第二章电路学案.doc

第一节：探究决定导线电阻的因素【学习目标】1、了解电阻器在电路中的作用及电阻的大小跟那些因素有关2、了解电阻定律及电阻率的物理意义，并了解电阻率与温度的关系3、了解半导体、超导体及其应用【重点、难点】电阻定律是本节的重点内容；电阻率比较抽象，是难点【自主探究】1、电流强度通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用的时间的比值称为电流强度，用表示，单位，规定电流的方向与定向移动的方向一致。方向不随时间而改变的电流称为直流，方向和强弱都不随时间而改变的电流称为恒定电流。对于在电解液中由正、负离子定向移动形成的电流，应为正、负电荷的电荷量的绝对值之和。推导电流的微观表示：在导体中，单位体积内的自由电荷数为，每个自由电荷所带的电荷量为，自由电荷沿导体定向移动的速率为，导体的横截面积为，则电流1、探索定律电阻定律1）影响电阻的因素可能有哪些呢？ 2）解决办法控制变量法。如何实施控制变量法？请画出实验电路图3）探究实验（思路），设计实验电路图。4）实施过程保持导线的材料和横截面积不变，探究电阻与导线长度间的关系你的结论： 。保持导线的长度和材料不变，探究不同横截面积与电阻的关系你的结论： 。保持导线的长度和横截面积不变，探究不同材料与电阻的关系你的结论： 。根据控制变量法，你的结论是： 。2、电阻定律：导体的电阻R跟它的长度l成正比，跟它的横截面积S成反比。 电阻率是反映的物理量，与有关。 单位：。 电阻率 的意义是阅读书本P39完成下面填空： 金属的电阻率随温度的升高而_，半导体的电阻率随温度的升高而_，有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响。应用：电阻温度计、热敏电阻（电饭煲）、标准电阻等。什么是超导现象什么是超导体什么是超导体材料临界温度【例1】关于电阻率，以下说法中正确的是 （ ）A纯金属的电阻率小，合金的电阻率较大，绝缘体的电阻率最大B纯金属的电阻率随温度的升高而减小，绝缘体的电阻率随温度的升高而增大C导体的电阻率由导体本身的性质决定，与其他因素无关D电阻率的大小只随温度的变化而变化，而与材料本身无关【例2】一卷铝导线，横截面积为1，当这卷导线两端电压为58V时，流过导线的电流为2A，这卷导线多长？【例3】把电阻是1的一根金属丝，拉长为原来的2倍后，导体的电阻是多大？提示： 1、电阻率不变。2、总体积不变，V=LS。【例4】两根完全相同的金属导线，如果把其中一根均匀拉长到原来的4倍，把另一根导线对折后绞合起来，则它们的电阻之比为： 【例5】一根均匀电阻丝阻值为R，在以下哪些情况下，阻值仍为R （ ）A、长度变为一半，横截面积增大一倍时 B、横截面积变为一半，长度变为二倍时C、长度和横截面积都变为原来的2倍时 D、直径变为一半，长度变为1/4时【随堂练习】 1关于电阻率的说法,正确的是( ) A电阻率与导体的长度L和横截面积S有关 B电阻率表征了导体材料的导电能力的强弱，由导体材料决定,与温度有关 C电阻率越大的导体,电阻也越大 D超导材料的电阻率一定为零2一段粗细均匀的电阻丝，横截面直径为d，电阻为R，现把它拉成横截面直径为d/10的均匀细丝，它的电阻变为（ ） A.100R B.1000R C.10000R D.R/100003如图所示为滑动变阻器的示意图,为使变阻器的滑动触点P向右滑动时,接入电路的电阻增大,下列连接正确的是 ( )Aa和b接入电路 Ba和c接入电路Cc和b接入电路 Dc和d接入电路4一只“220V，100W”的灯泡正常工作时电阻为484，拿一只这种灯泡来测量它不工作时的电阻，应是（ ） A等于484 B. 大于484 C小于484 D无法确定5如图所示，P为一块半圆形薄电阻合金片，先将它按图甲方式接在电极A、B之间，测出它的电阻为R，然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间，这时它的电阻应为 ( ) AR BR/2 CR/4 D4R 6关于金属材料的电阻率有以下特点:一般而言,纯金属的电阻率小,合金的电阻率大.金属的电阻率随温度的升高而增大,有的金属电阻率随温度变化而显著变化,有的合金电阻率几乎不受温度的影响.根据以上信息,判断下列说法中正确的是 ( ) A连接电路用的导线一般用合金来制作 B电炉、电阻器的电阻丝一般用合金来制作 C电阻温度计一般用电阻率几乎不受温度影响的合金来制作 D标准电阻一般用电阻率随温度变化而显著变化的金属材料制成7一个电动机的线圈，由直径是0.29mm的铜导线绕成，估计每匝线圈的平均长度为12cm ，经测量这个线圈的总电阻为10.5，试计算这个线圈的匝数。