| 考点 | 辽宁常见考法 | 热度 | 标签 |
|---|---|---|---|
| 电流I=q/t、微观式I=nqSv | 电流计算;定向移动速率辨析 | ★★★ | 必考重点 |
| 电阻定律R=ρL/S | 电阻随长度、截面积、温度变化 | ★★★★ | 必考重点 |
| 电阻率ρ及温度特性 | 金属/半导体随温度变化;超导 | ★★★ | 了解识记 |
| 串、并联电路 | 分压分流、等效电阻、电路化简 | ★★★★★ | 模型难点 |
| 实验:测金属电阻率 | 伏安法;游标卡尺、螺旋测微器读数 | ★★★★★ | 实验热点 |
| 实验:多用电表使用 | 测电压电流电阻;欧姆挡换挡调零 | ★★★★ | 实验热点 |
远距离输电线用又粗又多股的导线,而电炉丝又细又长。导线粗细长短如何影响电阻?
→ 电阻定律
一串小彩灯一个坏了整串都不亮;家里电灯却互不影响。两种连接方式有何不同?
→ 串联与并联
台灯旋钮调节灯泡亮度,变阻器接成限流或分压方式效果不同。
→ 分压/限流电路
电工用万用表一挡多用,可测电压、电流、电阻,测电阻前为什么要红黑表笔短接调零?
→ 多用电表
| 项目 | 串联电路 | 并联电路 |
|---|---|---|
| 电流 | 各处相等 I=I₁=I₂ | 总电流等于支路之和 I=I₁+I₂ |
| 电压 | 总电压等于各部分之和 U=U₁+U₂ | 各支路两端电压相等 U=U₁=U₂ |
| 等效电阻 | R=R₁+R₂(比最大的还大) | 1/R=1/R₁+1/R₂(比最小的还小) |
| 分配规律 | 分压:U∝R,U₁/U₂=R₁/R₂ | 分流:I∝1/R,I₁/I₂=R₂/R₁ |
限流法:变阻器与被测元件串联,元件电压不能从零开始调节,调节范围较小,电路省电、连接简单。分压法:变阻器两个固定端接电源,滑片与一固定端给元件供电,元件电压可从零调到电源电动势,调节范围大。要求电压从零起调、测伏安特性曲线、元件电阻远大于变阻器总阻时用分压式。
| 仪器 | 精度 | 读数方法 |
|---|---|---|
| 10分度游标卡尺 | 0.1mm | 主尺读数(mm)+游标尺对齐格数×0.1mm,不估读 |
| 20分度游标卡尺 | 0.05mm | 主尺+对齐格数×0.05mm |
| 50分度游标卡尺 | 0.02mm | 主尺+对齐格数×0.02mm |
| 螺旋测微器 | 0.01mm | 固定刻度(mm,注意半毫米线)+可动刻度×0.01mm,再估读一位(以mm为单位保留三位小数) |
用电压表测金属丝两端电压U、电流表测电流I,由R=U/I得电阻;用刻度尺测长度L、螺旋测微器测直径d算S=πd²/4;由ρ=RS/L计算电阻率。
| 接法 | 电流表内接 | 电流表外接 |
|---|---|---|
| 电路 | 电流表与R串联后整体与V并联 | 电压表直接与R并联,A测R和V的总电流 |
| 误差来源 | 电流表分压,U测偏大→R测偏大 | 电压表分流,I测偏大→R测偏小 |
| 适用 | 大电阻(R≫R_A) | 小电阻(R≪R_V),金属丝电阻小常用外接 |
金属丝电阻小,通常用电流表外接法;电流不宜过大(防止升温改变ρ),通电时间要短;测d在不同位置测多次取平均;可作U-I图线,斜率=R。
金属导体中电流方向就是自由电子定向移动方向。
电流方向规定为正电荷定向移动方向;金属中自由电子(负电荷)定向移动方向与电流方向相反。电流是标量,方向只是习惯规定。
