：AC如图所示，将左边的铜导线与右边的铝导线连接起来，已知铝导线的横截面积是铜导线横截面积的两倍，在铜导线上取一个截面A，在铝导线上取一个截面B，若在1秒内垂直地通过它们的电子数相等，那么，通过这两个截面的( )
A．电流相等
B．电流不相等
C．自由电子定向移动的速率相等
D．自由电子定向移动的速率不相等
答案：AD易错点：在电解液导电时，忽视正、负离子反向移动对电流的贡献而导致错解
案例：如图所示的电解液接入电路后，在t时间内有n1个一价正离子通过溶液内截面S，有n2个二价负离子通过溶液内截面S，设e为元电荷，则以下关于通过该截面的电流的说法中，正确的是( )正确答案：D课件51张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章10 实验：测定电池的电动势和内阻第二章用灵敏电流计、电阻箱、滑动变阻器可以测量苹果电池的电动势和内阻，你知道这个实验的原理吗？实验原理闭合电路的欧姆定律。测电源E、r的几种方法与电路连接图I1r?U2U2I1rI2R2测量数据的处理方法 2．图象法
以I为横坐标，U为纵坐标建立直角坐标系，根据几组I、U的测量数据，在坐标系中描点，此时可大致看到，U－I图象是一条斜向下的直线。如图所示。E 电源的内阻一、器材准备
被测电源(如干电池、水果电池等)、电流表、电压表、滑动变阻器、电键和导线。
二、操作过程
1．确定电流表、电压表的量程，按图所示电路把器材连接好，如图所示。四、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0～0.6A挡，电压表一般选0～3V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。 做“用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻”的实验，可供选用的器材有：
A．电流表(量程：0～0.6A RA＝1Ω)
B．电流表(量程：0～3A RA＝0.6Ω)
C．电压表(量程：0～3V RV＝5kΩ)
D．电压表(量程：0～15V RV＝10kΩ)
E．滑动变阻器(阻值范围：0～10Ω 额定电流：1.5A)
F．滑动变阻器(阻值范围：0～2kΩ 额定电流：0.2A)
G．待测电源(一节一号干电池)、开关、导线若干 实验仪器的选择及实物连线(1)请画出能使本实验测量精确程度较高的实验电路图。
(2)电路中电流表应选用__________，电压表应选用________，滑动变阻器应选用________。(填字母代号)
(3)如图甲所示为实验所需器材，请按电路图连接实物图。 解析：(1)电路如图乙所示
(2)考虑到待测电源只有一节干电池，所以电压表应选C；实验中电流又不能太大，一般不超过0.5A，所以电流表应选A；滑动变阻器不能选择太大的阻值，从允许最大电流和减小实验误差来看，应选择电阻较小而额定电流较大的滑动变阻器E。(3)如图丙所示
注意：闭合开关前，要使滑动变阻器接入电路的电阻最大，即滑到最左端。
答案：(1)如图乙所示 (2)A C E (3)如图丙所示
点评：实验器材的选取应遵循安全、精确和操作方便的原则。本实验的误差主要来自电压表的分流。因此，本实验中滑动变阻器的选择原则是：阻值范围小而额定电流较大。电压表的选择原则是：在满足量程要求的前提下选取内阻较大的。电流表的选择需根据实验中电流大小的估算值来确定。某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内电阻r，所给的其他器材有：
A．电压表V：0～3V～15V
B．电流表A：0～0.6A～3A
C．变阻器R1：(20Ω，1A)
D．变阻器R2：(1 000Ω，0.1A)
E．电键S和导线若干
(1)实验中电压表应选用的量程为________(填“0～3V”或“0～15V”)；电流表应选用的量程为________________(填“0～0.6A”或“0～3A”)；变阻器应选用________；
(2)根据实验要求连接实物电路图；
(3)实验测得的6组数据已在U－I图中标出，如图所示，请你根据数据点位置完成U－I图线，并由图线求出该电池的电动势E＝________V，电阻r＝________Ω。
答案：(1)0～3V 0～0.6A R1
(2)
(3)U－I图线如图所示 1.5 0.50
解析：(1)一节干电池的电动势为1.5V，故电压表选择0～3V即可；流经干电池的电流不允许过大，故电流表选择0～0.6A即可；变阻器选择R1，调节时连续性较好；
(3)由闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir得，U＝－rI＋E，在U－I图象中，纵截距表示电源电动势，斜率绝对值代表电源内阻。 某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池，他们测量这种电池的电动势E和内阻r，并探究电极间距对E和r的影响。实验器材如图所示。对实验原理的理解及数据处理
(1)测量E和r的实验方案为：调节滑动变阻器，改变电源两端的电压U和流过电源的电流I，依据公式____________，利用测量数据作出U－I图象，得出E和r。
(2)将电压表视为理想表，要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，请在图3中用笔画线代替导线连接电路。
(3)实验中依次减小铜片与锌片的间距，分别得到相应果汁电池的U－I图象如图中(a)、(b)、(c)、(d)所示，由此可知：
在该实验中，随电极间距的减小，电源电动势________ ________(填“增大”“减小”或“不变”)，电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
曲线(c)对应的电源电动势E＝__________V，内阻r＝________Ω，当外电路总电阻为2 500Ω时，该电源的输出功率P＝________mW。(均保留三位有效数字)解析：(1)由路端电压U、电动势E及内阻r与电流的关系U＝E－Ir，可得U－I图象。
(2)因为电压表为理想表，且要求避免电流表分压作用对测量结果的影响，则电路图如图所示，实物连线见答案。答案：(1)U＝E－Ir (2)如图所示
(3)不变；增大；0.975；478；0.268(青州市2013～2014学年高二上学期三校联考)采用如图所示的电路“测定电池的电动势和内阻”。
(1)除了选用照片中的部分器材外，_________(填选项)；A．还需要电压表 B．还需要电流表
C．还需要学生电源 D．不再需要其他器材答案：(1)A (2)r＝(0.75±0.10)Ω (3)0.22Ω易错点：对图象中截距理解不清楚导致错误
案例：
如图所示是某电源的伏安特性曲线，则下列结论正确的是( )
A．电源的电动势为6.0V
B．电源的短路电流为0.5A
C．电流为0.2A时的外电阻是28.4Ω
D．电源的内阻为12Ω正确答案：AC课件45张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章11 简单的逻辑电路第二章为了方便及节约用电，宿舍楼楼道里安装有声光控灯，这种灯在有光或没有声音时，不亮，而在无光又有声音时，灯就会自动点亮，这里面有什么逻辑关系呢？逻辑电路1.数字信号
数字信号在变化中只有两个对应状态_____或者_______。
2．逻辑电路
处理数字信号的电路叫做______电路，具有__________的数字电路叫做逻辑电路。
3．“门”
就是一种_______，在一定条件下它允许信号通过；如果条件不满足，信号就被阻挡在“门”外。有没有数字逻辑功能开关“与”门 1.逻辑关系
一个事件的几个条件__________时事件才能发生。
2．符号
________________，其中“&”具有“______”的意思，象征A与B两个输入端__________时，输出端才是1。同时满足与都是13．真值表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。“或”门一个条件3．真值表“非”门1.逻辑关系
输出状态和输入状态________。
2．符号
____________________，其中矩形右侧小圆表示数字“0”，它与数字“1”象征着输入端为____时，输出端是____。
相反103．真值表1.构成
将组成电路的元件(如电阻、电容、晶体管等)和连线集成在一块________上。
2．优点
________小、方便、可靠，适用于__________、标准化生产等。集成电路硅片体积系列化一、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。为了保障行驶安全，一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置：
只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动。如果规定：车门关紧时为“1”，未关紧时为“0”；当输出信号为“1”时，汽车可以正常启动行驶，当输出信号为“0”时，汽车不能启动。能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( )
A．“与”门 B．“或”门
C．“非”门 D．“与非”门
答案：A
解析：由题意知只要有一扇门没有关紧，汽车就不能启动，也就是说只有两扇门都关紧，汽车才能正常启动，所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门，故A正确。
下面的门电路中，它们的输出结果正确的是(输入信号如图所示)( )
答案：D
解析：选项A中，“与”门输出“0”，“非”门输出“0”，则“或”门输出“0”，选项A错误；选项B中，“与”门输出“1”，“非”门输出“0”，则“或”门输出“1”，选项B错误；选项C中，“或”门输出“1”，非门输出“1”，则“与”门输出“1”，选项C错误；选项D中，“或”门输出“1”，“非”门输出“1”，则“与”门输出“1”，选项D正确。 电动机的自动控制电路如图所示，其中RH为热敏电阻，RL为光敏电阻，当温度升高时，RH的阻值远小于R1；当光照射RL时，其阻值远小于R2，为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，电路中的虚线框内应选________门逻辑电路；若要提高光照时电动机启动的灵敏度，可以________R2的阻值(选填“增大”或“减小”)。逻辑电路的应用点拨：审题时把握以下两点：
(1)要求温度升高或受到光照时均能自动启动。
(2)提高光照的灵敏度，即有较弱光照时就自动启动。
解析：为使电动机在温度升高或受到光照时能自动启动，即热敏电阻或光敏电阻的电阻值减小时，输入为1，输出为1，所以是“或”门。因为若要提高光照时电动机启动的灵敏度，需要在光照较小，即光敏电阻较大时输入为1，输出为1，所以要增大R2。
答案：或 增大
点评：在“或”门电路两个条件中，只要满足其中一个条件，结果就会发生。夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯”会造成浪费。科研人员利用“光敏”材料制成“光控开关”——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏”材料制成“声控开关”——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开。若将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明”。这种“聪明”的电路是图中的( )答案：D
