第十一章-電路及其運(yùn)用總結(jié)提升-(2019人教版必修第三冊)(解析版)

第十一章電路及其運(yùn)用知識(shí)總結(jié)內(nèi)容1：電源和電流一、電源1．定義：能夠把電子從正極搬運(yùn)到負(fù)極的裝置。2．作用：（1）維持電源正、負(fù)極間始終存在電勢差。（2）使電路中的電流能夠持續(xù)存在。二、恒定電流1．恒定電場：由穩(wěn)定分布的電荷所產(chǎn)生的穩(wěn)定的電場。2．自由電荷定向移動(dòng)的平均速率：在恒定電場的作用下，自由電荷定向加速運(yùn)動(dòng)，但在運(yùn)動(dòng)過程中與導(dǎo)體內(nèi)不動(dòng)的粒子不斷碰撞，碰撞的結(jié)果是大量自由電荷定向移動(dòng)的平均速率不隨時(shí)間變化。3．恒定電流：大小、方向都不隨時(shí)間變化的電流。4．電流（1）物理意義：表示電流強(qiáng)弱程度的物理量。（2）公式：I＝eq\f(q,t)。（3）單位：在國際單位制中，電流的單位是安培，簡稱安，符號(hào)是A。常用的電流單位還有毫安(mA)和微安(μA)。1mA＝10－3A,1μA＝10－6A。（4）方向：正電荷定向移動(dòng)的方向規(guī)定為電流的方向。知識(shí)演練1．(多選)在由電源、導(dǎo)線等電路元件所組成的電路中，以下說法正確的是()A．導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度處處為零B．導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行C．導(dǎo)線處于靜電平衡狀態(tài)D．導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低【解析】BD在電源和導(dǎo)線中感應(yīng)電荷的共同作用下，垂直導(dǎo)線方向的電場相互抵消，在導(dǎo)體中形成了沿導(dǎo)線方向的電場，即導(dǎo)線中的電場強(qiáng)度方向跟導(dǎo)線方向平行，B正確，A錯(cuò)誤；導(dǎo)體內(nèi)有電場，說明導(dǎo)體不是靜電平衡狀態(tài)，C錯(cuò)誤；沿電場方向電勢逐漸降低，電場方向就是正電荷的受力方向，也就是電流的方向，即導(dǎo)線內(nèi)沿電流方向各點(diǎn)的電勢逐漸降低，D正確。2．下列關(guān)于電流的說法正確的是()A．根據(jù)I＝eq\f(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”是國際單位制中的基本單位【解析】D依據(jù)電流的定義式可知，電流與q、t皆無關(guān)，故A錯(cuò)誤；雖然電流是標(biāo)量，但是卻有方向，因此在任何相等的時(shí)間內(nèi)通過導(dǎo)體橫截面的電荷量雖然相等，但如果方向變化，電流也不是恒定電流，故B、C錯(cuò)誤；電流的單位安培是國際單位制中的基本單位，故D正確。3．如圖所示的電解池，通電1s，其間共有3C的正離子和3C的負(fù)離子通過截面xy，則這個(gè)電路中的電流是()A．0 B．1.5AC．3A D．6A【解析】D由電流的定義知I＝eq\f(q,t)＝eq\f(3C＋3C,1s)＝6A，故D正確。4．(多選)關(guān)于電流的方向，下列描述正確的是()A．規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较駼．規(guī)定自由電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较駽．在金屬導(dǎo)體中，自由電子定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆捶较駾．在電解液中，由于正、負(fù)離子的電荷量相等，定向移動(dòng)的方向相反，故無電流【解析】AC規(guī)定正電荷定向移動(dòng)的方向?yàn)殡娏鞯姆较颍蔄對(duì)，B錯(cuò)；金屬導(dǎo)體中定向移動(dòng)的是自由電子，電子帶負(fù)電，故電子運(yùn)動(dòng)的方向與電流的方向相反，C對(duì)；在電解液中，正、負(fù)離子的電荷量相等，定向移動(dòng)的方向相反，但有電流，電流的大小等于正、負(fù)離子電荷量的絕對(duì)值之和與時(shí)間的比值，D錯(cuò)。內(nèi)容2：電源和電流一、電阻1．定義：導(dǎo)體兩端的電壓與導(dǎo)體中電流的比值。2．定義式：R＝eq\f(U,I)。3．物理意義：反映導(dǎo)體對(duì)電流的阻礙作用的物理量。4．導(dǎo)體的U-I圖像的斜率反映導(dǎo)體電阻的大小。