1、电路,恒定电流,基本概念,电流,定义、条件、方向,电流强度,电压,定义式 UAB=WAB/q=A B,定义式 I=q/t,微观表示 I=nqsv,决定式 I=U/R=E/(R+r),决定式 U=IR,U外=EIr,U内=Ir,电阻,定义式 R=U/I,决定式 R=L/S,电动势,定义式 E=W非静电力/q,量度式 E=U外+U内=IR+Ir,电功,定义式 W=qU=IUt,(纯电阻、非纯电阻电路),计算式 W=I2Rt=U2t/R,(纯电阻电路),电功率,用电器,定义式 P=W/t,计算式 P=IU=I2R=U2/R,纯电阻,电源,总功率:P总=IE、输出功率:P出=IU端损失功率P损=I2r
2、、效率:=P出/P总,基本规律,电阻定律,内容,公式: R=L/S,电阻率、超导、半导体,欧姆定律,部分电路欧姆定律 I=U/R,闭合电路欧姆定律 I=E/(R+r),复习指南,1、本章是高考的重点,主要考查欧姆定律、串并联电路中电流电压和功率的分配。,2、本章可与机械能、电场、电磁感应、磁场、交变电流等知识综合出题。,3、实验是本章的重中之重,是高考试卷中的常客,我们将在以后作专题复习。,高考要求,(1)电路的简化;(2)动态直流电路分析;(3)非纯电阻电路的分析与计算;(4)稳态、动态含容电路的分析与计算;(5)电路故障分析;(6)电学实验与设计;(7)电路的综合计算,复习策略,(1)六个
3、概念:电流、电压、电阻、电功、电功率、电动势;(2)五个规律:欧姆定律、电阻定律、焦耳定律、串联规律、并联规律;(3)七个常见的高考热点问题(见“命题趋势”)的处理方法,恒定电流,恒定电流,(1)电路的连接;(2)伏安特性曲线及其应用;(3)纯电阻电路与非纯电阻电路, 考点整合, 考点整合,UIt, 考点整合,探究点一电路的连接, 要点探究,2.如何画等效电路(1)电路简化时的原则无电流的支路简化时可去除;等电势的各点简化时可合并; 理想导线可任意长短;理想电流表可认为短路,理想电压表可认为断路(2)常用的等效简化方法电流分支法:a.先将各结点用字母标出;b.判断各支路元件的电流方向;c.按电
4、流流向,自左向右将元件、结点、分支逐一画出;d.将画出的等效图加工整理等势点排列法:a.先将各结点用字母标出;b.判断各结点电势高低;c.将各结点按电势高低自左向右排列,再将各结点间的支路画出;d.将画出的等效图加工整理,等效电路图,三步法 标出等势点。依次找出各个等势点,并从高电势点到低电势点顺次标清各等势点字母。一般地,无阻导线视为等势线,无流电阻视为等势线。 捏合等势点画草图。即把几个电势相同的等势点拉到一起,合为一点,然后假想提起该点“抖动”一下,以理顺从该点向下一个节点电流方向相同的电阻,这样逐点依次画出草图。画图时要注意标出在每个等势点处电流“兵分几路”及与下一个节点的联接关系。
5、整理电路图。要注意等势点、电阻序号与原图一一对应,整理后的等效电路图力求规范,以便计算。,等效电路图,图1所示电路中,R1=R2=R3=3,R4=R5=R6=6,求M、N两点间的电阻。,1.在原电路图上标了等势点a、b、c。 2.捏合等势点画草图。从高电势点M点开始,先把两个a点捏合到一起,理顺电阻,标出电流在a点“兵分三路”,分别经R1、R2、R3流向b点;再捏合三个b点,理顺电阻,标出电流在b点“兵分三路”,分别经R4、R5、R6流向c点;最后捏合c点,电流流至N点。(见图2) 3.整理电路图如图3所示。 从等效电路图图3可以清楚地看出原电路各电阻的联接方式,很容易计算出M、N两点间的电阻
6、R=3。,如图4所示,R1=R3=4,R2=R5=1,R4=R6=R7=2,求a、d两点间的电阻。,1)标出等势点a、b、c、d(在原电路图上)(2)捏合等势点画草图,首先捏合等势点a,从a点开始,电流“兵分三路”,分别经R2流向b点、经R3和R1流向d点;捏合等势点b,电流“兵分两路”,分别经R5流向c点,经R4流向d点;捏合等势点c,电流“兵分两路”,分别经R6和R7流向d点。(3)整理电路从等效电路图可清楚地看出原电路各电阻的联接关系,很容易计算出a、d两点间的电阻R=1。, 要点探究, 要点探究, 要点探究,探究点二伏安特性曲线及其应用,1.伏安特性曲线 电阻恒定不变的导体,它的伏安特
