第九章+穩(wěn)恒電流(教師版)

1、 “鷹隼三朝展羽翼 蛟龍一躍上九天” 2011級(jí)高三 物理 學(xué)科一輪復(fù)習(xí)學(xué)案 學(xué)案序號(hào) 25 編稿教師：常鴻 第九章 穩(wěn)恒電流考綱展示高考瞭望知識(shí)點(diǎn)要求歐姆定律1預(yù)計(jì)在2014年的高考中，可能考查電路的計(jì)算，包括串、并聯(lián)計(jì)算(純電阻電路和非純電阻電路)和閉合電路歐姆定律的應(yīng)用；也可能考查電路分析，包括含電容器電路的分析，電功和電功率在串、并聯(lián)電路中的分配分析；還可能考查與電磁感應(yīng)、交流電相結(jié)合，運(yùn)用相關(guān)的電路、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、能量守恒來(lái)解決的一些綜合題.2高考命題的題型主要為實(shí)驗(yàn)題，也可能在選擇題中出現(xiàn)。電阻定律電阻的串、并聯(lián)電功率、焦耳定律電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻閉合電路的歐姆定律注：對(duì)各部分知識(shí)內(nèi)容

2、要求掌握的程度，在“考綱展示”中用字母、標(biāo)出。、的含義如下：較低要求，對(duì)所列知識(shí)要知道其內(nèi)容及含義，并能在有關(guān)問(wèn)題中識(shí)別和直接使用，與課程標(biāo)準(zhǔn)中“了解”和“認(rèn)識(shí)”相當(dāng)。較高要求，對(duì)所列知識(shí)要理解其確切含義及與其他知識(shí)點(diǎn)之間的聯(lián)系，并且會(huì)熟練應(yīng)用。第一單元 基本概念【體系構(gòu)建】恒定電流基本規(guī)律電阻定律：閉合電路的歐姆定律：（純電阻）電流導(dǎo)體的電阻電動(dòng)勢(shì)電功和功率基本概念部分電路的歐姆定律：串聯(lián)和并聯(lián)電表的內(nèi)、外接法滑動(dòng)變阻器的限流、分壓接法電路特點(diǎn)實(shí)驗(yàn)焦耳定律：測(cè)定金屬的電阻率描繪小電珠的伏安特性曲線測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻傳感器的簡(jiǎn)單使用練習(xí)使用多用電表電表的改裝【知識(shí)梳理】一、導(dǎo)體中的電場(chǎng)和電

3、流1恒定電場(chǎng)導(dǎo)線內(nèi)的電場(chǎng)是由電源、導(dǎo)線等電路元件所積累的電荷共同形成的，這些電荷的分布是穩(wěn)定的，電場(chǎng)的分布也不會(huì)隨時(shí)間變化。這種由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場(chǎng)，稱為恒定電場(chǎng)。恒定電場(chǎng)的基本性質(zhì)與靜電場(chǎng)相同。2電流（1）定義：電荷的定向移動(dòng)形成電流。（2）公式：（注意：如果是正、負(fù)離子同時(shí)移動(dòng)形成電流時(shí)q是兩種電荷電荷量絕對(duì)值之和）（3）方向：規(guī)定和正電荷定向移動(dòng)的方向相同，和負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向相反。（4）性質(zhì)：電流既有大小也有方向，但它的運(yùn)算遵守代數(shù)運(yùn)算規(guī)則，是標(biāo)量。（5）單位：國(guó)際單位制單位是安培（A），常用單位還有毫安（mA）、微安（）。（6）微觀表達(dá)式：，n是單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)

4、，q是每個(gè)電荷的電荷量，S是導(dǎo)體的橫截面積，是自由電荷定向移動(dòng)的速率。3形成電流的微粒（載流子）：自由電子、正離子和負(fù)離子，其中金屬導(dǎo)體導(dǎo)電中定向移動(dòng)的電荷是自由電子，液體導(dǎo)電中定向移動(dòng)的電荷是正離子和負(fù)離子，氣體導(dǎo)電中定向移動(dòng)的電荷是電子、正離子和負(fù)離子。4形成電流的條件：導(dǎo)體中存在自由電荷；導(dǎo)體兩端存在電壓。5電流的分類：方向不改變的電流叫直流電流；方向和大小都不改變的電流叫恒定電流；方向改變的電流叫交變電流。二、電動(dòng)勢(shì)1非靜電力根據(jù)電場(chǎng)知識(shí)可知，靜電力不可能使電流從低電勢(shì)流向高電勢(shì)，因此電源內(nèi)部必然存在著將正電荷由負(fù)極搬運(yùn)到正極的非靜電力。2電源電動(dòng)勢(shì)：非靜電力把正電荷從負(fù)極送到正極，所

5、做的功跟被移送的電量的比值，E。3物理意義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能本領(lǐng)的大小，在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的正電荷在電源內(nèi)部從負(fù)極送到正極所做的功。4電動(dòng)勢(shì)由電源中非靜電力的特性決定，跟電源的體積無(wú)關(guān)，也跟外電路無(wú)關(guān)。5電源（池）的幾個(gè)重要參數(shù)（1）電動(dòng)勢(shì)：它取決于電池的正負(fù)極材料及電解液的化學(xué)性質(zhì)，與電池的大小無(wú)關(guān)。（2）內(nèi)阻（r）：電源內(nèi)部的電阻。（3）容量：電池放電時(shí)能輸出的總電荷量。其單位是：Ah，mAh。三、 電阻1導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用叫電阻。2電阻的定義式：。3半導(dǎo)體和超導(dǎo)體：有些材料，它們的導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，且電阻隨溫度的升高而減小，這種材料稱為半導(dǎo)體。有

6、些物質(zhì)，當(dāng)它的溫度降低到絕對(duì)零度附近時(shí)，其電阻突然變?yōu)榱悖@種現(xiàn)象叫做超導(dǎo)現(xiàn)象。能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的物質(zhì)稱為超導(dǎo)體。材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度，叫做超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度。四、電功與電熱1電功：電流所做的功，計(jì)算公式為W=qU=UIt（適用于一切電路）。2電熱：電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，導(dǎo)體上產(chǎn)生的熱量。計(jì)算公式為Q=I2Rt（適用于一切電路）。3電功與電熱的關(guān)系（1）純電阻電路：電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，所以電功等于電熱Q=W。純電阻電路中有U=IR，所以。（2）非純電阻電路：電流做功將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和其它能（如機(jī)械能、化學(xué)能等），所以電功大于電熱，由能量守恒可知或。五、電功率與熱功率1電功率：

