（一）電流的形成、電流強度I=q/t。

1．電流的形成：電荷定向移動形成電流(注意它和熱運動的區(qū)別)。

2．形成電流條件：(1)存在自由電荷；(2)存在電勢差(導體兩端存在電熱差)。

3．電流強度：I=q/t(如果是正、負離子同時定向移動形成電流，q應(yīng)是兩種電荷量和)

4．注意：I有大小，有方向，但屬于標量(運算法則不符合平行四邊形定則)，電流傳導速率就是電場傳導速率不等于電荷定向移動的速率(電場傳導速率等于光速)。

（二）部分電路歐姆定律。

1．公式I=U/R,U=IR,R=U/I.

2．含義：R一定時，I∝U,I一定時，U∝R；U一定時，I∝l/R。(注意：R與U、I無關(guān))

3．適用范圍：純電阻用電器(例如：適用于金屬、液體導電，不適用于氣體導電)。

4．圖象表示：在R一定的情況下，I正比于U，所以I—U圖線、U—I圖線是過原點的直線，且R=U/I，所以在I—U圖線中，R=cotθ=1/k_斜率，斜率越大，R越?。辉?/span>U—I圖線中，R=tanθ=k_斜率，斜率越大，R越大。

注意：

(1) 應(yīng)用公式I=U/R時，各量的對應(yīng)關(guān)系，公式中的I、U、R是表示同一部分電路的電流強度、電壓和電阻，切不可將不同部分的電流強度、電壓和電阻代入公式

(2)I、U、R各物理量的單位均取國際單位，I(A)、U(A)、R(Ω)；

(3)當R一定時，I∝U；I一定時，U∝R；U一定時，I∝1/R，但R與I、U無關(guān)。

(三)電阻定律

1．公式：R=ρL/S(注意：對某一導體，L變化時S也變化，L·S=V恒定)

2．電阻率：ρ=RS/L，與物體的長度L、橫截面積S無關(guān)，和物體的材料、溫度有關(guān)。①金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大，

②半導體材料的電阻率隨溫度增加而減小

③純金屬的電阻率較小，合金的電阻率較大，橡膠的電阻率最大。

④當溫度降低到絕對零度附近時，某些材料的電阻率突然減小到零，這種現(xiàn)象叫超導現(xiàn)象。

⑤氧化物超導體叫做高溫超導體。

3、電阻阻值的計算

①應(yīng)用公式

②對于確定的導體，其長度與橫截面積的關(guān)系滿足：L×S=V(恒量)

閉合電路歐姆定律

電源的電動勢和內(nèi)電阻．閉合電路的歐姆定律．路端電壓（Ⅱ）

考點一：直流電路的動態(tài)分析

分析方法：1、分析的順序：外電路部分電路變化→R_總變化→由

判斷I_總的變化→由U=E-I_總r判斷U的變化→由部分電路歐姆定律分析固定電阻的電流、電壓的變化歐→用串、并聯(lián)規(guī)律分析變化電阻的電流、電壓電功。

2、幾個有用的結(jié)論

①外電路中任何一個電阻增大（或減少）時外電路的總電阻一定增大（或減少）

②若開關(guān)的通斷使串聯(lián)的用電器增多時，總電阻增大；若開關(guān)的通斷使并聯(lián)的支路增多時，總電阻減少。

③動態(tài)電路的變化一般遵循“串反并同”的規(guī)律；當某一電阻阻值增大時，與該電阻串聯(lián)的用電器的電壓（或電流）減小，與該電阻并聯(lián)的用電器的電壓（或電流）增大。

考點二：電路的故障分析與檢測

分析方法：電路出現(xiàn)故障有兩個原因：①短路②斷路（包括接線斷路或接觸不良，電器損壞等情況）。判斷電路故障常用排除法：在明確電路結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，從分析比較故障前后電路結(jié)構(gòu)的變化，電流、電壓的變化入手，確定故障后，并對電路元件逐一分析，排除不可能情況，尋找故障所在。

儀表檢測法：一般檢測故障用電壓表

（1）斷點故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，當電壓表指針不偏轉(zhuǎn)時，則該段電路中有斷點。

（2）短路故障的判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)；當電壓表示數(shù)為零時，該電路被短路，當電壓表示數(shù)不為零時，則該電路不被短路或不完全被短路。

考點三：會解含容電路

含容電路問題是高考中的一個熱點問題，在高考試題中多次出現(xiàn)。同學們要注意復習。

1、求電路穩(wěn)定后電容器所帶的電量

求解這類問題關(guān)鍵要知道：電路穩(wěn)定后，電容器是斷路的，同它串聯(lián)的電阻均可視為短路，電容器兩端的電壓等于同它并聯(lián)電路兩端的電壓。

