2013届高考物理一轮 专题22 多用电表 测量电源的电动势和内阻学案 新课标.pdf

2013 届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题 22 多用电表 测量 电源的电动势和内阻 2013 届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题 22 多用电表 测量 电源的电动势和内阻 课时安排 2 课时 教学目标 课时安排 2 课时 教学目标 1 知道欧姆表测量电阻的原理 练习使用多用电表测电阻 2 知道测量电源的电动势和内阻的原理 掌握数据的处理方法 本讲重点 本讲重点 1 欧姆表测量电阻的原理 2 测量电源的电动势和内阻 本讲难点 本讲难点 测量电源的电动势和内阻 考点点拨 考点点拨 1 欧姆表测量电阻的原理 2 欧姆表的使用 3 测量电源的电动势和内阻 第一课时 由 3 式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I 如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx 的值 那么当红 黑表笔分别接触待测电阻的两端 就可以从表盘上直接读出它的阻值 由上面的 2 可知 电流和电阻的非线性关系 表盘上电流刻度是均匀的 其对应的电阻 刻度是不均匀的 电阻的零刻度在电流满刻度处 7 将两表笔分别接触几欧 几十欧的定值电阻两端 读出欧姆表指示的电阻数值 并与 标准值比较 然后断开表笔 8 将选择开关置于欧姆挡的 100 挡 重新调整欧姆零点 然后测定几百欧 几千欧的 电阻 并将测定值与标准值进行比较 测二极管的正 反向电阻 9 首先弄清两个问题 二极管的单向导电性 如图 2 8 10 电流从正极流入电阻较小 从正极流出时电阻较大 欧姆表中电流的方向 从黑表笔流出 经过待测电阻 从红表笔流入 10 测正向电阻 将选择开关置于欧姆表的 10 挡 短接红 黑表笔 转动调整欧 姆零点的旋钮 使指针指向欧姆表刻度的零位置 黑表笔接二极管正极 红表笔接二极管负 极 如图 2 8 11 读出欧姆表指示的电阻数值 乘以倍率 记下正向阻值 11 测反向电阻 将选择开关置于欧姆表的 1000 挡 短接红 黑表笔 转动调整欧 姆零点的旋钮 使指针指向欧姆表刻度的零位置 黑 表笔接二极管负极 红表笔接二极管 正极 如图 2 8 12 读出欧姆表指示的电阻数值 乘以倍率 记下反向阻值 12 实验完毕 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于 OFF 挡或交流电压最高挡 注意事项 1 多用电表在使用前 一定要观察指针是否指向电流的零刻度 若有偏差 应调整机械 零点 2 合理选择电流 电压挡的量程 使指针尽可能指在表盘中央附近 3 测电阻时 待测电阻要与别的元件断开 切不要用手接触表笔 4 合理选择欧姆挡的量程 使指针尽可能指在表盘中央附近 5 换用欧姆档的量程时 一定要重新调整欧姆零点 来源 6 要用欧姆档读数时 注意乘以选择开关所指的倍数 7 实验完毕 将表笔从插孔中拔出 并将选择开关置于 OFF 挡或交流电压最高挡 长 期不用 应将多用电表中的电池取出 5 测量电源的电动势和内阻的实验步骤 1 确定电流表 电压表的量程 按照电路原理图把器材连接好 2 把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端 3 闭合电键 调节变阻器 使电流表有明显示数 记录一组电压表和电流表的读数 用 同样方法测量并记录几组I U值 4 断开电键 整理好器材 5 数据处理 在坐标纸上作U I图 求出E r 二 重难点阐释 二 重难点阐释 测量电源的电动势和内阻的实验中 实验数据处理是一个难点 原则上 利用两组数据便可 得到结果 但这样做误差会比较大 为此 我们可以多测几组求平均 也可以将数据描在图 上 利用图线解决问题 利用图线处理数据时 要明确 1 图线的纵坐标是路端电压 它反映的是 当电流强度I增大时 路端电压U将随之减 小 U与I成线性关系 U E Ir 也就是说它所反映的是电源的性质 所以也叫电源的外特 性曲线 说明 两个截距点均是无法用实验实际测到的 是利用得到的图线向两侧合理外推得到的 由于r一般很小 得到的图线斜率的绝对值就较小 为了使测量结果准确 可以将纵轴的 坐标不从零开始 计算r时选取直线上相距较远的两点求得 二 高考要点精析 一 欧姆表测量电阻的原理 考点点拨 二 高考要点精析 一 欧姆表测量电阻的原理 考点点拨 见知识整合 用它测量电阻Rx时 当指针指在表盘中央时 x g RR E I 内 2 1 得 5000 2 内 R I E R g x 故能准确测量的阻值范围是 5k 附近 选项 B 正确 考 考点精炼点精炼 1 如图是欧姆表的工作原理图 1 若表头的满偏电流为Ig 500 A 干电池的电动势为 1 5 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050 A100 A200 A250 A300 A400 A500 A 电阻刻度 来源 2 这只欧姆表的总内阻为 表针偏转到满刻度的 1 3 时 待测电阻为 二 欧姆表的使用 考点点拨 二 欧姆表的使用 考点点拨 使用欧姆表测电阻时 待测电阻要与别的元件断开 切不要用手接触表笔 使用前调整欧 姆零点 合理选择欧姆挡的量程 使指针尽可能指在表盘中央附近 换用欧姆档的量程时 一定要重新调整欧姆零点 读数时 注意乘以选择开关所指的倍数 实验完毕 将表笔从插 孔中拔出 并将选择开关置于 OFF 挡或交流电压最高挡 长期不用 应将多用电表中的 电池取出 第二课时 来源 数理化网 三 测量电源的电动势和内阻 考点点拨 三 测量电源的电动势和内阻 考点点拨 见知识整合 答案 B A 电压表量程过大 读数误差较大 A B 变阻器额定电流过小 调节不方便 例 5 测量电源 B 