新教材2023高中物理粵教版必修第三冊(cè)：閉合電路章末復(fù)習(xí)提升課件

第四章閉合電路章末復(fù)習(xí)提升【知識(shí)體系】主題1測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)阻1.測(cè)量方法.方法一：計(jì)算法.由U＝E－Ir列多個(gè)方程組求解，再求E、r的平均值.方法二：圖像法.以路端電壓U為縱軸，干路電流I為橫軸，建坐標(biāo)系、描點(diǎn)、連線，縱軸截距為電動(dòng)勢(shì)E，直線斜率k的絕對(duì)值為內(nèi)阻r.2.誤差分析.（1）偶然誤差：①讀數(shù)不準(zhǔn)引起誤差.②用圖像法求E和r時(shí)，由于作圖不準(zhǔn)確造成誤差.②若采用圖丙電路，由于電流表的分壓作用造成誤差，電流越大，電流表分壓越多，對(duì)應(yīng)U真與U測(cè)的差越大，UA＝I·RA.其U-I圖像如圖丁所示.結(jié)論：E測(cè)＝E真，r測(cè)>r真.【典例1】在做測(cè)量一只蓄電池（電動(dòng)勢(shì)約為2.2V，內(nèi)阻很?。┑碾妱?dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)時(shí)，備有下列器材供選用：A.定值電阻（阻值為R1＝1Ω）；B.定值電阻（阻值為R2＝20Ω）；C.直流電流表（量程0～0.6A或0～3A，內(nèi)阻約為0.2Ω）；D.直流電壓表（量程0～3V或0～15V，內(nèi)阻約為5kΩ）；E.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～10Ω）；F.滑動(dòng)變阻器（阻值范圍0～1000Ω）；G.開關(guān)；H.導(dǎo)線若干.（1）實(shí)驗(yàn)電路如圖甲所示，為防止電源短路，用作保護(hù)電阻的定值電阻應(yīng)選用

（選填“A”或“B”）；滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用

（選填“E”或“F”）.（2）某同學(xué)將選定的器材完成了實(shí)驗(yàn)電路的連接，閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動(dòng)滑片P，電壓表示數(shù)約為2.2V不變，電流表的示數(shù)始終為零，則電路故障可能是下述中的

.A.b、c間斷路B.a、P間某點(diǎn)電阻絲斷路C.P與電阻絲未接通D.保護(hù)電阻斷路（3）某小組按正確的操作步驟完成實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄，將測(cè)量數(shù)據(jù)描點(diǎn)如圖乙，請(qǐng)?jiān)趫D乙中作出相應(yīng)圖像.則待測(cè)蓄電池的電動(dòng)勢(shì)E為

V，內(nèi)阻r為

Ω.（均保留兩位有效數(shù)字）解析：（1）蓄電池的電動(dòng)勢(shì)為2.2V，如果選用B，由于B的阻值較大，電路電流太小，不利于電表讀數(shù)，故保護(hù)電阻選用A；為了調(diào)節(jié)方便，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選最大阻值較小的E.（2）若b、c間斷路，則電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數(shù)接近電源電動(dòng)勢(shì)，A正確；若a、P間某點(diǎn)電阻絲斷路，則電路為通路，電流表示數(shù)不是始終為零，B錯(cuò)誤；若P與電阻絲未接通，則電流表示數(shù)為零，電壓表與電源兩極相連，電壓表示數(shù)接近電源電動(dòng)勢(shì)，C正確；若保護(hù)電阻斷路，則電路斷路，電流表示數(shù)為零，電壓表示數(shù)也為零，D錯(cuò)誤.1.某同學(xué)分別用圖1甲和圖1乙的電路測(cè)量同一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.（1）在下面方框中畫出圖1乙的電路圖：（2）某次測(cè)量時(shí)電流表和電壓表的示數(shù)如圖2所示，則電流I＝