分析含容電路方法：通常先摘除電容器，畫出等效電路，再安上電容器，此時電容器可等效為電壓表，找出電壓表的讀數(shù)及變化，再由Q=CU進行求解。

2、求通過某定值電阻的總電量

考點四：黑盒問題 

常見的電學黑盒問題可以分為兩種：  

(1)純電阻黑盒．其解答思路是

①將電阻為零的兩接線柱短接．  

②根據(jù)題給測試結(jié)果，分析計算各接線柱之間的電阻分配，并畫出電阻數(shù)目最多的兩接線柱之間的部分電路．

③畫出電路的剩余部分．

(2)閉合電路黑盒．其解答思路是：  

①將電勢差為零的兩接線柱短接．

②在電勢差最大的兩接線柱間畫電源．

① 根據(jù)題給測試結(jié)果，分析計算各接線柱之間是電源還是電阻然后畫出電路圖．

考點五：電源的功率問題

電源的輸出功率為：

當R=r時，P_出有最大值即

電學實驗復習專題

一．實驗電路和電學儀器的選擇

設(shè)計型實驗多出現(xiàn)在電路實驗題。以一般電路實驗為例，一般需要考慮以下幾個方面的內(nèi)容：

1．電路的選擇

（１）安培表內(nèi)、外接電路的選擇。

①待測電阻的阻值已知：

由于伏特表的分流作用和電流表的分壓作用，造成表的示數(shù)與通過負載的電壓或電流真實值之間產(chǎn)生誤差，為減小此系統(tǒng)誤差，當待測電阻阻值R_x<<R_V，伏特表分流很小時，選擇安培表外接電路；

當待測電阻阻值R_x >>R_A，安培表分壓很小時，選擇安培表內(nèi)接電路。

當待測電阻阻值與電壓表、電流表的阻值相差不多時，可根據(jù)：R_AR_V>R_x²時，采用電流表外接法；當R_AR_V<R_x²時，采用電流表內(nèi)接法來確定。

（口決：” 大內(nèi)小外”，即內(nèi)接法適合測大電阻結(jié)果偏大，外接法適合測小電阻測量結(jié)果偏?。?/span>

②待測電阻的阻值未知：試觸法選擇測量電路．

試觸法即為依次采用電流表的內(nèi)外接法，通過計算并比較電流以及電壓的相對誤差來確定，最后要接相對誤差小的那個點．

（2）滑動變阻器限流電路與分壓電路的選擇：

① 當負載電壓要求從零開始調(diào)節(jié)，采用分壓電路?！?/span>

②當滑動變阻器阻值小于負載電阻時，一般采用分壓電路；當滑動變阻器阻值大于負載電阻時，一般采用制流電路。

③當電源電動勢較大、滑動變阻器阻值較小，不能滿足限流要求時，采用分壓電路。

（3）滑動變阻器的使用

①限流式接法. 如圖4所示

特點：R_AB隨pb間的電阻增大而增大。

②分壓式接法：如圖5所示分壓電路.電路總電阻R_AB等于AP段并聯(lián)電阻R_aP與PB段電阻R_bP的串聯(lián)。當P由a滑至b時，雖然R_ap與R_pb變化相反，但電路的總電阻R_AB持續(xù)減??；若P點反向移動，則R_AB持續(xù)增大。證明如下：

所以當R_ap增大時，R_AB減??；當R_ap減小時，R_AB增大?；瑒宇^P在a點時，R_AB取最大值R₂；滑動頭P在b點時，R_AB取最小值

③動變阻器接法選擇：

分壓接法對負載的電壓、電流調(diào)節(jié)范圍較大，但電路耗能多；限流接法對負載的電壓、電流調(diào)節(jié)范圍較小，但電路耗能少且電路連接簡單。故優(yōu)先考慮限流接法為主。但在以下情況下必須用分壓法

①要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié)時—從零調(diào)節(jié)

②實驗所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電壓或電流較小，采用限流接法時，無論怎樣調(diào)節(jié)，電路中實際電流都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流（壓）

—器件安全

③所用滑動變阻器的阻值遠小于待測電阻阻值時?！阌谡{(diào)節(jié)

第三種：如圖6所示并聯(lián)式電路。由于兩并聯(lián)支路的電阻之和為定值，則兩支路的并聯(lián)電阻隨兩支路阻值之差的增大而減?。浑S兩支路阻值之差的減小而增大，且支路阻值相差最小時有最大值，相差最大時有最小值。證明如下：

令兩支路的阻值被分為R_a、R_b,且R_a+R_b=R₀,其中R₀為定值。則

特點：R_//的確隨R_a與R_b之差的增大而減小，隨差的減小而增大，且當相差最小時，R_//有最大值，相差最大時，R_//有最小值。

此外，若兩支路阻值相差可小至零，則R_//有最大值R₀/4.

