湖南省江华一中高三物理一轮复习 恒定电流课件.ppt

一 复习内容及课时安排 共20课时 一 欧姆定律 电阻定律2 二 电功 电功率 电热1 三 串并联电路 电表的改装2 四 闭合电路的欧姆定律3 五 电路的分析和计算 简单逻辑电路3 六 电流表和滑动变阻器的接法2 七 实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线1 八 实验 测定金属的电阻率1 九 实验 测定电源的电动势和内阻2 十 多用电表的使用1 十一 单元测试及试卷讲评2 第七章恒定电流 二 考纲要求 三 考纲解读 恒定电流是高考必考内容之一 特别是电学实验更是几乎每年必考 常见题型有选择题 实验题 计算题 其中以实验题居多 高考考查的重点内容有 欧姆定律 串 并联电路的特点 电功和电热 闭合电路的欧姆定律 电阻的测量 包括电流表 电压表内阻的测量 其中含电容器电路 电路动态变化分析 功率分配问题是命题率较高的知识点 尤其电阻的测量 测量电源的电动势和内电阻更是连续多年连考不断的热点 复习时要理解串 并联电路的特点 闭合电路欧姆定律的含义 另外 要密切注意半导体 超导等与生产和生活相结合的新情境问题 四 高考命题趋向 第一节欧姆定律 电阻定律 一 知识要点 1 电流 电流定义 电荷的 形成电流 有交流电和直流电之分 交流电的大小和方向随时间作周期性变化 直流电方向不随时间变化 恒定电流的大小和方向都不随时间变化 形成电流的两个必要条件 要有能自由移动的 导体两端必须要有 电流的定义 通过导体某横截面的 跟通过这些电荷量 的比值 即i q t 单位安培 a 是国际单位制中七个基本单位之一 电流的微观表达式 i nqs 其中n为 的自由电荷数 q为 s为导体 为自由电荷 速率 约为10 5m s数量级 它不同于热运动速度和电场传播速度 定向移动 电荷 电压 电荷量 所用时间 单位体积内 单个自由电荷电量 横截面积 定向移动 2 部分电路欧姆定律 内容 导体中的电流跟导体两端的 成正比 跟导体的 成反比 即 适用范围 适用于金属和电解液导电 不适用于气体和半导体导电 适用于纯电阻电路 不适用于含电动机 电解槽等非纯电阻电路 3 电阻 定义 导体两端的电压与通过导体中的电流的比值叫做电阻 即 伏安特性曲线 伏安特性曲线为过坐标原点直线的导体叫线性元件 如图图线a 伏安特性曲线为曲线的叫非线性元件 如图图线b或c 电压 电阻 4 电阻定律 定律 导体的电阻r跟它的长度成正比 跟它的横截面积s成反比 写成公式r 式中为导体的长度 s为横截面积 为比例系数 叫做导体的电阻率 电阻率 在国际单位制中的单位是欧 米 m 与导体的 有关 还与 有关 有些材料 如金属 的电阻率随温度的升高而增大 有些材料 如半导体 的电阻率随温度升高而减小 也有些材料 如锰铜 康铜 的电阻率几乎不受温度的影响 超导现象 物质温度降至某值以下 电阻突然 的现象 各种材料的转变温度tc 材料由正常态转变为超导状态的温度 各不相同 一般都较低 l s 材料 温度 降为零 二 巩固训练 题型一 对公式i q t和i nqvs的理解 练习1 某金属导体的某横截面上 在5s内通过了1 25 1019个电子 则通过该金属导体的电流为 a 练习2 来自质子源的质子 初速度为零 经一加速电压为800kv的直线加速器加速 形成电流强度为1ma的细柱形质子流 已知质子电荷e 1 60 10 19c 这束质子流每秒打到靶上的质子数为 假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的 在质子束中与质子源相距l和4l的两处 各取一段极短的相等长度的质子流 其中的质子数分别为n1和n2 有n1 n2 6 25 1015 2 1 0 4 题型二 伏安特性曲线及其应用 bd 练习3 教学案第203页练习2 某导体中伏安特性曲线如图所示 则下列说法中正确的是 a 该元件是非线性元件 所以不能用欧姆定律计算导体在某状态的电阻b 加5v电压时 导体的电阻约为5 c 由图可知 随着电压的增大 导体的电阻不断减小d 由图可知 随着电压的减小 导体的电阻不断减小 练习4 资料第106页例题1 3 1 3 1 1 3 练习5 模拟题第25页练习1 练习5 模拟题第25页练习1 练习5 模拟题第25页练习1 c 题型三 电阻定律及部分电路的欧姆定律的应用 练习6 教学案第205页针对练习1 两根完全相同的金属裸导线 