(已知铜的电阻率铜=1.810-8m) 8根据电流的微观表示，分析8月考第39题。第二节对电阻的进一步研究【学习目标】1掌握导体的伏安特性，并解决物理问题2进一步学习电路的串联和并联，理解串、并联电路的电压关系、电流关系和电阻关系，并能运用其解决有关关问题。3进而利用电路的串、并联规律分析电表改装的原理。【重点、难点】串、并联电路的规律是本节的重点内容；导体的伏安特性是难点【自主探究】1导体的伏安特性导体的伏安特性曲线：纵轴表示电流I，横轴表示电压U，画出的IU图线叫做导体的伏安特性曲线。图线斜率的物理意义IUOR1R2在IU图中，图线的斜率表示，即k。在UI图中，图线的斜率表示，即k。a线性元件伏安特性曲线是过坐标原点的直线，这样的元件叫线性元件。b非线性元件伏安特性曲线不是直线，这样的元件叫非线性元件。对欧姆定律不适用的导体和器件，电流和电压不成正比，伏安特性曲线不是直线，都是非线性元件。IUOIURU/I2、串联电路和并联电路（1） 串联电路电路中各处的电流强度相等。I=I1=I2=I3=电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和U=U1+U2+U3+串联电路的总电阻，等于各个电阻之和。R=R1+R2+R3+电压分配：U1/R1=U2/R2 U1/R1=U/Rn个相同电池（E、r）串联：En = nE、rn = nr（2）并联电路 并联电路中各支路两端的电压相等。U=U1=U2=U3= 电路中的总电流强度等于各支路电流强度之和。I=I1+I2+I3+ 并联电路总电阻的倒数，等于各个电阻的倒数之和。 1/R=1/R1+1/R2+1/R3+ 对两个电阻并联有：R=R1R2/（R1+R2） 电流分配：I1/I2=R1/R2 I1/I=R1/Rn个相同电池（E、r）并联：En = E rn =r/n再由学生讨论下列问题： 几个相同的电阻并联，总电阻为一个电阻的几分之一；图1 若不同的电阻并联，总电阻小于其中最小的电阻； 若某一支路的电阻增大，则总电阻也随之增大； 若并联的支路增多时，总电阻将减小； 当一个大电阻与一个小电阻并联时，总电阻接近小电阻。图2【例1】如图1所示的电路，电灯属于哪种连接？S1和S2分别控制什么？【解答】 【例2】在图2所示的电路中，试分析当开关分别为下述几种情况时，各盏灯能否还发光？(1)S1、S3闭合，S2断开；(2)S2、S3闭合，S1断开；(3)S1、S2断开，S3闭合；(4)S1、S2、S3均断开；(5)S1、S2、S3均闭合。【扩展问题1】图2中，要使L1发光，必须闭合的开关是_；要使L2发光，必须闭合的开关是_；要使L3发光，必须闭合的开关是_。【答】【扩展问题2】图3中，每个开关控制一盏灯的正确电路是： 图3图4【扩展问题3】利用图4中的开关S1、S2和S，如何操作可使电灯L1、L2串联或并联在电源上？【扩展问题4】假如图3各图中的开关S1、S2均闭合，则哪个图能省去一个开关？【扩展问题5】改正图5中的错误。【扩展问题6】试分析图6中开关S的作用。图6图5【扩展问题7】某校传达室有一指示灯L和电铃D。请设计一个简单的电路，使得从前门来的人按门铃时，电铃响，指示灯亮；而从后门来的人按门铃时，电铃响，但指示灯不亮。第三节研究闭合电路（一）【学习目标】1、知道电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。2、理解闭合电路欧姆定律的公式，理解各物理量及公式的物理意义，并能熟练地用来解决有关的电路问题。3、知道电源的电动势等于内、外电路上电势降落之和。4、理解路端电压与电流(或外电阻)的关系，知道这种关系的公式表达和图线表达，并能用来分析、计算有关问题。5、理解闭合电路的功率表达式。6、理解闭合电路中能量转化的情况。【重点、难点】（一）重点：1、电动势是表示电源特性的物理量2、闭合电路欧姆定律的内容；3、应用定律讨论路端电压、输出功率、电源效率随外电阻变化的规律（二）难点：1、闭合回路中电源电动势等于电路上内、外电压之和2、短路、断路特征3、应用闭合电路欧姆定律讨论电路中的路端电压、电流强度随外电阻变化的关系【自主探究】（一） 闭合回路的欧姆定律例题1：右图中，R1=14欧，R2=9欧，当开关S切换到位置1时，电流表的读数为I1=0.2A；当开关S切换到位置2时，电流表的读数为I2=0.3A，求电源的电动势E和内阻r。