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第八章 电路【知识建构】部分电路欧姆定律闭合电路欧姆定律电学实验伏安法测电阻基本概念：电流、电阻、电功（焦耳定律）串并联电路电动势闭合电路欧姆定律关系讨论电学实验测量电源的电动势和内阻电路测定金属丝的电阻率描绘小灯泡的伏安特性曲线第一节 部分电路欧姆定律、焦耳定律【考情分析】 考试大纲 大纲解读欧姆定律 电阻定律 电阻的串联、并联 电功率、焦耳定律 主要通过对电路的分析和计算，并结合实际应用，来考查电压、电流、电功率等基本概念、基本规律的理解和掌握情况，考查的题型有选择题、填空题，更多的是实验题或结合电磁感应和交流电进行考查，热点是与实际相关的电功率问题，串并联电路的分析与计算，难度一般不大 【考点知识梳理】一、电流1、形成电流的有效条件：（1）_ （2）_2、电流的定义式：_单位：_3、电流方向规定：_4、电流的微观表达式：_二、电阻、电阻率1、电阻（1）定义式（部分电路欧姆定律）：_（2）决定式（电阻定律）_2、电阻率（1）物理意义：反映材料_的物理量，是导体材料本身 的属性，与导体的长度和横截面积无关.（2）电阻率与温度的关系： 金属的电阻率随温度升高而_； 半导体的电阻率随温度升高而_； 合金导体的电阻率随温度升高而几乎_； 当温度降到一定程度时，有些导体的电阻率突然_而变成超导体.三、电功率、焦耳定律1、电功（1）定义：电路中，自由电荷在电场力作用下发生定向移动而形成_， 电场力对自由电荷做功.（2）定义式：_（3）实质：_转化成其他形式能的过程.2、电热（1）焦耳定律：电流流过导体产生的热量，跟电流的_成正比， 跟_成正比，跟_成正比.(2) 定义式：Q=_四、串并联电路1、串联电路特点：（1） 电流：串联电路的电流_(2) 电压： 串联电路的总电压等于各个导体两端的电压_（3）电阻：串联电路的总电阻等于各个导体的电阻_2、并联电路特点：(1)电流：并联电路干路中的总电流等于各支路电流_(2) 电压：并联电路的总电压与各支路电压_（3）并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数_【考点知识解读】考点一、部分电路欧姆定律剖析: 1.设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的速率为v，那么时间t内通过某一横截面的自由电子数为nSvt.如果电子的电荷量为e，那么时间t内通过横截面积的电荷量为q=neSvt.根据q=It，就可以得到电流和自由电子定向移动速率的关系式I=neSv.2.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.公式为.（1）、适用范围：适用于金属导电和电解液导电，对于气体导电不适用.（2）、应用公式时注意，I、U、R三个物理量必须应对于同一段电路或者同一段导体，I、U必须是同一时刻的电流和电压.（3）、是电阻的定义式，它表明了一种测量电阻的方法，但不可错误的认为“电阻跟两端的电压成正比，跟电流成反比”或者“导体不存在电流就不存在电阻”.（4）、电阻定律是导体电阻的决定式，电阻率反映了材料对电流的阻碍作用，而电阻是长度、横截面积和材料都确定时的一段特定的导体对电流的阻碍作用.（5）、伏安特性曲线：描述导体的电压随电流怎样变化的曲线.若I-U曲线是过原点的一条直线，这样的元件叫做线性元件；I-U图线为曲线的元件叫做非线性元件.【例题1】、一根铜线横截面积为S，单位体积内自由电子数为n，当通以恒定电流时，设自由电子定向移动的平均速率为v，设每个电子的电量为e，则时间t内通过铜线横截面的电量为 ，铜线中的电流强度为 .解析：本题考查的是电流的微观表达式.t时间内通过的电量为n与通过体积的乘积，即q=neSvt，所以I=q/t，即I= neSv.答案：neSvt，neSv.【变式训练1】、关于材料的电阻率，下列说法正确的是（ ）A 把一根长导线截成等长的三段，则每段的电阻率都是原来的1/3B 材料的电阻率随温度的升高而增大C 纯金属的电阻率较合金的电阻率小D 电阻率是反映材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大的导体对电流的阻碍作用越大考点二、电功和电热的关系剖析:1、电功是电能转化成其他形式能的量度.电热是电能转化成内能的量度.