如果把其中的一根均匀拉长到原来的2倍 把另一根对折后绞合起来 然后给它们分别加上相同电压后 则在相同时间内通过它们的电荷量之比为 a 1 4b 1 8c 1 16d 16 1 练习7 教学案第203页练习1 下列说法中正解的是 a 由r u i可知 导体的电阻跟导体两端的电压成正比 跟导体中的电流成反比b 由i u r可知 通过导体的电流跟导体两端的电压成正比 跟它的电阻成反比c 导体的电阻率由导体本身的物理条件决定 与温度无关d 欧姆定律i u r 不仅适用于纯电阻电路 对于非纯电阻电路也适用 c b 练习9 如图所示 两个截面不同 长度相等的均匀铜棒接在电路中 两端的电压为u 则 bcd a 通过两棒的电流不相等b 两棒的自由电子定向移动的平均速率不同c 两棒内的电场强度不同 细棒内场强e1大于粗棒内部场强e2d 细棒的电压u1大于粗棒内的电压u2 练习8 a b两地相距40km 从a到b两条输电线的总电阻为800 若a b之间的某处e两条线路发生短路 为查明短路地点 在a处接上电源 测得电压表示数为10v 电流表示数为40ma 求短路处距a多远 12 5km 第二节电功 电功率 电热 一 知识要点 1 电功电流通过导体时所做的功 实质上是 力推动自由电荷做定向移动过程中做的功 w 2 电功率描述 的物理量 p 3 电热焦耳定律 电流i通过电阻为r的导体时 t时间内导体上产生的热量q 电场 uit 电流做功快慢 w t ui i2rt 适用于一切电路 适用于一切电路 适用于一切电路 4 电功和电热的关系在纯电阻电路中 电流做功 电能完全转化为电路的内能 因而电功等于电热 有 在非纯电阻电路中 电流做功 电能除一部分转化为内能外 还有一部分要转化为机械能 化学能等其他形式的能 因而电功大于电热 电功率大于电路的热功率 uit i2rt ui i2r 1 关于用电器的电功和电热问题 首先要认清是纯电阻用电器还是非纯电阻用电器 纯电阻用电器只含有电阻元件 非纯电阻用电器除了含有电阻外 还包括电动机 电解槽等能够把电能转化为其他形式的能的用电器 对纯电阻用电器 所有公式通用 根据题目特点和已知条件灵活选用 对非纯电阻用电器 在计算电功和电热时要用各自的定义式 2 关于用电器的额定值问题额定电压是指用电器在正常工作条件下应加的电压 在这个条件下它消耗的功率就是额定功率 流经它的电流就是它的额定电流 如果实际加的电压不等于额定电压 它消耗的功率当然也不等于额定功率 二 巩固训练 练习1 教学案第207页练习2 三个同样的电阻 额定功率均为10w 把其中两个并联再与第三个串联接入电路 则此电路允许消耗的最大电功率为 a 10wb 15wc 20wd 30w b 1 5w 8w 练习2 资料第106页例题2 练习3 07 海南 一白炽灯泡的额定功率与额定电压分别为36w与36v 若把此灯泡接到输出电压为18v的电源两端 则灯泡消耗的电功率 a 等于36wb 小于36w 大于9wc 等于9wd 小于9w b 练习4 有四盏电灯 连接在如图所示电路中 l1和l2都标有 220v 100w 字样 l3和l4都标有 220v 40w字样 把电路接通后 最暗的是 a l1b l2c l3d l4 c 第三节串并联电路 电表的改装 一 知识要点 1 串 并联电路 1 串联电路 电路中各处电流相同 i i1 i2 i3 串联电路两端的电压等于各电阻两端电压之和 u u1 u2 u3 串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和 r r1 r2 rn 电压分配 功率分配 2 并联电路 电路中各支路两端的电压相等 u u1 u2 u3 un 电路中的总电流等于各支路电流之和 i i1 i2 i3 in 总电阻的倒数等于各电阻倒数之和 电流分配 i1r1 i2r2 i3r3 ir u 功率分配 p1r1 p2r2 p3r3 pr u2 3 电表的改装 1 电流表原理和主要参数电流表g是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的 且指针偏角 与电流强度i成正比 即 ki 故表的刻度是均匀的 电流表的主要参数有 表头内阻rg 即电流表线圈的电阻 满偏电流ig 即电流表允许通过的最大电流值 此时指针达到满偏 满偏电压ug 即指针满偏时 加在表头两端的电压 故ug igrg 2 电流表改装成电压表方法 串联一个分压电阻r 如图所示 若量程扩大n倍 