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(共23张PPT)
章末素养提升
第
十
一
章
素养再现
物理 观念 电流
电阻 1.定义式：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值R＝__
2.决定式：_________，式中ρ叫作这种材料的________
串、并 联电路 1.串联电路：各处电流______，总电压等于各部分电压_____，总电阻等于各部分电阻______
2.并联电路：总电流等于各支路电流______，各支路两端电压______，总电阻的倒数等于各支路电阻的___________
单位
电荷量
正电荷
nqSv
R＝ρ
电阻率
相等
之和
之和
之和
相等
倒数之和
物理观念 多用 电表 1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能
2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻
3.会使用多用电表测量二极管的正反向电阻，会判断电路故障
科学思维 1.能从微观视角和宏观表现分析电流的形成 2.会用控制变量法设计探究电阻与长度、横截面积及材料的定量关系的实验方案 3.熟练掌握伏安法测电阻电流表内接和外接的误差分析和对电路的选择 4.理解滑动变阻器的限流式接法和分压式接法 科学探究 1.知道游标卡尺和螺旋测微器的测量原理，会正确使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际情况选择合适的测量工具
2.能够掌握测量金属电阻率的实验原理和方法
3.会根据实验数据描绘U－I图像，求出电阻值。能根据串、并联电路的规律，对实验误差进行分析
4.认识多用电表的表盘结构及选择开关的功能，掌握多用电表的操作程序与使用要求，会使用多用电表测量电压、电流和电阻及判断二极管的极性，知道减小实验误差的方法
科学态度 与责任 1.养成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯
2.能认识物理测量的精度依赖于实验器材，而且测量是有误差的
3.通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识
提能训练
　某灯泡的U－I图像如图所示，下列说法正确的是
A.小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C.小灯泡是非线性电阻，所以不能计算出其在某
状态下的电阻
D.当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻为 Ω
例1
√
由题图可知，随着电流的增加图像上各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻随着电压、电流的增大而增大，选项A、B错误；
小灯泡是非线性电阻，用某状态下的电压与电流可计算在某状态下的电阻，选项C错误；
由图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5 V时，电流为6 A，则它的电阻为R＝ Ω＝ Ω，故D正确。
　(2024·咸阳市高二月考)如图所示，电流计的内阻Rg＝100 Ω，满偏电流Ig＝1 mA。R1＝900 Ω，R2＝ Ω，则下列说法正确的是
A.当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，
最大量程是0.1 A
B.当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，
最大量程是1 V
C.当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是0.1 A
D.当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1 V
例2
√
当S1和S2均断开时，电流计与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表，最大量程为Um＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900) V＝1 V，故A错误，B正确；
当S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与电流计并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程为Im＝Ig＋＝0.001 A＋ A＝1 A，故C、D错误。
　(来自教科教材改编)两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是
A.A和B导线中的电流之比为1∶2
B.A和B导线两端的电压之比为3∶2
C.A和B导线的横截面积之比为2∶3
D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率
之比为1∶1
例3
√
由于导线A和B串联在电路中，则A和B导线中的电流之比为1∶1，故A错误；
由题图可知导线A两端电压和导线B两端电压分别为
UA＝10 V－4 V＝6 V，UB＝4 V－0＝4 V
则A和B导线两端的电压之比为UA∶UB＝6∶4＝3∶2，故B正确；
根据R＝可得A和B导线的电阻之比为RA∶RB＝UA∶UB＝3∶2
根据R＝ρ可得S＝
则A和B导线的横截面积之比为SA∶SB＝∶＝1∶3，故C错误；
根据电流的微观表达式I＝nqSv可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为vA∶vB＝SB∶SA＝3∶1，故D错误。
　某同学通过实验测定一个阻值约为20 Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(电压为12 V)、滑动变阻器(0~50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：