7、單位時(shí)間內(nèi)電流做的功。計(jì)算公式（適用于一切電路），對(duì)于純電阻電路。用電器的額定功率是指電器在額定電壓下工作時(shí)的功率；而用電器的實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)的功率。2熱功率：?jiǎn)挝婚g內(nèi)電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)產(chǎn)生的熱量。計(jì)算公式，對(duì)于純電阻電路還有。3電功率與熱功率的關(guān)系：純電阻電路中，電功率等于熱功率。非純電阻電路中，電功率大于熱功率。【典例剖析】【例1】銅的原子量為m，密度為，每摩爾銅原子有n個(gè)自由電子，今有一根橫截面為S的銅導(dǎo)線，當(dāng)通過(guò)的電流為I時(shí)，電子平均定向移動(dòng)的速率為A光速c BC D解析：選D。假設(shè)電子定向移動(dòng)的速率為v，那么在t秒內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)相當(dāng)于在體積vtS中的自由

8、電子數(shù)，而體積為vtS的銅的質(zhì)量為vtS，摩爾數(shù)為，所以電量q。因電流I，于是得：v?！纠?】如圖所示的電解池接入電路后，在t秒內(nèi)有n1個(gè)1價(jià)正離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，有n2個(gè)1價(jià)負(fù)離子通過(guò)溶液內(nèi)截面S，設(shè)e為元電荷，以下說(shuō)法正確的是A當(dāng)n1=n2時(shí)，電流強(qiáng)度為零B當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從AB，電流強(qiáng)度I=(n1n2)e/tC當(dāng)n1n2時(shí)，電流方向從BA，電流強(qiáng)度I=(n2n1)e/tD電流方向從AB，電流強(qiáng)度I=(n2+n1)e/t解析：選D。本題考查電流強(qiáng)度的方向和電流強(qiáng)度的定義式I=q/t，在電解液導(dǎo)電時(shí)，定向移動(dòng)的電荷有正離子和負(fù)離子，它們同時(shí)向相反方向移動(dòng)形成電流，電流應(yīng)該是I=(n2

9、+n1)e/t，電流方向按規(guī)定就是AB?！纠?】關(guān)于電動(dòng)勢(shì)的下列說(shuō)法中正確的是A在電源內(nèi)部把正電荷從負(fù)極移到正極，非靜電力做功，電勢(shì)能增加B對(duì)于給定的電源，移動(dòng)正電荷非靜電力做功越多，電動(dòng)勢(shì)越大C電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部從負(fù)極向正極移動(dòng)單位正電荷量做功越多D電動(dòng)勢(shì)越大，說(shuō)明非靜電力在電源內(nèi)部把正電荷從電源負(fù)極移到正極所移動(dòng)電荷量越多解析：選AC。電源是將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，是通過(guò)電源內(nèi)部的非靜電力做功來(lái)完成的，所以非靜電力做功，電勢(shì)能就增加，因此選項(xiàng)A正確。電源電動(dòng)勢(shì)是反映電源內(nèi)部其它形式的能轉(zhuǎn)化為電能的能力的物理量。電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于移動(dòng)單位電荷量的電荷所做的功，不能說(shuō)電

10、動(dòng)勢(shì)越大，非靜電力做功越多，也不能說(shuō)電動(dòng)勢(shì)越大，被移動(dòng)的電荷量越多，所以選項(xiàng)C正確。【例4】當(dāng)電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時(shí)，通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J。為在相同時(shí)間內(nèi)使0.6C的電荷量通過(guò)該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是 A3V，1.8J B3V，3.6J C6V，l.8J D6V，3.6J解析：選D。根據(jù)E=Uq，可知通過(guò)該電阻的電荷量為0.3C，消耗的電能為0.9J時(shí)電阻兩端所加電壓U=3V，在相同時(shí)間內(nèi)通過(guò)0.6C的電荷量，則電流強(qiáng)度為原來(lái)的2倍，而根據(jù)I=U/R，電壓也為原來(lái)的2倍，即為6V，這樣消耗的電能E=Uq=3.6J。【例5】一個(gè)用半導(dǎo)體材料制

11、成的電阻器D，其電流I隨它兩端電壓U變化的關(guān)系圖象如圖甲所示，將它與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后連在電壓恒為U 的電源兩端，三個(gè)用電器消耗的電功率均為P，現(xiàn)將它們連接成如圖乙所示的電路，接在該電源的兩端，設(shè)電阻器D和電阻R1、R2消耗的電功率分別是PD、P1、P2，它們之間的大小關(guān)系有AP14PD BPDCPDP2 DP14P2解析：選D由于電阻器D與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2并聯(lián)后連在電壓恒為U的電源兩端時(shí)，三者功率相同，則此時(shí)三者電阻相同。當(dāng)三者按照題圖所示電路連接時(shí)，電阻器D兩端電壓小于U，故其電阻大于兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電阻R1、R2的阻值，因而通過(guò)電阻器D的電流要小于通過(guò)電阻R2的電流，即IR12I

12、R2，據(jù)此可知D正確?！纠?】如圖所示的電路中，電源的電壓為60V，內(nèi)阻不計(jì)，電阻，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻，電壓表的示數(shù)為50V，電動(dòng)機(jī)正常工作，求電動(dòng)機(jī)的輸出功率。解析：電壓表的示數(shù)為電動(dòng)機(jī)兩端的電壓，電源電壓已知，可得URU源U電(6050)V10V由歐姆定律：IUR/R5A對(duì)電動(dòng)機(jī)，由能量關(guān)系有P電P熱P出所以P出P電P熱UII2R0(505521.6)W210W【例7】利用電動(dòng)機(jī)通過(guò)如圖所示的電路提升重物，已知電源電動(dòng)勢(shì)E6V，電源內(nèi)阻r1，電阻R3，重物質(zhì)量m0.10kg，當(dāng)將重物固定時(shí)，電壓表的示數(shù)為5V，當(dāng)重物不固定，且電動(dòng)機(jī)最后以穩(wěn)定的速度勻速提升重物時(shí)，電壓表的示數(shù)為5.5V，求重物勻

13、速上升時(shí)的速度大?。ú挥?jì)摩擦，g取10m/s2）。解析：設(shè)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻為。當(dāng)將重物固定時(shí)，。，。當(dāng)重物不固定時(shí)，。所以對(duì)物體的功率，解得。 第二單元 基本規(guī)律【知識(shí)梳理】一、 部分電路歐姆定律1內(nèi)容：通過(guò)一段電路的電流，跟這段電路兩端的電壓成正比，跟這段電路的電阻成反比。2表達(dá)式：。3適用范圍：金屬導(dǎo)電和電解液導(dǎo)電。4伏安特性曲線（1）導(dǎo)體的伏安特性曲線：用橫軸表示電壓U，縱軸表示電流I，畫(huà)出的的關(guān)系圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。伏安特性曲線直接反映出導(dǎo)體中的電流與電壓的關(guān)系。（2）金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線是過(guò)原點(diǎn)的直線。具有這種特性的電學(xué)元件叫做線性元件，通常也叫純電阻元件，歐姆定律適用于該類型電

