2022年高三第一轮复习_专题_恒定电流 .pdf

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1、专题七恒定电流第一单元串、并联电路和欧姆定律、电阻定律一、电流1定义：自由电荷的定向移动形成电流2方向：规定为正电荷定向移动的方向3三个公式 ： （1）定义式/Iq t； （2）决定式UIR； （3）微观式InqSv提示： (1)电流可分为：直流(方向不随时间改变)、交流 (方向随时间改变)、恒定电流 (方向和强弱都不随时间改变) (2)在电解液导电和气体导电中q 应为通过该截面的正负电荷电量的绝对值之和二、电阻、电阻率、电阻定律1电阻(1)定义式： RUI. (2)决定式： Rls(电阻定律 )2电阻率(1)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性(2)电阻率与温度的关系金属：电阻

2、率随温度升高而_ 半导体：电阻率随温度的升高而_超导体：当温度降低到_附近时，某些材料的电阻率突然_成为超导体三、部分电路的欧姆定律1容：导体中的电流跟导体两端的_成正比，跟导体的_成反比2公式： IUR. 3适用围(1)金属导电和电解液导电(对气体导电不适用)(2)纯电阻电路 (不含电动机、电解槽等的电路)4导体的伏安特性曲线(1)IU 图线以电流为纵轴、电压为横轴，画出电流随电压的变化曲线如图所示(2)比较电阻的大小图线的斜率kIU1R，图中 R1_R2(填“ ”、“”或 “”)特别提示： 对于有些纯电阻元件在温度发生变化时，电阻值也随之改变，它的UI 或 IU 图象不再是直线四、电功、电

3、热和电功率1 电功(1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功电势能转化为其他形式的能的过程(2)公式： WqUUIt ，这是计算电功普遍适用的公式2电热(1)定义：电流流过一段导体时产生的热量(2)公式： Q_ (焦耳定律 )3电功率(1)定义：单位时间电流做的功叫电功率(2)公式： PWtUI，这是计算电功率普遍适用的公式(3)额定功率和实际功率额定电压、额定功率是用电器的重要参数，分别表示用电器正常工作电压和在正常电压下用电器的功率例： “220 V,40 W”的白炽灯用电器在额定电压下工作，用电器的实际功率等于额定功率，即P实P额用电器的工作电压不一定等于额定电压，用电器的实际功率不

4、一定等于额定功率（4）纯电阻电路和非纯电阻电路电功与电热分析名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 21 页 - - - - - - - - - 特别提醒： (1)在非纯电阻电路中，U2Rt 既不能表示电功，也不能表示电热，因为欧姆定律不再成立(2)不要认为有电动机的电路一定是非纯电阻电路，当电动机不转时，该电路为纯电阻电路例.（2011 年质检）有一阻为4.4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

5、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. 解析： 选 C.灯泡能正常发光，说明电解槽和灯泡均分得110 V 电压，且干路电流II灯60110A，则电解槽消耗的功率PP灯60 W，C 对 A 错；电解槽的发热功率P热I2R1.3 W，B 错；整个电路消耗的功率P总22060110W120 W，D 错五、串、并联电路的特点电路特点串联电路并联电路电流II1I2 InII1I2 In电压UU1U2 UnU1U2U3 Un总电阻R总R1R2 Rn1R总1R11R21Rn功率分配PR P1R特别提示：(1)

6、串联电路的总电阻大于电路中任一电阻；并联电路的总电阻小于电路中任一支路的电阻(2)不论是串联电路还是并联电路，其中任意一个电阻变大(或变小 )时，总电阻变大(或变小 )六高考典型题型题型一： 电阻定律的应用【例 1】. 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀地拉长到原来的两倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同的电压，则在相同时间通过它们的电荷量之比为() A14B18 C116 D161 解析：导线长度和横截面积变化时，导线的体积保持不变因此当把第一根金属线均匀拉长到原来的 2 倍时，其横截面积减小为原来的一半，根据电阻定律Rl/S，则电阻变为原来的4 倍；当把第二根金属

