高考物理一輪復習考點歸納《恒定電流與電學實驗》

【錄新】龍濤物理一檢復司和鶴考支專題

專題一《恒定電流與電學實驗》

第一節(jié)歐姆定律、電阻定律、電功率及焦耳定律

【基本概念、規(guī)律】

一、電流、歐姆定律

1.電流

(1)定義：自由電荷的定向移動形成電流.

(2)方向：規(guī)定為正電荷定向移動的方向.

(3)三個公式

①定義式：/=q〃；②微觀式：/③/=￡

2.歐姆定律

(1)內容：導體中的電流/跟導體兩端的電壓U成正比，跟導體的電阻R成反比.

(2)公式：1=UR

(3)適用條件：適用于金屬和電解液導電，適用于純電阻電路.

二、電阻、電阻率、電阻定律

1.電阻

(1)定義式：R=號.

(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，阻礙作用越大.

2.電阻定律

(1)內容：同種材料的導體，其電阻與它的長度成正比，與它的橫截面積成反比，導體的電

阻還與構成它的材料有關.

(2)表達式：R—p~^.

3.電阻率

(1)計算式：p=*.

(2)物理意義：反映導體的導電性能，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增大.

②半導體：電阻率隨溫度的升高而減小.

③超導體：當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小為零成為超導體.

三、電功、電功率、焦耳定律

1.電功

(1)實質：電流做功的實質是電場力對電荷做正功，電勢能轉化為其他形式的能的過程.

(2)公式：W=qU=UIt,這是計算電功普遍適用的公式.

2.電功率

(1)定義：單位時間內電流做的功叫電功率.

(2)公式：這是計算電功率普遍適用的公式.

3.焦耳定律

電流通過電阻時產生的熱量。=/筑3這是計算電熱普遍適用的公式.

4.熱功率

(1)定義：單位時間內的發(fā)熱量.

(2)表達式：P號=FR.

【重要考點歸納】

考點一對電阻、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，電阻大小與導體的長度、橫截面積及材

料等有關，電阻率是描述導體材料導電性能好壞的物理量，與導體長度、橫截面積無關.

(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.

(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

電阻定律的決定式電阻的定義式

提供了一種測定電阻的方法,并不

說明了電阻的決定因素

區(qū)別說明電阻與u和1有關

只適用于粗細均勻的金屬導體和濃

適用于任何純電阻導體

度均勻的電解質溶液

3.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，由丫=/S可知/與S成反比.

(3)在p、I、5都確定之后，應用電阻定律R=p(求解.

考點二對伏安特性曲線的理解

1.圖甲中的圖線“、8表示線性元件，圖乙中的圖線C、〃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，故凡＜凡(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).

b

ou6V

甲乙

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.

5.解決這類問題的兩點注意：

(1)首先分清是/一。圖線還是U-1圖線.

(2)對線性元件：R=，=靜；對非線性元件R=%等，即非線性元件的電阻不等于U-I

圖象某點切線的斜率.

考點三電功、電熱、電功率和熱功率

1.純電阻電路與非純電阻電路的比較

廣卬=Q,n

r^UIt=PRt

L純電阻一小

H=DR檢

fflL如電阻、電爐子、白熾燈等

電一

器LW>Q

rUIt=PRt+卯其他

「非純電阻一H

「W=I2R+尸其他

」如電風扇、電動機、電解槽等

2.(1)無論是純電阻還是非純電阻，電功均可用電熱均可用Q=，Rf來計算.

(2)判斷是純電阻電路還是非純電阻電路的方法：一是根據(jù)電路中的元件判斷；二是看消耗

的電能是否全部轉化為內能.

(3)計算非純電阻電路時，要善于從能量轉化和守恒的角度，利用“電功=電熱+其他能量”

尋找等量關系求解.

【思想方法與技巧】

“柱體微元''模型的應用

1.模型構建：物質微粒定向移動，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)柱體內的粒子沿軸線可認為做勻速運動.

(2)柱體長度/=v0(v為粒子的速度)，

柱體橫截面積5=兀尸(「為柱體半徑).

3.處理思路

(1)選取一小柱體作為研究對象.

(2)確定柱體微元中的總電荷量為Q=nvZSq.

⑶計算柱體中的電流S=nvSq.

4.“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.

第二節(jié)電路閉合電路的歐姆定律

【基本概念、規(guī)律】

一、串、并聯(lián)電路的特點

1.特點對比

串聯(lián)并聯(lián)

電流/=/1=，2=/=/]+，2+…

=

電壓u=ui+u2+...+u?UU[=。2=…=Un

電阻R—R\+R2+…+凡

2.幾個常用的推論

(1)串聯(lián)電路的總電阻大于其中任一部分電路的總電阻.

