第二节 对电阻的进一步研究
学习目标
重点难点
1．能记住导体伏安特性曲线，并能用来解决物理问题．2．进一步学习电路的串联和并联，能记住串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关问题．
重点：串、并联电路的规律．难点：导体伏安特性．
一、导体的伏安特性
1．欧姆定律
导体中的电流I跟导体两端的电压U成______，跟导体的电阻成______，其表达式为I＝________．欧姆定律是在金属导体的基础上总结出来的，实验表明，除金属外，欧姆定律对________也适用，但对气态导体（如日光灯管中的气体）和某些导电器件（如晶体管）并不适用．
2．导体的伏安特性曲线
用横轴表示电压U，纵轴表示电流I，画出的I－U的关系图象叫做导体的伏安特性曲线．如图所示，伏安特性曲线直观地反映出导体中的_______与_________的关系．
预习交流1
I—U的关系图中直线的斜率代表什么？
二、电阻的串联
1．串联电路的基本特点
（1）串联电路中的电流处处______，即：I＝I1＝I2＝I3＝…＝In．
（2）串联电路的总电压等于各部分电路两端电压______，即U＝______________．
2．串联电路的重要性质
（1）串联电路的等效总电阻为各电阻阻值之和，即R＝______________________．
（2）串联电路中各个电阻两端的电压跟它们的电阻成______，即：＝＝…＝＝____．
预习交流2
电阻R1、R2、R3串联在电阻中，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，则串联电路的电压为多少？
三、电阻的并联
1．并联电路的基本特点
（1）并联电路中各支路两端电压______，即：U1＝U2＝U3＝…＝Un．
（2）并联电路中的总电流等于各支路电流______，I＝____________________．
2．并联电路的重要性质
（1）并联电路的等效总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即：
＝______________________________．
（2）并联电路中，通过各个支路的电流跟它们的电阻成____，即：I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝U．
预习交流3
如图所示，两个电阻R1、R2并联连接，则二者并联以后的总电阻是多少？
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．正比 反比 电解液
2．电压 电流
预习交流1：答案：电阻的倒数．
二、1．（1）相等 （2）之和 U1＋U2＋U3＋…＋Un
2．（1）R1＋R2＋R3＋…＋Rn
（2）正比 I
预习交流2：答案：21
V
提示：电路串联，I1＝I2＝I3＝＝
A
所以U3＝I3R3＝×5
V＝3
V
则U＝U1＋U2＋U3＝（6＋12＋3）
V＝21
V．
三、1．（1）相等 （2）之和 I1＋I2＋I3＋…＋In
2．（1）＋＋…＋ （2）反比
预习交流3：答案：
一、串联电路和并联电路
夜晚，城市高大建筑物上张灯结彩，这些灯忽明忽暗，闪烁不停，把城市装扮得分外美丽．当一串灯中的一个灯泡损坏后，整串灯就不亮了，它们之间是如何连接的呢？
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与R2两端电压之比U1∶U2为（ ）．
A．1∶2 B．2∶1
C．1∶4
D．4∶1
1．串联电路的总电阻大于任一部分电路的电阻；
2．并联电路的总电阻小于其中任一支路的电阻；
3．n个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的1/n；
4．多个电阻并联时，其中任一个电阻增大或减小，总电阻也随之增大或减小；
5．并联的支路增多时，总电阻将减小；
6．串联电路有分压作用，并联电路有分流作用．
二、伏安特性曲线
利用所测数据画U－I图象时应注意什么？
如图所示，图线Ⅰ和图线Ⅱ所表示的电阻值分别为（ ）．
A．4Ω和2Ω
B．0.25Ω和0.5Ω
C．4
kΩ和2
kΩ
D．2.5×10－4Ω和5.0×10－4Ω
1．I－U图线是直线：表示电流跟电压成正比，导体为线性元件．
2．I－U图线是曲线：表示电流跟电压不成正比，导体为非线性元件．
3．I－U图线是直线时，导体电阻R＝＝，即电阻等于图线斜率的倒数，如下图，R＝．
4．I－U图线是曲线时：导体电阻Rn＝，即电阻等于图线上点（Un，In）与坐标原点连线的斜率的倒数．如右上图，而不等于该点切线斜率的倒数．
5．在利用图象求导体的电阻时，要先仔细辨认纵轴与横轴各代表什么，以及由此对应的图象上任意一点与坐标原点连线的斜率的物理意义，在图甲中R2＜R1，而在图乙中R2＞R1．
三、测绘小电珠的伏安特性曲线
在测定小电珠的电阻时，电流表采用如下哪种接法较好？
一只标有“220
V,60
W”的白炽灯泡，加上的电压U由零逐渐增大到220
V．在此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示．在如图所示的四个图线中，符合实际的是（ ）．
1．由于电压表内阻远大于小电珠电阻，为减小误差，应采用电流表外接法，如图所示．
电流表内接法与外接法对比分析如下：
电流表接法
电流表内接法
电流表外接法
误差分析
电压表示数UV＝UR＋UA＞UR电流表示数IA＝IRR测＝＞＝R真误差来源于电流表的分压作用
电压表示数UV＝UR电流表示数IA＝IR＋IV＞IRR测＝＜＝R真误差来源于电压表的分流作用
两种电路的选择条件
R越大，UR越接近UV，R测＝越接近于R真＝可见，为了减小误差，该电路适合测大电阻，即R RA
R越小，IR越接近IA，R测＝越接近于R真＝可见，为了减小误差，该电路适合测小电阻，即R RV
2．因为该实验中要求小电珠两端的电压变化范围很大，且要求电压要从0开始调节，所以滑动变阻器应采用分压式接法，如图所示．
滑动变阻器的两种接法分析对比如下：
接法项目
限流式
分压式
电路组成
变阻器接入电路特点
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈一端的接线柱（图中变阻器Pa部分被短路不起作用）
连接变阻器的导线分别接金属杆一端和电阻线圈的两端接线柱（图中变阻器Pa、Pb都起作用，即从变阻器上分出一部分电压加到待测电阻上）
调压范围
～E（不计电源内阻）
0～E（不计电源内阻）
1．根据欧姆定律，下列说法中错误的是（ ）．
A．从R＝可知，导体的电阻跟加在导体两端的电压成正比
B．从R＝可知，对于某一确定的导体，通过的电流越大，导体两端的电压越大
C．从I＝可知，导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．从R＝可知，对于某一确定的导体，所加电压跟通过导体的电流之比是定值
