2026版創(chuàng)新設(shè)計(jì)高考一輪復(fù)習(xí)物理1第九章電路及其應(yīng)用第1講電路的基本概念及規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.了解電流的定義式,會(huì)推導(dǎo)電流的微觀(guān)表達(dá)式。2.會(huì)用電阻定律和歐姆定律進(jìn)行計(jì)算,理解伏安特性曲線(xiàn)。3.理解電功、電功率、焦耳定律,會(huì)區(qū)分純電阻電路和非純電阻電路。1.2.3.4.5.6.7.1.思考判斷(1)由I=qt可知,I與q成正比,與t成反比。((2)由R=UI知,導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體兩端的電壓成正比,與流過(guò)導(dǎo)體的電流成反比。((3)電阻率越大,導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就越大。()(4)公式W=UIt=U2Rt=I2Rt適用于所有電路。((5)在非純電阻電路中,P=UI=I2R+P其他。()(6)焦耳定律只適用于純電阻電路,不適用于非純電阻電路。()2.(人教版必修第三冊(cè)P60圖11.2-5改編)如圖所示,是某二極管的伏安特性曲線(xiàn),下列說(shuō)法正確的是()A.二極管是非線(xiàn)性元件B.加正向電壓時(shí),二極管阻值不變C.加正向電壓時(shí),二極管阻值隨著電壓的增大而增大D.加反向電壓時(shí),無(wú)論加多大電壓,電流都很小3.四盞燈泡接成如圖所示的電路。a、c燈泡的規(guī)格為“220V40W”,b、d燈泡的規(guī)格為“220V100W”,各個(gè)燈泡的實(shí)際功率分別為Pa、Pb、Pc、Pd且都沒(méi)有超過(guò)它們的額定功率。則這四盞燈泡實(shí)際消耗功率大小關(guān)系是()A.Pa=Pc<Pb=PdB.Pa=Pc>Pb>PdC.Pa<Pc<Pb<PdD.Pa<Pc<Pb=Pd考點(diǎn)一電流的理解與計(jì)算1.利用“柱體微元”模型求解電流的微觀(guān)問(wèn)題設(shè)柱體微元的長(zhǎng)度為L(zhǎng),橫截面積為S,單位體積內(nèi)的自由電荷數(shù)為n,每個(gè)自由電荷的電荷量為q,電荷定向移動(dòng)的速率為v,則:(1)柱體微元中的總電荷量為Q=nLSq。(2)柱體中全部電荷通過(guò)橫截面的時(shí)間t=Lv(3)電流的微觀(guān)表達(dá)式I=Qt=nqSv2.三種電流表達(dá)式的比較公式公式含義定義式I＝qqt反映了I的大小，但不能說(shuō)I∝q，I∝微觀(guān)式I＝nqSv從微觀(guān)上看n、q、S、v決定了I的大小決定式I＝UI由U、R決定，I∝U，I∝1跟蹤訓(xùn)練1.(2025·山東淄博模擬)阿秒(as)光脈沖是一種發(fā)光持續(xù)時(shí)間極短的光脈沖,如同高速快門(mén)相機(jī),可用以研究原子內(nèi)部電子高速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。已知1as=10-18s,電子所帶電荷量為1.6×10-19C,氫原子核外電子繞原子核做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的等效電流約為1×10-3A。目前阿秒光脈沖的最短時(shí)間為43as,電子繞氫原子核一周的時(shí)間約為該光脈沖時(shí)間的()A.2.8倍 B.3.7倍 C.4.2倍 D.5.5倍2.如圖所示,兩段長(zhǎng)度和材料相同、各自粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)線(xiàn)a、b,單位體積內(nèi)的自由電子數(shù)相等,橫截面積之比為Sa∶Sb=1∶2。已知5s內(nèi)有5×1018個(gè)自由電子通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)a的橫截面,已知電子電荷量為1.6×10-19C,則()A.流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)a的電流為0.32AB.流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)b的電流為0.16AC.5s內(nèi)有1×1019個(gè)自由電子通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)b的橫截面D.自由電子在導(dǎo)線(xiàn)a和b中移動(dòng)的速率之比va∶vb=1∶2考點(diǎn)二歐姆定律、電阻定律及伏安特性曲線(xiàn)的理解和應(yīng)用1.電阻與電阻率的區(qū)別(1)電阻反映了導(dǎo)體對(duì)電流阻礙作用的大小,而電阻率則反映制作導(dǎo)體的材料導(dǎo)電性能的好壞。(2)導(dǎo)體的電阻大,電阻率不一定大,它的導(dǎo)電性能不一定差;導(dǎo)體的電阻率小,電阻不一定小,即它對(duì)電流的阻礙作用不一定小。(3)導(dǎo)體的電阻、電阻率均與溫度有關(guān)。2.電阻的決定式和定義式的區(qū)別公式R=ρlR=U區(qū)別電阻的決定式電阻的定義式說(shuō)明了電阻的決定因素提供了一種測(cè)電阻的方法,并不說(shuō)明電阻與U和I有關(guān)只適用于粗細(xì)均勻的金屬導(dǎo)體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液適用于任何純電阻導(dǎo)體3.I-U圖線(xiàn)與U-I圖線(xiàn)的對(duì)比例1(2024·廣西卷,6)將橫截面相同、材料不同的兩段導(dǎo)體L1、L2無(wú)縫連接成一段導(dǎo)體,總長(zhǎng)度為1.00m,接入圖甲電路。閉合開(kāi)關(guān)S,滑片P從M端滑到N端,理想電壓表讀數(shù)U隨滑片P的滑動(dòng)距離x的變化關(guān)系如圖乙,則導(dǎo)體L1、L2的電阻率之比約為()A.2∶3 B.2∶1C.5∶3 D.1∶3聽(tīng)課筆記

