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文檔簡介
1、會計學1高考物理一輪復習典例精析恒定電流閉高考物理一輪復習典例精析恒定電流閉合電路的歐姆定律合電路的歐姆定律【點撥點撥】(1)應用電阻定律求每個棒的電阻)應用電阻定律求每個棒的電阻.(2)根據兩棒是串聯關系可求總電阻)根據兩棒是串聯關系可求總電阻.(3)總電阻的值在)總電阻的值在0 附近是定值附近是定值.第1頁/共52頁【解析解析】 滿分展示滿分展示設所需碳棒的長度為設所需碳棒的長度為L1,電阻率為,電阻率為1,電阻溫度系數為,電阻溫度系數為1;銅棒的長度為;銅棒的長度為L2,電阻率為,電阻率為2,電阻溫度系數為,電阻溫度系數為2.根據題意有根據題意有1=10(1+1t) 1分分2=20(1+
2、2t) 1分分式中式中10、20分別為碳和銅在分別為碳和銅在0 時的電阻率時的電阻率.設碳棒的電阻為設碳棒的電阻為R1,銅棒的電阻為,銅棒的電阻為R2,有,有R1=1L1 / S 1分分R2=2L2 / S 1分分式中式中S為碳棒與銅棒的橫截面積為碳棒與銅棒的橫截面積.碳棒和銅棒連接成的導體的總電阻和總長度分別為碳棒和銅棒連接成的導體的總電阻和總長度分別為R=R1+R2 1分分L0=L1+L2 1分分式中式中L0=1.0 m聯立以上各式得聯立以上各式得R=10L1/S+20L2/S+(101L1+202L2)/St 3分分要使電阻要使電阻R不隨溫度不隨溫度t變化,式中變化,式中t的系數必須為零
3、的系數必須為零.即即101L1+202L2=0 3分分聯立得聯立得L1=202/(202-101 ) /L0 1分分代入數據解可得代入數據解可得L1=3.810-3 m 2分分第2頁/共52頁1. (2010北京模擬北京模擬)根據電阻定律可得電阻率根據電阻定律可得電阻率=RS/l.對于溫對于溫度一定的某種金屬導線來說,它的電阻率度一定的某種金屬導線來說,它的電阻率( )A. 跟導線的電阻成正比跟導線的電阻成正比B. 跟導線的橫截面積成正比跟導線的橫截面積成正比C. 跟導線的長度成反比跟導線的長度成反比D. 由所用金屬材料本身的特性決定由所用金屬材料本身的特性決定【解析解析】電阻率是反映導體材料
4、導電性能好壞的物理量,大電阻率是反映導體材料導電性能好壞的物理量,大小與溫度有關,但與導體電阻的大小、長度和橫截面積無關小與溫度有關,但與導體電阻的大小、長度和橫截面積無關,僅存在一定的數量關系,故只有,僅存在一定的數量關系,故只有D正確正確.【答案答案】D第3頁/共52頁例例2 如圖所示的如圖所示的I-U圖象對應的兩個導體圖象對應的兩個導體,求求:(1)電阻之比電阻之比R1 R2= .(2)若兩導體中的電流相等(不為若兩導體中的電流相等(不為0)時,)時,電壓之比電壓之比U1 U2= .(3)若兩導體中的電壓相等(不為若兩導體中的電壓相等(不為0)時,)時,電流之比電流之比I1 I2= .【
5、點撥點撥】正確理解圖象的含義是解決問題的關鍵正確理解圖象的含義是解決問題的關鍵.第4頁/共52頁【解析解析】(1)在在I-U圖象中為直線斜率圖象中為直線斜率tan=I/U=1/R,故,故R=U/I,于是得,于是得R1=1/0.1=10 ,R2=1/0.3=10/3 ,故故R1 R2=3 1.(2)由歐姆定律可得由歐姆定律可得U=IR,當,當I相同時,相同時,UR,故,故U1 U2=R1 R2=3 1.(3)根據歐姆定律可得根據歐姆定律可得I=U/R,當,當U相同時,相同時,I1/R,故,故I1 I2=R2 R1=1 3.也可由圖象直接得出也可由圖象直接得出.【答案答案】(1)3 1(2)3 1
