精講精練 優(yōu)化方案】2015屆高考物理大一輪復習配套學案：第七章 恒定電流 word版含解析（2014高考）

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1、 考綱展示 熱點視角 1.歐姆定律Ⅱ 2．電阻定律Ⅰ 3．電阻的串聯(lián)、并聯(lián)Ⅰ 4．電源的電動勢和內(nèi)阻Ⅰ 5．閉合電路的歐姆定律Ⅱ 6．電功率、焦耳定律Ⅰ 實驗七：測定金屬的電阻率 (同時練習使用螺旋測微器) 實驗八：描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗九：測定電源的電動勢和內(nèi)阻 實驗十：練習使用多用電表 說明：不要求解反電動勢的問題. 1.部分電路的歐姆定律、閉合電路的歐姆定律、電路的串、并聯(lián)規(guī)律仍為高考重點考查的內(nèi)容之一，包括串、并聯(lián)電路的計算(電流、電壓、電阻的求解)、電功和電功率在串、并聯(lián)電路中的分配以及含電容電路的分析與計算，特別是直流電路的動態(tài)問題分析

2、，是高考的熱點，常以選擇題的形式出現(xiàn)． 2．對電學實驗(包括實驗原理、實驗方法的理解和實驗的創(chuàng)新設計等)的考查，是熱點中的熱點，以填空題的形式出現(xiàn)． 3．本章知識常與電場、電磁感應、交流電等知識結合，考查學生的綜合分析能力，這類題目常以計算題的形式出現(xiàn). 第一節(jié)　歐姆定律、電阻定律、電功率及焦耳定律 一、歐姆定律 1．內(nèi)容：導體中的電流跟導體兩端的______成正比，跟導體的______成反比． 2．公式：I＝. 3．適用范圍 (1)金屬導電和________導電(對氣體導電不適用)． (2)純電阻電路(不含電動機、電解槽等的電路)． 二、電阻、電阻率、

3、電阻定律 1．電阻 (1)定義式：R＝______. (2)物理意義：導體的電阻反映了導體對電流阻礙作用的大小，R越大，阻礙作用越______. 2．電阻定律 (1)內(nèi)容：同種材料的導體，其電阻與它的______成正比，與它的__________成反比，導體的電阻還與構成它的材料有關． (2)表達式：R＝________. 3．電阻率 (1)計算式：ρ＝________. (2)物理意義：反映導體的__________，是導體材料本身的屬性． (3)電阻率與溫度的關系 ①金屬：電阻率隨溫度的升高而______. ②半導體：電阻率隨溫度的升高而______. ③超導體：

4、當溫度降低到__________附近時，某些材料的電阻率突然________成為超導體． 三、電功、電功率、焦耳定律 1．電功 (1)實質(zhì)：電流做功的實質(zhì)是________對電荷做正功，電勢能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程． (2)公式：W＝qU＝________，這是計算電功普遍適用的公式． 2．電功率 (1)定義：單位時間內(nèi)電流做的功叫電功率． (2)公式：P＝＝______，這是計算電功率普遍適用的公式． 3．焦耳定律 電流通過電阻時產(chǎn)生的熱量Q＝______，這是計算電熱普遍適用的公式． 4．熱功率 (1)定義：單位時間內(nèi)的發(fā)熱量． (2)表達式：P＝＝_______

5、_.,1.(單選)對于歐姆定律，下列理解正確的是(　　) A．從I＝U/R中可知，導體中的電流跟加在它兩端的電壓成正比，跟它的電阻成反比 B．從R＝U/I中可知，導體的電阻跟導體兩端的電壓成正比，跟導體中的電流成反比 C．從U＝IR中可知，導體兩端的電壓隨電阻的增大而增大 D．從R＝U/I中可知，導體兩端的電壓為零時，導體的電阻也為零 2－1.(單選)一個內(nèi)電阻可以忽略的電源，給一個絕緣的圓管子里裝滿的水銀供電，電流為0.1 A，若把全部水銀倒在一個內(nèi)徑大一倍的絕緣圓管子里，那么通過的電流將是(　　) A．0.4 A　　　　　　　　 B．0.8 A C．1.6 A D．3.2

6、 A 2－2.(單選)(2014·哈爾濱統(tǒng)測)關于電阻率，下列說法中正確的是(　　) A．電阻率是表征材料導電性能好壞的物理量，電阻率越大，其導電性能越好 B．各種材料的電阻率大都與溫度有關，金屬的電阻率隨溫度升高而減小 C．所謂超導體，是當其溫度降低到接近絕對零度的某個臨界溫度時，它的電阻率突然變?yōu)闊o窮大 D．某些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，通常都用它們制作標準電阻 3．(多選)如圖所示，用輸出電壓為1.4 V，輸出電流為100 mA的充電器對內(nèi)阻為2 Ω的鎳—氫電池充電．下列說法正確的是(　　) A．電能轉(zhuǎn)化為化學能的功率為0.12 W B．充電器輸出的電功率為

7、0.14 W C．充電時，電池消耗的熱功率為0.02 W D．充電器把0.14 W的功率儲存在電池內(nèi) 　　　　　　　對電阻、電阻定律的理解和應用 1．電阻與電阻率的區(qū)別 (1)電阻是反映導體對電流阻礙作用大小的物理量，電阻大的導體對電流的阻礙作用大．電阻率是反映制作導體的材料導電性能好壞的物理量，電阻率小的材料導電性能好． (2)導體的電阻大，導體材料的導電性能不一定差；導體的電阻率小，電阻不一定小，即電阻率小的導體對電流的阻礙作用不一定?。? (3)導體的電阻、電阻率均與溫度有關． 2．電阻的決定式和定義式的區(qū)別 公式 R＝ρ R＝ 區(qū)別 電阻定律的決

8、定式 電阻的定義式 說明了電阻的決定因素 提供了一種測定電阻的方法，并不說明電阻與U和I有關 只適用于粗細均勻的金屬導體和濃度均勻的電解質(zhì)溶液 適用于任何純電阻導體 (單選)(2014·廣州模擬)有兩根完全相同的金屬裸導線A和B，如果把導線A均勻拉長到原來的2倍，導線B對折后絞合起來，則其電阻之比為(　　) A．1∶16　　　　　　　 B．16∶1 C．1∶4 D．4∶1 [解題探究]　(1)導體被拉伸或絞合后不變的兩個物理量是什么？ (2)A拉長到原來的2倍，橫截面積變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲? (3)B對折絞合，長度變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲繖M截面積變?yōu)樵瓉淼亩嗌伲? [嘗試解答]　_

