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1、傳播優(yōu)秀Word版文檔 ，希望對您有幫助，可雙擊去除！ 恒定電流 電路基本概念和定律 一、電流、電阻和電阻定律 1．電流：電荷的定向移動形成電流． (1)形成電流的條件：內(nèi)因是有自由移動的電荷，外因是導(dǎo)體兩端有電勢差． (2)電流強度：通過導(dǎo)體橫截面的電量Q與通過這些電量所用的時間t的比值。(定義)I=Q/t ① I=Q/t；假設(shè)導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個電子，電子定向移動的速率為v，假若導(dǎo)體單位長度有N個電子，則I＝Nesv． ② 表示電流的強弱,是標量.但有方向,規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向．在外電路中正→負，內(nèi)電路中負→正 ③ 單位是：安、毫安、微安1A=103mA=

2、106μA ④ 區(qū)分兩種速率：電流傳導(dǎo)速率（等于光速）和 電荷定向移動速率（機械運動速率）。 2．電阻、電阻定律 (1)電阻：加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流強度的比值。R=(定義)(比值定義)； U-I圖線的斜率 導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與U.I無關(guān). (2)電阻定律：溫度一定時導(dǎo)體的電阻R與它的長度L成正比,與它的橫截面積S成反比。R=(決定) (3)電阻率：電阻率ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，由材料決定,但受溫度的影響． I O U O I U 1 2 1 2 R1

3、 R1>R2 二、部分電路歐姆定律 (1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟它的電阻R成反比。 (2)公式： (3)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)體、電解液導(dǎo)體，不適用于空氣導(dǎo)體和某些半導(dǎo)體器件． (4)圖象：導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線，叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。例如U～I圖象。 注意：①我們處理問題時，一般認為電阻為定值，不可由R=U/I認為電阻R隨電壓大而大，隨電流大而?。? ②I、U、R必須是對應(yīng)關(guān)系（對應(yīng)于同一段電路）．即I是過電阻的電流，U是電阻兩端的電壓． 三、電功、電功率 1．電功：電流做功的

4、實質(zhì)：電場力移動電荷做功，(只有力才能做功)；電荷的電勢能其它形式的能。 電流做功的過程是電能其它形式的能的過程. 單位：J；kwh 電場力做的功W＝qU=UIt= I2Rt=U2t/R(只適于純電阻電路) 2．電功率：電流做功的快慢，即電流通過一段電路電能轉(zhuǎn)化成其它形式能對電流做功的總功率,P=UI；單位：w； 3．焦耳定律：電流通過一段只有電阻元件的電路時，在 t時間內(nèi)的熱量Q=I2Rt． 4．電功率與熱功率之間的關(guān)系 純電阻電路中，電功率等于熱功率，非純電阻電路中，電功率只有一部分轉(zhuǎn)化成熱功率． 純電阻電路：電路中只有電阻元件，如電熨斗、電爐子等． 非純電阻電路

5、：電機、電風扇、電解槽等，其特點是電能只有一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能． 規(guī)律方法 (1)用電器正常工作的條件： ①用電器兩端的實際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實際電流等于其額定電流③用電器的實際電功率等于其額定功率． 由于以上三個條件中的任何一個得到滿足時，其余兩個條件必定滿足，因此它們是用電器正常工作的等效條件． 16 / 17 (2)用電器接入電路時： ①純電阻用電器接入電路中，若無特別說明，應(yīng)認為其電阻不變．②用電器實際功率超過其額定功率時,認為它將被燒毀. 串、并聯(lián)及混聯(lián)電路 一、串聯(lián)電路 ①電路中各處電流相同．I=I1=I2=I3=…… ②串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電

6、阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3…… ③串聯(lián)電路的總電阻等于各個導(dǎo)體的電阻之和，即R=R1＋R2＋…＋Rn ④串聯(lián)電路中各個電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(串聯(lián)電阻具有分壓作用——制電壓表)，即 ⑤串聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即 注意:⑴允許通過的最大電流=各串聯(lián)電阻額定電流的最上值；允許加的最大電壓=允許通過的最大電流R總 ⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和. 二、并聯(lián)電路 ① 并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同．U=U1=U2=U3…… ② 并聯(lián)電路總電路的電流等于各支路的電流之和I=I1＋I2＋I3=…… ③ 并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個導(dǎo)體的電阻的

7、倒數(shù)之和。 n個相同的電阻R并聯(lián)R總= ； 總電阻比任一支路電阻小 兩個支路時R總= 特別注意：在并聯(lián)電路中 增加支路條數(shù)，總電阻變小 三個支路時R總= 增加任一支路電阻，總電阻增大 ④ 并聯(lián)電路中通過各個電阻的電流跟它的阻值成反比(并聯(lián)電阻具有分流作用——改裝電流表)， 即I1R1＝I2R2=…＝InRn= U．支路電阻越小，通過的電流越大。 ⑤ 并聯(lián)電路中各個電阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1

