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11.4串聯(lián)電路和并聯(lián)電路——?jiǎng)澲攸c(diǎn)之高一暑假預(yù)習(xí)強(qiáng)化精細(xì)講義知識(shí)點(diǎn)1:串、并聯(lián)電路中的電流、電壓和電阻1.電路的連接在實(shí)際電路中,用電器往往不止一個(gè),可能有兩個(gè)、三個(gè)甚至更多,連接這些元件的基本電路為串聯(lián)電路和并聯(lián)電路.(1)串聯(lián):如圖甲所示,把幾個(gè)導(dǎo)體依次首尾相連,接入電路,這樣的連接方式叫作串聯(lián).(2)并聯(lián):如圖乙所示,把幾個(gè)導(dǎo)體的一端連在一起,另一端也連在一起,然后把這兩端接入電路,這樣的連接方式叫作并聯(lián).2.串、并聯(lián)電路中的電流特點(diǎn)(1)串聯(lián)電路中的電流處處相等,即I0=I1=I2=I3.(2)并聯(lián)電路的總電流等于各支路電流之和,即I0=I1+I2+I3.3.串、并聯(lián)電路中的電壓特點(diǎn)(1)串聯(lián)電路兩端的總電壓等于各部分電路兩端電壓之和,即U03=U01+U12+U23.推導(dǎo):圖甲中,U01=φ0-φ1,U12=φ1-φ2;U23=φ2-φ3,U03=φ0-φ3,則有U03=U01+U12+U23.(2)并聯(lián)電路的總電壓與各支路電壓相等,即U1=U2=U3=U.推導(dǎo):圖乙中,0、1、2、3點(diǎn)電勢(shì)相等,4、5、6點(diǎn)電勢(shì)相等,則U1=U2=U3=U.4.串、并聯(lián)電路中的電阻特點(diǎn)(1)串聯(lián)電路的總電阻等于各部分電路電阻之和,即R=R1+R2+…+Rn。(2)并聯(lián)電路總電阻的倒數(shù)等于各支路電阻的倒數(shù)之和,即。(1)串聯(lián)電路中的常用結(jié)論①在串聯(lián)電路中,任一電阻增大,則總電阻增大,總電阻大于其中任一電阻.②在串聯(lián)電路中,各電阻兩端的電壓跟它的阻值成正比,。(2)并聯(lián)電路中的常用結(jié)論①由知由此可知并聯(lián)電路中,任一支路的電阻增大,則總電阻增大;任一支路的電阻減小,則總電阻減小,總電阻小于任一支路的電阻.②在并聯(lián)電路中,通過(guò)各支路電阻的電流跟它們的阻值成反比,即I1R1=I2R2=…=InRn=U.【典例1】如圖所示是滑動(dòng)變阻器的分壓連接電路,C、D為最大阻值為R0的滑動(dòng)變阻器,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,A、B為兩個(gè)分壓輸出端,電源電壓U恒定,若把變阻器的滑片移動(dòng)到某處,使得RDPA.AB間不接負(fù)載時(shí),輸出電壓UB.當(dāng)AB間接上定值電阻R時(shí),輸出電壓UC.負(fù)載電阻R越小,UAB越接近D.接上負(fù)載后要使UAB【典例2】靈敏電流計(jì)G的0刻度在表盤的中央,當(dāng)電流從左接線柱流入時(shí)指針向左偏轉(zhuǎn);電流從右接線柱流入時(shí)指針向右偏轉(zhuǎn)。如圖是一個(gè)電路的一部分,其中R1=5Ω,R2=1Ω,A.0.20A;向左偏轉(zhuǎn) B.0.15AC.0.20A,向右偏轉(zhuǎn) D.0.30【典例3】如圖所示電路中,R1=R3=12Ω,R2=3Ω,電流表、電壓表均視為理想電表。開關(guān)S斷開與閉合時(shí),外電路的總電阻分別為()A.9Ω、15Ω B.15Ω、9Ω C.9Ω、24Ω D.15Ω、24Ω知識(shí)點(diǎn)2:電壓表和電流表的電路結(jié)構(gòu)1.表頭(1)特點(diǎn):表頭為高靈敏度的小量程電流表,一般符號(hào)為G.從電路的角度看,表頭就是一個(gè)電阻,同樣遵從歐姆定律.表頭與其他電阻的不同在于,通過(guò)表頭的電流是可以從刻度盤上讀出來(lái)的.(2)表頭常用的三個(gè)參數(shù)①內(nèi)阻Rg:表頭G的電阻.②滿偏電流Ig:指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時(shí)的電流.③滿偏電壓Ug:表頭G通過(guò)滿偏電流時(shí),加在它兩端的電壓.由歐姆定律可知,Ug=IgRg.2.電壓表、電流表的改裝電表改裝原理實(shí)際上是串、并聯(lián)電路中電流和電壓的計(jì)算問題,把表頭看成一個(gè)阻值為Rg的電阻,將電流表的示數(shù)根據(jù)歐姆定律換算成電壓值或較大的電流值.無(wú)論表頭G改裝成電壓表還是電流表,它的三個(gè)特征量Ug、Ig、Rg是不變的,即通過(guò)表頭的最大電流Ig并不改變.