9、_______ [總結提升]　某一導體的形狀改變后，討論其電阻變化應抓住以下三點： (1)導體的電阻率不變． (2)導體的體積不變，由V＝lS可知l與S成反比． (3)在ρ、l、S都確定之后，應用電阻定律R＝ρ求解． 1. (單選)如圖所示，厚薄均勻的矩形金屬片，邊長ab＝10 cm，bc＝5 cm，當A與B之間接入的電壓為U時，電流為1 A，若C與D間接入的電壓為U時，其電流為(　　) A．4 A B．2 A C．0.5 A D．0.25 A 　　　　　　　對歐姆定律及伏安特性曲線的理解 1．I＝與R＝的區(qū)別 (1)I＝是歐姆定律的數(shù)學表達式

10、，表示通過導體的電流I與電壓U成正比，與電阻R成反比． (2)公式R＝是電阻的定義式，它表明了一種測量電阻的方法，不能錯誤地認為“電阻跟電壓成正比，跟電流成反比”． 2．對伏安特性曲線的理解 (1)圖甲中的圖線a、b表示線性元件，圖乙中的圖線c、d表示非線性元件． (2)圖象的斜率表示電阻的倒數(shù)，斜率越大，電阻越小，故Ra＜Rb(如圖甲所示)． (3)圖線c的電阻減小，圖線d的電阻增大(如圖乙所示)． (4)伏安特性曲線上每一點的電壓坐標與電流坐標的比值對應這一狀態(tài)下的電阻． (多選)小燈泡通電后其電流I隨所加電壓U變化的圖線如圖所示，P為圖線上一點，PN為圖線在P點

11、的切線，PQ為U軸的垂線，PM為I軸的垂線，則下列說法中正確的是(　　) A．隨著所加電壓的增大，小燈泡的電阻增大 B．對應P點，小燈泡的電阻為R＝ C．對應P點，小燈泡的電阻為R＝ D．對應P點，小燈泡的功率為圖中矩形PQOM所圍面積大小 [嘗試解答]　________ [思維總結]　解決這類問題的基本思路： (1)首先分清是I－U圖線還是U－I圖線． (2)對線性元件：R＝＝；對非線性元件R＝≠，即非線性元件的電阻不等于U－I圖象某點切線的斜率． 2. (單選)(2014·湖北孝感統(tǒng)考)某一導體的伏安特性曲線如圖中AB(曲線)所示，關于導體的電阻，以下說法正確的

12、是(　　) A．B點的電阻為12 Ω B．B點的電阻為40 Ω C．工作狀態(tài)從A變化到了B時，導體的電阻因溫度的影響改變了1 Ω D．工作狀態(tài)從A變化到了B時，導體的電阻因溫度的影響改變了9 Ω 　　　　　　　電功、電熱、電功率和熱功率 一臺電風扇，內(nèi)阻為20 Ω，接上220 V電壓后正常工作，消耗功率66 W，求： (1)電風扇正常工作時通過電動機的電流是多少？ (2)電風扇正常工作時轉(zhuǎn)化為機械能的功率是多少？轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的功率是多少？電動機的效率是多少？ (3)如果接上電源后，電風扇的扇葉被卡住，不能轉(zhuǎn)動，這時通過電動機的電流以及電動機消耗的電功率和發(fā)熱

13、功率是多少？ [思路點撥]　電動機不轉(zhuǎn)時為純電阻還是非純電阻？ 電動機正常工作時呢？ [課堂筆記] [規(guī)律總結]　(1)無論是純電阻還是非純電阻，電功均為W＝UIt，電熱均為Q＝I2Rt. (2)處理非純電阻的計算問題時，要善于從能量轉(zhuǎn)化的角度出發(fā)，緊緊圍繞能量守恒，利用“電功＝電熱＋其他能量”尋找等量關系求解． (3)非純電阻在一定條件下可當作純電阻處理，如電風扇卡住不轉(zhuǎn)時即為純電阻． 3. 如圖所示，有一個提升重物用的直流電動機，電阻為r＝0.6 Ω，電路中的固定電阻R＝10 Ω，電路兩端的電壓U＝160 V，理想電壓表的示數(shù)U′＝1

14、10 V，則通過電動機的電流是多少，電動機的輸入功率和輸出功率又各是多少？ 　“柱體微元”模型的應用 1．模型構建：物質(zhì)微粒定向移動，以速度方向為軸線從中選取一小圓柱作為研究對象，即為“柱體微元”模型． 2．模型特點 (1)柱體內(nèi)的粒子沿軸線可認為做勻速運動． (2)柱體長度l＝v·Δt(v為粒子的速度)， 柱體橫截面積S＝πr2(r為柱體半徑)． 3．處理思路 (1)選取一小柱體作為研究對象． (2)運用相關物理規(guī)律，結合柱體微元與整體對象的關系進行分析計算． 范例　來自質(zhì)子源的質(zhì)子(初速度為零)，經(jīng)一加速電壓為800 kV的直線加

15、速器加速，形成電流強度為1 mA的細柱形質(zhì)子流．已知質(zhì)子電荷量e＝1.60×10－19 C．這束質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)為多少？假定分布在質(zhì)子源到靶之間的加速電場是均勻的，在質(zhì)子束中與質(zhì)子源相距L和4L的兩處，各取一段極短的相等長度的質(zhì)子流，其中的質(zhì)子數(shù)分別為N1和N2，則N1∶N2等于多少？ [解析]　 質(zhì)子流每秒打到靶上的質(zhì)子數(shù)由I＝可知＝＝6.25×1015(個)． 建立如圖所示的“柱體微元”模型，設質(zhì)子經(jīng)過距質(zhì)子源L和4L處時的速度分別為v1、v2，在L和4L處作兩個長為ΔL(極短)的柱體微元．因ΔL極短，故L和4L處的兩個柱體微元中的質(zhì)子的速度可分別視為v1、v2.對于這

