专题03 恒定电流【考点清单】-2024-2025学年高二物理上学期期中考点大串讲（鲁科版2019必修第三册）

专题03 恒定电流 清单01 电流 一、电流 (1)定义：大小、方向都 的电流，叫作恒定电流。 (2)电流：表示电流的 。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是 ，简称安，符号是A。常用的单位还有： (mA)、 (μA)。1 A ＝ mA＝ μA。 ③方向：规定 定向移动的方向为电流的方向。 二、电流的微观解释 (1)三种速率 ①电子热运动速率：自由电子做无规则热运动的速率，平均值约为105 m/s。由于自由电子向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。 ②电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时做定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。 ③电子定向移动速率：导体两端加上电压时，自由电子在做无规则热运动的同时，受静电力的作用定向移动的速率。自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s。 (2)电流的微观表达式 设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过某 一横截面的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内通过横截面的电荷量为q＝ 。根据电流的公式I＝，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系：I＝ 。 三、电池的容量：电池放电时能输出的 ，其单位是安时(A·h)或毫安时(mA·h)。 清单02 电阻 一、电阻 (1)内容：同种材料的导体，其电阻R与它的 成正比，与它的 成反比；导体电阻还与构成它的 有关。 (2)公式：R＝ ，式中ρ叫作这种材料的电阻率。 二、R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于 元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的 、 和 三、导体的电阻率 1.概念：电阻率是反映导体 性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小 。 2.单位：欧姆·米，符号为Ω·m。 3.影响电阻率的两个因素： 和 。 清单03 电功和电热 一、电功和电功率 1.电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的 和 三者的乘积。 (2)公式：W＝ (3)单位： ，符号为J。 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝ J。 2.电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 (2)公式：P＝＝ 。 (3)单位： ，符号为 。 (4)意义：表示电流做功的 。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟 成正比，跟导体的 及 成正比。 (2)表达式：Q＝ 。 2.热功率 (1)定义：电流通过导体发热的功率。 (2)表达式：P＝ 。 (3)物理意义：表示电流 的物理量。 三、纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和热功率的关系 P＝P热即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝，欧姆定律成立 U＞IR，I＜，欧姆定律不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 2.电功率与热功率的区别与联系 (1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。 热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。 (2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。 清单04 串联电路和并联电路 一、串、并联电路电流、电压和电阻关系 1.串联电路：把几个导体或用电器 连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端 ，另一端也 ，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流 ，即I＝ 总电流等于各支路电流 ，即I＝ 电压关系 总电压等于各部分电压 ，即U＝ 各支路两端电压 ，即 U＝ 电阻关系 总电阻等于各部分电阻 ，即R＝ 总电阻的倒数等于各支路电阻 ，即＝＋＋…＋ 二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表G(表头)的三个参量： 2.电表改装原理： (1)电压表改装：将表头 一个较 电阻，如图所示： (2)电流表改装：将表头 一个较 电阻，如图所示： 清单05 测量工具的使用 一、游标卡尺 1.原理：游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量 来提高测量精度的。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种，其规格(游标尺)见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 单位刻度与1 mm的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 2.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K× )mm。读数时 。 3.使用：当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线 。将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。 