(2)并聯(lián)電路的總電阻小于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、電源的電動勢和內阻

1.電動勢

(1)定義：電動勢在數(shù)值上等于非靜電力把1C的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的

功.

⑵表達式：

q

(3)物理意義：反映電源把其他形式的能轉化成電能的本領大小的物理量.

2.內阻

電源內部也是由導體組成的，也有電阻，叫做電源的內阻，它是電源的另一重要參數(shù).

三、閉合電路歐姆定律

1.內容：閉合電路的電流跟電源的電動勢成正比，跟內、外電路的電阻之和成反比.

(E

1=-^~只適用于純電阻電路

2.公式JR+r

之=必卜+5適用于任何電路

3.路端電壓U與電流/的關系

(1)關系式：U=E-Ir.

(2)。一/圖象如圖所示.叫

①當電路斷路即/=0時，縱坐標的截距為電源電動勢.

②當外電路電壓為。=0時，橫坐標的截距為短路電流.,、r

③圖線的斜率的絕對值為電源的內阻.

【重要考點歸納】

考點一電路動態(tài)變化的分析

1.電路的動態(tài)變化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的變化一/?，.的變化一/總的變化一。麻的變化一固定支路

并聯(lián)分流/

一變化支路.

串聯(lián)分壓U

(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.電路動態(tài)分析的兩個結論

(1)總電阻變化情況的判斷

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.

(2)“串反并同”

①所謂“串反”，即某一電阻增大時，與它串聯(lián)或間接串聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電

功率都將減小，反之則增大.

②所謂“并同“，即某一電阻增大時，與它并聯(lián)或間接并聯(lián)的電阻中的電流、兩端電壓、電

功率都將增大，反之則減小.

考點二電源的功率及效率問題

任意電路：P.m=E/=尸由+尸內

電源總功率.尸

純電阻電路：P總一產(/?+廠)_

R+r

電源內部

Pfy—fr—P&—PM

消耗的功率

任意電路：PA\=Ul=P&—P內

電源的

輸出功率純電阻電路：P-I2R-

ibR屋~rr2

產出p_E1

P出與外電島Dm.....................4r

阻R的關系

—7--------?R

任意電路：〃=%100%=%00%

〃總匕

電源的效率

R

純電阻電路：〃一。X100%

1R-rr

(1)解決最大功率問題時，要弄清是定值電阻還是可變電阻的最大功率，定值電阻的最大功

[J2

率用戶=/27?=彌分析，可變電阻的最大功率用等效電源法求解.

(2)電源輸出功率最大時，效率不是最大，只有50%.

考點三含容電路的分析和計算

1.當含有電容器的直流電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，電容器處可視為斷路，與之串聯(lián)的電阻中無

電流，不起降壓作用.

2.電容器電壓等于與之并聯(lián)的電阻的電壓.

3.電容器(或串聯(lián)一個電阻)接到某電源兩端時，電容器的電壓等于路端電壓.

4.在計算電容器所帶電荷量的變化時，如果變化前后極板所帶電荷的電性相同，那么通過

所連導線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之差；如果變化前后極板帶電的電性相反，

那么通過所連導線的電荷量等于初末狀態(tài)電容器所帶電荷量之和.

【思想方法與技巧】

利用U-I圖象解決非線性元件問題

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。隨電流/的變化關系.

(2)在原。一/圖象中，畫出。、/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.

突破電學設計性實驗的思路和方法

電學設計性實驗題能有效地考查學生的實驗技能和創(chuàng)造性思維能力，在高考中的考查頻率

很高.不少學生面對這類題感到無從下手.實際上，只要做到“三個明確”"三個選擇”，問題便可迎

刃而解.

一、明確題目的要求

認真審清題意，看清題目的要求.即審題時要看清題目要求測定什么物理量，驗證、探究

什么物理規(guī)律，或者要求設計達到何種標準的電路等.

二、明確實驗原理

解決設計型實驗題的關鍵在于選擇實驗原理.如果實驗需要測定某些電學量，應弄清待測

物理量可通過哪些規(guī)律、公式求得，與哪些物理量有直接聯(lián)系，可用哪些物理量定量地表示，

用何種方法測定相關量，進而得出待求量.

三、明確設計電路的原則

設計電路一般應遵循"安全性''原則、”精確性、方便性”原則，兼顧“運用儀器少，耗電少”

等三條原則.

1.安全性原則

選用儀器組成電路，首先要保證實驗正常進行.例如通過電流表的電流和加在電壓表上的

電壓均不得超過其量程，滑動變阻器、被測電阻不得超過其額定電流(額定功率)等.