A.电流表(0~3 A，内阻约0.01 Ω)
B.电流表(0~0.6 A，内阻约0.05 Ω)
C.电压表(0~3 V，内阻约600 Ω)
D.电压表(0~15 V，内阻约3 kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用　　，电压表应选用____ (均选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的　　 (选填“甲”或“乙”)。
例4
B
D
乙
电源电压为12 V，待测电阻约为20 Ω，故电路中最大电流约为0.6 A，为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表选D，根据≈ Ω＝ Ω<20 Ω可知，待测电阻为大电阻，应用电流表内接法，则实验电路应采用题图中的乙；
(2)实验中记录电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx＝　　　 Ω(保留三位有效数字)。
19.3
根据电表的读数规则可知，电流表的分度值为0.02 A，估读到与分度值相同位，则I＝0.44 A，电压表的分度值为0.5 V，估读到与分度值相同位，则电压表读数为8.5 V，则Rx＝ Ω≈19.3 Ω
(3)本实验中选用电路产生系统误差的主要原因是　　　。
A.电流表的分流作用 B.电流表的分压作用
C.电压表的分流作用 D.电压表的分压作用
B
本实验中选用电路为电流表内接法，产生系统误差的主要原因是电流表的分压作用，故A、C、D错误，B正确。
(2023·广东卷改编)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电压恒定)；毫安表mA(量程15 mA，内阻不计)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。
例5
(1)电路连接
图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的　　　(填“左”或“右”)端接线柱
右
根据题图(a)可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱；
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水
②闭合开关S1，　　　　开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为　　　　 mA
断开
闭合开关S1，断开开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，
则通过电阻R4的电流为I4＝
根据电路构造可知，流过样品池的电流为
I1＝I3＋I4＝40.0 mA
40.0
③　　　　开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为　　　　 mA
闭合
闭合开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，
则流过R4的电流为I4'＝
流过样品池的电流为I2＝I3'＋I4'＝60.0 mA
60.0
④断开开关S1，测量并记录盐水的温度
(3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为　　 Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
设待测盐水的电阻为R0，根据欧姆定律，开关S2断开时E＝I1(R0＋R2＋)
开关S2闭合时
E＝I2(R0＋)
代入数据解得R0＝100 Ω。
100
本课结束
第
十
一
章章末素养提升
素养再现
物理观念 电流 1.定义式：I=，其物理意义：　　　　时间内通过导体横截面的　　　　　　，规定　　　　　　定向移动的方向为电流的方向 2.微观表达式：I=　　　
电阻 1.定义式：导体两端的电压U与通过导体的电流I的比值R=　　　 2.决定式：　　　　　，式中ρ叫作这种材料的　　　　　　
物理观念 串、并 联电路 1.串联电路：各处电流　　　　，总电压等于各部分电压　　　　，总电阻等于各部分电阻　　　　 2.并联电路：总电流等于各支路电流　　　　，各支路两端电压　　　　，总电阻的倒数等于各支路电阻的　　　　　　　　
多用电表 1.了解多用电表的基本结构，知道多用电表的测量功能 2.会使用多用电表测量电压、电流和电阻 3.会使用多用电表测量二极管的正反向电阻，会判断电路故障
科学思维 1.能从微观视角和宏观表现分析电流的形成 2.会用控制变量法设计探究电阻与长度、横截面积及材料的定量关系的实验方案 3.熟练掌握伏安法测电阻电流表内接和外接的误差分析和对电路的选择 4.理解滑动变阻器的限流式接法和分压式接法
科学探究 1.知道游标卡尺和螺旋测微器的测量原理，会正确使用游标卡尺和螺旋测微器，能根据实际情况选择合适的测量工具 2.能够掌握测量金属电阻率的实验原理和方法 3.会根据实验数据描绘U-I图像，求出电阻值。能根据串、并联电路的规律，对实验误差进行分析 4.认识多用电表的表盘结构及选择开关的功能，掌握多用电表的操作程序与使用要求，会使用多用电表测量电压、电流和电阻及判断二极管的极性，知道减小实验误差的方法
科学态度 与责任 1.养成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯 2.能认识物理测量的精度依赖于实验器材，而且测量是有误差的 3.通过分组实验，讨论、交流，培养团队合作意识
提能训练
例1　某灯泡的U-I图像如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.小灯泡的电阻随着电流的增大而减小
B.小灯泡的电阻随着电压的增大而减小
C.小灯泡是非线性电阻，所以不能计算出其在某状态下的电阻
D.当小灯泡两端的电压为0.5 V时，它的电阻为 Ω