即n 则根据分压原理 需串联的电阻值 故量程扩大的倍数越高 串联的电阻值越大 3 电流表改装成电流表方法 并联一个分流电阻r 如图所示 若量程扩大n倍 即n 则根据并联电路的分流原理 需要并联的电阻值 故量程扩大的倍数越高 并联的电阻值越小 需要说明的是 改装后的电压表或电流表 虽然量程扩大了 但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流ig和满偏电压ug 只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了 二 巩固训练 题型一 串并联电路的计算 a a 练习1 教学案第206页针对练习1 如图所示电路 当ab两端接入100v电压时 cd两端为20v 当cd两端接入100v电压时 ab两端电压为50v 则r1 r2 r3之比是 a 4 2 1b 2 1 1c 3 2 1d 以上都不对 练习2 两个定值电阻r1 r2串联后接在输出电压u稳定于12伏的直流电源上 有人把一个内阻不是远大于r1 r2的电压表接在r1两端 如图 电压表的示数为8伏 如果他把此电压表改接在r2两端 则电压表的示数将 a 小于4伏b 等于4伏c 大于4伏小于8伏d 等于或大于8伏 练习3 教学案第204页练习4 在如图所示电路中 e为电源 其电动势e 9 0v 内阻可不计 ab为滑动变阻器 其电阻r 30 l为一小灯泡 其额定电压u 6v 额定功率p 1 8w s为开关 形如时滑动变阻器的触头位于b端 现在接通开关s 然后将触头缓慢地向a方滑动 当到达某一位置c处时 小灯泡刚好正常发光 则c b之间的电阻应为 a 10 b 20 c 15 d 5 b 练习4 如图电路中 各个电阻都是2 电流表内阻不计 在b c两点间加6v电压时 电流表的读数是 1a 练习5 如图所示 电阻r1 10 r2 3 r3 6 r4 4 电压u 24v 问 1 若在ab间接入一个内阻很大的电压表 它的读数是多少 2 若在ab间接入一个内阻很小的电流表 它的读数是多少 1 18v 2 6 67a 练习6 资料第108页练习2 c 题型二 电表的改装 练习7 教学案第212页练习1 图1中 表头的满偏电流为ig 300 a 表头电阻为rg 20 与表头串联的定值电阻阻值为r1 9980 改装成的电压表的量程是v 3 练习8 教学案第212页练习2 图2中 表头的满偏电流为ig 50ma 表头电阻为rg 10 改装成的电流表量程是0 6a 与表头并联的定值电阻阻值为r2 练习9 资料第115页练习1 b 大于 等于 大于 等于 练习10 如图所示 四个相同的电流表分别改装成两个电流表和两个伏特表 电流表a1的量程大于a2的量程 电压表v1的量程大于v2的量程 把它们按图接入电路 则电流表a1的读数电流表a2的读数 电流表a1的偏转角电流表a2的偏转角 电压表v1的读数电压表v2的读数 电压表v1的偏转角电压表v2的偏转角 第四节闭合电路的欧姆定律 一 知识要点 电动势 物理意义 反映了电源把 转化为 本领大小的物理量 几种叙述 电动势等于电源 时两极间的电压 电动势等于 电压之和 说明 电动势是标量 单位为伏特 v 电动势的值由电源本身决定 与外电路无关 其它形式的能 电能 断开 内外电路 闭合电路欧姆定律 内容 闭合电路中的电流跟 成正比 跟 成反比 公式 或e u外 ir e u外 u内 注意 式只适用于外电路为纯电阻的情形 式 式对外电路无要求 i e r r 电源的电动势 内外电路的电阻之和 3 路端电压规律及图像 u e ir路端电压即电源两端的输出电压随回路的电流而变化 对应图象如右图所示 直线斜率的绝对值表示 纵轴的截距为电源的 横轴的截距为 电流 图线上每一点的坐标的乘积为电源的 电源内阻 电动势e 短路 输出功率 当r增大时 u增大 当r减小时 u减小 如图所示 当外电路断开时 r为 u e 当外电路短路时 r为0 u 0 直流电路动态分析的一般思路 由外电路的电阻变化确定总电阻如何变化 根据闭合电路欧姆定律确定电路的总电流如何变化 确定路端电压如何变化 用部分电路规律确定各支路电流 电压及消耗的电功率如何变化 二 巩固训练 题型一 电路的动态分析 a 练习1 教学案第208页练习2 如右上图所示是一实验电路图 在滑动触头由a端滑向b端的过程中 下列表述正确的是 a 路端电压变小b 电流表的示数变大c 电源内阻消耗的功率变小d 