二、螺旋测微器 1.原理：固定刻度的螺距是0.5 mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退 mm。圆周上的可动刻度有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，对应测微螺杆前进或后退 mm。螺旋测微器的精确度为 mm。 2.读数：(1)测量时被测物体长度的整毫米数和半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。 (2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋ (估读一位)× (mm)。 3.使用：用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使测微螺杆与测砧接触，可动刻度的左边缘与固定刻度的零刻度线对正；将被测物体夹在测微螺杆与测砧之间，旋转旋钮，当测微螺杆快靠近物体时，停止使用旋钮，改用微调旋钮，听到“喀喀”声时停止；然后读数。 清单06 金属丝电阻率的测量 一、实验目的 1.掌握螺旋测微器、游标卡尺的原理及读数方法，并能正确使用。 2.练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。 3.测定金属的电阻率。 二、实验原理 1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R。电路原理图如图所示。 2.用 测出金属丝的长度l，用 测出金属丝的直径d，算出横截面积S。 3.由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率。 三、实验器材 螺旋测微器、 、电压表、电流表、开关及导线、待测金属丝、电源(学生电源)、 。 四、实验步骤 1.测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。 2.连电路：按实验原理中的电路图连接实验电路。 3.量长度：用 测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录。 4.求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值 的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。 5.拆除实验电路，整理好实验器材。 五、数据处理 1.金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，若以毫米为单位，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2.金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。 3.电阻R的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 (2)图像法：可建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。 4.电阻率的计算 将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。 六、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。 3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 七、注意事项 1.为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。 2.测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。 3.为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U－I图像法求出电阻。 4.滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。 1．如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A．只有正离子的定向移动才能产生电流 B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C．电流 D．电流 2．如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（　　） A．通过直导线的电流为 B．通电直导线的电阻为 C．导体棒两端的电压为 D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为 3．如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 4．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 5．某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合开关，此时电动机未启动，电流表示数为；当再闭合开关启动电动机时，汽车的车灯会瞬时变暗。此时电流表示数达到。已知汽车电源电动势为，内阻为，电动机内部线圈电阻为，电流表为理想电表，不计车灯电阻的变化。则电动机启动时产生的机械功率为（　　） A．480W B．75W C．725W D．405W 6．某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 1．（23-24高一下·江苏南京·期中）如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A．只有正离子的定向移动才能产生电流 B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C．电流 D．电流 2．（23-24高二上·安徽宣城·期末）如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（　　） A．通过直导线的电流为 B．通电直导线的电阻为 C．