的电动势E及内阻r E约为 4 5V r约为 1 5 器材 量程 3V 的理想电压表 V 量程 0 5A 的电流表 A 具有一定内阻 固定电阻R 4 滑线变阻器R 电键 K 导线若干 画出试验电路原理图 图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出 实验中 当电流表读数I1时 电压表读数为U1 当电流表读数I2时 电压表读数为U2 则可以求出E r 用I1 I2 U1 U2及R表示 来源 来源 考点精炼 考点精炼 3 在 伏安法测干电池的电动势和电阻 实验中 通过改变滑动变阻器电阻大小 测量并 记录多阻端电压和相应电流值 某同学的实验数据如下表所示 与预想的实验结果不一致 由试验数据来分析 他所连接的电路可能是下列电路图中的 U V0 600 700 800 901 001 10 I A0 180 210 250 270 300 33 4 某同学利用如图 1 所示电路测定电源的电动势和内阻 实验中电表内阻对实验结果 的影响很小 均可以忽略不计 闭合电键S后 变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端 的过程中 两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图 2 的U I图象中直线a b所示 来源 1 若滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中 电压表 2 V的示数一直增大 可知滑 动端P由 端滑到 端 用电路图中的字母表示 2 用画线代表导线 将上面实物图中各元件按图 1 连接成实验电路 3 通过分析可知 其中图 2 中图线 填a或b 表示电压表 1 V示数随电流表 A 示数变化关系 4 根据U I图象中坐标轴所标出的数据 可以求出电源电动势E 内阻r 用图中给出的坐标值表示 5 用电流表和电压表测二节干电池的电动势E和内电阻r 读得的各组数据用实心圆点标 于坐标图上 如图甲所示 1 根据各点表示的数据在图上描出U I图线 由此求得 E V r 均 保留二位有效数字 2 把图乙的实验器材连成实验开始时的线路 考点精炼参考答案考点精炼参考答案 同理可求出 100 200 250 300 400 时对应的电阻分别为 1 2 10 4 4 5 10 3 3 10 3 2 10 3 750 2 当表针偏转到满刻度的 1 3 处时 60003000 3 10500 15 6 内 R I E Rx 2 BD 3 B 三 考点落实训练三 考点落实训练 1 一学生用多用电表测电阻 他在实验中有违反使用规则之处 他的主要实验步骤如下 选择开关扳到 1k 欧姆档上 把表笔插入测试笔插孔中 先把两根表笔相接触 旋转调零旋钮 使指针指在电阻刻度的零位上 把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接 发现这时指针几乎 满偏 换用 100 的欧 姆挡 发现这时指针的偏转适中 随即记下 欧姆数值 把表笔从测试笔插孔中拔出后 就把多用表放回桌上原处 实验 完毕 这个学生在测量时已注意到 待测电阻与其 他元件和电源断开 不用手碰表笔的金属杆 这个学生在实验中违反了那一或那一些重 要的使用规则 答 2 某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值 指针指示位置如图所示 则这电阻阻值是 如果要用这多用表测量一个约 200 的电阻 为了测量比较准确 选择开关应选 欧姆档的 3 用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时 首先把选择开关拨到 挡 然后把多用电表联在电路中 则电流应从表笔流入 从 表笔流出 4 下列说法正确的是 A 欧姆表的每一挡的测量范围是从 0 到 B 用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值 误差大小是一样的 C 用欧姆表测电阻 指针越接近刻度盘中央时 误差越大 D 用欧姆表测电阻 选不同量程时 指针越靠近右边误差越小 5 在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中 某同学的实际连线图 如图a所示 2 将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内 就构成了简单的 水果电池 其 电动势约 为 1 5V 可是这种电池并不能点亮手筒上额定电压为 1 5V 额定电流为 0 3A 的小灯泡 原 因是通过小灯泡的电流太小了 经实验测得还不足 3mA 现使用量程合适的电压表 电流表 以及滑动变阻器 开关 导线等实验器材 尽量精确地测定 水果电池 的电动势和内阻 请画出应采用的电路原理 滑动变阻器有两种规格 A 0 10 B 0 3k 实验中应该选用哪种规格的滑动 变阻器 为什么 答 在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值 经描点 连线得到的U一I图象如 图所示 根据图中所给数据 得到 水果电池 的电动势和内阻分别为E V r 7 在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图 1 和测得的数据如下 123456 U V1 421 361 081 211 141 07 I A0 040 080 120 160 200 24 1 实验误差分系统误差和偶 然误差两种 该实验的系统误差 主要是由 引 起的 用画U I图线求电动势和 内阻的优点在于可以尽量减小 实验的 误差 2 在图 2 给出的U I坐 标系中用给出的数据画出U I 图线 横 纵坐标的起点已经规定好 从图象中可以发现该同学记录的第 组数据有误 3 求得电动势E V 内阻r 均保留 2 位有效数字 8 为了测一节干电池的