电路的总电阻变大 a 练习2 教学案第247页例题1 如图1所示的电路 闭合开关s 滑动变阻器滑片p向左移动 下列结论正确的是 a 电流表读数变小 电压表读数变大b 小灯泡l变亮c 电容器c上电荷量减小d 以上说法都不对 练习3 资料第112页练习4 b 练习4 模拟题第26页练习4 ad 题型二 路端电压规律及图像的应用 练习5 教学案第247页例题2 在如图甲所示的电路中 r1 r2均为定值电阻 且r1 100 r2的阻值未知 r3是一滑动变阻器 当其滑片从最左端滑至最右端的过程中 测得电源的端电压u随电流i的变化图象如图乙所示 其中图线上的a b两点是滑片在变阻器的两个不同端点时分别得到的 求 1 电源的电动势和内电阻 2 定值电阻r2的阻值 3 滑动变阻器r3的最大阻值 i a 图甲 图乙 er e 20vr 20 r2 5 r3 300 练习6 教学案第211页针对练习1 如图所示是某电源的伏安特性曲线 则下列结论正确的是 a 电源的电动势为6 0v b 电源的内阻为12 c 电流为0 2a时的外电阻是28 4 d 电源的短路电流为0 5a ac 练习7 教学案第211页针对练习2 2010湖南卷 电源的效率 定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比 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u为路端电压 i为干路电流 a b为图线上的两点 相应状态下电源的效率分别为 a b 由图可知 a b的值分别为 d 题型三 闭合电路欧姆定律的应用 练习8 教学案第214页练习1 一块太阳能电池板 测得它的开路电压为800mv 短路电流为40ma 若将该电池与一阻值为20 的电阻器连成一闭合电路 则它的路端电压是 a 0 10vb 0 20vc 0 30vd 0 40v d 1 0 7a 2 1v 2 r1 r2 6 3 e 2 8v r 0 5 练习9 教学案第214页练习4 如图所示 已知r3 0 5 当s断开时 两理想电表的读数分别为i1 0 4a和u1 2 4v 当s闭合时 两理想电表的读数分别变化了 i 0 3a和 u 0 3v 求 1 s闭合后两理想电表的读数 2 r1 r2的电阻值 3 电源的电动势和内阻 练习10 06 江苏 如图所示电路中 电阻r1 r2 r3 10 电源内阻r 5 电压表可视为理想电表 当开关s1和s2均闭合时 电压表的示数为10v 1 电阻r2中的电流为多大 2 路端电压为多大 3 电源的电动势为多大 4 当开关s1闭合而s2断开时 电压表的示数变为多大 1a 15v e 20v u 16v 第五节电路的分析和计算 简单逻辑电路 一 知识要点 1 电路中的有关功率和效率 1 一般电路 电源的总功率 p总 ie 电源的输出功率 p出 iu 电源的内部发热功率 p内 i2r 且有p总 p出 p内 电源的效率 2 纯电阻电路 电源总功率 当r 时 p总max 0 电源输出功率及图像 当r 时 p出max p出与外电阻r的这种函数关系可用如图的图象定性地描述 由图象可知 当r r时 若r增加 则p出增大 当r r时 若r增大 则p出减小 r 电源的内部发热功率 且有p总 p出 p内 电源效率 电源效率随外电阻r变化的规律与电源的输出功率随外电阻r的变化规律是不同的 电源的内部发热功率 且有p总 p出 p内 2 电路故障 断路 某处断路 表现为电流 电压 若是干路发生断路 则断路处的电压等于 短路 某处短路 表现为电流 电压等于 为零 不为零 电源电动势 不为零 零 故障分析的方法 1 检测故障一般用电压表 如果电压表示数为零 说明电压表上无电流通过 可能在并联路段之外有断路 或并联路段内有短路 如果电压表有示数 说明电压表上有电流通过 则在并联路段之外无断路 或并联路段内无短路 2 假设法 假设某处发生某种故障 然后运用直流电路的知识进行正向推理 推理结果若与题述物理现象不符合 则故障不是发生在这部分电路 若推理结果与题述物理现象符合 则故障可能发生在这部分电路 3 含电容器的电路 电容器的基本特点 在直流电路中 电容器充 放电时电路形成充 放电电流 电容器稳定后相当于阻值 电路在此处断开 电容器与电阻的串联 电路稳定后 串联部分的总电压就是电容器两端的电压 与电容器串联的电阻相当于导线 因电阻符合u ir 当i 0时 u 0 电容器与电阻的并联 电容器两端的电压与并联电阻两端电压 