2．两个金属导体的伏安特性曲线如图所示，由图象可知（ ）．
A．RⅠ＞RⅡ
B．RⅠ＜RⅡ
C．电压相同时IⅠ＞IⅡ
D．电压相同时IⅠ＜IⅡ
3．在下图中，能正确表示出线性元件的伏安特性曲线是（ ）．
4．下列说法中正确的是（ ）．
A．一个电阻R和一根电阻为零的理想导线并联，总电阻为零
B．并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的电阻
C．在并联电路中，任意支路电阻增大或减小时，总电阻将随之减小或增大
D．电阻R与阻值无穷大的电阻并联，总电阻为无穷大
5．如图所示，当S1、S2断开时，能亮的灯是______，它们是______联的．当S1、S2闭合时，能亮的灯是______，它们是______联的．当S1闭合、S2断开时，能亮的灯是______．
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究1：答案：串联
迁移与应用1：B 解析：由题意知两电阻并联时有I1R1＝I2R2，故R1:R2＝I2:I1＝2:1，所以当R1与R2串联时U1:U2＝R1:R2＝2:1，故B正确．
活动与探究2：答案：画U—I图象时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均衡分布在直线的两侧，个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑．这样，就可使偶然误差得到部分抵消，从而提高精确程度．
迁移与应用2：C 解析：此图象为U—I图象，图象的斜率表示电阻．
R1＝＝Ω＝4
000
Ω＝4
kΩ
R2＝＝Ω＝2
000
Ω＝2
kΩ．
活动与探究3：答案：外接法，因为小电珠内阻较小，电压表内阻远大于它的内阻．
迁移与应用3：B 解析：由电阻的定义式R＝U/I可知，在U－I图象上，某一点的纵坐标U和该点的横坐标I的比值U/I对应着电阻值R．由于白炽灯泡钨丝的电阻会随温度的升高而增大，当白炽灯上加的电压从零开始逐渐增大到220
V时，钨丝由红变到白炽，灯丝的温度不断升高，电阻将不断增大，A图象表示U/I为一定值，说明电阻不变，不符合要求．C图象上各点的U/I值随U的增大而减小，也不符合实际．D图象中的U/I的值开始随U的增大而增大，后来随U的增大而减小，也不符合实际．只有B图象中U/I的值随U的增大而增大，符合实际．
当堂检测
1．A 解析：导体的电阻是由导体的性质决定的，与所加的电压和通过的电流无关．当R一定时，才有I∝U，故A错，B、C、D正确．
2．BC 解析：I－U图象的斜率表示电阻的倒数，由图象可知RⅡ＞RⅠ，B项正确；由R＝得当U一定时，IⅠ＞IⅡ，C项正确．
3．D 解析：线性元件的伏安特性曲线是过原点的直线，只有D项正确．
4．AB 解析：并联电路的总电阻小于任一支路的电阻，A、B项正确，D项错误；在并联电路中，任一支路的电阻增大或减小都会引起总电阻的增大或减小，C项错误．
5．答案：L1、L3 串 L2、L3 并 L3
解析：当S1、S2断开时，电流从正极流出经过L1再经过L3流回负极，因此L1、L3亮，是串联的．当S1、S2闭合时，L1被短路，电流从正极流出经过S1后分为两路，分别经过L2和L3再合为一路流回负极，因此L2、L3亮，是并联的．当S1闭合、S2断开时，L1被短路，L2被断路，因此只有L3亮．第四节 认识多用电表
学习目标
重点难点
1．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，了解电流表（表头）的原理，知道什么是电流表满偏电流和满偏电压．2．能记住表头改装成常用电压表和电流表的原理，会用多用电表测量电路元件上的电压、电流、电阻等电学量．3．会用多用电表判断二极管的质量和极性等．4．会用多用电表查找电路故障．
重点：1．将表头G改装成大量程电压表和电流表的原理，理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义．2．学会使用多用电表．难点：1．理解改装后电压表和电流表的量程的物理意义．2．量程的选择．3．欧姆表刻度的确定．
一、多用电表的构造及用途
1．构造
指针式多用电表一般由______、________、________以及__________等组成．
（1）表头是一个灵敏直流电流表，主要部分是________和________．
（2）当电流通过线圈时，线圈在______的作用下带动______偏转．
（3）表头的满偏电流Ig；电流的大小由指针偏转的角度大小表示，指针偏转到最大角度时对应的电流为Ig．
2．用途
多用电表是一种可以测量______、______以及____等电学量的仪表，它具有多功能、多量程、方便携带的特点，是科学实验、生产实践中用来判断______检测电路元件的重要工具．
二、多用电表电阻挡原理
欧姆表是依据__________制成的，简单结构如图所示．
当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝________．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．
三、多用电表的外形构造
如图所示是一种多用电表的外形图，表的上半部分为____和________螺丝．下半部分主要是________．其作用是选择不同的______和______，还有________旋钮，其作用是________________________．不使用的情况下，应将选择开关旋到______挡或______电压最高挡．
预习交流
仔细观察多用电表表盘，欧姆表的表盘刻度均匀吗？
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．表头 测量电路 转换开关
红黑测量表笔 （1）永久磁铁 可动线圈 （2）磁场 指针
2．电流 电压 电阻 电路故障
二、欧姆定律 E/（R＋Rx＋Rg＋r） Rx
三、表头 调零定位 选择开关 挡位 倍率 欧姆调零 使指针停在欧姆刻度线的零刻度线 OFF 交流
预习交流：答案：不均匀．
一、多用电表的原理
实验室中的电流表和电压表都是由小量程的电流表改装而成的，可用来测量较大的电流和电压，它们是根据什么原理改装的呢？
如图为实验室常用的两个量程的电压表原理图．当使用O、A两接线柱时，量程为0～3
V；当使用O、B两接线柱时，量程为0～15
V．已知电流计的内电阻Rg=500
Ω，满偏电流Ig=100
μA．求：分压电阻R1和R2的阻值．
1．电流表改装电压表的原理
（1）将电流表的示数根据欧姆定律Ug=IgRg换算成电压值，可直接用于测电压，只是量程Ug很小．如果给小量程电流表串联一个分压电阻，就可以用来量度较大的电压．因此电压表是一个串联了分压电阻的电流表，如图所示．
（2）分压电阻的计算
由串联电路的特点：
解得：．
因为电压表扩大量程的倍数，
所以．
2．把小量程的电流表改装成大量程的电流表
