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章末素養(yǎng)提升
物理觀念 電流 1.電流的定義式：I＝，其物理意義：________時間內(nèi)通過導體橫截面的________，規(guī)定________定向移動的方向為電流的方向 2.電流的微觀表達式：I＝________
電阻 1.定義式：導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值R＝_______ 2.決定式：_________，ρ叫作這種材料的________
電阻的連接 1.電阻的串聯(lián)：各處電流________，總電壓等于各部分電壓________，總電阻等于電路中各電阻________ 2.電阻的并聯(lián)：總電流等于各支路電流________，各支路兩端電壓________，總電阻的倒數(shù)等于電路中各電阻的________
科學思維 1.能從微觀角度和宏觀表現(xiàn)分析電流的形成 2.會用控制變量法設計探究電阻與長度、橫截面積及材料的定量關系的實驗方案 3.熟練掌握伏安法測電阻的內(nèi)接和外接的誤差分析和對電路的選擇 4.理解滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法
科學探究 1.能完成“探究導體電阻大小與其影響的定量關系”“用伏安法測定金屬絲的電阻率”等物理實驗 2.能提出并準確表述在實驗中可能遇到的物理問題，會設計實驗步驟，制訂實驗方案，能分析實驗數(shù)據(jù)，形成結論，能進行反思與交流 3.能根據(jù)歐姆定律、串并聯(lián)電路知識分析測電阻的幾種方法的原理
科學態(tài)度與責任 1.通過對電流形成條件的分析，認識電源的作用，建立導體中的恒定電場模型，認識科學本質(zhì) 2.通過使用游標卡尺、螺旋測微器等工具，形成嚴謹認真的科學態(tài)度 3.有主動應用科學知識幫助他人解決問題的意識
例1　我國已成功制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導率是石墨烯的1 000倍。電導率σ是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝。下列說法正確的是(　　)
A．材料的電導率越小，其導電性能就越強
B．電導率的大小與溫度有關
C．某種材料的電導率與該材料的粗細、長短有關
D．電導率的單位是Ω·m
例2　(2024·咸陽市高二月考)如圖所示，電流計的內(nèi)阻Rg＝100 Ω，滿偏電流Ig＝1 mA。R1＝900 Ω，R2＝ Ω，則下列說法正確的是(　　)
A．當S1和S2均斷開時，虛線框中可等效為電流表，最大量程是0.1 A
B．當S1和S2均斷開時，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1 V
C．當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電流表，最大量程是0.1 A
D．當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1 V
例3　(多選)(2024·佛山市高二階段練習)圖甲為測繪小燈泡伏安特性曲線實驗電路圖，圖乙為實驗所得伏安特性曲線，小燈泡額定電壓為3 V。以下說法正確的是(　　)
A．開關閉合前滑動變阻器的滑片應置于最左端
B．圖線表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而減小
C．小燈泡正常工作時的電阻為15 Ω
D．電流表的分壓作用導致該實驗有誤差
例4　(多選)(2023·全國乙卷)黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻，在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12＝3.0 V，U23＝2.5 V，U34＝－1.5 V。符合上述測量結果的可能接法是(　　)
A．電源接在1、4之間，R接在1、3之間
B．電源接在1、4之間，R接在2、4之間
C．電源接在1、3之間，R接在1、4之間
D．電源接在1、3之間，R接在2、4之間
例5　(2023·河源市高二期末)某同學通過實驗測定一個阻值約為20 Ω的電阻Rx的阻值。
(1)現(xiàn)有電源(輸出電壓為12 V)、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表：
A．電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.01 Ω)
