人人文库网 > 教育资料 > 中学教育 > 2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流课件+课时训练（打包24套）新人教版选修3-1
2019_2020学年高中物理第二章恒定电流第9节实验练习使用多用电表课时训练含解析新人教版选修3_120191218212.doc
2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流课件+课时训练（打包24套）新人教版选修3-1
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2019-2020学年高中物理
第二章
恒定电流课件+课时训练（打包24套）新人教版选修3-1
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2019-2020学年高中物理 第二章 恒定电流课件+课时训练（打包24套）新人教版选修3-1,2019-2020学年高中物理,第二章,恒定电流课件+课时训练（打包24套）新人教版选修3-1,2019,2020,学年,高中物理,第二,恒定,电流,课件,课时,训练,打包,24,新人,选修
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第10节实验:测定电池的电动势和内阻1.用伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,下列说法中正确的是(c)a.应选用新的干电池作为被测电源,以使电压表读数变化明显b.应选用内阻较小的电压表和电流表c.移动滑动变阻器的滑片时,不能使滑动变阻器短路造成电流表过载d.使滑动变阻器阻值尽量大一些,测量误差才小解析:应选用旧的干电池作为被测电源,旧干电池的内阻很大会使电压表读数变化明显,选项a错误;伏安法测电池的电动势和内阻实验中,应选用内阻较大的电压表和内阻较小的电流表,选项b错误;移动滑动变阻器的滑片时,不能让电流过载,选项c正确;滑动变阻器的阻值应该尽量大一些,但是过大影响实验操作也会使误差变大,选项d错误。2.为测定一节干电池的电动势和内阻,用如图所示的电路,除干电池、开关、导线外,可供使用的实验器材还有:a.电流表(量程00.6 a)b.电流表(量程03 a)c.电压表(量程03 v)d.电压表(量程015 v)e.滑动变阻器(阻值范围010 ,额定电流2 a)f.滑动变阻器(阻值范围0200 ,额定电流1 a)电流表应选,电压表应选,滑动变阻器应选。(填器材前面的字母代号)解析:测定一节干电池的电动势和内阻,电流不应超过0.5 a,一节干电池的电动势为1.5 v左右,故电流表应选量程为00.6 a的,即选a;电压表应选量程为03 v的,即选c;滑动变阻器的最小电阻r=1.50.5 =3 ,考虑到便于调节,滑动变阻器应选阻值范围为010 的,即选e。答案:ace3.(2018浙江温州适应性考试)在“测定电池的电动势和内阻”实验中,请回答下列问题:(1)某同学已完成如图1所示的连线,则连接电压表的另一根导线应该连接到(选填“a”“b”“c”或“d”)接线柱上,闭合开关前滑动变阻器的滑片移到(选填“b”或“c”)端。(2)正确连接后,某次电压表示数如图2所示,示数为v;测得5组数据画出的u-i图线如图3所示,由图可得电池的电动势 e=v和内阻r=(计算结果均保留三位有效数字)。解析:(1)在测量电源电动势和内阻实验中,电压表应该接在电源两端(含开关),因此电压表接在b接线柱上,合上开关前,电路中滑动变阻器应处于最大阻值,以保护电路,因此滑片应移到c端。(2)电压表读数为1.20 v,通过图象的纵坐标截距可知,电动势e=1.475 v1.48 v,内阻为r=1.475-1.00.3751.27。答案:(1)bc(2)1.201.481.274.(2018浙江“七彩阳光”联考)某同学为了测定一个笔记本电脑电池板的电动势和内阻。(1)他先用多用电表直接测电池板的两极电压,应将红表笔接在电池板的(选填“正”或“负”)极。(2)接下来该同学用如图所示的电路来完成电动势和内阻的测量,图中电压表和开关之间的3种连接方式,其中正确的是(选填“”“”或“”)。(3)该同学两次实验记录的电压表读数为10.6 v和11.8 v,电流表读数为0.51 a和0.44 a,他将以上数据填入表格,请判断下列数据记录正确的表格是(选填“表1”或“表2”)。表1实验次数12u/v11.810.6i/a0.440.51表2实验次数12u/v11.810.6i/a0.510.44(4)请判断,从第1次实验到第2次实验,滑动变阻器滑动触头向(选填“右”或“左”)滑。