【本讲教育信息】

一. 教学内容：

期末复习：

第五章 探究电流

第六章 欧姆定律

二. 重点、难点：

1. 串、并联电路电流、电压规律

2. 用控制变量法分析影响导体电阻大小的因素

3. 电流表、电压表的使用方法，滑动变阻器的接线方法

4. 欧姆定律及其应用

5. 探究伏安法测电阻

6. 探究电路的等效电路

三. 具体内容：

（一）电流

1. 电流定义及单位

    物理学中用每秒通过导体某一横截面的电荷的多少来表示电流的大小，电荷的定向流动形成电流。电流的大小用符号I表示。

    1A=10³ｍＡ=10⁶μＡ

2. 测量电流

    电路中电流的大小需用电流表测量。电流表必须和被测用电器串联，使电流正极入负极出。

3. 串联电路中电流处处相等I_a=I_b=I_c。

    并联电路中干路中的电流等于各支路电流之和I_c=I_a+I_b

（二）电压：

1. 电压是电路中形成电流的原因，电源是提供电压的装置。电压用符号U表示，电压的单位是伏特。

2. 测量电压

    测量电路两端电压的仪表叫作电压表。电压表要并联在电路中，使电流正极入负极出。

3. 串联电路中电压的规律U₁+U₂=U

    并联电路中电压的规律U₁=U₂=U

（三）电阻

1. 物理学中，用电阻来定量描述导体对电流阻碍作用的大小。电阻的单位是欧姆，简称欧，符号是Ω。

    有的物体对电流的阻碍作用较小，容易导电，叫做导体。

    有的物体对电流的阻碍作用很大，不容易导电，叫做绝缘体。

    导体对电流的阻碍作用叫做电阻。符号为R。1MW=1000kW   1kW=1000W

2. 决定电阻大小的因素

    电阻是导体本身的一种性质，它的大小决定于导体的材料、长度和横截面积，还与温度有关。实验探究影响导体大小的因素时常用控制变量法进行研究。

3. 电阻器可以分为两类，一类是定值电阻器，也叫电阻，其阻值固定不变；另一类是可变电阻器，也叫变阻器，其阻值可以在一定范围内连续变化。

    滑动变阻器的接线规则：一上一下。

（四）欧姆定律

1. 欧姆定律：导体中的电流与导体两端的电压成正比，与导体的电阻成反比。

欧姆定律公式 I=U/R

2. 正确理解欧姆定律的变形形式

    I=U/R→

3. 伏安法：应用欧姆定律，用电压表和电流表间接测量电阻的方法。

    伏安法是测量电阻的一种基本方法，其原理是 R=U/I

    伏安法有两种变形形式：一种是只有一块电压表，再提供一只已知阻值的电阻，这种方法巧妙的利用了串联电阻分压作用，即串联电路的总电流等于各部分电路的电流这一规律。

    另一种变形形式是只有一块电流表，再提供一只已知阻值的电阻，这种方法巧妙的利用了并联电阻的分流作用，即并联电路中各支路电压相等这一规律。

4. 等效电阻

    几个连接起来的电阻所起的作用，可以用一个电阻来代替，这个电阻就是那些电阻的等效电阻。

    串联电路的等效电阻等于各串联电阻之和；串联电路中的各电阻有分压作用。R=R₁+R₂+R₃+…+R_n

    并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和。并联电路中的各电阻有分流作用。

【典型例题】

例1. 小明在探究串联中的电压的关系时，连接了如图所示的电路，闭合开关后发现L₁与L₂都不亮，但电压表却有明显的偏转，检查各元件及电路后，情况仍旧没有改变。你在做实验时是否遇到过这种情况？你认为发生问题的原因是什么？应该如何处理呢？

    分析：这是做电学实验时经常遇到的情况，闭合开关后，有的同学一看电灯不亮，而　电压表却有计数一般出现两种不同的意见，一是受电压表的使用方法的影响，认为电压表有计数，虽然电灯不亮，但电路应该是通路，二是电灯不亮，电灯一定有故障，但到底是什么故障，是开路呢还是短路呢？往往一筹莫展。像这种情况，我们首先考虑电压表有明显偏转，即a、b两点间有电压，而L₁却不亮的原因是L₁可能是开路，因为既然电压表有计数，则从“+”极到“a”和从“b”到“－”极的电路一定没有开路，那么应该是a→b这一部分电路开路。