B．電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.05 Ω)
C．電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約600 Ω)
D．電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用__________，電壓表應選用__________(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖中的__________(選填“甲”或“乙”)。
(2)實驗中記錄電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝_______ Ω。(保留三位有效數(shù)字)
(3)本實驗中選用電路產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是__________。
A．電流表的分流作用
B．電流表的分壓作用
C．電壓表的分流作用
D．電壓表的分壓作用
例6　(2023·遼寧卷)導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆。現(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態(tài))，某同學欲測量其電阻率，設計了如圖(a)所示的電路圖，實驗步驟如下：
a．測得樣品截面的邊長a＝0.20 cm；
b．將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左右移動；
c．將丙調(diào)節(jié)至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；
d．閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I＝0.40 A，讀出相應的電壓表示數(shù)U，斷開開關S；
e．改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U－L圖像如圖(b)所示，得到直線的斜率k。
回答下列問題：
(1)L是丙到________(填“甲”“乙”或“丁”)的距離；
(2)寫出電阻率的表達式ρ ＝________(用k、a、I表示)；
(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ ＝________ Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。
章末素養(yǎng)提升
再現(xiàn)素養(yǎng)知識
單位　電荷量　正電荷　nqSv　　R＝ρ　電阻率　相等
之和　之和　之和　相等　倒數(shù)之和
例1　B
例2　B　[當S1和S2均斷開時，電流計與R1串聯(lián)，所以虛線框中可等效為電壓表，最大量程為Um＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900) V＝1 V，故A錯誤，B正確；當S1和S2均閉合時，R1被短路，R2與電流計并聯(lián)，所以虛線框中可等效為電流表，最大量程為Im＝Ig＋＝0.001 A＋ A＝1 A，故C、D錯誤。]
例3　AC　[為了保護小燈泡和電表不被燒壞，開關閉合前滑動變阻器的滑片應置于最左端，A正確；題圖乙所示的為I－U關系圖線，斜率表示的值。隨著電壓的增大，電流增大，溫度升高，圖線上各點與原點連線的斜率先不變后減小，則小燈泡的電阻先不變后增大，即表明小燈泡的電阻隨溫度的升高先不變后增大，B錯誤；小燈泡正常工作時電壓為3 V，電流為0.2 A，則電阻為R＝＝15 Ω，C正確；此電路采用電流表外接，則電壓表的分流作用導致該實驗有誤差，D錯誤。]
例4　CD　[根據(jù)A選項畫出電路圖，如圖甲
可見U34>0，不符合題意，A錯誤；
根據(jù)B選項畫出電路圖，如圖乙
可見U34>0，不符合題意，B錯誤；
根據(jù)C選項畫出電路圖，如圖丙
可見上述接法符合題中測量結果，C正確；根據(jù)D選項畫出電路圖，如圖丁
可見上述接法符合題中測量結果，D正確。]
例5　(1)B　D　乙　(2)19.3　(3)B
解析　(1)電源電壓為12 V，待測電阻為20 Ω，故電路中最大電流為0.6 A，為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用B，電壓表選D，根據(jù)＝ Ω＝ Ω<20 Ω可知，待測電阻為大電阻，應用電流表內(nèi)接法，則實驗電路應采用題圖中的乙；
