2020版高考物理一轮复习第7章恒定电流实验8探究导体电阻与其影响因素包括材料的关系学案

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高三物理一轮复习第7章恒定电流 1 电流、电阻、电功

4．导体的伏安特性曲线 (1)I－U图线：以电__流__为纵轴、_电__压_为横轴所画出的导体上的电流随电压的变化曲线称为I－U图线，如图所示．
(2)比较电阻的大小：
图线的斜率 k＝UI ＝R1，图中 R1>R2.
(3)线性元件：伏安特性曲线是_直__线__的电学元件，适用欧姆定律．
(4)非线性元件：伏安特性曲线为_曲__线__的电学元件，不适用欧姆定律．
【答案】 A
知识点二电阻电阻定律 [填一填]
1．电阻 (1)定义式：R＝UI . (2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流的_阻__碍__作__用__.
2．电阻定律
(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的_长__度___成正比，与它的_横__截__面__积__成反比，导体的电阻还与构成它的_材__料__有关．
下列说法正确的是(
[练一练] )
A．由 R＝UI 知，导体两端的电压越大，电阻就越大
B．由 R＝UI 知，导体中的电流越大，电阻就越小
C．由 I＝UR知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比
D．由 I＝UR可知，通过一段定值电阻的电流跟加在它两端的电压成正比
【解析】欧姆定律 R＝UI 是电阻的定义式，R 不随 U 和 I 的变化而变化，即 R 与 U 和 I 不存在正、反比关系，A、B
[练一练] 导体的电阻是导体本身的一种性质，对于同种材料的导体，下列表述正确的是( ) A．横截面积一定，电阻与导体的长度成正比 B．长度一定，电阻与导体的横截面积成正比 C．电压一定，电阻与通过导体的电流成正比 D．电流一定，电阻与导体两端的电压成反比
【解析】对于同种材料的导体，电阻率是个定值，根据电阻定律 R＝ρSl 可知 A 对，B 错．导体的电阻不随电流或电压的变化而变化，故 C、D 错．

恒定电流一轮复习

P内=I2r=P总-P出
任意电路:P出=UI=P总-P内纯电阻电路:P出=I2R=
第七章恒定电流
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考点帮必备知识通关
P出与外电阻 R的关系
电源的效率
任意电路:η= ×100%= ×100% 纯电阻电路:η= ×100%
第七章恒定电流
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对电流表达式的理解
定义式微观式
公式 I＝qt I＝nqSv
应用·实践纯电阻电路相关实例:电饭锅、电炉、转子被卡住时的电动机等;
非纯电阻电路相关实例:电动机、电解槽、日光灯等.
第七章恒定电流
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7.闭合电路欧姆定律的功率问题
电源总功率
电源内部消耗的功率电源的输出功率
任意电路:P总=EI=P出+P内纯电阻电路:E=I(R+r) P总=I2(R+r)=
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3.公式I= 、I= 及I=neSv的比较
I=
I=
含义
决定式.
定义式.
决定因素
I与U、R有关.
适用范围
纯电阻.
I与q、t无关. 任何导体.
I=neSv 微观表达式. I与n、e、S、v有关. 任何导体.
第七章恒定电流
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4.电源电动势与电势差的区分和联系
B．常温下，若将金属丝从中点对折起来，电阻变为14R
C．给金属丝加上的电压逐渐从零增大到 U0，则任一状态下的UI 比值不变
D．金属材料的电阻率随温度的升高而增大
电功率和热功率的计算

高三物理第一轮课时解析复习题8

课时21第7章恒定电流第一节串、并联电路和欧姆定律、电阻定律一、选择题1．如图所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个一价正离子通过溶液内某截面S ，有n 2个一价负离子通过溶液内某截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是( )A ．当n 1＝n 2时，电流为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流为I ＝(n 1－n 2)e tC ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流为I ＝(n 2－n 1)e tD ．电流方向从A →B ，电流为I ＝(n 2＋n 1)e t解析：选 D.由电流方向的规定可知，正、负电荷向相反方向定向移动所形成的电流的方向是相同的，所以电流应该是I ＝(n 2＋n 1)e t，电流方向按规定应是从A →B .D 选项正确．2. (2011年深圳调研)如图所示，a 、b 分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀电阻丝的伏安特性曲线，下列判断中正确的是( )A ．a 代表的电阻丝较粗B ．b 代表的电阻丝较粗C ．a 电阻丝的阻值小于b 电阻丝的阻值D ．图线表示的电阻丝的阻值与电压成正比解析：选B.b 图线的斜率大，表示电阻小，由电阻定律R ＝ρl S 知，b 的导线粗，B 正确，A 、C 不正确．电阻是导体本身的性质，与电阻两端的电压无关，D 不正确．3．下列四个图象中，最能正确地表示家庭常用的白炽灯泡在不同电压下消耗的电功率P 与电压平方U 2之间的函数关系是( )解析：选C.白炽灯泡为纯电阻，其功率表达式为：P ＝U 2R ，而U 越大，电阻越大，图象上对应点与原点连线的斜率越小，故选项C 正确．4．(2011年广州模拟)在研究微型电动机的性能时，应用如图所示的实验电路．调节滑动变阻器R 并控制电动机停止转动时，电流表和电压表的示数分别为0.50 A和2.0 V ．重新调节R 并使电动机恢复正常运转，此时电流表和电压表的示数分别为2.0 A 和24.0 V ．则这台电动机正常运转时输出功率为( )A ．32 WB ．44 WC ．47 WD ．48 W解析：选 A.当电动机停止转动时，此时电动机相当于一个纯电阻，所以由题中的两表读数，可以计算出电动机的内阻为：r ＝U I ，代入数据得：r ＝4 Ω，重新调节R 并使电动机恢复正常运转，根据题中的两表读数，计算出电动机的输出功率为：P ＝UI －I 2r ，代入数据解得：P ＝32 W ，B 、C 、D 错误，A 正确．5．(2011年聊城模拟)下表列出了某品牌电动自行车及所用电动机的主要技术参数，不计其自身机械损耗．若该车在额定状态下以最大运行速度行驶，则( )A.电动机的输入功率为576 WB ．电动机的内电阻为4 ΩC ．该车获得的牵引力为104 ND ．该车受到的阻力为63 N解析：选AD.U ＝48 V ，I ＝12 A ，P ＝UI ＝576 W ，故A 正确．P入＝P 出＋I 2r ，r ＝576－350122 Ω＝11372 Ω，故B 错．P 出＝F v ＝F f v ，F f ＝350(203.6)N ＝63 N ，故C 错，D 正确．6．如图所示，用输出电压为1.4 V，输出电流为100mA的充电器对内阻为2 Ω的镍－氢电池充电，下列说法中正确的是()A．电能转化为化学能的功率为0.12 WB．充电器输出的电功率为0.14 WC．充电时，电池消耗的热功率为0.02 WD．充电器把0.12 W的功率储蓄在电池内解析：选ABC.充电器对电池的充电功率为P总＝UI＝0.14 W，电池充电时的热功率为P热＝I2r＝0.02 W，所以转化为化学能的功率为P化＝P总－P热＝0.12 W，但电池储蓄的是能量不是功率，故D错．7．在如图所示电路中，E为电源，其电动势为9.0 V，内阻可忽略不计；AB为滑动变阻器，其电阻R＝30 Ω；L为一小灯泡，其额定电压U＝6.0 V，额定功率P＝1.8 W；S为开关，开始时滑动变阻器的触头位于B端，现在闭合开关S.然后将触头缓慢地向A端滑动，当到达某一位置C处时，小灯泡刚好正常发光，则CB之间的电阻应为() A．10 ΩB．20 ΩC．15 ΩD．5 Ω答案：B8．把六个相同的小灯泡接成如图甲、乙所示的电路，调节变阻器使灯泡正常发光，甲、乙两电路所消耗的功率分别用P甲和P乙表示，则下列结论中正确的是()A．P甲＝P乙B．P甲＝3P乙C．P乙＝3P甲D．P乙>3P甲解析：选B.设各灯泡正常工作时的电流为I，则甲电路的总电流为I甲＝3I，乙电路的总电流为I乙＝I，所以由P＝UI得P甲＝3P乙，应选B.9．用两个相同的小量程电流表，分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2，若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路，如图所示，则闭合电键后，下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A．图甲中的A1、A2的示数相同B．图甲中的A1、A2的指针偏角相同C．图乙中的A1、A2的示数和偏角都不同D．图乙中的A1、A2的指针偏角相同解析：选 B.甲图中流过表头的电流相同，故指针偏角相同，但由于A1、A2的量程不同，所以示数不同，故A错B对．乙图中A1、A2中的电流相同，故示数相同，但两者表头中的电流不等指针偏角不同，故C、D错．10．自动充电式电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接，骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来，现使车以500 J 的初动能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次关闭自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线①所示；第二次启动自动充电装置，其动能随位移变化关系如图线②所示，则第二次向蓄电池所充的电能是( )A ．200 JB ．250 JC ．300 JD ．500 J解析：选 A.根据能量守恒，第一次关闭自动充电装置时，动能全部转化为内能，第二次启动自动充电装置时，动能一部分转化为内能，另一部分转化为电能，电能为E 电＝410E k ＝410×500 J ＝200 J ，A对．二、计算题11．(2011年东城模拟)一台小型电动机在3 V 电压下工作，用此电动机提升所受重力为4 N 的物体时，通过它的电流是0.2 A ．在30 s 内可使该物体被匀速提升3 m ．若不计除电动机线圈生热之外的能量损失，求：(1)电动机的输入功率；(2)在提升重物的30 s 内，电动机线圈所产生的热量；(3)线圈的电阻．解析：(1)电动机的输入功率P入＝UI＝0.2×3 W＝0.6 W.(2)电动机提升重物的机械功率P机＝F v＝(4×3/30) W＝0.4 W.根据能量关系P入＝P机＋P Q，得生热的功率P Q＝P入－P机＝(0.6－0.4) W＝0.2 W.所生热量Q＝P Q t＝0.2×30 J＝6 J.(3)根据焦耳定律Q＝I2Rt，得线圈电阻R＝QI2t ＝60.22×30Ω＝5 Ω.答案：(1)0.6 W(2)6 J(3)5 Ω12．如图所示，图甲为一个电灯两端电压与通过它的电流的变化关系曲线．由图可知，两者不成线性关系，这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故，参考这条曲线回答下列问题(不计电流表内阻，线路提供电压不变)：(1)若把三个这样的电灯串联后，接到电压恒定为12 V的电路上，求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻；(2)如图乙所示，将两个这样的电灯并联后再与10 Ω的定值电阻R0串联，接在电压恒定为8 V的电路上，求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率．解析：(1)由于三个电灯完全相同，所以每个电灯两端的电压为：U L＝123V＝4 V，结合图象可得当U L＝4 V时，I L＝0.4 A故每个电灯的电阻为：R＝U LI L ＝40.4Ω＝10 Ω.(2)设此时电灯两端的电压为U′，流过每个电灯的电流为I，由串联电路的规律得U＝U′＋2IR0代入数据得U′＝8－20 I在图甲上画出此直线如图所示．可得到该直线与曲线的交点(2 V,0.3 A)，即流过电灯的电流为0.3 A，则流过电流表的电流为I A＝2I＝0.6 A每个灯的功率为：P＝UI＝2×0.3 W＝0.6 W.答案：(1)0.4 A10 Ω(2)0.6 A0.6 W希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。

