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1、简单的逻辑电路,第二章 恒定电流,1、电阻定律:,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;,表达式:,2、电阻率：反映材料导电性能好坏的物理量。 单位:,欧米（ ）,2.1 导体的电阻,电阻率与温度的关系,金属：,T,合金：,电阻几乎不随温度变化 锰铜合金、镍铜合金,标准电阻,电阻温度计,超导体,半导体：T,热敏电阻,考点1：求拉伸之后的电阻值,1、一条粗细均匀的电阻丝，电阻为R，圆形 横截面的直径为d。若将它拉制成直径为d/10 的均匀细丝，电阻变为( ),A.R/10000 B.R/100 C.10000R D.100R,考点2：实验（求金属丝的电阻率）,
2、【实验原理】,由 得， ，因此，只要测出金属丝的长度L，横截面直径d和金属丝的电阻R，即可求出金属丝的电阻率.,【实验器材】,长度L的测量米尺或者毫米刻度尺(精确到mm的下一 位）； 横截面直径d的测量螺旋测微器（精确到0.001mm); 电阻R的测量伏安法测量，需要电压表跟电流表； 除此以外还需要两块干电池、导线、开关。,【实验电路图】,图1,【注意事项】,1、用螺旋测微器测金属丝的直径应在三个不同的位置各测一次，求其平均值； 2、用毫米刻度尺测量金属丝接入电路中的有效长度，至少要测量三次，取其平均值； 3、被测金属丝电阻较小，要选用电流表外接法； 4、伏安法测电阻时，通电金属导体电流不宜过
3、大，通电时间不宜过长，以免金属丝的温度明显升高影响阻值。,【备注】游标卡尺以及螺旋测微器的使用,测量值=主尺读数+对齐格数*（1/分度值），不用估读,测量值=固定尺读数+对齐格数*0.01，估读到0.001mm,【备注】伏安法测电阻 (1)电流表的内接法和外接法的比较,【备注】滑动变阻器接法：限流式和分压式(如图所示),(1)负载电阻的阻值Rx远大于变阻器的总电阻R，须用分压式接法 (2)要求负载上电压或电流变化范围较大，且从零开始连续可调，须用分压式接法,【例2 】 某兴趣小组在做“测定金属丝的电阻率”的实验中，通过粗测电阻丝的电阻约为5 ，为了使测量结果尽量准确，从实验室找出以下供选择的器
4、材： A电池组(3 V，内阻约1 ) B电流表A1(03 A，内阻0.012 5 ) C电流表A2(00.6 A，内阻约0.125 ) D电压表V1(03 V，内阻4 k) E电压表V2(015 V，内阻15 k） F滑动变阻器R1(020 ，允许最大电流1 A) G滑动变阻器R2(02 000 ，允许最大电流0.3 A) H开关、导线若干,练习：,(1)实验时应从上述器材中选用_(填写仪器前字母代号) (2)测电阻时，电流表、电压表、待测电阻Rx在组成测量电路时，应采用安培表_接法，将设计的电路图画在下面虚线框内,(3)若用螺旋测微器测得金属丝的直径d的读数如图所示，则读为_mm. (4)若
5、用L表示金属丝的长度，d表示直径，测得电阻为R，请写出计算金属丝电阻率的表达式_.,3、如图，电路中测量Rx的阻值时，下列关于电表产生的误差说法正确的是（ ）,A、由于电压表的分流作用，使电阻测量值略小于真实值 B、由于电流表的分压作用，使电阻测量值略大于真实值 C、电压表内组越大，测量越精确 D、电流表内阻越大，测量越精确,一、电阻：,1、定义式：,(取决于导体本身， 与U、I无关),2、决定式：,1=106 ,2.2 对电阻的进一步研究,二、欧姆定律：,1、公式：,2、适用范围：金属、电解液适用，气体、半导体不适用。,三、导体的伏安特性曲线（ I-U图象）,图线斜率表示电阻的倒数,斜率k=
