江苏省赣榆高级中学度高二物理(人教选修31)恒定电流期中复习导学案
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第 1 页 江苏省赣榆高级中学2019-2019学年度 高二物理(人教选修3-1)恒定电流期中复习导学案 【例1】如图所示,甲、乙为两个独立电源的路端电压与通过它们的电流I的关系图线,下列说法中正确的是( )
A.路端电压都为U0时,它们的外电阻相等 B.电流都是I0时,两电源的内电压相等 C.电源甲的电动势大于电源乙的电动势 D.电源甲的内阻小于电源乙的内阻 解析:根据欧姆定律可知外电阻R、路端电压U与电流I的关系为R=IU,在U-I图线中甲、乙两图线的交点坐标为(I0,U0),说明两电源的外电阻相等,选项A正确。 图线与U轴交点的坐标值表示电动势的大小,与I轴交点的坐标值表示电路中的短路电流,图线的斜率大小表示电源内电阻的大小(电动势与短路电流的比值),由图线可知,甲与U轴交点的坐标值比乙的大,表明甲的电动势大于乙的电动势;甲与I轴交点的坐标值比乙的小,表明甲的短路电流小于乙的短路电流;图线甲的斜率大于图线乙的斜率,表明甲的内阻大于乙的内阻,可见选项C正确,选项D错误。
又电源的内电压等于通过电源的电流与电源内阻的乘积,即U内=Ir,因为甲的内阻较乙的内阻大,所以当电流都为I0时,甲电源的内电压较大,选项B错误。
综上所述,该题的正确答案为AC 【例2】 如图所示的电路中,已知R1=4Ω,电流表的读数I=0.75 A,电压表读数U=2.0V,经一段时间后一电阻断路,使电
流表的读数变为I=0.80 A,而电压表的读数变为U=3.2 V,求:
(1)发生断路的电阻是哪一个? (2)电源电动势和内阻各是多少? 解析:此题电路的连接方式是,R1和R2串联成一个支路与R3支路并联后接到电源上,电流表测的是通过R3支路的电流,电压表测的是加在R2两端的电压.
当其中一个电阻断路后,电流表、电压表均有示数,说明R1和R3都没有断路,所以只能是R2发生断路,此时R1上没有电流通过,电压表测量的是路端电压U′=3.2 V,电流表测量的R3中电流也是干路中电流I′=0.80 A, 第 2 页
所以: R3=8.02.3IU Ω=4 Ω
R2断路前,路端电压U0=I3R3=0.75×4 V=3 V
对R1和R2串联的支路,加在R1两端的电压:U1=3 V-2 V=1 V
I1=11RU 4V 1=0.25 A
R2的大小: R2=A 0.25V 2=8 Ω
则R2断路前,电路中总电流I0=I1+I3=0.25+0.75=1(A) 根据全电路欧姆定律: R2断开前:E=U0+I0r=3 V+r R2断开后:E=U+Ir=3.2+0.8r 联解上述两式得:E=4 V r=1 Ω. 练习:1在如图所示电路中,当变阻器R3的滑动头P向b端移动时,( B ) A.电压表示数变大,电流表示数变小 B.电压表示数变小,电流表示数变大 C.电压表示数变大,电流表示数变大 D.电压表示数变小,电流表示数变小 2.已知如图,电源内阻不计。为使电容器的带电量增大,
可采取以下那些方法:( BD ) A.增大R1 B.增大R2 C.增大R3 D.减小R1
电阻的测量
【例3】如图所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V和0.1 A,已知电流表的内阻RA为0.2 Ω。那么待测电阻Rx的测
R1 R3
R2 E C
A B B
C C C 第 3 页
量值比真实值 ,真实值为 。 解析:因为电流表和Rx串联,其读数I等于通过Rx的电流IR,电压表并联在电流表和Rx的两端,故电压表读数U大于Rx两端的实际电压UR,∴Rx的测量值:
R测=真RIUIURR,
Rx的真实值:
1.02.01.010IIRUIURAR真 Ω=99.8 Ω
答案:大,99.8 Ω 【例4】如图是欧姆表的工作原理图。 (1)若表头的满偏电流为Ig=500μA,干电池的电动势为1.5V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中:
电流刻度 0 50μA 100μA 200μA 250μA 300μA 400μA 500μA 电阻刻度 (2)这只欧姆表的总内阻为 Ω,表针偏转到满刻度的1/3时,待测电阻为 Ω.