14、學(xué)元件。對(duì)歐姆定律不適用的導(dǎo)體和器件，伏安特性曲線不是直線，這種元件叫做非線性元件，通常也叫非純電阻元件。特別提醒：在R一定的情況下，I正比于U，所以圖線和圖線都是通過(guò)原點(diǎn)的直線，如圖甲、乙所示。圖線中，；圖線中，。二、電阻定律1內(nèi)容：導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比。2表達(dá)式：。3電阻率（）：是反映導(dǎo)體導(dǎo)電性能的物理量，其特點(diǎn)是隨著溫度的改變而變化。三、電阻的連接1串、并聯(lián)電路特點(diǎn)：串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流各處電流相等干路上的電流等于各支路上的電流和，即或電流分配和電阻成反比，即電壓電壓分配和電阻成正比各支路兩端電壓相等總電阻總電阻等于各電阻之和，即總電阻的倒數(shù)等于各電阻倒數(shù)之和，

15、即功率分配功率分配和電阻成正比，即功率分配和電阻成反比，即2串、并聯(lián)電路規(guī)律的應(yīng)用電表的改裝（1）電流計(jì)原理和主要參數(shù)電流計(jì)（表頭）是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受磁力矩作用發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原理制成的，且指針偏角與電流強(qiáng)度I成正比，即，故表的刻度是均勻的。表頭：表頭就是一個(gè)電阻，同樣遵從歐姆定律，與其它電阻的不同僅在于通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤(pán)上讀出來(lái)的。描述表頭的三個(gè)特征量：電表的內(nèi)阻、滿偏電流、滿偏電壓，它們之間的關(guān)系是，因而若已知電表的內(nèi)阻，則根據(jù)歐姆定律可把相應(yīng)各點(diǎn)的電流值改寫(xiě)成電壓值，即用電流表可以表示電壓，只是刻度盤(pán)的刻度不同。因此，表頭串聯(lián)使用視為電流表，并聯(lián)使用視為電壓表。電表改裝和擴(kuò)程：

16、要抓住問(wèn)題的癥結(jié)所在，即表頭內(nèi)線圈容許通過(guò)的最大電流（）或允許加的最大電壓（）是有限制的。（2）電流表改裝成電壓表G_R+Ig方法：串聯(lián)一個(gè)分壓電阻R，如圖所示，若量程擴(kuò)大為原來(lái)的n倍，即，則根據(jù)分壓原理，需串聯(lián)的電阻值，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，串聯(lián)的電阻值越大。_R+GIIgIR（3）小量程電流表改裝成大量程電流表方法：并聯(lián)一個(gè)分流電阻R，如圖所示，若量程擴(kuò)大為原來(lái)的n倍，即，則根據(jù)并聯(lián)電路的分流原理，需要并聯(lián)的電阻值，故量程擴(kuò)大的倍數(shù)越高，并聯(lián)的電阻值越小。（4）改裝后的幾點(diǎn)說(shuō)明：改裝后，表盤(pán)刻度相應(yīng)變化，但電流計(jì)的參數(shù)（、）并沒(méi)有改變。電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)角度與通過(guò)電流計(jì)的實(shí)際電流成正比。改裝

17、后的電流表的讀數(shù)為通過(guò)表頭G與分流小電阻所組成并聯(lián)電路的實(shí)際電流強(qiáng)度；改裝后的電壓表讀數(shù)是指表頭G與分壓大電阻所組成串聯(lián)電路兩端的實(shí)際電壓。考慮電表影響的電路計(jì)算問(wèn)題，把電流表和電壓表當(dāng)成普通的電阻，只是其讀數(shù)反映了流過(guò)電流表的電流強(qiáng)度，或是電壓表兩端的電壓。（5）電流表、電壓表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響用電流表測(cè)電流時(shí)，必須將電流表串聯(lián)在電路中，由于電流表有內(nèi)阻，電路的總電阻變大，因此測(cè)量的電流值變小，但一般電流表內(nèi)阻很小，可忽略內(nèi)阻對(duì)測(cè)量的影響，理想電流表內(nèi)阻為零。電壓表測(cè)電壓時(shí)，必須將電壓表并聯(lián)在待測(cè)電阻兩端，由于電壓表有內(nèi)阻，使并聯(lián)部分總電阻變小，分配的電壓變小，因此，電壓表的測(cè)量值變小，但一般

18、電壓表的內(nèi)阻很大，在一般計(jì)算中，可認(rèn)為電壓表的內(nèi)阻為無(wú)窮大，由此產(chǎn)生的誤差可忽略不計(jì)，理想電壓表內(nèi)阻為無(wú)窮大。四、閉合電路的歐姆定律1內(nèi)電壓和外電壓（1）閉合電路可以看作是由兩部分組成的，一部分是電源外部電路，叫外電路，另一部分是電源內(nèi)部的電路，叫內(nèi)電路，內(nèi)電路的電阻叫內(nèi)阻。（2）電源的電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)、外電壓之和，。其中（純電阻電路），叫路端電壓，也叫外電壓；，叫內(nèi)電壓。2閉合電路歐姆定律（1）內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，跟內(nèi)、外電路中的電阻之和成反比。（2）公式：EIU0Im（3）路端電壓：U=IR，U=EIr。斷路時(shí)I=0，U=E；短路時(shí)U=0，I=E/r。（4）圖像表示：縱軸

19、截距等于電源的電動(dòng)勢(shì)E；橫軸截距等于短路電流Im=E/r（注意：有的圖像電壓不是從零點(diǎn)開(kāi)始，此情況下橫軸截距不代表短路電流）。3電源的功率（1）電源的總功率通過(guò)電源的電流強(qiáng)度和電源電動(dòng)勢(shì)的的乘積叫做電源的總功率，公式為。（2）電源的輸出功率通過(guò)電源的電流強(qiáng)度和電源的路端電壓的乘積叫做電源的輸出功率，公式為。設(shè)外電路總電阻為R，內(nèi)阻為r，則PmrRPo若r是定值，則當(dāng)R = r 時(shí)輸出功率最大，最大輸出功率為。電源的輸出功率P和外電路總電阻R的關(guān)系圖象如右圖所示。當(dāng)Rr時(shí)，電源的輸出功率隨外電路總電阻R的增大而減??；當(dāng)R=r時(shí)，電源的輸出功率最大。（3）電源的效率電源的輸出功率占電源的總功率的百

