高三物理一轮复习教研备课(电路基本概念规律基本电学仪器使用电路选择测电阻电阻率)

1、课时安排： 1、基本概念、规律的理解（电阻、电流、电压、电功、电功率、电阻定律、欧姆定律、焦耳定律）（1课时） 2、闭合电路欧姆定律（1课时） 3、基本电学仪器的结构、原理和使用（电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺）（1课时） 4、基本电路的接法与选择（电流表内外接法、滑动变阻器限流分压接法）（1课时） 5、测电阻、测金属丝电阻率（1课时）,第七章 恒定电流,学习目标 1、理解欧姆定律、电阻定律、焦耳定律的内容，并会利用它们进行相关的计算和判断 2、会用导体的伏安特性曲线I-U图象及U-I图象解决有关问题 3、能计算非纯电阻电路中的电功、电功率和电热,第一课时：电路的基本概念、规律,一切电路

2、,q：(1)是通过整个导体横截面的电荷量，不是单位面积上电荷量 (2)当异种电荷反向通过某截面时，所形成的电流是同向的，应是q|q1|q2|,InqSv,n：导体单位体积内的自由电荷数;q：每个自由电荷的电荷量;S：导体横截面积 v：定向移动的速率,从微观上看n、q、S、v决定了I的大小,U：导体两端的电压 R：导体本身的电阻,一切电路,金属 电解液,一、电流I,二、电阻、电阻定律,完成P118页知识点一，并思考诊断自测1,1、电阻物理意义，两个公式使用条件与区别 2、电阻率的意义、决定因素、特殊导体电阻率随温度变化情况 3、电阻与电阻率的区别,诊断自测,1.欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电

3、阻定律，有一个长方体型的金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a、b、c，且abc。电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻值最小的是(),解析根据电阻定律，电阻值最小的应该是横截面积最大、长度最短，选项A正确。 答案A,审题 析疑,1. 导线拉伸或对折后的电阻大小可由电阻定律确定.,2.确定通过导线截面的电量，可综合运用欧姆定律及电流定义式，推导其有关物理量.,【例】 两根完全相同的金属裸导线，如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍，把另一根对折后绞合起来，然后给它们分别加上相同电压后，则在相同时间内通过它们的电荷量之比为() A14 B18 C116 D161,R,R,4R,R/4,三、部分电路欧

4、姆定律,1、表达式，适用范围，理解 2、导体的伏安特性曲线的理解,适用范围 (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),RnUn/In,反映U和I的正比关系 kR,反映导体的伏安特性 k1/R,1.(单选)对于欧姆定律，下列理解正确的是() A从IU/R中可知，导体中的电流跟加在它两端的电压成正比，跟它的电阻成反比 B从RU/I中可知,导体的电阻跟导体两端的电压成正比，跟导体中的电流成反比 C从UIR中可知，导体两端的电压随电阻的增大而增大 D从RU/I中可知，导体两端的电压为零时，导体的电阻也为零,A,【例1】用图示的电路可以测量电阻的阻值

5、.图中Rx是待测电阻，R0是定值电阻，G是灵敏度很高的电流表，MN是一段均匀的电阻丝。闭合开关，改变滑动头P的位置，当通过电流表G的电流为零时，测得MPl1，PNl2，则Rx的阻值为(),解析显隐,此条件隐含了什么信息？,P120【例2】(多选)如图所示是电阻R的IU图象，图中45，由此得出(),答案AD,【变式训练2】 (多选)我国已经禁止销售100 W及以上的白炽灯,以后将逐步淘汰白炽灯假设某同学研究白炽灯得到某白炽灯的UI图象如图示。图象上A点与原点的连线与横轴成角，A点的切线与横轴成角，则() A白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B在A点，白炽灯的电阻可表示为tan C在A点，白炽灯的电