2025版高考物理一轮复习全程训练计划周测七恒定电流含解析

恒定电流夯基提能卷⑦ 立足于练题型悟技法——保底分(本试卷满分95分)一、选择题(本题包括8小题，每小题6分，共48分．在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项是正确的，有的小题有多个选项是正确的．全部选对的得6分，选不全的得3分，有选错或不答的得0分)1．[2024·潍坊模拟]在长度为l 、横截面积为S 、单位体积内自由电子数为n 的金属导体两端加上电压，导体中就会产生匀强电场．导体内电荷量为e 的自由电子在电场力作用下先做加速运动，然后与阳离子碰撞而减速，如此往复……所以，我们通常将自由电子的这种运动简化成速率为v (不随时间变更)的定向运动．已知阻碍电子运动的阻力大小与电子定向移动的速率v 成正比，即f ＝kv (k 是常量)，则该导体的电阻应当等于( )A.kl neS B.kl ne 2S C.kS nel D.kS ne 2l答案：B解析：电子定向移动，由平衡条件，kv ＝e Ul ，则U ＝kvl e，导体中的电流I ＝neSv ，电阻R ＝U I ＝kl ne 2S，选项B 正确． 2．[2024·青岛模拟]如图所示，a 、b 、c 为不同材料做成的电阻，b 与a 的长度相等，横截面积是a 的两倍；c 与a 的横截面积相等，长度是a 的两倍．当开关闭合后，三个志向电压表的示数关系是U 1：U 2：U 3＝1：1：2.关于这三种材料的电阻率ρa 、ρb 、ρc ，下列说法中正确的是( )A ．ρa 是ρb 的2倍B ．ρa 是ρc 的2倍C ．ρb 是ρc 的2倍D ．ρc 是ρa 的2倍答案：C解析：设a 的长度为L ，横截面积为S ，因为R ＝U I ，而R ＝ρL S ，所以R a R b ＝U 1U 2，即ρa L S ρb L 2S＝1，故ρb ＝2ρa ；同理R a R c ＝U 1U 3＝12，所以ρa L S ρc 2L S＝12，故ρa ＝ρc ，由上述可知ρb ＝2ρc ，C 正确．3．(多选)如图所示，把四个相同的灯泡接成甲、乙两种电路后，灯泡都正常发光，且两个电路的总功率相等．则下列对这两个电路中的U 甲、U 乙、R 甲、R 乙之间的关系的说法正确的是( )A ．U 甲>2U 乙B ．U 甲＝2U 乙C ．R 甲＝4R 乙D ．R 甲＝2R 乙答案：BC解析：设灯泡的电阻为R ，正常发光时电流为I ，电压为U ，由于两个电路的总功率相等，P ＝U 甲I ＝U 乙·2I ，得U 甲＝2U 乙；又由U 甲＝2U ＋IR 甲，U 乙＝U ＋2IR 乙，得R 甲＝4R 乙，故B 、C 正确．4．(多选)如图所示，四个相同的表头分别改装成两个电流表和两个电压表，电流表A 1的量程大于电流表A 2的量程，电压表V 1的量程大于电压表V 2的量程，把它们按图接入电路中，则下列说法正确的是(读数均表示改装后的测量值)( )A ．电流表A 1的偏转角大于电流表A 2的偏转角B ．电流表A 1的读数大于电流表A 2的读数C ．电压表V 1的读数小于电压表V 2的读数D ．电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角答案：BD解析：电流表A 1的量程大于电流表A 2的量程，故电流表A 1的内阻小于电流表A 2的内阻；由题图可以知道，两电流表并联，故两电流表两端的电压相等，两电流表由同一表头改装而成，而将电流表扩大量程时应并联一小电阻，故相当于四个电阻并联，故两表头中电流相同，故两表头指针的偏转角相同，故改装好的电流表A 1中的电流要大于电流表A 2中的电流，故电流表A 1的读数比电流表A 2的读数大，故A 错误，B 正确；电压表V 1的量程大于电压表V 2的量程，故电压表V 1的电阻大于电压表V 2的电阻，两电压表串联，故通过两表头的电流相等，故电压表V 1的读数比电压表V 2的读数大，两电压表串联，通过表头的电流相等，表头指针偏转角度相等，电压表V 1的偏转角等于电压表V 2的偏转角，故C 错误，D 正确．5．[2024·重庆调研]如图所示，电源电动势为E ，内阻恒为r ，R 是定值电阻，热敏电阻R T 的阻值随温度的降低而增大，C 是平行板电容器．闭合开关S ，带电液滴刚好静止在C 内．在热敏电阻温度降低的过程中，分别用ΔI 、ΔU 1、ΔU 2和ΔU 3表示电流表、电压表V 1、电压表V 2和电压表V 3示数变更量的肯定值．关于该电路工作状态的变更，下列说法正确的是( )A.ΔU 1ΔI 、ΔU 2ΔI 、ΔU 3ΔI 肯定都变大 B.ΔU 1ΔI 和ΔU 3ΔI 肯定不变，ΔU 2ΔI肯定变大 C ．带电液滴肯定向下加速运动D ．电源的工作效率变大答案：D解析：由题意和题图可知，当热敏电阻温度降低时，热敏电阻的阻值增大，电路总阻值增大，总电流减小，电源内阻的分压减小，外电压增大，则电压表V 3的示数增大、电压表V 1的示数减小、电压表V 2的示数增大．由于U 1＝IR ，则ΔU 1ΔI＝R 不变，由闭合电路欧姆定律有U 3＝E －Ir ，则ΔU 3ΔI ＝r 不变，又U 2＝E －I (r ＋R )，则ΔU 2ΔI＝r ＋R 不变，AB 错误；由于电容器两极板之间的电压增大，电场力大于带电液滴所受的重力，则带电液滴向上做加速运动，C 错误；电源的效率为η＝I 2R ＋R T I 2R ＋R T ＋r×100%＝11＋r R ＋R T，即当R T 增大时，电源的工作效率变大，D 正确． 6．[2024·成都模拟]如图所示，E 为内阻不计的电源，MN 为同种材料制成的粗细匀称的长电阻丝，B 为电容器．当滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动时，关于电流计A 的读数状况及通过A 的电流方向，下列说法正确的是( )A ．读数渐渐变小，通过A 的电流方向向左B ．读数渐渐变大，通过A 的电流方向向右C ．读数稳定，通过A 的电流方向向右D ．读数稳定，通过A 的电流方向向左答案：C解析：设在Δt 时间内，触头P 移动的距离为ΔL ，则ΔL ＝v Δt ，电源内阻不计，电阻丝单位长度上的电压值为EL ，因此在Δt 时间内电容器两板间电压变更了ΔU ＝E L ΔL ＝E Lv Δt ，而I ＝ΔQ Δt ＝C ΔU Δt ＝CE L v Δt Δt ＝CE Lv ，电流值恒定，即电流表读数稳定，A 、B 错误；电容器的电压等于右半部分电阻丝两端的电压，当滑动触头P 以恒定速率从左向右匀速滑动时，电容器的电压减小，放电，放电电流方向由正极板流向负极板，右极板带正电，所以通过A 的电流方向向右，故C 正确，D 错误．7．压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，有同学利用压敏电阻设计了推断小车运动状态的装置，其工作原理如图甲所示，将压敏电阻和一块挡板固定在绝缘小车上，中间放置一个绝缘重球，重球直径略小于压敏电阻和挡板间距，小车向右做直线运动的过程中，电流表示数如图乙所示，下列推断正确的是( )A ．从0到t 1时间内，小车肯定做匀速直线运动B ．从t 1到t 2时间内，小车做匀加速直线运动C ．从t 2到t 3时间内，小车做匀加速直线运动D ．从t 2到t 3时间内，小车做匀速直线运动答案：C解析：由I －t 图象可知，0～t 1和t 2～t 3时间内，电流不变，说明电路中电阻不变，重球对压敏电阻的压力不变，即重球受力不变，0～t1时间内的电流小于t2～t3时间内的电流，则0～t1时间内小车可能做匀速运动，也可能匀加速运动，t2～t3时间内，小车做匀加速直线运动，故A、D错误，C正确；t1～t2时间内电流匀称增加，表示电路中电阻减小，说明重球对压敏电阻的压力变更，即重球受力变更，所以小车做变加速运动，故B错误．8．(多选)在如图所示的电路中，电源内阻r≠0，定值电阻R2消耗的功率用P表示，两电表均为志向电表，电容器与滑动变阻器并联，电压表和电流表的读数分别用U、I表示，电容器所带的电荷量用Q表示，通过电源的电荷量为q时，电源所做的功用W表示．当滑动变阻器的滑片向右移动时，下列图象正确的是( )答案：AB解析：当滑动变阻器滑片向右滑动过程中，接入电路的电阻减小，电路中的电流增大，R2消耗的功率为P＝I2R2，功率与电流的关系为二次函数关系，A正确；电容器C的电压U C＝E－I(R2＋r)，电荷量Q＝CU C＝C[E－I(R2＋r)]，则ΔQΔI＝－C(R2＋r)，保持不变，则Q－I图线是向下倾斜的直线，B正确；电压表示数U＝E－Ir，U—I图线应是向下倾斜的直线，C 错误；电源通过电荷量q时，电源做的功W＝qE，E是电源的电动势，则W—q是过原点的直线，D错误．二、非选择题(本题包括4小题，共47分)9．(8分)[2024·唐山模拟]发光晶体二极管是用电器上做指示灯用的一种电子元件．它的电路符号如图甲所示，正常运用时，带“＋”号的一端接高电势，“－”号的一端接低电势．某同学用试验方法测得它两端的电压U和通过它的电流I的关系数据如表所示.U/V00.40.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.6 2.8 3.0I/mA00.9 2.3 4.3 6.812.019.024.030.037.0(1)在图乙中的虚线框内画出该同学的试验电路图．(除电源、开关、滑动变阻器外，试验用电压表V：内阻R V约为10 kΩ；电流表mA：内阻R A约为100 Ω)(2)在图丙中的小方格纸上用描点法画出二极管的伏安特性曲线。

高考物理一轮总复习必修部分第7章恒定电流热点专题系列8 电学设计性实验的处理方法课件

滑动变阻器的电阻与用电器的电阻差不多大时滑动变阻器的电阻越小调节用电器电
电压调节作用最理想
压的作用越好
说明：有下列几种情况的一定要用分压法：
(1)被调节的用电器的电压或电流一定要从 0 开始连续调节
(2)采用限流电路时，电路中的最小电流仍超过电表量程或超过元件允许的最大电流时
(3)在给予的滑动变阻器的电阻远小于用电器的电阻时在可用分压法也可用限流法时，用限流法一般节省能耗，连线方便。不过在不强调能耗
在保证安全和满足要求的情况下，使测量范围尽可能大，具体实验步骤如下：
①闭合 S，调节滑动变阻器 R 和电阻箱 R1，使 A2 示数 I2＝0.20 A，记下此时电阻箱的阻值 R1 和 A1 的示数 I1；
②重复步骤①且使 A2 示数仍为 I2＝0.20 A，测量多组 R1 和 I1 值； ③将实验测得的数据在坐标纸上描点，如图乙所示。根据实验回答以下问题： (1)现有四只供选用的电流表： A.电流表(0～3 mA，内阻为 2.0 Ω) B.电流表(0～3 mA，内阻未知) C.电流表(0～0.3 A，内阻为 10 Ω) D.电流表(0～0.3 A，内阻未知) 请根据实验过程判断 A1 应选用____C____，A2 应选用___D_____(填写选项字母)。
4.几种特殊电阻的测量 (1)测电源的内阻
(2)测电流表的内阻若电流表内阻未知，则可将它看成能显示自身电流的特殊电阻，只需测出它两端电压。若电流表内阻已知，则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。
①如图甲所示，当两电表所能测得的最大电压接近时，如果已知 A1 的内阻 R1, 则可测得 A2 的内阻 R2 ＝I1IR2 1。
分压法
闭合开关前要使用电器两端的电压最闭合开关前要使滑动变阻器的电阻处于最大

高三物理一轮复习课件：第七章_第一讲_电阻_电阻定律_电功

R 则 R′A：R′B＝4R：＝16：1 4 q U 又根据 I＝ t ， q＝It＝R t(此步推导的方向是利用不变量 U 和已知量 R、t) 由题意知：UA＝UB，tA＝tB，则 qA：qB＝R′B：R′A＝1： 16.
[答案]
16：1
1：16
Hale Waihona Puke 变式训练 2 如图所示，厚薄均匀的矩形金属片，边长 ab＝10cm，bc ＝5cm，当 A 与 B 间接入的电压为 U 时，电流为 1A，当 C 与 D 间接入的电压为 U 时，其电流为( ) 答案
＋
－
q q1＋q2 I＝ t ＝ t 1.0×1018×1.6×10 ＝＝0.16A.
－19
＋1.0×1018×1.6×10 2
－19
A
[答案] 方向从 A 指向 B
0.16A
变式训练 1 如图是静电除尘器示意图，A 接高压电源的正极，B 接高压电源的负极，AB 之间有很强的电场，空气被电离为电子和正离子，电子奔向正极 A 的过程中，遇到烟气的煤粉，使煤粉带负电，吸附到正极 A 上，排出的烟就成为清洁的了．已知每千克煤粉会吸附 nmol 电子，每昼夜能除 mkg，计算高压电源的电流强度 I，电子电量设为 e，阿伏伽德罗常数为 NA，一昼夜时间为 t.
二、电功、电功率 1．电功．
10 电场力对电荷做功． (1)实质：电流做功的实质是 □ 电
12 电势能 11 电势能减小， □ 场力对电荷做正功，电荷的 □
转化为其他形式的能． (2)计算公式： W＝qU＝UIt，这是计算电功普遍适用的公式．
2．电功率． (1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率． W 13 UI ， (2)计算公式： P＝ t ＝ □ 这是计算电功率普遍适用的公式． 3．电热和焦耳定律．

