恒定电流.doc

扬州市高中优秀学业质量监测
专题资源包评审
申 报 材 料
专题名称 《恒定电流》
所属学科 物 理
作者姓名 董国荣 戴兆军 陈立权 冯有滏
联系电话 15050701377
申报时间 2011.04.25
扬州市教育局
二0一一年三月制
恒 定 电 流www.
课标导航
课程内容标准：
1.观察并尝试识别常见的www.电路之器件，初步了解它们在电路中的应用。
2.通过实验，探究决定导体电阻的因素，知道电阻定律。
3.知道电源的电动势和内阻，理解闭合电路欧姆定律。
4.测量电源的电动www.势和内阻。
5.知道焦耳定律，了解它在生活和生产中的应用。
6.初步了解多用电表的原理，通过实际操作学会使用多用电表。
复习导航
本章内容是高考中的重点和热www.点，易与电磁感应有关电路的内容相结合，特别是本章涉及的学生实验，更是每年各地高考试卷命题必不可少的内容，复习时应注意以下几点把握：
1.对基本概念的理解和基本规律的掌握都在电路的分析与计算中体现出来，因此要熟练掌握串、并联电路的特点，并能正确进行电流、电压、电阻、电功、电功率等物理量的计算。
2.以闭合电路欧姆定律为中心，讨论电路某一部分结构的变化，而引起电阻、电流、电压、电功率等电路特征变化的分析www.和计算，能够熟练地应用欧姆定律等知识进行正确分析。
3.对各学生实验的复习，要从实验原理，实验数据的处理，实物图的连接，误差分析等方面逐一把握，对电表的使用，滑动变阻器的接法，电路www.k.s5.u.com的设计与选择要重点复习，掌握实验的方法，能够迁移提高。
第1部分 电路的基本概念、部分电路
1、高考解读
真题品析
知识：电阻定律、电阻的串联
例1.（09年全国卷Ⅰ）24.(15分) 材料的电阻率ρ随温度变化的规律为ρ＝ρ0(1+at),其中α称为电阻温度系数，ρ0是材料在t=0 ℃时的电阻率.在一定的温度范围内α是与温度无关的常数。金属的电阻一般随温www.度的增加而增加，具有正温度系数；而某些非金属如碳等则相反，具有负温数系数.利用具有正负温度系数的两种材料的互补特性，可制成阻值在一定温度范围内不随温度变化的电阻.已知：在0 ℃时，铜的电阻率为1.7×10 –8 Ω m,碳的电阻率为3.5×10 -5Ω m,附近，在0 ℃时，.铜的电阻温度系数为3.9×10 –3 ℃-1,碳的电阻温度系数为-5.0×10-4℃-1.将横截面积相同的碳棒与铜棒串接成长1.0 m的导体，要求其电阻在0 ℃附近不随温度变化，求所需碳棒的www.长度(忽略碳棒和铜棒的尺寸随温度的变化)。
解析：设碳棒的长度为X,则铜棒的电阻为,碳棒的电阻www.,要使得在00c附近总电阻不随温度变化,则有,则有式中t的系数必须为零,即有x≈0.0038m。
答案：0.0038m
点评：可能不少同学被材www.料的文字吓着了，其实材料题关键是从中快速提取有用信息。比如此题仅不过考查电阻定律、电阻的串联知识，我们要勇敢面对材料题且处理时要掌握好技巧（提取有用的，有些内容可以忽略不看）。
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知识：电路结构
例2.（宁夏卷）15.一个T型www.电路如图所示，电路中的电, .另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计。则
A.当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40
B. 当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40
C. 当ab两端接通测试电源时， cd两端的电压为80 V
D. 当cd两端接通测试电www.源时， ab两端的电压为80 V
解析：A选项： R2与R3并联电阻为30Ω后与R1串联，ab间等效电阻为40Ω，A对
B选项： R1与R2并联电阻为8Ω后与R3串联，cd间等效电阻为128Ω，B错
C选项：电阻R2未接入电路，cd两端的电压即为R3的电压，为Ucd = ×100V=80V，C对；D选项：但cd两端接通测试电源www.时，电阻R1未接入电路，ab两端电压即为R3的电压，为Uab = ×100V=25V，D错。
答案：AC
点评：本题考查电路的结构，串并联知识。正确认识电路时学好恒定电流这一章的基础。
2、知识网络
考点1.导体中的电场和电流
导线中的电场
⑴形成因素：是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
⑵方向：导线与电源连通www.后，导线内很快形成了沿导线方向的恒定电场。
⑶性质：导线中恒定电场的性质与静电场的性质不同。
2．电流
⑴导体形成电流的条件：①要有自由电荷②导体两端形成电压。
⑵电流定义：通过导体横截面的电量跟这些电荷量www.k.s5.u.com所用时间的比值叫电流。
公式：www.
⑶电流是标量但有方向，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向（或与负电荷定向移动的方向相反）。单位：A， 1A=103mA=106μA
⑷微观表达式:I=nqvs，n是单位体积内的自由电荷数，q是每个自由电荷电荷量，s是导体的横截面积，v是自由电荷的定向移动速率。（适用于金属导体）.
＊说明：导体中三种速率（定www.向移动速率非常小约10-5m/s，无规律的热运动速率较大约105m/s，电场传播速率非常大为光速例如电路合上电键远处的电灯同时亮）
⑸电流的分类：方向不改变的电流叫直流电流，方向和大小都不改变的电流叫恒定电流，方向改变的电流叫交变电流。
www.