解析:(1)对应电流“0”刻度和满偏电流“500 μA”的电阻刻度分别为“∞”和“0”.由闭合电路欧姆定律得,调
零时:0RrREIgg,
所以欧姆表总内阻 30000ggIERrRR内 Ω
测量电阻Rx时:内内RIERRREIxx, 当I=50 μΑ时,4346107.2103103300010505.1xR Ω 第 4 页
同理可求出,100μΑ,200μΑ,250μΑ,300μΑ,400μΑ时对应的电阻分别为:1.2×104 Ω,4.5×103 Ω,3×103 Ω,2×103 Ω,750Ω.
(2)当表针偏转到满刻度的1/3处时 600030003/10500156内RIERxΩ
11、实验室进了一批低电阻的电磁螺线管,已知螺线管使用的金属丝电阻率ρ=1.7×10-8 Ωm。课外活动小组的同学设计了一个试验来测算螺线管使用的金属丝长度。他们选择了多用电表、电流表、电压表、开关、滑动变阻器、螺旋测微器(千分尺)、导线和学生电源等。 ⑴他们使用多用电表粗测金属丝的电阻,操作过程分以下三个步骤:(请填写第②步操作........) ①将红、黑表笔分别插入多用电表的“+”、“-”插孔;选择电阻档“×1”; ②________________________________________________________________; ③把红黑表笔分别与螺线管金属丝的两端相接,多用表的示数如图(a)所示。 ⑵根据多用电表示数,为了减少实验误差,并在实验中获得较大的电压调节范围,应从图9(b)的A、B、C、D四个电路中选择_________电路来测量金属丝电阻; ⑶他们使用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,金属丝的直径为_________mm; ⑷根据多用电表测得的金属丝电阻值,可估算出绕制这个螺线管所用金属丝的长度约为_________m。(结果保留两位有效数字) ⑸他们正确连接电路,接通电源后,调节滑动变阻器,发现电流始终无示数。请设计一种方案,利用多用电表检查电路故障并写出判断依据。(只需写出简要步骤) ________________________________________________________________________ 12、图a中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻。当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2。 ⑴根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R= 。 ⑵根据图a所给出的电路,在图b的各器件实物图之间画出连接的导线。
11、⑴将红、黑表笔短接,调整调零旋钮调零 ⑵D ⑶0.260 mm (0.258—0.262 mm均给分)⑷12m或13m ⑸以下两种解答都正确: ①使用多用电表的电压档位,接通电源,逐个测量各元件、导线上的电压,若电压等于电源电压,说明该元件或导线断路故障。 ②使用多用电表的电阻档位,断开电路或拆下元件、导线,逐个测量各元件、导线上的电阻,若电阻为无穷大,说明该元件或导线断路故障.
12、21EEURII 11.如图,用伏安法测电阻,当被测电阻阻值不能估计时,可采用试接法.让伏特表一端接在电路的a点上,另
A—V—Ω 5000Ω/V 2500Ω/V ~
Na
2.5 5.0 2.5P ~ ⌒
~ V ~ -
Ω
OFF 100
10 1
2.5 10 50
250 500
500 250 50 10 2.5 ×1 ×10 ×100 ×1k
V ~
V mA + -
A V Rx R P A B E S A A V
Rx
R P A B
E S
B
A Rx
R P A B E S C A V Rx R P A B
E S
D
V
(a) (b)
0 25 20
30
V mA E S
R
图a E R S
图b E R S