6、tan=,1,2,R1R2,四、并联电路的特殊规律,1 2 3,I0,1/R并=1/R1+1/R2+1/R3,推论： R1和R2并联：R并=R1R2/R1+R2 n个阻值为R的电阻并联：R并=R/n R并小于任一支路电阻（R串大于任一支路电阻），一支路电阻增大，R并增大,考点3：考查伏安特性曲线,4、如图所示为实验测得的小灯泡的IU曲线，由 图象可知( ),A灯泡的电阻随两端电压的增加而变小，RARB B灯泡在状态A时的电阻等于连线OA的斜率的倒数 C灯泡在状态A时的电阻等于A点处切线的斜率的倒数 D该实验说明，对于灯丝材料钨，欧姆定律不适用,考点4：电压或电流的极值问题的处理,5.有三个电阻
7、的阻值及额定功率分别为R1=10,P1=10W，R2=20、P2=80W，R3=5、P3=20W，它们组成的电路如图甲、乙、丙所示，关于关于各图的说法正确的是（ ）,1、为了使灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压所以滑动变阻器选用分压式接法；（在闭合开关，做实验之前要把滑动变阻器的滑片滑到最左端） 2、因为小灯泡的电阻值较小，应选用电流表外接法； 3、用电流表和电压表测出灯泡在不同电压下的电流，建立IU坐标系，描出的点用平滑的曲线连接起来即得到小灯泡的伏安特性曲线,考点5：实验（描绘小灯泡的伏安特性曲线）,【实验原理】,6(2011 年深圳一模)有一个额定电压为 2.8 V，功率约为 0.
8、8 W 的小灯泡，现要用伏安法描绘这个灯泡的 IU 图线如图所示，有下列器材供选用：,A电压表(03 V，内阻 6 k) B电压表(015 V，内阻 30 k) C电流表(03 A，内阻 0.1 ) D电流表(00.6 A，内阻 0.5 ) E滑动变阻器(10 ，2 A) F滑动变阻器(200 ，0.5 A) G蓄电池(电动势 6 V，内阻不计),(1)请画出实验电路图， 电压表应选用_，电流表应选用_， 滑动变阻器应选用_ (用序号字母表示),(2)通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图乙所示，由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_. (3)若将此灯泡与电动势 6 V、内阻不计的电源相连，要
9、使灯泡正常发光，需串联一个阻值为_的电阻,2.3 研究闭合回路,一、电动势,1、定义:非静电力把正电荷从负极移到正极所做的功跟它的电荷量的比值。,定义式：,W：非静电力做的功 q ：电荷量,2、物理意义：反映电源非静电力做功本领的大小。 （把其他形式的能转化为电能本领的大小）,电路的组成：外电路+内电路,在外电路，沿电流方向电势降低。 在内电路，沿电流方向电势升高。,二、 闭合电路的欧姆定律,闭合回路的欧姆定律内容：闭合电路中的电流强度跟电源的电动势成正比，跟整个电路的总电阻成反比。,E= U外+ U内= U外+Ir,1、表达式：,2、变形式：,只适用于纯电阻电路,适用于一切闭合回路,路端电压
10、,三、路端电压与电流的关系：,得：U外= E - Ir,U-I图象：,=- rI+E,由E= U外+ U内,r,E,0,纵截距：E,横截距：I短,斜率绝对值：r,考点6：考查路端电压U与电流I的关系,7、,考点7：闭合回路的动态分析题,8、在如图所示电路中，当变阻器的滑动头向端移动时，（ ）,、电压表示数变大，电流表示数变小 、电压表示数变小，电流表示数变小 、电压表示数变大，电流表示数变大 、电压表示数变小，电流表示数变大,备注：可以利用“部分整体部分”的分析方法； 也可以利用“串反并同”的分析方法。,考点8：含容电路的分析与计算,9、如图所示，电源电动势E=10V，R1=4,R2=6,C=
11、30F,电池内阻可忽略。,(1)闭合开关S，求稳定后通过R1的电流。,(2)然后将开关S断开，求这以后流过R1的总电量。,备注：一旦电路达到稳定状态，电容器就相当于一个阻值无穷大的元件，可以看成断路。 当电容器与电阻并联接入电路时，电容器两极板的电 压与其并联电阻两端的电压相等。,考点9：实验 （测量电源的电动势和内阻）,【实验原理】,闭合电路欧姆定律,【数据处理方法】,1、解析法,求得结果E和r,2、作图法,以电压U为纵轴、电流I为横轴建立UI坐标系,在坐标系平面内描出各组(U,I)值所对应的点,电动势E,斜率的绝对值 表示内阻r,U,I,【误差分析】,误差由电压表的分流引起，把电压表和待测