(2)根據(jù)電表的讀數(shù)規(guī)則可知，電流表的分度值為0.02 A，估讀到與分度值相同位，則I＝0.44 A，電壓表的分度值為0.5 V，估讀到與分度值相同位，則電壓表讀數(shù)為8.5 V，
則Rx＝＝ Ω≈19.3 Ω
(3)本實驗中選用電路為電流表內(nèi)接法，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表的分壓作用，故A、C、D錯誤，B正確。
例6　 (1)乙　(2)　
(3) 6.5 × 10－5
解析　(1)由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。
(2)根據(jù)電阻定律有R＝ρ
再根據(jù)歐姆定律有R＝
聯(lián)立有U＝L
則ρ＝
(3)根據(jù)圖像可知k＝6.5 V/m
則根據(jù)(2)代入數(shù)據(jù)有
ρ ＝ 6.5 × 10－5 Ω·m。(共25張PPT)
DISANZHANG
第三章
章末素養(yǎng)提升
物理觀念 電流 1.電流的定義式：I＝ ，其物理意義：_____時間內(nèi)通過導體
橫截面的_______，規(guī)定_______定向移動的方向為電流的方向
2.電流的微觀表達式：I＝______
電阻
1.定義式：導體兩端的電壓U與通過導體的電流I的比值R＝___
2.決定式：R＝____，ρ叫作這種材料的_______
再現(xiàn)
素養(yǎng)知識
單位
電荷量
正電荷
nqSv
電阻率
物理觀念 電阻的連接 1.電阻的串聯(lián)：各處電流_____，總電壓等于各部分電壓_____，總電阻等于電路中各電阻_____
2.電阻的并聯(lián)：總電流等于各支路電流_____，各支路兩端電壓_____，總電阻的倒數(shù)等于電路中各電阻的_________
相等
之和
之和
之和
相等
倒數(shù)之和
科學思維 1.能從微觀角度和宏觀表現(xiàn)分析電流的形成
2.會用控制變量法設計探究電阻與長度、橫截面積及材料的定量關系的實驗方案
3.熟練掌握伏安法測電阻的內(nèi)接和外接的誤差分析和對電路的選擇
4.理解滑動變阻器的限流式接法和分壓式接法
科學探究 1.能完成“探究導體電阻大小與其影響的定量關系”“用伏安法測定金屬絲的電阻率”等物理實驗
2.能提出并準確表述在實驗中可能遇到的物理問題，會設計實驗步驟，制訂實驗方案，能分析實驗數(shù)據(jù)，形成結論，能進行反思與交流
3.能根據(jù)歐姆定律、串并聯(lián)電路知識分析測電阻的幾種方法的原理
科學態(tài)度與責任 1.通過對電流形成條件的分析，認識電源的作用，建立導體中的恒定電場模型，認識科學本質(zhì)
2.通過使用游標卡尺、螺旋測微器等工具，形成嚴謹認真的科學態(tài)度
3.有主動應用科學知識幫助他人解決問題的意識
　我國已成功制備出具有較高電導率的砷化鈮納米帶材料，據(jù)介紹該材料的電導率是石墨烯的1 000倍。電導率σ是電阻率ρ的倒數(shù)，即σ＝ 。下列說法正確的是
A.材料的電導率越小，其導電性能就越強
B.電導率的大小與溫度有關
C.某種材料的電導率與該材料的粗細、長短有關
D.電導率的單位是Ω·m
例1
√
電導率越小，電阻率越大，材料的導電性能越差，故A錯誤；
電導率與溫度有很大的相關性，金屬的電導率隨著溫度的升高而減小，有的半導體的電導率隨著溫度的升高而增大，故B正確；
某種材料的電導率與溫度和該材料本身有關，與材料的形狀無關，故C錯誤；
電阻率的單位為Ω·m，則電導率的單位為Ω－1·m－1，故D錯誤。
　(2024·咸陽市高二月考)如圖所示，電流計的內(nèi)阻Rg＝100 Ω，滿偏電流Ig＝1 mA。R1＝900 Ω，R2＝ Ω，則下列說法正確的是
A.當S1和S2均斷開時，虛線框中可等效為電流表，
最大量程是0.1 A
B.當S1和S2均斷開時，虛線框中可等效為電壓表，
最大量程是1 V
C.當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電流表，最大量程是0.1 A
D.當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1 V
例2
√
當S1和S2均斷開時，電流計與R1串聯(lián)，所以虛線框中可等效為電壓表，最大量程為Um＝Ig(Rg＋R1)＝0.001×(100＋900) V＝1 V，故A錯誤，B正確；
　(多選)(2024·佛山市高二階段練習)圖甲為測繪小燈泡伏安特性曲線實驗電路圖，圖乙為實驗所得伏安特性曲線，小燈泡額定電壓為3 V。以下說法正確的是