2.精確性、方便性原則

“精確”是指選用儀器組成實驗用路時要盡可能減小測量誤差，提高精確度.例如所用電流

表、電壓表的指針應有較大的偏轉，一般應使指針偏轉在滿刻度的1/3以上，以減小因讀數(shù)引起

的偶然誤差.

“方便”是指實驗中便于調節(jié)控制，便于讀數(shù).例如應根據(jù)電路可能出現(xiàn)的電流、電壓范圍

選擇滑動變阻器.對大阻值的滑動變阻器，如果滑片稍有移動就使電路中的電流、電壓有很大

變化，則不宜采用.對于滑動變阻器，還要權衡用分壓式電路還是限流式電路.

3.運用儀器少，耗電少原則

在達到實驗目的，各項指標均符合要求的前提下，還應注意運用的儀器盡量少和節(jié)約電

能.例如控制電路有限流式與分壓式兩種調節(jié)電路，若這兩種調節(jié)電路均能滿足要求，從消耗

功率小，節(jié)約電能的角度，則應選用限流式電路.

四、控制電路的選擇

滑動變阻器選用限流接法和分壓接法的依據(jù)：

1.負載電阻電壓要求變化范圍較大，旦從零開始連續(xù)可調，應選分壓電路.

2.若負載電阻的阻值凡遠大于滑動變阻器總阻值R,應選分壓電路.

3.若負載電阻的阻值以小于滑動變阻器總阻值R或相差不多，且沒有要求電壓從零可調，

應選限流電路.

4.兩種電路均可時限流電路優(yōu)先，因為限流電路消耗的總功率小.

五、測量電路的選擇

對伏安法測電阻，應根據(jù)待測電阻的大小選擇電流表不同的接法.

—?---------?----

----@1?-----------——~(X)-?比?--------

1.阻值判斷法：

當Rv?&時，采用電流表“外接法”；

當RX?RA時，采用電流表“內接法”.

2.倍率比較法：

⑴嚷+即凡=幅后時，既可選擇電流表“內接法”，也可選擇“外接法”；

(2)當?shù)龋緱l即《〈匹砥時，采用電流表外接法；

(3)當^〈氏即以＞幅瓦時，采用電流表內接法?

3.試觸法：

—'—r%~(X)—CH-

S

巖與年比較大小：

⑴若學》與，則選擇電壓表分流的外接法：

(2)若與＞巖，則選擇電流表的內接法.

六、實驗器材的選擇

1.安全因素

通過電源、電表、電阻的電流不能超過允許的最大電流.

2.誤差因素

選擇電表時，保證電流和電壓均不超過其量程.使指針有較大偏轉(一般取滿偏度的;?

令2；使用歐姆表選擋時讓指針盡可能在中值刻度附近.

3.便于操作

選滑動變阻器時，在滿足其他要求的前提下，可選阻值較小的.

4.關注實驗的實際要求.

實驗七測定金屬的電阻率

1.螺旋測微器

(1)構造：如圖甲，S為固定刻度，”為可動刻度.

(2)原理：可動刻度4上的刻度為50等份，旋鈕K每旋轉一周，螺桿P前進或后退0.5mm,

則螺旋測微器的精確度為0.01mm.

甲乙

(3)讀數(shù)

①測量時被測物體長度的半毫米數(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

位)x0.01(mm)

③如圖乙所示，固定刻度示數(shù)為2.0mm,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：2.0mm+15.0x0.01mm=2.150mm.

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1mm.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)刻度總每小格與精確度

(分度)長度1mm的差值(可準確到)

109mm0.1mm0.1mm

2019mm0.05mm0.05mm

5049mm0.02mm0.02mm

(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+Kx精確度)mm.

3.常用電表的讀數(shù)

對于電壓表和甩流表的讀數(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?3V的電壓表和0?3A的電流表讀數(shù)方法相同，此量程下的精確度分別是0.1V或0.1

A,看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位.

(2)對于0?15V量程的電壓表，精確度是0.5V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即

讀到0.1V.

(3)對于。?0.6A量程的電流表，精確度是0.02A,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0.01A.

4.電流表、電壓表測電阻兩種方法的比較

電流表內接法電流表外接法

-@-

電路圖

--■一

凡R,

誤差電流表分壓電壓表分流

原因入=〃+以I測=乙+R

R_四_

RX'~h~-R*Rv

電阻R*UR,+Rv凡

測量值Rx+RGRx

測量值小于真實值

測量值大于真實值

適用條件RA?R\Rv》R.i

基本要求

一、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.實驗原理圖

二、實驗原理

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)&=與計算金屬絲的電阻

Rx,然后用毫米刻度尺測量金屬絲的有效長度/,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)電阻定律凡得出計算金屬絲電阻率的公式/>=竿=需.