计算电功时用公式，计算电热时用公式.2、从能量转化的角度看，电功和电热间的数量关系是：，具体的说：（1）纯电阻电路：如含有白炽灯、电炉、电烙铁等的电路，电能全部转化成内能，此时有，计算电功和电热时，可采用公式中的任何一形式均可.（2）非纯电阻电路：如含有电动机、电解槽等的电路，电能除转化成内能外，还转化为机械能、化学能等，此时有，电功只能用进行计算，电热只能用进行计算.提醒思考：含有电动机的电路一定是非纯电阻性电路吗？【例题2】、有一个直流电动机，把它接入0.2V电压的电路中时电机不转，测得流过电动机的电流为0.4A.若把电动机接入2.0V电压的电路中，电动机正常工作，工作电流是1.0A.（1）电动机正常工作时的输出功率多大？（2）如果在电动机正常工作时转子突然被卡住，电动机的发热功率是多大？解析：本题考查学生对纯电阻电路和非纯电阻电路的理解和灵活运用，电动机正常工作时是非纯电阻性元件，但当电动机被卡住不转时就成了纯电阻性元件.具体解析如下：（1）r=0.2/0.4=0.5；P=UI-I2r=1.5W（2）P=U2/r=8W答案：1.5W 8W 【变式训练2】R1R2R3图8-1-1已知如图，R1=6，R2=3，R3=4，则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_。考点三、串并联电路的特点：剖析:1、串联电路干路电流处处相等，各电阻分担的电压和功率与电阻成正比，各电阻有分压作用；并联电路各支路电压相等，各支路分担的电流与电阻成反比，各支路电阻有分流作用.2、电压表、电流表的改装（1）电流表G（表头）当线圈中有电流流过时，线圈在安培力作用下带动指针一起偏转，电流越大，指针偏转的角度越大，可以证明，所以根据表头的指针偏转的角度可以测出电流的大小，且表盘的刻度是均匀的.表头的内阻Rg、满偏电流Ig、满偏电压Ug三者的关系是.（2）电压表及大量程电流表的改装改装成电压表改装成大量程电流表原理_电阻分压_电阻分流改装原理图分压电阻或者分流电阻Rx=Rx=改装后电表的内阻RV=Rg+Rx RgRA= Rg图8-1-2【例题3】、如图8-1-2所示，已知R1=3k，R2=k，电压表的内阻为9 k，当电压表接在R1两端时，读数为2 V，而当电压表接在R2两端时读数为3.6 V，试求电路两端(AB间的)的电压和电阻R的阻值.解析：本题考查的是闭合电路欧姆定律的灵活应用.在此处要把电压表看成一个大电阻，然后分清电路的串并联结构，根据闭合电路欧姆定律列出对应的方程即可求解.具体解析为：代入数据联立解得：U=16.2V，R=6.6.答案：U=16.2V，R=6.6【变式训练3】已知如图，两只灯泡L1、L2分别标有“110V，60W”和“110V，100W”，另外有一只滑动变阻器R，将它们连接后接入220V的电路中，要求两灯泡都正常发光，并使整个电路消耗的总功率最小，应使用下面哪个电路？L1 L2 L1 L2 L1 L2 L1R R R L2R图8-1-3A. B. C. D. 【考能训练】 A 基础达标1.关于电阻率，下列说法中不正确的是（）A 电阻率是表征材料导电性能好坏的物理量，电阻率越大，其导电性能越好B 各种材料的电阻率都与温度有关，金属的电阻率随温度的升高而增大C 所谓超导体，当其温度降低到接近绝对零度的某个临界温度时，它的电阻率突然变为零D 某些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，通常用它们制作标准电阻2一个标有“220V60W”的白炽灯泡，当用多用电表的欧姆挡去测量它的电阻时，其阻值（）A接近于807B接近于0C明显大于807D明显小于8073.如图8-1-4所示，一幢居民楼里住着生活水平各不相同的24户居民，所以整幢居民楼里有各种不同的电器，例如电炉、电视机、微波炉、电脑等等停电时，用多用电表测得A、B间的电阻为R；供电后，各家电器同时使用，测得A、B间电压为U，进线电流为I，则计算该幢居民楼用电的总功率可以用的公式是（）UIAB居民楼图8-1-4API2RB.PC.PIUD.以上公式都可以图8-1-54.