电阻率的测量与多用电表的使用-2023-2024学年学考冲刺讲义

电阻率的测量与多用电表的使用 【知识梳理】 一.电源与电流 1.电源的作用：维持电路两端始终有一定的电势差，使电路中保持持续的电流． 2.电流指单位时间内通过导体任一横截面的电荷量，即I＝，其中q是时间t内通过某截面的电荷量． 3.电解液中正、负离子定向移动方向虽然相反，但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的，应用I＝时，q为正电荷的总电荷量和负电荷总电荷量的绝对值之和． 4．电流的方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向，则负电荷定向移动的方向与电流方向相反． 二.电流的微观表达式 1．从微观上看，电流I＝nqSv，即I决定于导体中单位体积内的自由电荷数n、每个自由电荷的电荷量q、自由电荷定向移动速率v，导体的横截面积S. 2．电流的形成是电子在速率很大的无规则热运动上附加一个速率很小的定向移动，电路闭合时，瞬间在系统中形成电场，使导体中所有自由电荷在电场力的作用下共同定向移动，并不是电荷瞬间从电源运动到用电器． 三.电源及电动势 1.电源的工作原理：在电源内部非静电力做功，使其他形式的能转化为电势能；在电源的外部电路，静电力做功，把电势能转化为其他形式的能． 2.电动势在数值上等于非静电力把1_C正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功． 3.公式：E＝是电动势的定义式而不是决定式，E的大小与W和q无关，是由电源自身的性质决定的，电动势不同，表示将其他形式的能转化为电能的本领不同。 4.电动势的方向：电动势是标量，为研究问题的方便，规定其方向为电源内部电流的方向，即在电源内部由电源负极指向正极． 四.欧姆定律与电阻定律 1．欧姆定律 (1)公式：I＝. (2)适用条件：欧姆定律对金属导体和电解质溶液适用，但对气态导体和半导体元件并不适用． 2．电阻定律 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关． (2)公式：R＝ρ，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量，ρ叫做这种材料的电阻率． 3．电阻率ρ (1)单位：欧姆·米，符号：Ω·m. (2)变化规律：电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大． 五.串、并联电路特点 1.串联电路和并联电路的电流 (1)串联电路各处的电流相等，即I＝I1＝I2＝I3＝…＝In. (2)并联电路的总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋I3＋…＋In. 2.串联电路和并联电路的电压 (1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压之和，即U＝U1＋U2＋U3＋…＋Un. (2)并联电路的总电压与各支路电压相等，即U＝U1＝U2＝U3＝…＝Un. 3.串联电路和并联电路的电阻 (1)串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和，即R＝R1＋R2＋R3＋…＋Rn. (2)并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和，即＝＋＋. 六.电压表和电流表的改装 电流表、电压表的改装分析见下表 项目 小量程电流表G 改装成大量 程电压表V 小量程电流表G 改装成大量程 电流表A 电路结构 R的作用 分压 分流 扩大量程 的计算 U＝Ig(R＋Rg) R＝－Rg IgRg＝(I－Ig)R R＝Rg 电表的 总内阻 RV＝Rg＋R RA＝ 使用 并联在被测电路中，“＋”接线柱接电势较高的一端 串联在被测支路中，电流从“＋”接线柱流入 七.欧姆表 1．内部构造：表头、电源和可变电阻三部分组成． 2．原理：依据闭合电路的欧姆定律制成，由电流表改装而成． 3.测量原理：如图1所示，当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时，通过表头的电流I＝.改变Rx，电流I随着改变，每个Rx值都对应一个电流值，在刻度盘上直接标出与I值对应的Rx值，就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值． 4．内阻：将红、黑表笔短接，调节滑动变阻器使电流表达到满偏电流Ig，根据闭合电路的欧姆定律，Ig＝，故欧姆表内电阻R内＝＝r＋Rg＋R1. 八.多用电表 1．用途：共用一个表头，可分别测量电压、电流、电阻等物理量． 2．外形构造 如图2所示，表的上半部分为表盘，下半部分是选择开关，开关周围标有测量功能区域及量程．使用前应该调整“指针定位螺丝”，使其指针指到零刻度．不使用的时候应该把选择开关旋转到OFF位置． 【冲刺练习】 一、选择题 1．（2023·浙江绍兴学业考试模拟）小芳用电学方法测量电线的长度。首先，小芳测得电线铜芯的直径为，估计其长度不超过（已知铜的电阻率为） 现有如下实验器材： ①量程为、内阻约为的电压表； ②量程为、内阻约为的电流表； ③阻值为的滑动变阻器； ④内阻可忽略、输出电压为的电源； ⑤阻值的定值电阻，开关和导线若干。 小芳采用伏安