第4天串并聯(lián)電路電阻定律（復(fù)習(xí)篇）1.理解電流的定義，知道電流的單位和方向.會(huì)推導(dǎo)電流的微觀表達(dá)式2.掌握電阻定律，知道影響電阻率大小的因素.4.能根據(jù)I－U圖像或U－I圖像求導(dǎo)體的電阻.3.掌握串、并聯(lián)電路的電流、電壓和電阻關(guān)系，并能進(jìn)行有關(guān)計(jì)算.掌握小量程電流表改裝成電壓表和大量程電流表的原理，并能根據(jù)串、并聯(lián)電路的知識進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．4.理解滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法，并能正確選擇和應(yīng)用.認(rèn)識伏安法測電阻的兩種電路并能正確選擇和應(yīng)用．1.由歐姆定律I＝eq\f(U,R)導(dǎo)出U＝IR和R＝eq\f(U,I)，下列敘述中不正確的是()A.導(dǎo)體的電阻跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體中的電流成反比B.導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定，跟導(dǎo)體兩端的電壓及流過導(dǎo)體的電流的大小無關(guān)C.對確定的導(dǎo)體，其兩端電壓和流過它的電流的比值就是它的電阻值D.一定的電流流過導(dǎo)體，電阻越大，其電壓越大2.(多選)滑動(dòng)變阻器的原理如圖所示，則下列說法中正確的是()A．若將a、c兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值增大B．若將a、d兩端連在電路中，則當(dāng)滑片OP向右滑動(dòng)時(shí)，變阻器接入電路中的阻值減小C．將滑動(dòng)變阻器以限流式接法接入電路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱D．將滑動(dòng)變阻器以分壓式接法接入電路時(shí)，必須連入三個(gè)接線柱一、電流1.電流的方向：規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较?，則負(fù)電荷定向移動(dòng)的方向與電流的方向相反.2.電流的大小定義式：I＝eq\f(q,t).用該式計(jì)算出的電流是時(shí)間t內(nèi)的平均值.對于恒定電流，電流的瞬時(shí)值與平均值相等.3.電流是標(biāo)量電流雖然有方向，但它不是矢量而是標(biāo)量.4.電流的微觀表達(dá)式I＝nqSv的理解(1)I＝eq\f(q,t)是電流的定義式，I＝nqvS是電流的決定式，因此I與通過導(dǎo)體橫截面的電荷量q及時(shí)間t無關(guān)，從微觀上看，電流決定于導(dǎo)體中單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)n、每個(gè)自由電荷的電荷量大小q、定向移動(dòng)的速率v，還與導(dǎo)體的橫截面積S有關(guān).(2)v表示電荷定向移動(dòng)的速率.自由電荷在不停地做無規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，其速率為熱運(yùn)動(dòng)的速率，電流是自由電荷在熱運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上向某一方向定向移動(dòng)形成的.二、電阻定律電阻率1.導(dǎo)體電阻的決定式R＝ρeq\f(l,S)l是導(dǎo)體的長度，S是導(dǎo)體的橫截面積，ρ是比例系數(shù)，與導(dǎo)體材料有關(guān)，叫作電阻率.2.電阻率(1)電阻率是一個(gè)反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的屬性，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān).(2)電阻率與溫度的關(guān)系及應(yīng)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(jì).②大部分半導(dǎo)體的電阻率隨溫度的升高而減小，半導(dǎo)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(biāo)準(zhǔn)電阻.