16、兩個柱體微元，設單位體積內(nèi)質(zhì)子數(shù)分別為n1和n2，由I＝＝＝neSv可知，I1＝n1eSv1，I2＝n2eSv2，作為串聯(lián)電路，各處的電流相等． 所以I1＝I2，故＝. 根據(jù)動能定理，分別有eEL＝mv，eE·4L＝mv， 可得＝，所以有＝，因此，兩柱體微元中的質(zhì)子數(shù)之比＝＝. [答案]　6.25×1015個　2∶1 [方法總結]　“柱體微元”模型主要解決類流體問題，如微觀粒子的定向移動、液體流動、氣體流動等問題． 4. (單選)如圖所示，一根橫截面積為S的均勻長直橡膠棒上均勻帶有負電荷，設棒單位長度內(nèi)所含的電荷量為q，當此棒沿軸線方向做速度為v的勻速直線運動時，由于

17、棒的運動而形成的等效電流大小為(　　) A．vq　　　　　　　　　 B. C．qvS D. 一 高考題組 1．(單選)(2012·高考上海卷)當電阻兩端加上某一穩(wěn)定電壓時，通過該電阻的電荷量為0.3 C，消耗的電能為0.9 J，為在相同時間內(nèi)使0.6 C的電荷量通過該電阻，在其兩端需加的電壓和消耗的電能分別是(　　) A．3 V,1.8 J　　　　　　　　 B．3 V,3.6 J C．6 V,1.8 J D．6 V,3.6 J 2．(單選)(2012·高考浙江卷)功率為10 W的發(fā)光二極管(LED燈)的亮度與功率為60 W的白熾燈相當．根據(jù)國家節(jié)能戰(zhàn)略，2016年前普

18、通白熾燈應被淘汰．假設每戶家庭有2只60 W的白熾燈，均用10 W的LED燈替代，估算出全國一年節(jié)省的電能最接近(　　) A．8×108 kW·h B．8×1010 kW·h C．8×1011 kW·h D．8×1013 kW·h 二 模擬題組 3．(多選)(2014·濟南模擬)如圖所示，R1和R2是同種材料、厚度相同、表面為正方形的導體，但R1的尺寸比R2的尺寸大．在兩導體上加相同的電壓，通過兩導體的電流方向如圖，則下列說法中正確的是(　　) A．R1中的電流小于R2中的電流 B．R1中的電流等于R2中的電流 C．R1中自由電荷定向移動的速率大于R2中自由電荷定

19、向移動的速率 D．R1中自由電荷定向移動的速率小于R2中自由電荷定向移動的速率 4．(單選) 酒精測試儀的工作原理如圖所示，其中P是半導體型酒精氣體傳感器，該傳感器電阻r′的倒數(shù)與酒精氣體的濃度c成正比，R0為定值電阻．以下關于電壓表示數(shù)的倒數(shù)與酒精氣體濃度的倒數(shù)之間關系的圖象，正確的是(　　) 溫馨提示 日積月累，提高自我　請做課后達標檢測21 第二節(jié)　電路　閉合電路的歐姆定律 一、串、并聯(lián)電路的特點 1．特點對比 串聯(lián) 并聯(lián) 電流 I＝__________ I＝________ 電壓 U＝________ U＝______

20、__ 電阻 R＝__________ ＝________ 2.幾個常用的推論 (1)串聯(lián)電路的總電阻______其中任一部分電路的總電阻． (2)并聯(lián)電路的總電阻______其中任一支路的總電阻，且小于其中最小的電阻． (3)無論電阻怎樣連接，每一段電路的總耗電功率P總是等于各個電阻耗電功率之和． (4)無論電路是串聯(lián)還是并聯(lián)，電路中任意一個電阻變大時，電路的總電阻變大． 二、電源的電動勢和內(nèi)阻 1．電動勢 (1)定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1 C的________在電源內(nèi)從______移送到______所做的功． (2)表達式：E＝______. (3)物理意

21、義：反映電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化成電能的本領大小的物理量． 2．內(nèi)阻 電源內(nèi)部也是由導體組成的，也有電阻，叫做電源的______，它是電源的另一重要參數(shù)． 三、閉合電路歐姆定律 1．內(nèi)容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成______，跟內(nèi)、外電路的電阻之和成______. 2．公式 3．路端電壓U與電流I的關系 (1)關系式：U＝______. (2)U－I圖象如圖所示． ①當電路斷路即I＝0時，縱坐標的截距為 ____________. ②當外電路電壓為U＝0時，橫坐標的截距為________. ③圖線的斜率的絕對值為電源的______.,1.(單選)電阻R1與R2并

22、聯(lián)在電路中，通過R1與R2的電流之比為1∶2，則當R1與R2串聯(lián)后接入電路中時，R1與R2兩端電壓之比U1∶U2為(　　) A．1∶2　　　　　　　　 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1 2．(多選)關于電源的電動勢，下列說法正確的是(　　) A．非靜電力做的功越多，電動勢就越大 B．E＝只是電動勢的定義式而非決定式，電動勢的大小是由電源內(nèi)非靜電力的特性決定的 C．電源不接入電路時，電源兩極間的電壓大小等于電動勢 D．在閉合電路中，當外電阻變大時，路端電壓增大，電源的電動勢也增大 3－1.(單選)一電池外電路斷開時的路端電壓為3 V，接上8 Ω的負載電阻后路端電壓降為2.4

23、 V，則可以判定電池的電動勢E和內(nèi)阻r為(　　) A．E＝2.4 V，r＝1 Ω B．E＝3 V，r＝2 Ω C．E＝2.4 V，r＝2 Ω D．E＝3 V，r＝1 Ω 3－2.(單選)(2014·金華模擬)電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關于路端電壓的說法正確的是(　　) A．因為電源電動勢不變，所以路端電壓也不變 B．因為U＝IR，所以當I增大時，路端電壓也增大 C．因為U＝E－Ir，所以當I增大時，路端電壓下降 D．若外電路斷開，則路端電壓為零 3－3.(多選) 如圖所示為某一電源的U－I曲線，由圖可知(　　) A．電源電動勢為2 V B．電源內(nèi)