6、(3)1 3第5頁/共52頁2. 如圖所示為電阻如圖所示為電阻R1和和R2的伏安特性曲線,并且把第一象限的伏安特性曲線,并且把第一象限分為了分為了、三個區域三個區域.現把現把R1和和R2并聯在電路中,消耗并聯在電路中,消耗的電功率分別用的電功率分別用P1和和P2表示;并聯的總電阻設為表示;并聯的總電阻設為R.下列關于下列關于P1與與P2的大小關系及的大小關系及R的伏安特性曲線應該在的區域正確的是的伏安特性曲線應該在的區域正確的是( )A. 特性曲線在特性曲線在區,區,P1P2B. 特性曲線在特性曲線在區,區,P1P2C. 特性曲線在特性曲線在區,區,P1P2D. 特性曲線在特性曲線在區,區,P
7、1P2第6頁/共52頁【解析解析】并聯之后電阻并聯之后電阻R比比R1、R2電阻都小,根據此圖電阻都小,根據此圖的斜率的倒數是電阻,所以并聯之后的特性曲線在的斜率的倒數是電阻,所以并聯之后的特性曲線在區區,B、D錯誤,由題圖可得錯誤,由題圖可得R1E干電干電池池=1.5 V,故,故D正確正確.【答案答案】 D第13頁/共52頁例例2(2008廣東)如圖所示的電路中,當滑動變阻器的滑片廣東)如圖所示的電路中,當滑動變阻器的滑片P向上端向上端a滑動過程中,兩表的示數變化情況為滑動過程中,兩表的示數變化情況為( )A. 電壓表示數增大,電流表示數減少電壓表示數增大,電流表示數減少B. 電壓表示數減少,
8、電流表示數增大電壓表示數減少,電流表示數增大C. 兩電表示數都增大兩電表示數都增大D. 兩電表示數都減少兩電表示數都減少第14頁/共52頁【點撥點撥】電阻電阻Rp變化變化I外總外總變化變化 U端端變化變化支路電壓、電流的變化支路電壓、電流的變化【解析解析】由圖滑動變阻器上部分被短路,由圖滑動變阻器上部分被短路,P向上滑動時滑向上滑動時滑動變阻器電阻增大,電路中總電阻增大,總電流減小動變阻器電阻增大,電路中總電阻增大,總電流減小,R1電電壓減小,內電壓減小,外電壓增大即電壓表示數增大,壓減小,內電壓減小,外電壓增大即電壓表示數增大,R2電壓增大,電壓增大,R2電流增大,電流表示數減少電流增大,電
9、流表示數減少. 【答案答案】AI總總變化變化U內內變化變化第15頁/共52頁2. (2009廣東理科基礎)如圖所示是一實驗電路圖廣東理科基礎)如圖所示是一實驗電路圖. 在滑動在滑動觸頭由觸頭由a端滑向端滑向b端的過程中,下列表述正確的是端的過程中,下列表述正確的是( )A. 路端電壓變小路端電壓變小 B. 電流表的示數變大電流表的示數變大C. 電源內阻消耗的功率變小電源內阻消耗的功率變小 D. 電路的總電阻變大電路的總電阻變大【解析解析】當滑片向當滑片向b端滑動時,接入電路中的電阻減少,使得端滑動時,接入電路中的電阻減少,使得總電阻減小總電阻減小,D錯誤錯誤.根據根據I=E/R總總,可知總電流
10、增加,根據閉合,可知總電流增加,根據閉合電路的歐姆定律有電路的歐姆定律有E=Ir+U外外,可知路端電壓減小,可知路端電壓減小,A正確正確.流過流過電流表的示數為電流表的示數為I=U外外/R3,可知電流減小,可知電流減小,B錯誤錯誤.根據根據P=I2r,可可知內阻消耗的功率增大,知內阻消耗的功率增大,C錯誤錯誤.【答案答案】A第16頁/共52頁例例3 如圖所示電路,已知如圖所示電路,已知E=6 V,r=4 ,R1=2 ,R2的變化范圍是的變化范圍是010 .求:求:(1)電源的最大輸出功率電源的最大輸出功率.(2)R1上消耗的最大功率上消耗的最大功率.(3)R2上消耗的最大功率上消耗的最大功率.