8、=P2R2=…=PnRn=U2． 注意:⑴幾條支路并聯(lián)，允許加的最大電壓=和支路額定電壓的最小值； 總 ⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和 閉合電路的歐姆定律 一、電源 1．電源：是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置． 2．電動勢：單位：V。非靜電力搬運電荷所做的功跟搬運電荷電量的比值，E=W/q。 表示電源把其它形式的能電能本領(lǐng)的大小，等于電路中通過1 C電量時電源所提供的電能的數(shù)值 在數(shù)值上= 電源沒有接入電路時兩極板間的電壓， 內(nèi)外電路上電勢降落之和E＝U外＋U內(nèi)． 3．電動勢是標量．要注意電動勢不是電壓； 電動勢 電勢差 物理意義 反映電源內(nèi)部非靜電力

9、做功把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的情況 反映電路中電場力做功把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的情況 定義式 E=W/q W為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由負極移到正極所做的功 U=W/q W為電場力把正電荷從電源外部由正極移到負極所做的功 量度式 E=IR+Ir=U外+U內(nèi) U=IR 測量 動用歐姆定律間接測量 用伏特表測量 決定因素 與電源的性質(zhì)有關(guān) 與電源、電路中的用電器有關(guān) 特殊情況 當電源斷開時路端電壓值=電源的電動勢 (I = 0) 二、閉合電路的歐姆定律 (對于給定電源：一般認為E，r不變，但電池用久后，E略變小，r明顯增大。) (1)內(nèi)、外電路

10、 ①內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機的線圈等．內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r．內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓， ②外電路：電源兩極間包括用電器和導(dǎo)線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓) (2) 閉合電路的歐姆定律 適用條件：純電阻電路 ①內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即I=E/（R+r） 研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個是常量，后三個是變量。 ②表達形式： ③討論：1外電路斷開時(I=0),路端電壓等于電源的電動勢(即U=E);而這時用電壓

11、表測量時,其讀數(shù)略小于電動勢(有微弱電流) 2外電路短路時(R=0,U=0) 電流最大 I短=E/r (一般不允許這種情況,會把電源燒壞) (3)路端電壓跟負載的關(guān)系 ①路端電壓：外電路的電勢降落，也就是外電路兩端的電壓．U＝E－Ir, 路端電壓隨著電路中電流的增大而減小； 路端電壓隨外電阻變化的情況：R↓→I↑→U↓，反之亦然。 ②電源的外特性曲線——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線) 圖象的函數(shù)表達：U＝E－Ir 當外電路斷路時 (即R→∞,I＝0)，縱軸上的截距表示電源的電動勢Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)； 當外電路短路時(R＝0,U＝0)，橫坐標的截距表示電源的

12、短路電流I短=E/r； 圖線的斜率的絕對值為電源的內(nèi)電阻． 某點縱坐標和橫坐標值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率， 該直線上任意一點與原點連線的斜率表示該狀態(tài)時外電阻的大??；當Ｕ＝E/2(即R=r)時，Ｐ出最大。η＝50％ 注意：坐標原點是否都從零開始：若縱坐標上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流。 (4).閉合電路的輸出功率 ①電源的總功率：P總=IE=IU外十IU內(nèi)= IU＋I2r，(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ內(nèi)) ②電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系:Ｐ=ＵＩ；當Ｉ↑時Ｕ↓，當Ｉ↓時Ｕ↑，表明ＵＩ有極值存大。

13、 當時,電源的輸出功率最大， ③電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系: (等效于如圖所示的電路) 當R＝r時(I=E/2r), 電源有最大輸出功率： 結(jié)論：當外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時，電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R的功率最大；條件R=電路中其余部分的總電阻 例：電阻R的功率最大條件是：R= R0+r 輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線(如圖所示)；由圖象可知， I.對應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個不同的外電阻Rl和R2，不難證明． II.當Rr時，若R增大，則P出減?。? ④電源內(nèi)阻上的熱功率：Ｐ內(nèi)＝Ｕ內(nèi)Ｉ＝I

14、2ｒ。 ⑤電源的供電效率 當電源的輸出功率達最大時，η＝50％。 (5)電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線 ⑴聯(lián)系：它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線； ⑵區(qū)別：它們存在的前提不同，遵循的物理規(guī)律不同，反映的物理意義不同； ①電源的外特性曲線： 在電源的電動勢用內(nèi)阻ｒ一定的條件下，通過改變外電路的電阻Ｒ使路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖線， 遵循閉合電路歐姆定律。U＝E－Ir， 圖線與縱軸的截距表示電動勢Ｅ，斜率的絕對值表示內(nèi)阻ｒ。 ②導(dǎo)體的伏安特性曲線： 在給定導(dǎo)體(電阻Ｒ)的條件下，通過改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流Ｉ隨電壓Ｕ變化的圖線； U o

15、 I E U0 M（I0,U0） β α b a N I0 Im 遵循(部分電路)歐姆定律。Ｉ＝； 圖線斜率的倒數(shù)值表示導(dǎo)體的電阻Ｒ。 右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；兩者的交點坐標表示該電阻接入電路時電路的總電流和路端電壓；該點和原點之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對值表示內(nèi)阻大?。?b的斜率的絕對值表示外電阻的大??；當兩個斜率相等時（即內(nèi)、外電阻相等時圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當時路端電壓是電動勢的一半，電流是最大電流的一半）。 導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓

16、變化圖線，叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。 區(qū)分三種圖線： 電源的外特性曲線——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線) 輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線 規(guī)律方法 1、電路結(jié)構(gòu)分析 電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是： 節(jié)點法：把電勢相等的點，看做同一點． 回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據(jù)串聯(lián)關(guān)系畫出等效電路圖，從而明確其電路結(jié)構(gòu) 其普遍規(guī)律是：①凡用導(dǎo)線直接連接的各點的電勢必相等（包括用不計電阻的電流表連接的點）。 ②在外電路，沿著電流方向電勢降低。 ③凡接在同樣兩個等勢點上的電器為并聯(lián)關(guān)系。 ④不加聲明的情況下，不考慮電表對電路的影

17、響。 2、電表的改裝: 電流計改裝成各種表，關(guān)健在于原理 (1)靈敏電流表（也叫靈敏電流計）：符號為G，用來測量微弱電流，電壓的有無和方向．其主要參數(shù)有三個： 首先要知：微安表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。 滿偏電流Ig即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流,也叫靈敏電流表的電流量程． 滿偏電壓Ug靈敏電流表通過滿偏電流時加在表兩端的電壓． 以上三個參數(shù)的關(guān)系Ug= Ig Rg．其中Ig和Ug均很小，所以只能用來測量微弱的電流或電壓． 采用半偏法先測出表的內(nèi)阻；最后要對改裝表進行較對。 (2) 半值分流法（也叫半偏法）測電流表的內(nèi)阻，其原理是： 當S1閉合、S2打

18、開時： 當S2再閉合時：, 聯(lián)立以上兩式，消去E可得： 得： 可見：當R1>>R2時， 有： (3)電流表：符號A，用來測量電路中的電流，并聯(lián)電阻分流原理．如圖所示為電流表的內(nèi)部電路圖， 設(shè)電流表量程為I,擴大量程的倍數(shù)n=I/Ig，由并聯(lián)電路的特點得： (n為量程的擴大倍數(shù)) 內(nèi)阻,由這兩式子可知，電流表量程越大，Rg越小，其內(nèi)阻也越小. (4)電壓表：符號V，用來測量電路中兩點之間的電壓． 串聯(lián)電阻分壓原理 如圖所示是電壓表內(nèi)部電路圖． 設(shè)電壓表的量程為U，擴大量程的倍數(shù)為n=U/Ug，由串聯(lián)電路的特點，得： (n為量程的擴大倍數(shù)) 電

19、壓表內(nèi)阻,由這兩個式子可知，電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內(nèi)阻也越大． (5)改為歐姆表的原理 兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx) 由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小 (6) 非理想電表對電路的影響不能忽略，解題時應(yīng)把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器. ①用電壓表測得的電壓實際上是被測電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓，由

20、于電壓表內(nèi)阻不可能無限大， 因此測得的電壓總比被測電路兩端的實際電壓小，表的內(nèi)阻越大，表的示數(shù)越接近于實際電壓值. ②用電流表測得的電流，實質(zhì)上是被測量的支路(或干路)串聯(lián)一個電阻(即電流表內(nèi)阻)后的電流. 因此，電流表內(nèi)阻越小，表的示數(shù)越接近于真實值. 規(guī)律方法 1、動態(tài)電路的分析與計算 (高考熱點) 動態(tài)電路變化的分析是根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來分析電路中某一電阻變化而引起的整個電路中各部分電學(xué)量的變化情況， 常見方法如下： (1)程序法: 基本思路是“部分→整體→部分” 部分電路歐姆定律各部分量的變化情況 局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后

21、討論變化部分 局部變化再討論其它 (2)直觀法: 即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個結(jié)論。 ①任一個R增必引起通過該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.( 局部電阻本身電流、電壓) ②任一個R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加； 與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法） 總結(jié)規(guī)律如下： ①總電路上R增大時總電流I減小，路端電壓U增大； ②變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同； ③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系(通過變化電阻的電流也通過該電阻)的看電流(即總電流減小時，該電阻的電流、電壓都減小)； ④和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的(通過變化電阻的電流不通過該電阻)看電壓(即路端

22、電壓增大時，該電阻的電流、電壓都增大)。 (3)極限法： 即因變阻器滑動引起電路變化的問題，可將變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論。 (4)特殊值法：對于某些雙臂環(huán)路問題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。 當R=r時，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%， 2、電路故障分析與黑盒子問題 閉合電路黑盒。其解答步驟是： ①將電勢差為零的兩接線柱短接，如果黑盒內(nèi)只有電阻，分析時，從阻值最小的兩點間開始。 ②在電勢差最大的兩接線柱間畫電源 ③根據(jù)題給測試結(jié)果，分析計算各接線柱之間的電阻分配，并將電阻接在各接線柱之間。 ④斷路點的判定：當由純電阻組成的串聯(lián)

23、電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時，用電壓表就可以方便地判定斷路點： 凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€是無故障的；兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€發(fā)生了斷路。 3、電路中的能量關(guān)系的處理 要搞清以下概念： (1)電源的功率。電源消耗的功率、化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個電路消耗的功率都是指εI或I2（R外＋r） (2)電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指：IU或Iε一 I2r或I2R外 (3)電源內(nèi)阻消耗的功率：I2r (4)整個電路中 P電源＝ P外十P內(nèi) 4、含電容器電路的分析與計算 電容器是一個儲存電能的元件．在直流電路中，當電容器充放電時，電路里有充放電電流，一旦電路達到穩(wěn)