（二） 路端电压与负载的关系例题2：如下图所示：逐一闭合开关，灯泡的亮度会不会发生变化？（三） 闭合回路中的功率电源提供的电功率，只有一部分消耗在外电路上，转化为其他形式的能，而另一部分则消耗在内电路上，转化为内能。1关于电动势下列说法正确的是 A电源电动势等于电源正负极之间的电势差B用电压表直接测量电源两极得到的电压数值，实际上总略小于电源电动势的准确值C电源电动势总等于内、外电路上的电压之和，所以它的数值与外电路的组成有关D电源电动势总等于电路中通过1C的正电荷时，电源提供的能量2在已接电源的闭合电路里，关于电源的电动势、内电压、外电压的关系应是 A如外电压增大，则内电压增大，电源电动势也会随之增大B如外电压减小，内电阻不变，内电压也就不变，电源电动势必然减小C如外电压不变，则内电压减小时，电源电动势也随内电压减小D如外电压增大，则内电压减小，电源的电动势始终为二者之和，保持恒量3一节干电池的电动势为1.5V，其物理意义可以表述为 A外电路断开时，路端电压是 15VB外电路闭合时，1s内它能向整个电路提供15J的化学能C外电路闭合时，1s内它能使15C的电量通过导线的某一截面D外电路闭合时，导线某一截面每通过1C的电量，整个电路就获得15J电能4关于电动势，下列说法中正确的是 A在电源内部，由负极到正极的方向为电动势的方向B在闭合电路中，电动势的方向与内电路中电流的方向相同C电动势的方向是电源内部电势升高的方向D电动势是矢量5图1为两个不同闭合电路中两个不同电源的U-I图像，下列判断正确的是 A电动势E1E2，发生短路时的电流I1 I2B电动势E1=E2，内阻r1r2C电动势E1E2，内阻 r1 r2D当两电源的工作电流变化量相同时，电源2的路端电压变化大6在图2所示的电路中，电源的内阻不能忽略。已知定值电阻R110，R28。当单刀双掷开关S置于位置1时，电压表读数为2V。则当S置于位置2时，电压表读数的可能值为 A22V B19VC16V D13V7在图3的电路中，当滑动变阻器的滑动头向下滑动时，A、B两灯亮度的变化情况为 AA灯和B灯都变亮BA灯、B灯都变暗CA灯变亮，B灯变暗DA灯变暗，B灯变亮8如图4所示，当滑动变阻器的滑动片P向左移动时，两电表的示数变化情况为 A电流表示数减小，电压表示数增大B电流表示数增大，电压表示数减小C两表示数均增大D两表示数均减小9电源电动势为E，内阻为r，外电阻为R，则路端电压U随R变化的函数式是U=_。当R增大时，U将_，当R=时，即外电路_，此时U=_。当R减小时，U将_，当R=0时，即外电路_，此时U=_，I=_。10在图5中，E=9V，r= 3，R= 15。当K断开时，UABC=_，UAC_，VBC=_；当K接通时，UABC_，UAC_，UBC_。11在图6中，E=3.5V，r=1，R1=R2=4，R3=2，则当K1、K2都接通时，R1上消耗的功率与K2接通K1断开时，R1上消耗功率之比为_。12在图7中，R1=R2=R3=1，当K 接通时，电压表读数为1V，K断开时，电压表读数为08V，则电源电动势为_。 R2，r上消耗的电功率，则PrP1P2=_。14在图9所示的电路中，若把R的阻值由2增大到6，电流将减为原来的一半，则电源的内阻为_。15如图10所示，R1=R2R3R，电源内阻不计，电流表、电压表均理想。两表的示数分别为03A、2V，则电源电动势为_V，R=_。若将两表的位置互换，则电压表示数为_V，电流表示数为_A。16在图11所示的电路中，电源电动势E=12V，内阻r=1，电阻R1=R4=15，R2=R3=3，当S断开时，A、B、D三点的电势分别为_V、_V、_V，S闭合时流过S的电流为_A。17有“200V40W”灯泡400盏，并联于电源两端，这时路端电压U1=150V，当关掉200盏，则路端电压升为U2=175V试求：（1）电源电动势，内阻多大？（2）前后两次每盏灯实际消耗的功率各多大？（3）若使电灯正常发光还应关掉多少盏灯？18如图12所示的电路中，已知四个电阻的阻值为R11、R22、R33、R44，电源电动势E4V，内阻r02，试求：（1）S闭合，S断开时，通过R1和R2的电流之比I1I2；（2）S和S都闭合时的总电流I。