24、電阻為 Ω C．電源短路時電流為6 A D．電路路端電壓為1 V時，電路中電流為5 A 　　　　　　　動態(tài)電路的分析 1．電路動態(tài)分析類問題是指由于斷開或閉合開關、滑動變阻器滑片的滑動等造成電路結構發(fā)生了變化，一處變化又引起了一系列的變化． 2．電路動態(tài)分析的方法 (1)程序法：電路結構的變化→R的變化→R總的變化→I總的變化→U端的變化→固定支路→變化支路． (2)極限法：因滑動變阻器滑片滑動引起的電路變化問題，可將滑動變阻器的滑動端分別滑至兩個極端去討論． (3)判定總電阻變化情況的規(guī)律 ①當外電路的任何一個電阻增大(或減小)時，電路的總電阻一定增大(或減

25、小)． ②若開關的通、斷使串聯(lián)的用電器增多時，電路的總電阻增大；若開關的通、斷使并聯(lián)的支路增多時，電路的總電阻減小． ③ 在如圖所示分壓電路中，滑動變阻器可視為由兩段電阻構成，其中一段R并與燈泡并聯(lián)，另一段R串與并聯(lián)部分串聯(lián)．A、B兩端的總電阻與R串的變化趨勢一致． (單選)(2013·高考江蘇卷)在輸液時，藥液有時會從針口流出體外，為了及時發(fā)現(xiàn)，設計了一種報警裝置，電路如圖所示．M是貼在針口處的傳感器，接觸到藥液時其電阻RM發(fā)生變化，導致S兩端電壓U增大，裝置發(fā)生警報，此時(　　) A．RM變大，且R越大，U增大越明顯 B．RM變大，且R越小，U增大越明顯 C．RM

26、變小，且R越大，U增大越明顯 D．RM變小，且R越小，U增大越明顯 [嘗試解答]　________ 1．(單選) 在如圖所示的電路中，當滑動變阻器R3的滑動觸頭P向下滑動時(　　) A．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變小 B．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變大 C．電壓表示數(shù)變大，電流表示數(shù)變大 D．電壓表示數(shù)變小，電流表示數(shù)變小 　　　　　　　電源的功率及效率問題 電源總功率 任意電路：P總＝EI＝P出＋P內(nèi) 純電阻電路：P總＝I2(R＋r)＝ 電源內(nèi)部消耗的功率 P內(nèi)＝I2r＝P總－P出 電源的輸出功率 任意電路：P出＝UI＝P總－P內(nèi)

27、 純電阻電路：P出＝I2R＝ P出與外電阻R的關系 電源的效率 任意電路：η＝×100%＝×100% 純電阻電路：η＝×100% (多選) (2012·高考上海卷)直流電路如圖所示，在滑動變阻器的滑片P向右移動時，電源的(　　) A．總功率一定減小 B．效率一定增大 C．內(nèi)部損耗功率一定減小 D．輸出功率一定先增大后減小 [解題探究]　(1)當外電阻增大時，試分析以下物理量如何變化：①電源總功率，②電源的內(nèi)部損耗功率，③電源的效率． (2)當外電阻多大時，電源的輸出功率最大？ [嘗試解答]　________ [總結提升]　(1)電源的輸出功率大，效率不一定大

28、；效率大，輸出功率不一定大． (2)外電阻越接近電源內(nèi)阻值，輸出功率越大． 2．(2014·深圳模擬)如圖所示，電源的電動勢為6 V，內(nèi)阻是0.5 Ω，小電動機M的線圈電阻為0.5 Ω，電阻R0＝3 Ω，若理想電壓表的示數(shù)為3 V，試求： (1)電源的功率和電源的輸出功率； (2)電動機消耗的功率和電動機輸出的機械功率． 　　　　　　　含容電路的分析和計算 　電容器是一個儲存電能的元件，在直流電路中，當電容器充、放電時，電路有充電、放電電流，一旦電路達到穩(wěn)定狀態(tài)，電容器在電路中就相當于一個阻值無限大(只考慮

29、電容器是理想不漏電的情況)的元件，在電容器處電路可看做是斷路．分析和計算含有電容器的直流電路時，關鍵是準確地判斷和求出電容器兩端的電壓，具體做法是： 1．確定電容器和哪個電阻并聯(lián)，該電阻兩端電壓即為電容器兩端電壓． 2．當電容器和某一電阻串聯(lián)后，任何電阻其阻值都應視為零．接在某一電路兩端時，此電路兩端電壓即為電容器兩端電壓． 3．電路的電流、電壓變化時，將會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，電容器將通過與它連接的電路放電．電量的多少可根據(jù)ΔQ＝C·ΔU計算． (2014·長春模擬)如圖所示的電路中，R1＝3 Ω，R2＝6 Ω，R3＝1.5 Ω，C＝

30、20 μF，當開關S斷開時，電源所釋放的總功率為2 W；當開關S閉合時，電源所釋放的總功率為4 W，求： (1)電源的電動勢和內(nèi)電阻； (2)閉合S時，電源的輸出功率； (3)S斷開和閉合時，電容器所帶的電荷量各是多少？ [課堂筆記] 3. (單選)(2014·安師大附中高三質(zhì)檢)如圖所示，電源電動勢為4 V，內(nèi)阻為1 Ω，電阻R1＝3 Ω，R2＝R3＝4 Ω，電流表的內(nèi)阻不計，閉合S，電路達到穩(wěn)定狀態(tài)后，電容器兩極板間電壓為(　　) A．0　　　　　　　　　 B．2.3 V C．3 V D．3.2 V 　利用U－I圖象

31、解決非線性元件問題 范例　(10分)圖甲為某元件R的U－I特性曲線，把它連成圖乙所示電路．已知電源電動勢E＝5 V，內(nèi)阻r＝1.0 Ω，定值電阻R0＝4 Ω.閉合電鍵S 后，求： (1)該元件的電功率； (2)電源的輸出功率． [思路點撥]　(1)根據(jù)歐姆定律寫出R兩端的電壓U與電流I的關系式． (2)畫出U－I圖象． (3)兩圖象交點表示什么？ ————————————該得的分一分不丟！ 　設非線性元件的電壓為U，電流為I，由歐姆定律得：U＝E－I(R0＋r)，代入數(shù)據(jù)得U＝5－5I(2分) 畫出U＝E′－Ir′＝5－5I圖線．(2分) 如圖，兩圖線交點坐標為(0.4

