课件453张PPT。1. 电源和电流
2. 电动势
3. 欧姆定律
? 实验：描述小灯泡的伏安特性曲线
4. 串联电路和并联电路
焦耳定律
6. 导体的电阻
? 实验：测定金属的电阻率 第二章 恒定电流7. 闭合电路的欧姆定律
8. 多用电表的原理
9. 实验：练习使用多用电表
10. 实验：测定电池的电动势和内阻
11. 简单的逻辑电路
? 本章总结提升 第二章 恒定电流第二章 恒定电流 1.电源和电流
2.电动势1.电源和电流 2.电动势1.电源和电流 2.电动势 │ 教学目标1．了解电源的形成过程．
2．掌握恒定电场和恒定电流的形成过程．
3．知道电源的电动势和内阻．1.电源和电流 2.电动势 │ 重点难点【重点】
(1)理解电源的形成过程及电流的产生．
(2)了解电源电动势和内阻．
【难点】
(1)会灵活运用公式计算电流的大小．
(2)电动势和非静电力这两个概念的引入．
(3)如何了解电源内部还有内阻．1.电源和电流 2.电动势 │ 教学建议1．恒定电流是研究电场的又一跨越，学生具备静电场的基础知识是学习恒定电流的基础和保证，学生参与了静电场的学习，对电场研究有了一定认识，但是静电场的电势能、静电力做功，又让学生觉得知识有些凌乱．因此，建议课堂教学中，可以采用教师引导学生分析，学生主动思考，师生共同总结(最好是教师先听学生的总结，再加以点评)的方法．这样既能发散学生的思维，调动学生的积极性，活跃课堂气氛，又能减少学生学习物理的恐惧感．1.电源和电流 2.电动势 │ 教学建议2．通过复习静电力概念，明确静电力的作用效果，建议通过类比，分层次提出相应问题，通过师生互动式的分析讨论，逐步明确电路中形成持续电流的原因．利用多媒体动画形象地将形成电流和水流的条件进行类比，通过非重力对水的作用和非静电力对电荷的作用进行类比得出非静电力的概念．通过讨论不同电源把其他形式的能转化为电能的本领不同逐步建立电动势的概念，并通过对电动势和电压的本质区别的讨论，加强对电动势概念的理解. 1.电源和电流 2.电动势 │ 新课导入【导入一】
人类通过对静电场的研究不但获得了许多有关电现象的知识，而且形成了若干重要的电学概念和研究方法，成为电学理论的重要基础．
但是，无论在自然界还是生产和生活领域，更广泛存在着的是电荷流动所引起的效应．那么，电荷为什么会流动？电荷流动服从什么规律，产生哪些效应？这些效应对人类的生产、生活方式和社会进步又起着怎样的作用呢？
过渡：这节课就来学习有关电流的知识．(板书课题：导体中的电场和电流)1.电源和电流 2.电动势 │ 新课导入【导入二】
一辆从台州温岭开往江苏徐州的双层大客车在经过上三高速时，突然雷鸣电闪，瞬间大客车变成了“火”车．我们知道雷鸣电闪时，产生的强大的电流使天空发出耀眼的闪光，可是为什么闪电只存在于一瞬间呢？而手电筒的小灯泡却能持续发光，又是为什么呢？通过这节的学习你就会知道了. 1.电源和电流 2.电动势 │ 知识必备? 知识点一 电流
1．形成：电荷的___________形成电流．
2．产生条件：(1)导体中有能___________电荷；(2)导体两端________(在导体内部建立电场)．
3．方向：规定为正电荷__________的方向．
4．物理意义：表示电流的强弱程度．
5．定义式：________．
6．单位：安培，符号为A，1 A＝103 mA＝106 μA.定向移动 自由移动的 有电压 定向移动 ? 知识点二 电源和电动势
1．电源：电源是通过__________做功把其他形式的能转化为________的装置．
2．电动势
(1)定义：在电源内部，__________所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势．
(2)定义式：________．
(3)单位：伏(V)．
(4)物理意义：表示电源把其他形式的能转化为电能的本领强弱．电动势越大，电路中每通过1 C电荷量时，电源将其他形式的能转化成电能的数值就________．1.电源和电流 2.电动势 │ 知识必备非静电力 电势能 非静电力 越大 3．电源(池)的几个重要参数
(1)电动势：它取决于电池的正、负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小________．
(2)内阻(r)：电源内部的电阻．
(3)容量：电池放电时能输出的________．其单位有：A·h和mA·h.1.电源和电流 2.电动势 │ 知识必备无关 总电荷量 1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动? 考点一 电流的计算
[想一想] I＝q/t是电流的定义式，能否说“I与q成正比，与t成反比”？ 它适用于计算所有的材料导电的电流吗？电流是矢量吗？1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动例1 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横截面，那么通过这个横截面的电流是( )
A．0 B．0.8 A
C．1.6 A D．3.2 A1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动? 考点二 对电动势的理解和掌握
[想一想] 电容器放电时两极板上的电荷量也随之减少，极板间的电压也很快降低，而我们日常生活中常见的干电池、碱性电池、铅蓄电池、纽扣式氧化银电池等却能够连续放电很长时间，那么电池为什么能长时间放电而两端的电压却能保持不变？电池上的那些铭牌又有什么含义呢？电源内部的能量是怎样转化的？1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动AC [解析] 根据电动势的定义可知，选项A正确，选项B错误．电动势在数值上还等于电源没有接入电路时，电源两极间的电势差，选项C正确．由电动势的物理意义可知，电动势越大，电源把其他形式的能转化为电能的本领越强，选项D错误．1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动? 考点三 电流的微观表达式
[想一想] 电流是电荷的定向移动形成的，电流的大小与电荷移动的速率等有何关系呢？1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动[要点总结]
导体中电流的微观表达式及其推导
图2-1-1
如图2-1-1所示，AB表示粗细均匀的一段长为L的导体，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，设导体的横截面积为S，导体中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.
导体中的自由电荷总数N＝nLS1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 学习互动1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题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势差
B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电势差
C．电源的电动势与电势差的单位相同，但与电势差有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电势差一定越高1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题[解析] C 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电势能的本领强弱的物理量，而电势差是电场中两点间电势的差值，电动势与电势差有着本质的区别，选项A错误，选项C正确；只有当电源开路时，两极间的电势差在数值上才等于电源的电动势，选项B、D错误．1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题2．(多选)关于电动势，下列说法正确的是( )
A．电源两极间的电势差等于电源的电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电势能的本领越大
C．同一电源接入不同的电路，电动势就会发生变化
D．电源电动势与外电路的组成无关1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题[解析] BD 电源电动势是由电源本身所决定的一个物理量，与是否接入外电路、外电路电阻的大小无关，选项C错误，选项D正确．电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的大小，电动势越大，非静电力移动同样电荷量的电荷做的功越多，转化成的电势能越多，选项B正确．电动势不是电势差，两者不是一个概念，只有没有接入外电路时，电源两极间的电势差在数值上才等于电动势，选项A错误．1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题3．某电解槽的横截面积为0.5 m2，若10 s内沿相反方向通过其横截面的正、负离子的电荷量均为10 C，则电解液中的电流为________A.1.电源和电流 2.电动势 │ 备用习题[答案] 2
[解析] 正、负离子的电荷量均为10 C，则10 s内通过横截面积的总电荷量为20 C，电流为2 A.1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测1．(电流定义)在示波管中，电子枪2 s内发射6×1013个电子(一个电子所带的电荷量为－1.60×10－19 C)，则示波管中的电流大小约为( )
A．4.8×10－6 A
B．3×10－13 A
C．9.6×10－6 A
D．3×10－6 A1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测2．(电动势的理解)(多选)关于电源和电动势，下列说法正确的是( )
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送到正极的电荷量越多1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测AC [解析] 在电源内部把正电荷从负极移到正极，电动势越大，表明电源把其他形式的能转化为电能的本领越大，选项A、C正确．1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测C [解析] 电动势的大小表示电源把其他形式的能转化为电能的本领，其大小由电源自身的性质决定，与非静电力做功W、电荷量q均无关，选项C正确．1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测1.电源和电流 2.电动势 │ 自我检测 3.欧姆定律3.欧姆定律3.欧姆定律 │ 教学目标1．知道什么是电阻及电阻的单位．
2．理解欧姆定律，并能用来解决有关电路的问题．
3．知道导体的伏安特性，知道什么是线性元件和非线性元件．3.欧姆定律 │ 重点难点【重点】
欧姆定律的内容、表达式、适用条件及利用欧姆定律分析、解决实际问题．
【难点】
伏安特性曲线的物理意义．3.欧姆定律 │ 教学建议欧姆定律是电学中的基本定律，是进一步学习电学知识和分析电路的基础，是本章的重点．本次课的逻辑性、理论性很强，重点是学生要通过自己的实验得出欧姆定律，最关键的是两个方面：一个是实验方法，另一个就是欧姆定律．欧姆定律要求学生在实验的过程中逐渐理解，形式很简单，所以是重点而不是难点．学生对实验方法的掌握既是重点也是难点，这个实验难度比较大，主要在实验的设计、数据的记录以及数据的分析方面．由于实验的难度比较大，学生出现错误的可能性也比较大，所以实验的评估和交流也比较重要．这些方面都需要教师的引导和协助，所以建议这节课采用启发式综合教学法．3.欧姆定律 │ 新课导入【导入一】
[情境导入]
在日常生活中，我们家庭中的用电器如日光灯、电磁炉、电视机等的额定电压是一样的吗？都是多少？
答：都是220 V.
日常生活中，家中用于照明的灯泡，为什么总是在刚点亮的时候容易烧坏？
同学们在初中已经学过了欧姆定律的一些基础知识，今天我们要在初中学习的基础上，进一步学习欧姆定律的有关知识．3.欧姆定律 │ 新课导入【导入二】
漏电保护器俗称触电保安器．它的作用是用于低压电路中，防止人身触电和由于漏电引起的火灾、电气设备烧损以及爆炸事故发生．当有人触电或上述情况发生时，电网就会出现漏电电流，漏电电流达到保护器的规定值，开关跳开、切断电源，实现漏电保护．避免人身触电和其他事故的发生．漏电保护器是如何工作的？
原来漏电保护器利用检测被保护电网内所发生的相线对地漏电或触电电流的大小，从而作为发出动作跳闸的信号，并完成动作跳闸任务. 3.欧姆定律 │ 知识必备? 知识点一 电阻
1．物理意义：反映导体对电流的________作用．
2．定义式：________．
3．电阻的单位：________，符号是________.1 kΩ＝103 Ω；1 MΩ＝106 Ω.
4．电阻的决定因素：电阻是导体本身的一种特性，其大小由__________决定．阻碍欧姆 Ω 导体本身 ? 知识点二 欧姆定律
1．内容：导体中的电流I跟导体______________成正比，跟导体的________成反比．
2．表达式：________．
3．适用条件：除金属外，欧姆定律对电解质溶液也适用，但对__________和半导体元件并不适用．3.欧姆定律 │ 知识必备两端的电压U 电阻R 气态导体 3.欧姆定律 │ 学习互动? 考点一 欧姆定律的理解
[想一想] 要想形成电流则导体两端必须有电压，而不同的导体对电流的阻碍作用不同．那么电流与电压究竟有什么关系？是不是都成线性关系？如何更直观地表示出它们之间的关系呢？[要点总结]
1．欧姆定律中I、U、R三者应具有“同体性”．I、U、R为同一研究对象的相应的三个物理量，绝不允许张冠李戴．当导体的电阻随温度变化显著时，R应是测量时的实际电阻，这时欧姆定律仍可应用．
2．欧姆定律中U与I应具有“同时性”．U与I必须是导体上同时刻的电压、电流值．3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动A [解析] 由欧姆定律可知，导体中的电流跟它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项A正确；导体的电阻是导体本身的性质，与导体两端的电压、导体中的电流无关，选项B、C错误；导体两端的电压是由电源和该导体在电路中的连接情况决定的，选项D错误．3.欧姆定律 │ 学习互动例2 (多选)下列说法中正确的是( )
A．通过导体的电流越大，则导体的电阻越小
B．当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，但电压和电流的比值对这段导体来说是恒量
C．通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比
D．导体的电阻跟它两端的电压成正比，跟通过导体的电流成反比3.欧姆定律 │ 学习互动BC [解析] 导体的电阻是导体本身的性质，与外加电压和通过的电流无关，选项A、D错误；对同一导体，电阻不变，它两端的电压和通过的电流的比值为恒量，当加在导体两端的电压变化时，导体中的电流也发生变化，选项B正确；由欧姆定律可知通过导体的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比，选项C正确．3.欧姆定律 │ 学习互动? 考点二 电阻的特性
[想一想] “导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比”这一说法正确吗？3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动例3 电路中有一段导体，如果给它加上3 V的电压，则通过它的电流为2 mA，可知这段导体的电阻为______Ω；如果给它加上2 V的电压，则通过它的电流为______mA；如果在它两端不加电压，则它的电阻为________Ω.3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动? 考点三 伏安特性曲线的应用
[想一想] 伏安特性曲线一定是直线吗？怎样通过伏安特性曲线分析电阻？3.欧姆定律 │ 学习互动[要点总结]
图2-3-1
1．伏安特性曲线：用纵坐标表示电流I，用横坐标表示电压U，画出的I-U图像叫作导体的伏安特性曲线．
2．某些元件的伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件．3.欧姆定律 │ 学习互动3．某些元件的伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件．(如图2-3-1所示)
4．不适用欧姆定律的导体和器件，其电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线．3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动例5 (多选)某导体中的电流随其两端电压的变化而变化，如图2-3-3中实线所示，则下列说法中正确的是( )
图2-3-3
A．加5 V电压时，导体的电阻是5 Ω
B．加12 V电压时，导体的电阻是8 Ω
C．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小
D．由图可知，随着电压的减小，导体的电阻不断减小3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 学习互动3.欧姆定律 │ 备用习题1．(多选)将阻值为R的电阻接在电压为U的电源两端，则图中描述其电压U、电阻R及流过R的电流I间的关系图像中正确的是( )3.欧姆定律 │ 备用习题[解析] CD 电阻的阻值不随U、I的变化而改变，但电流I与电压U成正比．3.欧姆定律 │ 备用习题2．如图所示，a、b两点与一个稳压直流电源相接，当滑动变阻器的滑片从中点O向d端移动一段距离时，图中的电流表读数会变小的是( )3.欧姆定律 │ 备用习题[解析] B 选项A、C、D中，滑动变阻器接入电路中的有效部分为滑片右侧部分，当滑动变阻器的滑片从O向d端移动时，滑动变阻器的阻值减小，由欧姆定律I＝U/R可知，电路中的电流将会增大，电流表的读数会变大；而选项B中，滑动变阻器接入电路中的有效部分为滑片左侧部分，当滑动变阻器的滑片从O向d端移动时，滑动变阻器的阻值增大，电路中的电流将会减小，电流表的读数会变小，选项B正确．
3.欧姆定律 │ 备用习题3．如图所示，A、B、C为三个通电导体的I－U关系图线．由图可知，电阻最大的导体是________；若在B导体两端加上10 V电压，通过导体的电流是________A.3.欧姆定律 │ 备用习题[答案] C 2.5
[解析] 在I－U图像中，斜率的倒数等于导体的电阻．3.欧姆定律 │ 备用习题4．图为两电阻RA、RB的伏安特性曲线，由图可知：
3.欧姆定律 │ 备用习题3.欧姆定律 │ 备用习题3.欧姆定律 │ 备用习题5．某导体两端的电压是4 V时，通过它的电流是0.5 A；当该导体两端的电压是6 V时，能否用量程为0.6 A的电流表来测量通过这个导体的电流？3.欧姆定律 │ 备用习题3.欧姆定律 │ 备用习题6．某电路如图所示，R2的电阻为3 Ω，开关断开时电流表的读数为开关闭合时的4/5，求R1的电阻．(电源电压不变)3.欧姆定律 │ 备用习题3.欧姆定律 │ 自我检测3.欧姆定律 │ 自我检测3.欧姆定律 │ 自我检测3.欧姆定律 │ 自我检测3．(伏安特性曲线分析)小灯泡的伏安特性曲线如图2-3-5中的AB段(曲线)所示，由图可知，灯丝的电阻因温度的影响改变了( )
图2-3-5
A．5 Ω B．10 Ω
C．1 Ω D．6 Ω3.欧姆定律 │ 自我检测3.欧姆定律 │ 自我检测 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动【实验目的】
1．描绘小灯泡的伏安特性曲线，分析曲线的变化规律.
2．会分析设计实验的电路图，熟练操作，正确进行数据处理．原点 增大 外接法 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动【实验器材】
小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、直流电源、开关、导线．
【实验步骤】
1．确定电流表、电压表的量程，采用电流表________法，滑动变阻器采用________接法，按如图S1-1所示的原理图连接好实验电路．
图S1-1外接 分压 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动2．把滑动变阻器的滑片调节到图中最________端，闭合开关S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表的示数I和电压表的示数U.
3．以________为纵轴，以________为横轴，建立坐标系，用描点法在坐标纸上描点，用平滑曲线将各点依次连接起来，便得到小灯泡的伏安特性曲线，分析小灯泡伏安特性曲线的变化规律．
【实验数据的处理及结论】
[想一想] 小灯泡两端的电压和电流的比值是定值吗？为什么？ 左 电流I 电压U 实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动小灯泡的I-U图线是一条曲线，如图所示，曲线上某一点和坐标原点连线的斜率随电压的增大而减小，说明灯丝的电阻随温度的升高而增大．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 学习互动实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测1．(实验原理)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，所用器材有：灯泡L、量程恰当的电流表A和电压表V、直流电源E、滑动变阻器R、开关S等，要求灯泡两端电压从0开始变化．
(1)实验中滑动变阻器应采用________接法(填“分压”或“限流”)．
(2)某同学已连接如图S1-2所示的电路，在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前，请指出其中仅有的两个不当之处，并说明如何改正．
图S1-2
A．________________________________________________________________________；
B．________________________________________________________________________.实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测(1)分压 (2)A.开关S不应闭合，应处于断开状态 B．滑动变阻器滑动触头位置不当，应将其置于b端
[解析] (1)因为灯泡两端的电压要从0开始调节，故滑动变阻器只能采用分压接法．(2)在电路接好并检查是否正确连线之前，开关应处于断开状态，以免因接线错误而导致仪表损坏；接为分压电路时，滑动变阻器的电阻(和小灯泡并联部分)应从最小值开始调节，故滑片应先处于b端．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测2．(实验原理)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，应( )
A．采用电流表内接法，因为小灯泡的电阻比电压表的内阻小得多
B．采用电流表内接法，因为小灯泡的电阻比电流表的内阻大得多
C．采用电流表外接法，因为小灯泡的电阻比电压表的内阻小得多
D．采用电流表外接法，因为小灯泡的电阻比电流表的内阻大得多实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测C [解析] 由于小灯泡的电阻较小，小灯泡的电阻和电流表的内阻差不多，而比电压表的内阻小得多，电压表分流可忽略，故应采用电流表外接法．选项C正确．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测3．(实验原理)为了描绘出一只规格为“6.3 V 2 W”的小灯泡的伏安特性曲线，现为同学们准备了下面的器材：
电压表V1(量程3 V，内阻1 kΩ)；
电压表V2(量程15 V，内阻50 kΩ)；
电流表A1(量程0.6 A，内阻0.5 Ω)；
电流表A2(量程3 A，内阻0.1 Ω)；
滑动变阻器R1(0～20 Ω，允许最大电流2 A)；
滑动变阻器R2(0～1000 Ω，允许最大电流0.1 A)；
蓄电池组E1(4 V)；
蓄电池组E2(8 V)；
开关和导线若干．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测(1)从上述器材中选择最合适的器材，将其表示符号填写在横线上．
电源选________，电压表选________，电流表选________，滑动变阻器选________．
(2)在虚线框内画出能达到实验目的的电路图．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测4．(综合应用)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，可供选择的实验器材如下：实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测(1)在上述器材中，滑动变阻器应选________．
(2)在图中用笔画线代替导线，把实验仪器连接成完整的实验电路．
图S1-3实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测(3)利用实验中得到的实验数据在坐标系中描绘出了如图S1-4甲所示的小灯泡的伏安特性曲线．根据此图给出的信息，可以判断出图乙中正确的是(图中P为小灯泡功率)( )
甲 乙
图S1-4实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测(1)R1 (2)如图所示 (3)BD
[解析] (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线时，应选便于调节的最大阻值较小、额定电流较大的变阻器，因此变阻器应选R1.
