20xx粵教版高中物理選修3-1第2章第3節(jié)研究閉合電路(完整版)
【正文】 阻器的滑片向下滑動時，該電阻 R 減小，造成總電阻減小，由閉合電路的歐姆定律 I ＝ER 外 ＋ r知，總電流增大，再由 U ＝ E － Ir 知路端電 壓 U 減?。姛?A 兩端是路端電壓， A 燈變暗，由 IA＝URA知，通過 A 的電流也減小，根據(jù)電流關(guān)系： I ＝ IA＋ IB判斷出通過 B 燈的電流增大， B 燈變亮；由歐姆定律 UB＝ IBRB知，燈 B 兩端的電壓升高，由電壓關(guān)系 U 并＝ U － UB可得 C 、 D 并聯(lián)部分電壓減小，判斷 C 燈變暗，通過C 燈的電流減小，再由 IB＝ IC＋ ID知通過 D 燈的電流增大，因此 D 燈變亮． ? ?題后反思 ? 分析電路的動態(tài)變化，常有兩種方法：一是利用歐姆定律等基本規(guī)律按由外電路 →內(nèi)電路 →外電路，進(jìn)行定性分析或定量計算；二是用極限分析法，將參量的一般變化外推到極限值，即無窮大、零或臨界值的條件下進(jìn)行分析和討論． ? (雙選 )如圖 2－ 3－ 13所示，當(dāng)可變電阻 R的值增大時，則 ( ) ? A． A、 B兩點(diǎn)間電壓 U增大 ? B． A、 B兩點(diǎn)間電壓 U減小 ? C．通過 R的電流 I增大 ? D．通過 R的電流 I減小 ? 【 答案 】 AD 圖 2－ 3－ 13 ? 1．實(shí)驗(yàn)步驟 ? (1)電流表用 A量程，電壓表用 3 V量程，按圖連接好電路． ? (2)把變阻器的滑動片移到使阻值最大的一端． ? (3)閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組數(shù)據(jù) (I， U)，用同樣方法測量幾組 I、 U值，記錄在自己設(shè)計的表格中． ?測量電源的電動勢和內(nèi)阻 ? (4)打開電鍵，整理好器材． ? (5)處理數(shù)據(jù)，用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值． ? 2．注意事項(xiàng) ? (1)使用內(nèi)阻大些 (用過一段時間 )的干電池，在實(shí)驗(yàn)中不要將 I調(diào)得過大，一般不超過 A，每次讀完 U、 I讀數(shù)立即斷電，以免干電池在大電流放電時極化現(xiàn)象過重， E、 r明顯變化． ? (2)測出不少于 6組 (I， U)數(shù)據(jù)，且 U、 I變化范圍盡量大些． ? (3)在畫 U－ I圖線時，要使較多的點(diǎn)落在這條直線上或使各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，不用顧及個別離開較遠(yuǎn)的點(diǎn)以減小偶然誤差． (4) 干電池內(nèi)阻較小時 U 的變化較小，坐標(biāo)圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)將呈現(xiàn)如圖 2 － 3 － 14 甲所示的狀況，下部分大面積空間得不到利用，為此可使縱坐標(biāo)不從零開始，如圖乙所示，縱坐標(biāo)不從零開始，把縱坐標(biāo)的比例放大，可使結(jié)果的誤差減小些，此時圖線與橫軸交點(diǎn)不表示短路電流，計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，用 r ＝??????Δ UΔ I計算出電池的內(nèi)阻 r . 圖 2－ 3－ 14 ? (5)合理地選擇電壓表與電流表的量程可以減小讀數(shù)誤差，電壓表選取 0～ 3 V量程，電流表選取 0～ A量程． 3 ．誤差分析 (1) 第一種實(shí)驗(yàn)線路 ( 課本上的測量電路 ) U ＝ E － Ir 中 I 是通過電源的電流，而本實(shí)驗(yàn)用圖 2 － 3 －15 所示的電路是存在系統(tǒng)誤差的，這是由于電壓表分流 IV，使電流表示數(shù) I 測 小于電池的輸出電流 I 真． 因?yàn)?I 真 ＝ I 測 ＋ IV，而 IV＝URV， U 越大， IV越大， U 趨于零時， IV也趨于零． ? 圖 2－ 3－ 15 圖 2－ 3－ 16 ? 所以它們的關(guān)系可用圖 2－ 3－ 16表示，測量圖線為 AB，真實(shí)圖線為 A′B. ? 由圖線可看出 r和 E的測量值都小于真實(shí)值． ? r測 ＜ r真 ， E測 ＜ E真 ? (2)第二種實(shí)驗(yàn)線路 ? 測量電源電動勢和內(nèi)阻的第二種接法，如圖 2－ 3－ 17所示． ? 圖 2－ 3－ 17 圖 2－ 3－ 18 ? 由于電流表的分壓作用，因?yàn)?U真 ＝ U測 ＋ UA′＝ U測 ＋ IRA， RA為電流表的內(nèi)阻，這樣在 U—I圖線上對應(yīng)每一個 I應(yīng)加上一修正值 ΔU＝ IRA，由于 RA很小，所以在 I很小時， ΔU趨于零， I增大， ΔU也增大，理論值與測量值的差異如圖 2－ 3－ 18所示． ? 由圖可知： E測 ＝ E真 ， r測 ＞ r真 (內(nèi)阻測量誤差非常
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