解析：在白天时，一般不需要灯照明；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明的，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要。对于选项A，“声控开关”闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关”，还是“声控开关”各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关”闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关”与“声控开关”同时闭合时，灯才亮，所以达到节能的目的。 如图，低电位报警器由两个基本门电路与蜂鸣器组成，该报警器只有当输入电压过低时蜂鸣器才会发出警报，其中( )
A．甲是“与门”，乙是“非门”
B．甲是“或门”，乙是“非门”
C．甲是“与门”，乙是“或门”
D．甲是“或门”，乙是“与门”复合门电路
解析：由题图知乙为“非”门，如果蜂鸣器发出警报表明乙的输入端为低电压，即甲的输出端为低电压，而此时甲的输入端为低电压，故甲为“或”门或“与”门。若甲为“与”门，则甲的输入端为高电压时，蜂鸣器也发出警报，与题意不符，故甲为“或”门电路，故B正确。
答案：B(黄冈市黄梅一中2013～2014学年高二期中)一个门电路的两个输入端A、B与输出端Y的波形如图所示，则可知该门电路是( )A．“与”门 B．“或”门
C．“与非”门 D．“或非”门
答案：C
解析：由图象可知，当A、B均有输入时，输出与其相反，当有一端有输入时，无输出，故为“与非”门，C正确，A、B、D均错误。易错点：对复合门电路理解不透导致错解
案例：
如图所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯L亮，输出端为“0”，指示灯L不亮，现要使灯L亮，则A、B两输入端分别是( )
A．“1”、“1” B．“0”、“0”
C．“1”、“0” D．“0”、“1”易错分析：本题易错选项及错误原因分析：
A项，误认为“或”门输入端为“1”，“非”门输出端就为“1”，实际上“非”门输出端是由“或”门的输出端决定的。
C、D项，对“或”门真值表记忆错误，认为输入端有一个输入为“0”，输出端就为“0”。
正确解答：欲使灯亮，“非”门的输出应该为“1”，输入为“0”，也就是“或”门的输出为“0”，根据“或”门的特点，“或”门的输入应该是“0”、“0”，B对。
正确答案：B课件41张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章2 电 动 势第二章要在电路中维持持续电流，电路中必须接有电源，电池是常见的电源，下图是常见的各种电池。
用什么物理量去描述电源的特性呢？电源1.概念
通过__________做功把其他形式的能转化为________的装置。
2．原理
在电源内部__________做功，______________转化为电能；在电源的外部电路，__________做功，________转化为其他形式的能。
3．作用
保持两极间有__________，供给电路电能。非静电力电能非静电力其他形式的能电场力电能一定电压电动势1.概念
非静电力把正电荷从负极移送到正极所__________跟被移送的__________的比值叫电源的电动势。
2．公式
E＝__________
3．单位
伏特做的功电荷量4．物理意义
反映电源把其他形式的能转化为电能____________，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极移送到正极__________。
5．方向规定
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_______指向________方向。
6．大小的决定因素
由电源中__________的特性决定，跟电源的体积无关，跟__________也无关。本领的大小所做的功负极正极非静电力内外电路1.电源的内阻
电源的内部也是由导体组成的，所以也有________，这个电阻叫做电源的内阻。
2．电池的容量
①定义：电池放电时能输出的__________，通常以安培时(A·h)或毫安时(mA·h)作单位。
②特点：电池的容量与__________有关，同样的电池，小电流、间断性放电要比大电流、连续放电的容量大。电源的内阻及电池的容量电阻总电荷量放电状态
一、正确理解非静电力
1．模型类比
如图甲所示，水池A、B的水面有一定的高度差，若在A、B之间用一细管连起来，则水在重力的作用下定向运动，从水池A运动到水池B，A、B之间的高度差很快消失，在这种情况下，水管中只可能有一个瞬时水流。但若在水池A、B间连一台抽水机，将水池B中的水抽到水池A中，保持A、B之间的高度差，那么在水管中就有源源不断的水流了。如图乙所示，电源在电路中的作用相当于抽水机的作用，它能不断地使流到负极的正电荷，在电源内部通过非静电力的作用再搬运到正极，从而保持正、负极间有稳定的电势差，使电路中有持续的电流。2．能量转化的比较
当水由A流向B时重力做正功，减少的重力势能转化为其他形式的能。在电源外部，电场力对正电荷做正功，减少的电势能转化为其他形式的能。在抽水机将B中的水抽到A的过程中，要克服水的重力势能做功将其他形式的能转化为水的重力势能。在电源内部，要靠非静电力作用于正电荷，克服电场力做功，将其他形式的能转化为电荷的电势能。
3．非静电力的作用
从力的角度看，非静电力将正电荷由电源负极搬到电源正极，从而维持电路两端有稳定的电势差；从能量转化的角度来看，电源通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能。小朋友在玩游戏时，如下图所示，将小球从地面搬至滑梯上面，再让小球从滑梯上滑至地面。为了保持总有小球从滑梯上滑下，小朋友必须不断地将小球从地面搬至滑梯上。小朋友对小球做功，使小球重力势能增加。试分析回答：
(1)小球沿滑梯滚下的过程，可以类比电源在闭合电路中的哪一个过程？
(2)小朋友不断将小球从地面搬到滑梯上的过程，可以类比为电源在闭合电路中的哪一过程？
答案：(1)可以类比为在外电路电场力做正功将电能转化为其他形式的能的过程。
(2)可以类比为在电源内部非静电力做功将其他形式的能转化为电能的过程。
二、对电动势的理解
1．概念理解
(1)电源的种类不同，电源提供的非静电力性质不同，一般有化学力、磁场力(洛伦兹力)、涡旋电场力等，其大小也不同。
(2)电动势是标量，电源内部电流的方向，由电源负极指向正极。2．电动势和电压的区别与联系关于电源电动势，下列说法中正确的是( )
A．同一电源接入不同的电路，电动势会发生改变
B．电源电动势就是电源两极间的电压
C．电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能的本领，与是否接有外电路无关
D．电源电动势与电压是一回事
答案：C
解析：电动势是电源本身的特征，与外电路无关，数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压，但电动势与电压有本质的区别，故A、B、D错误，C正确。 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，移送正电荷非静电力做功越多，电动势就越大
C．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移送单位电荷量做的功越多
D．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移送到正极的电荷量越多对电动势的理解
解析：电源是将其他形式的能量转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电能就增加，A正确；电源电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量，电动势在数值上等于移送单位电荷量非静电力所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，移送的电荷量越多，C正确，B、D错误。
答案：AC(临沂市重点中学2013～2014学年高二上学期联考)铅蓄电池的电动势为2V，这表示( )
A．电路中每通过1C电量，电源把2J的化学能转变为电能
B．蓄电池与电路断开时两极间的电压为2V
C．蓄电池能在1s内将2J的化学能转变为电能
D．蓄电池将化学能转变成电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的大
答案：ABD
解析：电动势在数值上等于非静电力将1C的正电荷在电源内从负极移到正极所做的功，所以对于铅蓄电池的电动势为2V，电路中每通过1C电荷量，电源把2J的化学能转化为电能，故A正确。电源未接入电路时两端间的电压等于电动势，故B正确。电动势是2V，意义是移动1C的正电荷在电源内从负极移到正极，非静电力做功2J，即有2J的化学能转变成电能，不是1s内将2J的化学能转变成电能，故C错误，电动势大，非静电力做功的本领就大，即将其他形式的能转化为电能的本领就大，故D正确。 将电动势为3.0V的电源接入电路中，测得电源两极间的电压为2.4V，当电路中有6C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。
电路中能量的转化
解析：由电动势的定义可知，在电源内部中非静电力每移送1C电荷，有3J其他形式的能转化为电能。也可认为在电源中，非静电力移送电荷做多少功，就有多少其他形式的能转化为电能；在电路中，电场力移送电荷做多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。(1)W＝Eq＝3×6J＝18J电源中共有18J其他形式的能转化为电能。
(2)W1＝U1q＝2.4×6J＝14.4J外电路中共有14.4J电能转化为其他形式的能。
(3)内电压U2＝E－U1＝3V－2.4V＝0.6V
∴W2＝U2q＝0.6×6J＝3.6J内电路中共有3.6J电能转化为其他形式的能。也可由能量守恒求出：W2＝W－W1＝3.6J。
点评：电源和电路都是实现能的转化的装置，做功是完成转化方式的量度。中国自行研制的“玉兔”号月球车 (如图)上的电子仪器及各种动作的控制都是靠太阳能电池供电的。由于光照而产生电动势的现象称为光伏效应。“玉兔”月球车上的太阳能电池就是依靠光伏效应设计的单晶硅太阳能电池。在正常照射下，太阳能电池的光电转换效率可达23%。单片单晶硅太阳能电池可产生0.6V的电动势，可获得0.1A的电流，求每秒照射到这种太阳能电池上太阳光的能量( )A．0.24J B．0.25J C．0.26J D．0.28J