(1)電壓表的改裝①將表頭串聯(lián)一個(gè)電阻,如圖所示.當(dāng)改裝成量程為0~U的電壓表時(shí),應(yīng)串聯(lián)一個(gè)電阻R,因?yàn)榇?lián)的電阻有分壓作用,因此叫分壓電阻.電壓表的總電阻RV=Rg+R,電壓表的最大測(cè)量值U=Ig(Rg+R).②分壓電阻的計(jì)算:電壓表量程的擴(kuò)大倍數(shù),由串聯(lián)電路的特點(diǎn)得U=Ig(Rg+R),可得,即電壓表量程的擴(kuò)大倍數(shù)為n時(shí),需要串聯(lián)的分壓電阻R=(n-1)Rg.(2)電流表的改裝①將表頭并聯(lián)一個(gè)電阻,如圖所示.當(dāng)改裝成量程為0~I的電流表時(shí),應(yīng)并聯(lián)一個(gè)電阻R,因?yàn)椴⒙?lián)的電阻有分流作用,因此叫分流電阻,電流表的總電阻.②分流電阻的計(jì)算:電流表量程的擴(kuò)大倍數(shù),由并聯(lián)電路的特點(diǎn)得IgRg=(I-Ig)R可得,即電流表量程的擴(kuò)大倍數(shù)為n時(shí),需要并聯(lián)的分流電阻。①表頭改裝成電壓表時(shí),所串聯(lián)的分壓電阻的阻值越大,則電壓表的量程越大②表頭改裝成電流表時(shí),所并聯(lián)的分流電阻的阻值越小,則電流表的量程越大.電表改裝后,表頭的參數(shù)不改變,指針的偏角只與通過(guò)表頭的電流有關(guān).【典例4】大量程電壓表、電流表都是由靈敏電流表G和變阻箱R改裝而成的,如圖為改裝后的電表,圖中靈敏電流表G的滿偏電流均為Ig,內(nèi)阻均為Rg,變阻箱R接入電路的阻值均為R0。下列說(shuō)法正確的是(
)A.甲表是電壓表,改裝后的量程為Ig(Rg+R0)B.甲表是電流表,若增大變阻箱R接入電路的阻值,則改裝表的量程減小C.乙表是電流表,改裝后的量程為ID.乙表是電壓表,若減小變阻箱R接入電路的阻值,則改裝表的量程增大【典例5】某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的電路進(jìn)行電表的改裝,將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到“直流500mA”擋作為圖中的電流表A。已知電流表A的內(nèi)阻RA=0.4Ω,R1=RA,R2=7RA。關(guān)于改裝表的下列說(shuō)法正確的是()A.若將接線柱1、2接入電路時(shí),最大可以測(cè)量的電流為0.5AB.若將接線柱1、3接入電路時(shí),最大可以測(cè)量的電壓為3.0VC.若將接線柱1、2接入電路時(shí),最大可以測(cè)量的電流為2.0AD.若將接線柱1、3接入電路時(shí),最大可以測(cè)量的電壓為1.5V【典例6】(多選)如圖所示,甲、乙兩個(gè)電路都是由一個(gè)靈敏電流計(jì)G.和一個(gè)可變電阻R組成,已知靈敏電流計(jì)的滿偏電流。Ig=2mAA.甲表是電流表,R減小時(shí)量程增大B.乙表是電壓表,R減小時(shí)量程增大C.在甲圖中,若改裝的電流表量程為0.6A,則R=0.5ΩD.在乙圖中,若改裝的電壓表量程為3V,則R=1200Ω【典例7】某興趣小組修復(fù)一個(gè)量程為0~3V(1)將電壓表底座拆開后,展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖甲所示,圖中a、b、c是該表的3個(gè)接線柱,根據(jù)圖甲畫出如圖乙所示的電路圖。選擇0~15V的量程時(shí),應(yīng)接入電路的兩個(gè)接線柱是(填“ac”或“bc(2)取出表頭G發(fā)現(xiàn)表頭完好,并用標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)出表頭G滿偏電流為3mA。(3)測(cè)量表頭G的內(nèi)阻:按照如圖丙所示電路圖連接電路,閉合開關(guān)前,滑動(dòng)變阻器滑片應(yīng)移到端(填“e”或“f”),先閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié),直至表頭G指針滿偏;再閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器阻值不變,僅調(diào)節(jié)電阻箱阻值,直至表頭G示數(shù)為滿偏示數(shù)的35,此時(shí)電阻箱的示數(shù)為300(4)經(jīng)檢測(cè)除R2損壞以外,其余元件均完好,要修復(fù)該電壓表,需用Ω電阻替換R(5)步驟(3)測(cè)量表頭G的內(nèi)阻比實(shí)際值。