第第頁11章-高一物理人教版必修三同步課件（9份資源）(共53張PPT)

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第十一章電路及其應用

實驗：練習使用多用電表

認識多用電表

多用電表集電流表、電壓表、歐姆表的功能于一身，是一種多功能儀表，它能夠測量電流、電壓、和電阻的大小。那么，它又該如何使用呢？

指針式

機械化

數(shù)字式

自動化、數(shù)字化、智能化

歐姆調零旋鈕

表筆

表盤

定位螺絲

選擇開關

插孔

認識表盤

電阻的刻度線

直流電流、電壓的刻度線

交變電壓2.5V的刻度線

指針定位螺絲

“0”刻度線在右邊

“0”刻度線在左邊

高中階段一般用不到

無論測電壓、電流和電阻，均從左向右偏。

指針

選擇開關

觀察與思考

歐姆調零旋鈕

交流電壓擋

歐姆擋

直流電流擋

直流電壓擋

紅表筆插孔

黑表筆插孔

多用電表的電流擋、電壓擋的擋位表示什么意義？歐姆擋和電流擋、電壓擋的擋位表示的意義一樣嗎？

電流擋、電壓擋的擋位表示量程。歐姆擋的擋位表示的不是量程，而是倍率。意義不一樣。

使用多用電表

1.使用步驟

(1)使用前，應調整指針定位螺絲，使指針指到左端零刻度。

這一步又稱為“機械調零”。

(2)使用時，通過選擇開關選擇合適的擋位。

(3)使用完畢，應將選擇開關旋轉到OFF位置，

或交流電壓最高擋.

指針定位螺絲

2.使用多用電表測量電壓、電流和電阻

(1)測量直流電壓

①選擇直流電壓擋合適的量程，并將選擇開關旋至相應位置。

②將多用電表并聯(lián)在待測電路兩端，注意紅表筆接觸點的電勢應比黑表筆接觸點的電勢高。

③根據(jù)表盤上相應量程的直流

電壓刻度讀出電壓值，讀數(shù)時

注意最小刻度所表示的電壓值。

V

-+

(2)測量直流電流

①選擇直流電流擋合適的量程，并將選擇開關旋至相應位置。

②將被測電路導線拆開一端，把多用電表串聯(lián)在電路中，注意電流應從紅表筆流入多用電表。

③讀數(shù)時，根據(jù)表盤上相應量程

的直流電流刻度進行讀數(shù)，要認

清刻度盤上的最小刻度。

A

-+

(3)測量電阻

①選擋：估計待測電阻的大小，旋轉選擇開關，使其尖端對準歐姆擋的合適倍率。選擇倍率時，應使表針盡可能指在刻度盤的中間區(qū)域。

②歐姆調零：將紅、黑表筆短接，調節(jié)歐姆調零旋鈕，使指針在表盤右端“0”刻度處。

③測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，讀數(shù)乘倍率即為待測電阻阻值。

④測另一電阻時重復①②③三步。

⑤實驗完畢：應將選擇開關置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。

3.注意事項

(1)用多用電表電壓擋、電流擋測電壓、電流時要注意紅、黑表筆分別與電源的正、負極相連。

(2)需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流。選擇適當?shù)牧砍?，使指針偏轉角盡量大一些，這樣測量結果相對較準。

(3)測電阻時應注意的問題

①選擋后要進行歐姆調零。

②換擋后要重新進行歐姆調零。

③被測電阻要與電源等其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿。

④操作完成后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋，若長期不用，應將電池取出。

1.歐姆表的表盤有什么特點？

零刻度線在右邊，左邊電阻R＝∞(從右向左讀數(shù))；

刻度不均勻，左邊密右邊疏.

2.若測一個阻值為160Ω左右的電阻，應該選擇哪個歐姆擋位？

160×1Ω

偏角小

——示數(shù)過大

——倍率過低

1.6×100Ω

16×10Ω

倍率合適

指針指在刻度上都附近，誤差較小

偏角大

——示數(shù)過小

——倍率過高

把選擇開關旋轉到OFF位置或交流電壓最高檔結束測量。

機械調零

選檔

歐姆調零

測電阻

指針偏轉合適嗎？

讀數(shù)：示數(shù)×倍率

中間→合適

不合適

偏角小換大檔

偏角大換小檔

↓

測量前

偏角小

↑

偏角合適

↑

偏角大

↑

總結歸納

1．在練習使用多用電表的實驗中，某同學連接的電路如圖所示。

(1)若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電流擋，此時測得的是通過________的電流；

R1

多用電表作為電流表測電流時應與待測電阻串聯(lián)，因此測的是流過R1的電流。

R2(或電源)

滑動變阻器的滑片移到最左端時，外電阻就剩一個R2，此時多用電表測的就是R2分得的電壓或電源兩端電壓。

(2)若旋轉選擇開關，使尖端對準直流電壓擋，并將滑動變阻器的滑片移至最左端，此時測得的是___________兩端的電壓；

(3)若斷開電路中的開關S，旋轉選擇開關使其尖端對準歐姆擋，此時測得的是_____________

_______________________的電阻；

滑動變阻器R1

斷開開關，此時多用電表作為歐姆表測量的是滑動變阻器R1接入電路的部分與R2串聯(lián)之后的總電阻。

接入電路的部分和R2串聯(lián)

(4)在使用多用電表的電阻擋測量電阻時，下列說法正確的是____。

A.雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將偏大

B.測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離上都刻度過大，則必須減小倍率，重新調零后再進行測量

C.選擇“×10”倍率測量時發(fā)現(xiàn)指針位于20與30刻度的正中間，則測量值小于250Ω

C

若雙手捏住兩表筆金屬桿，測量值將是人體與待測電阻并聯(lián)之后的總電阻，測量值將偏小，選項A錯誤；

測量時發(fā)現(xiàn)指針偏離上都刻度過大，若偏轉角過大，應減小倍率；若偏轉角過小，應增大倍率，因此選項B錯誤；

由于歐姆表刻度線右側稀、左側密，選擇“×10”倍率擋，在20與30刻度正中間的電阻值應小于250Ω，選項C正確。

2.(2022·太原市高二期末)在用多用電表的歐姆擋測量阻值約為100Ω的電阻Rx時：

(1)以下是可能的操作步驟，其中S為選擇開關，P為歐姆調零旋鈕。把正確步驟前的字母按合理的操作順序填在橫線上_____；

a.將兩表筆短接，調節(jié)P使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆

b.將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆

c.旋轉S使其尖端對準歐姆“×1”擋

d.旋轉S使其尖端對準歐姆“×10”擋

e.旋轉S使其尖端對準“OFF”擋，并拔出兩表筆

dabe

測量阻值約為100Ω的電阻Rx可選擇“×10”的擋位測量，測量前應先進行歐姆調零，然后進行測量；使用完畢應將選擇開關置于OFF位置或者交流電壓最高擋，拔出表筆，故正確的步驟為dabe。

(2)選擇正確的倍率并進行正確測量后，歐姆表的指針位置如圖所示，則被測電阻的阻值為_____Ω；

110

根據(jù)題圖所示指針位置，此被測電阻的阻值為11×10Ω＝110Ω。

(3)使用歐姆擋測電阻時，下列說法中正確的是____。

A.如果指針偏轉角度過小，應將S撥至倍率較小的擋位，重新進行歐姆調

零后測量

B.測量電路中的某個電阻時，應該把該電阻與電路斷開

C.測量阻值不同的電阻時都需要重新進行歐姆調零

D.在外電路中，電流從紅表筆流經(jīng)被測電阻到黑表筆

B

測量電阻時如果指針偏轉角度過小，說明所選擋位太小，為減小測量誤差，應將選擇開關S撥至倍率較大的擋位，重新歐姆調零后測量，故A錯誤；

測量電路中的某個電阻，為保護電表，應該把該電阻與電路斷開，故B正確；

用歐姆表測電阻，換擋后要重新進行歐姆調零，用同一擋位測不同阻值的電阻不需要重新進行歐姆調零，故C錯誤；

測量電阻時，電流從紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出，在外電路，經(jīng)被測電阻回到紅表筆，故D錯誤。

多用電表的讀數(shù)

讀數(shù)時要注意讀表盤上的哪條刻度線，電壓表、電流表的讀數(shù)要看清選擇開關所選擇的量程，確定每一小格表示多少及應讀到的有效數(shù)字位數(shù).

