高中物理 第4章探究闭合电路欧姆定律课时讲练通课件 沪科选修31.ppt

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1、2021/8/11 星期三1 考点一考点一:闭合电路的欧姆定律闭合电路的欧姆定律1.(20101.(2010四川高考四川高考)如图所示，电源电动势如图所示，电源电动势E E0 0=15 V=15 V，内阻内阻r r0 0=1=1，电阻，电阻.R.R1 1=30,R=30,R2 2=60,=60,间距间距d=0.2 md=0.2 m的的两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、两平行金属板水平放置，板间分布有垂直于纸面向里、磁感应强度磁感应强度B=1 TB=1 T的匀强磁场的匀强磁场.闭合开关闭合开关S S，板间电场视，板间电场视为匀强电场，将一带正电的小球以初速度为匀强电场，将一带正电的

2、小球以初速度v=0.1 m/sv=0.1 m/s沿沿2021/8/11 星期三2两板间中线水平射入板间两板间中线水平射入板间.设滑动变阻器接入电路的阻设滑动变阻器接入电路的阻值为值为R Rx x，忽略空气对小球的作用，取，忽略空气对小球的作用，取g=10 m/sg=10 m/s2 2.当当R Rx x=29 29 时，电阻时，电阻R R2 2消耗的电功率是多大？消耗的电功率是多大？【解析】【解析】(1)(1)闭合电路的外电阻为闭合电路的外电阻为 根据闭合电路的欧姆定律根据闭合电路的欧姆定律 2021/8/11 星期三3R R2 2两端的电压为两端的电压为U U2 2=E-I(R=E-I(Rx

3、x+r)+r)=15-0.330=6 V =15-0.330=6 V R R2 2消耗的功率为消耗的功率为 答案答案:0.6 W0.6 W2021/8/11 星期三4 考点二考点二:测定电源的电动势和内阻测定电源的电动势和内阻2.(20102.(2010重庆高考重庆高考)分别测得两只灯泡分别测得两只灯泡L L1 1和和L L2 2的伏安特的伏安特性曲线如甲图中性曲线如甲图中和和所示，然后将灯泡所示，然后将灯泡L L1 1、L L2 2与电池与电池组组(电动势和内阻均衡定电动势和内阻均衡定)连成乙图所示电路连成乙图所示电路.多次测量多次测量后得到通过后得到通过L L1 1和和L L2 2的电流平

4、均值分别为的电流平均值分别为0.30 A0.30 A和和0.60 0.60 A.A.A.A.在图甲中画出电池组路端电压在图甲中画出电池组路端电压U U和电流和电流I I的关系曲线的关系曲线.B.B.由该曲线可知电池组的电动势为由该曲线可知电池组的电动势为_V,_V,内阻为内阻为_(_(取两位有效数字取两位有效数字)2021/8/11 星期三52021/8/11 星期三6【解析】【解析】描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测描绘电源的伏安特性曲线要求外电阻变化测定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯定对应的多组路端电压和电流，本实验中用两个小灯泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的

5、伏泡来改变外电阻获得两组电流值，然后在小灯泡的伏安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图安特性曲线上查出对应的电压，用两个坐标点描绘图像像.为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为描绘准确可以先进行理论计算，首先查出两坐标为为(0.30 A(0.30 A，3.8 V)3.8 V)和和(0.60 A(0.60 A，3.0 V)3.0 V)，则内阻为，则内阻为r=r=2.7 =2.7，电动势为，电动势为r=2.7r=2.7，E=4.6 VE=4.6 V，然后作出准确图像如图然后作出准确图像如图2021/8/11 星期三7答案答案:4.6 V 2.7 4.6 V 2.7 2021/8/1

6、1 星期三83.(20103.(2010新课标全国高考新课标全国高考)电源的效率电源的效率定义为外电定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示，图中U U为路端电压，为路端电压，I I为干路电流，为干路电流，a a、b b为图线上的两点，为图线上的两点，相应状态下电源的效率分别为相应状态下电源的效率分别为a a、b b.由图可知由图可知a a、b b的值分别为的值分别为()()2021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10【解析】【解析

7、】选选D.D.由由U-IU-I图像知，电源电动势图像知，电源电动势E E为为6 6个单位，个单位，a a点路端电压点路端电压U Ua a为为4 4个单位，个单位，b b点路端电压点路端电压U Ub b为为2 2个单个单位，由位，由=知：知：a a=、b b=故答案故答案为为D.D.2021/8/11 星期三114.(20104.(2010江苏高考江苏高考)在测量电源的电动势和内阻的实在测量电源的电动势和内阻的实验中，由于所用的电压表验中，由于所用的电压表(视为理想电压表视为理想电压表)的量程较的量程较小，某同学设计了如图所示的实物电路小，某同学设计了如图所示的实物电路.(1)(1)实验时，应先