6、功率可表示为U0I0 D在A点，白炽灯的电阻可表示为U0/I0,这两个角度有何意义？,审题导析 对应图线上的P点，小灯泡的功率表达式为P=U1I2,其乘积形式在图象上表现为矩形PQOM的面积.,1、电功、电功率、焦耳热、热功率的意义和计算公式 2、纯电阻电路和非纯电阻电路W、P、Q、P热四者的关系 完成P118知识点三，并思考P121随堂演练1,三、电功、电功率、焦耳定律,【例3】 一只电饭煲和一台洗衣机并联接在输出电压为220 V的交流电源上(其内电阻可忽略不计)，均正常工作。用电流表分别测得通过电饭煲的电流是5.0 A，通过洗衣机电动机的电流是0.50 A，则下列说法中正确的是() A电饭

7、煲的电阻为44 ，洗衣机电动机线圈的电阻为440 B电饭煲消耗的电功率为1 555 W，洗衣机 电动机消耗的电功率为155.5 W C1 min内电饭煲消耗的电能为6.6104 J， 洗衣机电动机消耗的电能为6.6103 J D电饭煲发热功率是洗衣机电动机发热功率的10倍,解析显隐,注意区分两用电器是否是纯电阻用电器？,第二课时 闭合电路欧姆定律,学习目标： 1、熟练掌握串并联电路的特点，并能分析、计算 2、理解闭合电路欧姆定律，并能进行电路的动态分析和计算 3、掌握闭合电路各种功率的计算方法,一、电路的串、并联,1、串、并联电路I、U、R、P的特点 2、串联电路的分压、并联电路的分流 3、完

8、成P121知识点一，并思考： （1）n个等值电阻R0串联总电阻R=?并联呢？ （2)n个电阻串联，如果其中一个电阻增大，总电阻如何变化？如果并联呢？ （3）并联多一条支路或断开一条支路，总电阻如何变化？ （4）如图所示，滑片由ab滑动的过程中，RAB如何变化？,n个等值电阻R0串联，R串nR0 n个等值电阻R0并联，R并R0/n. 滑片由ab滑动的过程中，RAB由0R/40，即当滑片滑至a、b的中点时，RAB最大且等于R/4.,如图所示，R1=8、R2=3、R3=6，通以电流, 各个电阻电压之比U1:U2:U3=_， 各电阻电流强度之比I1:I2:I3=_ ， 各电阻消耗功率之比P1:P2:P

9、3=_ .,二、电源电动势和内阻,完成P122知识点二，并思考诊断自测1、2,1、电源的作用，电动势的意义 2、电动势与电压的区别与联系,如：蓄电池的电动势为2V，表明在蓄电池内移送1C的电荷量时，可将2J的化学能转化为电能。 在不同电源中，非静电力做功本领不同，即把相同数量的正电荷在电源内部从负极搬运到正极，非静电力做功的多少不同，电动势大小也不同,电动势:表示电源提供电能的本领（将其它形式的能转化为电能的本领）。数值上等于不接用电器时电源两极间的电压。,诊断自测,1.下列关于电动势的说法正确的是(),答案D,2.(2016上海普陀区一模)如果闭合电路中电源的电动势为12 V，外电压为10

10、V，当有0.5 C电荷量通过电路时，下列结论正确的是() A.在电源内部，非静电力将5 J的其他形式的能转化为电能 B.在电源内部，静电力将6 J的其他形式的能转化为电能 C.在电源外部，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能 D.在电源外部，静电力将6 J的电能转化为其他形式的能 解析在电源内部，根据公式有WqE0.512 J6 J，非静电力将6 J的其他形式的能转化为电能，故A、B都错误；在电源外部，根据公式有WqU0.510 J5 J，静电力将5 J的电能转化为其他形式的能，故C正确，D错误。 答案C,三、闭合电路欧姆定律,1、闭合电路的构成 2、闭合电路欧姆定律各种表达式以及适用条件