(填“偏大”或“偏小”)重難點(diǎn)1:復(fù)雜電路的簡(jiǎn)化—節(jié)點(diǎn)法求解電路問題,首先要識(shí)別電路的結(jié)構(gòu),即串、并聯(lián)關(guān)系及特點(diǎn);其次要掌握電路簡(jiǎn)化的方法和技巧.電路中三條或三條以上支路的交匯點(diǎn),稱為節(jié)點(diǎn)。1.簡(jiǎn)化原則(1)無(wú)電流的支路簡(jiǎn)化時(shí)可去掉(2)兩等勢(shì)點(diǎn)間的電阻可省去或視為短路(3)理想導(dǎo)線可長(zhǎng)可短(4)節(jié)點(diǎn)沿理想導(dǎo)線可任意移動(dòng),但不得越過(guò)電源、用電器等.(5)理想電流表可認(rèn)為短路,理想電壓表可認(rèn)為斷路(6)電路電壓穩(wěn)定時(shí),電容器可認(rèn)為是斷路(7)在畫等效電路圖時(shí),先將電壓表、電流表摘除,等畫好等效電路圖后再補(bǔ)到相應(yīng)的位置,這樣可避免電表帶來(lái)的干擾.2.常用的簡(jiǎn)化方法(1)電流分支法①先將各節(jié)點(diǎn)用字母標(biāo)出;②判定各支路元件中的電流方向(若原電路無(wú)電壓或電流,可假設(shè)在總電路兩端加上電壓后判定);③按電流流向,自左到右將各元件、節(jié)點(diǎn)分支逐一畫出;④將畫出的等效圖加工整理,如圖所示(2)等勢(shì)點(diǎn)排列法①將各節(jié)點(diǎn)用數(shù)字或字母標(biāo)出,如圖甲中S斷開時(shí),1,2兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可視為同一個(gè)節(jié)點(diǎn),3、4兩個(gè)節(jié)點(diǎn)可視為同一個(gè)節(jié)點(diǎn);②判定各節(jié)點(diǎn)電勢(shì)的高低,圖甲中有φ12>φ34>φ5;③對(duì)各節(jié)點(diǎn)按電勢(shì)高低自左到右排列,再將各節(jié)點(diǎn)間的支路畫出;④將畫出的簡(jiǎn)化圖加工整理,得到如圖乙所示的等效電路.【典例8】在如圖所示的電路中,已知A、B兩個(gè)電容器的電容之比CA:CA.1:2 B.2:3 C.1:1 D.2:1【典例9】有如圖所示的電阻分布。(1)a、b兩點(diǎn)間的電阻Rab=(2)如果流過(guò)A、B間4Ω電阻的電流為1A,則a、b兩點(diǎn)間的電壓Uab【典例10】如圖所示,電阻R1=2.0Ω,R2=3.0Ω,R3為一滑動(dòng)變阻器,不考慮電壓表、電流表對(duì)電路的影響。將開關(guān)S閉合,調(diào)節(jié)滑片P,觀察電壓表和電流表示數(shù)的變化。當(dāng)滑片P距R3左端M點(diǎn)的長(zhǎng)度為R3重難點(diǎn)2:滑動(dòng)變阻器的兩種接法滑動(dòng)變阻器有兩種接法,分別是如圖甲所示的限流式接法和如圖乙所示的分壓式接法.1.兩種接法的特點(diǎn)(1)限流式接法:通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器接入電路中的阻值來(lái)改變電路的總電阻,從而來(lái)控制或調(diào)節(jié)電路中的電流;(2)分壓式接法:滑動(dòng)變阻器的一側(cè)與所調(diào)節(jié)的電路并聯(lián),所調(diào)節(jié)電路兩端的電壓可從零開始連續(xù)變化,比用限流式接法調(diào)節(jié)范圍要大.2.必須選擇分壓式接法的情況(1)要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調(diào)節(jié),必須采用分壓式接法(2)如果實(shí)驗(yàn)所提供的電壓表、電流表量程或電阻元件允許通過(guò)的最大電流較小,采用限流式接法時(shí),無(wú)論怎樣調(diào)節(jié),電路中實(shí)際電流(電壓)都會(huì)超過(guò)電表量程或電阻元件允許通過(guò)的最大電流(電壓),為了使電表和電阻元件免受損壞,必須采用分壓式接法連接電路.(3)伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)中,若所用的滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小,采用限流式接法時(shí),即使滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑至另一端,待測(cè)電阻上的電流(電壓)變化很小,不利于多次測(cè)量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù),為了在滑動(dòng)變阻器最大阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值的情況下能大范圍地調(diào)節(jié)待測(cè)電阻上的電流(電壓),應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器的分壓式接法.