2020高考物理考点精炼(7)——恒定电流(共71页,精美word版)

word 版）恒定电流本章知识网络伏安法测电阻电阻的测量欧姆表测电阻电学测量其它测量方法：替代法，半偏法电源电动势与内阻的测量高考命题展望本章为历年高考考点分布的重点区之一，历年考题中均有表达，专门是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，依旧器材连接、数据处理、误差分析等，年年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的运算题常考内容。

本章内容在高考中要紧考查电路的运算，包括电阻的运算，串并联电阻的运算，电功、电热的运算〔纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等〕，闭合电路欧姆定律的运算；电压、电流、电阻的测量。

高考时电场和电路两章的考查，不论在题量上依旧在难度上，近年来都有所侧重。

这一章在题量上偏大些，另一章会相应的偏小些，这一章显现了综合性较强的难题，另一章就以中低档题为主。

其中电路分析一一包括含容电路分析、电路变化、动态咨询题分析，电功、电功率分配咨询题分析以及设计形实验题, 其中差不多上考查中显现几率最大的部分，要重点加以把握。

设计形实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求关于本章的规定实验的原理能够深入明白得，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情形，解决新的咨询题。

更考查了学生的研究方法把握情形及创新思维能力的强弱。

因此关于该种咨询题的复习要引起足够的重视。

第一节部分电路电功和电功率2020高考物理考点精炼（7）恒定电流（共71页，精美恒定电流电流强度：电压：UI5Q/t ，I U 2nev ? S电阻：R U / I电动势： EW 非静电力/ q电功W 与电功率 P ： P W/t UI（纯鲫欧姆定律：I U / R电阻定律：Rl /S闭合电路欧姆定律 IE （ R r ）焦耳定律： Q I 2Rt热功率：P I 2R基本电路并联电路电路、电源串联：电源的连接电源并联：E nE n nE，陰E ，r nnr r / n基本概念基本规律P U 2/R I 2R串联电路考点跟踪解读考点40 :电流•电阻和电阻定律•欧姆定律•〔能力级不：n 〕1.电流电流的定义式：Iq，适用于任何电荷的定向移动形成的电流。