二、影響導(dǎo)體電阻的因素1．探究電路2．探究原理a、b、c、d四條不同的導(dǎo)體串聯(lián)，電流相同，因此，電阻之比等于相應(yīng)的電壓之比。3．探究過程（1）b與a只有長度不同，比較a、b的電阻之比與長度之比的關(guān)系。（2）c與a只有橫截面積不同，比較a、c的電阻之比與橫截面積之比的關(guān)系。（3）d與a只有材料不同，比較a、d的電阻是否相同。4．探究結(jié)論：導(dǎo)體的電阻與長度、橫截面積有定量關(guān)系，與電阻的材料也有關(guān)。三、導(dǎo)體的電阻率1．導(dǎo)體的電阻：同種材料的導(dǎo)體，其電阻R與它的長度l成正比，與它的橫截面積S成反比，導(dǎo)體電阻還與構(gòu)成它的材料有關(guān)。2．電阻定律：R＝ρeq\f(l,S)。3．電阻率ρ的相關(guān)因素（1）與導(dǎo)體材料有關(guān)：純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大。（2）與導(dǎo)體的溫度有關(guān)①有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化影響，常用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻。②金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，可制作電阻溫度計(jì)。③一些金屬當(dāng)溫度降低到特別低時(shí)導(dǎo)體電阻可以降到0，這種現(xiàn)象叫作超導(dǎo)現(xiàn)象。四、導(dǎo)體的伏安特性曲線1．導(dǎo)體的伏安特性曲線：用橫坐標(biāo)表示電壓U，用縱坐標(biāo)表示電流I，這樣畫出的I-U圖像叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線。2．線性元件：伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，電流I與電壓U成正比，具有這種伏安特性的電學(xué)元件叫作線性元件，歐姆定律可適用，例如金屬和電解質(zhì)溶液。3．非線性元件：伏安特性曲線是曲線的電學(xué)元件，電流I與電壓U不成正比，歐姆定律不適用，例如氣態(tài)導(dǎo)體和半導(dǎo)體元件。知識(shí)演練1．(多選)下列關(guān)于電阻率的說法正確的是()A．電阻率與導(dǎo)體的長度和橫截面積有關(guān)B．電阻率由導(dǎo)體的材料決定，且與溫度有關(guān)C．電阻率大的導(dǎo)體，電阻一定大D．有些合金的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成標(biāo)準(zhǔn)電阻【解析】BD材料是決定電阻率大小的主要因素，另外電阻率還與溫度有關(guān)，A錯(cuò)，B對(duì)；由ρ＝eq\f(RS,l)知，導(dǎo)體的電阻大小與電阻率、導(dǎo)體的長度和橫截面積都有關(guān)系，電阻率大的導(dǎo)體，電阻不一定大，C錯(cuò)；有些合金的電阻率(如錳銅合金)幾乎不受溫度變化的影響，可用來制成標(biāo)準(zhǔn)電阻，D對(duì)。2.一根阻值為R的均勻電阻絲，長為l，橫截面積為S。設(shè)溫度不變，在下列情況下其阻值仍為R的是()A．當(dāng)l不變，S增大一倍時(shí)B．當(dāng)S不變，l增大一倍時(shí)C．當(dāng)l和S都變?yōu)樵瓉淼膃q\f(1,2)時(shí)D．當(dāng)l和橫截面的半徑都增大一倍時(shí)【解析】C根據(jù)電阻定律R＝ρeq\f(l,S)可知，故選項(xiàng)C正確。3．如圖所示是由相同材料制成的兩條長度相同、粗細(xì)均勻的電阻絲a、b的伏安特性曲線，下列判斷正確的是()A．a(chǎn)電阻絲較粗B．b電阻絲較粗C．a(chǎn)電阻絲的阻值小于b電阻絲的阻值D．圖線表示的電阻絲的阻值與電壓成正比B由圖像可知，Ra＞Rb，材料、長度都相同，由R＝ρeq\f(l,S)知Sa＜Sb，故B正確。4．如圖所示是“探究導(dǎo)體電阻與長度、橫截面積及材料的定量關(guān)系”的裝置圖，a、b、c、d為四條不同的金屬導(dǎo)體。在長度、橫截面積、材料三個(gè)因素方面，b、c、d跟a相比，分別只有一個(gè)因素不同；b與a的長度不同；c與a橫截面積不同；d與a材料不同。用電壓表分別測量a、b、c、d兩端的電壓。則下列說法正確的是()A．根據(jù)a、c兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度有關(guān)B．