跟蹤訓(xùn)練3.如圖為電阻A、B的伏安特性曲線(xiàn),下列說(shuō)法正確的是()A.電阻A為線(xiàn)性元件,其阻值為0.2ΩB.隨著所加電壓的增大,電阻B的阻值增大C.電阻B的圖線(xiàn)上某點(diǎn)切線(xiàn)的斜率為其相應(yīng)狀態(tài)的阻值D.在兩圖線(xiàn)的交點(diǎn)P處,電阻A的阻值等于電阻B的阻值考點(diǎn)三電功、電功率、電熱、熱功率1.電功、電功率及電熱、熱功率的比較純電阻電路非純電阻電路實(shí)例白熾燈、電爐、電飯鍋、電熱毯、電熨斗及轉(zhuǎn)子被卡住的電動(dòng)機(jī)等工作中的電動(dòng)機(jī)、電解槽、日光燈等電功與電熱W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2W＝UIt>Q＝I2Rt電功率與熱功率P電＝P熱＝UI＝I2R＝UP電＝UI>P熱＝I2R2.電動(dòng)機(jī)的三個(gè)功率及關(guān)系輸入功率電動(dòng)機(jī)的總功率P總＝P入＝UI輸出功率電動(dòng)機(jī)做有用功的功率，也叫機(jī)械功率熱功率電動(dòng)機(jī)的線(xiàn)圈有電阻，電流通過(guò)線(xiàn)圈時(shí)會(huì)發(fā)熱，熱功率P熱＝I2r三者關(guān)系P總＝P出＋P熱效率η＝P出P入×100%＝特別說(shuō)明①正常工作的電動(dòng)機(jī)是非純電阻元件②電動(dòng)機(jī)因故障或其他原因不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，相當(dāng)于一個(gè)純電阻元件角度純電阻電路中的功率例2(2024·海南卷,16)虛接是常見(jiàn)的電路故障,如圖所示,電熱器A與電熱器B并聯(lián)。電路中的C處由于某種原因形成了虛接,造成了該處接觸電阻的阻值在0~240Ω之間不穩(wěn)定變化,可等效為電阻RC,已知M、N兩端電壓U=220V,A與B的電阻RA=RB=24Ω,求:(1)M、N間電阻R的變化范圍;(2)當(dāng)RC=240Ω時(shí),電熱器B消耗的功率(保留3位有效數(shù)字)。