三、實驗器材

被測金屬絲，直流電源(4V),電流表(0—0.6A),電壓表(0?3V),滑動變阻器(50Q),開

關，導線若干，螺旋測微器，毫米刻度尺.

四、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，求出其平均值d

2.按實驗原理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/.

4.把滑動變阻器的滑片調節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置，電路經檢查確認無誤

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)/和U的

值，填入記錄表格內，斷開電鍵S,求出導線電阻凡的平均值.

5.整理儀器.

方法規(guī)律

一、伏安法測電阻的電路選擇方法

1.阻值比較法：先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內阻進行比較，若&較小，宜

采用電流表外接法；若必較大，宜采用電流表內接法.

2.臨界值計算法

啊兄時,用電流表外接法;

&XJRVRA時，用電流表內接法.

3.實驗試探法：按如圖所示電路圖接好電路，讓電壓表的一

根接線柱P先后與。、b處接觸一下，如果電壓表的示數(shù)有較大的

變化，而電流表的示數(shù)變化不大，則可采用電流表外接法；如果電

流表的示數(shù)有較大的變化，而電壓表的示數(shù)變化不大，則可采用電

流表內接法.

二、數(shù)據(jù)處理

1.在求凡的平均值的兩種方法

(1)第一種是用刈=，算出各次的數(shù)值，再取平均值.

(2)第二種是用。一/圖線的斜率求出.

2.計算電阻率：將記錄的數(shù)據(jù)以、/、"的值代入電阻率計算公式嗡.

三、誤差分析

1.金屬絲直徑、長度的測量帶來誤差.

2.若為內接法，電流表分壓，若為外接法，電壓表分流.

四、注意事項

1.測量直徑應在導線連入電路前進行，測量金屬絲的長度，應在連入電路后拉直的情況下

進行.

2.本實驗中被測金屬絲的阻值較小，故采用電流表外接法.

3.電流不宜太大(電流表用0?0.6A量程)，通甩時間不宜太長，以免金屬絲溫度升高，導

致電阻率在實驗過程中變大.

實驗八描繪小電珠的伏安特性曲線

基本要求

一、實驗目的

1.掌握滑動變阻器的使用方法及連接方式.

2.掌握伏安特性曲線的描繪方法.

3.理解小電珠的伏安特性曲線為什么是曲線.

二、實驗原理

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,7)值，在U—/坐標系中描出各對

應點，用一條平滑的曲線將這些點連起來.

三、實驗器材實驗原理圖

小電珠“3.8V,0.3A”、電壓表“0?3V?15V”、電流表“0?0.6A?3A”、滑動變阻器、學生

電源、開關、導線若干、坐標紙、鉛筆.

四、實驗步驟

1.畫出電路圖(如實驗原理圖所示).

2.將小電珠、電流表、電壓表、滑動變阻器、學生電源、開關用導線連接成如實驗原理圖

所示的電路.

3.測量與記錄

移動滑動變阻器觸頭位置，測出12組左右不同的電壓值U和電流值/,并將測量數(shù)據(jù)填入

自己設計的表格中.

4.數(shù)據(jù)處理

(1)在坐標紙上以U為橫軸，/為縱軸，建立直角坐標系.

(2)在坐標紙上描出各組數(shù)據(jù)所對應的點.

(3)將描出的點用平滑的曲線連接起來，就得到小電珠的伏安特性曲線.

方法規(guī)律

一、滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法比較

4

限

電路圖流

式,E

g.

----H--------aS

負載R上電壓

UWE0<U<E

的調節(jié)范圍

負載R上電流EE

R+R(,W與？

的調節(jié)范圍?；?/p>

二、兩種接法的選擇

1.限流式接法適合控制阻值較小的電阻的電壓，分壓式接法適合控制阻值較大的電阻的電

壓.

2.要求電壓從0開始逐漸增大，采取分壓式接法.

三、誤差分析

1.電流表外接，由于電壓表的分流，使電流表示數(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.

四、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.滑動變阻器應采用分壓式接法，目的是使小電珠兩端的電壓能從零開始連續(xù)變化.

3.閉合開關S前，滑動變阻器的觸頭應移到使小電珠分得電壓為零的一端.

4.加在小電珠兩端的電壓不要超過其額定電壓.

實驗九測定電源的電動勢和內阻

基本要求

一、實驗目的

1.掌握用電壓表和電流表測定電源的電動勢和內阻的方

法；進一步理解閉合電路的歐姆定律.

2.掌握用圖象法求電動勢和內阻的方法.

二、實驗原理

1.實驗依據(jù)：閉合電路歐姆定律.