2．電路實驗器材和量程的選擇，應(yīng)考慮以下幾點

（1）電路工作的安全性，即不會出現(xiàn)電表和其它實驗器材因過載毀壞現(xiàn)象。

（2）能否滿足實驗要求（常常要考慮便于多次測量求平均值）。

（3）選擇器材的一般思路是：首先確定實驗條件，然后按電源—電壓表—電流表—變阻器順序依次選擇。

①電源的選擇：在不超過待測器材所允許的最大電壓值的情況下，選擇電動勢較大的電源（以獲得更多的測量數(shù)據(jù)）。在相同電動勢情況下，通常選擇內(nèi)電阻較小的電源（以獲得較穩(wěn)定的路端電壓）。

②電表的選擇：在不超過電表量程的條件下，選擇量程較小的電表（以便測量時示數(shù)能在滿刻度的2/3左右，至少要超過１／２）。

③滑動變阻器的造擇在實驗唯一性器材的選擇時，對滑動變阻器應(yīng)考慮三個方面。首先應(yīng)注意安全因素，即滑動變阻器在電路里不能超過其額定電流值。然后考慮是否有足夠的電壓調(diào)節(jié)范圍。分壓接法總能保證實現(xiàn)這一點。限流接法就不一定。當然有時并不需要有太大的電壓調(diào)節(jié)范圍，就可以采用限流接法。最后，應(yīng)考慮實驗控制即電壓的調(diào)節(jié)是否方便。我們先析分壓接法。在分壓接法中應(yīng)選滑動變阻器的阻值小于待測電阻時，才會使電壓調(diào)節(jié)比較方便。

二、電壓表和電流表的改裝

（一）電流表改裝成電壓表的原理

①原理：利用串聯(lián)電阻的分壓作用

②分壓電阻的計算：設(shè)電流表滿偏電流為Ｉ_ｇ，內(nèi)阻為Ｒ_ｇ，滿偏電壓為Ｕ_ｇ，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，可將電流表串一電阻Ｒ_串使電流表改裝成電壓表．設(shè)電壓表量程為Ｕ，則

分壓電阻Ｒ_串＝

（二）電流表擴大量程

①原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用

②分流電阻的計算：將電流的量程擴大到Ｉ，要并聯(lián)的電阻為Ｒ_并，由并聯(lián)電路電壓相等有，

（三）用半偏法測電流表的內(nèi)阻

二、電阻的測量－－電阻測量的方法歸類

在高中電學實驗中，涉及最多的問題就是電阻的測量，電阻的測量方法也比較多，最常用的有：

（一）歸納

1、歐姆表測量。最直接測電阻的儀表。但是一般用歐姆表測量只能進行粗測，為下一步的測量提供一個參考依據(jù)。用歐姆表可以測量白熾燈泡的冷電阻。

2、替代法。替代法的測量思路是等效的思想，可以是利用電流等效、也可以是利用電壓等效。替代法測量電阻精度高，不需要計算，方法簡單，但必須有可調(diào)的標準電阻（一般給定的儀器中要有電阻箱）。

3、伏安法。伏安法的測量依據(jù)是歐姆定律（包括部分電路歐姆定律和全電路歐姆定律），需要的基本測量儀器是電壓表和電流表，當只有一個電表時，可以用標準電阻（電阻箱或給一個定值電阻）代替；當電表的內(nèi)阻已知時，根據(jù)歐姆定律

電壓表同時可以當電流表使用，同樣電流表也可以當電壓表用。

4、比例法。如果有可以作為標準的已知電阻的電表，可以采用比例法測電表的電阻，對于一般未知電阻，有電阻箱和電表即可。用比例法測電表內(nèi)阻時，兩個電流表一般是并聯(lián)（據(jù)并聯(lián)分流原理），兩個電壓表一般是串聯(lián)（據(jù)串聯(lián)分壓原理）。所謂“比例法”是：要測量某一物體的某一物理量，可以把它與已知準確數(shù)值的標準物體進行比較。例如，使用天平稱量物體的質(zhì)量，就是把被測物體與砝碼進行比較，砝碼就是質(zhì)量數(shù)準確的標準物體。天平的結(jié)構(gòu)是等臂杠桿，因此當天平平衡時，被測物體的質(zhì)量與標準物體的質(zhì)量是相等的，這就省去了進一步的計算。