32、,3.0)(2分) (1)該元件的電功率 PR＝UI＝3.0×0.4 W＝1.2 W．(2分) (2)電源的輸出功率 P＝PR0＋PR＝I2R0＋PR ＝0.42×4 W＋1.2 W＝1.84 W．(2分) [答案]　(1)1.2 W　(2)1.84 W [方法提煉]　非線性元件有關問題的求解，關鍵在于確定其實際電壓和電流，確定方法如下： (1)先根據(jù)閉合電路歐姆定律，結合實際電路寫出元件的電壓U隨電流I的變化關系． (2)在原U－I圖象中，畫出U、I關系圖象． (3)兩圖象的交點坐標即為元件的實際電壓和電流． 4．(單選)如圖為小燈泡的U－I圖線，若將該小燈

33、泡與一節(jié)電動勢E＝1.5 V，內(nèi)阻r＝0.75 Ω的干電池組成閉合電路時，電源的總功率和小燈泡的實際電功率分別接近以下哪一組數(shù)據(jù)(　　) A．1.5 W　1.0 W　　　　　　 B．0.75 W　0.5 W C．0.75 W　0.75 W D．1.5 W　0.75 W 一 高考題組 1．(單選)(2011·高考北京卷)如圖所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略．開關S閉合后，在變阻器R0的滑動端向下滑動的過程中(　　) A．電壓表與電流表的示數(shù)都減小 B．電壓表與電流表的示數(shù)都增大 C．電壓表的示數(shù)增大，電流表的示數(shù)減小 D．電壓表的示數(shù)減小，電流表的示數(shù)增大 2．(

34、2013·高考上海卷)如圖，電路中三個電阻R1、R2和R3的阻值分別為R、2R和4R.當電鍵S1斷開、S2閉合時，電源輸出功率為P0；當S1閉合、S2斷開時，電源輸出功率也為P0.則電源電動勢為________；當S1、S2都斷開時，電源的總功率為________． 二 模擬題組 3. (單選)(2014·衡陽模擬)如圖所示的U－I圖象中，直線a為某一電源的路端電壓與電流的關系圖線，直線b為某一電阻R的伏安特性曲線，兩圖線相交于(2,2)．用該電源和該電阻組成閉合電路，電源的輸出功率和電源的內(nèi)電阻分別是(　　) A．6 W,1 Ω　　　　　　　　 B．6 W,0.5 Ω

35、C．4 W,1 Ω D．4 W,0.5 Ω 4．(單選)(2014·福建三明聯(lián)考)兩電源電動勢分別為E1、E2(E1＞E2)，內(nèi)阻分別為r1、r2.當這兩個電源分別和一阻值為R的電阻連接時，電源輸出功率相等．若將R減小為R′，電源輸出功率分別為P1、P2，則(　　) A．r1＜r2，P1＜P2 B．r1＞r2，P1＞P2 C．r1＜r2，P1＞P2 D．r1＞r2，P1＜P2 5．(單選)(2014·山東莘縣質(zhì)檢)如圖所示，兩平行金屬板間帶電質(zhì)點P原處于靜止狀態(tài)，不考慮電流表和電壓表對電路的影響，當滑動變阻器R4的滑片向b端移動時，則(　　) A．電壓表讀數(shù)減小　

36、　　　 B．電流表讀數(shù)減小 C．質(zhì)點P將向上運動 D．R3上消耗的功率逐漸增大 溫馨提示 日積月累，提高自我　請做課后達標檢測22 實驗七　測定金屬的電阻率 實驗目的 1．掌握電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法； 2．掌握螺旋測微器和游標卡尺的使用和讀數(shù)方法； 3．會用伏安法測電阻，進一步測定金屬的電阻率． 實驗原理 1．螺旋測微器 (1)構造：如圖甲，S為固定刻度，H為可動刻度． (2)原理：可動刻度H上的刻度為50等份，則螺旋測微器的精確度為0.01 mm. 　　 　 　　甲 　　　　　　　　　　乙 (3)讀數(shù) ①測量時被測物體長

37、度的半毫米數(shù)由固定刻度讀出，不足半毫米部分由可動刻度讀出． ②測量值(mm)＝固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)＋可動刻度數(shù)(估讀一倍)×0.01 (mm) ③如圖乙所示，固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米，從可動刻度上讀的示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)為：2.0 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. 2．游標卡尺 (1)構造(如圖所示)：主尺、游標尺(主尺和游標尺上各有一個內(nèi)外測量爪)、游標尺上還有一個深度尺，尺身上還有一個緊固螺釘． (2)用途：測量厚度、長度、深度、內(nèi)徑、外徑． (3)原理：利用主尺的最小分度與游標尺的最小分度的差值制成． 不管

38、游標尺上有多少個小等分刻度，它的刻度部分的總長度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm.常見的游標卡尺的游標尺上小等分刻度有10個的、20個的、50個的，見下表： 刻度格數(shù)(分度) 刻度總長度 每小格與1 mm的差值 精確度(可準確到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm (4)讀數(shù)：若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù)，K表示從游標尺上讀出與主尺上某一刻線對齊的游標的格數(shù)，則記錄結果表達為(x＋K×精確度)mm. 3．伏安法測電阻 電流表的內(nèi)接法和外接

39、法的比較 內(nèi)接法 外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓U測＝Ux＋UA 電壓表分流I測＝Ix＋IV 電阻測量值 R測＝＝Rx＋RA＞Rx，測量值大于真實值 R測＝＝＜Rx，測量值小于真實值 4. 電阻率的測定原理：把金屬絲接入如圖所示的電路中，用電壓表測金屬絲兩端的電壓，用電流表測金屬絲的電流，根據(jù)Rx＝計算金屬絲的電阻Rx，然后用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度l，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑d，計算出金屬絲的橫截面積S；根據(jù)電阻定律Rx＝ρ，得出計算金屬絲電阻率的公式ρ＝＝. 實驗步驟 1．用螺旋測微器在被測金屬絲的三個不同位置各測一次直徑，求出其平

