高中電流的教案

恒定電流２。

一、教法建議

拋磚引玉

本章研究直流電路的基礎(chǔ)知識(shí)，這些知識(shí)不僅在學(xué)習(xí)后面幾章電學(xué)知識(shí)時(shí)要用到，也是將來(lái)學(xué)習(xí)電工技術(shù)以及電子技術(shù)的基礎(chǔ)。本單元研究電路的基本參量（U、I、R以及W、P）和基本定律（歐姆定律、電阻定律和焦耳定律），這些規(guī)律是解決部分電路問(wèn)題的理論依據(jù)，也是學(xué)習(xí)完整電路規(guī)律的基礎(chǔ)。

這個(gè)單元的知識(shí)，學(xué)生在初中已作為重點(diǎn)內(nèi)容學(xué)習(xí)過(guò)，所以這部分知識(shí)屬?gòu)?fù)習(xí)、提高性質(zhì)，教師在教學(xué)中不要簡(jiǎn)單重復(fù)初中學(xué)習(xí)的內(nèi)容，而應(yīng)該加強(qiáng)學(xué)生能力的培養(yǎng)，注意培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

本單元知識(shí)中，演示實(shí)驗(yàn)較多（形成電流條件的演示實(shí)驗(yàn)，研究導(dǎo)體中電流跟導(dǎo)體兩端電壓關(guān)系的演示實(shí)驗(yàn)及研究影響導(dǎo)體電阻因素的實(shí)驗(yàn)），歐姆定律和電阻定律都是通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出的。因此，在教學(xué)中要做好演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生更好地理解基本概念和定律。

在本單元的教材中，講授的定律較多，在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生注意定律的適用范圍和條件，在金屬導(dǎo)電基礎(chǔ)上總結(jié)出來(lái)的歐姆定律能適用于電解液導(dǎo)電，卻不適用于氣體和半導(dǎo)體的導(dǎo)

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高三物理恒定電流

恒定電流類型：復(fù)習(xí)課
過(guò)程及內(nèi)容：基本概念和定律
一、電流、電阻和電阻定律
1．電流的形成：電荷的定向移動(dòng)形成電流(注意它和熱運(yùn)動(dòng)的區(qū)別).
(1)形成電流的條件：內(nèi)因是有自由移動(dòng)的電荷(自由電子、正離子和負(fù)離子)，外因是導(dǎo)體兩端有電勢(shì)差．
(2)電流強(qiáng)度：定義：把單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體某截面的電荷量叫該導(dǎo)體上的電流強(qiáng)度.
通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電量Q與通過(guò)這些電量所用的時(shí)間t的比值。(定義)公式：
如果是正、負(fù)離子同時(shí)定向移動(dòng)，q應(yīng)為正負(fù)離子的電荷量和.
①大小：I=Q/t；假設(shè)導(dǎo)體單位體積內(nèi)有n個(gè)電子，電子定向移動(dòng)的速率為v，假若導(dǎo)體單位長(zhǎng)度有N個(gè)電子，則I＝Nesv．
②方向：表示電流的強(qiáng)弱，是標(biāo)量，但有方向：⑴規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍?br> ⑵在電路中：在外電路中正→負(fù)，內(nèi)電路中負(fù)→正
③單位是：安、毫安、微安1A=103mA=106μA
④區(qū)分兩種速率：電流傳導(dǎo)速率(=光速)和電荷定向移動(dòng)速率(機(jī)械運(yùn)動(dòng)速率)定向移動(dòng)的速率數(shù)量級(jí)是10-5m／s.
I=(定義)==；I=nesv(微觀)；；；
(3)電流的分類：方向不改變的電流叫直流電，方向和大小都不改變的電流叫恒定電流，方向改變的電流叫交變電流
2．電阻、電阻定律
(1)電阻：導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用就叫電阻，加在導(dǎo)體兩端的電壓與通過(guò)導(dǎo)體的電流強(qiáng)度的比值。
(定義)(比值定義)；U-I圖線的斜率導(dǎo)體的電阻是由導(dǎo)體本身的性質(zhì)決定的,與U.I無(wú)關(guān).
(2)電阻定律：溫度一定時(shí)導(dǎo)體的電阻R與它的長(zhǎng)度成正比，與橫截面積成反比。(決定)
(3)電阻率：電阻率ρ是反映材料導(dǎo)電性能的物理量，由材料決定,但受溫度的影響．
①電阻率在數(shù)值上等于這種材料制成的長(zhǎng)為1m,橫截面積為1m2的柱形導(dǎo)體的電阻.
②單位是:Ωm.有些材料ρ隨t↑而↑(金屬)鉑用來(lái)做溫度計(jì)；有些材料ρ隨t↑而↓(半導(dǎo)體)；有些材料ρ幾乎不受溫度影響(康銅、錳銅)。
3．半導(dǎo)體與超導(dǎo)體特性：光敏特性、熱敏特性和摻雜特性?？芍谱鞴饷綦娮韬蜔崦綦娮杓熬w管等.。
(1)半導(dǎo)體的導(dǎo)電特性：介于導(dǎo)體與絕緣體之間，如鍺、硅、砷化鎵等。電阻率約為10－5Ωm～106Ωm
(2)半導(dǎo)體的應(yīng)用:①熱敏電阻:能夠?qū)囟鹊淖兓D(zhuǎn)成電信號(hào),測(cè)量這種電信號(hào),就可以知道溫度的變化.
②光敏電阻:光敏電阻在需要對(duì)光照有靈敏反應(yīng)的自動(dòng)控制設(shè)備中起到自動(dòng)開關(guān)的作用.
③晶體二極管、晶體三極管、電容等電子元件可連成集成電路.
④半導(dǎo)體可制成半導(dǎo)體激光器、半導(dǎo)體太陽(yáng)能電池等.
（3）超導(dǎo)體
①超導(dǎo)現(xiàn)象：某些物質(zhì)在溫度降到絕對(duì)零度附近時(shí),電阻率突然降到幾乎為零(無(wú)法測(cè)量)的現(xiàn)象.這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，處于這種狀態(tài)下的導(dǎo)體叫超導(dǎo)體。
②轉(zhuǎn)變溫度(TC):材料由正常狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)狀態(tài)的溫度叫做轉(zhuǎn)變溫度TC我國(guó)1989年TC=130K
③應(yīng)用:超導(dǎo)電磁鐵、超導(dǎo)電機(jī)等
二、部分電路歐姆定律
(1)內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流I跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟它的電阻R成反比。
(2)公式：(U、R和I必須是同一段電路中的三個(gè)物理量，不能搞混).
(3)圖象表示：導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線，叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。常畫成I～U或U～I(xiàn)圖象,
在I-U圖像中，是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，直線的斜率.
在U-I圖像中，也是過(guò)原點(diǎn)的一條直線，直線的斜率.
對(duì)于線性元件伏安特性曲線是直線,對(duì)于非線性元件,伏安特性曲線是非線性的.
注意：①我們處理問(wèn)題時(shí)，一般認(rèn)為電阻為定值，不可由R=U/I認(rèn)為電阻R隨電壓大而大，隨電流大而?。?br> ②I、U、R必須是對(duì)應(yīng)關(guān)系（對(duì)應(yīng)于同一段電路）．即I是過(guò)電阻的電流，U是電阻兩端的電壓．
(4)適用范圍：適用于金屬導(dǎo)電體、電解液導(dǎo)體，不適用于空氣導(dǎo)體和和晶體二極管、晶體三極管導(dǎo)電不適用
三、電功、電功率
1．電功：電流做功的實(shí)質(zhì)：電場(chǎng)力移動(dòng)電荷做功，(只有力才能做功)；電能其它形式的能。．
電場(chǎng)力做的功W＝qu=UIt=I2Rt=U2t/R(只適于純電阻電路)單位：J；kwh
2．電功率：電流做功的快慢，即電流通過(guò)一段電路電能轉(zhuǎn)化成其它形式能對(duì)電流做功的總功率,P=UI；單位：w；
用電器的額定功率是指用電器在額定電壓下工作時(shí)消耗的功率；而用電器的實(shí)際功率是指用電器在實(shí)際電壓下工作時(shí)消耗的功率．
3．焦耳定律：電流通過(guò)一段只有電阻元件的電路時(shí)，在t時(shí)間內(nèi)的熱量Q=I2Rt．
純電阻電路中W＝UIt=U2t/R=I2Rt，P=UI=U2/R=I2R；非純電阻電路W＝UIt，P=UI
4．電功率與熱功率之間的關(guān)系
①在純電阻電路中，電功率等于熱功率，，此時(shí)，，故．
②在非純電阻電路中，電功率只有一部分轉(zhuǎn)化成熱功率，，此時(shí)，，．
⑷電功率和熱功率
純電阻電路：電路中只有電阻元件，如電熨斗、電爐子等．
非純電阻電路：電機(jī)、電風(fēng)扇、電解槽等，其特點(diǎn)是電能只有一部分轉(zhuǎn)化成內(nèi)能．
規(guī)律方法(1)用電器正常工作的條件：
①用電器兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓.②用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流③用電器的實(shí)際電功率等于其額定功率．
由于以上三個(gè)條件中的任何一個(gè)得到滿足時(shí)，其余兩個(gè)條件必定滿足，因此它們是用電器正常工作的等效條件．
(2)用電器接入電路時(shí)：
①純電阻用電器接入電路中，若無(wú)特別說(shuō)明，應(yīng)認(rèn)為其電阻不變．②用電器實(shí)際功率超過(guò)其額定功率時(shí),認(rèn)為它將被燒毀.

