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文檔簡介

1、基本概念恒定電流*基本規帯應用*實臉電功:電功率:“in 電熱:Q = PRi,純電阻電路:WQ '非純電阻電路:w>Q電阻定律:F、= p=歐姆定律:I = U!R閉合電路歐姆定律:"旦(純電阻電路)焦耳定律:Q"刊 串、并聯電路性質及特點'電流表、電壓表*歐姆表侈用電表).伏安法測電阻原理圧誤差分析測定金屬的電阻率(同時練習使用螺施測微器)描繪小燈泡的伏安特性曲線測定電源的電功勢和內電阻練習使用多用電表【要點梳理】-、電路涉及的物理概念電流:定義式qI,微觀表達式1 = n qSv電壓:定義式WU,導體兩端電壓U = IR,是產生電流的必要條件之一

2、。q恒定電流復習與鞏固編稿:張金虎 審稿:代洪【學習目標】1識別常見的電路元件,初步了解它們在電路中的作用。2 初步了解多用電表的原理學會使用多用電表。3. 知道決定導線電阻的因素,知道電阻定律。4. 知道電源的電動勢和內阻,理解閉合電路的歐姆定律。5. 學習掌握測量電源的電動勢和內阻方法。6. 知道焦耳定律,了解焦耳定律在生產、生活中的應用。7. 初步了解門電路的基本作用。初步了解邏輯電路的基本原理以及在自動控制中的應用。8. 初步了解集成電路的作用。【知識網絡】電流土 l-qlt電阻:R = UH電壓內電壓.路端電壓) 電動勢電阻:定義式R = U ,決定式R(電阻定律)SW非電動勢:E

3、非,維持電路兩端的電壓Tq-意義:反映電源把其它形式的能轉化為電能的本領量值:電源開路時的路端電壓I單位:伏(v)電功:U 2W二Ult =純電阻電路中W =|2RttR電功率:p =UI =純電阻電路中 W = |2R二丄tR2電熱:由焦耳定律計算 Q = | Rt,在純電阻電路中電熱等于電功:Q=W閉合電路中的功率;電源的總功率:電源的輸出功率:電源的消耗功率:P總二 EI總、Pb 二UI純電阻 > P出二 |2R =屆二 I2r關系:卩總=pB ' pg邏輯電路“或”“非”效率:上p、U 純電阻E門:門:1”時,輸出端才為邏輯關系:輸入端全為“A.符號:B邏輯關系:輸入端只

4、要有“ 1”,輸出端就是AL符號:、B邏輯關系:輸入端為“ 1”輸出端一定為“ 0”輸入端為“ 0”輸出端一定為“ 1”符號:A:Y1”電路的特點電壓U = UVv且且 串聯S禺電阻 R =熱+禺.功率P二百+馬,且主二邑F電流f =厶+厶,且Ml -右厲電壓u=uu2并敘 111電限 -=+ R R、備I功率P=R +環 且互=電£耳三、基本規律電毗律肩占一探耘珥嘗爲譽量法)rZ = (運用于純電喚路) 閉合電路歐姆定律R"Zm (sffl于任何閉合電路)焦耳定律:Q = |2Rt,適用于電流通過任何用電器發熱的計算。四、電路實驗滑動珊器接法鴛電流耒內接法;RZ伏安法測電

5、阻jI電礁外接法;S人描繪燈泡的伏安特性曲線測定金屬的電阻率測定電源的電動勢和內阻多用電表的使用五、需要注意的問題1. 電流的計算其難點在于對于任取的一個截面計算在一段時間t內通過該截面的電量 Q,其技巧在于一段時間t的選取。如一個做勻速圓周運動的電荷對應的等效環形電流的計算,取t二T最好確定通過某截面的電量。2. 對閉合電路中能量轉化所涉及的諸多概念的理解例如電源非靜電力做的功 W非=qE二Elt,表示時間t內其它形式的能轉化為電能的多少。W非P總一二E是電源的總功率,表示在一個具體電路中電源將其它形式的能轉化為電能的快慢。P = U則表示電場力做功將電能轉化為其它形式能的快慢。3. 在焦耳