考点2. 电动势
1.非静电力：根据静电场知识可知，静电力不可能使电流从低电势流向高电势，因此电源内部必然存在着从负极指向正极的非静电力。
2.电源电动势：在电源内www.部，非静电力把正电荷从负极送到正极所做的功跟被移送电荷量的比值，即
www.＊说明：从能量转化的角度看，电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置。
3、物理意义：反映电源把的能其他形式转化为电势能本领的大小，在数值上等于非静电力把1C的正电荷在电源内部从负极送到正极所做的功。
考点3. 电阻定律、电阻率
1.电阻定律：www.同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料及温度有关，公式：
2.电阻率：上式中的比例系www.数ρ（单位是Ωm） ，它与导体的材料温度有关，是表征材料导电性质的一个重要的物理量，数值上等于长度1m，截面积为1m2导体的电阻值。
＊金属导体的电www.阻率随温度的升高而变大可以做电阻温度计用，半导体的电阻率随温度的升高而减小，有些合金的电阻率不受温度影响。
考点4.欧姆定律
内容：导体中的电流I跟导www.体两端的电压U成正比，跟它的电阻R成反比。
公式：www.
适用条件：适用与金属导电和电解液导电，对气体导体和半导体元件并不适用。
4.导体的伏安特性曲线：用表示横坐标电压U，表示纵坐标电流I，画出的I-U关系图线，它直观地反映出导体中的www.电流与电压的关系。
⑴线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律。
⑵非线性元件：伏安特性曲线不是直线的电学元件，不适用于欧姆定律。
考点5.电功和电功率、焦耳定律
1.电功 ：在电路中，导体中www.的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动而形成电流，在此过程中电场力对自由电荷做功，在一段电路中电场力所做的功，用W=Uq=UIt来计算。
2.电功率：单位时间内电流所做的功，P=W/t=UI
3.焦耳定律：电流www.流过导体产生的热量，有Q=I2Rt来计算
3、复习方案
基础过关
重难点：导体的伏安特性曲线
(改编)例3. 如图2所示www.为电阻R1和R2的伏安特性曲线，并且把第一象限分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个区域．现把R1和R2并联在电路中，消耗的电功率分别用P1和P2表示；并联的总电阻设为R．下列关于P1与P2的大小关系及R的伏安特性曲线应www.k.s5.u.com该在的区域正确的是( )
A．特性曲线在Ⅰ区，P1

C．特性曲线在Ⅰ区，P1＞P2 D．特性曲线在Ⅲ区，P1＞P2
解析：并联之后电阻比R1和www.R2电阻都小，根据此图的斜率的倒数是电阻，所以并联之后的特性曲线在Ⅰ区BD错，由原图可得R1答案：C
点评：导体的伏安特性www.曲线有两种画法：①用表示横坐标电压U，表示纵坐标电流I，画出的I-U关系图线，它的斜率的倒数为电阻②用表示横坐标电压I，表示纵坐标电流U，画出的U-I关系图线，它的斜率为电阻。一定要看好图像的坐标。
典型例题 ：正确理解有关电功和电功率的几个公式
(原创)例4. 一个电解www.槽的额定电压为U，电流为I，电阻为R，当它正常工作时，以下说法正确的是：（ ）
A.电解槽的功率为U2/ R B.电解槽的热功率为I2R
C．电解槽的输出功率为UI－I2R D.电解槽的热功率为U2/ R
解析：ABD选项：www.根据热功率的公式可以得到A错B对。
C选项：由能量守恒定律可以得到电解槽的输出功率等于总功率减去热功率。C对。
答案：BC
(原创)例5.关于电功和电功率以下说法正确的是( )
A．含有电动机电www.路中电功不能用公式W=UIt来计算
B．在一切电路中电功都等于电热
C．对任何用电器，电功率公式P=UI均适用
D．当二极管两端加的电压为U，流过它的电流为I，此时二极管的电阻可以用R=U/I来计算
解析：A选项：计算电功的公式就用W=UIt，A错。
B选项：在非纯www.电阻电路中电功大于电热，B错。
CD选项：从公式出发CD对。
答案：CD
点评：①W=UIt普遍适用于计算任何一段电路上的电功,P=UI普遍适用于计算任何一段电路上消耗的电功率。
②Q=I2Rt，仅适用于计www.算电热
③对纯电阻电路来说，由于电能全部转化为内能，所以有关电功、电功率的所有公式和形式都适用，即R=U/I适用
④在非纯电阻电路中，总电能中有一部分转化为热能，另一部分转化为其他形式的能，电热仍用Q=I2Rt计算，这时W www.总=UIt> Q=I2Rt，同理P总>P热
第2部分 闭合电路欧姆定律及电路分析
1、高考解读
真题品析
知识：考查逻辑电路
例1. （09年上海物理www.）11．如图为某报警装置示意图，该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关，门、窗未关上时，开关不闭合，只要有一个开关未闭合，报警器就会报警。该报警装置中用了两个串联的逻辑电路，虚线框甲内应选用_________门电路，虚线框乙内应选用_________门电路（填与、非、或）。
解析：由题意（只要有一个开关未闭合，报警器就会报警）满足“或”门的概念(如果几个条件中，只要有一个条件得www.到满足,某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系).