第三节研究闭合电路（二）【典型例题】【例1】如图所示，电源的电动势是6V，内电阻是0.5,小电动机M的线圈电阻为0.5，限流电阻R0为3，若电压表的示数为3V，试求：电源的功率和电源的输出功率电动机消耗的功率和电动机输出的机械功率【解析】在串联电路中,电压表读R0两端的电压,由欧姆定律得I=电源的总功率：P总=EI=6W由能量转化和守恒定律得：P输出=P总-Pr=6-120.5=5.5W电源的输出功率为电动机和限流电阻获得功率之和，P输出=PM+PO PO=I2RO=3WPM= P输出- PO=5.5-3=2.5W有PM=P机+PMr得P机=PM-PMr=2.5-I2r=2.5-0.5=2W【例2】如图所示的电路中，R1和R2是定值电阻，在滑动变阻器R的滑动片P从下端a逐渐滑到上端b的过程中，电阻R1上消耗的电功率 （ ）A、 一定是逐渐减小B、 有可能逐渐减小C、 有可能先变小后变大D、 一定是先变小后变大【答案】C【例3】如图所示的电路中，R1、R2均为定值电阻，且R110，R2的阻值未知，R3是一个滑动变阻器，在其滑片从最左端滑至最右端的过程中，测得电源的路端电压U随电流I的变化图线如图所示，其中图线上的A、B两点是滑片在变阻器两个不同的端点时分别得到的。求：电源的电动势和内电阻；定值电阻R2的阻值；滑动变阻器R3的最大值；上述过程中R1上得到的最大功率以及电源的最大输出功率。【解析】由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将图象中A、B两点的电压和电流代入和得E=16+0.2r E=4+0.8r 联立解得E=20V r=20当R3的滑键自左向右滑时，R3阻值变小，使电路总电阻变小，而总电流变大。由此可知，图线上的A、B两点是滑键分别位于最左端和最右端时所得到的。当滑键位于最右端时，R3=0，R1被短路，外电路总电阻即为R2，故由B点的U、I值可求出R2。R2=当滑键在最左端时，其阻值最大，并对应着图线上的A点，故由A点的U、I值可求出此时外电路总电阻，再根据串、并联电路的规律可求出R3的最大值。R总=又R总=代入数值解得滑动变阻器的最大值R3=300当R1消耗的功率最大时，它两端电压最大，由UR1=E-I（R2+ r）知，这时电路的总电流I应最小，故应把滑动变阻器的阻值调到最大，再结合上面求出的有关数据，便不难得出R1消耗的最大功率。当R3=300时，I=此时R1两端的电压为：U1=I则R1消耗的最大功率为P1m=又当R外=r时，电源输出功率最大，即有Pm=【基础练习】一、选择题：1、若用E表示总电动势，U表示外电压，U/表示内电压，R表示外电路总电阻，r表示内电阻，I表示总电流强度，考察下列各关系式U/=IR U /=E-U E=U+Ir I=E/(R+r) U=ER/(R+r) U=E+Ir上述关系式中成立的是（ ）A、B、C、D、2、下列关于闭合电路的说法中，错误的是（ ）A、 电源短路时，电源的内电压等于电动势B、 电源短路时，路端电压为零C、 电源断路时，路端电压最大D、 电源的负载增加时，路端电压增大3、单位电荷绕闭合电路一周，如外电路是纯电阻电路，外电路中产生的热量仅决定于（ ）A、 电流强度的大小，且与电流强度的平方成正比 B、 电源电动势的大小，且与电动势的大小成正比 C、 路端电压的大小，且与路端电压的大小成正比 D、 各部分电阻值的大小，且与电阻值成反比 4、如图所示A灯与B灯的电阻相同，当滑动变阻器R的滑动片P向上滑动时，两灯亮度变化是（ ）A、A灯变亮，B灯变亮 B、A灯变暗，B灯变亮C、A灯变暗，B灯变暗 D、A灯变亮，B灯变暗5、在图所示的电路中，R2为定值电阻，R1为滑动变阻器，当滑动变阻器的滑片P向左滑动时（ ）A、 电流表示数变大，电压表示数变小 B、 电流表示数变小，电压表示数变大C、 电流表和电压表示数都变小 D、 电流表和电压表示数都变大6、如图所示的电路中，调节滑动变阻器，电压表的读数由6V变为5V，电流表读数的变化量为0.5A，则下列说法中正确的是：（ ）A、 电流表的读数变小了，电源的内阻为10B、 电流表的读数变大了，电源的内阻为20C、 电流表的读数变大了，电源的内阻为2D、由于不知道电流表的具体读数，因此无法计算电源的内阻一、 填空题：7、在图所示的电路中，R1=18，R2=10，当a、b两点间接理想的电流表时，其读数为0.5A，当a、b两点间接理想的电压表时，其读数为3.6V，则该电源的电势为 V，内电阻为 。8、电动势为3V、内电阻为1的电源只给一个额定电压为3V的小灯泡供电，若小灯泡两端的实际电压为2.5V，忽略温度对灯泡电阻的影响，则此时小灯泡的实际功率是 W，小灯泡的额定功率是 。