答案：C易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：电压和电动势虽然单位相同，但它们表征的物理意义不同，电压是表征电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领大小的物理量，而电动势是表征电源将其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量，故电压与电动势不是同一个物理量，所以A错误，D正确；只有电源开路时，电动势才等于电源两极间的电压，B错误；电动势公式中W是非静电力做的功不是电场力做的功，C错误。
正确答案：D课件59张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章3 欧 姆 定 律第二章电流、电压、电阻是电学的三大基础物理量，它们之间存在着联系吗？生物电阻1.定义
加在导体两端的_______跟通过该导体的_______的比值叫做该导体的电阻。
电压电流3．单位
在国际单位制中是：________，符号是Ω，常用的电阻单位还有千欧(kΩ)和兆欧(MΩ)。1MΩ＝________Ω，1kΩ＝__________Ω。
4．标量
电阻只有大小，没有方向。
5．物理意义
反映导体对电流________作用的物理量，是导体本身的特性。欧姆1061 000阻碍欧姆定律1.表述
导体中的电流跟导体两端的电压成________，跟导体的电阻成________。
2．表达式
__________。
3．适用范围
欧姆定律对金属导体和__________溶液导电适用，但对__________和半导体元件并不适用。正比反比电解质气体导电1.伏安特性曲线
(1)概念：用纵坐标表示_______，横坐标表示_________的I－U图象。
(2)形状
①过原点的直线，对应元件叫________元件；
②过原点的曲线，对应元件叫__________元件。
(3)意义：能形象直观的反映出__________的变化规律。导体的伏安特性曲线电流I电压U线性非线性导体电阻2．测绘小灯泡的伏安特性曲线
(1)实验器材：小灯泡、_______、电流表、___________、学生电源(或电池组)、开关、导线、坐标纸、铅笔等。
(2)实验电路如图所示。 电压表滑动变阻器
(3)实验操作
①按如图所示连接好电路，开关闭合前，将变阻器滑片滑至R的__________端。
②闭合开关，右移滑片到不同位置，并分别记下______、__________的示数。
③依据实验数据作出小灯泡的__________图线。最左电压表电流表I－U(海南省海南中学2013～2014学年高二上学期期中)根据I＝U/R，以下说法正确的是( )
A．R＝U/I，故R与U成正比
B．U＝IR，故R一定时，U与I成正比
C．I＝U/R适用于任何电路
D．R＝U/I只适用于金属导电
答案：B
二、对导体的伏安特性曲线的理解
1．坐标轴的意义
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，表示电流I随电压U的变化规律，横轴表示U为自变量，纵轴表示I为因变量。2．图线斜率的意义
线性元件的I－U图像是一条过原点的倾斜直线，斜率表示电阻的倒数；线性元件的U－I图像也是一条过原点的倾斜直线，但斜率表示电阻，在图甲中R2R1。
小华同学查阅课外资料时，获得的“220 V 0.2 A”的白炽灯电流和电压的关系图线如图所示。(1)从图线上能推知，白炽灯在不同电压下，其实际电阻值是________(选填“相同”或“不同”)的，原因是白炽灯的电阻值受________的影响。
(2)白炽灯两端电压为200 V时，通过灯丝的电流是________A，此时的实际电阻值是________Ω。
(3)白炽灯正常工作时的电阻值是________Ω。
答案：(1)不同 温度 (2)0.185 1081 (3)1158三、实验：测绘小灯泡的伏安特性曲线
1．实验电路的确定
(1)电流表的内、外接：由于小灯泡的电阻较小，为减小误差，采用电流表外接法。
(2)滑动变阻器的接法：描绘小灯泡的伏安特性曲线，需要从坐标原点开始的连续变化的电压，因此滑动变阻器要采用分压式连接，实验电路图如图所示。2．实验过程的三个方面
[特别提醒](1)调节电压时不要超过小灯泡的额定电压。
(2)坐标系标度要合理选取，尽量使描出的图象占据坐标纸的大部分。
(3)小灯泡电压、电流变大时，电阻变大，伏安特性图线是曲线。连线时要用平滑的曲线，不能连成折线。(淮北师大附中2013～2014学年高二上学期期中)如图甲所示，为某同学测绘额定电压为2.5V的小灯泡的伏安特性曲线的实验电路图。
(1)根据图甲所示电路图，用笔画线代替导体，将图乙中的实物图连接完整。
(2)开关S闭合之前，图甲中滑动变阻器的滑片应该置于________端(选填“A”、“B”或“AB中间”)
答案：(1)如图
(2)A
解析：(2)电键闭合前，将滑动变阻器滑动到A端，使测量电路处于短路状态，起到保护作用。 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0.4A。如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大？对欧姆定律的理解及应用答案：2.0A某电阻两端电压为8V,20s通过的电荷为40C，则此电阻为________Ω。
答案：4 如图所示的图象所对应的两个导体：
(1)电阻关系R1?R2为________；
(2)若两个导体中的电流相等(不为零)时， 电压之比U1?U2为________；
(3)若两个导体的电压相等(不为零)时， 电流之比I1?I2为________。对伏安特性曲线的理解与应用答案：(1)3∶1 (2)3∶1 (3)1∶3(重庆一中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示是电阻R的I－U图象，由此得出( )答案：BD
解析：由欧姆定律知，选项B正确；线性元件的I－U图线斜率的倒数表示导体的电阻大小，故此导体的电阻为2Ω，但斜率不能利用倾角来求，选项C错误；在导体两端加2.0V电压时，由欧姆定律可得电流为1A，则每秒通过导体横截面的电荷量是1.0C，选项D正确。 某同学在做测定小灯泡的伏安特性曲线实验中得到如下一组U和I的数据： 实验：描述小灯泡的伏安特性曲线(1)在图上画出I－U图线。
(2)从图线上可以看出，当电压逐渐增大时，灯丝电阻的变化情况是________________________________。
(3)图线表明导体的电阻随温度升高而________。 解析：(1)根据U、I的数据，在坐标纸上找出对应的点，连成平滑曲线，即I－U图线，如图所示。
(2)在I－U图线中，任一点与坐标原点连线斜率的倒数即这一状态的电阻值，即R＝U/I，从图线可以看出当U<1.40V时，灯泡电压与电流成正比，灯丝电阻不变；当U>1.40V时，斜率越来越小，其倒数越来越大，即灯丝电阻随电压增加而变大，或者说随温度升高而变大。
(3)从图线的斜率可知导体的电阻随温度的升高而增大。
答案：(1)见解析图
(2)开始不变，后来逐渐变大 (3)增大(青岛市2013～2014学年高二上学期三校联考)下图为“测绘小灯泡伏安特性曲线”实验的实物连线图，已知小灯泡额定电压为2.5V。(1)完成下列实验步骤：
①闭合开关前，调节滑动变阻器的滑片，________；
②闭合开关后，逐渐移动变阻器的滑片，________；
③断开开关，……。根据实验数据在方格纸上作出小灯泡灯丝的伏安特性曲线。
(2)在虚线框中画出与实物电路相对应的电路图。答案：(1)①使它靠近变阻器左端的接线柱
②增加小灯泡两端的电压，记录电流表和电压表的多组读数，直至电压达到额定电压
(2)如图所示
解析：(1)①在分压电路中为了保护灯泡所在支路，开关闭合前，滑动变阻器与灯泡所在支路并联部分的电阻应为零，因此滑片应靠近左端。
②必须测多组数据，并且使小灯泡两端电压达到额定电压，才能测绘小灯泡的伏安特性曲线。
(2)见答案图。易错点：对图象的意义理解不清导致错误
案例：以下给出几种电学元件的电流与电压的关系图象，如图所示，下列说法中正确的是( )
A．这四个图象都是伏安特性曲线
B．这四种电学元件都是线性元件
C．①②是线性元件，③④是非线性元件
D．这四个图象中，直线的斜率都表示元件的电阻易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：伏安特性曲线是以I为纵轴，U为横轴的图象，A错误；线性元件并不只是说I－U图象是直线，而必须是过原点的直线，所以只有①②是线性元件，③④不是线性元件，B错误，C正确；在U－I图象中，过原点的直线的斜率才表示导体的电阻，D错误。
正确答案：C课件57张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章4 串联电路和并联电路第二章在实验室里，可以利用电压表和电流表测量不同大小的电压和电流，电压表和电流表往往都有两个量程，它们是根据什么原理设计制作的呢？串联电路和并联电路相等 之和之和 各支路之和倒数之和电压表和电流表1.小量程电流表G(表头)的三个主要参数
①内阻Rg：小量程电流表G的________。
②满偏电流Ig：小量程电流表G指针偏转到__________时的电流。
③满偏电压Ug：小量程电流表G通过满偏电流时，加在它两端的_______，由欧姆定律可知：Ug＝________。电阻最大刻度电压IgRg2．电流表G改装成电压表和电流表
(1)电流表改装成电压表的原理：给小量程电流表串联一个__________，就可以用来量度较大的电压。如图1所示。
(2)大量程电流表的改装原理：给小量程电流表__________ ______电阻，就可以用来量度较大的电流，如图2所示。分压电阻并联一个分流图1 图2
A．R1>R2
B．R1和R2串联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅲ
C．R1＝R2
D．R1和R2并联后的总电阻的I－U图线应在区域Ⅱ
答案：B(济源一中2013～2014学年高二上学期检测)两电阻R1、R2的电流I和电压U的关系如图所示，以下正确的是( )二、电表的改装与使用
1．电表的改装
[特别提醒]电表的改装没有改变表头G的满偏电流Ig、满偏电压Ug、内阻Rg，即改装后电表达到满量程时，表头的电流、电压仍为Ig、Ug，电阻Rg也没变，只是表头与分压电阻总的电压、表头与分流电阻总的电流比表头的电压、电流变大了。
(3)当电流表和电压表不能看成理想的电表时(即表的内阻不能忽略时)，电流表看成一个小电阻，其示数为流过此电阻的电流，电压表看成一个大电阻，其示数为此电阻两端的电压。
(4)电流表A与电压表V的指针偏转角度越大，相对误差越小。如图所示，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，它们中一个是测电压的电压表，另一个是测电流的电流表，那么以下结论中正确的是( )A．甲表是电流表，R增大时量程增大
B．甲表是电流表，R增大时量程减小
C．乙表是电压表，R增大时量程减小
D．乙表是电压表，R增大时量程增大
答案：BD