    正确答案：问题是L₁开路。因为当开关闭合后，电压表有明显偏转，而电灯不亮，断定电路中有开路的地方。但从电源的“+”极到“a”、从“b”点到电源的“－”极一定没有开路，否则电压表不会有读数。

    处理方法是：断开开关，把电灯L₁换掉。

例2. 如图所示，电路中的L₁与L₂均能正常发光，则下列说法正确的是（   ）

    A. 甲是电流表，乙是电压表

   B. 甲是电压表，乙是电流表

    C. 甲、乙都是电流表

    D. 甲、乙都是电压表

    分析：这是一道考查综合运用灯泡正常发光条件及根据电压表和电流表各自内阻大小的特点分析电路的xx。由题意知，L₁和L₂均正常发光，则必须有电流通过L₁和L₂，L₁和L₂只有串联或并联两种情况。假设图中L₁和L₂串联，乙必须是电流表，但此时灯L₂和乙就会被导线短路，L₂就不可能发光，由此知：L₁和L₂必须并联，都能正常发光，那么只有甲是电流表（电流表内阻很小，在识别电路时，将它等效为“一根导线”），L₁左端、L₂右端就相当于接在电源的正极，乙是电压表（电压表的内阻很大，在识别电路时，将它等效为“开路”），L₁右端、L₂左端就被导线在电源的负极，此时电流表测的是通过L₂中的电流，电压表测的是支路的电压。

    正确答案：Ａ

例3. 用粗细均匀的金属导线弯成正方形abcd，若每一条边的电阻均为R，如图甲所示。现将四个顶点的任意两个接入电路，设电源电压为U保持不变，应如何选择连接顶点。干路中电流强度{zd0}？数值是多少？

    分析与解答：电源电压不变的情况下，要干路中电流强度{zd0}，则总电阻必须最小，根据并联电路的特点，并联的总电阻一定小于其中任意一只电阻，因此，只需将正方形abcd中任意两个相邻的顶点接入电路，就可满足要求。此时，相当于R与3R的两只电阻并联，如图乙所示。

    由<R

    ∴

例4. 小明想用一只3.8V的小灯泡做一个玩具台灯，电源用小型收录机的电源，由于这个电源的输出电压为6V，于是他便找到了物理老师，物理老师经过实验告诉小明，这只灯泡发光时的电阻约为13欧姆，同时又给了他一段每厘米电阻为1欧姆的电阻丝，要求他自己想出解决问题的办法，对于这个问题，你知道怎么办吗？

    分析：3.8V小灯泡显然不能直接接在输出电压为6V的电源上，这样可能会烧坏小灯泡，根据串、并联电路的电压规律可知，应将小灯泡串联一个适当的电阻来分担一部分电压，因为老师给小明提供了电阻丝，所以只要计算出所需要的电阻值，就可以确定出串联电阻丝的长度。解电路计算题，{zh0}先画出电路图，标出已知量和未知量，如图所示，然后找出各量的关系，就可以列出关系式求解灯泡的电流I₁，电阻的电流也就知道了，串联电路中，总电压等于各部分两端电压之和，电阻两端电压U₂=U-U₁，{zh1}根据欧姆定律来求出电阻R₂的值，解本题的方法不止一个，请同学们自己考虑其他解法。

    正确答案：根据串联电路的特点可知，I₁=I₂，U₁+U₂=U，由欧姆定律可得I₁=I₂=U₁/R₁，又因为U=U-U₁，所以R₂=U₂/I₂=（ U-U₁）•/U₁=（6V-3.8V）×13Ω/3.8V=7.5Ω，由于所给电阻丝每厘米电阻为1欧姆，因此要获得7.5欧姆的电阻只需截取长7.5cm的电阻丝串入电路中，就可使3.8V的小灯泡接在6V的电源上正常发光。

例5. 如图所示的电路中，电源电压为9伏且不变，电阻R₁=12欧，R₂=12欧，R₃=6欧，在以下情况中电流表的示数各是多少？

    （1）S₁、S₂都断开时

    （2）S₁、S₂都闭合时

    （3）S₁闭合，S₂断开时

   解：本题通过改变开关的开、闭来改变电路结构，解题的关键是弄清各种情况中电路的连接形式。

    （1）S₁、S₂都断开时，R₁与R₂串联，

    R=R₁+R₂=12欧+12欧=24欧

    （2）S₁、S₂都闭合时，R₁被短路，R₂与R₃并联，

    所以R=4欧

    （3）S₁闭合，S₂断开时，只有电阻R₂与电源相连