2020年高考物理一轮复习考点归纳专题8：恒定电流与电学实验

2020年高考物理一轮复习考点归纳专题08 恒定电流与电学实验目录第一节欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律 (1)【基本概念、规律】 .......................................................................................................................................... 1 【重要考点归纳】 . (3)考点一对电阻、电阻定律的理解和应用 ............................................................................................... 3 考点二对伏安特性曲线的理解 ............................................................................................................. 3 考点三电功、电热、电功率和热功率 ................................................................................................... 4 【思想方法与技巧】 (4)“柱体微元”模型的应用 (4)第二节电路闭合电路的欧姆定律 (4)【基本概念、规律】 .......................................................................................................................................... 4 【重要考点归纳】 . (5)考点一电路动态变化的分析 .................................................................................................................. 5 考点二电源的功率及效率问题 .............................................................................................................. 6 考点三含容电路的分析和计算 .............................................................................................................. 6 【思想方法与技巧】 (7)利用U －I 图象解决非线性元件问题 ........................................................................................................ 7 突破电学设计性实验的思路和方法.. (7)实验七测定金属的电阻率 ...................................................................................................................................... 9 实验八描绘小电珠的伏安特性曲线 .................................................................................................................... 12 实验九测定电源的电动势和内阻 ........................................................................................................................ 13 实验十练习使用多用电表 (15)第一节欧姆定律、电阻定律、电功率及焦耳定律【基本概念、规律】一、电流、欧姆定律 1．电流(1)定义：自由电荷的定向移动形成电流． (2)方向：规定为正电荷定向移动的方向． (3)三个公式①定义式：I ＝q /t ；②微观式：I ＝nqvS ；③I ＝UR .2．欧姆定律(1)内容：导体中的电流I 跟导体两端的电压U 成正比，跟导体的电阻R 成反比． (2)公式：I ＝U /R .(3)适用条件：适用于金属和电解液导电，适用于纯电阻电路．二、电阻、电阻率、电阻定律 1．电阻(1)定义式：R ＝UI.(2)物理意义：导体的电阻反映了导体对电流阻碍作用的大小，R 越大，阻碍作用越大． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻与它的长度成正比，与它的横截面积成反比，导体的电阻还与构成它的材料有关．(2)表达式：R ＝ρlS .3．电阻率 (1)计算式：ρ＝R Sl.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系①金属：电阻率随温度的升高而增大． ②半导体：电阻率随温度的升高而减小．③超导体：当温度降低到绝对零度附近时，某些材料的电阻率突然减小为零成为超导体．三、电功、电功率、焦耳定律 1．电功(1)实质：电流做功的实质是电场力对电荷做正功，电势能转化为其他形式的能的过程． (2)公式：W ＝qU ＝UIt ，这是计算电功普遍适用的公式． 2．电功率(1)定义：单位时间内电流做的功叫电功率．(2)公式：P ＝Wt ＝UI ，这是计算电功率普遍适用的公式．3．焦耳定律电流通过电阻时产生的热量Q ＝I 2Rt ，这是计算电热普遍适用的公式． 4．热功率(1)定义：单位时间内的发热量． (2)表达式：P ＝Qt＝I 2R .【重要考点归纳】考点一对电阻、电阻定律的理解和应用1．电阻与电阻率的区别(1)电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量，电阻大小与导体的长度、横截面积及材料等有关，电阻率是描述导体材料导电性能好坏的物理量，与导体长度、横截面积无关．(2)导体的电阻大，导体材料的导电性能不一定差；导体的电阻率小，电阻不一定小．(3)导体的电阻、电阻率均与温度有关．2．电阻的决定式和定义式的区别3.某一导体的形状改变后，讨论其电阻变化应抓住以下三点：(1)导体的电阻率不变．(2)导体的体积不变，由V＝lS可知l与S成反比．(3)在ρ、l、S都确定之后，应用电阻定律R＝ρlS求解．考点二对伏安特性曲线的理解1．图甲中的图线a、b表示线性元件，图乙中的图线c、d表示非线性元件．2．图象的斜率表示电阻的倒数，斜率越大，电阻越小，故R a＜R b(如图甲所示)．3．图线c的电阻减小，图线d的电阻增大(如图乙所示)．4．伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值对应这一状态下的电阻．5.解决这类问题的两点注意：(1)首先分清是I－U图线还是U－I图线．(2)对线性元件：R＝UI＝ΔUΔI；对非线性元件R＝UI≠ΔUΔI，即非线性元件的电阻不等于U－I图象某点切线的斜率．考点三电功、电热、电功率和热功率1.纯电阻电路与非纯电阻电路的比较2.(1)无论是纯电阻还是非纯电阻，电功均可用W＝UIt，电热均可用Q＝I2Rt来计算．(2)判断是纯电阻电路还是非纯电阻电路的方法：一是根据电路中的元件判断；二是看消耗的电能是否全部转化为内能．(3)计算非纯电阻电路时，要善于从能量转化和守恒的角度，利用“电功＝电热＋其他能量”寻找等量关系求解．【思想方法与技巧】“柱体微元”模型的应用1．模型构建：物质微粒定向移动，以速度方向为轴线从中选取一小圆柱作为研究对象，即为“柱体微元”模型．2．模型特点(1)柱体内的粒子沿轴线可认为做匀速运动．(2)柱体长度l＝v·Δt(v为粒子的速度)，柱体横截面积S＝πr2(r为柱体半径)．3．处理思路(1)选取一小柱体作为研究对象．(2)确定柱体微元中的总电荷量为Q＝nvΔtSq.(3)计算柱体中的电流I＝QΔt＝nvSq.4.“柱体微元”模型主要解决类流体问题，如微观粒子的定向移动、液体流动、气体流动等问题．第二节电路闭合电路的欧姆定律【基本概念、规律】一、串、并联电路的特点1．特点对比串联并联电流 I ＝I 1＝I 2＝…＝I n I ＝I 1＋I 2＋…＋I n 电压 U ＝U 1＋U 2＋…＋U n U ＝U 1＝U 2＝…＝U n 电阻R ＝R 1＋R 2＋…＋R n1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n2.(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻．(2)并联电路的总电阻小于其中任一支路的总电阻，且小于其中最小的电阻．(3)无论电阻怎样连接，每一段电路的总耗电功率P 总是等于各个电阻耗电功率之和． (4)无论电路是串联还是并联，电路中任意一个电阻变大时，电路的总电阻变大．二、电源的电动势和内阻 1．电动势(1)定义：电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． (2)表达式：E ＝Wq.(3)物理意义：反映电源把其他形式的能转化成电能的本领大小的物理量． 2．内阻电源内部也是由导体组成的，也有电阻，叫做电源的内阻，它是电源的另一重要参数．三、闭合电路欧姆定律1．内容：闭合电路的电流跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比． 2．公式⎩⎪⎨⎪⎧I ＝E R ＋r 只适用于纯电阻电路E ＝U 外＋U 内适用于任何电路3．路端电压U 与电流I 的关系 (1)关系式：U ＝E －Ir . (2)U －I 图象如图所示．①当电路断路即I ＝0时，纵坐标的截距为电源电动势． ②当外电路电压为U ＝0时，横坐标的截距为短路电流． ③图线的斜率的绝对值为电源的内阻．【重要考点归纳】考点一电路动态变化的分析1．电路的动态变化是指由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变化，一处变化又引起了一系列的变化．2．电路动态分析的方法(1)程序法：电路结构的变化→R 的变化→R 总的变化→I 总的变化→U 端的变化→固定支路⎩⎪⎨⎪⎧并联分流I串联分压U→变化支路．(2)极限法：因滑动变阻器滑片滑动引起的电路变化问题，可将滑动变阻器的滑动端分别滑至两个极端去讨论．3.电路动态分析的两个结论 (1)总电阻变化情况的判断①当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时，电路的总电阻一定增大(或减小)．②若开关的通、断使串联的用电器增多时，电路的总电阻增大；若开关的通、断使并联的支路增多时，电路的总电阻减小．(2)“串反并同”①所谓“串反”，即某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小，反之则增大．②所谓“并同”，即某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大，反之则减小．考点二电源的功率及效率问题纯电阻电路：P 出＝I 2R ＝E 2R R ＋r2P U(1)P ＝I 2R ＝U 2R分析，可变电阻的最大功率用等效电源法求解． (2)电源输出功率最大时，效率不是最大，只有50%. 考点三含容电路的分析和计算1．当含有电容器的直流电路达到稳定状态时，电容器处可视为断路，与之串联的电阻中无电流，不起降压作用．2．电容器电压等于与之并联的电阻的电压．3．电容器(或串联一个电阻)接到某电源两端时，电容器的电压等于路端电压．4．在计算电容器所带电荷量的变化时，如果变化前后极板所带电荷的电性相同，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之差；如果变化前后极板带电的电性相反，那么通过所连导线的电荷量等于初末状态电容器所带电荷量之和．【思想方法与技巧】利用U－I图象解决非线性元件问题非线性元件有关问题的求解，关键在于确定其实际电压和电流，确定方法如下：(1)先根据闭合电路欧姆定律，结合实际电路写出元件的电压U随电流I的变化关系．(2)在原U－I图象中，画出U、I关系图象．(3)两图象的交点坐标即为元件的实际电压和电流．突破电学设计性实验的思路和方法电学设计性实验题能有效地考查学生的实验技能和创造性思维能力，在高考中的考查频率很高.不少学生面对这类题感到无从下手.实际上，只要做到“三个明确”“三个选择”，问题便可迎刃而解.一、明确题目的要求认真审清题意，看清题目的要求．即审题时要看清题目要求测定什么物理量，验证、探究什么物理规律，或者要求设计达到何种标准的电路等．二、明确实验原理解决设计型实验题的关键在于选择实验原理．如果实验需要测定某些电学量，应弄清待测物理量可通过哪些规律、公式求得，与哪些物理量有直接联系，可用哪些物理量定量地表示，用何种方法测定相关量，进而得出待求量．三、明确设计电路的原则设计电路一般应遵循“安全性”原则、“精确性、方便性”原则，兼顾“运用仪器少，耗电少”等三条原则．1．安全性原则选用仪器组成电路，首先要保证实验正常进行．例如通过电流表的电流和加在电压表上的电压均不得超过其量程，滑动变阻器、被测电阻不得超过其额定电流(额定功率)等．2．精确性、方便性原则“精确”是指选用仪器组成实验电路时要尽可能减小测量误差，提高精确度．例如所用电流表、电压表的指针应有较大的偏转，一般应使指针偏转在满刻度的1/3以上，以减小因读数引起的偶然误差．“方便”是指实验中便于调节控制，便于读数．例如应根据电路可能出现的电流、电压范围选择滑动变阻器．对大阻值的滑动变阻器，如果滑片稍有移动就使电路中的电流、电压有很大变化，则不宜采用．对于滑动变阻器，还要权衡用分压式电路还是限流式电路．3．运用仪器少，耗电少原则在达到实验目的，各项指标均符合要求的前提下，还应注意运用的仪器尽量少和节约电能．例如控制电路有限流式与分压式两种调节电路，若这两种调节电路均能满足要求，从消耗功率小，节约电能的角度，则应选用限流式电路．四、控制电路的选择滑动变阻器选用限流接法和分压接法的依据：1．负载电阻电压要求变化范围较大，且从零开始连续可调，应选分压电路．2．若负载电阻的阻值R x远大于滑动变阻器总阻值R，应选分压电路．3．若负载电阻的阻值R x小于滑动变阻器总阻值R或相差不多，且没有要求电压从零可调，应选限流电路．4．两种电路均可时限流电路优先，因为限流电路消耗的总功率小．五、测量电路的选择对伏安法测电阻，应根据待测电阻的大小选择电流表不同的接法．1．阻值判断法：当R V≫R x时，采用电流表“外接法”；当R x≫R A时，采用电流表“内接法”．2．倍率比较法：(1)当R VR x＝R xR A，即R x＝R V·R A时，既可选择电流表“内接法”，也可选择“外接法”；(2)当R VR x＞R xR A即R x＜R V·R A时，采用电流表外接法；(3)当R VR x＜R xR A即R x＞R V·R A时，采用电流表内接法．3．试触法：ΔU U与ΔII比较大小：(1)若ΔUU＞ΔII，则选择电压表分流的外接法；(2)若ΔII＞ΔUU，则选择电流表的内接法．六、实验器材的选择1．安全因素通过电源、电表、电阻的电流不能超过允许的最大电流．2．误差因素选择电表时，保证电流和电压均不超过其量程．使指针有较大偏转(一般取满偏度的13～23)；使用欧姆表选挡时让指针尽可能在中值刻度附近．3．便于操作选滑动变阻器时，在满足其他要求的前提下，可选阻值较小的． 4．关注实验的实际要求．实验七测定金属的电阻率1．螺旋测微器(1)构造：如图甲，S 为固定刻度，H 为可动刻度．(2)原理：可动刻度H 上的刻度为50等份，旋钮K 每旋转一周，螺杆P 前进或后退0.5 mm ，则螺旋测微器的精确度为0.01 mm.甲乙 (3)读数①测量时被测物体长度的半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出．②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) ③如图乙所示，固定刻度示数为2.0 mm ，不足半毫米，从可动刻度上读的示数为15.0，最后的读数为：2.0 mm ＋15.0×0.01 mm ＝2.150 mm.2．游标卡尺(1)构造(如图所示)：主尺、游标尺(主尺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．(2)用途：测量厚度、长度、深度、内径、外径．(3)原理：利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成．不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10个的、20个的、50个的，见下表：(4)读数：若用x表示由主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻线对齐的游标的格数，则记录结果表达为(x＋K×精确度)mm.3．常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题，首先要弄清电表量程，即指针指到最大刻度时电表允许通过的最大电压或电流值，然后根据表盘总的刻度数确定精确度，按照指针的实际位置进行读数即可．(1)0～3 V的电压表和0～3 A的电流表读数方法相同，此量程下的精确度分别是0.1 V或0.1 A，看清楚指针的实际位置，读到小数点后面两位．(2)对于0～15 V量程的电压表，精确度是0.5 V，在读数时只要求读到小数点后面一位，即读到0.1 V.(3)对于0～0.6 A量程的电流表，精确度是0.02 A，在读数时只要求读到小数点后面两位，这时要求“半格估读”，即读到最小刻度的一半0.01 A.4．电流表、电压表测电阻两种方法的比较电流表分压电压表分流一、实验目的1．掌握电流表、电压表和滑动变阻器的使用方法．2．掌握螺旋测微器和游标卡尺的使用和读数方法．3．会用伏安法测电阻，进一步测定金属的电阻率．二、实验原理用电压表测金属丝两端的电压，用电流表测金属丝的电流，根据R x ＝UI 计算金属丝的电阻R x ，然后用毫米刻度尺测量金属丝的有效长度l ，用螺旋测微器测量金属丝的直径d ，计算出金属丝的横截面积S ；根据电阻定律R x ＝ρl S ，得出计算金属丝电阻率的公式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI.三、实验器材被测金属丝，直流电源(4 V)，电流表(0～0.6 A)，电压表(0～3 V)，滑动变阻器(50 Ω)，开关，导线若干，螺旋测微器，毫米刻度尺．四、实验步骤1．用螺旋测微器在被测金属丝的三个不同位置各测一次直径，求出其平均值d . 2．按实验原理图连接好用伏安法测电阻的实验电路．3．用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度，反复测量3次，求出其平均值l . 4．把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合电键S ，改变滑动变阻器滑片的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值，填入记录表格内，断开电键S ，求出导线电阻R x 的平均值．5．整理仪器．一、伏安法测电阻的电路选择方法1．阻值比较法：先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较，若R x 较小，宜采用电流表外接法；若R x 较大，宜采用电流表内接法．2．临界值计算法R x <R V R A 时，用电流表外接法； R x >R V R A 时，用电流表内接法．3．实验试探法：按如图所示电路图接好电路，让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下，如果电压表的示数有较大的变化，而电流表的示数变化不大，则可采用电流表外接法；如果电流表的示数有较大的变化，而电压表的示数变化不大，则可采用电流表内接法．二、数据处理1．在求R x 的平均值的两种方法(1)第一种是用R x ＝UI 算出各次的数值，再取平均值．(2)第二种是用U －I 图线的斜率求出．2．计算电阻率：将记录的数据R x 、l 、d 的值代入电阻率计算公式ρ＝R x S l ＝πd 2U4lI .三、误差分析1．金属丝直径、长度的测量带来误差．2．若为内接法，电流表分压，若为外接法，电压表分流．四、注意事项1．测量直径应在导线连入电路前进行，测量金属丝的长度，应在连入电路后拉直的情况下进行． 2．本实验中被测金属丝的阻值较小，故采用电流表外接法．3．电流不宜太大(电流表用0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．实验八描绘小电珠的伏安特性曲线一、实验目的1．掌握滑动变阻器的使用方法及连接方式． 2．掌握伏安特性曲线的描绘方法．3．理解小电珠的伏安特性曲线为什么是曲线．二、实验原理用电流表测出流过小电珠的电流，用电压表测出小电珠两端的电压，测出多组(U ，I )值，在U －I 坐标系中描出各对应点，用一条平滑的曲线将这些点连起来．三、实验器材小电珠“3.8 V,0.3 A”、电压表“0～3 V ～15 V”、电流表“0～0.6 A ～3 A”、滑动变阻器、学生电源、开关、导线若干、坐标纸、铅笔．四、实验步骤1．画出电路图(如实验原理图所示)．2．将小电珠、电流表、电压表、滑动变阻器、学生电源、开关用导线连接成如实验原理图所示的电路．3．测量与记录移动滑动变阻器触头位置，测出12组左右不同的电压值U和电流值I，并将测量数据填入自己设计的表格中．4．数据处理(1)在坐标纸上以U为横轴，I为纵轴，建立直角坐标系．(2)在坐标纸上描出各组数据所对应的点．(3)将描出的点用平滑的曲线连接起来，就得到小电珠的伏安特性曲线．一、滑动变阻器的限流式接法和分压式接法比较1．限流式接法适合控制阻值较小的电阻的电压，分压式接法适合控制阻值较大的电阻的电压．2．要求电压从0开始逐渐增大，采取分压式接法．三、误差分析1．电流表外接，由于电压表的分流，使电流表示数偏大．2．测量时读数带来误差．3．在坐标纸上描点、作图带来误差．四、注意事项1．本实验中被测小电珠灯丝的电阻值较小，因此测量电路必须采用电流表外接法．2．滑动变阻器应采用分压式接法，目的是使小电珠两端的电压能从零开始连续变化．3．闭合开关S前，滑动变阻器的触头应移到使小电珠分得电压为零的一端．4．加在小电珠两端的电压不要超过其额定电压．实验九测定电源的电动势和内阻一、实验目的1．掌握用电压表和电流表测定电源的电动势和内阻的方法；进一步理解闭合电路的欧姆定律． 2．掌握用图象法求电动势和内阻的方法．二、实验原理1．实验依据：闭合电路欧姆定律．2．E 和r 的求解：由U ＝E －Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1＝E －I 1rU 2＝E －I 2r ，解得E 、r .3．图象法处理：以路端电压U 为纵轴，干路电流I 为横轴，建系、描点、连线，纵轴截距为电动势E ，直线斜率k 的绝对值为内阻r .三、实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、铅笔．四、实验步骤1．电流表用0.6 A 量程，电压表用3 V 量程，按实验原理图连接好实物电路． 2．把变阻器的滑片移动到使接入电路阻值最大的一端．3．闭合电键，调节变阻器，使电流表有明显示数．记录一组电流表和电压表的示数，用同样方法测量并记录几组I 、U 值，并填入表格中．第1组第2组第3组第4组第5组第6组U /V I /A4.断开开关，拆除电路，整理好器材．一、数据处理1．列多个方程组求解，再求E 、r 的平均值． 2．用作图法处理数据，如图所示．(1)图线与纵轴交点为E ； (2)图线与横轴交点为I 短＝Er ；(3)图线的斜率表示r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI . 二、误差分析1．偶然误差：(1)电表读数不准引起误差．(2)图象法求E 和r 时作图不准确．2．系统误差：(1)采取电流表内接法，由于电压表分流造成电动势和内阻的测量值均偏小．(2)采取电流表外接法，由于电流表分压，造成内阻的测量值偏大．三、注意事项1．为了使路端电压变化明显，可使用内阻较大的旧电池．2．电流不要过大，应小于0.5 A ，读数要快．每次读数后立即断开电源． 3．要测出不少于6组的(U ，I )数据，且变化范围要大些．4．若U －I 图线纵轴刻度不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，内阻应根据r ＝⎪⎪⎪⎪ΔU ΔI 确定．5．电流表要内接(因为r 很小)．实验十练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装 1．改装方案I R ＝(I －I )R2.校正(1)电压表的校正电路如图甲所示，电流表的校正电路如图乙所示．(2)校正的过程是：先将滑动变阻器的滑动触头移动到最左端，然后闭合开关，移动滑动触头，使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值，每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(电流表)示数，并计算满刻度时的百分误差，然后加以校正．二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1．构造：如图所示，欧姆表由电流表G 、电池、调零电阻R 和红、黑表笔组成．欧姆表内部：电流表、电池、调零电阻串联．外部：接被测电阻R x .全电路电阻R 总＝R g ＋R ＋r ＋R x .2．工作原理：闭合电路欧姆定律I ＝ER g ＋R ＋r ＋R x.3．刻度的标定：红、黑表笔短接(被测电阻R x ＝0)时，调节调零电阻R ，使I ＝I g ，电流表的指针达到满偏，这一过程叫欧姆调零．(1)当I ＝I g 时，R x ＝0，在满偏电流I g 处标为“0”．(图甲) (2)当I ＝0时，R x →∞，在I ＝0处标为“∞”．(图乙)(3)当I ＝I g2时，R x ＝R g ＋R ＋r ，此电阻值等于欧姆表的内阻值，R x 叫中值电阻．三、多用电表1．多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程．2．外形如“基础再现”栏目中的实验原理图所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程．3．多用电表面板上还有：欧姆表的调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正负插孔(红表笔插入“＋”插孔，黑表笔插入“－”插孔)．四、二极管的单向导电性1．晶体二极管是由半导体材料制成的，它有两个极，即正极和负极，它的符号如图甲所示．2．晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向)．当给二极管加正向电压时，它的电阻很小，电路导通，如图乙所示；当给二极管加反向电压时，它的电阻很大，电路截止，如图丙所示．3．将多用电表的选择开关拨到欧姆挡，红、黑表笔接到二极管的两极上，当黑表笔接“正”极，红表笔接“负”极时，电阻示数较小，反之电阻示数很大，由此可判断出二极管的正、负极．一、实验目的1．了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法．2．会使用多用电表测电压、电流及电阻．3．会使用多用电表探索黑箱中的电学元件．二、实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个．三、实验步骤1．观察：观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程．2．机械调零：检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零．3．将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔．4．测量小灯泡的电压和电流(1)按如图甲所示的电路图连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡，测小灯泡两端的电压．(2)按如图乙所示的电路图连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小灯泡的电流．。