导体棒两端的电压为 D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为 3．（23-24高一下·湖北·期末）如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 4．（20-21高二上·上海·期中）规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 5．（23-24高二上·山东烟台·期末）某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合开关，此时电动机未启动，电流表示数为；当再闭合开关启动电动机时，汽车的车灯会瞬时变暗。此时电流表示数达到。已知汽车电源电动势为，内阻为，电动机内部线圈电阻为，电流表为理想电表，不计车灯电阻的变化。则电动机启动时产生的机械功率为（　　） A．480W B．75W C．725W D．405W 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 7．（23-24高二上·广东汕头·期中）如图是某电动汽车的铭牌，以下说法正确的是（　　） 整车型号 CH830BEV 最大设计总质量 1800kg 动力电池容量 驱动电机额定功率 30kW 驱动电机型号 WXMP30LO 车辆设计代号VIN LVFAD11A44000003 A．该电池的容量为 B．该电池以6A的电流放电，可以工作12h C．该电池以6A的电流放电，可以工作60h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C 8．（23-24高二上·浙江嘉兴·期中）一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将该金属导线对折一次，使其长度变为原来的一半，仍给它两端加上恒定电压U，则下列说法正确的是（　　） A．此时金属导线的阻值为 B．此时通过金属导线的电流为 C．此时自由电子定向移动的平均速率为2v D．此时自由电子定向移动的平均速率为 9．（22-23高二上·浙江杭州·期中）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R，则下列说法中不正确的是（　　） A．该样品的电阻率是 B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻为 C．不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变 D．当电流沿方向且时，样品的电阻会随着a、b值的增大而增大 10．（22-23高二上·安徽芜湖·期中）如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中OA连线与横轴的夹角为，A点的坐标为（U0，I0），其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（    ） A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 C．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 D．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 11．（23-24高二上·四川成都·期中）某同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为，内阻为（始终大于），他想把该电流计改装成的多量程电流表，电路图如下图所示．下列说法正确的是（　　） A．若保持与不变，改装后开关接2的量程比开关接1的量程小 B．若保持不变，改装后开关接1、2的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小 C．若保持不变，改装后开关接1、2的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小 D．若保持与不变，改装后开关接2时电流表总内阻大于开关接1时的总内阻 12．（23-24高二上·江西南昌·期中）四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ） A．电流表A1的读数小于电流表A2的读数 B．电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角 C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角 13．（22-23高二上·广东佛山·期中）VR（虚拟现实技术）是近年来火热的新兴技术，其应用场景之一是进行虚拟实验。如图所示是一款VR眼镜及其相关参数，关于该VR眼镜。说法正确的是（　　） 电池容量 4000mA·h 工作电压 DC 10V 额定功率 20W 充电接头 tpyc-c 机身重量 400g A．mA·h是能量单位 B．理论上该眼镜充满电后只能连续工作1小时 C．该眼镜的额定电流为2A D．该眼镜充满电所储存的能量为 14．（23-24高二上·山西吕梁·期中）如图所示，电路A、B两端电压U=10V，R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，两电流表为理想电表，以下说法正确的是（　　） A．AB间电阻为12Ω B．电流表A1示数为 C．电流表A2示数为7.5A D．AB间电功率为 15．（23-24高二上·浙江·期中）如图所示，用同种材料制定的圆柱导体A和圆筒导体B，两导体等长且其横截面如图所示。则下列说法正确的是（    ） A．若将这两导体串联接在同一电路中，导体A与B的电压之比为 B．若将这两导体串联接在同一电路中，导体A与B的电功率之比为 C．若将这两导体并联接在同一电路中，导体A与B的电流之比为 D．若将这两导体并联接在同一电路中，相同时间内，导体A与B产生的热量之比为 16．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 17．（23-24高二上·天津·期中）某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下： (1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 ，铜棒的长度 。 (2)为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为）     B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为）     D．电流表（量程，内阻约为） E.滑动变阻器     F.输出电压为的直流稳压电源 G.电阻箱         H.开关，导线若干 为尽量减小实验误差，电压表选 ；电流表选 ；（填器材前的字母） (3)若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，在方框内画出电路图 。 (4)如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式 。 18．（21-22高二上·福建泉州·期中）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为13 Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表V（量程3 V，内阻约为3 kΩ） B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω） C．滑动变阻器R（0~5 Ω，额定电流1.0 A） D．电源E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω） E．开关S，导线若干 (1)为了减少实验误差，并要求在实验中获得较大范围的电压调节，应选用图中_______为该实验的电路原理图。 A． B． C． D． (2)请根据（1）中设计的电路图，连接实物图 (3)两电表的示数分别如图所示，电压表读数 V（电压表量程0~3V），电流表读数 A（电流表量程0~0.6A）。若金属丝的长度为L、直径为D，则该金属材料的电阻率的表达式ρ= （用U、I、L、D表示）。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题03 恒定电流 清单01 电流 一、电流 (1)定义：大小、方向都不随时间变化的电流，叫作恒定电流。 (2)电流：表示电流的强弱程度。 ①表达式：I＝。 ②单位：国际单位制中的单位是安培，简称安，符号是A。常用的单位还有：毫安(mA)、微安(μA)。1 A＝103 mA＝106 μA。 ③方向：规定正电荷定向移动的方向为电流的方向。 二、电流的微观解释 (1)三种速率 ①电子热运动速率：自由电子做无规则热运动的速率，平均值约为105 m/s。由于自由电子向各个方向运动的机会相等，故此运动不能形成电流。 ②电流的传导速率：就是导体中建立电场的速率，等于光速，为3×108 m/s。闭合开关的瞬间，电路中各处以光速建立恒定电场，电路中各处的自由电子几乎同时做定向移动，整个电路也几乎同时形成了电流。 ③电子定向移动速率：导体两端加上电压时，自由电子在做无规则热运动的同时，受静电力的作用定向移动的速率。自由电子定向移动的平均速率约为10－4 m/s。 (2)电流的微观表达式 设金属导体的横截面积为S，单位体积内的自由电子数为n，自由电子定向移动的平均速率为v，则时间t内通过某 一横截面的自由电子数为nSvt；若电子的电荷量为e，那么在时间t内通过横截面的电荷量为q＝neSvt。根据电流的公式I＝，就可以得到电流和自由电子定向移动平均速率的关系：I＝neSv。 三、电池的容量：电池放电时能输出的总电荷量，其单位是安时(A·h)或毫安时(mA·h)。 清单02 电阻 一、电阻 (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叫作这种材料的电阻率。 二、R＝与R＝ρ的区别与联系 两个公式 区别与联系　　　　 R＝ R＝ρ 区别 适用于纯电阻元件 适用于粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 联系 R＝ρ是对R＝的进一步说明，即导体的电阻与U和I无关，而是取决于导体本身的材料、长度和横截面积 三、导体的电阻率 1.概念：电阻率是反映导体导电性能的物理量，是导体材料本身的属性，与导体的形状、大小无关。 2.单位：欧姆·米，符号为Ω·m。 3.影响电阻率的两个因素：材料和温度。 清单03 电功和电热 一、电功和电功率 1.电功 (1)定义：电流在一段电路中所做的功等于这段电路两端的电压U、电路中的电流I和通电时间t三者的乘积。 (2)公式：W＝IUt (3)单位：焦耳，符号为J。 常用的单位：千瓦时(kW·h)，也称“度”，1 kW·h＝3.6×106 J。 2.电功率 (1)定义：电流在一段电路中所做的功与通电时间之比。 (2)公式：P＝＝UI。 (3)单位：瓦特，符号为W。 (4)意义：表示电流做功的快慢。 二、焦耳定律 1.焦耳定律 (1)内容：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻及通电时间成正比。 (2)表达式：Q＝I2Rt。 2.热功率 (1)定义：电流通过导体发热的功率。 (2)表达式：P＝I2R。 (3)物理意义：表示电流发热快慢的物理量。 三、纯电阻电路和非纯电阻电路中的电功和电热 1.纯电阻电路和非纯电阻电路的比较 纯电阻电路 非纯电阻电路 举例 白炽灯、电炉、电熨斗、电饭锅 电动机、电解槽 能量转化情况 电功和电热的关系 W＝Q即IUt＝I2Rt W＝Q＋E其他 UIt＝I2Rt＋E其他 电功率和热功率的关系 P＝P热即IU＝I2R P＝P热＋P其他 即IU＝I2R＋P其他 欧姆定律是否成立 U＝IR，I＝，欧姆定律成立 U＞IR，I＜，欧姆定律不成立 说明 W＝UIt、P电＝UI适用于任何电路计算电功和电功率 Q＝I2Rt、P热＝I2R适用于任意电路计算电热和热功率 只有纯电阻电路满足W＝Q，P电＝P热；非纯电阻电路W>Q，P电>P热 2.电功率与热功率的区别与联系 (1)区别：电功率是指某段电路的总功率，即这段电路上消耗的全部电功率，表示电流在一段电路中做功的功率等于这段电路两端的电压U和通过这段电路的电流I的乘积，P电＝UI。 热功率是指元件(导体)因发热而消耗的功率，电流通过元件发热的功率等于通过元件(导体)的电流的平方与电阻的乘积，P热＝I2R。 (2)联系：对纯电阻电路，电功率等于热功率；对非纯电阻电路，电功率等于热功率与转化为除内能外其他形式的能的功率之和。 清单04 串联电路和并联电路 一、串、并联电路电流、电压和电阻关系 1.串联电路：把几个导体或用电器依次首尾连接，接入电路的连接方式，如图甲所示。 2.并联电路：把几个导体或用电器的一端连在一起，另一端也连在一起，再将两端接入电路的连接方式，如图乙所示。 3.串联电路、并联电路的特点 串联电路 并联电路 电流关系 各处电流相等，即I＝I1＝I2＝…＝In 总电流等于各支路电流之和，即I＝I1＋I2＋…＋In 电压关系 总电压等于各部分电压之和，即U＝U1＋U2＋…＋Un 各支路两端电压相等，即U＝U1＝U2＝…＝Un 电阻关系 总电阻等于各部分电阻之和，即R＝R1＋R2＋…＋Rn 总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，即＝＋＋…＋ 二、电压表和电流表的电路结构 1.小量程电流表G(表头)的三个参量： 2.电表改装原理： (1)电压表改装：将表头串联一个较大电阻，如图所示： (2)电流表改装：将表头并联一个较小电阻，如图所示： 清单05 测量工具的使用 一、游标卡尺 1.原理：游标卡尺是利用主尺的单位刻度(1 mm)与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常见的游标卡尺有10分度、20分度、50分度三种，其规格(游标尺)见下表： 刻度格数(分度) 刻度总长度 单位刻度与1 mm的差值 精确度(可精确到) 10 9 mm 0.1 mm 0.1 mm 20 19 mm 0.05 mm 0.05 mm 50 49 mm 0.02 mm 0.02 mm 2.读数：若用x表示从主尺上读出的整毫米数，K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数，则记录结果表示为(x＋K×精确度)mm。读数时不估读。 3.使用：当外(内)测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。将被测物体夹(套)在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。 二、螺旋测微器 1.原理：固定刻度的螺距是0.5 mm，旋钮每旋转一周，测微螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退0.5 mm。圆周上的可动刻度有50个等分刻度，因此可动刻度每旋转一格，对应测微螺杆前进或后退0.01 mm。螺旋测微器的精确度为0.01 mm。 2.读数：(1)测量时被测物体长度的整毫米数和半毫米数由固定刻度读出，不足半毫米部分由可动刻度读出。 (2)测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)。 3.使用：用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使测微螺杆与测砧接触，可动刻度的左边缘与固定刻度的零刻度线对正；将被测物体夹在测微螺杆与测砧之间，旋转旋钮，当测微螺杆快靠近物体时，停止使用旋钮，改用微调旋钮，听到“喀喀”声时停止；然后读数。 清单06 金属丝电阻率的测量 一、实验目的 1.掌握螺旋测微器、游标卡尺的原理及读数方法，并能正确使用。 2.练习使用电流表、电压表及伏安法测电阻。 3.测定金属的电阻率。 二、实验原理 1.把金属丝接入电路中，用伏安法测金属丝的电阻R。电路原理图如图所示。 2.用毫米刻度尺测出金属丝的长度l，用螺旋测微器测出金属丝的直径d，算出横截面积S。 3.由电阻定律R＝ρ，得ρ＝＝＝，求出电阻率。 三、实验器材 螺旋测微器、毫米刻度尺、电压表、电流表、开关及导线、待测金属丝、电源(学生电源)、滑动变阻器。 四、实验步骤 1.测直径：用螺旋测微器在待测金属丝上三个不同位置各测一次直径，并记录。 2.连电路：按实验原理中的电路图连接实验电路。 3.量长度：用毫米刻度尺测量接入电路中的待测金属丝的有效长度，重复测量3次，并记录。 4.求电阻：把滑动变阻器的滑动触头调节到使接入电路中的电阻值最大的位置，电路经检查确认无误后，闭合开关S。改变滑动变阻器滑动触头的位置，读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值，记入表格内，断开开关S。 5.拆除实验电路，整理好实验器材。 五、数据处理 1.金属丝直径的测量 (1)特别注意半刻度是否露出。 (2)因螺旋测微器的精确度为0.01 mm，可动刻度上对齐的格数需要估读，若以毫米为单位，最后一位应出现在小数点后的第三位上。 (3)把三个不同位置的测量结果求平均值作为直径d。 2.金属丝长度的测量 (1)应测量接入电路中的有效长度。(也要估读) (2)把3次测量结果求平均值作为长度l。 3.电阻R的测量 (1)平均值法：可以用每次测量的U、I分别计算出电阻，再求出电阻的平均值，作为测量结果。 (2)图像法：可建立U－I坐标系，将测量的对应U、I值描点作出图像，利用图像斜率来求出电阻值R。 4.电阻率的计算 将测得的R、l、d的值，代入电阻率计算公式ρ＝＝中，计算出金属导线的电阻率。 六、误差分析 1.金属丝直径、长度的测量带来偶然误差。 2.电流表外接法，R测<R真导致ρ测<ρ真(系统误差)。 3.通电时间过长，电流过大，都会导致电阻率发生变化(系统误差)。 七、注意事项 1.为了方便，应在金属导线连入电路前测导线直径，为了准确，应测量拉直悬空的连入电路的导线的有效长度，且各测量三次，取平均值。 2.测量电路应选用电流表外接法，且测电阻时，电流不宜过大，通电时间不宜太长，因为电阻率随温度而改变。 3.为准确求出R的平均值，应多测几组U、I数值，然后采用U－I图像法求出电阻。 4.滑动变阻器用限流式接法就可以满足该实验的要求。 1．如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A．只有正离子的定向移动才能产生电流 B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C．电流 D．电流 【答案】D 【详解】A．负离子的定向移动也能产生电流，A错误； B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流加强，B错误； CD．