（1）电流表改装的原理：给小量程电流表并联一个分流电阻，就可以用来量度较大的电流，即扩大了电流表的量程，如图所示．
（2）分流电阻的计算：
由并联电路的特点IgRg＝（I－Ig）R，
解得：R＝＝．
电流扩大量程的倍数n＝
所以R＝．
3．欧姆表的工作原理
（1）构造
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的，它的原理如图所示，是电流表（表头），内阻为Rg，满偏电流为Ig，电池的电动势为E，内阻为r．电阻R是可变电阻，也叫调零电阻．
（2）原理
①当红、黑表笔相接时（图甲），相当于被测电阻Rx＝0，调节R的阻值，使E/（r＋Rg＋R）＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为欧姆表刻度的零点．r＋Rg＋R是欧姆表的内阻．
②当红、黑表笔不接触时（图乙），相当于被测电阻Rx→∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是欧姆表刻度的“∞”点．
③当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时（图丙），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Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．
4．如图是简化的多用电表电路图．它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成．其中1、2为电流测量端，3、4为电压测量端，5为电阻测量端．测量时，黑表笔插入“－”插孔，红表笔插入“＋”插孔，并通过转换开关接入与待测量相应的测量端．使用时，电路只有一部分起作用．
5．在利用多用电表进行读数时，首先应明确所要测量的是哪一个物理量，然后结合所选的挡位对表盘进行读数．
二、多用电表的使用
思考分析：用多用电表测电阻时应注意什么问题？
（2011·银川一中检测）如图所示为用多用电表测电路中电流的实验，图中多用电表测定的是________（填“甲电阻”“乙电阻”或“总”）的电流，测得电流的大小的是________________．
多用表的型号很多，但使用方法基本相同，请同学们注意如下几个问题．
1．如图所示，表盘面上“＋”“－”插孔，表示直流电流挡、直流电压挡的正、负接线柱．因此，不管测什么项目，首先将红表笔插入“＋”插孔，将黑表笔插入“－”插孔，那么，用直流电流挡、直流电压挡时，电流从红表笔流入，从黑表笔流出；用电阻挡时由原理图可知，红表笔连接的是表内电源的负极，黑表笔连接的是表内电源的正极，因此，电流是从红表笔流入，从黑表笔流出．
2．测量前，应把选择开关旋到相应项目的适当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘对应．直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电压表的使用方法一样，要注意所选的量程应大于用电器两端电压的估计值或通过用电器电流的估计值．
3．判断晶体二极管的质量和极性
质量好的晶体二极管，用欧姆挡黑表笔接晶体二极管正极，红表笔接晶体二极管负极时读数较小；用欧姆挡红表笔接晶体二极管正极，黑表笔接晶体二极管负极时读数很大．
4．查找电路故障
可用测电流法、测电压法和欧姆挡测电阻法查找．
1．关于欧姆表，下列说法正确的是（ ）．
A．欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的
B．由于电流和电阻成反比，所以刻度盘上的刻度是均匀的
C．使用欧姆表时，选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接，进行欧姆调零
D．当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时，可不必进行欧姆调零
2．下图中E为电源，R1、R2为电阻，S为电键．现用多用电表测量流过电阻R2的电流．将多用电表的选择开关调至直流电流挡（内阻很小）以后，正确的接法是（ ）．
A．保持S闭合，将红表笔接在a处，黑表笔接在b处
B．保持S闭合，将红表笔接在b处，黑表笔接在a处
C．将S断开，红表笔接在a处，黑表笔接在b处
D．将S断开，红表笔接在b处，黑表笔接在a处
3．一个电流表的满偏电流Ig＝1
mA，内电阻为200
Ω，现要把它改装成一个量程为0.5
A的电流表，则应在电流表上（ ）．
A．并联一个0.4
Ω的电阻
B．串联一个0.4
Ω的电阻
C．并联一个200
Ω的电阻
D．串联一个200
Ω的电阻
4．用多用电表测直流电压U和测电阻R时，若红表笔插入多用电表的（＋）插孔，黑表笔插入多用电表的（－）插孔，则（ ）．
A．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表
B．测电压时电流从红表笔流入多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表
C．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流出多用电表
D．测电压时电流从红表笔流出多用电表，测电阻时电流从红表笔流入多用电表
5．（2011·南京调研）如图所示，电路中有三根导线，其中一根是断的，电源，电阻R1、R2及另外两根导线是好的．为了查出断导线，某学生想先用多用电表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔连接在电阻R1的b端和R2的c端，并观察多用电表指针的示数．下列选项中符合操作规程的是该同学选用（ ）．
A．直流10
V挡 B．直流0.5
A挡
C．直流2.5
V挡
D．欧姆挡
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究1：答案：并联电路的分流作用和串联电路的分压作用．
迁移与应用1：答案：2.95×104
Ω 1.2×105
Ω
解析：串联分压电路的特点就是电流相同．在改装的电压表中，各量程达到满偏电压时，经过“表头”的电流均为满偏电流．
接O、A时：Ig＝即
R1＝－Rg＝（－500）Ω＝2.95×104
Ω
接O、B时，Ig＝即
R2＝－Rg－R1＝（－500－2.95×104）Ω
＝1.2×105
Ω
R1和（R1＋R2）分别是量程为0～3
V和量程为0～15
V时的分压电阻．
活动与探究2：答案：（1）选挡后要进行欧姆调零．
（2）被测电阻要与电源、其他元件分离，不能用手接触表笔的金属杆．
（3）被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率．
（4）使用后，要将两表笔从插孔中拔出，并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡．
