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第 10 章 电路及其应用
第 1 节 电路的基本概念及规律
学生用书P100
考点 1 电流的概念及表达式 答案P388 答案 Ｃ
1.产生：自由电荷定向移动形成电流 考点 2 欧姆定律和电阻定律的理解及应用
ꎮ
2.定义：通过导体横截面的电荷量跟通过这些 1.欧姆定律
ｑ 内容 导体中的电流跟导体两端的电压成
电荷量所用时间的比值叫电流 即 Ｉ (１) :
ꎬ ＝ ｔ ꎮ
正比 跟导体的电阻成反比
ꎬ ꎮ
3.电流的三种表达式及其比较
Ｕ
表达式 Ｉ
(２) : ＝ Ｒꎮ
2.电阻定律
内容 同种材料的导体 其电阻 Ｒ 与它的
(１) : ꎬ
长度 ｌ 成正比 与它的横截面积 Ｓ 成反比 导
ꎬ ꎻ
体电阻还与构成它的材料有关
ꎮ
ｌ
公式 Ｒ ρ ρ是导体的电阻率 在国际单
(２) : ＝ Ｓꎮ ( ꎬ
点拨提醒 电流的微观表达式的推导 位制中电阻率的单位是欧米 符号为
ꎬ ꎬ Ωｍ)
( )建立微观模型:如图所示ꎬ粗细均匀 3.伏安特性曲线
１
的一段导体ꎬ横截面积为Ｓꎬ导体单位体
积内的自由电子数为 ｎꎬ电子的电荷量
为ｅꎬ当导体两端加上一定的电压时ꎬ导体中的自由电子
定向移动的平均速率为ｖꎮ
( )在时间ｔ内通过横截面的总电荷量ｑ ｎｖｔＳｅꎮ
２ ＝
ｑ
( )电流的表达式:Ｉ ｎｅＳｖꎮ
３ ＝ ｔ ＝
典例1 安培提出了著名的分子电流假说 根据 典例2 如图所示为某一导体的伏安特性曲线
ꎬ
这一假说 电子绕核运动可等效为一环形电流 图中 ＡＢ 段曲线 由图像可知
ꎬ ꎮ ( )ꎬ ( )
设电荷量为 ｅ 的电子以速率 ｖ 绕原子核沿顺时 *"
#
针方向做半径为 ｒ 的匀速圆周运动 关于该环
ꎬ "
形电流的说法 正确的是
ꎬ ( )
ｖｅ 67
电流大小为 电流方向为顺时针
Ａ. ｒꎬ
２π 该导体的电阻随电压的升高而减小
Ａ.
ｖｅ
电流大小为 电流方向为顺时针 导体两端电压为 时 电阻为 .
Ｂ. ｒ ꎬ Ｂ. ６ Ｖ ꎬ １ ５ Ω
导体两端电压为 时 电阻为
ｖｅ Ｃ. １２ Ｖ ꎬ ６ Ω
电流大小为 电流方向为逆时针
由 Ａ 到 Ｂ 过程中 导体的电阻因温度的影响
Ｃ. ｒꎬ
Ｄ. ꎬ
２π
改变了
ｖｅ
９ Ω
电流大小为 电流方向为逆时针
Ｄ. ｒ ꎬ 答案 Ｂ
第10章 电路及其应用 １ ０７
提分关键规律总结 续表
改装成电压表 改装成电流表
电阻的定义式和决定式的比较
接入电阻 Ｒ
定义式:Ｒ ＝ Ｕ Ｉ 决定式:Ｒ ＝ ρ Ｓ ｌ 的阻值 Ｒ ＝( ｎ －１) Ｒ ｇ Ｒ ＝ｎ ｇ
－１
提供了一种测电阻的方 说明了导体电阻的决定 改装后的 Ｒ
Ｒ ｎＲ Ｒ ｇ
法———伏安法ꎬＲ 与 Ｕ、Ｉ 均 因素ꎬＲ 由 ρ、ｌ、Ｓ 共同 总内阻 Ｖ＝ ｇ Ａ＝ ｎ
无关 决定
适用于粗细均匀的金属
适用于纯电阻电路 导体和浓度均匀的电解
校准电路
质溶液
考点 3 串联电路和并联电路 电表改装
原理 典例3 如图所示 甲 乙两个电路都是由一个
ꎬ 、
1.串、并联电路的特点 灵敏电流计 和一个可变电阻 Ｒ 组成 已知灵
Ｇ ꎬ
敏电流计的满偏电流 Ｉ 内电阻 Ｒ
串联电路 并联电路 ｇ ＝ ２ ｍＡꎬ ｇ ＝
下列说法正确的是
Ｉ Ｉ Ｉ Ｉ
＝ １＋ ２＋＋ ｎ ３００ Ωꎮ ( )
其中 Ｉ Ｉ Ｉ ( (
电流 Ｉ ＝ Ｉ １＝ Ｉ ２＝＝ Ｉ ｎ １ ∶ ２ ∶ ３ ∶ ＝ 3
１ １ １
Ｒ ∶ Ｒ ∶ Ｒ ∶ 3
１ ２ ３
Ｕ ＝ Ｕ １＋ Ｕ ２＋＋ Ｕ ｎ 甲 乙
电压 其中Ｕ Ｕ Ｕ Ｕ Ｕ Ｕ Ｕ 甲图为改装成的电流表 Ｒ 减小时量程增大
１ ∶ ２ ∶ ３ ∶ ＝ ＝ １＝ ２＝＝ ｎ Ａ. ꎬ
Ｒ Ｒ Ｒ
１ ∶ ２ ∶ ３ ∶ 乙图为改装成的电压表 Ｒ 减小时量程增大
Ｂ. ꎬ
电阻 Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ １ １ １ １ 在甲图中 若改装成的电流表量程为 .
＝ １＋ ２＋＋ ｎ Ｒ ＝Ｒ ＋Ｒ ＋＋Ｒ Ｃ. ꎬ ０ ６ Ａꎬ
ｎ
１ ２
则 Ｒ .