解析:(1)多用电表测电压,红表笔应该接电源正极;(2)开关要负责整个电路,且笔记本电源通过题(3)表中数据可知要超过3 v,所以接线方式正确;(3)根据闭合电路欧姆定律,外电压越大,说明电流越小,内阻消耗电压小,因此表1记录方法正确。(4)第1次到第2次实验,电流增加,说明滑动变阻器电阻变小,因此应该向左移动。答案:(1)正(2)(3)表1(4)左5.(2018浙江省名校协作体联考)在做测量一节干电池的电动势和内阻的实验时,备有下列器材供选用。a.直流电流表(量程00.6 a3 a,内阻不能忽略)b.直流电压表(量程03 v15 v,内阻较大)c.滑动变阻器(阻值范围010 )d.滑动变阻器(阻值范围0100 )e.开关f.导线若干(1)滑动变阻器选用(选填“c”或“d”)。(2)图甲为某小组连接的部分电路,请你帮他们把电路补充完整。(3)正确连接好后完成实验,根据实验记录,将测量数据描点如图乙,请在图乙上作出相应图象。(4)则待测电池的电动势e为v,内阻r为(结果均保留两位小数)。解析:(1)根据题干图(乙)中的描点及实际需要,滑动变阻器选择10欧姆量程的,即选择c。(3)根据处理图象数据的原则,个别误差较大的点排除。(4)根据图象纵坐标可知,电动势为1.42 v,图象斜率代表内阻即 0.78 。答案:(1)c(2)如图甲所示(3)如图乙所示(4)1.420.78- 4 -第1节电源和电流基础训练电流的理解1.物理学中规定的电流方向是(a)a.正电荷的定向移动的方向b.负电荷的定向移动的方向c.自由电荷的定向移动的方向d.正负离子的定向移动的方向解析:物理学中规定的电流方向是正电荷定向移动的方向,故选a。2.以下说法正确的是(b)a.只要有可以自由移动的电荷,就存在持续电流b.金属导体内的持续电流是自由电子在导体内的电场作用下形成的c.电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率d.在金属导体内当自由电子定向移动时,它们的热运动就消失了解析:要有持续电流必须有电压,a错误。导体中形成电流的原因是在导体两端加上电压,于是在导体内形成了电场,导体内的自由电子在静电力作用下定向移动形成电流,b正确。电流的传导速率等于光速,电子定向移动的速率很小,c错误。在形成电流时电子定向移动,并不是热运动就消失了,其实电子仍然做无规则的热运动,d错误。3.关于电流的概念,下列说法中正确的是(d)a.导体中有电荷运动就形成电流b.电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向运动的方向c.导体中的电流一定是由正、负电荷同时向相反方向运动产生的d.对于导体,只要其两端电势差为零,电流也必为零解析:导体中有大量的自由电子,总在不停地做无规则运动,没有定向运动,在一段时间t内,通过导体某一截面的电荷是双向的,其数值又是相等的,电流为零,故a错;电流是一个标量,因为其运算不符合矢量运算法则,为了便于研究电流,人们规定正电荷定向运动的方向为电流的正方向,以区别于负电荷的定向运动,故b错;导体中的电流可能是只有正电荷定向移动形成,可能是只有负电荷定向移动形成,也可能是正负电荷同时向相反方向运动形成,c错;对于导体,其两端电势差为零时,导体内无电场,电子不能定向运动,故电流为零,d正确。4.关于电流的方向,下列叙述中正确的是(c)a.金属导体中电流的方向就是自由电子定向移动的方向b.在电解质溶液中有自由的正离子和负离子,电流方向不能确定c.不论何种导体,电流的方向规定为正电荷定向移动的方向d.电流的方向有时与正电荷定向移动的方向相同,有时与负电荷定向移动的方向相同解析:电流是有方向的,电流的方向是人为规定的。物理上规定正电荷定向移动的方向为电流的方向,则负电荷定向移动的方向一定与电流的方向相反。5.下面关于电源和电流的叙述正确的是(a)a.电源的作用是使闭合电路中产生持续的电流,它是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置b.只要有电压加在物体的两端便能产生电流c.只要有大量的自由电荷便能产生电流d.电流的方向就是自由电荷定向移动的方向解析:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置,其作用是在电路两端提供持续的电压,使闭合电路中能够产生持续的电流,选项a正确;产生电流的条件是有提供自由电荷的导体及导体两端具有电压,选项b,c错误;电流的方向与正电荷定向移动的方向相同,与负电荷定向移动的方向相反,故选项d错误。电流定义式6. 