9、如图所示电路，当变阻器滑动触头向下滑动时，请讨论电路中各电流表、电压表的示数的变化情况，其中：电流表A1的读数将 电流表A2的读数将 电流表A3的读数将 电压表V1的读数将 电压表V2的读数将 电压表V3的读数将 三、计算题：10、如图所示，电源电动势E=10V，内电阻r=2，R1=28，R2=30，R3=60，电容C=410-8F，试求：开关S断开和闭合时电容器所带电量之比开关S闭合后通过R3的电量 11、有一电动势为30V、内电阻为1的电源，将它与一盏额定电压为6V、额定功率为12W的小灯泡及一台线圈电阻为2的电动机串联成闭合电路，小灯泡恰好正常发光，求电动机的输出功率。 12、手电筒的两节干电池用了很久后，小灯泡只能发出很微弱的光了。把这两节干电池取出来，用电压表测量，每一节干电池两端的电压都很接近于1.5V，把它们装入电子钟里，电子钟能正常工作，试用闭合电路欧姆定律来解释这个现象。【能力提升】1、如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑动触点向下移动时，各灯的亮度变化情况是：（ ）A、A、B、C三灯都变亮B、A、B灯变亮，C灯变暗C、A灯变亮， B、C灯变暗D、A、C灯变亮，B灯变暗2、在如图所示的电路中，开关S闭合后，和未闭合开关S前相比较三个电表的读数变化情况是：（ ）A、 V变大、A1变大、A2变小B、 V变大、A1变小、A2变大C、 V变小、A1变大、A2变小D、 V变小、A1变小、A2变大3、一个电源对外电路负载电阻R供电，电源电动势为E，内阻为r，要让负载电阻R获得尽可能大的电压，R和r的大小关系为 ；要使R中的电流尽可能大，R和r的大小关系为 ；要使R消耗的功率尽可能大，R和r的大小关系为 。4、如图所示电路，变阻器R1的最大值为4，此时它的有效电阻为2，定值电阻R26，电源内阻r1。当开关闭合时，电源消耗的总功率为16W，输出功率为12W，这时灯正常发光。求：电灯的电阻；当开关断开时，要使灯仍能正常发光，R1的滑片应当移到什么位置？并求出此时电源的输出功率和电源的效率？ 第四节认识多用电表【典型例题】【例1】如图所示为欧姆表的原理图，表头内阻为Rg，调零电阻为R，电池的电动势为E，内阻为r，则下列说法中正确的是：（ ）A、 它是根据闭合电路欧姆定律制成的B、 接表内电池负极的应是红表笔C、 电阻的“”刻度一般在刻度盘的右端D、 调零后刻度盘的中心刻度值是rRgR【答案】A、B、D【例2】要安装如图所示的单量程欧姆表，电源电动势E=1.5V，内阻不计，同时还给出下列器材：电流表（量程010，内阻1.5）电流表（量程01，内阻1K）变阻器（阻值范围0300，额定电流1A）变阻器（阻值范围0800，额定电流1A），则欧姆表内的电流表应选 ，变阻器应选 。【答案】电流表应选用，变阻器应选用（变阻器的额定电流满足要求）【例3】如下图是某同学连接的实验实物图。闭合开关后A、B两灯都不亮。他采用下列两种方法对故障原因进行排查：（灯泡A、B的规格均为2.5V、1W，变阻器为10、1A）应用多用表的直流电压档进行检查，那么选择开关应置于 档。A、2.5V B、10V C、50V D、250V该同学的测试结果如表1所示，则在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触 。（填a或b）根据测量结果，可以判断的故障是：（ ）A、灯A短路 B、灯B短路C、c、d段断路 D、d、f段断路将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是：（ ）A、灯A断路 B、灯B断路C、灯A、B都断路 D、d、e间导线断路【答案】10V，a，D D【基础练习】一、选择题：1、用多用表测直流电压U和电阻R时，若红表笔插入正（）插孔，则：（ ）A、 前者（测电压U）电流从红表笔流入多用表，后者（测电阻R）电流从红表笔流出多用表B、 前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表C、 前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流入多用表D、 前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表2、关于多用表表面的欧姆挡刻度线，下列说法正确的是：（ ）A、 零欧姆刻度线与零电流刻度线重合B、 零欧姆刻度线与电流表满偏的刻度线重合C、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越大，刻度线越密D、 欧姆挡表面的刻度线是不均匀的，欧姆值越小，刻度线越密3、多用表是电流表、电压表、欧姆表共用一个表头组装而成的。