解析：电压表电阻分压，串联；电流表电阻分流，并联；所以甲表为电流表，乙表为电压表，并联电路电阻大时分流少，所以R增大时量程减小，A错误，B正确；串联电路电阻大时分压多，所以R增大时量程增大，C错误，D正确。2．电流表两种不同接法的比较(3)试触法：适用于Rx、RV、RA的阻值关系都不能确定的情况，如图所示，把电压表的接线端分别接b、c两点，观察两电表的示数变化，若电流表的示数变化明显，说明电压表的分流对电路影响大，应选用内接法，若电压表的示数有明显变化，说明电流表的分压作用对电路影响大，所以应选外接法。在下图中，A、B两图分别为测灯泡电阻R的电路图，下列说法正确的是( )A．A图的接法叫电流表外接法，B图的接法叫电流表内接法
B．A中R测>R真，B中R测C．A中误差由电压表分流引起，为了减小误差，应使R?RV，故此法测较小电阻好
D．B中误差由电流表分压引起，为了减小误差，应使R?RA，故此法测较大电阻好
答案：ACD
解析：根据伏安法测电阻的两种接法及产生误差的原因可判A、C、D正确，B错误。 由4个电阻连接成的混联电路如下图所示。R1＝8Ω，R2＝4Ω，R3＝6Ω，R4＝3Ω。
(1)求a、d之间的总电阻。
(2)如果把42V的电压加在a、d两端，通过每个电阻的电流是多少？串并联电路基本规律的应用
答案：(1)14Ω
(2)通过R1、R2的电流是3A；通过R3的电流是1A；通过R4的电流是2A。
点评：在串并联电路的有关计算中，首先要明确各电阻的串并联关系，然后再结合串并联电路的特点及电流、电压分配规律和欧姆定律列式计算。(吉林一中2013～2014学年高二上学期检测)电阻R1与R2并联在电路中，通过R1与R2的电流之比为1∶2，则当R1与R2串联后接入电路中时，R1和R2两端电压之比U1∶U2为( )
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4 D．4∶1
答案：B 某电流表内阻Rg为200Ω，满偏电流Ig为2mA，如下图甲、乙改装成量程为0.1A和1A的两个量程的电流表，试求在下图甲、乙两种情况下，R1和R2各为多少？电表的改装
点评：通过本例可以学到改装成两个量程的电流表的两种方法，其中乙图接法比甲图接法好，虽图甲接法中各分流电阻独立，便于计算和调查，但万一开关S接触不良，没有接通，或测量时交换量程的过程中，电流全部流经表头，将把表头烧坏。答案：(1)电压表 1V (2)电流表 1A 用电流表和电压表测量电阻Rx的阻值。如图所示，分别将图(a)和(b)两种测量电路接到电路中，按照(a)图时，电流表示数4.60mA，电压表示数2.50V；按照(b)图时，电流表示数为5.00mA，电压表示数为2.30V，比较这两次结果，正确的是( )伏安法测电阻A．电阻的真实值更接近543Ω，且大于543Ω
B．电阻的真实值更接近543Ω，且小于543Ω
C．电阻的真实值更接近460Ω，且大于460Ω
D．电阻的真实值更接近460Ω，且小于460Ω
答案：B如图所示的是伏安法测电阻的部分电路，开关先后接通a和b时，观察电压表和电流表示数的变化，那么( )
A．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
B．若电压表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b
C．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接a
D．若电流表示数有显著变化，测量R的值时，S应接b
答案：AD
解析：若电压表示数变化显著，说明电流表的分压作用明显，应用电流表外接法，所以S应接a；若电流表示数变化显著，说明电压表的分流作用明显，应用电流表内接法，S应接b，所以A、D正确。 节日里的彩灯，一串串一簇簇，有的挂在街道两旁的树上，有的挂在装饰物品上，拼凑出美丽的图案，绚丽多彩，这些大量的小彩灯是怎样连接的呢？是与家用照明电路一样并联吗？为什么同一串的小彩灯有一只坏了，其他的照常发光呢？开放·探究解析：小彩灯是串联的，不是并联的。但彩灯内部灯丝的结构与一般的灯不同，彩灯灯丝下边多并联了一段涂有氧化铜的细金属丝。一旦有一个彩灯灯丝熔断了，其他彩灯瞬间会熄灭，使这个灯泡两端的电压得到220V，从而瞬间击穿那段细金属丝的氧化铜涂层，使这个彩灯重新形成通路，又使其他灯泡继续工作。这就是串联的小彩灯，为什么其中有的灯丝熔断了，其他的还能继续工作的原因。并且我们会发现，这时亮的彩灯也比原来更亮了。因为这个彩灯熔断后击穿金属丝相当于短路了。留下的灯泡两端各自分担的电压就多了，所以会比原来更亮。楼梯的照明灯L，可用楼上、楼下两个电键S1、S2控制，拨动S1、S2中的任何一个都可使灯L点亮或灭掉，请画出满足上述要求的电路图。
答案：电路图如图所示：易错点：对电流表改装原理不清楚导致错误
案例：用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A．图(a)中的A1、A2的示数相同
B．图(a)中的A1、A2的指针偏角相同
C．图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同
D．图(b)中的A1、A2的指针偏角相同
易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下： 正确解答：电表的示数是由通过电表A1、A2的电流决定的，而电表指针的偏角是由通过内部小量程电流表的电流决定的。两个电表并联时，两个相同的小量程电流表是并联关系，所以通电时两小量程的电流表中通过的电流相同，A1、A2的指针偏角相同，B正确；A1、A2的内阻不同，并联时，A1、A2中通过的电流不同，A1、A2的示数不相同，A错误；A1、A2两表串联时，通过电表的电流相同，示数相同，但是，由于电表内阻不同，通过小量程电表的电流不同，A1、A2的偏角不同，故C、D错误。
正确答案：B课件45张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章5 焦 耳 定 律第二章为什么电视机、电风扇通电时间长了会发热？
电流产生的热量和哪些因素有关？生物电功1.定义
电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、_________________、通电时间t三者的乘积。
2．表达式
W＝qU＝________。
3．单位
国际单位为__________，符号为J。常用单位为千瓦时(kWh)，亦称为“度”，1度＝__________焦耳。电路中的电流IUIt焦耳3.6×1064．物理意义
反映电能转化为其他形式能的多少。
5．对电功的理解
①从力的角度，电流做功的实质是__________对电荷做功。
②从能的角度，电流做功是_______转化为其他形式能的过程，电功的大小量度着电能的转化，它标志着电能转化为其他形式的能。电场力电能电功率 功 时间IU瓦特4．物理意义
表示电流做功的_________。
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__________，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__________时消耗的电功率。为了保证用电器不被损坏，要求实际功率不能大于其额定功率。快慢最大功率实际工作1.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，跟导体的电阻及通电时间成__________。
(2)表达式：Q＝__________。
2．热功率
(1)定义：单位时间内放出的热量。焦耳定律电流正比I2RtI2R用电炉烧水时，炉盘内的电炉丝被烧得通红，产生大量的热，而连接电炉的导线却不怎么热，这是什么原因？
答案：通电导线跟电炉丝是串联在一起的，通过它们的电流相等，而电炉丝的电阻比连接电炉丝的导线电阻要大得多。由焦耳定律Q＝I2Rt知在相等的时间内导线产生的热量比电炉丝产生的热量要少得多。二、纯电阻电路和非纯电阻电路
1．两种电路的比较2.电功与电热的计算公式比较
[特别提醒]不管是纯电阻电路还是非纯电阻电路，计算电功时都可以用W＝UIt，功率都可以用P＝UI，热量都可以用Q＝I2Rt，热功率都可以用P＝I2R，若用变形式时，就要考虑是否是纯电阻电路。(贵州市重点高中2013～2014学年高二上学期期中)理发用的电吹风机有电动机和电热丝，电动机带动风叶转动，电热丝给空气加热，得到热风将头发吹干。设电动机线圈电阻为RI，它与电热丝电阻值R2串联后接到直流电源上，吹风机两端电压为U，电流为I，消耗的电功率为P，则有( )
A．P＝UI B．P＝I2(R1＋R2)
C．P>UI D．P>I2(R1＋R2)
答案：AD
解析：电吹风机消耗的电功率P是总的功率，总功率的大小应该用P＝UI来计算，总功率P＝UI，所以A正确，而C错误；电吹风机中发热的功率要用I2R来计算，所以总的发热功率为I2(R1＋R2)，吹风机的总功率P＝IU要大于发热部分的功率，所以B错误，D正确。 额定电压都是110V，额定功率PA＝100W，PB＝40W的电灯两盏，若接在电压是220V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图中的哪一个( )纯电阻电路中电功率的分析与计算
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＝110V，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(常德市一中2013～2014学年高二检测)把6个相同电灯接成如图(甲)、(乙)所示两电路，调节变阻器，两组电灯均能正常发光。设(甲)、(乙)两电路消耗的电功率分别为P1、P2，则( )
A．P1＜3P2 B．P1＝3P2
C．P1＞3P2 D．3P1＝P2
答案：B
解析：设每个灯泡正常发光时，其电流为I，则图(甲)中总电流为3I，图(乙)总电流为I，所以，P1＝3IU，P2＝IU，P1＝3P2，故选B。 如图所示为电动机提升重物的装置，电动机线圈的电阻为r＝1Ω，电动机两端电压为5V，电路中的电流为1A，物体A重20N。忽略一切摩擦，求：
(1)电动机线圈电阻消耗的热功率为多少？
(2)电动机输入功率和输出功率各是多少？
(3)10s内电动机可以把重物匀速提升多高？
(4)这台电动机的机械效率是多少？非纯电阻电路中功率的分析与计算解析：电动机工作时，其电路为非纯电阻电路，它从电源获取的功率一部分转化为线圈的热功率，另一部分转化为电动机的机械功率。
(1)电动机线圈上消耗的热功率为
P热＝I2r＝1W。
(2)电动机的输入功率就是电流通过电动机做功的功率，即
P入＝UI＝5×1W＝5W
电动机的输出功率就是电动机对外做机械功的功率，根据P入＝P出＋P热得P出＝P入－P热＝5W－1W＝4W。答案：(1)1W (2)5W 4W (3)2m (4)80%(广东培正中学2013～2014学年高二上学期期中)用如图所示的实验电路研究微型电动机的性能。当调节滑动变阻器的电阻R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为I1＝0.5A和U1＝2.0V；重新调节滑动变阻器的电阻R使电动机正常转动时，电流表和电压表的示数分别为I2＝2.0A和U2＝24V。则( )A．微型电动机内线圈电阻为R线＝4.0Ω
B．微型电动机内线圈电阻为R线＝12Ω
C．电动机正常转动时输出的机械功率为P机＝48W
D．电动机正常转动时输出的机械功率为P机＝32W
