1．基本概念(1)電流①定義式：I＝eq\f(q,t)．②微觀表達(dá)式：I＝nSve．③方向：與正電荷定向移動(dòng)方向相同．(2)電阻①定義式：R＝eq\f(U,I)．②決定式：R＝ρeq\f(l,S)．2．基本規(guī)律(1)電阻定律：R＝ρeq\f(l,S)．(2)歐姆定律①部分電路歐姆定律：I＝eq\f(U,R)．②閉合電路歐姆定律：I＝eq\f(E,R＋r)．(3)電功和電熱①電功：W＝IUt．②電熱(焦耳定律)：Q＝I2Rt．(4)電功率①純電阻：P＝IU＝I2R＝eq\f(U2,R).②電源a．總功率：P總＝EI．b．發(fā)熱功率：P熱＝I2R．c．輸出功率：P出＝IU．d．關(guān)系：P總＝P出＋P熱.純電阻電路和非純電阻電路1．對于純電阻電路(如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路)，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，W＝Q＝UIt＝eq\f(U2,R)t＝Pt.2．對于非純電阻電路(如含有電動(dòng)機(jī)、電解槽等的電路)，電功大于電熱．在這種情況下，不能用I2Rt或eq\f(U2,R)t來計(jì)算電功．3．電動(dòng)機(jī)的三個(gè)功率及關(guān)系(1)輸入功率：電動(dòng)機(jī)的總功率．由電動(dòng)機(jī)電路中的電流和電壓決定，即P總＝P入＝UI.(2)輸出功率：電動(dòng)機(jī)做有用功的功率，也叫機(jī)械功率．(3)熱功率：電動(dòng)機(jī)線圈上有電阻，電流通過線圈時(shí)會(huì)發(fā)熱，熱功率P熱＝I2r.(4)三者關(guān)系：P入＝P出＋P熱．【例1】有一個(gè)小型直流電動(dòng)機(jī)，把它接入電壓為U1＝0.2V的電路中時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動(dòng)機(jī)的電流是I1＝0.4A；若把電動(dòng)機(jī)接入U(xiǎn)2＝2.0V的電路中，電動(dòng)機(jī)正常工作，工作電流是I2＝1.0A，求電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大．如果在電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然被卡住，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的發(fā)熱功率是多大．思路點(diǎn)撥：①電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)或被卡住時(shí)，相當(dāng)于純電阻，歐姆定律適用．②電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)，是非純電阻，歐姆定律不適用．[解析]U1＝0.2V時(shí)，電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻，故電動(dòng)機(jī)線圈內(nèi)阻r＝eq\f(U1,I1)＝eq\f(0.2,0.4)Ω＝0.5Ω，U2＝2.0V時(shí)，電動(dòng)機(jī)正常工作．此時(shí)電動(dòng)機(jī)為非純電阻，則電功率與熱功率分別為P電＝U2I2＝2.0×1.0W＝2W.P熱＝Ieq\o\al(2,2)r＝1.02×0.5W＝0.5W.所以電動(dòng)機(jī)的輸出功率P出＝P電－P熱＝2W－0.5W＝1.5W.此時(shí)若電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子突然被卡住，則電動(dòng)機(jī)相當(dāng)于純電阻，其熱功率P熱′＝eq\f(Ueq\o\al(2,2),r)＝eq\f(2.02,0.5)W＝8W.[答案]8W[一語通關(guān)](1)在純電阻電路中，電能全部轉(zhuǎn)化為熱能，電功等于電熱，W＝UIt＝I2Rt＝eq\f(U2,R)t和P＝UI＝I2R＝eq\f(U2,R)是通用的．(2)在非純電阻電路中，電路消耗的電能，即W＝UIt分為兩部分，一大部分轉(zhuǎn)化為其他形式的能，另部分不可避免地轉(zhuǎn)化為電熱Q＝I2Rt.1．如表所示是一輛電動(dòng)自行車的部分技術(shù)指標(biāo)，參考表中數(shù)據(jù)判斷以下說法正確的是()載重電源輸出電壓充電時(shí)間電動(dòng)機(jī)額定輸出功率電動(dòng)機(jī)額定電壓和電流80kg≥36V6～8h180W36V、6AA．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)每秒鐘消耗的電能為180JB．電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)每秒鐘產(chǎn)生的熱量為180JC．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為1ΩD．