浙江鸭高三物理一轮复习第7章恒定电流实验10探究导体电阻与其影响因素课件

乙所示，则 U2＝________V(保留三位有效数字).【Biblioteka 学号：81370274】甲
乙
丙图6
【解析】 (1)先读出密绕的 37 匝合金丝的长度为 22.5 mm，然后再除以匝数，保留三位有效数字就是合金丝的直径(允许有误差)．
(2)使用多用电表测量电阻前应先选择倍率，然后进行欧姆调零． (3)图见答案；读数时应选择从上往下数第二条刻度线进行读数，然后根据量程为 2.5 V，应选择最右边为 250 的这一组数据进行读数(方便读数)，然后再除以 100 后保留三位有效数字(允许有误差)．
【答案】 60.10 4.20
3．[实验原理与操作](加试要求)(10 分)在“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的实验时，小何同学在测量相关因素时操作如下：
(1)为了测量镍铬合金丝的直径，用合金丝在铅笔上密绕 37 匝，用刻度尺进行测量，如图 5 所示，合金丝的直径为________mm(保留三位有效数字)．
1．数据处理电阻 R 的数值可用以下两种方法确定： (1)计算法：利用每次测量的 U、I 值分别计算出电阻，再求出电阻的平均值作为测量结果． (2)图象法：可建立 I-U 坐标系，将测量的 U、I 值描点作出图象，利用图象的斜率求出电阻值 R.
2．实验注意事项 (1)因一般金属丝电阻较小，为了减少实验的系统误差，必须选择电流表外接法． (2)本实验若用限流式接法，在接通电源之前应将滑动变阻器调到阻值最大状态． (3)测量 l 时应测接入电路的金属丝的有效长度(即两接线柱之间的长度)；在金属丝的 3 个不同位置上用螺旋测微器测量直径 d. (4)电流不宜过大(电流表用 0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免电阻率因温度升高而变化．

2020年高考物理一轮复习考点及考纲解读恒定电流(8)

2020年高考一轮复习考点及考纲解读（八）恒定电流名师解读恒定电流部分是高考必考内容之一，特别是电学实验更是几乎每年必考。

常见题型有选择题、实验题、计算题，其中以实验题居多。

高考考查的重点内容有：欧姆定律，串、并联电路的特点，电功及电热，闭合电路的欧姆定律，电阻的测量（包括电流表、电压表内阻的测量）。

其中含容电路、电路动态变化的分析、功率分配问题是命题率较高的知识点，尤其电阻的测量、测量电源的电动势和内电阻更是连续多年来一直连考不断的热点。

复习时要理解串、并联电路的特点，闭合电路欧姆定律的含义，另外，要密切注意半导体、超导等与生产和生活相结合的新情景问题。

样题解读【样题1】(江都市2020届高三联考)一中学生为即将发射的“神州七号”载人飞船设计了一个可测定竖直方向加速度的装置，其原理可简化如图8－1，连接在竖直弹簧上的重物与滑动变阻器的滑动头连接，该装置在地面上静止时其电压表指针指在表盘中央的零刻度处，在零刻度的两侧分别标上对应的正、负加速度值。

关于这个装置在“神州七号”载人飞船发射、运行和回收过程中示数的判断正确的是A ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数仍为正B ．飞船在竖直加速升空的过程中，如果电压表的示数为正，则飞船在竖直减速返回地面的过程中，电压表的示数为负C ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数为零D ．飞船在近地圆轨道上运行时，电压表的示数所对应的加速度应约为9.8m/s 2 [分析] 飞船竖直加速升空的过程和竖直减速返回地面的过程中都发生超重现象，弹簧被压缩，变阻器的滑动头向下滑动，所以电压表的示数正负情况相同，A 项正确，B 项错误；飞船在近地圆轨道上运行时，处于完全失重状态，加速度等于重力加速度，约为9.8m/s 2，C 项错误，D 项正确。

[答案] AD[解读] 本题是力电转换器的一种模型，涉及到电阻的串并联、串联电路的分压作用、并联电路的分流作用、电压表、牛顿第二定律、超重和失重等知识点，考查理解能力和推理能力，体现了《考试大纲》中对“理解物理概念、物理规律的确切含义，理解物理规律的适用条件，以及它们在简单情况下的应用”和“能够根据已知的知识和物理事实、条件，对物理问题进行逻辑推理和论证，得出正确的结论或作出正确的判断”的能力要求。

(江苏专用)2020版高考物理大一轮复习第八章恒定电流实验七决定导线电阻的因素课件

2．测定金属的电阻率 (1)测量被测金属导线的有效长度，即电压表两端点间的待测导线长度，测量时应将导线拉直，反复测量三次，求其平均值． (2)闭合开关 S 之前，一定要使滑动变阻器的滑片处在有效阻值最大的位置． (3)电流不宜太大(电流表用 0～0.6 A 量程)，通电时间不宜太长，以免金属丝温度升高，导致电阻率在实验过程中变大．
③可动刻度格数要估读，即使固定刻度的零点正好与可动刻度的某一刻度线对齐，可动刻度格数小数部分要估读为 “0”．结果以毫米为单位，千分位有一位估读数字，不能随便丢掉．
④如图所示，固定刻度示数为 2.0 mm，而从可动刻度上读的示数为 0，最后的读数为 2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm.
U I 5.拆除实验线路，整理好实验器材．
五、数据处理 1．求 Rx (1)计算法：用 Rx＝UI 分别算出各次的数值，再取平均值． (2)图象法：画出 U－I 图象，U－I 图象的斜率等于 Rx. 2．计算电阻率：将记录的数据 U、I、l、d 的值代入电阻率计算式 ρ＝Rx Sl ＝π4dl2IU.
七、注意事项 1．螺旋测微器的使用 (1)测量前应校对零点：使测砧 A 与测微螺杆 P 并拢，观察可动刻度零刻线与固定刻度的轴向线是否重合，以及可动刻度的边缘与固定刻度的零刻线是否重合． (2)测量时，当测微螺杆 P 将要接触被测物体时，要停止使用旋钮 K，改用微调旋钮 K′，当听到“咔、咔”声时，停止转动，以避免 P 和被测物体间产生过大的压力． (3)螺旋测微器应估读一位，即以 mm 作单位，读到小数点后面第三位．
刻度格数 (分度) 10 20 50
刻度总长度
9 mm 19 mm 49 mm
每小格与 1 mm 的差值