7、线对折后并合时，其长度减半，横截面积加倍，所以电阻变为原来的1/4.显然，两个金属线的电阻之比为161.根据电流的定义得qIt，结合欧姆定律，当给它们分别加上相同的电压时，在相同时间通过它们的电荷量之比为q1q2I1I2R2R1116. 【答案】C 规律总结：某一导体形状改变后，讨论其电阻变化要抓住要点：电阻率不变； 总体积不变 由名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 21 页 - - - - - - - - - VlS 可知 l 和 S成反比例变化，在、l、S

8、都确定后，应用电阻定律RlS判断【变式训练1】 ：(2011 年一中模拟 )如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长 ab10 cm，bc5 cm，当 A 与 B 之间接入的电压为U 时，电流为1 A，若 C 与 D 间接入的电压为U 时，其电流为 () A4 AB2 A C0.5 A D0.25 A 解析： 选 A.设金属片的厚度为m，则接 A、B 时 R1 lS abbc m；接C、D 时， R2 bcab m；所以R1R241，又电压不变，得I24I14 A. 题型二：串、并联电路的计算(2011 年质检 )在如图所示的电路中，电阻 R1、R2、R3的阻值均为2 ，电流表阻不计，在B、C 两

9、点间加上6 V 的电压时，电流表的读数为() A0 B1 A C1.5 A D2 A 解析：在 B、C 两点间加上6 V 的电压时， R2与 R3并联，然后与R1串联，电流表的示数是流过电阻 R2的电流大小计算可得，流过R1的干路电流为63A2 A，各个电阻相等，所以电流表示数为1 A，B 正确答案B 易误警示：如果不清楚电路结构，那就不能判断电流表的电流来源，本题容易错误地认为电流流过 R1、R3而电流表中没有电流，误选A；或者误认为电流表的电流是流过R1、R3的电流，误选C.这都是由于对电路结构分析不够而造成的【变式训练2】一个 T 型电路如图所示，电路中的电阻R110 ， R2120 ，

10、 R340 .另有一测试电源，电动势为100 V，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 两端接通测试电源时，ab 两端的电压为80 V 解析： 选 C.当 cd 端短路时， ab 之间的电路为R2和 R3并联，然后与R1串联，因此ab 之间的等效电阻为R2 R3R2R3R140 .选项 A 错误同理，当ab 端短路时， R1和 R3并联，然后与R2串联，总电阻为 128 ，B 选项错误当ab 两端接通测试电源时，cd 两端的电压为R3两端的

11、电压，电路为测试电源给串联的电阻R1和 R3供电，因此， cd 两端的电压为1001040 40 V80 V ，选项 C 正确同理，当cd 两端接通测试电源时，ab 两端的电压即R3两端的电压为10012040 40 V25 V ，选项 D 错误故选C. 题型三：非纯电阻电路中功率的计算【例 3】一台电风扇，阻为20 ，接上 220 V 电压后正常工作，消耗功率66 W，求：(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少？(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少？转化为能的功率是多少？电动机的效率是多少？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - -

12、- - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 21 页 - - - - - - - - - (3)如果接上电源后，电风扇的扇叶被卡住，不能转动，这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少？思路点拨：电风扇是非纯电阻用电器，关键是把握住能量守恒定律及电风扇不转时可视为纯电阻用电器? 解题样板规步骤，该得的分一分不丢！(1)因为 P入IU (1 分) 所以 IP入U66220A 0.3 A(1 分) (2)电风扇正常工作时转化为能的功率为PI2R0.3220 W1.8 W (2 分) 电风扇正常工作时转化为机械能的功率为P机P入P66 W1.