11、3、电源的外特性曲线形状，截距、斜率代表的意义，与伏安特性曲线的区别 完成P122知识点三,注意：适用于外电路为纯电阻电路 适用于一切闭合电路, E=U外+U内, U=E-Ir （U、I 间的关系）,例.如图所示，电源内阻不可忽略，电路中接有一小灯泡和一电动机.小灯泡L上标有“6 V12 W”字样，电动机的线圈电阻RM0.5 .若灯泡正常发光时，电源的输出电压为12 V，此时（ ) A.整个电路消耗的电功率为24 W B.电动机的热功率为12 W C.电动机的输出功率为12 W D.电动机的输入功率为12 W,由于E未知，无法求出整个电路消耗的电功率； 电动机的热功率PQI2RM220.5 W

12、2 W； 电动机电压UMUUL12 V6 V6 V， 电动机的输入功率PUMI62 W12 W； 电动机的输出功率 P出PPQ12 W2 W10 W.,纵轴的截距为电源电动势E,电源的U-I图线是如图所示的一条倾斜的直线,直线斜率的绝对值表示电源的电阻r=E/I短=U/ I,直线上任一点A与原点O的连线的斜率表示对应的外电路电阻,R=U/I,面积表示外电阻为RA 时电源的输出功率PAUAIA,对U-I图线的理解,易错辨析,横轴上的截距等于外电路断路时的电流,即Im=E/r,Im,四、路端电压与负载的关系,两个特例：,（2）外电路短路时,断路时的路端电压等于电源电动势,（1）外电路断路时,A.图

13、象交点所示状态,两电路的外电阻相等 B.E1E2,r1r2 C.图象交点所示状态,两电路的电阻相等 D.E1E2,r1r2,有两节电池,它们的电动势分别为E1和E2,内电阻分别为r1和r2.将它们分别连成闭合电路,其外电路的电流I和路端电压U的关系如图所示,可以判定( ),AB,课堂练习,审题 设疑,(1)U-I图线的纵坐标值不是从零开始的，要注意哪些问题？有图象可读出哪些信息？,(2)有图象可读出哪些信息，用哪些物理规律判定各选项？,【例3】(多选)用如图甲所示的电路来测量电池电动势和内阻，根据测得的数据作出如图乙所示的UI图 线，由图可知下列判断正确的是() A电池电动势的测量值为1.40

14、 V B电池内阻的测量值为3.50 C外电路发生短路时的电流为0.40 A D电压表的示数为1.20 V时，电流表的示数为0.20 A,【变式训练3】(多选)如图的U-I图象中,直线为某电源的路端电压与电流的关系,直线为某一电阻R的U-I曲线,用该电源直接与电阻R连接成闭合电路,由图象可知() AR的阻值为1.5 B电源电动势为3 V，内阻为0.5 C电源的输出功率为3.0 W D电源内部消耗功率为1.5 W,注意两条图线的交点表达的意思！,注意区分电源外特性曲线和电阻的伏安特性曲线,“串反并同”,五、电路的动态分析（判断思路）,灯泡亮度如何变化？,电表示数如何变化？,部分整体部分（RIU),

15、滑动变阻器可视为由两段电阻构成,R并与用电器并联,R串与并联部分串联.A、B两端的总电阻与R串的变化趋势一致.,并联,串联,审题 析疑,1.电源负极接地，说明了什么？,3.如何判断流过如何判断电压表、电流表示数？,【例】 (2015湖北武汉二模)在如图所示的电路中，电源的负极接地，其电动势为E、内电阻为r，R1、R2为定值电阻，R3为滑动变阻器，C为电容器， 、 为理想电流表和电压表。在滑动变阻器滑动头P自a端向b端滑动的过程中， 下列说法中正确的是() A电压表示数减小 B电流表示数减小 C电容器C所带电荷量增多 Da点的电势降低,2.变阻器的滑片P由a向b移动,它的有效电阻如何变化？外电路

