山東高考物理一輪復(fù)習(xí)第7部份-電路課件-新人教版

第七部分電路專題一部分電路的歐姆定律、電功、電功率專題二閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用專題三測定金屬的電阻率專題四實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線專題五測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻專題六練習(xí)使用多用電表專題一部分電路的歐姆定律、電功、電功率備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能1.本單元在高考中地位比較特殊，考點(diǎn)眾多，電流、電壓及部分電路歐姆定律等知識(shí)在歷年高考命題中都有，單獨(dú)命題以選擇題為主，主要是對(duì)各知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行單獨(dú)考查，重在理解層次.2.歐姆定律、電功率和串并聯(lián)電路等知識(shí)一般是同其他知識(shí)綜合進(jìn)行考查，涉及的知識(shí)點(diǎn)主要有牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律、動(dòng)能定理、電磁學(xué)等內(nèi)容，綜合性較強(qiáng).預(yù)計(jì)未來高考命題對(duì)本章的要求會(huì)保持相對(duì)的穩(wěn)定性，考查的特點(diǎn)是以知識(shí)點(diǎn)覆蓋為主的重在理解層次上的要求，與其他知識(shí)綜合的則注重對(duì)綜合能力考查.（二）過程與方法在本專題復(fù)習(xí)時(shí)要注重知識(shí)的應(yīng)用及問題的分析，特別注意區(qū)分定義式和決定式的運(yùn)用、基本概念、基本規(guī)律的理解和應(yīng)用.了解理想電表和非理想電表的區(qū)別，各種功率的相互聯(lián)系和計(jì)算，純電阻電路和非純電阻電路的區(qū)別等.還在注意以現(xiàn)實(shí)生活為背景聯(lián)系實(shí)際的題目要找出相對(duì)應(yīng)的物理實(shí)質(zhì)，建立恰當(dāng)?shù)奈锢砟Ｐ?

如下圖所示，兩個(gè)電路之間只有開關(guān)K的閉合和斷開的差異，則

()A當(dāng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，兩燈都變暗

B兩燈的最亮亮度不同

C兩燈的最暗亮度相同

D當(dāng)觸頭滑動(dòng)時(shí)，甲圖的燈變化明顯【思路剖析】注意滑動(dòng)變阻器的分壓和限流，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行分析問題.解析：當(dāng)觸頭向下滑動(dòng)時(shí)，兩電路總電阻都增大，兩燈分擔(dān)的電壓減小，都變暗，選項(xiàng)A正確；甲電路是分壓式電路，當(dāng)觸頭滑動(dòng)時(shí)，整個(gè)電路電阻大小變化明顯，甲圖的燈兩端電壓變化明顯，因此燈的亮度變化明顯，選項(xiàng)D正確；當(dāng)觸頭滑動(dòng)在最上端時(shí)，兩燈兩端的電壓相同，燈的最亮亮度相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；當(dāng)觸頭滑動(dòng)在最下端時(shí)，甲燈短路，不發(fā)光，乙燈此時(shí)最暗，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；故本題選項(xiàng)AD正確.【答案】AD【思維拓展】滑動(dòng)變阻器在電路中有著廣泛的應(yīng)用，在解題過程中出如果判斷答案不明顯的問題，可畫等效電路圖，然后根據(jù)各等效電阻的變化判斷電路中的電流或電壓的變化情況.【思路剖析】

本題以AB兩個(gè)節(jié)點(diǎn)為主，注意等效電路的簡化.

如下圖所示，設(shè)R1=R2=R3=R4=R，求開關(guān)S閉合和開啟時(shí)的AB兩端的電阻比解析：利用節(jié)點(diǎn)法，開關(guān)閉合時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱如下圖a所示.其中R1、R2、R3都接在AB兩點(diǎn)間，而R4兩端都為B，即R4被短路，所以其等效電路如圖b所示，易得RAB=R/3.

當(dāng)開關(guān)開啟時(shí)，電路中各節(jié)點(diǎn)標(biāo)稱如圖c所示，其對(duì)應(yīng)等效電路為下圖d所示，易得RAB′=2R/5.所以兩次電阻比為5/6.【答案】5/6【思維拓展】本題在解題過程中畫出開關(guān)S閉合和開啟時(shí)的等效電路最重要，但是，也并不是初中知識(shí)的簡單重復(fù)，要求同學(xué)們能夠仔細(xì)觀察電路的結(jié)構(gòu)，同時(shí)利用串并聯(lián)的知識(shí)，以及對(duì)電壓的實(shí)質(zhì)——也就是對(duì)電勢差有一個(gè)清楚的認(rèn)識(shí)，這樣，才能簡化電路，得出答案.