一个阻值为r的电阻两端加上电压u后,通过电阻横截面的电荷量q随时间t变化的图象如图所示,此图象的斜率可表示为(b)a.ub.ic.rd.e解析:根据电流强度的定义式i=qt可知qt图象的斜率代表的就是电流,选项b正确。7.在电解槽中,1 min内通过横截面的二价正离子和一价负离子的个数分别为7.51020和1.51021,则通过电解槽的电流为(b)a.0b.8 ac.4 ad.480 a解析:电流由正、负离子的定向移动形成,则在60 s内通过横截面的总电荷量应为q=21.610-197.51020 c+1.610-191.51021 c=480 c。由电流的定义式可知i=qt=48060 a=8 a,故选项b正确,a,c,d错误。8.“sony”四个字母的品牌价值,近几年在电子业务上呈现弱势,但索尼过去所创造出的神话般的辉煌历史,仍然没有因为消费性电子业务低迷而失去消费者的青睐,现有一台“sony”牌收音机,电池供电的电流是8 ma,也就是说(b)a.1 h电池供给1 c的电量b.1 000 s电池供给8 c的电量c.1 s电池供给8 c的电量d.1 min电池供给8 c的电量解析:由电流的定义可知,q=it,因电池供电的电流是8 ma,所以1 000 s电池供给8 c的电量,b正确。能力提升9.铜的摩尔质量为m,密度为,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个自由电子的电荷量为e,今有一根横截面积为s的铜导线,通过电流为i时,电子定向移动的平均速率为(d)a.光速cb.inesc.inesmd.mines解析:设电子定向移动的速率为v,那么在t秒内通过导体横截面的自由电子数相当于在体积vts中的自由电子数,而体积为vts的铜的质量为vts,物质的量为vtsm,自由电子数为vtsnm,所以电荷量q=vtsnem,由i=qt=vsnem得v=imnes,故a,b,c错,d对。10. 如图所示的电解槽中,如果在4 s内各有8 c的正、负电荷通过面积为0.8 m2的横截面ab,那么:(1)指出正、负离子定向移动的方向;(2)电解槽中的电流方向如何?(3)4 s内通过横截面ab的电荷量为多少?(4)电解槽中的电流为多大?解析:(1)电源与电解槽中的两极相连后,左侧电极电势高于右侧电极,由于在电极之间建立电场,电场方向由左指向右,故正离子向右移动,负离子向左移动。(2)正电荷定向移动的方向为电流方向,则电解槽中的电流方向向右。(3)通过横截面ab的电荷量为通过横截面ab的正、负电荷电荷量的和,所以4 s内通过横截面ab的电荷量是8 c+8 c=16 c。(4)由电流强度的定义i=qt=164 a=4 a。答案:(1)正离子向右运动,负离子向左运动(2)向右(3)16 c(4)4 a- 3 -第2节电动势 自主学习 课堂探究 课堂达标 自主学习 学习目标 1 从能量角度理解电源的作用 2 知道电动势是描述电源特性的物理量 知道电动势的定义式和单位 3 了解电源内阻的概念 4 知道电动势和内阻是电源的重要参数 教材提炼 一 电源1 概念 通过做功把的能转化为电势能的装置 2 作用 1 外电路 正电荷从电源流向 形成持续电流 2 内电路 电源提供 非静电力 通过这种力做功 把正电荷从搬运到 使电荷的电势能增加 二 电源的参数 电动势 内阻 容量1 电动势 1 物理意义 反映电源做功本领的大小 非静电力 其他形式 正极 负极 负极 正极 非静电力 2 大小 在数值上等于非静电力把在电源内从负极移送到正极所做的功 即e 3 单位 在国际单位制中为 简称伏 符号为v 4 决定因素 由电源中的特性决定 跟电源的体积无关 跟也无关 2 内阻 电源导体的电阻 3 容量 电池放电时能输出的 其单位为a h或ma h 1c的正电荷 w q 伏特 非静电力 外电路 内部 总电荷量 自我反馈 1 关于电源电动势 下列说法中正确的是 a 同一电源接入不同的电路电动势会发生改变b 电源电动势就是接入电源两极间的电压表测量的电压c 电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 与是否接外电路无关d 电源电动势与电势差是一回事 解析 电源的电动势由电源本身决定 与外电路结构无关 同一电源接入不同的电路电动势不会发生改变 故a错误 接入电源两极间的电压表测量的电压是路端电压 故b错误 电源电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量 与是否接外电路无关 与电压不是一回事 故c正确 d错误 c 2 2018 浙江名校协作体联考 关于7号 5号 1号三节干电池 下列描述正确的是 a 三节电池的电动势和电阻都相同b 三节电池的电动势和电阻都不同c 电动势1号电池最大 7号电池最小d 