直流電流25mA量程，精度（），指針b的讀數(shù)是（）

直流電壓5V量程，精度（），指針a的讀數(shù)是（）

“1、2、5”分度讀數(shù)：

精確度是1、0.1、0.01的要估讀到下一位；

精確度是2、0.2、0.02或者5、0.5、0.05的讀到本位。

讀到本位：(1)不往下估讀

(2)本位進行1/2或1/5估讀

0.1V

0.2V

1.14V

0.5mA

直流電壓10V量程，精度（），指針c的讀數(shù)是（）

4.5V

20.0mA

c

視頻：練習使用多用電表

3.如圖所示為多用電表的刻度盤。當選用倍率為“×100”的歐姆擋測電阻時，表針位置如圖所示，則：

(1)所測電阻的阻值為________Ω；如果要用此多用電表測量一個阻值約為2.0×104Ω的電阻，為了使測量結果比較精確，應選用的歐姆擋的倍率是_____(選填“×10”“×100”或“×1k”)。

1.9×103

×1k

歐姆表讀數(shù)：對應最上面一行刻度值為19，倍率為“×100”，讀數(shù)為1.9×103Ω；測2.0×104Ω的電阻時應選“×1k”的歐姆擋。

(2)用此多用電表進行測量，當選用量程為50mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為_____mA；當選用量程為250mA的直流電流擋測量電流時，表針指于圖示位置，則所測電流為____mA。

30.8

154

(3)當選用量程為10V的直流電壓擋測量電壓時，表針也指于圖示位置，則所測電壓為____V。

6.1

用多用電表測二極管正反向電阻

1.認識二極管

二極管的單向導電性：

電流從二極管的正極流入時電阻很?。ㄕ螂娮瑁?/p>

電流從二極管的正極流出時電阻很大（反向電阻）。

+

某種型號的二極管

二極管的符號

2.多用電表測二極管的正反向電阻

(1)測二極管正向電阻(很小)

①選擋：選低倍率歐姆擋(如“×10”擋)。

②歐姆調零。

③測量：將黑表筆接觸二極管正極，紅表筆接觸二極管負極。

(2)測二極管反向電阻(很大)

①選擋：選高倍率歐姆擋(如“×100”擋).

②歐姆調零。

③測量：將黑表筆接觸二極管負極，紅表筆接觸二極管正極。

4.某同學利用多用電表測量二極管的反向電阻(二極管具有單向導電性，電流正向通過時幾乎沒有電阻，電流反向時，電阻很大)。完成下列測量步驟：

(1)檢查多用電表的機械零點。

(2)將紅、黑表筆分別插入“＋”“－”插孔，二極管的兩個極分別記作a和b，將紅表筆接a端時，表針幾乎不偏轉，將紅表筆接b端時偏轉角度很大，則為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的___(選填“a”或“b”)端。

a

將紅表筆接a端時，表針幾乎不偏轉，說明電阻很大，測量的是二極管的反向電阻，接b端時偏轉角度很大，說明電阻很小，測量的是二極管的正向電阻，則b端為二極管的負極，a端為二極管的正極，所以為了測量該二極管的反向電阻，應將紅表筆接二極管的a端。

(3)將選擇開關撥至電阻“×100”擋，進行正確的測量步驟后，發(fā)現(xiàn)表針偏角較小。為了得到準確的測量結果，應重新選擇量程進行測量，則該同學應選擇______(選填“×10”或“×1k”)擋，然后_____________，再進行測量。測量后示數(shù)如圖所示，則測量結果為______。

×1k

重新歐姆調零

30kΩ

將選擇開關撥至電阻“×100”擋，進行正確的測量步驟后，表針偏角較小，說明所選擋位太小，應選擇“×1k”擋，然后重新歐姆調零，再進行測量。測量結果為30×1kΩ＝30kΩ。

(4)測量完成后，將選擇開關撥向____________________擋位置。

OFF(或交流電壓最高)

測量完成后，將選擇開關撥向OFF擋或交流電壓最高擋位置。

用多用電表判斷電路故障

1.電壓表檢測法

若電路斷路，將電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓說明電源完好。若電路斷路，將電壓表逐段與電路并聯(lián)，若某一段電壓表指針偏轉，說明該段電路中有斷點。若電路短路，則用電壓表逐段與電路并聯(lián)，某一段電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路。

2.歐姆表檢測法

斷開電路，用多用電表的歐姆擋測量待測部分的電阻，若檢測部分示數(shù)正常，說明兩點間正常；若檢測部分電阻很小(幾乎為零)，說明該部分短路；若檢測部分指針幾乎不動，說明該部分斷路。

5.在如圖所示的電路中，1、2、3、4、5、6為連接點的標號。在開關閉合后，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮?，F(xiàn)用多用電表檢查電路故障，需要檢測的有：電源、開關、小燈泡、3根導線以及電路中的各連接點。

(1)為了檢測小燈泡以及3根導線，在連接點1、2已接好的情況下，應當選用多用電表的__________擋。在連接點1、2同時斷開的情況下，應當選用多用電表的_____擋。

直流電壓

歐姆

用多用電表歐姆擋測電阻時必須將其從電路中斷開，在點1和點2已接好的情況下，應選用多用電表的直流電壓擋測量各器材兩端的電壓；點1和點2同時斷開時，可以用歐姆擋進行測量。

(2)在開關閉合情況下，若測得5、6兩點間的電壓接近電源的電壓，則表明_________________可能有故障。

開關或連接點5、6

在開關閉合時，若測得5、6兩點間電壓接近電源的電壓，可知開關或連接點5、6出現(xiàn)故障。

(3)將小燈泡拆離電路，寫出用多用電表檢測該小燈泡是否有故障的具體步驟。

_______________________________________________________________________________________________________________________________________。

①將多用電表擋位調至歐姆擋；②將紅、黑表筆短接，進行歐姆調零；③測量小燈泡的電阻，如電阻為無窮大，表明小燈泡斷路，若接近零，說明短路

把小燈泡拆離電路后，檢測小燈泡是否有故障可用多用電表的歐姆擋調零后進行測量，如果電阻無窮大，說明燈泡斷路，若電阻接近零，說明短路。

練習使用多用電表

測電流、電壓

正向電阻小

測二極管的正反向電阻

反向電阻大

讀數(shù)取中間一行的均勻刻度

檢測電路故障

測電阻

選合適的倍率

讀數(shù)取最上面一行的不均勻刻度

換擋要重新歐姆調零

測電流串聯(lián)進電路

測電壓并聯(lián)進電路

偏角大換小擋

偏角小換大擋(共22張PPT)

第十一章電路及其應用

章末素養(yǎng)提升

一、再現(xiàn)素養(yǎng)知識

物理觀念電流

1.電流的定義式：I＝，其物理意義：單位時間內通過

導體橫截面的電荷量，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向

2.電流的微觀表達式：I＝nqSv

電阻1.定義式：導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值

R＝___

2.決定式：，式中ρ叫作這種材料的電阻率

物理觀念串、并聯(lián)電路1.串聯(lián)電路：各處電流相等，總電壓等于各部分電壓之和，總電阻等于各部分電阻之和

2.并聯(lián)電路：總電流等于各支路電流之和，各支路兩端電壓相等，總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和

多用電表1.了解多用電表的基本結構，知道多用電表的測量功能

2.會使用多用電表測量電壓、電流和電阻

3.會使用多用電表測量二極管的正反向電阻，會排查電路故障

科學思維1.能從微觀視角和宏觀表現(xiàn)分析電流的形成

2.會用控制變量法設計探究電阻與長度、橫截面積及材料的定量關系的實驗方案

3.熟練掌握伏安法測電阻的內接法和外接法的誤差分析和對電路的選擇

4.理解滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法

科學探究1.知道游標卡尺和螺旋測微器的測量原理，會正確使用游標卡尺和螺旋測微器，能根據(jù)實際情況選擇合適的測量工具

2.能夠掌握測量金屬電阻率的實驗原理和方法

3.會根據(jù)實驗數(shù)據(jù)描繪U－I圖像，求出電阻值。能根據(jù)串、并聯(lián)電路的規(guī)律，對實驗誤差進行分析

4.認識多用電表的表盤結構及選擇開關的功能，掌握多用電表的操作程序與使用要求，會使用多用電表測量電壓、電流和電阻及判斷二極管的極性，知道減小實驗誤差的方法

科學態(tài)度與責任1.養(yǎng)成自覺遵守實驗操作規(guī)程和謹慎操作的習慣

2.能認識物理測量的精度依賴于實驗器材，而且測量是有誤差的

3.通過分組實驗，討論、交流，培養(yǎng)團隊合作意識

二、提能綜合訓練

1.(多選)(2022·重慶市第七中學校高二期中)下列關于電流的說法中正確的是

A.電流既有大小，又有方向，負電荷的定向移動方向即電流的方向

B.在電源內部，電流從正極流向負極

C.根據(jù)電流的微觀表達式I＝nqSv可知，其他條件相同時，電子移動的平

均速率越大通過導體的電流越大

√

√

電流既有大小，又有方向，但電流是標量，物理學上規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流方向，故A錯誤；