正离子产生的电流为 负离子产生的电流为 总电流为 解得 C错误，D正确。 故选D。 2．如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（　　） A．通过直导线的电流为 B．通电直导线的电阻为 C．导体棒两端的电压为 D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为 【答案】C 【详解】A．时间t内通过某一截面的电荷量 q=nevtS 由 可得 故A错误； B．通电直导线的电阻 故B错误； C．导体棒两端的电压 U=IR 解得 故C正确； D．电子从直导线右端运动到左端过程中，电场力对该电子做的功 故D错误。 故选C。 3．如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 【答案】C 【详解】AB．设小正方形边长l，则大正方形边长2l，厚度d，根据 可得 故AB错误； C．分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压，根据欧姆定律可知，通过导体A和B的电流之比为，故C正确； D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 故D错误。 故选C。 4．规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 【答案】B 【详解】如图中电路结构可知L1、L2支路并联，两支路电压相等，功率相等，根据 由于 则 根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知 根据 可知 将三灯泡并联接入电路，则电压相等，根据 可知 P3 > P1 > P2 故选B。 5．某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合开关，此时电动机未启动，电流表示数为；当再闭合开关启动电动机时，汽车的车灯会瞬时变暗。此时电流表示数达到。已知汽车电源电动势为，内阻为，电动机内部线圈电阻为，电流表为理想电表，不计车灯电阻的变化。则电动机启动时产生的机械功率为（　　） A．480W B．75W C．725W D．405W 【答案】D 【详解】根据题意，闭合开关，由闭合回路欧姆定律有 解得 闭合开关，由闭合回路欧姆定律可知，灯泡和电动机两端的电压为 由欧姆定律和串并联电路电流关系可得，流过电动机的电流为 则电动机启动时产生的机械功率为 故选D。 6．某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表，根据并联电路特点得 代入数据解得 当接o、b接线柱时改装为电压表，根据串联电路特点得 解得 故选A。 1．（23-24高一下·江苏南京·期中）如图所示，电源正负极分别接A、B金属板给容器内的盐水通电，t时间内通过溶液内截面S的一价正离子数是n1，一价负离子数是n2，设元电荷为e，以下说法中正确的是（　　） A．只有正离子的定向移动才能产生电流 B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流抵消 C．电流 D．电流 【答案】D 【详解】A．负离子的定向移动也能产生电流，A错误； B．电解液内正、负离子向相反方向移动，电流加强，B错误； CD．正离子产生的电流为 负离子产生的电流为 总电流为 解得 C错误，D正确。 故选D。 2．（23-24高二上·安徽宣城·期末）如图，一段通电直导线的横截面积为S，长度为L，电阻率为ρ，单位体积内自由电子个数为n，自由电子定向运动的速率为v，电子的电荷量为e。则下列说法正确的是（　　） A．通过直导线的电流为 B．通电直导线的电阻为 C．导体棒两端的电压为 D．一电子从直导线右端运动到左端的过程中，电场力对该电子做的功为 【答案】C 【详解】A．时间t内通过某一截面的电荷量 q=nevtS 由 可得 故A错误； B．通电直导线的电阻 故B错误； C．导体棒两端的电压 U=IR 解得 故C正确； D．电子从直导线右端运动到左端过程中，电场力对该电子做的功 故D错误。 故选C。 3．（23-24高一下·湖北·期末）如图所示，两个厚度相同、上下表面均为正方形，由同种材料构成的导体A、B，两个正方形的边长，分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压。下列说法正确的是（　　） A．导体A和B的电阻之比为 B．导体A和B的电阻之比为 C．通过导体A和B的电流之比为 D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 【答案】C 【详解】AB．设小正方形边长l，则大正方形边长2l，厚度d，根据 可得 故AB错误； C．分别在A、B导体左右两侧面加上相同的电压，根据欧姆定律可知，通过导体A和B的电流之比为，故C正确； D．相等时间内通过导体A和B左右两侧面的电荷量之比为 故D错误。 故选C。 4．（20-21高二上·上海·期中）规格不同的三只小灯泡L1、L2 、L3 与定值电阻R如图连接，当在ab两端加上一定电压时，三灯泡的实际功率正好相等，若将三灯泡并联接入电路，三个灯泡的实际功率分别P1、P2 和P3，则（　　） A．P1> P2> P3 B．P3 > P1 > P2 C．P2 > P1 > P3 D．P1 > P3 > P2 【答案】B 【详解】如图中电路结构可知L1、L2支路并联，两支路电压相等，功率相等，根据 由于 则 根据并联电路干路电流等于支路电流之和可知 根据 可知 将三灯泡并联接入电路，则电压相等，根据 可知 P3 > P1 > P2 故选B。 5．（23-24高二上·山东烟台·期末）某汽车的电源、电流表、车灯、电动机连接的简化电路如图所示，先闭合开关，此时电动机未启动，电流表示数为；当再闭合开关启动电动机时，汽车的车灯会瞬时变暗。此时电流表示数达到。已知汽车电源电动势为，内阻为，电动机内部线圈电阻为，电流表为理想电表，不计车灯电阻的变化。则电动机启动时产生的机械功率为（　　） A．480W B．75W C．725W D．405W 【答案】D 【详解】根据题意，闭合开关，由闭合回路欧姆定律有 解得 闭合开关，由闭合回路欧姆定律可知，灯泡和电动机两端的电压为 由欧姆定律和串并联电路电流关系可得，流过电动机的电流为 则电动机启动时产生的机械功率为 故选D。 