2022年《电流表和电压表电阻的测量》-学案.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1、考纲要求优秀学习资料欢迎下载电流表和电压表电阻的测量考纲内容才能要求考向定位1电流表、电压表、1会是用电流表和电压表测量电(1)电阻的测量是高考电学试验的焦点;流和电压;(2)从其考查的学问点来看,电学基础学问是考查的2把握电流表和电压表的改装原的重点; 考纲要求在电流表的内、外接的挑选, 滑动变多用电表、滑动变阻器、电阻箱等;理;阻器分压、 限流式挑选; 试验器材的挑选以及表头的改2电阻的测量3把握测量电阻的几种方法;装等详细问题中敏捷运用上述基础学问;(3)考纲要求熟识电流表、电压表和多用电表的使用
2、2、考点整合 考点一 电压表和电流表(1)电流表原理和主要参数 电流表 G 原理 : kI 电流表的主要参数有,表头内阻 Rg:满偏电流 Ig:满偏电压 U(2)电流表改装成电压表 方法:(3)电流计扩大量程 方法:特殊提示 电压表和电流表的改装原理,实质是串并联电路中的串联分压和并联分流学问点的应 用;改装后的电压表和电流表满偏时,实际流过电流计的电流并没有增大,仍为电流计原先 的满偏电流;4电压表校对(5)用半偏法测电流表内阻细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 1 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精
3、品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 例 1 1、一毫安表头满偏电流为优秀学习资料欢迎下载1 A 的电流表,其9.90 mA ,内阻约为300 要求将此毫安表头改装成量程为电路原理如下列图图中,A 是量程为2 A 的标准电流表,R0 为电阻箱, R 为滑动变阻mA A 器, S为开关, E 为电源完善以下试验步骤:将虚线框内的实物图按电路原理图连线;将滑动变阻器的滑动头调至端(填“ a” 或“ b” ),电阻箱 R0 的阻值调至零;R0 合上开关;S E 调剂滑动变阻器的滑动头,增大回路中的电流,使标准电流表读数为1 A;调剂电阻箱R0 的阻值, 使毫安表指针
4、接近满偏,此时标准电流表的读数会(填“ 增大” 、“ 减小” 或“ 不变”);多次重复步骤,直至标准电流表的读数为 回答以下问题:,同时毫安表指针满偏在完成全部试验步骤后,电阻箱使用阻值的读数为3.1 ,由此可知毫安表头的内阻为A用改装成的电流表测量某一电路中的电流,电流表指针半偏,此时流过电阻箱的电流为对于依据以上步骤改装后的电流表,写出一个可能影响它的精确程度的因素:;考点二 电阻的测量一、试验原理:原理是欧姆定律 . 二伏安法测电阻的两种电路形式(如下列图)三、试验电路挑选1、测量电路电流表内外接法选取( 1)电路的对比连接方式误差来源测量值与真实值关系适用范畴外接法电压表分流电流表的读
5、数大于流过待测测小电阻的电流,故: R 测R真内接法电流表分压电压表读数大于待测电阻两测大电阻端的电压,故:R测R 真(2)判定方法a、直接比较法:当待测电阻Rx 较小且远小于电压表内阻Rv 时,应选用外接法;当待测电阻Rx 较大且远大于电流表内阻 RA 时,应选用内接法;b、临界值法:当待测电阻RxR AR V时,视 Rx为大电阻,应选用内接法;当 RxR AR V时,两种接法均可;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载2、掌握电路滑动变
6、阻器分压式、限流式接法选取如下列图的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R0)对负载 RL的电压、电流强度都起掌握调剂作用,通常把图( a)电路称为限流接法,图(b)电路称为分压接法. (1)电路的对比限流接法负载 RL上电压调剂范畴 (忽视负载 RL上电流调剂范畴相同条件下电路消(忽视电源内阻)耗的总功率电源内阻)RLR LR0EUL E R LER 0ILEEILRL分压接法0ULE0ILE R LE( IL+Iap)比较分压电路调剂范畴较大分压电路调剂范畴较大限流电路能耗较小(2)滑动变阻器的限流接法与分压接法的挑选方法 必需选用分压式接法可选用限流式接法特殊提示 利用伏安法测电阻,无论采