(2)描绘小灯泡的伏安特性曲线实验应采用电流表外接法，电流、电压需多测几组数据，变阻器应采用分压式接法，电路连接如图所示．实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测实验：描绘小灯泡的伏安特性曲线 │ 自我检测 4.串联电路和并联电路4.串联电路和并联电路4.串联电路和并联电路 │ 教学目标1．了解串联和并联电路的连接方式，掌握串、并联电路的电流和电压特点．
2．掌握电阻的串、并联的计算．
3．知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的．
4．了解电流表(表头)的原理，知道什么是满偏电流和满偏电压．
5．理解表头改装成常用电压表和电流表的原理，会求分压电阻和分流电阻的阻值．4.串联电路和并联电路 │ 重点难点【重点】
熟练掌握串、并联电路的特点，电阻的串、并联的计算．
【难点】
表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理，并会计算分压电阻和分流电阻．4.串联电路和并联电路 │ 教学建议这节课在本章及整个电学部分都具有重要地位，它是进一步学习电学其他物理概念的基础，是掌握电学中的物理规律、认识电学中的物理现象必不可少的知识；本节课在初中已有的串、并联电路的基础上进一步归纳总结出串联电路和并联电路的电流特点、电压特点，并进一步推出串联电路和并联电路中电阻的计算方法．建议教学中采用分析、观察、总结的方法．4.串联电路和并联电路 │ 新课导入【导入一】
[情境导入]
情境一：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．你知道它们用什么作电源吗？又是怎样和电源连接的呢？
续问：若其中一串有一个小灯泡灯丝烧毁，这一串是否都不亮了？
答：这些装饰用彩灯大多数所使用的电源都是220 V．每串小灯泡先串联连接，大约有几十个串在一起，然后把这些串联好的每一串再并联，接在220 V的电源上．4.串联电路和并联电路 │ 新课导入续答：不是的．当其中一个灯泡烧毁后，只是坏的不亮，其余的照常发光．原因是，当这个小灯泡烧坏的瞬间，220 V的电压就加在这个坏灯泡的两端，而灯泡内的一个特殊装置将会被击穿导通变成导体，电路重新被接通．
情境二：传统的家用电器，如收录机、电视机等，都有音量控制旋钮，你知道该旋钮连接的是什么电器元件吗？
答：元件名称叫电位器，也就是本节课中的滑动变阻器．4.串联电路和并联电路 │ 新课导入情境三：汽车驾驶室的面板上有很多仪表，如速度表、油表、机油表等，其他运输工具驾驶舱或自动化控制室也都有各种仪表，你知道这些仪表的共同部分是什么吗？
答：共同部分就是电流表表头，这些仪器都是通过传感装置将其他信号转变成电信号经电流表显示的，都是用电流表表头改装而成的．4.串联电路和并联电路 │ 新课导入【导入二】
当夜幕降临的时候，天安门广场景观灯开启，华灯异彩，煞是好看．这些装饰用的彩灯大多数所使用的电源都是220 V市电．每串小灯泡先串联，大约有几十个串在一起，然后把这些串联好的每一串再并联，接在220 V的电源上．若其中一串有一个小灯泡因灯丝烧毁而不亮，其余的照常发光，你知道这是为什么吗？ 4.串联电路和并联电路 │ 知识必备? 知识点一 串联电路
1．串联电路：如图2-4-1所示，把几个导体_______________，接入电路，这样的连接方式叫串联．
图2-4-1依次首尾相连 2．串联电路的特点
(1)电流：串联电路中各处的电流相等．写成表达式为________________________．
(2)电压：串联电路中总电压等于各部分电路电压________，写成表达式为_______________________．
(3)电阻：串联电路中的总电阻等于各部分电路电阻________，写成表达式为________________________．4.串联电路和并联电路 │ 知识必备I＝I1＝I2＝I3＝…＝In 之和 U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un 之和 R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn? 知识点二 并联电路
1．并联电路：如图2-4-2所示，把几个导体一端连在一起，另一端也__________，然后把这两端接入电路，这样的连接方式叫并联．
图2-4-2
4.串联电路和并联电路 │ 知识必备连在一起4.串联电路和并联电路 │ 知识必备相等各支路电流之和 各支路电阻的
倒数之和 ? 知识点三 电压表和电流表
1．表头的主要参数：内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug.
图2-4-3
2．表头改装成电压表的原理
电压表是利用串联电路的________特点制成的．如图2-4-3所示，电压表是由一个____________和一个分压________制成的．若量程扩大n倍，则R＝________Rg.4.串联电路和并联电路 │ 知识必备分压灵敏电流表 电阻 (n－1) 3．表头改装成电流表的原理
电流表是利用并联电路的________特点制成的．如图2-4-4所示，电流表是由一个_____________和一个分流________制成的．
若量程扩大n倍，则R＝________Rg.
图2-4-44.串联电路和并联电路 │ 知识必备分流灵敏电流表 电阻 4.串联电路和并联电路 │ 学习互动? 考点一 串、并联电路
[想一想] 夜幕降临，马路边的路灯亮起，有时一个路灯熄灭了，其余的路灯仍然亮着，你是否考虑过这些路灯是按照什么方式连接的呢？串、并联电路的电压、电流是怎样分配的呢？4.串联电路和并联电路 │ 学习互动例1 (多选)一个T形电路如图2-4-5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．则( )
A．当c、d端短路时，a、b之间的等效电阻是40 Ω
B．当a、b端短路时，c、d之间的等效电阻是40 Ω
C．当a、b两端接测试电源时， c、d两端的电压为80 V
D．当c、d两端接测试电源时， a、b两端的电压为80 V4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动? 考点二 电表的改装
[想一想] 测量大的电压或者电流时对电表有什么要求？它们是如何改装的？
[要点总结]
电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的，其中，电压表是通过串联一个分压电阻来扩大量程的，电流表是通过并联一个分流电阻来扩大量程的．4.串联电路和并联电路 │ 学习互动例2 有甲、乙两个不同的电流表(内阻均可忽略)，每个表的指针偏转与电流成正比且刻度均匀．把阻值为R1的电阻与甲表串联，阻值未知的另一电阻与乙表串联，把改装后的甲、乙两个电流表串联，接到电路的A、B两端，如图2-4-6(a)所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n1、n2.然后将这两个表并联，再接到电路的A、B两端，如图(b)所示，发现甲、乙两表的指针偏转格数分别是n3、n4，试求电阻R2的阻值．
图2-4-64.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动例3 图2-4-7中的甲、乙两个电路都是由一个灵敏电流计G和一个电阻箱R组成的，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2-4-7
A．甲图是电流表，R增大时量程增大
B．甲图是电流表，R增大时量程减小
C．乙图是电压表，R增大时量程减小
D．上述说法都不对4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动? 考点三 串、并联电路的实际应用
[想一想] n个相同的电阻R串联或并联，总电阻等于多少？若干个不同的电阻串联或并联，总电阻与其中阻值最大或最小的电阻的大小关系如何？4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动例5 A、B两地间铺有通讯电缆，它是由两条长为L的并在一起彼此绝缘的均匀导线组成的，通常称为双线电缆．在一次事故中经检查断定电缆上某处的绝缘保护层损坏，导致两导线之间漏电，相当于该处电缆的两导线之间接了一个电阻．检查人员经过下面的测量可以确定损坏处的位置：
(1)令B端的双线断开，在A处测出双线两端间的电阻RA；
(2)令A端的双线断开，在B处测出双线两端间的电阻RB；
(3)在A端的双线间加一已知电压UA，在B端用内阻很大的电压表测出双线间的电压UB.
试由以上测量结果确定损坏处的位置．4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 学习互动4.串联电路和并联电路 │ 备用习题1．(多选)在如图所示的电路中，属于串联电路的是( )4.串联电路和并联电路 │ 备用习题[解析] BC 由串联电路和并联电路的定义可知：B、C电路是各元件逐个顺次连接起来的电路，所以是串联电路；A、D电路中各元件是并列地连接在两点之间，所以是并联电路，选项B、C正确．4.串联电路和并联电路 │ 备用习题2．R1＝10 Ω，R2＝20 Ω，R1允许通过的最大电流为1.5 A，R2两端允许加的最大电压为10 V，若将它们串联，允许加在电路两端的最大电压是( )
A．45 V B．5 V
C．25 V D．15 V4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题3．学校每一层楼都有安装一个空气自动开关，允许通过它的最大电流是20 A．若一盏日光灯的工作电流约为400 mA，则每一层楼最多可安装________盏这样的日光灯．4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4．一个电流表的满偏电流Ig＝0.6 A，面板如图所示，那么它每一小格所表示的电流是________mA，指针现在所指的电流示数是________A．如果这个量程为0.6 A的电流表内阻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的阻值应是________；并联RS后测某一电流，指针仍指到如图所示位置，则该电流是________A；并联RS后，刻度盘上每一小格所代表的电流值是未并联RS前的________倍．4.串联电路和并联电路 │ 备用习题[解析] 当满偏电流为0.6 A时，读刻度板上面的刻度，每十个小格是0.2 A，所以每一个小格是0.02 A，要想扩大电流表的量程，应该并联一个电阻以便分流，所分得的电流为2.4 A，所以并联的电阻的阻值是表头内阻的1/4.4.串联电路和并联电路 │ 备用习题5．电流表G的内阻Rg＝25 Ω，满偏电流Ig＝3 mA，应如何把它改装成量程为0.6 A的电流表？4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题6．一个分压电阻R1串联到电压表上，使电压表的量程扩大为原来的n倍；另一个分压电阻R2串联到同一电压表上，使电压表的量程扩大到原来的m倍．如果把这两个电阻并联之后再串联到同一电压表上，则使电压表的量程扩大到原来的几倍？4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 备用习题4.串联电路和并联电路 │ 自我检测1．(并联电阻)(多选)对于一组并联电阻，下列叙述正确的是( )
A．总电阻值小于每一个分电阻值
B．某个分电阻值变小时，总阻值变小
C．某个分电阻值变小时，总阻值先增大后减小
D．总电阻值大于每一个分电阻值4.串联电路和并联电路 │ 自我检测2．(电表的改装)一个电流表的满偏电流Ig＝1 mA，内阻为500 Ω，要把它改装成一个量程为10 V的电压表，则应在电流表上( )
A．串联一个10 kΩ的电阻
B．并联一个10 kΩ的电阻
C．串联一个9.5 kΩ的电阻
D．并联一个9.5 kΩ的电阻4.串联电路和并联电路 │ 自我检测4.串联电路和并联电路 │ 自我检测3．(串、并联电路)如图2-4-8所示，已知电阻R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，电流表A的示数是0.6 A，则电流表A1的示数是( )
A．0.1 A B．0.2 A
C．0.4 A D．0.6 A
图2-4-84.串联电路和并联电路 │ 自我检测4.串联电路和并联电路 │ 自我检测4．(串、并联电路)(多选)如图2-4-9所示，R1＝2 Ω，R2＝10 Ω，R3＝10 Ω，A、B两端接在电压恒定的电源上，则( )
A．S断开时，R1与R2的电压之比为1∶5
B．S闭合时，通过R1与R2的电流之比为2∶1
C．S闭合时，R1与R2两端的电压之比为1∶5
D．S断开与闭合两种情况下，电阻R1两端的电压之比为2∶1
图2-4-94.串联电路和并联电路 │ 自我检测4.串联电路和并联电路 │ 自我检测 5.焦耳定律5.焦耳定律5.焦耳定律 │ 教学目标1．理解电功的概念，知道电功是指静电力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算．
2．理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算．
3．知道电功率和热功率的区别和联系．5.焦耳定律 │ 重点难点【重点】
电功、电功率的概念、公式，焦耳定律、电热功率的概念、公式．
【难点】
电功率和热功率的区别和联系．5.焦耳定律 │ 教学建议学生学好这节知识是非常必要的，建议教师帮助学生认识电流做功和电流通过导体产生热量之间的区别和联系，防止学生乱套用公式．本节的教学关键是做好通电导体放出的热量与哪些因素有关的实验．在得出了焦耳定律以后，介绍焦耳定律及其在生活、生产上的应用. 5.焦耳定律 │ 新课导入【导入一】
[引入新课]
教师：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．
学生：(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；5.焦耳定律 │ 新课导入(4)电解槽把电能转化成化学能．
教师：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．
【导入二】
随着空调、电热器等大功率用电器的增多，全国各地引发的火灾事故也不断增多，每年我国因为用电原因导致火灾的案件占火灾总数的30%以上．我们知道一些大功率用电器所用的插座、导线都会因为通电时间长而变得很热，当温度高到一定程度就会引发火灾．那么用电器放热与什么因素有关呢？ 5.焦耳定律 │ 知识必备? 知识点一 电功
1．定义：电流流过一段电路，自由电荷在________的作用下发生定向移动，静电力对自由电荷做了功，简称为电功．
2．表达式：________．
3．单位：________，符号为J.静电力W＝IUt 焦耳 ? 知识点二 电功率
1．定义：电流所做的功与完成这部分功所用________的比值，即单位时间内电流所做的功，叫作电功率．
2．表达式：P＝________＝________．
3．单位：________，符号为W.
4．物理意义：表示电流做功的________．
5．额定功率是用电器正常工作时的输出功率，也就是用电器两端的电压为___________时的功率；在实际使用过程中，用电器两端的电压通常不会刚好是额定电压，此时的功率叫作实际功率．5.焦耳定律 │ 知识必备时间 IU 瓦特 快慢 额定电压 ? 知识点三 焦耳定律
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___________和通电时间成正比．
(2)表达式：________．
2．热功率
(1)定义：电流流过导体时释放的热量与释放这些热量所用________的比值，称为(电)热功率．
(2)表达式：________．
(3)单位：________，符号为W.5.焦耳定律 │ 知识必备导体的电阻 Q＝I2Rt 时间 瓦特 5.焦耳定律 │ 学习互动? 考点一 纯电阻电路中的功率分配及计算
[想一想] 像电烙铁、电熨斗等这样的用电器，电流做功转化成了什么形式的能？电功率与热功率有何关系？5.焦耳定律 │ 学习互动例1 有分别标有“220 V 100 W”“220 V 60 W”的两个灯泡．
(1)把它们并联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？
(2)把它们串联接到220 V的电源上，实际功率各是多少？哪个灯泡更亮？5.焦耳定律 │ 学习互动5.焦耳定律 │ 学习互动? 考点二 非纯电阻电路中的功率分配及计算
[想一想] 含有电动机的电路，正常工作时电流做的功是否等于电热？它的电功率和热功率有何关系？5.焦耳定律 │ 学习互动[要点总结]
1．从能量转化角度看，电功与电热间的数量关系是W≥Q，即UIt≥I2Rt.
2．在非纯电阻电路中，电流做功时电能除转化为内能(电热)外，还要转化为其他形式的能，如机械能、化学能等．因而，在非纯电阻电路中，电功大于电热，电功率大于热功率，在计算电功和电热时要用各自的定义式计算．即W＝UIt，P＝UI，Q＝I2Rt，P热＝I2R.5.焦耳定律 │ 学习互动例2 有一个直流电动机，把它接入电压为0.2 V的电路中时，电动机不转，测得流过电动机的电流是0.4 A；若把电动机接入电压为2.0 V的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0 A.
(1)电动机正常工作时的输出功率是多大？
(2)如果在电动机正常工作时，转子突然卡住，电动机的发热功率是多大？5.焦耳定律 │ 学习互动5.焦耳定律 │ 学习互动例3 一台小型电动机在3 V的电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N的物体时，通过它的电流是0.2 A．在30 s内可使该物体被匀速提升3 m．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：
(1)电动机的输入功率；
(2)在提升重物的30 s内，电动机线圈所产生的热量；
(3)线圈的电阻．5.焦耳定律 │ 学习互动5.焦耳定律 │ 学习互动5.焦耳定律 │ 备用习题5.焦耳定律 │ 备用习题[解析] BC 首先要明确，欧姆定律只适用于纯电阻电路，因此三个公式在纯电阻电路中没有区别，但在非纯电阻电路中它们互不相同．其次，P＝UI表示电功率，而P＝I2R表示热功率．因此，在纯电阻电路中，UI＝I2R，消耗的电能全部转化为内能；而在非纯电阻电路中，UI>I2R，即消耗的电能只有部分转化为内能．选项B、C正确．
5.焦耳定律 │ 备用习题2．如图所示为一电烙铁，电烙铁通电一段时间后，会变的很烫，而连接电烙铁的导线却不怎么热，其主要原因是( )
A．导线有绝缘皮，隔热效果好
B．导线较长，散热比电烙铁快
C．导线的电阻远小于电烙铁的电阻
D．通过导线的电流小于通过电烙铁的电流5.焦耳定律 │ 备用习题[解析] C 由热功率P＝I2R可知，电烙铁和导线串联，电流相等，导线的电阻远小于电烙铁的电阻，故电烙铁很烫而导线不怎么热，选项C正确．5.焦耳定律 │ 备用习题3．(多选)在如图所示的电路中，输入电压U恒为8 V，灯泡L标有“3 V，6 W”字样，电动机线圈的电阻RM＝1 Ω.若灯泡恰能正常发光，下列说法正确的是( )
A．电动机的输入电压是5 V
B．流过电动机的电流是2 A
C．电动机的效率是80%
D．整个电路消耗的电功率是10 W
5.焦耳定律 │ 备用习题[解析] AB 灯泡恰能正常发光，说明灯泡电压为3 V，电流为2 A，电动机的输入电压是8 V－3 V＝5 V，流过电动机的电流是I＝2 A，选项A、B正确；电动机内阻消耗的功率为I2RM＝4 W；电动机输入功率为UI＝5×2 W＝10 W，输出功率为6 W，效率为η＝60%，整个电路消耗的电功率是10 W＋6 W＝16 W，选项C、D错误．
5.焦耳定律 │ 备用习题4．A、B、C三个电阻的U－I图像如图所示，若三个电阻上加相同的电压，则________的功率最大；若三个电阻通过相同的电流，则________的功率最大．5.焦耳定律 │ 备用习题[答案] C A
[解析] 对于纯电阻，在电压一定的情况下，电功率跟电阻成反比，电阻最小的电功率最大．根据图像知，斜率越小的图像所表示的电阻越小，所以RA>RB>RC，电阻C的电功率最大．三个电阻通过的电流相等时，电功率与电阻成正比，电阻大的电功率大，电阻A的电功率最大．5.焦耳定律 │ 备用习题5．一台线圈电阻为2 Ω的电动机接在110 V的电路中工作时，通过电动机的电流为10 A，求这台电动机消耗的电功率、发热功率、转化成的机械功率和电动机的效率．5.焦耳定律 │ 备用习题[答案] 1100 W 200 W 900 W 82%
[解析] 电动机消耗的电功率即电路输入给电动机的功率，P′＝IU＝10×110 W＝1100 W.
发热功率P热＝I2R＝102×2 W＝200 W.
转化成的机械功率P＝P′－P热＝1100 W－200 W＝900 W.