24、定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大（只考慮電容器是理想的不漏電的情況）的元件，在電容器處電路看作是斷路，簡化電路時可去掉它．簡化后若要求電容器所帶電荷量時，可在相應(yīng)的位置補上． 分析和計算含有電容器的直流電路時，需注意以下幾點： (1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無電流通過．所以在此支路中的電阻上無電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓． (2)當電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等． (3)電路的電流、電壓變化時,將會引起電容器的充(放)電．如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電,如果電壓降低，電容器將通過

25、與它并聯(lián)的電路放電.電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來判斷電流方向。 ⑷如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。 電學(xué)實驗專題（一）測電動勢和內(nèi)阻 (1)直接法：外電路斷開時，用電壓表測得的電壓U為電動勢E ;U=E (2)通用方法：伏安法測要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法； ①單一組數(shù)據(jù)計算，誤差較大 ②應(yīng)該測出多組(u，I)值，最后算出平均值 ③作圖法處理數(shù)據(jù)，(u，I)值列表，在u--I圖中描點，最后由

26、u--I圖線求出較精確的E和r。 (3)特殊方法 （一）即計算法：畫出各種電路圖 (一個電流表和兩個定值電阻) (一個電流表及一個電壓表和一個滑動變阻器) (一個電壓表和兩個定值電阻) （二）測電源電動勢ε和內(nèi)阻r有甲（內(nèi)接）、乙（外接）兩種接法，如圖 甲法中：不考慮電流表分壓的影響，但是要考慮電壓表分流。 所測得ε和r都比真實值小，ε/r測=ε測/r真； 乙法中：不考慮電壓表分流的影響，但是要考慮電流表分壓。ε測=ε真，且r測= r+rA。 （三）電源電動勢ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測定

27、，單獨使用A表時，讀數(shù)是UA，單獨使用B表時，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測量時，讀數(shù)是U，則ε=UAUB/（UA－U）。 結(jié)論：電源內(nèi)阻小的時候，用內(nèi)接法；用外接法測的誤差總比內(nèi)接法測來得大。 測電源內(nèi)阻用內(nèi)接法如圖甲；測電動勢用外接法，如圖乙。 電阻的測量 ①伏安法測：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；多組(u，I)值，列表由u--I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù) ②歐姆表測：測量原理 兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得 Ig＝E/(r+Rg+Ro) 接入被測電阻Rx后通過電表的電流為 Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)

28、 由于Ix與Rx對應(yīng)，因此可指示被測電阻大小 使用方法:機械調(diào)零、選擇量程(大到小)、歐姆調(diào)零、測量讀數(shù)時注意擋位(即倍率)、撥off擋。 注意:測量電阻時，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。 ③電橋法測： ④半偏法測表電阻： 斷s2,調(diào)R1使表滿偏; 閉s2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2； G R2 S2 R1 S1 R1 S V R2 電學(xué)實驗專題（二）電阻的測量 電路設(shè)計的基本原則是：安全性好，誤差小，儀器少，耗電少，操作方便． 實驗電路----可分為兩部分：測量電路和供電電路． 一、測量電路兩

29、種方法(內(nèi)、外接法) 記憶決調(diào) “內(nèi)”字里面有一個“大”字 類型 電路圖 R測與R真比較 條件 計算比較:知RvRA及Rx大致值時 內(nèi) A V R大 R測==RX+RA > RX 適于測大電阻 Rx > 外 A V Rx小 　 R測=>RA時用內(nèi)接法，當Rx<

30、，用電流表內(nèi)接法． 當(即Rx為小電阻) 時用外接法；當時，用電流表外接法； ③測試判斷法(實驗判斷法)：當Rx，RA，Rv大約值都不清楚時用此法．“誰變化大，電阻就與誰近” 如圖所示，將單刀雙擲開關(guān)S分別接觸a點和b點，與a接時(I1；u1) ；與b接時(I2；u2) 若I有較大變化（即）說明v有較大電流通過(分流影響較大)，采用內(nèi)接法 若u有較大變化（即）說明A有較強的分壓作用(分壓影響較大)，采用外接法 說明：在測定金屬電阻率電路中，由于電阻絲電阻較小，所以實驗室采用電流表外接法； 在測電池的電動勢和內(nèi)電阻，通常只采用電流表內(nèi)接法．(對R來說) 二、供電電路( 限流式、調(diào)

31、壓式 ) 電路由測量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便 電路圖 電壓變化范圍 電流變化范圍 優(yōu)勢 選擇方法 限流 ～E ～ 電路簡單 附加功耗小 Rx比較小、R滑 比較大， R滑全>n倍的Rx 通電前調(diào)到最大 調(diào)壓 0～E 0～ 電壓變化范圍大 要求電壓連續(xù)可調(diào) 并從0開始變化 Rx比較大、R滑 比較小 R滑全>Rx/2 通電前調(diào)到最小 以“供電電路”來控制“測量電路”：采用“以小控大、以大控小”的原則 R滑唯一：比較R滑與Rx 控制電路 Rx