跟蹤訓(xùn)練4.(2025·河南洛陽(yáng)模擬)四盞白熾燈泡連接成如圖所示的電路。a、c燈泡的規(guī)格為“220V40W”,b、d燈泡的規(guī)格為“220V100W”,各個(gè)燈泡的實(shí)際功率都沒(méi)有超過(guò)它的額定功率。對(duì)這四盞燈泡實(shí)際消耗功率的說(shuō)法正確的是()A.a燈泡實(shí)際消耗的功率最小B.b燈泡實(shí)際消耗的功率最小C.c燈泡實(shí)際消耗的功率最小D.d燈泡實(shí)際消耗的功率最小角度非純電阻電路中的功率例3(2024·浙江湖州模擬)如圖為某品牌電動(dòng)牙刷,用充電器對(duì)牙刷電池充電,10h即可從零電量至充滿(mǎn)。已知電池的電動(dòng)勢(shì)為2.4V,內(nèi)阻為0.5Ω,容量為800mA·h,電池剩余電量為總電量的20%時(shí)就無(wú)法正常使用而需要充電。充滿(mǎn)電后每天使用兩次,每次平均2分鐘,可以連續(xù)正常使用30天。則()A.充電時(shí)通過(guò)電池的平均電流為64mAB.正常工作時(shí),電池平均輸出功率約為0.72WC.正常工作時(shí),電池每天消耗的電能約為230JD.充滿(mǎn)電到無(wú)法正常使用過(guò)程中,電池內(nèi)阻消耗的總電能約為460J聽(tīng)課筆記

跟蹤訓(xùn)練5.(2025·安徽滁州模擬)如圖,在蚌埠港碼頭,吊車(chē)正以0.1m/s的速度勻速吊起總質(zhì)量為5.7×103kg的集裝箱。已知吊車(chē)的電動(dòng)機(jī)工作電壓為380V,電流為20A,重力加速度取10m/s2,則()A.電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為19ΩB.電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率為5.7×103WC.電動(dòng)機(jī)的輸出功率為7.6×103WD.電動(dòng)機(jī)的工作效率為75%第2講電路閉合電路的歐姆定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.掌握串、并聯(lián)電路的特點(diǎn),理解電表的改裝原理。2.理解并掌握閉合電路的歐姆定律,會(huì)分析電路的動(dòng)態(tài)問(wèn)題。3.會(huì)計(jì)算閉合電路的功率和效率問(wèn)題。4.掌握路端電壓和負(fù)載的關(guān)系及電源的U-I圖像。1.2.3.4.5.1.思考判斷(1)串聯(lián)電路總電阻大于任何一個(gè)電阻。()(2)串聯(lián)電路中某一電阻增大,總電阻增大;并聯(lián)電路中某一電阻增大,總電阻減小。()(3)閉合電路中外電阻越大,路端電壓越小。()(4)在閉合電路中,外電阻越大,電源的輸出功率越大。()(5)電源的輸出功率越大,電源的效率越高。()(6)電源的電動(dòng)勢(shì)越大,電源所提供的電能就越多。()2.(人教版必修第三冊(cè)P100T4改編)如圖所示的U-I圖像,直線(xiàn)a為一電源的路端電壓與電流的關(guān)系,直線(xiàn)b為電阻R兩端電壓與電流的關(guān)系。若將該電源與電阻R連成閉合回路,閉合開(kāi)關(guān)后,下列說(shuō)法正確的是()A.閉合回路路端電壓為6VB.閉合回路中總電阻為4ΩC.電源的輸出功率為4WD.電源的總功率為4W考點(diǎn)一串、并聯(lián)電路的規(guī)律及應(yīng)用1.串、并聯(lián)電路規(guī)律的推論(1)串聯(lián)電路的總電阻大于任一電阻,串聯(lián)電阻的個(gè)數(shù)增加時(shí),總電阻增大。(2)并聯(lián)電路的總電阻小于任一支路的電阻,并聯(lián)支路增多時(shí),總電阻減小。(3)無(wú)論串聯(lián)電路還是并聯(lián)電路,總功率等于各電阻功率之和。2.電路的簡(jiǎn)化(1)電表在電路中,理想電流表相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn),理想電壓表相當(dāng)于斷路;非理想電流表相當(dāng)于可以讀出自身電流的小電阻,非理想電壓表相當(dāng)于可以讀出自身電壓的大電阻。(2)在不進(jìn)行充、放電時(shí),電容器在電路中相當(dāng)于斷路。(3)連線(xiàn)比較亂時(shí),一般用等電勢(shì)排列法或電流分支法等方法畫(huà)等效電路。3.電表的兩種改裝的比較改裝成大量程電壓表改裝成大量程電流表內(nèi)部電路改裝原理串聯(lián)分壓并聯(lián)分流所需電阻阻值R＝UIg－R＝I改裝后的量程U＝Ig(Rg＋R)I＝R＋R校準(zhǔn)電路例1如圖所示,R1=2Ω,R2=10Ω,R3=10Ω,A、B兩端接在電壓恒定的電源上,則()A.S斷開(kāi)時(shí),R1與R2的兩端電壓之比為5∶1B.S閉合時(shí),R1與R2兩端的電壓之比為2∶5C.S閉合時(shí),通過(guò)R2與R3的電流之比為2∶1D.S閉合時(shí),R1與R2的功率之比為2∶5聽(tīng)課筆記