A，電壓U＝

V.（3）實(shí)驗(yàn)得到如圖3所示的兩條直線，圖中直線Ⅰ對(duì)應(yīng)電路是圖1中

（選填“甲”或“乙”）.（4）該電池的電動(dòng)勢(shì)E＝

V（保留三位有效數(shù)字），內(nèi)阻r＝

Ω（保留兩位有效數(shù)字）.解析：（1）題圖1乙的電壓表測(cè)電流表和變阻器串聯(lián)電路兩端的電壓，則圖1乙對(duì)應(yīng)的電路圖如圖所示.（2）由題圖1甲、乙可知，電壓表選擇0～3V量程，電流表選擇0～0.6A量程，所以電表示數(shù)分別為：I＝0.40A，U＝1.30V.（3）不考慮電表內(nèi)阻時(shí)，由閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir，則UI圖像的縱軸截距為電源電動(dòng)勢(shì)，斜率絕對(duì)值為電源內(nèi)阻.設(shè)電流表的內(nèi)阻為RA，電壓表的內(nèi)阻為RV.對(duì)題圖1甲電路，由閉合電路歐姆定律有（4）由①式可知，題圖3中直線Ⅱ所測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)沒有電表內(nèi)阻引起的誤差，則E＝1.52V.由②式可知，題圖3中直線Ⅰ所測(cè)電池的短路電流沒有電表內(nèi)阻引起的誤差，由圖線Ⅰ計(jì)算短路電流I0：設(shè)圖線Ⅰ的函數(shù)式為U＝－kI＋b，代入任意兩點(diǎn)的數(shù)據(jù)有1.46＝－0.1k＋b，1.24＝0.51k＋b，聯(lián)立解得k＝0.53，即r＝0.53Ω.答案：（1）圖見解析（2）0.40

1.30（3）乙（4）1.52

0.53主題2多用電表原理與使用1.歐姆表的原理.（1）歐姆表內(nèi)有電源，紅表筆與內(nèi)部電源負(fù)極相連，黑表筆與內(nèi)部電源的正極相連，故其電流方向?yàn)椤凹t表筆流進(jìn)，黑表筆流出”.2.多用電表使用“五步”法.（1）選倍率，一般要選擇比被測(cè)電阻的估計(jì)值低一個(gè)數(shù)量級(jí)的倍率，如估計(jì)值為200Ω，就應(yīng)該選×10的倍率.（2）進(jìn)行歐姆調(diào)零.（3）將紅、黑表筆接被測(cè)電阻兩端進(jìn)行測(cè)量.（4）將指針示數(shù)乘以倍率，得測(cè)量值.（5）測(cè)量結(jié)束后，將選擇開關(guān)扳到OFF或交流電壓最高擋.特別注意：用歐姆擋測(cè)電阻時(shí)，如果指針偏轉(zhuǎn)角度太?。粗羔?biāo)傅臍W姆刻度值太大），應(yīng)該適當(dāng)增大倍率重新調(diào)零后再測(cè)量；如果指針偏轉(zhuǎn)角度太大（即指針?biāo)傅臍W姆刻度值太?。瑧?yīng)該適當(dāng)減小倍率重新調(diào)零后再測(cè)量.【典例2】小明利用圖甲所示的原理圖組裝了一個(gè)倍率為×10的歐姆表，所用表頭G的滿偏電流為3mA，內(nèi)阻為50Ω.現(xiàn)用一系列標(biāo)準(zhǔn)電阻Rx對(duì)歐姆表進(jìn)行標(biāo)定，并作出A、B間接不同的標(biāo)準(zhǔn)電阻Rx時(shí)表頭G的示數(shù)I與Rx的關(guān)系圖，如圖乙所示.（1）按照慣用標(biāo)準(zhǔn)，圖甲中的B為

（選填“紅色”或“黑色”）表筆.（2）該同學(xué)所用電源電動(dòng)勢(shì)E＝

V，該歐姆表內(nèi)阻R內(nèi)＝

Ω.（3）現(xiàn)對(duì)表盤進(jìn)行歐姆擋標(biāo)度，則表盤上的2mA處應(yīng)標(biāo)的數(shù)值為

.（4）將一阻值R0＝

Ω的定值電阻與表頭G并聯(lián)，并將紅黑表筆短接，適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱R，不用再更改已標(biāo)度的歐姆擋數(shù)值，可使該歐姆表倍率變?yōu)椤?.解析：（1）用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，需要讓電流從黑表筆流出從紅表筆流進(jìn)，故黑表筆接電源的正極，紅表筆接電源的負(fù)極，圖甲中的B為紅色表筆.2.如圖甲為某探究小組自制多用電表的電路圖，圖乙為相應(yīng)的實(shí)物圖.其中電流表G的量程為1mA、內(nèi)阻為18Ω，R0＝2Ω.滑動(dòng)變阻器R1的最大阻值為2000Ω，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻不計(jì).（1）將圖乙中未連接的實(shí)物圖補(bǔ)充完整.（2）圖甲中，當(dāng)開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時(shí)，可作為量程為