7、纳电流表的内接仍是外接都会产生误差,这是由于试验原理 的不完善带来的,属于系统误差;测量大电阻时,用电流表的内接,测量的误差相对小一些;而测量小电阻时,用电流表的外接,测量的误差相对小一些;例 2 用伏安法测量某一电阻 Rx阻值,现有试验器材如下:待测电阻 Rx(阻值约 5 ,额定功率为 1 W);电流表 A1(量程 00.6 A,内阻 0.2 );电流表 A2(量程 03 A,内阻 0.05 );电压表 V1(量程 03 V,内阻 3 k );电压表 V2(量程 015 V,内阻 15 k );滑动变阻器R0(050 ), 第 3 页,共 19 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - -
8、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料 欢迎下载蓄电池(电动势为 6 V)、开关、导线 . 为了较精确测量 Rx阻值,电压表、电流表应选 _,并画出试验电路图 . 例题 3 某电流表的内阻在 0.1 0.2 之间,现要测量其内阻,可选用的器材如下:A待测电流表 A1(量程 0.6A);B电压表 V1(量程 3V,内阻约 2k )C电压表 V2(量程 15V,内阻约 10k );D滑动变阻器 R1(最大电阻 10 )E定值电阻 R2(阻值 5 )F电源 E
9、(电动势 4V)G电键 S及导线如干(1)电压表应选用 _;(2)画出试验电路图;(3)如测得电压表的读数为 V,电流表的读数为 I,就电流表 A1内阻的表达式为:RA = _;考点三 试验方案的设计依据试验目的, 掌握试验条件, 能敏捷地运用已学过的物理原理、试验方法和试验仪器去处理问题,设计试验方案;也是高考试验题的主要试题;一、器材挑选的原就:1精确性原就:选用电表量程应可能减小测量值的相对误差,电压表、电流表在使用时尽可能使指针接近满量程,如指针偏转不到满偏角度的 /3,读数误差较大;2安全性原就:通过电源,电表,滑动变阻器,用电器的电流不能超过其答应的最大电流;3便于操作原就:挑选掌
10、握电路时,既要考虑供电电压的变化范畴是否满意试验要求,又要留意便于操作;二、实物图连线技术无论是分压接法仍是限流接法都应当先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(留意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处) ;对分压电路,应当先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,依据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间;考点四描画小灯泡的伏安特性曲线0-0.6A 量程;电压表开头时应选用0-3
11、V 量程,当电压调如选用的是标有“3.8V 0.3A” 的小灯泡,电流表应选用到接近 3V 时,再改用0-15V 量程;考点分析 考查利用伏安法测灯泡的伏安曲线与处理图象才能例题 5.(2022天津卷) 2用以下器材组装成描画电阻微安表 A量程 200A,内阻约 200 ;电压表 V量程 3V,内阻约 10K ;电阻 R阻值约 20k ;R伏安特性曲线的电路,请将实物图连线成为试验电路;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 4 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - -
12、- - - - - - -滑动变阻器 R最大阻值 50,额定电流 1 A优秀学习资料欢迎下载电池组 E电动势 3V,内阻不计 ;开关 S及导线如干;例 6、现要测定一个额定电压4 V、额定功率1.6 W 的小灯泡的伏安特性曲线;要求所测电压范畴为0.1 V4 V;现有器材:直流电源E(电动势 4.5 V,内阻不计) ,甲乙电压表(量程 4.5 V,内阻约为4 104 ),电流表(量程 250 mA,内阻约为2 ),电流表(量程 500 mA,内阻约为1 ),滑动变阻器R(最大阻值约为30 ),电子键S,导线如干;假如既要满意测量要求,又要测量误差较小,应当选用的电流表是,下面两个电路应当选用的
13、是;(朝阳一模) 21(18 分)(2)某同学使用如下器材做“ 描画小灯泡的伏安特性曲线” 的试验:待测小灯泡(额定电压 12V,工作时电阻为 100 左右);电源 E(电动势为 14V);电压表 V(量程为 15V,内阻约为 15k);电流表 A(量程为 100mA ,内阻约为 10);滑动变阻器(最大阻值为 10);单刀单掷开关;导线如干;在试验中,既要满意试验要求,又要减小误差,应选用的试验电路图 _;A B C D 请依据所选的试验电路图在实物图上连线;细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - 第 5 页,共 19 页 - - - - -