（5）若长期不用，应把电池取出．
迁移与应用2：答案：乙电阻 50.0
mA
解析：由电路中连接情况知，多用电表与乙电阻串联，故测定的乙电阻的电流；由题图知选择量程为0～100
mA，故指针所指的读数为50.0
mA．
当堂检测
1．AC 解析：欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的．因为Ix＝，所以Ix与Rx并不成比例关系，所以刻度盘上的刻度不均匀；使用欧姆表时，每换一次挡位都需进行一次欧姆调零．
2．C 解析：电流表应串联在电路中，将S断开，多用表的两个表笔，接在电路时应遵循“红正黑负”的原则，所以红表笔接在a处，黑表笔接在b处，所以C选项正确．
3．A 解析：由题中的条件可知，电流表的满偏电压为Ug＝IgRg＝0.2
V，而改装成一个大量程的电流表，必须并联一个电阻，由欧姆定律可知R并＝＝0.4
Ω，可见，选项A正确．
4．B 解析：本题主要考查正确使用多用电表，多用电表测电压时，红表笔接外部电源的正极，因此，电流应从红表笔流入多用电表，而多用电表测电阻时，红表笔接多用电表内部的电源负极，电流应从红表笔流入多用电表，故选项B正确．
5．A 解析：因为被检测的电路为含电源电路，所以选用欧姆挡一定不行．由于电路中电源电动势为6
V，所以选用直流2.5
V挡也不安全．估测电路中电流的最大值可能为Im＝＝A＝1.2
A，所以选用直流0.5
A挡也不对，只能选用直流10
V挡．故正确选项为A．第五节 电功率
学习目标
重点难点
1．能记住电功率的概念和公式，知道电功率的单位．2．理解额定功率的概念、会区分额定功率和实际功率．3．会利用电功率的知识解决简单的问题．4．能分清电功率和热功率的区别和联系．
重点：使学生掌握电功率的概念、公式及其应用．难点：电源的功率．
一、电功和电功率
1．电功是指______通过一段电路时，自由电荷在______的作用下做____时，______对自由电荷做的功；电功的计算公式是________．
2．单位时间内电流所做的功叫______，电功率的计算公式是______．
预习交流1
根据我们的生活经验和所见所闻列举常见的用电器，并说明是电能主要转化为什么能？
二、焦耳定律和热功率
1．电场力对电荷做功的过程是电能转化为______的过程，在一段只有电阻元件的____________中，电能将转化为热量，热量的计算公式是______．这就是________，与电阻发热对应的功率叫________，其计算公式是______．
2．在一般的用电器工作的电路中，用电器实际消耗的功率不能用公式P＝I2R计算，而应该用公式______计算，这是因为一般用电器不是______，它的主要功能也并非将电能转化为______．
预习交流2
分析比较纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热的关系．
三、闭合电路的功率
在包含电源在内的闭合电路中，电源工作时，电路中消耗的总功率是__________，它表明电源提供的能量一部分消耗在________，转化为其他形式的能，另一部分消耗在________，转化为内能．
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．电流 电场力 功 电场力 W＝UIt
2．功率 P＝W/t
预习交流1：答案：（1）电灯，把电能转化为光能．
（2）电热毯，电熨斗、电饭煲、电热水器，把电能转化为内能．
（3）电动机，把电能转化为机械能．
（4）音响，把电能转化为声能．
（5）电解槽，把电能转化为化学能．
二、1．其他能 纯电阻电路 Q＝I2Rt 焦耳定律 热功率 P＝I2R
2．P＝UI 纯电阻 内能
预习交流2：答案：（1）纯电阻电路中，由于满足U＝IR，故UIt＝I2Rt，电功和电热在数值上相等，即W＝Q．
（2）非纯电阻电路中，由于U＝IR不再成立，UIt≠I2Rt，电功和电热不相等，一般是电功大于电热，例如电动机在工作时，电功在数值上等于电动机产生的电热与机械能之和，即W＝Q＋E机．
三、EI＝U外I＋U内I 外电路 内电路
一、电功和电功率
试从力的角度和能的角度分析电功的实质是什么？
关于电功和电功率，下列说法中正确的是（ ）．
A．电流做功就是电场力对电荷做功，从而把电能转化为其他形式的能
B．电功率越大，电流做功越多
C．电功率越大，电流做功越快
D．在相同时间内，额定功率越大的用电器，电流做功一定越多
1．W＝UIt和P＝UI
电功和电功率的定义式，适用于一切电路．
2．对纯电阻电路，电功公式还可以写成：W＝t＝I2Rt．电功率公式还可以写成：P＝＝I2R．
3．额定功率和实际功率
（1）额定功率：指用电器正常工作时的功率，当用电器两端电压达到额定电压时，电流也将达到额定电流，功率达到额定功率，通常用电器上标的值指的就是额定值，如标有“220
V 40
W”字样的灯泡，其额定电压为220
V，额定功率为40
W．
（2）实际功率：指用电器在实际电压下的电功率，只有当实际电压等于额定电压时，实际功率才等于额定功率．用电器的实际功率应小于或等于额定功率．
二、焦耳定律和热功率
白炽灯泡通电以后，一会儿就热得烫手，电饭锅通电以后能把生米煮成熟饭，电流通过导体能使导体的温度升高．请思考，电流通过导体为什么会发热，产生的热量与电流的大小和导体电阻是什么关系？
下列说法正确的是（ ）．
A．电热器的热功率越大，产生的热量越多
B．电热器的电阻越大，热功率越大
C．通过电热器的电流越大，热功率越大
D．电热器的热功率与本身的电阻和通过的电流有关
1．Q＝I2Rt和P＝I2R是电热和热功率的定义式，适用于任何电路和用电器．
2．电功是电能转化为其他形式能的量度，即电功表示电流通过导体时转化为其他形式能的总和．电热表示电流通过导体时消耗的电能转化为内能的那部分，即电热是电能转化为内能的量度．可见电功和电热是两个不同的物理量，不能混淆．
3．电功和电热的数量关系是：W≥Q，即UIt≥I2Rt，UI≥I2R（能量转化角度）．
4．纯电阻电路和非纯电阻电路
纯电阻电路
非纯电阻电路
元件特点
电路中只有电阻元件
电路中除电阻元件外还包括能把电能转化为其他形式能的用电器
电流、电压、电阻三者的关系
遵循欧姆定律I＝
不遵循欧姆定律，U＞IR或I＜
能量转化形式
电流做功全部转化为内能：W＝Q＝UIt＝I2Rt＝t
电流做功转化为内能和其他形式的能量：电功W＝UIt；电热Q＝I2Rt．W＝Q＋E其他
元件举例
电阻、电炉丝、白炽灯
电动机、电解槽
三、闭合电路的功率
学生思考：在E＝U外＋U内两边都乘以I可得EI＝U外I＋U内I，那么EI、U外I和U内I分别表示什么？
如图所示，直线a为电源的路端电压U与I的关系图象，直线b是电阻R的两端电压U与电流I的关系图象．用该电源与电阻R组成闭合电路，电源的输出功率和电源的效率分别为（ ）．
A．4
W、33%
B．2
W、33%
C．2
W、67%
D．4
W、67%