20、分比叫做電源的效率?？梢詫?xiě)為由此可見(jiàn)，外電路的總電阻R越大，效率越大?！镜淅饰觥俊纠?】如圖所示，圖線1表示的導(dǎo)體電阻為R1，圖線2表示的導(dǎo)體電阻為R2，則下列說(shuō)法正確的是AR1R213BR1R231C將R1與R2串聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I213D將R1與R2并聯(lián)后接于電源上，則電流比I1I213解析：選A。根據(jù)IU圖線斜率的倒數(shù)表示電阻大小知，R1R213，故A正確，B錯(cuò)誤。再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)，串聯(lián)時(shí)電流相同，C錯(cuò)誤；并聯(lián)時(shí)，I1I2R2R131，D錯(cuò)誤。【例9】導(dǎo)體的電阻是導(dǎo)體本身的一種性質(zhì)，對(duì)于同種材料的導(dǎo)體，下列表述正確的是A橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比B長(zhǎng)度一定

21、，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成正比C電壓一定，電阻與通過(guò)導(dǎo)體的電流成反比D電流一定，電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比解析：選A。對(duì)于同種材料的導(dǎo)體，電阻率是個(gè)定值，根據(jù)電阻定律R可知，橫截面積一定，電阻與導(dǎo)體的長(zhǎng)度成正比，A正確；長(zhǎng)度一定，電阻與導(dǎo)體的橫截面積成反比，B錯(cuò)誤。由歐姆定律知R，此式是電阻的定義式，電阻R與電壓U、電流I無(wú)正反比關(guān)系，故C、D錯(cuò)誤?！纠?0】一個(gè)內(nèi)電阻可以忽略的電源，給一個(gè)絕緣的圓管子內(nèi)裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個(gè)內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里，那么通過(guò)的電流將是 A0.4 A B0.8 AC1.6 A D3.2 A解析：選C。大圓管子內(nèi)徑大一倍，即橫截面積

22、為原來(lái)的4倍，由于水銀體積不變，故水銀高度變?yōu)樵瓉?lái)的，則電阻變?yōu)樵瓉?lái)的，因所加電壓不變，由歐姆定律知電流變?yōu)樵瓉?lái)的16倍。【例11】在圖甲所示電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1100 ，R2的阻值未知，R3是一滑動(dòng)變阻器，當(dāng)其滑片從最左端滑至最右端的過(guò)程中，測(cè)得電源的路端電壓U隨電流I的變化圖線如圖乙所示，其中圖線上的A、B兩點(diǎn)是滑片在變阻器上的兩個(gè)不同端點(diǎn)時(shí)分別得到的。求：（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻；（2）定值電阻R2的阻值；（3）滑動(dòng)變阻器R3的最大值。解析：(1)由閉合電路歐姆定律得：EUIr將圖象中A、B兩點(diǎn)的電壓和電流代入得：E160.2 rE40.8 r解得E20 V，r20

23、(2)當(dāng)R3的滑片滑到最右端時(shí)，R3、R1均被短路，此時(shí)外電路電阻等于R2，且對(duì)應(yīng)于圖線上B點(diǎn)，故由B點(diǎn)的U、I值可求出R2的阻值為：R2 5 (3)滑動(dòng)變阻器的滑片置于最左端時(shí)，R3阻值最大。設(shè)此時(shí)外電路總電阻為R，由圖象中A點(diǎn)坐標(biāo)求出：R 80 .又RR2，代入數(shù)值解得滑動(dòng)變阻器的最大阻值R3300 .V1V2A1A2答案：(1)20 V20 (2)5 (3)300 【例12】如圖所示，四個(gè)相同的電流表分別改裝成兩個(gè)安培表和兩個(gè)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，把它們按圖接入電路，則安培表A1的讀數(shù) 安培表A2的讀數(shù)；安培表A1的偏轉(zhuǎn)角 安培表A2的偏

24、轉(zhuǎn)角；伏特表V1的讀數(shù) 伏特表V2的讀數(shù)；伏特表V1的偏轉(zhuǎn)角 伏特表V2的偏轉(zhuǎn)角。（都填“大于”、“等于”或“小于”）解析：A1、A2并聯(lián)，說(shuō)明兩端電壓相等，又知是相同的電流表改裝而成，表頭內(nèi)阻相等，所以流過(guò)表頭的電流相等，所以偏轉(zhuǎn)角相同，但與它并聯(lián)的分流電阻不同，量程大的電阻小，所以總電流是量程大的電流示數(shù)大，或者說(shuō)量程大的擴(kuò)大倍數(shù)大，由于偏轉(zhuǎn)角相同，所以指示的電流大，即A1的示數(shù)大于A2的示數(shù)；V1、V2串聯(lián)，由改裝原理可知是四個(gè)電阻串聯(lián)起來(lái)，因此流過(guò)電壓表的電流相等，所以兩電壓表的偏轉(zhuǎn)角相同，但量程大的內(nèi)阻大，所以示數(shù)也大，即V1表的示數(shù)大于V2表的示數(shù)。答案：大于、等于、大于、等于【例

25、13】按圖所示的電路連接各元件后，閉合開(kāi)關(guān)S，L1、L2兩燈泡都能發(fā)光。在保證燈泡安全的前提下，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是L1變暗 L1變亮 L2變暗 L2變亮ABC D解析：選C。滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭向左移動(dòng)時(shí)，電路中的總電阻減小，根據(jù)閉合電路歐姆定律I知，干路電流增大，則L2變亮，路端電壓減小，又L2兩端的電壓增加，則并聯(lián)電路兩端的電壓減小，那么L1兩端的電壓減小，L1變暗?！纠?4】如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略。開(kāi)關(guān)S閉合后，在變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中A電壓表與電流表的示數(shù)都減小B電壓表與電流表的小數(shù)都增大C電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小D電壓表的示數(shù)

26、減小，電流表的示數(shù)增大解析：選A。變阻器R0的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)的過(guò)程中，使連入電路中的R0阻值減小，整個(gè)電路的電阻減小，電路中的電流I增大，路端電壓U=EIr減小，即電壓表的示數(shù)減小，又R2與R0并聯(lián)后再與R1串聯(lián)，在R0減小時(shí)，使得R2兩端電壓減小，R2中的電流減小，即電流表示數(shù)減小?！纠?5】如圖所示，水平放置的平行板電容器中有一個(gè)帶電液滴正好處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)將滑動(dòng)變阻器的滑片P向左移動(dòng)，則A電容器中的電場(chǎng)強(qiáng)度將增大 B電容器所帶的電荷量將減少C電容器的電容將減小D液滴將向上運(yùn)動(dòng)答案：B【例16】如圖所示的電路中，燈泡A和B原來(lái)都是正常發(fā)光。忽然燈泡B比原來(lái)變暗了些，而燈泡A比原來(lái)變亮了些，