mA的電流表.（3）圖甲中，將開關(guān)S2接“2”端時(shí)，為歐姆表.若開關(guān)S1斷開，歐姆調(diào)零后R1的阻值為

Ω；若開關(guān)S1斷開時(shí)，倍率為“×10”擋，則開關(guān)S1閉合時(shí)，倍率為

（選填“×1”或“×100”）擋.解析：（1）補(bǔ)充完整的實(shí)物圖如圖所示.（2）當(dāng)開關(guān)S1閉合，單刀雙擲開關(guān)S2接“1”時(shí)，當(dāng)流過電流表G的最大電流為1mA，由于電流表的內(nèi)阻為18Ω，R0＝2Ω，此時(shí)流過R0的電流為9mA，故此時(shí)可作為量程為10mA的電流表.第四章的內(nèi)容較多，理論基礎(chǔ)是閉合電路的歐姆定律，通常以電路分析、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)題的形式考查.近幾年來，實(shí)驗(yàn)題的考查是重中之重.從近幾年的高考來看，各省市的高考題基本都涉及本章的實(shí)驗(yàn)，考查范圍較廣，有實(shí)驗(yàn)儀器的選擇與使用、實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果的分析以及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，涉及的實(shí)驗(yàn)有多用電表的使用、伏安法測(cè)電阻、電流表（電壓表）的改裝、測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.這就要求我們?cè)谏羁汤斫忾]合電路的歐姆定律、熟練掌握電路分析方法的基礎(chǔ)上，對(duì)相關(guān)的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)在原理、實(shí)質(zhì)上有明確的認(rèn)識(shí).（2022·廣東卷）彈性導(dǎo)電繩逐步成為智能控制系統(tǒng)中部分傳感器的敏感元件，某同學(xué)測(cè)量彈性導(dǎo)電繩的電阻與拉伸后繩長(zhǎng)之間的關(guān)系，實(shí)驗(yàn)過程如下：（1）裝置安裝和電路連接；如圖（a）所示，導(dǎo)電繩的一端固定，另一端作為拉伸端，兩端分別用帶有金屬夾A、B的導(dǎo)線接入如圖（b）所示的電路中.（2）導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L及其電阻Rx的測(cè)量：①將導(dǎo)電繩拉伸后，用刻度尺測(cè)量并記錄A、B間的距離，即為導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度L.②將滑動(dòng)變阻器R的滑片滑到最右端，斷開開關(guān)S2，閉合開關(guān)S1，調(diào)節(jié)R，使電壓表和電流表的指針偏轉(zhuǎn)到合適位置，記錄兩表的示數(shù)U和I1.③閉合S2，電壓表的示數(shù)

（選填“變大”或“變小”）.調(diào)節(jié)R使電壓表的示數(shù)仍為U，記錄電流表的示數(shù)I2，則此時(shí)導(dǎo)電繩的電阻Rx＝

（用I1、I2和U表示）.④斷開S1，增大導(dǎo)電繩拉伸量，測(cè)量并記錄A、B間的距離，重復(fù)步驟②和③.（3）該電壓表內(nèi)阻對(duì)導(dǎo)電繩電阻的測(cè)量值

（選填“有”或“無”）影響.（4）圖（c）是根據(jù)部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的Rx-L圖線.將該導(dǎo)電繩兩端固定在某種機(jī)械臂上，當(dāng)機(jī)械臂彎曲后，測(cè)得導(dǎo)電繩的電阻Rx為1.33kΩ，則由圖線可讀出導(dǎo)電繩拉伸后的長(zhǎng)度為

cm，即為機(jī)械臂彎曲后的長(zhǎng)度.某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖甲所示的電路測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1＝1.0kΩ，電阻箱阻值R1＝9.0kΩ，為了方便讀數(shù)和作圖，給電池串聯(lián)一個(gè)R0＝3.0Ω的電阻.（1）按圖甲所示的電路進(jìn)行連接后，發(fā)現(xiàn)aa′、bb′兩條導(dǎo)線中，混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線.為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的，將電鍵S閉合，用多用電表的電壓擋先測(cè)量a、b′間電壓，讀數(shù)不為零，再測(cè)量a、a′間電壓，若讀數(shù)不為零，則一定是

導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則一定是

導(dǎo)線斷開.（2）排除故障后，該小組順利完成實(shí)驗(yàn).通過多次改變滑動(dòng)變阻器觸頭位置，得到電流表A1和A2的多組I1、I2數(shù)據(jù)，作出圖像如圖乙.由I1-I2圖像得到電池的電動(dòng)勢(shì)E＝

V，內(nèi)阻r＝

Ω.解析：（1）用多用電表的電壓擋檢測(cè)電路故障，電壓表的表頭是電流計(jì)，原電路有斷路，回路中無電流，將電壓表接在a、b′間后有示數(shù)，說明電路被接通，即a、b′間有斷路故障，再測(cè)量a、a′間電壓，電壓表讀數(shù)不為零，說明斷路故障的范圍被縮小到a、a′間，則一定是aa′導(dǎo)線斷開；若讀數(shù)為零，則說明電路仍未被接通，電路故障一定是bb′導(dǎo)線斷開.（2）根據(jù)閉合電路的歐姆定律得E＝I1（