1．电源的功率P：电源将其他形式的能转化为电能的功率，也称为电源的总功率，计算式为：P＝IE普遍适用．
P＝＝I2（R＋r）只适用于外电路为纯电阻的电路．
2．电源内阻消耗功率P内：电源内阻的热功率，也称为电源的损耗功率．
计算式：P内＝I2r．
3．电源的输出功率P出：外电路上消耗的功率，计算式为：P出＝IU外普遍适用．
P出＝I2R＝只适用于外电路为纯电阻的电路．
4．闭合电路上功率的分配关系为：P＝P出＋P内，即EI＝U外I＋U内I，其中EI表示电源提供的电功率，U外I和U内I表示电源的外电路和电源的内电路上消耗的电功率，电源的内电路消耗的功率一般是热功率．
公式EI＝U外I＋U内I也是一个能量转化和守恒的体现，它表明电源工作的过程是将电能转化为其他形式的能的过程，在此过程中，能量的总量是不变的，因此可以用能量守恒定律来进行有关的计算．
5．电源的效率：η＝＝＝＝．
6．电源的输出功率与外电阻之间的关系：P出＝U外I＝＝
从上式可以看出：
（1）当R＝r时，电源的输出功率最大，Pm＝，此时电源的效率为η＝50%；
（2）当R＞r时，随着R的增大，输出功率越来越小；
（3）当R＜r时，随着R的增大，输出功率越来越大；
（4）当P出＜Pm时，每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2，且R1·R2＝r2；
（5）P出与R的关系如图所示．
1．下列关于电功的说法中，错误的是（ ）．
A．电流做功的过程，就是电能转化为其他形式的能的过程
B．电流做功消耗的能量由电源供给
C．电功就是电能
D．导体内电场力对自由电荷的定向移动所做的功就是电功
2．关于计算电功率的三个公式P＝UI，P＝I2R，P＝U2/R的适用范围，以下说法中正确的是（ ）．
A．这三个公式的适用范围相同
B．第一个公式普遍适用，后两个公式只适用于纯电阻电路
C．第一个公式只适用于纯电阻电路，后两个公式普遍适用
D．三个公式的适用范围与电路的连接方式无关
3．白炽灯的灯丝断了后，轻摇灯泡，可以将断了的灯丝搭上，若将这只灯泡再装入原电路中，其亮度（ ）．
A．比原来亮些 B．比原来暗些
C．与原来一样亮
D．都有可能
4．（2011·广东实验中学检测）如图所示，是甲、乙两个电阻的I－U图象，由此可以判断出甲、乙两电阻串联时的功率之比为（ ）．
A．∶1
B．1∶
C．3∶1
D．1∶3
5．用一个额定电压为220
V的电热水器煮沸一壶水用时t，如果不考虑煮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，煮沸一壶水用时2t
B．当线路电压为110
V时，煮沸一壶水用时4t
C．当线路电压为55
V时，煮沸一壶水用时4t
D．当线路电压为55
V时，煮沸一壶水用时16t
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究1：答案：（1）从力的角度看，电流做功的实质是电场力对自由电荷做功．
（2）从能的角度看，电流做功过程是电能转化为其他形式能的过程，电功的大小量度了电能的减少量，标志着电能转化为其他形式的能的多少．
迁移与应用1：AC 解析：电流做功实质就是电场力对电荷做功，从而把电能转化为其他形式的能，A项正确；功率表示做功的快慢，功率越大，做功越快，B项错误，C项正确；D项中要看用电器是否在额定功率下工作，D项错误．
活动与探究2：答案：电能转化为内能，Q＝I2Rt．
迁移与应用2：D 解析：Q＝I2Rt＝Pt，产生的热量还与通电时间有关，A项错误；由P＝I2R知，P与I、R均有关，B、C均错，D项正确．
活动与探究3：答案：电源的功率、外电路功率、内电路功率．
迁移与应用3：D 解析：由U－I图象可得E＝3
V，r＝＝Ω＝0.5
Ω，R＝＝Ω＝1
Ω
两图线的交点即为构成的回路的路端电压U和电流I，所以电源的输出功率即外电路的功率为
P＝UI＝2×2
W＝4
W
电源总功率为P总＝EI＝3×2
W＝6
W
所以电源的效率为η＝×100%＝×100%＝67%．
当堂检测
1．C 解析：由电功的物理意义可以知道，选项A、D的说法正确；电流做功的过程是电能转化为其他形式能的过程，比如，电源给灯泡供电，灯泡发光的能量来源于电池内储存的化学能，选项B的说法正确；电功不是电能，通过做功的过程实现能量的转化，选项C错误．
2．BD 解析：三个计算电功率的公式中，P＝UI是普遍适用的，在任何电路中，均可以用该公式计算电功率，而P＝I2R和P＝U2/R只适用于纯电阻电路．另外，电路的连接方式并不影响电路中用电器的性质，选项B、D正确．
3．A 解析：白炽灯的灯丝断了以后，如果再接上，灯丝的长度变短，由欧姆定律知，灯丝的电阻变小，在工作电压不变的条件下，由公式P＝知，灯泡消耗的电功率变大，故灯泡变亮，选项A正确．
4．B 解析：在I－U图象中，图线（为直线时）的斜率的倒数表示电阻，由此可得R甲:R乙＝1:，又因为两电阻串联，电流相同，由P＝I2R得P甲:P乙＝1:．选项B正确．
5．BD 解析：由公式Q＝t，煮沸一壶水所需的热量为Q＝t．当电压变为原来的时，所需热量没变，因此时间要变为原来的4倍，即4t，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，选项D正确．第三节 研究闭合电路
学习目标
重点难点
1．能记住电动势是描述电源特性的物理量，它在数值上等于不接用电器时电源正、负两极间的电压．2．熟练掌握闭合电路欧姆定律的两种表达式E＝U＋Ir和I＝及其适用条件．3．理解路端电压与电流的关系，知道这种关系能用公式、图象描述．
重点：闭合电路欧姆定律及其应用．难点：应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流随外电阻变化的关系．
一、电动势
1．用来表示电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．用____来表示，单位是____．电动势的单位与电压的单位相同．
2．电动势在数值上等于不接用电器时电源正负两极间的______，但电动势不是电压．
预习交流1
干电池和蓄电池的电动势不同，说明了什么？
二、闭合电路欧姆定律
1．闭合电路由两部分组成：______和______．______的电路叫外电路．外电路上的电阻称为______，用R表示；电源内部的电路称为______．内电路上的电阻即__________称为内电阻，用r表示．
2．内容：闭合电路中的电流跟电源的______成正比，跟内外电路的__________成反比．
3．公式：________或________＝________．
三、路端电压与负载的关系
1．外电路两端的电压称为路端电压．
2．根据U＝IR＝E－Ir可知，当R增大时，路端电压U______，当R减小时，路端电压U______．
预习交流2
如图所示，U1、U2、U3、U4哪一个指电路的路端电压？