6．（23-24高二上·江苏南京·期末）某同学用一个微安表头（量程，内阻）、电阻箱和电阻箱组装成一个多用电表，有电流“”和电压“”两挡，改装电路如图所示，则应调到的阻值为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】当接o、a接线柱时改装为电流表，根据并联电路特点得 代入数据解得 当接o、b接线柱时改装为电压表，根据串联电路特点得 解得 故选A。 7．（23-24高二上·广东汕头·期中）如图是某电动汽车的铭牌，以下说法正确的是（　　） 整车型号 CH830BEV 最大设计总质量 1800kg 动力电池容量 驱动电机额定功率 30kW 驱动电机型号 WXMP30LO 车辆设计代号VIN LVFAD11A44000003 A．该电池的容量为 B．该电池以6A的电流放电，可以工作12h C．该电池以6A的电流放电，可以工作60h D．该电池充完电可贮存的电荷量为60C 【答案】A 【详解】ABC．从题图标识牌可知电池的容量为，即以6A的电流放电可工作10h，故A正确，BC错； D．该电池充完电可贮存的电荷量为 故D错误。 故选A。 8．（23-24高二上·浙江嘉兴·期中）一根粗细均匀的金属导线阻值为R，两端加上恒定电压U时，通过金属导线的电流强度为，金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v。若将该金属导线对折一次，使其长度变为原来的一半，仍给它两端加上恒定电压U，则下列说法正确的是（　　） A．此时金属导线的阻值为 B．此时通过金属导线的电流为 C．此时自由电子定向移动的平均速率为2v D．此时自由电子定向移动的平均速率为 【答案】C 【详解】A．将金属导线对折一次时根据 可知金属线的电阻变为，故A错误； B．根据欧姆定律可知 故B错误； CD．根据电流的微观表达式 可知n、e不变，S变为原来两倍，电流变为4倍，则此时自由电子定向移动的平均速率为2v，故C正确，D错误。 故选C。 9．（22-23高二上·浙江杭州·期中）如图所示，一块均匀的长方体样品，长为a，宽为b，厚为c。电流沿方向时测得样品的电阻为R，则下列说法中不正确的是（　　） A．该样品的电阻率是 B．当电流沿方向时，可测得样品的电阻为 C．不论电流沿方向还是沿方向样品的电阻率都不变 D．当电流沿方向且时，样品的电阻会随着a、b值的增大而增大 【答案】D 【详解】A．根据电阻定律 电阻沿着AB方向接入电路时，长度为a，横截面积为 S=bc 代入数据解得 故A正确不符合题意； B．当电流沿CD方向时，长度为b，横截面积 S1=ac 则 故B正确不符合题意； C．导体电阻率只与材料本身有关，不论电流沿AB方向还是沿CD方向样品的电阻率都不变，故C正确不符合题意； D．当电流沿AB方向且a=b时，根据电阻定律 可知，导体的电阻不会随着a、b值的增大而增大，故D错误符合题意。 故选D。 10．（22-23高二上·安徽芜湖·期中）如图所示是某白炽灯的伏安特性曲线，图中OA连线与横轴的夹角为，A点的坐标为（U0，I0），其切线与纵轴交点的纵坐标为，则（    ） A．白炽灯的电阻随电压的增大而减小 B．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 C．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 D．对应A点，白炽灯的电阻可表示为 【答案】C 【详解】A．根据 结合图像可知，随电压U增大，图线的斜率减小，说明灯泡电阻增大，故A错误； BCD．对应A点，若电压和电流均为国际单位V和A，则白炽灯的电阻可表示为 故BD错误、C正确。 故选C。 11．（23-24高二上·四川成都·期中）某同学在学习电表改装的原理以后，想找器材实践一下，于是他从学校实验室找来了一个小量程电流计G（表头），查阅说明书，知道了该电流表满偏电流为，内阻为（始终大于），他想把该电流计改装成的多量程电流表，电路图如下图所示．下列说法正确的是（　　） A．若保持与不变，改装后开关接2的量程比开关接1的量程小 B．若保持不变，改装后开关接1、2的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小 C．若保持不变，改装后开关接1、2的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小 D．若保持与不变，改装后开关接2时电流表总内阻大于开关接1时的总内阻 【答案】C 【详解】开关接1时，量程为 开关接2时，量程为 A．若保持与不变，改装后开关接2的量程比开关接1的量程大，故A错误； B．若保持不变，改装后开关接1的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小，改装后开关接2的电流表量程均随电阻的阻值增大而增大，故B错误； C．若保持不变，改装后开关接1、2的电流表量程均随电阻的阻值增大而减小，故C正确； D．改装后开关接2时电流表总内阻为 改装后开关接1时电流表总内阻为 若保持与不变，由于始终大于，改装后开关接2时电流表总内阻小于开关接1时的总内阻，故D错误。 故选C。 12．（23-24高二上·江西南昌·期中）四个相同的小量程电流表（表头）分别改装成两个电流表A1、A2和两个电压表V1、V2。已知电流表A1量程大于A2的量程，电压表V1的量程大于V2的量程，改装好后把它们按如图所示接入电路，则（ ） A．电流表A1的读数小于电流表A2的读数 B．电流表A1的偏转角等于电流表A2的偏转角 C．电压表V1的读数小于电压表V2的读数 D．电压表V1的偏转角大于电压表V2的偏转角 【答案】B 【详解】AB．由于电流表是由小量程的电流表并联一个小电阻改装成的，并且并联的电阻越小，量程越大，由于A1量程大于A2的量程，因此A1的内阻小于A2的内阻，从而流过A1的电流大于A2的电流，电流表A1的读数大于电流表A2的读数；而在改装的内部电路中，两个小量程电流表接入电路中也是并联的关系，流过小量程电流表表头的电流相同，因此两块电流表表针偏转角度相同，A错误、B正确； CD．电压表是由小量程的电流表串联一个大电阻改装成的，而且串联的电阻越大，电压表的量程越大，由于V1的内阻大于V2的内阻，当两块电压表串联时，V1分得的电压高，读数大，而在两块电压表内部，两个表头也是串联的关系，流过表头的电流相同，从而两块表头的偏转角度相同，CD错误。 