机械效率η＝ P /P′ ×100%＝900/1000×100%≈82%.5.焦耳定律 │ 自我检测5.焦耳定律 │ 自我检测5.焦耳定律 │ 自我检测C [解析] 电动机的电功率P＝UI，热功率P热＝I2R，所以机械功率是P机＝P－P热＝UI－I2R，选项C正确．5.焦耳定律 │ 自我检测3．(电功率计算)(多选)不考虑温度对电阻的影响，对一个规格为“220 V 40 W”的灯泡，下列说法正确的是( )
A．接在110 V的电路上时的功率为20 W
B．接在110 V的电路上时的功率为10 W
C．接在440 V的电路上时的功率为160 W
D．接在220 V的电路上时的功率为40 W5.焦耳定律 │ 自我检测5.焦耳定律 │ 自我检测4．(非纯电阻电路电功率)如图2-5-1所示，有一内电阻为4.4 Ω的电解槽和一盏标有“110 V 60 W”的灯泡串联后接在电压为220 V的直流电路两端，灯泡正常发光，则( )
A．电解槽消耗的电功率为120 W
B．电解槽的发热功率为60 W
C．电解槽消耗的电功率为60 W
D．电路消耗的总功率为60 W
图2-5-15.焦耳定律 │ 自我检测5.焦耳定律 │ 自我检测 6.导体的电阻6.导体的电阻6.导体的电阻 │ 教学目标理解和掌握电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度有关．6.导体的电阻 │ 重点难点【重点】
电阻定律及利用电阻定律分析、解决有关的实际问题．
【难点】
利用实验，抽象概括出电阻定律是本节课教学的难点．6.导体的电阻 │ 教学建议在本节课中，我们知道导体的电阻与导体的材料、长度和横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢？研究的方法是控制变量法，这一点应该让学生深刻体会．在通过实验得到定律之后，还要强调，电阻率是表征导体本身材料性质的物理量，但并不是不变的，它和温度有关．建议本节教学中要突出实验，强调方法，采用实验法和讲授法相结合的教学方法，让学生参与从提出问题、分析问题到解决问题的全过程，逐步培养学生解决实际问题的能力. 6.导体的电阻 │ 新课导入【导入一】
收音机音量小了，旋一下音量旋钮，声音就大了；台灯光线暗了，旋一下开关旋钮，灯就变亮了……这些是用什么调节的呢？用的是滑动变阻器，滑动变阻器的制作原理是电阻定律．6.导体的电阻 │ 新课导入【导入二】
复习提问：
1．导体的电阻与哪些因素有关？
2．我们有没有听说过半导体和超导体？你们知道它们有什么重要用途吗？
导入新课：
在初中我们已学过导体的电阻与导体的材料、长度、横截面积有关，到底是个什么关系呢？先通过实验来研究这个问题. 6.导体的电阻 │ 知识必备电压 电流 导体本身 ? 知识点二 电阻定律
1．内容：同种材料的导体，其电阻与它的________成正比，与它的___________成反比；导体电阻还与构成它的材料有关．
2．数学表达式：R＝________，式中l为导体的长度，S是导体的横截面积，ρ是材料的电阻率，单位为Ω·m.长度 横截面积 6.导体的电阻 │ 知识必备? 知识点三 电阻率
1．物理意义：电阻率反映了材料导电性能的好坏．电阻率越________，导电性能越好．
2．计算公式：ρ＝________．
3．大小：电阻率在数值上等于用该材料制成的长为________、横截面积为________的导体的电阻的大小．小 1 m 1 m2 6.导体的电阻 │ 知识必备6.导体的电阻 │ 学习互动? 考点一 电阻定律的应用
[想一想] 电阻是导体的一种性质，导体电阻的大小决定于哪些因素？我们在初中已经知道导体的电阻与材料、长度、横截面积有关，怎样研究一个物理量与多个物理量之间的关系呢？6.导体的电阻 │ 学习互动例1 如图2-6-1所示，P是一个表面镶有很薄的电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N.现把它接入电路中，测得它两端的电压为U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料的电阻率为多少？
图2-6-16.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 学习互动例2 相距40 km的A、B两地架两条输电线，电阻共为800 Ω，如果在A、B间的某处发生短路，这时接在A处的电压表的示数为10 V，电流表的示数为40 mA，则发生短路处距A地有多远？6.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 学习互动? 考点二 电阻率的特性
[想一想] 电阻率是表征导体材料本身性质的物理量，材料确定后，其大小就确定了吗？导体的电阻率越大，导体的电阻也越大吗？6.导体的电阻 │ 学习互动[要点总结]
1．影响电阻率的因素：导体的电阻率由材料的种类和温度决定，与材料的长短、粗细无关．
2．电阻率随温度的变化而变化，金属的电阻率随温度的升高而增大，可制成电阻温度计，但有些合金的电阻率几乎不受温度的影响，常用来制作标准电阻．6.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 学习互动B [解析] 电阻率是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关，但各种材料的电阻率往往与温度有关，选项A错误，选项B正确．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，利用这一特性可用来制成标准电阻，选项D错误．电阻率大表明材料的导电性能差，但不能表明对电流的阻碍作用一定大，选项C错误．6.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 学习互动D [解析] 导体的电阻率由材料本身的性质决定，并随温度的变化而变化，导体的电阻与电阻率、长度、横截面积有关，与导体两端的电压及导体中的电流大小无关，选项A、B、C错误；电阻率反映材料的导电性能，电阻率常与温度有关，存在超导现象，选项D正确．6.导体的电阻 │ 学习互动6.导体的电阻 │ 备用习题1．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．电阻率与导体的横截面积有关
C．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，而与温度无关
D．电阻率表征了材料导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关6.导体的电阻 │ 备用习题[解析] D 材料的电阻率是由材料本身决定的，且与温度有关，而与其他因素无关．选项D正确．6.导体的电阻 │ 备用习题6.导体的电阻 │ 备用习题[解析] D 对于某金属导线来说，电阻率只由其材料的性质决定，而不是由R、S、L来决定的，对比各选项可知D正确．6.导体的电阻 │ 备用习题3．一根阻值为R的均匀电阻丝，长为l，横截面积为S.设温度不变，在下列情况下其阻值仍为R的是( )
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都变为原来的1/2时
D．当l和横截面的半径都增大一倍时6.导体的电阻 │ 备用习题6.导体的电阻 │ 自我检测BCD [解析] 电阻率ρ反映材料导电性能的强弱，与材料、温度等有关，选项B、C、D正确．6.导体的电阻 │ 自我检测6.导体的电阻 │ 自我检测6.导体的电阻 │ 自我检测3．如图2-6-2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8 Ω，则R2的阻值为( )
A．4 Ω B．8 Ω
C．16 Ω D．64 Ω
图2-6-26.导体的电阻 │ 自我检测6.导体的电阻 │ 自我检测 实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动【实验目的】
1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法及电流表和电压表的读数方法；
2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的原理及读数方法；
3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．【实验原理】
由电阻定律R＝ρl/S，得ρ＝________．金属导线的电阻R用伏安法测量，金属导线的长度l用___________测量，金属导线的横截面积S可由其直径d算出，即S＝π(d/2)2，直径d可由___________测出．
[想一想] 伏安法测电阻，电阻的测量值是否有误差？怎样减小误差呢？毫米刻度尺 螺旋测微器 实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动【实验器材】
金属丝、螺旋测微器、电流表、________、直流电源、___________、开关一个、导线若干、毫米刻度尺．
[想一想] 螺旋测微器是怎样测量物体的长度的？其读数可精确到多少？电压表 滑动变阻器实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动1．螺旋测微器的原理
螺旋测微器的螺距是0.5 mm，可动刻度一周为50格，旋钮D每旋转一周，测微螺杆F前进或后退0.5 mm.因此，旋钮D每转过1格，测微螺杆F前进或后退0.01 mm.可见螺旋测微器的精确度为0.01 mm.实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动2．螺旋测微器的操作与读数
使用螺旋测微器时，将被测物体放在测砧A和测微螺杆F之间，先调节旋钮D，在测微螺杆F快靠近被测物体时，改用微调旋钮D′，这样不至于在测微螺杆和被测物体之间产生过大的压力，既可以保护仪器，又能保证测量结果的准确性．当听到“喀喀”的声音时停止转动，并用止动螺旋止动．
螺旋测微器的读数可用下面的公式表示：螺旋测微器的读数＝固定刻度的读数＋可动刻度上的格数×精确度．实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动【实验步骤】
1．用螺旋测微器测金属导线的________，计算出导线的横截面积S.
2．按如图S2-1所示电路图连接好“用伏安法测电阻”的实验电路(金属导线电阻很小，用电流表外接法，金属导线的电阻与滑动变阻器的最大阻值接近)，把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最________的位置．
图S2-1
直径d 大 实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动3．将金属导线两端固定在接线柱上悬空拉直，用毫米刻度尺测量接入________的金属导线的有效长度l.
4．闭合开关S，改变_______________的位置，测出多组电流表、电压表的读数．
5．采用计算法或采用________法求电阻R.
6．把测量数据代入电阻率公式ρ＝________，计算出金属的电阻率．电路中 滑动变阻器滑片 图像 实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动【实验数据的处理】
[想一想] 怎样由实验数据得到电阻？当数据组数较少(2组)和较多(6组)时，怎样处理数据误差更小？实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动1．公式法求电阻：测量多组电流、电压值，求出对应的电阻后取平均值，不能对电流、电压取平均值．
2．图像法求电阻：作出U-I图像，由图像的斜率求出电阻值．在设定标度时要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑．实验：测定金属的电阻率 │ 学习互动实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测1．(误差分析)在“测定金属电阻率”的实验中，下列说法错误的是( )
A．为了提高测量精度，导线的有效长度必须用毫米刻度尺测三次取平均值
B．为了提高测量精度，通过导线的电流要尽可能大(在电表量程允许的情况下)，而且要等电流稳定一段时间后再读数
C．在测导线的直径时，每测一次都应转过适当的角度，应在三个不同的位置测直径三次取平均值
D．测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率减小BD [解析] 多次测量取平均值可以减小偶然误差，所以选项A、C正确；本实验中由于通电后会使导线发热，引起金属的电阻率变大，因此电流不能过大，所以选项B、D错误．实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测2．(综合应用)在做“测定金属丝的电阻率”的实验时，若待测金属丝的电阻约为5 Ω，要求测量结果尽量准确，提供以下器材：
A．电池组(电动势约3 V)
B．电流表(3 A，内阻约0.0125 Ω)
C．电流表(0.6 A，内阻约0.125 Ω)
D．电压表(3 V，内阻约4 kΩ)
E．电压表(15 V，内阻约15 kΩ)
F．滑动变阻器(0～20 Ω，允许最大电流1 A)
G．滑动变阻器(0～2000 Ω，允许最大电流0.3 A)
H．开关、导线若干实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测(1)实验时电流表、电压表和滑动变阻器应分别选取________、________和________．(填写仪器前字母代号)
(2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用电流表________(选填“内”或“外”)接法，测量值比真实值偏________(选填“大”或“小”)．实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测3．(螺旋测微器读数)用螺旋测微器测量两物体的长度，其示数如图S2-2甲、乙所示，将螺旋测微器的读数写出来．
图S2-2
甲：________mm；乙：________cm.实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测8.477 0.6578
[解析] 先读出固定刻度上的读数，再读出可动刻度上的读数．
甲：8 mm＋47.7×0.01 mm＝8.477 mm.
乙：6.5 mm＋7.8×0.01 mm＝6.578 mm＝0.6578 cm.实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测4．(实验原理)在“测定金属电阻率”的实验中，待测电阻约20 Ω，给定的滑动变阻器的阻值在0～20 Ω范围内连续可变，那么在测金属丝的电阻时，应选图S2-3中的________．
在该选定的电路中，滑动变阻器R在电路中起________作用，即为了调节电路中的________，同时也调节了金属丝两端的________．
图S2-3实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测A 限流 电流 电压
[解析] 待测电阻约20 Ω，是一个小电阻，为减小伏安法测电阻的系统误差，本实验应采用电流表外接法；待测电阻的阻值与滑动变阻器的阻值接近，为调节方便，滑动变阻器应采用限流式接法．实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测5．(综合应用)如图S2-4所示，P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(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，现给你米尺、电压表V、电流表A、电源E、滑动变阻器R、开关S和导线若干，请你设计一个测量膜层厚度d的实验方案．
图S2-4
(1)实验中应该测定的物理量有：________．
(2)画出测量的电路图．
(3)计算膜层厚度的表达式是________．实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测实验：测定金属的电阻率 │ 自我检测 7.闭合电路的欧姆定律7.闭合电路的欧姆定律7.闭合电路的欧姆定律 │ 教学目标1．知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压．
2．知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和．
3．理解闭合电路欧姆定律及其公式，并能熟练地用来解决有关的电路问题．
4．理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题．
5．理解闭合电路的功率表达式，知道闭合电路中能量的转化．7.闭合电路的欧姆定律 │ 重点难点【重点】
(1)闭合电路的欧姆定律．
(2)路端电压与电流(外电阻)关系的公式表示及图线表示．
【难点】
(1)电动势的概念．
(2)路端电压与电流(或外电阻)的关系．7.闭合电路的欧姆定律 │ 教学建议本节内容包括闭合电路欧姆定律、路端电压与负载的关系．闭合电路欧姆定律是本节也是本章的重点知识．应用闭合电路欧姆定律讨论路端电压与负载的关系是本节的难点，要注意提高学生运用闭合电路欧姆定律分析解决问题的能力．物理科学作为培养未来公民科学素养的一个核心课程，仅仅重视知识的传授是不够的，授人以鱼，不如授人以渔．因此，在教学中应该转变观念，从单纯的要求学生掌握知识点，过渡到培养学生的能力．而科学探究能力正是其中重要的组成部分．本节课按照历史上当年欧姆发现欧姆定律的思路，引导学生通过探究实验利用数学知识描述物理规律. 7.闭合电路的欧姆定律 │ 新课导入【导入一】
家里的手电筒不亮了，小明拿出里面的电池一看，有一节已经软得不能用了，另一节还很硬．小明对妈妈说：“给我一元钱，我去买电池．”妈妈说：“一元去买电池够吗？上一次我买时，花了两元．”小明说：“买一节就够了，另一节还能用．”小明的做法对吗？7.闭合电路的欧姆定律 │ 新课导入【导入二】
复习提问：
当电源不接外电路时(开路时)，非静电力与静电力有什么关系？当电源接上外电路时，电源内部的非静电力与电场力是什么关系？在电源内部非静电力做的功与在外电路中电场力做的功是什么关系？
归纳总结学生的回答：7.闭合电路的欧姆定律 │ 新课导入7.闭合电路的欧姆定律 │ 新课导入当电源接上外电路时，在外电路正电荷从电源正极向负极移动，静电力做正功；在电源内部正电荷从电源负极移向正极，正电荷所受的非静电力大于静电力，合力的方向是从负极指向正极．此时在电源内部非静电力反抗静电力所做的功，大于在外电路中静电力所做的功．从能量转化的角度看，在电源内部非静电力反抗静电力所做的功是其他形式的能转化为电能的量度；在外电路中静电力所做的功是电能转化为其他形式的能的量度．也就是说在电源内部“产生”的电能，大于在外电路中“消耗”的电能．多余的能量哪里去了呢？ 7.闭合电路的欧姆定律 │ 知识必备? 知识点一 闭合电路的组成
1．闭合电路是指由电源和________及导线组成的完整的电路．
2．内电路：如图2-7-1所示，________内部的电路叫内电路，________的电阻叫内电阻．
图2-7-1用电器 电源 内电路 3．外电路：电源外部的电路叫外电路，外电路的电阻称为外电阻．
? 知识点二 闭合电路的欧姆定律
1．内容：闭合电路的电流跟电源的________成正比，跟________________________成反比．
2．表达式：________．
3．适用条件：外电路为________电路．电动势 内、外电路的电阻之和 纯电阻 7.闭合电路的欧姆定律 │ 知识必备7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动? 考点一 闭合电路的欧姆定律的应用
[想一想] 闭合电路是由哪几部分组成的？如何从能量的角度推导得出闭合电路的欧姆定律？要测定电源电动势和内阻，至少需要建立几个方程？[要点总结]
1．闭合电路的欧姆定律常用的变形式：E＝IR＋Ir，E＝U外＋U内，U外＝E－Ir.
2．闭合电路的欧姆定律的适用范围：
①I＝E/(R+r)、E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．
②U外＝E－Ir、E＝U外＋U内适用于任意的闭合电路．7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动例1 如图2-7-2所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电阻R1＝R2，当开关S1闭合、S2断开时，通过电源的电流为1 A．当开关S1、S2都闭合时，求通过电源的电流和路端电压．
图2-7-27.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动例2 如图2-7-3所示，电流表的读数为0.75 A，电压表的读数为2 V，R3＝4 Ω.若某一电阻发生断路，则两电表的读数分别变为0.8 A和3.2 V．求：
(1)发生断路的是哪个电阻？
(2)电池的电动势和内阻分别为多大？
图2-7-37.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动? 考点二 电路的动态分析
[想一想] 对给定的电源，E、r均为定值，外电阻增大时，电路中的电流如何变化？路端电压如何变化？7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动例3 如图2-7-4所示，当滑动变阻器的滑片向b端移动时( )
图2-7-4
A．电压表V的读数变大，电流表A的读数变小
B．电压表V和电流表A的读数都变大
C．电压表V和电流表A的读数都变小
D．电压表V的读数变小，电流表A的读数变大7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动A [解析] 滑动变阻器的滑片向b端移动时，接入电路的电阻增大，电路的总电阻增大，总电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大，R2、R3两端的电压U′＝E－I(r＋R1)增大，R2支路的电流I2增大，则R3支路的电流I3＝I－I2减小，故选项A正确．7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动? 考点三 电源功率的有关计算
[想一想] 当外电路的电阻变化时，电源的总功率、内耗功率和输出功率分别如何变化呢？7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动例4 如图2-7-6所示，电源的电动势是6 V，内阻是0.5 Ω，小电动机M的线圈电阻为0.5 Ω，限流电阻R0＝3 Ω，理想电压表的示数为3 V，试求：
(1)电源的总功率和输出功率；
(2)电动机消耗的功率和输出的机械功率．
图2-7-67.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动例5 如图2-7-7所示，电源的电动势E＝9.0 V，内阻r＝2.0 Ω，固定电阻R1＝1.0 Ω，R2为可变电阻，其阻值在0～10 Ω范围内调节．当R2＝________时，R1消耗的电功率最大；当R2＝________时，R2消耗的电功率最大．
图2-7-77.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 学习互动7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题1．(多选)关于电源的电动势，下列说法正确的是( )
A．电源两极间的电压在数值上等于电源的电动势
B．电动势越大的电源，将其他形式的能转化为电能的本领越大
C．电源的电动势在数值上等于内、外电压之和
D．电源的电动势与外电路的组成无关7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题[解析] BCD 直接利用电动势的概念和电路关系分析判断可知，选项B、C、D正确．7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题2．(多选)一标有“6 V 3 W”的小灯泡L1接到某电源上(电源的内阻不能忽略)，小灯泡恰能正常发光．若改将“6 V 4 W”的小灯泡L2接到该电源上，则该灯的实际功率可能是(不考虑温度对灯丝电阻的影响)( )
A．1.5 W B．2.5 W
C．3.5 W D．4.5 W7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题3．如图所示电路中，GMR为一个磁敏电阻，它的阻值随所处空间磁场的增强而增大，电源内阻不可忽略．闭合开关S1和S2后，在滑片P向右滑动时( )
A．L1、L2都变暗
B．L1、L2都变亮
C．L1变暗，L2变亮
D．L1变亮，L2变暗7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题[解析] D 滑片P向右滑动时， 滑动变阻器的电阻变大，左侧电路的电流变小，电磁铁磁性变弱，GMR的阻值减小，右侧电路的总电阻变小，干路的电流I变大，路端电压U＝E－Ir变小，L2变暗；通过L2的电流变小，通过L1的电流I1＝I－I2变大，L1变亮，选项D正确．
7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题4．(多选)如图所示的电路，R1、R2是两个定值电阻，R′是滑动变阻器，R3为小灯泡，电源内阻为r.开关闭合后，当滑动变阻器触头P向上移动时( )
A．电压表示数变大
B．小灯泡亮度变大
C．电容器充电
D．电源的总功率变大7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题[解析] AC 当滑动变阻器触头P向上移动时，电阻R′变大，总电阻变大，干路的电流I变小，小灯泡亮度变小，路端电压U＝E－Ir变大，选项 A正确，选项B错误；电容器两端电压变大，处于充电状态，选项C正确；电源的总功率P＝EI随电流I减小而减小，选项D错误．7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题5．某同学做电学实验(电源内阻r不能忽略)，通过改变滑动变阻器电阻的大小，观察到电压表和电流表的读数同时变大，则他所连接的电路可能是图中的( )7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题[解析] C A、B、D图中电路的电压表的读数变大，表示电源(或等效电源)的路端电压变大，则内电压变小，电流表的读数一定减小，与题目已知条件相矛盾，可排除．C图中电压表的示数为定值电阻两端的电压，由欧姆定律可以判断电流表和电压表的示数可以同时增大，选项C正确．7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题7.闭合电路的欧姆定律 │ 备用习题7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测1．(闭合电路欧姆定律的理解)(多选)用E表示电源电动势，U表示路端电压，Ur表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示电源内阻，I表示干路电流．如果外电路为纯电阻电路，则下列各式中正确的是( )
A．Ur＝IR B．Ur＝E－U
C．U＝E＋Ir D．U＝RE/(R+r)BD [解析] 因为外电路是纯电阻电路，所以I＝E/(R+r)，Ur＝E－U，B、D正确；Ur＝Ir，A错误；U＝E－Ir，C错误．7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测2．(闭合电路欧姆定律的计算)一电池外电路断开时的路端电压为3 V，接上8 Ω的负载电阻后路端电压降为2.4 V，则可以判定电池的电动势E和内阻r为( )
A．E＝2.4 V，r＝1 Ω
B．E＝3 V，r＝2 Ω
C．E＝2.4 V，r＝2 Ω
D．E＝3 V，r＝1 Ω7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测3．(输出功率与外电阻关系)如图2-7-8所示，电源的电动势为E，内阻为r，R0为定值电阻，R为变阻器，已知R0>r.为使R0上消耗的电功率最大，应将变阻器阻值调整到( )
图2-7-8
A．R0 B．R0＋r
C．R0－r D．07.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测4．(闭合电路欧姆定律计算)如图2-7-9所示的电路中，R1＝9 Ω，R2＝30 Ω，S闭合时，电压表V的示数为11.4 V，电流表A的示数为0.2 A，S断开时，电流表A的示数为0.3 A，求：
(1)电阻R3的值；
(2)电源电动势E和内阻r的值．
图2-7-97.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测7.闭合电路的欧姆定律 │ 自我检测 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 教学目标1．了解多用电表的性能，知道多用电表的原理．
2．掌握电阻挡(欧姆表)的原理，即利用闭合电路欧姆定律方法测量电阻的阻值．
3．学会应用多用电表测量电压、电流和电阻．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 重点难点【重点】
欧姆表和多用电表的制作原理．
【难点】
理解欧姆表和多用电表的制作原理．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 教学建议“多用电表”是人教版高中物理选修3－1第二章第八、九节的内容，它是继电流表、电压表的改装后，欧姆表的改装问题，也是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，通过本节课的学习，既能巩固学生电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义．建议实验法教学．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 新课导入【导入一】
引入新课
教师：我们已经学习过把电流表改装成电压表和量程较大的电流表的原理，下面请同学们画出改装的原理图．
学生：在练习本上画出改装的原理图．学生代表到黑板上画．
师生互动：教师对学生画的改装原理图进行点评．
教师：能否将电流表改装成测量电阻的欧姆表呢？下面我们就来探究这方面的问题．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 新课导入【导入二】
预习检查、总结疑惑
情景引入、展示目标
我们已经学习过把电流表表头改装成电压表和量程较大的电流表的原理，能利用表头测电阻吗？
课件：动画展示多用电表是电流表、电压表、欧姆表功能的三合一．
这节课我们将一起认识一种可以测量电流、电压以及电阻等电学量的仪表——多用电表. 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动一、实验目的
1．了解欧姆表的原理，学会使用欧姆表．
2．了解多用电表的电压、电流、欧姆挡是共用一个表头组合在一起的．
3．会用多用电表判断二极管的极性，通过实验操作学会使用多用电表测量电压、电流和电阻．二、欧姆表的结构及原理
欧姆表是根据____________________________制成的．它主要由表头、电源、可调电阻、导线和红、黑两表笔组成(如图2-8-1所示)．
图2-8-1闭合电路的欧姆定律 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动例1 图2-8-2是把量程为3 mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池的电动势E＝1.5 V，改装后，原来电流表3 mA刻度处的刻度值定为零，则2 mA刻度处应标为________，1 mA刻度处应标为________．
图2-8-28.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动例2 把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表，如图2-8-3所示，现备有如下器材：
图2-8-3
A．电源E＝3 V(内阻不计)；
B．变阻器0～100 Ω；
C．变阻器0～500 Ω；
D．红表笔；
E．黑表笔．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动(1)变阻器选用________.