答案：AD 小明家的窗式空调已用了多年，耗电功率已不再是说明书上的数值了，他想测出这台空调的耗电功率。于是他将家中的其他用电器全部关闭，单独打开空调，观察他家的电度表在2min内转了200转，且电度表中标有3 000r/kW·h的字母，你能帮他测出他家空调的功率吗？探究·应用答案：2 000W
点评：要善于将所学的物理知识应用到日常生活实际，学以致用。在长时间使用电烙铁的过程中，当暂时不使用时，如果断开电源，电烙铁将会很快变凉，再次使用时温度不能及时达到要求，如果不断开电源，烙铁头容易“烧死”且浪费电能。因此，实验室内常用的电路如图所示，其中RL为白炽灯泡，R为电烙铁。暂时不用电烙铁时，断开开关S，再次使用时闭合开关S。这样既能起到预热作用，又能保护电烙铁和节省电能。试用你学过的电学知识说明其道理。
答案：暂时不用烙铁时，断开S，RL与R串联后接在电路中，整个电路电阻较大，电流很小，消耗的电功率较小，同时又使R保持预热状态；需用烙铁时，接通S，电烙铁在额定电压下工作，很快升温。易错点：将非纯电阻电路与纯电阻电路混淆导致错误
案例：
电阻R和电动机M串联接到电路中，如图所示，已知电阻R跟电动机线圈的电阻值相等，开关接通后，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U2，经过时间t，电流通过R做功为W1，产生的热量为Q1，电流通过电动机做功为W2，产生的热量为Q2，则有( )
A．U1B．U1＝U2，Q1＝Q2
C．W1＝W2，Q1>Q2
D．W1易错分析：本题易错选项及错误原因分析：B项，不清楚在非纯电阻电路中公式U＝IR不再成立。 C项，由W＝UIt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，实际上电动机和电阻两端的电压并不相等，欧姆定律不适用。
D项，正确判断出U1正确解答：电动机是非纯电阻，其两端电压U2>IR＝U1，B错误；电流做的功W1＝U1It，W2＝U2It，故W1正确答案：A课件58张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章6 导体的电阻第二章电阻器是利用材料对电流产生阻碍作用的特性制造的电路元件，是电器设备中应用最多的元件之一。
如下图所示的滑动变阻器，它有四个接线柱A、B、C、D，为什么当滑动触头P滑动时可以改变接入电路的电阻呢？
导体的电阻与哪些因素有关呢？影响导体电阻的因素1.探究与导体电阻有关的因素
(1)电阻丝横截面积的测量
把电阻丝紧密绕在一个圆柱形物体上(例如铅笔)，用刻度尺测出多匝的________，然后除以________，得到电阻丝的直径，进而计算出电阻丝的横截面积。宽度匝数刻度尺 2．用实验探究电阻与导体的材料、横截面积、长度之间的关系
(1)实验方法：____________。
(2)实验原理：串联电路中电压跟电阻成__________。
(3)实验方法：控制变量法正比下图中a、b、c、d是四条不同的金属导体，b与a长度不同；c与a截面积不同，d与a材料不同，利用欧姆定律分别测算出它们的电阻值，探究电阻跟长度、截面积和导体材料的关系。
(4)实验结论
导体的电阻与____________成正比，与________________成反比，还与导体材料有关。导体的长度导体的横截面积R∝l不同一导体的电阻1.电阻定律
同种材料的导体，其R与它的长度l成________，与它的横截面积S成________，还跟导体的________有关。
2．公式
R＝__________。公式中比例系数ρ是反映材料导电性能的物理量，称为材料的电阻率。正比反比材料
3．电阻率
(1)计算公式：ρ＝__________。
(2)单位：__________
(3)意义：跟导体的材料有关，是反映材料______________的物理量。Ω·m导电性能好差
(4)特性：电阻率与________________有关，而与导体的长度和横截面积_______。金属材料的电阻率随温度升高而______，利用电阻率随温度变化明显的金属制成__________，利用电阻率几乎不受温度变化影响的合金制成__________。
但绝缘体和半导体的电阻率却随温度的升高而减小。
当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小到零成为__________。导体材料的温度无关增大电阻温度计标准电阻超导体如图所示，一长方体导体若通过电流I1，则长度为a，截面积为bc；若通过电流I2，则长度为c，横截面积为ab。3.电阻率与电阻的区别与联系
[特别提醒]各种材料的电阻率一般都随温度的变化而变化。
(1)金属的电阻率随温度的升高而增大。
(2)半导体(热敏电阻)的电阻率随温度的升高而减小。生活中经常出现这样的情况，在电压不稳定的时候灯丝容易烧断，而手边又没有新的灯泡，我们可以通过慢慢晃动灯泡将断了的灯丝接上，以解燃眉之急。当灯泡再次进入电路时，会发现比原来亮了，这是为什么？二、应用实例——滑动变阻器
1．原理
利用改变连入电路的电阻丝的长度改变电阻。
2．构造
如图所示，A、B是绕在绝缘筒上的电阻丝的两个端点，电阻丝间相互绝缘，C、D是金属杆的两个端点，电阻丝上能够与滑片P接触的地方，绝缘漆已被刮去，使滑片P能够把金属杆与电阻丝连接起来。3．在电路中的使用方法
结构简图如图所示，要使滑动变阻器起限流作用时，正确的连接是接A与D(或C)及B与C(或D)，即“一上一下”；要使滑动变阻器起分压作用，要将AB全部接入电路，另外再选择A与C(或D)及B与C(或D)与负载相连，当滑片P移动时，负载将与AP间或BP间的不同长度的电阻丝并联，从而得到不同的电压。4．滑动变阻器的两种接法的比较
[特别提醒]选用两种接法的原则。
(1)当电压表或电流表的量程太小时，若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过电压表或电流表的量程，必须采用分压式接法。
(2)负载电阻的阻值R0远大于变阻器的总电阻R，须用分压式电路；
(3)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式电路；
(4)负载电阻的阻值R0小于变阻器总电阻R或相差不多，且电压电流变化不要求从零调起时，可采用限流接法；
(5)两种电路均可使用的情况下，应优先采用限流式接法，因为限流式接法总功耗较小。
如图为滑动变阻器的示意图，A、B、C、D为4个接线柱，当滑动片P由C向D移动时，若要使变阻器接入电路的电阻由大变小，应将电阻器的哪两个接线柱连入电路( )
A．A和B B．A和D
C．B和C D．C和D
答案：B
解析：滑动变阻器的连接应是一上一下(同一端或对角线)，要注意接入的是哪一部分电阻，从而确定电阻的变化。要让滑动变阻器的阻值变小，就要使连入电路的电阻丝长度变短，滑动片P由C向D移动，要使滑动变阻器连入电路的电阻丝变短，可以连接AD或AC。 (雅安中学2013～2014学年高二上学期期中)关于导体的电阻及电阻率的说法中，正确的是( )对电阻和电阻率的理解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．某些金属、合金和化合物的电阻率随温度降低会突然减小为零，这种现象叫做超导现象，发生超导现象时，温度不是热力学温度零度
解析：导体对电流的阻碍作用叫做导体的电阻，它只与导体的几何形状和材料性质有关，与导体是否通电以及通电电流的大小均无关。电阻率的大小和导体几何形状无关，只与材料性质和温度有关。
一般金属合金和化合物的电阻率随温度升高而增大，随温度降低而变小，当温度降低到某一转变温度(大于0K)时，某些金属、合金、化合物的电阻率会突然减小为零，呈超导电现象。
答案：D
点评：要正确理解电阻与电阻率的物理意义。
答案：D 如图是一均匀实心半球形导体，球心为A，顶点为B，CD为底面直径。若按甲图的方式将其接在两个电极之间，测得它的电阻为R，若按乙图的方式接在两个电极之间，其电阻R′为多大？(电极的电阻不计)电阻定律的应用解析：解法1：本题中的半球导体可等分成两块四分之一球形材料。将甲图作如下等效变换，如图所示，不难看出：R′＝4R。
解法2：设想将半球形导体补齐成一个球，则可以作如图所示的等效变换。得：R′＝4R。
答案：4R
点评：上述两种方法，一种是化整为零的“分割法”，另一种是化零为整的“补齐法”。通过等效变换，灵活变通地应用电路串联、并联的性质，就能圆满地求得结果。
通过本例题得出这样一个结论：对于一个给定的电阻物块，其电阻并不单一，具体由连接方式而定。不同的连接方式，一般将呈现不同的电阻值。(河南省实验中学2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，R1和R2是材料相同、厚度相同、表面均为正方形的导体，R1边长为2L，R2边长为L，若R1的阻值为8Ω，则R2的阻值为( )
A．4Ω B．8Ω
C．16Ω D．64Ω
答案：B 如图所示为用伏安法测定一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下：滑动变阻器的使用
(1)待测电阻Rx(约100Ω)
(2)直流毫安表(量程0mA～20mA，内阻50Ω)
(3)直流电压表(量程0V～3V，内阻5kΩ)
(4)直流电源(输出电压6V，内阻不计)
(5)滑动变阻器(阻值范围0Ω～15Ω，允许最大电流1A)
(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。(山东临沂市重点中学2013～2014学年高二上学期期中联考)要测绘一个标有“3V 0.6W”小灯泡的伏安特性曲线，灯泡两端的电压需要由零逐渐增加到3V，并便于操作，已选用的器材有：
电池组(电动势为4.5V，内阻约1Ω)；
电流表(量程为0～250mA，内阻约5Ω)；
电压表(量程为0～3V，内阻约3kΩ)；
电键一个、导线若干。(1)实验中所用的滑动变阻器应选下列中的__________(填字母代号)。
A．滑动变阻器(最大阻值20Ω，额定电流1A)
B．滑动变阻器(最大阻值1750Ω，额定电流0.3A)
(2)实验的电路图应选用下列的图________(填字母代号)．答案：(1)A (2)B易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：正确答案：D课件58张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章7 闭合电路的欧姆定律第二章如图是闭合电路中电势升降的一个比喻。图中儿童滑梯两端的高度差相当于内、外电阻两端的电势差。电源就像升降机，升降机举起的高度相当于电源的电动势。根据此比喻请探究一下，闭合电路中电流与电动势、电阻有什么关系？闭合电路的欧姆定律1.闭合电路组成
(1)外电路：电源______部由用电器和导线组成的电路，在外电路中，沿电流方向电势________。
(2)内电路：电源________部的电路，在内电路中，沿电流方向电势_______。外降低内升高2．闭合电路中的能量转化
如下图所示，电路中电流为I，在时间t内，____________等于内外电路中电能转化为其他形式的能的总和，即EIt＝__________。 非静电力做功I2Rt＋I2rt3．闭合电路欧姆定律
(1)概念：闭合电路中的电流与______________成正比，与内、外电路中的__________成反比。
(2)表达式：I＝__________