16、的总电阻如何变化？整个电路的总电流如何变化？,I,电路稳定后，电容器相当于断路，与之串联的电阻相当于导线，电容器两端的电压等于与之并联的电阻两端的电压。,含电容器电路,对应一个电源的输出功率，存在两个外电阻的阻值.,六、闭合电路的功率,电源总功率、内耗功率、输出功率，电源效率,【思考】 如图所示，已知电源电动势E5 V，内阻r2 ，定值电阻R10.5 ，滑动变阻器R2的阻值范围为010 .求： (1)当滑动变阻器R2的阻值为多大时，电阻R1消耗的功率最大？最大功率是多少？ (2)当滑动变阻器的阻值为多大时，滑动变阻器消耗的功率最大？最大功率是多少？ (3)当滑动变阻器的阻值为多大时，电源的输出

17、功率最大？最大功率是多少？,审题导析 1.在什么条件下，定值电阻(R1)消耗的功率最大？ 2.在什么条件下，可变电阻(R2)消耗的功率最大？ 3.在什么条件下，电源的输出功率最大？,1定值电阻消耗的最大功率据PI2R求 2可变电阻消耗的最大功率，等效电源法求,转 原题,第三课时 基本电学仪器的结构、原理和使用,学习目标： 1、掌握电流表、电压表、螺旋测微器、游标卡尺的原理和读数方法 2、理解测量电路两种接法和控制电路两种接法，具体操作中能正确选择电表、滑动变阻器以及电流表内外接法和滑动变阻器分压限流接法 3、能正确连接实物连线图,一、电阻箱,读数，与滑动变阻器的区别，优缺点,二、电流表、电压表

18、的读数,表盘最小刻度为1、0.1、0.01等，读到最小刻度下一位 表盘最小刻度为2、0.2、0.02、0.5、0.05等，读到与最小刻度位数相同的位数 2、0.2、0.02：估读到最小分度的1/2 0.5、0.05：估读到最小分度的1/5,量程为3V，读数为 ； 量程为15V，读数为 .,量程为3A，读数为 ； 量程为0.6A，读数为 .,量程为3V，读数为 ； 量程为15V，读数为 .,量程为3A，读数为 ； 量程为0.6A，读数为 .,读数练习,电流表、电压表、欧姆表读数：,表盘最小刻度为1、0.1、0.01等，读到最小刻度下一位 表盘最小刻度为2、0.2、0.02、0.5、0.05等，读

19、到与最小刻度位数相同的位数,用10档测电阻，读数为 ； 用直流10mA档测量电流，读数为 mA； 用直流5V档测电压，读数为 V 用直流2.5V档测电压，读数为 V,60,7.1,1.78,3.58,（0.2mA/小格）,（0.1V/小格）,（0.05V/小格）,三、螺旋测微器(原理、读数方法）,认真阅读P129螺旋测微器部分内容，并练习下图读数,测量值(mm)固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)可动刻度数(估读一位)0.01(mm),注意：必须估读！(读到千分之一毫米),四、刻度尺读数,注意最小刻度，估读一位,2.用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径,1.构造：主尺、游标尺(主尺

20、和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉,五、游标卡尺,测内径,测外径,测深度,两条零刻线的间距等于各测量点的间距,10分度游标卡尺,总长为9mm,每一格长度为0.9mm,精度0.1mm,游标卡尺的刻度原理：,测量值=主尺整毫米数+游标对齐刻度精确度,290.12.9mm,无估读,3.5mm,看上图思考下列问题： 1.主尺上的最小单位是多少? 2.游标尺刻度的总长是多少？每个小格是多长？ 3.此游标卡尺的精度是多少？这样的游标卡尺我们怎么读数？,思考,测量值=主尺整毫米数+游标对齐刻度精确度,无估读,29.8mm,mm,4.120cm（漏掉末位有效数字“0

21、”不给分）,(1)看清精确度 右图示，示数为多少？ 易错读成1140.1 mm11.40 mm 正确的应为11.4 mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零. (2)区分零刻度与标尺最前端 右图示，示数为多少？ 易错读成13100.05 mm13.50 mm 正确读数为14100.05 mm14.50 mm (3)第三看游标尺的哪条(第N条)刻度线与主尺上的某一刻度线对齐,学习目标 1、掌握电流表内外接法的选择和误差分析 2、能正确选择滑动变阻器限流分压接法，并能正确连线以及正确选择滑动变阻器,第四课时：基本电路的选择,一、测量电路（电流表内外接法的比较）,两种接法的电路图、误差分析、选择方法