合上开关灯立刻亮,说明电子以光速从开关跑到灯泡。
灯立刻亮是因为电场以光速在导线中建立,各处自由电子几乎同时开始定向移动;电子本身定向移动速率只有约10⁻⁵m/s(蜗牛速度),不要与电场传导速度、热运动速度混淆。
由R=U/I可知R与U成正比、与I成反比;不加电压时R=0。
R=U/I是定义/测量式,电阻由材料、长度、截面积、温度决定(R=ρL/S),与U、I无关。不加电压电阻依然存在。
几个电阻并联,总电阻等于其中最大那个。
并联总电阻的倒数=各电阻倒数之和,总电阻比其中最小的还小;串联总电阻等于各电阻之和,比最大的还大。并联支路越多总电阻越小。
用多用电表欧姆挡可以直接在通电电路板上测电阻。
欧姆挡内部自带电源,必须断电且把待测电阻至少断开一端再测,否则外电源损坏电表、并联支路使读数偏小。每次换挡还要重新短接调零。
螺旋测微器读数和游标卡尺一样不用估读。
游标卡尺不估读;螺旋测微器必须估读到0.001mm(可动刻度一格0.01mm再估读一位),以mm为单位结果保留三位小数。
电源维持电压→自由电荷定向移动形成电流I=q/t(微观nqSv)→导体有电阻R=ρL/S→电路连接:串联分压、并联分流→实验测量:伏安法测电阻率、多用电表
本章是电学实验核心载体:测电阻率实验集仪器读数+电路选择+数据处理(U-I图)+误差分析于一体,是辽宁实验题高频点;串并联规律是下一章闭合电路、含容电路、电表改装的基础。分压/限流接法、内外接法的选择依据要能说出理由,而非死记。
| 说法 | 判断 | 说明 |
|---|---|---|
| 电流方向就是电子移动方向 | ✗ | 规定正电荷移动方向,与电子移动反向 |
| 导体对折后电阻减半 | ✗ | L减半且S加倍,R变为1/4 |
| 金属温度升高电阻增大 | ✓ | ρ随温度升高增大 |
| 并联总电阻小于任一支路电阻 | ✓ | 相当于增大总横截面积 |
| 伏安法外接法测大电阻更准 | ✗ | 外接法测小电阻,内接法测大电阻 |
| 欧姆挡刻度均匀且正向 | ✗ | 不均匀、反向(左∞右0) |
被测金属丝、毫米刻度尺、螺旋测微器、电压表、电流表、滑动变阻器、电源、开关、导线。
电路接好检查无误再通电;变阻器初始置于接入电阻最大位置;不超电表量程;测完先断开关再拆线。
一段均匀金属导线电阻为R,若将它均匀拉长到原来长度的2倍(体积不变),拉长后导线电阻为( )
答案:B
(1)用50分度游标卡尺测某工件长度,主尺读数为23mm,游标尺第12条刻度线与主尺刻度对齐,则工件长度为____mm;(2)用螺旋测微器测金属丝直径,固定刻度露出6.5mm,可动刻度读数为20.0格,则直径为____mm。
答案:(1)23.24mm;(2)6.700mm
R₁=6Ω与R₂=3Ω并联后,再与R₃=8Ω串联,接到电压U=12V的电源两端(电源内阻不计)。求:(1)电路总电阻;(2)通过R₁、R₂的电流;(3)R₃两端电压。
答案:(1)10Ω;(2)I₁=0.4A,I₂=0.8A;(3)9.6V
某金属丝电阻约5Ω,实验室提供电压表(内阻3kΩ)、电流表(内阻0.5Ω)、滑动变阻器、电源等。(1)电流表应采用内接还是外接?说明理由;(2)实验测得多组数据后作出U-I图线,图线斜率表示什么?若图线不过原点(U=0时I>0),可能是什么原因?
答案:(1)外接法;(2)斜率=金属丝电阻;U=0时I>0不能用电压表分流解释(U=0时分流为零),主要是电流表未调零(零点误差)等系统误差