公式中，R表示外电路的总电阻，E表示电源的电动势，r是电源内阻。
(3)适用范围：_________电路。电源的电动势电阻之和纯电阻路端电压与负载的关系1.路端电压与电流的关系
(1)公式：U＝__________。
(2)图象(U－I)：
如图所示是一条倾斜的直线，该直线与纵轴交点的纵坐标表示__________，斜率的绝对值表示电源的________。E－Ir电动势内阻增大 E减小0一、对闭合电路的欧姆定律的理解
1．闭合电路的欧姆定律的表达形式(2)对一定电源，电流、路端电压、内电压随外电路电阻的改变而改变，变化情况如下(↑表示增加，↓表示减少)：手电筒中的电池用久了，虽然电动势没减小多少，但小灯泡却明显变暗了，这是为什么？
答案：电池用久了，电动势并没明显减小，但内阻却明显变大，因而使路端电压明显变小，导致灯泡很暗。(2)结论法——“并同串反”。
“并同”：指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小。
“串反”：指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大。
(3)特殊值法与极限法：指因滑动变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论。一般用于滑动变阻器两部分在电路中都有电流时的讨论。
[特别提醒](1)在闭合电路中，任何一个电阻的增大(或减小)，都将引起电路总电阻的增大(或减小)，该电阻两端的电压一定会增大(或减小)。
(2)理想电压表可认为是断路，理想电流表可认为是短路。(济南一中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示的电路中，电源内阻不可忽略，开关S闭合后，在变阻器R0的滑动端向下滑动的过程中，则有( )A．电压表与电流表的示数都减小
B．电压表与电流表的示数都增大
C．电压表的示数增大，电流表的示数减小
D．电压表的示数减小，电流表的示数增大
答案：A
[特别提醒](1)当电源输出功率最大时，机械效率η＝50%。当R→∞时，η→100%，但此时P出→0，无实际意义。
(2)对于内外电路上的固定电阻，其消耗的功率根据P＝I2R来判断，与输出功率大小的判断方法不同。 如图所示为汽车蓄电池与车灯(电阻不变)、启动电动机组成的电路，蓄电池内阻为0.05Ω。电流表和电压表均为理想电表，只接通S1时，电流表示数为10A。电压表示数为12V，再接通S2，启动电动机工作时，电流表示数变为8A，则此时通过启动电动机的电流是( )
A．2A B．8A
C．50A D．58A闭合电路欧姆定律的应用答案：C(常德市一中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示，定值电阻R1＝9Ω，R2＝7Ω，当开关S接到位置1时，电压表V的示数为3.6V；当开关S接到位置2时，电压表V的示数为3.5V，求电源电动势和内阻。
答案：E＝4V，r＝1Ω (吉林一中2013～2014学年高二期末)如图所示电路，当R2的滑动片向右移动时，各表的变化情况是( )闭合电路的动态分析问题
A．A1、A2读数均变大，V1、V2读数均变小
B．A1读数变大，A2读数变小，V1读数变大，V2读数变小
C．A1读数变大，A2读数变小，V1读数变小，V2读数变大
D．A1、A2读数均变小，V1、V2读数均变大
解析：方法Ⅰ，程序法：
当R2的滑动片向右移动时，变阻器有效电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，故A1读数变大；V2测R3两端电压，因为电流增大，所以R3两端电压也增大，即V2读数变大；电流增大，会使内电压增大，所以路端电压减小，即V1读数变小；路端电压减小，而V2增大，则R1和R2的并联电压减小，故通过R1的电流减小，即A2读数变小，所以选项C正确。
方法Ⅱ，结论法：
①“并同”：变阻器R2减小，与R2有并联关系的V1、A2示数变小，
②“串反”：变阻器R2减小，与R2有串联关系的V2、A1示数变大，
所以选项C正确。
答案：C如图所示的电路中，A、B、C、D是四只相同的灯泡。当滑动变阻器的滑动片向下滑动时，下列说法正确的是( )
A．A灯变亮
B．B灯变暗
C．C灯变亮
D．D灯变亮
答案：D
解析：R减小，ID增大，D灯变亮；UC减小，C灯变暗，IB增大，B灯变亮；UA减小，A灯变暗。 在如图所示的电路中，已知电源电动势E＝3V，内电阻r＝1Ω，电阻R1＝2Ω，滑动变阻器R的阻值可连续增大，问：闭合电路中的功率问题 点拨：求解本题应把握以下三点：
(1)定值电阻消耗功率最大时通过的电流最大。
(2)求可变电阻消耗的功率时可将其他电阻等效为电源内阻。
(3)结合P出与外电阻间的函数关系分析，求解。答案：(1)0.75W (2)2W (3)2W
点评：在解答最大功率问题时，理解好功率最大的条件是关键，若求解部分电阻不变时，只要满足电流最大则功率就最大；若求解部分电阻改变时，需要计算出功率的表达形式，利用数学知识求极值。如图所示的U－I图象中，直线I为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的U－I图线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图象可知( )A．R的阻值为1.5Ω
B．电源电动势为3V，内阻为0.5Ω
C．电源的输出功率为3.0W
D．电源内部消耗的功率为1.5W
答案：AD 如图所示，E＝10V，r＝1Ω，R1＝R3＝5Ω，R2＝4Ω，C＝100μF。当S断开时，电容器中带电粒子恰好处于静止状态。求：
(1)S闭合后，带电粒子加速度的大小和方向；
(2)S闭合后流过R3的总电荷量。含电容电路的分析与计算
点评：电路稳定时R3中没有电流，只有电容器充电(或放电)时R3中才有变化的电流通过，故不能用q＝I·t求电量，只能通过电容器极板上的电量变化来求解。但要注意分析极板上电性是否改变，若不变，用两个状态的电量求差，若变化了，用两个状态的电量求和。(潍坊一中2013～2014学年高二上学期检测)如图所示，已知C＝6μF，R1＝5Ω，R2＝6Ω，E＝6V，r＝1Ω，开关S原来处于断开状态，下列说法正确的是( )
A．开关S闭合瞬间，电流表的读数为0.5A
B．开关S闭合瞬间，电压表的读数为5.5V
C．先将开关S闭合一段时间后，再将开关S迅速断开，则通过R2的电荷量为1.8×10－5C
D．以上答案都不对
答案：C易错点：对电路动态变化分析不清导致错误
案例：
闭合电路的电源电动势为E，内阻为r，如图所示，闭合电键S，当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，下列说法中正确的是( )
A．小灯泡L1、L3变亮，L2变暗
B．小灯泡L3变暗，L1、L2变亮
C．电压表V1示数变化量较小
D．电压表V2示数变化量较小易错分析：本题易错选项及错误原因分析如下：
正确解答：当滑动变阻器的滑片P从右端滑到左端时，并联电路总电阻减小(局部)，总电流I增大，路端电压U减小(整体)。干路电流增大，则L2变亮；与滑动变阻器串联的灯泡L1电流增大，变亮；与滑动变阻器并联的灯泡L3电压U3＝U－U2，U减小，U2增大，则U3减小，L3变暗；U1减小，U2增大，而路端电压U＝U1＋U2减小，所以U1的变化量大于U2的变化量，故A、C错误；B、D正确。
正确答案：BD课件72张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表 第二章
我们知道，测量电阻两端的电压用电压表，测量电路中的电流用电流表。另外还有粗测电阻的欧姆表。实际中为了使用方便，常将这三种表组合在一起，这就是常用的多用电表，以前常称万用表，如图所示。
你知道它的构造、原理和使用方法吗？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。闭合电路欧姆电流表表头电源可变电阻3．测量原理
如图所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝E/(r＋Rg＋R＋Rx)，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。Rx中值电阻 多用电表1.用途
共用一个表头，可分别测量________、______、_______等物理量。电压电流电阻2．最简单的多用电表原理图
如图所示，当单刀多掷开关接通1时，可作为__________使用，接通2时，可作为__________使用，接通3时，可作为__________使用。
电流表欧姆表电压表
3．外形构造
如下图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__________的区域及量程。将选择开关旋转到电流挡，多用电表内的________电路就被接通，选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表内的________电路或_________电路就被接通。表头选择开关测量功能电流表电压表欧姆表在不使用多用电表时，应将旋转开关旋到________挡，或__________最高档。若长期不使用，应将__________。OFF交流电压电池取出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。
(3)根据挡位所指的________以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。
练习使用多用电表量程并联量程2．测电流
(1)选择直流电流挡合适的________。
(2)将被测电路导线卸开一端，把多用电表________在电路中。
(3)读数时，首先要认清刻度盘上的__________。
3．测电阻
要将选择开关扳到________挡上，此时红表笔连接表内电源的_______，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。量程串联最小刻度欧姆负极正调零OFF
4．二极管的特点及其电阻测量
(1)特点：它由__________材料制成，有两个电极，具有单向导电性。
(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________。 半导体较小很大正负极好坏2．刻度标注
[特别提醒](1)使用欧姆挡测电阻时，指针的偏角越大，测量电阻值越小，指针的偏角越小，测量电阻值越大。
(2)流过欧姆表的电流是自己内部电源提供的，流过电压表和电流表的电流是外电路的电源提供的。
3．使用方法
①选择适当挡位，使指针在中值电阻附近。②将两表笔短接，调节R，使指针满偏。③读出示数并乘以倍率，即为被测电阻阻值。④若换挡要重新调零。⑤测完后将选择开关拨到交流电压最高挡或“OFF”挡上。(吉林一中2013～2014学年高二期末)下图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是图中的( )答案：A
解析：红表笔接内部电源的负极，且内部电阻为可变电阻用以欧姆表调零，则选项A正确。
二、多用电表的使用