22、,大内偏大，小外偏小 （把被测电阻与电流、电压表的内阻进行比较）,适合测量小电阻，测量值小于真实值,适合测量大电阻，测量值大于真实值,试触法,例. 如图所示，电流表事先已经接好，拿电压表的一个接线柱去分别试触M、N两点，电流表示数分别为0.04A和0.03A，电压表示数分别为2.9V和3V。则待测电阻的真实值应为（ ） A比100略大一些 B比100略小一些 C比72.5略大一些 D比72.5略小一些,B,Rx1,大于,小于,看Rx与Rv、RA的比值，不是差值,二、控制电路（滑动变阻器两种接法的比较）,1、画出两种接法的电路图 2、进行实物连线 3、比较两种接法被测电阻电流电压调节范围 4、闭

23、合开关前触头位置，原因 5、如何选择哪种接法 6、如何选择滑动变阻器,限流接法,分压接法,闭合S前触头在b端,闭合S前触头在a端,总结 (1)两者串、并联关系不同 (2)负载R上的电压与电流使用分压电路调节范围大 (3)两种接法都能保护电路元件,2.分压和限流电路的选择原则 (1)安全性原则：不超量程； 在允许通过的最大电流以内； 电表、电源不接反. (2)方便性原则：便于调节、便于读数 (3)经济性原则：损耗能量最小,RxR滑 题中要求Rx上电压变化范围大,且从零开始连续调节 用限流式接法时,电路中的最小电流超过用电器的I额.,3.选用分压式接法的几种情况,用被测电阻与滑动变阻器总阻值进行比

24、较,实物连线,例.用伏安法测金属导线Rx（约为1）的阻值，提供如下器材： A电流表(3A,1 )； B电压表(3 V,6 k )； C滑动变阻器(5 ，3 A)； D直流电源(两端电压6 V)； E开关一个，带夹的导线若干 电流表采用 （填内接法或外接法）， 滑动变阻器采用 （限流式接法或分压式接法）,限流式接法,外接法,例.用伏安法测金属电阻Rx（约为5）的值，已知电流表内阻为1，量程为0.6A，电压表内阻为几k，量程为3V，电源两端电压为9V，滑动变阻器的阻值为06，额定电流为5A，电流表采用 （填内接法或外接法），滑动变阻器采用 （限流式接法或分压式接法）,外接法,分压式接法,用限流式接

25、法时,电路中的最小电流超过用电器的I额.,【例】某同学测量阻值约25 k的电阻Rx，现备有下列器材： A.电流表(量程100 A，内阻约2 k)； B.电流表(量程500 A，内阻约300 k)； C.电压表(量程15 V，内阻约100 k)； D.电压表(量程50 V，内阻约500 k)； E.直流电源(20 V，允许最大电流1 A)； F.滑动变阻器(最大阻值1 k,额定功率1 W)； G开关和导线若干。 (1)电流表应选_，电压表应选_。(填器材代号) (2)电流表应选择 （填“内”或“外”）接法；滑动变阻器应 采用 （填“限流”或“分压”）接法。,B,C,内,分压,仪表的选择原则：安全

26、 、精确、方便 电压表选择：看电源或用电器铭牌或图像数据或表格数据； 电流表选择：看最大电流I=U/R； 滑动变阻器选择：看限流还是分压法，在安全的前提下，分压法时一般选择总阻值较小的滑动变阻器。 （电压表和电流表的指针应指到满偏刻度三分之二的位置左右）,P127【例3】为了测量某待测电阻Rx的阻值(约为30 )，有以下一些器材可供选择。 电流表A1(量程 050 mA，内阻约 10 )； 电流表A2(量程 03 A ，内阻约 0.12 )； 电压表V1(量程 03 V ，内阻很大)； 电压表V2(量程 015 V，内阻很大)； 电源E(电动势约为 3 V，内阻约为0.2 )； 定值电阻R(2