32、能角度選限流 R滑不唯一：實難要求確定控制電路R滑 實驗要求：①負載兩端電壓變化范圍大。 ②負載兩端電壓要求從0開始變化。 ③電表量程較小而電源電動勢較大。 有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。 無特殊要求都采用限流供電 特殊問題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來反復(fù)推敲,以便能減小誤差的連接方式為好． 電路設(shè)計具有培養(yǎng)和檢查創(chuàng)造性思維能力、分析綜合能力以及實驗?zāi)芰Φ榷喾矫娴哪芰Φ奶攸c，它包括測量電阻值Rx、電阻率ρ,電功率p和電源電動勢E、內(nèi)阻r. 有下列幾種情況的一定要用分壓法： (1)被調(diào)節(jié)的用電器的電壓或電流一定要從0開始連續(xù)調(diào)節(jié) (2)采用

33、限流電路時，電路中的最小電流仍超過電表量程或超過元件允許的最大電流時 (3)在給予的滑動變阻器的電阻遠小于用電器的電阻時 在可用分壓法也可用限流法時，用限流法一般節(jié)省能耗，連線方便。不過在不強調(diào)能耗的情況下，絕大多數(shù)都可用分壓法。分壓法更要考慮變阻器的最大電流不得超過其限度 二、選實驗試材(儀表)選用和電路實物圖連接, (1)儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面因素：（原則：表不超程、電器不超壓） ①安全因素，如通過電源和電阻的電流不能超過其允許的最大電流． ②誤差因素,如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測量值的相對誤差； 選量程的原則：電壓表、電流表盡可能使指針接近滿刻度的中間量程,其

34、指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3～2/3之間； 使用歐姆表測電阻時宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位．選擇滑動變阻器要考慮它的額定電流，然后對采用分壓法的滑動變阻器選總阻值較小的，對采用限流法的滑動變阻器的總阻值選比電路中的電阻稍大些為好。對于滑動頭稍有移動，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用。 ③便于操作，如選用滑動變阻器時應(yīng)考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求，又便于調(diào)節(jié)， 滑動變阻器調(diào)節(jié)時應(yīng)用到大部分電阻線，否則不便于操作． 方法：先估算電路中最大值，初定儀器的規(guī)格和接法；再算的變化范圍，確定限流還是調(diào)壓供電，和滑動變阻器規(guī)格。 (2)選擇儀器的一般步驟是： 根據(jù)實驗要

35、求設(shè)計合理的實驗電路；根據(jù)電路選擇滑動變阻器；選定電源，選擇電壓表和電流表以及所用的量程． (3)連接實物圖的基本方法是： 按題設(shè)實驗要求先畫電路圖, 能把實物組裝連接成實驗電路。連接各元件(按先串再并的連線順序)； 精心按排操作步驟,過程中需要測?物理量,結(jié)果表達式中各符號的含義. ①畫出實驗電路圖； ②分析各元件連接方式(先串再并的連線順序)，明確電表量程； ③畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，到開關(guān)，再到滑動變阻器等，先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無件并上。(按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；其次將要并聯(lián)的元件

36、再并聯(lián)到電路中去)；畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實無誤后,用鋼筆填。連接完畢，應(yīng)進行檢查，檢查電路也應(yīng)對照電路圖按照連線的方法和順序進行． (4)注意事項：表的量程選對,正負極不能接錯；導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉；不能用鉛筆畫 用伏安法測小電珠的伏安特性曲線：測量電路用外接法，供電電路用調(diào)壓供電。 (5)實物圖連線技術(shù) 無論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；即：先接好主電路(供電電路). 對限流電路，只需用筆畫線當作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來即可(注意電表的正負接線柱和量程,滑動變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。 對分壓電路，

37、應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來，然后在滑動變阻器電阻絲兩端之中任選一個接頭，比較該接頭和滑動觸頭兩點的電勢高低，根據(jù)伏安法部分電表正負接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點間。 實物連線的總思路 畫出電路圖→ 分壓(滑動變阻器的下兩個接線柱一定連在電源和電鍵的兩端) 電表的正負接線柱 連滑動變阻器→ 限流(一般連上一接線柱和下一接線柱) →連接總回路： 總開關(guān)一定接在干路中 a b A1 A A2 P E

38、r (兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位 導(dǎo)線不能交叉 補充：滑動變阻器的兩種特殊接法（要特別引起重視）： ⑴右圖電路中，當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中， 到達中點位置時外電阻最大，總電流最小。所以電流表A的示數(shù)先減小后增大； 可以證明：A1的示數(shù)一直減小，而A2的示數(shù)一直增大。 I RX a b U P IX I / r ⑵右圖電路中，設(shè)路端電壓U不變。當滑動變阻器的滑動觸頭P從a端滑向b端的過程中， 總電阻逐漸減?。豢傠娏鱅逐漸增大；RX兩端的電壓逐漸增大，

39、電流IX也逐漸增大 （這是實驗中常用的分壓電路的原理）；滑動變阻器r左半部的電流I / 先減小后增大。 在”伏安法測電阻”和“伏安法測電池電動勢和內(nèi)阻”的實驗中，一般選用總阻值較小的滑動變阻器，前者可方便調(diào)節(jié)，因為電阻絲的電阻很?。缓笳呖蓽p少誤差，因為它與大阻值的電壓表并聯(lián)，使流過電壓表的電流較小，電流表測的值更接近干路上的總電流。另外這兩個實驗的電壓與電流都不大，電表量程一般取3 V與0.6 A的量程。 電路故障問題的分類解析 1.常見的故障現(xiàn)象 斷路：是指電路兩點間（或用電器兩端）的電阻無窮大，此時無電流通過，若電源正常時，即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路（或用電器）