27、則電路中出現(xiàn)斷路故障的是（設(shè)只有一處出現(xiàn)了故障）AR2BR3 CR1D燈B解析：選A。依題意，整個(gè)電路只有一處發(fā)生了斷路，下面分別對(duì)不同區(qū)域進(jìn)行討論：若R1斷路。電路中總電阻變大，電流變小，路端電壓升高，A、B兩燈均變亮，不合題意。若R3斷路。B與R3并聯(lián)，該段電路中電阻變大，電壓升高，B中的電流增大，B燈變亮，不合題意。若R2斷路，A與R2并聯(lián)，這段電路中電阻變大，A燈兩端電壓升高，A中電流增大，A燈變亮；因B燈兩端電壓減小，B燈中電流變小，B燈變暗，與題中條件相符。若B燈斷路，則B燈不能發(fā)光，不合題意?！纠?7】如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E8 V，內(nèi)電阻為r0.5 ，“3 V，3 W”的燈泡L與

28、電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)接在電源上，燈泡剛好正常發(fā)光，電動(dòng)機(jī)剛好正常工作，電動(dòng)機(jī)的線圈電阻R01.5 。下列說(shuō)法中正確的是A通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流為1.6 AB電源的輸出功率是8 WC電動(dòng)機(jī)消耗的電功率為3 WD電動(dòng)機(jī)的輸出功率為3 W解析：選D?！? V，3 W”的燈泡L與電動(dòng)機(jī)M串聯(lián)，說(shuō)明通過(guò)燈泡與電動(dòng)機(jī)的電流相等，其電流大小為IL A1 A；路端電壓UEIr8 V10.5 V7.5 V，電源的輸出功率P出UI7.51 W7.5 W；電動(dòng)機(jī)消耗的功率為PMP出PL7.5 W3 W4.5 W；電動(dòng)機(jī)的熱功率為P熱IR0121.5 W1.5 W；電動(dòng)機(jī)的輸出功率為PMP熱4.5 W1.5 W3 W。GMNPR0

29、Rx【例18】（2013安徽卷）用圖示的電路可以測(cè)量電阻的阻值。圖中Rx是待測(cè)電阻，R0是定值電阻，是靈敏度很高的電流表，MN是一段均勻的電阻絲。閉合開(kāi)關(guān)，改變滑動(dòng)頭P的位置，當(dāng)通過(guò)電流表的電流為零時(shí)，測(cè)得MP=l1，PN=l2，則Rx的阻值為A B C DK1S2R1R2R3S1解析：選C。通過(guò)電流表的電流為零時(shí)，P點(diǎn)的電勢(shì)與R0和Rx連接點(diǎn)的電勢(shì)相等。則。又電阻絲的電阻，故，所以。【例19】（2013上海卷）如圖，電路中三個(gè)電阻Rl、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R。當(dāng)電鍵S1斷開(kāi)、S2閉合時(shí)，電源輸出功率為P0；當(dāng)S1閉合、S2斷開(kāi)時(shí)，電源輸出功率也為P0。則電源電動(dòng)勢(shì)為 ；當(dāng)S1、

30、S2都斷開(kāi)時(shí)，電源的總功率為 。答案：E=3，P0第三單元 電學(xué)實(shí)驗(yàn)一、測(cè)定金屬的電阻率1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）掌握電流表、電壓表和滑動(dòng)變阻器的使用方法及電流表和電壓表的讀數(shù)方法。（2）會(huì)用伏安法測(cè)電阻，進(jìn)一步測(cè)定金屬的電阻率。2實(shí)驗(yàn)原理歐姆定律和電阻定律，用毫米刻度尺測(cè)一段金屬絲的長(zhǎng)度l，用螺旋測(cè)微器測(cè)導(dǎo)線的直徑d，用伏安法測(cè)導(dǎo)線的電阻R，由R，所以金屬絲的電阻率R。3實(shí)驗(yàn)器材被測(cè)金屬絲、米尺、螺旋測(cè)微器、電壓表、電流表、直流電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線等。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑，求出其平均值d。（2）依照所給電路圖用導(dǎo)線將器材連好，將滑動(dòng)變阻器的阻值

31、調(diào)至最大。（3）用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬導(dǎo)線的長(zhǎng)度，即有效長(zhǎng)度，反復(fù)測(cè)量3次，求出其平均值l。（4）電路經(jīng)檢查確認(rèn)無(wú)誤后，閉合電鍵S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流值和電壓值，記入記錄表格內(nèi)；斷開(kāi)電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R的平均值。（5）將測(cè)得的R、l、d值代入電阻率計(jì)算公式，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。（6）拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。5注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須用電流表外接法。（2）實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開(kāi)關(guān)、電流表、待測(cè)金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測(cè)金屬導(dǎo)線的兩端。

32、（3）測(cè)量被測(cè)金屬導(dǎo)線的有效長(zhǎng)度，是指測(cè)量待測(cè)導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的部分待測(cè)導(dǎo)線長(zhǎng)度，測(cè)量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直。（4）測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量。（5）閉合開(kāi)關(guān)S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置。（6）在用伏安法測(cè)電阻時(shí)，通過(guò)待測(cè)導(dǎo)線的電流I不宜過(guò)大（電流表用00.6 A量程），通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng)，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大。（7）求R的平均值可用兩種方法：第一種是用RU/I算出各次的測(cè)量值，再取平均值；第二種方法是用圖像法（UI圖線）來(lái)求出。若采用圖像法，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線

33、時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。6誤差分析（1）金屬絲直徑、長(zhǎng)度測(cè)量帶來(lái)誤差。（2）電流表及電壓表對(duì)電阻測(cè)量的影響，因?yàn)殡娏鞅硗饨?，所以R測(cè)R真，由R，可知 測(cè) 真 。（3）通電電流過(guò)大、時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，致使電阻絲發(fā)熱，電阻率隨之變化帶來(lái)誤差。【例20】某同學(xué)做“測(cè)定金屬電阻率”的實(shí)驗(yàn)。（1）需要通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量的物理量有：_（寫(xiě)出名稱和符號(hào)）。（2）這位同學(xué)在一次測(cè)量時(shí)，電流表、電壓表的示數(shù)如圖所示。由圖中電流表、電壓表的讀數(shù)可計(jì)算出金屬絲的電阻為_(kāi)。解析：（1）由R、R得，需要直接測(cè)量的物理量有U、I、l、d.（2）電壓表讀數(shù)是2.40 V，電流表讀數(shù)是