11、【點撥點撥】(1)當當R1+R2=r時、輸出功率最大時、輸出功率最大.(2)R1是固定電阻,注意不要照搬上述方法是固定電阻,注意不要照搬上述方法.(3)R2是可變電阻,可把是可變電阻,可把R1+r看成內阻,當看成內阻,當R2=R1+r時,時,R2功率最大功率最大.【解析解析】 (1)R2=2 時,外電阻等于內電阻,由時,外電阻等于內電阻,由P出出max=E2/4r,可知電源最大輸可知電源最大輸出功率為出功率為2.25 W.(2)R1是定值電阻,電流越大功率越大,所以是定值電阻,電流越大功率越大,所以R2=0時時R1上消耗的功率最大上消耗的功率最大由由P1=Imax2R1=2 W.(3)把把R1
12、也看成電源的一部分,等效電源的內阻為也看成電源的一部分,等效電源的內阻為6 ,所以,當,所以,當R2=6 時時,R2上消耗的功率最大為上消耗的功率最大為1.5 W.第17頁/共52頁3. 如圖所示的如圖所示的U-I圖,其中圖,其中A是路端電是路端電壓隨電流的變化規律,壓隨電流的變化規律,B是某一電阻的是某一電阻的伏安特性曲線,用該電源與該電阻組成伏安特性曲線,用該電源與該電阻組成閉合電路時,電源的輸出功率是閉合電路時,電源的輸出功率是 ,電源的效率是電源的效率是 .【解析解析】由圖中由圖中A可知可知E=3 V,r=0.5 ,由圖中由圖中B可知可知R=1 ,電源的輸出功率是電源的輸出功率是P出出
13、=E/(R+r)2=4 W.因為是純電阻電路,電源的效率為因為是純電阻電路,電源的效率為=P出出P總總=I2R/I2(R+r)=R/(R+r)=1/1.5100%=66.7%.【答案答案】4 W 66.7%第18頁/共52頁例例4 如圖所示,電源電動勢如圖所示,電源電動勢E=9 V,內電阻內電阻r=0.5 ,電阻,電阻R1=5.0 、R2=3.5 、R3=6.0 、R4=3.0 ,電容電容C=2.0 F.當開關當開關K由與由與a接觸接觸到與到與b接觸接觸,通過通過R3的電量是多少?的電量是多少?【點撥點撥】(1)明確電鍵與)明確電鍵與a接觸時電容器的電壓、帶電量和接觸時電容器的電壓、帶電量和電
14、勢高低電勢高低.(2)明確開關與)明確開關與b接觸時電容器的電壓、帶電量和電勢高低接觸時電容器的電壓、帶電量和電勢高低.(3)流過)流過R3的電量為的電量為Q=Q1+Q2.第19頁/共52頁【解析解析】開關開關K接接a時,時,UC=U1= / (R1+R2+r)R1=9/(5.0+3.5+0.5 ) 5.0 V=5 V,此時電容器帶電量此時電容器帶電量QC=CU1=2.010-65 C=110-5 C,開關開關K接接b時,時, UC=U2= /(R1+R2+r)R2=9/(5.0+3.5+0.5)3.5 V=3.5 V,此時電容器帶電量此時電容器帶電量QC=CU2=2.010-63.5 C=0
15、.710-5 C,流過流過R3的電量為的電量為Q=QCQC=1.710-5 C.第20頁/共52頁4. 如圖所示電路中,開關如圖所示電路中,開關S1、S2、S3、S4均閉合,均閉合,C是極板是極板水平放置的平行板電容器,板間懸浮一油滴水平放置的平行板電容器,板間懸浮一油滴P,斷開哪一個,斷開哪一個開關后開關后P會向下運動會向下運動( ) A. S1 B. S2 C. S3 D. S4第21頁/共52頁【解析解析】先弄清本題涉及的知識及知識間的內在聯系先弄清本題涉及的知識及知識間的內在聯系.開關開關S1、S2、S3、S4均閉合,帶電油滴在電場中處于平衡狀態,即重力均閉合,帶電油滴在電場中處于平衡
16、狀態,即重力與向上的電場力平衡與向上的電場力平衡,則有則有qE=mg;式中電容器極板間勻強電;式中電容器極板間勻強電場的場強場的場強E=U/d,電路中與電容器串聯的,電路中與電容器串聯的R1與與R2的并聯電阻并的并聯電阻并無電流通過,僅起無電流通過,僅起“導線導線”作用,故電容器極板間電壓作用,故電容器極板間電壓U即是即是R3兩端的電壓兩端的電壓.題中要求斷開某一開關后,油滴向下運動,就是要降低兩極板題中要求斷開某一開關后,油滴向下運動,就是要降低兩極板間電壓間電壓.當斷開當斷開S1后,電阻后,電阻R2仍使電容器極板保持原來的連接仍使電容器極板保持原來的連接,即極板間電壓不變,油滴仍靜止,即極