答案：或，或
点评：“简单逻辑www.电路”是按新课程标准加入的全新的知识。按照课程标准的要求，让学生认识最基本的逻辑电路, 通过实www.例分析和实验验证，理解“与”门、“或”门、“非”门在实际电路中的应用等。
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知识：闪光灯工作的原理分析
例2. （09年江苏物理）5．在如图所示的闪光灯电路中，电源的电动势为，电容器的电容为www.。当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光，则可以判定www.
A．电源的电动势一定小于击穿电压
B．电容器所带的最大电荷量一定www.为 www. C．闪光灯闪光时，电容器所带的电荷量一定增大
D．在一个闪光周期内www.，通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
解析：电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等，当电源给电容器充电，达到闪光灯击穿电压U时，闪光灯被击穿，电容器放电，放电后闪光灯两端电压小于U，断路，电源再次给电容器充电，达到电压U时，闪光灯又被击穿，电容器放电，如此周期性充放电，使得闪光灯周期性短暂闪光。要使得www.充电后达到电压U，则电源电动势一定大于等于U，A 项错误；电容器两端的最大电压为U，故电容器所带的最大电荷量为CU，B项错误；闪光灯闪光时电容器放电，所带电荷量减少，C项错误；充电时电荷通过R，通过闪光灯放电，故充放电过程中通过电阻的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等，D项正确。www.k.s5.u.com
答案：D
点评：理解此电路的www.工作过程是解决本题的关键。找出题意（当闪光灯两端电压达到击穿电压时，闪光灯才有电流通过并发光，正常工作时，闪光灯周期性短暂闪光）中的内涵，就是我们的突破口。
2、知识网络
考点1.电动势
物理意义：反映电www.源把的能其他形式转化为电势能本领的大小的物理量，它由电源本身的性质决定。
大小（在数值上等于）①在电源内部把1C的正电荷在从负极送到正极非静电力所做的功。 ②电源没有接入电路时两极间的电压。③在闭合电路中内外电势降落之和。
考点2. 闭合电路欧姆定律www.k.s.5.u.com
内容:闭合电路里的电流跟www.电源的电动势成正比，跟整个回路的电阻成反比。
表达式：
路端电压（U外）即电源的输出电压U外=E-Ir
路端电压与负载R（外电路电阻的关系）
考点3. 闭合电路的功率
考点4.逻辑www.电路
1.“与”门：如果一个事件的几个条件都满足后,该事www.件才能发生.这种关系叫做“与”逻辑关系.具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称“与”门。
（1）“与”逻辑电路
（2）“与”门的逻辑符号www.
（3） “与”门的真值表：
（4） “与”门反映的逻辑关系www.
2.“或”门：如果几个条件中www.，只要有一个条件得到满足,某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系.具有“或”逻辑关系的电路叫做“或”门.
（1）“或”逻辑电路
（2）“或”门的逻辑符号www.
（3） “或”门的真值表：
www.
（4） “或”门反映的逻辑关系
3.“非”门：输出状态和输入状态呈相反的www.逻辑关系,叫做”非”逻辑关系,具有”非”逻辑关系的电路叫“非”门.
（1）“非”逻辑电路
（2）“非”门的逻辑符号
（3） “非”门的真值表：
（4） “非”门反映的逻www.辑关系
3、复习方案
基础过关
重难点：电路的动态变化www.问题
例3.如图15-3电路www.中，当滑动变阻器的滑片P向上端a滑动过程中，两表的示数情况为（ ）
A.电压表示www.数增大，电流表示数减少
B.电压表示数减少，电流表示数增大
C.两电表示数www.都增大
D.两电表示数都减少
解析：由图滑动变阻器上部分被短路，P向上滑动滑动变阻器电阻增大，电路中总电阻增大，总电流减小（R1 www.电压减小，内压减小），外压增大即电压表数增大，R2电压增大，R2电流增大，电流表示数减少。
答案：A
点评：电路的动态变化问题方法：
由外到内再www.到外，由电阻不变到变
②增阻、增压（本身）、减流（本身）减阻、减压（本身）、增流（本身）
典型例题：含容直流电路的分析与计算
(07届南京市第一次调研测试15)例4．如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0 V，内阻r=1.0 Ω；电阻R1=10 Ω,R2=10 Ω,R3=30 Ω,R4=35 Ω；电容器的电容C=10 μF.电容器原来不带电.求接通电键K并达到稳定这一www.过程中流过R4的总电量。
解析：由电阻的串并联公式,得闭合电路的总电阻为
由欧姆定律得, 通过电源www.的电流：I=E/R=1/3A
电源的端电压: U=E-Ir=8/3 V
电阻R3两端的电压
Q=CU′=2.0×10-5 C
通过R4的总电量就是电容器的电量
答案：2.0×10-5 C
(07届12月江苏省丹阳中学试卷14)例5. 如图所示的电路中，电源电动势E www.＝6V，内阻r＝1Ω，电阻R1＝3Ω，R2＝6Ω，电容器的电容C＝3.6μF，二极管D具有单向导电性,开始时,开关S１闭合，S2断开www.．
(1)合上S2，待电路稳定以后，求电容器上电量变化了多少
(2)合上S2，待电路稳定以后再断开S1，求断开S1后流过R1的电量是多少
解析：（1）设开关S1闭合，S2断开时，电容两端的电压为U1，干路电流为I1,根据闭合电路欧姆定律有www.
U1= I1 ×R1=4.5V ②
合上开关S2后，电容电压为U2，干路www.电流为I2．根据闭合电路欧姆定律有www.k.s5.u.com
www.