7、性曲线是直线,如图373中a、b两直线所示,具有这种伏安特性曲线的电学元件叫线性元件,直线的斜率等于电阻的倒数电阻因外界条件变化而变化的导体,它的伏安特性曲线是曲线,如图中c所示,这类电学元件叫非线性元件,导体c的电阻随电压升高而减小, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究,应用图象的斜率求对应的物理量,这是图象法讨论问题的方法之一,但应注意坐标轴的物理意义在用斜率求解时,U、I是用坐标轴上的数值算出的,与坐标轴的标度的选取无关,而角度只有在两坐标轴单位长度相同时才等于实际角的大小,从本图中量出的角度大小没有实际意义定值电阻的IU图象为过原点的直线,而热敏电阻的IU图象为曲线, 要点探
8、究, 要点探究, 要点探究,探究点三纯电阻电路与非纯电阻电路, 要点探究, 要点探究,变式题一台电风扇,内阻为20 ,接上220 V电压后,正常工作时消耗功率66 W,问:(1)电风扇正常工作时通过电动机的电流是多少?(2)电风扇正常工作时转化为机械能的功率是多少?转化为内能的功率是多少?电动机的效率是多少?(3)如果接上电源后,电风扇的风叶被卡住,不能转动,这时通过电动机的电流以及电动机消耗的电功率和发热功率是多少?, 要点探究,闭合电路的欧姆定律,闭合电路的欧姆定律, 考点整合, 考点整合,R1、R2和h组成双臂环路。当AR1P支路和AR2P支路的总阻值相等时,Rab最大,当P滑到R某端时
9、,使某一支路阻值最小,Rab最小。,1.闭合电路基本构成及相关电学参量, 要点探究,备注:内外电路串联,是一个分压电路。RU外U内RU外U内RP内、P总P外 有三种情况 R=r P外MAX Rr ,RP外 Rr,RP外R增大,R,, 要点探究,2.含容电路及其动态分析电容器是一个储存电能的元件当电容器充放电时,电路中有充放电电流,一旦电路达到稳定状态,电容器在电路中就相当于一个阻值无限大(只考虑电容器是理想的不漏电的情况)的元件,在电容器处电路看作是断路,简化电路时可去掉它简化后若要求电容器所带电荷量时,可在相应的位置补上分析和计算含有电容器的直流电路时,需注意以下几点:(1)在充、放电稳定后
10、,电容器两端电压跟与它并联的用电器(或电阻)的电压相等, 要点探究,(2)在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两极板的极性(与高电势处相连接的极板带正电、与低电势处相连接的极板带负电),并标在图上(3)在充、放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷的变化情况来判断电流方向:充电时,电流流入正极板;放电时,电流流出正极板(4)如果变化前后极板带的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷量之差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始、末状态电容器所带电荷量的绝对值之和,例12010江苏卷 在如图383所示的闪光灯电路中,电源
11、的电动势为E,电容器的电容为C.当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定()A.电源的电动势E一定小于击穿电压UB.电容器所带的最大电荷量一定为CEC.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等, 要点探究, 要点探究,解析 电容器两端的电压与闪光灯两端的电压相等,当电源给电容器充电,达到闪光灯击穿电压U时,闪光灯被击穿,电容器放电,放电后闪光灯两端电压小于U,断路,电源再次给电容器充电,达到电压U时,闪光灯又被击穿,电容器放电,如此周期性充、放电,使得闪光灯周期性