17、板間電壓不變,油滴仍靜止.當斷開當斷開S2后,電容器兩極板后,電容器兩極板間電壓升至電源電動勢,油滴電場力間電壓升至電源電動勢,油滴電場力Fmg,油滴會向上運動,油滴會向上運動.當斷開當斷開S3后,切斷電源,電容器通過電阻后,切斷電源,電容器通過電阻R1、R2、R3放電,放電,極板電壓降低,最后降為零,油滴將向下運動極板電壓降低,最后降為零,油滴將向下運動.當斷開當斷開S4后,電后,電容器所充電量不變,兩極板間電壓容器所充電量不變,兩極板間電壓U不變,油滴仍保持靜止,不變,油滴仍保持靜止,故本題正確選項是故本題正確選項是C.【答案答案】C第22頁/共52頁 例例 如圖所示電路的三根導線中有一根
18、是斷的如圖所示電路的三根導線中有一根是斷的.電源、電阻器電源、電阻器R1、R2及另外兩根導線都是好的及另外兩根導線都是好的.為了查出其中的斷導線,某為了查出其中的斷導線,某學生想先用多用表的紅表筆連接在電源的正極學生想先用多用表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆再將黑表筆分別連接在電阻器分別連接在電阻器R1的的b端和端和R2的的c端,并觀察多用表指針的端,并觀察多用表指針的示數示數.在下列選擋中,符合操作規程的是在下列選擋中,符合操作規程的是( )A. 直流直流10 V擋擋 B. 直流直流0.5 A擋擋C. 直流直流2.5 V擋擋 D. 歐姆擋歐姆擋第23頁/共52頁【錯解錯解】如果電路連
19、接正常,電路中的電流如果電路連接正常,電路中的電流I=E/(R1+R2)=6/15A=0.4 A,選選B.測量的最大電壓為測量的最大電壓為U1=IR1=2 V.可選可選A、C.用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于15 或者等于或者等于10 .選選B的同學沒有考慮的同學沒有考慮R1與與R2之間的導線斷開的情況之間的導線斷開的情況.選選C的同學的同學沒有考慮到導線斷開,測得的電壓等于沒有考慮到導線斷開,測得的電壓等于6 V的情況,大于的情況,大于2.5 V.選選D的同學沒有考慮到如果被測回路中有電源,歐姆表就可能的同學沒有考慮到如果被測回路中有電源,歐姆
20、表就可能被毀壞或讀數不準被毀壞或讀數不準.【剖析剖析】設多用表各擋都理想,忽略電源的內阻設多用表各擋都理想,忽略電源的內阻.選用不同功選用不同功能擋時,應畫出電路圖,至少在頭腦中應清楚能擋時,應畫出電路圖,至少在頭腦中應清楚.第24頁/共52頁【正解正解】用電壓擋測量時,由于電路斷開用電壓擋測量時,由于電路斷開(無論是從無論是從ab間斷間斷開,還是從開,還是從R1與與R2之間斷開之間斷開)電路中無電流,黑表筆與電源電路中無電流,黑表筆與電源負極等電勢負極等電勢.直流電壓擋測量的數值是電源電動勢直流電壓擋測量的數值是電源電動勢E.所以所以A選選項可行,項可行,C選項不可行選項不可行.用電流擋測量
21、時,假設用電流擋測量時,假設ab間導線完好,而間導線完好,而R1與與R2之間導線之間導線斷開斷開.黑表筆接在黑表筆接在c端測得的電流為端測得的電流為I=E/R2=0.6 A,大于電流擋大于電流擋量程量程.排除排除B選項選項.被測回路中有電源,歐姆表不能適用,排除被測回路中有電源,歐姆表不能適用,排除D選項選項.【答案答案】A第25頁/共52頁實驗七實驗七 測定金屬的電阻率測定金屬的電阻率例例 (2009海南)某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金海南)某同學用游標卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度,讀出圖中的示數,該金屬圓片的直徑的測量值屬圓片的直徑和厚度,讀出圖中的示數
22、,該金屬圓片的直徑的測量值為為 cm,厚度的測量值為,厚度的測量值為 mm.第26頁/共52頁【解析解析】游標卡尺的讀數,按步驟進行就不會出錯游標卡尺的讀數,按步驟進行就不會出錯.首先,確首先,確定游標卡尺的精度為定游標卡尺的精度為20分度,即為分度,即為0.05 mm,然后以毫米為,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數單位從主尺上讀出整毫米數12.00 mm,注意小數點后的有,注意小數點后的有效數字要與精度一樣,再從游標尺上找出對得最齊一條刻線效數字要與精度一樣,再從游標尺上找出對得最齊一條刻線,精度,精度格數格數=0.058 mm=0.40 mm,最后兩者相加,根,最后兩者相加,根據題目單