如图8-1-5所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长ab=10 cm，bc=5 cm，当将A与B接入电压为U的电路中时，电流强度为1 A，若将C与D接入电压为U的电路中，则电流为A.4A B.2AC.A D.AG220VR1R2S图8-1-65电饭锅工作时有两种状态：一种是锅内水烧开前的加热状态，另一种是锅内水烧开后的保温状态，如图8-1-6所示是一学生设计的电饭锅电路原理示意图，S是用感温材料制造的开关下列说法中正确的是（）A 加热状态时是用R1、R2同时加热的B 当开关S接通时电饭锅为加热状态，S断开时为保温状态C 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R1/R2应为71D 要使R2在保温状态时的功率为加热状态时的1/8，R1/R2应为（21）16、对一个标有“220V，60W”的白炽灯泡，由零逐渐加大电压，直到220V.此过程中，电压U和电流I的关系可用图线表示.在下图给出的四个图线中，肯定不符合实际情况的是（ ）图8-1-77、如图8-1-8所示是一电路板的示意图，a、b、c、d为接线柱，a、d与220V的交流电源连接，ab间、bc间、cd间分别连接一个电阻现发现电路中没有电流，为检查电路故障，用一交流电压表分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V，由此可知（ ）adbcR1R2R3图8-1-8Aab间电路通，cd间电路不通Bab间电路不通，bc间电路通Cab间电路通，bc间电路不通Dbc间电路不通，cd间电路通8、如图8-1-9所示的电路中，电阻R1=1，R2=2，R3=3，在A、B间接电源，S1、S2都打开，此时电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1：P2：P3= ；当S1、S2都闭合时，电阻R1、R2、R3消耗的功率之比P1：P2：P3= R1R3ABS1R2S2图8-1-9乙CRAACBBEUA甲CRAACBBUB图8-1-109.在图8-1-10中，AB和AB是长度均为L2km，每km电阻值为1的两根输电线若发现在距离A和A等远的两点C和C间发生漏电，相当于在两点间连接了一个电阻接入电动势E90V、内阻不计的电源：当电源接在A、A间时，测得B、B间电压为UB72V；当电源接在B、B时，测得A、A间电压为UA45V.求A与C相距多远？10、一直流动电动机线圈内阻一定，用手握住转轴使其不能转动，在线圈两端加电压为0.3V，电流为0.3A，松开转轴，在线圈两端加电压为2V时，电流为0.8A，电动机正常工作，求该电动机正常工作时，输入的电功率是多少?电动机的机械功率是多少?B.能力提升图8-1-1111、如图8-1-11所示，演示位移传感器的工作原理，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小x，假设电压表是理想的，则下列说法正确的是（ ） A物体M运动时，电源内的电流不会变化B物体M运动时，电压表的示数不会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流D物体M不动时，电压表没有示数12、如图8-1-12（甲）所示电路，电源电动势为E，内阻不计，滑动变阻器的最大阻值为R，负载电阻为R0当滑动变阻器的滑动端S在某位置时，R0两端电压为E/2，滑动变阻器上消耗的功率为P若将R0与电源位置互换，接成图（乙）所示电路时，滑动触头S的位置不变，则（ ）（甲）ERSR0（乙）RSER0图8-1-12AR0两端的电压将小于E/2BR0两端的电压将等于E/2C滑动变阻器上消耗的功率一定小于PD滑动变阻器上消耗的功率可能大于P13、传感器可将非电学量转化为电学量，起自动控制作用如计算机鼠标中有位移传感器，电熨斗、电饭煲中有温度传感器，电视机、录象机、影碟机、空调机中有光电传感器演示位移传感器的工作原理如图8-1-13所示，物体M在导轨上平移时，带动滑动变阻器的金属滑杆P，通过电压表显示的数据，来反映物体位移的大小X，假设电压表是理想的，则下列说法中正确的是（ ）V-xxPM图8-1-13A物体M运动时，电源内的电流会产生变化B物体M运动时，电压表的示数会发生变化C物体M不动时，电路中没有电流 D物体M不动时，电压表没有示数14、如图8-1-14所示，D为一插头，可接入电压恒定的照明电路中，a、b、c为三只相同且功率较大的电炉，a靠近电源，b、c离电源较远，而离用户电灯L很近，输电线有电阻关于电炉接入电路后对电灯的影响，下列说法中正确的是（ ）A使用电炉a时对电灯的影响最大B使用电炉b时对电灯的影响比使用电炉a时大C使用电炉c时对电灯几乎没有影响D使用电炉b或c时对电灯影响几乎一样图8-1-1415、某一直流电动机提升重物的装置，如图8-1-15所示，重物的质量m=50kg，电源提供给电动机的电压为U=110V，不计各种摩擦，当电动机以v=0.9m/s的恒定速率向上提升重物时，电路中的电流强度I=5.0A，求电动机的线圈电阻大小（取g=10m/s2）.