右圖為一電路板的示意圖，a、b、c、d為接線柱，a、d與220V的交流電源連接，ab間、bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻（溫馨提示：你注意了嗎？）.發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流，為檢查電路故障，用一交流電壓表分別測得b、d兩點(diǎn)間以及a、c間的電壓均為220V（溫馨提示：這是關(guān)鍵）.由此可知()A.ab間電路通，cd間電路不通

B.ab間電路不通，bc間電路通

C.ab間電路通，bc間電路不通

D.bc間電路不通，cd間電路通【思路剖析】掌握電路故障的常見類型，通過題目中的已知條件進(jìn)行判斷.解析：“由ab間、bc間、cd間分別連接一個(gè)電阻，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)電路中沒有電流”可知：原電路中必有一處斷開；又由“用一交流電壓表分別測得b、d兩點(diǎn)間以及a、c間的電壓均為220V”可知，在這兩種情況下均把電壓表串聯(lián)接入電路，即b、d兩點(diǎn)間和a、c兩點(diǎn)間的公共部分?jǐn)嚅_，所以b、c間電路不通，其余部分都通，對(duì)這樣的故障分析選擇題也可將選項(xiàng)逐一分析，看能否滿足題設(shè)要求.對(duì)A選項(xiàng)“cd間電路不通”情況下，“用電壓表測a、c兩點(diǎn)間電壓時(shí)”電壓表示數(shù)為零，故A選項(xiàng)不對(duì)；對(duì)B選項(xiàng)，“ab電路間電路不通”的情況下，“用電壓表測bd間電壓”時(shí)，電壓表示數(shù)也為零，故B選項(xiàng)也不對(duì).對(duì)CD兩選項(xiàng)，均滿足題目要求，所以該題正確答案應(yīng)為CD【答案】CD【思維拓展】

1.斷路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表指針有偏轉(zhuǎn)，則該段電路有斷點(diǎn).2.短路故障判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有示數(shù)，說明外路未全部發(fā)生短路，再依次與電路各元件并聯(lián).若電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路；若電壓表示數(shù)不為零則該電路沒被短路或不完全被短路.

如下圖，R1=30Ω，R2=15Ω，R3=20Ω，AB間電壓U=6V，A端為正，C=2μF，為使電容器帶電量達(dá)到Q=2×10-6C，應(yīng)將R4的阻值調(diào)節(jié)到多大？【思路剖析】

要注意理解電容器兩端的電壓的求法，然后根據(jù)串聯(lián)方法求解.解析：由于R1

和R2串聯(lián)分壓，可知R1兩端電壓一定為4V，由電容器的電容知：為使C的帶電量為2×10-6C，其兩端電壓必須為1V，所以R3的電壓可以為3V或5V.因此R4應(yīng)調(diào)節(jié)到20Ω或4Ω.兩次電容器上極板分別帶負(fù)電和正電.還可以得出：當(dāng)R4由20Ω逐漸減小的到4Ω的全過程中，通過圖中P點(diǎn)的電荷量應(yīng)該是4×10-6C，電流方向?yàn)橄蛳?【答案】R4應(yīng)調(diào)節(jié)到20Ω或4Ω【思維拓展】對(duì)于含容電路問題的處理，關(guān)鍵是把原電路簡化，判斷電容兩端的電壓的變化情況，在研究電壓變化時(shí)，可以把電容當(dāng)作短路進(jìn)行處理，然后根據(jù)實(shí)際情況判斷電容的電壓等相關(guān)問題的變化情況.

如右圖所示是利用電動(dòng)機(jī)提升重物的示意圖，其中D是直流電動(dòng)機(jī)，P是一個(gè)質(zhì)量為m的重物，它用細(xì)繩拴在電動(dòng)機(jī)的軸上.閉合開關(guān)S，重物P以速度v勻速上升，這時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)分別是I＝5.0A和U＝110V，重物P上升的速度v＝0.80m/s.重物P的質(zhì)量m＝45kg（g取10m/s2）．求：(1)電動(dòng)機(jī)消耗的電功率；(2)繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率；(3)電動(dòng)機(jī)線圈的電阻r.【思路剖析】

電動(dòng)機(jī)為非純電阻電路用電器，歐姆定律對(duì)它不適用，不能直接用其兩端電壓除以它的電阻來計(jì)算電流解析：由題意可知,電機(jī)兩端的電壓為110V,流經(jīng)電機(jī)的電流為5A,所以,電機(jī)消耗的電功率為:P=UI=5×110W=550W重物勻速上升,繩子拉力與物體的重力等值反向，大小為450N,則拉力的功率為:P1=mgv=450×0.8W=360W,即繩對(duì)重物做功的機(jī)械功率；電機(jī)的發(fā)熱功率為PQ=P-P1=550W－360W=190W.再由公式：PQ=I2r，可算出r＝7.6Ω.【答案】(1)550W(2)360W(3)7.6Ω【思維拓展】關(guān)于電功率問題在解決過程中，可直接用電功率公式求解相關(guān)問題，但要注意純電阻電路與非純電阻電路的區(qū)別，要知道哪些功率可以轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，哪些問題功率可以轉(zhuǎn)化為熱能.對(duì)于有些題也可以通過力學(xué)知識(shí)求功或功率然后轉(zhuǎn)化為電學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算.返回專題目錄專題二閉合電路歐姆定律及其應(yīng)用備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能1．理解閉合電路歐姆定律及其公式，并能熟練地用來解決有關(guān)的電路問題.2.理解路端電壓與電流(或外電阻)的關(guān)系，知道這種關(guān)系的公式表達(dá)式，并能用來分析、計(jì)算有關(guān)問題.3．本專題是高考的熱點(diǎn)，通常是與電磁感應(yīng)、交變電流、電學(xué)實(shí)驗(yàn)、U-I圖象等內(nèi)容綜合，涉及的全電路電流、路端電壓計(jì)算和電源電動(dòng)勢、內(nèi)阻的測量等.若單獨(dú)命題，主要內(nèi)容為電路分析與電路圖計(jì)算，其題型為選擇題、實(shí)驗(yàn)題和計(jì)算題（二）過程與方法本節(jié)的核心內(nèi)容是研究閉合電路歐姆定律，在學(xué)習(xí)過程中，同學(xué)們首先要熟悉電源電動(dòng)勢、內(nèi)阻、路端電壓、內(nèi)電壓等相關(guān)的知識(shí)，熟練掌握閉合電路歐姆定律.