12、短暂闪光要使得充电后达到电压U,则电源电动势一定大于或等于U,A项错误;电容器两端的最大电压为U,故电容器所带的最大电荷量为CU,B项错误;闪光灯闪光时,电容器放电,所带电荷量减少,C项错误;充电时,电荷通过R,通过闪光灯放电,故充、放电过程中通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等,D项正确, 要点探究,点评 理解此电路的工作过程是解决本题的关键找出题意(当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光)中的内涵,就是突破口命题意图 本题意在培养学生对于实际电路的分析和理解能力,同时应进一步强调电容器的击穿电压应为电压瞬时值,而非有效值, 要
13、点探究, 要点探究,探究点二闭合电路的功率和效率, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究,变式题如图388所示,电动机M通过限流电阻R与电源相连,已知电源的电动势为6 V、内阻为0.5,电阻R0.25,电动机正常工作时,输出功率为7W,电压表的读数为5 V当电动机正常工作时,求:(1)电源的工作效率;(2)电动机的内阻, 要点探究, 要点探究,探究点三闭合电路的UI图线,1.在图389中,图线a为电源的UI图象,b为外电阻的UI图象,两者的交点坐标表示该电阻接入电路时电路的总电流和路端电压;以该点和原点的连线为对角线的矩形的面积表示输出功率(即为外电
14、路电阻的工作功率)因此通常把图线a、b的交点称为“工作点”,2.a的斜率的绝对值表示内阻大小; b的斜率的绝对值表示外电阻的大小;当两个斜率相等时,即内、外电阻相等时,图中矩形面积最大,即输出功率最大(可以看出此时路端电压是电动势的一半,电流是最大电流的一半), 要点探究,例3图3810甲为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线由图甲可知,两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故,参考这条曲线回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)(1)若把三个这样的电灯串联后接到电动势为12 V的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻(2)如图乙所示,将两个这样的灯并联后再与10
15、 的定值电阻串联,接在电动势为8 V的电源上,求通过电流表的电流值以及每个灯的实际功率, 要点探究, 要点探究,点评 本题是电学的图象问题,主要考查伏安特性曲线因灯泡的电阻随温度而变化,故要求特定条件下的电阻,可以借助伏安法测电源电动势的IU图象,结合闭合电路的欧姆定律,作出灯泡伏安特性曲线,二者的交点的坐标即为灯泡工作时的电压与电流,此点可称为“工作点”,寻找工作点是解决此类问题的关键命题意图 本题主要考查导体的伏安特性曲线与电源的路端电压电流图象的区别和联系讲明二线的交点的意义是关键电源的UI图象是测量电源电动势及内阻的基础,在此类问题中应对学生多加强调, 要点探究,解析 由图象可知,蓄电
16、池的电动势为20 V,而内电阻为2.0 ,故短路电流为10 A,即I轴上单位长度为2.5 A由斜率关系知,该定值电阻阻值为6.用3只这种电阻并联作为外电阻,外电阻等于2,因此输出功率最大为50 W.,电路的综合问题,电路的综合问题, 要点探究,变式题如图3811所示,图线a是某一蓄电池组的伏安特性曲线,图线b是一只某种型号的定值电阻的伏安特性曲线若已知该蓄电池组的内阻为2.0 ,则这只定值电阻的阻值为_ .现有4只这种规格的定值电阻,可任意选取其中的若干只进行组合作为该蓄电池组的外电路,则所组成的这些电路中,输出功率最大时是_ W,6,50, 编读互动,1本讲涉及的问题均为高考的热点问题,包括
17、伏安法测电阻、电表在电路中的意义、含容电路分析、电路故障分析等,常见题型为选择题、实验题本部分内容综合性强,对考生能力要求高,解题时要求牢记有关电路的常用结论,理解四种电学元件或仪表在电路中的意义,能用两种方法(“局部整体局部”法、“串反并同”法)进行电路动态分析,理解伏安法测电阻中“内大外小”的含义并能选择正确的接法,能计算含容电路的有关问题., 编读互动,2本讲例题分类安排思路(1)闭合电路的故障分析;(2)闭合电路的动态分析;(3)基本实验电路的理解3本讲课时安排第一课时:电表的改装、实用电表角色的双重性、伏安法测电阻第二课时:含电容电路的分析、电路故障分析, 考点整合,一、电路元件、仪