故选B。 13．（22-23高二上·广东佛山·期中）VR（虚拟现实技术）是近年来火热的新兴技术，其应用场景之一是进行虚拟实验。如图所示是一款VR眼镜及其相关参数，关于该VR眼镜。说法正确的是（　　） 电池容量 4000mA·h 工作电压 DC 10V 额定功率 20W 充电接头 tpyc-c 机身重量 400g A．mA·h是能量单位 B．理论上该眼镜充满电后只能连续工作1小时 C．该眼镜的额定电流为2A D．该眼镜充满电所储存的能量为 【答案】C 【详解】A．mA·h是电荷量单位，故A错误； BC．该眼镜的额定电流为 理论上该眼镜充满电后能连续工作 故B错误，C正确； D．该眼镜充满电所储存的能量为 故D错误。 故选C。 14．（23-24高二上·山西吕梁·期中）如图所示，电路A、B两端电压U=10V，R1=2Ω，R2=4Ω，R3=6Ω，两电流表为理想电表，以下说法正确的是（　　） A．AB间电阻为12Ω B．电流表A1示数为 C．电流表A2示数为7.5A D．AB间电功率为 【答案】C 【详解】A．画简化电路如图所示 AB间总电阻 故A错误； B．电流表示数 故B错误； C．电流表示数 故C正确； D．AB间电功率 故D错误。 故选C。 15．（23-24高二上·浙江·期中）如图所示，用同种材料制定的圆柱导体A和圆筒导体B，两导体等长且其横截面如图所示。则下列说法正确的是（    ） A．若将这两导体串联接在同一电路中，导体A与B的电压之比为 B．若将这两导体串联接在同一电路中，导体A与B的电功率之比为 C．若将这两导体并联接在同一电路中，导体A与B的电流之比为 D．若将这两导体并联接在同一电路中，相同时间内，导体A与B产生的热量之比为 【答案】D 【详解】A．圆柱导体A的电阻 圆柱导体B的电阻 所以 若将这两导体串联接在同一电路中，通过导体A与B的电流相等，由可知电压之比为，故A错误； B．若将这两导体串联接在同一电路中，由可知导体A与B的电功率之比为，故B错误； C．若将这两导体并联接在同一电路中，导体A与B两端的电压相等，由可知电流之比为，故C错误； D．若将这两导体并联接在同一电路中，相同时间内，由可知导体A与B产生的热量之比为，故D正确。 故选D。 16．（23-24高二上·安徽六安·期中）如图所示，用直流电动机提升重物，电动机线圈的电阻为1Ω，重物的质量。电源内阻为1Ω，不计电动机转子转动时的摩擦，当电动机以的恒定速度向上提升重物时，电路中的电流。重力加速度g取，则下列说法正确的是（　　） A．电动机总功率为100W B．电动机两端的电压为25V C．电源的电动势为33V D．电动机将电能转化为机械能的效率约为68% 【答案】C 【详解】A．电动机的输入功率等于提升重物功率和电动机线圈的内阻消耗功率之和，则有 P=mgv+ I2rM 代入数据解得 P=116W 故A错误； B．根据电功率的公式P=UI，解得 U=29V 故B错误； C．电动机的输入功率等于电源的输出功率为 P=EI-I2r 解得 E=33V 故C正确； D．电动机的效率为 故D错误； 故选C。 17．（23-24高二上·天津·期中）某小组用铜棒完成“测定金属电阻率”实验，实验步骤如下： (1)首先通过螺旋测微器测量铜棒直径，通过游标卡尺测铜棒的长度，测量结果如图甲、乙所示，则铜棒直径 ，铜棒的长度 。 (2)为了精密测量该金属丝的电阻率，某实验小组先使用多用电表粗测其电阻约为，然后进行较准确测量，除待测金属丝外，实验室还备有的实验器材如下： A．电压表（量程，内阻约为）     B．电压表（量程，内阻约为） C．电流表（量程，内阻约为）     D．电流表（量程，内阻约为） E.滑动变阻器     F.输出电压为的直流稳压电源 G.电阻箱         H.开关，导线若干 为尽量减小实验误差，电压表选 ；电流表选 ；（填器材前的字母） (3)若要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，在方框内画出电路图 。 (4)如果金属丝直径为，长度为，所测电压为，电流为，写出计算电阻率的表达式 。 【答案】(1) 1.840 4.220 (2) A D (3)见解析 (4) 【详解】（1）[1]螺旋测微器的精确值为，由图可知铜棒的直径为 [2]20分度游标卡尺的精确值为，由图可知铜棒的长度为 （2）[1][2]由于电源电压为，则电压表应选择A；该金属丝的电阻约为，根据 则电流表应选择D。 （3）要求实验过程电压表的读数能够从零开始调节，则滑动变阻器应采用分压接法，由于 电流表应采用外接法，则电路图如图所示 （4）根据电阻定律可得 又 ， 联立可得电阻率为 18．（21-22高二上·福建泉州·期中）在“测定金属丝的电阻率”的实验中，待测金属丝的电阻Rx约为13 Ω，实验室备有下列实验器材： A．电压表V（量程3 V，内阻约为3 kΩ） B．电流表A（量程0.6 A，内阻约为1 Ω） C．滑动变阻器R（0~5 Ω，额定电流1.0 A） D．电源E（电动势为3 V，内阻约为0.3 Ω） E．开关S，导线若干 (1)为了减少实验误差，并要求在实验中获得较大范围的电压调节，应选用图中_______为该实验的电路原理图。 A． B． C． D． (2)请根据（1）中设计的电路图，连接实物图 (3)两电表的示数分别如图所示，电压表读数 V（电压表量程0~3V），电流表读数 A（电流表量程0~0.6A）。若金属丝的长度为L、直径为D，则该金属材料的电阻率的表达式ρ= （用U、I、L、D表示）。 【答案】(1)C (2)见解析 (3) 2.11/2.12/2.13 0.16 【详解】（1）实验中为了获得较大范围的电压调节，则滑动变阻器采用分压式接法，为了减少实验误差，分析可知 则应采用电流表的外接法。 故选C。 （2）滑动变阻器分压式接法，则接线时“一上两下”，电流表外接法，则电压表与待测电阻并联，实物图连接如图所示 （3）[1]电压表量程0~3V，其精度为0.1V，读数时采用十分之一读法，需要估读一位，根据图示可读的电压表的示数为2.12V； [2]电流表量程0~0.6A，其精度为0.02A，读数时采用二分之一读法，根据图示可读的电压表的示数为0.16A； [3]根据电阻定律 可得 其中 而由欧姆定律有 联立可得 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！22 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$