電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻為6ΩC[電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)每秒鐘消耗的電能E電＝W＝UIt＝36×6×1J＝216J，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電動(dòng)機(jī)正常工作時(shí)每秒鐘產(chǎn)生的熱量Q＝E電－P輸出t＝216J－180×1J＝36J，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由Q＝I2Rt得電動(dòng)機(jī)的內(nèi)電阻R＝eq\f(Q,I2t)＝eq\f(36,62×1)Ω＝1Ω，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．]測量電阻的常用方法1．伏安法原理是歐姆定律．用電流表與電壓表測出通過電阻的電流和電阻兩端電壓，根據(jù)R＝eq\f(U,I)即可求得．2．替代法將待測電壓表或電流表看成是一個(gè)電阻，與另一個(gè)電流表串聯(lián)，同時(shí)使用一個(gè)單刀雙擲開關(guān)，將開關(guān)接到一個(gè)電阻箱．使待測電表與電阻箱先后與另一電流表串聯(lián)．調(diào)節(jié)電阻箱使兩次電流表示數(shù)不變，則電阻箱的讀數(shù)應(yīng)等于電表的內(nèi)阻．此法對電流表、電壓表均可用，電路如圖所示：3．半偏法電路如圖所示，測電壓表內(nèi)阻時(shí)，用圖甲；測電流表內(nèi)阻用圖乙．甲乙主要步驟(1)將電阻箱調(diào)為0，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器使電表滿偏，不再移動(dòng)其觸頭．(2)調(diào)節(jié)電阻箱，使電表示數(shù)變?yōu)樵瓉淼囊话耄瑒t電阻箱示數(shù)等于電表的內(nèi)阻．4．多用電表法(粗測)選用多用電表的歐姆擋直接測量即可．【例2】為了測量一微安表頭A的內(nèi)阻，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路．圖中，A0是標(biāo)準(zhǔn)電流表，R0和RN分別是滑動(dòng)變阻器和電阻箱，S和S1分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān)，E是電池．完成下列實(shí)驗(yàn)步驟中的填空：(1)將S撥向接點(diǎn)1，接通S1，調(diào)節(jié)________，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)________的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點(diǎn)2，調(diào)節(jié)________，使________，記下此時(shí)RN的讀數(shù)；(3)多次重復(fù)上述過程，計(jì)算RN讀數(shù)的________，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值．思路點(diǎn)撥：解答本題時(shí)可按以下思路分析：一個(gè)直流電阻電路中，若其中的一個(gè)電阻被另一電阻代替而電路的電流未變化，則這兩個(gè)電阻相等，解答本題用電阻替代法．[解析](1)將S拔向接點(diǎn)1，接通S1，通過調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R0，使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)位置，記下此時(shí)A0(或標(biāo)準(zhǔn)電流表)的讀數(shù)I；(2)然后將S撥向接點(diǎn)2，保持R0不變，調(diào)節(jié)變阻箱RN，使A0(或標(biāo)準(zhǔn)電流表)的讀數(shù)仍為I，記下此時(shí)RN的讀數(shù)，在實(shí)驗(yàn)期間，用RN代替了A表，而標(biāo)準(zhǔn)表A0的讀數(shù)不變，故此RN的讀數(shù)就是待測表A的內(nèi)阻；(3)為提高精確度，實(shí)驗(yàn)時(shí)要多次重復(fù)上述過程，計(jì)算RN讀數(shù)的平均值，此即為待測微安表頭內(nèi)阻的測量值.[答案](1)R0A0(或標(biāo)準(zhǔn)電流表)(2)RNA0(或標(biāo)準(zhǔn)電流表)的讀數(shù)仍為I(3)平均值2．某同學(xué)利用圖(a)所示電路測量量程為25V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆)，可供選擇的器材有：電阻箱R(最大阻值99999.9Ω)，滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50Ω)，滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5kΩ)，直流電源E(電動(dòng)勢3V)，開關(guān)1個(gè)，導(dǎo)線若干．