＝０ ５ Ω
Ｐ Ｐ Ｐ １
Ｐ Ｐ Ｐ １ ∶ ２ ∶ ３ ∶ ＝Ｒ ∶ 在乙图中 若改装成的电压表量程为 则
功率 １ ∶ ２ ∶ ３ ∶ ＝ １ Ｄ. ꎬ ３ Ｖꎬ
Ｒ Ｒ Ｒ
１ ∶ ２ ∶ ３ ∶ Ｒ １ ∶ Ｒ １ ∶ Ｒ ＝１ ５００ Ω
２ ３ 答案 Ａ
总功率 Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ Ｐ
＝ １＋ ２＋ ３＋＋ ｎ
考点 4 电功、电功率、电热、热功率
2.电表改装
1.电功与电热、电功率与热功率的比较
改装成电压表 改装成电流表
纯电阻电路 非纯电阻电路
白炽灯 电炉 电饭
、 、
锅 电热毯 电熨斗 正常工作的电动机 电
实例 、 、 、
内部电路
及转子被卡住的电 解槽 日光灯等
、
动机等
电功与 Ｕ２ Ｗ ＝ ＵＩｔ ＝ Ｅ 其他＋ Ｑ
Ｗ Ｑ ＵＩｔ Ｉ２Ｒｔ ｔ
改装原理 串联大电阻分压 并联小电阻分流
电热 ＝ ＝ ＝ ＝ Ｒ Ｑ
＝
Ｉ２Ｒｔ
电功率 Ｐ Ｐ ＵＩ
改装后 Ｒ Ｒ 电 ＝ 热 ＝ ＝ Ｐ ＵＩ Ｐ
的量程 Ｕ ＝ Ｉ ｇ( Ｒ ｇ＋ Ｒ ) Ｉ ＝ ＋ Ｒ ｇＩ ｇ
热
与
功率
Ｉ２Ｒ
＝
Ｕ
Ｒ
２ Ｐ
热
电
＝
＝ Ｉ２Ｒ > 热
量程倍 Ｒ Ｒ
ｎ ｎ ｇ
数关系 ＝１＋Ｒ ＝１＋Ｒ
ｇ
１ ０８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
2.电动机的三个功率及效率 度匀速行驶时 驱动电机的输入电流 Ｉ
ꎬ ＝５０ Ａꎬ
电动机的总功率 由电动机电路中的电流 电压 Ｕ 在此行驶状态下
输入功率 ꎮ ＝３００ Ｖꎮ :
和电压决定 即Ｐ Ｐ ＵＩ 回归教材 求驱动电机的输入功率 Ｐ
ꎬ 总＝ 入＝ (１) ① 电ꎻ
输出功率 电动机做有用功的功率 也叫机械功率
若驱动电机能够将输入功率的 ％转化为用
ꎬ
② ９０
电动机的线圈有电阻 电流通过线圈时会
热功率 ꎬ 于牵引汽车前进的机械功率 Ｐ 求汽车所受阻
发热
ꎬ
热功率Ｐ
热＝
Ｉ２ｒ
机ꎬ
力与汽车重力之比 ｇ 取 ２
三者关系 Ｐ Ｐ Ｐ ( １０ ｍ/ｓ )ꎮ
总＝ 出＋ 热
拓展变式 已知汽车所受阻力是汽车重力
效率 η Ｐ 出 ％ Ｐ 出 ％ (２)
＝Ｐ ×１００ ＝Ｐ ×１００ 的 . 倍 驱动电机能够将输入功率的 ％转
入 总
０ ０３ ꎬ ９０
正常工作的电动机是非纯电阻元件 可 化为用于牵引汽车前进的机械功率 Ｐ ｇ 取
① ꎬ 机ꎬ
等效为一个无电阻的转动元件和电阻串联
说明 ２ 求
电动机因故障或其他原因不转动时 相 １０ ｍ/ｓ ꎬ :
② ꎬ 牵引汽车前进的机械功率 Ｐ 和线圈内阻
当于一个纯电阻元件 ① 机 ꎻ
此状态下汽车保持恒定功率从静止启动后能
②
深挖教材
够达到的最大速度
ꎮ
典例4 (粤教版必修三 ꎬ 改编)某辆以蓄电
Ｐ１２６ Ｔ９ 答案 . ４ ９ .
池为驱动能源的电动汽车的总质量 ｍ (１)①１ ５×１０ Ｗ ② (２)①１ ３５×
＝ ３× ２００
３ 当它在水平路面上以 ｖ 的速 ４ .
１０ ｋｇꎮ ＝３６ ｋｍ/ｈ １０ Ｗ ０ ６ Ω ②１５ ｍ/ｓ
第10章 电路及其应用 １ ０９
第 2 节 闭合电路欧姆定律及其应用
学生用书P102
考点 1 闭合电路欧姆定律
答案P389
1.闭合电路欧姆定律
内容 闭合电路的电流跟电源的电动势成
(１) :
正比 跟内 外电路的电阻之和成反比
ꎬ 、 ꎮ
公式 Ａ.１ Ω Ｂ.２ Ω Ｃ.３ Ω Ｄ.４ Ω
(２)
答案 Ａ
Ｅ
Ｉ 只适用于纯电阻电路
① ＝Ｒ ｒ( )ꎮ 高考变式 情境变化 将定值
＋ " 3
Ｅ Ｕ Ｕ 或Ｅ Ｕ Ｉｒ 适用于任意电路 电阻更换为滑动变阻器并添加 7
② ＝ 外＋ 内 ＝ 外＋ ( )ꎮ
2.路端电压与负载的关系 电流表调整电路后 如图所示 & S 4
ꎬ ꎬ
闭合开关 将滑动变阻器的滑片向右移动的
Ｅ Ｅ Ｓꎬ
纯电阻电路 Ｕ ＩＲ Ｒ Ｒ 增大时 Ｉ
一般 : ＝ ＝Ｒ ｒ ＝ ｒ ꎬ ꎬ 过程中电流表和电压表的示数分别如何变化
＋ ꎬ
情况 １＋Ｒ
且画出路端电压 Ｕ 与电流 Ｉ 的关系图像
减小 Ｕ增大 Ｒ减小时 Ｉ增大 Ｕ减小 ꎮ
、 ꎻ ꎬ 、 答案 见解析
当Ｒ 断路 时 Ｉ Ｕ Ｅ
特殊 ① →∞( ) ꎬ ＝０ꎬ ＝ 解析 由题意可知 滑动变阻器滑片向右移动
Ｅ ꎬ
情况 当Ｒ 短路 时 Ｉ Ｕ
② ＝０( ) ꎬ 短＝ ｒ ꎬ ＝０ 的过程中 其接入电路中的阻值逐渐减小 故电
ꎬ ꎬ
路中总电阻减小 电流增大 电流表示数增大
典例1 ( 江苏ꎬ ꎬ 分)如图所示的电路中 电 ꎬ ꎬ ꎬ
２０１９ ３ ３ ꎬ 内电压增大 根据 Ｅ Ｕ Ｕ 可知 路端电压减
阻Ｒ 断开 后 电压表的读数为 闭合 ꎬ ＝ 外＋ 内 ꎬ
＝２ Ωꎮ Ｓ ꎬ ３ Ｖꎻ Ｓ 小 电压表示数减小 根据公式 Ｅ Ｕ Ｉｒ 可知
后 电压表的读数为 则电源的内阻ｒ为 ꎬ ꎮ ＝ ＋ ꎬ
ꎬ ２ Ｖꎬ ( ) Ｕ Ｅ Ｉｒ 故路端电压 Ｕ 与电流 Ｉ 的关系图像如
＝ － ꎬ
图所示 能的外电阻阻值 Ｒ 和 Ｒ 且 Ｒ Ｒ ｒ２
ꎮ １ ２ꎬ １ ２ ＝ ꎮ
6 典例2 如图所示 已知电源电动势Ｅ 内阻
ꎬ ＝６ Ｖꎬ
ｒ 保护电阻Ｒ . 电表为理想电表
0 * ＝１ Ωꎬ ０ ＝０５ Ωꎬ ꎮ
提分关键知识整合
路端电压跟电流的关系式:Ｕ Ｅ Ｉｒꎮ 在 Ｕ Ｉ 图像中ꎬ纵
＝ － －
截距为电动势ꎬ横截距为短路电流ꎬ斜率的绝对值为电源
的内阻ꎮ
求当电阻箱 Ｒ 阻值为多少时 保护电阻
(１) ꎬ
Ｒ 消耗的电功率 Ｐ 最大 并求 Ｐ 的最大值
０ ０ ꎬ ０ ꎻ
求当电阻箱 Ｒ 阻值为多少时 电阻箱 Ｒ 消
(２) ꎬ
耗的功率 Ｐ 最大 并求 Ｐ 的最大值
Ｒ ꎬ Ｒ ꎻ
求电源的最大输出功率
考点 2 闭合电路的功率及效率问题
(３) ꎻ
若电阻箱 Ｒ 的最大阻值为 Ｒ 当
1.电源的功率及效率 (４) ３ Ωꎬ ０ ＝５ Ωꎬ
电阻箱 Ｒ 阻值为多少时 电阻箱 Ｒ 的功率 Ｐ′最
任意电路 Ｐ ＥＩ ＩＵ ＩＵ Ｐ Ｐ ꎬ Ｒ
: 总＝ ＝ ＋ ｒ＝ 出＋ 内
大 并求这个最大值
电源总功率
Ｅ２ ꎬ ꎮ
纯电阻电路
:
Ｐ
总＝
Ｉ２
(
Ｒ
＋
ｒ
)＝Ｒ ｒ 答案 .
