串并聯(lián)電路 電表的改裝(學(xué)生)

教師:初(高)學(xué)生:上課時(shí)間2014年月日階段:基礎(chǔ)（）提高（√）強(qiáng)化（）課時(shí)計(jì)劃共次課第次課教學(xué)課題:串并聯(lián)電路電表的改裝1.掌握電阻定律、焦耳定律、歐姆定律等基本規(guī)律，熟悉其適用條件下適用范圍并能熟練應(yīng)用。2.掌握閉合電路的歐姆定律，熟悉閉合電路中各個(gè)物理量變化的特征與規(guī)律。3.掌握中、并聯(lián)的基本特征，能熟練地求解包括中、并聯(lián)的混聯(lián)電路教學(xué)目標(biāo):重點(diǎn)：基本概念電表的誤差分析教學(xué)重難點(diǎn)：難點(diǎn)：（1）伏安法測(cè)電阻Rx（2）伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r.難點(diǎn)剖析教學(xué)過程典型例題隨堂練習(xí)課后作業(yè)一道電學(xué)實(shí)驗(yàn)題課后作業(yè)教學(xué)反思家長(zhǎng)簽名：家長(zhǎng)建議串并聯(lián)電路電表的改裝一、復(fù)習(xí)要點(diǎn)1.掌握電路、電注流、電阻、電壓、電動(dòng)勢(shì)、電動(dòng)、電功率、電熱等基本概念，并準(zhǔn)確理解其物理含意。2.掌握電阻定律、焦耳定律、歐姆定律等基本規(guī)律，熟悉其適用條件下適用范圍并能熟練應(yīng)用。3.掌握閉合電路的歐姆定律，熟悉閉合電路中各個(gè)物理量變化的特征與規(guī)律。4.掌握中、并聯(lián)的基本特征，能熟練地求解包括中、并聯(lián)的混聯(lián)電路5.掌握“伏安法”測(cè)量電阻，電源等電學(xué)參量的方法，懂得相關(guān)的原理。6.掌握基本的電學(xué)儀器的構(gòu)造特征及使用方法。二、難點(diǎn)剖析1．電路的構(gòu)造特征所謂的電路，一般是指由電源、負(fù)載、導(dǎo)線、開關(guān)所構(gòu)成的電流的通路，其中電源是提供電能的裝置，正常工作的電源將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能提供給電路；負(fù)載是消耗電能的裝置，正常的工作的負(fù)載將從電源處獲得的電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；導(dǎo)線是輸送電能的裝置，正常工作時(shí)電源處提供的電能是通過導(dǎo)線以電流的形式輸送到負(fù)載處供負(fù)載消耗的；開關(guān)則是為了控制電路的工作狀態(tài)而設(shè)置的。2．串、并聯(lián)電路的基本特征（1）串聯(lián)電路的特征如下：①I=I1=I2=I3=…②U=U1+U2+U3+…③R+R1+R2+R3+…④⑤====…==…==I==I2（2）并聯(lián)電路的確良特征如下：①I=I1+I2+I3+…②U=U1=U2=U3=…③=+++…④I1R1=I2R2=I3R3=…I3R3=…=IR=U⑤P1R1=P2R2=P3R3=…=PR=U23．閉合電路中各物理量隨外電阻R的變化特征在如圖—1所示的閉合電路中，各物理量將隨著外電阻電阻R的變化而變化。搞清外電阻R的變化對(duì)各物理量產(chǎn)生的影響，對(duì)求解閉合電路會(huì)有很大的幫助。（1）電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻r隨外電阻R的變化關(guān)系。對(duì)于給定的電源，其電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r恒定，而與R無關(guān)，即=恒量，r=恒量。在“－R”和“r－R”坐標(biāo)平面內(nèi)，其關(guān)系曲線均為平行于R軸的直線，如圖—2（a）、（b）所示。圖—1圖—2（2）干路電流強(qiáng)度I隨電阻R的變化關(guān)系。對(duì)如圖—1所示的閉合電路，干路電流強(qiáng)度I可由閉合電路的歐姆定律給出，為I=/（r+R）隨著外電阻R的增大，I將單調(diào)減小，在“I－R”坐標(biāo)平面內(nèi)，其關(guān)系曲線為：以I=0和R=－r為漸近線的雙曲線的一支的一部分，如圖18—3所示。圖—3圖—4（3）內(nèi)電路電壓U/和外電路電壓U隨外電阻R的變化關(guān)系。