8、将电阻箱的电阻调到实验时，应先将电阻箱的电阻调到_.(_.(选填选填“最大值最大值”、“最小值最小值”或或“任意值任意值”)”)2021/8/11 星期三12(2)(2)改变电阻箱的阻值改变电阻箱的阻值R R，分别测出阻值，分别测出阻值R R0 0=10=10的定值的定值电阻两端的电压电阻两端的电压U U，下列两组，下列两组R R的取值方案中，比较合的取值方案中，比较合理的方案是理的方案是_.(_.(选填选填“1”“1”或或“2”)“2”)(3)(3)根据实验数据描点，绘出的根据实验数据描点，绘出的 -R -R图像是一条直线图像是一条直线.若直线的斜率为若直线的斜率为k k，在，在 坐标轴上的

9、截距为坐标轴上的截距为b b，则该电，则该电源的电动势源的电动势E=_E=_，内阻，内阻r=_(r=_(用用k k、b b和和R R0 0表示表示).).2021/8/11 星期三13【解析】【解析】(1)(1)为了保护电路及电表，防止电路中电流过为了保护电路及电表，防止电路中电流过大，所以实验前应将电阻箱置于最大值接入电路中大，所以实验前应将电阻箱置于最大值接入电路中.(2)(2)通过试值法来说明理由通过试值法来说明理由.若若R=300R=300，电流约为，电流约为 0.03A 0.03A；若；若R=60R=60，电流约为，电流约为 0.13 A0.13 A，后者电流读数大，误差小，应选，后

10、者电流读数大，误差小，应选2 2合适合适.2021/8/11 星期三14答案答案:(1)(1)最大值最大值 (2)2 (2)2(3)(3)2021/8/11 星期三155.(20095.(2009北京高考北京高考)某同学通过查找资料自己动手制某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池作了一个电池.该同学想测量一下这个电池的电动势该同学想测量一下这个电池的电动势E E和内电阻和内电阻r r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱箱(最大阻值为最大阻值为999.9 999.9，可当标准电阻用，可当标准电阻用)、一只电、一只电流表流表(量程量程I Ig g=0.6

11、 A,=0.6 A,内阻内阻r rg g=0.1)=0.1)和若干导线和若干导线.2021/8/11 星期三162021/8/11 星期三17(1)(1)请根据测定电动势请根据测定电动势E E和内电阻和内电阻r r的要求，设计图甲中的要求，设计图甲中器件的连接方式，画线把它们连接起来器件的连接方式，画线把它们连接起来.(2)(2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R R，读出与，读出与R R对对应的电流表的示数应的电流表的示数I,I,并作记录并作记录.当电阻箱的阻值当电阻箱的阻值R=R=2.6 2.6 时，其对应的电流表的示数如图乙所示时，其对应的电流表的示数如图乙所

12、示.处理实处理实验数据时，首先计算出每个电流值验数据时，首先计算出每个电流值I I的倒数的倒数 ，再制作，再制作R-R-坐标图，如图丙所示，图丙中标注出了坐标图，如图丙所示，图丙中标注出了(，R)R)的的几个与测量对应的坐标点几个与测量对应的坐标点.请你将与图乙实验数据对应请你将与图乙实验数据对应的坐标点也标注在图丙上的坐标点也标注在图丙上.2021/8/11 星期三18(3)(3)在图丙上把描绘出的坐标点连成图线在图丙上把描绘出的坐标点连成图线.(4)(4)根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势根据图丙描绘出的图线可得出这个电池的电动势E=_V,E=_V,内电阻内电阻r=_.r=_.【解

13、析】【解析】(1)(1)本实验是采用电流表和电阻箱组合测定电本实验是采用电流表和电阻箱组合测定电池电动势和内阻，只需将它们串联起来即可，实物连池电动势和内阻，只需将它们串联起来即可，实物连接如图接如图2021/8/11 星期三19(2)(2)当当R=2.6 R=2.6 时，由图乙知时，由图乙知I=0.5 AI=0.5 A在在R-R-中对应的坐中对应的坐标点为标点为(2(2，2.6)2.6)(3)(3)图中坐标为图中坐标为(1.2,2.8)(1.2,2.8)的点不合理舍去，过其他的点的点不合理舍去，过其他的点作直线，如图作直线，如图.2021/8/11 星期三20(4)(4)由由E=IR+IrE