如右圖所示電路中，R1=0.8Ω，R3=6Ω，滑動(dòng)變阻器的全值電阻R2=12Ω，電源電動(dòng)勢E=6V，內(nèi)阻r=0.2Ω，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片在變阻器中央位置時(shí)，閉合開關(guān)S，電路中的電流表和電壓表的讀數(shù)各是多少?【思路剖析】此題屬于簡單的閉合電路歐姆定律的應(yīng)用.注意串并聯(lián)電路的理解應(yīng)用.如R2與R3組成的并聯(lián)電路處理時(shí)要注意.解析:外電路的總電阻為根據(jù)閉合電路歐姆定律可知，電路中的總電流為即電流表A1的讀數(shù)為1.5A對(duì)于R2與R3組成的并聯(lián)電路，根據(jù)部分電路歐姆定律，并聯(lián)部分的電壓為即電壓表V2的讀數(shù)為4.5V對(duì)于含有R2的支路，根據(jù)部分電路歐姆定律，通過R2的電流為即電流表A2的讀數(shù)為0.75A電壓表V1測量電源的路端電壓，根據(jù)E=U外+U內(nèi)得U1=E-Ir=6V-1.5×0.2V=5.7V即電壓表V1的讀數(shù)為5.7V.【答案】1.5A,0.75A,5.7V,4.5V【思維拓展】

1.電路中的電流表、電壓表均視為理想電表（題中特別指出的除外），即電流表內(nèi)阻視為零，電壓表內(nèi)阻視為無窮大.2.解答閉合電路問題的一般步驟：（1）首先要認(rèn)清外電路上各元件的串并聯(lián)關(guān)系，必要時(shí)，應(yīng)進(jìn)行電路變換，畫出等效電路圖.（2）解題關(guān)鍵是求總電流I，求總電流的具體方法是：若已知內(nèi)、外電路上所有電阻的阻值和電源電動(dòng)勢，可用全電路歐姆定律（）直接求出I；若內(nèi)外電路上有多個(gè)電阻值未知，可利用某一部分電路的已知電流和電壓求總電流I；當(dāng)以上兩種方法都行不通時(shí)，可以應(yīng)用聯(lián)立方程求出I.（3）求出總電流后，再根據(jù)串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)或部分電路歐姆定律求各部分電路的電壓和電流.

如下圖所示，電燈L標(biāo)有“4V，1W”，滑動(dòng)變阻器R電阻為50Ω.當(dāng)滑片P滑至某位置時(shí)，L恰好正常發(fā)光，此時(shí)電流表示數(shù)為0.45A.由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，此時(shí)電流表示數(shù)變?yōu)?.5A，電壓表示數(shù)為10V(溫馨提示：你注意了嗎？)若導(dǎo)線完好，電路中各處接觸良好，試問：（1）發(fā)生的故障是短路還是斷路?（2）發(fā)生故障前，滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值為多大?（3）電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻為多大?【思路剖析】此題給出的條件較多，要注意認(rèn)真分析題目給出的條件，如“由于外電路發(fā)生故障，電燈L突然熄滅，電流表示數(shù)為0.5A，電壓表為10V”，能求什么量.解析:（1）電路發(fā)生故障后，電流表讀數(shù)增大，路端電壓U=U2=I2R2也增大，因此外電路總電阻增大，一定在某處發(fā)生斷路.由于電流表有讀數(shù)，R2不可能斷路，電壓表也有讀數(shù)，滑動(dòng)變阻器R也不可能斷路，只可能燈L發(fā)生斷路.（2）L斷路后，外電路只有R2，因無電流流過R，故電壓表示數(shù)即為路端電壓L未斷路時(shí)恰好正常發(fā)光，（3）根據(jù)閉合電路的歐姆定律E=U+Ir故障前E=9＋（0.45＋0.25）r故障后E=10＋0.5r解得r=5Ω，E=12.5V【答案】(1)燈L發(fā)生斷路.(2)20Ω(3)r=5Ω，E=12.5V【思維拓展】對(duì)于電路中的動(dòng)態(tài)問題，首先要找到變化的源頭，然后采用順?biāo)浦鄣姆椒ㄟM(jìn)行演算推理.