(2)红表笔接________端，黑表笔接________端.
(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度，其电阻值应为________. 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动三、多用电表的使用
1．欧姆表的使用步骤及注意事项
(1)用螺丝刀进行___________(左侧0)．
(2)选挡：测电阻时选择合适的倍率，使指针尽可能地指在中间位置，可用比电阻的估计值低1个数量级的倍率，如估计值为200 Ω，就应该选________的倍率．
(3)将红、黑表笔短接，用调零旋钮(电阻)进行欧姆表________．
(4)将红、黑表笔接被测电阻两端进行测量．
(5)将指针示数乘以倍率得到测量值．
(6)将选择开关扳到________挡．机械调零 “×10” 调零 “OFF” 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动2．二极管的检测
二极管是一种半导体电子元件，电路元件符号如图2-8-4所示．当给二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值______，就像一个接通的开关一样；当给二极管加上反向电压时，它的电阻值变得______，就像断开的开关一样．二极管只允许电流沿一种方向通过，这就是二极管的____________．图中符号上箭头的指向表示允许电流通过的方向，用多用电表测量它的电阻时，正向电阻很小，反向电阻很大．
图2-8-4很小很大单向导电性 8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动[想一想] 为什么多用电表在使用完毕后，要将选择开关置于“OFF”挡或“交流电压最高”挡？为什么测量电阻时不要用两手同时接触表笔的金属杆？8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动[要点总结]
1．在使用欧姆挡时还要进行欧姆调零．特别需注意的是，每换一次倍率必须重新进行欧姆调零．
2．会选用不同的挡位．测量大电阻选用倍率高的挡位，测量小电阻选用倍率低的挡位．测量时尽可能使指针位于中央区域附近．
3．被测电阻要跟电源及其他元件断开．用欧姆表测电阻时，注意不要用手碰表笔的金属杆，以保证测量的准确．
4．使用后，要把表笔从插孔里拔出，并且不要把选择开关置于欧姆挡，以防电池漏电．在长期不使用多用电表时，应把电池取出．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动例3 欧姆表是由表头、干电池和调零电阻等串联而成，有关欧姆表的使用和连接，下面的叙述正确的是( )
A．测电阻前要使红、黑表笔相接，调节调零电阻，使表头指示的电流为零
B．红表笔与表内电池正极相连，黑表笔与表内电池负极相连
C．红表笔与表内电池负极相连，黑表笔与表内电池正极相连
D．测电阻时，表针偏转角度越大，待测电阻阻值越大8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动例4 用多用电表的欧姆挡测某一电阻的阻值时，分别用“×1”“×10”“×100”三个电阻挡测了三次，指针所指的位置如图2-8-5所示．
其中①是用________挡，②是用________挡，③是用________挡；为了提高测量的精确度，应该用________挡，被测电阻的阻值约为________．
图2-8-58.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动四、电学黑盒问题
[想一想] 黑盒子内若有电源、电阻、二极管等，应用多用电表分别怎么探测？
[要点总结]
用多用电表判断“电学黑盒”问题的分析方法8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动例5 把一只电阻和一只半导体二极管分别与接线柱A、B、C连接，元件放在盒子里，盒外只露出接线柱(如图2-8-6所示)，现用多用电表的欧姆挡进行测量，结果是：
①A、C间：将红、黑表笔调换，前后读数相同．
②B、C间：红表笔接B、黑表笔接C时的读数很小，调换红、黑表笔，读数很大．
③A、B间：红表笔接A、黑表笔接B时的读数很大，调换红、黑表笔，测得的读数与A、C间的读数很接近．
根据这一结果，请在虚线框中画出盒内的电路图．
图2-8-68.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动如图所示
[解析] 根据①可知，A、C间显然为电阻．根据②中B、C间的情况及二极管的单向导电性可知，B、C间为二极管，且B接负极，C接正极．根据③进一步说明上面的判断，故实验电路如图所示．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 学习互动1．在如图所示的四个欧姆表的表盘示意图中，可能正确的是( )8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题[解析] C 欧姆表的表盘不均匀且为满刻度，故选项C正确．
2．用一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量500 Ω的标准电阻时，指针恰好指在刻度盘的正中央．当用它测量一个未知电阻时，指针指在1 mA处，则被测电阻的阻值为( )
A．1000 Ω B．5000 Ω
C．1500 Ω D．2000 Ω8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题3．(1)图是某同学用多用电表欧姆挡测量一个电阻阻值时的示数和挡位情况，则这个电阻的阻值约为____Ω.为了测量得更精确些，该同学进行了第二次测量，请选择下面列出的有关步骤，并按先后顺序写出：________.
A．将两表笔短接，欧姆调零
B．将两表笔分别跟被测电阻两端接触，观察指针位置，记下电阻值
C．将面板上的旋钮旋至“×10”挡
D．将面板上的旋钮旋至“×1 k”挡8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题(2)如果图是该同学用直流5 mA挡测量的电流，则电流为________mA.8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题[答案] (1)200 CAB (2)4.31
[解析] (1)选用欧姆挡倍率为“×100”挡时，待测电阻的阻值约为2×100 Ω＝200 Ω.因为选择欧姆挡倍率时应使待测电阻的阻值在中值电阻附近，以减小读数误差，所以测该电阻时欧姆挡倍率应为“×10”挡．
(2)可先将50 mA的量程换算成5 mA的量程，再进行读数，得电流为4.31 mA.8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题4．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点；
(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔，将选择开关拨至电阻测量挡适当的量程处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管的正极，将________表笔接二极管的负极，读出电表示数．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(选填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择量程，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题[答案] (3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF挡
[解析] 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF挡．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题5．某人用多用电表按正确步骤测量一电阻的阻值，指针指示位置如图所示，则这只电阻的阻值是________．如果要用这个多用电表测量一个约200 Ω的电阻，为了使测量结果比较准确，选择开关应置于欧姆挡的________挡(选填“×1”“×10”“×100”“×1 k”或“×10 k”)．若选择开关置于直流电压25 V挡，指针指示的电压是________V．若选择开关置于直流电流50 mA挡，指针指示的电流是________mA.8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题[答案] 8.0×103 Ω ×10 16.7 33.28.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 备用习题1．(多用电表的使用)(多选)下列操作正确的是( )
A．用多用电表测电压时，要将红表笔接高电势点
B．用多用电表测电流时，应将多用电表串联接入电路
C．用多用电表测电阻时，要选择合适挡位，使表头指针偏转角度尽可能大
D．用多用电表测电阻时，待测电阻可以与外电路的电源相连接8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测AB [解析] 使用多用电表时，电流都是从红表笔流进，则A正确；测电流时，应将多用电表串联接入电路，则B正确；测电阻时，要选择合适挡位，使表头指针偏转在中央附近，待测电阻与外电路的其他元件断开(含电源)，则C、D错误．8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测2．(多用电表的使用)用一个量程为100 μA的微安表改装成欧姆表，电池的电动势为1.5 V，改装后用其测某一电阻，其指针停于25 μA处，那么此电阻的阻值应为( )
A．15 kΩ B．30 kΩ
C．45 kΩ D．60 kΩ8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测3．(多用电表的使用)多用电表是实验室和生产实际中常用的测量仪器．使用多用电表测某段导体的电阻．
(1)主要的操作过程分以下三个步骤，请填写第②步操作．
①将红、黑表笔分别插入多用电表的“＋”“－”插孔，选择“×10”电阻挡；
②________________________；
③把红、黑表笔分别与导体的两端相接，读取导体的电阻．
(2)采用上述的操作步骤后，多用电表的示数如图2-8-7所示．则该段导体的电阻测量值为________Ω.8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测(1)将红、黑表笔短接，调整欧姆调零旋钮调零 (2)80
[解析] (1)多用电表测电阻操作中选挡后必须进行欧姆调零；
(2)多用电表的读数为8.0×10 Ω＝80 Ω.8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测4．(黑盒问题)如图2-8-8所示，一暗盒外有A、B、C、D四个接线柱，盒内有四个阻值都是6 Ω的电阻分别通过导线接在接线柱上．用多用电表的欧姆挡测得各接线柱间的电阻值如下：
RAB＝6 Ω，RAC＝RAD＝10 Ω，RCD＝RBC＝RBD＝4 Ω.试画出暗盒内电阻的连接图．
图2-8-88.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测8.多用电表的原理
9.实验：练习使用多用电表 │ 自我检测 10.实验：测定电池的电动势和内阻10.实验：测定电池的电动势和内阻10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 教学目标了解并掌握测定电池的电动势和内阻的原理和实验方法．10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 重点难点【重点】
掌握实验原理和方法，学会处理实验数据．
【难点】
用图像法处理实验数据．10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 教学建议“实验：测定电池的电动势和内阻”是人教版高中物理选修3－1第二章第十节的内容，它是闭合电路欧姆定律的深化和实际应用，通过本节课的学习，既能巩固学生电学问题的分析思路，加深对闭合电路欧姆定律的理解，又能激发学生的学习兴趣，培养学生合作、探究、交流能力，具有很重要的实际意义，建议教学过程中利用分组实验法和讲解法. 10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 新课导入【导入一】
引入新课
教师：我们已经学习了闭合电路的欧姆定律，请大家写出有关的公式．
学生：回忆并写出闭合电路欧姆定律的公式．
教师：这节课我们就根据闭合电路的欧姆定律来测量电池的电动势和内阻．10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 新课导入【导入二】
随身听用干电池当电源，连续几个小时地播放磁带，音质就会发生明显的改变，节奏变慢、音调变低，也就是说电池不能用了；但改听收音机时，仍能正常收听，这是为什么呢？播放磁带时，耗电量比较大，连续几个小时地播放，电池内阻变得比较大，导致路端电压变小，达不到播放磁带的供电电压，也就无法正常工作了；当改听收音机时，因为收音机的工作电流很小，虽然电池的内阻变大了，但内电压很小，路端电压仍能满足收音机的工作电压，所以收音机能正常收听．如何测定电池的电动势和内阻呢？ 10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 学习互动【实验目的】
1．掌握用电压表和电流表测定电池的电动势和内阻的方法．
2．学习用U-I图像处理实验数据的方法．
3．会分析应用电阻箱和电表测定电池的电动势和内阻的方法．【实验原理】
实验电路如图2-10-1甲所示，对外电路来说，电流表采用________，这样才能保证电动势和内阻的测量误差都较小．改变________，测出几组I、U的数据，利用图乙所示的图像法即可求出电动势E和内阻r.
图2-10-1“内接法” R的阻值 10.实验：测定电池的电动势和内阻 │ 学习互动【实验器材】
电压表、电流表、_____________、电池、开关、坐标纸和导线．
[想一想] 现在有一节干电池，想要测出它?单元测评(二)
第二章恒定电流
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，共100分，考试时间90分钟．
第Ⅰ卷 (选择题 共40分)
一、选择题(本题共10小题，每小题4分，共40分.1～6题只有一个选项正确，7～10题有多个选项正确．全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分)
1．下列关于电功、电功率和焦耳定律的说法中正确的是( )
A．电功率越大，电流做功越快，电路中产生的热量一定越多
B．公式W＝UIt适用于任何电路，而Q＝I2Rt只适用于纯电阻电路
C．热功率P热＝I2R＝适用于任何电路
D．焦耳定律Q＝I2Rt适用于任何电路
2．来自质子源的质子(初速度为0)经一直线加速器加速，形成电流为I的细柱形质子流，已知质子源与靶间的距离为d，质子的电荷量为e，假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，质子到达靶时的速度为v，则质子源与靶间的质子数为( )
A. B. C. D.
3．从某电热水壶的铭牌可推算出该电热水壶正常加热10 min产生的热量为( )
电热水壶
型号
SP-356A
额定电压
220 V
额定功率
1800 W
额定频率
50 Hz
额定容量
1.5 L
生产日期
×年×月
×市×有限公司
A.1.8×104 J B．1.10×105 J
C．1.32×105 J D．1.08×106 J
图C-2-1
4．两电源电动势分别为E1、E2(E1>E2)，内阻分别为r1、r2.图C-2-1为两电源的路端电压随电流变化的图像，当这两个电源分别和一阻值为R的电阻连接时，电源输出功率相等．若将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，则( )
A．r1
r2，P1>P2
C．r1P2 D．r1>r2，P1图C-2-2
5．在如图C-2-2所示的电路中，开关S闭合后，由于电阻元件发生短路或断路故障，电压表和电流表的读数都增大，则可能出现的故障是( )
A．R1短路 B．R2短路
C．R3短路 D．R1断路
6．图C-2-3为测量某电源电动势和内阻时得到的U-I图线．用此电源与三个阻值均为3 Ω的电阻连接成电路，测得路端电压为4.8 V，则该电路可能为( )
图C-2-3
图C-2-4
7．如图C-2-5所示电路中，开关S1、S2、S3、S4均闭合，在平行板电容器C的极板间悬浮着一带电油滴P，则( )
图C-2-5
A．若只断开S1，则P将静止
B．若只断开S2，则P将向上做加速直线运动
C．若只断开S3，则P将静止
D．若只断开S4，则P将向下做加速直线运动
8．为了保证行车安全和乘客身体健康，动车上装有烟雾报警装置，其原理如图C-2-6所示．M为烟雾传感器，其阻值RM随着烟雾浓度的改变而变化，电阻R为可变电阻．车厢内有人抽烟时，烟雾浓度增大，导致S两端的电压增大，装置发出警报．下列说法正确的是( )
图C-2-6
A．RM随烟雾浓度的增大而增大
B．RM随烟雾浓度的增大而减小
C．若要提高报警灵敏度可增大R
D．若要提高报警灵敏度可减小R
9．如图C-2-7所示，电源电动势E＝3 V，小灯泡L标有“2 V 0.4 W”，开关S接1，当变阻器调到R＝4 Ω时，小灯泡L正常发光．现将开关S接2，小灯泡L和电动机M均正常工作，则( )
图C-2-7
A．电源内阻为1 Ω
B．电动机的内阻为4 Ω
C．电动机正常工作电压为1 V
D．电源效率约为93.3%
10．如图C-2-8所示的两种电路中，电源相同，各电阻阻值相等，各电流表的内阻相等且不可忽略不计．电流表A1、A2、A3、A4的示数分别为I1、I2、I3、I4.下列关系式中正确的是( )
图C-2-8
A．I1＝I2 B．I1第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、实验题(本题共4小题，每小题10分，共40分)
11．多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器．
甲
乙
图C-2-9
(1)图C-2-9甲是一个多用电表的内部电路图，在进行电阻测量时，应将S拨到________或________；
(2)在进行电压测量时，应将S拨到________或________；
(3)使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图乙中a、b所示．若选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是________Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是________V.
12．某同学用伏安法测一节干电池的电动势E和内阻r，所给的器材有：
A．电压表V：0～3 V～15 V
B．电流表A：0～0.6 A～3 A
C．滑动变阻器R1：(20 Ω，1 A)
D．滑动变阻器R2：(1000 Ω，0.1 A)
E．开关S和导线若干
(1)实验中电压表应选用的量程为________(选填“0～3 V”或“0～15 V”)；电流表应选用的量程为________(选填“0～0.6 A”或“0～3 A”)；滑动变阻器应选用________．
(2)实验测得的6组数据已在U-I图中标出，如图C-2-10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，内阻r＝________Ω.
图C-2-10
13．为了测量某一未知电阻Rx的阻值，某实验小组找来以下器材：电压表(0～3 V，内阻约为3 kΩ)、电流表(0～0.6 A，内阻约为0.5 Ω)、滑动变阻器(0～15 Ω，2 A)、电源(E＝3 V，内阻很小)、开关与导线，并采用如图C-2-11甲所示的电路图做实验.
图C-2-11
(1)请按图甲所示的电路图将图乙中实物连线图补充完整．
(2)图乙中，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片P置于________端．(选填“a”或“b”)
(3)闭合开关，缓慢调节滑动变阻器，得到多组电压表与电流表的读数，根据实验数据在坐标系中描出坐标点，如图丙所示，请你完成U-I图线．
(4)根据U-I图可得，该未知电阻的阻值Rx＝________．(保留两位有效数字)
(5)实验中使用的电表不是理想电表，这会对实验结果造成一定的影响，则该小组同学通过实验测出的电阻值________(选填“>”“<”或“＝”)Rx的真实值．
(6)利用现有的仪器，为了更加精确地测量这个电阻的阻值，请你给该实验小组提出建议并说明理由：________________________________________________________________________
________________________________．
图C-2-12
14．某兴趣小组欲通过测定工业污水(含多种重金属离子)的电阻率来判断某工厂废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m)．图C-2-12为该小组所用盛水容器，其左、右两侧面为金属薄板(电阻极小)，其余四面由绝缘材料制成，左右两侧带有接线柱．容器内表面长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm.将水样注满容器后，进行以下操作：
(1)分别用多用电表欧姆挡的“×1k”“×100”两挡粗测水样的电阻值时，表盘上指针如图C-2-13所示，则所测水样的电阻约为________Ω.
图C-2-13
(2)为更精确地测量所取水样的电阻，该小组从实验室中找到如下实验器材：
A．电流表(量程3 mA，电阻RA为5 Ω)
B．电压表(量程6 V，电阻RV约为10 kΩ)
C．滑动变阻器(0～20 Ω，额定电流1 A)
D．电源(6 V，内阻约为1 Ω)
E．开关一只、导线若干
请完成图C-2-14中的实物图连接．
图C-2-14
(3)正确连接电路后，闭合开关，测得一组U、I数据，再调节滑动变阻器，重复上述测量步骤，得出一系列数据如表所示，请根据表中数据作出U-I关系图线．
U/V
1.1
1.8
3.0
3.8
4.8
I/mA
0.50
0.82
1.36
1.73
2.18
(4)由以上测量数据可以求出待测水样的电阻率为________Ω·m.据此可知，所测水样在电阻率这一指标上________．(选填“达标”或 “不达标”)
三、计算题(本题共2小题，每小题10分，共20分．解答应写出必要的文字说明、方程式和主要的演算步骤)
15．有一种“电测井”技术，用钻头在地上钻孔，通过在钻孔中进行电特性测量，可以反映地下的有关情况，图C-2-15为一钻孔，其形状为圆柱体，半径为10 cm，设里面充满浓度均匀的盐水，其电阻率ρ＝0.314 Ω·m，现在钻孔的上表面和底部加上电压，测得U＝100 V，I＝100 mA.