23、位要求換算為需要的數據,據題目單位要求換算為需要的數據,12.00 mm+0.40 mm=12.40 mm=1.240 cm.螺旋測微器的讀螺旋測微器的讀數數1.5 mm+0.0118.2 mm=1.682 mm.【答案答案】1.240 1.682第27頁/共52頁例例 有一根圓臺狀質量均勻的合金棒如圖甲所示,某同學猜測其電阻的大有一根圓臺狀質量均勻的合金棒如圖甲所示,某同學猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率小與該合金棒的電阻率、長度、長度L和兩底面直徑和兩底面直徑d、D有關有關.他進行了如下實他進行了如下實驗:驗:(1)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑)用游標卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D
24、和長度和長度L.圖乙中游標卡尺圖乙中游標卡尺(游標尺上有(游標尺上有20個等分刻度)的讀數個等分刻度)的讀數L= cm.第28頁/共52頁(2)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在)測量該合金棒電阻的實物電路如圖丙所示(相關器材的參數已在圖中標出)圖中標出).該合金棒的電阻約為幾歐姆該合金棒的電阻約為幾歐姆.圖中有一處連接不當的導線是圖中有一處連接不當的導線是 .(用標注在導線旁的數字表示)(用標注在導線旁的數字表示)第29頁/共52頁(3)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻)改正電路后,通過實驗測得合金棒的電阻R=6.72 .根據電阻定律計算電阻率為根據電阻定律計算電阻
25、率為、長為、長為L、直徑分別為、直徑分別為d和和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 、RD=3.38 .他發現:在誤差允許范圍內,電阻他發現:在誤差允許范圍內,電阻R滿足滿足R2=RdRD,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻,由此推斷該圓臺狀合金棒的電阻R= .(用(用、L、d、D表示)表示)第30頁/共52頁【解析解析】(1)游標卡尺的讀數,按步驟進行就不會出錯)游標卡尺的讀數,按步驟進行就不會出錯.首先,確定游標卡首先,確定游標卡尺的精度為尺的精度為20分度,即為分度,即為0.05 mm,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米,然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數數
26、99.00 mm,注意小數點后的有效數字要與精度一樣,再從游標尺上找出,注意小數點后的有效數字要與精度一樣,再從游標尺上找出對得最齊一根刻線,精度對得最齊一根刻線,精度格數格數=0.058 mm=0.40 mm,最后兩者相加,最后兩者相加,根據題目單位要求換算為需要的數據,根據題目單位要求換算為需要的數據,99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm=9.940 cm.(2)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通)本實驗為測定一個幾歐姆的電阻,在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時,為了減小誤差,應用電流表外接法,線的連接使用的是過電阻的電流時,為了減小誤差,
27、應用電流表外接法,線的連接使用的是電流表內接法電流表內接法.(3)審題是處理本題的關鍵,弄清題意也就能夠找到處理本題的方法)審題是處理本題的關鍵,弄清題意也就能夠找到處理本題的方法.根據根據電阻定律計算電阻率為電阻定律計算電阻率為、長為、長為L、直徑分別為、直徑分別為d和和D的圓柱狀合金棒的電阻的圓柱狀合金棒的電阻分別為分別為Rd=13.3 、RD=3.38 .即即Rd=L/(d/2)2,RD=L/(D/2)2,而電阻而電阻R滿足滿足R2=RdRD,將,將Rd、RD帶入得帶入得R=4L/(dD).【答案答案】(1)9.940(2)()(3)4L/(dD)第31頁/共52頁實驗八實驗八 描繪小燈