根據(jù)a、b兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與橫截面積有關(guān)C．根據(jù)a、d兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)D．由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可得出電壓與導(dǎo)體的長度、橫截面積、材料無關(guān)【解析】C四個(gè)電阻串聯(lián)，通過它們的電流I相等，由U＝IR可知，電阻兩端電壓U與電阻阻值R成正比，U越大，R越大；a與c只有橫截面積不同，根據(jù)a、c兩端的電壓的關(guān)系知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體橫截面積的關(guān)系，故A錯(cuò)誤；a與b只有長度不同，根據(jù)a、b兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度有關(guān)，故B錯(cuò)誤；a與d只有材料不同，根據(jù)a、d兩端的電壓的關(guān)系可知導(dǎo)體電阻與材料有關(guān)，故C正確；由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可以得出導(dǎo)體電阻與導(dǎo)體長度、橫截面積、材料的關(guān)系，故D錯(cuò)誤。內(nèi)容3：串聯(lián)電路和并聯(lián)電路一、串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻關(guān)系1．定義（1）串聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體(用電器)依次首尾連接，接入電路的連接方式，如圖甲所示。甲乙（2）并聯(lián)電路：把幾個(gè)導(dǎo)體(用電器)的一端連在一起，另一端也連在一起，再將兩端接入電路的連接方式。如圖乙所示。2．串、并聯(lián)電路的特點(diǎn)串聯(lián)電路并聯(lián)電路電流電流處處相等：I＝I1＝I2＝…＝In_總電流等于各支路電流之和：I＝I1＋I(xiàn)2＋…＋I(xiàn)n_電壓總電壓等于各部分電壓之和：U＝U1＋U2＋…＋Un各支路兩端電壓相等：U＝U1＝U2＝…＝Un總電阻總電阻等于各部分電阻之和：R＝R1＋R2＋…＋Rn總電阻倒數(shù)等于各支路電阻倒數(shù)之和：eq\f(1,R)＝eq\f(1,R1)＋eq\f(1,R2)＋…＋eq\f(1,Rn)二、電流表和電壓表1．表頭小量程的電流表，通過表頭的電流可以從刻度盤上讀出來。2．表頭的三個(gè)參數(shù)滿偏電流Ig、_滿偏電壓Ug、內(nèi)阻Rg，根據(jù)歐姆定律，三個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系是Ug＝IgRg。3．改裝（1）電壓表改裝：測量較大的電壓時(shí)，將表頭上串聯(lián)一個(gè)較大的電阻，就改裝成了電壓表。（2）電流表改裝：測量較大的電流時(shí)，將表頭上并聯(lián)一個(gè)較小的電阻，就改裝成了量程較大的電流表。知識(shí)演練1．三個(gè)阻值都是6Ω的電阻可以用不同的方法連接起來，如圖所示的四個(gè)圖中等效電阻(即總電阻)等于4Ω的是()ABCD【解析】C由電阻的串聯(lián)、并聯(lián)特點(diǎn)可知選項(xiàng)A中的總電阻為18Ω，選項(xiàng)B中的總電阻為2Ω，選項(xiàng)C中的總電阻為4Ω，選項(xiàng)D中的總電阻為9Ω，C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2．已知通過三個(gè)并聯(lián)支路的電流之比是I1∶I2∶I3＝1∶2∶3，則三個(gè)并聯(lián)支路的電阻之比R1∶R2∶R3為()A．1∶2∶3 B．3∶2∶1C．2∶3∶6 D．6∶3∶2【解析】D由歐姆定律有R＝eq\f(U,I)，在并聯(lián)電路中，電壓相等，所以有R1∶R2∶R3＝eq\f(1,I1)∶eq\f(1,I2)∶eq\f(1,I3)＝eq\f(1,1)∶eq\f(1,2)∶eq\f(1,3)＝6∶3∶2，D正確。3．如圖所示，R2＝R4，理想電壓表V1的示數(shù)為70V，理想電壓表V2的示數(shù)為50V，則A、B間的電壓為()A．140V B．120VC．100V D．無法計(jì)算【解析】B理想電壓表所在支路不通，則題圖所示電路是四個(gè)電阻串聯(lián)，電壓表V1測量的是R1和R2兩端的電壓之和，電壓表V2測量的是R2和R3兩端的電壓之和。