三节电池非静电力做功的能力相同 d 3 关于电源的电动势和内阻 下列说法正确的是 a 电源电动势越大 储存的电能越多b 电源内部非静电力做功越多 电动势越大c 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压d 电源电动势大小与内阻无关 d 解析 电动势是描述电源做功能力的大小 与电能无关 故a错误 电源内部非静电力做功与电荷量的比值越大 电动势越大 电动势与做功多少无关 故b错误 电源的电动势就是闭合电路中电源两端的电压与内部电压的和 电动势要大于路端电压 故c错误 电源的电动势大小与内阻无关 故d正确 课堂探究 要点突破 例1 由六节干电池 每节的电动势为1 5v 串联组成的电池组 对一电阻供电 电路中的电流为2a 在10s内电源做功为180j 则电池组的电动势为多少 从计算结果中你能得到什么启示 要点一 答案 9v串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和 误区警示 静电力与非静电力做功的区别非静电力只在电源内部对电荷做功 将其他形式的能转化为电能 但静电力在整个闭合电路上都要做功 将电能转化为其他形式的能 在整个电路上 非静电力做的功与静电力做的功相等 针对训练1 关于电动势 下列说法中正确的是 a 在电源内部把正电荷从正极移到负极 非静电力做功 电势能增加b 对于给定的电源 移动正电荷非静电力做功越多 电动势就越大c 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时 单位电荷量做功越多d 电动势越大 说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时 移送的电荷量越多 c 解析 电源是将其他形式的能转化为电势能的装置 是通过电源内部的非静电力做功把正电荷从负极移到正极 因此选项a错误 电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量 电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功 不能说非静电力做功越多 电动势越大 也不能说电动势越大 移送的电荷量越多 所以选项c正确 选项b d错误 要点二 对电动势的理解 例2 铅蓄电池的电动势为2v 一节干电池的电动势为1 5v 将铅蓄电池和干电池分别接入电路 两个电路中的电流分别为0 1a和0 2a 试求两个电路都工作20s时间 电源所消耗的化学能分别为多少 哪一个把化学能转化为电能的本领更大 答案 4j6j铅蓄电池 规律方法电源和电路中都有能量的转化 功是能量转化的量度 静电力做功是消耗电能 而非静电力做功是将其他形式的能转化为电能 针对训练2 某品牌的mp3使用的电源是一节7号干电池 当它正常工作时 其工作电流为0 3a 某同学在一次使用该mp3时 若他用了10s 则这段时间内电池将多少化学能转化为电能 答案 4 5j 解析 已知工作电流i 0 3a 10s时间内通过导体横截面的电荷量q it 0 3 10c 3c 7号干电池电动势为1 5v 则根据能量守恒定律 电池将化学能转化为电能的量等于非静电力移动电荷所做的功w qe 3 1 5j 4 5j 教材p43图2 2 1中 若非静电力使负电荷移动 则把负电荷从电源的哪极移到哪极 答案 非静电力使负电荷在电源内部由正极移至负极 教材探究 课堂达标 解析 电动势表征电源把其他形式的能转化为电能本领的大小 在数值上等于非静电力把1c的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功 它在数值上等于w与q的比值 但不能说e与w成正比 与q成反比 其大小与w q无关 c 2 一节干电池的电动势为1 5v 这表示 a 电路中每通过1c的电荷量 该电池能将1 5j的化学能转化为电能b 该电池接入电路工作时 电池两极间的电压恒为1 5vc 该电池储存的电能一定比电动势为1 2v的电池储存的电能多d 将1c的正电荷由该电池负极移送到正极的过程中 静电力做了1 5j的功 a 解析 电动势的数值表示电源内将1c的正电荷由负极移到正极 化学能转化为电能的大小 故a正确 电动势的大小为电路断开时的路端电压 故b错 电池储存的电能大小用电荷量表示 故c错 电动势在数值上等于将1c的正电荷由该电池的负极移送到正极的过程中非静电力做的功 故d错 3 有一铅蓄电池 在其内部将2 10 5c的电子从正极移到负极需要3 10 2s的时间 此过程中非静电力做功为4 10 5j 则该铅蓄电池的电动势是多少 给一小灯泡供电 供电电流是0 2a 供电10min 非静电力做功是多少 答案 2v240j 第2节电动势基础训练电动势的概念1.