18、表的角色的双重性, 考点整合, 考点整合,二、“伏安法”测电阻的两种电路, 考点整合, 考点整合,探究点一闭合电路的故障分析, 要点探究,检查电路故障的常用方法(1)电压表检查法:当电路中接有电源时,可以用电压表测量各部分电路上的电压,通过对测量电压值的分析,就可以确定故障在用电压表检查时,一定要注意电压表的极性和量程要符合要求(2)电流表检查法:当电路中接有电源时,可以用电流表测量各部分电路上的电流,通过对测量电流值的分析,就可以确定故障在用电流表检查时,一定要注意电流表的极性正确和量程要符合要求, 要点探究,(3)欧姆表检查法:当电路中断开电源后,可以利用欧姆表测量各部分电路的电阻,通过对
19、测量电阻值的分析,就可以确定故障在用欧姆表检查时,一定要注意切断电源(4)试电笔检查法:对于家庭用电线路,当出现故障时,可以利用试电笔进行检查在用试电笔检查电路时,一定要用手接触试电笔笔尾的金属体, 要点探究,例1图391为“热得快”热水器的电路图和示意图现接通电源,发现该热水器没有发热,并且热水器上的指示灯也不亮,现用交流电压表测得热水器A、B两端的电压为220 V,指示灯两端的电压为220 V那么该热水器的故障在于()A.连接热水器和电源之间的导线断开B.连接电阻丝与指示灯的导线发生了短路C.电阻丝熔断,同时指示灯烧毁D.同时发生了以上各种情况,C, 要点探究,解析 用电压表测得A、B两点
20、间电压为220 V,说明连接热水器和电源之间的导线是完好无损的;热水器不发热,说明电阻丝熔断了;指示灯不亮,说明指示灯被烧毁了,故只有选项C正确,点评 电路故障问题的分析要把握两个关键:第一,电路的连接方式,如本题中电阻丝和指示灯的连接是并联关系;第二,要清楚各种电路故障的实质及所引起的现象,要能通过现象确定故障情况命题意图 本题意在让学生熟练电路故障的分析方法和规律, 要点探究,探究点二闭合电路的动态分析,闭合电路的动态分析问题是高考的热点题型,分析解答这类问题的一般步骤是: 1.确定电路的外电阻如何变化 (1)当外电路的任何一个电阻增大(或减小)时,电路的总电阻一定增大(或减小) (2)若
21、开关的通断使串联的用电器增多,则总电阻增大;若开关的通断使并联的支路增多,则总电阻减小, 要点探究, 要点探究, 要点探究,B, 要点探究,解析 根据题意知,照射R3的光的强度减弱,则R3的阻值变大,R3与灯泡串联,由此导致并联电路的阻值变大,闭合电路的总电阻增大,干路电流变小,故电压表示数变小,A错误;干路电流变小,则R1与r上分得的电压减小,并联电路两端的电压变大,故R2支路的电流变大,流经小灯泡的电流变小,所以小灯泡的功率变小,B正确,C错误;电源两极间的电压即为路端电压,由于r分得的电压变小,故路端电压增大,D错误, 要点探究,点评 本题为闭合电路的动态分析问题,必须熟练掌握分析此类问
22、题的基本步骤,抓住题目中的不变量,从自变量入手,按照由主干到支路的顺序分析电学参量的变化命题意图 本题意在巩固学生对于电路动态分析问题的分析和处理能力, 要点探究,探究点三基本实验电路的理解, 要点探究, 要点探究, 要点探究,750,偏大, 要点探究,解析 “伏安法”测电阻中,电流表内接时测量值均相对于真实值偏大由于第一次测量是750 ,第二次测量约是1000 ,因此,真实值比较接近750 .,点评 伏安法测电阻的两种接法中,电流表内接会产生分压作用,使得测量值偏大;电流表外接会产生限流作用,使得测量值偏小命题意图 本题主要考查伏安法测电阻、串联知识、误差分析及比较重点是伏安法测电阻中的误差
23、研究通过本题一定要让学生意识到:凡是伏安法测电阻必须考虑内外接问题这是电学实验的基础, 备用习题,B, 备用习题, 备用习题,C,本单元实验(一),本单元实验(一), 编读互动,1.本讲实验原理易懂,复习时要注重对测量电路的设计、控制电路的选择、连接实物图、数据处理、误差分析的理解2本讲例题分类安排思路(1)实验原理与实验操作;(2)实验数据和误差分析;(3)同类实验拓展与创新3本讲课时安排第一课时:描绘小电珠的伏安特性曲线第二课时:测定金属的电阻率, 考点整合,实验一描绘小电珠的伏安特性曲线1.实验目的描绘小电珠的伏安特性曲线2.实验原理(1)用电流表测出流过小电珠的电流,用电压表测出小电珠