因?yàn)镽2＝R4，所以電壓表V2相當(dāng)于測的是R3和R4兩端的電壓之和，即A、B間的電壓為電壓表V1的示數(shù)與電壓表V2的示數(shù)之和，則A、B間的電壓為50V＋70V＝120V，選項(xiàng)B正確。4．電流表的內(nèi)阻是Rg＝200Ω，滿刻度電流值是Ig＝500μA，現(xiàn)欲把這個(gè)電流表改裝成量程為1.0V的電壓表，正確的方法是()A．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)0.1Ω的電阻B．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)0.1Ω的電阻C．應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻D．應(yīng)并聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻【解析】C把電流表改裝成電壓表需串聯(lián)一個(gè)電阻R，改裝后U＝Ig(Rg＋R)，解得R＝eq\f(U,Ig)－Rg＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1.0,500×10－6)－200))Ω＝1800Ω，即應(yīng)串聯(lián)一個(gè)1800Ω的電阻，C正確。內(nèi)容4：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)1長度的測量及測量工具的選用一、游標(biāo)卡尺1．原理：利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成。不管游標(biāo)尺上有多少個(gè)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1mm。2．精度：對(duì)應(yīng)關(guān)系為10分度0.1mm,20分度0.05mm,50分度0.02mm。3．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(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù)，則記錄結(jié)果表達(dá)為(x＋K×精度)mm。二、螺旋測微器1．原理：測微螺桿F與固定刻度B之間的精密螺紋的螺距為0.5mm，即旋鈕D每旋轉(zhuǎn)一周，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.5mm，而可動(dòng)刻度E上的刻度為50等份，每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格，F(xiàn)前進(jìn)或后退0.01mm，即螺旋測微器的精確度為0.01mm。讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上，因此，螺旋測微器又叫千分尺。2．讀數(shù)：測量時(shí)被測物體長度的整毫米數(shù)由固定刻度讀出，小數(shù)部分由可動(dòng)刻度讀出。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(dòng)刻度數(shù)(估讀1位)×0.01(mm)。實(shí)驗(yàn)2金屬絲電阻率的測量一、實(shí)驗(yàn)原理和方法由R＝ρeq\f(l,S)得ρ＝eq\f(RS,l)，因此，只要測出金屬絲的長度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R，即可求出金屬絲的電阻率ρ。1．把金屬絲接入電路中，用伏安法測金屬絲的電阻Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(R＝\f(U,I)))。電路原理如圖所示。2．用毫米刻度尺測量金屬絲的長度l，用螺旋測微器量得金屬絲的直徑，算出橫截面積S。3．將測量的數(shù)據(jù)代入公式ρ＝eq\f(RS,l)求金屬絲的電阻率。二、實(shí)驗(yàn)器材被測金屬絲、螺旋測微器、毫米刻度尺、電池組、電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線若干。三、實(shí)驗(yàn)步驟1．直徑測定用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測一次直徑，求出其平均值d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S＝eq\f(πd2,4)。