13、8 W64.2 W (2 分) 电风扇正常工作时的效率为 W机W总P机P入64.266100% 97.3%. (2分) (3)电风扇的扇叶被卡住后通过电风扇的电流IUR22020A11 A (2 分) 电动机消耗的电功率PIU11220 W2420 W(2 分) 电动机发热功率PI2R11220 W2420 W (2分) 答案：(1)0.3 A(2)64.2 W1.8 W97.3% (3)11 A2420 W2420 W 规律总结：解决电功、电热这类问题时，首先判断电路是纯电阻电路还是非纯电阻电路若是非纯电阻电路， 关键是搞清楚电能转化为什么形式的能，然后再确定选用哪个公式计算电功或电功率【变

14、式训练3】 如图所示，有一个提升重物用的直流电动机，电阻为 r0.6 ，电路中的固定电阻R10 ，电路两端的电压U160 V，理想电压表的示数U 110 V，则通过电动机的电流是多少，电动机的输入功率和输出功率又各是多少？解析： 对电阻 R 根据欧姆定律得IUUR16011010A5 A 电动机的输入功率PIU 5110 W550 W 电动机的发热功率P1I2r520.6 W15 W 所以电动机的输出功率P出PP1535 W. 答案： 5 A550 W535 W 第二单元：电动势、闭合电路的欧姆定律一、电动势1. 定义式：EW/q 2. 方向：在电源部由_指向 _ 3. 大小： (1)等于外电

15、路 _时电源两端的电压(2)等于非静电力把1 C 的正电荷从电源部的_移到 _所做的功 . 二、闭合电路的欧姆定律1容：闭合电路的电流跟电源的电动势成_，跟、外电路的电阻之和成_2公式：IERr或EUIrIRIr. ( 只适用于纯电阻电路) ；常用表达式EU外U( 适用于任何电路) 三、路端电压与外电阻、电流的关系1路端电压与外电阻的关系(1)根据 UIRERr RE1rR可知，当 R 增大时 U_，R 减小时 U_(2)外电路断开时，R 为无限大， I_，路端电压U_. (3)外电路短路时，R0，U_，IEr(短路电流 )2路端电压跟电流的关系名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - -

16、 - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 21 页 - - - - - - - - - 乙路端电压跟电流的关系是UEIr，用图象表示如图所示此图象的物理意义是：(1)图线与纵轴的交点对应的电压等于电源的_(2)图线斜率大小代表电源的_， 路端电压U 随电流 I 变化的本质原因是由于电源阻的存在(3)图中 Im代表短路电流，Im_. 四、电源的相关功率和电源的效率问题1正确区分相关电功率的含义电功率意义公式电源功率指电源提供的全部电功率P总EI电源输出功率指电源提供给外电路的功率P出UI电源部消耗功率指电源电阻消耗

17、的功率PI2r用电器的额定功率指用电器在正常工作条件(即额定电压 )下的功率P额U额I额用电器的实际功率指用电器在实际电压下消耗的功率P实U实I实应用指导 ：元件的总功率元件的输出功率；元件的实际功率元件的额定功率2电源的输出功率P出I2RE2(rR)2 RE2(Rr)2R4r(输出功率随外电阻变化的图线如图所示)(1)当 Rr 时， P出最大E24rE24R. (2)当 P出P出最大时，每个输出功率值对应两个可能的外电阻R1和 R2，且 rR1 R2. (3)Rr 时， P出随 R 的增大而减小3电源的效率 I2RI2(Rr)RRr11rR，随着 R 的增大而增大， R 变化规律如图所示：可

18、见，当 Rr 时，电源有最大输出功率时，效率仅为50%. 特别提醒： (1)当电源的输出功率最大时，其效率50%，当 R时100%，但此时 P出0 无实际意义(2)对于外电路上的固定电阻，其消耗的功率应根据PI2R 来判断，与输出功率大小的判断方法不同例 1.(2011 年联合调研 )在如图甲所示的电路中，R1为定值电阻， R2为滑动变阻器闭合开关S，将滑动变阻器的滑动触头P 从最右端滑到最左端，两个电压表的示数随电路中电流变化的完整过程图线如图乙所示则() 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - -

19、- - - - - 第 5 页，共 21 页 - - - - - - - - - A图线乙是电压表V2示数随电流变化的图线B电源电阻的阻值为10 C电源的最大输出功率为3.6 W D滑动变阻器R2的最大功率为0.9 W 解析： 选 D.V1是定值电阻R1两端电压，随电流的增大而增大，应是乙图线所反映的UI 关系，图线甲是电压表V2示数随电流变化的图线，A 错误；图线甲的斜率表示的是R1和电源阻之和，电源阻为 r40.420.45 ，所以 B 错误；外电阻相等时，输出功率最大，PmU24r6220W1.8 W；可将 R1和电源阻之和等效为电源的“ 阻” ，当滑动变阻器的电阻等于该“ 阻” 时，滑