对此下列说法中正确的是：（ ）A、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，内部都装有电池B、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，红表笔的电势总是高于黑表笔的电势C、 无论作电压表、电流表还是欧姆表使用，电流总是从正接线柱流入，从负接线柱流出D、 以上说法都不正确4、一个用满偏电流3mA的电流表改装成欧姆表，调零后用它测量500的标准电阻时，指针恰好在刻度盘的正中间，如果用它测量一个未知电阻时，指针指在1mA处。则被测电阻的阻值为：（ ）A、1000 B、5000 C、1500 D、20005、欧姆表调零后，用“10”档测量一个电阻的阻值，发现指针偏转角度很小，则下列说法和做法中正确的是：（ ）A、 这个电阻的阻值很小B、 这个电阻的阻值很大C、 为测得更准确些，应当换用“1”档，并且重新调零后进行测量D、为测得更准确些，应当换用“100”档，并且重新调零后进行测量二、填空题：6、用欧姆表测电阻时，由于调零不当两表笔短接时，指针所指位置如图所示。如果去测电阻，那么被测电阻的测量值将比它的真实值偏 。7、某一个多用表的表盘刻度已经模糊不清，调零后用它测量一个20的标准电阻时指针恰好指在刻度盘的正中间。如果用它的同一挡来测量一个未知的电阻，指针指在满刻度的1/3处，则该电阻的阻值为 。8、如图所示，欧姆表未使用时指针指在刻度盘上的A处，两表笔短接正确调零时指针指在B处。如果欧姆表的内阻为24，C是的中点，D是的中点，E是的中点，则C点的刻度值是 ，D点的刻度值是 ，E点的刻度值是 。9、欧姆表调零时是将红、黑表笔短接，调节调零电阻使表头指针满偏。由于欧姆表中的电池用久了以后，电动势将变小，这时回路的总电阻将比电池新的时候 ，在两表笔间接上一个电阻使表的指针指在满刻度的1/2处，这时指针的指示值比实际所接的电阻值 ，用这样的欧姆表来测量电阻时，测量值比真实值 。（填“偏大”“偏小”或“相等”）10、某欧姆表内部使用电动势为1.5V的干电池一节，在某档两表笔短接时，表针刚好指示0，此时有30mA的电流流过表笔。如果用此档测一电阻，指针指在表盘刻度的正中间，在该电阻的阻值为 ，若用此档测两个串联起来的这样的电阻，则通过表笔的电流为 mA。三、操作题：11、一个可供使用的多用表，S为选择开关，Q为欧姆档调零旋钮，现在要用它检验两个电阻的阻值，已知阻值分别为R160和R2470，下面提出了测量过程中一系列可能的操作，请你选出尽可能准确地测定各阻值和符合电压表安全使用规则的各项操作，并且将它们按合理的顺序填写在后面的横线上的空白处。A、 旋动S，使其尖端对准欧姆挡1KB、 旋动S，使其尖端对准欧姆挡100C、 旋动S，使其尖端对准欧姆挡10D、 旋动S，使其尖端对准欧姆挡1E、 旋动S，使其尖端对准OFFF、 将两表笔分别接在R1的两端，读出R1的阻值，随后即断开G、 将两表笔分别接在R2的两端，读出R2的阻值，随后即断开H、 两表笔短接，调节Q，使指针对准欧姆表刻度盘上的O，随后断开所选操作及其顺序为（用字母代号填写）： 12、用一个有“R1” “R10” “R1k”三个欧姆挡的多用表，粗测一个未知电阻Rx值。测量前经检查，表的指针指在左端零位置上。某同学先将选择开关旋到“R10”挡上，并将两表笔短接，调节调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位置上，然后用两表笔分别与Rx两端相连，发现指针偏转角度很小，随后他进行了一系列操作，准确的从出了Rx的值。下面提供的操作步骤正确的排列应当是： 。A、 将两表笔短接B、 根据表的指针读数C、 将选择开关旋挡“R1”挡D、 将选择开关旋挡“R1k”挡E、 调节欧姆表调零旋钮F、 将选择开关旋到“OFF”挡G、 将两表笔与Rx的两端相连H、 将两表笔从电表插孔中拔出【能力提升】1、用一个满偏电流为10mA、内阻为40的电流表，一个电动势为1.5V、内阻为1的干电池和一个可变电阻组装一个欧姆表，可变电阻应当选择：（ ）A、020 B、050 C、0100 D、02002、用多用表的欧姆挡检测一个二极管，将多用表的红表笔与二极管的a端相连，黑表笔与二极管的b端相连，测得二极管的电阻是5，将多用表的红表笔与二极管的b端相连，黑表笔与二极管的a端相连，测得二极管的电阻是900，该实验说明二极管具有 的特性，该二极管的正极是 。3、根据试题的要求填空或作图。