图8-1-1516、下表是一辆电动自行车的部分技术指标，其中额定车速是指自行车满载的情况下在平直道路上以额定功率行驶的速度. 额定车速18km/h整车质量40kg载重80kg电源36V/12Ah电源输出电压36V充电时间6-8小时电动机额定输出功率180 W电动机的额定工作电压、电流36V/6A 请参考表中数据，完成下列问题：（取g = 10 m/s2） （1）此车所配电动机的内阻是多少？ （2）在行驶过程电动自行车受到的阻力是车重（包括载重）的k倍，试推算k的大小？若电动自行车以额定功率行驶，当速度为3m/s时的加速度是多少？17.如图8-1-16所示是电饭煲的电路图，S1是一个限温开关，手动闭合，当此开关的温度到达居里点（103）时会自动断开，S2是一个自动温控开关，当温度低于70时会自动闭合，温度高于80时会自动断开，红灯是加热状态时的指示灯，黄灯是限流状态时指示灯，限流电阻R1=R2=20K，加热电阻丝R3=50，两灯电阻不计（1）根据电路分析，叙述电饭煲煮饭的全过程：试简要回答若不闭合开关S1，电饭煲能否将饭煮熟？黄灯红灯R1R2R3S1S2220V图8-1-16（2）计算加热和保温状态下，电饭煲的消耗功率之比宽乘高（拓宽和拔高）一次普通“闪电”值多少钱？ 在电闪雷鸣的雨天，我们看到一个个闪电放出耀眼的光芒，自然会想到，闪电，跟我们平时用的电一样，是一个更大的电流。我们平常用的电是商品，那么闪电值多少呢？ 根据科学家推算，闪电的电压可达5107V，放电电流约为2105A。依据电功率的计算公式可算出闪电的功率。不过，应考虑到放电时电压不是恒定的，而是从最大值一直降到0。所以，电压应取其平均值，即最大值的一半。电功率：P=0.5UI=0.55107V2105A=51012W=5109kw 这可是一个不小的数目，一个闪电一定会很值钱的。然而闪电的持续时间一般不超过千万分之一秒，即1/3.6106h，所以，闪电发生时释放出的电能：W=Pt=5109kw1/3.6106h=1.4103度。 若按每度电0.5元计算， 一个闪电的价钱是：0.51.4103=700元。 可见，闪电并不跟想象的那么值钱。第二节 闭合电路欧姆定律【考情分析】 考试大纲 大纲解读电源的电动势和内阻 闭合电路的欧姆定律 高考考查的重点：闭合电路的欧姆定律与力学综合的大型计算；直流电路的动态分析；含电容器电路的电量计算。【考点知识梳理】一、电动势1. 电动势的物理意义：表征电源把 能转化为 能本领 大小的物理量. 2. 电源的电动势大小：在数值上等于电源两极间的电压.用符号_ 表示，单位是 . 3. 电动势由_决定，与外电路无关. 二、闭合电路欧姆定律：1内容：闭合电路里的电流跟电源的 成正比，跟内外电路的 之和反比.2. 公式I= 3. 电动势与内外电压的关系：E= 4路端电压U与电流I的关系_5. 路端电压与外电阻的关系（1）当外电阻R增大时，电流I ，内电压 、路端电压、当外电路断开即R为无穷大时，I=，U内= ，U外= .这就是说：断路时的路端电压 电源电动势.（2）当外电阻R减小时，电流I ，内电压，路端电压.当电源两端短路时，则电阻R= ，此时电流I=，叫短路电流. 6.闭合电路中的能量转化:(1)内电路_（2）外电路_(3)电源_【考点知识解读】考点一、直流电路剖析:（一）、电动势的理解1、电动势是描述电源通过非静电力做功将其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量.例如一节干电池的电动势为1.5V，物理意义是在闭合电路中，每通过1C的电量，电池就把1.5J的化学能转化成电能.2、电动势在数值上等于电源开路时的正负极间的电势差.3、电源的电动势由电源的本身决定，与电路及工作状态无关.（二）、直流电路的动态分析在闭合电路中，某个电阻发生变化会对整个电路产生影响，而整体的变化又制约着局部，处理这类问题时，必须认清电路外电阻是自变量，根据闭合电路欧姆定律判断电压、电流的变化.常见的步骤如下：1确定外电路的电阻R如何变化，根据闭合电路欧姆定律，确定电路的总电流如何变化.2由，确定电源的内电压如何变化.3由，确定路端电压如何变化.4由部分电路欧姆定律、串并联电路的特点确定某一支路两端电压的变化以及通过各支路的电流如何变化.