例2　(2024·咸阳市高二月考)如图所示，电流计的内阻Rg=100 Ω，满偏电流Ig=1 mA。R1=900 Ω，R2= Ω，则下列说法正确的是(　　)
A.当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是0.1 A
B.当S1和S2均断开时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1 V
C.当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电流表，最大量程是0.1 A
D.当S1和S2均闭合时，虚线框中可等效为电压表，最大量程是1 V
例3　两根材料相同的均匀导线A和B，其长度分别为L和2L，串联在电路中时，其电势的变化如图所示，下列说法正确的是(　　)
A.A和B导线中的电流之比为1∶2
B.A和B导线两端的电压之比为3∶2
C.A和B导线的横截面积之比为2∶3
D.A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为1∶1
例4　某同学通过实验测定一个阻值约为20 Ω的电阻Rx的阻值。
(1)现有电源(电压为12 V)、滑动变阻器(0~50 Ω，额定电流2 A)、开关和导线若干，以及下列电表：
A.电流表(0~3 A，内阻约0.01 Ω)
B.电流表(0~0.6 A，内阻约0.05 Ω)
C.电压表(0~3 V，内阻约600 Ω)
D.电压表(0~15 V，内阻约3 kΩ)
为减小测量误差，在实验中，电流表应选用　　　　　，电压表应选用　　　　　(均选填器材前的字母)；实验电路应采用图中的　　　　(选填“甲”或“乙”)。
(2)实验中记录电表示数如图所示，可得该电阻的测量值Rx=　　　　　 Ω(保留三位有效数字)。
(3)本实验中选用电路产生系统误差的主要原因是　　　　　。
A.电流表的分流作用
B.电流表的分压作用
C.电压表的分流作用
D.电压表的分压作用
例5　(2023·广东卷改编)某兴趣小组设计了测量盐水电导率的实验。所用器材有：电源E(电压恒定)；毫安表mA(量程15 mA，内阻不计)；电阻R1(阻值500 Ω)、R2(阻值500 Ω)、R3(阻值600 Ω)和R4(阻值200 Ω)；开关S1和S2；装有耐腐蚀电极板和温度计的有机玻璃样品池；导线若干。请完成下列实验操作和计算。
(1)电路连接
图(a)为实验原理图。在图(b)的实物图中，已正确连接了部分电路，只有R4一端的导线还未连接，该导线应接到R3的　　　　(填“左”或“右”)端接线柱
(2)盐水电导率和温度的测量
①测量并记录样品池内壁的长宽高。在样品池中注满待测盐水
②闭合开关S1，　　　　开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I1为　　　 mA
③　　　　　　开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，记录此时毫安表的示数；计算得到流过样品池的电流I2为　　　　 mA
④断开开关S1，测量并记录盐水的温度
(3)根据上述数据，计算得到样品池两电极板间待测盐水的电阻为　　　　 Ω，进而可求得该温度时待测盐水的电导率。
答案精析
单位　电荷量　正电荷　nqSv　　R=ρ　电阻率　相等　之和　之和　之和　相等　倒数之和
例1　D　[由题图可知，随着电流的增加图像上各点与原点连线的斜率变大，则小灯泡的电阻随着电压、电流的增大而增大，选项A、B错误；小灯泡是非线性电阻，用某状态下的电压与电流可计算在某状态下的电阻，选项C错误；由图像可知，当小灯泡两端的电压为0.5 V时，电流为6 A，则它的电阻为R== Ω= Ω，故D正确。]
例2　B　[当S1和S2均断开时，电流计与R1串联，所以虚线框中可等效为电压表，最大量程为Um=Ig(Rg+R1)=0.001×(100+900) V=1 V，故A错误，B正确；当S1和S2均闭合时，R1被短路，R2与电流计并联，所以虚线框中可等效为电流表，最大量程为Im=Ig+=0.001 A+ A=1 A，故C、D错误。]
例3　B　[由于导线A和B串联在电路中，则A和B导线中的电流之比为1∶1，故A错误；由题图可知导线A两端电压和导线B两端电压分别为
UA=10 V-4 V=6 V，UB=4 V-0=4 V
则A和B导线两端的电压之比为UA∶UB=6∶4=3∶2，故B正确；根据R=可得A和B导线的电阻之比为
RA∶RB=UA∶UB=3∶2
根据R=ρ可得S=
则A和B导线的横截面积之比为SA∶SB=∶=1∶3，故C错误；根据电流的微观表达式I=nqSv可得A和B导线中自由电荷定向移动的平均速率之比为vA∶vB=SB∶SA=3∶1，故D错误。]
例4　(1)B　D　乙　(2)19.3　(3)B
解析　(1)电源电压为12 V，待测电阻约为20 Ω，故电路中最大电流约为0.6 A，为减小测量误差，在实验中，电流表应选用B，电压表选D，根据≈ Ω= Ω<20 Ω可知，待测电阻为大电阻，应用电流表内接法，则实验电路应采用题图中的乙；
(2)根据电表的读数规则可知，电流表的分度值为0.02 A，估读到与分度值相同位，则I=0.44 A，电压表的分度值为0.5 V，估读到与分度值相同位，则电压表读数为8.5 V，则Rx== Ω≈19.3 Ω
(3)本实验中选用电路为电流表内接法，产生系统误差的主要原因是电流表的分压作用，故A、C、D错误，B正确。
例5　(1)右　(2)②断开　40.0　③闭合　60.0　(3)100
解析　(1)根据题图(a)可知，R4一端的导线应接到R3的右端接线柱；
(2)②闭合开关S1，断开开关S2，毫安表的示数为10.0 mA，
则通过电阻R4的电流为I4=
根据电路构造可知，流过样品池的电流为
I1=I3+I4=40.0 mA
③闭合开关S2，毫安表的示数为15.0 mA，
则流过R4的电流为I4'=
流过样品池的电流为I2=I3'+I4'=60.0 mA
(3)设待测盐水的电阻为R0，根据欧姆定律，开关S2断开时E=I1(R0+R2+)
开关S2闭合时E=I2(R0++)
代入数据解得R0=100 Ω。

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