20、动变阻器的功率最大， PmU24r624 10W0.9 W. 五、闭合电路的动态分析1程序法：闭合电路中，由于局部电阻变化(或开关的通断)，引起各部分电压、电流(或灯泡明暗 )发生变化，分析此类问题的基本步骤是：(1)由局部电阻变化判断总电阻的变化；(2)由 IERr判断总电流的变化；(3) 据UEIr判断路端电压的变化； (4) 由欧姆定律及串并联电路特点判断各部分电流、电压变化2极限法：即因变阻器滑片滑动引起电路变化的问题，可将变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论 3特殊值法：对于某些电路问题，可以采取代入特殊值法判定，从而得出结论特别提醒： (1)电路的动态分析问题是指由于电路中某一电阻

21、的变化造成电路中其他物理量变化，只要熟练掌握串并联电路的特点及欧姆定律即可顺利解决问题(2)该类问题在近几年高考题中经常出现，且常以选择题考查为主例 2.(2009 年高考理科基础卷)如图所示是一实验电路图在滑动触头由a 端滑向 b 端的过程中，下列表述正确的是() A路端电压变小B电流表的示数变大C电源阻消耗的功率变小D电路的总电阻变大解析： 选 A.由 a 到 b，R1值减小，因此总电阻变小，D 错，总电流增大，电压增大，路端电压减小，所以A 正确，再结合欧姆定律知电流表的示数变小，B 错，由 PI2r 知电源阻消耗的功率变大，C 错六、含容电路的分析和计算电容器是一个储存电能的元件，在直

22、流电路中，当电容器充、放电时，电路有充电、放电电流，一旦电路达到稳定状态，电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想不漏电的情况)的元件，在电容器处电路可看作是断路，简化电路时可去掉它，简化后若要求电容器所带电荷量时，可在相应的位置补上，分析和计算含有电容器的直流电路时，关键是准确地判断和求出电容器两端的电压，具体做法是：1确定电容器和哪个电阻并联，该电阻两端电压即为电容器两端电压2当电容器和某一电阻串联后，接在某一电路两端时，此电路两端电压即为电容器两端电压3电路的电流、电压变化时，将会引起电容器的充放电如果电容器两端电压升高，电容器将充电；如果电压降低，电容器将通过与它连接的

23、电路放电电量的多少可根据QC U 计算特别提醒： 求解含有电容器的电路问题，首先要弄清楚电路结构，分析出电容器两极板间的电压如何变化，然后根据串并联电路的特点结合欧姆定律，确定其他量3.如图中电源电动势E10 V ，阻可忽略， R14 ， R26 ， C30 F，求：名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 21 页 - - - - - - - - - (1)S 闭合后，稳定时通过R1的电流(2)S 原来闭合，然后断开，求这个过程中流过R1的总电荷量解析： (1)电

24、路稳定时， R1、R2串联，易求IER1R21 A，即为流过R1的电流(2)S 闭合时，电容器两端电压UCU2I R26 V ，储存的电荷量QC UC. S 断开至达到稳定后电路中电流为零，此时UC E，储存的电荷量Q CUC.很显然电容器上的电荷量增加了 QQ QCUCCUC1.2 104C电容器上的电荷量的增加是在S 断开以后才产生的，这只有通过R1这条途径实现，所以流过R1的电荷量就是电容器带电荷量的增加量答案： (1)1 A(2)1.2104C 七、电路故障问题的分析方法1故障特点(1)断路的特点：电路中某一部分发生断路表现为电源电压不为零，而电流强度为零(2)短路的特点：电路中某一部