[U{=E~hr

2.E和r的求解：由（/=￡一”得，解得

lU2=E~I2r

E、r.

3.圖象法處理：以路端電壓U為縱軸，干路電流/為橫軸，建系、描點、連線，縱軸截距

為電動勢E,直線斜率k的絕對值為內阻匚

三、實驗器材

電池（被測電源）、電壓表、電流表、滑動變阻器、開關、導線、坐標紙、鉛筆.

四、實驗步驟

1.電流表用0.6A量程，電壓表用3V量程，按實驗原理圖連接好實物電路.

2.把變阻器的滑片移動到使接入電路阻值最大的一端.

3.閉合電鍵，調節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù).記錄一組電流表和電壓表的示數(shù)，用同

樣方法測量并記錄幾組/、U值，并填入表格中.

第1組第2組第3組第4組第5組第6組

UN

//A

4.斷開開關，拆除電路，整理好器材.

方法規(guī)律

一、數(shù)據(jù)處理

1.列多個方程組求解，再求E、r的平均值.

2.用作圖法處理數(shù)據(jù)，如圖所示.

（1）圖線與縱軸交點為E；

（2）圖線與橫軸交點為人=今

（3）圖線的斜率表示r=|^|.

二、誤差分析

1.偶然誤差：（1）電表讀數(shù)不準引起誤差.（2）圖象法求E和r時作圖不準確.

2.系統(tǒng)誤差：（1）采取電流表內接法，由于電壓表分流造成電動勢和內阻的測量值均偏

小.（2）采取電流表外接法，由于電流表分壓，造成內阻的測量值偏大.

三、注意事項

1.為了使路端電壓變化明顯，可使用內阻較大的舊電池.

2.電流不要過大，應小于0.5A,讀數(shù)要快.每次讀數(shù)后立即斷開電源.

3.要測出不少于6組的（U,。數(shù)據(jù)，且變化范圍要大些.

4.若。一/圖線縱軸刻度不從零開始，則圖線和橫軸的交點不再是短路電流，內阻應根據(jù)r

=圖確定.

5.電流表要內接（因為r很?。?

實驗十練習使用多用電表

一、電流表與電壓表的改裝

I.改裝方案

改裝為大量程

改裝為電壓表

的電流表

原理串聯(lián)電阻分壓并聯(lián)電阻分流

改裝原理圖

U=Ig(R8+R)桃=（/一/g）R

分壓電阻或

故區(qū)=暑

分流電阻

故R=J—RS

改裝后電R=31R

RY=Rg+R>R8RA-R+R*

表內阻

2.校正

（1）電壓表的校正電路如圖甲所示，電流表的校正電路如圖乙所示.

（2）校正的過程是：先將滑動變阻器的滑動觸頭移動到最左端，然后閉合開關，移動滑動觸

頭，使改裝后的電壓表（電流表）示數(shù)從零逐漸增大到量程值，每移動一次記下改裝的電壓表（電

流表）和標準電壓表（電流表）示數(shù)，并計算滿刻度時的百分誤差，然后加以校正.

二、歐姆表原理（多用電表測電阻原理）

1.構造：如圖所示，歐姆表由電流表G、電池、調零電阻R和紅、黑表筆組成.

外部：接被測電阻R.

全電路電阻R.a=Rg+R+r+&.

2.工作原理：閉合電路歐姆定律/=「二二：

Ko~rK~rr-ri\x

3.刻度的標定：紅、黑表筆短接（被測電阻0=0）時，調節(jié)調零電阻R,使/=/g,電流表

的指針達到滿偏，這一過程叫歐姆調零.

（1）當/=/g時，尺,=0,在滿偏電流人處標為“0”.（圖甲）

（2）當/=0時，R「g,在/=0處標為“8”.（圖乙）

（3）當/=9時，尺產Rg+R+r,此電阻值等于歐姆表的內阻值，&叫中值電阻.

三、多用電表

1.多用電表可以用來測量電流、電壓、電阻等，并且每一種測量都有幾個量程.

2.外形如“基礎再現(xiàn)”欄目中的實驗原理圖所示：上半部為表盤，表盤上有電流、電壓、電

阻等多種量程的刻度；下半部為選擇開關，它的四周刻有各種測量項目和量程.

3.多用電表面板上還有：歐姆表的調零旋鈕（使電表指針指在右端零歐姆處）、指針定位螺

絲（使電表指針指在左端的“0”位置）、表筆的正負插孔（紅表筆插入“+”插孔，黑表筆插入“一”插

孔）.

四、二極管的單向導電性

1.晶體二極管是由半導體材料制成的，它有兩個極，即正極和負極，它的符號如圖甲所

示.