實(shí)驗(yàn)步驟如下：①按電路原理圖(a)連接線路；②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0，將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對應(yīng)的位置，閉合開關(guān)S；③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使電壓表滿偏；④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱阻值，使電壓表的示數(shù)為2.00V，記下電阻箱的阻值．回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器________(選填“R1”或“R2”)．(2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線．(3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω，若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變，計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為________Ω(結(jié)果保留到個(gè)位)．(4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的，可推斷該表頭的滿刻度電流為________(填正確答案標(biāo)號)．A．100μA B．250μAC．500μA D．1mA[解析](1)在保證電路安全的前提下，分壓式電路中的滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用總阻值小的．(2)見答案圖．(3)電壓表示數(shù)為2.00V，說明電阻箱分壓為0.5V，可知RV＝4R＝4×630.0Ω＝2520Ω.(4)I滿＝eq\f(U滿,RV)＝eq\f(2.5V,2520Ω)＝1mA.[答案](1)R1(2)如圖所示(3)2520(4)D電路故障的分析方法1.儀器檢測法(1)用電壓表對斷路故障判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表指針偏轉(zhuǎn)，則該段電路中有斷點(diǎn)．(2)用電壓表對短路故障判斷：用電壓表與電源并聯(lián)，若有電壓，再逐段與電路并聯(lián)，若電壓表示數(shù)為零，則該段電路被短路．(3)用歐姆表檢測：在使用歐姆表檢測電路故障時(shí)，一定要注意將待測部分與電路斷開．若測得某段電路的電阻是零，說明該部分是短路，若測得某段電路的電阻是無窮大，說明該部分是斷路．2．假設(shè)法已知電路發(fā)生某種故障，尋求故障發(fā)生在何處時(shí)，可將整個(gè)電路劃分為若干部分，然后假設(shè)某部分電路發(fā)生故障，運(yùn)用歐姆定律進(jìn)行正向推理，推理結(jié)果若與題述現(xiàn)象相符，則故障發(fā)生在該部分電路．否則，故障沒發(fā)生在該部分電路．用此方法，直到找到故障為止．【例3】如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢為6V，當(dāng)開關(guān)S接通后，燈泡L1和L2都不亮，用電壓表測得各部分電壓是Uab＝6V，Uad＝0，Ucd＝6V，由此可判定()A．L1和L2的燈絲都燒斷了B．L1的燈絲燒斷了C．L2的燈絲燒斷了D．變阻器R斷路C[由題干條件可知，電路中有的地方有電壓，說明電源是有電壓的．由Uab＝6V和Uad＝0可知外電路上bcd段有斷點(diǎn)；由Ucd＝6V可知外電路上cd段有斷點(diǎn)，即L2的燈絲燒斷了，而且除L2外，燈L1和變阻器R都沒有斷路，否則也不存在Ucd＝6V．][一語通關(guān)]故障特點(diǎn)(1)斷路特點(diǎn)：表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零．(2)短路特點(diǎn)：用電器或電阻發(fā)生短路，表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端的電壓為零．3．(多選)如圖所示的電路中，電源電壓保持不變，閉合開關(guān)S，電路正常工作，過了一會(huì)兒，電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖綦娐分泄收习l(fā)生在燈L、電阻R上，用一根導(dǎo)線來判斷電路故障，則下列判斷正確的是()A．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表無示數(shù)，一定是L斷路B．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表無示數(shù)，一定是R斷路C．將導(dǎo)線并聯(lián)在R兩端，電流表有示數(shù)，一定是R斷路D．將導(dǎo)線并聯(lián)在L兩端，電流表有示數(shù)，一定是L斷路CD[電流表的示數(shù)變?yōu)榱悖f明電路故障為斷路．將導(dǎo)