25、分发生短路，表现为有电流通过电路而该电路两端电压为零2故障的分析方法(1)断路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联，若电压表指针偏转，则该段电路中有断路(2)短路故障的判断：用电压表与电源并联，若有电压时，再逐段与电路并联；若电压表示数为零，则该电路被短路例 4. (2011 年二检 )在如图所示的电路中，电源的电动势E 和阻 r 恒定，闭合开关 S 后灯泡能够发光，经过一段时间后灯泡突然变亮，则出现这种现象的原因可能是 () A电阻 R1断路B电阻 R2断路C电阻 R2短路D电容器 C 断路解析： 选 B.若 R1断路，则无电流流过灯泡，灯泡不亮，A 错误；若 R2断

26、路， R总变大， I总变小，UI总r 变小， U外变大， U1I总R1变小，因 ULU外U1，所以 UL变大，灯泡变亮，故B正确；若 R2短路，电流不经过灯泡，灯泡不亮，C 错误；若电容器断路，总电阻不影响，故灯泡亮度不变， D 错误八高考典型题型题型一： 电路的动态分析【例 1】(2011 年模拟 )如图所示的电路，闭合开关S，滑动变阻器滑片P 向左移动，下列结论正确的是() A电流表读数变小，电压表读数变大B小灯泡 L 变亮C电容器 C 上的电荷量减小D电源的总功率变大解析：滑动变阻器R 的滑片 P 向左移，电路总电阻变大，则由IER外r，可知干路电流变小，即电流表读数变小，由路端电压UE

27、Ir ，可知电压表读数变大，A 正确；由于干路电流变小，所以灯变暗，B 错误；变阻器两端电压变大，电容器两端电压变大，电荷量增加，C 错误；而电源总功率PIE，I 减小，所以P 减小，即 D 错误答案：A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 21 页 - - - - - - - - - 方法技巧：电路的动态分析应该先局部后整体，整体后再局部先局部是看由于局部的电阻变化而引起的总电阻的变化，然后看整体的干路电流和路端电压的变化情况，结合它们的变化情况再分析需要求

28、解的物理量的变化【变式训练】(2009 年高考卷 )如图所示，电动势为E、阻不计的电源与三个灯泡和三个电阻相接，只合上开关S1，三个灯泡都能正常工作如果再合上S2，则下列表述正确的是() A电源输出功率减小BL1上消耗的功率增大C通过 R1上的电流增大D通过 R3上的电流增大解析： 电源不计阻，故电源两端的电压不变，再合上S2，实际上就是将电阻R2并联入电路中，引起总电阻减小，干路总电流必然增大，由PUI 知，电源的输出功率应增大，A 错； R1处于干路中，C 对；由于 R1两端的电压U1IR1，I 增大，故 U1增大，则 L1两端的电压减小，由PU2R知 L1的功率减小， B 错； L3和

29、R3两端的电压减小，通过R3的电流必减小，D 错选 C. 题型二： 闭合电路欧姆定律的应用【例 2】 (17 分)(2011 年模拟 )在如图所示的电路中，R12 ，R2R34 ，当开关S接 a 时， R2上消耗的电功率为4 W，当开关 S接 b 时，电压表示数为4.5 V，试求：(1)开关 S 接 a 时，通过电源的电流和电源两端的电压；(2)开关 S 接 b 时，电源的电动势和电阻；(3)当开关 S 接 c 时，通过 R2的电流【思路点拨】当开关接不同触点a、b、c 时，电阻R1、R2、R3的连接方式发生了变化，搞清它们之间的连接方式是解题的前提和关键解题样板规步骤，该得的分一分不丢！(1

30、)当 S 接 a 时， R1被短路，外电阻为R2，可得：通过电源的电流I1PR21 A(2 分) 电源两端的电压U1PR24 V(2 分) (2)当 S 接 a 时，有 EU1I1r4r(2 分) 当 S 接 b 时， R1和 R2串联， R外 R1R26 (1分) 通过电源的电流I2U2R1R20.75 A(1 分) 这时有： EU2I2r4.50.75 r(2 分) 解式得： E6 Vr2 .(2 分) (3)当 S 接 c 时， R总R1rR236 (1 分) 总电流 I3E/R总1 A(2 分) 通过R2的电流I 12I30.5 A (2 分) 【答案】(1)1 A4 V(2)6 V2