2．電路連接按如圖所示的原理電路圖連接好，用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。3．長度測量用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度，反復(fù)測量3次，求出其平均值l。4．U、I測量把上圖中滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到最左端，電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后，閉合開關(guān)S，改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置，讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，記入表格內(nèi)，斷開開關(guān)S。5．拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。四、數(shù)據(jù)處理1．在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法(1)用Rx＝eq\f(U,I)分別算出各次的數(shù)值，再取平均值。(2)用U-I圖線的斜率求出。2．計(jì)算電阻率將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算式ρ＝Rxeq\f(S,l)＝eq\f(πd2U,4lI)。五、誤差分析1．金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得，直徑的測量是產(chǎn)生誤差的主要來源之一。2．采用伏安法測量金屬絲的電阻時(shí)，由于采用的是電流表外接法，測量值小于真實(shí)值，使電阻率的測量值偏小。3．金屬絲的長度測量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來偶然誤差。4．由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫，會(huì)使金屬絲的電阻率變大，造成測量誤差。六、注意事項(xiàng)1．本實(shí)驗(yàn)中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法。2．實(shí)驗(yàn)連線時(shí)，應(yīng)先從電源的正極出發(fā)，依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器連成主干線路，然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。3．測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩端點(diǎn)間的待測導(dǎo)線長度，測量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直，反復(fù)測量三次，求其平均值。4．測金屬導(dǎo)線直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測量，求其平均值。5．閉合開關(guān)S之前，一定要將原理圖中滑動(dòng)變阻器的滑片移到最左端。6．在用伏安法測電阻時(shí)，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I不宜過大(電流表用0～0.6A量程)，通電時(shí)間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。7．求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法：第一種是用Rx＝eq\f(U,I)算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像(U-I圖線)來求出。若采用圖像法，在描點(diǎn)時(shí)，要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些，連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮。實(shí)驗(yàn)3：練習(xí)使用多用電表一、實(shí)驗(yàn)原理與方法1．認(rèn)識(shí)多用電表下圖為一種多用電表的外形圖。2．