如下圖所示，直線A為電源的路端電壓U與電流I關(guān)系的圖象，直線B是電阻R的兩端電壓U與電流I的關(guān)系圖象，用該電源與電阻R組成閉合電路，求電源的輸出功率和電源的效率分別為多少.【思路剖析】從圖象中可看出電源電動(dòng)勢為3V，短路電流為6A，通過已知量求出電阻，再根據(jù)歐姆定律求解.解析：由題中給的兩個(gè)圖象可以看出:電源的電動(dòng)勢為3V,短路電流為6A,可以求出電源的內(nèi)電阻為電阻R的阻值為1Ω把電阻R和電源組成閉合電路，電路總電阻為1.5Ω,干路電流為2A,路端電壓為2V,可以求出,電源的輸出功率為4W.效率為【思維拓展】本例題著重考查了對(duì)圖象的認(rèn)識(shí).在本章中，有兩種圖象需要學(xué)習(xí)，一個(gè)是用電器的伏安特性曲線，如本題中的曲線B.曲線的斜率代表了用電器的電阻.如果伏安特性曲線為直線，則該元件為線性元件，如果伏安特性曲線是曲線，則該元件是非線性元件.金屬電阻、電解質(zhì)溶液都是線性元件，導(dǎo)電的氣體和半導(dǎo)體材料都是非線性元件.

另一個(gè)是電源的輸出電壓和電流的關(guān)系圖線，如本題中的曲線A.要注意學(xué)習(xí)該圖線的幾個(gè)特點(diǎn)：縱軸上的截距、橫軸上的截距以及曲線的斜率分別代表了什么物理量.

如右圖所示的電路中，變阻器R2的最大阻值為10Ω，R1＝5Ω，電源的內(nèi)電阻r＝1Ω，當(dāng)開關(guān)S閉合，變阻器的觸頭在中點(diǎn)時(shí)，電源總功率為16W，電源輸出功率為12W（溫馨提示：你注意了嗎？）此時(shí)燈泡正常發(fā)光，求：（1）燈泡的阻值為多少;（2）若開關(guān)S斷開，燈泡仍然正常發(fā)光，應(yīng)該將變阻器的阻值調(diào)整為多少；（3）將變阻器的阻值調(diào)整為多大時(shí)，電源的輸出功率達(dá)到最大.【思路剖析】理解電源的輸出功率公式及應(yīng)用，掌握串并聯(lián)電路的應(yīng)用求解.解析：（1)由題目中給出的關(guān)于電源功率的數(shù)據(jù)可知，此時(shí)，電源自身的內(nèi)耗功率為：PQ=P－P出=4W,流經(jīng)干路的電流為：路端電壓為流經(jīng)R1的電流為，流經(jīng)R2的電流為R2上的電壓為4V，燈泡上的電壓為2V.這樣就可以求出燈泡的電阻為(2)由以上計(jì)算可知，當(dāng)燈泡正常工作的時(shí)候，電流為0.8A,電源的電動(dòng)勢為E=U+Ir=8V.

若將開關(guān)S斷開,燈泡依然正常發(fā)光,則,此時(shí)電路的干路電流為0.8A,此時(shí)電路的總電阻為:變阻器的電阻為:所以,當(dāng)開關(guān)S斷開后,若要燈泡正常發(fā)光,則變阻器的阻值應(yīng)為6.5Ω.（3）設(shè)外電路電阻為R0時(shí)，電源的輸出功率達(dá)到最大，為Pmax.有可以看出，當(dāng)R0=r時(shí)，輸出功率為最大，即

但是，根據(jù)題意可知，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為零時(shí)，外電路的總阻值最小，為，所以，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的阻值為零時(shí)，電源的輸出功率最大為15W.【答案】（1）RL=2.5Ω（2）6.5Ω（3）15W【思維拓展】在本題的第三問的解答過程中，證明了當(dāng)外電路電阻和電源內(nèi)阻相等時(shí)，電源的輸出功率為最大.本題的證明過程中用到了數(shù)學(xué)中的重要不等式：但是，由于本題中的外電路電阻最小時(shí)也比電源內(nèi)電阻大，因此，電源的輸出功率隨外電路電阻的增大而單調(diào)遞減，那么，當(dāng)外電路電阻最小時(shí)，電源的輸出功率為最大.返回專題目錄專題三測定金屬的電阻率備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能

1.學(xué)會(huì)使用電壓表和電流表，并會(huì)利用伏安法測定電阻的阻值.2.學(xué)會(huì)通過實(shí)驗(yàn)探究電阻定律，掌握測量方法：內(nèi)接法、外接法.3.本節(jié)的核心內(nèi)容是通過實(shí)驗(yàn)探究出電阻與導(dǎo)體材料、長度、橫截面積的關(guān)系，進(jìn)一步探究電阻定律.通過本節(jié)內(nèi)容學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)探究，這是新課標(biāo)理念下對(duì)同學(xué)們的學(xué)習(xí)提出的全新要求.（二）過程與方法在復(fù)習(xí)過程中同學(xué)們要了解實(shí)驗(yàn)原理、知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，能夠得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論.此實(shí)驗(yàn)是高中物理電學(xué)的第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，也是近年高考命題的熱點(diǎn)，同學(xué)們必須熟練掌握.另外，螺旋測微器的使用和讀數(shù)方法也是同學(xué)們必須掌握的重點(diǎn)內(nèi)容.