有关电压与电动势的说法中,正确的是(d)a.电压与电动势的单位都是伏特,所以电动势与电压是同一物理量的不同叫法b.电动势是电源两极间的电压c.电动势公式e=wq中的w与电压u=wq中的w是一样的,都是静电力做的功d.电动势是反映电源把其他形式的能转化为电势能本领强弱的物理量解析:电压与电动势是两个不同的概念,其中电动势公式e=wq中w是非静电力做的功,而电压u=wq中w则是静电力做的功,电动势的大小等于电路内、外电压之和。2.关于电源的电动势,下列说法正确的是(d)a.在某电池的电路中每通过2 c的电荷量,电池提供的电能是4 j,那么这个电池的电动势是0.5 vb.电源的电动势越大,电源所提供的电能就越多c.电源接入电路后,其两端的电压越大,电源的电动势也越大d.无论电源接入何种电路,其电动势是不变的解析:由电动势的定义可知,当通过单位电荷时转化的电能为2 j,即电源的电动势为2 v,故a错误;电源所能提供的电能与电动势无关,它是由电源中贮存的可转化能量的多少决定的,故b错误;电源的电动势与外电路无关,故c错误,d正确.3.下列说法中正确的是(a)a.iphone8plus手机的电池铭牌:“3.82 v2 675 mah”,相比iphone8的“3.82 v1 821 mah”,说明电池容量前者大b.同一电源接入不同的电路,电动势会发生变化c.电源电动势反映了电源内部非静电力做功的本领,所以非静电力做功越多,电源电动势越大d.新旧1号电池对小灯泡供电时,发现旧电池供电时灯泡较暗,主要原因是旧电池的电动势比新电池电动势高很多解析:由题可知,前者容量为2 675 mah,而后者为1 821 mah,故说明前者电池容量大,故a正确;电动势的大小由电源自身的性质决定,与外电路无关,故b错误;电动势e=wq,故电动势的大小是比较的移送单位电荷时做功的多少,故c错误;新旧1号电池对小灯泡供电时,发现旧电池供电时灯泡较暗,主要原因是旧电池内阻比新电池内阻大很多,故d错误。对公式e=wq的理解4.一台发电机用0.5 a电流向外输电,在1 min内将180 j的机械能转化为电能,则发电机的电动势为(a)a.6 v b.360 vc.120 vd.12 v解析:q=it,e=wq=wit=1800.560 v=6 v。5.(2018浙江宁波诺丁汉大学附属中学期中)铅蓄电池的电动势为2 v,这表示(c)a.电路通过2 c电荷量,电源把2 j的化学能转化为电能b.电池内电压是2 vc.电源没有接入电路时,其两极间的电压是2 vd.把化学能转化为电能的本领比一节干电池小解析:由电动势的定义式e=wq可知,电源的电动势e为2 v,电路中每通过q=1 c电荷量,电源把2 j的化学能转化为电能,故a错误;当电源断开时,其两极间的电压等于电动势,故b错误,c正确;电源的电动势是表示电源将其他形式的能转化为电能的本领大小,铅蓄电池的电动势比一节干电池的电动势大,故d错误。6.对于电动势e=2 v的电源给外电路供电时,当输出电流为2 a 时,在1分钟的时间内电源消耗的化学能为(a)a.240 jb.4 jc.216 jd.3.6 j解析:由e=wq得w=qe=ite=2602 j=240 j,即在1分钟的时间内电源消耗的化学能为240 j,a正确。能力提升7.随着国产手机质量的提升,智能手机的市场份额也越来越高,如图所示,是我国某品牌手机的电板,文字说明如图所示。已知该手机充电完成后待机时间为50 h,则该电板的电动势和平均待机电流分别为(c)a.3.8 v,3 000 mab.4.35 v,3 000 mac.3.8 v,60 mad.4.35 v,60 ma解析:由铭牌可知,该电池的电动势e=3.8 v,储存总电荷量q=3 000 mah,根据电流的公式i=qt,所以i=qt=3 000mah50 h=60 ma,故a,b,d错误,c正确。8.如图所示是某品牌手机电池上的文字说明,由此可知该电池的电动势和所储存的最大电能是(d)zte锂离子电池gb/t18287-2000型号:li3706t42p3h614062标称电压:3.7 v充电限制电压:4.2 v额定容量:600 maha.4.2 v9.07103 jb.3.7 v9.07103 jc.4.2 v7.99103 jd.3.7 v7.99103 j解析:由铭牌可知,该电池的电动势e=3.7 v,储存总电荷量q=600 mah,根据电流做的功等于消耗的电能,所以储存的最大电能e电能=w=qu=60010-33 6003.7 j7.99103 j。- 3 -第1课时欧姆定律的初步探究基础训练欧姆定律的理解1.欧姆定律适用于(a)a.金属导体b.