(1)求该钻孔的深度．
(2)若截取一段含盐水的圆柱体与电动势为200 V、内阻为100 Ω的电源相连，通电10 min，当截取的圆柱体长度为多少时，盐水产生的热量最多？最多为多少？
图C-2-15
16．如图C-2-16所示的电路中A、B、C为三个规格不同的小电珠，R为滑动变阻器，在A、B上分别标有“2 V 0.2 W”和“1.5 V 0.15 W”字样，而C上只看得出标有“2 V”字样．当滑片P在图示位置时，A、B、C三个小电珠均能正常发光，已知电源电动势为6 V，内阻为1 Ω，求：
(1)滑动变阻器的阻值R；
(2)三个小电珠正常发光时，滑动变阻器所消耗的电功率．
图C-2-16
参考答案
单元测评(二)
1．D [解析] 电功率P＝UI越大，电流做功越快，但热量Q＝I2Rt由I、R、t三者决定，选项A错误；电功W＝UIt适用于任何电路，电热Q＝I2Rt适用于任何电路，而P热＝只适用于纯电阻电路，选项B、C错误，选项D正确．
2．B [解析] 质子从质子源由静止发出后做匀加速直线运动到靶，设运动时间为t，则d＝vt，可得t＝，质子源与靶间的电荷量为q＝It＝，质子数n＝＝，选项B正确．
3．D [解析] 热量Q＝Pt＝1800 W×600 s＝1.08×106 J，选项D正确．
4．D [解析] 路端电压图像的斜率的绝对值表示内阻，则r1>r2；将R减小为R′，电源输出功率分别为P1、P2，R′的U-I图像与路端电压随电流变化的图像的交点的横、纵坐标的乘积为输出功率，由图可得P15．A [解析] 若各元件没有故障，电路正常，则电流表测量流过R1支路的电流，电压表测量R3两端的电压；若R1短路，则R2被短路，外电路只有电阻R3接在电源两端，电流表测量干路电流，电压表测量路端电压，两表示数均增大，符合题意．若R2短路，则R1被短路，电流表示数为零，显然不符合题意；若R3短路，则电压表示数为零，不符合题意；若R1断路，则电流表示数为零，也不符合题意．选项A正确．
6．B [解析] 根据U-I图线可知，电源电动势E＝6 V，内阻r＝0.5 Ω；当路端电压为U＝4.8 V时，干路电流I＝＝2.4 A，外电路电阻R＝＝2 Ω，而四个选项中外电路的电阻分别为1 Ω、2 Ω、9 Ω和4.5 Ω，所以选项B正确．
7．AB [解析] 开关S1、S2、S3、S4均闭合时，电容器两端的电压等于R3两端的电压U3，此时＝mg；若只断开S1，电压U3不变，P仍静止，选项A正确；若只断开S2，电压U3变大，则P将向上做加速直线运动，选项B正确；若只断开S3，电容器放电，则P将向下做加速直线运动，选项C错误；若只断开S4，电压U3不变，P仍静止，选项D错误．
8．BC [解析] 烟雾浓度高时，S两端的电压U＝IRS增大，干路电流I增大，传感器的电阻减小，其电阻随烟雾浓度增大而减小，选项B正确；增大R，并联支路的总电阻更接近传感器的电阻，传感器电阻变化引起总电阻变化明显，可提高报警灵敏度，选项C正确．
9．AD [解析] 开关接1时，通过小灯泡的电流I＝＝0.2 A，对内阻r和电阻R，有r＋R＝＝ Ω，则内阻r＝1 Ω，选项A正确；开关接2时，电动机两端的电压UM＝E－U－Ir＝0.8 V，选项C错误；电源的工作效率η＝×100%＝×100%＝93.3%，选项D正确；电动机的线圈不满足欧姆定律，无法计算其内阻，选项B错误．
10．BD [解析] 左图中，通过下面电阻的电流大于I1，所以I2＞2I1，选项A、C错误；左图电路的总电阻大于右图电路的总电阻，所以左图的干路电流较小，即I2I2，因I2>2I1，故I111．(1)3 4 (2)5 6 (3)500 2.05
[解析] (1)多用电表在进行电阻测量时，内部有电源和调零电阻，应将S拨到3或4；
(2)在进行电压测量时，内部串联电阻分压，应将S拨到5或6;
(3)当选择开关处在“×10 Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是500 Ω.当选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是2.05 V.
12．(1)0～3 V 0～0.6 A R1 (2)1.5 0.5
[解析] (1)由图像的数据可知电压在1.5 V以内，电流在0.6 A以内，则实验中电压表应选用的量程为0～3 V，电流表应选用的量程为0～0.6 A；滑动变阻器采用限流连接，应选用R1.
(2)连线如图，由U-I图线得该电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω.
13．(1)如图所示 (2)a (3)如图所示
(4)5.0 Ω(4.8 Ω～5.0 Ω均正确)
(5)>
(6)由于待测电阻阻值相对较小，所以建议电流表外接
[解析] (2)闭合开关前，应使Rx分得的电压最小，应将滑动变阻器的滑片P置于a端．
(4)由U-I图的斜率可得Rx＝＝5.0 Ω.
(5)该实验采用电流表的内接法，电压的测量值偏大，则测量的电阻值大于 Rx的真实值．
(6)由于待测电阻阻值相对较小，建议电流表外接，因电压表所分得的电流远小于待测电阻的电流，故其对电流的测量影响较小．
14．(1)1750 (2)电路连线如图甲所示 (3)如图乙所示 (4)110.0 不达标
[解析] (1)多用电表的指针应尽可能偏转到中央附近，按右图读数，可知电阻为17.5×100 Ω＝1750 Ω.
(2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻，电路电压要有较大变化范围，应采用分压式连接；因电流表内阻精确已知，采用电流表的内接法，电路如图甲所示．
(3)让绝大多数的点在直线上，其余各点均匀地分布在直线两侧，如图乙所示．
(4)由图线斜率可知，总电阻为2200 Ω(理论上R ＝R总－RA＝2195 Ω，但由于实验的偶然误差可能比5 Ω还要大，因此，电流表电阻可以忽略)，根据电阻定律R＝ρ，代入数据得ρ＝110.0 Ω·m，由于ρ<200 Ω·m，因此，所测水样在电阻率这一指标上不达标．
15．(1)100 m (2)10 m 6×104 J
[解析] (1)盐水电阻R＝＝1000 Ω
由电阻定律有R＝＝
解得h＝100 m.
(2)当圆柱体电阻等于电源内阻时，电源的输出功率最大，盐水产生的热量最多，
即截取的圆柱体的电阻R′＝r＝100 Ω时，产生的热量最多，则
圆柱体的长度L＝＝10 m
由闭合电路欧姆定律得，电流I′＝＝1 A
热量为Q＝I′2R′t＝6×104 J.
16．(1)14 Ω (2)0.41 W
[解析] (1)A、B、C三个小电珠均能正常发光，由I＝得
IA＝＝ A＝0.1 A
IB＝＝ A＝0.1 A
回路的总电流I＝IA＋IB＝0.2 A
回路的路端电压U＝E－Ir＝(6－0.2×1) V＝5.8 V
滑片P距a端阻值Ra＝＝ Ω＝5 Ω
滑片P距b端阻值Rb＝＝ Ω＝9 Ω
所以滑动变阻器的阻值R＝Ra＋Rb＝14 Ω.
(2)滑动变阻器所消耗的电功率
P＝IRa＋I2Rb＝(0.12×5＋0.22×9) W＝0.41 W.
第二章 恒定电流
1 电源和电流 2 电动势
知识点一 电流的概念
1．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，电流的单位是A
C．电流有方向，它是一个矢量
D．任何物体，只要其两端的电势差不为零，就有电流存在
2．如图L2-1-1所示，一根横截面积为S的均匀长直橡胶棒上均匀带有负电荷，单位体积内的电荷量为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( )
图L2-1-1
A．vq
B.
C．qvS
D.
知识点二 电源的概念
3．沿闭合电路移动的单位电荷绕行一周，其所需能量取决于( )
A．电流
B．外电路的电阻
C．内、外电路的电阻
D．电源的电动势
4．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势差
B．电源的电动势在数值上等于电源两极间的电势差
C．电源的电动势与电势差的单位相同，但与电势差有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电势差一定越高
知识点三 电动势的理解
5．下列说法中正确的是( )
A．在外电路中和电源内部，正电荷都受静电力的作用，所以电荷能不断定向移动形成电流
B．静电力与非静电力都可以使电荷移动，所以本质上都是使电荷的电势能减少
C．在电源内部，正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力
D．移动电荷的过程中，静电力做正功则电势能减少，静电力做负功则电势能增加
6．下面是对电源电动势概念的认识，你认为正确的是( )
A．电动势反映了电源把电能转化为其他形式能本领的强弱
B．同一电源接入不同的电路，电动势不会发生变化
C．电动势的单位和电势差相同，电动势实质上就是电势差
D．我们通常所说的1号干电池的尺寸和电动势都比7号干电池的大
7．有关电势差与电动势的说法中正确的是( )
A．电势差与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电势差是同一物理量的不同叫法
B．电动势就是电源两极间的电势差
C．电动势公式E＝中的W与电势差U＝中的W是一样的，都是静电力做的功
D．电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量
8．在示波管中，电子枪在2秒内发射了5×1015个电子，已知电子的电荷量e＝－1.6×10－19 C，则示波管中的电流大小和方向为( )
A．大小为8×10－4 A，和发射方向相同
B．大小为4×10－4 A，和发射方向相同
C．大小为8×10－4 A，和发射方向相反
D．大小为4×10－4 A，和发射方向相反
9．电池容量就是电池放电时输出的总电荷量，某蓄电池标有“15 A·h”的字样，则表示( )
A．该电池在工作1 h后达到的电流为15 A
B．该电池在工作15 h后达到的电流为15 A
C．电池以1.5 A的电流工作，可用10 h
D．电池以15 A的电流工作，可用15 h
10．(多选)某同学从电子市场购买了一款手机电池，如图L2-1-2所示，他根据电池上的标识，所做判断正确的是 ( )
图L2-1-2
A．该电池的电动势为4.2 V
B．该电池的电动势为3.7 V
C．该电池充电一次可以提供的最大电能为8.4×103 J
D．该电池充电一次可以提供的最大电能为2.664×104 J
11．(多选)蓄电池的电动势为2 V, 干电池的电动势为1.5 V，这表明( )
A．在相同的时间内蓄电池比干电池转化的化学能更多
B．在相同的电荷量通过电池时，蓄电池比干电池转化的化学能更多
C．在相同的电流通过电池时，蓄电池比干电池转化的化学能更多
D．蓄电池把其他形式的能转化为电势能的本领比干电池的大
12．氢原子核外只有一个电子，它绕氢原子核运动一周的时间为2.4×10－16 s，则电子绕核运动的等效电流为多大？
13．图L2-1-3是静电除尘器示意图，A接高压电源的正极，B接高压电源的负极，A、B之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极A的过程中，遇到烟气中的煤粉，使煤粉带负电荷，被吸附到正极A上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附m mol电子，每昼夜能除尘n kg，试计算高压电源的电流I.设电子电荷量为e，阿伏伽德罗常数为NA，一昼夜时间为t.
图L2-1-3
14．导线中的电流是1 A，导线的横截面积为1 mm2.
(1)在 1 s内，有多少个电子通过导线的横截面(电子电荷量 e＝1.6×10－19 C)?
(2)自由电子的平均移动速率是多大(设导线每立方米内有8.5 ×1028个自由电子)?
(3)自由电子沿导线移动 1 m，平均要多长时间？
3 欧姆定律
知识点一 欧姆定律的理解与应用
1．一个阻值为R的电阻两端加上电压U后，通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图像如图L2-3-1所示，此图像的斜率可表示为( )
图L2-3-1
A．U B．R
C. D.
2．根据部分电路欧姆定律，下列判断正确的有( )
A．导体两端的电压越大，电阻就越大
B．导体中的电流越大，电阻就越小
C．由I＝可知，通过一段导体的电流与它两端的电压成正比
D．由U＝IR可知，一段导体两端的电压跟它的电阻成正比
3．图L2-3-2描绘了两个电阻的U-I图像，由图可知，若将这两个电阻并联接入电路中，则R1、R2的电阻比是( )
图L2-3-2
A．1∶2 B．3∶1
C．6∶1 D．1∶6
知识点二 伏安特性曲线及其应用
4．两只电阻的伏安特性曲线如图L2-3-3所示，则下列说法中正确的是( )
图L2-3-3
A．两电阻的阻值关系为R1大于R2
B．两电阻并联在电路中时，流过R1的电流小于流过R2的电流
C．两电阻串联在电路中时，R1消耗的功率小于R2消耗的功率
D．两电阻串联在电路中时，R1两端电压大于R2两端电压
5．一个标有“220 V 60 W”的白炽灯泡，两端的电压由0逐渐增大到220 V，在此过程中，电压U和电流I的关系可用I-U图像表示，图L2-3-4中符合实际的是( )
图L2-3-4
6．如图L2-3-5所示，电源两端的电压不变，已知R1＝2 kΩ，R2＝3 kΩ，现将一个电阻为6 kΩ的电压表并联在R2的两端，电压表的读数为6 V．若把它接在a、b两点间，电压表的读数为( )
图L2-3-5
A．12 V B．10 V
C．8 V D．6 V
7．(多选)灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图像如图L2-3-6所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为U轴的垂线，PM为I轴的垂线，下列说法中正确的是( )
图L2-3-6
A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大
B．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻减小
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
8.一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，则该合金丝的电阻是多少？
9．图L2-3-7为通过某小灯泡的电流与其两端的电压的关系图像，试分别计算出其两端的电压为5 V、10 V时小灯泡的电阻，并说明小灯泡电阻的变化规律．
图L2-3-7
10．如图L2-3-8所示的电路中，R1＝10 Ω，R2＝30 Ω，电源的电压恒定不变，保持开关S1闭合，当开关S2断开时，电流表的示数为0.6 A．若将开关S2闭合，求电路中的总电阻和电流表的示数．
图L2-3-8
11．在如图L2-3-9甲所示的电路中，电源的电压恒为3.0 V，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙．当开关S闭合后，L1的电阻为________Ω，L2消耗的电功率为________W.
图L2-3-9
实验：描绘灯泡的伏安特性曲线
知识点一 实验电路与器材选择
1．在“描绘标有‘9 V 5 W’小灯泡伏安特性曲线”的实验中，要求测量从0 V到9.0 V的电压下通过小灯泡的电流，实验室提供了下列器材：电流表A(量程0.6 A，内阻0.3 Ω)、电压表V(量程15.0 V，内阻10 kΩ)、滑动变阻器R(最大阻值为50 Ω)、 电源E(电动势15 V)和开关、导线若干．下列给出的测量电路图中，最合理的是( )
图LS1-1
2．为研究额定电压为2.5 V的某电阻(额定电压下的阻值约2200 Ω)的伏安特性曲线，做了如下实验：
(1)为描绘该电阻的伏安特性曲线(要求电压从零开始连续变化)，提供的器材如下：
A．毫安表mA(量程2 mA，内阻约30 Ω)
B．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)
C．滑动变阻器R1(阻值0～10 kΩ，额定电流0.5 A)
D．滑动变阻器R2(阻值0～10 Ω，额定电流2 A)
E．直流电源(电动势3 V，内阻约0.2 Ω)
F．开关一个，导线若干
滑动变阻器应选用________(选填器材前的字母)．
(2)如图LS1-2所示的实物电路中部分导线已连接，请用笔画线代替导线将电路补充完整．
图LS1-2
知识点二 实验数据处理与误差分析
3．某一热敏电阻其阻值随温度的升高而减小，在一次实验中，将该热敏电阻与一小灯泡串联，通电后各自的电流I随所加电压U变化的图像如图LS1-3所示，M为两元件的伏安特性曲线的交点．则关于热敏电阻和小灯泡的下列说法正确的是( )
图LS1-3
A．图线b是小灯泡的伏安特性曲线，图线a是热敏电阻的伏安特性曲线
B．图线a是小灯泡的伏安特性曲线，图线b是热敏电阻的伏安特性曲线
C．M点表示该状态小灯泡的阻值大于热敏电阻的阻值
D．M点表示该状态小灯泡的阻值小于热敏电阻的阻值
4．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，得出伏安特性曲线如图LS1-4所示．所用小灯泡的额定电压是3.0 V.
图LS1-4
(1)在图LS1-5甲的方框中画出实验电路图．
(2)将实物图乙连接成实验电路．
(3)根据图LS1-4，该小灯泡在电压为2.8 V时的实际电阻为________Ω(结果保留三位有效数字)．
图LS1-5
(4)关于该实验的系统误差，下列判断正确的是( )
A．系统误差主要是由电压表的分流引起的，电压越大误差越大
B．系统误差主要是由电流表的分压引起的，电流越大误差越大
C．系统误差主要是由读数时的估读引起的，电压越大误差越大
5．在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中，采用如图LS1-6甲所示的电路可以方便地调节灯泡两端的电压值，已知两个滑动变阻器的最大阻值分别为R1、R2，且R1＝10R2.
图LS1-6
(1)请根据图甲所示的实物图在图乙的方框中画出相应的电路图；
(2)在实验中，为了使小灯泡的电压在开始时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的________端(选填“a”或“b”)和________端(选填“c”或“d”)；
(3)采用这个电路能够达到精细调节小灯泡两端电压的目的，其中变阻器________(选填“R1”或“R2”) 用于精细调节．
6．某同学设计了探究铅笔芯伏安特性曲线的实验，得到如下数据(I和U分别表示通过铅笔芯的电流和其两端的电压)：
U/V
0.00
0.40
0.80
1.20
1.60
2.00
I/A
0.00
0.10
0.18
0.28
0.38
0.48
(1)实验室提供如下器材：
A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约为1.0 Ω)
B．电压表V1(量程3 V，内阻3 kΩ)
C．滑动变阻器R1(阻值0～10 Ω，额定电流2 A)
D．滑动变阻器R2(阻值0～2 kΩ，额定电流0.5 A)
除长约14 cm的中华绘图2B铅笔芯、稳压直流电源E(6 V)、开关、电流表A1、电压表V1和带夹子的导线若干外，还需选用的滑动变阻器为________(填选项前字母)；
(2)请在虚线框内画出实验电路图；
图LS1-7
(3)根据表格中数据在坐标纸上画出铅笔芯的I-U图线，判断随着铅笔芯两端的电压的增加，铅笔芯的电阻将________(选填“增大”“减小”或“不变”)．
4 串联电路和并联电路
知识点一 串、并联电路
1．(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中．已知R1＝10 Ω，R3＝5 Ω，R1两端的电压为6 V，R2两端的电压为12 V，则( )
A．三只电阻两端的总电压为18 V
B．电路中的电流为0.6 A
C．三只电阻两端的总电压为21 V
D．电阻R2的阻值为20 Ω
2．(多选)如图L2-4-1所示，用伏安法测电阻时( )
图L2-4-1
A．采用图甲所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
B．采用图甲所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
C．采用图乙所示测量电路，误差来源于电压表分流，使电阻测量值小于真实值
D．采用图乙所示测量电路，误差来源于电流表分压，使电阻测量值大于真实值
3．甲、乙两根保险丝粗细相同，用同种材料制成，单位长度的电阻分别为4 Ω和1 Ω，熔断电流分别为2 A和6 A，把以上两根保险丝各取等长一段并联后再接入电路中，允许通过的最大电流是( )
A．6.0 A B．7.5 A
C．8 A D．10 A
4．如图L2-4-2所示，电源和电压表都是完好的，在滑动变阻器的滑片由a滑到b的过程中，电压表的示数都为U，下列对电路故障的判断正确的是( )
图L2-4-2
A．a处接线开路
B．触头P开路
C．a、b间电阻丝开路
D．b处接线开路
5．在图L2-4-3中，A、B间的电压为30 V，改变滑动变阻器触头(触头始终在中间电阻R上)的位置，可以改变C、D间的电压，UCD的变化范围是( )
图L2-4-3
A．0～10 V B．0～20 V
C．10～20 V D．20～30 V
知识点二 电表的改装原理及读数
6．如图L2-4-4所示的电路，用一个灵敏电流计G和一个电阻箱R改装成量程更大的电表，下列判断正确的是( )
图L2-4-4
A．改装成了电流表，R增大时量程减小
B．改装成了电流表，R增大时量程增大
C．改装成了电压表，R增大时量程减小
D．改装成了电压表，R增大时量程增大
7．有两个相同的灵敏电流计，允许通过的最大电流(满偏电流)为Ig＝1 mA，表头电阻Rg＝30 Ω，若改装成一个量程为3 V的电压表和一个量程为0.6 A的电流表应分别( )
A．串联一个2990 Ω的电阻和并联一个0.15 Ω的电阻
B．并联一个2990 Ω的电阻和串联一个0.15 Ω的电阻
C．串联一个2970 Ω的电阻和并联一个0.05 Ω的电阻
D．并联一个2970 Ω的电阻和串联一个0.05 Ω的电阻
图L2-4-5
8．(多选)一电流表的量程为100 μA，内阻为100 Ω，现串联一个9900 Ω的电阻将它改装成电压表(原电流表的表盘未改动)，如果用改装后的电压表测量某一电路，电压表示数如图L2-4-5所示．则( )
A．该电压表的量程是0.1 V
B．该电压表的量程是1 V
C．此时的电压是0.08 V
D．此时的电压是0.8 V
9．一个电流表的刻度盘的每1小格代表1 μA，电流表的内阻为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
10．(多选)仪器中常用两个阻值不同的可变电阻来调节电路中的电流，一个粗调，一个细调，这两个变阻器可按图L2-4-6中甲、乙两种方式接入电路．已知R1最大阻值较大，R2最大阻值较小，则( )
图L2-4-6
A．甲图中R1作粗调用
B．甲图中R1作细调用
C．乙图中R2作粗调用
D．乙图中R2作细调用
11．如图L2-4-7所示，当在a、b两端加100 V电压时，c、d两端的电压为20 V；当在c、d两端加100 V电压时，a、b两端的电压为50 V．则R1∶R2∶R3等于( )
图L2-4-7
A．4∶2∶1 B．2∶1∶1
C．3∶2∶1 D．6∶3∶2
12．(多选)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，串联后接在12 V的电压上，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
13．如图L2-4-8所示，R1＝2 Ω，R2＝3 Ω，滑动变阻器的最大阻值R3＝5 Ω.则在滑片从a端滑到b端的过程中，电流表示数的最小值为多少？
图L2-4-8
5 焦耳定律
知识点一 电功和电热
1．下列关于电功的说法中，错误的是( )
A．导体内静电力移动电荷所做的功叫作电功
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提供
D．电功就是电能
2．如图L2-5-1所示，在一幢居民楼里有各种不同的用电器，如电灯、电视机、洗衣机、微波炉、抽油烟机等．停电时，A、B间的电阻为R；供电后，设各家用电器全都同时使用时，测得A、B 间电压为U，进线电流为I；经过一段时间t，从总电能表中得出这段时间内消耗的电能为E，则下列表达式用来计算该幢楼居民用电的总功率，其中正确的是( )
图L2-5-1
A．P＝UI B．P＝
C．P＝I2R D．P＝＋UI
3．(多选)用一个额定电压为220 V的电热水器煮沸一壶水需要t s，如果不考虑电热水器的电热损失和电热丝电阻受温度的影响，那么( )
A．当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要2t s
B．当线路电压为110 V时，煮沸一壶水需要4t s
C．当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要4t s
D．当线路电压为55 V时，煮沸一壶水需要16t s
知识点二 电功率和热功率
4．一只普通的家用照明白炽灯的额定功率为40 W，正常发光时，通过它的电流与下列哪一个值较为接近( )
A．20 A B．2 A
C．0.2 A D．0.02 A
5．(多选)一台电动机的线圈电阻与一只电炉的电阻相同，都通过相同的电流，在相同时间内( )
A．电炉放热与电动机放热相等
B．电炉两端的电压小于电动机两端的电压
C．电炉两端的电压等于电动机两端的电压
D．电动机消耗的功率大于电炉的功率
知识点三 电动机
6．电阻R和电动机M串联接到电路中，如图L2-5-2所示．已知电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，开关闭合后，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，电流通过电阻R做功为W1，产生的热量为Q1；电流通过电动机M做功为W2，产生的热量为Q2.则有( )
图L2-5-2
A．U1＝U2，Q1B．W1C．W1D．U1>U2，Q1＝Q2
7．在研究微型电动机的性能时，应用如图L2-5-3所示的实验电路．当调节滑动变阻器R使电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V．重新调节R使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A和24.0 V，则这台电动机正常运转时的输出功率为( )
图L2-5-3
A．32 W B．44 W
C．47 W D．48 W
8．两个电阻R1＝4 Ω、R2＝1 Ω串联在电路中，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，可行的办法是( )
A．用一个 Ω的电阻与R2并联
B．用一个4 Ω的电阻与R2并联
C．用一个 Ω的电阻与R1并联
D．用一个4 Ω的电阻与R1并联
9．(多选)锂电池因能量密度高、绿色环保而广泛使用在手机等电子产品中．现用充电器为一手机锂电池充电，等效电路如图L2-5-4所示，充电器的输出电压为U，输出电流为I，手机电池的内阻为r，下列说法正确的是( )
图L2-5-4
A．电能转化为化学能的功率为UI－I2r
B．充电器输出的电功率为UI＋I2r
C．电池产生的热功率为I2r
D．由欧姆定律可知I＝
10．图L2-5-5为某一闭合电路的部分电路，其中R1＝20 Ω，R2＝R3＝40 Ω，下列关于R1、R2、R3消耗的电功率P1、P2、P3以及R1、R2两端的电压U1、U2的关系正确的是( )
图L2-5-5
A．U1＝U2，P1＝P2＝P3
B．U1>U2，P1∶P2∶P3＝1∶2∶2
C．U1＝U2，P1∶P2∶P3＝2∶1∶1
D．U111．一台线圈电阻为2 Ω的电动机接在110 V的电路中工作时，通过电动机的电流为10 A，求这台电动机消耗的电功率、发热功率、转化成的机械功率和电动机的效率．
12．图L2-5-6为电动机提升重物的装置示意图，电动机线圈电阻为r＝1 Ω，电动机两端的电压为5 V，电路中的电流为1 A，重物A所受的重力为20 N，不计摩擦力．
(1)电动机线圈电阻上消耗的热功率是多少？
(2)电动机的输入功率和输出功率各是多少？
(3)电动机在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？
图L2-5-6
6 导体的电阻
知识点一 电阻率
1．下列关于电阻率的叙述，错误的是( )
A．当温度极低时，超导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．材料的电阻率随温度的变化而变化
2．(多选)温度能明显地影响金属导体和半导体材料的导电性能，图L2-6-1为某金属导体和某半导体材料的电阻随温度变化的关系曲线，下列说法正确的是( )
图L2-6-1
A．图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
B．图线2反映金属导体的电阻随温度的变化关系
C．图线1反映金属导体的电阻随温度的变化关系
D．图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化关系
知识点二 导体的电阻
3．一段长为L、电阻为R的均匀电阻丝，把它拉成3L长的均匀细丝后，然后再切成等长的三段，则其中每一段电阻丝的阻值为( )