40、均值． 2．按右圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路． 3．用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導線的有效長度，反復測量3次，求出其平均值l. 4．把滑動變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經(jīng)檢查確認無誤后，閉合電鍵S，改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，填入記錄表格內(nèi)，斷開電鍵S，求出導線電阻Rx的平均值． 5．整理儀器． 數(shù)據(jù)處理 1．在求Rx的平均值時可用兩種方法 (1)第一種是用Rx＝算出各次的數(shù)值，再取平均值． (2)第二種是用U－I圖線的斜率求出． 2．計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的

41、值，代入電阻率計算公式ρ＝Rx＝. 誤差分析 1．金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差． 2．測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響，因為電流表外接，所以R測

42、率在實驗過程中變大． 拓展創(chuàng)新——替代法測電阻 1．原理：用電阻箱替代待測電阻，按右圖連接好電路，調(diào)節(jié)電阻箱，使兩次電流相等，則電阻箱的阻值就等于待測電阻的阻值． 2．誤差分析：電阻的測量值不受電表內(nèi)阻的影響，而取決電表的靈敏度、電阻箱的精度和讀數(shù)的準確性． 　　　　　　　測量儀器、儀表的讀數(shù) (1)如圖甲所示的三把游標卡尺，它們的游標尺從上至下分別為9 mm長10等分、19 mm長20等分、49 mm長50等分，它們的讀數(shù)依次為________mm，________mm，________mm. (2)使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖乙所示，則金屬絲的直

43、徑是________mm. (3)①圖丙使用0.6 A量程時，對應刻度盤上每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)是________A；當使用3 A量程時，對應刻度盤中每一小格代表________A，圖中表針示數(shù)為________A. ②圖丁使用較小量程時，每小格表示________V，圖中表針的示數(shù)為________V．若使用的是較大量程，則這時表盤刻度每小格表示________V，圖中表針示數(shù)為________V. (4)旋鈕式電阻箱如圖戊所示，電流從接線柱A流入，從B流出，則接入電路的電阻為________Ω.今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω，最簡單的操作方法

44、是________．若用兩個這樣的電阻箱，即可得到的電阻值范圍為________． [解析]　(1)最上面圖讀數(shù)：整毫米是17，不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm＝0.7 mm，最后結果是17 mm＋0.7 mm＝17.7 mm. 中間圖讀數(shù)：整毫米是23，不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm＝0.85 mm，最后結果是23 mm＋0.85 mm＝23.85 mm. 最下面圖讀數(shù)：整毫米是3，不足1毫米數(shù)是9×0.02 mm＝0.18 mm，最后結果是3 mm＋0.18 mm＝3.18 mm. (2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm，不足半毫米的從可動刻度上讀，其示數(shù)為15.0，最后的讀數(shù)：2.0

45、 mm＋15.0×0.01 mm＝2.150 mm. (3)①使用0.6 A量程時，刻度盤上的每一小格為0.02 A，表針示數(shù)為0.44 A；當使用3 A量程時，每一小格為0.1 A，表針示數(shù)為2.20 A. ②電壓表使用3 V量程時，每小格表示0.1 V，表針示數(shù)為1.70 V；使用15 V量程時，每小格表示0.5 V，表針示數(shù)為8.5 V. (4)電阻為1 987 Ω.最簡單的操作方法是將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0.每個電阻箱的最大阻值是9 999 Ω，用這樣的兩個電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω＝19 998 Ω.故用兩個這樣的電阻箱，可得到的

46、電阻值范圍為0～19 998 Ω. [答案]　(1)17.7　23.85　3.18　(2)2.150 (3)①0.02　0.44　0.1　2.20?、?.1　1.70　0.5　8.5 (4)1 987　將“×1 k”旋鈕調(diào)到2，再將“×100”旋鈕調(diào)到0 0～19 998 Ω [總結提升]　對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進行讀數(shù)即可． (1)0～3 V的電壓表和0～3 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到

47、小數(shù)點后面兩位． (2)對于0～15 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V. (3)對于0～0.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A. 　　　　　　　儀器的選擇和電路的設計 (2012·高考山東卷)在測量金屬絲電阻率的實驗中，可供選用的器材如下： 待測金屬絲：Rx(阻值約4 Ω，額定電流約0.5 A)； 電壓表：V(量程3 V，內(nèi)阻約3 kΩ)； 電流表：A1(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 Ω)； A2(量程3 A，內(nèi)阻約0

48、.05 Ω)； 電源：E1(電動勢3 V，內(nèi)阻不計)； E2(電動勢12 V，內(nèi)阻不計)； 滑動變阻器：R(最大阻值約20 Ω)； 螺旋測微器；毫米刻度尺；開關S；導線． (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖所示，讀數(shù)為________ mm. 　　　　 (2)若滑動變阻器采用限流接法，為使測量盡量精確，電流表應選________，電源應選________(均填器材代號)，在虛線框內(nèi)完成電路原理圖． [解析]　(1)螺旋測微器主尺讀數(shù)為1.5 mm ，螺旋刻度讀數(shù)為27.3×0.01 mm＝0.273 mm，讀數(shù)應為：1.5 mm＋0.273 mm＝

49、1.773 mm. (2)由于待測電阻Rx阻值約為4 Ω，額定電流約為0.5 A，故電流表選A1，電源選E1. [答案]　(1)1.773(1.771～1.775均正確) (2)A1　E1　電路如圖所示 [方法總結]　在選擇電表時，要先估算測量電路中最大電壓和電流，或明確元件的額定電壓或電流，然后根據(jù)電表量程略大于或等于最大值的原則選擇合適的電表． 　　　　　　　對電路連接及實驗數(shù)據(jù)處理的考查 (2012·高考北京卷)在“測定金屬的電阻率”實驗中，所用測量儀器均已校準．待測金屬絲接入電路部分的長度約為50 cm. (1)用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，其中某一次測量

50、結果如圖所示，其讀數(shù)應為________mm(該值接近多次測量的平均值)． (2)用伏安法測金屬絲的電阻Rx.實驗所用器材為：電池組(電動勢3 V，內(nèi)阻約1 Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3 kΩ)、滑動變阻器R(0～20 Ω，額定電流2 A)、開關、導線若干． 某小組同學利用以上器材正確連接好電路，進行實驗測量，記錄數(shù)據(jù)如下： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0