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．E 伏
2．电压
预习交流1：答案：两种电池的电动势不同，表明它们把化学能转化为电能的本领大小不同．
二、1．外电路 内电路 电源外部 外电阻 内电路 电源的电阻
2．电动势 电阻之和
3．I＝ E＝IR＋Ir U外＋U内
三、2．增大 减小
预习交流2：答案：U4
一、闭合电路欧姆定律
用电压表分别测量同样规格新干电池和旧干电池两极间的电压，会发现示数近似相等，但是若将这两节新旧干电池分别连成如图所示的电路，对同一规格的灯泡供电，灯泡的亮度差别却非常大，这是为什么呢？
用E表示电源电动势，U表示外电压，U′表示内电压，R表示外电路的总电阻，r表示内电阻，I表示电流，则下列各式中正确的是（ ）．
A．U′＝IR B．U′＝E－U
C．U＝E＋Ir
D．U＝
1．公式I＝中的电阻R是外电路的总电阻，要计算R的大小，先要弄清外电路的连接方式，在此基础上才能进行有效的计算．
2．利用公式I＝计算出的电流是电路的总电流，要确定通过某电阻上的电流，还要根据串并联电路的特征进行求解．
3．由于电源的电动势E和内电阻r不受R的影响，所以随着R的增大，电路中的电流I减小．
4．变形式：E＝IR＋Ir或E＝U外＋Ir．或U外＝E－Ir．
E＝IR＋Ir只适用于外电路为纯电阻的闭合电路．U外＝E－Ir或U外＝E－Ir既适用于外电路为纯电阻的闭合电路，也适用于外电路为非纯电阻的闭合电路．
二、路端电压与负载的关系
傍晚是每一天用电的高峰时段，万家灯火，但灯光较暗，这是为什么呢？
电源电动势为4.5
V，外电阻为4.0
Ω，路端电压为4.0
V．如果在外电路并联一个6.0
Ω的电阻，路端电压多大？若串联呢？
1．对一定的电源，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（↑表示增大，↓表示减小）：
外电阻变化情况
R↑
R→∞
R↓
R＝0
电流I＝
I↓
I→0
I↑
I＝
内电阻U′＝Ir＝E－IR
U′↓
U′→0
U′↑
U′＝E
路端电压U＝IR＝E－Ir
U↑
U→E
U↓
U＝0
2．由U＝E－Ir知路端电压U是干路中电流I的一次函数，以I为横坐标，U为纵坐标，作出U－I图象，这个图象应是一条直线，如图所示：
（1）纵轴的截距等于电源的电动势E；横轴的截距等于外电路短路时的电流I0＝．
（2）直线斜率的绝对值等于电源的内阻，即r＝＝＝tanθ，θ越大，表明电源的内阻越大．
1．下列说法中正确的是（ ）．
A．电源的电动势实质上就是电源两极间的电压
B．电源的电动势在数值上等于两极间的电压
C．电源的电动势与电压的单位相同，但与电压有本质的区别
D．电动势越大，电源两极间的电压一定越高
2．关于电动势，下列说法正确的是（ ）．
A．电源电动势在数值上等于路端电压
B．当外电阻发生变化时，电源电动势也发生变化
C．电源电动势在数值上等于内外电路上的电压之和，与内、外电路的组成无关
D．电源电动势的大小可以通过实验进行测定
3．用电动势为12
V的直流电源对某纯电阻电路供电，此时电源的路端电压为8
V，输出电流为2
A．若将外电路电阻增大到原来的2倍，则输出电流和端电压分别为（ ）．
A．1.0
A,8.0
V B．1.2
A,9.6
V
C．1.5
A,9.6
V
D．1.8
A,10
V
4．在如图所示的电路中，当可变电阻的阻值R变大时（ ）．
A．A、B间电压增大
B．A、B间电压减小
C．通过R2的电流减小
D．通过R的电流增大
5．如图所示的是两个闭合电路中两个电源的U－I图象，下列说法中正确的是（ ）．
A．电动势E1＝E2，内阻r1＜r2
B．电动势E1＝E2，内阻r1＞r2
C．电动势E1＝E2，发生短路时的电流I1＜I2
D．当两电源的工作电流变化相同时，电源2的路端电压变化较大
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究1：答案：旧干电池内阻较大，使得电路中电流较小．
迁移与应用1：BD 解析：根据欧姆定律有U＝IR，A项错；由闭合电路欧姆定律得I＝，可知D项正确；E＝IR＋Ir＝U＋U′，所以U′＝E－U，U＝E－U′，B项正确而C项错误．
活动与探究2：答案：当电路中接入较多的用电器时，由于这些用电器是并联的，其总电阻会变小，干路中的电流就会很大，干路上就会有很大的电势降落，造成灯泡两端电压变低，所以灯泡的亮度也就变暗了．
迁移与应用2：答案：3.72
V 4.3
V
解析：当电源接4.0
Ω的电阻时，由闭合电路欧姆定律得：I＝，
路端电压U1＝IR1
联立得r＝0.5
Ω
若并联一个6.0
Ω的电阻，则R外＝＝Ω＝2.4
Ω
则路端电压U2＝R外＝×2.4
V＝3.72
V
若串联6.0
Ω的电阻，则R外′＝R1＋R2
＝（4.0＋6.0）
Ω＝10.0
Ω
路端电压U3＝R外′＝4.3
V．
当堂检测
1．C 解析：电动势是描述电源把其他形式的能转化为电能本领大小的物理量．而电压是电场中两点间的电势差，电动势与电压有着本质的区别，所以A选项错，C选项对；当电源开路时，两极间的电压在数值上等于电源的电动势，但在闭合电路中，电源两极间的电压（路端电压）随外电阻的增大而增大，随外电阻的减小而减小，当电源短路时，R外＝0，这时路端电压为零，所以B、D选项错．
2．CD 解析：本题主要考查理解电动势的物理意义．电源电动势反映电源转换能量的本领，与外电路的电阻无关，选项B错，C正确；电动势在数值上等于电路的内、外电压之和，不一定等于路端电压的数值，选项A错．电动势一般情况下是不变的，可以利用实验测定，选项D正确．
3．B 解析：本题主要考查闭合电路欧姆定律的应用．由题设可知，R1＝U1/I1＝4
Ω，而E＝I1（R1＋r），r＝2
Ω，R2＝2R1＝8
Ω，I2＝＝1.2
A，U2＝I2R2＝9.6
V，正确选项为B．
4．A 解析：本题主要考查理解电源的路端电压与负载之间的关系．可变电阻R的阻值变大时，应该有电路总电阻变大，电路总电流变小，所以R1两端电压变小，同时内阻上的电压变小，电源的输出电压变大，所以A、B两点间的电压一定增大，通过R2的电流一定增大．又因为电路总电流减小，所以通过可变电阻R的电流一定减小．
5．AD 解析：本题主要考查电源电动势和内阻的测定．电源的电动势和内阻的测定可以通过U－I图线来完成，由图线可知，E1＝E2，两电源的短路电流I1＞I2，（图线的横截距）故内阻r＝E/I，r1＜r2，选项A正确，C错误；因图线1的斜率小于图线2的斜率，由图线可以得到ΔU＝kΔI，ΔI相同 ΔU2＞ΔU1，选项D正确．第六节 走进门电路
第七节 了解集成电路
学习目标
重点难点
1．理解“与”门、“或”门、“非”门的概念．2．会利用真值表解决简单逻辑关系．3．知道与门电路的逻辑功能，知道或门电路的逻辑功能，知道非门电路的逻辑功能．4．了解集成电路的分类和前景．
重点：利用真值表解决逻辑关系．难点：利用真值表解决逻辑关系．
一、门电路
1．数字化技术，就是将信号编成____或____的二进制代码，然后转化成电脉冲进行处理．