例2(2024·江蘇蘇州模擬)如圖所示,甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G和一個(gè)可變電阻R組成,靈敏電流計(jì)的滿(mǎn)偏電流Ig=2mA,內(nèi)電阻Rg=300Ω,則下列說(shuō)法正確的是()A.甲表是電流表,R減小時(shí)量程增大B.乙表是電壓表,R減小時(shí)量程增大C.在甲圖中,若改裝的電流表量程為0.6A,則R=0.5ΩD.在乙圖中,若改裝的電壓表量程為3V,則R=1500Ω聽(tīng)課筆記

考點(diǎn)二閉合電路的歐姆定律及電路的動(dòng)態(tài)分析閉合電路的歐姆定律的三種表達(dá)形式(1)I=ER+r(2)E=I(R+r)(適用于外電路是純電阻的電路)(3)E=U外+U內(nèi)(適用于任何電路)角度閉合電路的有關(guān)計(jì)算例3(2025·上海楊浦二模)用圖示電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,將兩個(gè)阻值分別為12Ω和20Ω的定值電阻連入電路中,當(dāng)開(kāi)關(guān)S從位置1切換到位置2時(shí),發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)變?yōu)樵瓉?lái)的1.5倍。則()A.R1=20Ω,r=4Ω B.R2=12Ω,E=24VC.R1=12Ω,r=2Ω D.R2=20Ω,E=12V聽(tīng)課筆記

角度閉合電路的動(dòng)態(tài)分析例4(多選)(2025·安徽合肥高三期末)如圖所示,閉合開(kāi)關(guān),將滑動(dòng)變阻器滑片向下滑動(dòng),理想電壓表V1、V2、V3示數(shù)變化量的絕對(duì)值分別為ΔU1、ΔU2、ΔU3,理想電流表A示數(shù)變化量的絕對(duì)值為ΔI,則下列說(shuō)法正確的是()A.電流表A的示數(shù)增大B.電壓表V2的示數(shù)增大C.ΔU3與ΔI的比值大于rD.ΔU3大于ΔU2聽(tīng)課筆記

閉合電路動(dòng)態(tài)分析的常用方法(1)程序法:遵循“局部—整體—局部”的思路。(2)結(jié)論法:“串反并同”,應(yīng)用條件為電源內(nèi)阻不為零。①所謂“串反”,即某一電阻的阻值增大時(shí),與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將減小,反之則增大。②所謂“并同”,即某一電阻的阻值增大時(shí),與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電功率都將增大,反之則減小。(3)極限法:因滑動(dòng)變阻器的滑片滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題,可將滑動(dòng)變阻器的滑片分別滑至兩個(gè)極端,讓電阻最大或電阻為零,然后再討論有關(guān)問(wèn)題。(4)特殊值法:對(duì)有些復(fù)雜難以直接判斷的問(wèn)題,可采用特殊值代入幫助分析。角度含電容器電路的分析例5(多選)(2025·河北保定高三期末)如圖所示,R1=R2=R3=10Ω,電容器的電容C=3μF,電源電動(dòng)勢(shì)E=10V,內(nèi)阻r=5Ω。起初,開(kāi)關(guān)S斷開(kāi),電容器C所帶的電荷量為Q1;然后,閉合開(kāi)關(guān)S,待電路穩(wěn)定后,電容器C所帶的電荷量為Q2。下列說(shuō)法正確的是()A.開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí),電容器A極板的電勢(shì)高B.開(kāi)關(guān)S閉合,電路穩(wěn)定后,電容器A極板的電勢(shì)高C.從閉合開(kāi)關(guān)到電路穩(wěn)定的過(guò)程中,通過(guò)靈敏電流計(jì)的電荷量為7235×10-5D.從閉合開(kāi)關(guān)到電路穩(wěn)定的過(guò)程中,通過(guò)靈敏電流計(jì)的電荷量為1235×10-5聽(tīng)課筆記