40、上，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該段電路斷路，如電路中只有該一處斷路，整個電路的電勢差全部降落在該處，其它各處均無電壓降落（即電壓表不偏轉(zhuǎn)）。 短路：是指電路兩點間（或用電器兩端）的電阻趨于零，此時電路兩點間無電壓降落，用電器實際功率為零（即用電器不工作或燈不亮，但電源易被燒壞） 2.檢查電路故障的常用方法 電壓表檢查法：當電路中接有電源時，可以用電壓表測量各部分電路上的電壓，通過對測量電壓值的分析，就可以確定故障。在用電壓表檢查時，一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求。 電流表檢查法：當電路中接有電源時，可以用電流表測量各部分電路上的電流，通過對測量電流值的分析，就可以確定故障。在用電流表

41、檢查時，一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求。 歐姆表檢查法：當電路中斷開電源后，可以利用歐姆表測量各部分電路的電阻，通過對測量電阻值的分析，就可以確定故障。在用歐姆表檢查時，一定要注意切斷電源。 試電筆檢查法：對于家庭用電線路，當出現(xiàn)故障時，可以利用試電筆進行檢查。在用試電筆檢查電路時，一定要用手接觸試電筆的上金屬體。 電學(xué)實驗專題（三）多用電表的使用與讀數(shù) 1．多用電表的讀數(shù) 電流表、電壓表的刻度是均勻的，讀數(shù)時應(yīng)注意量程；歐姆表的刻度是不均勻的，讀數(shù)時應(yīng)注意乘倍率。 2．多用電表使用的幾個注意事項 (1)電流的流向：由于使用多用電表時不管測量什么，電流都要從電表的“

42、＋”插孔(紅表筆)流入，從“－”插孔(黑表筆)流出，所以使用歐姆擋時，多用電表內(nèi)部電池的正極接的是黑表筆，負極接的是紅表筆。 (2)要區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”：“機械零點”在表盤刻度左側(cè)“0”位置，斷電的時候用表盤下邊中間的指針定位螺絲調(diào)整；“歐姆零點”在表盤刻度的右側(cè)電阻刻度“0”位置，打開電源表筆短接用歐姆調(diào)零旋鈕調(diào)整。 (3)測電阻時每變換一次擋位，都要重新進行歐姆調(diào)零。 (4)選倍率：測量前應(yīng)根據(jù)估計阻值選用適當?shù)膿跷?。由于歐姆擋的刻度不均勻，使用歐姆擋測電阻時，指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都有較大誤差，通常只使用表盤中間的一段刻度范圍。 (5)測電阻時要將電阻與其他元件斷開。測電

43、阻時不要用手接觸多用電表的表筆。 (6)多用電表使用完畢應(yīng)將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋。 電路習題 1．(2015北京理綜)如圖所示，其中電流表A的量程為0.6A，表盤均勻劃分為30個小格，每一小格表示0.02A；R1的阻值等于電流表內(nèi)阻的；R2的阻值等于電流表內(nèi)阻的2倍．若用電流表A的表盤刻度表示流過接線柱1的電流值，則下列分析正確的是(　 　) A．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.04A B．將接線柱1、2接入電路時，每一小格表示0.02A C．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.06A D．將接線柱1、3接入電路時，每一小格表示0.

44、01A 含容電路問題 2．(2016全國卷Ⅱ)阻值相等的四個電阻、電容器C及電池E(內(nèi)阻可忽略)連接成如圖所示電路。開關(guān)S斷開且電流穩(wěn)定時，C所帶的電荷量為Q1；閉合開關(guān)S，電流再次穩(wěn)定后，C所帶的電荷量為Q2。Q1與Q2的比值為(　 　) A. B. C. D. 3．(2016湖南瀏陽一中月考)在如圖所示的電路中，當閉合開關(guān)S后，若將滑動變阻器的滑片P向下調(diào)節(jié)，則正確的是(　　) A．電壓表和電流表的示數(shù)都增大 B．燈L2變暗，電流表的示數(shù)減小 C．燈L1變亮，電壓表的示數(shù)減小 D．燈L2變亮，電容器的帶電量增加

45、4．(2016遼寧沈陽高三質(zhì)量監(jiān)測)如圖所示的電路，R1、R2、R3是定值電阻，R4是滑動變阻器，電源內(nèi)阻不可忽略。閉合開關(guān)，在電路穩(wěn)定后，將滑動變阻器的滑動觸頭由中點向上移動的過程中(　　) A．電壓表示數(shù)變小 B．電容器放電 C．電源的總功率變小 D．通過滑動變阻器的電流變大 5．(2016陜西西安一中模擬)(多選)如圖所示，I為電流表示數(shù)，U為電壓表示數(shù)，P為定值電阻R2消耗的功率，Q為電容器C所帶的電荷量，W為電源通過電荷量q時電源做的功。當變阻器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中，下列圖象能正確反映各物理量關(guān)系的是(　 　) 解析AB　變阻