24、两端的电压,测出多组(U,I)值,在UI坐标系中描出各对应点,用一条平滑的曲线将这些点连接起来,就得到小电珠的伏安特性曲线, 考点整合,(2)小电珠(3.8 V,0.3 A)的电阻很小,当它与电流表串联时,电流表的分压影响很大,故为准确测出小电珠的伏安特性曲线,即U、I的值,电流表应采用_法,为使小电珠上的电压能从0开始连续变化,滑动变阻器应采用_连接3.电路选择(1)电流表外接(2)滑动变阻器接成分压式实验电路如图401所示,外接,分压式, 考点整合,左端, 考点整合, 考点整合, 考点整合,4.注意事项(1)伏安法测电阻,因金属电阻丝电阻小,应选择电流表外接,在接通电源之前应将滑动变阻器调
25、到阻值_状态(2)测量电阻丝的长度时,要测量连入电路中的_(3)测电阻时,电流不宜过大,通电时间不宜_,以免电阻率因温度升高而变化(4)要明确螺旋测微器的读数原理,会正确读数,最大,有效长度,太长,探究点一实验原理与实验操作, 要点探究,例12010重庆卷 在探究小灯泡的伏安特性实验中,所用器材有:灯泡L,量程恰当的电流表A和电压表V,直流电源E、滑动变阻器R、开关S等,要求灯泡两端电压从0开始变化(1)实验中滑动变阻器应采用_(选填“分压”或“限流”)接法(2)某同学已连接如图403所示的电路,在连接最后一根导线的c端到直流电源正极之前,请指出其中仅有的两个不当之处,并说明如何改正,分压,
26、要点探究,_;_.,开关S不应闭合,应处于断开状态,滑动变阻器的滑动触头P放置不当,应将其置于b端, 要点探究,(3)电路连接正确后,分别测得两只灯泡L1和L2的伏安特性曲线如图404中和所示,然后将灯泡L1、L2与电池组(电动势和内阻均恒定)连成图405所示电路多次测量后得到通过L1和L2的电流平均值分别为0.30 A和0.60 A画出电池组路端电压U和电流I的关系曲线由该曲线可知电池组的电动势为_V,内阻为_.(取两位有效数字),路端电压U与电流I的关系曲线如图所示,4.6,2.7, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究, 要点探究,点评 本题为教材“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验
27、的拓展和综合,尤其是与电源的UI图线的综合是本题的难点命题意图 本题意在考查对“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验的理解和综合应用能力,关键是理解命题者的设计意图,如图线交点(工作点)的含义的确定, 要点探究,探究点二实验数据和误差分析,例22010浙江卷 在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流电压的数据如下表所示:, 要点探究,(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;, 要点探究,(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图406所示,请指出图线的特征,并解释形成的原因,电阻随电流增大存在三个区间,电阻随电流的变化快慢不同:第一区间电流很小时,电阻变化不大
28、;第二区间灯丝温度升高快,电阻增大快;第三区间部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大也变慢, 要点探究,解析 本题考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验,在描点作图时要注意用平滑的线把所描的点连起来从给出的RI图线可看出大致有三段,第一段电流很小时,电阻变化不大;第二段电流增大后,温度升高快,电阻增大得快;第三段部分电能转化为光能,灯丝温度升高变慢,电阻增大的速度也变慢,点评 本题考查“描绘小电珠的伏安特性曲线”实验,重点侧重于实验数据的处理和实验现象的解读,如题中灯丝电阻的变化原因分析等命题意图 本题意在考查实验数据的处理能力,要引导学生掌握最基本的实验数据处理方法:解析法、图象法、列表法