2.晶體二極管具有單向導電性(符號上的箭頭表示允許電流通過的方向).當給二極管加正

向電壓時，它的電阻很小，電路導通，如圖乙所

示；當給二極管加反向電壓時，它的電阻很大，不亮

電路截止，如圖丙所示.

甲

3.將多用電表的選擇開關撥到歐姆擋，紅、

黑表筆接到二極管的兩極上，當黑表筆接"正''極，紅表筆接“負”極時，電阻示數(shù)較小，反之電

阻示數(shù)很大，由此可判斷出二極管的正、負極.

基本要求

一、實驗目的

1.了解多用電表的構造和原理，掌握多用電表的使用方

法.

2.會使用多用電表測電壓、電流及電阻.

3.會使用多用電表探索黑箱中的電學元件.

二、實驗器材

多用電表、電學黑箱、直流電源、開關、導線若干、小燈

實驗原理圖

泡、二極管、定值電阻(大、中、小)三個.

三、實驗步驟

1.觀察：觀察多用電表的外形，認識選擇開關的測量項目及量程.

2.機械調零：檢查多用電表的指針是否停在表盤

刻度左端的零位置.若不指零，則可用小螺絲刀進行機

械調零.

3.將紅、黑表筆分別插入“+”、“一”插孔.

4.測量小燈泡的電壓和電流

(1)按如圖甲所示的電路圖連好電路，將多用電表

選擇開關置于直流電壓擋，測小燈泡兩端的電壓.

(2)按如圖乙所示的電路圖連好電路，將選擇開關置于直流電流擋，測量通過小燈泡的電

流.

5.測量定值電阻

(1)根據(jù)被測電阻的估計阻值，選擇合適的擋位，把兩表筆短接，觀察指針是否指在歐姆表

的“0”刻度，若不指在歐姆表的“0”刻度，調節(jié)歐姆表的調零旋鈕，使指針指在歐姆表的“0”刻度

處；

(2)將被測電阻接在兩表筆之間，待指針穩(wěn)定后讀數(shù)；

(3)讀出指針在刻度盤上所指的數(shù)值，用讀數(shù)乘以所選擋位的倍率，即得測量結果；

(4)測量完畢，將選擇開關置于交流電壓最高擋或“OFF”擋.

方法規(guī)律

一、多用電表對電路故障的檢測

1.斷路故障的檢測方法

(1)將多用電表撥到電壓擋作為電壓表使用.

①將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)不為零，說明電源良好，若電壓表示數(shù)為零，說明

電源損壞.

②在電源完好時，再將電壓表與外電路的各部分電路并聯(lián).若電壓表的示數(shù)為零，則說明

該部分電路完好，若電壓表示數(shù)等于電源電動勢，則說明該部分電路中有斷點.

(2)將電流表串聯(lián)在電路中，若電流表的示數(shù)為零，則說明與電流表串聯(lián)的部分電路斷路.

(3)用歐姆擋檢測

將各元件與電源斷開，然后接到紅、黑表筆間，若有阻值(或有電流)說明元件完好，若電

阻無窮大(或無電流)說明此元件斷路.

不能用歐姆表檢測電源的情況.

2.短路故障的檢測方法

(1)將電壓表與電源并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，說明電源被短路；若電壓表示數(shù)不為零，則

外電路的部分電路不被短路或不完全被短路.

(2)用電流表檢測，若串聯(lián)在電路中的電流表示數(shù)不為零，故障應是短路.

二、使用多用電表的注意事項

1.表內電源正極接黑表筆，負極接紅表筆，但是紅表筆插入“+”孔，黑表筆插入“一”孔，

注意電流的實際方向.

2.區(qū)分“機械零點”與“歐姆零點”.機械零點是表盤刻度左側的“0”位置，調整的是表盤下

邊中間的定位螺絲；歐姆零點是指刻度盤右側的“0”位置，調整的是歐姆擋的調零旋扭.

3.測電壓時，多用電表應與被測元件并聯(lián)；測電流時，多用電表應與被測元件串聯(lián).

4.測量電阻時，每變換一次擋位都要重新進行歐姆調零.

5.由于歐姆表盤難以估讀，測量結果只需取兩位有效數(shù)字，讀數(shù)時注意乘以相應量程的倍

率.

6.使用多用電表時，手不能接觸測試筆的金屬桿，特別是在測電阻時，更應注意不要用手

接觸測試筆的金屬桿.

7.測量電阻時待測電阻要與其他元件和電源斷開，否則不但影響測量結果，甚至可能損壞

電表.

8.如果長期不用歐姆表，應把表內電池取出.

三、歐姆表測電阻的誤差分析

1.電池舊了電動勢下降，會使電阻測量值偏大.