A．3R B．R
C. D.
4．A、B是两根长度相同、质量相同而材料不同的金属导线，已知A的密度比B的大，A的电阻率比B的小，则A、B两根导线的电阻的大小关系为( )
A．RA＞RB B．RA＜RB
C．RA＝RB D．无法判断
5．一同学将滑动变阻器与一只额定电压为6 V、额定功率为6～8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源上，当S闭合时，发现灯泡发光．按如图L2-6-2所示的接法，当滑片P向右滑动时，灯泡将( )
图L2-6-2
A．变暗 B．变亮
C．亮度不变 D．可能被烧坏
知识点三 电阻定律的应用
6．如图L2-6-3所示，a、b、c为同一种材料做成的电阻，b与a的长度相等，b的横截面积是a的两倍；c与a的横截面积相等，c的长度是a的两倍．当开关闭合后，三个理想电压表的示数关系是( )
图L2-6-3
A．V1的示数是V3的2倍
B．V1的示数是V2的2倍
C．V2的示数是V1的2倍
D．V2的示数是V3的2倍
7．甲、乙两个横截面为圆的导体用同种材料制成，它们的长度之比为3∶5，横截面的直径之比为2∶1，则它们的电阻之比为( )
A．6∶5 B．12∶5
C．3∶10 D．3∶20
8．如图L2-6-4所示，a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )
图L2-6-4
A．a代表的电阻丝较粗
B．b代表的电阻丝较粗
C．a代表的电阻丝的阻值小于b代表的电阻丝的阻值
D．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比
9．金属铂的电阻率对温度的变化非常敏感，随着温度的升高，其电阻率将增大．若分别用U和I来表示加在一段铂丝两端的电压和流过这段铂丝的电流，则图L2-6-5中I-U关系图像正确的是( )
图L2-6-5
10．神经系统中，把神经纤维分为有髓鞘和无髓鞘两大类，现代生物学认为，髓鞘是由多层类脂物质——髓质累积而成，具有很大的电阻，经实验测得髓质的电阻率为ρ＝8×106 Ω·m.某生物体中某段髓质神经纤维可看作高20 cm、半径为4 cm的圆柱体，当在其两端加上电压U＝100 V时，该神经发生反应，则引起神经纤维产生感觉的最小电流为( )
A．0.31 μA B．0.62 μA
C．0.15 μA D．0.43 μA
11．如图L2-6-6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( )
图L2-6-6
A．4I B．2I
C.I D.I
12．有一均匀导体，若切成4段并在一起，则电阻是原来的多少倍？若拉长到原来长度的4倍，则电阻是原来的多少倍？
13．如图L2-6-7所示，甲、乙两地相距50 km，其间有两条相同的电话线，在D处有一条因绝缘皮被老鼠咬破触地而发生故障．为了确定触地点到甲地的距离，甲地的检修人员先让乙地的工作人员把两条电话线短接(图中D、E两点都接地，可以认为两点间用导线连接且电阻不计)，然后调节电阻箱的阻值R，使通过理想电流表G的电流为零，R1＝R2，此时电阻箱的阻值为360 Ω，已知每1 km电话线的阻值为6 Ω，电源两端电压恒定．求触地点到甲地的距离．
图L2-6-7
实验：测定金属的电阻率
知识点一 实验器材选择与注意事项
1．在“探究决定金属丝电阻的因素”的实验中，以下操作中错误的是( )
A．用毫米刻度尺测量金属丝的全长，且测量三次，算出其平均值，然后再将金属丝接入电路中
B．用螺旋测微器在金属丝的三个不同部位各测量一次直径，算出其平均值
C．用伏安法测电阻时采用电流表内接法，多次测量后算出平均值
D．实验中应保持金属丝的温度不变
2．在“测定金属电阻率”的实验中，测得接入电路的金属丝的长度为l，横截面的直径为d，已知其电阻大约为25 Ω.
(1)在用伏安法准确测其电阻时，有下列器材供选择，除必选电源(电动势1.5 V)、导线、开关外，电流表应选(填代号，下同)________，电压表应选________，滑动变阻器应选________．
电流表A1(量程40 mA，内阻约0.5 Ω)
电流表A2(量程10 mA，内阻约0.6 Ω)
电压表V1(量程6 V，内阻约30 kΩ)
电压表V2(量程1.2 V，内阻约20 kΩ)
滑动变阻器R1(0～10 Ω)
滑动变阻器R2(0～2 kΩ)
请画出设计的实验电路图．
(2)若电压表、电流表的读数分别用U、I表示，用上述测得的物理量计算金属丝的电阻率的表达式为ρ＝________．
知识点二 实验数据处理与误差分析
3．现在要测量一段电阻丝的电阻率ρ，电阻丝的阻值Rx≈0.5 Ω，允许通过的最大电流为0.5 A．现提供如下器材：
电流表A(量程0.6 A，内阻约0.6 Ω)
电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)
待测的电阻丝Rx(阻值约为0.5 Ω)
标准电阻R0 (阻值5 Ω)
滑动变阻器R1(5 Ω，2 A)
滑动变阻器R2(200 Ω，1.5 A)
直流电源E(电动势6 V)
开关S、导线若干
(1)图LS2-1为四位同学分别设计的“测量部分”的电路，你认为合理的是( )
图LS2-1
(2)实验中滑动变阻器应该选择________(选填“R1”或“R2”)，并采用________接法；
(3)根据你在(1)、(2)中的选择，在图LS2-2上完成实验电路的连接．
图LS2-2
图LS2-3
(4)实验中，如果两电表的读数分别为U和I，测得拉直后电阻丝的长度为L，直径为D，则待测电阻丝的电阻率ρ的计算式为：ρ＝________；
(5)用螺旋测微器测量待测电阻丝的直径时读数如图LS2-3所示，则该电阻丝的直径D＝________．
4．某同学想要了解导线在质量相同时的电阻与横截面积的关系，选取了材料相同、质量相等的5卷导线，进行了如下实验：
(1)用螺旋测微器测量某一导线的直径如图LS2-4所示，读得直径d＝________mm.
图LS2-4
(2)该同学经实验测量及相关计算得到如下表所示的数据：
电阻R/Ω
121.0
50.0
23.9
10.0
3.1
导线直径d/mm
0.801
0.999
1.201
1.494
1.998
导线横截面积S/mm2
0.504
0.784
1.133
1.753
3.135
请你根据以上数据判断，该种导线的电阻R与横截面积S是否满足反比关系？若满足反比关系，请说明理由；若不满足，请写出R与S应满足的关系．
(3)若导线的电阻率ρ＝5.1×10－7 Ω·m，请计算出表中阻值为3.1 Ω的导线的长度．(结果保留两位有效数字)
5．某同学测量阻值约为 25 kΩ的电阻Rx，现备有下列器材：
A．电流表(量程100 μA，内阻约 2 kΩ)；
B．电流表(量程500 μA，内阻约 300 Ω)；
C．电压表(量程15 V，内阻约 100 kΩ)；
D．电压表(量程50 V，内阻约 500 kΩ)；
E．直流电源(20 V，允许最大电流 1 A)；
F．滑动变阻器(最大阻值 1 kΩ，额定功率 1 W)；
G．开关和导线若干．
(1)电流表应选________，电压表应选________．(填字母代号)
(2)该同学正确选择仪器后连接了电路如图LS2-5所示，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：
图LS2-5
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________.
6．用伏安法测量电阻R的阻值，并求出电阻率ρ.
给定电压表(内阻约为50 kΩ)、电流表(内阻约为40 Ω)、滑动变阻器、电源、开关、待测电阻(约为250 Ω)及导线若干．
(1)在虚线框中画出测量R的电路图．
图LS2-6
(2)图LS2-6中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值，试写出根据此图求R值的步骤：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
(3)求出的电阻值R＝________．(保留3位有效数字)
(4)待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体，用50分度的游标卡尺测量其长度与直径，结果分别如图LS2-7甲、乙所示．由图可知其长度为________，直径为________．
图LS2-7
(5)由以上数据可求出ρ＝________．(保留3位有效数字)
7．有一根细长而均匀的金属管线样品，长约60 cm，电阻大约为6 Ω.横截面积如图LS2-8甲所示．
(1)用螺旋测微器测量金属管线的外径，示数如图乙，金属管线的外径为________mm.
图LS2-8
(2)现有如下器材：
A．电流表A1(量程0.6 A，内阻约0.1 Ω)
B．电流表A2(量程3 A，内阻约0.03 Ω)
C．电压表V(量程3 V，内阻约3 kΩ)
D．滑动变阻器R1(1750 Ω，0.3 A)
E．滑动变阻器R2(15 Ω，3 A)
F．蓄电池(6 V)
G．开关一个，带夹子的导线若干
要进一步精确测量金属管线样品的阻值，电流表应选________，滑动变阻器应选________．(填字母代号)
(3)请将图LS2-9所示的实物图补充完整．
图LS2-9
(4)已知金属管线样品材料的电阻率为ρ，通过多次测量得出金属管线的电阻为R，金属管线的外径为d，要想求得金属管线内形状不规则的中空部分的横截面积，在前面实验的基础上，还需要测量的物理量是________(所测物理量用字母表示，并用文字说明)，计算中空部分横截面积的表达式为S＝________．
7 闭合电路的欧姆定律
知识点一 电源电动势的理解
1．关于电源的电动势，下列叙述中正确的是( )
A．电源电动势的大小等于电源没有接入电路时两极间的电压的大小，所以当电源接入电路时，电动势的大小将发生变化
B．电路闭合时，并联在电源两端的电压表的示数就是电源电动势的值
C．电源的电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量
D．在闭合电路中，电动势等于内、外电路上电压之和，所以电动势实际上就是电压
2．在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系，下列说法正确的是( )
A．如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大
B．如外电压减小，内电阻不变，则内电压也就不变，电源电动势必然减小
C．如外电压不变，内电压减小，则电源电动势也随内电压减小
D．如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，为一恒量
知识点二 电路的功率
3．在如图L2-7-1所示的电路中，已知r＝R1＝R2，用Pr、P1、P2分别表示r、R1、R2上消耗的电功率的大小，则Pr∶P1∶P2为( )
图L2-7-1
A．2∶1∶1 B．4∶1∶2
C．9∶4∶2 D．18∶8∶1
4．(多选)如图L2-7-2所示，电源内阻为r，定值电阻R0＝r，可变电阻R的最大阻值为2r.当可变电阻的滑片向右移动时( )
图L2-7-2
A．路端电压由大变小
B．电阻R0两端的电压由大变小
C．电源的内电压由大变小
D．电源的总功率由小变大
5．(多选)在如图L2-7-3所示的U-I图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的U-I图像，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知( )
图L2-7-3
A．R的阻值为1.5 Ω
B．电源电动势为3 V，内阻为0.5 Ω
C．电源的输出功率为3.0 W
D．电阻R消耗的功率为1.5 W
知识点三 电路的动态变化
6．如图L2-7-4所示，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，三个灯泡亮度的变化情况是( )
图L2-7-4
A．L1变亮，L2和L3均变暗
B．L1变亮，L2不能确定，L3变暗
C．L1变暗，L2和L3均变亮
D．L1变亮，L2变亮，L3变暗
7．(多选)如图L2-7-5所示，用两节干电池点亮几只小灯泡，当逐一闭合开关，接入的灯泡增多时，以下说法正确的是( )
图L2-7-5
A．灯少时各灯较亮，灯多时各灯较暗
B．灯多时各灯两端的电压较小
C．灯多时通过电池的电流较大
D．灯多时通过各灯的电流较大
知识点四 含容电路的计算
8．(多选)在如图L2-7-6所示的电路中，电源的电动势E＝6 V，内阻r＝1 Ω，电阻R1＝6 Ω，R2＝5 Ω，R3＝3 Ω，电容器的电容C＝2×10－5 F．若将开关S闭合，电路稳定时通过R2的电流为I；断开开关S后，通过R1的电荷量为q.则( )
图L2-7-6
A．I＝0.75 A B．I＝0.5 A
C．q＝2×10－5 C D．q＝1×10－5 C
9．图L2-7-7是一火警报警器的部分电路示意图，其中R3为用半导体热敏材料制成的传感器(其电阻随温度的升高而减小)．值班室的显示器为电路中的电流表，a、b之间接报警器．当传感器R3所在处出现火情时，显示器的电流I、报警器两端的电压U的变化情况是( )
图L2-7-7
A．I变大，U变大 B．I变大，U变小
C．I变小，U变小 D．I变小，U变大
10．(多选)如图L2-7-8所示，R1、R2、R3、R4均为可变电阻，C1、C2均为电容器，电源的电动势为E，内阻r≠0.若改变四个电阻中的一个的阻值，则( )
图L2-7-8
A．减小R1，C1、C2所带的电荷量都增加
B．增大R2，C1、C2所带的电荷量都增加
C．增大R3，C1、C2所带的电荷量都增加
D．减小R4，C1、C2所带的电荷量都增加
11．(多选)如图L2-7-9所示的电路中，电源内阻一定，电压表和电流表均为理想电表．现使滑动变阻器R的滑片向左滑动一小段距离，测得电压表V1的示数变化大小为ΔU1，电压表V2的示数变化大小为ΔU2，电流表A的示数变化大小为ΔI，对于此过程，下列说法正确的是( )
图L2-7-9
A．通过电阻R1的电流变化量大小等于
B．R0两端的电压的变化量大小等于ΔU2－ΔU1
C．路端电压的增加量等于ΔU2
D.为一定值
12．如图L2-7-10所示的电路中，R1＝2 Ω，R2＝ R3＝4 Ω，当开关K接a时，R2消耗的电功率为4 W，当开关K接b时，电压表的示数为4.5 V，则电源电动势E为( )
图L2-7-10
A．4 V B．4.5 V
C．5 V D．6 V
13．如图L2-7-11所示，电源的电动势E＝10 V，内阻r＝0.5 Ω，标有“8 V 16 W”的灯泡L恰好能正常发光，电动机线圈的电阻R0＝1 Ω，求：
(1)电源的总功率；
(2)电动机的输出功率．
图L2-7-11
14．一电炉的额定功率为400 W，其额定电压与某电源的电动势相等，当将该电炉接入该电源两端时，电炉的实际功率只有324 W．如把两只这种规格的电炉并联后接入该电源两端，则内、外电路消耗的功率之比是多少？(设电炉的电阻不变)
8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表
知识点一 多用电表的原理和读数
1．如图L2-8-1所示，欧姆表的正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线框内的电路图应是图L2-8-2中的( )
图L2-8-1
图L2-8-2
2．多用电表中“＋”孔插________(选填“红”或“黑”)表笔，电流是从该表笔流________(选填“入”或“出”)多用电表的．欧姆表内部电池的正极是接________(选填“红”或“黑”)表笔的．
知识点二 多用电表的使用
3．(1)某同学用多用电表测量某一电阻，以下是该同学实验过程中的主要操作步骤．
a．将“选择开关”置于如图L2-8-3甲所示的位置；
b．将红、黑表笔短接，转动欧姆调零旋钮，进行欧姆调零；
c．按图乙所示把两表笔接触待测电阻的两端进行测量，表盘指针如图丙所示；
d．记下读数，实验完毕．
甲
乙
丙
图L2-8-3
请指出该同学操作中不合理或遗漏的地方，并加以指正．
________________；________________；
________________．
4．某同学用多用电表测量二极管的反向电阻．完成下列测量步骤：
(1)检查多用电表的机械零点；
(2)将红、黑表笔分别插入正、负插孔，将选择开关拨至电阻挡适当的倍率处．
(3)将红、黑表笔________，进行欧姆调零．
(4)测反向电阻时，将________表笔接二极管的正极，将________表笔接二极管的负极，读出电表示数．
(5)为了得到准确的测量结果，应让电表指针尽量指向表盘________(选填“左侧”“右侧”或“中央”)，否则，在可能的条件下，应重新选择倍率，并重复步骤(3)、(4)．
(6)测量完成后，将选择开关拨向________位置．
5．在“练习使用多用电表”的实验中：
(1)用多用电表测某电阻，挡位旋钮指向“×10”挡，读数时发现指针偏转角太大，为使测量结果更加准确，则应改用________挡；
A．×1 B．×100 C．×1000
(2)多用电表使用时间长了，其内部电池的电动势不变，但内阻会明显变大，使用该表测电阻时，仍能够使用“调零旋钮”进行调零，则用该表测得的电阻测量值与电阻的真实值比较将________；
A．偏大 B．偏小 C．不变
(3)如图L2-8-4所示电路，开关闭合后发现灯不亮，欲用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，应使用电表的________．
图L2-8-4
A．电阻挡 B．电流挡
C．交流电压挡 D．直流电压挡
6．图L2-8-5为一正在测量中的多用电表的表盘示意图．
图L2-8-5
(1)如果是用直流电压10 V挡测量电压，则多用电表的读数为________V.