29、, 要点探究,探究点三同类实验拓展与创新,例32010深圳模拟 在探究金属丝的电阻与金属丝长度的关系的实验中,某实验小组得到了如图407所示的RL 实验图线,则图线的斜率与导线的横截面积的乘积表示的物理量是_为了测量金属丝的电阻(阻值在510 ),实验室提供了下列器材和电路:A. 电压表(03 V,内阻1 k)B. 电压表(015 V,内阻5 k)C. 电流表(00.6 A,内阻2 )D.电流表(03 A,内阻0.5 )E.滑动变阻器(10 ,0.2 A),金属丝的电阻率, 要点探究,F.滑动变阻器(50 ,0.6 A) G.直流电源(6 V,内阻不计)另有开关一个、导线若干实验中电路应选图4
30、08中的_(选填“甲”或“乙”),电压表应选_,电流表应选_,滑动变阻器应选_(只填器材的字母代号),乙,A,C,F, 要点探究, 要点探究,点评 本题为“测定金属的电阻率”实验的拓展与基本实验相关,又具有一定创新本题的突破需要注重以下两个关键点:其一是根据电阻定律解读RL图象;其二是限流式控制电路的确定和电流表外接的确定命题意图 本题意在引导学生解答拓展迁移型实验的基本思路:第一,涉及图线的解读要及时联系解析式(即相关实验原理);第二,教材基本实验原理(电流表内外接、滑动变阻器分压式与限流式接法的选择)的迁移应用;第三,要结合题目中提出的具体问题来理解命题者的设计意图,本单元实验(二),本单
31、元实验(二), 编读互动,1.本讲是电学实验的难点,也是高考的热点电流表改装成电压表中涉及三部分:原理、半偏法测电阻、校表与误差分析,内容多而复杂测电池的电动势和内电阻实验中原理选择较多:可以用电流表加两个已知电阻、电压表加两个已知电阻、或用电阻箱加一个电表、伏安法等方法测量;处理数据的方法有解析法、图象法,尤其是图象法,必须依据原理找出图象解析式才能理解其含义本讲高考试题多,但讲解不在数量,一定要讲透与基本实验的联系,引导学生加强对基本实验的理解,识别实验命题变化,做到万变不离其宗, 编读互动,2本讲例题分类安排思路(1)实验原理与实验操作;(2)实验数据和误差分析;(3)同类实验拓展与创新
32、3本讲课时安排第一课时:把电流表改装成电压表 第二课时:测定电源的电动势和内阻, 考点整合,实验三把电流表改装成电压表1.实验目的(1)掌握“半偏法”测电流表内阻的原理(2)根据电流表改装成电压表的原理,将小量程的电流表改装成大量程的电压表2.实验原理(1)测电流表的内阻Rg的原理在干路电流认为不变的前提下,给电流表并联一电阻使其电流为_时,并联的电阻值等于_,电路如图411所示,半偏值,Rg, 考点整合, 考点整合,RRg,内接法, 考点整合, 考点整合,内接法, 考点整合, 考点整合,探究点一实验原理与实验操作, 要点探究,B,C,F, 要点探究,B,C,A,E,300,略小于,串,19.
33、7, 要点探究, 要点探究, 要点探究,3.0,0.50,27.0, 要点探究, 要点探究,点评 本题考查电表改装基本实验,涉及半偏法测电流表内阻、仪器选择、控制电路的确定、实验数据的处理等多方面能力要求,属于对基本实验的综合性考查命题意图 本题意在考查学生对于电表改装基本实验的理解和再现式应用能力, 要点探究, 要点探究, 要点探究,连线如图所示, 要点探究,b,5.5I2,3.00mA,0.660mA,05mA,多次测量取平均值, 要点探究, 要点探究,探究点二实验数据和误差分析,20 , 要点探究, 要点探究,闭合,0.69 ,小, 要点探究, 要点探究,解析 本题重点考查测量电池内阻假
34、设电压表为理想电压表,小,点评 本题考查通过电流表和电阻箱测电源电动势和内阻,重点侧重于实验数据的处理,对于本实验实验数据的处理方法主要是两个:第一,解析法,如本题;第二,图象法,如下面的变式题命题意图 本题意在巩固学生对于“测电源电动势和内阻”实验的理解和实验数据的处理方法, 要点探究,D,第3讲 要点探究, 要点探究,探究点三同类实验拓展与创新,第3讲 要点探究,C,10,47(4648),第3讲 要点探究,本单元实验(三),本单元实验(三), 编读互动,1本讲属于研究型实验多用电表的使用中,除了掌握多用电表的使用方法,还要注意测二极管的极性、检查电路故障等传感器的应用中,注意在实际生活中