12、电源看作是一个等效电源,E测E真 r测r真,误差由电流表的分压引起，把电流表和待测电源看作是一个等效电源,E测=E真 r测r真,【注意事项】,要选用内阻较大的电源，这样子内电压U内变化比较大，才会导致外电压U外变化比较大,10、用电流表和电压表测二节干电池的电动势E和内电阻r，读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上，如图甲所示。 （1）根据各点表示的数据在图上描出UI图线。由此求得E=_V，r=_。（均保留二位有效数字）。 （2）把图乙的实验器材连成实验开始时的线路。,（3）实验测出来的结果E测 E真，r测 r真。（填“”),11、 如图所示电路中，R1R2R31，电压表内阻很大，当S断开时，电
13、压表示数为0.8V，当S闭合时，电压表示数为1V，求电源电动势与内阻,1.电流表G改装成电压表,Ig,R,Ug,Rg,UR,U,串联一个电阻(分压),原理：,由串联电路的特点：,2.4 多用电表,2.电流表G改装成电流表,原理：,并联一个电阻(分流),由并联电路的特点:,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10mA,电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.,(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R1调为多少才能使电流表恰好达到满偏电流？,3.电流表G改装成欧姆表,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表
14、电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.,(2)调到满偏后保持R1的值（142）不变,在A、B间接一个150的电阻R2,电流表指针指着多少刻度的位置?,I =5mA=Ig/2,r+Rg+R1=150,中值电阻,r内=,R2=150,150,例：如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5,电流表满偏电流Ig=10 mA,电流表电阻Rg=7.5,A、B为接线柱.,(3)如果把任意电阻R接在A、B间, R与电表读数I有什么关系?（R= ? ),每一个电流值都对应一个电阻值，将电流刻度换成电阻刻度，即将电流表改装成欧姆表，就可直接测电阻了。,(4)如果接在A、B间的电阻R取不同数值,电流表指针分别指着多少
15、刻度的位置?（ E=1.5V ）,0,当R=r内=150:,当R=2r内=300：,I =Ig/3,当R=3r内=450：,I =Ig/4,当R=4r内=600：,I =Ig/5,欧姆表的表盘刻度有何特点？,电阻刻度不均匀，阻值越大，刻度线越密,r内=r+Rg+R1,当R=0:,I =Ig/2,当R=（A、B间断开）：,I =0,A,B,问：开关S调到1、2、3、4、5、6个位置时电表分别是什么电表?（在识别电阻档和电压档电路时，可以把虚线框中的电路当成一个电流表）,2.在测量电流和电压时两个位置中哪个位置量程比较大?,A,B,1,2,3,4,5,6,1、2为电流表 3、4为欧姆表， 5、6为电压表,电流：1大,电压：6大,4.测量、读数: 接入电阻， 读数=示数倍率,5.若测其它电阻：重复步骤2.3.4。,6. 不用时拔出表笔，选择开关置于OFF档或交流电的最高档。长期不用取出电池。,2.选档：选择开关选择合适档位。,3.欧姆调零：红（+）黑（-）表笔短接，电表指针指向电阻为零处（右端的“0”位置），如不指零 ，调节调零旋钮，使指针指零。,1.机械调零：,使用欧姆表基本
