[獨(dú)家精品]2011學(xué)案與測評物理人教版第7章+恒定電流+閉合電路的歐姆定律（課件）.ppt

1、第七章 恒定電流閉合電路的歐姆定律,第1節(jié) 電流、電阻、電功和電功率,例1 （2009全國）(15分)某材料的電阻率隨溫度變化的規(guī)律為 0(1+t),其中稱為電阻溫度系數(shù)，0是材料在t=0 時(shí)的電阻率.在一定的溫度范圍內(nèi)是與溫度無關(guān)的常數(shù).金屬的電阻一般隨溫度的增加而增加，具有正溫度系數(shù)；而某些非金屬如碳等則相反，具有負(fù)溫度系數(shù).利用具有正負(fù)溫度系數(shù)的兩種材料的互補(bǔ)特性，可制成阻值在一定溫度范圍內(nèi)不隨溫度變化的電阻.已知：在0 時(shí)，銅的電阻率為1.710-8 m,碳的電阻率為3.510-5 m,在0 附近時(shí)，銅的電阻溫度系數(shù)為3.910-3 -1,碳的電阻溫度系數(shù)為-5.010-4 -1.將橫

2、截面積相同的碳棒與銅棒串接成長1.0 m的導(dǎo)體，要求其電阻在0 附近不隨溫度變化，求所需碳棒的長度(忽略碳棒和銅棒的尺寸隨溫度的變化).,【點(diǎn)撥】（1）應(yīng)用電阻定律求每個(gè)棒的電阻. （2）根據(jù)兩棒是串聯(lián)關(guān)系可求總電阻. （3）總電阻的值在0 附近是定值.,【解析】 滿分展示 設(shè)所需碳棒的長度為L1，電阻率為1，電阻溫度系數(shù)為1；銅棒的長度為L2，電阻率為2，電阻溫度系數(shù)為2.根據(jù)題意有 1=10（1+1t) 1分 2=20（1+2t) 1分 式中10、20分別為碳和銅在0 時(shí)的電阻率. 設(shè)碳棒的電阻為R1，銅棒的電阻為R2，有 R1=1L1 / S 1分 R2=2L2 / S 1分 式中S為碳

3、棒與銅棒的橫截面積. 碳棒和銅棒連接成的導(dǎo)體的總電阻和總長度分別為 R=R1+R2 1分 L0=L1+L2 1分 式中L0=1.0 m 聯(lián)立以上各式得R=10L1/S+20L2/S+(101L1+202L2)/St 3分 要使電阻R不隨溫度t變化，式中t的系數(shù)必須為零.即 101L1+202L2=0 3分 聯(lián)立得L1=202/(202-101 ） /L0 1分 代入數(shù)據(jù)解可得L1=3.810-3 m 2分,1. (2010北京模擬)根據(jù)電阻定律可得電阻率=RS/l.對于溫度一定的某種金屬導(dǎo)線來說，它的電阻率( ) A. 跟導(dǎo)線的電阻成正比 B. 跟導(dǎo)線的橫截面積成正比 C. 跟導(dǎo)線的長度成反比

4、 D. 由所用金屬材料本身的特性決定 【解析】電阻率是反映導(dǎo)體材料導(dǎo)電性能好壞的物理量，大小與溫度有關(guān)，但與導(dǎo)體電阻的大小、長度和橫截面積無關(guān)，僅存在一定的數(shù)量關(guān)系，故只有D正確. 【答案】D,例2 如圖所示的I-U圖象對應(yīng)的兩個(gè)導(dǎo)體,求: (1)電阻之比R1R2= . (2)若兩導(dǎo)體中的電流相等（不為0）時(shí)， 電壓之比U1U2= . (3)若兩導(dǎo)體中的電壓相等（不為0）時(shí)， 電流之比I1I2= . 【點(diǎn)撥】正確理解圖象的含義是解決問題的關(guān)鍵.,【解析】(1)在I-U圖象中為直線斜率tan=I/U=1/R，故R=U/I，于是得R1=1/0.1=10 ,R2=1/0.3=10/3 ,故R1R2=

