2019高中物理 第4章 探究闭合电路欧姆定律 4.3 典型案例分析学案 沪科版选修3-1.doc
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1、- 1 -4.34.3 典型案例分析典型案例分析学 习 目 标知 识 脉 络1.掌握欧姆表的电路组成和刻度原理,能熟练应用欧姆表测量未知电阻(重点)2加深理解闭合电路欧姆定律(重点)3掌握闭合电路欧姆定律的应用(难点)自 主 预 习探 新 知知识梳理一、欧姆表的原理1电路构造图 431欧姆表电路由电池、电流表、调零电阻和红、黑表笔构成2电阻调零将红、黑表笔相接,调节调零电阻RP,使电流表满偏,此时有Ig,故欧姆表的E RgrRP内阻R0RgrRP.E Ig3刻度原理将待测电阻接入红、黑表笔之间,通过表头的电流与待测电阻Rx的对应关系有I,可见电流I与待测电阻Rx单值对应,在刻度盘上直接刻出与电
2、流I对应的电阻E RgrRPRxRx的值,就可以直接读出被测电阻的阻值了二、闭合电路欧姆定律的应用- 2 -1如图 432 所示电路,当 S1闭合,S2断开时,电路中总电阻RR1r,总电流I,路端电压UEIr.E R1r图 4322当 S1、S2都闭合时,电路中总电阻Rr,路端电压减小(选填“增大”或R1R2 R1R2“减小”)基础自测1思考判断(正确的打“” ,错误的打“” )(1)使用多用电表欧姆挡测电阻时,指针摆动角度越大,测量越精确()(2)当外接电阻为零时,欧姆表电路中电阻为零()(3)当被测电阻Rx与欧姆表内阻R0相等时,欧姆表指针指在刻度盘中央位置()(4)电路中的用电器越多,总
3、电阻越大()(5)当外电路用电器并联时,支路越多,干路电流越大()(6)闭合电路中干路电流越大,路端电压越大()【提示】 (1) 多用电表欧姆挡指针在中央位置附近最精确(2) 欧姆表的内部有电阻(4) 当用电器并联时,越多总电阻越小(6) 根据U外EIr,干路电流越大,路端电压越小2(多选)关于欧姆表,下列说法正确的是( )【导学号:69682204】A欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的B由于电流和电阻成反比,所以刻度盘上的刻度是均匀的C使用欧姆表时,选择好一定量程的欧姆挡后首先应该将两表笔短接,进行欧姆调零D当换用不同量程的欧姆挡去测量电阻时,可不必进行欧姆调零ACAC 欧姆表是根据闭合电路
4、欧姆定律制成的,故 A 正确,由Ix知Ix与RxE RrRgRx不成比例关系,刻度不均匀,B 错误使用欧姆表时,每换一次挡都必须重新欧姆调零,C 正确,D 错误3在电源一定的闭合电路中,下列哪个说法正确( )- 3 -A路端电压与外电阻成正比B路端电压随外电阻的增大而增大C外电路短路时,路端电压的值等于电源电动势的值D路端电压一定大于内电路的电压B B 由闭合电路欧姆定律可得:I,EUIr,联立得UEr,故 A 错误,E RrE RrB 正确;电路短路时R0,路端电压等于 0,故 C,D 错误合 作 探 究攻 重 难多用电表欧姆挡原理1原理如图 433 所示甲 乙 丙图 433欧姆表测量电阻的
5、理论根据是闭合电路欧姆定律,所以通过表头的电流为:I,Rx与电流I一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻值,就可以从表盘上E RxRRgr直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表其中,R也叫调零电阻,RRgr为欧姆表的内阻2中值电阻:RRgr是多用电表电阻挡的内阻,当被测电阻RxRRgr时,通过表头的电流I,即通过表头的电流为满偏电流的一半,此时指针指在刻度盘E RRgrRxIg 2的中央,所以一般电阻挡的内阻称为中值电阻3刻度方法及位置刻度标注方法标注位置“0 ”红、黑表笔相接调节调零电阻使指针满偏被测电阻Rx0满偏电流Ig处“ ”红、黑表笔不接触表头指针不偏转被测电阻Rx电流为零处中值
6、电阻RxrRRg刻度盘正中央- 4 -“Rx”红、黑表笔接RxIxRx与Ix一一对E rRRgRx应与Rx对应电流Ix处使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为 60 mA 的电流表,电阻箱,导线若干实验时,将多用电表调至1 挡,调好零点;电阻箱置于适当数值完成下列填空:(1)仪器连线如图 434 所示(a和b是多用电表的两个表笔)若两电表均正常工作,则表笔a为_(填“红”或“黑”)色图 434(2)若适当调节电阻箱后,图 435
7、中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图中(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为_ ,电流表的读数为_ mA,电阻箱的读数为_ .(a)(b)- 5 -(c)图 435(3)计算得到多用电表内电池的电动势为_ V(保留 3 位有效数字)【解析】 (1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a表笔流出的为黑表笔(2)多用电表用1 挡,由图示可知,其示数为 14.01 14.0 ;电流表的量程是 60 mA,由图示可知,其分度值为 1 mA,示数为 53.0 mA;电阻箱的读数为
8、:0100 010 41 60.1 4.6 .(3)当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流Ig,将Rg取为rrgR,为E rRrg多用电表的内阻,当待测电阻等于Rg时,表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以Rg又称为中值电阻当选择1 挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为 15 ,在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数 14.0 ,干路电流是 53.0 mA,则电源电动势是EI(R内R外)0.053(1514) V1.537 V1.54 V.【答案】 (1)黑 (2)14.0 53.0 4.6 (3)1.54巧用电阻箱测定电动势此题创新性地利用电流表和电阻箱测量欧姆表的电源电动势,解题
9、关键就是从表盘中读出欧姆表的内阻,利用闭合电路欧姆定律求解针对训练1. (多选)如图 436 所示为多用电表欧姆挡的内部电路,a、b为表笔插孔下列说法中正确的是( )- 6 -图 436Aa孔插红表笔B表盘刻度是均匀的C用100 挡测量时,若指针指在 0 附近,则应换用1 k 挡D测量“220 V 100 W”的灯泡的电阻,会发现测量的电阻比 484 小ADAD 由图示可知,a插孔与内置电源负极相连,则a插孔是“”插孔,a孔应插红表笔,故 A 正确;欧姆表刻度盘不均匀,右侧稀疏左侧密集,故 B 错误;用100 挡测量时,若指针指在 0 附近,说明所选挡位太大,应换小挡,应换用10 挡,故 C
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