重難點(diǎn)3:伏安法測(cè)電阻的兩種方法1.電流表內(nèi)、外接法的比較內(nèi)接法外接法電路圖誤差原因電流表分壓U測(cè)=Ux+UA電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V電阻測(cè)量值R測(cè)=eq\f(U測(cè),I測(cè))=Rx+RA>Rx測(cè)量值大于真實(shí)值R測(cè)=eq\f(U測(cè),I測(cè))=eq\f(RxRV,Rx+RV)<Rx測(cè)量值小于真實(shí)值適用條件Rx>eq\r(RVRA)Rx<eq\r(RVRA)2.兩種接法的選擇①阻值比較法:先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法.簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大,小外偏小”.②臨界值計(jì)算法Rx<eq\r(RVRA)時(shí),用電流表外接法;Rx>eq\r(RVRA)時(shí),用電流表內(nèi)接法.③實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表內(nèi)接法.【典例11】某電阻的阻值大約為70Ω,為了更精確地測(cè)量其阻值,該同學(xué)采用伏安法。實(shí)驗(yàn)室備有下列器材:A.電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻約為15kΩ);B.電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻約為75kΩ);C.電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻約為0.2Ω);D.電流表A2(量程50mA,內(nèi)阻約為1Ω);E.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值150Ω);F.電池組E(電動(dòng)勢(shì)為3V,內(nèi)阻不計(jì));G.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。為減小實(shí)驗(yàn)誤差,電壓表應(yīng)選用,電流表應(yīng)選用(填器材前面的序號(hào)),實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)選圖(填“甲”或“乙”)。若該同學(xué)選擇器材、連接電路等操作均正確,則電阻的測(cè)量值(填“大于”“小于”或“等于”)其真實(shí)值?!镜淅?2】一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品,長(zhǎng)約為60cm,電阻大約為6(1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑,示數(shù)如圖乙所示,金屬管線的外徑為mm;(2)現(xiàn)有如下器材:A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約0.1ΩB.電流表(量程3A,內(nèi)阻約0.03ΩC.電壓表(量程3V,內(nèi)阻約3D.滑動(dòng)變阻器(1750Ω,0.3AE.滑動(dòng)變阻器(15Ω,3F.蓄電池(4V,內(nèi)阻很小)G.開關(guān)一個(gè),帶夾子的導(dǎo)線若干要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線樣品的阻值,電流表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選;(只填代號(hào)字母)(3)若采用限流式接法,請(qǐng)將如圖所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整;(4)已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ,通過(guò)多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R,金屬管線的外徑為d,要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的橫截面積S,在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,還需要測(cè)量的物理量是(所測(cè)物理量用文字說(shuō)明)?!