(2)如果是用“×100”欧姆挡测量电阻，则读数为______Ω.
(3)如果是用直流5 mA挡测量电流，则读数为______mA.
7．用多用电表“×100”欧姆挡测试三只晶体二极管，其结果依次如图L2-8-6中的甲、乙、丙所示．由图可知，图______中的二极管是好的，该二极管的正极是________端．
图L2-8-6
8．图L2-8-7为一简单欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流Ig＝300 μA，内阻Rg＝100 Ω，可变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是________色．按正确的使用方法测量电阻Rx的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则Rx＝________kΩ.
图L2-8-7
9．(1)某同学用多用电表粗略测量一定值电阻Rx的阻值，先把选择开关旋到“×1k”挡位，正确操作后，测量时指针偏转如图L2-8-8所示．请你简述接下来的测量过程：
图L2-8-8
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________；
③________________________________________________________________________；
④测量结束后，将选择开关旋到“OFF”挡．
(2)图L2-8-9是一个多量程多用电表的简化电路示意图，已知表头的内阻Rg＝200 Ω，满偏电流Ig＝2 mA，R3＝96 Ω.当转换开关S旋到位置2时，可用来测量电流，量程为0.1 A ，则R1＋R2＝________；当S旋到位置1时，量程比S旋到位置2时________(填“大”或“小”); 当转换开关S旋到位置5时可用来测________，量程为________．
图L2-8-9
10 实验：测定电池的电动势和电阻
知识点一 实验原理、实验电路和实验步骤
1．在“测定电池的电动势和内阻”的实验中，给出了三种测定方案．图L2-10-1所给出的四种电路中，能完成此实验要求的是________图．
图L2-10-1
2．某学生用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围为0～20 Ω，连接电路的实物图如图L2-10-2所示．
图L2-10-2
(1)该学生接线中错误和不规范的做法是________．
A．滑动变阻器不起变阻作用
B．电流表接线有错
C．电压表量程选用不当
D．电压表接线不妥
(2)请画出这个实验的正确电路图．
知识点二 实验器材、数据处理和误差分析
3．用如图L2-10-3所示的电路测定电池的电动势和内阻，由于电表内阻的影响，关于电动势的真实值E0与测量值E及电池内阻的真实值r0与测量值r的说法正确的是( )
图L2-10-3
A．E0>E，r0>r B．E0＝E，r0C．E0＝E，r0>r D．E04．测定干电池的电动势和内阻的实验电路如图L2-10-4所示，请回答下列问题．
图L2-10-4
(1)现备有以下器材：
A．干电池1个
B．滑动变阻器(0～50 Ω)
C．电压表(量程3 V)
D．电压表(量程15 V)
E．电流表(量程0.6 A)
F．电流表(量程3 A)
其中电压表应选________，电流表应选________．(填字母代号)
(2)图L2-10-5是根据实验数据作出的U-I图像，由此可知这个干电池的电动势E＝______V，内阻r＝______Ω.
图L2-10-5
5．某同学用电阻箱、多用电表、开关和导线测一节旧干电池的电动势和内阻．
(1)他选择多用电表电压挡，把红、黑表笔直接接在电源两极，读数如图L2-10-6甲所示，则电源电动势约为______V.
图L2-10-6
(2)为了更准确地测量电源的电动势和内阻，他用多用电表的“直流100 mA”挡设计了如图乙所示的测量电路，为了电表安全，请估算开关闭合前电阻箱的最小取值为________Ω.
(3)调节电阻箱到合适的值并记录其读数R，合上开关从多用电表上读出相应的示数I.
(4)重复(3)获得多组数据，根据数据作出了如图L2-10-7所示的R-图线．
图L2-10-7
(5)由图线得干电池的电动势E＝________V(保留三位有效数字)，内阻r＝________Ω (取整数)，多用电表的内电阻对________(选填“E”“r”或“E和r”)的测量结果有影响．
6．在测定一节干电池的电动势和内阻的实验中，备有下列器材：
A．干电池(电动势E约为1.5 V，内阻r小于1.5 Ω)；
B．电流表G(满偏电流为3 mA，内阻Rg＝10 Ω)；
C．电流表A(量程0.6 A，内阻约为0.1 Ω)；
D．滑动变阻器R1(0～20 Ω，10 A)；
E．滑动变阻器R2(0～100 Ω，1 A)；
F．定值电阻R3＝990 Ω；
G．开关、导线若干．
(1)为了方便且能较准确地进行测量，其中应选用的滑动变阻器为________(填字母代号)．
(2)请画出利用本题提供的器材所设计的测量电池电动势和内阻的实验电路图．
(3)图L2-10-8为某同学根据正确的实验操作得到的数据作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数，I2为电流表A的示数)，由该图线可得被测干电池的电动势E＝______，内电阻r＝________．
图L2-10-8
7．一种供实验使用的小型电池标称电压为9 V，电池允许的最大输出电流为50 mA，为了测定这个电池的电动势和内阻，用图L2-10-9所示的电路进行测量(图中电压表内阻很大，可不考虑它对测量的影响)，R为电阻箱，阻值范围为0～9999 Ω，R0是保护电阻．
图L2-10-9
(1)实验室里备用的定值电阻有以下几种规格：
A．10 Ω，5 W
B．150 Ω，0.5 W
C．200 Ω，0.25 W
D．1.2 kΩ，1 W
实验时，R0应选用________较好．(填字母代号)
(2)在实验中，当电阻箱调到如图L2-10-10所示的位置后，闭合开关S，电压表的示数为9.0 V，电阻箱此时的电阻为______Ω，电路中流过电阻箱的电流为________mA.
图L2-10-10
(3)断开开关，调整电阻箱的阻值，再闭合开关，读取电压表的示数U，算出流过电阻箱的电流I，多次测量后，作出如图L2-10-11所示的图像，则该电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.
图L2-10-11
11 简单的逻辑电路
知识点一 逻辑电路的符号及真值表
1．(多选)在基本逻辑电路中，当所有输入均为0时，输出不是1的逻辑电路是( )
A．“与”门电路 B．“或”门电路
C．“非”门电路 D．以上三项都不可能
2．关于图L2-11-1中门电路的符号，下列说法中正确的是( )
图L2-11-1
A．甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B．甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C．甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D．甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门
3．如图L2-11-2所示，甲、乙两图所表示的逻辑关系分别对应图丙和丁中的________、________．
图L2-11-2
4．如图L2-11-3所示，一个“与”门的输出端与一个“或”门的输入端相连，另一个输入端C直接和“或”门的输入端相连，形成一个组合的门电路．A、B、C就是这个组合电路的总输入端，Y是它的输出端，请在下表中填写出这个组合门电路的真值表．
图L2-11-3
输入
输出
A
B
C
Y
知识点二 逻辑电路的应用
5．逻辑电路的信号有两种状态：一种是高电位状态，用“1”表示；另一种是低电位状态，用“0”表示．关于这里的“1”和“0”，下列说法中正确的是( )
A．“1”表示的电压为1 V，“0”表示的电压为0 V
B．“1”表示的电压大于或等于1 V，“0”表示的电压一定为0 V
C．“1”和“0”是逻辑关系的两种可能取值，不表示具体的数字
D．“1”表示该点与电源的正极相连，“0”表示该点与电源的负极相连
6．(多选)两个人负责安装一个炸药包，然后启爆，两个人分别控制两个相串联的开关．只有当两个人都撤出危险区，在安全区把开关接通时，炸药包才能爆炸．如果有一个人未撤出危险区，开关没有接通，炸药包就不能启爆，这就是“与”的概念．如果用“0”表示不启爆，“1”表示启爆，用符号“×”表示“与”的运算符号，则下列运算式正确的是( )
A．0×0＝0，表示二人都不启爆，炸药包不爆炸
B．0×1＝1，表示一人不启爆，另一人启爆，炸药包爆炸
C．1×0＝1，表示一人启爆，另一人不启爆，炸药包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都启爆，炸药包爆炸
7．如图L2-11-4所示的由基本门电路组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是( )
图L2-11-4
8．在集成电路中，经常用若干基本门电路组成复合门电路．图L2-11-5为两个基本门电路组合的逻辑电路，根据真值表，对虚线框内门电路类型及真值表内x的值的判断正确的是( )
图L2-11-5
输入
输出
A
B
Y
0
0
1
0
1
0
1
0
0
1
1
x
A.“或”门，1 B．“或”门，0
C．“与”门，1 D．“与”门，0
9．在如图L2-11-6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、D两端输出的电信号分别为( )
图L2-11-6
A．1和0 B．0和1
C．1和1 D．0和0
10．图L2-11-7为某保险箱控制电路的示意图，图中S1、S2相当于该保险箱的两把钥匙开关，分别由两个人来保管，被控制的电路是直接开启保险箱的开关．要求两个人同时闭合S1、S2才能开启保险箱，虚线框内应选用的逻辑门为________门．
图L2-11-7
11．图L2-11-8是用逻辑电路、开关S、安装在室外的光敏电阻R0、定值电阻R1和滑动变阻器R2组成的报警系统控制电路．该控制系统的功能是：工作日的晚上(光线较暗)报警系统自动开始工作；非工作日，只要合上开关S，报警系统24小时都能工作(报警系统工作时，逻辑电路输出端为高电位)．
图L2-11-8
在两个虚线框内分别画上光敏电阻或定值电阻，并在实线框内标上门电路的符号，该门电路是________门电路．
参考答案
第二章 恒定电流
1 电源和电流
2 电动势
1．B [解析] 自由电荷定向移动才形成电流，仅有电荷移动但不是定向移动则不能形成电流，故选项A错误；形成电流的条件是导体两端保持有电势差，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．
2．C [解析] 由电流定义式，I＝＝＝qSv，选项C正确．
3．D [解析] 单位电荷沿闭合电路移动一周需要的能量，是由电源提供的，由W＝qE可知，选项D正确．
4．C [解析] 电动势是描述电源把其他形式的能转化为电势能的本领强弱的物理量，而电势差是电场中两点间电势的差值，电动势与电势差有着本质的区别，选项A错误，选项C正确；只有当电源开路时，两极间的电势差在数值上才等于电源的电动势，选项B、D错误．
5．D [解析] 电荷的定向移动形成电流，在外电路中，电荷是在静电力的作用下做定向运动的，而在电源内部，电荷是在非静电力的作用下做定向运动的，选项A错误；静电力做正功使电荷的电势能减少，非静电力做正功使电荷的电势能增加，所以选项B错误；在电源的内部也存在着静电力，这个力对电荷做负功，要想让电荷能定向移动，必须要有非静电力，选项C错误．
6．B [解析] 电源电动势是由电源本身所决定的一个物理量，与是否接入电路、电路电阻的大小无关，选项B正确；电动势反映电源把其他形式的能转化为电势能本领的强弱，与电源的体积无关，选项A、D错误；电动势不是电势差，两者不是一个概念，只有没有接入电路时，电源两极间的电势差在数值上才等于电动势，选项C错误．
7．D [解析] 电动势是反映电源将其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量，电势差是电场中两点电势的差值，两者含义是不同的，选项A错误，选项D正确；只有在电源未接入电路时，电源两极间的电势差在数值上才等于电动势，选项B错误；在选项C中的两个W中，前者是非静电力做的功，后者是静电力做的功，选项C错误．
8．D [解析] 由电流定义式，I＝＝ A＝4×10－4A，选项D正确．
9．C [解析] 蓄电池标有“15 A·h”的字样，表示电池蓄存电荷量的情况．即电池工作时，放电电流为1.5 A时，工作时间为10 h，故选项C正确．
10．BD [解析] 该电池的电动势为3.7 V，选项B正确；该电池充电一次可以提供的最大电能为Ep＝W＝EIt＝3.7 V×2000 mA·h＝2.664×104 J，选项D正确．
11．BD [解析] 由E＝知，在相同的电荷量通过电池时，蓄电池比干电池转化的化学能更多，选项B正确；蓄电池的电动势大，把其他形式的能转化为电势能的本领比干电池的大，选项D正确．
12．6.7×10－4 A
[解析] 截取电子运动轨道的任一横截面，在电子运动一周的时间t＝2.4×10－16 s内，通过这个横截面的电荷量q＝1.6×10－19 C．由定义得，等效电流的大小为I＝＝ A＝6.7×10－4 A.
13.
[解析] 根据电流的定义式I＝，只要计算出一昼夜时间内通过的电荷量Q，就可以求出电流I，需要注意的是，流过电源的电荷量Q跟煤粉吸附的电荷量Q′相等，即Q′＝Q.
Q′＝mneNA，Q＝It，从而mneNA＝It，
解得I＝.
14．(1)6.25×1018 个 (2)7.4×10－5 m/s (3)3.8 h
[解析] (1)N＝＝＝ 个＝6.25 ×1018 个．
(2)由公式I＝neSv得
v＝＝ m/s＝7.4×10－5 m/s.
(3)以这样的速率沿导线传播1 m需用时
t＝ s＝3.8 h.
3 欧姆定律
1．C [解析] I＝，所以在q-t图像中，图像的斜率表示电流I.由欧姆定律I＝可知，此图像的斜率也可表示为，选项C正确．
2．C [解析] 电阻的阻值不随U、I的变化而改变，但电流I与电压U成正比，选项C正确．
3．C [解析] 由图像可知，图线斜率即为电阻值，R1＝2 Ω，R2＝ Ω，则 R1∶R2＝6∶1，选项C正确．
4．C [解析] 在I-U图像中，图线斜率的倒数等于导体的电阻，则R15．C [解析] 白炽灯的灯丝是金属导体，其电阻随着电压的增大而增大，I-U图线上的某一点与坐标原点连线的斜率的倒数反映了电阻的大小，C正确．
6．A
7．AD [解析] 由欧姆定律，图中任意一点对应的电阻为该点与坐标原点O点的连线的斜率的倒数．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，选项A正确；对应P点，小灯泡的电阻为O、P连线的斜率的倒数，即R＝，选项D正确．
8．4 Ω 100 C 4 Ω
[解析] 合金丝的电阻R＝＝4 Ω
通过合金丝的电荷量q＝It＝100 C
导体的电阻与其两端电压及通过它的电流无关，所以电阻仍为R＝4 Ω.
9．10 Ω 14.3 Ω 随着电压的增大，小灯泡的电阻越来越大
[解析] 根据图像，当电压为5 V时，电流为0.5 A，所以R1＝＝ Ω＝10 Ω；当电压为10 V时，电流为0.7 A，所以R2＝＝ Ω≈14.3 Ω.
10．7.5 Ω 0.8 A
[解析] 开关S2断开时，电源电压U＝IR1＝0.6×10 V＝6 V
开关S2闭合后，R总＝＝7.5 Ω，I′＝＝ A＝0.8 A.
11．12 0.3
[解析] 当开关闭合后，灯泡L1的电压U1＝3 V，由图读出其电流I1＝0.25 A，则灯泡L1的电阻R1＝＝＝12 Ω；灯泡L2、L3串联，电压U2＝U3＝1.5 V，由图读出其电流I2＝I3＝0.2 A，灯泡L2消耗的电功率W2＝U2I2＝1.5 V×0.2 A＝0.3 W.
实验：描绘灯泡的伏安特性曲线
1．B [解析] 要求电压从0到额定电压变化，所以滑动变阻器必须采用分压接法，标有“9 V 5 W”的小灯泡在额定电压下的电阻R＝ Ω＝16.2 Ω，因R<，电流表采用外接法，选项B正确．
2．(1)D (2)如图所示
[解析] 伏安特性曲线要求电压或电流从0开始调节，滑动变阻器采用分压式接法，选最大阻值较小的变阻器，因待测电阻Rx>，电流表采用内接法．
3．A [解析] 小灯泡的电阻随温度的升高而增大，热敏电阻的电阻随温度的升高而减小，选项A正确；M点对应的电阻的大小R＝，两者的阻值相等，选项C、D错误．
4．(1)如图所示
(2)如图所示
(3)10.8
(4)A
[解析] (1)描绘小灯泡的伏安特性曲线，由I-U图线可知，要求小灯泡两端的电压从零开始调节，则滑动变阻器起分压作用，而一般小灯泡的电阻较小，则电流表外接，如图所示．(2)实物连线时，本着“先串后并”的原则，要求导线不相交．由于小灯泡的额定电压为3.0 V，则电压表的量程选择3 V，由I-U图像数据可知，电流表的量程选择0.6 A．(3)由I-U图线可知：当小灯泡两端电压U＝2.8 V时，其电流为0.260 A，则R＝≈10.8 Ω.(4)由于电流表测定的是电压表和小灯泡的电流之和，电压表的读数是小灯泡两端的实际电压，
且电压表分流越大，该实验的系统误差越大，选项A正确．
5．(1) 如图所示
(2)b c (3)R2
[解析] (1)将实物图转化为电路图如图所示．
(2)根据电路图可看出，要使小灯泡的电压在开始时有最小值，在闭合开关前，两个滑动变阻器的滑片P1和P2应分别放在各自的b端和c端．(3)因为R2阻值较小，即移动相同长度时电阻变化较小，所以可用于精细调节．
6．(1)C (2)如图甲所示
乙
(3)如图乙所示 不变
[解析] (1)绘制伏安特性曲线，要求电压从零开始可调，滑动变阻器采用分压式接法，需选用最大阻值较小的电阻，即R1；
(2)从表格数据看，铅笔芯电阻约为4 Ω，则有Rx<，电流表选择外接法，电路图如图所示；
(3)描点、连线得一过原点的直线，如图所示，可见直线的斜率一定，即铅笔芯电阻的大小不变．
4 串联电路和并联电路
1．BCD [解析] 三只电阻串联在电路中，电流相同，电路中的电流I＝＝ A＝0.6 A，选项B正确；电阻R3两端的电压U3＝IR3＝3 V，所以三只电阻两端的总电压U＝U1＋U2＋U3＝21 V，选项A错误，选项C正确；电阻R2的阻值R2＝＝20 Ω，选项D正确．
2．AD [解析] 图甲电路因电压表分流，使电阻测量值小于真实值，图乙电路因电流表分压，使电阻测量值大于真实值，选项A、D正确．
3．B [解析] 两保险丝的电阻关系为R1＝4R2，并联后接入电路，电流分配应是I2＝4I1.当I1＝2 A时，I2＝8 A＞6 A，保险丝R2会熔断；当I2＝6 A时，I1＝1.5 A，保险丝R1、R2均不会熔断，此时通过的总电流I总＝I1＋I2＝7.5 A即为允许通过的最大电流，选项B正确．
4．D [解析] 电压表的示数一直为U，说明电压表测的是电源电压．如果是a处开路或触头P开路，则电压表应无示数；如果是a、b间的电阻丝开路，则滑片在开路处左侧时，电压表的示数为U，当滑片在开路处右侧时，电压表无示数．因此选项A、B、C均错误．只能是b处开路，即选项D正确．
5．C [解析] 当触头在最上端时，UCD＝UAB＝20 V，当触头在最下端时，UCD＝UAB＝10 V，选项C正确．
6．A
7．C [解析] 若改装成一个量程为3 V的电压表需串联一个分压电阻，由U＝Ig(R＋Rg)得，所串联的分压电阻的阻值R＝2970 Ω；若改装成一个量程为0.6 A的电流表需并联一个分流电阻，由IgRg＝(I－Ig)R得，所并联的分流电阻R≈0.05 Ω.故选项C正确．
8．BD [解析] 根据串联电路的电压特点有U＝IgR＋IgRg＝Ig(R＋Rg)＝10－4×(100＋9900)V＝1 V，此时指针所表示的电压为0.8 V，选项B、D正确．
9．D [解析] 电流表的量程变为原来的n倍，故应并联分流电阻R＝.选项D正确．
10．AC [解析] 小电阻串联大电阻，总阻值接近大电阻，图甲为两电阻串联，R1作粗调用；小电阻并联大电阻，总阻值接近小电阻，图乙为两电阻并联，R2作粗调用；选项A、C正确．
11．A [解析] 当在a、b两端加电压时，Ucd＝·Uab；当在c、d两端加电压时，Uab＝·Ucd.将两次的数据分别代入，求得R1∶R2∶R3＝4∶2∶1.选项A正确．
12．BD [解析] 由于两个电压表是用相同的电流表表头改装的，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．选项B、D正确．
13．2 A [解析] 设滑片上部分电阻为x Ω，则下部分电阻为(5－x)Ω，电路的总电阻
R＝＝
由数学知识可知，当2＋x＝8－x，即x＝3 Ω时，R最大，电流表的示数最小．此时Rmax＝ Ω＝2.5 Ω
电流表的示数Imin＝＝ A＝2 A.