在電源內部，電流從電源負極流向正極，故B錯誤；

根據(jù)電流的微觀表達式可知，其他條件相同時，電子移動的平均速率越大，通過導體的電流越大，故C正確；

根據(jù)電流的定義式可知，單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，電流就越大，故D正確。

2.(2022·招遠市第二中學高二階段練習)某科研團隊宣稱已成功制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導率是石墨烯的

1000倍。電導率σ就是電阻率ρ的倒數(shù)，即。下列說法正確的是

A.材料的電導率越小，其導電性能越強

B.材料的電導率與材料的形狀有關

C.電導率的單位是Ω－1·m－1

D.電導率大小與溫度無關

√

電導率越小，材料的電阻率越大，其導電性能越差，A錯誤；

材料的電導率與材料的形狀無關，由材料本身的性質決定，受溫度的影響，當溫度發(fā)生變化時，電導率的大小會改變，B、D錯誤；

根據(jù)電阻定律R＝可知，電阻率的單位是Ω·m，則電導率的單位是

Ω－1·m－1，C正確。

3.(2022·咸陽市高二期中)一根長為L，橫截面積為S的金屬棒，其材料的電阻率為ρ，棒內單位體積的自由電子數(shù)為n，電子的質量為m、電荷量為e，在棒兩端加上恒定的電壓U，金屬棒內自由電子定向移動的平均速率為

√

4.(2022·衡陽縣江山高級中學高二期中)某燈泡的U－I圖像如圖所示，下列說法正確的是

A.小燈泡的電阻隨著電流的增大而減小

B.小燈泡的電阻隨著電壓的增大而減小

C.小燈泡是非線性電阻，所以不能計算出其在某狀態(tài)下的電阻

√

由題圖可知，隨著電流的增加圖像上各點與原點連線的斜率變大，則小燈泡的電阻隨著電壓、電流的增大而增大，選項A、B錯誤；

小燈泡是非線性電阻，用某狀態(tài)下的電壓與電流可計算在某狀態(tài)下的電阻，選項C錯誤；

5.如圖所示為某控制電路的一部分，已知UAA′＝24V，如果電阻R＝6kΩ，R1＝6kΩ，R2＝3kΩ，則UBB′不可能為

A.12V

B.8V

C.6V

D.3V

√

6.(2023·河北唐山高二統(tǒng)考)某同學要測量電壓表內阻，可利用的實驗器材有：電源(電壓為8V)，標準電壓表V1(量程6V，內阻約3kΩ)，待測電壓表V2(量程3V，內阻待測，約為2kΩ)，滑動變阻器R(最大阻值10Ω)，定值電阻R0(阻值3kΩ)，開關S，導線若干。

(1)根據(jù)實驗電路原理圖甲，在圖乙中完成實物的連接；

答案見解析圖

如圖所示

(2)經(jīng)過多次測量，得出標準電壓表V1讀數(shù)U1和待測電壓表V2讀數(shù)U2的函數(shù)圖像，如圖丙所示，可得到待測電壓表V2的內阻RV＝_____kΩ。(結果保留2位有效數(shù)字)

1.8

由電路可知

解得RV＝1.8kΩ

(3)把待測電壓表V2改裝成量程為90V的電壓表需要串聯(lián)的定值電阻阻值為R′＝______kΩ(結果保留3位有效數(shù)字)。

52.2

(4)改裝的電壓表跟標準電表進行核對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標準電壓表小，說明改裝后的電壓表串聯(lián)的電阻阻值______(填寫“偏大”或者“偏小”)。

偏大

改裝的電壓表跟標準電表進行核對，發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表讀數(shù)總是比標準電壓表小，說明改裝后的電壓表通過的電流偏小，即串聯(lián)的電阻阻值偏大。(共31張PPT)

第十一章電路及其應用

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

1.串聯(lián)電路：把幾個導體或用電器依次首尾連接，接入電路的連接方式，如圖甲所示。

2.并聯(lián)電路：把幾個導體或用電器的一端連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式，如圖乙所示。

串、并聯(lián)電路中的電流

串聯(lián)電路：

0

1

2

3

串聯(lián)電路各處的電流相同

I0=I1=I2=I3

相同時間內流過每個電阻的電荷量相等

并聯(lián)電路：

1

0

2

3

并聯(lián)電路的總電流等于各支路的電流之和

I0=I1+I2+I3+…

電荷守恒定律

相同時間內流過每個支路電荷量之和等于干路的電荷量

串聯(lián)電路：

U

R1

R2

R3

U1

U2

U3

0

1

2

3

串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路電壓之和

U=U1+U2+U3

并聯(lián)電路：

U

R1

R2

R3

1

0

并聯(lián)電路的總電壓與各支路的電壓相等

U=U1=U2=U3

如何從電勢的觀點分析串、并聯(lián)電路的電壓關系？

串、并聯(lián)電路中的電壓

并聯(lián)電路中：I=I1+I2，電壓相等均為U

則，故

你能根據(jù)電壓和電流的關系推導串、并聯(lián)電路中電阻的關系嗎？

多個電阻串聯(lián)呢？

多個電阻并聯(lián)呢？

串聯(lián)電路中：U=U1+U2，

電流處處相等均為I

則，故R=R1+R2

U

R1

R2

U1

U2

I

I

U

R1

R3

I1

I2

并聯(lián)電路的總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和

串聯(lián)電路：

并聯(lián)電路：

相當于增加了導體的長度。

相當于增加了導體的橫截面積。

請用電阻公式R=解釋

請用電阻公式R=解釋

串、并聯(lián)電路中的電阻

U

R1

R2

U1

U2

I

I

U

R1

R3

I1

I2

3.串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的特點

串聯(lián)電路并聯(lián)電路

電流關系各處電流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In總電流等于各支路電流之和，

即I＝I1＋I2＋…＋In

電壓關系總電壓等于各部分電壓之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un各支路兩端電壓相等，

即U＝U1＝U2＝…＝Un

電阻關系總電阻等于各部分電阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn

串聯(lián)分壓

并聯(lián)分流

1.n個相同電阻(R1)串聯(lián)或并聯(lián)，其總電阻分別為多少？

2.R1和R2并聯(lián)后的總電阻與其中任一支路的電阻有什么關系？若R1遠大于R2，總電阻R有何規(guī)律？

3.并聯(lián)電路中，若某一電阻增大，總電阻如何變化？若增加一支路，總電阻如何變化？

并聯(lián)電路中，若某一電阻增大，則總電阻增大；若增加一支路，則總電阻減小。

串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的電阻比較

串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總

不同點n個相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nRn個相同電阻R串聯(lián)，

總電阻R總＝

R總大于任一電阻阻值（比最大電阻都大）R總小于任一電阻阻值

（比最小電阻都?。?/p>

相同點多個電阻無論串聯(lián)還是并聯(lián)，其中任一電阻增大或減小，總電阻也隨之增大或減小

(1)電路中電阻的個數(shù)越多，電路的總電阻越大。()

(2)無論是串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路，只要其中一個電阻增大，總電阻就增大。()

×

√

1.電阻R1阻值為6Ω，與電阻R2并聯(lián)后接入電路中，通過它們的電流之比I1∶I2＝2∶3，則電阻R2的阻值和總電阻的阻值分別為

A.4Ω，2.4ΩB.4Ω，3.6Ω

C.9Ω，3.6ΩD.9Ω，4.5Ω

√

2.已知R1＝10Ω，R2＝20Ω，R1允許通過的最大電流為1.5A，R2兩端允許加的最大電壓為10V。若將它們串聯(lián)，加在電路兩端的最大電壓是

A.45VB.5VC.25VD.15V

√

R1、R2串聯(lián)，R1允許通過的最大電流為1.5A，R2允許通過的最大電流僅為0.5A，則通過該串聯(lián)電路的最大電流以最小的為準，從而求得加在電路兩端的最大電壓是15V，故D正確。