28、泡的伏安特性曲線描繪小燈泡的伏安特性曲線例例 (2009福建)某研究性學習小組為了制作一種傳感器,福建)某研究性學習小組為了制作一種傳感器,需要選用一電器元件需要選用一電器元件.圖為該電器元件的伏安特性曲線,有圖為該電器元件的伏安特性曲線,有同學對其提出質疑,先需進一步驗證該伏安特性曲線,實驗同學對其提出質疑,先需進一步驗證該伏安特性曲線,實驗室備有下列器材:室備有下列器材:第32頁/共52頁器材器材(代號代號) 規格規格 電流表電流表(A1)電流表電流表(A2)電壓表電壓表(V1)電壓表電壓表(V2)滑動變阻器滑動變阻器(R1)滑動變阻器滑動變阻器(R2)直流電源直流電源(E)開關開關(S)
29、導線若干導線若干 量程量程050 mA,內阻約為內阻約為50 量程量程0200 mA,內阻約為內阻約為10 量程量程03 V,內阻約為,內阻約為10 k量程量程015 V,內阻約為內阻約為25 k阻值范圍阻值范圍015 ,允許最大電流允許最大電流1 A阻值范圍阻值范圍01 k,允許最大電流,允許最大電流100 mA輸出電壓輸出電壓6 V,內阻不計,內阻不計第33頁/共52頁(1)為提高實驗結果的準確程度,電流表應選用為提高實驗結果的準確程度,電流表應選用 ;電壓;電壓表應選用表應選用 ;滑動變阻器應選用;滑動變阻器應選用 .(以上均填器材代(以上均填器材代號)號)(2)為達到上述目的,請在虛線
30、框內畫出正確的實驗電路原理為達到上述目的,請在虛線框內畫出正確的實驗電路原理圖,并標明所用器材的代號圖,并標明所用器材的代號.(3)若發現實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合,請若發現實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合,請說明該伏安特性曲線與小燈泡的伏安特性曲線有何異同點?說明該伏安特性曲線與小燈泡的伏安特性曲線有何異同點?相同點:相同點: ,不同點:不同點: . 第34頁/共52頁【解析解析】(1)圖象中電流圖象中電流00.14 A,電流表選,電流表選A2;電源電壓;電源電壓6 V,但圖象只要求電壓在,但圖象只要求電壓在03 V之間調整,為了測量準確電壓之間調整,為了測量準確電壓表
31、選表選V1;由于繪制圖象的需要,要求電壓在;由于繪制圖象的需要,要求電壓在03 V之間調整之間調整,所以滑動變阻器只能采用分壓式接法,為了能很好調節電壓,所以滑動變阻器只能采用分壓式接法,為了能很好調節電壓,滑動變阻器應選用阻值較小的,滑動變阻器應選用阻值較小的R1.(2)該元件電阻約幾十歐,故該元件電阻約幾十歐,故RV/RR/RA,電壓表的分流作用可以忽略,所以采用電壓表的分流作用可以忽略,所以采用電流表外接法;實驗數據的采集要求從電流表外接法;實驗數據的采集要求從零開始,所以滑動變阻器采用分壓式接零開始,所以滑動變阻器采用分壓式接法法.如圖所示如圖所示.(3)相同點:通過該元件的電流與電壓
32、的變化關系和通過小燈相同點:通過該元件的電流與電壓的變化關系和通過小燈泡的電流與電壓的變化關系都是非線性關系泡的電流與電壓的變化關系都是非線性關系.不同點:該元件不同點:該元件的電阻隨電壓的增大而減小,而小燈泡的電阻隨電壓的升高而的電阻隨電壓的增大而減小,而小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大增大.第35頁/共52頁例例 為了測定和描繪標有為了測定和描繪標有“220 V40 W”的白熾燈的燈絲的伏安特性曲的白熾燈的燈絲的伏安特性曲線,可以利用調壓變壓器供電線,可以利用調壓變壓器供電.調壓變壓器是一種自耦變壓器,它只有調壓變壓器是一種自耦變壓器,它只有一組線圈一組線圈L,繞在閉合的環形鐵芯上,輸入端接