＋ (１)０ ８ Ｗ (２)１ ５ Ω ６ Ｗ (３)９ Ｗ
电源内部
消耗的功率
Ｐ
内＝
Ｉ２ｒ
＝
Ｐ
总－
Ｐ
出 (４)３ Ω
４
Ｗ
３
电源的
任意电路
:
Ｐ
出＝
ＵＩ
＝
ＩＥ
－
Ｉ２ｒ
＝
Ｐ
总－
Ｐ
内
提分关键规律总结
输出功率 纯电阻电路
:
Ｐ
出＝
Ｉ２Ｒ
＝ ( Ｒ
Ｅ
＋
２Ｒ
ｒ ) ２ 本题中将Ｒ 当
“
作
等
电
效
源
电
的
源
一
”与
部
“
分
等
ꎬ
效
用
内
到
阻
了
”
等效电源的方
任意电路 η Ｐ 出 ％ Ｕ ％ 法ꎬ所谓等效 ０ 电源ꎬ是把含有电源、电阻的部分电路等效
: ＝Ｐ 总 ×１００ ＝ Ｅ×１００ 为新的“电源”ꎬ其“电动势”和“内阻”如下ꎮ
电源的效率
Ｒ ()两点间断路时的电压为等效电动势Ｅ′ꎮ ( )两点短
纯电阻电路 η ％ １ ２
: ＝Ｒ ｒ×１００ Ｅ′
＋ 路时的电流为等效短路电流Ｉ ′ꎬ等效内阻ｒ′ ꎮ
短 ＝Ｉ ′
2.电源的输出功率 短
常见电路等效电源如下ꎮ
Ｅ２ Ｅ２Ｒ
Ｐ ＩＵ Ｉ２Ｒ Ｒ
出 ＝ ＝ ＝ Ｒ ｒ ２ ＝ Ｒ ｒ ２ Ｒｒ ＝
( ＋ ) ( － ) ＋４
Ｅ２
当 Ｒ ｒ 时 输出功率最大 Ｐ
Ｒ ｒ ２ ꎬ ＝ ꎬ ꎬ 出 ｍ ＝
( － ) ｒ
Ｒ ＋４
Ｅ２ 考点 3 两类 Ｕ Ｉ 图像的比较与应用
Ｐ 随外电阻 Ｒ 的变
ｒꎬ 出 －
４
电源Ｕ Ｉ图像 定值电阻Ｕ Ｉ图像
化关系如图所示 － －
ꎮ
在 Ｒ 接近 ｒ 的过程中
ꎬ 图像
Ｐ 增大 反之 则 Ｐ 减
出 ꎻ ꎬ 出
小 当 Ｐ Ｐ 时 每个输出功率对应两个可
ꎮ 出< 出 ｍ ꎬ 表达式 Ｕ ＝ Ｅ － Ｉｒ Ｕ ＝ ＩＲ
１ １０ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
续表 该小灯泡分别与电源 电源 单独连接 则下列
１、 ２ ꎬ
电源Ｕ Ｉ图像 定值电阻Ｕ Ｉ图像 说法正确的是
－ －
( )
与纵轴交点的纵坐 电源 与电源 的内阻之比是
Ａ. １ ２ ３ ∶ ２
标表示电源电动势
过坐标轴原点 表 电源 与电源 的电动势之比是
图线与坐 Ｅ 与横轴交点的横 ꎬ Ｂ. １ ２ １ ∶ １
ꎬ 示没有电压时电流
在这两种连接状态下 小灯泡的电阻之比是
标轴交点 坐标表示电源短路
为零 Ｃ. ꎬ
Ｅ
时的电流 ５ ∶ ６
ｒ
在这两种连接状态下 小灯泡消耗的功率之
Ｄ. ꎬ
图线上每
表示电源的输出 表示电阻消耗的 比是
一点坐标 ９ ∶ １０
功率 功率
答案 ＡＢ
的乘积ＵＩ
图线上每一 表示外电阻的大 每一点对应的比值 提分关键规律总结
点对应的Ｕ 小 不同点对应的 均等大 表示此电 两种图线的综合应用
ꎬ ꎬ
与Ｉ的比值 外电阻大小不同 阻的大小
% 3
图线的斜率 =.A** *
内阻ｒ 电阻大小
#K CU
的绝对值
*C+*"C 3DC=.