散串、并聯(lián)及混聯(lián)電路
串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)及其性質(zhì)：
1.串聯(lián)電路的特點(diǎn)：2.并聯(lián)電路的特點(diǎn)：
①電流①電流
②電壓②電壓
③電阻③電阻
④電壓分配,④電流分配,
⑤功率分配,⑤功率分配

一、串聯(lián)電路
①電路中各處電流相同．I=I1=I2=I3=……
②串聯(lián)電路兩端的電壓等于各電阻兩端電壓之和.U=U1+U2+U3……
③串聯(lián)電路的總電阻等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻之和，即R=R1＋R2＋…＋Rn
④串聯(lián)電路中各個(gè)電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比(串聯(lián)電阻具有分壓作用——制電壓表)，即
⑤串聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成正比，即
注意:⑴允許通過(guò)的最大電流=各串聯(lián)電阻額定電流的最上值；允許加的最大電壓=允許通過(guò)的最大電流×R總
⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和.
二、并聯(lián)電路
①并聯(lián)電路中各支路兩端的電壓相同．U=U1=U2=U3……
②并聯(lián)電路總電路的電流等于各支路的電流之和I=I1＋I(xiàn)2＋I(xiàn)3=……
③并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各個(gè)導(dǎo)體的電阻的倒數(shù)之和。
n個(gè)相同的電阻R并聯(lián)R總=；總電阻比任一支路電阻小
兩個(gè)支路時(shí)R總=特別注意：在并聯(lián)電路中增加支路條數(shù)，總電阻變小
三個(gè)支路時(shí)R總=增加任一支路電阻，總電阻增大
④并聯(lián)電路中通過(guò)各個(gè)電阻的電流跟它的阻值成反比(并聯(lián)電阻具有分流作用——改裝電流表)，
即I1R1＝I2R2=…＝InRn=U．支路電阻越小，通過(guò)的電流越大。
⑤并聯(lián)電路中各個(gè)電阻消耗的功率跟它的阻值成反比，即P1R1=P2R2=…=PnRn=U2．
注意:⑴幾條支路并聯(lián)，允許加的最大電壓=和支路額定電壓的最小值；總
⑵電路的總功率=各電阻消耗的功率之和

閉合電路的歐姆定律
一、電源
1．電源：是將其它形式的能轉(zhuǎn)化成電能的裝置．
2．電動(dòng)勢(shì)：表示電源把其它形式的能電能本領(lǐng)的大小。單位：V。
⑴電動(dòng)勢(shì)在數(shù)值上等于電路中通過(guò)lc電量時(shí)電源所提供的電能．非靜電力搬運(yùn)電荷所做的功跟搬運(yùn)電荷電量的比值，E=W/q。
⑵在數(shù)值上=電源沒(méi)有接入電路時(shí)兩極板間的電壓，
⑶電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電路電壓之和．E＝U外＋U內(nèi)．
3．電動(dòng)勢(shì)是標(biāo)量．要注意電動(dòng)勢(shì)不是電壓；
電動(dòng)勢(shì)與電勢(shì)差的區(qū)別(見(jiàn)表格)
電動(dòng)勢(shì)電勢(shì)差
物理意義反映電源內(nèi)部非靜電力做功把其它形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的情況反映電路中電場(chǎng)力做功把電能轉(zhuǎn)化為其它形式能的情況
定義式E=W/q
W為電源的非靜電力把正電荷從電源內(nèi)由負(fù)極移到正極所做的功U=W/q
W為電場(chǎng)力把正電荷從電源外部由正極移到負(fù)極所做的功
量度式E=IR+Ir=U外+U內(nèi)U=IR
測(cè)量動(dòng)用歐姆定律間接測(cè)量用伏特表測(cè)量
決定因素與電源的性質(zhì)有關(guān)與電源、電路中的用電器有關(guān)
特殊情況當(dāng)電源斷開時(shí)路端電壓值=電源的電動(dòng)勢(shì)
二、閉合電路的歐姆定律(對(duì)于給定電源：一般認(rèn)為E，r不變，但電池用久后，E略變小，r明顯增大。)
(1)內(nèi)、外電路
①內(nèi)電路：電源兩極(不含兩極)以內(nèi)，如電池內(nèi)的溶液、發(fā)電機(jī)的線圈等．內(nèi)電路的電阻叫做內(nèi)電阻r．內(nèi)電路分得的電壓稱為內(nèi)電壓，
②外電路：電源兩極間包括用電器和導(dǎo)線等,外電路的電阻叫做外電阻R,外電路分得的電壓稱為外電壓(在電閉合電路中兩源兩極的電壓是外電壓)
(2)閉合電路的歐姆定律適用條件：純電阻電路
①內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動(dòng)勢(shì)成正比，與內(nèi)、外電路的電阻之和成反比，即I=E/（R+r）
研究閉合電路，主要物理量有E、r、R、I、U，前兩個(gè)是常量，后三個(gè)是變量。
②表達(dá)形式：
③討論：1外電路斷開時(shí)(I=0),路端電壓等于電源的電動(dòng)勢(shì)(即U=E);而這時(shí)用電壓表測(cè)量時(shí),其讀數(shù)略小于電動(dòng)勢(shì)(有微弱電流)
2外電路短路時(shí)(R=0,U=0)電流最大為(一般不允許這種情況,會(huì)把電源燒壞)
(3)路端電壓跟負(fù)載(外電阻)的關(guān)系
①路端電壓：外電路的電勢(shì)降落，也就是外電路兩端的電壓．U＝E－Ir,路端電壓隨著電路中電流的增大而減?。?br> 路端電壓隨外電阻變化的情況：R↓→I↑→U↓，反之亦然。
②電源的外特性曲線(U-I曲線)——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線)
圖象的函數(shù)表達(dá)：U＝E－Ir
當(dāng)外電路斷路時(shí)(即R→∞,I＝0)，縱軸上的截距表示電源的電動(dòng)勢(shì)Ｅ(Ｅ＝Ｕ端)；
當(dāng)外電路短路時(shí)(R＝0,U＝0)，橫坐標(biāo)的截距表示電源的短路電流I短=E/r；
圖線的斜率的絕對(duì)值為電源的內(nèi)電阻r，縱軸的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)E，橫軸的截距為短路電流．
圖線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的“面積”表示電源的輸出功率，
該直線上任意一點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)時(shí)外電阻的大??；當(dāng)Ｕ＝E/2(即R=r)時(shí)，Ｐ出最大。η＝50％
注意：坐標(biāo)原點(diǎn)是否都從零開始：若縱坐標(biāo)上的取值不從零開始取，則該截距不表示短路電流。
(4).閉合電路的輸出功率
①電源的總功率：P總=IE=IU外十IU內(nèi)=IU＋I(xiàn)2r，(閉合電路中內(nèi)、外電路的電流相等，所以由Ｅ＝Ｕ外＋Ｕ內(nèi))
②電源的輸出功率與電路中電流的關(guān)系:Ｐ=ＵＩ；當(dāng)Ｉ↑時(shí)Ｕ↓，當(dāng)Ｉ↓時(shí)Ｕ↑，表明ＵＩ有極值存大。
當(dāng)時(shí),電源的輸出功率最大，
③電源的輸出功率與外電路電阻的關(guān)系:(等效于如圖所示的電路)
當(dāng)R＝r時(shí)(I=E/2r),電源有最大輸出功率：
結(jié)論：當(dāng)外電路的電阻等于電源的內(nèi)阻時(shí)，電源的輸出功率最大。要使電路中某電阻R的功率最大；條件R=電路中其余部分的總電阻
例：電阻R的功率最大條件是：R=R0+r
輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線(如圖所示)；由圖象可知，
(1)對(duì)應(yīng)于電源的非最大輸出功率P可以有兩個(gè)不同的外電阻Rl和R2，不難證明．
(2)當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出增大；
(3)當(dāng)Rr時(shí)，若R增大，則P出減?。?br> (4)在電源外特性曲線上某點(diǎn)縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)值的乘積為電源的輸出功率，在圖中的那塊矩形的面積表示電源的輸出功率，當(dāng)Ｕ＝時(shí)，Ｐ最大。
應(yīng)注意:對(duì)于內(nèi)外電路上的固定電阻，其消耗的功率僅取決于電路中的電流大小
④電源內(nèi)阻上的熱功率：Ｐ內(nèi)＝Ｕ內(nèi)Ｉ＝I2ｒ。
⑤電源的供電效率當(dāng)電源的輸出功率達(dá)最大時(shí)，η＝50％。
(5)電源的外特性曲線和導(dǎo)體的伏安特性曲線
⑴聯(lián)系：它們都是電壓和電流的關(guān)系圖線；
⑵區(qū)別：它們存在的前提不同，遵循的物理規(guī)律不同，反映的物理意義不同；
①電源的外特性曲線：
在電源的電動(dòng)勢(shì)用內(nèi)阻ｒ一定的條件下，通過(guò)改變外電路的電阻Ｒ使路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖線，
遵循閉合電路歐姆定律。U＝E－Ir，
圖線與縱軸的截距表示電動(dòng)勢(shì)Ｅ，斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻ｒ。
②導(dǎo)體的伏安特性曲線：
在給定導(dǎo)體(電阻Ｒ)的條件下，通過(guò)改變加在導(dǎo)體兩端的電壓而得到的電流Ｉ隨電壓Ｕ變化的圖線；
遵循(部分電路)歐姆定律。Ｉ＝；
圖線斜率的倒數(shù)值表示導(dǎo)體的電阻Ｒ。
右圖中a為電源的U-I圖象；b為外電阻的U-I圖象；兩者的交點(diǎn)坐標(biāo)表示該電阻接入電路時(shí)電路的總電流和路端電壓；該點(diǎn)和原點(diǎn)之間的矩形的面積表示輸出功率；a的斜率的絕對(duì)值表示內(nèi)阻大??；b的斜率的絕對(duì)值表示外電阻的大??；當(dāng)兩個(gè)斜率相等時(shí)（即內(nèi)、外電阻相等時(shí)圖中矩形面積最大，即輸出功率最大（可以看出當(dāng)時(shí)路端電壓是電動(dòng)勢(shì)的一半，電流是最大電流的一半）。
導(dǎo)體的伏安特性曲線-------導(dǎo)體中的電流隨隨導(dǎo)體兩端電壓變化圖線，叫導(dǎo)體的伏安特性曲線。
區(qū)分三種圖線：電源的外特性曲線——路端電壓Ｕ隨電流Ｉ變化的圖象：(U一I關(guān)系圖線)
輸出功率隨外電阻Ｒ變化的圖線
規(guī)律方法1、電路結(jié)構(gòu)分析電路的基本結(jié)構(gòu)是串聯(lián)和并聯(lián)，分析混聯(lián)電路常用的方法是：
節(jié)點(diǎn)法：把電勢(shì)相等的點(diǎn)，看做同一點(diǎn)．
回路法：按電流的路徑找出幾條回路，再根據(jù)串聯(lián)關(guān)系畫出等效電路圖，從而明確其電路結(jié)構(gòu)
其普遍規(guī)律是：①凡用導(dǎo)線直接連接的各點(diǎn)的電勢(shì)必相等（包括用不計(jì)電阻的電流表連接的點(diǎn)）。
②在外電路，沿著電流方向電勢(shì)降低。
③凡接在同樣兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)上的電器為并聯(lián)關(guān)系。
④不加聲明的情況下，不考慮電表對(duì)電路的影響。
2、電表的改裝:微安表改裝成各種表，關(guān)健在于原理
(1)靈敏電流表（也叫靈敏電流計(jì)）：符號(hào)為G，用來(lái)測(cè)量微弱電流，電壓的有無(wú)和方向．其主要參數(shù)有三個(gè)：
首先要知：微安表的內(nèi)阻Rg、滿偏電流Ig、滿偏電壓Ug。
滿偏電流Ig即靈敏電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流,也叫靈敏電流表的電流量程．
滿偏電壓Ug靈敏電流表通過(guò)滿偏電流時(shí)加在表兩端的電壓．
以上三個(gè)參數(shù)的關(guān)系Ug=IgRg．其中Ig和Ug均很小，所以只能用來(lái)測(cè)量微弱的電流或電壓．
采用半偏法先測(cè)出表的內(nèi)阻；最后要對(duì)改裝表進(jìn)行較對(duì)。
(2)半值分流法（也叫半偏法）測(cè)電流表的內(nèi)阻，其原理是：
當(dāng)S1閉合、S2打開時(shí)：
當(dāng)S2再閉合時(shí)：,
聯(lián)立以上兩式，消去E可得：
得：可見(jiàn)：當(dāng)R1R2時(shí)，有：
(3)電流表：符號(hào)A，用來(lái)測(cè)量電路中的電流，并聯(lián)電阻分流原理．如圖所示為電流表的內(nèi)部電路圖，
設(shè)電流表量程為I,擴(kuò)大量程的倍數(shù)n=I/Ig，由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得：
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
內(nèi)阻,由這兩式子可知，電流表量程越大，Rg越小，其內(nèi)阻也越小.
(4)電壓表：符號(hào)V，用來(lái)測(cè)量電路中兩點(diǎn)之間的電壓．串聯(lián)電阻分壓原理如圖所示是電壓表內(nèi)部電路圖．
設(shè)電壓表的量程為U，擴(kuò)大量程的倍數(shù)為n=U/Ug，由串聯(lián)電路的特點(diǎn)，得：
(n為量程的擴(kuò)大倍數(shù))
電壓表內(nèi)阻,由這兩個(gè)式子可知，電壓表量程越大，分壓電阻就越大，其內(nèi)阻也越大．
(5)改為歐姆表的原理兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
(6)非理想電表對(duì)電路的影響不能忽略，解題時(shí)應(yīng)把它們看作是能顯示出本身電壓或電流的電阻器.
①用電壓表測(cè)得的電壓實(shí)際上是被測(cè)電路與電壓表并聯(lián)后兩端的電壓，由于電壓表內(nèi)阻不可能無(wú)限大，
因此測(cè)得的電壓總比被測(cè)電路兩端的實(shí)際電壓小，表的內(nèi)阻越大，表的示數(shù)越接近于實(shí)際電壓值.
②用電流表測(cè)得的電流，實(shí)質(zhì)上是被測(cè)量的支路(或干路)串聯(lián)一個(gè)電阻(即電流表內(nèi)阻)后的電流.
因此，電流表內(nèi)阻越小，表的示數(shù)越接近于真實(shí)值.
規(guī)律方法1、動(dòng)態(tài)電路的分析與計(jì)算電路動(dòng)態(tài)變化分析(高考的熱點(diǎn))各燈、表的變化情況
動(dòng)態(tài)電路變化的分析是根據(jù)歐姆定律及串、并聯(lián)電路的性質(zhì)，來(lái)分析電路中某一電阻變化而引起的整個(gè)電路中各部分電學(xué)量的變化情況，
常見(jiàn)方法如下：
(1)程序法:基本思路是“部分→整體→部分”部分電路歐姆定律各部分量的變化情況
局部變化R總I總先討論電路中不變部分(如:r)最后討論變化部分
局部變化再討論其它
(2)直觀法:即直接應(yīng)用“部分電路中R、I、U的關(guān)系”中的兩個(gè)結(jié)論。
①任一個(gè)R增必引起通過(guò)該電阻的電流減小,其兩端電壓UR增加.(局部電阻本身電流、電壓)
②任一個(gè)R增必引起與之并聯(lián)支路電流I并增加；與之串聯(lián)支路電壓U串減?。ǚQ串反并同法）
總結(jié)規(guī)律如下：
①總電路上R增大時(shí)總電流I減小，路端電壓U增大；
②變化電阻本身和總電路變化規(guī)律相同；
③和變化電阻有串聯(lián)關(guān)系(通過(guò)變化電阻的電流也通過(guò)該電阻)的看電流(即總電流減小時(shí)，該電阻的電流、電壓都減小)；
④和變化電阻有并聯(lián)關(guān)系的(通過(guò)變化電阻的電流不通過(guò)該電阻)看電壓(即路端電壓增大時(shí)，該電阻的電流、電壓都增大)。
(3)極限法：即因變阻器滑動(dòng)引起電路變化的問(wèn)題，可將變阻器的滑動(dòng)端分別滑至兩個(gè)極端去討論。
(4)特殊值法：對(duì)于某些雙臂環(huán)路問(wèn)題，可以采取代入特殊值去判定，從而找出結(jié)論。
當(dāng)R=r時(shí)，電源輸出功率最大為Pmax=E2/4r而效率只有50%，