图8-2-1【例题1】、如图8-2-1电路中，在滑动变阻器的滑片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 两电表示数都增大D 两电表示数都减少解析：本题考查闭合电路欧姆定律的应用，分析外电路动态变化问题具体解析如下：增大，外电路的电阻增大，干路电流减小，内电压减小，外电压增大，即电压表示数增大，减小，并增大，增大，所以电流表示数减小。选择。答案：A【变式训练1】、如图所示，电源电动势为E，内电阻为r当滑动变阻器的触片P从右端滑到左端时，发现电压表V1、V2示数变化的绝对值分别为U1和U2，下列说法中正确的是 V2V1L1L2L3P图8-2-2A.小灯泡L1、L3变暗，L2变亮B.小灯泡L3变暗，L1、L2变亮C.U1U2考点二、闭合电路中的能量问题剖析:电源消耗的功率：外电路消耗的功率：内电路消耗的功率：三者之间的关系为电源输出功率随外电阻变化的关系，讨论该函数的极值可知，时，输出功率有极大值，.电源输出功率与外电路电阻的关系如图所示，时，随R的增大输出功率增大；时，随R的增大输出功率减小.【例题2】图8-2-3、如图8-2-3所示的电路中，E、r、R1已知，可变电阻R2的最大值.(1)当R2=_时，R1的电功率P1有最大值，最大值为_；(2)当R2=_时，R2的电功率P2有最大值，最大值为_；(3)当R2=_时，电源功率PE有最大值，最大值为_；(4)当R2=_时，电源内部消耗的功率P有最小值，最小值为_解析：本题考查闭合电路的外电阻的变化对电源输出功率的影响，要求学生熟练应用闭合电路欧姆定律.（1）R1的功率有最大值，要求电流最大，即当R2=0时，I1最大，P1最大，；（2）当R2=R1+r时，R2的功率最大，为；（3）电源的功率为，所以当最大，即当R2=0时，；（）电源内部消耗的功率为I2r，所以当R2=R2max时，电流最小，内部消耗功率最小为.L1L3L4图8-2-4答案：(1) R2=0 （2）R2=R1+r （3）R2=0 （4）R2=R2max 【变式训练2】有四盏灯，接入如图8-2-4中，L1和L2都标有“220V、100W”字样，L3和L4都标有“220V、40W”字样，把电路接通后，最暗的灯将是：AL1； BL2；CL3；DL4【考能训练】 A 基础达标1、关于电动势，正确的说法是（ ）A电源的电动势等于电源的输出电压B电源的电动势等于电场力把单位正电荷沿闭合电路移动一周所做的功rEALaR2bR1图8-2-5C电动势相等的大小不同的电池，它们把化学能转化为电能的本领相同D电动势相等的大小不同的电池，在单位时间内把化学能转化为电能的数值相同2、2.如图8-2-5所示的电路中，电源的电动势E和内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光，如果变阻器的滑片向a端滑动，则（）A 电灯L更亮，安培表的示数减小B. 电灯L更亮，安培表的示数增大C. 电灯L更暗，安培表的示数减小D. 电灯L更暗，安培表的示数增大RCab图8-2-63、图8-2-6中是一个由电池、电阻R与平行板电容器组成的串联电路在增大电容器两极板间距离的过程中（）A.电阻R中没有电流 B.电容器的电容变大C.电阻R中有从a流向b的电流 D.电阻R中有从b流向a的电流PS1S3R1S4CR2S2R3图8-2-74、如图8-2-7所示电路中，电键S1、S2、S3、S4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮一油滴P，断开哪一个电键后P会向下运动（）A. S1 B. S2 C. S3 D. S4V12KR1R2图8-2-85、如图8-2-8所示的电路，R110，R28，电池有内阻，K接1时，伏特表示数为2V，则K接2时伏特表示数可能为（）A2.2VB.2.9VC.1.7VD.1.4V6、在如图8-2-9所示的电路中，R1=R2=R3，在a、c间和b、c间均接有用电器，且用电器均正常工作，设R1、R2、R3上消耗的功率分别为P1、P2、P3，则（ ）R1R2R3abc图8-2-9AP1P2P3 BP1P3P2 CP1P2=P3 D因用电器的阻值未知，无法比较三个功率的大小7. 如图8-2-10所示，电阻R34，电表为理想表，开始时R1、R2、R3中都有电流通过，电压表示数为2V，电流表示数为0.75A，后来三个电阻中有一个发生断路，使电压表示数变为3.2V，电流表示数变为0.8AR1R3R2EVSAr图8-2-10（1）哪个电阻断路？