所以电容器上电量变化了:
(或电容器上电量减少了)
（2）合上S2后，电容上电量为Q:
断开S1后，R1和R2的电流与阻值成反比，故流过电阻的电量与阻值成反比故流过电阻R1的电量为: www.
答案：⑴-1.8×10-6C ⑵9.6.×10-6C
点评：含容直流电路的分析与计算用到的知识点、方法、注意点的说明：
1．首先弄清电路结构（电容器稳定时为断路）
2、。知晓电容器与谁并联(串联www.电阻相当于导线)就为谁电压，Q=CU
3．会分析电容器两板www.电势高低，有时会出现先放电再充电的情形
4．会分析电容器与电源断开后，电路结构
5．会分析电容器中的电场应用问题
第3部分 实验
实验（7） 测定金属www.的电阻率
实验（8） 描绘小电珠的伏安特性曲线
实验（9） 测定电www.源的电动势和内阻
实验（10） 练习使用多用电表
1、高考解读
真题品析
知识：多用电表的使用
例1．（（09年上海物理）15．www.（8分）（1）用多用表的欧姆档测量阻值约为几十k的电www.阻Rx，以下给出的是可能的操作步骤，其中S为选择开关，P为欧姆档调零旋钮，把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在下面的横线上__________________。
a．将两表笔短接，调节P使指针对准刻度盘上欧姆档的零刻度，断开两表笔
b．将两表笔分别连接到被测电阻的两端，读出Rx的阻值后，断开两表笔
c．旋转S使其尖端对准www.欧姆档1k www.
d．旋转S使其尖端对准欧姆档100
e．旋转S使其尖端对准交流500V档，并拔出两表笔
根据右图所示指针www.位置，此被测电阻的阻值约为___________。
（2）（多选题）下述关于用多用表欧姆档测电阻的说法中正确的是
A．测量电www.阻时如果指针偏转过大，应将选择开关S拨至倍率较小的档位，重新调零后测量
B．测量电阻时，www.如果红、黑表笔分别插在负、正插孔，则会影响测量结果
C．测量电路中的某个电阻，应该把该电阻与电路断开
D．测量阻值不同www.的电阻时都必须重新调零
解析：（1）测量几十k的电阻Rx我们一般选择较大的档位先粗测，使用前应先进行调零，然后依据欧姆表的示数www.，在更换档位，重新调零，在进行测量；使用完毕应将选择开关置于OFF位置或者交流电压最大档，拔出表笔。欧姆表的示数乘以相应档位的倍率即为待测电阻的阻值30k。
（2）欧姆档更换www.规律“大小，小大”，即当指针偏角较大时，表明待测电阻较小，应换较小的档位；反之应还较大的档位。电流总是从红表笔流入从黑表笔流出多用电表，每次换挡一定要进行欧姆调零，测量电阻一定要断电作业。
答案：（1）c、a、b、e，www.30k，（2）A、C
点评：⑴掌握多用电表测电压、电流、电阻的方法
⑵欧姆表中电源的正、负极和红、黑表笔正、负插孔区别
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知识：测量电池的电动势与内阻
例2．有一特殊电池，它的电动势约为9V，内阻约为40Ω，已知该电池允许输出的最大电流为50mA．为了测定这个电www.池的电动势和内阻，某同学利用图示电路进行实验，图中电流表的内阻RA=5Ω，R为电阻箱，阻值范围0~999.9Ω，R0为定值电阻，对电源起保护作用．www.k.s5.u.com
（1）本实验中的R0应选______（填字母）：A．10ΩB．50ΩC．150ΩD．500Ω；
（2）该同学接入符合要求的R0后，闭合开www.关S，调整电阻箱的阻值，读取电流表的示数，记录多组数据，作出了如图所示的图线，则根据图线可求得该电池的电动势为E=_____V，内阻r=_ __Ω．
解析：⑴当滑动变阻器接入电路的阻值为零时，电路中的电流不能超过50mA，即电路中电阻的最小值为180Ω，除去电www.源内阻约为40Ω、图中电流表的内阻RA=5Ω，C选项最为合适。
⑵
同时除以I
由图得：www.，，但是还要把图中电流表的内阻RA=5Ω减去。
点评：测定电源电动势与内电阻的实验中，处理数据的方法在高考中往往以图像法处理为主，所以要对函数表示www.式进行推导、变形等，得出我们可以处理的函数图线。
2、知识网络
考点1。测定金属的电阻率
一、实验目的
1.学会使用www.各种常用电学仪器以及正确读数
2.学会使用螺旋测微器以及正确读数
3.学会用伏安法测量电阻的阻值，测定金属的电阻率
二、实验原理www.
欧姆定律和电阻定律，用刻度尺测一段金属导线的长度L,用螺旋测微器测导线的直径d，用电压表和电流表测www.导体的电阻，由电路图如下所示
三、实验器材
被测金属导线www.、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、电键、导线若干
四、实验步骤
1．用螺旋测微器www.测量金属导线的直径，再由直径算出金属导线的横截面积。
2. 用毫米刻度尺测量接入电路中的被测导线的长度。
3．按照电路图连接好电路，注意滑动变阻器要调在适当的位置（此图中调在最左端），电流表、电压表的量程要选择恰当。
www.
4．闭合开关S，调节滑动变阻器的滑动触片，使电流表、电压表分别有一恰当的读书，并记录下来。www.
5．继续调节滑动变阻器的滑动触片，重复步骤4，做三次，记录下每次电流表、电压表的读数。
6.打开开关S，拆除电路，整理好实验器材。
7.处理数据。www.