2、電路故障分析與黑盒子問(wèn)題閉合電路黑盒。其解答步驟是：
①將電勢(shì)差為零的兩接線柱短接，如果黑盒內(nèi)只有電阻，分析時(shí)，從阻值最小的兩點(diǎn)間開始。
②在電勢(shì)差最大的兩接線柱間畫電源
③根據(jù)題給測(cè)試結(jié)果，分析計(jì)算各接線柱之間的電阻分配，并將電阻接在各接線柱之間。
④斷路點(diǎn)的判定：當(dāng)由純電阻組成的串聯(lián)電路中僅有一處發(fā)生斷路故障時(shí)，用電壓表就可以方便地判定斷路點(diǎn)：
凡兩端電壓為零的用電器或?qū)Ь€是無(wú)故障的；兩端電壓等于電源電壓的用電器或?qū)Ь€發(fā)生了斷路。
3、電路中的能量關(guān)系的處理要搞清以下概念：
(1)電源的功率。電源消耗的功率、化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿墓β?、整個(gè)電路消耗的功率都是指εI或I2（R外＋r）
(2)電源的輸出功率、外電路消耗的功率都是指：IU或Iε一I2r或I2R外
(3)電源內(nèi)阻消耗的功率：I2r
(4)整個(gè)電路中P電源＝P外十P內(nèi)
4、含電容器電路的分析與計(jì)算
電容器是一個(gè)儲(chǔ)存電能的元件．在直流電路中，當(dāng)電容器充放電時(shí)，電路里有充放電電流，一旦電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當(dāng)于一個(gè)阻值無(wú)限大（只考慮電容器是理想的不漏電的情況）的元件，在電容器處電路看作是斷路，簡(jiǎn)化電路時(shí)可去掉它．簡(jiǎn)化后若要求電容器所帶電荷量時(shí)，可在相應(yīng)的位置補(bǔ)上．
分析和計(jì)算含有電容器的直流電路時(shí)，需注意以下幾點(diǎn)：
(1)電路穩(wěn)定后，由于電容器所在支路無(wú)電流通過(guò)．所以在此支路中的電阻上無(wú)電壓降，因此電容器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓．
(2)當(dāng)電容器和用電器并聯(lián)后接入電路時(shí)，電容器兩極間的電壓與其并聯(lián)用電器兩端的電壓相等．
(3)電路的電流、電壓變化時(shí),將會(huì)引起電容器的充(放)電．如果電容器兩端電壓升高,電容器將充電,如果電壓降低，電容器將通過(guò)與它并聯(lián)的電路放電.電容器兩根引線上的電流方向總是相同的，所以要根據(jù)正極板電荷變化情況來(lái)判斷電流方向。
⑷如果變化前后極板帶電的電性相同，那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量的差；如果變化前后極板帶電的電性改變，那么通過(guò)每根引線的電荷量等于始末狀態(tài)電容器電荷量之和。

電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題（一）
測(cè)電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻
(1)直接法：外電路斷開時(shí)，用電壓表測(cè)得的電壓U為電動(dòng)勢(shì)E;U=E
(2)通用方法：AV法測(cè)要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；
①單一組數(shù)據(jù)計(jì)算，誤差較大
②應(yīng)該測(cè)出多組(u，I)值，最后算出平均值
③作圖法處理數(shù)據(jù)，(u，I)值列表，在u--I圖中描點(diǎn)，最后由u--I圖線求出較精確的E和r。
(3)特殊方法
（一）即計(jì)算法：畫出各種電路圖
(一個(gè)電流表和兩個(gè)定值電阻)
(一個(gè)電流表及一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器)
(一個(gè)電壓表和兩個(gè)定值電阻)
（二）測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r有甲、乙兩種接法，如圖
甲法中：所測(cè)得ε和r都比真實(shí)值小，ε/r測(cè)=ε測(cè)/r真；
乙法中：ε測(cè)=ε真，且r測(cè)=r+rA。
（三）電源電動(dòng)勢(shì)ε也可用兩阻值不同的電壓表A、B測(cè)定，單獨(dú)使用A表時(shí)，讀數(shù)是UA，單獨(dú)使用B表時(shí)，讀數(shù)是UB，用A、B兩表測(cè)量時(shí)，讀數(shù)是U，則ε=UAUB/（UA－U）。

電阻的測(cè)量
①AV法測(cè)：要考慮表本身的電阻,有內(nèi)外接法；多組(u，I)值，列表由u--I圖線求。怎樣用作圖法處理數(shù)據(jù)
②歐姆表測(cè)：測(cè)量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
使用方法:機(jī)械調(diào)零、被測(cè)電阻與其它元件和電路斷開，選擇量程(大到小)每次換檔都應(yīng)該重新調(diào)零。歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)時(shí)注意擋位(即倍率)、撥off擋。
注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
③電橋法測(cè)：
④半偏法測(cè)表電阻：斷s2,調(diào)R1使表滿偏;閉s2,調(diào)R2使表半偏.則R表=R2；

電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題（二）-------電路的測(cè)量
電路設(shè)計(jì)的基本原則是：安全性好，誤差小，儀器少，耗電少，操作方便．
實(shí)驗(yàn)電路----可分為兩部分：測(cè)量電路和供電電路．
一、測(cè)量電路兩種方法(內(nèi)、外接法)記憶決調(diào)“內(nèi)”字里面有一個(gè)“大”字
類型電路圖R測(cè)與R真比較條件計(jì)算比較:知RvRA及Rx大致值時(shí)
內(nèi)

R測(cè)==RX+RARX
適于測(cè)大電阻Rx

外
R測(cè)=Rx
適于測(cè)小電阻RX

測(cè)量電路(內(nèi)、外接法)有三種方法
①直接比較法：Rx與Rv、RA粗略比較：當(dāng)RxRA時(shí)用內(nèi)接法，當(dāng)RxRv時(shí)用外接法．
②臨界值計(jì)算法(計(jì)算比較法)：Rx與(為臨界值)比較：當(dāng)時(shí)內(nèi)、外接法均可．
當(dāng),(即Rx為大電阻)時(shí)用內(nèi)接法；當(dāng)時(shí)，用電流表內(nèi)接法．
當(dāng)(即Rx為小電阻)時(shí)用外接法；當(dāng)時(shí)，用電流表外接法；
③測(cè)試判斷法(實(shí)驗(yàn)判斷法)：當(dāng)Rx，RA，Rv大約值都不清楚時(shí)用此法．“誰(shuí)變化大，電阻就與誰(shuí)近”
如圖所示，將單刀雙擲開關(guān)S分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn)，與a接時(shí)(I1；u1)；與b接時(shí)(I2；u2)
若I有較大變化（即）說(shuō)明v有較大電流通過(guò)(分流影響較大)，采用內(nèi)接法
若u有較大變化（即）說(shuō)明A有較強(qiáng)的分壓作用(分壓影響較大)，采用外接法
說(shuō)明：在測(cè)定金屬電阻率電路中，由于電阻絲電阻較小，所以實(shí)驗(yàn)室采用電流表外接法；
在測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，通常只采用電流表內(nèi)接法．(對(duì)R來(lái)說(shuō))
二、供電電路(限流式、調(diào)壓式)電路由測(cè)量電路和供電電路兩部分組成,其組合以減小誤差,調(diào)整處理數(shù)據(jù)兩方便
電路圖電壓變化范圍電流變化范圍優(yōu)勢(shì)選擇方法