④一些導(dǎo)體在溫度特別低時(shí)電阻率可以降到零，這個(gè)現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象.3.R＝eq\f(U,I)與R＝ρeq\f(l,S)的區(qū)別與聯(lián)系兩個(gè)公式區(qū)別與聯(lián)系定義式：R＝eq\f(U,I)決定式：R＝ρeq\f(l,S)區(qū)別適用于純電阻元件適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體或濃度均勻的電解液、等離子體聯(lián)系R＝ρeq\f(l,S)是對R＝eq\f(U,I)的進(jìn)一步說明，即導(dǎo)體的電阻與U和I無關(guān)，而是取決于導(dǎo)體本身的材料、長度和橫截面積三、串并聯(lián)電路1．關(guān)于電壓和電流的分配關(guān)系：(1)串聯(lián)電路中各電阻兩端的電壓跟它們的阻值成正比，即eq\f(U1,R1)＝eq\f(U2,R2)＝…＝eq\f(Un,Rn)＝eq\f(U,R總)＝I.(2)并聯(lián)電路中通過各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比，即I1R1＝I2R2＝…＝InRn＝I總R總＝U.2．串、并聯(lián)電路總電阻的比較串聯(lián)電路的總電阻R總并聯(lián)電路的總電阻R總不同點(diǎn)n個(gè)相同電阻R串聯(lián)，總電阻R總＝nRn個(gè)相同電阻R并聯(lián)，總電阻R總＝eq\f(R,n)R總大于任一電阻阻值R總小于任一支路電阻阻值一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻串聯(lián)時(shí)，總電阻接近大電阻一個(gè)大電阻和一個(gè)小電阻并聯(lián)時(shí)，總電阻接近小電阻相同點(diǎn)多個(gè)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四、滑動(dòng)變阻器的限流式和分壓式接法限流式分壓式電路組成滑動(dòng)變阻器接入電路的特點(diǎn)采用“一上一下”的接法采用“一上兩下”的接法調(diào)壓范圍eq\f(RxE,R＋Rx)～E0～E適用情況負(fù)載電阻的阻值Rx與滑動(dòng)變阻器的總電阻R相差不多，或R稍大，且電壓、電流變化不要求從零調(diào)起(1)要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)(2)負(fù)載電阻的阻值Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器的總電阻R五、伏安法測電阻的兩種接法1．兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路誤差分析電壓表示數(shù)：UV＝UR＋UA＞UR電流表示數(shù)：IA＝IRR測＝eq\f(UV,IA)＞eq\f(UR,IR)＝R真電壓表示數(shù)：UV＝UR電流表示數(shù)：IA＝IR＋I(xiàn)V＞IRR測＝eq\f(UV,IA)＜eq\f(UR,IR)＝R真誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用適用情況測大電阻測小電阻2.電流表內(nèi)、外接的選擇方法(1)直接比較法：當(dāng)Rx?RA時(shí)，采用內(nèi)接法，當(dāng)Rx?RV時(shí)，采用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”．(2)公式計(jì)算法當(dāng)eq\f(RV,Rx)<eq\f(Rx,RA)即Rx＞eq\r(RARV)時(shí)，用電流表內(nèi)接法，當(dāng)eq\f(RV,Rx)>eq\f(Rx,RA)即Rx＜eq\r(RARV)時(shí)，用電流表外接法，當(dāng)Rx＝eq\r(RARV)時(shí)，兩種接法效果相同．(3)試觸法：如圖，把電壓表的可動(dòng)接線端分別試接b、c兩點(diǎn)，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流作用對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選外接法．一、伏安特曲線例題1.(多選)兩個(gè)電阻R1、R2的伏安特曲線如圖所示，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＝1ΩC.R2的電阻隨電壓的增大而減小D.當(dāng)U＝1V時(shí)，R2的電阻等于R1的電阻解題歸納：導(dǎo)體的伏安特性曲線1.伏安特性曲線：用縱坐標(biāo)表示電流I，用橫坐標(biāo)表示電壓U，這樣畫出的導(dǎo)體的I－U圖像叫作導(dǎo)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(diǎn)的直線，歐姆定律適用的元件，如金屬導(dǎo)體、電解質(zhì)溶液.(2)非線性元件：伏安特性曲線是一條曲線，歐姆定律不適用的元件.如氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件.3.I－U圖像與U－I圖像圖線比較內(nèi)容I－U圖線U－I圖線坐標(biāo)軸橫坐標(biāo)表示電壓U、縱坐標(biāo)表示電流I橫坐標(biāo)表示電流I、縱坐標(biāo)表示電壓U斜率圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體電阻的倒數(shù)圖線上的點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示導(dǎo)體的電阻線性元件圖線的形狀R1＞R2R1＜R2非線性元件圖線的形狀電阻隨U的增大而增大電阻隨I的增大而減小二、電表改裝例題2.有一電流表G，內(nèi)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(yīng)串聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？(2)要把它改裝成量程為0～0.6A的電流表，需要并聯(lián)一個(gè)多大的電阻？改裝后電流表的內(nèi)阻是多大？解題歸納：關(guān)于電表改裝的四點(diǎn)提醒1．電表改裝的問題實(shí)際上是串、并聯(lián)電路中電流、電壓的計(jì)算問題，只要把表頭看成一個(gè)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(gè)參量Ug、Ig、Rg是不變的，即通過表頭的最大電流并不改變．3．由改裝后電壓表的內(nèi)阻RV＝R串＋Rg＝nRg(其中n＝eq\f(U,Ug)＝eq\f(U,IgRg))可知，電壓表量程越大，其分壓電阻R越大，電壓表內(nèi)阻RV越大．4．由改裝后電流表的內(nèi)阻RA＝eq\f(R并Rg,R并＋Rg)＝eq\f(Rg,n)(其中n＝eq\f(I,Ig))可知，電流表的量程越大，其分流電阻R并越小，電流表的內(nèi)阻RA越?。ńㄗh用時(shí)：30分鐘）一、單選題1．有甲、乙兩導(dǎo)體，甲的橫截面積是乙的2倍，而單位時(shí)間內(nèi)通過乙導(dǎo)體橫截面的電荷量是甲的2倍，以下說法正確的是()A.通過甲、乙兩導(dǎo)體的電流相同B.通過乙導(dǎo)體的電流是甲導(dǎo)體的2倍C.乙導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率是甲導(dǎo)體的2倍D.甲、乙兩導(dǎo)體中自由電荷定向移動(dòng)的速率相等2．磁電式電流表(表頭)最基本的組成部分是磁鐵和放在磁鐵兩極之間的線圈，由于線圈的導(dǎo)線很細(xì)，允許通過的電流很弱，所以在使用時(shí)還要擴(kuò)大量程．已知某一表頭G，內(nèi)阻Rg＝30Ω，滿偏電流Ig＝5mA，要將它改裝為量程為0～3A的電流表，所做的操作是()A．串聯(lián)一個(gè)570Ω的電阻B．并聯(lián)一個(gè)570Ω的電阻C．串聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻D．并聯(lián)一個(gè)0.05Ω的電阻3．用電流表(內(nèi)阻約4Ω)和電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)測量電阻R的阻值．V．下列說法正確的是()A．電阻R的值為500ΩB．電阻R的值略大于500ΩC．電阻R的值略小于500ΩD．如果采用電流表外接法測量，結(jié)果更加精確4．如圖所示的電路中，U＝24V，滑動(dòng)變阻器R2的最大阻值為100Ω，R1＝50Ω.當(dāng)滑片P滑至R2的中點(diǎn)時(shí)，a、b兩端的電壓為()A．8VB．12VC．16VD．4V二、多選題5．(多選)將兩個(gè)相同的表頭分別改裝成A1(0～3A)和A2(0～0.6A)兩個(gè)電流表，把兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路中測量電流，如圖5所示，則下列說法正確的是()A．A1的指針半偏時(shí)，A2的指針也半偏B．A1的指針還沒半偏時(shí)，A2的指針已經(jīng)半偏C．A1的讀數(shù)為1.0A時(shí)，A2的讀數(shù)為0.2AD．A1的讀數(shù)為1.0A時(shí)，干路的電流為2.0A6．(多選)用伏安法測電阻，當(dāng)對被測電阻的阻值一無所知而無法選擇用何種接法時(shí)，可采用試觸的方法．如圖所示，某同學(xué)測量未知電阻R時(shí)，讓電壓表的一端接在A點(diǎn)，另一端先后接到B點(diǎn)和C點(diǎn)；他發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)有明顯變化，而電壓表示數(shù)無明顯變化，則下列說法中正確的是()A．R與電壓表阻值接近，應(yīng)選擇電流表內(nèi)接電路B．如果選擇電流表內(nèi)接電路，測量值大于真實(shí)值C．R與電流表阻值接近，應(yīng)選擇電流表外接電路D．如果選擇電流表外接電路