使用多用电表前，应检查指针是否停在刻度线左端的“0”位置。如果没有停在“0”位置，要用螺丝刀轻轻转动机械调零旋钮，使指针指零，再将红、黑测试表笔分别插入“＋” “－”插孔。
1．测量直流电压
实验步骤：
①将功能选择开关旋转到直流电压挡。
②根据待测电压的估计值选择量程。如果难以估测待测电压值，应按照由大到小的顺序，先将选择开关旋转到最大量程上试测，然后根据试测的数值，重新确定适当的量程进行测量。
③测量时，用红黑测试表笔使多用电表跟小灯泡L并联，注意使电流从“＋”插孔流入多用电表，从“－”插孔流出多用电表，检查无误后再闭合开关S。(如图所示)
④根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值，读出电压表的示数。2．测量直流电流
按照下图，仿照电压的测量步骤进行测量。
注意：(1)多用电表直流电流挡的单位是毫安，不能测量比较大的电流。
(2)测电流时，选择适当的量程，使表针偏转角度尽量大一些，这样测量结果比较准确。3．测量电阻
第一步：选择倍率挡。估计待测电阻阻值，选择适当的倍率挡，使测量时指针指在中央刻度附近，这样测量比较准确。
第二步：调零。测量前，将红、黑表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指在欧姆挡刻度盘零刻度处。
第三步：测量。将红、黑表笔与待测电阻两端接触。读取指针示数再乘以倍率就是待测电阻阻值。
第四步：测量结束要将选择开关旋转至“OFF”挡或交流电压最高挡。
[特别提醒]当二极管正向电阻R1与反向电阻R2相差很大时，说明二极管质量较好；当R1与R2相差较小时，说明二板管质量不好。如果R1与R2均较小，可能二极管短路；如果R1与R2均较大，可能二极管断路。
5．用多用电表探索黑箱内的电学元件用多用电表探测图甲所示黑箱发现：用直流电压挡测量，E、G两点间和F、G两点间均有电压，E、F两点间无电压；用欧姆挡测量，黑表笔(与电表内部电源的正极相连)接E点，红表笔(与电表内部电源的负极相连)接F点，阻值很小，但反接阻值很大。那么，该黑箱内元件的接法可能是图乙中的________。答案：B
解析：(1)黑表笔接E，红表笔接F，阻值很小，此时二极管正向导通，电流方向为由E到F，只有B正确。三、多用电表的使用注意事项
1．使用多用电表“十三忌”
(1)忌不调零就使用多用电表。
(2)忌搞错连接方式，测电压需并联，测电流需串联。
(3)忌搞反直流电流方向，直流电要从正极测试笔插孔流入，从负极测试笔插孔流出。
(4)忌用手接触测试笔的金属杆，特别在测电阻时，更应注意不要用手接触测试笔的金属杆。
(5)忌用直流电挡位测交流电。
(6)忌用多用电表测不是50Hz的交流电，普通多用电表的交流电挡位是按照50Hz设计的，不能准确测量其他频率的交流电。
(7)忌不进行欧姆表调零，就用多用电表测电阻值。
(8)忌只看读数不乘倍率。
(9)改换欧姆挡量程后，忌不重新调零。
(10)忌把电阻同其他电路联在一起进行测量。
(11)忌把电池装反。
(12)忌把电池装在多用电表内长期不用。
(13)多用电表不用时，忌选择开关置于欧姆挡。
2．用多用电表测黑箱
一定要先用电压挡判断其内有无电源，确定无电源后才能使用欧姆挡测量。
3．用多用电表测电流和电压
要先选择量程再进行测量，且不要把量程当成倍率。 如图所示是简化的多用电表的电路。转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3甲同学说：S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且与1连接时量程较大
乙同学说：S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且与3连接时量程较大
丙同学说：S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且与3连接时量程较大
丁同学说：S与5连接时，多用电表就成了欧姆表
你认为他们的判断正确吗？
解析：S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，R1＋R2起分流作用，所以，S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻小，所以与1连接时量程较大；S与3、4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3A．直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的，可以共用一刻度
B．电阻刻度是不均匀的
C．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线相对应
D．电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应
答案：ABC
解析：要认识多用电表的表盘，电流表和电压表零刻度线在左侧，最大刻度线在右侧，左侧的零刻度线与欧姆表无穷大重合；右侧的最大刻度线与欧姆表零刻度线重合，欧姆表从右向左读数。故选项ABC正确。
多用电表的示意图如图所示。在正确操作的情况下：多用电表的使用
(1)若选择开关的位置如灰箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(2)若选择开关的位置如白箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(3)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是________，测量结果为________。
(4)若选择开关的位置如黑箭头所示，正确操作后发现指针的偏转角很小，那么接下来的正确操作步骤应该依次为：________，________，________。
(5)全部测量结束后，应将选择开关拨到________或者________。
(6)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从________色表笔经________插孔流入电表。解析：当多用电表的选择开关置于相应的物理量区域(电流、电压)时，多用电表就可以测量该量，开关所指的数值就是所测量的量程。需要注意的是：由于测电阻的原理和测电流、电压的原理不同，当选择开关在测电阻区域时，对应的数值是倍率，而不是量程。当然，倍率越大，测量的电阻也就越大；倍率越小，测量的电阻就越小。由于测量电阻的依据是闭合电路欧姆定律，每次换挡位时，都会改变闭合电路的阻值，因此换挡后必须重新进行欧姆调零。多用电表在测量时，要求红表笔要插入“＋”插孔，黑表笔要插入“－”插孔，这样，在测量电流时，电流应从红表笔流入。
答案：(1)直流电压 1.25V (2)直流电流 50.0mA
(3)电阻 1.5kΩ (4)改用×1kΩ倍率 重新欧姆调零 将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘倍率得测量值 (5)OFF 交流电压500V挡位置 (6)红 正
用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如下图1、2、3所示，由图可知，图__________中的二极管是好的，该二极管的正极是________端。
答案：2；a
解析：根据二极管加正向电压时，电阻值越小越好，但不能为零，否则二极管已被击穿，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。由图可知，图1、3二极管是坏的，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，与内部电池负极相连，故二极管的正极是a端。 下图是某同学连接的实验实物图，闭合开关S后，发现A、B灯都不亮，他采用下列两种方法检查故障：用多用电表检测电路故障
(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．2.5V B．10V
C．50V D．250
②在测试a、b间直流电压时，红表笔应接触________ ________。(填a或b)(2)用欧姆挡检查：
①测试前，应将开关S________(填断开或闭合)
②测量结果如下表所示，由此可以断定故障是_______。解析：(1)用多用电表的直流电压挡进行测量时，实质上是用电压表测量，而电压表内阻很大，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，选择量程不宜过大。本题中电源的电动势为6V，故选10V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→灯→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B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A断路；接e、f时有示数，说明也不是灯B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
点评：在用多用电表的电压挡进行测量电压时，一定要先从量程大的电压挡开始测量，在满足量程的条件下，量程越小越好，这样可以使示数明显，减少测量误差。在用电压挡去判断断路时，无示数，说明测量点等电势，即电路是通路，否则测量点间肯定有断路，再用欧姆挡去测量判断断路时，首先要断开测量电路，然后再进行测量，如有示数，测量点间是通路，无示数则为断路。(湖北孝感高中2013～2014学年高二上学期期中)如图所示的电路中，1、2、3、4、5、6为连接点的标号。在开关闭合后，发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障，需要检测的有：电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。(1)为了检测小灯泡以及3根导线，在连接点1、2已接好的情况下，应当选用多用电表的__________挡。在连接点1、2同时断开的情况下，应当选用多用电表的___________挡。
(2)在开关闭合情况下，若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势，则表明________________________可能有故障。
(3)将小灯泡拆离电路，写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
________________________________
________________________________
答案：(1)电压 欧姆 (2)开关或连接点5、6
(3)①调到欧姆挡；
②将红、黑表笔相接，检查欧姆挡能否正常工作；
③测量小灯泡的电阻。如电阻无穷大，表明小灯泡有故障。
解析：(1)当连接点1、2已接好时，电路中已有电压存在，故需用电压挡来检测电路。当连接点1、2同时断开时，电路中没有电源提供电压，要检测电路故障，只有通过测各段电路的电阻是否异常，故采用欧姆挡。
(2)当电路中两点间有电压时，这表明在此两点之外的电路与电源两极是接通的。当测出两点间电压等于电源电压而又确定电路故障是断路引起时，就可以确定断路位置在此两点之间。