限流～E～
電路簡(jiǎn)單
附加功耗小Rx比較小、R滑比較大，
R滑全n倍的Rx
通電前調(diào)到最大
調(diào)壓
0～E0～
電壓變化范圍大
要求電壓連續(xù)可調(diào)
并從0開始變化Rx比較大、R滑比較小
R滑全Rx/2
通電前調(diào)到最小
以“供電電路”來(lái)控制“測(cè)量電路”：采用“以小控大、以大控小”的原則
R滑唯一：比較R滑與Rx控制電路
RxR滑10Rx限流方式
分壓接法
R滑≈Rx兩種均可，從節(jié)能角度選限流R滑不唯一：實(shí)難要求確定控制電路R滑
實(shí)驗(yàn)要求：①負(fù)載兩端電壓變化范圍大。
②負(fù)載兩端電壓要求從0開始可連續(xù)變化。
③電表量程較小而電源電動(dòng)勢(shì)較大。
有以上3種要求都采用調(diào)壓供電。
無(wú)特殊要求都采用限流供電
特殊問(wèn)題中還要根據(jù)電壓表和電流表量程以及電阻允許通過(guò)的最大電流值來(lái)反復(fù)推敲,以便能減小誤差的連接方式為好．
電路設(shè)計(jì)具有培養(yǎng)和檢查創(chuàng)造性思維能力、分析綜合能力以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ榷喾矫娴哪芰Φ奶攸c(diǎn)，它包括測(cè)量電阻值Rx、電阻率ρ,電功率p和電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r.
二、選實(shí)驗(yàn)試材(儀表)選用和電路實(shí)物圖連接,
(1)儀器的選擇一般應(yīng)考慮三方面因素：（原則：表不超程、電器不超壓）
①安全因素，如通過(guò)電源和電阻的電流不能超過(guò)其允許的最大電流．
②誤差因素,如選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差；
選量程的原則：電壓表、電流表盡可能使指針接近滿刻度的中間量程,其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3～2/3之間；
使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位．
③便于操作，如選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)，
滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)用到大部分電阻線，否則不便于操作．
方法：先估算電路中最大值，初定儀器的規(guī)格和接法；再算的變化范圍，確定限流還是調(diào)壓供電，和滑動(dòng)變阻器規(guī)格。
(2)選擇儀器的一般步驟是：
根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路；根據(jù)電路選擇滑動(dòng)變阻器；選定電源，選擇電壓表和電流表以及所用的量程．
(3)連接實(shí)物圖的基本方法是：
按題設(shè)實(shí)驗(yàn)要求先畫電路圖,能把實(shí)物組裝連接成實(shí)驗(yàn)電路。連接各元件(按先串再并的連線順序)；
精心按排操作步驟,過(guò)程中需要測(cè)?物理量,結(jié)果表達(dá)式中各符號(hào)的含義.
①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；
②分析各元件連接方式(先串再并的連線順序)，明確電表量程；
③畫線連接各元件，一般先從電源正極開始，到開關(guān)，再到滑動(dòng)變阻器等，先畫主電路,正極開始按順序以單線連接方式將主電路元件依次串聯(lián),后把并聯(lián)無(wú)件并上。(按順序以單線連接方式將主電路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來(lái)；其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去)；畫線連接各元件,鉛筆先畫,查實(shí)無(wú)誤后,用鋼筆填。連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)對(duì)照電路圖按照連線的方法和順序進(jìn)行．
(4)注意事項(xiàng)：表的量程選對(duì),正負(fù)極不能接錯(cuò)；導(dǎo)線應(yīng)接在接線柱上,且不能分叉；不能用鉛筆畫
用伏安法測(cè)小電珠的伏安特性曲線：測(cè)量電路用外接法，供電電路用調(diào)壓供電。
(5)實(shí)物圖連線技術(shù)
無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好；即：先接好主電路(供電電路).
對(duì)限流電路，只需用筆畫線當(dāng)作導(dǎo)線，從電源正極開始，把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。
對(duì)分壓電路，應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái)，然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一個(gè)接頭，比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低，根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況，將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。

實(shí)物連線的總思路畫出電路圖→
分壓(滑動(dòng)變阻器的下兩個(gè)接線柱一定連在電源和電鍵的兩端)電表的正負(fù)接線柱
連滑動(dòng)變阻器→限流(一般連上一接線柱和下一接線柱)→連接總回路：總開關(guān)一定接在干路中
(兩種情況合上電鍵前都要注意滑片的正確位導(dǎo)線不能交叉
補(bǔ)充：滑動(dòng)變阻器的兩種特殊接法（要特別引起重視）：
⑴右圖電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑向b端的過(guò)程中，
到達(dá)中點(diǎn)位置時(shí)外電阻最大，總電流最小。所以電流表A的示數(shù)先減小后增大；
可以證明：A1的示數(shù)一直減小，而A2的示數(shù)一直增大。

⑵右圖電路中，設(shè)路端電壓U不變。當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P從a端滑向b端的過(guò)程中，
總電阻逐漸減??；總電流I逐漸增大；RX兩端的電壓逐漸增大，電流IX也逐漸增大
（這是實(shí)驗(yàn)中常用的分壓電路的原理）；滑動(dòng)變阻器r左半部的電流I/先減小后增大。

電路故障問(wèn)題的分類解析
1.常見(jiàn)的故障現(xiàn)象
斷路：是指電路兩點(diǎn)間（或用電器兩端）的電阻無(wú)窮大，此時(shí)無(wú)電流通過(guò)，若電源正常時(shí)，即用電壓表兩端并聯(lián)在這段電路（或用電器）上，指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)，則該段電路斷路，如電路中只有該一處斷路，整個(gè)電路的電勢(shì)差全部降落在該處，其它各處均無(wú)電壓降落（即電壓表不偏轉(zhuǎn)）。
短路：是指電路兩點(diǎn)間（或用電器兩端）的電阻趨于零，此時(shí)電路兩點(diǎn)間無(wú)電壓降落，用電器實(shí)際功率為零（即用電器不工作或燈不亮，但電源易被燒壞）?
2.檢查電路故障的常用方法
電壓表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電壓表測(cè)量各部分電路上的電壓，通過(guò)對(duì)測(cè)量電壓值的分析，就可以確定故障。在用電壓表檢查時(shí)，一定要注意電壓表的極性正確和量程符合要求。
電流表檢查法：當(dāng)電路中接有電源時(shí)，可以用電流表測(cè)量各部分電路上的電流，通過(guò)對(duì)測(cè)量電流值的分析，就可以確定故障。在用電流表檢查時(shí)，一定要注意電流表的極性正確和量程符合要求。
歐姆表檢查法：當(dāng)電路中斷開電源后，可以利用歐姆表測(cè)量各部分電路的電阻，通過(guò)對(duì)測(cè)量電阻值的分析，就可以確定故障。在用歐姆表檢查時(shí)，一定要注意切斷電源。
試電筆檢查法：對(duì)于家庭用電線路，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，可以利用試電筆進(jìn)行檢查。在用試電筆檢查電路時(shí)，一定要用手接觸試電筆的上金屬體。
物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)技巧
考生在應(yīng)試過(guò)程的缺陷通常表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
一方面：平時(shí)缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)思想方法（如模擬法，轉(zhuǎn)換法，放大法，比較法，替代法等）進(jìn)行歸納，在全新的實(shí)驗(yàn)情景下，找不到實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原理，無(wú)法設(shè)計(jì)合理可行的方案.
另一方面：受思維定勢(shì)影響，缺乏對(duì)已掌握的實(shí)驗(yàn)原理，儀器的使用進(jìn)行新情境下的遷移利用，缺乏創(chuàng)新意識(shí).
●錦囊妙計(jì)
一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本思路：明確目的選擇方案選定器材擬定步驟數(shù)據(jù)處理誤差分析
二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基本方法
1.明確目的，廣泛聯(lián)系
題目或課題要求測(cè)定什么物理量，或要求驗(yàn)證、探索什么規(guī)律，這是實(shí)驗(yàn)的目的，是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn).實(shí)驗(yàn)?zāi)康拿鞔_后，應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，廣泛聯(lián)系，看看該物理量或物理規(guī)律在哪些內(nèi)容中出現(xiàn)過(guò)，與哪些物理現(xiàn)象有關(guān)，與哪些物理量有直接的聯(lián)系.對(duì)于測(cè)量型實(shí)驗(yàn)，被測(cè)量通過(guò)什么規(guī)律需用哪些物理量來(lái)定量地表示；對(duì)于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，怎樣的定量關(guān)系成立，才能達(dá)到驗(yàn)證規(guī)律的目的；對(duì)于探索型實(shí)驗(yàn)，在相應(yīng)的物理現(xiàn)象中，涉及哪些物理量……這些都是應(yīng)首先分析的，以此來(lái)確定實(shí)驗(yàn)的原理.
2.選擇方案，簡(jiǎn)便精確
對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，都可能存在多種實(shí)驗(yàn)原理，進(jìn)而形成多種(可供選擇的)設(shè)計(jì)方案.一般說(shuō)來(lái)，依據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)原理選擇不同的實(shí)驗(yàn)方案主要遵循四條原則：
(1)科學(xué)性：設(shè)計(jì)的方案有科學(xué)的依據(jù)和正確的方式，符合物理學(xué)的基本原理.
(2)可行性：按設(shè)計(jì)方案實(shí)施時(shí)，應(yīng)安全可靠不會(huì)對(duì)人身、器材造成危害；所需裝置和器材要易于置備，且成功率高.
(3)精確性：在選擇方案時(shí)，應(yīng)對(duì)各種可能的方案進(jìn)行初步的誤差分析，盡可能選用精確度高的方案.
(4)簡(jiǎn)便、直觀性：設(shè)計(jì)方案應(yīng)便于實(shí)驗(yàn)操作，讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，便于實(shí)驗(yàn)者直觀、明顯地觀察.
3.依據(jù)方案，選定器材實(shí)驗(yàn)方案選定后，考慮該方案需要哪些裝置，被測(cè)定量與哪些物理量有直接的定量關(guān)系，分別需用什么儀器來(lái)測(cè)定，以此來(lái)確定實(shí)驗(yàn)所用器材.
4.擬定步驟，合理有序?qū)嶒?yàn)之前，要做到心中有數(shù)：如何組裝器材，哪些量先測(cè)，哪些量后測(cè)，應(yīng)以正確操作和提高效率的角度擬定一個(gè)合理而有序的實(shí)驗(yàn)步驟.
5.數(shù)據(jù)處理，誤差分析高考對(duì)此要求不高，但常用的數(shù)據(jù)處理方法(如：平均法、圖象法、描跡法、比較法等)和誤差分析方法(如絕對(duì)誤差、相對(duì)誤差等)還是應(yīng)該掌握的，在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)也應(yīng)予以考慮.