图（甲）为多用电表的示意图，其中S、K、为三个可调节的部件，现用此电表测量一阻值约为2030的定值电阻，测量的某些操作步骤如下：调节可调节部件_ _，使电表指针停在_ _位置；调节可调节部件K，使它在尖端指向_ _位置；将红、黑表笔分别插入“”、“”插孔，笔尖相互接触，调节可调节部件_ _，使电表指针指向_ _位置。在用多用表测量另一电阻的阻值时，电表的读数如图（乙）所示，该电阻的阻值为_ _。4、如图所示方框中有若干个电学元件，用多用表的电压档测量a、b、c、d任意两点间的电压均为零。用欧姆挡测量：红表笔接a，黑表笔接b，测出有一定电阻值；红表笔接a，黑表笔接d，测出的电阻值比中测到的小；红表笔接b，黑表笔接a，欧姆表指针几乎不偏转；红表笔接c，黑表笔接d和红表笔接d，黑表笔接c，测出的电阻值相等；b、c之间，不管表笔如何接，测到的电阻均为零。请在方框中画出符合测量情况的电路。第五节电功率【学习目标】 一、电功1.复习电场力做功：W=Uq，U为电场中两点间电势差，在电路中即为导体两端电压，q为电量，电路中为流过导体截面电量。2.电功：电流做的功简称电功。导体两端加上电压，导体内建立电场，在电场力作用下自由电子定向移动，形成电流，电场力做功，又说成电流做功。W=UIt，电流在一段电路上所做的功，跟这段电路两端电压、电路中的电流强度和通电时间成正比。3.电流做功，把电能转化为其它形式的能(1)电流通过纯电阻（电灯，电炉子等）电路做功，把电能转化为内能。(2)电流通过电解液做功，把电能转化为化学能。(3)电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，一部分转化为机械能。二、电功率1.定义：电流所做的功跟完成这些功所用时间的比值叫电功率，用p表示电功率则 ，p的单位：瓦特W，U：伏特V I：安培A。2.物理意义：电功率表示电流做功的快慢，亦为单位时间电流做的功。灯越亮电功率越大。3.额定电压：用电器安全正常工作的最大电压。日常照明灯泡额定电均为220V，机床上用的灯泡额定电压为36V。额定功率：用电器安全正常工作的最大功率。照明灯泡上标有220V 60W，60W即为额定电功率。额定电功率是根据用电器自身结构而决定的。4.注意区别额定功率和实际功率。实验：把“220V 30W”和“220V 100W”的灯泡并联在220V电路上和串联后接入220V电路上，观察灯泡发光情况，并接在220V电路上时，两个灯的电压都是额定电压，电功率均为额定功率，100W的灯比30W的灯亮很多，串联后接在220V电路上，观察到的现象是两个灯都不如并联时亮，且30W灯比100W灯亮，由此可知：两个灯的电功率都不是额定功率，都小于额定功率，应称为实际消耗功率，额定功率大的灯实际消耗功率不一定大，应由灯两端实际电压和流过灯的实际电流决定。三、焦耳定律1.定义：电流通过导体产生的热量，跟电流强度的平方、导体电阻和通电时间成正比 即：Q=I2Rt 单位：Q：焦耳J I：安培A R：欧姆 t秒s2.纯电阻电路 电路中只含有纯电阻元件，电动W=UIt=Q U=IRQ=I2Rt=，注意：此关系只适用纯电阻电路。 电流通过纯电阻电路做功，把电能转化为内能，而产生热量，电功又称为电热。3.含有电动机的电路，不是纯电阻电路。电功W=UIt 电流通过电动机做功，把电能一部分转化为内能，绝大部分转化为机械能。 电动机线圈有电阻R，电流通过而产生热，Q=I2Rt不等于UIt，而只是UIt的一部分。原因是对于非纯电阻UIR且UIR。 转化为机械能部分：UItI2Rt=转化的机械能 即电动机输出的机械能。实际需要更多的是：发热功率：I2R 转化为机械能功率UII2R，目前是我们计算电动输出机械功率的唯一方法。4.含有电解液的电路：电流做功把电能转化为化学能电流做功可把电能转化为内能、机械能、化学能等，只有把电能转化为内能的电功叫电热，转化其它形式能均不能称为电热。【重点、难点】电功、电功率、电热是本章书的重要概念，也是学习的难点。【课余思考】1.写出在纯电阻电路中计算电功、电功率的公式。写出发热功率公式。2.焦耳定律计算的Q，就是电功对吗？为什么？3.电动机输出的机械功、机械功率如何计算？【解题点要】例一.一条电阻丝加上电压U后，经t s后放出热量为Q，若得电阻丝截成等长的三段并且关联在一起，再加上电压U，需经多长时间放出热量仍为Q？例二.用6600V和用220V两种电压输电，若输送功率相同，输电线的长短，粗细和电阻率都相同，用低压输电与用高压输电，在输电线上损失的功率之比是A 1：900 B 900：1 C 1：30 D 30：1例三.A、B、C三个电阻的UI图象如图1所示，若三个电阻加相同电压，则 的功率最大，若三个电阻通过相同的电流强度，则 的功率最大。