（2002廣東）用螺旋測微器（千分尺）測小球直徑，示數(shù)如右圖所示，這時(shí)讀出的數(shù)值是

，單位是

.【思路剖析】本題解答的關(guān)鍵是掌握螺旋測微器的原理和讀數(shù)規(guī)則，從固定部分可讀出毫米和半毫米刻度，再從可動(dòng)部分讀出小數(shù)部分，千分位要估讀一位.解析：主尺讀數(shù)8.000mm，半毫米刻度線未露出無讀數(shù).再從可動(dòng)刻度上讀出整刻度數(shù)0.460mm,千分位估讀數(shù)為0.009mm.三者讀數(shù)相加(8.000+0.460+0.009)mm=8.469mm.（8.467mm-8.470mm都正確）【思路拓展】千分尺讀數(shù)在有效數(shù)字上錯(cuò)讀是高考中經(jīng)常犯的錯(cuò)誤，特別是讀數(shù)為整數(shù)時(shí)，如所測直徑為8mm，其讀數(shù)應(yīng)當(dāng)是8.000mm而不能讀為8mm或8.00mm.【答案】8.469mm

用伏安法測電阻，由于不知道待測電阻的大約值及電流表、電壓表的內(nèi)阻，為了減少測量的誤差，可接成如右圖所示的電路，用電壓表的一個(gè)接線柱的引線K先后試觸a、b兩點(diǎn)，若在兩次試觸過程中電流表的示數(shù)變化明顯，則K應(yīng)接在

點(diǎn)進(jìn)行測量，若電壓表示數(shù)變化明顯，則K應(yīng)接在

點(diǎn)進(jìn)行測量解析：電流示數(shù)變化明顯，說明電流的測量會(huì)出現(xiàn)較大的誤差（電壓表的分流作用較大），應(yīng)優(yōu)先保證對(duì)電流的準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)內(nèi)接，K接b點(diǎn);電壓表示數(shù)變化明顯，說明電壓測量會(huì)出現(xiàn)較大誤差（電流表的分壓作用較大），應(yīng)優(yōu)先保證對(duì)電壓的準(zhǔn)確測量，電流表應(yīng)外接，K接a點(diǎn).【答案】b;a【思路拓展】伏安法是測量電阻常用的方法之一，也是高考的熱點(diǎn)，此類命題解題的難點(diǎn)是對(duì)電流表內(nèi)接還是外接的判斷，同學(xué)們應(yīng)多做此類題，提高分析和判斷能力.

在測定金屬的電阻率的實(shí)驗(yàn)中，待測金屬導(dǎo)線的長約為0.8m，直徑小于1mm，電阻在5Ω左右.實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：(1)用

測量金屬導(dǎo)線的長度L，測3次，求出平均值；(2)在金屬導(dǎo)線的3個(gè)不同位置上用

測量直徑d，求出平均值；(3)用伏安法測量該金屬導(dǎo)線的電阻R.在下圖左邊方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，并把下圖中所給的器材連接成測量電路.安培計(jì)要求用0-0.6A量程，內(nèi)阻約1Ω；伏特計(jì)要求用0-3V量程，內(nèi)阻約幾kΩ；電源電動(dòng)勢為6V；滑動(dòng)變阻器最大阻值20Ω.在閉合開關(guān)前，滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置.根據(jù)以上測量值，得到該種金屬電阻率的表達(dá)式為ρ=

.解析：(1)用米尺測量金屬導(dǎo)線的長度L，測3次，求出平均值；(2)用螺旋測微器在金屬導(dǎo)線的3個(gè)不同位置上測量直徑d，求出平均值；(3)由于值約幾百歐，故滿足安培表外接的條件，即測量部分用安培表外接法；電源部分用限流電路或分壓電路都可以.在閉合開關(guān)前，限流電路滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于電阻最大的位置，分壓電路滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于電阻最小的位置.電路圖如下圖所示.(4)根據(jù)電阻定律有由歐姆定律有整理得【答案】(1)米尺；(2)螺旋測微器；(3)測量部分用安培表外接法，電源部分用限流電路或分壓電路都可以，限流式電路圖和連線圖如上圖所示.電阻率(2007，山東卷23)檢測一個(gè)標(biāo)稱阻值為5Ω的滑動(dòng)變阻器.可供使用的器材如下：

A待測滑動(dòng)變阻器Rx，全電阻約5Ω（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）B電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約0.6ΩC電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約0.12ΩD電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約15kΩE電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約3kΩF滑動(dòng)變阻器R，全電阻約20ΩG直流電源E，電動(dòng)勢3V，內(nèi)阻不計(jì)

H游標(biāo)卡尺

I毫米刻度尺

J開關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）用伏安法測定Rx的電阻值，所選電流表(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為(填“V1”或“V2”).（2）在下圖中的方框中畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖中實(shí)物連接成測量電路.（3）為了進(jìn)一步測量待測量滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，寫出所需器材及操作步驟，并給出直徑和總長度的表達(dá)式.解析：(1)先估算電路中最大電流值：，故電流表應(yīng)選電流表A1（量程0.6A，內(nèi)阻約0.6Ω）.電壓表兩端的最大電壓為3V，故電壓表應(yīng)選電壓表V2（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）.(2)臨界電阻為：故測量電路采用外接法.由于故供電電路可采用限流式和分壓式兩種接法.電路原理圖和實(shí)物連線如下圖所示.(3)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)如下：方案一：需要的器材：游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺主要操作步驟：①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n②用毫米刻度尺（也可以用游標(biāo)卡尺）測量所有線圈的排列長度L，可得電阻絲的直徑為d=L/n③用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D，可得電阻絲總長度，也可以用游標(biāo)卡尺測量變阻器瓷管部分的外徑D，得電阻絲總長度④重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值方案二:需要的器材：游標(biāo)卡尺主要的操作步驟：①數(shù)出變阻器線圈纏繞匝數(shù)n②用游標(biāo)卡尺測量變阻器線圈部分的外徑D1