1傳感器及其工作原理
一、傳感器：
(1)傳感器是指這樣一類元件：它能夠感受諸如力、溫度、光、聲、化學(xué)成分等＿＿＿＿＿量，并能把它們按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換為電壓、電流等＿＿＿＿量，或轉(zhuǎn)換為電路的通斷。把非電學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量以后，就可以很方便地進(jìn)行測(cè)量、傳輸、處理和控制了。傳感器是一種采集信息的重要器件
(2)傳感器一般由敏感元件和輸出部分組成，通過(guò)敏感元件獲取外界信息并轉(zhuǎn)換＿＿＿＿信號(hào)，通過(guò)輸出部分輸出，然后經(jīng)控制器分析處理。
(3)常見(jiàn)的傳感器有：＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿、力傳感器、氣敏傳感器、超聲波傳感器、磁敏傳感器等。
二、常見(jiàn)傳感器元件：
(1)光敏電阻：光敏電阻的材料是一種半導(dǎo)體，無(wú)光照時(shí)，載流子極少，導(dǎo)電性能不好；隨著光照的增強(qiáng)，載流子增多，導(dǎo)電性能變好，光敏電阻能夠把＿＿＿＿＿這個(gè)光學(xué)量轉(zhuǎn)換為電阻這個(gè)電學(xué)量。它就象人的眼睛，可以看到光線的強(qiáng)弱。
(2)金屬熱電阻和熱敏電阻：金屬熱電阻的電阻率隨溫度的升高而＿＿＿＿，用金屬絲可以制作＿＿＿＿傳感器，稱為＿＿＿＿＿。它能用把＿＿＿＿這個(gè)熱學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿這個(gè)電學(xué)量。熱敏電阻的電阻率則可以隨溫度的升高而＿＿＿＿或＿＿＿＿。與熱敏電阻相比，金屬熱電阻的＿＿＿＿＿好，測(cè)溫范圍＿＿＿，但＿＿＿＿較差。
(3)電容式位移傳感器能夠把物體的＿＿＿＿這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿這個(gè)電學(xué)量。
(4)霍爾元件能夠把＿＿＿＿＿＿這個(gè)磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電壓這個(gè)電學(xué)量
2、傳感器的應(yīng)用實(shí)例(一)
一、力傳感器的應(yīng)用-----電子秤
1.電子秤理有＿＿＿＿＿＿片、電壓放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器微處理器和數(shù)字顯示器等器件.電阻應(yīng)變片受到力的作用時(shí),它的＿＿＿＿會(huì)發(fā)生變化,把應(yīng)變片放在合適的電路中,他能夠把物體＿＿＿＿這個(gè)力學(xué)量轉(zhuǎn)換為＿＿＿＿這個(gè)電學(xué)量,因而電子秤是＿＿＿＿的應(yīng)用.
2.工作原理:如圖6-2-1所示,彈簧鋼制成的梁形元件右端固定,在梁的上下表面各貼一個(gè)應(yīng)變片,在梁的自由端施力F,則梁發(fā)生彎曲,上表面拉伸,下表面壓縮,上表面應(yīng)變片的
電阻＿＿＿,下表面應(yīng)變片的電阻變小.F越大,彎曲形變＿＿＿,應(yīng)變片的阻值變化就越大.如果讓應(yīng)變片中通過(guò)的電流保持恒定,那末上面應(yīng)變片兩端的電壓變大,下面應(yīng)變片兩端的電壓變小.傳感器把這兩個(gè)電壓的差值輸出.外力越大,輸出的電壓差值也就,＿＿＿
二、聲傳感器的應(yīng)用----話筒
1、話筒是一種常用的＿＿＿＿,其作用是把＿＿＿＿轉(zhuǎn)換成＿＿＿＿.話筒分為＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿等幾種.
2、電容式話筒:原理:是絕緣支架,薄金屬膜和固定電極形成一個(gè)電容器,被直流電源充電.當(dāng)聲波使膜片振動(dòng)時(shí),電容發(fā)生變化,電路中形成變化的電流,于是電阻R兩端就輸出了與聲音變化規(guī)律相同的電壓.
3.駐極體話筒:它的特點(diǎn)是＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿,＿＿＿＿.其工作原理同電容式話筒,只是其內(nèi)部感受聲波的是＿＿＿＿.
三、溫度傳感器的應(yīng)用-----電熨斗
1.在電熨斗中,裝有雙金屬片溫度傳感器,其作用是＿＿＿＿,當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),雙金屬片的＿＿＿＿不同,從而能控制電路的通斷
2.電熨斗的自動(dòng)控溫原理:
常溫下,上、下觸點(diǎn)是接觸的,但溫度過(guò)高時(shí),由于雙金屬片受熱膨脹系數(shù)不同,上部金屬膨脹＿＿＿＿,下部金屬膨脹＿＿＿,則雙金屬片向下彎曲,使觸點(diǎn)分離,從而切斷電源,停止加熱.溫度降低后,雙金屬片恢復(fù)原狀,重新接通電源,從而保持溫度不變.
四．溫度傳感器的應(yīng)用——電飯鍋
1．電飯鍋中的溫度傳感器主要元件是＿＿＿，它的特點(diǎn)是：常溫下具有鐵磁性，能夠被磁鐵吸引，但是上升到約103℃時(shí)，就失去了磁性，不能被磁體吸引了。這個(gè)溫度在物理學(xué)中稱為該材料的“居里溫度”或“居里點(diǎn)”。
2．感溫鐵氧體是用＿＿＿＿＿＿＿和＿＿＿＿混合燒制而成的。
五．溫度傳感器的應(yīng)用——測(cè)溫儀
1．溫度傳感器可以把＿＿＿轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，由指針式儀表或數(shù)字式儀表顯示出來(lái)。
2．測(cè)溫儀中的測(cè)溫元件可以是＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿等，還可以是＿＿＿＿＿等。
六．光傳感器的應(yīng)用——鼠標(biāo)器、火災(zāi)報(bào)警器
1．機(jī)械式鼠標(biāo)器內(nèi)的碼盤兩側(cè)分別裝有紅外發(fā)射管和紅外接受管，兩個(gè)紅外接受管就是兩個(gè)＿＿＿＿＿。
2．有的火災(zāi)報(bào)警器是利用煙霧對(duì)光的散射來(lái)工作的，其帶孔的罩子內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)。煙霧進(jìn)入罩內(nèi)后對(duì)光有散射作用，使部分光線照射到光電三極管上，其電阻變小。與傳感器連接的電路檢測(cè)出這種變化，就會(huì)發(fā)出警報(bào)。

3、傳感器的應(yīng)用實(shí)例
１、普通二極管和發(fā)光二極管
（１）二極管具有＿＿＿＿＿＿導(dǎo)電性。
（２）發(fā)光二極管除了具有單向?qū)щ娦酝猓瑢?dǎo)電時(shí)還能＿＿＿＿。普通的發(fā)光二極管是用磷化鎵和磷砷化鎵等半導(dǎo)體材料制成，直接將電能轉(zhuǎn)化為光能。該類發(fā)光二極管的正向?qū)妷捍笥?.8v.
２、晶體三極管
（１）晶體三極管能夠把微弱的信號(hào)＿＿＿＿＿。晶體三極管的三極分別為發(fā)射極e.基極b和集電極c.
（２）傳感器輸出的電流或電壓很＿＿＿，用一個(gè)三極管可以放大幾十倍以至上百倍。三極管的放大作用表現(xiàn)為基極b的電流對(duì)電極c的電流起了控制作用。
３、邏輯電路
(１)對(duì)于與門電路，只要一個(gè)輸入端輸入為“＿＿”，則輸出端一
定是“０”；反之，只有當(dāng)所有輸入都同時(shí)為“＿＿”，輸出才是“１”。
(２)對(duì)于或門電路，只要有一個(gè)輸入“＿＿”，則輸出一定是“１”；反之，只有當(dāng)所有輸入都同時(shí)為“＿＿”時(shí)，輸出才是“０”。
(３)非門電路中，當(dāng)輸入為“０”時(shí)，輸出總是“＿＿”；當(dāng)輸入為“１”時(shí)，輸出反而是“＿＿”。非門電路也稱為反相器。
(４)斯密特觸發(fā)器是具有特殊功能的非門。某種電子秤的原理示意圖，