67
典例3 (多选)如图所 67 0*U%% *#*&
E3(A** (4
示 直线 分别是电
ꎬ Ⅰ、Ⅱ +*K *#K
源 与电源 的路端 2
KL/
１ ２
电压随输出电流变化 1 =.( *"
的图线
ꎬ
曲线
Ⅲ
是一个
*"
分析电源Ｕ
－
Ｉ图像时ꎬ要注意两坐标轴的坐标原点是否
都是从零开始ꎬ若纵坐标上的取值不是从零开始ꎬ则横轴
小灯泡的Ｕ Ｉ 图线 曲线 与直线 交点的坐
－ ꎮ Ⅲ Ⅰ、Ⅱ 截距不表示短路电流ꎬ但斜率的绝对值仍然等于电源
标分别为Ｐ . Ｑ 如果把
(５ Ａꎬ３７５ Ｖ)、 (６ Ａꎬ５ Ｖ)ꎮ 内阻ꎮ
第10章 电路及其应用 １ １１
微专题 18 电路的动态分析和故障判断
学生用书P104
题型 1 电路的动态分析 续表
答案P389
串反 指某一电阻增大 减小 时 与它
1.电路动态分析的几种方法 “ ”: ( ) ꎬ
串联或间接串联的电阻中的电流 两端电
、
3 * & * 6 * S 压 电功率都将减小 增大
3 S 、 ( )
并同 指某一电阻增大 减小 时 与它
“ ”: ( ) ꎬ
程序法 6 6 &6 6 - 6 * 结 “串 论 反 法 并 : 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 减小
、 ( )
同”
串联电路注意分析各部分的电压关系 并 Ｕ ü ìＵ
ꎬ 串↓ ï ï 并↑
ï ï
联电路注意分析各支路的电流关系
Ｉ ý Ｒ íＩ
串↓ ï← ↑→ï 并↑
ï ï
Ｐ þ îＰ
串↓ 并↑
适用条件 电源内阻不为 且不变
: ０
续表 Ｕ
经该定值电阻的电流ꎬ则Δ 的绝对值表示的是该定值电
当电路中元件的阻值增大时 可将其阻值 Ｉ
Δ
ꎬ
阻的阻值ꎻ
增大到无穷大 按断路状态来讨论 当电路
ꎬ ꎻ
Ｕ
中元件的阻值减小时 可将其阻值减小到 ( )若Δ 内的 Ｕ 对应的电阻是会改变阻值的电阻ꎬＩ 对
极限法 ꎬ ２ Ｉ
零 按短路状态来讨论 因滑动变阻器滑 Δ
ꎬ ꎮ Ｕ
应的是流经该变化电阻的电流ꎬ则Δ 的绝对值表示的是
片滑动引起电路变化的问题 可将滑动变
Ｉ
ꎬ Δ
阻器的滑片分别滑至两端去讨论 除该变化电阻以外的其他部分的总电阻ꎮ
2.含电容器电路的分析 典例2 如图所示 电源电动势 Ｅ 内阻 ｒ
ꎬ ＝６ Ｖꎬ ＝
在分析电路结构时 可以先把电容器拆 Ｒ Ｒ . Ｒ Ｒ 电
(１) ꎬ １ Ωꎬ ０ ＝３ Ωꎬ １ ＝７ ５ Ωꎬ ２ ＝３ Ωꎬ ３ ＝２ Ωꎬ
去 明确电路结构后 再把电容器接上 容器的电容 Ｃ 开始时开关 处于闭合
ꎬ ꎬ ꎮ ＝２ μＦꎮ Ｓ
在电路稳定的情况下 含电容器的支路上 状态 则下列说法正确的是
(２) ꎬ ꎬ ( )
无电流 该支路中其他电阻两端不存在电势
ꎬ
差 其作用只相当于一段导线 此时电容器相
ꎬ ꎬ
当于断路 电容器上的电压等于与之并联电
ꎬ
阻两端的电压 从而可以应用 Ｑ ＣＵ 计算稳
ꎬ ＝
定状态时电容器所带的电荷量 开关 闭合时 电容器上极板带正电
ꎮ Ａ. Ｓ ꎬ
电路结构发生改变时 引起电压变化 使电 开关 闭合时 电容器两极板间电势差是
(３) ꎬ ꎬ Ｂ. Ｓ ꎬ ３ Ｖ
容器所带电荷量变化 电路中形成充 放电电 将开关 断开 稳定后电容器极板所带的电
ꎬ 、 Ｃ. Ｓ ꎬ
流 此过程要特别注意电压是升高还是降低 荷量是 . －６
ꎮ ꎬ ３ ６×１０ Ｃ
电荷量是增加还是减少 极板电性是否变化 将开关 断开至电路稳定的过程中通过
ꎬ ꎬ Ｄ. Ｓ
并由此推断出电路中的电流方向 同时计算出 Ｒ 的电荷量是 . －６
ꎬ ０ ９ ６×１０ Ｃ
两稳定态时电容器电荷量的变化量 Ｑ Ｃ Ｕ 答案 Ｄ
Δ ＝ Δ ꎮ
典例1 (多选)在如图所示的电路中 当闭合开 提分关键方法提升
ꎬ
关 后 若将滑动变阻器的滑片 Ｐ 向下调节 不 .开关 闭合时的等效电路图如图甲ꎬ开关 断开时的
Ｓ ꎬ ꎬ １ Ｓ Ｓ
等效电路图如图乙ꎮ
考虑灯泡电阻的变化 电流表和电压表均为理
ꎬ
想电表 电流表 电压表示数变化量分别为 Ｉ
ꎬ 、 Δ 、
Ｕ 则下列说法正确的是
Δ ꎬ ( )
电流表示数变小
Ａ.
Ｕ
Δ 不变
Ｂ. Ｉ 甲 乙
Δ .计算电容器所带电荷量及其改变量的一般思路
２
灯 变亮 灯
( )利用 Ｑ ＣＵ 计算电容器初、末状态所带的电荷量
Ｃ. Ｌ１ ꎬ Ｌ２ １ ＝
变暗 Ｑ 和Ｑ ꎮ
１ ２
电源效率减小 电源输出功率变大 ( )如果变化前后极板所带电荷的电性相同ꎬ通过所连
Ｄ. ꎬ ２
导线的电荷量为 Ｑ Ｑ ꎮ
答案 ＢＣ １－ ２
( )如果变化前后极板所带电荷的电性相反ꎬ通过所连
提分关键知识整合 ３
导线的电荷量为Ｑ Ｑ ꎮ
１＋ ２
Ｕ
对Δ 的理解
Ｉ
Δ
Ｕ
( )若Δ 内的 Ｕ 对应的电阻是定值电阻ꎬＩ 对应的是流
１ Ｉ
Δ
１ １２ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
典例3 (多选)如图 电源内阻不能忽略 电流
题型 2 电路的故障判断
ꎬ ꎬ
表和电压表均为理想电表 Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ 下列
1.电路故障一般是短路或断路，其特点如下