6、熱的計算中不能隨意地用Q二W在焦耳熱的計算中不能隨意地用Q=W,只有保證焦耳定律的形式 Q二I 2Rt不變,才能用于任何U 2電路中電熱的計算。如果將 Q寫成Q =Ultt ,只能用于純電阻電路電熱的計算。R4閉合電路歐姆定律與其它關系的區別必須引起注意例如I 僅適用于純電阻電路,而 E二U U內則適用于任何電路。E二U U內是能的轉化和R+r守恒定律在電路中的必然結果,所以它具有更廣泛的適用性。5. 電路的簡化是電路計算的關鍵環節除了電路整形,等勢點合并分離外,電表的理想化、電表的等效、電容電路的處理必須理解和掌握。6. 對電路進行動態分析是電路知識的綜合運用必須熟練地掌握動態分析的順序,理

7、解各電路量變化的原因。7. 電源的輸出功率存在極值當R =r時Pmax Ey,可以將r視為等效電源內阻以便解決更廣泛一些的問題。應當明確,電源4r輸出的功率最大,并非電源功率最大,也并非電源的效率最高。8. 伏安法測電阻時電流表內外接法的判斷不可片面要在比較Rx與Ra、Rv的關系后得出結論,不可只做Rx與Ra的比較后就決定電流表的接法。9滑動變阻器的限流式和分壓式接法各有妙用弄清它們各自接法的特點和區別選擇使用。10.測定電源電動勢和內阻的多種方法11.用電流表和電壓表測定電源電動勢和內阻的誤差分析(1) 偶然誤差:主要來源于電壓表和電流表的讀數以及作U -I圖象時描點不很準確。)系統誤差:來

8、源于電壓表的分流作用。導致電流表示數比干路電流略小。u = E_中rl是通過電源的電流,而本實驗用圖甲所示的電路是存在系統誤差的,這是由于電壓 表分流IV,使電流表示數I測小于電池的輸出電流I真。因為I真=1測IV,而lv,U越大,IV越大:U趨于零時,IV也趨于零。所以它們的關系RV可用圖乙表示,測量圖線為 AB,真實圖線為 a'b .甲E莫E孤匸LO由圖線可看出r和E的測量值都小于真實值。測r真,E測v E真.要點詮釋: 外電路短路時,電流表的示數I測等于干路電流的真實值, 所以圖乙中AB、AB兩圖線交于短 路電流處。 當路端電壓為Ui時,由于電流表示數I測小于干路電流I真,所以A

9、B、A'B兩圖線出現了圖示 的差異。(3)伏安法測E、r還可接成如圖所示實驗線路。由于電流表的分壓作用,因為 U真二U測UAU測IRa , Ra為電流表的內阻,這樣在 U -I圖線上對應每一個I應加上一修正值 U =1 RA,由于Ra很小,所以在I很小時,厶U趨于零,I增大,厶U 也增大,理論與測量值的差異如圖丁所示。丙由圖可知:E測二E真,r測r真(內阻測量誤差非常大)要點詮釋:也遠大于測量電路中FV ”,宜采用一般電源的內阻都較小, 與電流表的內阻相差不大, 而電壓表的內阻遠大于內阻, 的外電阻,所以為減小誤差,我們采用如圖甲所示的電路,而不采用如圖丙所示的電路。12.伏安法測電阻

10、的兩種接法的選擇為減小伏安法測電阻的系統誤差,應對電流表外接法和內接法作出選擇,其方法是:(1)阻值比較法:先將待測電阻的粗略值和電壓表、電流表內阻進行比較,若 電流表外接法;若 RxL Fa,宜采用電流表內接法。(2)臨界值計算法:當內外接法相對誤差相等時,有R =-Rx,所以R = RaRv (RaLI Rv)為Rx Rv臨界值。當Rx>. RaRv (即Rx為大電阻)用內接法;當 RxV'. RaRv (即Rx為小電阻)用外接法;RxRaRv,內、外接法均可。如Ra與Rv間不是RvL Ra關系,則可用:當K/ > RxRxRa時,用電流表外接法;當K/ v RxRxR

11、a時,用電流表內接法。(3)實驗試探法:按圖接好電路,讓電壓表一根接線P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數有較大的變化(電流表的分壓作用明顯),而電流表的示數變化不大(電壓表分流作用不大),則可采用電流表外接法;如果電流表的示數有較大的變化,而電壓表的示數變化不大,則可采用電流表的內接法。IIIP :【典型例題】類型一、直流電路的功率計算直流電路有純電阻電路和非純電阻電路之分.對于純電阻電路(如白熾燈、電爐絲等構成的電路),電流做功將電能全部轉化為內能,此時有t = Pt中的W =Q,即Ult =I 2Rt,顯然U =IR,計算電功或電熱時,可采用公式任一形式進行計算而對于非純電阻電路(