使用多用電表(1)機(jī)械調(diào)零：用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)表盤下面的機(jī)械調(diào)零螺絲，使指針處于左端零刻度位置。(2)選好正確擋位及量程：測量前一定要明確測量的物理量，然后轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)，確定擋位并選擇一個(gè)合適的量程。(3)正確接入測量電路：正確選好擋位和量程后，將紅、黑表筆接入電路。①測量電壓時(shí)要與電路并聯(lián)。②測量電流時(shí)要與電路串聯(lián)。③測量電阻時(shí)，應(yīng)將電阻與其他電路斷開，測量前先將多用電表的選擇開關(guān)旋至歐姆擋，選擇合適的倍率擋，將兩表筆短接，進(jìn)行歐姆調(diào)零，若需要換擋時(shí)，必須重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。④測量完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓的最高擋，并拔出表筆，若長期不用，還應(yīng)將電池取出。3．?dāng)?shù)字式多用電表如圖是某種數(shù)字式多用電表。數(shù)字式多用電表的測量值以數(shù)字形式直接顯示，使用方便。數(shù)字式多用電表二、實(shí)驗(yàn)器材多用電表、電學(xué)黑箱、直流電源、開關(guān)、導(dǎo)線若干、小燈泡、二極管，定值電阻(大、中、小)三個(gè)。三、實(shí)驗(yàn)步驟1．測量直流電壓(1)將功能選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到直流電壓擋。(2)根據(jù)待測電壓的估計(jì)值選擇量程。如果難以估計(jì)待測電壓值，應(yīng)按照由大到小的順序，先將選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到最大量程上試測，然后根據(jù)測量出的數(shù)值，重新確定適當(dāng)?shù)牧砍淘龠M(jìn)行測量。(3)測量時(shí)，用紅、黑測試表筆使多用電表跟待測電路并聯(lián)，注意使電流從“＋”插孔流入多用電表，從“－”插孔流出多用電表，檢查無誤后再閉合開關(guān)S，如圖所示。(4)根據(jù)擋位所指的量程以及指針?biāo)傅目潭戎?，讀出電壓表的示數(shù)。2．測量直流電流(1)多用電表直流電流擋與電流表原理相同，測量時(shí)應(yīng)使電表與待測電路串聯(lián)。(2)紅表筆插入“＋”插孔，黑表筆插入“－”插孔。測量時(shí)，使電流從紅表筆流入(即紅表筆接與電源的正極相接的一端)，從黑表筆流出(即黑表筆接與電源負(fù)極相接的一端)，如圖所示。(3)需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流。(4)選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使指針偏轉(zhuǎn)角盡量大一些，這樣測量結(jié)果相對(duì)較準(zhǔn)。3．測量導(dǎo)體的電阻使用多用電表測電阻的步驟。（1）機(jī)械調(diào)零：使用前若表針沒有停在左端“0”刻度位置，要用螺絲刀轉(zhuǎn)動(dòng)指針定位螺絲，使指針指向零刻度。（2）選擋：估計(jì)待測電阻的大小，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋的合適倍率。（3）歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針指在表盤右端“0”刻度處。（4）測量讀數(shù)：將兩表筆分別與待測電阻的兩端接觸，表針示數(shù)乘以倍率即為待測電阻阻值。（5）測另一電阻時(shí)重復(fù)(2)(3)(4)三步。（6）實(shí)驗(yàn)完畢：應(yīng)將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。4．測量二極管的正、反向電阻二極管的全稱叫晶體二極管，是用半導(dǎo)體材料制成的電子元件，它有兩根引線，一根叫正極，另一根叫負(fù)極，二極管的表示符號(hào)如圖所示。（1）二極管的單向?qū)щ娦噪娏鲝恼龢O流入時(shí)電阻比較小，處于導(dǎo)通狀態(tài)，相當(dāng)于一個(gè)接通的開關(guān)；電流從負(fù)極流入時(shí)電阻比較大，相當(dāng)于一個(gè)斷開的開關(guān)。