高考應(yīng)試得分技巧
高考對(duì)考生心理素質(zhì)、知識(shí)和能力、應(yīng)變能力、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力、創(chuàng)新能力全面考查，高考是考生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)、規(guī)定的考場(chǎng)內(nèi)獨(dú)立解答高考試題。高考是人生成長(zhǎng)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，高考的成功將為你的人生添上新的輝煌。要想在高考中取勝，除了具備堅(jiān)實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ)、較高的學(xué)習(xí)潛能之外，最重要的就是在考場(chǎng)中具有敏捷、準(zhǔn)確的思維、較高的解題速度。
（一）、審題是解題的關(guān)鍵：
1.冷靜審題，讀懂看清題意再做題?？吹疥愵}不要太激動(dòng)，看看是否有陷阱。遇到新題型，不要緊張，要沉著應(yīng)對(duì)；有的新題型，如果把物理模型建立好，往往是“高起點(diǎn)、低落點(diǎn)”的題。一句話，那就是盡量保持一顆平常心；
2.首先要審關(guān)鍵字、詞、句，對(duì)重要的內(nèi)容用筆畫上；
3.多方獲取信息，讀題做到由粗讀到細(xì)讀，多角度獲取信息，關(guān)鍵部分要咬文嚼字，捕捉有效信息，同時(shí)要排除干擾信息，實(shí)現(xiàn)化難為易；
4.深入推敲，挖掘隱含條件和隱含信息，這些信息可能包含在物理情景之內(nèi)、物理規(guī)律和生活常識(shí)之中，也可能在隱含在題敘述中的一些關(guān)鍵字內(nèi)、圖形和表格之中，深挖隱含條件是解題的關(guān)鍵；
5．在審題過(guò)程中畫過(guò)程圖、情景圖、示意圖和受力圖，可將復(fù)雜、抽象的物理問(wèn)題簡(jiǎn)單化、形象化，有利于弄清物理過(guò)程、物理狀態(tài)（分段，區(qū)間），形成正確的物理圖景、建立正確的物理模型。有時(shí)準(zhǔn)確的作圖會(huì)帶來(lái)事半功倍的奇效，因而準(zhǔn)備好答題工具（如：三角板、圓規(guī)等）是應(yīng)試的良好習(xí)慣；
6.對(duì)全新的物理情景要學(xué)會(huì)知識(shí)的遷移，把完全陌生的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為熟悉的物理模型，然后進(jìn)行求解。
（二）、規(guī)范解題是考試成功的有力保證：
1.規(guī)范思維、規(guī)范答題、抓采分點(diǎn)，要做到：
（1）要有必要的文字說(shuō)明，包括①要指明研究對(duì)象，②準(zhǔn)確畫出受力圖、運(yùn)動(dòng)示意圖、電路圖、光路圖或有關(guān)圖象，③要指明物理過(guò)程及其始、末狀態(tài)，④要指明正方向或零位置，⑤物理量題中的符號(hào)不能更改，自設(shè)符號(hào)要說(shuō)明含義；
（2）要分步解題，不要一步到位，不要跨步。盡可能減少連等式；
（3）求得的結(jié)果應(yīng)有文字方程和代入題給數(shù)據(jù)的算式，最后結(jié)果應(yīng)有準(zhǔn)確的數(shù)值和單位，必要時(shí)加以討論和說(shuō)明；
（4）對(duì)于不會(huì)做的題不要放棄，也要根據(jù)相關(guān)的物理規(guī)律寫出相應(yīng)的步驟，爭(zhēng)取拿步驟分。
2.物理解題表述總的原則：說(shuō)理要充分，層次要清楚、邏輯要嚴(yán)謹(jǐn)、語(yǔ)言要規(guī)范、文字要簡(jiǎn)捷。
3.實(shí)驗(yàn)題的接線、作圖要認(rèn)真，不要潦草。如電路不能斷線、不能存在斷點(diǎn)，不能接錯(cuò)，接線時(shí)盡量不要交叉。同時(shí)注意的有效數(shù)字問(wèn)題。
4.注意書寫規(guī)范清晰，注意字母的大小寫。書寫時(shí)字不能太小，書寫不能太輕，當(dāng)然字也不能太大。答題時(shí)，應(yīng)該合理地安排試卷的書寫空間，不要答到答題框外，不要答錯(cuò)位置。
5.沒(méi)做完或做錯(cuò)題，不要?jiǎng)h掉。
6.因不準(zhǔn)使用計(jì)算器，故最后結(jié)果太復(fù)雜可暫時(shí)不做，等試卷大體上完成后再來(lái)計(jì)算。
遇到難題，怎么辦？
首先要保持冷靜，認(rèn)真讀完全題，再仔細(xì)分析題意和情景。如果題目較長(zhǎng)，設(shè)問(wèn)較多，在審題時(shí)考生要?jiǎng)澫玛P(guān)鍵詞和字，揭示隱含條件，這些都是解題的突破口。但每道題目的第一問(wèn)一般難度都不大，考生可以得到一些基本分。如果審題后確定沒(méi)有思路，那就可以跳過(guò)。若計(jì)算量確實(shí)太大，在分析、列式填入數(shù)據(jù)后跳過(guò)，回頭再算。

高考物理恒定電流備考復(fù)習(xí)

俗話說(shuō)，磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要在上課前做好適合自己的教案。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來(lái)，使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。高中教案的內(nèi)容要寫些什么更好呢？下面是小編為大家整理的“高考物理恒定電流備考復(fù)習(xí)”，僅供您在工作和學(xué)習(xí)中參考。

§X2《恒定電流》章末測(cè)試
一、選擇題：（每小題4分，共40分。）
1、關(guān)于電流強(qiáng)度的說(shuō)法中正確的是：
A．根據(jù)I=Q/t可知I與Q成正比
B．如果在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫截面的電荷量相等，則導(dǎo)體中的電流是恒定電流
C．電流有方向，電流是矢量
D．電流的單位“安培”是國(guó)際單位制中的基本單位
2、下面對(duì)電源電動(dòng)勢(shì)概念的認(rèn)識(shí)正確的是（）
A.電源電動(dòng)勢(shì)等于電源兩極間的電壓
B.在閉合電路中，電動(dòng)勢(shì)等于內(nèi)外電壓之和
C.電源電動(dòng)勢(shì)表征了電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng),電源把其形式的能轉(zhuǎn)化為電能越多,電動(dòng)勢(shì)就越大
D.電動(dòng)勢(shì)、電壓和電勢(shì)差名稱不同，但物理意義相同，所以單位也相同
輸入輸出
ABC
00
01
10
11
3、下圖1為一邏輯電路，根據(jù)電路圖完成它的真值表。其輸出端從上到下排列的結(jié)果正確的是
A．0010
B．0011
C．1010
D．0001

4、一只標(biāo)有“220V，60W”字樣的白熾燈泡，將加在兩端的電壓U由零逐漸增大到220V，在此過(guò)程中，電壓U和電流I的關(guān)系可用圖線表示。在下列四個(gè)圖象中，肯定不符合實(shí)際的是

5、如圖2所示直線OAC為某一直流電源的總功率P隨總電流I變化的圖線；拋物線OBC為同一電源內(nèi)部消耗的功率Pr隨總電流I變化的圖線，則當(dāng)通過(guò)電源的電流為1A時(shí)，該電源的輸出功率為
A．1W
B．3W
C．2W
D．2.5W

6、如圖3所示，是測(cè)定兩個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中得到的電流和路端電壓圖線，則下列說(shuō)法不正確的是
A．當(dāng)I1=I2時(shí)，電源總功率P1=P2
B．當(dāng)I1=I2時(shí)，外電阻R1=R2
C．當(dāng)U1=U2時(shí)，電源輸出功率P出1＜P出2
D．當(dāng)U1=U2時(shí)，電源內(nèi)部消耗的電功率P內(nèi)1＜P內(nèi)2
7、如圖4所示，輸入電壓UAB=200V，變阻器R1標(biāo)有“150Ω、3A”字樣，負(fù)載R2標(biāo)有“50Ω、2A”字樣，在電路允許的情況下，則輸出電壓UAB
A．最大值為200V，最小值為0
B．最大值為100V，最小值為0
C．最大值為200V，最小值為75V
D．最大值為100V，最小值為75V
8、在如圖5所示的電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)
A．電壓表○V的讀數(shù)增大，電流表○A的讀數(shù)減小
B．電壓表○V和電流表○A的讀數(shù)都增大
C．電壓表○V和電流表○A的讀數(shù)都減小
D．電壓表○V的讀數(shù)減小，電流表○A的讀數(shù)增大

9、將兩個(gè)相同的電流表通過(guò)并聯(lián)電阻分別改裝成○A1（0-3A）和○A2（0-0.6A）的電流表，把兩個(gè)電流表并聯(lián)接入電路中測(cè)量電流，如圖6所示。則下列說(shuō)法中正確的是
A．○A1的指針半偏時(shí)，○A2的指針不是半偏
B．○A1的指針還沒(méi)有滿偏，○A2的指針已經(jīng)滿偏
C．○A1的讀數(shù)為1A時(shí)，○A2的讀數(shù)為0.6A
D．○A1的讀數(shù)為1A時(shí)，干路中的電流I為1.2A

10．對(duì)阻值不變的燈泡L1、L2、L3，L1和L2上標(biāo)有“220V，100W”，L3上標(biāo)有“110V、100W”若三個(gè)燈不燒毀在圖中路中消耗功率最大的接法是（）

二、填空題：本題共計(jì)20分，11、12題每題4分，13、14題每題6分
11.一電源向一電阻R供電，如圖7中AB為電源的端電壓與電流的關(guān)系圖線，
直線OC為電阻R的兩端電壓與電流的關(guān)系圖線，由圖可知電源消耗的功率W，電源的內(nèi)阻消耗的功率為W.

12、微型吸塵器的直流電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻一定，當(dāng)加上0.3V的電壓時(shí)，此電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，而通過(guò)的電流為0.3A；當(dāng)加在電動(dòng)機(jī)兩端的電壓為2.0V時(shí)，電流為0.8A，這是電動(dòng)機(jī)正常工作，則吸塵器的效率為_____________.。
13、某同學(xué)在做測(cè)金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)中，取一根粗細(xì)均勻的康銅絲，先用刻度尺測(cè)出康銅絲的直徑d，然后分別測(cè)出不同長(zhǎng)度L1、L2、L3、L4……的康銅絲的電阻R1、R2、R3、R4……，以R為縱坐標(biāo)，以L為橫坐標(biāo)建立直角坐標(biāo)系，畫出R-L圖象；最后由R-L圖象和直徑d可求出康銅絲的電阻率。
（1）測(cè)康銅絲的直徑時(shí)，取一段緊密繞制的電阻絲，如圖8所示，可求出康銅絲的直徑d=_________
（2）根據(jù)原理圖，在實(shí)物圖9中畫電路連線。利用上面的電路測(cè)出的電阻值比真實(shí)值________（填“偏大”或“偏小”）

14.要用電流表和電壓表測(cè)定三節(jié)干電池(每節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)約為1.5V，內(nèi)阻約為0.3Ω)串聯(lián)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，現(xiàn)有下列器材供選用：
A.電流表：量程0.6A，內(nèi)電阻1ΩB.電流表：量程3A，內(nèi)電阻0.2Ω
C.電壓表：量程3V，內(nèi)電阻30kΩD.電壓表：量程6V，內(nèi)電阻60kΩ
E.滑動(dòng)變阻器：0～1000Ω，額定電流0.1A；F.滑動(dòng)變阻器：0～20Ω，額定電流2A
G.導(dǎo)線，電鍵
(1)為了使測(cè)量結(jié)果較準(zhǔn)確，應(yīng)選用的器材有.(填儀器的字母代號(hào))

三、計(jì)算題：本題共計(jì)40分。
15．（10分）有一個(gè)電流表G，內(nèi)阻Rg=10Ω，滿偏電流Ig=3mA。要把它改裝為量程0-3V的電壓表，要串聯(lián)多大的電阻？改裝后電壓表的內(nèi)阻是多大？

16．（14分）如圖12所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)ε=12V，內(nèi)電阻r=1.0Ω，電阻R1=9.0Ω，R2=15Ω，電流表A示數(shù)為0.40A，求電阻R3的阻值和它消耗的電功率。

17.（16分）如圖13所示，AB、CD為兩根平行的相同的均勻電阻絲，EF為另一根電阻絲，其電阻為R，它可以在AB、CD上滑動(dòng)并保持與AB垂直，EF與AB、CD接觸良好．圖中電壓表為理想電壓表．電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都不變．B、D與電池兩極連接的導(dǎo)線的電阻可忽略．當(dāng)EF處于圖中位置時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U1=4.0V．已知將EF由圖中位置向左移動(dòng)一段距離△L后，電壓表的讀數(shù)變?yōu)閁2=3.0V．若將EF由圖中位置向右移動(dòng)一段距離△L，電壓表的讀數(shù)U3是多少？
參考答案
1、D2、B3、A4、ACD5、C6、B7、D8、A9、D10、B
11、6212、60%13、0.16cm偏小14、（1）ADFG（2）
15、990Ω1000Ω16、30Ω1.2W17、6V