34、0.46 A，電阻R 5.22 .答案：（1）加在金屬絲兩端的電壓U，通過(guò)金屬絲的電流I，金屬絲的長(zhǎng)度l，金屬絲的直徑d（2）5.22【例21】某興趣小組在做“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)粗測(cè)電阻絲的電阻約為5 ，為了使測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，從實(shí)驗(yàn)室找到以下供選擇的器材：A電池組（3 V，內(nèi)阻約1 ）B電流表A1（03 A，內(nèi)阻0.012 5 ）C電流表A2（00.6 A，內(nèi)阻約0.125 ）D電壓表V1（03 V，內(nèi)阻4 k）E電壓表V2（015 V，內(nèi)阻15 k）F滑動(dòng)變阻器R1（020 ，允許最大電流1 A）G滑動(dòng)變阻器R2（02 000 ，允許最大電流0.3 A）H開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1

35、）實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)從上述器材中選用_（填寫(xiě)儀器前字母代號(hào)）。（2）測(cè)電阻時(shí)，電流表、電壓表、待測(cè)電阻Rx在組成測(cè)量電路時(shí)，應(yīng)采用電流表_接法，將設(shè)計(jì)的電路圖畫(huà)在下面方框內(nèi)。（3）若用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d的讀數(shù)如下圖，則讀數(shù)為_(kāi) mm。（4）若用L表示金屬絲的長(zhǎng)度，d表示直徑，測(cè)得電阻為R，請(qǐng)寫(xiě)出計(jì)算金屬絲電阻率的表達(dá)式_。解析：（1）由于電源電動(dòng)勢(shì)為3 V，則電壓表選D；由I可知電路中最大電流約為0.5 A，則電流表選C；滑動(dòng)變阻器采用限流接法，故電阻不能太大，選F；本實(shí)驗(yàn)所選器材為ACDFH.（2）由于，故電流表采用外接法；設(shè)計(jì)的電路如右圖所示。（3）由圖可以看出螺旋測(cè)微器固定刻度值為0.5

36、 mm，可動(dòng)刻度為400.01 mm，則讀數(shù)為：0.900 mm。（4）由R及S2可解得：。答案：（1）ACDFH（2）外見(jiàn)右圖（3）0.900 mm（4）二、描繪小電珠的伏安特性曲線1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）描繪小電珠的伏安特性曲線。（2）分析曲線的變化規(guī)律。2實(shí)驗(yàn)原理（1）用電流表測(cè)出流過(guò)小電珠的電流，用電壓表測(cè)出小電珠兩端的電壓，測(cè)出多組（U，I）值，在UI坐標(biāo)系中描出各對(duì)應(yīng)點(diǎn)，用一條平滑的曲線將這些點(diǎn)連結(jié)起來(lái)。（2）電流表外接：因?yàn)樾‰娭殡娮韬苄?，如果?nèi)接電流表，分壓明顯?；瑒?dòng)變阻器采用分壓式：使電壓能從0開(kāi)始連續(xù)變化。（3）滑動(dòng)變阻器的限流式接法和分壓式接法接法限流式接法分壓式接法電路圖特點(diǎn)用

37、電器和滑動(dòng)變阻器的一部分串聯(lián)，另一部分不起作用；調(diào)節(jié)電壓的范圍不能從零開(kāi)始變化；閉合開(kāi)關(guān)前一定要使滑片P置于B端。用電器和滑動(dòng)變阻器的一部分并聯(lián)后和另一部分串聯(lián)；電壓可以從零調(diào)節(jié)到最大值；合上開(kāi)關(guān)前滑片應(yīng)在A端，以使負(fù)載Rx的電壓和電流最小。適用條件滑動(dòng)變阻器的最大阻值和用電器的阻值差不多且要求電壓不從零開(kāi)始變化，通常情況下，由于限流式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗能小，優(yōu)先使用限流式?；瑒?dòng)變阻器的最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻的阻值；電壓要求從零變化；實(shí)驗(yàn)儀器最大允許電流、電壓不夠，即連成限流式接法時(shí)，電壓或電流超過(guò)電表量程。（4）儀器選擇的三個(gè)原則安全性原則：通過(guò)電源、電阻、電流表、電壓表等的電流不能超過(guò)其允許的額

38、定電流。精確性原則：根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要，選取精度合適的儀器，以盡可能的減小實(shí)驗(yàn)誤差。電壓表、電流表指針的偏角要大于滿偏的三分之一。操作方便：實(shí)驗(yàn)時(shí)要調(diào)節(jié)方便，易于操作，比如對(duì)滑動(dòng)變阻器，如果是用分壓法連入電路的，則應(yīng)選用小阻值的滑動(dòng)變阻器，只有這樣，在移動(dòng)滑片時(shí)，相應(yīng)的用電器上的電壓變化才會(huì)明顯；如果選用大阻值的滑動(dòng)變阻器，就會(huì)出現(xiàn)在移動(dòng)滑片時(shí)，剛開(kāi)始時(shí)用電器上的電壓幾乎不變，過(guò)了某位置后又突然增大的現(xiàn)象，不易操作。3實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源（46 V直流）、小電珠（4 V、0.7 A或3.8 V、0.3 A）、電流表（內(nèi)阻較小）、電壓表（內(nèi)阻很大）、開(kāi)關(guān)和導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器、坐標(biāo)紙。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）將電珠

39、、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開(kāi)關(guān)用導(dǎo)線連接成如下圖所示電路。（2）測(cè)出小電珠在不同電壓下的電流。移動(dòng)滑動(dòng)變阻器觸頭位置，測(cè)出12組左右不同的電壓值U和電流值I，并將測(cè)量數(shù)據(jù)填入表格。U/V00.20.40.60.81.01.21.62.02.42.83.23.6I/A（3）拆除電路、整理儀器（4）畫(huà)出伏安特性曲線在坐標(biāo)紙上以U為橫軸，以I為縱軸，建立坐標(biāo)系。在坐標(biāo)紙上描出各組數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。（坐標(biāo)系縱軸和橫軸的標(biāo)度要適中，以使所描圖線充分占據(jù)整個(gè)坐標(biāo)紙為宜）。將描出的點(diǎn)用平滑的曲線連結(jié)起來(lái)，就得到小電珠的伏安特性曲線。5注意事項(xiàng)（1）本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)小電珠燈絲的電阻值較小，因此測(cè)量電路必須