（2）求电阻R1、R2的阻值各为多少？（3）电源电动势和内阻各为多少？ESR1R2C图8-2-118. 如图8-2-11所示的电路中，电源电动势，其内阻可忽略不计电阻的阻值分别为，电容器的电容闭合开关S，待电流稳定后，用电压表测两端电压，其稳定值为（1）该电压表的内阻为多大？（2）由于电压表的接入，电容器的带电量变化了多少？7、有一种手电筒和台式电子钟都是使用1节干电池工作的. 将新电池装在手电筒中，使用较长时间后，当手电筒的小灯泡只能发出微弱的光而不能正常使用时，把电池取出来，用电压表测其两端电压，电压表示数略小于1.5V. 把这节旧电池装在台式电子钟内仍能使电子钟正常工作. 则下列说法中正确的是（ ）A旧电池的电动势比新电池的电动势小了许多B旧电池的内电阻比新电池的内电阻大很多C台式电子钟的额定电压一定比手电筒小灯泡的额定电压小D台式电子钟正常工作时的电流一定比手电筒正常工作时的电流小图8-2-128、如图8-2-12所示电路，闭合开关S，两个灯泡都不亮，电流表指针几乎不动，而电压表指针有明显偏转，该电路的故障可能是（ ）A电流表坏了或未接好B从点a经过灯L1到点b的电路中有断路C灯L2的灯丝断或灯座未接通D电流表和灯L1、 L2都坏了B 能力提升9. 如图8-2-13所示，直线A为电源的UI图线，直线B为电阻R的UI图线，用该电源和电阻组成闭合电路时，电源的输出功率和电路的总功率分别是图8-2-13A.4 W、8 WB.2 W、4 WC.4 W、6 WD.2 W、3 W10. 如图所示，电源E的电动势为3.2 V，电阻R的阻值为30 ，小灯泡L的额定电压为3.0 V，额定功率为4.5 W，当电键S接位置1时，电压表的读数为3 V，那么当电键S接到位置2时，小灯泡L的发光情况是图8-2-14A.很暗，甚至不亮 B.正常发光 C.比正常发光略亮 D.有可能被烧坏E（6V 1）L1（6V 16W）L2（6V 16W）L（6V 1.2W）S12图8-2-1511、如右图所示，某同学设计了一个转向灯电路，其中L为指示灯，L1、L2分别为左、右转向灯，S为单刀双掷开关，E为电源.当S置于位置1时，以下判断正确的是A.L的功率小于额定功率B.L1亮，其功率等于额定功率C.L2亮，其功率等于额定功率D.含L支路的总功率较另一支路的大R1R21056VFabc图8-2-1612、在如图所示电路的三根导线中，有一根是断的，电源、电阻器R1、R2及另外两根导线都是好的，为了查出断导线，某学生想先将万用表的红表笔连接在电源的正极a，再将黑表笔分别连电阻器R1的b端和R2的c端，并观察万用表指针的示数，在下列选档中，符合操作规程的是：A直流10V挡； B直流0.5A挡；C直流2.5V挡； D欧姆挡。图8-2-1713、如图所示的电路中，闭合电键，灯L1、L2正常发光，由于电路出现故障，突然发现灯L1变亮，灯L2变暗，电流表的读数变小，根据分析，发生的故障可能是：（A）R1断路 （B）R2断路（C）R3短路 （D）R4短路14. 如图所示的电路中，定值电阻R=3 ，当开关S断开时，电源内、外电路消耗的功率之比为13；当开关S闭合时，内、外电路消耗的功率之比为11.求开关S闭合前和闭合后，灯泡L上消耗的功率之比（不计灯泡电阻的变化）.图8-2-18图8-2-1915.在如图所示的电路中，R1=2 ，R2=R3=4 ，当电键K接a时，R2上消耗的电功率为4 W，当电键K接b时，电压表示数为4.5 V，试求：（1）电键K接a时，通过电源的电流和电源两端的电压；（2）电源的电动势和内电阻；（3）当电键K接c时，通过R2的电流.图8-2-2016.在如图所示的电路中，电源的电动势E=3.0 V，内阻r=1.0 ；电阻R1=10 ，R2=10 ，R3=30 ，R4=35 ；电容器的电容C=100 F.电容器原来不带电.求接通电键K后流过R4的总电量.宽乘高（拓宽和拔高）太阳能电池把太阳能直接转变为电能的装置。一般是在电子型硅单晶的小片上用扩散法或离子注入法渗入一薄层的硼或磷，以得到p-n结，再加上电极而成。当光照射到薄层表面时，两极间就产生电动势，一些小型电器如计算器等用灯光照射即可工作，但主要还是用太阳光做为能源，因此也称为“日光电池”或“阳光电池”。可用作人造卫星上仪表的电源。除硅外，化合物半导体砷化镓等也是制作太阳能电池的好材料。