镜淅?3】某實(shí)驗(yàn)小組在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,欲先采用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻Rx,已知金屬絲的電阻大約為10Ω,實(shí)驗(yàn)室中有以下器材可供使用:A.電壓表0~3V,內(nèi)阻約為5kΩ;B.電壓表0~15V,內(nèi)阻約為50kΩ;C.電流表0~0.6A,內(nèi)阻為0.5Ω;D.滑動(dòng)變阻器(0~5Ω);E.滑動(dòng)變阻器(0~2kΩ)F.電動(dòng)勢(shì)約為4V、內(nèi)阻不計(jì)的電源,開關(guān)及導(dǎo)線若干。(1)分別用螺旋測(cè)微器和游標(biāo)卡尺測(cè)量電熱絲的直徑d和長(zhǎng)度L,則電熱絲的直徑d=mm,長(zhǎng)度L=cm;(2)為使測(cè)量范圍盡可能大,電壓表應(yīng)選,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選(填寫器材前字母序號(hào));(3)請(qǐng)?jiān)谔摼€框中將電路圖補(bǔ)充完整。
重難點(diǎn)4:測(cè)電表內(nèi)阻的兩種方法測(cè)電表內(nèi)阻與測(cè)純電阻阻值的原理相同,對(duì)于電表的“身份”我們進(jìn)行一下轉(zhuǎn)換:認(rèn)為它是一個(gè)“會(huì)說(shuō)話的電阻”,會(huì)說(shuō)自己的電壓值(電壓表)或電流值(電流表),我們需要做的工作就是想辦法測(cè)量另一未知的物理量.1.半偏法(1)半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻①原理:如圖所示,閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使電流表示數(shù)達(dá)到滿偏值Ig;保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表的示數(shù)等于,然后讀出R2的值,則有RA=R2.②誤差分析:本實(shí)驗(yàn)中并聯(lián)接入R2后,認(rèn)為對(duì)總電阻影響很小,即認(rèn)為干路電流仍等于Ig,得出RA=R2,但實(shí)際上并聯(lián)電阻R2后有,結(jié)合得,測(cè)量值小于真實(shí)值.(2)半偏法測(cè)電壓表內(nèi)阻①原理;如圖所示,閉合S,將電阻箱R2阻值調(diào)為零,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1使電壓表達(dá)到滿偏值Ug;保持R1不變,調(diào)節(jié)R2,使電壓表的示數(shù)為,記下此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則有RV=R2.②誤差分析:本實(shí)驗(yàn)中串聯(lián)接人R2后,認(rèn)為對(duì)回路影響比較小,即認(rèn)為分壓部分的電壓保持不變,得出RV=R2.實(shí)際上串聯(lián)接入R2之后,并聯(lián)部分的電阻增大,分得的電壓增大,R2兩端的電壓大于,因此R2>RV,測(cè)量值大于真實(shí)值.2.替代法原理:如圖所示,開關(guān)接1,調(diào)節(jié)R',使兩表均有適當(dāng)?shù)氖緮?shù),并記下電流表A的示數(shù)I,開關(guān)接2,保持R'不變,調(diào)節(jié)R使電流表的示數(shù)仍為I,記下此時(shí)電阻箱的阻值R0,則待測(cè)電流表A1的內(nèi)阻r=R0.【典例14】某學(xué)習(xí)小組利用NTC熱敏電阻制作了一臺(tái)檢測(cè)體溫的儀器,可以方便快速地檢測(cè)人體是否發(fā)燒(額頭溫度t≥37.3°CNTC熱敏電阻R(35°C到40°電流表A(量程為0.6mA,內(nèi)阻約為3Ω滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為0.2滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為5電阻箱R3(阻值范圍為0~9999.9電源(電動(dòng)勢(shì)E=3V單刀雙擲開關(guān);導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)電路如圖所示。