46、器滑動觸頭向右緩慢滑動過程中，接入電路的電阻減小，電路中電流增大，R2消耗的功率為P＝I2R，P∝I2，故A正確；電容器C的電壓UC＝E－I(R2＋r)，電荷量Q＝CUC＝C[E－I(R2＋r)]，則＝－C(R2＋r)，保持不變，則Q－I圖象是向下傾斜的直線，故B正確；電壓表示數(shù)U＝E－Ir，U－I圖象應(yīng)是向下傾斜的直線，故C錯誤；電源通過電荷量q時電源做的功W＝qE，E是電源的電動勢，則W－I是過原點的直線，故D錯誤。 6．(2016黑龍江雙鴨山一中考試)如圖，電路中電源電動勢為3.0 V，內(nèi)阻不計，L1、L2、L3為三個相同規(guī)格的小燈泡，小燈泡的伏安特性曲線如圖所示。當開關(guān)閉合后，下

47、列說法中正確的是(　　 ) A．L1的電流為L2電流的2倍 B．L3的電阻約為0.33 Ω C．L3的電功率約為1.20 W D．L2和L3的總電功率約為3 W 7．(2016河北衡水冀州中學(xué)一輪)(多選)如圖所示電路中，電源電動勢為E內(nèi)阻為r，當滑動變阻器R2滑動端向右滑動后，理想電流表A1、A2的示數(shù)變化量的絕對值分別為ΔI1、ΔI2，理想電壓表示數(shù)變化量的絕對值為ΔU。下列說法中正確的是(　　) A．電壓表V的示數(shù)減小 B．電流表A2的示數(shù)變小 C．ΔU與ΔI1比值一定小于電源內(nèi)阻r D．ΔU與ΔI2比值一定小于電源內(nèi)阻r 解析BC　當滑動變阻器滑動端向右滑動后，

48、變阻器接入電路的電阻增大，外電路總電阻增大，則總電流減小，所以電流表A2的示數(shù)減小。根據(jù)串聯(lián)電路分壓的特點分析可知，并聯(lián)部分電壓增大，即電壓表V的示數(shù)增大，故A錯誤，B正確；根據(jù)并聯(lián)電路的電流規(guī)律I2＝I1＋I，A2的示數(shù)I2變小，通過定值電阻R1的電流增大，則A1的示數(shù)I1變小，所以ΔI1一定大于ΔI2。電壓表測量路端電壓，根據(jù)閉合電路歐姆定律U＝E－I2r可知，＝r，而ΔI1大于ΔI2，所以

49、e.在棒兩端加上恒定的電壓時，棒內(nèi)產(chǎn)生電流，自由電子定向運動的平均速率為v，則金屬棒內(nèi)的電場強度大小為(　 　) A. B. C．ρnev D. 解析：歐姆定律I＝，電流的微觀表達式I＝neSv，電阻定律R＝ρ，則金屬棒內(nèi)場強大小為E＝＝＝ρnev， C正確． 9．(2015北京理綜)真空中放置的平行金屬板可以用作光電轉(zhuǎn)換裝置，如圖所示．光照前兩板都不帶電．以光照射A板，則板中的電子可能吸收光的能量而逸出．假設(shè)所有逸出的電子都垂直于A板向B板運動，忽略電子之間的相互作用．保持光照條件不變．a(chǎn)和b為接線柱． 已知單位時間內(nèi)從A板逸出的電子數(shù)為N,電子逸出時的最大動能

50、為Ekm，元電荷為e. (1)求A板和B板之間的最大電勢差Um，以及將a、b短接時回路中的電流I短； (2)圖示裝置可看作直流電源，求其電動勢E和內(nèi)阻r； (3)在a和b之間連接一個外電阻時,該電阻兩端的電壓為U.外電阻上消耗的電功率設(shè)為P，單位時間內(nèi)到達B板的電子，在從A板運動到B板的過程中損失的動能之和設(shè)為ΔEk.請推導(dǎo)證明：P＝ΔEk. 答案　(1)　Ne　(2)　　 1.某學(xué)生實驗小組利用下圖所示電路，測量多用電表內(nèi)電池的電動勢和電阻“1 k”檔內(nèi)部電路的總電阻。使用的器材有： 　　 多用電表；電壓表：量程5 V，內(nèi)阻十幾千歐；滑動變阻器：最大阻值5 kΩ；導(dǎo)線若干。

51、 (1)將多用電表擋位調(diào)到電阻“1 k”擋，再將紅表筆和黑表筆________，調(diào)零點。 (2)將圖(a)中多用電表的紅表筆和________(填“1”或“2”)端相連，黑表筆連接另一端。 (3)將滑動變阻器的滑片調(diào)到適當位置，使多用電表的示數(shù)如圖(b)所示，這時電壓表的示數(shù)如圖(c)所示，多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為______kΩ和______V。 (4)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，使其接入電路的阻值為零。此時多用電表和電壓表的讀數(shù)分別為12.0 kΩ和4.00 V。從測量數(shù)據(jù)可知，電壓表的內(nèi)阻為________kΩ。 (5)多用電表電阻檔的內(nèi)部電路可等效為由一個無內(nèi)阻的電池、一個