实验七 测定金属丝的电阻率【考情分析】 考试大纲 大纲解读 测定金属的电阻率(练习使用螺旋测微器) 测定金属电阻率的实验前提是要测出金属的电阻，因而伏安法测电阻的各种要求均可在本实验中体现，螺旋测微器的使用也是重要的考点，因此本实验历来是高考的重点，平均难度中等，考查频率较高，未来的高考要注意电阻测量方法的拓展【考点知识梳理】实验目的：1.学习使用螺旋测微器并掌握正确的_；2.进一步熟练电压表、电流表的使用以及_测定电阻，测定 出金属丝电阻率.实验原理：用毫米刻度尺测出一段金属丝导线的长度L，用_测量导线的直径d，用伏安法测出导线的电阻R， 由 得， 实验器材：金属丝、_、螺旋测微器、电压表（03V）、电流表（00.6A）、电源（3V）、滑动变阻器（020）、开关一个、导线若干 【考点知识解读】考点一、伏安法测电阻剖析:（一）、电流表的外接法和内接法：1.电流表的外接法和内接法的对比讨论如下表所示外接法内接法电路图误差原因电压表分流作用电流表分压作用电阻测量值测量值小于真实值测量值大于真实值适用条件 测量小电阻 测量大电阻2.电流表外接法和内接法的选择方法（1）定量判定法：若已知待测电阻的阻值为，电流表的内阻为，电压表的内阻为，则当或者时，选用“外接法”； 当或者时，选用“内接法”.两种接法可以简单概括为“小外偏小，大内偏大”.（2）临界值法：令，当时用内接法；当时用外接法（3）试触法：图8-3-1如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图8-3-1将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表示数的变化.若电流表示数变化明显，说明电压表的分流作用大，被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化明显，说明电流表的分压作用大，被测电阻是小电阻，应该用外接法测量.（这里所说的变化是指相对变化，即I/I和U/U）.（二）、滑动变阻器的限流接法和分压接法1.两种接法的对比限流接法分压接法对比说明两种接法电路图串并联关系不同负载上电压调节范围（忽略电源内阻）分压电路调节范围大负载上电流调节范围（忽略电源内阻）分压电路调节范围大闭合开关S前滑动触头的位置b端a端都是为了保护负载2.限流电路、分压电路的选择原则如果滑动变阻器的额定电流足够用，在下列三种情况下必须采用分压接法：（1）负载的电压或电流要求从零开始连续可调；（2）当负载的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大（或要求测量多组数据）时，必须采用分压接法.这种接法线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.（3）若采用限流接法，负载的实际电压（或电流）的最小值仍超过负载的额定值时，只能采用分压接法.在安全（够大，仪表不超量程，用电器上的电流、电压不超额定值，电源不过载）、有效（调节范围够用）的前提下，若，原则上两种电路均可采用，但考虑省电、电路结构简单，可优先采用限流接法；而若，则只能采用分压接法.【例题1】 如图8-3-2,为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实物图，器材规格如下:A. 待测电阻Rx(约100) B.直流毫安表 ( 量程010mA，内阻约50)C. 直流电压表( 量程03V，内阻约为5K)D. 直流电源( 输出电压4 V，内阻可不计)E. 滑动变阻器(阻值范围010 ，允许最大电流1A) F. 开关一个，导线若干条.根据器材的规格和实验要求，在方框中画出实验的电路图，并在本题的实物图上连线.图8-3-2解析：用伏安法测电阻主要就是测量电路和控制电路的选择.因为，所以选择外接法；又因为，所以滑动变阻器采用分压接法.电路图和实物连接图如下图8-3-3所示：答案：图8-3-3AVRx【变式训练1】 用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下： 待测电阻Rx：（阻值约为25k） 电流表A1：（量程100A，内阻约为2k） 电流表A2：（量程500A，内阻约为300） 电压表V1：（量程10V，内阻约为100k） 电压表V2：（量程50V，内阻约为500k） 电源E：（电动势15V，允许最大电流1A） 滑动变阻器R：（最大阻值1k） 电键S，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据 电流表应选 ，电压表应选 .