所有电器元件c.稀薄气体导体d.半导体元件解析:欧姆定律是一个实验定律,它是通过金属导体总结出来的,但通过实验表明它也适用于电解液导体,但不适用于气态导体和半导体元件,故选项a正确,b,c,d错误。欧姆定律的应用2. 有四个金属导体,它们的ui图象如图所示,电阻最大的导体是(d)a.ab.bc.cd.d解析:根据欧姆定律公式i=ur可得定值电阻的ui图象是一条经过坐标原点的直线,斜率表示电阻,故导体d的电阻最大.选项d正确。3. 一同学将变阻器与一个额定电压为6 v的小灯泡l以及开关s串联后接在6 v的电源e上,当s闭合时,发现灯泡发光,如图所示,当滑片p向右滑动时,灯泡将(b) a.变暗b.变亮c.亮度不变d.可能烧坏灯泡解析:变阻器接入电路的是pb段的电阻丝,当滑片p向右滑动时,接入电路中的电阻丝变短,电阻减小,根据欧姆定律得知,电路中电流增大,则灯泡变亮,故选项a,c错误,b正确;由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以不可能烧坏灯泡,选项d错误。4.金属的电阻随温度的升高而增大,金属铂的电阻对温度的高低非常敏感,在如图所示的ui图线中,可以表示出金属铂这一特性的是(c)解析:在u-i图象中,图象上的 点与坐标原点连线 的斜率表示电阻的大小,由题意知电阻随温度的升高而增大,因而斜率增大,故选项c正确。5.某导体中的电流随其两端电压的变化关系,如图所示,则下列说法中正确的是(d)a.加5 v电压时,导体的电阻大于5 b.加11 v电压时,导体的电阻可能为1.4 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解析:对某些电学元件,其伏安特性曲线不是直线,但曲线上某一点的ui值仍表示该点所对应的电阻值。本题中给出的导体在加5 v电压时,ui=5 ,所以此时电阻为5 ;当电压增大时,ui值增大,即电阻增大,综合判断可知a,b,c项错误。伏安特性曲线的理解6. 如图所示是电阻r的iu图象,图中=45,由此得出(a)a.通过电阻的电流与两端电压成正比b.电阻r=0.5 c.因iu图象的斜率表示电阻的倒数,故r=1tan=1.0 d.在r两端加上6.0 v的电压时,导体的电流为12 a解析:由iu图象可知,图线是一条过原点的倾斜直线,即i和u成正比,a正确;而电阻r=ui=105 =2 ,b错误;由于纵、横坐标的标度不一样,故不能用tan 计算斜率表示电阻的倒数,c错误;在r两端加上6.0 v电压时i=ur=6.02 a=3.0 a,d错误。7. 如图所示是a,b两电阻的ui图象,则两电阻之比及连接相同电压情况下的电流之比分别是(b)a.rarb=21,iaib=21b.rarb=21,iaib=12c.rarb=12,iaib=21d.rarb=12,iaib=12解析:由u-i图象得ra=3.00.3 =10 ,rb=3.00.6 =5 ,故rarb=21.根据i=ur知,电压u一定时,电流i与电阻r成反比,所以iaib=rbra=12.综上所述,b正确。8. 如图所示为一个小灯泡的电流与它两端电压的变化关系曲线。若把三个这样的灯泡串联后,接到电压恒定的12 v电源上,求流过小灯泡的电流为a,小灯泡的电阻为。解析:三个小灯泡串联后接到12 v的电源上,每个小灯泡两端的电压均为4 v,由小灯泡伏安特性曲线知u=4 v时,i=0.4 a.由欧姆定律知r=ui=40.4 =10 。答案:0.410能力提升9.某家用台灯可通过调节开关使它的亮度逐渐增大到最亮,若灯最亮时的电压为220 v,工作电流为0.18 a,则当电压为110 v时,灯丝的电阻为(d)a.等于1 222 b.等于611 c.大于1 222 d.小于1 222 解析:由r=ui知,当u=220 v时,灯丝的 电阻r1=ui1=2200.18 1 222 ,灯丝的电阻随温度的升高而增大,当u=110 v时,r21 222 ,d选项正确。10.加在某导体上的电压变为原来的3倍时,导体中的电流增加了0.9 a,如果所加电压变为原来的12时,导体中的电流变为多少?解析:设导体电阻为r,导体两端原来的电压为u0,通过的电流为i0,则当电压变为原来的3倍时,由欧姆定律得i0=u0r,i0+0.9 a=3u0r由以上两式解得u0r=0.45 a。当电压为12u0时,i=u02r=120.45 a=0.225 a。