對(duì)如圖—1所示的閉合電路，內(nèi)電路電壓U/和外電路電壓U可上歐姆定律分別求得，為U/=r/(r+R)U=R/(r+R)隨著外電阻R的增大，U/將單調(diào)減小而U減將單調(diào)增大，在“U－R”曲線則為：以U=和R=－r為漸近線的雙曲線的一支的一部分，如圖—4所示。（4）總功率P、內(nèi)功率P內(nèi)、外功率P外隨外電阻R圖—5的變化關(guān)系。對(duì)如圖18—1的示的閉合電路，P、P內(nèi)、P外分別可由相應(yīng)規(guī)律表示為P=2/(r+R)P內(nèi)=2r/(r+R)2P外=隨著外電阻R的增大，P或P內(nèi)均將單調(diào)減小，而P外則呈非單調(diào)變化，在R=r處取得極大值P外m2/(4r)，在=。=“P－R”坐標(biāo)平面內(nèi)，相應(yīng)的變化曲線如圖—5所示。（5）電源的效率η隨外電阻R的變化關(guān)系。對(duì)如圖18—5所示的閉合電路，電源的效率η可表示為η=P外/P=R/(r+R)圖—6隨著外電阻R的增大，η將單調(diào)增大，在“η－R”坐標(biāo)平面內(nèi)，其關(guān)系曲線為：以η=1和R=－r為漸近線的雙曲線的一支的一部分，如圖—6所示。4．關(guān)于伏安法的研究電路中很多物理量與電路兩端電壓U和流過電路的電流強(qiáng)度I有關(guān)，于是伏安法就成為一種間接測(cè)量這些物理量的有效方法。在中學(xué)物理階段，伏安法的應(yīng)用有如下兩種：（1）伏安法測(cè)電阻Rx。伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路有如圖18—7中（a）、（b）所示的兩種，即所謂“電流表內(nèi)接電路”和“電流表外接電路”。對(duì)內(nèi)接電路來說，由于電流表的分壓作用，導(dǎo)致測(cè)量值偏大，內(nèi)接電路適用于于測(cè)量阻值較大的電阻；對(duì)外接電路來說，由于電壓表的分流作用，導(dǎo)致測(cè)量值偏小，外接電路適用于測(cè)量阻值較小的電阻。圖—7圖—8（2）伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻r.伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻r的實(shí)驗(yàn)電路有如圖—8所示的（a）、（b）兩種（通常采用的是圖（a）所示的電路），在圖（a）中，由于電壓表有分流作用，和r的測(cè)量值均將偏小，在圖（b）中，由于電流表有分壓作用，r的測(cè)量值將偏大，而的測(cè)量值將不受影響。三、典型例題例1．有一橫截面積為S的銅導(dǎo)線，流經(jīng)其中的電流為I，設(shè)每單位體積的導(dǎo)線有n個(gè)自由電子，電子電量為e，此時(shí)電子的定向轉(zhuǎn)動(dòng)速度為υ，在△t時(shí)間內(nèi)，通過導(dǎo)體橫截面的自由電子數(shù)目可表示為（）A．nυS△t圖—9B．nυ△tC．I△t/eD．I△t/(Se)例2．如圖—10所示，有四盞電燈連接在電路中，L1和L2都標(biāo)有“220V100W”字樣，L3和L4都標(biāo)有“220V40W”字樣，把電路接通后，最暗的是（）A．L1B．L2C．L3D．L4圖—10圖—11例3．如圖—11扭不，若將滑動(dòng)變阻器的滑片向下滑動(dòng)時(shí)，各電表示數(shù)將如何變化？例4．在圖—12中，=10V，C1=C2=30μF，R1=4.0Ω，R2=6.0Ω，電池內(nèi)阻忽略不計(jì)，先閉合開關(guān)S，待電路穩(wěn)定后，再將開關(guān)斷開，則斷開S后流過R1的電量為多大？例5．如圖—13所示，電流表讀數(shù)為0.75A，電壓表讀數(shù)為2V，R3=4Ω，若某一電阻發(fā)生斷路，則兩電表的讀數(shù)分別變?yōu)?.8A和3.2V.（1）是哪個(gè)電阻發(fā)生斷路？（2）電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻分別為多大？四．鞏固提高一．某同學(xué)測(cè)量一個(gè)圓柱體的電阻率，需要測(cè)量圓柱體的尺寸和電阻。①分別使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量圓柱體的長(zhǎng)度和直徑，某次測(cè)量的示數(shù)如圖15（a）和圖15（b）所示，長(zhǎng)度為_____cm，直徑為_____mm。