无穷大 相等 4 简单逻辑电路 门电路 真值表 与门或门非门 二 巩固训练 题型一 电路中的有关功率和效率的计算问题 练习1 教学案第211页针对练习2 如图所示 电路中电池的电动势e 5v 内电阻r 10 定值电阻r 90 r0是可变电阻 在r0从零增加到400 的过程中 求 1 可变电阻r0上消耗功率最大的条件和最大热功率 2 电池的内电阻r和固定电阻r上消耗的最小热功率之和 1 ro 100 时 pmax 2 0 01w 练习2 如图所示 线段a为某电源u i图线 线段b为某电阻r的u i图线 以上述电源和电阻组成闭合电路 求 1 电源的输出功率p出多大 2 电源内部消耗的电功率p内是多少 3 电源的效率 多大 4w 2w 练习3 教学案第211页针对练习1 如图所示 a b分别表示一个电池组和一只电阻的伏安特性曲线 则以下说法正确的是 a 电池组的内阻是1 b 电阻的阻值为0 33 c 将该电阻接在该电池组两端 电池组的输出功率将是4wd 改变外电阻的阻值时 该电池组的最大输出功率为4w ad 练习4 我们都有过这样的体验 手电筒里的两节干电池用久了以后 灯泡发红光 这就是我们常说的 电池没电了 有人为了 节约 在手电筒里装一节新电池和一节旧电池搭配使用 某同学为了检验此人的做法是否合理 设计了下面的实验 1 该同学设计了如图甲所示的电路来分析测量新 旧干电池的电动势和内电阻 并将测量结果描绘成如图11 47乙所示的图象 由图象可知 新电池 电动势e1 v 内阻r1 旧电池 电动势e2 v 内阻r2 2 计算新 旧电池各一节串联作电源使用时的效率 手电筒的小灯泡上标有 3v 2w 3 计算上小题中旧电池提供的总功率和它本身消耗的电功率分别是多少 4 你认为新 旧电池搭配使用的做法是否合理 简述理由 1 5 0 3 1 2 4 51 0 37w 0 38w 旧电池本身消耗的功率大于旧电池提供的电功率 旧电池成为耗电元件 显然新 旧电池搭配使用是不合理的 题型二 电路故障分析 c b 练习5 教学案第213页针对练习1 如图示 灯泡a b都能正常发光 后来由于电路中某个电阻发生断路 致使灯泡a比原来亮一些 灯泡b暗一些 则断路的电阻是 a r1b r2c r3d r4 练习6 教学案第213页针对练习2 如图所示电路中 电源电动势为e 内阻为r r1 r2 r3 r4均为定值电阻 a b为两个小灯泡 当电路中某电阻发生故障后 a灯变亮 b灯变暗 则该故障可能为 a r1短路b r2断路c r3短路d r4断路 练习7 如图所示的电路中 电源电动势为6v 当开关s接通后 灯泡l1和l2都不亮 用电压表测得各部分电压是uab 6v uad 0 ucd 6v 由此可以判定 a l1和l2的灯丝都烧断了b l1的灯丝烧断了c l2的灯丝烧断了d 变阻器r断路 c 练习8 如图所示的电路中 闭合开关 灯l1 l2正常发光 由于电路出现故障 突然发现灯l1变亮 灯l2变暗 电流表的读数变小 根据分析 发生的故障可能是 a r1断路b r2断路c r3短路d r4短路 a 题型三 含容电路的电路计算 1 1a 2 1 2 10 4c 2 1 2 10 3j 练习9 教学案第213页针对练习1 如图所示的电路中 e 10v r1 4 r2 6 c 30 f 电池内阻可忽略 1 闭合s 求稳定后通过r1的电流 2 然后将开关s断开 求这以后流过r1的电荷量 3 求开关断开以后电源消耗的电能 练习10 资料第111页例题3 2 电荷量减少了3 6 10 5c 练习11 在如图11 59所示的电路中 电源的电动势e 3 0v 内阻r 1 0 电阻r1 10 r2 10 r3 30 r4 35 电容器的电容c 100 f 电容器原来不带电 求接通电键k后流过r4的总电量 2 10 4c 题型四 简单的逻辑电路 练习12 a 练习13 练习14 ac 第六节电流表和滑动变阻器的接法 一 知识要点 1 电流表内外接法的选择 1 安培表外接法和内接法的误差分析 内接法 图a 系统误差是由于电流表的分压引起的 测量结果比真实值偏大 ra越小分得的电压越小 则误差越小 外接法 图b 系统误差是由于电压表的分流引起的 测量结果比真实值偏小 rv越大分得的电流越小 误差就越小 大内偏大 小外偏小 2 测量电阻时两种接法的选择 阻值比较法rx 时采用电流表内接法rx 时采用电流表外接法 试探法 用伏安法测电阻rx 将电压表先后与a b两点接触 