35、运用:热敏电阻、光敏电阻、电磁继电器、计数器等;实验操作中注意控制电路的选取2本讲例题的分类安排:(1)实验原理与实验操作;(2)实验数据和误差分析;(3)同类实验拓展与创新3本讲课时安排第一课时:用多用电表探测黑箱内的电学元件第二课时:传感器的简单应用., 考点整合,实验五用多用电表探索黑箱内的电学元件1.实验目的(1)掌握多用电表的使用方法(2)能用多用电表探测黑箱电路及二极管单向导电性, 考点整合, 考点整合, 考点整合,(2)二极管的特性是单向导电性,当二极管加上一定的正向电压时,它的电阻值_;当二极管加上反向电压时,它的电阻值变得_,就像断开的开关一样3.实验方法探测黑箱内的电学元件
36、的方法:(1)将黑箱放在实验桌上,让结点向上(2)用直流电压挡分别判断各结点间有无电池及电池的正负极(3)用欧姆挡测量无电压结点的阻值,判断是否存在电阻(4)交换红黑表笔,判断结点间是否存在二极管(5)根据判断画出电路图,很小,很大, 考点整合,(6)打开黑箱,辨认元件,并与判断的电路比较4.注意事项(1)使用多用电表前要检查指针是否在左侧“0”位置,若不指“0”,可用小螺丝刀轻轻旋转调零螺丝(2)使用欧姆挡测电阻时,每换一次挡位须重新调零(3)读数时,要注意选择开关所指的功能区域,即测量的是电流、电压还是电阻,当测电流、电压时,选择开关所指数值即为量程值,若选择开关指在欧姆挡,则所指数值是测
37、量的倍率,即测量值应等于读数乘以倍率(4)使用多用电表测电流时,应使电流从多用电表的正插孔流入,测电压时,正插孔应与被测电路的高电势点相连, 考点整合,(5)用多用电表测交流电压时,应用最下面一条刻度线,注意其刻度线是不均匀的(6)用完后,将选择开关置于交流电压的最高挡或“OFF”挡,长期不用时应取出电池实验六传感器的简单应用1.实验目的初步了解传感器的应用2.实验原理传感器是将它感受到的物理量(如光、热、力等)转换成便于测量的量(一般是电学量)热电传感器主要利用热敏电阻将热信号转变成电信号,光电传感器是利用光敏电阻将光信号转变成电信号, 考点整合,热敏电阻如果是由半导体材料制成的,常态时其阻
38、值约为10 k,其电阻率随温度的变化而迅速变化,温度升高时,其电阻率显著_光敏电阻也是由半导体材料制成的,其电阻率在光照射下显著_在没有光照射下其阻值可以达到几千欧,在一般室内光照射下,电阻可以降至几十毫欧利用多用电表的欧姆挡测量不同温度下热敏电阻的阻值以及不同光照条件下光敏电阻的阻值,就可以了解热敏电阻随温度的变化规律以及光敏电阻随光照的变化规律3.注意事项,减小,减小, 考点整合,(1)测热敏电阻时应待热敏电阻温度变化后再测量(2)实验中测量的元件只能代表这些元件的特性,不能代表所有元件的特性(3)温度自动报警器、光电计数器、小灯泡所需电压都很小,切勿超电压使用,探究点一实验原理与实验操作
39、, 要点探究, 要点探究,1K, 要点探究, 要点探究, 要点探究,点评 本题考查多用电表的原理和操作多用电表测电阻时,内部电源会连入电路与表头、调节电阻、待测电阻等构成闭合回路,所以多用电表测电阻的基本原理是闭合电路欧姆定律命题意图 本题意在考查学生对于多用电表原理的理解和应用, 要点探究,探究点二实验数据和误差分析,例22010合肥模拟 用已调零且选择开关指向欧姆挡“100”位置的多用电表与量程为1 V的电压表按如图423所示方式连接,两表指针的位置如图423所示电压表接线柱A是_(选填“正”或“负”)接线柱,此时通过电压表的电流为_mA.,负,0.5, 要点探究, 要点探究,点评 本题考
40、查多用电表测电阻时的读数以及与其他电学仪器的综合应用命题意图 本题意在考查学生对多用电表的读数能力, 要点探究,探究点三同类实验拓展与创新,例32010上海卷 在世博园区,运行着许多氢燃料汽车,其动力来源是图424(1)以下是估测氢燃料电池输出功率的实验步骤:把多用表的选择开关调至电流挡,并选择恰当量程,串联在电路中,读出电流I.把多用电表的选择开关调至电压挡,把红、黑表笔并联在电动机两端,其中红表笔应该接在图中_(选填“A”或“B”)端读出电压U.,A, 要点探究,重复步骤和,多次测量,取平均值根据公式P_计算氢燃料电池输出功率(2)在上述第步中遗漏的操作是_;(3)如果该电动机的效率为,汽