2.歐姆表擋位選擇不當，導致表頭指針偏轉過大或過小都有較大誤差，通常使表針指在中

央刻度附近，即表盤的1;?］2范圍內，誤差較小.

專題二《磁場》

第一節(jié)磁場的描述磁場對電流的作用

【基本概念、規(guī)律】

一、磁場、磁感應強度

1.磁場

(1)基本性質：磁場對處于其中的磁體、電流和運動電荷有磁力的作用.

(2)方向：小磁針的N極所受磁場力的方向.

2.磁感應強度

(1)物理意義：描述磁場強弱和方向.

(2)定義式：8=金(通電導線垂直于磁場).

(3)方向：小磁針靜止時N極的指向.

(4)單位:特斯拉，符號T.

二、磁感線及特點

1.磁感線

在磁場中畫出一些曲線，使曲線上每一點的切線方向都跟這點的磁感應強度的方向一致.

2.磁感線的特點

(1)磁感線上某點的切線方向就是該點的磁場方向.

(2)磁感線的疏密定性地表示磁場的強弱，在磁感線較密的地方磁場較強；在磁感線較疏的

地方磁場較弱.

(3)磁感線是閉合曲線，沒有起點和終點.在磁體外部，從N極指向S極；在磁體內部，由

S極指向N極.

(4)同一磁場的磁感線不中斷、不相交、不相切.

(5)磁感線是假想的曲線，客觀上不存在.

3.電流周圍的磁場

\直線電流通電螺線管環(huán)形電流

的磁場的磁場的磁場

與條形磁鐵的磁場相

環(huán)形電流的兩側是N

無磁極、非勻強且距似，管內為勻強磁場

特點極和S極且離圓環(huán)中

導線越遠處磁場越弱且磁場最強，管外為

心越遠，磁場越弱

非勻強磁場

R

安培定,1

則S務N

三、安培力的大小和方向

1.安培力的大小

(1)磁場和電流垂直時，F(xiàn)=BIL.

(2)磁場和電流平行時：F=0.

2.安培力的方向

(1)用左手定則判定：伸開左手，使拇指與其余四個手指垂直，并且都與手掌在同一個平面

內；讓磁感線從掌心進入，并使四指指向電流的方向，這時拇指所指的方向就是通電導線在磁

場中所受安培力的方向.

(2)安培力的方向特點：FIB,F1I,即F垂直于B和/決定的平面.(注意：B和/可以有

任意夾角)

【重要考點歸納】

考點一安培定則的應用和磁場的疊加

1.安培定則的應用

在運用安培定則判定直線電流和環(huán)形電流的磁場時應分清"因''和"果

原因(電流方向)結果(磁場繞向)

直線電流的磁場大拇指四指

環(huán)形電流的磁場四指大拇指

2.磁場的疊加

磁感應強度是矢量，計算時與力的計算方法相同，利用平行四邊形定則或正交分解法進行

合成與分解.

特別提醒：兩個電流附近的磁場的磁感應強度是由兩個電流分別獨立存在時產生的磁場

在該處的磁感應強度疊加而成的.

3.解決這類問題的思路和步驟：

(1)根據(jù)安培定則確定各導線在某點產生的磁場方向；

(2)判斷各分磁場的磁感應強度大小關系；

(3)根據(jù)矢量合成法則確定合磁場的大小和方向.

考點二安培力作用下導體運動情況的判定

1.判定通電導體在安培力作用下的運動或運動趨勢，首先必須弄清楚導體所在位置的磁場

分布情況，然后利用左手定則準確判定導體的受力情況，進而確定導體的運動方向或運動趨勢

的方向.

2.在應用左手定則判定安培力方向時，磁感線方向不一定垂直于電流方向，但安培力方向

一定與磁場方向和電流方向垂直，即大拇指一定要垂直于磁場方向和電流方向決定的平面.

【思想方法與技巧】

用視圖轉換法求解涉及安培力的力學問題

1.安培力

(1)方向：根據(jù)左手定則判斷.

(2)大?。河晒接嬎悖移渲械腖為導線在磁場中的有效長度.如彎曲通電導線的

有效長度L等于連接兩端點的直線的長度，相應的電流方向沿兩端點連線由始端流向末端，如

圖所示.

XxXX

X/X

XXXPX

2.視圖轉換

對于安培力作用下的力學問題，需畫出導體棒的受力示意圖.但在三維空間無法準確畫出

其受力情況，可將三維立體圖轉化為二維平面圖，即畫出俯視圖、剖面圖或側視圖等.此時，

金屬棒用圓代替，電流方向用"X"或表示.