画出实验电路图，并在每个选用的器材旁标上题目所给的字母符号. 根据实验原理图在图8-3-4中连接实物图.图8-3-4考点二、测金属的电阻率剖析:.A（一）、螺旋测微器的构造原理及读数DFEB图8-3-51、螺旋测微器的构造如图8-3-5所示是常用的螺旋测微器，它的小砧A和固定刻度B固定在尺架上，测砧F、可动刻度E固定在可旋转的套筒上。当套筒旋转时，F和E可前进和后退。2、原理：精密螺纹的螺距为0.5mm，即D每旋转一周， F前进或后退0.5mm.可动刻度 E上的刻度为50等份，每一小格表示0.01mm.3、读数： （估读一位）(二)、游标卡尺的构造原理及读数（1）构造：游标卡尺是工业上常用的测量长度的仪器，它由尺身及能在尺身上滑动的游标尺组成，如图8-3-6所示.游标上部有一紧固螺钉，可将游标固定在尺身上的任意位置.尺身和游标都有量爪，利用内测量爪可以测量槽的宽度和管的内径，利用外测量爪可以测量零件的厚度和管的外径.深度尺与游标尺连在一起，可以测槽和筒的深度.图8-3-6（2）原理：（根据游标尺不同有三种：以10分度为例）图8-3-7如图8-3-7所示，主尺的最小分度是1mm,游标尺上有10个小的等分刻度它们的总长等于9mm，因此游标尺的每一分度与主尺的最小分度相差0.1mm.当左右测脚合在一起，游标的零刻度线与主尺的零刻度线重合时，只有游标的第10条刻度线与主尺的9mm刻度线重合,其余的刻度线都不重合.当游标尺的第一条刻度线和主尺的1mm刻度重合时，游标的零刻度线和主尺的零刻度线相差0.1mm，依此类推，游标的第几条刻度线与主尺的刻度线重合，就是零点几毫米.在测量大于1毫米的长度时，整的毫米数要从游标“0”线与尺身相对的刻度线读出.（3）读数： （不估读）(三)、电阻率的测定本实验的基本原理是伏安法测电阻和电阻定律，因此从知识考查的角度上，主要是导体横截面积测量的考查和基本的伏安法测电阻的方法；从能力的角度，考查学生的综合运用能力，比如可以拓展成测定电解溶液的电阻率，或者根据已知的电阻率去求解截面不规则的导体的横截面积，或者估算金属丝的长度等等.VRASE图8-3-8 在常规的高中学生实验条件下，选择电路时考虑到金属丝的电阻不是很大，用电流表的外接法，滑动变阻器一般采用限流式接法来控制电路.如果各元件有大致的规格范围，要根据具体的情况来选择电路的连接.本实验采用如图8-3-8所示的电路来测量金属丝的电阻.(四)、实验步骤1、用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d，计算出导线的横截面积S=D2/4.图8-3-92、将金属丝两端固定在接线柱上悬空挂直，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.3、按如图8-3-9所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路，把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置.先接干路，后接支路.4、电路经检查确认无误后，闭合电键S.改变滑动变阻器滑动片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，断开电键S，求出导线电阻R的平均值.5、将测得的R、L、d值，代入电阻率计算公式中，计算出金属导线的电阻率.6、拆去实验线路，整理好实验器材(五)、注意事项1测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直.2本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接法.3实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待测金属导线的两端.4闭合电键S之前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置.5在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度I的值不宜过大（电流表用00.6A量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大.6求R