27、0 ，允许最大电流1.0 A)； 滑动变阻器R1( 010 ，允许最大电流 2.0 A )； 滑动变阻器R2( 01 k，允许最大电流 0.5 A )； 单刀单掷开关S一个，导线若干。 (1)电流表应选_，电压表应选_，滑动变阻器应选_。 (填字母代号) (2)请在下面的虚线框内画出测量电阻Rx的 实验电路图。(要求所测量范围尽可能大) (3)某次测量中，电压表示数为U时，电流表示数为I，则计算待测电阻阻值的表达式为Rx_。,A1,V1,R1,U/IR,对比各器材参数,根据器材选取原则,选用适当仪器。,【跟踪训练】一只小灯泡，标有“3 V，0.6 W”字样,现用下面给出的器材测量该小灯泡正常发

28、光时的电阻.电源电动势为12 V,内阻为1 ；最大阻值为5 的滑动变阻器；电流表的内阻为1 ；电压表的内阻为10 k；开关一个、导线若干。 （1）在设计电路的过程中,为了尽量减小实验误差,电流表应采用（选填“内接”或“外接”）法.滑动变阻器应采用（选填“分压式”或“限流式”）接法. （2）在下面的虚线框内画出你所设计的实验电路图（尽量减小实验误差）。,解析显隐,通过比较这几个电阻间的关系确定接法,外接,分压式,电阻测量的五种方法,R1=I1 rA1 /（I2-I1）,Rx=(U2-U1)rV1 /U1,R=U /I,电表内阻已知,则可当定值电阻使用。,断开S2，闭合S1，调节R0，使A表满偏I

29、0 保持R0不变，闭合S2，调节R，使A表读数为I0/2 RA=R,当R0RA时，测量误差小，此方法比较适合测小阻值的电流表的内阻，且测量值偏小,【跟踪训练】为了测量一微安表头A的内阻，某同学设计了如图所示的电路。图中A0是标准电流表，R0和RN分别是滑动变阻器和电阻箱，S和S1分别是单刀双掷开关和单刀单掷开关， E是电池。完成下列实验步骤中的填空：,（1）当将S拨向接点1时,接通S1，调节_,使待测微安表头指针偏转到适当位置，记下此时_的读数I； （2）然后将S拨向接点2,调节_,使_,记下此时RN的读数；,（3）多次重复上述过程，计算RN读数的_,此即为待测微安表头内阻的测量值。,解析本题

30、方法为等效替代法。当S接1与接2时通过电路的电流I相同时，待测微安表头的内阻与RN的电阻相同。 答案（1）R0标准电流表（或A0）（2）RN标准电流表（或A0）的读数仍为I（3）平均值,解析显隐,R0,A0,RN,A0的读数仍为I,平均值,例.现要测量电流表G1的内阻，给出下列器材：电流表G1(量程5 mA，内阻r1约为150 ) 电流表G2(量程10 mA，内阻r2约为100 ) 定值电阻R1100 定值电阻R210 滑动变阻器R3(0200 ) 干电池E(1.5 V，内阻未知) 单刀单掷开关S导线若干 (1)定值电阻选_； (2)如图所示，在虚线框中已画出部分实验电路设计图，请补充完整，并

31、标明所用器材的代号； (3)若选测量数据中的一组计算r1，所用的表达式为r1_， 式中各符号的意义是_,R1,I1、I2分别表示电流表G1、G2的读数，R1表示定值电阻R1的阻值,P133【例6】(2015新课标全国卷，23)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍。某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法)，实验室提供的器材如下： 待测电压表V (量程3 V,内阻约为3 000 ),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 ),滑动变阻器R1(最大阻值100 ，额定电流2 A)，电源E(电动势6 V，内阻不计)，开关2个，导线若干。,(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻 的电路图的一部分,将电路图补充完整。 (2)根据设计的电路,写出实验步骤： _。 (3)将这种方法测出的电压表内阻记为RV,与电压表内阻的真实值RV相比,RV