如果电压表的示数有较大的变化 电流表示数变化不大 宜用外接法 如果电流表的示数有较大变化 而电压表示数变化不明显 宜用内接法 2 滑动变阻器的限流接法与分压接法 1 两种电路的接法 k e r 限流接法 k 分压接法 2 两种电路的比较 3 滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法 下列三种情况必须选用分压式接法 要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时 如 测定导体的伏安特性 当用电器的电阻rl远大于滑动变阻器的最大值r0 若采用限流接法 电路中实际电压 或电流 的最小值仍超过rl的额定值时 注 通常情况下 由于限流电路能耗较小 优先考虑限流电路 二 巩固训练 题型一 电流表的内接法及外接法的选择 练习1 请画出伏安法测电阻的四种电路 a 练习2 资料第115页练习3 d a 练习3 资料第114页例题1 bc 练习4 实验室中的安培表内阻为0 2 伏特表内阻约为1k 甲 乙两同学分别用这样的电表用伏安法测一未知电阻 由于接法不同 甲2000 乙为666 6 哪个比较合理 精确值为 2000 1999 8 题型二 滑动变阻器的限流接法和分压接法的选择 练习5 用伏安法测量某一电阻rx阻值 现有实验器材如下 待测电阻rx 阻值约5 额定功率为1w 电流表a1 量程0 0 6a 内阻0 2 电流表a2 量程0 3a 内阻0 05 电压表v1 量程0 3v 内阻3k 电压表v2 量程0 15v 内阻15k 滑动变阻器r0 0 20 蓄电池 电动势为6v 开关 导线 为了较准确测量rx阻值 电压表 电流表应选 并画出实验电路图 电流表应选a1 电压表应选v1 练习6 一只小灯泡 标有 3v 0 6w 字样 现要测量该小灯泡正常发光时的电阻r1 滑动变阻器最大阻值为10 电源电动势为12v 内阻为1 电流表内阻为1 电压表的内阻为10k 1 在设计电路的过程中 为了尽量减小实验误差 电流表应采用 选填 内接 或 外接 法 滑动变阻器的连接方式应采用 选填 分压式 或 限流式 2 画出你所设计的实验电路图 尽量减小实验误差 3 若小灯泡发光暗时的电阻为r2 你根据所学的知识可判断出r1与r2的大小关系为 r1r2 选填 大于 等于 或 小于 外接 分压式 大于 160 25 练习7 教学案第222页练习3 2009 浙江 1 如图甲所示 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中 同组同学已经完成部分导线的连接 1 请你在实物接线图中完成余下导线的连接 2 某同学从标称为 220v25w 220v300w 220v500w 的3只灯泡中任选一只 正确使用多用电表测量灯泡阻值如图乙所示 该灯泡的阻值是 标称的额定功率为 w 图甲 图乙 练习8 教学案第222页练习2 某同学通过实验研究小灯泡的电流与电压的关系 可用的器材如下 电源 电动势3v 内阻1 开关 滑动变阻器 最大阻值20 电压表 电流表 小灯泡 导线若干 1 实验中移动滑动变阻器滑片 得到了小灯泡的u i图象如图甲所示 则可知小灯泡的电阻随电压增大而 选填 增大 减小 或 不变 2 根据图甲 在图乙中把缺少的导线补全 连接成实验的电路 其中电流表和电压表分别测量小灯泡的电流和电压 3 若某次连接时 把ab间的导线误接在ac之间 合上开关 任意移动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭 则此时的电路中 小灯泡可能获得的最小功率是 w 电压表和电流表均视为理想电表 增大 0 287 练习9 教学案第227页例题1 2010 福建 如图所示是一些准备用来测量待测电阻rx阻值的实验器材 器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减小测量误差 实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半 而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化 请用实线 代替导线 在所给的实验器材图中选择若干合适的器材 连成满足要求的测量rx阻值的电路 第七节实验 描绘小灯泡的伏安特性曲线 一 知识要点 1 实验目的 1 描绘小灯泡的伏安曲线 2 