（2）測量正向電阻將多用電表的選擇開關(guān)旋至低倍率的電阻擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接二極管正極，紅表筆接二極管負(fù)極，把讀得的數(shù)值乘以電阻擋倍率，即為二極管的正向電阻。（3）測量反向電阻將多用電表的選擇開關(guān)旋至高倍率的電阻擋，進(jìn)行歐姆調(diào)零，將黑表筆接二極管負(fù)極，紅表筆接二極管正極，把讀得的數(shù)值乘以電阻擋倍率，即為二極管的反向電阻。四、誤差分析1．電池用舊后，電動(dòng)勢會(huì)減小，內(nèi)電阻會(huì)變大，致使電阻測量值偏大，要及時(shí)換電池。2．歐姆表的表盤刻度不均勻，估讀時(shí)易帶來誤差。3．由于歐姆表刻度的非線性，表頭指針偏轉(zhuǎn)過大或過小都會(huì)使誤差增大，因此要選用恰當(dāng)擋位，使指針指中值附近。4．讀數(shù)時(shí)的觀測易形成偶然誤差，要垂直表盤正對(duì)指針讀數(shù)。五、注意事項(xiàng)1．用多用電表電壓擋、電流擋測電壓、電流時(shí)要注意紅、黑表筆與電源的正、負(fù)極相連。2．需要注意多用電表直流電流擋是毫安擋，不能測量比較大的電流。選擇適當(dāng)?shù)牧砍?，使指針偏轉(zhuǎn)角盡量大一些，這樣測量結(jié)果相對(duì)較準(zhǔn)。3．測電阻時(shí)應(yīng)注意的問題（1）選擋后要進(jìn)行歐姆調(diào)零。（2）換擋后要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。（3）被測電阻要與電源等其他元件分離，不能用手接觸表筆的金屬桿。（4）被測電阻阻值等于指針示數(shù)乘以倍率。（5）使用后，要將兩表筆從插孔中拔出，并將選擇開關(guān)旋至“OFF”擋或交流電壓最高擋，若長期不用，應(yīng)將電池取出。（6）選擇倍率時(shí)，應(yīng)使指針盡可能指在中央刻度線附近。知識(shí)演練1．(2020-2021學(xué)年湖南師大附中高二(上)期中)為了較精確地測量某定值電阻的阻值，某興趣小組先用多用電表進(jìn)行粗測，后用伏安法精確測量?，F(xiàn)準(zhǔn)備了以下器材：A．多用電表B．電壓表V(量程，內(nèi)阻約)C．電流表(量程、內(nèi)阻)D．電流表(量程、內(nèi)阻約為)E．定值電阻()F．滑動(dòng)變阻器R()G．電源(電動(dòng)勢，內(nèi)電阻較小)H．導(dǎo)線、開關(guān)若干（1）在用多用電表粗測時(shí)，該興趣小組首先選用“”歐姆擋，此時(shí)歐姆表的指針位置如圖甲所示，為了減小誤差，多用電表的選擇開關(guān)換用合適倍率擋；按正確操作規(guī)程再次測量該待測電阻的阻值，此時(shí)歐姆表的指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)是______Ω；（2）請?jiān)诰€框內(nèi)畫出能準(zhǔn)確測量電阻的電路圖______(要求在電路圖上標(biāo)出元件符號(hào))；（3）請根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖寫出的測量表達(dá)式______；(用U、和表示電壓表V、電流表和的示數(shù))（4）若歐姆表內(nèi)部電路如丙圖所示，其中靈敏電流表滿偏電流為，內(nèi)阻為，電池電動(dòng)勢為，內(nèi)阻為，表內(nèi)滑動(dòng)變阻器最大阻值為，歐姆表刻度刻好。當(dāng)電池電動(dòng)勢下降為，內(nèi)阻增大為時(shí)，歐姆表重新調(diào)零后，測得阻值為，則待測電阻的真實(shí)阻值為______Ω。【解析】(1)[1]由甲圖可知指針的偏角太大，說明倍率選的太大，故選“”歐姆擋。由圖乙可知指針?biāo)傅目潭葦?shù)為18，再乘以倍率，阻值約為；(2)[2]電路如圖所示，和串聯(lián)組成電壓表；滑動(dòng)變阻器阻值較小，為測量方便，采用分壓式接法(3)[3]由歐姆定律知，電阻(4)[4]若電動(dòng)勢為，則此時(shí)調(diào)零時(shí)，內(nèi)部電阻為，此時(shí)指針在指在中值位置時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻應(yīng)為，所以調(diào)零后接入電路的電阻將變?。挥蓪?duì)應(yīng)的電流列出關(guān)系式，故對(duì)應(yīng)時(shí)的電阻【答案】(1)180(2)(3)(4)2902．