(1)該實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用(填“R1”或“R2”)。該學(xué)習(xí)小組先測(cè)量恒定溫度下NTC熱敏電阻的阻值。先將單刀雙擲開關(guān)S擲于1處,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表的示數(shù)為0.38mA;再將單刀雙擲開關(guān)S擲于2處,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電流表A的示數(shù)為(2)改變溫度,多次測(cè)量得到不同溫度下NTC熱敏電阻的阻值,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:溫度t(°C35363737.3383940阻值R(kΩ)3.803.303.202.852.752.542.42調(diào)節(jié)電阻箱的阻值為1600Ω,將單刀雙擲開關(guān)S擲于2處,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電流表A的示數(shù)為0.60mA,此時(shí)電流表內(nèi)阻與滑動(dòng)變阻器接入電路的電阻之和為Ω,保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,將單刀雙擲開關(guān)S擲于1處,37.3°C環(huán)境下對(duì)應(yīng)電流表A的示數(shù)為mA,當(dāng)電流表示數(shù)大于此示數(shù)時(shí)說(shuō)明被測(cè)者【典例15】某興趣小組修復(fù)一個(gè)電壓表,實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下:
(1)拆開電壓表,取出表頭G,發(fā)現(xiàn)表頭完好無(wú)損,用標(biāo)準(zhǔn)電流表測(cè)出表頭G滿偏電流為3mA。(2)測(cè)量表頭G的內(nèi)阻,主要步驟如下:①按照如圖甲所示電路圖連接電路,請(qǐng)將實(shí)物圖乙補(bǔ)充完整;②閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,直至表頭G指針滿偏;③再閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器的滑片不動(dòng),調(diào)節(jié)R0的阻值,直至表頭G示數(shù)為滿偏示數(shù)的一半,此時(shí)電阻箱R(3)電壓表內(nèi)部電路如圖丙所示,其中R1已損壞,請(qǐng)根據(jù)電壓表3V的量程,推算損壞之前R1(4)選取相應(yīng)的電阻替換R1,重新安裝好電表。由于步驟(2)測(cè)表頭內(nèi)電阻存在誤差,則該修復(fù)后的電表測(cè)量出的電壓值【典例16】張同學(xué)利用如圖甲所示的電路測(cè)量某微安表的內(nèi)阻,微安表的滿偏電流Ig=100μA。(1)請(qǐng)幫助張同學(xué)根據(jù)圖甲完成如圖乙所示的實(shí)物連接。(2)正確連接好實(shí)驗(yàn)電路后,張同學(xué)先保持開關(guān)S2斷開,閉合開關(guān)S1,調(diào)節(jié)R2的阻值,使微安表的指針滿偏;保持開關(guān)S1閉合,再閉合開關(guān)S2,保持R2的阻值不變,調(diào)節(jié)R1的阻值,若當(dāng)R(3)本實(shí)驗(yàn)中,若操作及讀數(shù)均無(wú)誤,則微安表內(nèi)阻的測(cè)量值(填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值?!镜淅?7】實(shí)驗(yàn)小組找到一刻度清晰的微安表G,其滿偏電壓不到0.5V,該小組同學(xué)決定測(cè)量該微安表的內(nèi)阻,可供選擇器材如下:A.微安表G(滿偏電流為150μA,內(nèi)阻未知);B.滑動(dòng)變阻器R1C.滑動(dòng)變阻器R2D.電源E(電動(dòng)勢(shì)約為6V);E.電阻箱R(最大阻值為9999Ω);F.開關(guān)兩個(gè),導(dǎo)線若干。(1)按圖甲所示的電路圖用筆畫線代替導(dǎo)線將圖乙中的實(shí)物連線。(2)滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇(填“B”或“C”)。