定性了解温度对金属电阻率的影响 2 实验原理 1 用电流表测出流过小灯泡的电流 用电压表测出小灯泡两端的电压 测出多组 u i 值 在u i坐标系中描出各对应点 用一条平滑的曲线将这些点连接起来 就得到小灯泡的伏安特性曲线 2 要描绘小灯泡的伏安特性曲线 就要准确测量小灯泡的电流和电压 由于小灯泡的电阻比较小 测量电路应选择外接法 为使小灯泡上的电压能从零开始连续变化 滑动变阻器应采用分压式连接 这样接成的完整电路如图所示 3 实验器材 小灯泡 4v 0 7a或3 8v 0 3a 滑动变阻器 20 学生电源 4 6 v 电键 导线若干 还要 电压表 电流表 4 注意事项 1 闭合电键前滑动变阻器的触头应位于图中端 填 左 或 右 2 实验中 灯泡两端的电压不能超过其 3 实验过程中 电压表量程变更 u 3v时采用0 3v量程 当u 3v时采用0 15v量程 左 额定电压 二 巩固训练 c 练习1 金属铂的电阻对温度的高低非常敏感 图中表示金属铂的伏安特性曲线是 练习2 资料第120页练习2 99 17 5 练习3 在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 的实验中 除有一标有 6v 1 5w 的小灯泡 导线和开关外 还有 a 直流电源6v 内阻不计 b 直流电流表0 3a 内阻0 1 以下 c 直流电流表0 300ma 内阻约为5 d 直流电压表0 10v 内阻约为15k e 滑动变阻器10 2af 滑动变阻器1k 0 5a实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量 1 实验中电流表应选用 滑动变阻器应选用 均用序号表示 2 画出实验电路图 c e 练习4 教学案第219页练习2 一个小灯泡的额定电压为2 0v 额定电流约为0 5a 选用下列实验器材描绘小灯泡的伏安特性曲线 电源e1 电动势为3 0v 内阻不计电源e2 电动势为12 0v 内阻不计 电压表v 量程为0 3v 内阻约为10k 电流表a1 量程为0 3a 内阻约为0 1 电流表a2 量程为0 0 6a 内阻约为0 6 滑动变阻器r 最大阻值为l0 额定电流为1 0a 开关s 导线若干 用实验得到如下数据 i和u分别表示小灯泡的电流和电压 1 实验中电源应选用 电流表应选用 e1 a2 2 画出实验电路图 可用器材有 电压表 电流表 滑线变阻器 电源 小灯泡 开关 导线若干 3 在下面坐标中画出小灯泡的u i曲线 4 若将本题中的小灯泡接在电动势是1 5v 内阻是1 0 的电池两端 问小灯泡的实际功率是多少 简要写出求解过程 若需作图 可直接画在坐标中 第八节实验 测定金属的电阻率 一 知识要点 1 实验目的 1 学会使用螺旋测微器及正确读数 2 学会用伏安法测电阻 测定金属丝的电阻率 2 实验原理 根据电阻定律 只要测出金属导线的长度l和它的直径d 计算出导线的横截面积s 并用伏安法测出金属导线的电阻r 即可算出金属导线的电阻率 3 实验器材 电池组 电流表 电压表 滑动变阻器 电键 导线若干 还需 被测金属导线 螺旋测微器 毫米刻度尺 4 注意事项 1 用螺旋测微器测金属导线的直径和用毫米刻度尺测量金属导线的长度 应多测量几次 求其平均值 2 实验中被测金属丝电阻值较小 用电流表外接法 3 滑动变阻器采用限流接法还是分压接法 可根据实验要求或提供的器材进行选择 4 在测电阻时 通过待测导线的电流不宜过大 通电时间不宜过长 以免金属导线电阻率变化 5 求r的平均值有两种方法 第一种是 算出各次测量值 再求平均值 第二种是 图象法 用u i图线的斜率来表示 在描点连线时 要让各点均匀分布在直线两测 个别明显偏离较远的点舍去 二 巩固训练 练习1 测定金属丝的电阻率的实验中 用螺旋测微器测金属丝的直径如图所示 则该金属丝的直径mm 已知电阻丝的电阻约为10 现备有下列器材供测量该电阻丝的电阻时选用 应选用的器材有a 电流表 0 6a 0 5 b 电流表 3a 0 1 c 电压表 3v 6k d 电压表 15v 30k e 滑线变阻器r1 0 10 1a f 滑线变阻器r2 0 1000 0 5a g 蓄电池 6v h 电键 导线若干 画出用伏安法测电阻丝电阻的原理电路图 0 350 a c e g h 练习2 某同学用游标卡尺测量一圆柱体的长度l 用螺旋测微器测量该圆柱体的直径d 示数如图 由图可读出l cm d mm 2 25 