41、车运动的速度v,则汽车的牵引力为_,UI,选择适当的量程, 要点探究,点评 本题通过多用电表测量氢燃料电池的输出功率,属于创新应用命题意图 本题意在培养学生对于多用电表的创新应用能力, 备用习题, 备用习题,断开,电学实验综合,电学实验综合, 编读互动,实验能力是理科综合考试大纲中要求的五个能力目标之一电学设计型实验能很好地考查考生的综合实验能力,难度较大,区分度高,是近几年高考物理实验题的命题趋向,是复习中应突破的难点设计一个完整的实验,要经历多个环节,如实验设计思想、选择器材、连接实物图、实验数据处理、误差分析等但在实际考查中,一般不会考查全部环节,而是只考查其中的几个环节对于电学设计型实
42、验,关键在于实验原理的设计,它包括测量电路、控制电路的设计,它决定了应选用哪些器材、应如何处理数据、如何安排实验步骤等而实验原理的设计又往往依赖于所提供的实验器材(条件)和实验要求,它们相辅相成,互为条件, 编读互动,2本讲例题分类安排思路(1)电压、电流、电阻的测量;(2)实验电路的设计与器材的选取(实物连图);(3)实验数据的处理、误差分析3本讲课时安排第一课时:电阻的测量电路设计、控制电路的设计第二课时:选择器材、连接实物图、实验数据处理、误差分析., 考点整合, 考点整合, 考点整合, 考点整合, 考点整合,0E,从0开始变化, 考点整合,三、电学实验设计与仪器选用的一般性原则1.准确
43、性原则: 依据实验的要求,所选的仪器应尽可能精确测量或者尽可能减小误差在电学实验设计与仪器选用中,一定要保证电表的示数超过量程的三分之一但又不超量程一般应对的办法是运用欧姆定律估算电表的隐蔽量程值,并进行比较与选择通常在考虑实验原理与对应电路时重点考虑2. 安全性原则:保证不损坏实验仪器在电学实验中,要保证不烧坏电学元件、不超过电表量程、不超过额定值等一般应对的办法是估算全电路的电流、电压的最大值,并进行综合与选择通常在考虑电源供电与对应电路时重点考虑, 考点整合,3.经济性原则:即节操作、节器材、节能在保证实验正常进行的前提下,选用的器材组成的电路要便于操作,便于读数,便于进行数据处理实验时
44、要测量数据少,易于操作,同时器材与能耗应尽量节约四、实物图连线应掌握的基本方法和注意事项1.注意事项(1)连接电表应注意量程选用正确,正、负接线柱不要接错(2)各导线都应接在接线柱上,不应在导线中间出现分叉(3)对于滑动变阻器的连接,要搞清楚接入电路的是哪一部分电阻,在接线时要特别注意不能将线接到滑动触头上, 考点整合,2.基本方法(1)画出实验电路图(2)分析各元件连接方式,明确电流表与电压表的量程(3)画线连接各元件(用铅笔画线,以便改错)连线方式应是单线连接,连线顺序应先画串联电路,再画并联电路. 一般先从电源正极开始,到开关,再到滑动变阻器等按顺序以单线连接方式将干路中要串联的元件依次
45、串联起来;然后连接支路将要并联的元件接到电路中去连接完毕,应进行检查检查电路也应按照连线的方法和顺序进行五、数据处理, 考点整合,1.代数法常见的代数法有:求平均值法和逐差法2.列表法在记录和处理数据时,把数据列成表格数据列表可以简单明确地表示出相关物理量之间的对应关系,便于检查和发现实验中的问题,有利于找出相关物理量之间满足的规律等等,探究点一电压、电流、电阻的测量, 要点探究,例12010全国卷 如图438所示,一热敏电阻RT放在控温容器M内;A为毫安表,量程为6 mA,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3 V,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999.9 ;S为开关已知RT在95 时的阻值为150 ,在20 时的阻值约为550 .现要求在降温过程中测量在95 20 的多个温度下RT的阻值, 要点探究, 要点探究,电阻箱的读数R0,仍为I0,电阻箱的读数R1,R0R1150 , 要点探究, 要点探究,点评 本题考查电阻的测量,但方法上相对于平时的伏安法测电阻有一定的创新,本实验的核心原理是闭合电路的欧姆定律命题意图 通过本题要让学生建立测电阻类实验的基本解题思路,即该类实验的原理不外乎部分电路欧姆定律,或闭合电路欧姆定律,