混聯(lián)電路

典型混聯(lián)電路1

電流特點

電壓特點

電阻特點

某一電阻增大，

總電阻如何變？

總阻值變大

I

R1

R3

I1

I3

R2

I2

U3

U1

U2

典型混聯(lián)電路2

電流特點

電壓特點

電阻特點

某一電阻增大，

總電阻如何變？

總阻值變大

混聯(lián)電路

I1

U3

R2

R3

I2

I3

R1

U2

U1

U

3.如圖所示電路中，已知R1＝5Ω，R2＝12Ω，電壓表示數(shù)為2V，電流表示數(shù)為0.2A，求：

(1)電阻R3的阻值；

答案12Ω

R2兩端的電壓U2＝I2·R2＝0.2A×12Ω＝2.4V，

R3兩端的電壓與R2兩端的電壓相同，U3＝U2，

通過R3的電流I3＝I－I2＝0.4A－0.2A＝0.2A，

(2)A、C兩端的電壓值。

答案4.4V

UAC＝U1＋U2＝2V＋2.4V＝4.4V。

滑動變阻器的兩種接法

U0

S

R

A

B

P

Rx

1.限流式（滑動變阻器與測量電阻串聯(lián)）

滑片P處在A端：滑動變阻器R接入阻值R=0；

Rx所分電壓最大，為電源電壓U0

滑片P處在B端：滑動變阻器接入阻值R=Rmax；

待測阻值Rx所分電壓最小，。

滑片P處在A、B兩端時，待測電阻Rx的電壓分別是多少？

U0

S

P

Rx

R

A

B

2.分壓式（滑動變阻器一部分與測量電阻并聯(lián)之后，再與滑動變阻器另一部分電阻串聯(lián)）

觀察與思考

等效

U0

S

P

Rx

R

A

B

滑片P處在A、B兩端時，待測電阻Rx的電壓分別是多少？

U0

S

Rx

R

A

B

滑片P處在A端：滑動變阻器全部阻值Rmax與Rx并聯(lián)，

Rx所分電壓最大，為電源電壓U0

P

滑片P處在B端：Rx被短路，所分電壓最小，為0。

限流式接法分壓式接法

電路圖(圖中R為負載電阻，R0為滑動變阻器)

連接方法采用“一上一下”的接法采用“一上兩下”的接法

R兩端的電壓范圍~U0～U

適用情況電壓、電流變化不要求從零調起(1)要求負載上電壓變化范圍較大，或從零開始連續(xù)可調

(2)負載電阻的阻值R遠大于滑動變阻器的總電阻R0

4.(多選)滑動變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是

A.若僅將a、c兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，滑動變阻器接

入電路中的阻值增大

B.若僅將a、d兩端連在電路中，則當滑片OP向右滑動時，滑動變阻器接

入電路中的阻值減小

C.將滑動變阻器以限流式接法接入電路時，必須連入三個接線柱

D.將滑動變阻器以分壓式接法接入電路時，必須連入三個接線柱

√

√

若僅將a、c兩端連在電路中，aP部分將接入電路，則當滑片OP向右滑動時，aP部分變長，滑動變阻器接入電路中的阻值將增大，A正確；

若僅將a、d兩端連在電路中，也是aP部分接入電路，則當滑片OP向右滑動時，aP部分變長，滑動變阻器接入電路中的阻值將增大，B錯誤；

A、B兩個選項中均為限流式接法，可見在限流式接法中，a、b兩個接線柱中任意選一個，c、d兩個接線柱中任意選一個，接入電路即可，C錯誤；

在滑動變阻器的分壓式接法中，a、b兩個接線柱必須接入電路，c、d兩個接線柱中任意選一個接入電路即可，D正確。

5.如圖所示，滑動變阻器R1的最大阻值是200Ω，R2＝300Ω，A、B兩端電壓UAB＝8V。

(1)當S斷開時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？

答案4.8～8V

S斷開時，滑動變阻器R1為限流式接法，R1的下部不接入電路中，當滑片P在最上端時，R1接入電路的電阻為零，因此R2獲得的最大電壓等于8V，當滑片P在最下端時，R1與R2串聯(lián)，此時R2兩端的電壓最小，UR2

＝＝4.8V，所以R2兩端可獲得的電壓變化范圍為4.8～8V。

(2)當S閉合時，移動滑片P，R2兩端可獲得的電壓變化范圍是多少？

答案0～8V

當S閉合時，滑動變阻器R1為分壓式接法，當滑片P在最下端時，R2兩端電壓為0，當滑片P在最上端時，R2兩端的電壓最大，為8V，所以R2兩端可獲得的電壓變化范圍為0～8V。

串聯(lián)電路和并聯(lián)電路

限流接法

串聯(lián)電路

滑動變阻器的兩類接法

并聯(lián)電路

電壓相等

總電流等于各支路電流之和

總電阻倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和

分壓接法

電流相等

總電壓等于各部分電壓之和

總電阻等于各部分電阻之和

電壓調節(jié)范圍小

混聯(lián)電路

電壓調節(jié)范圍大

接法：一上一下

接法：一上兩下(共37張PPT)

第十一章電路及其應用

導體電阻率的測量

1.測量金屬絲的電阻率依據(jù)的物理規(guī)律是什么？

2.需要測定哪些物理量？

由R＝ρ得ρ＝，因此，只要測出金屬絲的有效長度、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ。

一、實驗思路

1.待測電阻絲阻值較小時，電流表采用內接法，還是外接法？

由于電阻絲阻值較小，故選擇電流表外接法。

A

Rx

V

2.為調節(jié)方便，盡可能測量多組數(shù)據(jù)，滑動變阻器采用限流式接法，還是分壓式接法？閉合開關S之前，滑動變阻器的滑片處在什么位置？

分壓式接法調壓范圍稍大，數(shù)據(jù)點可以更分散一些，選擇分壓式接法，此時應調節(jié)滑動變阻器的滑片使待測電阻絲兩端的電壓從零開始。

Rx

U

3.請畫出測量金屬絲電阻率的實驗電路圖。

A

Rx

V

Rx

U

二、實驗器材

直流電流表、直流電壓表、電源、滑動變阻器、一段被測金屬電阻絲、開關1個、導線若干、毫米刻度尺、螺旋測微器(或游標卡尺)。

1.電阻的測量

根據(jù)伏安法測電阻的思想：用電壓表測電阻絲兩端的電壓，用電流表測電阻絲中的電流，讀取多組電壓、電流值，通過U－I圖像求R。

三、物理量的測量

2.電阻絲有效長度的測量

測量電阻絲的有效長度l要選用哪種測量工具？

怎樣測量被測金屬導線的有效長度

可以用毫米刻度尺，分度值為1mm，估讀到0.1mm。

將導線自然伸直，測量待測導線接入電路的兩個端點之間的長度，即電壓表兩并入點間的導線長度。

三、物理量的測量

測量較細電阻絲的直徑d要選用哪種測量工具？

方案1：用刻度尺測量電阻絲的直徑，想一想怎么測？

方案2：用游標卡尺或螺旋測微器測量電阻絲的直徑.

螺旋測微器，分度值為0.01mm，估讀到0.001mm。

累加法：將金屬絲在鉛筆上纏繞50圈，

用刻度尺測出總寬度D.則金屬絲的直徑為d=

在不同位置測量三次，根據(jù)S＝計算出電阻絲的橫截面積S.

3.電阻絲直徑的測量

1.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，在不同位置測量三次，取平均值。

2.把金屬絲接入電路中，先用毫米刻度尺測量金屬絲接入電路的有效長度三次，取平均值；然后閉合開關S，調節(jié)滑動變阻器，用電壓表測金屬

絲兩端的電壓，用電流表測通過金屬絲的電流，利用歐姆定律，得

到金屬絲的電阻R。改變滑動變阻器滑片位置，多測幾組I、U的數(shù)值。

四、實驗步驟

1.在求R的平均值時可用兩種方法

(2)用U－I圖像的斜率求出。

2.計算電阻率

五、數(shù)據(jù)處理

1.金屬絲的橫截面積是利用直徑計算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。

2.采用伏安法測量金屬絲的電阻時，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實值，使電阻率的測量值偏小。

3.金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會帶來偶然誤差。

六、誤差分析

1.閉合開關S之前，一定要使滑動變阻器的滑片處在使待測電阻被短路的位置。

2.在用伏安法測電阻時，通過待測金屬絲的電流I不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時間不宜過長，以免金屬絲的溫度明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。

3.若采用圖像法，在描點時，要盡量使各點間的距離大一些，連線時要盡可能地讓各點均勻分布在直線的兩側，個別明顯偏離較遠的點可以不予考慮。

七、注意事項

導練

1.某物理學習小組的兩位同學采用伏安法測金屬絲的電阻率，實驗室備有下列實驗器材：

A.電壓表(量程0～3V，內阻約為15kΩ)B.電壓表(量程0～15V，內阻約為75kΩ)

C.電流表(量程0～3A，內阻約為0.2Ω)D.電流表(量程0～0.6A，內阻約為1Ω)

E.滑動變阻器R1(0～100Ω，0.6A)F.滑動變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)

G.電池組E(電壓為3V)

H.待測金屬絲(阻值約為5Ω)

I.開關S，導線若干，米尺，螺旋測微器等

(1)為減小實驗誤差，電壓表應選用____；電流表應選用____；滑動變阻器應選用____(填字母)。

A

D

E

由于電池組的電壓為3V，所以電壓表應選A；

滑動變阻器若阻值太大不便于操作，所以滑動變阻器應選E。

(2)兩位同學分別畫出了兩個電路圖，如圖甲、乙所示。本實驗選用____(填“甲”或“乙”)圖比較合適。

甲

(3)實驗中用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，使用時發(fā)現(xiàn)測微螺桿與測砧直接接觸時讀數(shù)如圖丙所示，測量金屬絲直徑時如圖丁所示，則金屬絲的直徑d＝______mm。