(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程:將滑動(dòng)變阻器的滑片移至(填“左”或“右”)端,合上開關(guān)S1、S2,緩慢移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,使微安表指針滿偏;保持滑片位置不變,僅斷開開關(guān)S2(4)若將該微安表改裝為量程為0.6A的電流表,需(填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)Ω(保留兩位小數(shù))的定值電阻。(5)測(cè)量微安表G的內(nèi)阻時(shí),在設(shè)計(jì)上存在系統(tǒng)誤差,這會(huì)導(dǎo)致(4)中電流表的測(cè)量值(填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值。重難點(diǎn)5:電表的校對(duì)(1)按圖甲、乙所示的電路對(duì)改裝后的電表進(jìn)行校對(duì),校對(duì)時(shí)改裝電壓表要與標(biāo)準(zhǔn)電壓表并聯(lián),改裝電流表要與標(biāo)準(zhǔn)電流表串聯(lián).(2)若改裝表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)表小,說(shuō)明改裝的電流表并聯(lián)的分流電阻偏小,或改裝的電壓表串聯(lián)的分壓電阻偏大;若改裝表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)表大,說(shuō)明改裝的電流表并聯(lián)的分流電阻偏大,或改裝的電壓表串聯(lián)的分壓電阻偏小。【典例18】某同學(xué)改裝和校準(zhǔn)電壓表的電路圖如圖所示,圖中虛線框內(nèi)是電壓表的改裝電路。(1)已知表頭G滿偏電流為100μA,表頭上標(biāo)記的內(nèi)阻值為900Ω,R1和R2是定值電阻。利用R1和表頭構(gòu)成1mA的電流表,然后再將其改裝為量程為3V的電壓表。則根據(jù)題給條件,定值電阻的阻值應(yīng)選R1=(2)用量程為3V、內(nèi)阻為2500Ω的標(biāo)準(zhǔn)電壓表V對(duì)改裝電壓表進(jìn)行校準(zhǔn)。在閉合開關(guān)S前,滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端P應(yīng)靠近端(填“A”或“B(3)若表頭G內(nèi)阻的真實(shí)值小于900Ω,則會(huì)造成改裝后電壓表的讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)電壓表的讀數(shù)相比【典例19】某實(shí)驗(yàn)小組要將一量程為300μA的微安表改裝成量程為6V的電壓表。該小組測(cè)得微安表內(nèi)阻為1000Ω,經(jīng)計(jì)算后由電阻箱提供阻值為R的電阻與該微安表連接,進(jìn)行改裝。該電阻箱總阻值為99999.9Ω(1)根據(jù)題給條件,完善圖(a)虛線框中的電路。(2)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)電壓表的示數(shù)為5.0V時(shí),微安表的指針位置如圖(b)所示,其讀數(shù)為μA。由此可以推測(cè)出改裝后的電壓表量程不是預(yù)期值,而是A.5.85V
B.6.15V
C.6.25V(3)產(chǎn)生上述問題的原因可能是。(填正確答案標(biāo)號(hào))A.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻大于1000B.微安表內(nèi)阻測(cè)量錯(cuò)誤,實(shí)際內(nèi)阻小于1000C.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏小D.R值計(jì)算錯(cuò)誤,接入的電阻偏大(4)要達(dá)到預(yù)期目的,無(wú)論測(cè)得的內(nèi)阻值是否正確,都不必重新測(cè)量,只需要將阻值為R的電阻(填“增加”或“減小”)Ω(保留一位小數(shù))即可。一、單選題1.如圖所示的電路中,R1=1Ω,R2=2Ω,R3=3ΩA.1:2:3 B.3:2:1 C.2:1:3 D.3:1:22.有一伏特表,它的內(nèi)阻是1000Ω,量程為3V,現(xiàn)要將它改裝成量程為15V的伏特表,則伏特表應(yīng)(