有很多情況下，被測物體與標準物體的同一物理量間的關(guān)系并不是相等，而是在滿足一定條件下成某種比例的關(guān)系，這種方法又稱為“比例法”。

5、半值法（半偏法）。

（三）測電源的電動勢和內(nèi)電阻

（１）測電源電動勢和內(nèi)阻誤差分析方法

筆者在教學過程中發(fā)現(xiàn)，對于“測電源電動勢和內(nèi)阻”這個實驗有些學生對到底選擇電流表內(nèi)接（圖A）還是電流表外接（圖B）搞不清。有些學生雖然硬生記住了，但對于為何做此選擇，也即這兩種電路究竟會給實驗帶來怎樣的誤差一無所知或一知半解?，F(xiàn)在筆者就該實驗誤差問題從三個角度分析如下。

①公式法

如果電表是理想的，則電源電動勢和內(nèi)阻可如下推得：

取兩組實驗數(shù)據(jù)I ₁、I ₂、U₁、U₂ ，

則有E=U₁+I₁r   E=U₂+I₂r

（a）若采用圖A，由于電壓表的分流作用，實際情況如下：

比較（1）、（3）和（2）、（4）可得，利用圖A測得的電源電動勢和內(nèi)電阻都偏小。

（b）若采用圖B，由于電流表的分壓作用，實際情況如下：

E=U₁+I₁(R_A+r)

E=U₂+I₂(R_A+r)

比較（1）、（5）和（2）、（6）可得，利用圖B測得的電源電動勢沒有誤差，是準確的，而測得的內(nèi)電阻偏大。

②圖象法

測電源電動勢和內(nèi)阻數(shù)據(jù)處理的另一種方法是圖象法。以I為橫坐標，U為縱坐標，測出幾組U、I值，畫出U-I圖像如下：

若電表是理想電表，根據(jù)閉合電路歐姆定律U=E-Ir，可知在U（I）函數(shù)中，截距即為電源電動勢值，斜率的絕對值即為電源內(nèi)阻r。

此時U-I函數(shù)中，截距為E，比真實值E偏小。斜率的絕對值為Rv和r并聯(lián)后阻值，比真實值r偏小。

（b）若采用圖B，有E=U+I(R_A+r)

整理得U=E-I(R_A+r)

此時U(I)函數(shù)中截距仍為E是準確值，斜率的絕對值R_A＋r為R_A、r串聯(lián)后阻值，比真實值r偏大。

③等效法

該實驗實際數(shù)據(jù)處理時都是把電表當成理想電表來處理，而我們知道非理想電壓表可等效為一個理想電壓表并聯(lián)上電壓表電阻Rv，非理想電流表可等效為一個理想電流表串聯(lián)上電流表電阻R_A，據(jù)此對圖A、圖B電路等效成圖甲和圖乙，進而再把圖甲中R_V與原電源E組合成一個等效電源E’，而把圖乙中R_A與原電源E組合成一個等效電源E”。此時直接由電壓表、電流表測得U、I而得的電源電動勢和內(nèi)電阻即為等效電源的電動勢和內(nèi)阻。

圖甲中測量計算出的等效電動勢E’=比真實值E偏小，等效內(nèi)電阻r’＝ 比真實值r偏小。同理圖乙中測量計算出的等效電動勢E”＝E是準確值，測得的等效內(nèi)電阻r”＝r+R_A比真實值偏大。

通過以上三種方法的分析可得相同結(jié)論：由于電壓表的分流作用，圖A電路測得的電源電動勢和內(nèi)電阻都偏小，而且由于電壓表內(nèi)阻Rv一般很大，測得的E、r偏差較??；由于電流表的分壓作用，圖 B電路測得的電動勢是準確的，而內(nèi)電阻偏大，而電流表內(nèi)阻一般較小，與電源內(nèi)阻較接近，故圖B中測得內(nèi)阻與真實值偏差較大。所以，當實驗要測電源電動勢和內(nèi)阻時，應(yīng)取圖A，誤差小，而且測量值都偏小；若只要測電動勢時應(yīng)取圖B，測量值是準確的。

結(jié)論：安培表內(nèi)接—電動勢、內(nèi)電阻測量值均偏?。话才啾硗饨印妱觿轀y量值準確，內(nèi)電阻偏大。