12、如含有電動機、電解槽等電路),電流做功將電能除轉化為內能外,還轉化為機械能、化學能等.22 U這時電功等于Ult ,產生的熱量等于I Rt ,電功大于電熱.在這種情況下,不能用I Rt或 t來R計算電功.根據能的轉化和守恒定律可知,在非純電阻電路上,電能的轉化為:電功=電熱+其他形式的能.即Ult =|2Rr . E (轉化為其他形式的能).例1. 一直流電動機線圈的內阻一定,用手握住轉軸使其不能轉動, 在線圈兩端加電壓為 0.3 V時,電流為0.3 A .松開轉軸,在線圈兩端加電壓為2 V時,電流為0.8 A,電動機正常工作.求該電動機正常工作時,輸入的電功率是多少?電動機的機械功率是多少?

13、【思路點撥】正確識別純電阻電路和非電阻電路,注意“使其不能轉動”時和“正常工作時”的根 本區別。【答案】1.6 W 0.96 W【解析】電動機不轉動時,在電路中起作用的只是電動機線圈的電阻,可視為純電阻電路,由歐姆定律得電動機線圈內阻r = U = 03 Q=1 Q .電動機轉動時,消耗的電能大部分要轉化為機械能,還有I 0.3一小部分要在線圈的電阻上轉化為內能.其輸入的電功率為:P入 =I1U0.8 2 W =1.6 W ,電動機的機械功率:P機二P入-I12(1.6-0.82 1) W=0.96 W【總結升華】(1)正確識別純電阻電路和非電阻電路,不要認為有電動機的電路一定是非純電阻 電路

14、,要從其工作狀態及能量轉化來分析判定.當電動機不轉動時,其消耗的電能完全轉化為內能.是 純電阻電路.(2)在非純電阻電路里,歐姆定律不再成立,并要注意區別電功和電熱,搞清楚電路中能量的轉化關系.電熱為 Q =|2Rt,電動機消耗的電能為 W二Ult .對電動機來說,輸入的功率P入二UI ;發熱 的功率p熱=i2R;輸出的功率,即機械功率 R機二P入P熱二UI-i2r.舉一反三圖中R、R2【高清課堂:恒定電流復習與鞏固例2】【變式1】許多精密儀器中常常采用如圖所示的電路精確地調節某一電阻兩端的電壓,是兩只滑動變阻器,通過它們可以對負載電阻& (阻值約為500Q )兩端的電壓進行粗調和微調

15、,已知兩滑動變阻器的最大電阻分別為200 Q和10Q,那么,下面關于 R、尺的說法中正確的是()A. 女口 R =200Q, R2=10Q,調節R起粗調作用B. 女口 R =10Q, R2 =200Q,調節Ri起微調作用C. 如R =200Q, R2=10Q,調節R,起粗調作用D. 女口 R =10Q,& =200Q,調節R2起微調作用【答案】D【高清課堂:恒定電流復習與鞏固例11】【變式2】如圖所示;電源電動勢為 30V,內阻為1 Q , 一個“ 6V ,2W ”的電燈與一個繞線電阻為2Q的電動機串聯.已知電路中電燈正常發光,則電動機輸出功率為()A. 36W ; B . 44W ;

16、C. 40W ; D . 60W .【答案】A 類型二、直流電路中的極值問題極值問題在物理習題中經常出現,處理這類問題的常見方法是:先找出物理量間的函數關系,再利用數學知識求極值.在處理直流電路中的極值問題時,應先分析電路結構,并畫出等效電路,寫出含有 變量的等效電阻或電流、電壓、功率的表達式。然后求極值.例2.如圖所示電路中,電阻 R=9Q, R2=15Q,電源電動勢E=12 V,內阻r =1 Q .求:(1) 當電流表示數為 0.4 A時,變阻箱R3的阻值多大?(2) 當Rg阻值多大時,它消耗的電功率最大?(3) 當Rg阻值多大時,電源的輸出功率最大?【答案】(1) 30 Q(2) 6Q