【强烈推荐】高考物理复习资料大全第七章__恒定电流

【强烈推荐】高考物理复习资料大全第七章__恒定电流-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN第七章恒定电流考纲要览考向预测本章为历年高考考点分布的重点区域之一，历年考题中均有体现，特别是规定的学生实验，不论是实验知识的检查，还是器材连接、数据处理、误差分析等，每年试题中都有所涉及，考的既具体又灵活，稳恒电路分析，也是高考试题的计算题常考内容之一．本章内容在高考中主要考查电路的计算，包括电阻的计算，串并联电阻的计算，电功、电热的计算（纯电阻电路、非纯电阻电路、混联电路等），闭合电路欧姆定律的计算；电压、电流、电阻的测量．其中电路分析——包括含容电路分析、电路变化、动态问题分析，电功、电功率分配问题分析以及设计型实验题，都是考查中出现几率最大的部分，要重点加以掌握．设计型实验题也是一种考查趋势，该种题型不仅要求对于本章规定实验的原理能够深入理解，还要求具有灵活的思路，能熟练的将所学知识运用于新的情景，解决新的问题．更考查了学生的研究方法、掌握情况及创新思维能力的强弱．所以对于该种问题的复习要引起足够的重视．第1课时电动势欧姆定律基础知识回顾1．电流（1）电流的形成：电荷的定向移动形成电流只要导线两端存在电压，导线中的自由电子就在电场力的作用下，从电势低处向电势高处定向移动，移动的方向与导体中的电流方向相反．导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的，导线内的电场线保持和导线平行．（2）电流的宏观表达式：I=q/t，适用于任何电荷的定向移动形成的电流．注意：在电解液导电时，是正负离子向相反方向定向移动形成电流，在用公式I＝q／t计算电流强度时应引起注意．（3）电流的微观表达式：I=nqvS（n为单位体积内的自由电荷个数，S为导线的横截面积，v为自由电荷的定向移动速率）．2．电动势（1）物理意义：表示电源把其它形式的能（非静电力做功）转化为电能的本领大小．电动势越大，电路中每通过1C电量时，电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多．（2）定义：在电源内部非静电力所做的功W与移送的电荷量q的比值，叫电源的电动势，用E表示．定义式为：E = W/q．注意：①电动势的大小由电源中非静电力的特性（电源本身）决定，跟电源的体积、外电路无关．②电动势在数值上等于电源没有接入电路时，电源两极间的电压．③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功．（3）电源（池）的几个重要参数①电动势：它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质，与电池的大小无关．②内阻（r ）:电源内部的电阻．③容量：电池放电时能输出的总电荷量．其单位是：A·h ，mA·h .注意：对同一种电池来说，体积越大，容量越大，内阻越小．3．部分电路欧姆定律（1）内容：导体中的电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比．（2）公式 RU I =（3）适用条件：金属导电或电解液导电、不适用气体导电．（4）图像注意I-U 曲线和U-I 曲线的区别：对于电阻一定的导体，图中两图都是过原点的直线，I -U 图像的斜率表示 --------，U -I 图像的斜率表示------．还要注意：当考虑到电阻率随温度的变化时，电阻的伏安特性曲线是一条曲线．重点难点例析一．对公式I ＝q/t 和I =nqvS 的理解I =q /t 是电流强度的定义式，电流的方向规定为与电路中正电荷定向移动的方向相同；负电荷形成的电流，其方向与负电荷定向移动的方向相反；如果是正、负离子同时定向移动形成电流，q 应是两种电荷电荷量绝对值之和，电流方向仍同正离子定向移动方向相同．I =nqvS 是电流的微观表达式，电流强度是标量，但习惯上规定正电荷定向移动方向为电流方向，电流的方向实际上反映的是电势的高低．【例1】如图7-1-2所示的电解池接入电路后，在t 秒内有n 1个1价正离子通过溶液内截面S ，有n 2个1价负离子通过溶液内截面S ，设e 为元电荷，以下说法正确的是 A ．当n 1=n 2时，电流强度为零B ．当n 1>n 2时，电流方向从A →B ，电流强度 I =（n 1–n 2）e /tC ．当n 1<n 2时，电流方向从B →A ，电流强度 I =（n 2–n 1）e /tD ．电流方向从A →B ，电流强度I =（n 2+n 1）e /t 【解析】本题考查电流强度的方向和电流强度的定义式I =q /t ，在电解液导电时，定向移动的电荷有正离子和负离子，它们同时向相反方向移动形成电流，电流应该是I =（n 2+n 1）e /t ，电流方向按规定就是A →B ，故应选D ．【答案】D【点拨】不能用一种电荷量来计算电流强度，更不能用电荷量之差来计算．拓展来自质子源的质子（初速度为零），经一加速电压为800kV 的直线加速器加速，形成电流强度为1mA 的细柱形质子流．已知质子电荷e =1.60×10-19C ．这束质子流每秒打到靶上的质子数为_________．假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的，在质子束中与质子源相距L 和4L 的两处，各取一段极短的相等长度的质子流，其中的质子数分别为n 1和n 2，如图7-1-3则n 1∶n 2=_______．【解析】按定义，.1025.6,15⨯==∴=eIt n t ne I由于各处电流相同，设这段长度为l ，其中的质子数为n 个，图7-1-1图7-1-3则由vn l nev I v l t t ne I 1,∝∴===得和．而12,,212212==∴∝∴=s s n n s v as v ．【答案】2∶1【点拨】解决该题的关键是：（1）正确把握电流强度的概念 I ＝Q/t 而 Q ＝ne ．所以n =Q /e =It /e ,（2）质子源运动路程上的线密度与其瞬时速度成反比，因为I ＝neSv ，所以当电流I 一定时，n 与v 成反比．二．电动势和电压的关系电动势和电压这两个物理量虽然有相同的单位和相类似的计算式，而且都是描述电路中能量转化的物理量，但在能量转换方式上有着本质的区别： 1.电动势是表示电源内非静电力做功，将其它形式的能量转化为电能本领的物理量，在数值上等于非静电力在电源内部把单位正电荷从负极移送到正极所做的功．而电压是描述电能转化为其它形式能量的物理量，在数值上等于电场力在外电路移动单位正电荷所做的功．2.电动势是由电源本身的性质决定的，与外电路无关，电路两端的电压不仅与电源有关，还与电路的具体结构有关．【例2】关于电动势的下列说法中正确的是A ．在电源内部把正电荷从负极移到正极，非静电力做功，电势能增加B ．对于给定的电源，移动正电荷非静电力做功越多，电动势越大C ．电动势越大，说明非静电力在电源内部从负极向正极移动单位电荷量做功越多D ．电动势越大，说明非静电力在电源内部把正电荷从电源负极移到正极所移动电荷量越多【解析】电源是将其他形式的能转化为电能的装置，是通过电源内部的非静电力做功来完成的，所以非静电力做功，电势能就增加，因此选项A 正确．电源电动势是反映电源内部其它形式的能转化为电能的能力的物理量．电动势在数值上等于移动单位电荷量的电荷所做的功，不能说电动势越大，非静电力做功越多，也不能说电动势越大，被移动的电荷量越多，所以选项C 正确．故正确答案应为AC ．【答案】AC【点拨】应正确理解电动势的物理意义．本题容易错误的认为电动势越大，非静电力做功越多，电动势越大，被移动的电荷越多．拓展关于电源电动势，下列说法中正确的是（） A ．电动势就是电压，它是内外电路电压之和B ．电动势不是电压，但在数值上等于内外电压之和C ．电动势是表示电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量D ．电动势的大小与外电路的结构（如外电路是否接通和外电路的连接方式）无关【解析】正确理解电动势与电压的区别能电动势的物理意义是解答本题的关键．【答案】BCD三．伏安特性曲线及其应用方法将导体中电流I 和导线两端的电压U 分别用坐标系的纵轴和横轴表示，画出的I —U 图线叫导体的伏安特性曲线．对于金属导体，伏安特性曲线是通过原点的直线．具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件，伏安特性曲线不是直线的元件叫非线性元件．导体的伏安特性曲线是一条过原点的直线，其斜率的倒数等于导体的电阻．利用物理图象求斜率时，切忌运用直线倾角的正切来求，因为物理图象坐标轴单位长度是可以表示不同大小的物理量，在I —U 图象上表示同一电阻的伏安特性曲线时，直线倾角可能不同．导体的电阻随温度的升高有所增大，其伏安特性曲线的斜率会有所变化．运用导体的伏安特性曲线，是判断此类问题的常用方法．因此正确理解、分析导体的伏安特性曲线的物理意义十分重要．一般金属导体的电阻随温度的升高而增大，I —U 图线如图7-1-4甲所示，U —I 图线如图乙所示．易错门诊【例3】如图7-1-5所示的图象所对应的两个导体：（1）两导体的电阻的大小R 1＝ Ω，R 2＝ Ω；（2）若两个导体中的电流相等（不为0）时，电压之比U 1∶U 2＝；（3）若两个导体的电压相等（不为0）时，电流之比I 1∶I 2＝．【错解】(1)因为在I —U 图象中R ＝1/k ＝cot θ，所以R 1＝3Ω，R 2＝33Ω．【错因】上述错误的原因，没有弄清楚图象的物理意义．【正解】(1)在I —U 图象中R ＝1/k ＝cot θ＝ΔU /ΔI ，所以R 1＝2Ω，R 2＝32Ω． (2)由欧姆定律得U 1＝I 1R 1，U 2＝I 2R 2，由于I 1＝I 2，所以U 1∶U 2＝R 1∶R 2＝3∶1．(3) 由欧姆定律得I 1=U 1/R 1，I 2=U 2/R 2，由于U 1＝U 2，所以I 1∶I 2＝R 2∶R 1＝1∶3．【点悟】应用图象的斜率求对应的物理量，这是图象法讨论问题的方法之一，但应注意坐标轴．在用斜率求解时ΔU 、ΔI 是用坐标轴上数值算出的，与坐标轴的标度的选取无关，而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小，从本图中量出的角度大小就没有实际意义．课堂自主训练1.R ＝U /I 是电阻的定义式，导体的电阻（CD ） A ．与导体两端的电压成正比 B ．与通过导体的电流成反比C ．与导体两端电压、通过导体的电流无关D ．等于导体两端电压与通过导体的电流之比 2.如图7-1-6所示为实验测得的小灯泡的伏安特性曲线，由图线可知（A ）A ．灯泡电阻随两端电压增加而变大，即R A >R BB ．灯泡在状态A 时的电阻等于曲线在该点斜率的倒数C ．灯泡在状态A 时的电阻等于连线OA 的斜率D ．该实验说明，对于灯丝材料——钨，欧姆定律不能适用课后创新演练1．对于金属导体，还必须满足下列哪一个条件才能在导体中产生恒定的电流（D ） A ．有可以自由移动的电荷 B ．导体两端有电压 C ．导体内存在电场D ．导体两端加有恒定的电压2．关于电流，下列说法中正确的是（C ） A ．通过导线截面的电量越多，电流越大 B ．电子运动的速率越大，电流越大甲乙图7-1-4图7-1-5图7-1-6C ．单位时间内通过导体截面的电量越多，导体中的电流越大D ．因为电流有方向，所以电流是矢量3．某种导体材料的I —U 图象如图7-1-7所示，图象上A 点与原点连线与横轴成α角，A 点的切线与横轴成β角．关于导体的下列说法正确的是（A ） A ．导体的电功率随电压U 的增大而增大 B ．导体的电阻随电压U 的增大而增大 C ．在A 点，导体的电阻为tan α D ．在A 点，导体的电阻为tan β4.下列有关电压与电动势的说法中，正确的是（D ） A ．电压与电动势的单位都是伏特，所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法B ．电动势就是电源两极间的电压C ．电动势公式E ＝W /q 中的W 与电压U ＝W /q 中的W 是一样的，都是电场力做的功D ．电动势是反映电源把其它形式的能转化为电能本领强弱的物理量5. 若加在某导体两端的电压变为原来的3/5时，导体中的电流减小了0.4 A.如果所加电压变为原来的2倍，则导体中的电流多大?【解析】对欧姆定律理解的角度不同，求解的方法也不相同.本题可以有三种解法，现列其一：依题意和欧姆定律得：4.05/3/0000-==I U I U R ，所以I 0＝1.0 A又因为2002I U I U R ==，所以0.2202==I I A 6.在电解液导电时，若在5s 内分别有5C 的正离子和5C 的负离子通过电解槽中与电流方向垂直的截面，电路中电流是多少？若5s 内有5C 的正负离子分别在阴极和阳极放电，电路中的电流是多少？【解析】（1）在电解质溶液中，电流等于同一截面上正负电荷迁移电荷量绝对值之和与所用时间t 之比，所以I =（|Q 1|+|Q 2|）/t =2A ．（2）电解质溶液中各种离子质量、电荷量都可能不同，它们在电场中所受电场力的大小、加速度的大小、速度的大小也各不相同，在同一时间内通过电解液某一截面的正负离子数可能不同，特别是在阳极附近的正离子可以认为刚被加速，速度为零，而负离子的速度却被加速至最大，所以在阳极附过的横截面上，在5s 内只有5C 的负电荷通过，故电流I=Q/t=1A ．（阴极附近同理为1A ．）7.试研究长度为l 、横截面积为S ，单位体积自由电子数为n 的均匀导体中电流的流动。