含電容器電路的處理方法(1)電路的簡(jiǎn)化:不分析電容器的充、放電過(guò)程時(shí),把電容器所處的支路視為斷路,簡(jiǎn)化電路時(shí)可以去掉此支路,求電荷量時(shí)再在相應(yīng)位置補(bǔ)上。(2)電路穩(wěn)定時(shí)電容器的處理方法:電路穩(wěn)定后,與電容器串聯(lián)的電路中沒(méi)有電流,同支路的電阻相當(dāng)于導(dǎo)線(xiàn),即電阻不起降低電壓的作用,電容器兩極板間的電壓等于與之并聯(lián)的電阻兩端的電壓。(3)電容器的電荷量及變化①電路中電流、電壓的變化可能會(huì)引起電容器的充、放電。若電容器兩端電壓升高,電容器將充電;若電壓降低,電容器將通過(guò)與它連接的電路放電。②如果變化前后極板帶電的電性相同,通過(guò)所連導(dǎo)線(xiàn)的電荷量為|Q1-Q2|。③如果變化前后極板帶電的電性相反,通過(guò)所連導(dǎo)線(xiàn)的電荷量為Q1+Q2?？键c(diǎn)三電源的功率和效率問(wèn)題1.電源的效率η=UIEI×100%=UE純電阻電路中η=P出P總×100%=2.純電阻電路中電源的最大輸出功率P出=UI=I2R=E2(R=E2P出與外電阻R的函數(shù)關(guān)系可用如圖所示的圖像表示,由圖像可以看出:(1)當(dāng)R=r時(shí),電源的輸出功率最大,為Pm=E2(2)當(dāng)R>r時(shí),隨著R的增大輸出功率越來(lái)越小。(3)當(dāng)R<r時(shí),隨著R的增大輸出功率越來(lái)越大。(4)當(dāng)P出<Pm時(shí),每個(gè)輸出功率對(duì)應(yīng)兩個(gè)可能的外電阻R1和R2,且R1R2=r2。例6(多選)如圖甲所示的電路中,定值電阻R0=6Ω。可變電阻R的功率隨自身阻值變化的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示,由此可知()A.當(dāng)R消耗的功率最大時(shí),內(nèi)阻消耗的功率為83B.整個(gè)電路消耗最大功率為12WC.增大R,電源效率可能增大,也可能減小D.增大R,電阻R0消耗的電功率增大聽(tīng)課筆記