40、采用電流表外接法。（2）滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接：目的是為了使小電珠兩端的電壓能從0開(kāi)始連續(xù)變化。（3）UI圖線發(fā)生明顯彎曲處，繪點(diǎn)要密，以防出現(xiàn)很大誤差。（4）建立坐標(biāo)系時(shí)，縱軸表示電壓，橫軸表示電流，兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙。6誤差分析（1）由于電壓表、電流表不是理想電表，電表內(nèi)阻對(duì)電路的影響會(huì)帶來(lái)誤差。（2）測(cè)量時(shí)讀數(shù)帶來(lái)誤差，嚴(yán)格按照讀數(shù)規(guī)則。（3）在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)、作圖帶來(lái)誤差。用細(xì)鉛筆，嚴(yán)格標(biāo)度。【例22】一只小燈泡，標(biāo)有“3 V，1.5 W”字樣?，F(xiàn)要描繪小燈泡03 V的伏安特性曲線。實(shí)驗(yàn)器材有：A最大阻值為10 的滑動(dòng)變阻器B電動(dòng)勢(shì)為6

41、 V、內(nèi)阻約為1.0 的電源C量程為0.6 A、內(nèi)阻約為1.0 的電流表A1D量程為3 A、內(nèi)阻約為0.1 的電流表A2E量程為3 V、內(nèi)阻約為6 k的電壓表V1F量程為15 V、內(nèi)阻約為10 k的電壓表V2G開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）電壓表應(yīng)選用_；電流表應(yīng)選用_。（將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上）（2）在該實(shí)驗(yàn)中，設(shè)計(jì)了如下圖所示的四個(gè)電路。為了減小誤差，應(yīng)選取的電路是_（將選項(xiàng)代號(hào)的字母填在橫線上）。（3）以下是該實(shí)驗(yàn)的操作步驟：A將電流表、電壓表、變阻器、小燈泡、電源、開(kāi)關(guān)正確連接成電路B調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器觸頭的位置，保證閉合開(kāi)關(guān)前使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的阻值最大C閉合開(kāi)關(guān)，記下電流表、電壓表的一

42、組示數(shù)（U，I），移動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭，每移動(dòng)一次記下一組（U，I）值，共測(cè)出12組數(shù)據(jù)D按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用直線段連接起來(lái)，得出小燈泡的伏安特性曲線指出以上步驟中存在錯(cuò)誤或不妥之處并修改：_答案：（1）EC（2）C（3）步驟B不妥，應(yīng)為：閉合開(kāi)關(guān)前應(yīng)使變阻器與小燈泡并聯(lián)部分的電阻為零。步驟D有錯(cuò)，應(yīng)為：按所測(cè)數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并將各點(diǎn)用一條平滑的曲線連接起來(lái)?！纠?3】某同學(xué)測(cè)繪標(biāo)有“4.8 V，0.3 A”小電珠的電功率隨電壓變化的圖象，要使小電珠兩端電壓從0至4.8 V連續(xù)變化，為了使測(cè)量盡可能地準(zhǔn)確，除了導(dǎo)線和開(kāi)關(guān)外，可供選擇的儀器還有A電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻

43、約為1 B電流表：量程03 A，內(nèi)阻約為0.2 C電壓表：量程06 V，內(nèi)阻約為2 kD電壓表：量程015 V，內(nèi)阻約為4.5 kE滑動(dòng)變阻器：阻值范圍020 ，額定電流2 AF滑動(dòng)變阻器：阻值范圍02 k，額定電流0.5 AG電池組：電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻約為1 （1）選用的器材代號(hào)為_(kāi)；（2）畫(huà)出電路圖；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量的數(shù)據(jù)描出PU圖線，如右圖所示，則小電珠在1.5 V電壓下的電阻值R_ 。解析：（1）根據(jù)小電珠的額定電壓為4.8 V，額定電流為0.3 A，電流表選擇A，電壓表選擇C.由于使小電珠兩端電壓由0至4.8 V連續(xù)變化，應(yīng)采用分壓電路，滑動(dòng)變阻器阻值不宜太大，應(yīng)選E；（2）小電珠

44、正常發(fā)光時(shí)的電阻R 16 ；RRV，因此選用安培表外接電路，電路如右圖所示；（3）由圖象可得小電珠在1.5 V電壓時(shí)功率為1.0 W，故此時(shí)小電珠的電阻為R2.25 .答案：（1）ACEG（2）如解析圖所示（3）2.25三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻1實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沼梅乇砗桶才啾頊y(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的方法，學(xué)會(huì)利用圖象法處理數(shù)據(jù)的方法。2實(shí)驗(yàn)原理在閉合電路中，由閉合電路的歐姆定律可得電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r、路端電壓U、電流I存在關(guān)系為UEIr，E、r在電路中不隨外電阻R的變化而改變。3實(shí)驗(yàn)器材電池、電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器、電鍵、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）電流表用0.6 A量程，電壓表

45、用3 V量程，按圖連接好電路。（2）將滑動(dòng)變阻器的阻值調(diào)到有效電阻最大（圖中左端）。（3）檢查電路無(wú)誤后閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù)（I，U）。（4）改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置，用同樣方法測(cè)量幾組I、U值，記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中。（5）斷開(kāi)電鍵，整理好器材。（6）處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的值。5注意事項(xiàng)（1）使用內(nèi)阻大些（用過(guò)一段時(shí)間）的干電池，在實(shí)驗(yàn)中不要將I調(diào)得過(guò)大，一般不超過(guò)0.5 A，每次讀完U、I讀數(shù)立即斷電，以免干電池在大電流放電時(shí)極化現(xiàn)象過(guò)重，E、r明顯變化。（2）測(cè)出不少于6組（I，U）數(shù)據(jù)，且U、I變化范圍盡量大些。（3）在

46、畫(huà)UI圖線時(shí)，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，而不要顧及個(gè)別離開(kāi)較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減小偶然誤差。（4）干電池內(nèi)阻較小時(shí)U的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖甲所示的狀況，下部分大面積空間得不到利用，為此可使縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始，如圖乙所示，縱坐標(biāo)不從零開(kāi)始，把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些。此時(shí)圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，計(jì)算內(nèi)阻要在直線上任取兩個(gè)相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用計(jì)算出電池的內(nèi)阻r。（5）合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差，電壓表選取03 V量程，電流表選取00.6 A量程。6誤差分析用伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的方法很簡(jiǎn)單，但系統(tǒng)誤差較大，這主要是由于伏特表和