3.解決安培力作用下的力學問題的思路：

(1)選定研究對象；

(2)變三維為二維，畫出平面受力分析圖，判斷安培力的方向時切忌跟著感覺走，一定要用

左手定則來判斷，注意產發(fā)_LB、

⑶根據(jù)力的平衡條件或牛頓第二定律列方程求解.

第二節(jié)磁場對運動電荷的作用

【基本概念、規(guī)律】

一、洛倫茲力

1.定義：運動電荷在磁場中所受的力.

2.大小

(1)時，F(xiàn)=0.

(2)時，F(xiàn)=qvB.

(3)v與B夾角為。時，F(xiàn)=qvBsm_0.

3.方向

(1)判定方法：應用左手定則，注意四指應指向正電荷運動方向或負電荷運動的反方向.

(2)方向特點：FLB,即尸垂直于8、v決定的平面.(注意B和u可以有任意夾角).

由于F始終垂直于v的方向，故洛倫茲力永不做功.

二、帶電粒子在勻強磁場中的運動

1.若口〃8,帶電粒子以入射速度v做勻速直線運動.

2.若帶電粒子在垂直于磁感線的平面內，以入射速度v做勻速圓周運動.

3.基本公式

2

(1)向心力公式：qvB=irr^.

(2)軌道半徑公式：r=常.

⑶周期公式：丁=平=鬻；片尹懸；0=^=2戶黑

特別提示：T的大小與軌道半徑，-和運行速率v無關，只與磁場的磁感應強度B和粒子的

比隔有關.

【重要考點歸納】

考點一洛倫茲力和電場力的比較

1.洛倫茲力方向的特點

(1)洛倫茲力的方向總是垂直于運動電荷速度方向和磁場方向確定的平面.

(2)當電荷運動方向發(fā)生變化時，洛倫茲力的方向也隨之變化.

(3)左手判斷洛倫茲力方向，但一定分正、負電荷.

2.洛倫茲力與電場力的比較

力

洛倫茲力電場力

項11

產生條件厚0且V不與B平行電荷處在電場中

大小F=qvB(yLB)F=qE

力方向與場方向正電荷受力與電場方向相同，負電荷

一定是FLv

的關系受力與電場方向相反

做功情況任何情況下都不做功可能做正功、負功，也可能不做功

只改變電荷的速度方向，不改既可以改變電荷的速度大小，也可以

作用效果

變速度大小改變運動的方向

考點二帶電粒子在勻強磁場中的運動

1.圓心的確定

(1)已知入射點、出射點、入射方向和出射方向時，可通過入射點和出射點分別作垂直于入

射方向和出射方向的直線，兩條直線的交點就是圓弧軌跡的圓心(如圖甲所示，圖中P為入射

點，M為出射點).

(2)已知入射方向、入射點和出射點的位置時，可以通過入射點作入射方向的垂線，連接入

射點和出射點，作其中垂線，這兩條垂線的交點就是圓弧軌跡的圓心(如圖乙所示，P為入射

點，M為出射點).

2.半徑的確定

可利用物理學公式或幾何知識(勾股定理、三角函數(shù)等)求出半徑大小.

3.運動時間的確定

粒子在磁場中運動一周的時間為T,當粒子運動的圓弧所對應的圓心角為〃時，其運動時間

表示為：或'=§)

4.求解粒子在勻強磁場中運動問題的步驟：

(1)畫軌跡：即確定圓心，畫出運動軌跡.

(2)找聯(lián)系：軌跡半徑與磁感應強度、運動速度的聯(lián)系，偏轉角度與圓心角、運動時間的聯(lián)

系，在磁場中的運動時間與周期的聯(lián)系.

(3)用規(guī)律：即牛頓運動定律和圓周運動的規(guī)律，特別是周期公式、半徑公式.

考點三“磁偏轉”和“電偏轉”

勻強電場中的偏轉勻強磁場中的偏轉

偏轉產生

帶電粒子以速度V0垂直射入勻強電場帶電粒子以速度也垂直射入勻強磁場

條件

只受恒定的電場力F=Eq,方向與初速只受大小恒定的洛倫茲力尸方

受力特征

度方向垂直向始終與速度方向垂直

運動性質勻變速曲線運動(類平拋)勻速圓周運動

軌跡拋物線圓或圓弧

動能變化動能增大動能不變

處理方法運動的合成和分解勻速圓周運動的相關規(guī)律

【思想方法與技巧】

帶電粒子在磁場中運動的臨界和極值問題

1.帶電粒子進入有界磁場區(qū)域，一般存在臨界問題(或邊界問題)以及極值問題.解決這類問

題的方法思路如下：

(1)直接分析、討論臨界狀態(tài)，找出臨界條件，