章末素養提升物理觀念電流1.電流的定義式：I＝eq\f(q,t)，其物理意義：單位時間內通過導體橫截面的電荷量，規定正電荷定向移動的方向為電流的方向2.電流的微觀表達式：I＝nqSv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＝eq\f(U,I)2.決定式：R＝ρeq\f(l,S)，式中ρ叫作這種材料的電阻率串、并聯電路1.串聯電路：各處電流相等，總電壓等于各部分電壓之和，總電阻等于各部分電阻之和2.并聯電路：總電流等于各支路電流之和，各支路兩端電壓相等，總電阻的倒數等于各支路電阻的倒數之和多用電表1.了解多用電表的基本結構，知道多用電表的測量功能2.會使用多用電表測量電壓、電流和電阻3.會使用多用電表測量二極管的正反向電阻，會排查電路故障科學思維1.能從微觀視角和宏觀表現分析電流的形成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.知道游標卡尺和螺旋測微器的測量原理，會正確使用游標卡尺和螺旋測微器，能根據實際情況選擇合適的測量工具2.能夠掌握測量金屬電阻率的實驗原理和方法3.會根據實驗數據描繪U－I圖像，求出電阻值。能根據串、并聯電路的規律，對實驗誤差進行分析4.認識多用電表的表盤結構及選擇開關的功能，掌握多用電表的操作程序與使用要求，會使用多用電表測量電壓、電流和電阻及判斷二極管的極性，知道減小實驗誤差的方法科學態度與責任1.養成自覺遵守實驗操作規程和謹慎操作的習慣2.能認識物理測量的精度依賴于實驗器材，而且測量是有誤差的3.通過分組實驗，討論、交流，培養團隊合作意識例1(多選)(2023·重慶市高二期中)下列關于電流的說法中正確的是()A．電流既有大小，又有方向，負電荷的定向移動方向即電流的方向B．在電源內部，電流從正極流向負極C．根據電流的微觀表達式I＝nqSv可知，其他條件相同時，電子移動的平均速率越大通過導體的電流越大D．根據電流的定義式I＝eq\f(q,t)，單位時間內通過導體的電荷量越多，電流就越大答案CD解析電流既有大小，又有方向，但電流是標量，物理學上規定正電荷定向移動的方向為電流方向，故A錯誤；在電源內部，電流從電源負極流向正極，故B錯誤；根據電流的微觀表達式可知，其他條件相同時，電子移動的平均速率越大，通過導體的電流越大，故C正確；根據電流的定義式可知，單位時間內通過導體橫截面的電荷量越多，電流就越大，故D正確。例2某燈泡的U－I圖像如圖所示，下列說法正確的是()A．小燈泡的電阻隨著電流的增大而減小B．小燈泡的電阻隨著電壓的增大而減小C．小燈泡是非線性電阻，所以不能計算出其在某狀態下的電阻D．當小燈泡兩端的電壓為0.5V時，它的電阻約為eq\f(1,12)Ω答案D解析由題圖可知，隨著電流的增加圖像上各點與原點連線的斜率變大，則小燈泡的電阻隨著電壓、電流的增大而增大，選項A、B錯誤；小燈泡是非線性電阻，用某狀態下的電壓與電流可計算在某狀態下的電阻，選項C錯誤；由圖像可知，當小燈泡兩端的電壓為0.5V時，電流為6A，則它的電阻約為R＝eq\f(U,I)＝eq\f(0.5,6)Ω＝eq\f(1,12)Ω，故D正確。例3(2024·咸陽市高二月考)如圖所示，電流計的內阻Rg＝100Ω，滿偏電流Ig＝1mA。R1＝900Ω，R2＝eq\f(100,999)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0.1AB．當S1和S2均斷開時，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1VC．當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電流表，最大量程是0.1AD．當S1和S2均閉合時，虛線框中可等效為電壓表，最大量程是1V答案B解析當S1和S2均斷開時，電流計與R1串聯，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＝1V，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，所以虛線框中可等效為電流表，最大量程為Im＝Ig＋eq\f(IgRg,R2)＝0.001A＋eq\f(0.001×100,\f(100,999))A＝1A，故C、D錯誤。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＝3.0V，U23＝2.5V，U34＝－1.5V。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之間答案CD解析根據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(2023·河源市高二期末)某同學通過實驗測定一個阻值約為20Ω的電阻Rx的阻值。(1)現有電源(輸出電壓為12V)、滑動變阻器(0～50Ω，額定電流2A)、開關和導線若干，以及下列電表：A．電流表(0～3A，內阻約0.01Ω)B．電流表(0～0.6A，內阻約0.05Ω)C．電壓表(0～3V，內阻約600Ω)D．電壓表(0～15V，內阻約3kΩ)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如圖所示，可得該電阻的測量值Rx＝__________Ω。(保留三位有效數字)(3)本實驗中選用電路產生系統誤差的主要原因是__________。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．電壓表的分壓作用答案(1)BD乙(2)19.3(3)B解析(1)電源電壓為12V，待測電阻為20Ω，故電路中最大電流為0.6A，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eq\r(RARV)＝eq\r(3000×0.05)Ω＝eq\r(150)Ω<20Ω可知，待測電阻為大電阻，應用電流表內接法，則實驗電路應采用題圖中的乙；(2)根據電表的讀數規則可知，電流表的分度值為0.02A，估讀到與分度值相同位，則I＝0.44A，電壓表的分度值為0.5V，估讀到與分度值相同位，則電壓表讀數為8.5V，則Rx＝eq\f(U,I)＝eq\f(8.5,0.44)Ω≈19.3Ω(3)本實驗中選用電路為電流表內接法，產生系統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(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。現有一根用導電漆制成的截面為正方形的細長樣品(固態)，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＝0.20cm；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．將丙調節至某位置，測量丙和某探針之間的距離L；d．閉合開關S，調節電阻箱R的阻值，使電流表示數I＝0.40A，讀出相應的電壓表示數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)根據圖像計算出該樣品的電阻率ρ＝________Ω·m(保留兩位有效數字)。答案(1)乙(2)eq\f(ka