等效電源把含有電源、電阻的部分電路等效為新的“電源”,其“電動(dòng)勢(shì)”“內(nèi)阻”如下:(1)兩點(diǎn)間斷路時(shí)的電壓等效為電動(dòng)勢(shì)E'。(2)兩點(diǎn)短路時(shí)的電流為等效短路電流I短',等效內(nèi)阻r'=E'I常見(jiàn)電路等效電源如下:跟蹤訓(xùn)練1.(2025·安徽安慶一中月考)直流電動(dòng)機(jī)在生活生產(chǎn)中有廣泛的應(yīng)用,其主要結(jié)構(gòu)為兩部分:定子和轉(zhuǎn)子,其中定子包括:主磁極、機(jī)座、轉(zhuǎn)向器、電刷等;轉(zhuǎn)子包括:電樞鐵芯、電樞繞組等。如圖所示是電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=9V,內(nèi)阻r=1.5Ω,電阻R=2Ω。閉合開(kāi)關(guān)S,發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)被卡死,此時(shí)電壓表的示數(shù)為6V,立即關(guān)閉電源。清除故障后重新閉合開(kāi)關(guān),當(dāng)電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí),電壓表的示數(shù)為7.5V,重力加速度g=10m/s2,下列說(shuō)法正確的是()A.電動(dòng)機(jī)內(nèi)部線(xiàn)圈的電阻為RM=5.5ΩB.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)線(xiàn)圈電阻的熱功率為1WC.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)電源的效率約為66.7%D.電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)將一個(gè)質(zhì)量為1kg重物由靜止吊起,則重物的最大速度為0.55m/s考點(diǎn)四電源的U-I圖像與電阻的U-I圖像的比較電源的U-I圖像與電阻的U-I圖像比較電源的U－I圖像電阻的U－I圖像圖形截距與縱軸交點(diǎn)表示電源電動(dòng)勢(shì)E，與橫軸交點(diǎn)表示電源短路電流E過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，表示電流為零時(shí)，電阻兩端的電壓為零坐標(biāo)U、I的乘積表示電源的輸出功率表示電阻消耗的功率坐標(biāo)U、I的比值表示外電阻的大小，不同點(diǎn)對(duì)應(yīng)的外電阻大小不同表示電阻的大小，每一點(diǎn)對(duì)應(yīng)的比值均等大斜率的絕對(duì)值電源內(nèi)阻r電阻大小例7(2025·山西太原高三期末)如圖所示,圖線(xiàn)a是太陽(yáng)能電池在某光照強(qiáng)度下路端電壓U和干路電流I的關(guān)系圖像,電池內(nèi)阻不是常量。圖線(xiàn)b是某光敏電阻的U-I圖像,虛直線(xiàn)c為圖線(xiàn)a過(guò)P點(diǎn)的切線(xiàn),在該光照強(qiáng)度下將它們組成閉合回路時(shí)()A.太陽(yáng)能電池的電動(dòng)勢(shì)為6VB.光敏電阻的功率為1WC.光敏電阻的阻值為40ΩD.太陽(yáng)能電池的內(nèi)阻為5Ω聽(tīng)課筆記

跟蹤訓(xùn)練2.如圖所示的U-I圖像中,直線(xiàn)a表示某電源的路端電壓U與電流I的關(guān)系,直線(xiàn)b、c分別表示電阻R1、R2的電壓U與電流I的關(guān)系。下列說(shuō)法正確的是()A.電阻R1、R2的阻值之比為4∶3B.該電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻為3ΩC.只將R1與該電源組成閉合電路時(shí),電源的輸出功率為6WD.只將R2與該電源組成閉合電路時(shí),內(nèi)、外電路消耗的電功率之比為1∶1實(shí)驗(yàn)十二測(cè)量金屬絲的電阻率學(xué)習(xí)目標(biāo)1.熟悉“金屬絲電阻率的測(cè)量”原理及注意事項(xiàng)。2.掌握金屬絲電阻率測(cè)量的電路圖、數(shù)據(jù)處理方法及誤差分析。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)1.由R＝ρlS得ρ＝RSl，因此只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l、橫截面積S和電阻R，即可求得2.測(cè)量電阻的電路圖1.測(cè)直徑:用螺旋測(cè)微器在三個(gè)不同位置測(cè)量，然后求平均值。2.連電路:按實(shí)驗(yàn)原理圖連接。3.測(cè)長(zhǎng)度:用毫米刻度尺測(cè)有效長(zhǎng)度，測(cè)三次，求平均值。4.測(cè)電壓、電流:改變滑動(dòng)變阻器的阻值，測(cè)多組U、I。5.計(jì)算電阻率:ρ＝RSl1.金屬絲電阻小，用電流表外接法。2.電流不宜過(guò)大，通電時(shí)間不宜太長(zhǎng)，以免溫度過(guò)高，導(dǎo)致電阻率測(cè)量結(jié)果偏大。數(shù)據(jù)處理1.計(jì)算Rx的兩種方法。方法一:用Rx＝UI分別算出各次的數(shù)值，方法二:作U－I圖像，利用斜率求出Rx，如圖所示。注意:采用圖像法求電阻阻值的平均值，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線(xiàn)時(shí)要盡可能地通過(guò)較多的點(diǎn)，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離直線(xiàn)較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。2.計(jì)算電阻率:將記錄的數(shù)據(jù)l、d及Rx的值，代入電阻率計(jì)算式，得ρ＝πR考點(diǎn)一教材原型實(shí)驗(yàn)例1(2024·山東卷,14)某學(xué)習(xí)小組對(duì)兩種型號(hào)鉛筆芯的電阻率進(jìn)行測(cè)量。實(shí)驗(yàn)器材如下:學(xué)生電源(輸出電壓0~16V);滑動(dòng)變阻器(最大阻值10Ω,額定電流2A);電壓表V(量程3V,內(nèi)阻未知);電流表A(量程3A,內(nèi)阻未知);待測(cè)鉛筆芯R(X型號(hào)、Y型號(hào));游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器,開(kāi)關(guān)S、單刀雙擲開(kāi)關(guān)K,導(dǎo)線(xiàn)若干?；卮鹨韵聠?wèn)題:(1)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量鉛筆芯直徑,某次測(cè)量結(jié)果如圖甲所示,該讀數(shù)為mm。