17、( 3) 0【解析】由電路圖可知,R2與Rg并聯后再與R串聯,電流表是測量通過電阻 R2的電流,根據串并聯電路的特點以及閉合電路歐姆定律可求出該題的答案.(1) 設干路電流為I,根據并聯電路的分流原理:R2 R3外電路的總電阻R2 R3由閉合電路歐姆定律得EI 二R r由式求得(2) 設阻值為R3/時,它消耗的功率最大為 F3,此時外電路總電阻為R2 R3'干路電流I'亠。 R' rR2I3 _R2 R3' I '卩3=1'2&'.由式得:362 R3'P3362P3:25(R'2 12R3' 36) 25

18、(R3'逬 12)R3 '匕36 = R3'時,消耗的功率最大,即當R3R3' = 6 Q.(3) 設阻值為R3時,電源輸出功率最大為 Pm ,Pm當外電路的總電阻R二r時,電源輸出功率最大.因R> r ,所以,當R越接近r時輸出功率最大.故只有當R3 =0時,R接近r,此時電源輸出功率最大.【總結升華】本題涉及閉合電路歐姆定律和電功率的知識,考查了運用數學極值法處理物理問題的能力,這是處理物理極值問題的基本方法。類型三、含電容電路問題電容器是一個儲存電能的元件.在直流電路中,當電容器充、放電時,電路里有充、放電電流,一 旦電路達到穩定狀態,電容器就相當于

19、一個阻值無限大(只考慮電容器是理想的、不漏電的情況)的元 件,在電容器處的電路可看做是斷路,簡化電路時可去掉它.簡化后若要求電容器所帶的電荷量時,可 在相應的位置補上.分析和計算含有電容器的直流電路時,需注意以下幾點:(1) 電路穩定后,由于電容器所在支路無電流通過,所以在此支路中的電阻無電壓降,因此電容 器兩極間的電壓就等于該支路兩端的電壓.(2) 當電容器和電阻并聯后接人電路時,電容器兩極間的電壓與其并聯電阻兩端的電壓相等.(3) 電路中的電流、電壓變化時,將會引起電容器的充(放)電.如果電容器兩端電壓升高,電 容器將充電;如果電壓降低,電容器將通過與它并聯的電路放電.例3.如圖所示的電路

20、中,C2 =2G , R2 = R|。 開關S處于斷開狀態,電容器C2的電荷量大于 G的電荷量 開關S處于斷開狀態,電容器G的電荷量大于 C2的電荷量 開關S處于接通狀態,電容器C2的電荷量大于 G的電荷量 開關S處于接通狀態,電容器G的電荷量大于C2的電荷量以上說法正確的是A . B . C . D .【思路點撥】開關控制電路,使電容器和電阻有不同的連接狀態,判斷出電容兩端的電壓究竟是直流電路中哪兩點的電勢差,是解題關鍵。【答案】C【解析】本例題通過開關控制電路,使電容器和電阻有不同的連接狀態,而求解電容器帶電荷量的關鍵是要通過電路結構分析,判斷出電容兩端的電壓究竟是直流電路中哪兩點的電勢差

21、.當開關S處于斷開狀態時,電容器 Ci與R , C2與R2分別串聯,然后再并聯,電源對電容器Ci、C2充電完畢電路達穩定狀態后,兩條支路均無電流通過,因此電阻上不再分壓,兩電容器上的電壓均為電源電動勢.所以21-,故正確.當開關s處于接通狀態時,電路結構為電容器 GQ2 C2E C22與R2并聯、C2與R并聯支路再串聯,當電容器被充電完畢電路達穩定狀態后,直流電路通過R、R2形成通路,電容器 G兩端的電壓與電阻 R2兩端的電壓相等,電容器 C2兩端的電壓與電阻 R兩端的電 壓相等.所以 9 =CU = Ci ,因此是正確的.Q2 C2U1 C22【總結升華】對含容電路工作狀態分析,其關鍵是電路

22、結構分析和電容兩端電壓的判斷.舉一反三【高清課堂:恒定電流復習與鞏固例5】【變式】在如圖所示的電路中,電源的電動勢為16V,內阻不計。R,二R2二電容C =1折,電容器上極板的帶電量為()A. -6 10-CB. 4 10-CC. -4 10CD. 8 10%【答案】C【解析】這個電路中所有電阻都有電流經過,R、串聯,&、Rj串聯,最后再并聯;電容器的上、下極板帶何種電荷,由上下極板哪一端電勢高決定。I廠l2=2A 二 UacTR =6V,l3=l4=2A 二 Ubc=l3R3=10V,a板電勢低,ab兩點電勢差為-4v :Qa 二CU =-1 10-6 4C=-4 10-6C .類型