51、.520 由以上實驗數(shù)據(jù)可知，他們測量Rx是采用下圖中的________圖(選填“甲”或“乙”)． (3)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線，滑動變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請根據(jù)(2)所選的電路圖，補充完成實物間的連線，并使閉合開關的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞． (4)這個小組的同學在坐標紙上建立U、I坐標系，如圖所示，圖中已標出了與測量數(shù)據(jù)對應的4個坐標點．請在圖中標出第2、4、6次測量數(shù)據(jù)的坐標點，并描繪出U－I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲電阻率約為___

52、_____(填選項前的符號)． A．1×10－2 Ω·m　　　　　　　 B．1×10－3 Ω·m C．1×10－6Ω·m D．1×10－8 Ω·m [解析]　(1)螺旋測微器的讀數(shù)為0 mm＋39.8×0.01 mm＝0.398 mm. (2)由實驗記錄的數(shù)據(jù)可知Rx的阻值大約為5 Ω.由題知Rx?RV，故電流表A外接．若滑動變阻器接為限流的形式，則Rx兩端的電壓最小值Umin＝E≈0.6 V，而從實驗數(shù)據(jù)可知Rx兩端電壓可為0.10 V，因此滑動變阻器應采用分壓的形式． (3)實物連線如圖所示． (4)選盡可能多的點連成一條直線，不在直線上的點均勻分布在直線兩側，誤差較大

53、的舍去，如圖所示． 圖線的斜率反映了金屬絲的電阻，因此金屬絲的電阻值Rx＝4.4 Ω. (5)根據(jù)R＝ρ得金屬絲的電阻率ρ＝＝＝Ω·m≈1.09×10－6 Ω·m，故選項C正確，選項A、B、D錯誤． [答案]　(1)0.398(0.395～0.399均正確)　(2)甲　(3)圖見解析　(4)圖見解析　4.4(4.3～4.7均正確)　(5)C 范例　(2012·高考廣東卷)某同學測量一個圓柱體的電阻率，需要測量圓柱體的尺寸和電阻． (1)分別使用游標卡尺和螺旋測微器測量圓柱體的長度和直徑，某次測量的示數(shù)如圖甲和乙所示，長度為________ cm，直徑為________ mm.

54、 (2)按圖丙連接電路后，實驗操作如下： ①將滑動變阻器R1的阻值置于最______處(填“大”或“小”)；將S2撥向接點1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0. ②將電阻箱R2的阻值調(diào)至最________(填“大”或“小”)，S2撥向接點2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時R2阻值為1 280 Ω. (3)由此可知，圓柱體的電阻為________ Ω. [解析]　(1)游標卡尺的精度為0.1 mm，所以L＝(50＋1×0.1)mm＝5.01 cm，螺旋測微器的讀數(shù)為d＝(5＋31.6×0.01)mm＝5.316 mm. (2)為了保護電流表，在接通電路之

55、前，要使電路中的總電阻盡可能大，然后慢慢減小電路中的電阻． (3)將S1閉合，S2撥向接點1時，其等效電路圖如圖甲所示． 當S2撥向2時，其等效電路圖如圖乙所示． 由閉合電路歐姆定律知I＝，當I相同均為I0時，R2＝R圓柱體，所以R圓柱體＝1 280 Ω. [答案]　(1)5.01　5.316(5.310～5.320)　(2)①大　②大 (3)1 280 [點評]　本題為實驗方法的創(chuàng)新——用等效替代法測電阻，該法的關鍵是兩種情況下電表的示數(shù)相同，這樣才能保證圓柱體與電阻箱R2兩端的電壓相同． 1．分別用下圖甲、乙兩種電路測量同一未知電阻的阻值．圖甲中兩表的示數(shù)分別為3 V

56、、4 mA，圖乙中兩表的示數(shù)分別為4 V、3.9 mA，則待測電阻Rx的真實值為(　　) A．略小于1 kΩ　　　　　 B．略小于750 Ω C．略大于1 kΩ D．略大于750 Ω 2．(2014·合肥模擬)在某小組的兩位同學采用“伏安法”測金屬絲的電阻實驗中，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)進行正確描點后，甲、乙兩位同學根據(jù)自己的理解各作出一條圖線，如圖甲、乙所示，根據(jù)你對實驗的理解，你認為________同學的圖線正確，根據(jù)你選擇的圖線算出該金屬絲的電阻為________Ω.(保留兩位有效數(shù)字) 3．(2014·福州模擬)在“測定金屬的電阻率”的實驗中，待測金屬導線的電阻Rx約為5

57、 Ω.實驗室備有下列實驗器材： A．電壓表V1(量程3 V，內(nèi)阻約為15 kΩ) B．電壓表V2(量程15 V，內(nèi)阻約為75 kΩ) C．電流表A1(量程3 A，內(nèi)阻約為0.2 Ω) D．電流表A2(量程600 mA，內(nèi)阻約為1 Ω) E．變阻器R1(0～100 Ω，0.3 A) F．變阻器R2(0～2 000 Ω，0.1 A) G．電池E(電動勢為3 V，內(nèi)阻約為0.3 Ω) H．開關S，導線若干 (1)為了提高實驗精確度，減小實驗誤差，應選用的實驗器材有________． (2)為了減小實驗誤差，應選用圖甲中________(選填“a”或“b”)為該實驗的電路圖，并按所

58、選擇的電路圖把實物圖乙用導線連接起來． 4．待測電阻Rx的阻值約為20 Ω，現(xiàn)要測量其阻值，實驗室提供器材如下： A．電流表A1(量程150 mA，內(nèi)阻約為10 Ω) B．電流表A2(量程20 mA，內(nèi)阻r2＝30 Ω) C．電壓表V(量程15 V，內(nèi)阻約為3 000 Ω) D．定值電阻R0＝100 Ω E．滑動變阻器R1，最大阻值為5 Ω，額定電流為1.0 A F．滑動變阻器R2，最大阻值為5 Ω，額定電流為0.5 A G．電源E，電動勢E＝4 V(內(nèi)阻不計) H．電鍵S及導線若干 (1)為了使電表調(diào)節(jié)范圍較大，測量準確，測量時電表讀數(shù)不得小于其量程的，請從所給的