例四.一台直流电动机的额定电压为U，额定功率是P，电动机内电枢导线的电阻为R，那么它正常工作时的电流强度是（ ）A、等于UR B、等于PU C、大于UR D、大于PU例五.一台电阻为2的电动机，接在110V电路中工作时，通过电动机的电流强度为10A，求这台电动机消耗的电功率，发热功率，转化成机械功率，电动机的效率。【自主探究】1.一台电动机输出功率是10KW，这表明这台电动机正常工作时（ ）A.每秒钟消耗电能10KWB.每秒钟对外做功10KWC.每秒钟对外做功10JD.每秒钟对外做功1000J2.额定电压为U，额定功率为P的电灯，接在电压为U（UU，不计温度对电阻的影响）的电路中，则该电灯的实际功率P应为（ ）A.UPU B.UPU C.(UU)2P D.(UU)2P3.风力发电机的风轮旋转时扫过的面积为S，当地风速为，如果该发电机把通过风轮的风的部分动能转化为电能，设风能的利用率为，空气的密度为p，则风力发电机的功率为（ ）A.pS 32 B.pS22 C.pS32 D.pS244.一只“220V 100W”电灯，220V、100W分别表示电压和电功率的 值，它的电阻为 ，正常工作时的电流强度为 A，若电阻不变接入110V的电路中，则实际电流为 A，实际功率为 W，一般只要该灯泡未损坏，它的额定电压，电流，功率是 （填会或不会）改变。5.如图2所示为用直流电动机提升重物的装置，重物m=50kg，电源电压为U=110V不变，不计各种摩擦，当电动机以=0.9ms的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流强度I=5A，试求电动机电枢线圈电阻R。实验测电源的电动势和内电阻【典型例题】【例1】在测干电池的电动势和内电阻的实验中，图有甲、乙两个可供选择的电路，应选用甲电路进行实验，实验中误差的来源是电流表 读数比实际值偏大，根据实验数据画出的U-I图线如图所示，则求得的电动势是 V，内电阻是 。【解析】本实验中，电压表应测路端电压U，电流表应测通过电源的电流I，根据U=E-Ir，来确定电动势E和内阻r，甲、乙两个电路都存在系统误差，对甲电路，电流表读出的不是通过电源的电流I，而通过电源电流I和电压表上电流IV=之和，即U=E-（I+）r，即误差来自电压的分流。对乙电路，电压表读出的不是路端电压U，而是路端电压U和电流表两端电压UA=IRA之和，即U+IRA=E-Ir，即误差来自电流表的分压，由电源的内阻一般都较小，电压表的分流作用影响较小，故采用甲电路。给出的图象是电源的外特性曲线，将给出图线向两方延长和U轴的交点即为电动势，而此直线斜率的绝对值为内阻。【答案】甲，电流表，大，1.5V， 0.75。【例2】某同学用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻时，所用滑动变阻器的阻值范围020，连接电路的实物图如实验图10-7所示(1)指出该同学接线中错误的和不规范的做法是：。A滑动变阻器，不起变阻作用B电流表接线有错C电压表量程选用不当D电压表接线有错(2)画出这个实验的正确电路图【解析】要正确连好实物图，首先应确定电流表的内外接法，变阻器的连接方式以及各电表的量程其次应注意以下事项：各电表的正、负极性；开关是否在干路上；各导线两端都应接在接线柱上，而不能在导线中间出现分叉；开关闭合前变阻器滑动触头应处于恰当位置；各条连线均应连成一般曲线，而不能连成折线，不能相交且要尽量节省导线；先画电路原理图，后连接实物图，可避免出错。在本题中变阻器要起变阻的作用，必须使接入电路的两根导线一条接在下面的线柱上，另一条接在上面的金属杆的一端上，故图中变阻器起不到变阻的作用，故选A电流表和电压表接入电路时，选择好恰当的量程后，要特别注意“”“”接线柱是否正确，不然的话，极易损坏电表，图中电流表的“”“”接线柱出现错误，故选B干电池的电动势为1.5V，电压表量程适当，故C错但电压表不能直接并联到电源两端，因为开关断开后，电压表仍有示数，故选D【答案】A、B、D 其电路图同例1中的甲图。【例3】有两只电压表A和B，量程已知，内阻不知等于多少，另有一节干电池，它的内阻不能忽略，但不知等于多少只用这两只电压表、开关和一些连接用导线，通过测量计算出这个电池的电动势(已知电动势不超过电压表的量程，干电池不允许拆开)(1)画出你测量时所用的电路图(2)以测得的量作为已知量，导出计算电动势的式子【解析】本题是实验测量设计论证类型的考题，依题