31、 (3)0.5 A 易误警示：(1)不能正确判断本题电路中因开关S的触点位置变化导致电阻连接方式的变化是失误的主要原因(2) 不能灵活应用一些基本公式，如PI2R、PU2R、EUIr等造成计算繁琐第三单元电学实验名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 21 页 - - - - - - - - - 实验七：测定金属的电阻率一实验目的：1掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法；2掌握螺旋测微器的使用和读数方法；3会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率二实验原理：1

32、螺旋测微器(1)构造：如图，又叫千分尺(2)读数：测量值(毫米 )固定刻度数(毫米 )(注意半毫米刻线是否露出 )可动刻度数 (估读一位 )0.01(毫米 )如图所示，固定刻度示数为2.0 mm，不足半毫米而从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm15.00.01 mm2.150 mm. 特别提示 ：使用螺旋测微器读数时，以毫米为单位，有三位小数2游标卡尺(1)构造：主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉(2)用途：测量厚度、长度、深度、径、外径(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成不管游标尺上有多少

33、个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10 个的、 20 个的、 50个的，见下表：刻度格数 (分度 )刻度总长度每小格与1 mm 的差值精确度 (可准确到 )109 mm0.1 mm0.1 mm2019 mm0.05 mm0.05 mm5049 mm0.02 mm0.02 mm(4)读数：若用x 表示由主尺上读出的整毫米数， K 表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(xK精确度)mm. 3伏安法测电阻(1)原理： RUI，用电压表测定电阻两端的电压U， 用电流表测定流过电阻的电流I. (2

34、)电流表的接法和外接法的比较(3)两种电路的选择阻值比较法： 先将待测电阻的估计值与电压表、 电流表阻进行比较，若Rx较小，xVAxRRRR，宜采用电流表外接法；若Rx较大，xVAxRRRR，宜名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 21 页 - - - - - - - - - 采用电流表接法简单概括为“ 大偏大，小外偏小” 实验试探法：按图接好电路，让电压表一根接线柱P 先后与 a、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电

35、流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表接法特别提示： 电表示数变化大小是指相对变化的大小，即比较| U|U与| I|I的大小4.测电阻率的原理把金属丝接入图所示的电路中，用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝中的电流，根据RxUI计算金属丝的电阻Rx，然后用米尺测量金属丝的有效长度l，用螺旋测微器测量金属丝的直径d，计算出金属丝的横截面积S；根据电阻定律Rxl/S，得出计算金属丝电阻率的公式 RxSl d2U4lI三实验器材被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干四实验步骤1用螺旋测微器在被测金属丝的

36、三个不同位置各测一次直径，求出其平均值2按图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路3用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3 次，求出其平均值l.4把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和 U 的值，填入记录表格，断开电键S，求出导线电阻Rx的平均值5整理仪器五、数据处理1在求 Rx的平均值时可用两种方法(1)第一种是用RxUI算出各次的数值，再取平均值(2)第二种是用U I 图线的斜率求出2计算电阻率：将记录的数据Rx、l、d的值，代入电阻率计算公

37、式 RxSl d2U4lI. 六、误差分析1金属丝直径、长度的测量带来误差2测量电路中电流表及电压表对电阻测量的影响，因为电流表外接，所以R测R真，由 RlS，知测100 mA，故电流表应选A2. (2)因为要求小电珠上的电压从0 开始增大，应选用分压电路；而小电珠正常工作时 R灯UI3.80.3 13RV5 k ，故电流表应选择外接法，其实验电路如图所示(3)在 IU 图象中， 图线斜率逐渐减小，小电珠的R 逐渐增大； 由 PU2R知在PU2图象中，图线的斜率1R应逐渐减小，故B 正确；由PI2R 在 PI2图象中图线斜率R 应逐渐增大，故D 正确器材规格器材规格小电珠标有“3.8 V，0.