和瓷管部分的外經(jīng)D2，可得電阻絲的直徑為電阻絲總長度③重復(fù)測量三次，求出電阻絲直徑和總長度的平均值返回專題目錄專題四實(shí)驗(yàn)：描繪小燈泡的伏安特性曲線備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能

描繪小燈泡的伏安特性曲線是高中電學(xué)的重要實(shí)驗(yàn)之一，同學(xué)們?cè)趶?fù)習(xí)過程中一定要了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟，特別要熟悉實(shí)驗(yàn)原理.（二）過程與方法

1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)除考查實(shí)驗(yàn)原理步驟以外，對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材選擇和電路的設(shè)計(jì)問題的考查難度一般都較大，同學(xué)們一定要根據(jù)題目要求或?qū)嶋H情況進(jìn)行靈活判斷.2.本專題是高考命題的熱點(diǎn)，也是《考試說明》規(guī)定的少數(shù)幾個(gè)實(shí)驗(yàn)之一，因此同學(xué)們必須給予足夠的重視，最好能親手按要求嚴(yán)格做一下實(shí)驗(yàn)，這對(duì)解答一些相關(guān)的實(shí)驗(yàn)探究題會(huì)有很大的幫助.實(shí)驗(yàn)室用的小燈泡燈絲的I-U特性曲線可用以下哪個(gè)圖象來表示()ABCD【思路剖析】掌握伏安特性曲線，注意U-I曲線和I-U曲線的區(qū)別.解析:燈絲在通電后一定會(huì)發(fā)熱，當(dāng)溫度達(dá)到一定值時(shí)才會(huì)發(fā)出可見光，這時(shí)溫度能達(dá)到很高，因此必須考慮到燈絲的電阻將隨溫度的變化而變化．隨著電壓的升高，電流增大，燈絲的電功率將會(huì)增大，溫度升高，電阻率也將隨之增大，電阻增大，U越大I-U曲線上對(duì)應(yīng)點(diǎn)與原點(diǎn)連線的斜率必然越小，選A【思路拓展】部分電路歐姆定律的表達(dá)式為（適用于金屬導(dǎo)體和電解液，不適用于氣體導(dǎo)電）．還要注意：當(dāng)考慮到電阻率隨溫度的變化時(shí)，電阻的伏安特性曲線不再是過原點(diǎn)的直線．

（2006北京）某同學(xué)用下圖所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V，0.3A”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象（1）除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇：電流表A1（量程100mA，內(nèi)阻約2Ω）；A2（量程0.6A，內(nèi)阻約0.3Ω）；電壓表V1（量程5V，內(nèi)阻約5kΩ）；V2（量程15V，內(nèi)阻約15kΩ）；滑動(dòng)變阻器R1（阻值范圍0~10Ω）；R2（阻值范圍0~2kΩ）；電源E1（電動(dòng)勢為1.5V，內(nèi)阻約為0.2Ω）；E2（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）．為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表

，電壓表

，滑動(dòng)變阻器

，電源

．（填器材的符號(hào)）（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出的R-U圖象如下圖所示，由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為

Ω；當(dāng)所加電壓為3.00V時(shí)，燈絲電阻為

Ω，燈泡實(shí)際消耗的電功率為

W．（3）根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系．符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的

.

【思路剖析】

本題主要考查描繪小燈泡伏安特性曲線中實(shí)驗(yàn)器材的選擇及利用圖象讀取數(shù)據(jù)和進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算.解析（1）電源的電動(dòng)勢要略大于額定電壓，所以電源應(yīng)選E2;由小燈泡的標(biāo)稱值和其額定電流為0.3A，故安培表應(yīng)選A2;為減小讀數(shù)誤差，在電壓表量程滿足條件的前提下，應(yīng)盡量選擇小量程的電壓表，故電壓表應(yīng)選V1;為了調(diào)節(jié)電壓方便，應(yīng)選擇小阻值的滑動(dòng)變阻器，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1.（2）小燈泡不工作時(shí)的電阻，即其兩端電壓為零的阻值，由圖中給出的R-U圖象可以看出，當(dāng)小燈泡兩端電壓為0時(shí)，所對(duì)應(yīng)電阻值為1.5Ω;由圖象可以看出，當(dāng)小燈泡兩端電壓為3.00V時(shí)，所對(duì)應(yīng)的電阻阻值為11.5Ω;小燈泡的功率為：（3）當(dāng)小燈泡兩端電壓為0時(shí)，小燈泡的功率也為零，所以BD均錯(cuò);由可在圖象中選取幾個(gè)特殊的點(diǎn)，分別計(jì)算在不同電壓下電珠的功率，定性地作出P-U圖象，可得圖象A正確.【答案】（1）A2V1R1E2

（2）1.511.50.78（3）A【思路拓展】要求電壓從零開始，所以只能用分壓式接法.為測量時(shí)便于操作，電壓表移動(dòng)變化要均勻，需選小阻值變阻器表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡U-I關(guān)系的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：(1)分析上表內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選用實(shí)驗(yàn)電路圖中的