五、注意事项
1．由于所测金属导线的电阻值较小，测量电路应该选用电流表外接线路。
2．闭合电键www.S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处于恰当的位置。
3．测电阻时电流不宜过大，通电时间不宜过长。
4．求R的平均值www.可以用二种方法：第一种用算出各次的测量值，再取平均值；第二种方法是用U-I图像的斜率求出。
考点2。描绘小灯泡的伏安特性曲线
一、实验目的
1.描绘小灯泡的伏安特性曲线。
2.分析曲www.线变化规律。
二、实验原理
用电流表测流过小灯泡的电流，用电压表测出加在小灯泡两端的电压，测出多组对应的U、I值，在直角坐标www.系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连接起来。
三、实验器材
小灯泡、4V~6V学生电源、滑动变阻器、电压表、电流表、开关、导线若干
四、实验步骤
1．连接电路：www.将小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器、开关用导线按照电路图连接起来。
2. 测出小灯泡在不同电压下的电流。移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电www.压值U和电流值I，并将测量数据填入已经画好的表格中。
3．画出伏安特性曲线。
⑴在坐标纸上www.以U为横轴，以I为纵轴，建立坐标系。
⑵在坐标纸上描出各做数据对应的点。注意横纵坐标的比例标度选取要适中，以使所描图线占据整个坐标纸为宜。
⑶将描出的点用www.平滑的曲线连接起来，就得到小灯泡的伏安特性曲线
4.拆除电路，整理仪器。
五、注意事项
1．电路的连接方式
⑴电流表应www.采用外接法：因为小灯泡的电阻很小，与0~0.6A的电流表串联式，电流表的分压影响很大。
⑵滑动变阻器应采用分压式连接：目的是使小灯泡两端的电压能从0开始变化。
2．闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑片处于恰当的位置（应该使小灯泡被短路）。
3．保持小灯泡电www.压接近额定值是要缓慢增加，到额定值，记录I后马上断开开关。
4．误差较大的点药舍去，U-I图像应是平滑曲线而非折线。
考点3。测定电源的电动势和内阻
一、实验目的
1. 测定电池的电www.动势和内电阻。
二、实验原理
如图1所示，改变R的阻值，从电压表和电流表中读出几组I、U值，利用闭合电路的欧姆定律求出几组E、r值，最后分别算出它们的平均值。此外，www.还可以用作图法来处理数据。即www.在坐标纸上以I为横坐标，U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势E值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。
三、实验器材
待测电池，电压表( 0-3 www.V ),电流表（0-0.6A），滑动变阻器（10Ω），电键，导线。
四、实验步骤
1．电流表用0.6A量程，电压表用3V量程，按电路图连接好电路。
2. 把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录一组数据（I1、U1），用同样方法测量几组I、U的值。www.
4. 打开电键，整理好器材。
5．处理数据，用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
五、注意事项
1．为了使电池的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2．干电池在大电流放电www.时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大，故长时间放电不宜超过0.3A，短时间放电不宜超过0.5A。因此，实验中不要将I调得过大，读电表要快，每次读完立即断电。
3．要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组，第2和第5为一组，第3和第6为一组，分别解出E、r值再平均。
4．画U-I图线时，要使较多的点www.落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。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的抵消，从而提高精确度。
5．干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小，即不会比电动势小很多，这时，在画U-I图线时，纵轴的刻度可以不从零开始，而是根据测得的数据从某一恰当值开始（横坐标I必须从零开始）。但这时图线和www.横轴的交点不再是短路电流。不过直线斜率的绝对值照样还是电源的内阻，这时要特别注意www.计算斜率时纵轴的刻度不从零开始。
考点4。练习使用多用电表
一、实验目的
1.练习使用多用电表www.测电阻。
二、实验原理
多用电表由表头、选择开关www.和测量线路三部分组成（如图），表头是一块高灵敏度磁电式电流表，其满度电流约几十到几百A，转换开关和测量线路相配合，可测量交流和直流电流、
交流和直流电压及直流电阻等。测量直流电阻部分即欧姆表是依据闭合电路欧姆定律制成的,
原理如图所示，
当红、黑表笔短接并调节R使指针满偏时有：
当表笔间接入待测电阻Rx时，有：
由①②得：当www.Rx=R中时，Ix=1/2Ig，指针指在表盘刻度中心，故称R中为欧姆表的中值电阻，由③式可知每一个Rx都有一个对应的电流值Ix，如果在刻度盘上直接标出与Ix对应的Rx的值，www.那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端，就可以从表盘上直接读出它的阻值。由于电流和电阻的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度是不均匀的，电阻的零刻度www.在电流满刻度处。
三、实验器材
多用电表，标明阻值为几欧、几十欧、几百欧、几千欧的定值电阻各一个，小螺丝刀。
四、实验步骤www.
1．机械调零，用小螺丝刀旋动定位螺丝使指针指在左端电流零刻度处，并将红、黑表笔分别接入“+”、“－”插孔。www.
2. 选挡：选择开关置于欧姆表“×1”挡。
3．www.短接调零：在表笔短接时调整欧姆挡的调零旋钮使指针指在右端电阻零刻度处，若“欧姆零点”旋钮右旋到底也不能调零，应更换表内电池。
4．测量读数：将表笔搭接在待测电阻两端，读出指示的电阻值并与标定值比较，随即断开表笔。www.