高二物理公式：恒定電流

俗話說(shuō)，居安思危，思則有備，有備無(wú)患。作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái)，幫助高中教師掌握上課時(shí)的教學(xué)節(jié)奏。那么一篇好的高中教案要怎么才能寫好呢？小編收集并整理了“高二物理公式：恒定電流”，希望能為您提供更多的參考。

高二物理公式：恒定電流

十一、恒定電流
1.電流強(qiáng)度：I＝q/t｛I:電流強(qiáng)度(A），q:在時(shí)間t內(nèi)通過(guò)導(dǎo)體橫載面的電量(C），t:時(shí)間(s）｝
2.歐姆定律：I＝U/R｛I:導(dǎo)體電流強(qiáng)度(A)，U:導(dǎo)體兩端電壓(V)，R:導(dǎo)體阻值(Ω)｝
3.電阻、電阻定律：R＝ρL/S｛ρ:電阻率(Ω?m)，L:導(dǎo)體的長(zhǎng)度(m)，S:導(dǎo)體橫截面積(m2)｝
4.閉合電路歐姆定律：I＝E/(r+R)或E＝Ir+IR也可以是E＝U內(nèi)+U外
｛I:電路中的總電流(A)，E:電源電動(dòng)勢(shì)(V)，R:外電路電阻(Ω)，r:電源內(nèi)阻(Ω)｝
5.電功與電功率：W＝UIt，P＝UI｛W:電功(J)，U:電壓(V)，I:電流(A)，t:時(shí)間(s)，P:電功率(W)｝
6.焦耳定律：Q＝I2Rt｛Q:電熱(J)，I:通過(guò)導(dǎo)體的電流(A)，R:導(dǎo)體的電阻值(Ω)，t:通電時(shí)間(s)｝
7.純電阻電路中:由于I＝U/R,W＝Q，因此W＝Q＝UIt＝I2Rt＝U2t/R
8.電源總動(dòng)率、電源輸出功率、電源效率：P總＝IE，P出＝IU，η＝P出/P總
｛I:電路總電流(A)，E:電源電動(dòng)勢(shì)(V)，U:路端電壓(V)，η：電源效率｝
9.電路的串/并聯(lián)串聯(lián)電路(P、U與R成正比)并聯(lián)電路(P、I與R成反比)
電阻關(guān)系(串同并反)R串＝R1+R2+R3+1/R并＝1/R1+1/R2+1/R3+
電流關(guān)系I總＝I1＝I2＝I3I并＝I1+I2+I3+
電壓關(guān)系U總＝U1+U2+U3+U總＝U1＝U2＝U3
功率分配P總＝P1+P2+P3+P總＝P1+P2+P3+
10.歐姆表測(cè)電阻
(1)電路組成(2)測(cè)量原理
兩表筆短接后,調(diào)節(jié)Ro使電表指針滿偏，得
Ig＝E/(r+Rg+Ro)
接入被測(cè)電阻Rx后通過(guò)電表的電流為
Ix＝E/(r+Rg+Ro+Rx)＝E/(R中+Rx)
由于Ix與Rx對(duì)應(yīng)，因此可指示被測(cè)電阻大小
(3)使用方法:機(jī)械調(diào)零、選擇量程、歐姆調(diào)零、測(cè)量讀數(shù)｛注意擋位(倍率)｝、撥off擋。
(4)注意:測(cè)量電阻時(shí)，要與原電路斷開,選擇量程使指針在中央附近,每次換擋要重新短接歐姆調(diào)零。
11.伏安法測(cè)電阻
電流表內(nèi)接法：電流表外接法：

電壓表示數(shù)：U＝UR+UA電流表示數(shù)：I＝IR+IV
Rx的測(cè)量值＝U/I＝(UA+UR)/IR＝RA+RxR真Rx的測(cè)量值＝U/I＝UR/(IR+IV)＝RVRx/(RV+R)R真
選用電路條件RxRA[或Rx(RARV)1/2]選用電路條件RxRV[或Rx(RARV)1/2]
12.滑動(dòng)變阻器在電路中的限流接法與分壓接法
限流接法
電壓調(diào)節(jié)范圍小,電路簡(jiǎn)單,功耗小電壓調(diào)節(jié)范圍大,電路復(fù)雜,功耗較大
便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RpRx便于調(diào)節(jié)電壓的選擇條件RpRx
注1)單位換算：1A＝103mA＝106μA；1kV＝103V＝106mA；1MΩ＝103kΩ＝106Ω
(2)各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化,金屬電阻率隨溫度升高而增大；
(3)串聯(lián)總電阻大于任何一個(gè)分電阻,并聯(lián)總電阻小于任何一個(gè)分電阻；
(4)當(dāng)電源有內(nèi)阻時(shí),外電路電阻增大時(shí),總電流減小,路端電壓增大；
(5)當(dāng)外電路電阻等于電源電阻時(shí),電源輸出功率最大,此時(shí)的輸出功率為E2/(2r)；
(6)其它相關(guān)內(nèi)容：電阻率與溫度的關(guān)系半導(dǎo)體及其應(yīng)用超導(dǎo)及其應(yīng)用〔見(jiàn)第二冊(cè)P127〕。

恒定電流章末總結(jié)學(xué)案

第二章恒定電流章末總結(jié)學(xué)案（人教版選修3-1）
一、電路的分析和計(jì)算
1．認(rèn)清外電路上各元件的串、并聯(lián)關(guān)系，必要時(shí)需畫出等效電路圖幫助分析．要特別注意電流表和電壓表所對(duì)應(yīng)的電路．
2．閉合電路的動(dòng)態(tài)分析問(wèn)題
閉合電路中由于局部電阻變化(或開關(guān)的通斷)引起各部分電壓、電流(或燈泡明暗)發(fā)生變化的問(wèn)題分析的基本步驟是：
(1)認(rèn)清電路，明確各部分電路的串、并聯(lián)關(guān)系及電流表或電壓表的測(cè)量對(duì)象；
(2)由局部電阻變化判斷總電阻的變化；
(3)由I＝ER＋r判斷總電流的變化；
(4)據(jù)U＝E－Ir判斷路端電壓的變化；
(5)由歐姆定律及串并聯(lián)電路的規(guī)律判斷各部分電路電壓及電流的變化．
3．閉合電路中的功率
(1)各部分功率關(guān)系分析
由EIt＝I2Rt＋I(xiàn)2rt知，EI＝I2R＋I(xiàn)2r
其中EI為電源的總功率，I2r為電源內(nèi)電路消耗功率，I2R為外電路消耗功率，也是電源的輸出功率．
(2)判斷可變電阻的功率變化時(shí)，可將可變電阻以外的其他電阻均看做內(nèi)阻．
例1電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r的電源與定值電阻R1、R2及滑動(dòng)變阻器R連接成如圖1所示的電路，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的觸頭由中點(diǎn)滑向b端時(shí)，下列說(shuō)法正確的是()
圖1
A．電壓表和電流表讀數(shù)都增大
B．電壓表和電流表讀數(shù)都減小
C．電壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)減小
D．電壓表讀數(shù)減小，電流表讀數(shù)增大
聽(tīng)課記錄：

變式訓(xùn)練1如圖2所示電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，在平行板電容器C中恰好有一帶電粒子處于懸空靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)變阻器R0的滑動(dòng)端向左移動(dòng)時(shí)，帶電粒子將()
圖2
A．向上運(yùn)動(dòng)
B．向下運(yùn)動(dòng)
C．靜止不動(dòng)
D．不能確定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化
例2電路圖如圖3甲所示，圖乙中圖線是電路中的電源的路端電壓隨電流變化的關(guān)系圖象，滑動(dòng)變阻器的最大阻值為15Ω，定值電阻R0＝3Ω.
圖3
(1)當(dāng)R為何值時(shí)，R0消耗的功率最大，最大值為多少？
(2)當(dāng)R為何值時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為多少？

變式訓(xùn)練2如圖4所示，直流電動(dòng)機(jī)和電爐并聯(lián)后接在直流電路中，電源的內(nèi)阻r＝1Ω，電爐的電阻R1＝19Ω，電動(dòng)機(jī)繞線的電阻R2＝2Ω，當(dāng)開關(guān)S斷開時(shí)，電源內(nèi)電路消耗的熱功率P＝25W；當(dāng)S閉合時(shí)，干路中的電流I＝12.6A．求：
圖4
(1)電源的電動(dòng)勢(shì)E；

二、電路故障的分析方法
電路故障一般是短路或斷路，常見(jiàn)的情況有導(dǎo)線斷芯、燈泡斷絲、燈座短路、電阻器內(nèi)部斷路、接觸不良等現(xiàn)象，檢查故障的基本方法有兩種．
1．儀器檢測(cè)法
(1)斷點(diǎn)故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點(diǎn)．
(2)短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該電路被短路，若電壓表示數(shù)不為零，則該電路沒(méi)有被短路或不完全被短路．
2．假設(shè)法
已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述物理現(xiàn)象不符合，則故障不是發(fā)生在這部分電路；若推理結(jié)果與題述物理現(xiàn)象符合，則故障可能發(fā)生在這部分電路．用此方法，直到找出全部可能發(fā)生的故障為止．
例3某同學(xué)按圖5所示電路連接實(shí)物，閉合開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)燈泡不亮．他將高內(nèi)阻的電壓表并聯(lián)在A、C之間時(shí)，電壓表的讀數(shù)為U，當(dāng)并聯(lián)在A、B之間時(shí)，電壓表的讀數(shù)也為U，當(dāng)并聯(lián)在B、C之間時(shí)，電壓表的讀數(shù)為0，則故障可能是()
圖5
A．AB段斷路B．BC段斷路
C．AB段短路D．無(wú)法判定
聽(tīng)課記錄：
變式訓(xùn)練3用電壓表檢查圖6電路中的故障，測(cè)得Uad＝5.0V，Ucd＝0V，Uab＝5.0V，則此故障可能是()
圖6
A．L斷路
B．R斷路
C．R′斷路
D．S斷路
三、實(shí)驗(yàn)
1．掌握實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的基本方法，如電流表的內(nèi)、外接法，滑動(dòng)變阻器的限流、分壓接法等．
2．電路設(shè)計(jì)
(1)設(shè)計(jì)原則：①安全性；②準(zhǔn)確性；③方便性；④經(jīng)濟(jì)性．
(2)設(shè)計(jì)思路
題干的條件和要求及器材―→確定實(shí)驗(yàn)原理―→確定需測(cè)量的物理量―→制定實(shí)驗(yàn)方案
例4在“測(cè)定金屬導(dǎo)體的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx約為5Ω.實(shí)驗(yàn)室備有下列實(shí)驗(yàn)器材：
A．電壓表(量程3V，內(nèi)阻約為15kΩ)
B．電壓表(量程15V，內(nèi)阻約為75kΩ)
C．電流表(量程3A，內(nèi)阻約為0.2Ω)
D．電流表(量程600mA，內(nèi)阻約為1Ω)
E．滑動(dòng)變阻器R1(0～10Ω，0.6A)
F．滑動(dòng)變阻器R2(0～2000Ω，0.1A)
G．電池E(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約為0.3Ω)
H．開關(guān)S，導(dǎo)線若干
(1)為了提高實(shí)驗(yàn)精確度，減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有__________．(填題干中相應(yīng)英文字母符號(hào))
(2)為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選用圖7中________(填“(a)”、“(b)”或““(c)”)為該實(shí)驗(yàn)的電路圖，并按所選擇的電路圖把實(shí)物圖8用導(dǎo)線連接起來(lái)．
圖7
圖8
變式訓(xùn)練4小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大．某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓)：
I(A)0.120.210.290.340.380.420.450.470.490.50
U(V)0.200.400.600.801.001.201.401.601.802.00
(1)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，可用的器材有：電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～10Ω)、電源、小燈泡、電鍵、導(dǎo)線若干．
(2)在圖9中畫出小燈泡的U－I圖象．
圖9
(3)若一電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5V，內(nèi)阻是2.0Ω.問(wèn)：將本題中的燈泡接在該電池兩端，小燈泡的實(shí)際功率是多少？(簡(jiǎn)要寫出求解過(guò)程；若需作圖，可直接畫在第(2)問(wèn)的圖中)