23、四、電路故障問題1. 故障特點(1) 斷路特點:電路中發生斷路,表現為電源電壓不為零而電流為零若外電路中無用電器的任 意兩點間電壓不為零,則這兩點間有斷點,而這兩點與電源連接部分無斷點.(2) 短路特點:電路中發生短路,表現為有電流通過電路而電壓為零.2. 故障的分析方法這類題目要從已知條件出發,進行嚴密地推理,找出故障的原因具體分為兩種方法:(1) 儀器檢測法: 斷點故障的判斷:用電壓表與電源并聯,若有電壓,再逐段與電路并聯,若電壓表指針偏轉, 則該段電路中有斷點. 短路故障的判斷:用電壓表與電源并聯,若有電壓,再逐段與電路并聯,若電壓表示數為零, 則該電路被短路;若電壓表示數不為零,則該電

24、路沒有被短路或不完全被短路.(2) 假設法:已知電路發生某種故障, 尋求故障發生在何處時, 可將整個電路劃分為若干部分,然后假設某部分電路發生故障,運用歐姆定律進行正向推理,推理結果若與題述物理現象不符合,則故障不是發生在這部分電路.若推理結果與題述物理現象符合,則故障可能發生在這部分電路.用此方法,直到找出發生 故障的全部可能為止.例4如圖所示的電路中,閉合開關S后,燈L.、L,都發光后來由于某種故障使燈L,突然變亮(未燒壞),電壓表的讀數增大,由此可推斷,該故障可能是()A 電阻R斷路B .電阻只2短路C.燈L兩接線柱間短路D 電阻R2斷路【答案】D【解析】根據題設條件,電路中的某種故障產

25、生兩個后果:一是燈L2突然變亮;二是電壓表的讀數增大只有符合這兩個條件的故障才是可能的故障因為電壓表的讀數增大,所以路端電壓增大,電 源內阻上的電壓減小,說明總電流減小,電路總電阻增大.若電阻R斷路,會導致總電阻增大,總電流減小,而此時燈L2兩端的電壓會減小,致使燈L2變暗,故選項A錯.若電阻R,短路,燈L2將不亮,選項B錯.若燈L1兩接線柱間短路,電路的總電阻減小,總電流增大,電壓表的讀數減小,不符合題意,選項C也錯.若電阻&斷路,電路的總電阻增大,總電流減小,電壓表的讀數增大,符合題意而總電流減小,導致內電壓和燈 J、R并聯部分電壓減小,燈 L2兩端電壓增大,燈 L2變亮.故選項D

26、正確.【總結升華】電路故障的出現有多種可能,可采用提出某種可能,據此進行推理,看結論是否與題 設條件相符,這是物理學中重要的思維方法.舉一反三【高清課堂:恒定電流復習與鞏固例3】【變式】AB兩地間鋪有通訊電纜,長為L ,它是由兩條并在一起彼此絕緣的均勻導線組成的,通常稱為雙線電纜,在一次事故中經檢查斷定是電纜上某處的絕緣保護層損壞,導致兩導線之間漏電, 相當于該處電纜的兩導線間接了一個電阻,檢查人員經過下面的測量可以確定損壞的位置:(1)令B端的雙線斷開,在 A處測出兩端間的電阻 Ra ;(3) 在A端的雙線間加一已知電壓 U a,在B端用內阻很大的電壓表測出兩線間的電壓Ub。試由以上測量結果

27、確定損壞處離 A的距離。(L-X)第案】RaRJ1U;UbRaL【解析】設單位長度電纜電阻為 Ro,故障處的電阻 為Rx,則Ra =Rx 2( L-X) R ,Rb 二 Rx 2XRq .BVb(L-X)根據題意,UaUbRxRx 2 L-X 民RaUa,Rx 晉 Ra .U a又因為L-XRa-RxRb _RXRa Ua-UbdX)(Ra+Rb Ua-2UbRa類型五、關于電路中電流表、電壓表的處理技巧1電表可看做理想電表時的處理技巧理想電流表的內阻可看作為零, 理想電壓表的內阻可看做無窮大, 如果有理想電表接入電路, 可先 把該電表除去,凡電壓表處除去即可(看做斷路) ,凡電流表處用導線替