5、31. (2)由歐姆定律可得U=IR，當(dāng)I相同時(shí)，UR，故U1U2=R1R2=31. (3)根據(jù)歐姆定律可得I=U/R，當(dāng)U相同時(shí)，I1/R，故I1I2=R2R1=13.也可由圖象直接得出. 【答案】（1）31（2）31（3）13,2. 如圖所示為電阻R1和R2的伏安特性曲線，并且把第一象限分為了、三個(gè)區(qū)域.現(xiàn)把R1和R2并聯(lián)在電路中，消耗的電功率分別用P1和P2表示；并聯(lián)的總電阻設(shè)為R.下列關(guān)于P1與P2的大小關(guān)系及R的伏安特性曲線應(yīng)該在的區(qū)域正確的是( ) A. 特性曲線在區(qū)，P1P2 B. 特性曲線在區(qū)，P1P2 C. 特性曲線在區(qū)，P1P2 D. 特性曲線在區(qū)，P1P2,【解析】并聯(lián)之

6、后電阻R比R1、R2電阻都小，根據(jù)此圖的斜率的倒數(shù)是電阻，所以并聯(lián)之后的特性曲線在區(qū),B、D錯(cuò)誤，由題圖可得R1R2，且兩者并聯(lián),所以 P1P2，C正確. 【答案】C,例3 某一電動(dòng)機(jī)，當(dāng)電壓U1=10 V時(shí)帶不動(dòng)負(fù)載，因此不轉(zhuǎn)動(dòng)，這時(shí)電流為I1=2 A.當(dāng)電壓為U2=36 V時(shí)能帶動(dòng)負(fù)載正常運(yùn)轉(zhuǎn)，這時(shí)電流為I2=1 A.求這時(shí)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械功率. 【點(diǎn)撥】（1）電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)為純電阻，可用R=U/I求電阻. （2）電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)為非純電阻，機(jī)械功率為輸出功率. 【解析】電動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)時(shí)可視為純電阻，由歐姆定律得R=U1/I1=5 ，這個(gè)電阻可認(rèn)為是不變的.電動(dòng)機(jī)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，輸入的電功率為P電=U2

7、I2=36 W，內(nèi)部消耗的熱功率 P熱=I22R=5 W，所以機(jī)械功率P=36 W-5 W=31 W.,3. 一個(gè)電解槽的額定電壓為U，電流為I，電阻為R，當(dāng)它正常工作時(shí)，以下說法正確的是( ) A. 電解槽的功率為U2 / R B. 電解槽的熱功率為I2R C. 電解槽的輸出功率為UI-I2R D. 電解槽的熱功率為U2 / R 【解析】電解槽為非純電阻，故計(jì)算其電功率只能用W=UI，故A錯(cuò)誤.計(jì)算其熱功率只能用Q=I2R.根據(jù)熱功率的公式可以得到D錯(cuò)誤B正確.由能量守恒定律可以得到電解槽的輸出功率等于總功率減去熱功率,C正確. 【答案】 BC,例 關(guān)于電路的電流以下說法中正確的是( ) A

8、. 在電路中電荷定向移動(dòng)形成電流，電荷定向移動(dòng)的速率等于光速 B. 在電路中，閉合開關(guān)用電器開始工作，是因?yàn)殡娫磧?nèi)的電子定向移動(dòng)到了 用電器，從而電流傳播到了用電器引起的 C. 在電路中，電子無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)的速率很大，而定向移動(dòng)的平均速率很小 D. 閉合開關(guān)用電器立即工作，是因?yàn)殡妶鲈陔娐分袀鞑ニ俣鹊扔诠馑伲?有電場的地方電荷就會(huì)定向移動(dòng)形成電流 【錯(cuò)解】AB 【剖析】在電路中，電場的傳播速度等于光速，在有限范圍內(nèi)電場的傳播是幾乎不需要時(shí)間的，電場傳至某處就會(huì)引起該處電荷的定向移動(dòng)，形成電流，而電荷定向移動(dòng)的平均速率針對金屬導(dǎo)體中的電子來說，其數(shù)量級只有10-5 m/s，電子的無規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)平均速

9、率的數(shù)量級為105 m/s，但這不是形成電流的原因. 【正確】CD,第2節(jié) 電路的基本規(guī)律與應(yīng)用,例1 將電動(dòng)勢為3.0 V的電源接入電路中，測得電源兩極間的電壓為2.4 V，當(dāng)電路中有6 C的電荷流過時(shí)，求： （1） 有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能？ （2） 外電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？ （3） 內(nèi)電路中有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能？,【解析】由電動(dòng)勢的定義可知，在電源內(nèi)部非靜電力每移送1 C電荷，有3 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能.也可認(rèn)為在電源中，非靜電力移送電荷做多少功，就有多少其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能；在外電路中，電場力移送電荷做多少功，就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. （1） W