(2020-2021學(xué)年南昌二中高二(上)期末)為了測定某圓柱型導(dǎo)體的電阻率，某同學(xué)進(jìn)行了以下操作：（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測出通電部分長度L=______mm；（2）用螺旋測微器測此導(dǎo)體直徑d=______mm；（3）用歐姆表粗測此導(dǎo)體電阻Rx=______Ω(×10倍率擋)；（4）用下列所有器材設(shè)計(jì)一個(gè)伏安法測電阻的電路，要求精確測量阻值。在方框中畫出測量電路圖，并標(biāo)明各元件符號(hào)。______待測電阻Rx電壓表V：量程3V，內(nèi)阻為30kΩ電流表A：量程50mA,內(nèi)阻約為10Ω定值電阻R0=50kΩ滑動(dòng)變阻器R：0~20Ω電源E=10V，內(nèi)阻很小開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干【解析】(1)[1]由圖甲所示游標(biāo)卡尺可知，游標(biāo)尺是20分度的，游標(biāo)尺的精度是0．05mm，其示數(shù)為102mm+7×0．05mm=102．35mm；(2)[2]螺旋測微器可知，其示數(shù)為：8mm+47．0×0．01mm=8．470mm；(3)[3]用歐姆表粗測此導(dǎo)體電阻Rx=(4)[4]電壓表量程太小，故串聯(lián)定值電阻改裝成大量程電壓表，滑動(dòng)變阻器阻值較小，故選擇分壓式接法：改裝后電壓表內(nèi)阻遠(yuǎn)大于待測阻值，故選擇外接法：【答案】(1)102．35(2)8．470(3)160(4)第二部分專題講解專題1：伏安法測電阻1.原理：由R＝eq\f(U,I)知，只要測出電阻兩端的電壓及通過導(dǎo)體的電流就可算出導(dǎo)體的電阻。2．電路：如圖(a)所示，電流表接在電壓表的兩接線柱外側(cè)，通常叫“外接法”；如圖(b)所示，電流表接在電壓表的兩接線柱內(nèi)側(cè)，通常叫“內(nèi)接法”。(a)(b)3．伏安法測電阻的誤差分析如上(a)、(b)圖所示，R為待測電阻，因?yàn)殡娏鞅?、電壓表分別有分壓、分流作用，因此兩種方法測量電阻都有誤差。（1）電流表外接法電壓表示數(shù)：UV＝UR，電流表示數(shù)：IA＝IR＋I(xiàn)V＞IR，R測＝eq\f(UV,IA)<eq\f(UR,IR)＝R真，測量值偏小，適用于測量小阻值的電阻。外接法誤差來源于電壓表的分流作用，分流越小，誤差越小，所以該電路適用于測量小電阻，即R?RV。（2）電流表內(nèi)接法電壓表示數(shù)：UV＝UR＋UA>UR，電流表示數(shù)：IA＝IR，R測＝eq\f(UV,IA)>eq\f(UR,IR)＝R真，測量值偏大，適用于測量大阻值電阻。內(nèi)接法誤差來源于電流表的分壓作用，分壓越小，誤差越小，所以該電路適用于測量大電阻，即R?RA。4．伏安法測電阻時(shí)電路選擇的方法（1）定量判定法當(dāng)已知待測電阻的大約值Rx，電流表的內(nèi)阻RA和電壓表的內(nèi)阻RV，則當(dāng)eq\f(Rx,RA)>eq\f(RV,Rx)，即Rx>eq\r(RARV)時(shí)，選用電流表內(nèi)接法；當(dāng)eq\f(Rx,RA)<eq\f(RV,Rx)，即Rx＜eq\r(RARV)時(shí)，選用電流表外接法；當(dāng)eq\f(Rx,RA)＝eq\f(RV,Rx)，即Rx＝eq\r(RARV)時(shí)，選用電流表的兩種接法都可以。（2）試觸法若不知Rx的大概值，為了選擇正確的電路接法以減小誤差，可將電路如圖所示連接，只空出電壓表的一個(gè)接頭S，然后將S分別與a、b接觸一下，觀察電壓表和電流表的示數(shù)變化情況：①與a接觸，若電流表示數(shù)有顯著變化，說明電壓表的分流作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)高阻值電阻，應(yīng)選用內(nèi)接法，S應(yīng)接b測量；②與b接觸，若電壓表示數(shù)有顯著變化，說明電流表的分壓作用較強(qiáng)，即Rx是一個(gè)低阻值電阻，應(yīng)選用外接法，S應(yīng)接a測量?！纠?】用伏安法測量某電阻Rx的阻值，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材如下：A．待測電阻Rx：范圍在5～8Ω，額定電流0.45AB．電流表A1：量程0～0.6A(內(nèi)阻0.2Ω)C．電流表A2：量程0～3A(內(nèi)阻0.05Ω)D．電壓表V1：量程0～3V(內(nèi)阻3kΩ)E．電壓表V2：量程0～15V(內(nèi)阻15kΩ)F．滑動(dòng)變阻器R∶0～100ΩG．蓄電池：電動(dòng)勢12VH．導(dǎo)線，開關(guān)為了