ꎬ １ ＝ ２< ３< ４ꎬ
说法中正确的是
断路特点 电路中发生断路 表现为电压
( )
(１) : ꎬ
不为零而电流为零
ꎮ
短路特点 电路中发生短路 表现为有电
(２) : ꎬ
流通过电路而电压为零
ꎮ
2.利用电流表、电压表判断电路故障的方法
常见情况 故障解读 原因分析
若Ｒ 短路 电流表示数变小 电压表示数变小
Ａ. ２ ꎬ ꎬ
可能的故障原因
若 Ｒ 断路 电流表示数变大 电压表示数
电流表示数正常
“ ” 电压表损坏 Ｂ. ２ ꎬ ꎬ
表明电流表所在电 (１) 为零
正常 电压表接触
路为通路 电压表 (２)
无示数 ꎬ“ 不良 若 Ｒ 短路 电流表示数变小 电压表示数
无示数 表明无电流 Ｃ. １ ꎬ ꎬ
” 与电压表并联 为零
通过电压表 (３)
的部分短路
若 Ｒ 断路 电流表示数变小 电压表示数
Ｄ. ４ ꎬ ꎬ
电压表有示数 表 变大
“ ” 可能的故障原因
明电压表有电流通
正常 电流表短路 答案 ＢＣ
过 电流表无示数 (１)
无示数 ꎬ“ ” 和电压表并联
说明没有或几乎没 (２)
的部分断路
有电流流过电流表
除了两表同时被短
两表均无示数 表
“ ” 路外 可能是干路
均无示数 明无电流通过两表 ꎬ
断路导致无电流
第10章 电路及其应用 １ １３
第 3 节 电学实验基础
学生用书P106
一、常用仪器的使用及读数 读数 若用 ｘ 表示由主尺上读出的整毫米
(３) :
1.游标卡尺的使用和读数 数 Ｋ 表示游标尺上与主尺上某一刻度线对齐
ꎬ
的格数 则记录结果为 ｘ Ｋ 精度
ꎬ ( ＋ × )(ｍｍ)ꎮ
2.螺旋测微器的使用和读数
原理 利用主尺的单位刻度 与游
(１) : (１ ｍｍ)
标尺的单位刻度之间固定的微量差值制成 原理 固定刻度的螺距为 . 即旋钮每
ꎮ (１) : ０５ ｍｍꎬ
不管游标尺上有多少个小等分刻度 它的总 旋转一周 测微螺杆前进或后退 . 而可
ꎬ ꎬ ０ ５ ｍｍꎬ
长度比主尺上同样多数目的小等分刻度的总 动刻度上有 个等分刻度 每转动一小格 测
５０ ꎬ ꎬ
长度小 微螺杆前进或后退 . 读数时估读到毫
１ ｍｍꎮ ０ ０１ ｍｍꎮ
精度 分度对应 . 分度对应 米的千分位上 因此 螺旋测微器又称为千
(２) :１０ ０ １ ｍｍꎬ２０ ꎬ ꎬ
. 分度对应 . 分尺
０ ０５ ｍｍꎬ５０ ０ ０２ ｍｍꎮ ꎮ
读数 测量值 固定刻度数 续表
(２) : (ｍｍ)＝ (ｍｍ)
限流式接法 分压式接法
注意判断半毫米刻度线是否露出 可动刻
( )＋
Ｒ 全部连入电路
度数 估读一位 . Ｒ 连入电路的部 ０
( )×０ ０１(ｍｍ)ꎮ 理解 ０ 中 Ｒ 与Ｒ 的ａＰ
3.电流表、电压表的读数 分与Ｒ 串联 ꎬ ｘ ０
ｘ
部分并联
量程为 的电压表和量程为
一上一下 接法 一上 两 下 接
(１) ０~３ Ｖ ０~３ Ａ “ ” ꎬ “ ”
的电流表读数方法相同 此量程下的精度分 滑动变阻 滑片初始位置置 法 滑片初始位置
ꎬ ꎬ
器的接法 于连入电路阻值 置于 Ｒ 支路短路
别是 . 和 . 需估读 看清楚指针的实 ｘ
０ １ Ｖ ０ １ Ａꎬ ꎬ 最大处 处 即ａ端
际 位 置 读 到 小 数 点 后 面 两 位 ( )
ꎬ ꎮ Ｒ 两端电压
ｘ Ｒ
对于 量程的电压表 精度是 调节范围 忽 ｘ Ｅ Ｕ Ｅ Ｕ Ｅ
(２) ０ ~ １５ Ｖ ꎬ ( Ｒ Ｒ ≤ ｘ≤ ０≤ ｘ≤
. 在读数时只要求读到小数点后面一位 略电源内阻
ｘ＋
０ｍａｘ
０ ５ Ｖꎬ ꎮ )
Ｒ 中电流
对于 . 量程的电流表 精度是 ｘ
Ｅ Ｅ Ｅ
(３) ０~ ０ ６ Ａ ꎬ
调节范围 忽 Ｉ Ｉ
. 在读数时只要求读到小数点后面两位 ( Ｒ Ｒ ≤ ｘ≤Ｒ ０≤ ｘ≤Ｒ
００２ Ａꎬ ꎮ 略电源内阻
ｘ＋
０ｍａｘ
ｘ ｘ
)
二、测量电路和控制电路的选择
电路能耗小 调压范围大
特点 ꎬ ꎬ
1.电流表的内接法和外接法 接线简单 能从 开始
０
内接法 外接法 3.滑动变阻器两种接法的选择
采用限流式接法 电路结构简单 耗能少
(１) ꎬ 、 ꎬ
优先使用限流式
电路图
ꎮ
滑动变阻器必须采用分压式接法的几种
(２)
情况
选择 Ｒ ｘ ≫ Ｒ Ａ 或 Ｒ ｘ > Ｒ Ｒ 或Ｒ Ｒ Ｒ :
条件 Ｒ Ｒ ｘ≪ Ｖ ｘ< Ｖ Ａ 要求电压表能从零开始读数 或要求电压
① ꎬ
Ｖ Ａ
电流 测量范围尽可能大时
误差 电流表分压 ꎬ Ｕ 测 ＝ 电压表分流 Ｉ Ｉ Ｉ ( ) ꎻ
原因 Ｕ Ｕ ꎬ 测＝ ｘ＋ Ｖ 当待测电阻 Ｒ Ｒ 时 限流式接法滑动
ｘ＋ Ａ ② ｘ≫ ０ｍａｘ (
变阻器几乎不起作用
Ｕ Ｕ Ｒ Ｒ
测 测 ｘ )ꎻ
Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ Ｒ Ｖ Ｒ
电阻测 测＝ Ｉ
测
＝ ｘ＋ Ａ> ｘꎬ 测＝ Ｉ
测
＝Ｒ
ｘ＋
Ｒ
Ｖ
< ｘꎬ
③
采用限流式接法
ꎬ
电路中的最小电流仍超
量值 测量值大于真实值 测量值小于真实值
过电路中电表 电阻允许的最大电流时
大内偏大 小外偏小 、 ꎮ
(“ ”) (“ ”) 三、电学实验设计及仪器选择的“三原则”
Ｕ
修 方 正 法 Ｒ 真＝ Ｕ － Ｉ ＩＲ Ａ ＝ Ｕ Ｉ － Ｒ Ａ Ｒ 真＝ Ｉ －Ｒ Ｕ 1.安