14、=IR+Ir得得R=-r,R=-r,图线的斜率等于电源电动势，图线的斜率等于电源电动势，在纵轴上的截距等于电源内阻的负值，由图可知在纵轴上的截距等于电源内阻的负值，由图可知E=E=1.5 V,r=0.3.1.5 V,r=0.3.答案答案:(1)(1)、(2)(2)、(3)(3)见解析见解析(4)1.5(1.46(4)1.5(1.461.54)1.54)0.3(0.250.3(0.250.35)0.35)2021/8/11 星期三21 考点三考点三:电阻的测量电阻的测量6.(20106.(2010海南高考海南高考)图图1 1为测量电压表为测量电压表V V内阻内阻r r的电路原的电路原理图理图.图

15、中两个固定电阻的阻值均为图中两个固定电阻的阻值均为R,SR,S1 1、S S2 2是开关是开关,E,E是电源是电源(内阻可忽略内阻可忽略).).2021/8/11 星期三22(1)(1)按电路原理图将图按电路原理图将图2 2中的实物图连线中的实物图连线.(2)(2)开关开关S S1 1保持断开保持断开,合上开关合上开关S S2 2,此时电压表的读数为此时电压表的读数为U U1 1;再合上开关再合上开关S S1 1,电压表的读数变为电压表的读数变为U U2 2,电压表内阻电压表内阻r=_(r=_(用用U U1 1、U U2 2和和R R表示表示).).【解析】【解析】2021/8/11 星期三2

16、3答案答案:(1)(1)实物图连线如图所示实物图连线如图所示(2)(2)2021/8/11 星期三247.(20107.(2010四川高考四川高考)在物理兴趣小组活动中，一同学在物理兴趣小组活动中，一同学利用下列器材设计并完成了利用下列器材设计并完成了“探究导体阻值与长度的探究导体阻值与长度的关系关系”的实验的实验.2021/8/11 星期三25电压表电压表V V1 1 量程量程3 V 3 V 内阻约为内阻约为900 900 电压表电压表V V2 2 量程量程10 V 10 V 内阻约为内阻约为3 k3 k电流表电流表A A 量程量程60 mA 60 mA 内阻约为内阻约为5 5 电源电源E

17、E1 1 电动势电动势1.5 V 1.5 V 内阻约为内阻约为0.2 0.2 电源电源E E2 2 电动势电动势4.5 V 4.5 V 内阻约为内阻约为0.4 0.4 滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值为最大阻值为10).10).粗细均匀的同种电阻粗细均匀的同种电阻丝，开关、导线和刻度尺丝，开关、导线和刻度尺.其主要实验步骤如下：其主要实验步骤如下：A.A.选取图中器材选取图中器材，按示意图连接电路，按示意图连接电路2021/8/11 星期三26B.B.用伏安法测定电阻丝的阻值用伏安法测定电阻丝的阻值R RC.C.用刻度尺测出电阻丝的长度用刻度尺测出电阻丝的长度L LD.D.依次减小电阻丝的长度，

18、依次减小电阻丝的长度，保持电路其他部分不变保持电路其他部分不变，重复步骤重复步骤B B、C CE.E.处理数据，根据下列测量结果，找出电阻丝阻值与处理数据，根据下列测量结果，找出电阻丝阻值与长度的关系长度的关系2021/8/11 星期三27为使实验尽可能准确，请你对上述步骤中画线处加以为使实验尽可能准确，请你对上述步骤中画线处加以改进改进.()_()_()_()_【解析】【解析】根据电动势大小知电压表量程不能选择根据电动势大小知电压表量程不能选择10 V10 V，电路图中选择，电路图中选择V V1 1正确正确.电压表为减小测量误差要电压表为减小测量误差要求指针偏转过半，故求指针偏转过半，故1.5 V1.5 V的电动势太小，电源的电动势太小，电源E E1 1应该应该改选改选E E2 2.由由 若若R Rx xRR0 0，则用内接法；若，则用内接法；若R Rx xRR0 0则用外则用外接法接法.2021/8/11 星期三28答案答案:()()将电源将电源E E1 1改选改选E E2 2()()判断电流表的内外接法，作出相应调整判断电流表的内外接法，作出相应调整.2021/8/11 星期三292021/8/11 星期三302021/8/11 星期三31