10、=Eq=3.06 J=18 J，即電源中共有18 J其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能. （2） W1=U1q=2.46 J=14.4 J，即外電路中共有14.4 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能. （3） 內(nèi)電壓U2=E-U1=3V-2.4 V=0.6 V，W2=U2q=0.66 J=3.6 J，內(nèi)電路中共有3.6 J電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能.也可由能量守恒求出 W2=W-W1=3.6 J. 【點(diǎn)評】電源和電路都是實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)化的裝置，做功是能量轉(zhuǎn)化的量度.,1. (改編題)某手機(jī)電池的電動(dòng)勢為3.7 V，這表示（ ） A. 電路中每通過1 C電荷，電源把3.7 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能 B. 電池是否放入手機(jī)中工作，

11、電池兩極間的電壓都為3.7 V C. 手機(jī)電池在1 s內(nèi)將3.7 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成電能 D. 手機(jī)電池將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿谋绢I(lǐng)比一節(jié)干電池（電動(dòng)勢1.5 V）的大 【解析】根據(jù)電動(dòng)勢的定義和表達(dá)式E=Wq，非靜電力移動(dòng)1 C電荷量所做的功W=qE=13.7 J=3.7 J，由功能關(guān)系可知有3.7 J的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，故A正確，C錯(cuò)誤.在沒接入手機(jī)電路時(shí)，電池兩極間的電壓等于電動(dòng)勢，但若接入手機(jī)電路，兩極間的電壓將小于電動(dòng)勢，故B錯(cuò)誤.電動(dòng)勢是描述電源把其他形式能轉(zhuǎn)化為電能本領(lǐng)大小的物理量，E電池=3.7 VE干電池=1.5 V，故D正確. 【答案】 AD,例2（2008廣東）如圖所示的電路中

12、，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片P向上端a滑動(dòng)過程中，兩表的示數(shù)變化情況為( ) A. 電壓表示數(shù)增大，電流表示數(shù)減少 B. 電壓表示數(shù)減少，電流表示數(shù)增大 C. 兩電表示數(shù)都增大 D. 兩電表示數(shù)都減少,【點(diǎn)撥】電阻Rp變化I外總變化 U端變化支路電壓、電流的變化 【解析】由圖滑動(dòng)變阻器上部分被短路，P向上滑動(dòng)時(shí)滑動(dòng)變阻器電阻增大，電路中總電阻增大，總電流減小,R1電壓減小，內(nèi)電壓減小，外電壓增大即電壓表示數(shù)增大，R2電壓增大，R2電流增大，電流表示數(shù)減少. 【答案】A,I總變化,U內(nèi)變化,2. （2009廣東理科基礎(chǔ)）如圖所示是一實(shí)驗(yàn)電路圖. 在滑動(dòng)觸頭由a端滑向b端的過程中，下列表述正確的是( )

13、A. 路端電壓變小 B. 電流表的示數(shù)變大 C. 電源內(nèi)阻消耗的功率變小 D. 電路的總電阻變大 【解析】當(dāng)滑片向b端滑動(dòng)時(shí)，接入電路中的電阻減少，使得總電阻減小,D錯(cuò)誤.根據(jù)I=E/R總，可知總電流增加，根據(jù)閉合電路的歐姆定律有E=Ir+U外，可知路端電壓減小，A正確.流過電流表的示數(shù)為I=U外/R3，可知電流減小，B錯(cuò)誤.根據(jù)P=I2r,可知內(nèi)阻消耗的功率增大，C錯(cuò)誤. 【答案】A,例3 如圖所示電路，已知E=6 V，r=4 ， R1=2 ，R2的變化范圍是010 .求： (1)電源的最大輸出功率. (2)R1上消耗的最大功率. (3)R2上消耗的最大功率. 【點(diǎn)撥】(1)當(dāng)R1+R2=r

14、時(shí)、輸出功率最大. （2）R1是固定電阻，注意不要照搬上述方法. (3)R2是可變電阻，可把R1+r看成內(nèi)阻，當(dāng)R2=R1+r時(shí)，R2功率最大. 【解析】 (1)R2=2 時(shí)，外電阻等于內(nèi)電阻，由P出max=E2/4r,可知電源最大輸出功率為2.25 W. (2)R1是定值電阻，電流越大功率越大，所以R2=0時(shí)R1上消耗的功率最大由P1=Imax2R1=2 W. (3)把R1也看成電源的一部分，等效電源的內(nèi)阻為6 ，所以，當(dāng)R2=6 時(shí)，R2上消耗的功率最大為1.5 W.,3. 如圖所示的U-I圖，其中A是路端電 壓隨電流的變化規(guī)律，B是某一電阻的 伏安特性曲線，用該電源與該電阻組成 閉合電路