0.510

由題圖丙可知測微螺桿與測砧直接接觸時讀數(shù)存在的誤差為0.020mm，題圖丁讀數(shù)為0.5mm＋0.01×3.0mm＝0.530mm，所以金屬絲直徑為0.510mm。

(4)如果實驗中測得金屬絲的電阻值為R，用米尺測出的金屬絲長度為l，

用螺旋測微器測出的金屬絲的直徑為d，則其電阻率ρ＝_____。

2.在“測量金屬絲的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準。待測金屬絲接入電路部分的長度約為50cm。

(1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量結果如圖甲所示，其讀數(shù)應為______mm(該值接近多次測量的平均值)。

0.397

由題圖可知，螺旋測微器的讀數(shù)為0＋39.7×0.01mm＝0.397mm。

(2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx。實驗所用器材為：電池組(電壓為3V)、電流表(內阻約0.1Ω)、電壓表(內阻約3kΩ)、滑動變阻器R(0～20Ω，額定電流2A)、開關、導線若干。

某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下：

次數(shù)U/VI/A

10.100.020

20.300.060

30.700.160

41.000.220

51.500.340

61.700.460

72.300.520

由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx采用的是圖中的____圖(選填“乙”或“丙”)。

乙

由表中實驗數(shù)據(jù)可知，所測得的最小電壓很小，接近0，故滑動變阻器是選用分壓式接法。因此實驗采用的是圖乙所示電路。

(3)如圖丁所示是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端。請根據(jù)(2)中所選的電路圖，補充完整圖丁中實物間的連線，要求閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞。

答案見解析圖(a)

根據(jù)電路圖連接實物電路圖，實物電路圖連接如圖(a)所示。

(4)該小組同學在坐標紙上建立U－I坐標系，如圖戊所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的5個坐標點，請在圖中標出第4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線。由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝____Ω(結果保留兩位有效數(shù)字)。

4.5

答案見解析圖(b)

(5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為____。

A.1×10－2Ω·mB.1×10－3Ω·m

C.1×10－6Ω·mD.1×10－8Ω·m

C

(6)任何實驗測量都存在誤差。本實驗所用測量儀器均已校準，下列關于誤差的說法正確的是_____。

A.用螺旋測微器測量金屬絲的直徑時，由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差

B.由電流表和電壓表的內阻引起的誤差屬于偶然誤差

C.若將電流表和電壓表的內阻計算在內，可以消除由測量儀表引起的系

統(tǒng)誤差

D.用U－I圖像處理數(shù)據(jù)求金屬絲的電阻可以減小偶然誤差

CD

由于讀數(shù)而引起的誤差是偶然誤差，由于電壓表與電流表的內阻而引起的誤差是系統(tǒng)誤差，A、B錯誤；

若將電流表和電壓表的內阻計算在內，則消除了電表內阻對實驗產(chǎn)生的影響，即消除了由測量儀表引起的系統(tǒng)誤差，C正確。

用U－I圖像處理數(shù)據(jù)，體現(xiàn)了多次測量求平均值的思想，而且剔除了個別偶然誤差比較大的點，如圖線中的第6個點，故可以減小偶然誤差，D正確。

3.某中學課題研究小組為了撰寫關于未知材料電阻率的實踐報告，設計了一個測量電阻率(被測電阻絲的阻值約為25Ω)的實驗方案，可提供的器材有：

A.電流表G，內阻Rg＝120Ω，滿偏電流Ig＝3mA

B.電流表A，內阻約為0.2Ω，量程為0～0.1A

C.螺旋測微器

D.電阻箱R0(0～9999Ω，0.5A)

E.滑動變阻器R(5Ω，1A)

F.干電池組(3V)

G.一個開關和導線若干

(1)用螺旋測微器測量被測電阻絲橫截面直徑，示數(shù)如圖甲所示，可知其直徑d為______mm；用游標卡尺測其長度，示數(shù)如圖乙所示，可知其長度L為______mm。

0.268

42.40

螺旋測微器讀數(shù)為d＝0＋26.8×0.01mm＝0.268mm；

游標卡尺的讀數(shù)為L＝42mm＋8×0.05mm＝42.40mm。

(2)把電流表G與電阻箱串聯(lián)改裝成電壓表使用，最大測量電壓為3V，則電阻箱的阻值應調為R0＝_____Ω。

880

由歐姆定律得3V＝Ig(Rg＋R0)，代入數(shù)據(jù)解得R0＝880Ω。

(3)請用改造完的電壓表設計一個測量電阻絲Rx電阻率的實驗電路，根據(jù)提供的器材和實驗需要，請將圖中電路圖補畫完整。

答案見解析圖

為了得到較大的電壓調節(jié)范圍，滑動變阻器采用分壓式接法，等效電壓表的內阻已知，為1000Ω，電流表采用外接法，電路圖如圖所示。

(4)實驗數(shù)據(jù)的測量與電阻率的計算：如果電阻絲的長度用L表示，開關閉合后，調節(jié)滑動變阻器的滑片到合適位置，電流表G的示數(shù)為I1，電流表A的示數(shù)為I2，請用已知量和測量量寫出計算電阻率的表達式ρ＝

____________。

通過待測電阻絲的電流I＝I2－I1，待測電阻兩端的電壓為U＝I1(Rg＋R0)

導體電阻率的測量

實驗思路、實驗器材

物理量的測量

數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析

實驗步驟

注意事項(共28張PPT)

耀眼的閃電只能存在于一瞬間

觀察與思考

城市的電燈持續(xù)照亮夜空

為什么閃電短暫，電燈穩(wěn)定？

電源

1.有A、B兩個導體，分別帶正、負電荷。如果在它們之間連接一條導線，導線中能否出現(xiàn)持續(xù)的電流？

觀察與思考

電流是瞬間的，A、B間的電勢差會很快消失，最后A、B兩個導體會達到靜電平衡狀態(tài)。

A

+

+

+

+

+

+

+

+

_

B

_

_

_

_

_

_

_

_

追問怎樣能產(chǎn)生持續(xù)的電流？

觀察與思考

水流

A

B

連通器

2.如圖，若在水池A、B之間用一個細管連起來，則水在重力的作用下從水池A到水池B做定向移動，A、B之間的高度差很快消失，水管中只可能有一個瞬間的水流，那么怎樣才能使水管中有源源不斷的水流呢？

在A、B間加一個抽水機，從而使水管中有源源不斷的水流。

抽水機

觀察與思考

3.如圖所示，如果想讓導線中有持續(xù)的電流，我們需要一個怎樣的裝置？

在A、B間加入一個裝置P，它能不斷的從A取走電子，補充給B，使A、B間始終保持一定的電勢差，這樣導線中就會有持續(xù)的電流。

-

-

-

+

A

+

+

+

+

+

+

_

_

_

B

_

_

_

_

_

P

-

-

+

1.電源的定義：能在電源內部把電子從電源正極搬運到電源負極的裝置就是電源。

2.電源的作用：使導體兩端始終存在電勢差。

-

-

-

+

A

+

+

+

+

+

+

_

_

_

B

_

_

_

_

_

P

-

-

+

A、B是電源的兩個電極

電源

3.常見電源：

干電池

鉛蓄電池

手機鋰電池

筆記本鋰電池

電動汽車鋰電池

在實際生活中，電閃雷鳴時，強大的電流使天空發(fā)出耀眼的閃光，但它只能存在一瞬間；而連接在電路中的小燈泡卻能持續(xù)發(fā)光，這是為什么呢？

思考與討論

閃電只存在一瞬間，兩塊帶異種電荷的云將其之間的空氣電離，發(fā)生放電現(xiàn)象形成電流，云上的電荷釋放完了，電流也就沒有了，所以只能形成瞬間電流。

電路中有電源，電源能提供持續(xù)的電勢差，形成持續(xù)的電流，所以連接在電路中的小燈泡能持續(xù)發(fā)光。

恒定電流

1.導線內的電場，是由電源、導線等電路元件所積累的電荷共同形成的。2.由穩(wěn)定分布的電荷產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場稱為恒定電場。