②按圖15（c）鏈接電路后，實(shí)驗(yàn)操作如下：（a）將滑動(dòng)變阻器R1的阻值置于最_____處（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)1，閉合S1，調(diào)節(jié)R1，使電流表示數(shù)為I0；（b）將電阻箱R2的阻值調(diào)至最______（填“大”或“小”）；將S2撥向接點(diǎn)2；保持R1不變，調(diào)節(jié)R2，使電流表示數(shù)仍為I0，此時(shí)R2阻值為1280Ω；③由此可知，圓柱體的電阻為_____Ω。二．在練習(xí)使用多用表的實(shí)驗(yàn)中（1）某同學(xué)連接的電路如圖所示①若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電流擋，此時(shí)測(cè)得的是通過________的電流；②若斷開電路中的電鍵，旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)歐姆擋，此時(shí)測(cè)得的是________的電阻；③若旋轉(zhuǎn)選擇開關(guān)，使尖端對(duì)準(zhǔn)直流電壓擋，閉合電鍵，并將滑動(dòng)變阻器的滑片移至最左端，此時(shí)測(cè)得的是________兩端的電壓。（2）（單選）在使用多用表的歐姆擋測(cè)量電阻時(shí)，若（（A）雙手捏住兩表筆金屬桿，測(cè)量值將偏大）（B）測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針偏離中央刻度過大，則必需減小倍率，重新調(diào)零后再進(jìn)行測(cè)量（C）選擇“10”倍率測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)指針位于20與30正中間，則測(cè)量值小于25（D）歐姆表內(nèi)的電池使用時(shí)間太長(zhǎng)，雖然完成調(diào)零，但測(cè)量值將略偏大課后作業(yè)一、在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中，所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn)．待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm．（1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖1所示，其讀數(shù)應(yīng)為___________mm（該值接近多次測(cè)量的平均值）（2）用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx．實(shí)驗(yàn)所用器材為：電池組(電動(dòng)勢(shì)為3V，內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω，額定電流2A)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量，記錄數(shù)據(jù)如下：次數(shù)1234567U/V0.100.300.701.001.501.702.30由以上數(shù)據(jù)可知，他們測(cè)量Rx是采用圖2中的_________圖(選填“甲”或“乙”)．（3）圖3是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖，圖中已連接了部分導(dǎo)線，滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端．請(qǐng)根據(jù)圖(2)所選的電路圖，補(bǔ)充完成圖3中實(shí)物間的連線，并使閉合開關(guān)的瞬間，電壓表或電流表不至于被燒壞．（4）這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系，如圖4所示，圖中已標(biāo)出了測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)．請(qǐng)?jiān)趫D4中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)，并描繪出U─I圖線．由圖線得到金屬絲的阻值Rx=___________Ω(保留兩位有效數(shù)字)．（5）根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為___________(填選項(xiàng)前的符號(hào))．A．1×10-2ΩmB．1×10-3ΩmC．1×