2．数字信号技术的基础电路——________．
3．与门电路是实现________的电子线路，它的逻辑功能是当____________________时，输出才为“1状态”．
4．或门电路是实现______的电子线路，它的逻辑功能是______________，输出就为“1状态”．
5．非门电路是实现______的电子线路，它的逻辑功能是输入是____输出为______，恰好相反．
预习交流
十字路口的红绿灯体现了什么逻辑关系？
二、集成电路
1．集成电路将元件集中制作在____，减少了元件间的________，使________得到很大提高．
2．集成电路按功能分可分为三类：____________、模拟集成电路和______________．
3．现代社会是信息化社会，可移动的______、______、多媒体的实时信息设备和系统是集成电路发展的主要驱动力．
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．0 1
2．门电路
3．与逻辑 所有输入均为“1”状态
4．或逻辑 输入“≥1”时
5．非逻辑 “1” “0”
预习交流：答案：红绿灯中红灯亮时，绿灯必然熄灭；绿灯亮时，红灯必然熄灭，这种现象体现了“非”逻辑关系．
二、1．芯片 连接导线 可靠性
2．数字集成电路 微波集成电路
3．网络化的 智能化的
门电路
生活中楼道中的声光控开关：天亮时，无论声音多么嘈杂，灯也不会亮；天黑后，当有行人走近时，灯就会亮起来，请思考，声光控开关体现了什么逻辑关系？
逻辑电路如图所示，其真值如下表，此逻辑电路是什么门电路？在真值表中x处的逻辑值为多少？
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
0
1
0
x
1
1
1
1．“与”逻辑关系与“与”门
（1）如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件都满足后，该事件才能发生，这种关系叫“与”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路称为“与”门电路，简称“与”门．
（2）“与”门电路的特点：
当输入都是“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时输出为“0”；当输入都是“1”时，输出为“1”．
（3）“与”门逻辑符号及真值表
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
2．“或”逻辑关系与“或”门
（1）如果一个事件和几个条件相联系，当这几个条件中有一个满足，事件就会发生，这种关系叫“或”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路称为“或”门电路，简称“或”门．
（2）“或”门电路的特点：当输入都是“0”时，输出为“0”；当一个输入为“0”，另一个输入为“1”时，输出为“1”；当输入都是“1”时，输出为“1”．
（3）“或”门逻辑符号及真值表
输入
输出
S1
S2
Q
0
0
0
0
1
1
1
0
1
1
1
1
3．“非”逻辑关系与“非”门
（1）设正常逻辑关系为：当条件A满足时，结果C发生；当条件A不满足时，结果C不发生．与正常逻辑关系相反，如果条件A满足时，结果C不发生；条件A不满足时，结果C却发生，这种关系叫“非”逻辑关系．具有这种逻辑关系的电路叫“非”门电路，简称“非”门．
（2）“非”门电路的特点：
当输入为“0”时，输出反而为“1”，当输入为“1”时，输出反而为“0”．
（3）“非”门逻辑符号及真值表
输入
输出
S
Q
0
1
1
0
1．在基本逻辑电路中，哪一种逻辑门当所有输入均为0时，输出不是1（ ）．
A．与门电路 B．或门电路
C．非门电路
D．都不可能
2．如图所示，要将灯泡L点亮，应将（ ）．
A．开关S1接通，S2断开
B．开关S2接通，S1断开
C．开关S1和S2同时接通
D．开关S1和S2都断开
3．如图所示，要将灯泡L点亮，下列操作错误的是（ ）．
A．开关S1闭合，S2断开
B．开关S2闭合，S1断开
C．开关S1和S2都闭合
D．开关S1和S2都断开
4．如图所示，开关S断开和闭合时灯泡的亮度为（ ）．
A．开关闭合时灯泡发光
B．开关断开时灯泡发光
C．开关闭合与断开灯泡都发光
D．开关闭合与断开灯泡都不发光
5．如图所示，试判断这是一个什么逻辑门电路，A、B、C闭合时记“1”，断开时记“0”；P灯亮时记“1”，不亮时记“0”，试完成真值表．
输入
输出
A
B
C
P
0
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
0
0
1
0
1
1
1
0
1
1
1
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究：答案：“与”逻辑关系．
迁移与应用：答案：见解析
解析：由题知，这是一个“与”门符号，因而电路为“与”门电路．由图表中的输入和输出的关系，得出x值应为“0”．
当堂检测
1．AB 解析：据与门电路和或门电路的真值表可知A、B两项正确，C、D不正确．
2．C 解析：本题主要考查与门电路逻辑功能的理解．由电路的连接方式可知，只有两个开关同时接通，灯泡才能发光，选项C正确．
3．D 解析：本题主要考查或门电路逻辑功能的理解．由电路的连接关系可知，两个开关中任何一个只要接通，灯泡就可以发光，可见，选项A、B、C都正确．
4．B 解析：本题主要考查非门电路逻辑功能的理解．由电路的连接关系可知，开关断开时，灯泡发光，选项B正确．开关闭合时，灯泡被短路，灯泡不发光．
5．答案：或门电路
解析：由图可知，开关A、B、C只要有一个闭合，灯泡便亮，所以是或门电路，其真值如下表所示．
输入
输出
A
B
C
P
0
0
0
0
0
0
1
1
0
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
1
0
1
1
1
1
0
1
1
1
1
1第一节 探究决定导线电阻的因素
学习目标
重点难点
1．知道什么是电阻，了解电阻器在电路中的作用．2．能记住电阻的大小跟哪些因素有关，会应用电阻定律．3．能记住材料的电阻率的概念及其物理意义、单位、与温度的关系．
重点：电阻定律．难点：电阻率．
一、电阻定律
1．在实验探究中，常常使用控制变量法，当探究的物理量与其他几个物理量有关时，可选择研究的量与其中一个量的关系而其他量________．
2．滑动变阻器是电阻值________的电阻．
3．均匀电阻的阻值计算公式是R＝______，式中ρ是________．l是导体的______，S是导体的________．
预习交流
一根阻值为R的均匀电阻丝，在下列哪些情况下阻值仍为R（设温度不变）（ ）．
A．当长度不变，横截面积增大一倍时
B．当横截面积不变，长度增大一倍时
C．当长度和横截面半径都缩小一半时