3.自由電荷定向運動的平均速率不隨時間變化。形成的電流大小、方向都不隨時間變化。

4.靜電場的規(guī)律在恒定電場中同樣適用。

-

-

-

+

A

+

+

+

+

+

+

_

_

_

B

_

_

_

_

_

P

-

-

+

導體內的電場線保持和導線平行

M

N

E

恒定電場

1.大小、方向都不隨時間變化的電流稱為恒定電流。

2.電流的定義式：，其物理意義：單位時間內通過導體橫截面的電荷

量，是表示電流強弱程度的物理量。

注意用該式計算出的電流是時間t內的平均值。對于恒定電流，電流的瞬時值與平均值相等。

恒定電流

3.在國際單位制中，電流的單位是安培，符號是A。常用單位：毫安(mA)、微安(μA)，1A＝103mA＝106μA。

4.電流的方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向，與負電荷定向移動的方向相反。

注意(1)電流雖然有方向，但它是標量，其計算遵循代數(shù)運算法則。

(2)在外電路中電流方向由電源正極到負極，在電源內部電流方向由電源負極到正極。

練習

1.(2023·上海閔行中學高二期末)如圖，2s內通過金屬導體某截面S的電子總電荷量大小為5C，則該導線中電流的大小和方向分別為

A.2.5A，向右B.10A，向右

C.2.5A，向左D.10A，向左

√

2.如圖所示，電解池內有一價的電解溶液，t時間內通過溶液內橫截面S的正離子數(shù)是n1，負離子數(shù)是n2，設元電荷的電荷量為e，以下說法正確的是

A.正離子定向移動形成電流的方向從A到B，負離子定向移動形成電流的

方向從B到A

B.溶液內正、負離子向相反方向運動，電流相互抵消

√

總結提升

1.金屬導體中的電流是由自由電子的定向移動形成的，因此q為通過導體橫截面的自由電子的電荷量。

2.電解質溶液中電流的方向與正離子定向移動的方向相同，與負離子定向移動的方向相反。

3.電解質溶液中的電流是正、負離子同時向相反方向定向移動形成的，因此q為正、負離子電荷量的絕對值之和。

+

-

+q1

-q2

I

電流的微觀表達式

觀察與思考

如圖所示表示粗細均勻的一段長為l的導體，兩端加一定的電壓，導體中的自由電荷沿導體定向移動的速率為v，設導體的橫截面積為S，導體單位體積內的自由電荷數(shù)為n，每個自由電荷的電荷量大小為q。導體內電流I多大？

導體AD內的自由電荷全部通過橫截面D所用的時間t＝。

總電荷量Q＝Nq＝nlSq

推導

導體AD內的自由電荷總數(shù)N＝nlS

此導體中的電流I==nqSv

導練

3.(2023·重慶市萬州第二高級中學月考)某些腫瘤可以用“質子療法”進行治療。在這種療法中，為了能讓質子進入癌細胞，首先要實現(xiàn)質子的高速運動，該過程需要一種被稱作“粒子加速器”的裝置來實現(xiàn)。質子先被加速到較高的速度，然后轟擊腫瘤并殺死癌細胞。如圖所示，來自質子源的質子(初速度為零)經(jīng)加速電壓為U的加速器加速后，形成細柱形的質子流。已知細柱形的質子流橫截面積為S，其等效電流為I；質子的質量為m，其電荷量為e。那么這束質子流內單位體積的質子數(shù)n是

√

4.(2023·山東濰坊高二期中)如圖所示為一長方形金屬導體，其長為l、高為a、寬為b。當從左右兩面或者上下兩面流過的電流均為I時，金屬導體內自由電子定向移動的速率之比為

A.a∶bB.l∶a

C.l∶bD.a∶l

√

根據(jù)電流的微觀表達式可知I＝neS甲v甲＝neabv甲，I＝neS乙v乙＝nelbv乙，則v甲∶v乙＝l∶a，故選B。

1.自由電子定向移動速率：金屬導體中的自由電子定向移動形成電流，其中自由電子定向移動速率的數(shù)量級一般為10－4m/s。

2.電子熱運動速率：導體內的自由電子在永不停息地做無規(guī)則的熱運動，由于熱運動，自由電子向各個方向運動的機會相等，故不能形成電流，常溫下自由電子熱運動速率的數(shù)量級為105m/s。

3.電場傳播速率(或電流傳導速率)：等于光速。閉合開關的瞬間，電路中各處以真空中光速c的速度建立恒定電場，在恒定電場的作用下，電路中各處的自由電子幾乎同時開始定向移動，整個電路也就幾乎同時形成了電流。

總結提升

電池的容量

觀察與思考

某充電寶信息如圖所示，其中20000mA·h代表哪個物理量？

由q＝It知，

表示電荷量。

1.定義：電池放電時輸出的總電荷量。

2.單位：“安時”(A·h)或“毫安時”(mA·h)。

電池的容量

5.(2023·北京順義楊鎮(zhèn)第一中學高二期中)如圖是某品牌電池的標識牌，以下說法正確的是

A.該電池的容量為7A·h

B.該電池以7A的電流放電，可以工作1h

C.該電池以7A的電流放電，可以工作0.1h

D.該電池充滿電可貯存的電荷量為70C

√

由標識牌信息可知，內置電池的容量為0.7A·h，故A錯誤；

該電池充滿電可貯存的電荷量為q＝It＝0.7×3600C＝2520C，故D錯誤。

電流

電源：能把電子從負極搬運到正極的裝置

定義：單位時間內通過導體橫截面的電荷量

電荷量Q=It

電源和電流

常用單位：mA·h，A·h

電流的微觀表達式：I=neSv

決定式：I=neSv

定義式：

大小

方向：正電荷定向移動的方向

電池容量(共26張PPT)

第十一章電路及其應用

實驗1長度的測量及測量工具的選用

游標卡尺的測量原理及使用

觀察與思考

1.構造：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內、外測量爪)、游標卡尺上還有一個深度尺。(如圖所示)

2.各部件的用途

(1)內測量爪：用來測量槽的寬度和小圓管的內徑。

(2)外測量爪：用來測量零件的厚度、小圓管的外徑和小鋼球的直徑。

(3)深度尺：固定在游標尺上，用來測量槽、孔和筒的深度。

(4)緊固螺釘：讀數(shù)時，為了防止游標尺移動，旋緊緊固螺釘可使游標尺固定在主尺上。

3.游標卡尺的原理

利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成。不管游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1mm，常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的。

其規(guī)格見下表：

刻度格數(shù)(分度)刻度總長度每小格與主尺最小刻度(1mm)的差值精確度(可精確到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

4.讀數(shù)方法：先讀主尺上的刻度，當游標尺上第N條刻度線與主尺上某一刻度線對齊時，則：

注意：

(1)游標卡尺是根據(jù)刻度線對齊來讀數(shù)的，所以不需要估讀。但讀數(shù)要注意最小精確度所在的位數(shù)，如果讀數(shù)最后一位是零，該零不能去掉。讀數(shù)時一般以毫米為單位，再進行單位換算。

(2)讀數(shù)時，要注意游標尺第幾條刻度線(不含零刻度線)與主尺上的刻度線對齊。

導練

1.如圖甲為一游標卡尺的結構示意圖，當測量一鋼筆帽的內徑時，應該用游標卡尺的___(選填“A”“B”或“C”)進行測量；示數(shù)如圖乙所示，該鋼筆帽的內徑為______mm。

A

11.25

只有用A的兩邊緣才能測出鋼筆帽的內徑；由題圖乙可知，鋼筆帽的內徑d＝11mm＋0.05×5mm＝11.25mm。

2.如圖甲、乙、丙所示的三把游標卡尺，它們的讀數(shù)依次為______mm、______mm、______mm。

17.3

23.35

10.38

題圖甲讀數(shù)：整毫米數(shù)是17mm，游標尺讀數(shù)是3×0.1mm＝0.3mm，最后讀數(shù)是17mm＋0.3mm＝17.3mm；題圖乙讀數(shù)：整毫米數(shù)是23mm，游標尺讀數(shù)是7×0.05mm＝0.35mm，最后讀數(shù)是23mm＋0.35mm＝23.35mm；題圖丙讀數(shù)：整毫米數(shù)是10mm，游標尺讀數(shù)是19×0.02mm＝0.38mm，最后讀數(shù)是10mm＋0.38mm＝10.38mm。

螺旋測微器的測量原理及使用

觀察與思考

1.結構：如圖所示，測砧A和固定刻度B固定在尺架C上，可動刻度E、旋鈕D、微調旋鈕D′、測微螺桿F是連在一起的，通過精密螺紋套在B上。

2.測量原理

螺旋測微器是依據(jù)螺旋放大的原理制成的。

(1)固定刻度B上的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉一周，F(xiàn)前進或后退0.5mm，而可動刻度E上分為50等份，每轉動一小格，F(xiàn)前進或

后退距離為＝0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)

時再估讀一位，則估讀到毫米的千分位，因此，螺旋測微器又叫千分尺。

(2)可動刻度在固定刻度上旋轉一周，可動刻度便沿著固定刻度方向前進或后退一個螺距的距離。因此，沿軸線方向移動的微小距離，就能用圓周上的讀數(shù)表示出來，如圖所示。