（填“甲”或“乙”）甲丙乙（2）在下圖方格紙內(nèi)畫出小燈泡的U-I曲線，分析曲線可知小燈泡的電阻值隨I變大而

（填變大、變小或不變）（3）如圖丙所示，用一個(gè)定值電阻R和兩個(gè)上述小燈泡組成串并聯(lián)電路，連接到內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢為3V的電源上.已知流過電阻R的電流是流過燈泡b電流的兩倍，則流過燈泡b的電流約為

A解析:由表格中給出的U、I

數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)小燈泡的實(shí)驗(yàn)電壓由0逐漸增加到3.0V，故控制電路應(yīng)選用分壓式接法，圖甲所示電路符合要求.由繪出的U-I圖線可知U/I的值隨著電壓或電流的增大而增大，故小燈泡的電阻隨I變大而變大.圖丙所示電路中流過電阻R的電流是流過燈泡b的電流的兩倍，令燈泡的電阻為R0,則,燈泡b與電阻R的并聯(lián)電阻,故燈泡a所占電源電壓的3/4，即在U-I圖中查得U=2.25V，約為0.20A，則流過燈泡b的電流【答案】（1）甲（2）變大（3）0.07返回專題目錄專題五測定電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能1.閉合電路歐姆定律是電學(xué)的重要規(guī)律之一，測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)是通過閉合電路歐姆定律進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的，因此，要做好本實(shí)驗(yàn)必須在熟練掌握閉合電路歐姆定律的基礎(chǔ)上進(jìn)行.2.實(shí)驗(yàn)題是高考的重要內(nèi)容之一，盡管理綜命題中實(shí)驗(yàn)可能不再以單獨(dú)命題的形式出現(xiàn)，但高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查要求并沒有降低，實(shí)驗(yàn)依然是高考中競爭的焦點(diǎn)和熱點(diǎn)之一.（二）過程與方法在新課標(biāo)理念下高考對(duì)實(shí)驗(yàn)的要求有所提高、探究性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)多次在命題中出現(xiàn).要提高實(shí)驗(yàn)的應(yīng)試能力，最好的辦法是按實(shí)驗(yàn)要求按部就班的做一遍實(shí)驗(yàn)，通過親自動(dòng)手對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、過程、所需器材全面掌握，通過對(duì)親自獲得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理加深對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解.

利用如右圖所示的電路圖測量電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻，器材如下圖所示，請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線，將下圖中器材連成實(shí)驗(yàn)用的電路.實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表請(qǐng)?jiān)诜礁窦埳袭嫵鯱-I圖線.利用圖線可求出電源電動(dòng)勢和內(nèi)電阻分別為

、

.【思路剖析】

對(duì)于實(shí)物連接圖，最好能根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理先畫出電路圖，然后在根據(jù)電路圖進(jìn)行實(shí)物連接，這樣比較準(zhǔn)確.解析:實(shí)物連接圖如下左圖所示，把表中數(shù)據(jù)用描點(diǎn)法描到U-I坐標(biāo)紙上，用一條直線穿過大多數(shù)的點(diǎn)，其圖線如下右圖所示.【答案】E=1.46Vr=0.72Ω，如解析圖所示.由圖象可看出E=1.46V由公式求得：【思維拓展】本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理用兩種方法，一是由表格所給數(shù)據(jù)分別計(jì)算，然后求平均值.此種做法受個(gè)別誤差較大的點(diǎn)影響誤差較大.另一種方法是根據(jù)圖象信息系統(tǒng)進(jìn)行計(jì)算，此種方法誤差較小.

王紅同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測定電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上還有一個(gè)定值電阻R0.他設(shè)計(jì)了如下圖所示的電路來測量R0的阻值，實(shí)驗(yàn)時(shí)用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，并將滑動(dòng)變阻器的滑片P移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了U1、U2、I的一系列值.（1）他在同一坐標(biāo)紙上分別作出U1－I、U2－I圖線，則所作的直線斜率較大的是

.（2）定值電阻R0的計(jì)算表達(dá)式是：R0=

用測得的物理量表示)，若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中測得R0值

（填“大于”、“等于”或“小于”）實(shí)際值.（3）張超同學(xué)說：“在王紅同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)器材中，如果知道電流表的內(nèi)阻rA，就能少用一個(gè)電壓表測出電動(dòng)勢、內(nèi)阻以及R0的值.”請(qǐng)你在虛線框中畫出張超同學(xué)設(shè)想的電路圖，并寫出簡單實(shí)驗(yàn)步驟和E、r、R0三個(gè)物理量的計(jì)算式.解析:（1）對(duì)于U1－I、U2－I圖線，在不考慮V2的分流作用情況下，通過兩電阻的電流強(qiáng)度I相等，則電壓表的讀數(shù)分別為U1=IR,U2=I(R0+R)（3）電路圖如右圖所示：實(shí)驗(yàn)步驟：①按電路圖連接好電路；②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑片P使滑動(dòng)變阻器短路，測得兩電表讀數(shù)U1、I1；③移動(dòng)滑片P使滑動(dòng)變阻器不短路，測得兩電表讀數(shù)U2、I2；④整理器材，處理數(shù)據(jù).計(jì)算公式：由閉合電路歐姆定律E=U1+I1r,E=U2+I2r

由部分電路歐姆定律U1=I1(R0+rA),解得【答案】

（1）U2－I的圖線.（2）（3）見解析.