6 860 练习3 在探究 决定导线电阻因素 实验中 要进行以下测量 1 用螺旋测微器测得导线的直径如图所示 其读数是mm 2 用伏安法测定一段电阻丝的电阻 其阻值约为12 要求测量结果尽量准确 并且电压 电流测量范围尽可能大一些 下列器材中电流表应选用的是 填选项代号 下同 电压表应选用的是 滑动变阻器应选用的是 画出实验的电路图 a 电池组e 6v 内阻很小 b 电流表a1 0 3a 内阻0 0125 c 电流表a2 0 0 6a 内阻0 125 d 电压表v1 0 3v 内阻3k e 电压表v2 0 15v 内阻6k f 滑动变阻器r1 0 5 2a g 滑动变阻器r2 0 1000 1a h 电键 导线 0 700 r1 v1 a2 练习4 教学案第231页练习1 在测定金属丝电阻率的实验中 如提供的电源是一节内阻可不计的干电池 被测金属丝的直径小于1mm 长度约为80cm 阻值约为3 使用的电压表有3v 内阻约为3k 和15v 内阻约为15k 两个量程 电流表有0 6a 内阻约为0 1 和3a 内阻约为0 02 两个量程 供限流用的滑动变阻器有a 0 10 b 0 100 c 0 1500 三种 可供选择的实验电路如右图所示的甲 乙两种 用螺旋测微器测金属丝的直径如下图所示 则 1 螺旋测微器的示数是mm 2 为减小电阻的测量误差 应选用图所示的电路 3 为了测量便于调节 应选用编号为的滑动变阻器 4 电压表的量程应选用v 5 电流表的量程应选用a 0 807 乙 a 3 0 6 第九节测定电源电动势和内阻 一 知识要点 1 实验目的 1 测定电池的电动势和内阻 2 学会用作图的方法处理数据 2 实验原理 如图甲所示电路 改变变阻器的阻值 从电流表和电压表中读出几组i u值 方法一 利用u e i r求出电池的电动势和内阻 方法二 如图乙所示 以i为横轴 u为纵轴 作出u i图线 所得直线跟纵轴的交点即为电动势值 图线斜率的绝对值即为内阻值 实验电路图 e测 e真 r测 r真 3 误差分析u e ir中的i是通过电源的电流 u是电源两端电压 本实验所示的电路是存在系统误差的 这是由于电压表分流iv 使电流表示数i测小于电池的输出电流i真 i真 i测 iv 而 u越大 iv越大 u趋于零时 iv也趋于零 它们的关系可用图表示 测量图线为ab 真实图线为a b 由图线可以看出r和e的测量值都小于真实值 即r测 r真 e测 e真 第二种实验电路 4 注意事项 1 本实验中宜使用内阻大些的干电池 如使用一段时间的干电池 这样可使路端电压变化明显 2 实验中在开关s闭合前 变阻器接入电路的电阻值最大 实验中电流不能过大 读数要快 每次读完后立即断电 3 在画u i图线时 所画直线通过尽可能多的点 不在直线上的点均匀分布在直线的两侧 个别偏离直线太远的点舍去 4 干电池内阻较小时 路端电压u变化也较小 画u i图线时 纵轴刻度可不从零开始 而是根据测得的数据从某一恰当值开始 横坐标电流必须从零开始 因此图线与横轴的交点不再是短路电流 而图线与纵轴的截距仍为电动势e 图线斜率的绝对值仍为内阻r 二 巩固训练 练习1 资料第122页例题 在测定一节干电池 电动势约为1 5v 内阻约为2 的电动势和内阻的实验中 变阻器和电压表各有两个供选 a 电压表量程为15v b 电压表量程为3v a 变阻器为 20 3a b 变阻器为 500 0 2a 电压表应该选 填a或b 这是因为 变阻器应该选 填a或b 这是因为 b a电压表量程过大 误差较大 a b变阻器额定电流过小且电阻太大调节不便 练习2 1 有下列实验器材来测量一节干电池的电动势和内电阻 电流表 0 0 6a 电流表 0 3a 电压表 0 3v 电压表 0 15v 滑动变阻器 10 2a 滑动变阻器 1750 0 3a 电键 导线 选用的器材是 填器材代号 2 在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中 1 甲同学按 甲 图实验 得到几组数据 根据这些数据画出u i图线如下图 根据图线读出电池的电动势e v 根据图线求出电池内阻r 2 若乙同学按 乙 电路图实验 则它仍按甲同学处理数据的办法求电动势和内电阻 则乙同学测得的电动势e测e真 内电阻r测r真 填 或 1 47 0 78 练习3 教学案第237页练习1 在做测量干电池的电动势和内阻实验中 备有下列器材可以选用 a 干电池一节 电动势约1 5v b 直流电