例
全
如
性
电
：
流
确
表
保
或
电
电
源
压
、
表
电
量
阻
程
和
一
电
定
表
要
都
大
不
于
会
被
过
测
载
电
ꎬ
Ｖ
表格中的实验条件 电流表 和电压表 均 流或电压的最大值
备注 : Ａ Ｖ ꎮ
是实际电表 且知道Ｒ Ｒ 和Ｒ 的近似值
ꎬ ｘ、 Ａ Ｖ 2.精确性：判断选用多大量程的电表时 应考
ꎬ
2.滑动变阻器的两种接法 虑尽可能减小测量误差 对于电压表或电流
ꎬ
限流式接法 分压式接法
表 应使指针偏转到满刻度的１ 到２ 范围内
ꎬ ꎬ
３ ３
多用电表选用电阻挡时应尽可能使指针指
电路图
ꎬ
在中间刻度附近
ꎮ
１ １４ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
3.可调性：选用滑动变阻器时 应考虑对外供 实现调节时电表的示数变化明显
ꎬ ꎮ
电电压的变化范围既能满足实验要求 又能
ꎬ
第10章 电路及其应用 １ １５
实验 11 导体电阻率的测量
学生用书P107
一、实验原理 点拨提醒 用图像法求电阻时ꎬ要尽量使所描相邻点
间的距离大一些ꎬ直线要尽可能地通过较多的点ꎬ不在直
ｌ
电路图如图所示 由 Ｒ ρ 线上的点均匀分布在直线两侧ꎬ个别偏离较远的点应
ꎮ ＝ Ｓ
舍去ꎮ
ＲＳ
得 ρ 只要测出金属丝长 2.计算电阻率：将记录的数据 ｌ ｄ 及 Ｒ 的值代
＝ ｌ ꎬ 、 ｘ
度 ｌ 横截面积 Ｓ 和电阻 Ｒ 即 入电阻率计算式 得 ρ
Ｒ
ｘ
Ｓ
π
Ｒ
ｘ
ｄ２
、 ꎬ
ꎬ ＝ ｌ ＝ ｌ ꎮ
可求得 ρ ４
ꎮ
四、误差分析
二、操作要领及注意事项
1.金属丝直径和长度的测量 读数等人为因素
1.如何测金属丝直径和长度：测量直径时应用 、
带来误差
螺旋测微器在不同位置测量三次 取平均 ꎮ
ꎬ
2.测量电路中电流表与电压表对电阻测量的影
值 测金属丝长度时应将金属丝拉直 多次
ꎻ ꎬ
响 因为电流表外接 所以 Ｒ Ｒ 由 Ｒ
测量金属丝接入电路中的有效长度 求其平 ꎮ ꎬ 测< 真ꎬ ＝
ꎬ
ｌ
均值 ρ 知 ρ ρ
ꎮ Ｓ 测< 真ꎮ
2.如何连接电路：按电路图连接 金属丝电阻
ꎻ 3.通电电流过大 时间过长 使金属丝发热 电
ꎬ ꎬ ꎬ
小 用电流表外接法 闭合开关前 将滑动
ꎬ ꎻ ꎬ 阻率随之变化带来误差 每次读完电表示数
ꎮ
变阻器的滑片调到接入电路的阻值最
后要快速断开电源 调好滑片位置再闭合开
ꎬ
大处
ꎮ 关读下一组数据
ꎮ
3.如何测量电压 电流：改变滑动变阻器接入
、 五、改进方案
电路的阻值 测得多组 Ｕ Ｉ 数据
ꎬ 、 ꎮ 如图所示 将电路图进行更改 这样消去了电流
三、数据处理 ꎬ ꎬ
表对电阻测量的影响 消除了系统误差 根据
ꎬ ꎮ
1.计算 Ｒ 的两种方法
ｘ Ｕ
Ｕ １ Ｒ Ｒ Ｒ 将电压表改接在 ａ ｂ 两端有
平均值法 用 Ｒ 分别算出各次的阻 Ｉ ＝ ｘ＋ Ａ ＋ ０ꎬ 、
(１) : ｘ ＝ Ｉ １
Ｕ Ｕ Ｕ
值 再取平均值 ２ Ｒ Ｒ 得出 Ｒ １ ２
ꎬ ꎮ Ｉ ＝ Ａ ＋ ０ꎬ ｘ＝ Ｉ －Ｉ ꎮ
图像法 作出 Ｕ Ｉ 图像 利用斜率求出 Ｒ ２ １ ２
(２) : － ꎬ ｘꎬ
如图所示
ꎮ
实验 12 测量电阻的几种方法
学生用书P108
一、伏安法测电阻 行使用
ꎮ
1.实验原理 可测物理量
(２)
Ｕ 若已知 Ｒ 可求得电流表 的内阻 ｒ
根据 Ｒ 用如图所示的 ０ꎬ Ａ１ １ ＝
＝ Ｉ ꎬ
Ｉ Ｉ Ｒ Ｉ ｒ
( ２ － １) ０ 若已知 ｒ 可求得 Ｒ １ １
电路测出电压 Ｕ 与电流 Ｉ Ｉ ꎻ １ꎬ ０ ＝Ｉ Ｉ ꎮ
ꎬ －
１ ２ １
即可得出电阻的阻值 Ｒ 2.电压表差值法(如图所示)
ꎮ
2.操作要领及注意事项
如何连接电路 确定电流表 电压表的量程
(１) : 、 ꎬ
多采用电流表外接法 滑动变阻器多采用分压式
ꎬ
接法 同时把滑动变阻器的滑片调节到最左端
ꎬ
电路参考实验原理 使闭合开关后 Ｒ 两端电
( )ꎬ 基本原理 定值电阻Ｒ 阻值较大 两端的
压最小 接线经检查无误后 闭合开关
(１) : ０( )
ꎬ ꎬ Ｓꎮ 电压 Ｕ Ｕ Ｕ 流过电压表 的电流 Ｉ
如何测量与记录数据 移动滑动变阻器的 ０ ＝ ２ － １ꎬ Ｖ１ １ ＝
(２) : Ｕ Ｕ
滑片 测出 组左右不同的电压值 Ｕ 和对应 ２ － １ 本质是将其中一个电压表当作或改
Ｒ ꎮ
ꎬ １２
０
电流值 Ｉ 并将测量数据填入表格中
作电流表使用
ꎬ ꎮ
ꎮ
3.数据处理
可测物理量
(２)
建立 Ｕ Ｉ 坐标系 描
－ ꎬ 若已知 Ｒ 可求得电压表 的内阻 ｒ
０ꎬ Ｖ１ １ ＝
点 用平滑的曲线连接
Ｕ Ｕ Ｕ
ꎬ
１ Ｒ 若已知 ｒ 可求得 Ｒ ２ － １ｒ
起来 如图所示 就得 Ｕ Ｕ ０ꎻ １ꎬ ０ ＝ Ｕ １ꎮ
ꎬ ꎬ －
２ １ １
到电阻的伏安特性曲 三、半偏法测电表内阻
线 坐标系纵轴和横轴的标度要适中 以使 1.半偏法测电流表内阻
ꎮ ( ꎬ
所描图线充分占据整个坐标纸为宜 实验电路图
) (１)
4.误差分析 实验步骤
(２)
由于电压表 电流表不是理想电表 电表内阻 按如图所示的电路图连
、 ꎬ ①
对电路的影响会带来系统误差 接实物电路
ꎮ ꎮ
二、差值法测电阻 断开 闭合 调节 Ｒ 接入电路的阻值