5 焦耳定律
1．D [解析] 电功是过程量，电能是状态量；在纯电阻电路中，尽管电功的数值等于消耗的电能，但电功不是电能．选项D错误．
2．A [解析] 因用电器存在洗衣机等非纯电阻用电器，电流做功只有部分发热，电功率P＝UI＝≠≠I2R，选项A正确．
3．BD [解析] 由公式Q＝t知，当电压变为原来的时，煮沸一壶水所需的热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t s，选项B正确．当电压变为原来的时，时间要变为原来的16倍，即16t s，选项D正确．
4．C [解析] 家用照明白炽灯的额定功率为40 W，额定电压为220 V，根据P＝UI，可得电流大约为0.2 A．选项C正确．
5．ABD [解析] 电炉属于纯电阻用电器，电动机属于非纯电阻用电器，对于电炉有U＝IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝I2R，对于电动机有U>IR，放热Q＝I2Rt，消耗功率P＝UI>I2R.选项A、B、D正确．
6．B [解析] 电阻R和电动机M串联，流过两个用电器的电流相同．电阻R跟电动机M线圈的电阻相同，由焦耳定律可知两者产生的热量相同，即Q1＝Q2.电动机正常工作时为非纯电阻用电器，消耗的电能还有一部分要转化为机械能，所以电流通过电动机M做的功要大于电流通过电阻R做的功，即W17．A [解析] 电动机停止转动时，线圈的电阻r＝＝4 Ω，电动机恢复正常运转时，电功率P＝UI＝48 W，热功率为P热＝I2r＝16 W，电动机输出的机械功率P机＝P－P热＝32 W，选项A正确．
8．D [解析] 电阻的电功率P＝I2R，欲使这两个电阻消耗的电功率相等，则电阻R1的电流是R2的，用一个4 Ω的电阻与R1并联即可，选项D正确．
9．AC [解析] 充电器的输出功率P＝UI，电池产生的热功率为P热＝I2r，电能转化为化学能的功率为UI－I2r，选项A、C正确；电池不是纯电阻元件，不满足欧姆定律，选项D错误．
10．C [解析] R2、R3并联，总电阻为20 Ω，与R1串联后，R1两端的电压与R2、R3并联电路两端的电压相同，所以R1、R2两端的电压U1、U2相等；R2、R3阻值相同，由P＝知，消耗的功率相同，流经R2、R3的电流为干路电流的一半，再由P＝I2R可得P1∶P2∶P3＝2∶1∶1.选项C正确．
11．1100 W 200 W 900 W 82%
[解析] 电动机消耗的电功率即电路输入给电动机的功率，P′＝IU＝10×110 W＝1100 W.
发热功率P热＝I2R＝102×2 W＝200 W.
转化成的机械功率P＝P′－P热＝1100 W－200 W＝900 W.
机械效率η＝×100%＝×100%≈82%.
12．(1)1 W (2)5 W 4 W (3)2 m (4)80%
[解析] (1)根据焦耳定律，热功率为P热＝I2r＝12×1 W＝1 W.
(2)输入功率等于输入电流与电动机两端电压的乘积
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－P热＝5 W－1 W＝4 W.
(3)电动机输出的功率用来提升重物，转化为机械功率，在10 s内有P出t＝Gh
解得h＝＝ m＝2 m.
(4)机械效率η＝＝80%.
6 导体的电阻
1．C [解析] 材料的电阻率是由材料本身决定的，且与温度有关，而与导体的长度、横截面积、电阻等因素无关．应选C.
2．CD [解析] 金属导体的电阻随温度的升高而增大，半导体材料的电阻随温度的升高而减小，故选项C、D正确．
3．A [解析] 电阻丝体积一定，即LS＝3L·S′，则S′＝，由电阻定律得R＝ρ，R′＝＝3R，即每一段电阻丝的阻值为3R，选项A正确．
4．D [解析] 质量相等，A的密度比B的大，则A的体积比B的小，而长度相等，故A的横截面积比B的小．由电阻定律R＝ρ，A的电阻率比B的小，但A的横截面积也比B的小，故无法确定A、B两根导线的电阻的大小关系．选项D正确．
5．B [解析] 由题图可知，滑动变阻器接入电路的是PB段的电阻丝，由于灯泡的额定电压等于电源电压，所以不可能烧坏灯泡．当滑片P向右滑动时，接入电路中的电阻丝变短，电阻减小，电流变大，灯泡变亮，选项B正确．
6．B [解析] 由R＝ρ，a、b、c的电阻R1∶R2∶R3＝2∶1∶4，三者串联，电流相等，则电压比等于电阻比，选项B正确．
7．D [解析] 由电阻定律R＝＝，可得电阻之比＝，选项D正确．
8．B [解析] b图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R＝ρ可知，b代表的电阻丝粗，选项B正确，选项A、C错误；电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，选项D错误．
9．C [解析] 随着温度的升高，金属铂的电阻率增大，电阻增大，图线上的点与坐标原点连线的斜率减小，故选项C正确．
10．A [解析] 因为R＝ρ＝3.18×108 Ω，所以I＝＝0.31 μA.选项A正确．
11．A [解析] 设沿AB方向的横截面积为S1，沿CD方向的横截面积为S2，则有＝.A、B接入电路时电阻为R1，C、D接入电路时电阻为R2，则有＝＝，电流之比＝＝，故I2＝4I1＝4I.
12. 16
[解析] 切成4段并在一起后，导体体积不变，长度变为原来的，则横截面积变为原来的4倍，由电阻定律R＝ρ可得，电阻变为原来的.同理，拉长到原来长度的4倍后，电阻变为原来的16倍．
13．20 km [解析] 设触地点D到甲地的距离为x，触地点D左侧电话线的电阻为R线1，右侧电话线的电阻为R线2，每1 km电话线的阻值为k，等效电路图如图所示．
由题意R线1＝k(100 km－x) R线2＝kx
使通过理想电流表G的电流为零，则
＝
而R1＝R2
所以R线2＝R＋R线1，即
k(100 km－x)＝kx＋360 Ω
解得触地点到甲地的距离x＝20 km.
实验：测定金属的电阻率
1．AC [解析] 实验中应测量出金属丝接入电路中的有效长度，而不是全长；金属丝的电阻很小，与电压表内阻相差很大，使金属丝与电压表并联，电压表对它的分流作用很小，应采用电流表外接法．故A、C操作错误．
2．(1)A1 V2 R1 如图所示
(2)
3．(1)C (2)R1 分压
(3)如图 (4)
(5)1.205(±0.002)mm
[解析] (1)电阻丝Rx两端的最大电压U＝IRx＝0.25 V，比电压表量程小得多，需要在待测电阻Rx两端串联一分压电阻，即串联一标准电阻R0，此时R0＋Rx<，电流表采用外接法，选项C正确；
(2)滑动变阻器若选用R2或采用限流接法，调控范围小，应选择R1，并采用分压接法；
(3)根据测量电路图和滑动变阻器的分压式接法，实物连线如图；
(4)待测电阻Rx＝－R0，由电阻定律得Rx＝＝，联立解得ρ＝；
(5)螺旋测微器的读数为1 mm＋0.01×20.5 mm＝1.205 mm.
4．(1)1.199(±0.001) (2)不满足 R与S2成反比(或RS2＝常量) (3)19 m
[解析] (1)螺旋测微器读数为1 mm＋19.9×0.01 mm＝1.199 mm.
(2)直接用两组R、S值相乘(50.0×0.784＝39.2，10.0×1.753＝17.53)，可得R、S的乘积明显不相等，可迅速判断结果不满足反比关系；同时可简单计算50.0×0.9994≈50×1＝50，10×1.49444≈10×1.54＝50，两者接近相等，即R与d的四次方成反比，可迅速得出R与S2成反比，代入其他组数据验证，得出此关系成立．
(3)当R＝3.1 Ω时，查表得S＝3.135 mm2，根据R＝ρ有l＝＝ m≈19 m.
5．(1)B C (2)①电流表应采用内接法 ②滑动变阻器应采用分压式接法
[解析] 直流电源的电压为20 V，为了提高读数的准确度应该选择电压表C，因此待测电阻两端电压不得超过15 V，则通过的电流不超过I＝＝＝600 μA，电流表应该选B.为了减小误差电流表应采用内接法．因为滑动变阻器的阻值远小于待测电阻的阻值，若串联，限流效果不明显，故滑动变阻器应该采用分压式接法接入电路．
6．(1)如图所示
(2)①作U-I直线，使其过原点，舍去左起第2个点，其余5个点尽量靠近直线且均匀分布在直线两侧；②求该直线的斜率k，则R＝k
(3)229 Ω(221～237 Ω均正确)
(4)0.800 cm 0.190 cm
(5)8.11×10－2 Ω·m
7．(1)1.125(±0.001) (2)A E (3)如图所示 (4)金属管线长度L －
[解析] (1)螺旋测微器的读数为1 mm＋0.01×12.5 mm＝1.125 mm；
(2)通过样品的最大电流I＝＝A＝1 A，电流表的量程选0.6 A，滑动变阻器R1的额定电流小于1 A，选用额定电流较大、最大阻值较小的滑动变阻器R2；
(3)Rx<，电流表采用外接法，滑动变阻器R2的最大阻值为15 Ω，大于Rx的估略值，可采用限流接法，电压调控范围较好，实物连线如图所示；
(4)由电阻定律得R＝，中空部分横截面积的表达式为S＝－S′＝－.
7 闭合电路的欧姆定律
1．C [解析] 直接利用电动势的概念分析判断可知，选项C正确．
2．D [解析] 由闭合电路的欧姆定律，E＝U内＋U外＝U外＋Ir，其中电源电动势恒定，选项D正确．
3．C [解析] 先用闭合电路的欧姆定律求出电路的总电流，再根据并联电路的特点求出各个电阻上消耗的功率的大小．选项C正确．
4．BC [解析] 根据闭合电路的欧姆定律，当R增大时，电路中的电流I＝减小，内电压U内＝Ir减小，电阻R0两端的电压U0＝IR0减小，路端电压U＝E－Ir增大，电源的总功率P＝EI减小．选项B、C正确．
5．AD [解析] 直线Ⅰ在纵轴上的截距为电动势，即E＝3 V，斜率的绝对值为内阻，即r＝1.5 Ω，选项B错误；由两图线的交点知，R＝＝ Ω＝1.5 Ω，选项A正确；电源的输出功率P＝UI＝1.5 W，也等于电阻R消耗的功率，选项C错误，D正确．
6．C [解析] 当滑片P向右移动时，滑动变阻器接入电路的电阻减小，则总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小，所以L3变亮．因为U3变大，且路端电压变小，所以L1变暗．总电流变大，流过L1的电流变小，所以流过L2的电流增大，L2变亮．故选项C正确．
7．ABC [解析] 由于灯泡并联在电路中，所以接入电路的灯泡越多，总电阻越小，流过电路的总电流越大，选项C正确．此时电源的内电压增大，路端电压减小，选项B正确．灯越多，流过每个灯的电流越小，每个灯泡越暗，选项A正确，选项D错误．
8．AD [解析] 电阻R1、R3并联后与R2串联，所以外电路的总电阻为R＝7 Ω，根据闭合电路的欧姆定律得，电路中的总电流为0.75 A，选项A正确．电阻R1、R3并联部分的电压为U＝IR并＝1.5 V，电容器所带的电荷量为Q＝CU＝3×10－5 C．当断开开关S时，电容器对电阻放电，电荷通过R1、R3，由于两电阻并联，所以＝，又q1＋q3＝Q，解得q1＝1×10－5 C，q3＝2×10－5 C，选项D正确．
9．C [解析] 传感器R3所在处出现火情时，电阻R3减小，则总电阻减小，总电流增大，内电压增大，路端电压减小．通过R1的电流增大，通过R2的电流变小．选项C正确．
10．BD [解析] R1上没有电流流过，R1是等势体，故减小R1，C1两端的电压不变，C2两端的电压不变，C1、C2所带的电荷量都不变，选项A错误；增大R2，C1、C2两端的电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选项B正确；增大R3，C1两端的电压减小，C2两端的电压增大，C1所带的电荷量减少，C2所带的电荷量增加，选项C错误；减小R4，C1、C2两端的电压都增大，C1、C2所带的电荷量都增加，选项D正确．
11．ABD [解析] 电压表V1测量的是路端电压，则＝r，选项D正确；对R1，由欧姆定律得U1＝I1R1，则ΔI1＝，选项A正确；使滑动变阻器R的滑片向左滑动一小段距离，R接入电路的阻值变大，外电路的阻值R外变大，由I＝得，干路电流减小，路端电压U1＝E－Ir增大，而R1的电流增大，R0的电流I2减小，故U0减小，又U1＝U0＋U2，可见ΔU0＝ΔU2－ΔU1，选项B正确；路端电压增加量为ΔU1≠ΔU2，选项C错误．
12．D [解析] 当开关K接a时，R2消耗的电功率P＝·R2＝4 W．当开关K接b时，电压表的示数U＝·(R1＋R2)＝4.5 V，代入数据联立解得电源电动势E＝6 V，选项D正确．
13．(1)40 W (2)12 W
[解析] (1)灯泡L正常发光，路端电压等于灯泡的额定电压8 V
内电压U内＝E－U＝10 V－8 V＝2 V
则总电流I＝＝4 A
电源的总功率P电＝IE＝4×10 W＝40 W.
(2)流经电动机的电流IM＝I－＝2 A
输入电动机的总功率P电动机＝UIM＝8×2 W＝16 W
电动机线圈电阻消耗的功率P内＝IR0＝4×1 W＝4 W
故电动机的输出功率P出＝P电动机－P内＝16 W－4 W＝12 W.
14．2∶9 [解析] 设电炉的额定电压为U，电炉的电阻为R，电源的内阻为r.
电炉的额定功率P＝
接入电路时的功率P1＝·R
联立得＝，则＝，解得r＝R
当两只电炉并联接入电路时，电炉并联后的电阻为R，内、外电路消耗的功率之比P内∶P外＝r∶R＝2∶9.
8 多用电表的原理
9 实验：练习使用多用电表
1．A [解析] 欧姆表的内部有调零电阻、表头和电源，且电源正极接黑表笔，故选项A正确．
2．红 入 黑
3．甲图中选择开关应置于“×10”挡，且重新调零 乙图中手不能接触电阻 读数后应将选择开关置于“OFF”挡或“交流电压500 V”挡
[解析] 指针读数偏小，应重新选挡让指针指在正中央附近，甲图中选择开关应置于“×10”挡，且重新调零；乙图中手不能接触电阻；读数后应将选择开关置于“OFF”挡或“交流电压500 V”挡．
4．(3)短接 (4)红 黑 (5)中央 (6)OFF挡
[解析] 用多用电表测二极管的反向电阻，应将黑表笔接二极管的负极．选择欧姆挡位后将红、黑表笔短接进行调零，使指针指在最右端零位．为测量准确应使指针尽量指向表盘的中央．测量完毕后，应将选择开关指向OFF挡．
5．(1)A (2)C (3)D
[解析] (1)选多用电表“×10”挡测某电阻，读数时发现指针偏转角太大，指针指在中央刻度附近的测量结果更准确，则应改用“×1”挡，选项A正确；
(2)电池的电动势不变，内阻变大，进行调零后，该表满偏时所有元件的总电阻不变，用该表测得的电阻测量值与电阻的真实值相等，选项C正确；
(3)用多用电表检查该电路某处是否发生“断路”，因电路中有电源存在，通常使用直流电压挡，选项D正确．
6．(1)6.60 (2)800 (3)3.30
7．乙 a
[解析] 二极管的特性是正向电阻很小，反向电阻极大，由图可知，图乙中的二极管是好的．由于电流由a流向b时二极管的电阻很小，故二极管的正极是a端．
8．红 5
[解析] 由I＝及Ig＝，且指针指中央，即I＝Ig＝150 μA，联立解得Rx＝5 kΩ.
9．(1)①断开待测电阻，将选择开关旋到“×100”挡
②将两表笔短接，调整“欧姆调零旋钮”，使指针指向“0 Ω”
③再接入待测电阻，将指针示数乘以100，即为待测电阻阻值
(2) Ω 大 电压 10 V
[解析] (2)将满偏电流Ig＝2 mA扩程为0.1 A，扩大倍数为50倍，则R1＋R2＝＝ Ω；当S旋到位置1时，并联电阻小，扩程倍数大，量程比S旋到位置2时大； 当转换开关S旋到位置5时，串联了分压电阻，可用来测电压，原电流表的内阻r＝＝4 Ω，扩程倍数k＝＋1＝25，量程为4×0.1×25 V＝10 V.
10 实验：测定电池的电动势和电阻
1．C
2．(1)ABD (2)如图所示
[解析] 要使滑动变阻器起变阻的作用，则必须使接入电路的两根导线中有一条接在下面的接线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端，图中滑动变阻器起不到变阻的作用；电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特别注意“＋”“－”接线柱的接线是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“＋”“－”接线柱的接线出现错误；干电池的电动势为1.5 V，电压表量程选用适当，但电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数．
3．B [解析] 设(I1，U1)和(I2，U2)为两组测量值，由闭合电路的欧姆定律得，关于测量值E和r的方程为E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r，联立求得E＝，r＝.
考虑到电流表的分压作用，设电流表的内阻为RA，由闭合电路的欧姆定律得E0＝U1＋I1(r0＋RA)，E0＝U2＋I2(r0＋RA)，求得准确值为E0＝，r0＝－RA，比较两种情况下的最终表达式可以看出E0＝E，r0本题的误差分析还可用图像法来分析．由实验测得的数据作出的图像如图中的甲(虚线)所示，考虑到电流表的分压作用后作出的图像如图中的乙(实线)所示，由图像不难看出：E0＝E，r04．(1)C E (2)1.5 1.0
[解析] (2)U-I图像在纵轴上的截距等于干电池的电动势，为1.5 V，图线的斜率的绝对值等于电源内阻，r＝＝ Ω＝1.0 Ω.
5．(1)1.30 (2)13 Ω(15 Ω也可) (5)1.40(1.35～1.45均可) 8 r
[解析] (1)多用电表电压挡的读数约为1.30 V.
(2)当多用电表的“直流100 mA”挡满偏时，电阻最小，则开关闭合前电阻箱的最小取值Rmin＝ Ω＝13 Ω.
(5)由闭合电路欧姆定律，E＝I(R＋r)，则R＝－r，R-图线的斜率k＝E＝ V＝1.40 V，截距－r＝－8 Ω，即内阻r＝8 Ω，考虑多用电表内阻，E＝I(R＋r＋rA)，可见对干电池内阻的测量结果有影响．
6．(1)D (2)如图所示
(3)1.47 V 0.73 Ω
[解析] 与典型的U-I图像法测电动势及内阻的实验相比，本题所提供的器材中缺少电压表，但多了一个电流表和定值电阻，能否将其中一个电流表先改装成电压表再按U-I图像法进行实验呢？进一步定量分析可知，电流表G的满偏电流为3 mA，内阻Rg＝10 Ω，若将其与定值电阻R3＝990 Ω串联，就可改装成量程为3 V的电压表了，其读数为U＝1000I1.由I1-I2图像可知纵坐标I1乘以1000即可转换为U-I2图线，由此可算出E和r.
7．(1)B (2)750 10 (3)9.5 50
[解析] (1)保护电阻R0的选择关系到能否控制电源的输出电流在50 mA以下，取电阻箱的电阻R＝0，则R0＋r＝＝ Ω＝180 Ω.
实验室里备用的定值电阻B(150 Ω)和C(200 Ω)均接近180 Ω，比较它们的额定电流，IB＝＝ A＝0.058 A>Imax，IC＝＝ A＝0.035 A(2)电阻箱的读数为750 Ω，通过电阻箱的电流为I＝＝ Ω＝0.01 A＝10 mA.
(3)延长U-I图线，与纵轴的交点即电源的电动势，则E＝9.5 V，电源的内阻r＝＝50 Ω.
11 简单的逻辑电路
1．AB [解析] 据“与”门电路、“或”门电路和“非”门电路的真值表可知选项A、B正确．
2. C [解析] 由图知选项C正确．
3．丙 丁
[解析] 根据基本逻辑电路所起的作用，可以判断甲对应的是“与”逻辑关系，乙对应的是“或”逻辑关系．
4．如下表所示
输入
输出
A
B
C
Y
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
0
0
1
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1
5．C [解析] 在逻辑电路中，“1”和“0”表示两种可能取值，不表示具体的数字．选项C正确．
6．AD [解析] “与”逻辑关系表示所有条件都满足，输出端才能达到目的．选项A、D正确．
7．B [解析] A是“与”门，输入为“1”与“0”，输出为“0”，蜂鸣器不发出声音；B是“或”门，输入为“1”与“0”，输出为“1”，蜂鸣器发出声音；C是“非”门，输入为“1”，输出为“0”，蜂鸣器不发出声音；D是“或非”门，输入为“1”与“0”，输出为“0”，蜂鸣器不发出声音．综上所述，选项B正确．
8．B [解析] Y输出为“1”时，“非”门输入为“0”，说明虚线框内为“或”门；A、B输入都是“1”时，“非”门输入为“1”，所以输出为“0”．选项B正确．
9．C [解析] B输入0经“非”门电路，输出端D输出为1.A、D输入1经“与”门电路，输出端C输出为1，故选项C正确．
10．“与” [解析] 因为两个输入端都显示高电位时，输出端才输出高电位，所以应该用“与”门．
11．如图所示 “或”
[解析] 分析题意可知，非工作日需要闭合开关S，报警器才能工作，所以右边虚线框内是光敏电阻，左边虚线框内是定值电阻．工作日的晚上，光线暗时，门电路输出为高电位，报警器能自动开始工作；非工作日，闭合S后，R1端输入为高电位，故门电路输出为高电位，报警器也能工作，所以该门电路为“或”门电路．