A.開關閉合前滑動變阻器的滑片應置于
最左端
B.圖線表明小燈泡的電阻隨溫度的升高
而減小
C.小燈泡正常工作時的電阻為15 Ω
D.電流表的分壓作用導致該實驗有誤差
例3
√
√
為了保護小燈泡和電表不被燒壞，開關閉合前滑動變阻器的滑片應置于最左端，A正確；
題圖乙所示的為I－U關系圖線，斜率
表示 的值。隨著電壓的增大，電流增大，溫度升高，圖線上各點與原點連線的斜率先不變后減小，則小燈泡的電阻先不變后增大，即表明小燈泡的電阻隨溫度的升高先不變后增大，B錯誤；
小燈泡正常工作時電壓為3 V，電流為0.2 A，則電阻為R＝ ＝15 Ω，C正確；
此電路采用電流表外接，則電壓表的
分流作用導致該實驗有誤差，D錯誤。
　(多選)(2023·全國乙卷)黑箱外有編號為1、2、3、4的四個接線柱，接線柱1和2、2和3、3和4之間各接有一個電阻，在接線柱間還接有另外一個電阻R和一個直流電源。測得接線柱之間的電壓U12＝3.0 V，U23＝2.5 V，U34＝－1.5 V。符合上述測量結果的可能接法是
A.電源接在1、4之間，R接在1、3之間
B.電源接在1、4之間，R接在2、4之間
C.電源接在1、3之間，R接在1、4之間
D.電源接在1、3之間，R接在2、4之間
例4
√
√
根據(jù)A選項畫出電路圖，如圖甲
可見U34>0，不符合題意，A錯誤；
根據(jù)B選項畫出電路圖，如圖乙
可見U34>0，不符合題意，B錯誤；
根據(jù)C選項畫出電路圖，如圖丙
可見上述接法符合題中測量結果，C正確；
根據(jù)D選項畫出電路圖，如圖丁
可見上述接法符合題中測量結果，D正確。
　(2023·河源市高二期末)某同學通過實驗測定一個阻值約為20 Ω的電阻Rx的阻值。
(1)現(xiàn)有電源(輸出電壓為12 V)、滑動變阻器(0～50 Ω，額定電流2 A)、開關和導線若干，以及下列電表：
A.電流表(0～3 A，內(nèi)阻約0.01 Ω)
B.電流表(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.05 Ω)
C.電壓表(0～3 V，內(nèi)阻約600 Ω)
D.電壓表(0～15 V，內(nèi)阻約3 kΩ)
為減小測量誤差，在實驗中，電流表應選用____，電壓表應選用____(選填器材前的字母)；實驗電路應采用圖中的_____(選填“甲”或“乙”)。
例5
B
D
乙
(2)實驗中記錄電表示數(shù)如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝_______ Ω。(保留三位有效數(shù)字)
19.3
(3)本實驗中選用電路產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是____。
A.電流表的分流作用
B.電流表的分壓作用
C.電壓表的分流作用
D.電壓表的分壓作用
B
本實驗中選用電路為電流表內(nèi)接法，產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是電流表的分壓作用，故A、C、D錯誤，B正確。
　(2023·遼寧卷)導電漆是將金屬粉末添加于特定樹脂原料中制作而成的能導電的噴涂油漆?，F(xiàn)有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態(tài))，某同學欲測量其電阻率，設計了如圖(a)所示的電路圖，實驗步驟如下：
a.測得樣品截面的邊長a＝0.20 cm；
b.將平行排列的四根金屬探針甲、乙、丙、丁與樣品
接觸，其中甲、乙、丁位置固定，丙可在乙、丁間左
右移動；
c.將丙調(diào)節(jié)至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；
例6
d.閉合開關S，調(diào)節(jié)電阻箱R的阻值，使電流表示數(shù)I＝0.40 A，讀出相應的電壓表示數(shù)U，斷開開關S；
e.改變丙的位置，重復步驟c、d，測量多組L和U，作出U－L圖像如圖(b)所示，得到直線的斜率k。
回答下列問題：
(1)L是丙到____(填“甲”“乙”或“丁”)的距離；
乙
由于電壓表測量的是乙、丙之間的電壓，則L是丙到乙的距離。
(2)寫出電阻率的表達式ρ ＝_____(用k、a、I表示)；
(3)根據(jù)圖像計算出該樣品的電阻率ρ ＝____________ Ω·m(保留兩位有效數(shù)字)。
6.5×10－5
根據(jù)圖像可知k＝6.5 V/m
則根據(jù)(2)代入數(shù)據(jù)有ρ ＝6.5×10－5 Ω·m。

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