(2)把待測(cè)鉛筆芯接入圖乙所示電路,閉合開(kāi)關(guān)S后,將滑動(dòng)變阻器滑片由最右端向左調(diào)節(jié)到合適位置,將單刀雙擲開(kāi)關(guān)K分別擲到1、2端,觀(guān)察到電壓表示數(shù)變化比電流表示數(shù)變化更明顯,則測(cè)量鉛筆芯電阻時(shí)應(yīng)將K擲到(填“1”或“2”)端。

(3)正確連接電路,得到Y(jié)型號(hào)鉛筆芯I-U圖像如圖丙所示,求得電阻RY=Ω(保留3位有效數(shù)字);采用同樣方法得到X型號(hào)鉛筆芯的電阻為1.70Ω。

(4)使用游標(biāo)卡尺測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯的長(zhǎng)度分別為40.68mm、60.78mm。使用螺旋測(cè)微器測(cè)得X、Y型號(hào)鉛筆芯直徑近似相等,則X型號(hào)鉛筆芯的電阻率(填“大于”或“小于”)Y型號(hào)鉛筆芯的電阻率。

跟蹤訓(xùn)練1.(2025·四川成都模擬)已粗略測(cè)得金屬電阻絲的阻值約為6Ω,為了更精確地測(cè)量這根金屬電阻絲的阻值,進(jìn)而測(cè)得其電阻率,實(shí)驗(yàn)小組采用伏安法繼續(xù)進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)3.0V,內(nèi)阻約0.5Ω)B.電壓表V1(0~3V,內(nèi)阻約3kΩ)C.電壓表V2(0~15V,內(nèi)阻約15kΩ)D.電流表A1(0~0.6A,內(nèi)阻約0.125Ω)E.電流表A2(0~3A,內(nèi)阻約0.025Ω)F.滑動(dòng)變阻器R1(0~5Ω,3A)G.滑動(dòng)變阻器R2(0~1750Ω,1.5A)H.開(kāi)關(guān)S和導(dǎo)線(xiàn)若干(1)為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,并能在實(shí)驗(yàn)中獲得盡可能大的電壓調(diào)節(jié)范圍,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用、連接電路時(shí),電壓表應(yīng)選、電流表應(yīng)選(均選填選項(xiàng)前的字母)。

(2)如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)小組使用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬電阻絲的直徑為mm。

(3)請(qǐng)?jiān)谝覉D中用連線(xiàn)代替導(dǎo)線(xiàn)完成實(shí)驗(yàn)器材的連接(提示:注意選取合適的電表量程)。(4)保持(3)中實(shí)物圖的電源、開(kāi)關(guān)及滑動(dòng)變阻器組成的原控制電路部分不變,實(shí)驗(yàn)小組對(duì)測(cè)量電路進(jìn)行了創(chuàng)新。如圖丙所示,在金屬電阻絲上夾有一個(gè)可沿電阻絲滑動(dòng)的金屬觸頭P,觸頭上固定了接線(xiàn)柱C,按下P時(shí),觸頭才與電阻絲接觸,觸頭的位置可從刻度尺上讀出。實(shí)驗(yàn)中改變觸頭P與電阻絲接觸的位置,并移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使電壓表示數(shù)U保持不變,分別測(cè)量出多組接入電路中電阻絲的長(zhǎng)度L,記錄對(duì)應(yīng)的電流I。利用測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出1I-L圖像,已知其中圖線(xiàn)上某點(diǎn)的坐標(biāo)為(a,b),如圖丁所示。根據(jù)圖像信息,用電阻絲的直徑d、電壓U、a、b及必要常數(shù)可計(jì)算得出電阻絲的電阻率ρ=。考點(diǎn)二創(chuàng)新拓展實(shí)驗(yàn)例2(2024·江西卷,12)某小組