5．换一个待测电阻，重复以上www.2、3、4步骤，选择开关所置位置由被测电阻值与中值电阻值共同决定，可置于“×1”或“×10”或“×100”或“×1k”挡。
6.多用电表用完后，将选择开www.关置于“OFF”挡或交变电压的最高挡，拔出表笔。
五、注意事项
1．多用电表在使用前，应先观察指针是否指在电流表的零刻度，若有偏差，应进行机械调零。
2．测量时手不要接触表www.笔的金属部分。
3．合理选择量程，使指针尽可能指在中间刻度附近.若指针偏角太大，应改换低挡位；
若指针偏角太小，应改www.换高挡位。每次换挡后均要重新短接调零，读数时应将指针示数乘以挡位倍率。
4．测量完毕后应拔出www.表笔，选择开头置OFF挡或交流电压最高挡，电表长期不用时应取出电池，以防电池漏液腐蚀。
3、复习方案
基础过关
重难点：导体电阻影响的因素
例3．在探究导www.体与其影响因素的定量关系的实验中，有如下的器材：a、b、c www.、d四条不同的金属导体。在长度、横截面积、材料三个因素方面，b、c、d跟a相比分别只有一个因素不同，b与a www.长度不同；c与a横截面积不同，d与a材料不同，还有量度合适的电压表四只，电流表四只。有三位同学分别用三种不同的方法进行实验，如图所示：
甲同学用图1进行实验，由于四段导体是串联的，每段导体的电压与它们的电阻成正比，因此用电压表分别测量a、b、c、d两端的电压，电压之比就得到www.电阻之比。
乙同学用图2进行实验，由于四段导体是并联的，每段导体的电流与它们的电阻成反比，因此用电流表分别测量通过a、b、c、d的电流，电流的倒数之比www.就是电阻之比。
（1）试比较甲、乙同学的测量，哪种测量误差更小？为什么？
（2）丙同学用甲同学的电路进行测量，但只用一个电压表分别测量导体a、b、c、d的电压，然后比较测得的电www.压之比就能知道它们的电阻之比。这样测得的电阻之比的误差比甲同学测得的误差 （填大、小、或一样大）
（3）除了上面的探究思路外还www.可以用逻辑推理来探究导体的电阻与导体长度、横截面积的关系，试用逻辑推理的方法分导体电阻与它的长度之间的关系。
解析：（1）甲同学的测量误差更小，因为待测电阻阻值比较小，比电压表的内阻小得多，跟电流表的内阻相当，因此电压表引起的误差比电流表引起的误差小得多
（2）小www.
（3）一条长为L、电阻为R的导体，我们可以把它看成是由n段长度同为L1电阻同为R1的导体串联而成的，这n段导体的材料、横截面积都相同。总长度L与每段长度L1的关系为，另一方面，由串联电路的性质可www.知：即： 对比两式可知： ，即在横截面积、材料相同的条件下，导体的电阻与长度成正比。
www.点评：实验题在高考中占得比重比较高，尤其是电学实验，对于电学实验我们的千方百计的把实验的原理弄懂，在已知的实验原理中还有比如电流表的内外接法、滑动变阻器的限流分压接法等等。
典型例题：
例5. 现有两个电阻元件，其中一个是由金属材料制成的，它的电阻随温度的升高而增大，而另一个是由某种半导体材料www.制成的，其电阻随温度的升高而减小。现对其中一个元件R0进行测试，测得通过其中的电流与加在它两端的电压数据如下表所示：
I/A 0.20 0.45 0.80 1.25 1.80 2.81 3.20
U/V 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.50 1.60
⑴ 根据表中数据，判断元件R0可能是由上述 _____材料制成的，并简要说明理由。
理由：_______________________________________________________________ 。
⑵ 把元件R0接入如图所示的电路中，闭合开关后，电流表读数为1.80A。已知电路中电源的电www.动势为3V，内阻不计。此时定值电阻R的电功率________W.
⑶ 请根据表中www.数据在（a）图中作出I－U图线。为了求出通过该元件R0的电流I与电压U间
的具体关系式，请你适当选取坐标轴，将表中有关数据进行适当计算，在（b）图中作出线性图线，并求出I和U之间的具体关系式。
解析www.：⑴ 半导体 理由：随着电流增大，即元件R0的发热功率越大，对应电压与电流的比值越小，即电阻值越小
⑵ 由表中数据可知,当电流为1.8A时，U0=1.2V 定值电阻两端的电压UR = U－U0 =1.8V 定值电阻消耗的功率P = UR I = 3.24W
⑶ I－U图如图(a) 根据I－U图的形状可以猜想I与U2成线性关系，如图(b)
从图(b)可得直线的斜率为1.25，所以I = 1.25U2
www.第4部分 恒定电流单元测试
1.如图，电源电动势为E，内阻为r，给外电阻R供电，则下图中不能反映全电路特点的图象是( )
2．如图所示，电源电动势E=8V，内电阻为r=0.5Ω，“3V,3W”的灯泡L与电动机
M串联接在电源上，www.灯泡刚好正常发光，电动机刚好正常工作，电
动机的线圈电阻R0=1.5Ω。下列说法正确的是( )
A．通过电动机的电流为1.6A B．电动机的效率是62.5%
C．电动机的输入功率www.为1.5W D．电动机的输出功率为3W
3．在如图所示电路www.中，闭合电键S，当滑动变阻器的滑动触头P 向下滑动时，四个理想电表的示数都发生变化，电表的示数分别用I、U1、U2和U3表示，电表示数变化量的大小分别用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示．下列比值正确的是 （ ）
A.U1/I不变，ΔU1/ΔI www.不变 C.U2/I变大，ΔU2/ΔI变大
C.U2/I变大，ΔU2/ΔI不变 D.U3/I变大，ΔU3/ΔI不变
4．右图为包含某逻辑电www.路的一个简单电路图，L为小灯泡．光照射电阻时，其阻值将变得远小于R．则下列说法正确的是（　　）
A．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L不发光
B．该逻辑电路是非门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L发光
C．该逻辑电路是与门电www.路；当电阻受到光照时，小灯泡L不发光
D．该逻辑电路是或门电路；当电阻受到光照时，小灯泡L发光
5. 小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图所示，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。则下列说法中正确的是( )