28、代(看做短路) ;在進行電路結 構分析或畫好等效電路后,再按電表所測的對象把電表接入電路.電路中的滑動變阻器,一般可以把它當作兩個可變電阻來處理.2.電表不能看做理想電表時的處理技巧在這種場合下,要考慮到電表內電阻對原電路的影響,可把電流表和電壓表分別看作能顯示出電流值或電壓值的電阻.如圖所示,電壓表V)的內阻R|=6 kQ, 的內阻&=4 kQ,滑動變阻器的總電阻 R=10 k Q , 路端電壓U -100 V,當開關S斷開時,兩電壓表就相當于兩只阻值分別為6 k Q和4 k Q的電阻串聯后接在100 V電路上,由串聯分壓規律 b二士 U 可知,這時兩電壓表兩端的電壓,即其示數R1R

29、2R( + R2分別為60 V和40 V .例5如圖所示,已知電源電動勢E=4 V,內阻rTQRIQ.滑動變阻器總電阻 R-46.5Q ,滑動觸頭C距兩端距離之比 AC:CB =1:2,求各電表的讀數.理技巧可將原電路畫成圖甲所示的形式,其中甲【思路點撥】電路中電表較多,不易看清各元件間的串、并聯關系,先將各電表除去(理想電流表 內阻可看做零,理想電壓表內阻可看做無窮大)。分別畫出兩種狀態下的電路圖,再根據閉合電路歐姆定律(注意串并聯關系)進行計算。【答案】VA2、A3 的讀數分別為 0.125 A、1.94 V、0.0625 A 和 0.0625 A .【解析】本題電路中電表較多,不易看清各

30、元件間的串、并聯關系,可先將各電表除去,按前述處R2/是R2的AC段電阻,R2是R2的CB段電阻,再將由題可知11R2'R246.5;-15.5 :,332 2R2''R246.5 門-31 門,3 3R2'' RR2 ”代所以=15.5“3131 門=31",31+31由閉合電路歐姆定律得:11A = 0.125 A ,“ + r 31+1UR,2R'2 =0.125 15.5V 1.94V ,112 i3h = 0.0625A ,2所以A1> V1> A2、A3的讀數分別為0.125 A >1.94 V >0

31、.0625 A 和 0.0625 A .【總結升華】理想電流表內阻可看做零,理想電壓表內阻可看做無窮大.舉一反三【高清課堂:恒定電流復習與鞏固例8】【變式】在如圖所示的電路中,滑動變阻器的滑片 P從a端向b端滑動過程中,安培表的讀數()(安培表內阻不計,電源內阻 r小于滑動變阻器總阻值)A .從小變到大B.從大變到小C .先變小再變大D .先變大再變小【答案】C類型六、測量電路的電路設計、儀器選擇和實物圖連接在有關恒定電流的實驗中,常常要求測電阻的阻值、測導體的電阻率、描繪小燈泡的伏安特性曲線, 測用電器的電功率、 電源的電動勢和內阻等. 這些待測量的值的測定, 往往都要測待測元件的電壓和電

32、流,所以對待測元件的電壓和電流的測量也就成了最基本的測量.1電路設計要完成一個測量實驗,必須進行電路設計,而電路往往分測量電路和供電電路兩部分.(1)測量電路測量電路有兩種方法:電流表內接法和外接法.確定內接法還是外接法,有三種判定方法:直接比較法:當 &L Ra用內接法,當RxL Rv用外接法.臨界值計算法:當內、外接法相對誤差相等時,有色 理,& :、. RaRv為臨界值.當Rx Rv、& , Ra Rv (即Rx為大電阻)時,用內接法;當 Rx < RaRv (即Rx為小電阻)時,用外接法;當Rx = . RaRv時,內、外接法均可.當時,用電流表外接法;當

33、Rv民 < RxRA時,用電流表內接法.測試判斷法:當 Rx、Ra、Rv大約值都不清楚時用此法.如圖所示,將單刀雙擲開關 S分別接觸a點和b點,若看到電流表讀數變化較大,說明電壓表分流影響較大,應該選用電流表內接法;若看到電壓表讀數變化較大,說明電流表分壓影響較大,應該選用 電流表外接法.對于學生實驗,測定金屬電阻率電路,由于電阻絲電阻較小,所以實驗室采用電流表外接法;而測 電池的電動勢和內阻,通常只采用電流表內接法.(2)供電電路供電電路一般由電源和滑動變阻器按一定的連接方式組成,滑動變阻器在供電電路中有兩種接線方式:限流式和分壓式(如圖)限流式可省一個耗電支路,分壓式電壓調節范圍大,