江苏专用2020版高考物理新增分大一轮复习第七章恒定电流第1讲恒定电流讲义含解.docx

恒定电流第1讲电路的基本概念和规律一、电流部分电路欧姆定律 1．电流(1)形成的条件：导体中有自由电荷；导体两端存在电压．(2)标矢性：电流是标量，规定正电荷定向移动的方向为电流的方向．(3)三个表达式：①定义式：I ＝q t ；②决定式：I ＝U R；③导体中电流的微观表达式I ＝nqvS .2．部分电路欧姆定律(1)内容：导体中的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比． (2)表达式：I ＝U R.(3)适用范围：金属导电和电解质溶液导电，不适用于气体导电或半导体元件． (4)导体的伏安特性曲线(I －U 图线)①比较电阻的大小：图线的斜率k ＝tan θ＝I U ＝1R，图1中R 1＞R 2(选填“>”“<”或“＝”)；②线性元件：伏安特性曲线是直线的电学元件，适用于欧姆定律； ③非线性元件：伏安特性曲线是曲线的电学元件，不适用于欧姆定律．图1自测1 (多选)如图2所示是电阻R 的I －U 图象，图中α＝45°，由此得出( )图2A ．通过电阻的电流与电阻两端的电压成正比B ．电阻R ＝0.5ΩC ．因I －U 图象的斜率表示电阻的倒数，故R ＝1tan α＝1.0Ω D ．在R 两端加上6.0V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是3.0C 答案 AD二、电阻及电阻定律 1．电阻(1)定义：导体对电流的阻碍作用，叫做导体的电阻．(2)公式：R ＝U I，其中U 为导体两端的电压，I 为通过导体的电流． (3)单位：国际单位是欧姆(Ω)．(4)决定因素：导体的电阻反映了导体阻碍电流的性质，其大小由导体本身决定，与加在导体两端的电压和通过导体的电流无关． 2．电阻定律(1)内容：同种材料的导体，其电阻R 与它的长度l 成正比，与它的横截面积S 成反比，导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R ＝ρlS.其中l 是导体的长度，S 是导体的横截面积，ρ是导体的电阻率，其国际单位是欧·米，符号为Ω·m.(3)适用条件：粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解质溶液． 3．电阻率(1)计算式：ρ＝R S l.(2)物理意义：反映导体的导电性能，是导体材料本身的属性． (3)电阻率与温度的关系金属：电阻率随温度升高而增大；负温度系数半导体：电阻率随温度升高而减小．自测2 (2018·兴化一中模拟)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( ) A ．1∶4 B ．1∶8 C ．1∶16 D ．16∶1答案 C三、电功、电功率、电热、热功率 1．电功(1)定义：导体中的恒定电场对自由电荷的电场力做的功． (2)公式：W ＝qU ＝IUt (适用于任何电路)．(3)电流做功的实质：电能转化成其他形式能的过程．2．电功率(1)定义：单位时间内电流所做的功，表示电流做功的快慢． (2)公式：P ＝W t＝IU (适用于任何电路)． 3．焦耳定律(1)电热：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比． (2)公式：Q ＝I 2Rt (适用于任何电路)． 4．电功率P ＝IU 和热功率P ＝I 2R 的应用(1)不论是纯电阻电路还是非纯电阻电路，电流的电功率均为P 电＝UI ，热功率均为P 热＝I 2R .(2)对于纯电阻电路而言：P 电＝P 热＝IU ＝I 2R ＝U 2R.(3)对于非纯电阻电路而言：P 电＝IU ＝P 热＋P 其他＝I 2R ＋P 其他≠U 2R＋P 其他．自测3 (多选)如图3所示，电阻R 1＝20Ω，电动机的绕线电阻R 2＝10Ω.当开关断开时，电流表的示数是0.5A ，当开关合上后，电动机转动起来，电路两端的电压不变，电流表的示数I 和电路消耗的电功率P 应是( )图3A ．I ＝1.5AB ．I <1.5AC ．P ＝15WD ．P <15W答案 BD 四、串、并联电路 1．串联电路的基本特点(1)电路中各处的电流相同，即I 1＝I 2＝…＝I n .(2)电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和，即U ＝U 1＋U 2＋…＋U n . (3)总电阻：R ＝R 1＋R 2＋…＋R n . (4)电压分配：U 1R 1＝U 2R 2＝…＝U n R n. 2．并联电路的基本特点(1)电路中各支路两端的电压相等，即U 1＝U 2＝…＝U n . (2)电路的总电流等于各支路电流之和，即I ＝I 1＋I 2＋…＋I n . (3)总电阻：1R ＝1R 1＋1R 2＋…＋1R n.命题点一电流与电阻利用“柱体微元”模型求解电流的微观问题时，注意以下基本思路：设柱体微元的长度为L ，横截面积为S ，单位体积内的自由电荷数为n ，每个自由电荷的电荷量为q ，电荷定向移动的速率为v ，则： (1)柱体微元中的总电荷量为Q ＝nLSq . (2)电荷通过横截面的时间t ＝L v.(3)电流的微观表达式I ＝Q t＝nqvS .例1 如图4所示，一根长为L 、横截面积为S 的金属棒，其材料的电阻率为ρ，棒内单位体积自由电子数为n ，电子的质量为m 、电荷量为e .在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由电子定向运动的平均速率为v ，则金属棒内的电场强度大小为( )图4A.mv 22eLB.mv 2Sn eC ．ρnev D.ρevSL答案 C解析由电流定义可知：I ＝q t ＝neSv .由欧姆定律可得：U ＝IR ＝neSv ·ρL S＝ρneLv ，又E ＝UL，故E ＝ρnev ，选项C 正确．例2 (2018·东台创新学校月考)现有一段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝，把它拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，其电阻值为( ) A.R 3B ．3R C.R9D ．R 答案 D解析把这段长为L 、电阻为R 的均匀电阻丝拉成3L 长的均匀细丝后，切成等长的三段，然后把它们并联在一起，整体的长度和横截面积与原来一样，电阻与原来一样，D 项正确．变式1 (多选)(2018·盐城市三模)电热水器金属内胆出水口加接一段曲长管道，在电热水器漏电且接地线失效时，能形成“防电墙”，保障人的安全．如图5所示，当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V ，由于曲长管道中水具有电阻(简称“隔电电阻”)，因而人体两端的电压不高于12V ，下列说法正确的是( )图5A ．曲长管道应选用导电性能好的材料制成B ．曲长管道应选用不易导电的材料制成C ．“隔电电阻”大于“人体电阻”，且两者串联D ．热水器漏电且接地线失效时，“防电墙”使人体内无电流通过答案 BC命题点二欧姆定律与伏安特性曲线1．欧姆定律(1)公式I ＝UR，电流正比于电压，反比于电阻．(2)公式中的I 、U 和R 三个量必须对应同一段电路或同一段导体．(3)适用范围：适用于金属导电、电解质溶液导电等纯电阻电路，对于气体导电、含有电动机、电解槽等非纯电阻电路不适用．2．对伏安特性曲线的理解(如图6甲、乙所示)图6(1)图线a 、e 、d 、f 表示线性元件，b 、c 表示非线性元件． (2)在图甲中，斜率表示电阻的大小，斜率越大，电阻越大，R a ＞R e . 在图乙中，斜率表示电阻倒数的大小，斜率越大，电阻越小，R d ＜R f .(3)图线b 的斜率变小，电阻变小，图线c 的斜率变大，电阻变小．注意：曲线上某点切线的斜率不是电阻或电阻的倒数．根据R ＝UI，电阻为某点和原点连线的斜率或斜率的倒数．例3 (多选)(2018·东台创新学校月考)如图7所示，图线1、2、3分别表示导体A 、B 、C 的伏安特性曲线，其中导体C 为一非线性电阻，当三导体串联接在电压恒为6V 的直流电源两端时，它们的电阻分别为R 1、R 2、R 3，则下列说法正确的是( )图7A ．此时流过三导体的电流均为1AB ．R 1∶R 2∶R 3＝1∶3∶2C ．若将三导体串联后改接在3V 的直流电源上，则三导体的阻值之比不变D ．若将三导体并联后接在3V 的直流电源上，则通过它们的电流之比为I 1∶I 2∶I 3＝3∶2∶1 答案 AB解析由题图可知，R 1为1Ω，R 2为3Ω，当三个导体串联接在电压恒为6V 的直流电源两端时，通过各个导体的电流相等，三个导体两端的电压之和为6V ；由题图可知，此时三个导体中的电流均为1A ，对应电压分别为1V 、3V 、2V ；由欧姆定律可知，此时导体电阻之比R 1∶R 2∶R 3＝1∶3∶2，故A 、B 正确；若将三个导体串联后接在3V 的电源上时，两定值导体R 1、R 2阻值不变，而C 由于电压变化，则导体电阻R 3变化，三个导体的阻值之比变化，故C 错误；若将三个导体并联后接在3V 的电源上，由题图可知，三导体的电流分别为：3A 、1A 、2.2A ，故D 错误．变式2 (多选)(2018·东台创新学校月考)小灯泡通电后其电流I 随所加电压U 变化的图线如图8所示，P 为图线上一点，PN 为图线在P 点的切线，PQ 为U 轴的垂线，PM 为I 轴的垂线．则下列说法中正确的是( )图8A ．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大B ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U 1I 2C ．对应P 点，小灯泡的电阻R ＝U 1I 2－I 1D ．对应P 点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM 所围面积大小答案 ABD解析由欧姆定律知，I －U 图线上任意一点的电阻为该点与坐标原点连线的斜率的倒数，随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大，故A 正确．对应P 点，小灯泡的电阻为R ＝U 1I 2，故B 正确，C 错误．小灯泡的功率P ＝U 1I 2，即题图中矩形PQOM 所围面积大小，故D 正确．命题点三串、并联电路及用电器功率问题1．并联电路电阻特点(1)R 总小于任一支路电阻，即R 总小于其中最小电阻(与最小电阻接近)； (2)多并一个支路，R 总减小(并的越多越小)； (3)n 个R 并联，R 并＝R n；(4)其中一个支路电阻增大，R 总增大；相反，其中任一支路电阻减小，R 总减小． 2．非纯电阻电路分析方法 (1)抓住两个关键量：以含电动机的电路为例，确定电动机的电压U M 和电流I M 是解决所有问题的关键．若能求出U M 、I M ，就能确定电动机的电功率P ＝U M I M ，根据电流I M 和电动机的电阻r 可求出热功率P r ＝I M 2r ，最后求出输出功率P 出＝P －P r .(2)坚持“躲着”求解U M 、I M ：首先，对其他纯电阻电路、电源的内电路等，利用欧姆定律进行分析计算，确定相应的电压或电流．然后，利用闭合电路的电压关系、电流关系间接确定非纯电阻电路的工作电压U M 和电流I M .例4 (2018·高邮市段考)如图9所示的电路中，R 1＝R 2＝2k Ω，电压表的内阻为6k Ω，电压表的内阻为3k Ω.AB 间的电压U 保持不变．当开关S 闭合后，它们的示数变化是( )图9A.表的示数变大，表的示数变小B.表的示数变小，表的示数变大C.、表的示数均变小D.、表的示数均变大答案 B解析 S 断开时，两电阻串联，两电压表串联，然后两条支路并联，根据串联电路中电压与电阻成正比可得，的示数为R V1R V1＋R V2U ＝6k Ω6k Ω＋3k ΩU ＝23U ，的示数为U －23U ＝13U ；当S 闭合时，相当于与R 1并联，R 2与并联，然后再串联，与R 1并联后的总电阻为2×62＋6k Ω＝1.5k Ω；R 2与并联后的总电阻为2×32＋3k Ω＝1.2k Ω，可得，电压之比为5∶4，故的示数为59U ，的示数为49U ，因此的示数变小，的示数变大，B 项正确．例5 如图10所示，A 为电解槽，M 为电动机，N 为电炉子，恒定电压U ＝12V ，电解槽内阻r A ＝2Ω，当S 1闭合，S 2、S 3断开时，示数为6A ；当S 2闭合，S 1、S 3断开时，示数为5A ，且电动机输出功率为35W ；当S 3闭合，S 1、S 2断开时，示数为4A ．求：图10(1)电炉子的电阻及发热功率； (2)电动机的内阻；(3)在电解槽工作时，电能转化为化学能的功率为多少？答案 (1)2Ω 72W (2)1Ω (3)16W 解析 (1)电炉子为纯电阻元件，由欧姆定律得R ＝U I 1＝126Ω＝2Ω 其发热功率为P N ＝I 12R ＝62×2W＝72W(2)电动机为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：UI 2t ＝I 22r M t ＋P 输出t所以r M ＝UI 2－P 输出I 22＝12×5－3552Ω＝1Ω (3)电解槽为非纯电阻元件，由能量守恒定律得：P 化t ＝UI 3t －I 32r A t所以P 化＝(12×4－42×2) W＝16W.1．(多选)(2018·东台创新学校月考)下列说法正确的是( ) A ．由R ＝U I 知，导体两端的电压越大，电阻就越大 B ．由R ＝U I 知，导体中的电流越大，电阻就越小C ．由I ＝U R 知，电流跟导体两端电压成正比，跟导体的电阻成反比D ．由I ＝U R知，通过一段定值电阻的电流跟加在它两端的电压成正比答案 CD解析导体电阻由导体材料、长度、横截面积决定，与导体两端电压和通过导体的电流无关，故A 、B 错误．由欧姆定律可知，通过一段导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比，故C 、D 正确．2．(多选)(2017·扬州市高三期末)关于电阻率，下列说法正确的是( ) A ．有些材料的电阻率随温度的升高而减小 B ．电阻率大的导体，电阻一定大C ．用来制作标准电阻的材料的电阻率几乎不随温度的变化而变化D．电阻率与导体的长度和横截面积无关答案ACD解析有些材料的电阻率随温度的升高而减小，如负温度系数半导体材料，A正确；电阻与电阻率、长度和横截面积都有关，故电阻率大的导体，电阻不一定大，B错误；有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响，可以用来制成标准电阻，C正确；电阻率是描述材料导电能力的物理量，材料的电阻率由材料本身性质决定，受温度影响，与导体长度和横截面积无关，D正确．3.如图11所示，厚薄均匀的矩形金属薄片边长为ab＝10cm，bc＝5cm，当将C与D接入电压恒为U的电路时，电流为2A，若将A与B接入电压恒为U的电路中，则电流为( )图11A．0.5AB．1AC．2AD．4A答案 A解析设金属薄片厚度为d′，根据电阻定律公式R＝ρlS，有R CD＝ρl bcl ab·d′，R AB＝ρl abl bc·d′，故R CDR AB＝12×12＝14，根据欧姆定律，电压相同时，电流与电阻成反比，故两次电流之比为4∶1，故第二次电流为0.5A，选A.4.(2019·铜山中学月考)电子产品制作车间里常常使用电烙铁焊接电阻器和电容器等零件，技术工人常将电烙铁和一个灯泡串联使用，灯泡还和一只开关并联，然后再接到市电上(如图12所示)，下列说法正确的是( )图12A．开关接通时比开关断开时电路消耗的总电功率大B．开关接通时，灯泡熄灭，只有电烙铁通电，可使消耗的电功率减小C．开关断开时，灯泡发光，电烙铁也通电，电路消耗的总功率增大，但电烙铁发热较少D．开关断开时，灯泡发光，可供在焊接时照明使用，消耗的总功率不变答案 A5．(2018·徐州三中月考)A、B两盏电灯的额定电压都是110V，额定功率P A＝100W，P B＝40W，若接在电压是220V的下列电路上，则使两盏电灯均能正常发光，且电路中消耗的电功率最小的是( )答案 C解析由P ＝U 2R得，R A <R B .对于A 选项中电路，由于R A <R B ，所以U B >110V ，U A <110V ，无法满足题目要求；对于B 选项中电路，由于R A <R B ，A 灯与滑动变阻器并联，并联电阻更小于R B ，U B >110V ，U A <110V ，无法满足题目要求；对于C 选项中电路，B 灯与滑动变阻器并联，并联电阻可能等于R A ，所以可能有U A ＝U B ＝110V ，两灯可以正常发光；对于D 选项中电路，若滑动变阻器接入电路的电阻等于A 、B 的并联电阻，则U A ＝U B ＝110V ，两灯可以正常发光．比较C 、D 选项中两个电路，由于C 选项中电路的滑动变阻器功率为P 1＝(I A －I B )×110V，而D 选项中电路的滑动变阻器功率为P 2＝(I A ＋I B )×110V，所以C 选项中电路消耗的功率最小，故选C.1．(2018·南京市多校第一次段考)下列说法正确的是( )A ．电源的电动势在数值上等于电源在搬运单位电荷时非静电力所做的功B ．电阻率是反映材料导电性能的物理量，仅与材料种类有关，与温度、压力和磁场等外界因素无关C ．电流通过导体的热功率与电流大小成正比D ．电容是表征电容器容纳电荷本领的物理量，由C ＝QU可知电容的大小是由Q (带电荷量)与U (电压)决定的答案 A2．(多选)下列说法正确的是( )A ．根据I ＝U R 可知，流过导体的电流与加在它两端的电压成正比，与其电阻的大小成反比B ．根据R ＝U I可知，导体电阻的大小与加在它两端的电压成正比，与通过它的电流成反比 C ．欧姆定律适用于金属导电、电解质溶液导电、电离后气体导电和晶体二极管导电 D ．欧姆定律只适用于纯电阻电路答案 AD3．(多选)两电阻R 1和R 2的伏安特性曲线如图1所示．从图线可判断( )图1 A．两电阻阻值的关系是R1＞R2B．电阻一定时，电流随着电压的增大而减小C．电压相同时，通过R1的电流较大D．两电阻串联接入电路时，R1消耗的电功率小答案CD解析I－U图象的斜率k＝IU＝1R，即图象的斜率越大，电阻越小，故有R1＜R2，A错误；根据I－U图象可得电阻一定时，电流随电压的增大而增大，B错误；从I－U图象中可得电压相同时，通过电阻R1的电流较大，C正确；两电阻串联接入电路时，通过两电阻的电流相同，根据公式P＝I2R可得电阻越大，消耗的电功率越大，故D正确．4.如图2所示均匀的长薄片合金电阻板abcd，ab边长为L1，ad边长为L2，当端点1、2或3、4接入电路中时，R12∶R34为( ).图2A．L1∶L2B．L2∶L1C．1∶1D．L12∶L22答案 D解析设长薄片合金电阻板厚度为h，根据电阻定律R＝ρlS得，R12＝ρL1hL2，R34＝ρL2hL1，则R12R34＝L12L22，故选D.5.(2017·盐城市第三次模拟)甲、乙、丙、丁是四个长度、横截面积均相同的金属导体，某同学对它们各进行了一次测量，把每个导体中通过的电流和两端的电压在I－U坐标系中描点，如图3所示．四个导体中电阻率最大的是( )图3A．甲B．乙C．丙D．丁答案 A解析由I－U图象的斜率的倒数表示电阻，知甲的电阻最大，又根据电阻定律，知甲的电阻率最大，故选A.6.(多选)如图4所示的电路中，电阻R1＝10Ω，R2＝120Ω，R3＝40Ω.另有一测试电源，电动势为100V，内阻忽略不计．则( )图4A．当cd端短路时，ab之间的等效电阻是40ΩB．当ab端短路时，cd之间的等效电阻是40ΩC．当ab两端接通测试电源时，cd两端的电压为80VD．当cd两端接通测试电源时，ab两端的电压为80V答案AC7．(2018·淮安市、宿迁市学业质量检测)两根用同种材料制成的电阻丝甲和乙，甲电阻丝的长度和直径分别为l和d；乙电阻丝的长度和直径分别为2l和2d.将甲、乙两根电阻丝分别接入电路时，如果两电阻丝消耗的电功率相等，则加在两根电阻丝上的电压的比值应满足( )A.U甲U乙＝1 B.U甲U乙＝22C.U甲U乙＝ 2 D.U甲U乙＝2答案 C解析U甲2U乙2＝P甲R甲P乙R乙＝R甲R乙＝ρlπ(d2)2∶ρ2lπ(2d2)2＝2，所以加在两根电阻丝上的电压的比值应满足U甲U乙＝2，故C正确．8．如图5所示，电源电动势为12V，电源内阻为1Ω，电路中的电阻R0为1.5Ω，小型直流电动机M的内阻为0.5Ω，闭合开关S后，电动机转动，理想电流表的示数为2A．则以下判断中正确的是( )图5A．电动机的输出功率为14WB．电动机两端的电压为7VC．电动机产生的热功率为4WD．电源输出的功率为24W答案 B解析由题意得电动机两端的电压U＝E－I(R0＋r)＝7V，则电动机的总功率P＝UI＝14W，热功率P热＝I2R M＝2W，输出功率P出＝P－P热＝12W．电源的输出功率P′＝EI－I2r＝20W，故B 正确，A、C、D错误．9．小亮家有一台电风扇，内阻为20Ω，额定电压为220V，额定功率为66W，将它接上220V电源后，发现因扇叶被东西卡住不能转动，则此时电风扇消耗的功率为( )A．66WB．2420WC．11WD．不确定答案 B10．(2019·伍佑中学模拟)某一导体的伏安特性曲线如图6中AB段(曲线)所示，关于该导体的电阻，以下说法正确的是( )图6A．B点的电阻为12ΩB．B点的电阻为40ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9Ω答案 B解析A点电阻R A＝31.0×10－1Ω＝30Ω，B点电阻R B＝61.5×10－1Ω＝40Ω，故A错误，B正确．ΔR＝R B－R A＝10Ω，故C、D错误．11．(多选)(2018·东台创新学校月考)在如图7甲所示的电路中，L1、L2、L3为三个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示．当开关S闭合后，电路中的总电流为0.25A，则此时( )图7A．L1两端的电压为L2两端电压的2倍B．L1消耗的电功率为0.75WC．L2的电阻为12ΩD．L1、L2消耗的电功率的比值大于4答案BD解析电路中的总电流为0.25A，L1中电流为0.25A，由小灯泡的伏安特性曲线可知L1两端电压为3.0V，L1消耗的电功率为P1＝3.0V×0.25A＝0.75W，选项B正确；根据并联电路规律，L2中电流为0.125A，由小灯泡的伏安特性曲线可知电压大约为0.3V，L1两端的电压大约为L2两端电压的10倍，选项A错误；由欧姆定律知，L2的电阻约为R2＝0.30.125Ω＝2.4Ω，选项C错误；L2消耗的电功率为P2＝0.3×0.125W＝0.0375W，L1、L2消耗的电功率的比值大于4，选项D正确．。