答案:0.225 a- 4 -第2课时实验 测绘小灯泡的伏安特性曲线 实验基础 实验探究 典例研习 实验基础 实验探究 一 数据处理1 在坐标纸上以u为横轴 以i为纵轴 并选取适当的单位 2 用描点法在坐标纸上标出各组u i值的对应点位置 3 用平滑曲线将各点依次连接起来 4 分析小电珠伏安特性曲线的变化规律 二 误差分析1 测量电路存在系统误差 未考虑电压表的分流 造成测得的i值比真实值大 2 描绘i u图线时作图不准确造成的偶然误差 3 测量时读数不准确和在坐标纸上描点不准确引起的误差 三 注意事项1 本实验中被测小灯泡的电阻值较小 因此测量电路必须采用电流表外接法 2 本实验要作出i u图线 要求测出一组包括零在内的电流 电压值 故控制电路必须采用分压接法 3 为保护元件不被烧毁 开关闭合前变阻器滑片应位于阻值的最大位置处 4 加在小灯泡两端的电压不要超过小灯泡的额定电压 5 连图线时曲线要平滑 不在图线上的数据点应均匀分布在图线两侧 绝对不要画成折线 典例研习 类型一 实验仪器及电路的选择 例1 2018 浙江诸暨牌头中学月考 某实验小组要测绘一个标有 3v1 5w 小灯泡的伏安特性曲线 要求小灯泡两端的电压调节范围尽可能大 且能正常发光 实验室已有的器材如下 a 待测小灯泡 3v 0 9w b 电源 电动势3 5v 内阻0 8 c 电压表 量程3v 内阻约2k d 电压表 量程15v 内阻约10k e 电流表 量程0 6a 内阻约0 2 f 电流表 量程3a 内阻约0 05 g 滑动变阻器 阻值0 5 1a h 滑动变阻器 阻值0 100 0 5a 开关一只 导线若干 1 本实验中 电流表应选用 滑动变阻器应选用 均填字母代号 答案 1 e 2 在虚线框中已画出本实验的部分电路图 请将电路图补充完整 答案 2 见解析 解析 2 本实验要求电流从零开始调节 故应采用分压接法 同时因灯泡内阻较小 故应选用电流表外接法 如图所示 3 某次测量时 发现两只电表的表盘如题图所示 则此时通过小灯泡的电流大小为a 答案 3 0 48 解析 3 电表的表盘如题图所示 则此时通过小灯泡的电流大小为0 48a 规律方法测绘小灯泡的伏安特性曲线问题三点注意 1 根据题目要求明确变阻器采用分压接法还是限流接法 测量电路采用电流表外接法还是内接法 3 电流表 电压表连线时 注意电流从正接线柱进入 从负接线柱流出 类型二 伏安特性曲线的测绘及实验结果的应用 例2 2018 浙江嘉兴测试 某小组在 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验中选用额定电压为2 5v的小灯泡按图甲所示的电路图完成接线 1 有人试图使用多用电表测量小灯泡的电阻 小张同学保持开关s闭合 将多用电表的红 黑表笔接触电路中m n两点进行测量 小刘同学断开开关s后 将多用电表的红 黑表笔接触电路中m n两点进行测量 则 a 小张同学的操作是正确的b 小刘同学的操作是正确的c 小张和小刘同学的操作都是错误的 解析 1 用多用电表欧姆挡测电阻时 不能在电路工作时测量 断开开关s后 将多用电表的红 黑表笔接触电路中m n两点进行测量 测量值是灯泡与电压表的并联总电阻 所以两位操作都是错误的 选择c 答案 1 c 2 实验组按图甲进行测量 在某次测量中 电压表的示数如图乙所示 其读数为v 答案 2 1 80 解析 2 电压表读数为1 80v 3 小李同学将电压从0开始逐渐增加到2 5v 将此过程中的测量数据在i u图象中描点并连接成平滑曲线 在同一测量电路 小王同学将电压2 5v开始逐渐减小到0 将此过程中的测量数据在同一个i u图象中描点并连接成另一条平滑曲线 如图丙所示 已知两位同学的操作规范 记录正确 则小王同学所描绘的图线是 填 a 或 b 两条线不重合的主要原因是 答案 3 b小王由2 5v减小到0的过程中 由于灯泡散热不及时 与小李相比在相同电压下灯泡的温度更高一些 电阻值也更大一些 解析 3 电压从大到小时 小灯泡的发热比较明显 会影响小灯泡电阻率 造成两位同学的图象不重合是因为温度对电阻率的影响 在相同电流情况下 电压大的电阻大 即图象b是小王同学绘出来的i u图象 规律方法伏安特性曲线的测绘及实验结果的应用 1 在测绘伏安特性曲线时应连成平滑的曲线 而不能连成折线 如果这些点大致在一条直线上 则应描成一条直线 让不在直线上的点均匀分布在直线两侧 2 由i u图线判断元件的电阻变化 进而判断材料性质 第2课时实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线1.在做测绘小灯泡的伏安特性曲线的实验中,下列器材不需要的是(d)a.电压表 b.电流表c.滑动变阻器d.停表解析:描绘小灯泡的伏安特性曲线实验中采用伏安法测量小灯泡的电压和电流,故需要电压表和电流表,而为了控制小灯泡中的电流变化,需要用到滑动变阻器;由于本实验中不需要测量时间,故不需要停表,d正确。2.