【即學(xué)即練】
1．電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻都保持一定，在外電路的電阻逐漸減小的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()
A．電源的路端電壓一定逐漸減小
B．電源的路端電壓一定逐漸增大
C．電路中的電流一定逐漸減小
D．電路中的電流可能逐漸減小

2.如圖10所示電路中，電壓保持不變，當(dāng)電鍵S斷開時(shí)，電流表A的示數(shù)為0.6A，當(dāng)電鍵S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)為0.9A，則兩電阻阻值之比R1∶R2為()
圖10
A．1∶2B．2∶1C．2∶3D．3∶2
3．如圖11所示是實(shí)物連接圖和電路圖．當(dāng)酒精燈點(diǎn)燃后你將看到的現(xiàn)象是()
圖11
A．電流表讀數(shù)增大B．電流表讀數(shù)減小
C．燈泡變暗D．燈泡變亮
4．一根粗細(xì)均勻的導(dǎo)線，當(dāng)其兩端電壓為U時(shí)，通過(guò)的電流是I，若將此導(dǎo)線均勻拉長(zhǎng)到原來(lái)的2倍時(shí)，電流仍為I，導(dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)?)
A.U2B．UC．2UD．4U
5.如圖12所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻為r，C為電容器，R0為定值電阻，R為滑動(dòng)變阻器，開關(guān)閉合后，燈泡L能正常發(fā)光．當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向右移動(dòng)時(shí)，下列判斷正確的是()
圖12
A．燈泡L將變暗
B．燈泡L將變亮
C．電容器C的電荷量將減小
D．電容器C的電荷量將增大

6．如圖13所示，R1為定值電阻，R2為可變電阻，E為電源電動(dòng)勢(shì)，r為電源內(nèi)阻，以下說(shuō)法中正確的是()
圖13
A．當(dāng)R2＝R1＋r時(shí)，R2獲得最大功率
B．當(dāng)R1＝R2＋r時(shí)，R1獲得最大功率
C．當(dāng)R2＝0時(shí)，R1上獲得最大功率
D．當(dāng)R2＝0時(shí)，電源的輸出功率最大
7．有一只電熨斗，內(nèi)部電路如圖14甲所示，其中M為旋鈕的內(nèi)部接線端子，旋鈕有“高”、“中”、“低”、“關(guān)”四個(gè)擋，每個(gè)擋內(nèi)部接線有如圖乙中所示的四種方式，下列判斷正確的是()
圖14
A．a(chǎn)方式為“高”擋B．b方式為“低”擋
C．c方式為“關(guān)”擋D．d方式為“中”擋
題號(hào)1234567
答案
8.在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，需要用刻度尺測(cè)出被測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l.用螺旋測(cè)微器測(cè)出金屬絲的直徑d，用電流表和電壓表測(cè)出金屬絲的電阻Rx.
(1)請(qǐng)寫出測(cè)金屬絲電阻率的表達(dá)式：ρ＝______(用上述測(cè)量量的字母表示)．
(2)若實(shí)驗(yàn)中測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度和直徑時(shí)，刻度尺和螺旋測(cè)微器的示數(shù)分別如圖15所示，則金屬絲長(zhǎng)度的測(cè)量值為l＝________cm，金屬絲直徑的測(cè)量值為d＝________mm.
圖15
(3)如圖16甲、乙所示，要用伏安法測(cè)量Rx的電阻，已知電壓表內(nèi)阻約幾kΩ，電流表內(nèi)阻約1Ω，若用圖甲電路，Rx的測(cè)量值比真實(shí)值________(填“偏大”或“偏小”)，若Rx的阻值約為10Ω，應(yīng)采用________(填“甲”或“乙”)圖的電路，誤差會(huì)較?。?br> 參考答案
知識(shí)體系構(gòu)建
qtUIWqρlSI＝URER＋rUItI2Rt與或非
解題方法探究
例1A[由電路圖可知，滑動(dòng)變阻器的觸頭向b端滑動(dòng)時(shí)，其連入電路的阻值變大，導(dǎo)致整個(gè)電路的外電阻R外增大，由U＝ER外＋rR外＝E1＋rR外知路端電壓即電壓表的讀數(shù)變大，而R1的分壓UR1＝ER外＋rR1減小，故R2兩端的電壓UR2＝U－UR1增大，再據(jù)I＝UR2R2可得通過(guò)R2的電流即電流表的讀數(shù)增大，所以A項(xiàng)正確．]
變式訓(xùn)練1B
例2(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻為：E＝20V，r＝7.5Ω
由題圖甲分析知道，當(dāng)R＝0時(shí)，R0消耗的功率最大，最大為P＝(ER0＋r)2R0＝(203＋7.5)2×3W≈10.9W
(2)當(dāng)r＝R＋R0時(shí)，即R＝4.5Ω時(shí)，電源的輸出功率最大，最大值為
P＝(ER0＋R＋r)2(R0＋R)＝(203＋4.5＋7.5)2×(3＋4.5)W≈13.3W.
變式訓(xùn)練2(1)100V(2)571.2W
解析(1)S斷開時(shí)，由P＝I20r得：I0＝Pr＝251A＝5A.
由閉合電路歐姆定律得：
E＝I0(R1＋r)＝5×(19＋1)V＝100V.
(2)S閉合后，內(nèi)電壓U1＝Ir＝12.6×1V＝12.6V
故電路的路端電壓：U2＝E－U1＝(100－12.6)V＝87.4V.
通過(guò)電爐的電流：I1＝U2R1＝87.419A＝4.6A
通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流：I2＝I－I1＝(12.6－4.6)A＝8.0A.
電動(dòng)機(jī)消耗的熱功率：P1＝I22R2＝8.02×2W＝128W.
輸送給電動(dòng)機(jī)的電功率：P2＝U2I2＝87.4×8.0W＝699.2W.
故電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率：P3＝P2－P1＝(699.2－128)W＝571.2W.
例3A[可采用“驗(yàn)證法”分析．若A對(duì)，即AB段斷路，符合題目所述的故障現(xiàn)象；若B對(duì)，即BC段斷路，電路中無(wú)電流，不可能有UAB＝U；若C對(duì)，即AB段短路，則UAB＝0，不合題意．]
變式訓(xùn)練3B[用“驗(yàn)證法”分析，若A對(duì)，即L斷路，則Uad＝0，不合題意；若C對(duì)，即R′斷路，則Uad＝0，不合題意；若D對(duì)，即S斷路，則Uad＝0，也不合題意．]
例4(1)ADEGH(2)(b)實(shí)物連接如下圖所示
解析(1)E＝3V，電壓表選A；Im＝ERx＝0.6A，電流表選D；因Im＝0.6A，而IR2＝0.1A，所以滑動(dòng)變阻器選E.故應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材為ADEGH.
(2)R1＝2Rx，故為限流式接法；Rx＜RARV，故采用電流表外接法．
變式訓(xùn)練4(1)、(2)見(jiàn)解析中甲、乙圖(3)作出U＝E－Ir圖線，可得小燈泡工作電流為0.35A，工作電壓為0.8V，因此小燈泡實(shí)際功率為0.28W.
解析(1)采用分壓式電路有利于增大數(shù)據(jù)范圍．(2)根據(jù)數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法作圖．(3)兩個(gè)U－I圖線(伏安特性曲線與U＝E－Ir圖線)的交點(diǎn)即為小燈泡的實(shí)際工作點(diǎn)．
即學(xué)即練
1．A[由閉合電路歐姆定律知，電流增大，路端電壓減小．]
2．A[S斷開時(shí)，0.6R1＝U，當(dāng)S閉合時(shí)，R1與R2并聯(lián)，0.9R并＝U，故A對(duì)．]
3．AD[熱敏電阻隨溫度的升高阻值減小，由閉合電路歐姆定律可知電流變大，燈泡變亮．]
4．D[由電阻定律知，導(dǎo)線的電阻變?yōu)樵瓉?lái)的4倍，又因?yàn)殡娏鞑蛔儯蕦?dǎo)線兩端所加的電壓變?yōu)樵瓉?lái)的4倍．]
5．AD[當(dāng)滑片向右移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)變阻器的阻值增大，總電流減小，外電壓增大．]
6．AC[R2為可變電阻，若把R1看成是電源內(nèi)阻的一部分，則當(dāng)R2＝R1＋r時(shí)，R2獲得最大功率，A對(duì)；R1為定值電阻，當(dāng)R2＝0時(shí)，R1的電流最大，功率也最大，C對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)r＝R1＋R2時(shí)，電源的輸出功率最大，D錯(cuò)．]
7．B[a中回路未閉合，故a方式為“關(guān)”擋，b中總電阻Rb＝R1＋R2，c中總電阻為Rc＝R1，d中總電阻為Rd＝R1R2R1＋R2，由公式P＝U2R知，d方式為“高”擋，c方式為“中”擋，b方式為“低”擋，所以B對(duì)，A、C、D錯(cuò)．]
8．(1)πd2Rx4l(2)36.50(36.48～36.52)0．797(0.796～0.799)(3)偏小甲
解析(1)由Rx＝ρlS與S＝14πd2得ρ＝πd2Rx4l.
(1)由刻度尺讀得，l＝36.50cm(36.48～36.52都正確)，螺旋測(cè)微器讀得d＝0.797mm(0.796～0.799都正確)．
(3)圖甲電路中電流表的讀數(shù)是流過(guò)Rx與電壓表的電流之和，即測(cè)得的電流值偏大，由歐姆定律R＝UI知，測(cè)得的電阻偏小，由于Rx＝10Ω，遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻，故應(yīng)用電流表外接法，因此用甲圖．