高考物理一輪復(fù)習(xí)典例精析課件：第七章恒定電流閉合電路的歐姆定律文字版-wenkub
2023-01-23 13:49:02 本頁面
【正文】 如圖所示電路的三根導(dǎo)線中有一根是斷的 .電源、電阻器 RR2及另外兩根導(dǎo)線都是好的 .為了查出其中的斷導(dǎo)線，某學(xué)生想先用多用表的紅表筆連接在電源的正極 a,再將黑表筆分別連接在電阻器 R1的 b端和 R2的 c端，并觀察多用表指針的示數(shù) .在下列選擋中，符合操作規(guī)程的是 ( ) A. 直流 10 V擋 B. 直流 A擋 C. 直流 V擋 D. 歐姆擋 【 錯解 】 如果電路連接正常，電路中的電流 I=E/（ R1+R2） =6/15A= A,選 B. 測量的最大電壓為 U1=IR1=2 A、 C. 用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于 15 Ω或者等于10 Ω. 選 B的同學(xué)沒有考慮 R1與 R2之間的導(dǎo)線斷開的情況 .選 C的同學(xué)沒有考慮到導(dǎo)線斷開，測得的電壓等于 6 V的情況，大于 V.選 D的同學(xué)沒有考慮到如果被測回路中有電源，歐姆表就可能被毀壞或讀數(shù)不準(zhǔn) . 【 剖析 】 設(shè)多用表各擋都理想，忽略電源的內(nèi)阻 .選用不同功能擋時，應(yīng)畫出電路圖，至少在頭腦中應(yīng)清楚 . 【 正解 】 用電壓擋測量時，由于電路斷開 (無論是從 ab間斷開，還是從 R1與 R2之間斷開 )電路中無電流，黑表筆與電源負(fù)極等電勢 .直流電壓擋測量的數(shù)值是電源電動勢 A選項(xiàng)可行， C選項(xiàng)不可行 . 用電流擋測量時，假設(shè) ab間導(dǎo)線完好，而 R1與 R2之間導(dǎo)線斷開 .黑表筆接在 c端測得的電流為 I=E/R2= A,大于電流擋量程 .排除 B選項(xiàng) . 被測回路中有電源，歐姆表不能適用，排除 D選項(xiàng) . 【 答案 】 A 實(shí)驗(yàn)七 測定金屬的電阻率 例 （ 2022福建）某研究性學(xué)習(xí)小組為了制作一種傳感器，需要選用一電器元件 .圖為該電器元件的伏安特性曲線，有同學(xué)對其提出質(zhì)疑，先需進(jìn)一步驗(yàn)證該伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室備有下列器材： 器材 (代號 ) 規(guī)格 電流表 (A1) 電流表 (A2) 電壓表 (V1) 電壓表 (V2) 滑動變阻器 (R1) 滑動變阻器 (R2) 直流電源 (E) 開關(guān) (S) 導(dǎo)線若干 量程 0~50 mA,內(nèi)阻約為 50 Ω 量程 0~200 mA,內(nèi)阻約為 10 Ω 量程 0~3 V，內(nèi)阻約為 10 kΩ 量程 0~15 V,內(nèi)阻約為 25 kΩ 阻值范圍 0~15 Ω,允許最大電流 1 A 阻值范圍 0~1 kΩ，允許最大電流 100 mA 輸出電壓 6 V，內(nèi)阻不計(jì) (1)為提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確程度，電流表應(yīng)選用 ；電壓表應(yīng)選用 ；滑動變阻器應(yīng)選用 .（以上均填器材代號） (2)為達(dá)到上述目的，請?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出正確的實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并標(biāo)明所用器材的代號 . (3)若發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合，請說明該伏安特性曲線與小燈泡的伏安特性曲線有何異同點(diǎn)？ 相同點(diǎn)： ， 不同點(diǎn)： . 【 解析 】 (1)圖象中電流 0～ A，電流表選 A2；電源電壓 6 V，但圖象只要求電壓在 0～ 3 V之間調(diào)整，為了測量準(zhǔn)確電壓表選V1；由于繪制圖象的需要，要求電壓在 0～ 3 V之間調(diào)整，所以滑動變阻器只能采用分壓式接法，為了能很好調(diào)節(jié)電壓，滑動變阻器應(yīng)選用阻值較小的 R1. (2)該元件電阻約幾十歐，故 RV/RR/RA， 電壓表的分流作用可以忽略，所以采用 電流表外接法；實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集要求從 零開始，所以滑動變阻器采用分壓式接 法 .如圖所示 . (3)相同點(diǎn)：通過該元件的電流與電壓的變化關(guān)系和通過小燈泡的電流與電壓的變化關(guān)系都是非線性關(guān)系 .不同點(diǎn)：該元件的電阻隨電壓的增大而減小，而小燈泡的電阻隨電壓的升高而增大 . 例 為了測定和描繪標(biāo)有“ 220 V40 W”的白熾燈的燈絲的伏安特性曲線，可以利用調(diào)壓變壓器供電 .調(diào)壓變壓器是一種自耦變壓器，它只有一組線圈 L，繞在閉合的環(huán)形鐵芯上，輸入端接在 220 V交流電源的火線和零線間，輸出端有一個滑動觸頭 P，移動它的位置就可以使輸出電壓在0~250 V之間連續(xù)變化，如圖甲中畫出的是調(diào)壓變壓器的電路圖符號，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)必備器材 . 甲 (1)在圖甲中完成實(shí)驗(yàn)電路圖，要求在額定電壓下測得的數(shù)據(jù)誤差盡量小 . (2)說明按你的實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行測量時，在電壓較高段與電壓較低段進(jìn)行比較，哪段的系統(tǒng)誤差較大？為什么？ (3)如果根據(jù)測量結(jié)果作出的該燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示，試根據(jù)圖線確定：把兩只完全相同的“ 220 V 40 W”的白熾燈串聯(lián)接在 220 V交流電源的火線和零線間時，兩只燈所消耗的總功率是多大？ 乙 (2)在電壓較低段誤差大 .因?yàn)殡妷旱蜁r燈消耗的實(shí)際功率小，燈絲溫度低，電阻小，對內(nèi)接法而言，電流表的分壓大，系統(tǒng)誤差大 . (3)兩只白熾燈串聯(lián)后分壓分別為 110 V，由燈泡的伏安特性曲線可讀出此時的工作電流約為 A，故 P= 110 2 W=33 W. 【 解析 】 (1)該設(shè)計(jì)是“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)知識的遷移和拓展，將變壓器接入電路，開關(guān)接入火線，采用伏安法測出 U、 I值，電流表內(nèi)接 .如圖所示 . 實(shí)驗(yàn)九 測定電源的電動勢和內(nèi)阻 例 某同學(xué)采用如圖甲所示的電路測定電源電動勢和內(nèi)電阻 .已知干電池的電動勢約為 V，內(nèi)阻約為 1 Ω；電壓表 (0～ 3 V， 3 kΩ)、電流表 (0～ A， Ω)、滑動變阻器有R1(10 Ω， 2 A)和 R2(100 Ω， A)各一只 . （ 1）實(shí)驗(yàn)中滑動變阻器應(yīng)選用 (填“ R1”或“ R2”). （ 2）在實(shí)驗(yàn)中測得多組電壓和電流值，得到如圖乙所示
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