3.讀數(shù)方法

(1)先讀固定刻度：毫米的整數(shù)部分。

(2)再讀半毫米刻度，若半毫米刻度線已露出，記作0.5mm；若半毫米刻度線未露出，記作0.0mm。

(3)再讀可動刻度(注意估讀一位)記作n×0.01mm。

(4)最終讀數(shù)結果為：固定刻度＋半刻度＋可動刻度。

如圖，固定刻度為2mm，半毫米刻度線未露出，可動刻度讀數(shù)為12.5(其中“12”是準確格數(shù)，“0.5”是估讀的格數(shù))，故被測長度是2mm＋0＋0.01×12.5mm＝2.125mm。

4.注意事項：

(1)測量時，在測微螺桿快靠近被測物體時應停止使用旋鈕，改用微調旋鈕，避免產(chǎn)生過大的壓力，既可使測量結果精確，又能保護螺旋測微器。

(2)在讀數(shù)時，要注意固定刻度上表示半毫米的刻線是否已經(jīng)露出。

導練

3.螺旋測微器為精密儀器，用螺旋測微器測量合金絲的直徑時，為防止螺旋測微器損傷，當測砧和測微螺桿快接觸合金絲時應改為旋轉圖甲所示的部件____(選填“A”“B”“C”或“D”)，將會聽到“喀喀”響聲，表示已經(jīng)夾緊，為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前還應先旋緊如圖甲所示的部件____(選填“A”“B”“C”或“D”)。從圖乙中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為______mm。

D

B

3.700

當測砧和測微螺桿快接觸合金絲時，應改為旋轉微調旋鈕，即D部件；為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉動，讀數(shù)前還應先旋緊鎖緊裝置，即B部件，螺旋測微器可以讀到毫米千分位，合金絲的直徑為d＝3.5mm＋0.200mm＝3.700mm。

4.讀出下面螺旋測微器的讀數(shù)

甲_______mm，乙_______mm，丙_______mm。

3.550

3.206

0.900

電壓表、電流表的讀數(shù)

觀察與思考

1.對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時對應的電壓或電流，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可。

2.讀數(shù)原則：

(1)最小刻度是1、0.1、0.01，按十分之一估讀，可分別估讀到0.1、0.01、0.001；

(2)最小刻度是2、0.2、0.02，按二分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01；

(3)最小刻度是5、0.5、0.05，按五分之一估讀，可分別估讀到1、0.1、0.01。

例如：

(1)0～3V的電壓表和0～3A的電流表的讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V和0.1A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位。

(2)對于0～15V量程的電壓表，精確度是0.5V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1V。

(3)對于0～0.6A量程的電流表，精確度是0.02A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01A。

導練

5.如圖為電流表和電壓表的刻度盤。

(1)圖甲使用0.6A量程時，對應刻度盤上每一小格代表_____A，圖中表針的示數(shù)是_____A；當使用3A量程時，對應刻度盤上每一小格代表____A，圖中表針示數(shù)為_____A。

(2)圖乙使用較小量程時，每一小格表示___V，圖中表針的示數(shù)為____V；若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每一小格表示____V，圖中表針示數(shù)為____V。

0.02

0.44

0.1

2.20

0.1

1.70

0.5

8.5

6.請完成下列各表的讀數(shù)，把答案填在圖下的橫線上。

(1)量程為0～3V和0～3A的電表讀數(shù)。

讀數(shù)________讀數(shù)________

0.90V

1.90A

(2)量程為0～15V的電壓表讀數(shù)。

讀數(shù)_______________

(3)量程為0～0.6A的電流表讀數(shù)。

讀數(shù)________讀數(shù)________

10.2V(或10.3V)

0.40A

0.50A(共33張PPT)

4

第十一章電路及其應用

專題：電表的改裝

電流表的內接法和外接法

電表改裝

1.小量程電流表G(表頭)的三個參量

內阻Rg：表頭的電阻.

滿偏電流Ig：指針偏轉到最大刻度時，流過表頭的電流.

滿偏電壓Ug：表頭通過滿偏電流時，加在表頭兩端的電壓.

Ug＝IgRg

表頭所能測量的電壓和電流值是有限的，為了測量更大的電壓和電流可以采用什么方法？

表頭就是一個電阻，可通過串聯(lián)或并聯(lián)電阻的方式，將表頭改裝成大量程的電壓表或電流表。

2、電表改裝原理

(1)表頭改裝電流表的原理：

并聯(lián)一個電阻，分擔一部分電流

(2)電流量程擴大n倍，分流電阻的計算

分流電阻

G

→

→

→

→

G

→

→

A

I

U

I

(3)表頭G改裝電壓表的原理：

串聯(lián)一個電阻，分擔一部分電壓

(4)電壓量程擴大n倍，分壓電阻的計算

分壓電阻

2、電表改裝原理

→

→

V

→

→

G

U

U

視頻素材

1.某電流表表頭的內阻為Rg，滿偏電流為Ig.

(1)若圖甲中改裝后的電壓表量程為U，則需串聯(lián)的電阻R為多大？改裝后的電壓表內阻RV為多大？

如圖甲

如圖乙

1.某電流表表頭的內阻為Rg，滿偏電流為Ig.

(2)若圖乙中改裝后的電流表量程為I，則需并聯(lián)的電阻R為多大？改裝后的電流表內阻RA為多大？

(1)若將該表頭與R＝973Ω的電阻串聯(lián)改裝成電壓表，需將圖中各刻度做怎樣的修改，請在乙圖刻度盤中標出。

電壓量程U=

=

2.一個表頭內阻Rg為27Ω，滿偏電流Ig＝3mA。

其表盤如圖甲：

3

2

1

(2)若將該表頭與R＝3Ω的電阻并聯(lián)改裝成一個電流表，需將圖中各刻度做怎樣的修改，請在乙圖刻度盤中標出.

=

電流量程I=

30

20

10

1.有一電流表G，內阻Rg＝10Ω，滿偏電流Ig＝3mA。

(1)要把它改裝成量程為0～3V的電壓表，應串聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電壓表的內阻是多大？

答案990Ω1000Ω

由題意知電流表G的滿偏電壓

Ug＝IgRg＝0.03V

改裝成量程為0～3V的電壓表，當達到滿偏時，分壓電阻R兩端的電壓UR＝U－Ug＝2.97V

改裝后電壓表的內阻RV＝Rg＋R＝1000Ω。

(2)要把它改裝成量程為0～0.6A的電流表，需要并聯(lián)一個多大的電阻？改裝后電流表的內阻是多大？

答案0.05Ω0.05Ω

改裝成量程為0～0.6A的電流表，當達到滿偏時，

通過分流電阻R′的電流IR′＝I－Ig＝0.597A

改裝成電壓表改裝成電流表

內部電路

改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流

改裝后的量程U＝Ig(R＋Rg)

量程擴大的倍數(shù)

接入電阻的阻值

改裝后的總內阻RV＝Rg＋R＝nRg

2.(2023·寧夏銀川六盤山高級中學?？计谀?如圖所示是雙量程電壓表的電路圖，已知電流表滿偏電流Ig＝1mA，電阻R1＝4.5kΩ，R2＝20kΩ，當使用a、b兩個端點時，量程為0～10V，則使用a、c兩個端點時的量程是

A.0～15VB.0～20V

C.0～25VD.0～30V

根據(jù)歐姆定律得Uab＝Ig(Rg＋R1)，Uac＝Ig(Rg＋R1＋R2)，解得Uac＝30V，故選D。

√

3.(2023·河北張家口高二校聯(lián)考期中)如圖所示為雙量程電流表的內部結構，由表頭和定值電阻R1、R2組成，表頭的滿偏電流Ig＝2mA，內阻Rg＝100Ω，定值電阻R1＝20Ω，R2＝30Ω。則A接線柱對應的量程為

A.4mAB.6mA

C.13mAD.15mA

√

當接A接線柱時表頭與R2串聯(lián)再與R1并聯(lián)，故R1的電流與表頭的電流關系為

關于電表改裝的四點提醒

1.電表改裝的問題實際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計算問題，只要把表頭看成一個電阻Rg即可。

2.無論表頭改裝成電壓表還是電流表，它的三個參量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流并不改變。

伏安法測電阻的兩種接法

1.兩種接法的比較

電流表接在電壓表兩接線柱外側，通常叫“外接法”

電流表接在電壓表兩接線柱內側，通常叫“內接法”