② Ｓ２ꎬ Ｓ１ꎬ １ ꎬ
1.电流表差值法(如图所示) 使电流表满偏
ꎮ
保持 Ｒ 接入电路的阻值不变 闭合 调
③ １ ꎬ Ｓ２ꎬ
节 Ｒ 使电流表半偏 然后读出 Ｒ 的阻值
２ꎬ ꎬ ２ ꎮ
实验条件 Ｒ Ｒ
(３) : １≫ Ａꎮ
测量结果 Ｒ Ｒ Ｒ
(４) : Ａ 测＝ ２< Ａꎮ
误差分析 当闭合 时 总电阻减小 总电
(５) : Ｓ２ ꎬ ꎬ
基本原理 通过定值电阻 Ｒ 的电流 Ｉ 流增大 大于电流表满偏值 此时电流表半
(１) : ０ ０ ＝ ( )ꎬ
Ｉ Ｉ 电流表 两端的电压 Ｕ Ｉ Ｒ 本质 偏 所以流经 Ｒ 的电流比电流表所在支路的
２ － １ꎬ Ａ１ １ ＝ ０ ０ꎮ ꎬ ２
是将其中一个电流表当作或者改作电压表进 电流大 Ｒ Ｒ 故 Ｒ Ｒ
ꎬ ２< Ａꎬ Ａ 测< Ａꎮ
１ １６ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
2.半偏法测电压表内阻 2.电压的“等效替代”
实验电路图 按如图所示的电路
(１) (１)
实验步骤 图连好电路 并将电阻
(２) ꎬ
按如图所示的电路图连 箱 Ｒ 的阻值调至最大
① ０ ꎬ
接实物电路 滑动变阻器的滑片 Ｐ
ꎮ
将 Ｒ 的阻值调为 闭合 调节 Ｒ 滑片位 置于 ａ 端
② ２ ０ꎬ Ｓꎬ １ ꎮ
置 使电压表满偏 闭合开关 调节滑片 Ｐ 的位置 使电
ꎬ ꎮ (２) Ｓ１、Ｓ２ꎬ ꎬ
保持 Ｒ 滑片位置不变 调节 Ｒ 使电压表 压表指针指在适当的位置 记下此时电压表
③ １ ꎬ ２ꎬ ꎬ
半偏 然后读出 Ｒ 的阻值 的示数 Ｕ
ꎬ ２ ꎮ ꎮ
实验条件 Ｒ Ｒ 断开开关 再闭合开关 保持滑动变
(３) : １≪ Ｖꎮ (３) Ｓ２ꎬ Ｓ３ꎬ
测量结果 Ｒ Ｒ Ｒ 阻器滑片 Ｐ 的位置不变 调节电阻箱 使电压
(４) : Ｖ 测＝ ２> Ｖꎮ ꎬ ꎬ
误差分析 当 Ｒ 的阻值由 逐渐增大时 表的示数仍为 Ｕ
(５) : ２ ０ ꎬ ꎮ
Ｒ 与电压表两端的电压也将增大 当电压表 此时电阻箱连入电路的阻值Ｒ 与Ｒ 相等
２ ꎬ (４) ０ ｘ ꎮ
半偏时 Ｒ 两端电压大于电压表两端电压 五、电桥法测电阻
ꎬ ２ ꎬ
Ｒ Ｒ 故 Ｒ Ｒ 1.操作：如图甲所示 实验中调节电阻箱 Ｒ 使
２> Ｖꎬ Ｖ 测> Ｖꎮ ꎬ ３ꎬ
四、等效替代法测电阻 灵敏电流计 的示数为
Ｇ ０ꎮ
1.电流的“等效替代” 2.原理：当 Ｉ 时 有 Ｕ 则 Ｕ Ｕ
Ｇ ＝ ０ ꎬ ＡＢ ＝ ０ꎬ Ｒ １ ＝ Ｒ ３ꎬ
按如图所示的电 Ｕ Ｕ 电路可以等效为图乙所示电路 根
(１) Ｒ ２ ＝ Ｒｘꎻ ꎮ
路图连接好电路 并将 Ｕ Ｕ Ｕ Ｕ
ꎬ 据欧姆定律有 Ｒ １ Ｒ ２ Ｒ １ Ｒ ２ 由以上两式
电阻箱 Ｒ 的阻值调至 Ｒ ＝ Ｒ ꎬＲ ＝ Ｒ ꎬ
ｘ
０ １ ２ ３
最大 滑动变阻器的滑 Ｒ Ｒ
ꎬ 解得 １ ３ 这就是电桥平衡的条件 由该平
Ｒ ＝Ｒ ꎬ ꎬ
片 Ｐ 置于 ａ 端 ｘ
ꎮ ２
衡条件可求出被测电阻 Ｒ 的阻值
闭合开关 调节滑片 Ｐ 的位置 使电 ｘ ꎮ
(２) Ｓ１、Ｓ２ꎬ ꎬ
流表指针指在适当的位置 记下此时电流表
ꎬ
的示数 Ｉ
ꎮ
断开开关 再闭合开关 保持滑动变
(３) Ｓ２ꎬ Ｓ３ꎬ
阻器滑片 Ｐ 的位置不变 调节电阻箱 使电流
ꎬ ꎬ
表的示数仍为 Ｉ 甲 乙
ꎮ
此时电阻箱连入电路的阻值Ｒ 与Ｒ 相等
(４) ０ ｘ ꎮ
第10章 电路及其应用 １ １７
实验 13 测量电源电动势和内阻
学生用书P110
一、实验原理及装置图 四、误差分析及改进措施
1.若采用图甲电路 由于电压表的分流作用造成
ꎬ
误差 电压值越大 电压表的分流越多 对应的
ꎬ ꎬ ꎬ
Ｉ 与Ｉ 的差值越大 其 Ｕ Ｉ 图像如图丙所示
真 测 ꎬ － ꎮ
结论 Ｅ Ｅ ｒ ｒ
: 测< 真ꎬ 测< 真ꎮ
甲 乙
改变滑动变阻器接入电路的阻值 测多组Ｕ Ｉ 值
ꎬ 、 ꎬ
根据闭合电路欧姆定律Ｅ Ｕ Ｉｒ计算Ｅ ｒ
＝ ＋ 、 ꎮ 甲 乙
二、操作要领及注意事项
1.如何选电池：为使路端电压变化明显 应选
ꎬ
内阻较大的旧电池
ꎮ
2.如何连电路：按原理图连接电路 注意电流
ꎬ
表 电压表的接线柱的正负及量程 丙 丁
、 ꎮ
2.若采用图乙电路 由于电流表的分压作用造成
3.测量前滑动变阻器滑片应调到什么位置：闭
ꎬ
误差 电流值越大 电流表的分压越多 对应的
合开关前 滑动变阻器滑片位于连入电路阻
ꎬ ꎬ ꎬ
ꎬ
值最大的位置 Ｕ 与Ｕ 的差值越大 其Ｕ Ｉ 图像如图丁所示
真 测 ꎬ － ꎮ
ꎮ
4.如何测量数据：调节滑动变阻器的滑片 电 结论 Ｅ Ｅ ｒ ｒ
ꎬ : 测＝ 真ꎬ 测> 真ꎮ
流不要过大 读数要快 要测出不少于 组 Ｉ 3.因为通常情况下电源内阻较小 则图乙所测电源
ꎬ ꎻ ６ ( ꎬ ꎬ
Ｕ 数据 变化范围要大些 内阻误差较大 所以为了减小系统误差 我们实
) ꎬ ꎮ ꎬ ꎬ
三、数据处理 验时用图甲电路 电压表内阻越大 分流越小 其
ꎬ ꎬ ꎬ
1.计算法：测出路端电压和电流 列方程组 系统误差也越小 所以选用内阻较大的电压表
ꎬ ꎬ ꎮ
{Ｅ Ｕ Ｉ ｒ 五、拓展方案
＝ １ ＋ １ 解得 Ｅ ｒ 可以列多个方程组 分
Ｅ Ｕ Ｉ ｒꎬ 、 ꎮ ꎬ 方案一 安阻法测电动势和内阻