(3)见答案。易错点：对多用电表原理理解不清楚导致错误
案例：(1)如图是多用电表的刻度盘，当选用量程为50mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为________mA。
(2)若选用倍率为“×100”的电阻挡测电阻时，表针也指示在图示同一位置，则所测电阻的阻值为________Ω。
(3)如果要用此多用电表测量一个约2.0×104Ω的电阻，为了使测量比较精确，应选的欧姆挡是________(选填“×10”“×100”或“×1k”)。换挡结束后，实验操作上首先要进行的步骤是________。易错分析：对解答本题时易犯错误分析如下：
正确解答：(1)选用量程为50mA的电流挡测电流时，所测电流为30.7mA(30.7～30.9mA都正确)。
(2)选用“×100”电阻挡测电阻时，所测电阻阻值为15×100Ω＝1 500Ω。
(3)如果要测2.0×104Ω的电阻，应选×1k挡，换挡后首先要进行欧姆调零。
正确答案：(1)30.7(30.7～30.9都正确) (2)1 500
(3)×1k 欧姆调零课件42张PPT。成才之路 · 物理路漫漫其修远兮 吾将上下而求索人教版 · 选修3-1 恒定电流第二章专题 实验：测定金属的电阻率
(同时练习使用游标卡尺和螺旋测微器) 第二章一、游标卡尺
1．测量原理
游标卡尺是测量长度的较精密的仪器，它的主要部分由一根主尺和一根游标尺(或称副尺)构成，如图所示。
主尺的最小分度是1mm，副尺上有10个等分刻度，它们的总长度等于9mm，因此副尺上每一个分度比主尺的最小分度小0.1mm。当副尺的零刻度线与主尺的零刻度线对齐时，副尺上的第一条刻线、第二条刻线……依次与主尺的1mm刻线、2mm刻线……分别相差0.1mm、0.2mm……，副尺上第十条刻线正好对齐主尺上9mm刻度线，这种游标卡尺可以准确到0.1mm，其他不同准确度的游标卡尺的原理也是一样的。见表格
2.使用方法
(1)校零位：使卡脚并拢，查看游标与主尺零刻线是否对齐，否则加以修正。
(2)测量：将待测物放在两测爪之间(注：测一般物长用外测爪，测孔径等物体内部长度时，用内测爪，测深槽或深筒时，用游标后的深度尺窄片)，移动游标，使测爪刚好与物体接触即可读数。
(3)读数：①以游标零刻线位置为准。在主尺上读取毫米数L。
②看游标上第几条刻线与主尺上的某一刻线对齐，从游标上读出毫米以下的小数为KΔL，式中K为与主尺某刻线对齐的游标第K条刻线，ΔL为游标卡尺的精度。
③得读数为L＋KΔL。
3．注意事项
(1)不管是10分度的游标卡尺，还是20分度、50分度的游标卡尺，在读数时均不需要向后估读一位。
(2)读数时要使视线与尺垂直，避免产生视差。
(3)使用卡尺时应防止撞击，切不可用游标卡尺量度毛坯，以免损伤测脚。
(4)测脚必须紧靠工件，用制动螺丝把游标尺固定后再读数。(湖南师大附中2013～2014学年高二上学期期中)用游标为10分度的卡尺测量某物体的直径，示数如图所示，读数为________cm。
答案：1.47
解析：游标卡尺的主尺示数为1.4cm，副尺的示数为7×0.1mm＝0.07cm，故物体的直径为1.4cm＋0.07cm＝1.47cm。二、螺旋测微器
1．测量原理
螺旋测微器又叫千分尺，它是一种比游标卡尺更精密的测量长度的仪器，如图所示的是一种常用的螺旋测微器，用它测量长度可以准确到0.01mm，它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可动刻度E、旋钮D、微调旋钮D′、测微螺杆F是连在一起的，并通过精密螺纹套在B上，精密螺纹的螺距为0.5mm，即D每旋转一周，F前进或者后退0.5mm，可动刻度E上的刻度为50等分，每一小格表示0.01mm，这也就是螺旋测微器的精度，即它可以精确到千分位，故也叫做千分尺。
2．使用方法
(1)校准零位：测量前使测微螺杆F和测砧A并拢，可动刻度E的零刻度与固定刻度B的轴向线应在固定刻度的零刻度线处对齐，否则应加以修正。
(2)测量：旋动旋钮D，将测微螺杆F旋出，把被测的物体放入A、F之间的夹缝中，转动D，当F将要接触物体时，再轻轻转动微调旋钮D′，当听到“嗒、嗒…”的声音时(表明待测物刚好被夹住)，然后转动锁紧手柄使F止动。
(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)3．注意事项
(1)测量时，当F将要接触被测物体时，要停止使用D，改用D′，以避免F和被测物体间产生过大的压力，这样，既可以保护仪器又能保证测量结果准确。
(2)读数时，要注意固定刻度上表示半毫米的刻度线是否已经露出。
(3)读数时要准确到0.01mm，估读到0.001mm，即测量结果若用mm为单位，则小数点后面必须保留三位。如在测量中发现可动刻度中某刻度线正好与固定刻度的水平线对齐，则最后一位读数要补上一个零。如某同学读出的读数为“6.32mm”，肯定有效数字是错的，正确的应读成6.320mm。(湖南师大附中2013～2014学年高二上学期期中)在测定金属的电阻率实验中，用螺旋测微器测量金属丝的直径，示数如图所示，读数为________mm。
答案：2.615～2.618
解析：螺旋测微器的主尺示数为2.5mm，副尺上的示数为11.5×0.01mm＝0.115mm，故金属丝的直径为2.5mm＋0.115mm＝2.615mm。(因最后一位数的估读不同而出现一些偏差，其示数在2.615mm～2.618mm之间即可)
三、测定金属的电阻率
1．实验步骤
(1)用螺旋测微器在导线的三个不同位置上各测一次，并记录。
(2)将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，用毫米刻度尺测量接入电路的金属丝长度l(即有效长度)，反复测量三次，并记录。(3)依照图中所示的电路图用导线把器材连好，并把滑动变阻器的阻值调至最大。
(4)电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。
(5)拆除实验电路，整理好实验器材。
2．数据处理
(1)金属导线直径的读数
①特别小心半刻度是否露出。
②因螺旋测微器的精确度为0.01mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，所以，若以毫米为单位的话，最后一位应出现在小数点后的第三位上。
③把三个不同位置的测量值求平均值作为直径d。
(2)金属丝长度的测量
①应测量接入电路中的有效长度；
②因为用的是毫米刻度尺，读数时要读到毫米的下一位；(别忘记估读)
③把3次测量平均值作为长度l。
4．注意事项
(1)测量导线的长度时应当测量连入电路的导线的有效长度(而不是金属丝的总长度)。
(2)由于被测金属导线的阻值较小，为了减小测量误差，应选用电流表外接法。
(3)闭合开关S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效电阻值最大的位置。
(4)为准确求出R的平均值，应采用U－I图象法求电阻。
(5)在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流I的值不宜过大(电流表用0～0.6A量程)，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度过高，造成其电阻率在实验过程中增大。 (山东文登市2013～2014学年高二上学期期末)某同学在测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率ρ时。
(1)用游标为20分度的卡尺测量其长度如图甲，由图可知其长度为________cm；游标卡尺、螺旋测微器的使用(2)用螺旋测微器测量其直径如图乙，由图可知其直径为________mm。
解析：(1)从题图甲可以看出，主尺读数为50mm，游标尺的第3条刻度线和主尺上的一刻度线重合，则读数应为50mm＋0.05×3mm＝50.15mm＝5.015cm；
(2)由题图乙看出，螺旋测微器的固定刻度为 4.5mm，可动刻度读出小数部分为20.0×0.01mm＝0.200mm，故圆柱体的直径为4.5mm＋0.200mm＝4.700mm。
答案：(1)5.015 (2)4.700(河北石家庄市2013～2014学年高二上学期期末)在使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量某一工件的长度和厚度时，两仪器上的示数如图(a)、(b)所示，则测量仪器的读数分别为(a)________cm、(b)________mm。
答案：(a)11.09cm (b)6.868mm
解析：游标卡尺读数：整数(110mm)＋精度(0.1mm)×格数(9)＝110.9mm＝11.09cm，螺旋测微器读数：整数(6.5mm)＋精度(0.01mm)×格数(36.8)＝6.868mm。 利用螺旋测微器、米尺和如图所示的器材(其中电流表的内阻为1Ω，电压表的内阻为5kΩ)测量一根粗细均匀的阻值约为5Ω的金属丝的电阻率。测定金属的电阻率(1)用笔画线代替导线，将图甲中的器材连接成实物电路，要求尽量避免交叉，电流表、电压表应该选择合适的量程(已知电源的电动势为6V，滑动变阻器的阻值为0～20Ω)。(2)实验时，用螺旋测微器测量金属丝的直径和用米尺测量金属丝的长度示数如图乙所示，电流表、电压表的读数如图丙所示。由图可以读出金属丝两端的电压U＝________，流过金属丝的电流I＝________，金属丝的长度L＝________，金属丝的直径d＝________。
(3)该金属丝的电阻率是________(保留两位有效数字)解析：(1)由于金属丝的电阻比电压表的内阻小得多，因此采用电流表外接法；由于金属丝的电阻比滑动变阻器的总电阻要小，因此采用限流式接法，为了保证滑动变阻器起限流作用，滑动变阻器应该连接“A(B)、C”或“A(B)、D”几个接线柱；电流表应该连接“＋”接线柱和“0.6”接线柱，具体连线如图所示。答案：(1)见解析 (2)2.20V 0.440A 30.50cm 1.850×10－3m (3)4.4×10－5Ω·m(南京市第三中学2013～2014学年高二上学期期中)某同学要测量一均匀新材料制成的圆柱体的电阻率步骤如下：
(1)用螺旋测微器测量其直径如右下图，可知其直径为________mm；
(2)用多用电表的电阻“×10”挡，按正确的操作步骤测此圆柱体的电阻，表盘的示数如图，则该电阻的阻值约为________Ω。(3)该同学想用伏安法更精确地测量其电阻R，现有的器材及其代号和规格如下：
待测圆柱体电阻R
电流表A1(量程0～3mA，内阻约50Ω)
电流表A2(量程0～10mA，内阻约30Ω)
电压表V1(量程0～3V，内阻约10kΩ)
电压表V2(量程0～15V，内阻约25kΩ)
直流电源E(电动势3V，内阻不计)
滑动变阻器R1(阻值范围0～15Ω，允许通过的最大电流2.0A)滑动变阻器R2(阻值范围0～2kΩ，允许通过的最大电流0.5A)
开关S、导线若干。
为使实验误差较小，要求便于调节且测得多组数据进行分析，所选电流表________；电压表________；滑动变阻器________(填所选器材的符号)，并在框中画出测量的电路图。(4)如果实验中电流表示数为I，电压表示数为U，并测出该棒的长度为L、直径为d，则该材料的电阻率ρ＝________ ________(用测出的物理量的符号表示)。