某型號(hào)電池的電動(dòng)勢約3.7V，內(nèi)阻約2Ω，允許通過的最大電流為300mA.現(xiàn)欲測定其電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r，給定的器材有：待測電池E；電阻箱R(阻值0～999.9Ω)；定值電阻R0(阻值3Ω)；直流電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約6kΩ)；直流電流表A(量程0.3A，內(nèi)阻約2Ω)；開關(guān)S一個(gè)；導(dǎo)線若干.（1）如果在上述兩個(gè)電表中只選用一個(gè)電表與其他器材組成測量電路，為使測量結(jié)果有盡可能高的精確度，應(yīng)選用的電表是

，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出測量電路圖，圖中要標(biāo)明相關(guān)器材的字母符號(hào)（2）用設(shè)計(jì)的電路讀取兩組數(shù)據(jù)，分別用R1、U1、R2、U2或用R1、I1、R2、I2表示，求得待測電池電動(dòng)勢E=

，內(nèi)阻r=.

（3）為使測量結(jié)果更精確，在不改變實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)電路的前提下，請(qǐng)你提出一條建議：(例如：多測幾組數(shù)據(jù)，分別列方程組求出E、r，再求E、r的平均值.).解析:（1）直流電流表A(量程0.3A，內(nèi)阻約2Ω)可調(diào)節(jié)范圍較小，誤差較大，因此，應(yīng)選用電壓表V(量程3V，內(nèi)阻約6kΩ)；測量電路如右圖所示.（2）調(diào)節(jié)電阻箱的電阻阻值，分別記錄其阻值R1、R2和電壓表的讀數(shù)U1、U2，由閉合電路歐姆定律可列下列方程：由以上方程解得：（3）建議一：多測幾組R、U數(shù)據(jù)，分別求出相應(yīng)的I值，用U、I數(shù)據(jù)作出U-I圖線，由圖線的截距、斜率求出E、r.建議二：由可推出，多測幾組R、U數(shù)據(jù)，作圖線(為一直線)，由圖線的截距、斜率求出E、r.建議三：由可推出，多測幾組R、U數(shù)據(jù)，作圖線(為一直線)，由圖線的截距、斜率求出E、r.其他建議合理的同樣正確.【答案】

（1）V測量電路如（解析）圖所示（2）（3）見解析【思維拓展】本實(shí)驗(yàn)綜合性較強(qiáng)，對(duì)能力要求較高，從誤差分析、數(shù)據(jù)處理、電路設(shè)計(jì)等進(jìn)行較全面的考查，還帶有一定的開放性，這種開放性問題包括答案的不確定.這是新課改對(duì)未來高考提出的一個(gè)全新的課題，同學(xué)們要適當(dāng)進(jìn)行訓(xùn)練，以適應(yīng)高考對(duì)實(shí)驗(yàn)可能帶來的挑戰(zhàn).另外同學(xué)們?cè)谟?jì)算過程中若遇到從來沒有過的和較復(fù)雜的結(jié)論，如本題的多字母新公式，最好的辦法是用單位制的方式檢查一下，看方程兩邊單位是否統(tǒng)一，這樣就可初步確定結(jié)論正確與否.返回專題目錄專題六練習(xí)使用多用電表備考導(dǎo)航例題剖析（一）知識(shí)與技能

1.了解多用電表的構(gòu)造及原理，學(xué)會(huì)使用多用電表.掌握運(yùn)用串聯(lián)電路的分壓作用、并聯(lián)電路的分流作用及閉合電路的歐姆定律，將電流表改裝成多用電表.2.在《考試說明》中對(duì)練習(xí)使用多用表的說明部分要求會(huì)正確使用，知道誤差的來源，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測量的量，而有效數(shù)字是許多同學(xué)學(xué)習(xí)的弱項(xiàng)，應(yīng)加強(qiáng)練習(xí).（二）過程與方法本節(jié)復(fù)習(xí)的是多用電表的構(gòu)造及原理和使用方法，在復(fù)習(xí)過程中要根據(jù)閉合電路歐姆定律及電流表改裝的基礎(chǔ)上，對(duì)多用表的內(nèi)部電路進(jìn)行分析，了解電流表、電壓表和歐姆表的工作原理，知道其構(gòu)造，并通過實(shí)驗(yàn)與探究總結(jié)出多用表對(duì)電壓、電流、電阻的測量方法，掌握二極管的測量方法和使用多用表檢測電路中故障的方法.本節(jié)的重點(diǎn)是如何測量各物理量并準(zhǔn)確地讀出所測的物理量值.多用電表指針的指示位置如下圖所示.（1）將多用電表選擇開關(guān)置于“×100”

擋，示數(shù)為

Ω；（2）將多用電表選擇開關(guān)置于直流“50V”擋，示數(shù)為

V；（3）將多用電表選擇開關(guān)置于直流“1mA”擋，示數(shù)為

mA；（4）若正確操作后發(fā)現(xiàn)指針的偏轉(zhuǎn)角很小，那么接下來的正確操作步驟應(yīng)該依次為:

,

,

；（5）全部測量結(jié)束后，應(yīng)將選擇開關(guān)撥到

或者

；（6）無論用多用電表進(jìn)行何種測量（限于直流），電流都應(yīng)該從

表筆經(jīng)

插孔流入電表.解析：（1）多用電表選擇開關(guān)置于“×100”擋，由于歐姆擋表盤刻度不均勻，難于