47、安培表內(nèi)阻對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響而造成的。用這種方法測(cè)電動(dòng)勢(shì)可供選擇的電路有兩種，如下圖甲、乙所示。當(dāng)用甲圖時(shí)，考慮電表內(nèi)阻，從電路上分析，由于實(shí)驗(yàn)把變阻器的阻值R看成是外電路的電阻，因此伏特表應(yīng)看成內(nèi)電路的一部分，故實(shí)際測(cè)量出的是電池和伏特表這一整體的電動(dòng)勢(shì)和等效內(nèi)阻（如甲圖中虛線所示），因?yàn)榉乇砗碗姵夭⒙?lián)，所以等效內(nèi)阻r測(cè)應(yīng)等于電池真實(shí)內(nèi)阻值r和伏特表電阻RV的并聯(lián)值，即r測(cè)r真。此時(shí)如果斷開(kāi)外電路，則電壓表兩端電壓U等于電動(dòng)勢(shì)測(cè)量值，即UE測(cè)，而此時(shí)伏特表構(gòu)成回路，所以有UE真，即E測(cè)r真，此時(shí)如果斷開(kāi)外電路，則電流為零，安培表兩端電勢(shì)相等，等效電源的電動(dòng)勢(shì)E測(cè)就是電源電動(dòng)勢(shì)的真實(shí)值E真，即

48、E測(cè)E真?！纠?4】某同學(xué)用伏安法測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)備有下列器材：A被測(cè)干電池一節(jié)B電流表：量程00.6 A，內(nèi)阻0.1 C電流表：量程03 A，內(nèi)阻0.024 D電壓表：量程03 V，內(nèi)阻未知E電壓表：量程015 V，內(nèi)阻未知F滑動(dòng)變阻器：010 ，2 AG滑動(dòng)變阻器：0100 ，1 AH開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，由于電流表和電壓表內(nèi)阻的影響，測(cè)量結(jié)果存在系統(tǒng)誤差。在現(xiàn)有器材的條件下，要盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。（1）在上述器材中請(qǐng)選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模篲（填寫(xiě)選項(xiàng)前的字母）；（2）在圖甲方框中畫(huà)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)電路圖。（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)中電流表和電壓表的示數(shù)得

49、到了如圖乙所示的UI圖象，則在修正了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差后，干電池的電動(dòng)勢(shì)E_V，內(nèi)電阻r_ 。答案：（1）ABDFH（2）如圖（3）1.50.9【例25】老師要求同學(xué)們測(cè)出一待測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻。所給的實(shí)驗(yàn)器材有：待測(cè)電源E，定值電阻R1（阻值未知），電壓表V（量程為3.0 V，內(nèi)阻很大），電阻箱R（099.99 ），單刀單擲開(kāi)關(guān)S1，單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2，導(dǎo)線若干。（1）一同學(xué)連接了一個(gè)如上圖所示的電路，她接下來(lái)的操作是：將S2接到a，閉合S1，撥動(dòng)電阻箱旋鈕，使各旋鈕盤(pán)的刻度處于如圖甲所示的位置，記錄下對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)為2.20 V，然后斷開(kāi)S1；保持電阻箱示數(shù)不變，將S2切換到b，閉合S1，記錄

50、此時(shí)電壓表的讀數(shù)（電壓表的示數(shù)如圖乙所示），然后斷開(kāi)S1。請(qǐng)你解答下列問(wèn)題：圖甲所示電阻箱的讀數(shù)為_(kāi)，圖乙所示的電壓表讀數(shù)為_(kāi)V。由此可算出定值電阻R1的阻值為_(kāi)（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。（2）在完成上述操作后，該同學(xué)繼續(xù)以下的操作：將S2切換到a，多次調(diào)節(jié)電阻箱，閉合S1，讀出多組電阻箱的示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U，由測(cè)得的數(shù)據(jù)，繪出了如圖丙所示的圖線。由此可求得電源電動(dòng)勢(shì)E_ V，電源內(nèi)阻r_。答案：（1）20.002.805.45（2）2.90.26四、練習(xí)使用多用電表1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?）了解多用電表的構(gòu)造和原理。（2）使用多用電表測(cè)電阻。（3）探測(cè)黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。2實(shí)驗(yàn)原理（1）多用

51、電表的構(gòu)造及功能多用電表可以用來(lái)測(cè)電流、電壓和電阻，又稱萬(wàn)用電表，其表面結(jié)構(gòu)如右圖所示。其表面分為上、下兩部分，上半部分為表盤(pán)，共有三條刻度線，最上面的刻度線的左端標(biāo)有“”，右端標(biāo)有“0”，是用于測(cè)電阻的，中間的刻度線是用于測(cè)直流電流和直流電壓的，其刻度是分布均勻的，最下面一條刻度線左側(cè)標(biāo)有“V”是用于測(cè)交流電壓的，其刻度是不均勻的。多用電表表面的下半部分為選擇開(kāi)關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程。將多用電表的選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋，多用電表就測(cè)量電流；當(dāng)選擇開(kāi)關(guān)旋轉(zhuǎn)到其他功能區(qū)域時(shí)，就可測(cè)量電壓或電阻。多用電表表面還有一對(duì)正、負(fù)插孔。紅表筆插“”插孔，黑表筆插“”插孔，插孔上面的旋鈕叫調(diào)零旋鈕，

52、用它可進(jìn)行電阻調(diào)零。另外，在表盤(pán)和選擇開(kāi)關(guān)之間還有一個(gè)機(jī)械調(diào)零旋鈕，用它可以進(jìn)行機(jī)械調(diào)零，即旋轉(zhuǎn)該調(diào)零螺絲，可使指針（在不接入電路中時(shí)）指在左端“0”刻線。（2）多用電表是電流表、電壓表和歐姆表的組合，測(cè)電流和電壓的原理與電流表和電壓表相同。直流電流擋：直流電流擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭并聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電流表。直流電壓擋：直流電壓擋的幾個(gè)擋位實(shí)際是由同一表頭串聯(lián)不同電阻改裝而成的幾個(gè)量程不同的電壓表。測(cè)電阻的原理如右圖所示。歐姆表是根據(jù)閉合電路歐姆定律制成的測(cè)量電阻的儀表，可直接讀出電阻值，比用伏安法測(cè)電阻方便。調(diào)零時(shí) Ig測(cè)量時(shí) I只要將對(duì)應(yīng)Rx值的電流刻度I改為阻值Rx即為歐姆表。由于I與R成非線性關(guān)系，表盤(pán)上電流刻度是均勻的，其對(duì)應(yīng)的電阻刻度卻是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿偏處。（3）二極管的單向?qū)щ娦远O管是用半導(dǎo)體材料制成的電子元件，它有兩個(gè)引線，一根叫正極，另一根叫負(fù)極，二極管的表示符號(hào)是，當(dāng)二極管的正極接高電勢(shì)點(diǎn)、負(fù)極接低電勢(shì)點(diǎn)，即加正向電壓時(shí)，二極管電阻很?。ㄅc加反向電壓比較），處于