59、器材中選擇合適的實驗器材________(均用器材前對應的序號字母填寫)； (2)根據(jù)你選擇的實驗器材，請你在虛線框內(nèi)畫出測量Rx的最佳實驗電路圖并標明元件符號； (3)待測電阻的表達式為Rx＝________，式中各符號的物理意義為________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 5．(2013·高考北京卷)某同學通過實驗測定一個阻值約為5

60、 Ω的電阻Rx的阻值． (1)現(xiàn)有電源(4 V，內(nèi)阻可不計)，滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)，開關和導線若干，以及下列電表： A．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.025 Ω) B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.125 Ω) C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ) 為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用________，電壓表應選用________(選填器材前的字母)；實驗電路應采用下圖中的________(選填“甲”或“乙”)． (2)下圖是測量Rx的實驗器材實物圖，圖中已連接了部分導線．請根據(jù)在(1)問中所選的電

61、路圖，補充完成實物間的連線． (3)接通開關，改變滑動變阻器滑片P的位置，并記錄對應的電流表示數(shù)I、電壓表示數(shù)U.某次電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝＝________Ω(保留兩位有效數(shù)字)． (4)若在(1)問中選用甲電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________；若在(1)問中選用乙電路，產(chǎn)生誤差的主要原因是________．(選填選項前的字母) A．電流表測量值小于流經(jīng)Rx的電流值 B．電流表測量值大于流經(jīng)Rx的電流值 C．電壓表測量值小于Rx兩端的電壓值 D．電壓表測量值大于Rx兩端的電壓值 (5)在不損壞電表的前提下，將滑動變阻器滑片P從一端滑向另一端

62、，隨滑片P移動距離x的增加，被測電阻Rx兩端的電壓U也隨之增加，下列反映U－x關系的示意圖中正確的是________． 實驗八　描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗目的 1．描繪小電珠的伏安特性曲線． 2．分析曲線的變化規(guī)律． 實驗原理 1．用電流表測出流過小電珠的電流，用電壓表測出小電珠兩端的電壓，測出多組(U，I)值，在U－I坐標系中描出各對應點，用一條平滑的曲線將這些點連接起來． 2．滑動變阻器兩種接法的對比 方式 內(nèi)容　　 限流接法 分壓接法 對比說明 兩種接法電路圖 串、并聯(lián)關系不同 負載R上電壓調(diào)節(jié)范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 分

63、壓電路調(diào)節(jié)范圍大 負載R上電流調(diào)節(jié)范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 分壓電路調(diào)節(jié)范圍大 閉合S前觸頭位置 b端 a端 都是為了保護電路元件 3.電路設計 本實驗采取電流表外接法，滑動變阻器采取分壓式接法． 實驗器材 　小電珠(“4 V　0.7 A”或“3.8 V　0.3 A”)、4～6 V學生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關、導線若干、坐標紙、鉛筆． 實驗步驟 1．按右圖連接好實驗電路． 2．把滑動變阻器的滑片P調(diào)節(jié)到a端，電路經(jīng)檢查無誤后，閉合開關S. 3．改變滑動變阻器滑片的位置，讀出幾組相應的電流表、電壓表的示數(shù)I和U，記入表格內(nèi)，斷開開關S. 4．在坐

64、標紙上建立一個直角坐標系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，用平滑曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來，便得到伏安特性曲線． 5．整理實驗器材． 誤差分析 1．由于電壓表不是理想電表，內(nèi)阻并非無窮大，對電路的影響會帶來誤差，電流表外接，則電流表示數(shù)偏大． 2．測量時讀數(shù)帶來誤差． 3．在坐標紙上描點、作圖帶來誤差． 注意事項 1．本實驗中被測小電珠燈絲的電阻值較小，因此測量電路必須采用電流表外接法． 2．本實驗要作出U－I圖線，要求測出一組包括零在內(nèi)的電流、電壓值，故控制電路必須采用分壓接法． 3．為保護元件不被燒毀，開關閉合前變阻器滑片應位于電路圖中的a端． 4．加在小電珠兩端的電壓不要

65、超過其額定電壓． 5．連圖線時曲線要平滑，不在圖線上的數(shù)據(jù)點應均勻分布在圖線兩側，絕對不要畫成折線． 拓展創(chuàng)新 測小電珠電阻的另一種方法——等效替代法 1．實驗原理：如圖所示，兩個電壓表完全相同且內(nèi)阻很大．移動滑動頭，調(diào)節(jié)電阻箱的示數(shù)，使兩個電壓表示數(shù)相同，則電阻箱的讀數(shù)即為小電珠電阻，記下小電珠的電阻和電壓；多次移動滑動頭，采用相同方法，記下相應電阻箱示數(shù)和電壓表的讀數(shù)．在坐標紙上畫出R－U圖線，并分析R隨U變化的規(guī)律． 2．誤差分析：小電珠電阻的測量值不受電表內(nèi)阻的影響，測量誤差取決于電壓表的靈敏度、電阻箱的精度和讀數(shù)的準確性． 　　　　　　　對實驗原理和電

66、路設計的考查 (2012·高考四川卷)某學習小組的同學擬探究小電珠L的伏安特性曲線，可供選用的器材如下： (2)乙同學又設計了如圖丙所示的電路來進行測量，電壓表指針指在最大刻度時，加在L上的電壓值是________V. (3)學習小組認為要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，需要重新設計電路．請你在乙同學的基礎上利用所供器材，在圖丁所示的虛線框內(nèi)補畫出實驗電路圖，并在圖上標明所選器材代號． [解析]　(1)電壓表的示數(shù)U＝2.30 V，所以小電珠的電阻RL＝＝ Ω＝5 Ω. (2)由題圖知電壓表V與R2串聯(lián)，根據(jù)串聯(lián)分壓，當電壓表V的示數(shù)為3 V時，R2兩端的電壓U2＝R2＝×3 V＝1 V，所以小電珠兩端的電壓U′＝UV＋U2＝(3＋1)V＝4 V. (3)要想更準確地描繪出L完整的伏安特性曲線，則電壓表的量程為4.0 V，電流表的量程為0.7 A，因此將電壓表V與標準電阻R2串聯(lián)改裝為量程為4.0 V的電壓表，將電流表A2與標準電阻R1并聯(lián)改裝成量程為0.6 A＋ A＝0.72 A的電流表．故虛線框內(nèi)實驗電路如下圖所示． [答案]　(1)5　(2)4　(