38、3 A”字样滑动变阻器R1最大阻值10 额定电流 1.0 A电压表 V量程 05 V，阻约 5 k滑动变阻器R2最大阻值1 k，额定电流 0.5 A电流表 A1量程 0100 mA ， 阻约 4 直流电源 E电动势约为6 V，阻约为 0.5 电流表 A2量程 0500 mA ， 阻约 0.4 导线、电键等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 21 页 - - - - - - - - - 【答案】(1)R1A2(2)见解析图(3)BD 【方法技巧】仪器选择的一般

39、顺序是先易后难首先确定出必须使用而又唯一的仪器，然后以其为突破口，根据电路要求和计算，选择出电源、滑动变阻器、电流表、电压表以及合理的量程待测元件的额定电流、额定电压(估算值 )是选择合适量程的电流表和电压表的重要依据实验九：测定电源的电动势和阻一、实验目的1掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律2掌握用图象法求电动势和阻的方法二、实验原理1实验依据：闭合电路欧姆定律2实验电路：如图所示 （电流表接法或外接法）3E 和 r 的求解：由UEIr得：U1EI1rU2EI2r，解得：EI1U2I2U1I1I2rU2U1I1I24作图法数据处理，如图所示：(1)图

40、线与纵轴交点为E. (2)图线与横轴交点为I短Er. (3)图线的斜率表示r| U I|. 三、实验器材电池 (被测电源 )、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔四、实验步骤1电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按图连接好电路2把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端3闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I、U 值，并填入表格中4断开开关，拆除电路，整理好器材五、数据处理本实验中数据的处理方法，一是联立方程求解的公式法，二是描点画图法. 第 1 组第 2 组第 3 组第 4 组第 5 组第 6 组U/VI/A法一

41、：取六组对应的U、I 数据，数据满足的关系式U1EI1r、U2EI2r、U3EI3r让第1 式和第 4 式联立方程，第2 式和第 5 式联立方程，第3 式和第 6 式联立方程，这样解得三组E、r，取其平均值作为电池的电动势E 和阻 r 的大小法二：以路端电压U 为纵轴、 干路电流 I 为横轴建立U-I 坐标系，在坐标平面描出各组(U，I)值所对应的点，然后尽量多地通过这些点作一条直线，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧，则直线与纵轴交点的纵坐标即是电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距)，直线的斜率大小即为电池的阻，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - -

42、- - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 21 页 - - - - - - - - - 即 r| U I|. 六、误差分析1由读数误差和电表线性不良引起误差2用图象法求E 和 r 时，由于作图不准确造成的误差3本实验若采用电流表接法：存在系统误差，这是由于电压表的分流IV引起的，使电流表的示数I测小于电池的输出电流I真因为 I真I测IV，而 IVU/RV，U越大， IV越大， U 趋近于零时， IV也趋近于零所以此种情况下图线与横轴的交点为真实的短路电流，而图线与纵轴的交点为电动势的测量值，比真实值偏小修正后的图线如图所示，显然，E、r 的

43、测量值都比真实值偏小，r测r真、E测r真四、注意事项1为了使电池的路端电压变化明显，电池的阻应选的大些(选用已使用过一段时间的干电池)2在实验中不要将I 调得过大，每次读完U、I 读数立即断电，以免干电池在大电流放电时极化现象过重，使得E、r 明显变化（ E 减小、 r 增大）3测出不少于6 组 I、U 数据，且变化围要大些，用方程组求解时，类似于逐差法，要将测出的I、U 数据中，第1 和第 4 组为一组，第2 和第 5 组为一组，第3 和第 6 组为一组，分别解出E、r 值再求平均值4在画 UI 图线时，要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧，而不要顾及个别离开直线较远的点，

44、以减小偶然误差5干电池阻较小时，U 的变化较小，此时，坐标图中数据点将呈现如图甲所示的状况，使下部大面积空间得不到利用，为此，可使纵坐标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)，如图乙所示，并且把坐标的比例放大，可使结果的误差减小此时图线与横轴交点不表示短路电流，而图线与纵轴的截距仍为电动势，要在直线上任取两个相距较远的点，用r| U I|计算出电池的阻r. 五、实验创新1安阻法用一个电流表和电阻箱测量，电路如图， 测量原理为： EI1(R1r)，EI2(R2r)，由此可求出E 和 r，此种方法使测得的电动势无偏差，但阻偏大2伏阻法用一个电压表和电阻箱测量，电路如