A

V

R

A

V

R

因為電流表、電壓表分別有分壓、分流作用，因此兩種方法測量電阻都有誤差．

說明：測量值大于真實值，誤差來源于電流表的分壓。

分壓越少，誤差越?。栽撾娐愤m合測量大電阻，即R>>RA。

電流表的內接法

電壓表示數(shù)：UV=UR+UA>UR

電流表示數(shù)：IA=IR

R測=>R真=

大內偏大

A

R

V

說明：測量值小于真實值，誤差來源于電壓表的分流。分流越小，誤差越小。所以該電路適合測量小電阻，即RIR

小外偏小

由于電流表不管采取哪種接法都有誤差，實驗中為了減小實驗誤差，具體應如何選擇呢？

R測=時，用電流表內接法；

當；

(1)直接比較法：當Rx>>RA時，采用內接法；

當Rx<<RV時，采用外接法。

(2)公式計算法：

接法效果相同。

2.電流表內、外接的選擇方法

可記憶為“大內小外”。

內接法外接法

電路

誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用

誤差分析

適用情況測大電阻測小電阻

V

A

S

a

b

R

3.試觸法：

100

大內偏大

4.在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx的阻值約為200Ω，電壓表V的內阻約為2kΩ，電流表A的內阻約為10Ω，測量電路中電流表的連接方

式如圖甲或乙所示，結果由公式計算得出，式中U與I分別為電壓

表和電流表的示數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則_____(選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值_____(選填“大于”“等于”或“小于”)真實值。

Rx1

大于

5.如圖所示，用電流表和電壓表測量電阻Rx的阻值，c端與b端相連時，電流表示數(shù)為4.60mA，電壓表示數(shù)為2.50V，c端與a端相連時，電流表示數(shù)為5.20mA，電壓表示數(shù)為2.30V，比較這兩次結果正確的是

A.電阻的真實值更接近543Ω，且大于543Ω

B.電阻的真實值更接近543Ω，且小于543Ω

C.電阻的真實值更接近442Ω，且大于442Ω

D.電阻的真實值更接近442Ω，且小于442Ω

√

電表改裝

內接法

小量程電流表

電流表的內接法和外接法

原理：串聯(lián)分壓

改裝后量程

串聯(lián)電阻

外接法

原理：并聯(lián)分流

并聯(lián)電阻

改裝后量程

大內偏大

小外偏小

Ug＝IgRg

改裝為電壓表

改裝為電流表(共29張PPT)

第十一章電路及其應用

導體的電阻

為了減小輸電線上電能的損耗，人們盡量把輸電線做的粗一點，這是因為導體的電阻與導線的長度和橫截面積有關。那么它們之間的定量關系是怎樣的呢？

電阻

如圖所示為金屬導體A、B的U－I圖像，思考：

(1)對導體A(或導體B)來說，電流與它兩端的電壓有什么關系？

對導體A(或導體B)，不管電流、電壓怎么變化，電壓跟電流的比值都是一個常量.

(2)對金屬導體A和B，在相同電壓下，誰的電流?。?/p>

相同電壓下，金屬導體A產(chǎn)生的電流比金屬導體B產(chǎn)生的電流小，說明金屬導體A對電流的阻礙作用比金屬導體B大.

電阻

1.物理意義：反映導體對電流的阻礙作用

2.定義：導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值

3.定義式：(只與導體本身性質有關，而與通過的電流及所加電壓無關)

4.單位：國際單位制單位為歐姆(Ω)，常用單位有千歐(kΩ)、兆歐(MΩ)

1kΩ＝103Ω；1MΩ＝106Ω.

如圖所示，A、B、C三個導體的阻值關系是怎樣的？其大小分別為多少？

I－U圖像中圖線斜率k的大小等于電阻R的倒數(shù)。RA<RB<RC，分別為1.7Ω、4.0Ω、10.0Ω。

1.(多選)小強在探究定值電阻兩端電壓和電流的關系，當在該電阻兩端加U＝20V的電壓時，通過該電阻的電流為I＝5A。下列說法正確的是

A.該電阻的阻值為4Ω

B.如果僅將電壓升高到30V，則通過的電流為6A

C.如果僅將該電阻換成阻值為10Ω的定值電阻，則通過的電流應為2A

D.當該電阻兩端不加電壓時，定值電阻的阻值應為零

√

√

定值電阻的阻值是一定的，與其兩端是否加電壓無關，D錯誤。

2.(多選)下列說法正確的是

A.由關系式U＝IR可知，對于阻值一定的導體，通過它的電流越大，它

兩端的電壓也越大

√

√

對于阻值一定的導體，根據(jù)U＝IR可知，I越大，U越大，故A正確；

導體的電阻是由導體本身的性質決定的，與U、I無關，故B、D錯誤；

對于阻值一定的導體，導體中的電流與導體兩端的電壓成正比，故C正確。

電阻定律電阻率

導體電阻與導體的材料、長度和橫截面積有關.

猜想導體的電阻與哪些因素有關？

實驗探究：如圖所示，a、b、c、d是四條不同的金屬導體.導體b、c、d在長度、橫截面積、材料三個因素方面，分別只有一個因素與導體a不同.(b與a長度不同，c與a橫截面積不同，d與a材料不同)

實驗電路

實驗操作

V

V

V

V

a

b

c

d

實驗結論：

a、b組導體材料和橫截面積S相同，探究導體R和長度l的關系，結論：

a、c組導體材料和長度l相同，探究導體R和橫截面積S的關系，結論：

a、d組長度l和橫截面積S相同，探究導體R和材料的關系，結論：

同種材料，l一定，電阻R與S成反比

導體電阻還與構成它的材料有關

同種材料，S一定，電阻R與l成正比

1.電阻定律

(1)內容：同種材料的導體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比；導體電阻還與構成它的材料有關.

(2)表達式，式中ρ是比例系數(shù)，ρ叫作這種材料的電阻率.

2.電阻率：

(1)電阻率是反映導體導電性能的物理量，是導體材料本身的屬性.

l為沿電流方向的長度，S為與電流方向垂直的橫截面積

電阻定律電阻率

(2)電阻率與溫度的關系及應用

①金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可用于制作電阻溫度計.

②大部分半導體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導體的電阻率隨溫度的變化較大，可用于制作熱敏電阻.

③有些合金，電阻率幾乎不受溫度變化的影響，常用來制作標準電阻.

④一些金屬在溫度特別低時電阻可以降到零，這種現(xiàn)象叫作超導現(xiàn)象.

電阻定律電阻率

R＝與R＝有什么區(qū)別？完成下列填空.

兩個公式區(qū)別與聯(lián)系定義式：R＝?jīng)Q定式：R＝

區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細均勻的金屬導體或濃度均勻的電解液、等離子體

聯(lián)系R＝是對R＝的進一步說明，即導體的電阻與U和I無關，而是取決于導體本身的材料、長度和橫截面積。

3.如圖所示為一塊長方體銅塊，使電流沿I1、I2兩個方向通過該銅塊，則兩次銅塊的電阻之比為

√

導體的伏安特性曲線

導體的伏安特性曲線

1.伏安特性曲線：用縱坐標表示電流I，用橫坐標表示電壓U，這樣畫出的I－U圖像叫作導體的伏安特性曲線.

2.線性元件和非線性元件

(1)線性元件：伏安特性曲線是一條過原點的直線，如金屬導體、電解質溶液.

(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，如氣態(tài)導體和半導體元件.

I－U圖像與U－I圖像

圖像比較內容I－U圖像U－I圖像

坐標軸橫坐標表示電壓U、縱坐標表示電流I橫坐標表示電流I、縱坐標表示電壓U

斜率圖線上的點與坐標原點連線的斜率表示________________圖線上的點與坐標原點連線的斜率表示____________

導體電阻的倒數(shù)

導體的電阻

線性元件圖線的形狀R1R2

R1R2

非線性元件圖線的形狀電阻隨U的增大而______

電阻隨I的增大而______

＞

＜

增大

減小

4.(2023·宜賓市敘州區(qū)第一中學高二月考)導體的伏安特性曲線是研究導體電流和電壓關系的重要工具。一燈泡的伏安特性曲線如圖中的AB(曲線)所示，AC為圖線在A點的切線，C點的坐標為(1,0)。下列說法正確的是

A.當燈泡兩端的電壓升高時，燈泡的電阻不變

B.當燈泡兩端的電壓升高時，燈泡的電阻減小

C.當燈泡兩端的電壓為2V時，燈泡的電阻為1Ω

D.在燈泡兩端的電壓由2V變化到4V的過程中，

燈泡的電阻改變了1Ω

√

I－U圖像中，圖線上的某一點與坐標原點連線的斜率表示電阻的倒數(shù)，根據(jù)圖像可知，隨燈泡兩端的電壓升高，圖線上的點與坐標原點連線的斜率逐漸變小，表明燈泡的電阻逐漸變大，A、B錯誤；

5.(多選)兩個電阻R1、R2的伏安特性曲線如圖所示，由圖可知

A.R1為線性元件，R2為非線性元件

B.R1的電阻R1＝tan45°Ω＝1Ω

C.R2的電阻隨電壓的增大而減小

D.