14、- - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载P=_W;(结果保留3该同学描画的小灯泡的伏安特性曲线如下列图,由图可求得小灯泡的额定功率为位有效数字)由小灯泡的伏安特性曲线可知:在较低电压区域 ( 02V)内,小灯泡的电阻几乎不变;在较高电压区域 (710V)内,小灯泡的电阻随电压的增大而 _(填“ 增大” 、“ 不变”或“ 减小” );它们变化规律不同的缘由是 _;(通州一模) 21(3)(10 分)有一个小灯泡标有“材供选用:A电压表( 05V,内阻 2.0k );B电压表( 010V,内阻 3.0k );C电流表
15、( 00.3A,内阻 2.0 );D电流表( 00.6A,内阻 1.5 );E滑动变阻器(20,2A);F滑动变阻器(100,0.5A);G同学电源(直流 9V),开关,导线;a在答题纸的方框里画出试验电路图;7.8V 0.2A” 字样,现要测量小灯泡的伏安特性曲线,有以下器b试验中所用的电压表是_,电流表是 _,滑动变阻器是_;(3 分)(只填写序号)U 小灯泡通电后其电流I 随电压 U 变化的曲线如下列图,P 为图线上的一点,PN 为图线上 p 点的切线, PQ 为 U轴的垂线, PM 为 I 轴的垂线;就以下说法正确选项 (3 分)A随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大I B对应 P 点
16、,小灯泡的电阻为RU1I2 MP I2C对应 P 点,小灯泡的电阻为RIU1I1PQOM 所围的面积I1 NQ 2O U1 D对应 P 点,小灯泡的功率为图中矩形考点 5 测定金属的电阻率考点分析 考查螺旋测微器的读数与伏安法测电阻的试验学问例题 7. 海淀一模)在“ 测金属丝的电阻率” 的试验中,需要用刻度尺测出金属丝的长度l,用螺旋测微器测出金属;丝的直径 d,用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx;(1)请写出测金属丝电阻率的表达式: =(用上述测量量的字母表示)1S2 V0 cm 1 2 35 36 37 40 235 AR1 Rx 30 0 25 R2 图 7 20 S1 图 6 l=
17、(2)如试验中测量金属丝的长度和直径时,刻度尺和螺旋测微器的示数如图 6 所示,就金属丝长度的测量值为cm,金属丝直径的测量值为 d= mm;(3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时,由于电压表、电流表内阻的影响,不论使用电流表内接法仍是电流表外接法,都会产生系统误差;按如图 7 所示的电路进行测量,可以排除由于电表内阻造成的系统误差;利用该电路进行试验的主要操作过程是:第一步:先将R2 的滑动头调到最左端,单刀双掷开关S2 向 1 闭合,闭合电键S1,调剂滑动变阻器R1 和 R2,使电压表和电流表的示数尽量大些(在不超过量程的情形下)其次步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变,将单刀双掷开关细心整
18、理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -,读出此时电压表和电流表的示数U1、I1;S2 向 2 闭合,读出此时电压表和电流表的示数U2、I2; 第 6 页,共 19 页 - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -优秀学习资料欢迎下载6;横截面如图8 所示;请写出由以上记录数据运算被测电阻Rx 的表达式60cm,电阻大约为(海淀一模) 21A( 2A)有一根瘦长而匀称的金属管线样品,长约为用螺旋测微器测量金属管线的外径,示数如图9 所示,金属管线的外径为_mm ;现有如下器材A
19、电流表(量程0.6A,内阻约 0.1 图 8 d 0 1 20 B电流表(量程3A,内阻约 0.03 C电压表(量程3V,内阻约 3k D滑动变阻器(1750 ,0.3 A 10 E滑动变阻器(15, 3A 0 mm F蓄电池( 6V,内阻很小 图 9 G开关一个,带夹子的导线如干要进一步精确测量金属管线样品的阻值,电流表应选,滑动变阻器应选图 10 请将图 10 所示的实际测量电路补充完整;已知金属管线样品材料的电阻率为,通过多次测量得出金属管线的电阻为 R,金属管线的外径为 d,要想求得金属管线内外形不规章的中空部分的截面积 S,在前面试验的基础上,仍需要测量的物理量是;运算中空部分截面积
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