45、图， 测量原理为： EU1U1R1r，EU2U2R2r，由此可求出r 和 E，此种方法测得的电动势和阻均偏小名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 21 页 - - - - - - - - - 六、典型题分析题型一：器材选择和数据处理【例 1】用如图所示电路测一节干电池的电动势E 和电阻 r，所给的器材有：A电压表 V：03 V 和 015 V 两个量程；B电流表 A：00.6 A 和 03 A C滑动变阻器R1(最大电阻为20 ) ；D滑动变阻器R2(最大电阻

46、为100 ) E开关 S 和导线若干(1)电流表应选用 _量程；电压表应选用_量程；滑动变阻器应选 _(选填 “ R1” 或“ R2”)(2)如图所示UI 图上是根据实验测得的7 组数据标出的点请你画出图线，并由图线求出E_V，r_. 【解析】(1)因为电源的电动势接近1.5 V，则电压表应该选择03 V量程，电池的阻一般为几欧，则电流表应该选择00.6 A 量程；同时为了方便调节，滑动变阻器应该选择阻值较小的，故选R1. (2)将实验过程中描出的点用直线连接起来，连接时要使尽量多的点在直线上，不在直线上的点尽量分布在直线的两侧由得到的直线可知，电源电动势为1.5 V，在直线上取一点，代入EU

47、Ir，可以求出电源的阻为 0.5 . 【答案】(1)00.6 A03 VR1；(2)图线如图所示1.50.5 题型二：实验创新【例 2】(2010 年高考卷 )在测量电源的电动势和阻的实验中，由于所用电压表(视为理想电压表)的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路(1)实验时，应先将电阻箱的电阻调到_(选填“ 最大值 ” 、“ 最小值 ” 或“ 任意值 ”)(2)改变电阻箱的阻值R，分别测出阻值R010的定值电阻两端的 电 压U.下 列 两 组 R 的 取 值 方 案 中 ，比 较 合 理 的 方 案是_(填选 “ 1”或“2”)方案编号电阻箱的阻值R/ 1400.0350.0300.025

48、0.0200.0280.070.060.050.040.0(3)根据实验数据描点，绘出的1UR 图象是一条直线若直线的斜率为k，在1U坐标轴上的截距为b，则该电源的电动势E_，阻 r_.(用 k、b 和 R0表示 ) 【解析】(1)电阻箱接入回路中的电阻越大，回路电流就越小，起保护电源、防止烧坏电压表的作用(2)方案 1 中电阻箱接入电路的电阻太大，电压表示数太小，误差太大因此采用方案2. (3)由闭合电路欧姆定律可知ER0RrUR0，1U1R0ERR0rER0，所以1ER0k，R0rER0b，解得 E1kR0，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - -

49、- - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 21 页 - - - - - - - - - rbkR0. 【答案】(1)最大值(2)2(3)1kR0bkR0实验十：练习使用多用电表一、实验目的1了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法2会使用多用电表测电压、电流及电阻3会使用多用电表探索黑箱中的电学元件二、实验原理1、多用电表的构造（1）表盘多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程其上半部为表头， 表盘上有电流、 电压、电阻等多种量程的刻度如图所示；下半部为选择开关。它的四周刻有各种测量项目和量程另外，还有欧姆表的

50、调零旋钮，机械调零旋钮和测试表笔的插孔由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度， 如图中的第二行就是交、直流电流和直流电压共用的标度（2）部结构：多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，每进行一种测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用将多用电表的选择开关旋转到电流挡，多用电表的电流表电路就被接通；选择开关旋转到电压挡或电阻挡，表的电压表电路或欧姆表电路就被接通2、测电阻原理欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表部电路结构如图所示R 为调零电阻， 红黑表笔短接， 进行欧姆调零时， 指针满偏 根据闭合