34、應根據需要選用.限流式主電路分壓式主電路r-n-L測量電路J測量電略I1 1 1丄I變阻器的分壓與限流接法是高考的熱點,雖然兩種電路均可調節負載電阻電壓和電流的大小,但在不同條件下,調節效果大不一樣.選用時應注意以下幾點: 負載電阻的阻值 Rx遠大于變阻器的總電阻 R,須用分壓式接法. 要求負載上電壓或電流變化范圍較大,且從零開始連續可調,須用分壓式接法. 負載電阻的阻值 Rx小于變阻器總電阻 R或相差不多,且電壓電流變化不要求從零調起時,可采用限流式接法.兩種接法均可使用的情況下,應優先采用限流式接法,因為限流接法總功率較小.特殊問題中還要根據電壓表和電流表量程以及電阻允許通過的最大電流值來

35、反復推敲,以更能減小誤差的連接方式為好.注意:兩種接法的比較:電路負載rl上電壓 調節范圍負載Rl上電 流 調節范圍閉合開關前 觸頭所處位置相同條件下 消耗總功率限流接法Rl » 爲 bRlERl + Ro<Rl<EERl + &<il<.eRlb端EIl分 壓 接 法0 蘭Ul WE0<Il<ERla端E(L + laP)比 較分壓電路調節范 圍大分壓電路調節范圍大都為了保護負 載電路限流電路能耗小2實驗儀器選用(1)儀器的選擇一般遵從以下三個原則: 安全的原則,如通過電源和電阻的電流不能超過其允許的最大電流; 準確的原則,如選用電表量程

36、應考慮盡可能減小測量值的相對誤差,電壓表、電流表在使用時,要盡可能使指針接近滿刻度的中間量程,其指針應偏轉到滿刻度的 -L 2之間,使用歐姆表時宜選用指33針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位; 便于操作的原則,如選用滑動變阻器時應考慮對外供電電壓的變化范圍既能滿足實驗要求,又便于調節,滑動變阻調節時應用大部分電阻線,否則不便于操作.(2)選擇儀器的一般步驟: 根據實驗要求設計合理的實驗電路; 根據電路選擇滑動變阻器: 選定電源、電壓表和電流表以及所用的量程.3.實物圖的連接連接實物圖的基本方法:(1) 畫出實驗電路圖。(2) 分析各元件連接方式,明確電表量程。(3) 畫線連接各元件,一般先從電源

37、正極開始,到開關,再到滑動變阻器等,按順序以單線連接方式將主電路中要串聯的元件依次串聯起來,其次將要并聯的元件再并聯到電路中去.連接完畢,應進行檢查,檢查電路是否按正確方法連線。例6一阻值約為30 k Q的電阻R,欲用伏安法較準確地測出它的阻值,備選器材有: A .電源(E =16 V , r=2Q)B. 電源(E =3 V , r =0.5Q)C. 電壓表(量程0M5 V,內阻50 k Q)D電壓表(量程0-3 V,內阻10 kQ)E. 電流表(量程0-500 mA,內阻500 Q )F. 電流表(量程01 mA,內阻250Q)G. 滑動變阻器(阻值(-200 Q)H .開關一只,導線若干(

38、1) 從上面器材中選出合適的器材 (用字母表示).(2) 畫出實驗電路圖.【答案】(1) ACEGH(2)見解析【解析】選擇電路和器材的基本原則是:安全:不能損壞實驗器材精確:盡可能減小實驗誤差.方便:在保證實驗正常進行的前提下,選用的電路和器材應便于操作,讀得的實驗數據便于處理.(1)先估算最大電流若選 A 電源,lA A16V?0.53mAR 30003。、EB3V若選B電源,Ib B30.1mAa電源.由 a電源的電動勢可R 30漢100Ib使電流表不能達到滿刻度的一半,電流表讀數誤差較大,所以選知電壓表選C .為了多讀幾組電壓和電流值,應選用滑動變阻器G.開關、導線必不可少,故選 H .為1 2了使多數電流值在滿刻度的之間,應選電流表 E.故選擇的器材為 A、C、E、G、H .33(2)由于RL Ra,故選擇電流表內接法.又因為被測電阻遠大于

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