＝ ＋
２ ２
1.实验原理及装置图
别求出Ｅ ｒ 再取其平均值
、 ꎬ ꎮ
2.作图法：由测出的多组 Ｉ Ｕ 值 描点作图处理
、 ꎬ
数据 如图所示
ꎬ ꎮ
闭合电路欧姆定律Ｅ ＩＲ Ｉｒ 电路图如图所示
＝ ＋ ꎬ ꎮ
2.数据处理
{Ｅ Ｉ Ｒ Ｉ ｒ
计算法 由 ＝ １ １ ＋ １ 解方程组求得Ｅ ｒ
(１) : Ｅ Ｉ Ｒ Ｉ ｒ 、 ꎮ
图线与纵轴交点的纵坐标为电源电动势Ｅ ＝ ＋
２ ２ ２
(１) ꎮ
图像法 由 Ｅ Ｉ Ｒ ｒ 可得
图线斜率的绝对值为内阻ｒ (２) : ＝ ( ＋ )
(２) ꎮ
ｒ
１ １Ｒ 可作１ Ｒ 图像 如图甲 １ Ｒ
① Ｉ ＝ Ｅ ＋Ｅꎬ Ｉ － ( )ꎬ Ｉ －
１ １８ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
ｒ 2.数据处理
图像的图线斜率 ｋ １ 纵轴截距为
＝ Ｅꎬ Ｅꎮ
ì Ｕ
ï
ï
Ｅ Ｕ １ｒ
ï
＝
１
＋Ｒ
计算法 由í １ 解方程组求得Ｅ和ｒ
(１) : ï Ｕ ꎮ
ïＥ Ｕ ２ｒ
ï
î ＝ ２ ＋Ｒ
甲 乙 ２
Ｕ ｒ
图像法 由Ｅ Ｕ ｒ 得１ １ １ １
Ｒ Ｅ １ ｒ 可作Ｒ １图像 如图乙 Ｒ １ (２) : ＝ ＋Ｒ Ｕ ＝ Ｅ＋ＥＲꎬＵ－
② ＝ Ｉ － ꎬ － Ｉ ( )ꎬ － Ｉ
ｒ
图像的图线斜率 ｋ Ｅ 纵轴截距为 ｒ １图像的图线斜率ｋ 纵轴截距为１ 如图
＝ ꎬ － ꎮ Ｒ ＝Ｅꎬ Ｅꎬ ꎮ
3.误差分析
误差来源 电流表有内阻 导致电源内阻
(１) : ꎬ
测量不准确
ꎮ
结论 Ｅ Ｅ ｒ ｒ ｒ ｒ ｒ
(２) : 测＝ 真ꎬ 测> 真( 测＝ 真＋ Ａ)ꎮ
方案二伏阻法测电动势和内阻 3.误差分析
误差来源 未考虑电压表的内阻 干路电流
1.实验原理及装置图
(１) : ꎬ
表达式不准确 导致电动势 内阻测量不准确
Ｕ
ꎬ 、 ꎮ
闭合电路欧姆定律Ｅ Ｕ ｒ 电路图如图所示
＝ ＋Ｒ ꎬ ꎮ 结论 Ｅ Ｅ ｒ ｒ
(２) : 测< 真ꎬ 测< 真ꎮ
第10章 电路及其应用 １ １９
实验 14 用多用电表测量电学中的物理量
学生用书P111
一、实验原理 2.二极管具有单向导电性：当给二极管加正向
1.多用电表的工作原理：闭合电路欧姆定律 电压时 它的电阻很小 电路导通 如图乙 灯
、 ꎬ ꎬ ꎬ ꎬ
电路的串联与并联 如图甲为电阻挡电路 亮 当给二极管加反向电压时 它的电阻很
ꎮ ꎮ ꎻ ꎬ
大 电路断路 如图丙 灯不亮
ꎬ ꎬ ꎬ ꎮ
乙 丙
甲
二、操作要领及注意事项
Ｅ
1.认识多用电表的表面：多用电表的上半部分
当红 黑表笔短接时 Ｉ
(１) 、 ꎬ ｇ ＝Ｒ Ｒ ｒꎮ
ｇ ＋ ＋ 为表盘 下半部分是选择开关 开关周围标有
当被测电阻 Ｒ 接在红 黑表笔之间时 Ｉ ꎬ ꎬ
(２) ｘ 、 ꎬ ＝ 测量功能的区域及量程 如图所示
ꎬ ꎮ
Ｅ
Ｒ Ｒ ｒ Ｒ ꎮ
＋ ＋ ＋ ｘ
ｇ
偏角很小 读数很大 则黑表笔接触的是二
( )ꎬ
极管的负极 红表笔接触的是二极管的正极
ꎬ
如图乙
( )ꎮ
2.如何进行机械调零：检查多用电表的指针是 甲 乙
6.多用电表使用完毕后应怎样做：选择开关应
否停在表盘刻度左端的零位置 若不指零
ꎮ ꎬ
置于 挡 长期不用应取出电池
则可调节指针定位螺丝进行机械调零 “ＯＦＦ” ꎬ ꎮ
ꎮ
三、数据处理
3.如何测量小灯泡的电压和电流：将红 黑表笔分
、
1.测电阻时电阻值等于指针的示数与倍率的
别插入 插孔 保证电流总是 红进黑出
“＋”“－” ꎬ “ ”ꎮ
乘积
测电压时 多用电表应与被测元件并联 测电流 ꎮ
ꎬ ꎻ
2.测电压和电流时 如果所读表盘的最小刻度
时 多用电表应与被测元件串联 ꎬ
ꎬ ꎮ
为 . . 等 读数时需往后估读一位 若
4.测量定值电阻 １、０ １、０ ０１ ꎬ ꎻ
表盘的最小刻度为 . . . . 等 读数
测量电阻时待测电阻要与其他元件和电 ０ ２、０ ０２、０ ５、０ ０５ ꎬ
(１)
时估读到本位
源断开 根据被测电阻的估计阻值 选择合适 ꎮ
ꎬ ꎬ
四、误差分析及改进措施
的挡位 把两表笔短接 进行欧姆调零
ꎬ ꎬ ꎮ
1.多用电表内部电池用旧后 电动势会减小 内
将被测电阻接在两表笔之间 待指针稳定 ꎬ ꎬ
(２) ꎬ
阻会变大 使电阻测量值偏大 要及时更换新
后看指针是否指在中值附近 否则换挡 每换 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎬ
电池
一次挡必须重新欧姆调零 ꎮ
ꎮ
2.电阻挡表盘的刻度线不均匀 估读时易带
读出指针在刻度盘上所指的数值 用读数 ꎬ
(３) ꎬ
来误差 要注意其左密右疏的特点 表头指
乘所选挡位的倍率 即得测量结果 ꎬ ꎬ
ꎬ ꎮ
针偏转过大或过小都会使误差增大 因此
5.用多用电表测二极管的正、反向电阻 ꎬ
要选用恰当挡位 使指针落在表盘的中间
将多用电表电阻挡欧姆调零后 将二极管接 ꎬ
ꎬ
区域
在两表笔之间 若指针偏角很大 读数很 ꎮ
ꎬ (
3.读数时的观测易产生偶然误差 视线要垂直
小 则黑表笔接触的是二极管的正极 红表 ꎬ
)ꎬ ꎬ
表盘正对指针读数
笔接触的是二极管的负极 如图甲 若指针 ꎮ
( )ꎻ
１ ２０ 5年高考3年模拟 A版 高考物理