D．当长度和横截面积都扩大一倍时
二、电阻率
1．电阻率ρ跟导体的______和____有关，是一个反映材料________的物理量．
2．单位：______，简称欧米，符号：______．
在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！
我的学困点
我的学疑点
答案：
一、1．保持不变
2．可以改变
3．ρ 比例常量 长度 横截面积
预习交流：D 提示：由电阻定律R＝ρ可知，选项A中，R′＝；选项B中，R′＝2R；选项C中，R′＝2R；选项D中，R′＝R，故D项正确．
二、1．材料 温度 导电性能
2．欧姆米 Ω·m
一、电阻定律
欧姆定律与电阻定律的区别．
公式
R＝ρ
R＝
意义
理解
适用范围
一段粗细均匀的镍铬丝，横截面的直径是d，电阻是R，把它拉制成直径为d/10的均匀细丝后，它的电阻变成（ ）．
A．10
000R
B．R/10
000
C．100R
D．R/10
1．利用控制变量法探究导线电阻与导线的长度、横截面积、材料三个量的关系．通过分析实验数据得出同一种材料的电阻R∝，材料不同时，其比例系数不同．
2．实验电路如图所示，BC为待测导线．
由R＝得导线电阻．
3．实验过程
（1）把材料、横截面积相同，但长度不同的导线先后接入电路中，调节滑动变阻器，使导线两端的电压相同，测出导线中的电流，从而确定导线电阻与长度的关系．
（2）把材料、长度相同，横截面积不同的导线先后接入电路中，用类似的方法确定导线电阻与横截面积的关系．
（3）把长度、横截面积相同，但不同材料的导线先后接入电路中，确定出导线电阻与材料有关．
为了便于总结电阻的变化与导体长度、横截面积和材料的关系，可以成比例地改变导体的长度和横截面积，同时应采用多次测量取平均值的方法以便减小误差．
4．螺旋测微器
（1）读数时注意固定刻度上的半毫米刻度线是否已露出．
（2）可动刻度上读数时要估读一位．
（3）最后读数以mm为单位，小数点后应有三位数．
二、电阻率
电阻率的计算和物理意义．
（2011·西安高二检测）下列关于电阻率的说法中，正确的是（ ）．
A．各种材料的电阻率都随温度的升高而增大
B．用来制作标准电阻的锰铜和镍铜的电阻率几乎不随温度的变化而变化
C．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
D．对金属材料，其电阻率与温度无关
1．电阻率ρ是一个反映材料导电性能的物理量，是材料本身的属性，与导体的形状、大小无关．
2．各种材料的电阻率一般不同，纯金属的电阻率较小，合金的电阻率较大．
3．电阻率与温度的关系：电阻率往往随温度的变化而变化．
（1）金属的电阻率随温度升高而增大（可用于制造电阻温度计）；
（2）半导体和绝缘体的电阻率随温度的升高而减小（半导体的电阻率随温度变化较大，可用于制作热敏电阻）；
（3）有些合金如锰铜、镍铜的电阻率几乎不受温度变化的影响（可用来制作标准电阻）；
（4）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超导体．
4．电阻与电阻率的区别
电阻R
电阻率ρ
描述对象
导体
材料
物理意义
反映导体对电流阻碍作用的大小，R越大，阻碍作用越大
反映材料导电性能的好坏，ρ越大，导电性能越差
决定因素
由材料、温度和导体形状决定
由材料、温度决定，与导体形状无关
单位
欧姆（Ω）
欧姆米（Ω·m）
联系
R＝ρ，ρ大，R不一定大，导体对电流阻碍作用不一定大；R大，ρ不一定大，导电性能不一定差
1．关于电阻率的正确说法是（ ）．
A．电阻率ρ与导体长度l和横截面积S有关
B．电阻率表征了材料的导电能力的强弱，由导体的材料决定，且与温度有关
C．电阻率大的导体，电阻一定很大
D．有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可用来制成电阻温度计
2．一根粗细均匀的导体丝截成长度相等的三段，再将它们并联起来，测得阻值为3
Ω，则此导体原来的阻值为（ ）．
A．9
Ω
B．8
Ω
C．27
Ω
D．3
Ω
3．（2011·衡水高中检测）两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀的拉长到原来的两倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为（ ）．
A．2∶1
B．4∶1
C．8∶1
D．16∶1
4．（2011·黄冈高二检测）如图所示，均匀的长方形薄片合金板abcd，ab边边长为L1，ad边边长为L2，当端点1、2或3、4接入电路时，R12∶R34是（ ）．
A．L1∶L2
B．L2∶L1
C．1∶1
D．L∶L
5．一根电阻丝长20
m，截面积为0.2
mm2，两端加上15
V的电压时，通过的电流为0.3
A，这根电阻丝的电阻率为______Ω·m．
提示：用最精炼的语言把你当堂掌握的核心知识的精华部分和基本技能的要领部分写下来并进行识记．
知识精华
技能要领
答案：
活动与探究1：答案：
公式
R＝ρ
R＝
意义
决定式
定义式
理解
说明导体的电阻由ρ、l、S决定，即同种材料的电阻与l成正比，与S成反比
提供了一种测电阻的方法——伏安法．不能认为R与U成正比，与I成反比
适用范围
金属导体和电解液
纯电阻
迁移与应用1：A 解析：根据电阻定律R＝ρ得直径变为原来的，则S′＝，而V不变，所以l′＝100l，因此R′＝ρ＝ρ＝10
000ρ＝10
000R．
活动与探究2：答案：（1）由电阻定律可得电阻率大小的计算公式ρ＝．
（2）电阻率在数值上等于长度为1
m，横截面积为1
m2的导体的电阻大小．
（3）电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的长度和形状无关．
（4）合金的电阻率通常情况下要比纯金属的电阻率大．
迁移与应用2：BC 解析：电阻率是材料本身的一种电学特性，与导体的长度、横截面积无关．金属材料的电阻率随温度升高而增大，而半导体材料则相反，A、D错，C正确．制作标准电阻要求材料的电阻率较高，且受温度变化的影响很小，锰铜和镍铜是很好的制作标准电阻的合金材料，B正确．
当堂检测
1．B 解析：电阻率由构成导体的材料决定，与导体形状无关，电阻与电阻率、导体长度和横截面积有关．
2．C 解析：原导体丝长为截断后的3倍，横截面积为并联后的1/3，由于导体的电阻与导体的长度成正比；与导体的横截面积成反比，故R/9＝3
Ω，R＝27
Ω，C正确．
3．D 解析：金属线原来的电阻为R＝ρl/S，拉长后：l′＝2l，因为V＝lS不变，所以S′＝，R′＝ρ＝4ρ＝4R，对折后l″＝，S″＝2S，所以R″＝ρ＝ρ·＝，则R′:R″＝16:1．
4．D 解析：设薄片厚度为d，由电阻定律得
R12＝ρ R34＝ρ
所以R12:R34＝L:L，D项正确．
5．答案：5×10－7
解析：根据欧姆定律R＝＝Ω＝50
Ω
由电阻定律R＝ρ得ρ＝＝Ω·m＝5×10－7
Ω·m．