33、在,繞在閉合的環形鐵芯上,輸入端接在220 V交流電源的火線交流電源的火線和零線間,輸出端有一個滑動觸頭和零線間,輸出端有一個滑動觸頭P,移動它的位置就可以使輸出電壓,移動它的位置就可以使輸出電壓在在0250 V之間連續變化,如圖甲中畫出的是調壓變壓器的電路圖符號之間連續變化,如圖甲中畫出的是調壓變壓器的電路圖符號,實驗室內備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關、導線等,實驗室內備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關、導線等實驗必備器材實驗必備器材.甲第36頁/共52頁(1)在圖甲中完成實驗電路圖,要求在額定電壓下測得的數在圖甲中完成實驗電路圖,要求在額定電壓下測得的數據誤差盡量小
34、據誤差盡量小.(2)說明按你的實驗電路進行測量時,在電壓較高段與電壓說明按你的實驗電路進行測量時,在電壓較高段與電壓較低段進行比較,哪段的系統誤差較大?為什么?較低段進行比較,哪段的系統誤差較大?為什么?(3)如果根據測量結果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖乙如果根據測量結果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,試根據圖線確定:把兩只完全相同的所示,試根據圖線確定:把兩只完全相同的“220 V 40 W”的白熾燈串聯接在的白熾燈串聯接在220 V交流電源的火線和零線間時,兩只交流電源的火線和零線間時,兩只燈所消耗的總功率是多大?燈所消耗的總功率是多大?乙第37頁/共52頁(2)在電壓較低段誤差大
35、在電壓較低段誤差大.因為電壓低時燈消耗的實際功率小,因為電壓低時燈消耗的實際功率小,燈絲溫度低,電阻小,對內接法而言,電流表的分壓大,系燈絲溫度低,電阻小,對內接法而言,電流表的分壓大,系統誤差大統誤差大.(3)兩只白熾燈串聯后分壓分別為兩只白熾燈串聯后分壓分別為110 V,由燈泡的伏安特性曲,由燈泡的伏安特性曲線可讀出此時的工作電流約為線可讀出此時的工作電流約為0.15 A,故,故P=0.151102 W=33 W.【解析解析】(1)該設計是該設計是“描繪小燈泡描繪小燈泡的伏安特性曲線的伏安特性曲線”實驗知識的遷移實驗知識的遷移和拓展,將變壓器接入電路,開關和拓展,將變壓器接入電路,開關接入
36、火線,采用伏安法測出接入火線,采用伏安法測出U、I值值,電流表內接,電流表內接.如圖所示如圖所示.第38頁/共52頁實驗九實驗九 測定電源的電動勢和內阻測定電源的電動勢和內阻例例 某同學采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內電阻某同學采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內電阻.已知干電池的電動勢約為已知干電池的電動勢約為1.5 V,內阻約為,內阻約為1 ;電壓表;電壓表(03 V,3 k)、電流表、電流表(00.6 A,1.0 )、滑動變阻器有、滑動變阻器有R1(10 ,2 A)和和R2(100 ,0.1 A)各一只各一只. 第39頁/共52頁(1)實驗中滑動變阻器應選用)實驗中滑動變阻器應選
37、用(填填“R1”或或“R2”).(2)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖乙所示的)在實驗中測得多組電壓和電流值,得到如圖乙所示的U-I圖線,由圖可較準確地求出該電源電動勢圖線,由圖可較準確地求出該電源電動勢E V;內阻內阻r= .第40頁/共52頁【解析解析】(1)將滑動變阻器全部接入電路,取)將滑動變阻器全部接入電路,取10 ,電流,電流約為約為0.15 A,取,取100 ,電阻約為,電阻約為0.015 A,故滑動變阻器,故滑動變阻器選選R1.(2)曲線在縱軸上的截距等于電動勢,)曲線在縱軸上的截距等于電動勢,E=1.46 V;曲線的;曲線的斜率的絕對值等于電源的內阻,斜率的絕對值等于電
38、源的內阻,r=1.8 .【答案答案】 (1)R1 (2)1.46 1.8第41頁/共52頁例例 圖圖(a)是利用兩個電流表是利用兩個電流表 A1 和和 A2 測量干電池電動勢測量干電池電動勢E和內阻和內阻r的電路原理圖的電路原理圖.圖中圖中S為開關,為開關,R為滑動變阻器,固為滑動變阻器,固定電阻定電阻R1和和 A1 內阻之和為內阻之和為10 000 (比(比r和滑動變阻器的和滑動變阻器的總電阻都大得多),總電阻都大得多), A2 為理想電流表為理想電流表.第42頁/共52頁(1)按電路原理圖將圖按電路原理圖將圖(b)虛線框內各實物連成電路虛線框內各實物連成電路.(2)在閉合開關在閉合開關S前