A．随着所加电压www.的增大，小灯泡的电阻增大
B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝
D．对应P点，小灯www.泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积
6.如图所示，四个www.相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表，安培表A1的量程大于A2的量程，伏特表V1的量程大于V2的量程，把它们按图接入电路中，则下列说法正确的是 ( )
A．安培表A1的读数大于安培表A 2的读数
B．安培表A1的偏www.转角大于安培表A 2的偏转角
C．伏特表V1的读数小于伏特表V2的读数
D．伏特表V1的偏转角等于伏特表V2的偏转角
7．如图所示的电路www.中，电池的电动势为E，内阻为r，电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同．在电键S处于闭合状态下，若将电键S1由位置1切换到位置2。则（ ）
A．电压表的示数变大
B．电池内部消耗的功率变大
C．电阻R2两端的电压变大
D．电池的www.效率变大
8．如图所示，电路中电源的电动势为E，内阻为r，A为电压表，内阻为10kΩ，B为静电计；两个电容器的电容分别为C1和C2，将电键S合上一段时间后，下列说法中正确的是（ ）
A．若C1＞C2，则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差
B．若将变阻器滑动触www.头P向右滑动，则电容器C2上带电量增大
C．C1上带电量为零
D．再将电键S打开，然后使电容器C2两极板间距离增大，则静电计张角也增大
9.小张同学将一直流电源的总功率PE、输出功率PR和电源内部的发热功率Pr随电流 I 变化的图线画在了同一坐标纸上，如右图中的 a、b、c所示www.，则下列判断正确的是（ ）
A、直线 a 表示电源的总功率
B、曲线 b 表示电www.源的输出功率
C、电源的电动势 E = 3V，内电阻r=1Ω
D、电源的最大输出功率PRmax= 9W
10.如图所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象，直线B为电源b的路端电压与电流关系图象，直线www.C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象，将这个电阻R分别接到a、b两个电源上，由图可知两次相比　( )
A．R接到电源a上，电源的效率较高
B．R接到电源b上，电源的输出功率较大
C．R接到电源a上，电源输出功率较大，但电源效率较低
D．没有数值无法确定
11．如图电路中，L1、L2两盏灯完全相同。当滑动变阻器的滑动头向左移动时( )
A．L1变亮，L2变www.亮 B．L1变暗，L2变亮
C．L1变暗，L2变暗 D．L1变亮，L2变暗
12.下列是由基本门电路组成的逻辑电路，其中能使小灯泡发光的是（ ）
13．在如图所示的电路中，E为电源电动势，r为电源内阻，R1和R3均为定值电阻R2为滑动变阻器。www.当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的滑动触点向b端移动，则三个电表示数的变化情况是 （ ）
A．I1增大，I2不变，U增大
B．I1减小，www.I2增大，U减小
C．I1增大，I2减小，U增大
D．I1减小，I2不变，U减小
14．某人用万用电表按正确步骤测量一电阻阻值,指针指示位置如图19,则这电阻值是_______.如果要用这万用电表测量一个约200欧的电阻,为了使测量比较精确,选择开关应选的欧姆挡是_______.
www.15．在“用电流表和电压表测定电池的电动势和内电阻”的实验中．
①备有如下器材：
A．干电池1节； B．滑动变阻器(0～20Ω)；
C．滑动变阻器(0～1kΩ)； D．电压表(0～3V)；
E．电流表(0～0.6A)； F．电流表(0～3A)；
G．开关、导线若干
其中滑动变阻器应选 ，电流表选 。（只填器材前的序号）
②为了最大限度的减小实验误差，请在虚线框中画出该实验最合理的电路图．
③某同学记录的实验数据如下表所示，试根据这些数据在图中画出U-I图线，根据图线
得到被测电池的电动势E = V，内电阻r = Ω．
1 2 3 4 5 6
I(A) 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.40
U(V) 1.32 1.26 1.18 1.13 1.04 0.93
16．如图所示的电路中，=3.5Ω,=6Ω,=3Ω，电压表为理想电表，当开关S断开时，电压表示数为5 www..7V；当开关S闭合时，电压表示数为3.5V，求电源的电动势和内电阻．
17．下图是一个汽车www.车门报警装置逻辑电路图，图中的两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上．只要打开任意一扇门，即电路中任何一个开关处于断开状态，发光二极管就发光报警．请你根据报警装置的要求，在电路图的虚线框内画出www.门电路符号，并完成该门电路的真值表．
18．如图所示的电路中，R1是由某金属氧化物制成的导体棒，实验证明通过它的电流I和它两端的电压U遵循I=kU3的规律（式中k=0.02A/V3），R2是普通电阻，遵循欧姆定律，电源电动势E=6V，内www.阻不计，电流表的示数为0.16A，求：
（1）电阻R1两端的电压
（2）电阻R2的阻值
（3）当电阻R2的阻值为多大时，R1、R2消耗的电功率相等
19．如图所示，电www.源电动势E=10V，内阻r=2Ω，电阻R1=8Ω，R2=2Ω，电容器的电容C=20μF。开关S原来断开，后将它闭合。求：
(1)S闭合后a、b www.两点间的电压;
(2)S闭合后www.流过R2的电量。
恒定电流单元测试答案
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
A D ACD B ABD AD B CD AC C B A B
14．1.2×103欧(或写成1.2×103欧或1200欧)×10，
15． B E 1.40-1.50均可 1.25-1.35均可 图略
16. 解析：根据闭合电路欧www.姆定律
S断开时
S闭合时www.
