典型案例分析课件(沪科版选修3-1).ppt

43 典型案例分析,目标导航 1.了解并掌握欧姆表改装和多用电表的制作 原理(重点) 2了解多用电表欧姆挡的测量原理的注意 事项(重点) 3根据闭合电路欧姆定律，学会处理动态 电路变化问题(重点、难点),一、欧姆表的原理 欧姆表是根据_制成的,它的原理电路图如图43 1所示，G是电流表(表头)， 内阻为Rg，满偏电流为Ig，,闭合电路欧姆定律,图431,电池电动势为E,内阻为r,电阻RP是可变电阻， 也叫_,调零电阻,零点,内阻,图432,2当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电 阻Rx,电流表中没有电流，表头的指针不偏 转,此时指针所指的位置是刻度“_”点 3当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙), 通过表头的电流IE/(rRgRPRx)改变 Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值, 在刻度盘上直接标出与I值对应的_， 就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值,Rx值,二、多用电表测电阻的步骤 1基本步骤 (1)调整指针定位螺丝，使指针指向_ 的零刻度 (2)选择开关置于“”挡的R1量程上，短 接红、黑表笔，调节_旋钮，使指 针指到“0”欧姆位置，然后断开表笔,电流,欧姆调零,(3)将两表笔分别接触标定值为几千欧的定值 电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表 笔，再与标定值进行比较 (4)选择开关改置R100挡，重新进行 _ (5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的定值 电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表 笔与标定值进行比较,欧姆调零,(6)测量完毕，将选择开关置于 _或_ 2多用电表测电阻的要求 对于不同的欧姆挡，其内阻都是不相同的， 因此用它测电阻时，每次换挡后都必须将两 表笔短接，进行一次_ (注意：电 阻挡的零位在刻度的右端),交流电压最高挡,OFF挡,欧姆调零,以防止测量时产生误差若调零时，发现指 针总调不到零位，说明电池的电能不足，应 换电池，否则会因电池电动势变小，内阻增 大，使测量结果不准确,要点1 多用电表的原理及使用 学案导引 1多用电表是怎样改装的？其原理是什么？ 2多用电表测电阻时为什么要在中值刻度附近处,1多用电表的构造及原理 电流表、电压表和欧姆表有一个共同特点是 都有一个小量程的电流表作为表头，因此， 将它们的构成元件进行 组合，就组成一个可以 测量电流、电压和粗略 测量电阻的多用电表， 也称万用表其结构原 理如图433所示,图433,开关1、2用于测量电流，且开关1量程较大；开关3、4用于测量电阻；开关5、6用于测量电压，且开关6的量程较大 2多用电表电阻挡的中值和刻度的非均匀性 (1)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,特别提醒：实际用的多用电表内部有较复杂 的电路结构，欧姆挡的不同挡位之所以内阻 不同是因为在电流计上并联了不同的电阻， 从而改变了欧姆表的满偏电流,如图434所示，电源的电动势E 1.5 V，内阻r0.5 ，电流表满偏电流Ig10 mA,电流表内阻Rg7.5 ， A、B为接线柱,图434,(1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流 表恰好达到满偏,应把可变电阻R1调为多少？ (2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意 电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值 有什么关系？ (3)如果电流表表盘如图435所示，请把表 盘上的电流刻度改为 对应的欧姆刻度,图435,【思路点拨】 根据闭合电路欧姆定律结合 欧姆表的结构分析计算,当I4 mA时，R225 ； 当I6 mA时，R100 ； 当I8 mA时，R37.5 ； 当I10 mA时，R0. 所以对应的欧姆刻度如图436所示,图436,【规律总结】 (1)欧姆表的中值电阻R中等于 欧姆表的内阻Rrr，当待测电阻Rx R中时IIg/2，指针指在刻度盘的中央 (2)欧姆表指针偏转越大，说明流过的电流越 大，也说明待测电阻阻值较小,变式训练 1图437所示为多用电表欧姆挡的原理 示意图，其中电流表的满偏电流为300 A， 内阻Rg100 ，调零电阻 最大值R50 k，串联的 固定电阻R050 ，电池电 动势E1.5 V，用它测量电 阻Rx，能准确测量的阻值范 围是( ),图437,A30 k80 k B3 k8 k C300 k80 k D300 k8 k,要点2 闭合电路的分析问题 学案导引 1闭合电路由哪几部分组成？ 2当外电路电阻或电路结构发生变化时，如 何分析电路中的电流、电压变化？,解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变, 灵活运用串、并联电路的基本特点和闭合电 路欧姆定律具体分析的基本方法： 1首先弄清电路结构、弄清各电表所测是哪 段电路的哪个物理量，明确变阻器阻值变化 情况,如图438所示的电路中,R13 ， R29 ，R36 ，电源电动势E24 V，内 阻不计当开关S1、S2均断开和均闭合时，灯 泡L都同样正常发光 (1)判断两种情况下流经 灯泡的电流方向； (2)求灯泡正常发光时的 电阻R和电压U.,图438,【思路点拨】 解此题的关键有两点： (1)开关S1、S2均断开和均闭合时的电路结构 (2)串、并联电路的特点及闭合电路欧姆定律 的应用 【精讲精析】 画出S1、S2均断开和闭合时的 等效电路图，如下图所示，即可判知电流方 向灯泡L能同样正常发光，表示两种情况中 通过灯泡的电流相同,(1)S1、S2均断开时，流经灯泡的电流方向从 ba其等效电路图如图439甲所示；S1、 S2均闭合时，流经灯泡的电流方向从ab.其 等效电路图如图439乙所示,图439,【答案】 (1)见精讲精析 (2)3 4.8 V,变式训练 2如图4310所示的电路中,当S闭合时， 电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6 V 和0.4 A，当S断开时，它们 的示数变为1.7 V和0.3 A， 则电源的电动势和内阻各 为多少？,图4310,解析：当S闭合时，R1和R2并联接入电路，由 闭合电路欧姆定律得U端1EI1r 代入数据得：E1.60.4r 当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧 姆定律得 U端2EI2r 代入数据得 E1.70.3r 联立得 E2 V，r1 . 答案：2 V 1 ,经典案例 (12分)如图4311甲所示为实验用的欧姆表的电路，把红黑表笔接触时，调节R0，当R016.2 k时表头指针刚好 满刻度至A点，,图4311,图乙为表面刻度盘，已知中心刻度B点的刻度 值为18 k，不计电源内阻 (1)求表头G的内阻 (2)当测某一电阻时,指针偏至C点， ， 则该电阻阻值为多少？,【思路点拨】 解决此题要抓住两点： (1)闭合电路欧姆定律是欧姆表的基本原理 (2)中心刻度的数值的意义及电路的组成,【答案】 (1)1.8 k (2)54 k 【借题发挥】 欧姆表的原理是闭合电路欧 姆定律的应用，掌握其电路结构及电流值改 为电阻值的方法是正确应用的前提,多用电表的使用规则 多用电表的型号很多,但使用方法基本相同， 请同学们注意以下几个问题 (1)机械调零：使用前，可用螺丝刀调节多用 电表中间的调零螺丝，使多用电表的指针指 电流表的零刻度,(2)表盘面上“”“”插孔，不管测什么 项目，首先将红表笔插入“”插孔，将黑 表笔插入“”插孔那么用直流电流挡、 直流电压挡时电流从红表笔流入，从黑表笔 流出；用电阻挡时由原理图可知，红表笔连 接的是表内电源的负极，黑表笔连接的是表 内电源的正极，因此，电流还是从红表笔流 入，从黑表笔流出,(3)测量前，应把选择开关旋到相应