39、,將滑動變阻器的滑片前,將滑動變阻器的滑片c移動至移動至 (填填“a端端”、“中央中央”或或“b端端”).(3)閉合開關閉合開關S,移動滑動變阻器的滑片,移動滑動變阻器的滑片c至某一位置,讀出至某一位置,讀出電流表電流表 和和 的示數的示數I1和和I2.多次改變滑片多次改變滑片c的位置,得的位置,得到的數據如下表到的數據如下表.I1(mA) 0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2(mA)48040032023214068第43頁/共52頁 在圖在圖(c)所示的坐標紙上以所示的坐標紙上以I1為縱坐標、為縱坐標、I2為橫坐標畫出為橫坐標畫出所對應的所對應的I1-I2曲線曲
40、線.(4)利用所得曲線求得電源的電動勢利用所得曲線求得電源的電動勢E= V,內阻內阻r= . (保留兩位小數)(保留兩位小數)(5)該電路中電源輸出的短路電流該電路中電源輸出的短路電流Im= A.第44頁/共52頁【解析解析】(2)實驗前滑動變阻器接入電路電阻值最大實驗前滑動變阻器接入電路電阻值最大.(4)由圖線上讀出兩組數值,代入由圖線上讀出兩組數值,代入EI1(R1+RA1)+(I1I2)r構成方程組聯立求解構成方程組聯立求解E和和r.(5)短路電流短路電流Im=E/r. 【答案答案】(1)連線如圖連線如圖(d)所示所示 (2)b端端(3)如圖如圖(e)所示所示.(4)1.49(在(在1.
41、481.50范圍內都正確)范圍內都正確)0.60(在(在0.550.65范圍范圍內都正確)內都正確)(5)2.4(在(在2.32.7范圍內都正確)范圍內都正確)第45頁/共52頁實驗十實驗十 練習使用多用電表練習使用多用電表例例 (2009上海)(上海)(1)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十)用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻千歐的電阻Rx,以下給出的是可能的操作步驟,其中,以下給出的是可能的操作步驟,其中S為選為選擇開關,擇開關,P為歐姆擋調零旋鈕,把你認為正確的步驟前的字為歐姆擋調零旋鈕,把你認為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上母按合理的順序填寫在下面的橫線上.第4
42、6頁/共52頁a. 將兩表筆短接,調節將兩表筆短接,調節P使指針對準刻度盤上歐姆擋的使指針對準刻度盤上歐姆擋的零刻度,斷開兩表筆零刻度,斷開兩表筆b. 將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端,讀出Rx的阻值的阻值后,斷開兩表筆后,斷開兩表筆c. 旋轉旋轉S使其尖端對準歐姆擋使其尖端對準歐姆擋1 kd. 旋轉旋轉S使其尖端對準歐姆擋使其尖端對準歐姆擋100e. 旋轉旋轉S使其尖端對準交流使其尖端對準交流500 V擋,并拔出兩表筆擋,并拔出兩表筆根據圖中所示指針位置,此被測電阻的阻值約為根據圖中所示指針位置,此被測電阻的阻值約為 .第47頁/共52頁(2)下述關于用
43、多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是)下述關于用多用表歐姆擋測電阻的說法中正確的是( )A. 測量電阻時如果指針偏轉過大,應將選擇開關測量電阻時如果指針偏轉過大,應將選擇開關S撥至倍撥至倍率率 較小的擋位,重新調零后測量較小的擋位,重新調零后測量B. 測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔,則測量電阻時,如果紅、黑表筆分別插在負、正插孔,則會影響測量結果會影響測量結果C. 測量電路中的某個電阻,應該把該電阻與電路斷開測量電路中的某個電阻,應該把該電阻與電路斷開D. 測量阻值不同的電阻時都必須重新調零測量阻值不同的電阻時都必須重新調零第48頁/共52頁【解析解析】(1)測量幾十千歐的電阻)測量幾十千歐的電阻Rx我們一般選擇較大的
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