代入数据得E=5.7+=5.7+0.6 r
输入 输出
A B Z
０ １ 1
１ ０ 1
０ ０ 0
１ １ 1
www.E=3.5+=5.5+r
解得：E www.=6.0V r=0.5Ω）
17．解析：
18．解析：(1)由I=kU3得U www.1=2V （2）R2==25Ω
（3）由于P=UI，而串联电路中的电流相等，故当U1=U2=3V，P1=P2www.k.s5.u.com
I=kU3=0.54A R ==5.56Ω
19．解析：(1)S闭合后，电源与R1形成一个回路
I=E/(R1+r)
Uab=E-Ir www.
代入数据得Uab =8V
www. (2)S闭合前电容两端电压 Uc1=E=10V
S闭合后电容两端电压 Uc2=Uab=8V
流过R2的电量Δwww.Q=C(Uc1一Uc2)=20×10-6×(10-8)C=4×10-5C
题号 考查内容 难度系数
1 电路参量关系 0．8
2 非纯电阻电路 0．8
3 电压、电流变化关系 0．6
4 逻辑电路 0．8
5 U-I图象关系 0．7
6 电表改装 0．6
7 电路变化分析 0．7
8 含容电路问题 0．6
9 P-I图象关系 0．7
10 U-I图象关系 0．7
11 电路动态分析 0．8
12 逻辑电路 0．8
13 电路动态分析 0．7
14 多用电表读数 0．8
15 测电动势和内阻 0．6
16 闭合电路欧姆定律 0．7
17 逻辑电路 0．7
18 电路功率计算 0．8
19 含容电路计算 0．6
恒定电流专题测试双项细目表
监测报告
稳恒电流这一章的特点是知识点多，实验多，联系实际的问题多。欧姆定律、电阻定律、电路中的能量守恒定律是本章的基本规律。从近年来高考的命题来看，有如下的内容或题型出现的频度较高，值得注意。（1）电路的简化：对于一个复杂的电路，画出等效电路图，是一项基本功，也是电路分析和计算的基础。（2）动态直流电路的分析：电路中某些元件（如滑线变阻器的阻值）的变化，会引起电流、电压、电阻、电功率等相关物理量的变化，解决这类问题涉及到的知识点多，同时还要掌握一定的思维方法，在近几年高考中已多次出现。（3）非纯电阻电路的分析与计算。非纯电阻电路是指电路含有电动机、电解槽等装置，这些装置的共同特点是可以将电能转化为机械能、化学能等其他形式的能量。这是近几年高考命题的一个冷点，但有可能成为今后高考的热点。（4）稳态、动态阻容电路的分析与计算。此类问题往往较难，但却是高考考查的重点，几乎是年年必考。如2003年江苏卷第16题、2004年江苏卷14题。（5）故障电路的分析与判断。由于此类问题能够考查考生理论联系实际的能力，对灵活运用知识的能力要求较高，所以可能成为近几年考查重点。（6）非线性电路的分析与求解。非线性电路包括含二极管电路和白炽电灯电路，由于这类元件的伏安特性不再是线性的，所以求解这类问题难度更大。近几年已成为高考的热点。
对今后教学的建议
1.要重视培养学生通过具体情景分析而解决问题的能力和习惯，克服按已有套路解题的不良习惯。在教学方法上，教师还要重视让学生暴露错误，了解学生的问题所在，针对错误教学，不能想当然地认为有些问题很简单学生应该会的，从而在教学中不重视。
2.加强对学生各方面能力的培养，如审题能力的培养（如何找关键词、研究对象）；分析能力的培养（分阶段建立运动模型）；隐含条件挖掘能力的培养（阶段间的联系、时间的联系、空间的联系等）。
3.重视实验能力的培养，除了重视学生实验外，还要重视课本中的演示实验，课后的小实验等。
4.重视图像的教学。
5.运用数学知识解决物理问题的能力是物理学科能力的重要方法，历年高考中都要求较高，教学中要重视这方面能力的培养。
6.要重视主干知识的教学，要重视力学规律在其他物理知识中的运用。
R1
R2
V
P
A
a
b
图15-3
A
R0
R
S
I/A
U/V
0
（a）
0.4
0.8
1.2
1.6
0.8
1.6
2.4
3.2
0
（b）
I/A
U/V
0
（a）
0.4
0.8
1.2
1.6
0.8
1.6
2.4
3.2
I/A
U2/V2
0
（b）
3.2
2.4
1.6
0.8
0.8
1.6
2.4
3.2
L
E
r
M
E
V
r
R
A
B
C1
C2
S
P
R
L1
L2
O
U/V
I/A
R1
R2
R3
输入 输出
A B Z
０ １
１ ０ 1
０ ０
１ １ 1
5V
0V
R1
R2
S1
S2
R
A
> 1