)A.并聯(lián)一個(gè)5000Ω的電阻 B.并聯(lián)一個(gè)4000Ω的電阻C.串聯(lián)一個(gè)5000Ω的電阻 D.串聯(lián)一個(gè)4000Ω的電阻3.如圖所示,用校準(zhǔn)的兩個(gè)電壓表V1和V2分別測(cè)量串聯(lián)電路中電阻R兩端a、b的電壓,兩表的示數(shù)分別為12.8V和12.4V。下列說(shuō)法正確的是()A.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的實(shí)際電壓可能為13.0VB.a(chǎn)、b兩點(diǎn)間的實(shí)際電壓可能為12.0VC.電壓表V1的內(nèi)阻可能小于電壓表V2的內(nèi)阻D.在電阻R和R1較大的電路中,電壓表的讀數(shù)更接近a、b兩點(diǎn)間電壓的真實(shí)值4.將一個(gè)表頭G改裝成多量程的電流表,通常有兩種連接方式。如圖甲所示的連接方式稱作開路轉(zhuǎn)換式(其中電阻R1<R2),如圖乙所示的連接方式稱作閉路抽頭式,兩種連接方式在實(shí)際中均有使用。下列說(shuō)法不正確的是()A.開路轉(zhuǎn)換式中,開關(guān)S接1時(shí)的量程大于開關(guān)S接2時(shí)的量程B.開路轉(zhuǎn)換式中,若電阻R1發(fā)生變化,則開關(guān)S接1時(shí)的量程會(huì)發(fā)生變化C.閉路抽頭式中,抽頭3對(duì)應(yīng)的量程小于抽頭4對(duì)應(yīng)的量程D.閉路抽頭式中,若電阻R3發(fā)生變化,則抽頭3、4對(duì)應(yīng)的兩個(gè)量程都會(huì)發(fā)生變化5.如圖所示的電路中,R1=4Ω,R2=R3A.0.5A B.0 C.1A D.1.5A二、多選題6.如圖所示,用一根電阻為7R的粗細(xì)均勻的鎳鉻合金絲做成一個(gè)環(huán),在環(huán)上7個(gè)均勻分布的點(diǎn)上,焊接7條不計(jì)電阻的導(dǎo)線,導(dǎo)線與接線柱連接,利用這種方法,可以在任意兩個(gè)接線柱之間獲得不同阻值的電阻,下列說(shuō)法正確的是()A.可獲得的不同阻值電阻的總個(gè)數(shù)為3 B.可獲得的不同阻值電阻的總個(gè)數(shù)為4C.可獲得的最大電阻的阻值為127R 三、實(shí)驗(yàn)題7.某同學(xué)要測(cè)量某電壓表的內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:A.待測(cè)電壓表V1(量程為3V,內(nèi)阻不到2B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2(量程為6V,內(nèi)阻約為3C.電源E(電動(dòng)勢(shì)為6V,內(nèi)阻很小);D.滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為10ΩE.定值電阻R0(阻值為3F.開關(guān)S,導(dǎo)線若干。(1)當(dāng)待測(cè)電壓表V1的示數(shù)為U1時(shí),標(biāo)準(zhǔn)電壓表V2的示數(shù)為U2,改變滑動(dòng)變阻器滑片位置,經(jīng)過(guò)多次測(cè)量,得到多組U1、U2的數(shù)值,以U2為縱坐標(biāo),U(2)把待測(cè)電壓表V1改裝成量程為15V的電壓表,需要(填“串”或“并”)聯(lián)一個(gè)阻值R′(3)把改裝后的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì),發(fā)現(xiàn)改裝后的電壓表示數(shù)總是比標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)大,說(shuō)明在改裝電壓表時(shí)選用的定值電阻的阻值(填“偏大”或“偏小”)。8.某同學(xué)要測(cè)量毫安表內(nèi)阻,可利用的實(shí)驗(yàn)器材有:A.電源E(電動(dòng)勢(shì)約5V,內(nèi)阻r很?。〣.毫安表(量程1mA,內(nèi)阻RA約300Ω)C.電阻箱R?(阻值范圍0~999.9Ω),D.電阻箱R?(阻值范圍0~99999.9Ω)E.開關(guān)S?、S?,導(dǎo)線若干。(1)將方框中的電路圖補(bǔ)充完整;(2)該同學(xué)先斷開S2,閉合S1,調(diào)節(jié)a的阻值,使毫安表指針滿偏;保持a的阻值不變,閉合S2,調(diào)節(jié)b,使毫安表指針半偏。請(qǐng)回答以下問題:(i)電路圖中電阻箱a應(yīng)選擇,b應(yīng)選擇(選填“R1”或“R2")。(ii)在步驟(2)中某次測(cè)得電阻箱b的讀數(shù)為282.0Ω,則待測(cè)毫安
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