下列“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验电路图,正确的是(d)解析:测定小灯泡的伏安特性曲线,电压与电流要从零开始变化,滑动变阻器应采用分压式接法,小灯泡的电阻较小,约为几欧姆到十几欧姆,远小于电压表内阻,电流表应采用外接法,故d正确。3.(2018浙江金华十校期末)某物理兴趣小组做“探究小灯泡伏安特性曲线”实验,选择了如图甲所示的电路图测量了多组小灯泡工作时的电压和电流值。(1)请根据该电路图完成图乙中的实物图连线。(2)经过实验,得到下表数据,请在图丙坐标纸上画出本次实验的iu图线。i(a)00.190.300.500.400.440.48u(v)00.51.01.52.03.04.0解析:(1)实物图如图所示(2)在坐标中找到表格中的点,然后用平滑的曲线把点连接起来,得到如图所示图象。答案:见解析4.(2018浙江温州十五校联合体期末)某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,现有如下实验器材:量程为3 v、内阻约为3 k的电压表;量程为0.6 a、内阻约为0.1 的电流表;阻值为020 的滑动变阻器;内阻可忽略、输出电压为3 v的电源;额定电压是2.5 v的小灯泡;开关和导线若干。(1)该同学连接实验电路如图甲所示,闭合开关s前请老师检查,老师指出图中标示的,和五根连线中有两处错误,错误连线是(填“”“”“”“”或“”);(2)正确连线后,闭合开关s前,应将滑动变阻器滑片c移到(填“a”或“b”)处。调节滑动变阻器,电流表的示数从0开始增加,当示数为0.50 a时,电压表示数如图乙所示,读数为 v。(3)正确测量获得的伏安特性曲线是下列图象中的 。(填字母)解析:(1)本题应采用滑动变阻器分压接法,同时电流表应采用外接法;线应接在滑动变阻器左下端接线柱上;导线应接在灯泡右侧接线柱或电流表左侧接线柱上。(2)实验开始时为了保证实验仪器的正常使用,需要将c拨到最左端,即a处,此时测量部分电压为零。电压表的最小分度为0.1 v,需要估读到0.01 v,故读数为2.50 v。(3)由于灯泡内阻随温度的增大而增大,故对应的图象应为曲线,在i-u图象中应为斜率减小的曲线,故只有c正确。答案:(1)(2)a2.50(3)c5.(2018浙江桐乡选考模拟)某同学在做“测绘小灯泡的伏安特性曲线”实验,电路连接如图1所示。(1)电路图未连接完,请帮他连接好电路图;(2)在闭合开关前,滑动变阻器触头应打在 (填“左”或“右”)端;(3)闭合开关,开始测量,过程中操作较好的是;a.移动滑动变阻器触头,读取电压表和电流表数据,再移动再读取b.移动滑动变阻器触头,读取电压表和电流表数据,立即断开开关,移动滑动变阻器触头再闭合开关再读取,再立即断开开关(4)如图2所示,电流表的读数为a。解析:(1)描绘小灯泡伏安特性曲线的电路示意图如图,缺少的连线见答案。(2)在测量前,滑动变阻器的触头应该在最左侧。(3)为了减小温度对灯泡电阻的影响,移动滑动变阻器触头,读取电压表和电流表数据,立即断开开关,移动滑动变阻器触头再闭合开关再读取,再立即断开开关,选项b正确。(4)电流表量程应选0.6 a量程的,所以读数为0.50 a。答案:(1)如图所示(2)左(3)b(4)0.500.02- 4 -第4节串联电路和并联电路 自主学习 课堂探究 课堂达标 自主学习 学习目标 1 知道串联电路和并联电路中电流 电压的关系 2 会推导串联电路和并联电路的总电阻公式 并会用来进行有关计算 3 知道表头在电路中相当于一个电阻 知道满偏电流 满偏电压及其关系 4 了解电压表和电流表的电路结构 理解将表头改装成电压表和大量程电流表的原理 教材提炼 一 串联 并联电路的特点 i2 in i1 i2 in 之和 相等 二 电压表和电流表1 小量程的电流表g 表头 的三个参数 内阻rg 满偏电流ig 满偏电压ug 三个参数之间的关系是ug igrg 2 改装 1 电压表改装 将表头一个电阻 改装成电压表 串联 2 电流表改装 将表头一个电阻 改装成量程较大的电流表 并联 自我反馈 1 已知通过三个并联支路的电流之比是i1 i2 i3 1 2 3 则三个并联支路的电阻之比r1 r2 r3为 a 1 2 3b 3 2 1c 2 3 6d 6 3 2 解析 在并联电路中 各支路电压都相等 电流的分配与各支路电阻成反比 所以有r1 r2 i2 i1 2 1 r2 r3 i3 i2 3 2 即r1 r2 r3 6 3 2 故选d d 2 如图所示 有三个电阻 已知r1 r2 r3 1 3 6 则电路工作时 电压u1 u2为 a 1 2b 1 3
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