内容正文:
专题07 电阻及测量、串并联电路
1、 电流的计算
公式
公式含义
定义式
I=
反映了I的大小,但不能说I∝q,I∝
微观式
I=nqSv
从微观上看n、q、S、v决定了I的大小
决定式
I=
I由U、R决定,I∝U I∝
注意:
电解液导电
异种电荷反向通过某截面,q=|q1|+|q2|
电子绕核旋转等效电流
F
v
,T为周期,
【例1】有一横截面积为的铜导线,流经其中的电流为,设每单位体积的导线中有个自由电子,电子的电荷量为,此时电子的定向移动速度为,在时间内,通过导线横截面的自由电子数目可表示为( )
A. B. C. D.
2、 电阻的计算
公式
决定式
定义式
R=ρ
R=
区别
指明了电阻的决定因素
提供了一种测定电阻的方法,电阻与U和I无关
适用于粗细均匀的金属导体和分布均匀的导电介质
适用于任何纯电阻导体
相同点
都不能反映电阻的实质(要用微观理论解释)
【例2】如图所示,是某电阻R的伏安特性曲线,图中,由此得出( )
A.该电阻为非线性元件
B.欧姆定律适用于该电阻,阻值为0.5Ω
C.该图像的斜率表示电阻的倒数,即
D.该电阻为定值电阻,阻值为2Ω
【例3】随着集成电路的广泛应用,对集成度的要求越来越高,集成度越高,各种电子元件越微型化,图中和是材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体。的边长是边长的10倍,通过两导体电流方向如图,下列说法正确的是( )
A.电阻 B.电阻
C.电阻 D.电阻
3、 串并联电路特点
1.串联电路中的电压分配
串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,
即==…===I。
2.并联电路中的电流分配
并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=I总R总=U。
3.串、并联电路总电阻的比较
串联电路的总电阻R总
并联电路的总电阻R总
不同点
n个相同电阻R串联,总电阻R总=nR
n个相同电阻R并联,总电阻R总=
R总大于任一电阻阻值
R总小于任一电阻阻值
一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻
一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻
相同点
多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小
【例4】某同学在一次实验中描绘出三个电阻的U-I图像如图所示,下列关于三个电阻的说法中正确的是( )
A.
B.将三个电阻串联,每个电阻的电压之比为1∶2∶4
C.将三个电阻并联,通过每个电阻的电流之比为1∶2∶4
D.将三个电阻并联,电路中的总电阻为
四、电表的改装
改装成电压表
改装成电流表
内部电路
改装原理
串联大电阻分压
并联小电阻分流
改装后
的量程
U=Ig(Rg+R)
I=Ig
量程扩大
的倍数
n=1+
n=1+
接入电阻
的阻值
R=(n-1)Rg
R=
改装后的
总内阻
RV=nRg
RA=
校准电路
【例5】已知表头的内阻为200Ω,满偏电流Ig为2mA,现将表头改装为量程为0-3V和0-10V的双量程电压表如图甲及量程为0-0.1A和的双量程电流表如图乙,则下列说法正确的是( )
A.图甲中使用A、B两个端点时,量程为0-10V,使用A、C两个端点时,量程为0-3V
B.
C.图乙中使用A、B两个端点时,量程为0-1A;使用A、C两个端点时,量程为0-0.1A
D.
五、内外接法测电阻
(一)两种接法的比较
内接法
外接法
电路图
误差
原因
电流表分压
U测=Ux+UA
电压表分流
I测=Ix+IV
电阻
测量值
R测==Rx+RA>Rx,测量值大于真实值
R测==<Rx,测量值小于真实值
(二)两种接法的选择
1.阻值比较法
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表内阻进行比较,若Rx较小,宜采用电流表外接法;若Rx较大,宜采用电流表内接法。简单概括为“大内偏大,小外偏小”。
2.临界值计算法
①Rx< 时,用电流表外接法。
②Rx> 时,用电流表内接法。
3.实验试探法
按如图所示接好电路,让电压表一根接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,则应采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,则应采用电流表内接法。
【例6】用电流表和电压表测量某一电阻的阻值,分别将图甲和图乙两种测量电路连接到电路中,按甲图连接时,电流表示数为,电压表示数为;按照乙图连接时,电流表示数为,电压表示数为,比较这两次结果,正确的是( )
A.电阻的真实值更接近,且大于
B.电阻的真实值更接近,且小于
C.电阻的真实值更接近