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实验8 探究导体电阻与其影响因素（包括材料）的关系
实验原理
根据电阻定律公式知道只要测出金属丝的长度和它的直径d ，计算出横截面积S ，并用伏安法测出电阻R x ，即可计算出金属丝的电阻率。

把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R ⎝
⎛
⎭
⎪⎫R ＝U I 实验器材
电源，开关，滑动变阻器，电压表，刻度尺，四段不同的金属导体a 、b 、c 、d （a 、b 、c 为镍铬合金丝，d 为康铜丝；a 、b 长度不同，横截面积相同；c 横截面积与a 不同，长度相同；d 的横截面积与长度都与a 相同）。

实验步骤
（1）测量各段金属丝的横截面积。

（2）请按照如图1所示的电路图连接好电路，并将滑动变阻器调到阻值最大处。

图1
（3）测量金属丝接入电路的有效长度。

（4）闭合开关，用电压表分别测量a 、b 、c 、d 四段金属丝两端的电压，从而知道它们的电阻比。

（5）比较a 、b 的电阻之比与它们的长度之比；比较a 、c 的电阻之比与它们的横截面积之比；比较a 、d 的电阻是否相等。

（6）改变滑动变阻器滑片的位置，获得多组实验数据。

（7）总结得出导体的电阻与它的长度、横截面积、材料这三个因素的关系。

注意事项
（1）通电时间不宜太长，电流要小。

（2）开关S 闭合前，滑动变阻器的阻值要取最大值。

（3）注意电表的正、负接线柱接线是否正确，量程要适当。

（4）导线长度测量要注意测导线接入电路的有效长度。

热点一教材原型实验
【例1】 “探究导体电阻与导体长度、横截面积、材料的关系”的实验电路如图2所示，
a 、
b 、
c 、
d 是四种不同的金属丝。

现有四根镍铬合金丝和两根康铜合金丝，其规格如下表
所示。

图2
（1）电路中四种金属丝应分别选用上表中的（用编号表示）
（2）某学生对实验数据分析归纳出：电路图中四种金属丝的电阻R 与长度L 、横截面积S 的关系可用比例式R ∝L
S
来表示。

你认为是否正确，为什么？
_____________________________________________________________________
（3）在交流合作时，有位同学提出用如下图3所示的电路，只要将图中P 端分别和1、2、3、4相接，读出电流，利用电流跟电阻成反比的关系，也能探究出导体电阻与其影响因素的定量关系，请你对其作出评价。

图3
解析（1）本实验采用的是控制变量法，分别选用导体材料相同、横截面积相同时，导体的长度不同，B 、C 符合要求；选用导体材料相同、长度相同时，导体的横截面积不同，C 、D 符合要求；选用导体横截面积相同、长度相同时，导体的材料不同，C 、E 符合要求。

故选B 、C 、D 、E 。

（2）不正确，因为它们的材料不完全相同（3）不能探究出。

实验过程中无法保证每次金属丝两端的电压相等
答案（1）BCDE （2）见解析（3）见解析热点二实验拓展创新
【例2】（2016·浙江理综）某同学用伏安法测量导体的电阻，现有量程为3 V 、内阻约
为3 k Ω的电压表和量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表。

采用分压电路接线，图4甲是实物的部分连线图，待测电阻为图乙中的R 1，其阻值约为5 Ω。

图4
（1）测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接（填a 或b ）、导线②连接（填
c 或
d ）。

（2）正确接线测得实验数据如表，用作图法求得R 1的阻值为 Ω。

（321R 2的边长是R 1的1
10，若测R 2的阻值，则最优的连线应选（填选项）。

A.①连接a ，②连接c B.①连接a ，②连接d C.①连接b ，②连接c
D.①连接b ，②连接d
解析（1）因电压表的内阻远大于待测电阻R 1的阻值，则电流表采用外接法，而滑动变阻器应采用分压式接法，故测R 1阻值的最优连接方式为导线①连接a ，导线②连接d ；（2）建立坐标系描点连线如答案图所示，则R 1＝ΔU ΔI
＝2.20.49
Ω＝4.5 Ω；（3）根据电阻定律可得，R ＝ρ
L dL ＝ρ
d
，故R 2＝R 1，要测R 2的阻值，与测量R 1一样，最优的连线应①连接a ，②连接d ，选项B 正确。

答案（1）a d （2）如图所示 4.4～4.7 （3）B
1.如图5所示为“探究导体电阻与其影响因素的定量关系”的电路。

a、b、c、d是不同的金属导体，b、c、d与a相比，分别只有一个因素不同：b与a长度不同，c与a横截面积不同，d与a材料不同，各导体两端的理想电压表的示数分别用U a、U b、U c、U d表示。

下列说法错误的是（）
图5
A.开关闭合前，需移动滑片使滑动变阻器的阻值最大
B.研究电阻与长度的关系时，需分别测量a、b两条导体两端的电压值
C.如果U a＜U c，说明导体c的横截面积大于导体a的横截面积
D.如果U a＜U d，说明导体d材料的电阻率大于导体a材料的电阻率
答案 C
2.在“测定金属的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻R x约为5 Ω，实验室备有下列实验器材：
E.变阻器R1（0～10 Ω，0.6 A）
F.变阻器R2（0～2 000 Ω，0.1 A）
G.电池组E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω）
H.开关S，导线若干
（1）为减小实验误差，应选用的实验器材有（填代号）。

（2）为减小实验误差，应选用图6中（选填“甲”或“乙”）为该实验的电路原
理图，并按所选择的电路原理图把图7中的实物图用线连接起来。

图6
图7
解析（1）由于电源的电动势为3 V ，所以电压表应选A ；被测电阻约为5 Ω，电路中的
最大电流约为I ＝E R x ＝3
5
A ＝0.6 A ，电流表应选D ；根据变阻器允许通过的最大电流可知，
变阻器应选E ；还要选用电池和开关，导线若干。

故应选用的实验器材有ADEGH 。

（2）由于R V R x ＞R x R A
应采用电流表外接法，应选图乙所示电路，实物连接如图所示。

答案（1）ADEGH （2）乙实物图见解析
3.（2017·4月浙江选考）小明用电学方法测量电线的长度。

首先，小明测得电线铜芯的直径为1.00 mm ，估计其长度不超过50 m （已知铜的电阻率为1.75×10－8
Ω·m）。

现有如下实验器材：①量程为3 V 、内阻约为3 k Ω的电压表；②量程为0.6 A 、内阻约为0.1 Ω的电流表；③阻值为0～20 Ω的滑动变阻器；④内阻可忽略、输出电压为3 V 的电
源；⑤阻值为R 0＝4.30 Ω的定值电阻，开关和导线若干。

小明采用伏安法测量电线电阻，正确连接电路后，调节滑动变阻器，电流表的示数从0开始增加，当示数为0.50 A 时，电压表示数如图8甲所示，读数为 V 。

根据小明测量的信息，图乙中P 点应该（选填“接a ”“接b ”“接c ”或“不接”），Q 点应该（选填“接a ”“接b ”“接c ”或“不接”）。

小明测得的电线长度为 m 。

甲乙
图8
解析量程为3 V ，所以读数为2.50 V ；由于电流表的示数从0开始增加，滑动变阻器应采用分压式接法，Q 接a 点，为减小误差电流表应外接，P 接b 点，根据R x ＋R 0＝U I ，R x ＝ρL S
，S ＝πd 2
4，联立可得L ＝31.4 m 。

答案 2.50 接b 接a 31.4。