52、理想電流表和一個電阻串聯(lián)而成的電路，如右圖所示。根據(jù)前面的實驗數(shù)據(jù)計算可得，此多用電表內(nèi)電池的電動勢為________V，電阻“1 k”擋內(nèi)部電路的總電阻為______kΩ。 答案：(1)短接　(2)1　(3)15.0　3.60　(4)12.0 (5)9.00　15.0 歸納：萬用表的歐姆檔里配置有一個直流電源，紅表筆這端連接電源負極，黑表筆連接電源正極。 萬用表測電阻，電阻表盤右端為0，當指針恰好半偏，此讀數(shù)即為萬用表內(nèi)阻。 2．某同學(xué)想測量電壓表0～3 V擋的內(nèi)阻，他從實驗室拿來一個多用電表、3節(jié)干電池、50 Ω的滑動變阻器1個、開關(guān)和若干導(dǎo)線。 (1)先用多用表粗測

53、其內(nèi)阻，把選擇開關(guān)旋到歐姆擋的“100”倍率，將________(填“紅”或“黑”)表筆接電壓表的“－”接線柱，另一只表筆接“3 V”的接線柱，多用表的指針位置如圖甲所示，則電壓表的內(nèi)阻為________ Ω。 (2)再用伏安法測量其內(nèi)阻，把多用表的選擇開關(guān)旋到直流電流的________(填“100”“10”或“1”)mA擋，請在圖乙完成其余的連線。 (3)實驗中多用表的示數(shù)為I，電壓表的示數(shù)為U，則電壓表的內(nèi)阻為RV＝________。 答案：(1)紅　3.0103(或3 000)　(2)1　 (3) 3. 為了測量量程為3 V的電壓表V的內(nèi)阻(內(nèi)阻約2 000 Ω)，實

54、驗室可以提供的器材有： 電流表A1，量程為0.6 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω； 電壓表V2，量程為5 V，內(nèi)阻約為3 500 Ω； 電阻箱R1，阻值范圍為0～9 999 Ω； 電阻箱R2，阻值范圍為0～99.9 Ω； 滑動變阻器R3，最大阻值約為100 Ω，額定電流為1.5 A； 電源E，電動勢為6 V，內(nèi)阻約為0.5 Ω； 單刀雙擲開關(guān)S，單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。 (1)請從上述器材中選擇必要的器材，設(shè)計一個測量電壓表V的內(nèi)阻的實驗電路，畫出電路原理圖(圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標注)。 (2)寫出計算電壓表V的內(nèi)阻RV的計算公式為RV＝________。 [

55、思路點撥]　測電阻最常用的方法為伏安法，本題要求測電壓表的內(nèi)阻，電壓表兩端的電壓可直接測得，因此我們只需測出通過電壓表的電流。電壓表允許通過的最大電流約為 IV＝＝1.5 mA，電流表A1量程為0.6 A，量程過大，不能直接使用電流表A1，必須重新設(shè)計實驗方案。 [解析]　方案一：替代法。考慮到電阻箱R1阻值范圍為0～9 999 Ω，與電壓表V的內(nèi)阻較接近，且電阻可讀，又有單刀雙擲開關(guān)，因此考慮用替代法。電路圖如圖甲所示，閉合K，將開關(guān)S擲向1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電壓表V和V2都有較大偏轉(zhuǎn)，記下電壓表V2的讀數(shù)；然后將開關(guān)S擲向2，保持滑動變阻器R3的滑動頭不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1使

56、電壓表V2的讀數(shù)不變，那么電阻箱R1的阻值即電壓表V的內(nèi)阻，即RV＝R1。 方案二：半偏法。如圖乙所示，閉合K，將開關(guān)S擲向1，調(diào)節(jié)滑動變阻器R3，使電壓表V滿偏；然后將開關(guān)S擲向2，保持滑動變阻器R3的滑動頭不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使電壓表V半偏，則由于R3相對于電壓表V和電阻箱R1阻值較小，因此電壓表V和電阻箱R1上的總電壓幾乎不變，其中一半電壓加在電壓表V上，一半電壓加在電阻箱R1上，故電阻箱R1的阻值即電壓表V的內(nèi)阻，即RV＝R1。 方案三：伏安法。不能直接使用電流表A1測流過電壓表的電流，由于電壓表V2內(nèi)阻的準確值不知道，因此也不能當電流表使用，故我們考慮通過電阻箱R1來測流過電壓

57、表的電流。如圖丙所示，此時流過R1的電流為I＝，因此電壓表的內(nèi)阻為RV＝＝。 三種測量方案的比較 (1)替代法實驗原理簡單，看似沒有系統(tǒng)誤差，但考慮到電阻箱不能連續(xù)調(diào)節(jié)，往往很難保證電壓表V2的讀數(shù)不變。 (2)半偏法測電壓表的內(nèi)阻時，開關(guān)S接2，由于R1的串入，并聯(lián)部分的總阻值略有增大，并聯(lián)部分的電壓略有增大，加在電壓表V上的電壓是原電壓的一半，因此電阻箱上的電壓比電壓表上的電壓大，電壓表內(nèi)阻的測量值偏大。 (3)伏安法測電壓表的內(nèi)阻時，非理想電壓表可看作一個可讀出兩端電壓的電阻，因此計算得到通過電壓表的電流無系統(tǒng)誤差，加在電壓表上的電壓也無系統(tǒng)誤差，測量的電壓表的內(nèi)阻也無系統(tǒng)誤差，是最好的測量電壓表內(nèi)阻的方法。 溫馨提示：最好仔細閱讀后才下載使用，萬分感謝！