15、時(shí)，電源的輸出功率是 ， 電源的效率是 . 【解析】由圖中A可知E=3 V，r=0.5 , 由圖中B可知R=1 ,電源的輸出功率是P出=E/(R+r)2=4 W. 因?yàn)槭羌冸娮桦娐?，電源的效率?=P出P總=I2R/I2(R+r)=R/(R+r)=1/1.5100%=66.7%. 【答案】4 W 66.7%,例4 如圖所示，電源電動(dòng)勢E=9 V， 內(nèi)電阻r=0.5 ，電阻R1=5.0 、 R2=3.5 、R3=6.0 、R4=3.0 ， 電容C=2.0 F.當(dāng)開關(guān)K由與a接觸 到與b接觸,通過R3的電量是多少？ 【點(diǎn)撥】（1）明確電鍵與a接觸時(shí)電容器的電壓、帶電量和電勢高低. （2）明確開關(guān)與

16、b接觸時(shí)電容器的電壓、帶電量和電勢高低. （3）流過R3的電量為Q=Q1+Q2.,【解析】開關(guān)K接a時(shí)， UC=U1= / （R1+R2+r）R1=9/（5.0+3.5+0.5 ） 5.0 V=5 V, 此時(shí)電容器帶電量QC=CU1=2.010-65 C=110-5 C, 開關(guān)K接b時(shí)， UC=U2= /（R1+R2+r）R2 =9/（5.0+3.5+0.5）3.5 V=3.5 V, 此時(shí)電容器帶電量QC=CU2=2.010-63.5 C=0.710-5 C,流過R3的電量為Q=QCQC=1.710-5 C.,4. 如圖所示電路中，開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合，C是極板水平放置的平行板電容

17、器，板間懸浮一油滴P，斷開哪一個(gè)開關(guān)后P會(huì)向下運(yùn)動(dòng)( ) A. S1 B. S2 C. S3 D. S4,【解析】先弄清本題涉及的知識(shí)及知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系.開關(guān)S1、S2、S3、S4均閉合，帶電油滴在電場中處于平衡狀態(tài)，即重力與向上的電場力平衡,則有qE=mg；式中電容器極板間勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=U/d，電路中與電容器串聯(lián)的R1與R2的并聯(lián)電阻并無電流通過，僅起“導(dǎo)線”作用，故電容器極板間電壓U即是R3兩端的電壓. 題中要求斷開某一開關(guān)后，油滴向下運(yùn)動(dòng)，就是要降低兩極板間電壓.當(dāng)斷開S1后，電阻R2仍使電容器極板保持原來的連接，即極板間電壓不變，油滴仍靜止.當(dāng)斷開S2后，電容器兩極板間電壓升至電源

18、電動(dòng)勢，油滴電場力Fmg，油滴會(huì)向上運(yùn)動(dòng).當(dāng)斷開S3后，切斷電源，電容器通過電阻R1、R2、R3放電，極板電壓降低，最后降為零，油滴將向下運(yùn)動(dòng).當(dāng)斷開S4后，電容器所充電量不變，兩極板間電壓U不變，油滴仍保持靜止，故本題正確選項(xiàng)是C. 【答案】C,例5 如圖所示，一個(gè)與門的輸出端與一個(gè)或門的輸入端相連，另一個(gè)輸入端C直接和或門的輸入端相連，形成一個(gè)組合的門電路，A、B、C就是這個(gè)組合電路的總輸入端.Y是它的輸出端，請?jiān)诒碇刑顚懗鲞@個(gè)組合門電路的真值表.,【點(diǎn)撥】根據(jù)A、B輸入值按與門電路判斷輸出結(jié)果，再和C作為輸入端按或門電路判斷出最后結(jié)果.,【解析】如下表所示：,5.如圖所示電路，當(dāng)A、B、

19、C輸入分別為0、1、0時(shí)，Y端的結(jié)果是（ ） A. 0 B. 0 C. 0或1 D. 無法確定,【解析】作出真值表可判斷輸出結(jié)果為1.選項(xiàng)B正確. 【答案】 B,例 如圖所示電路的三根導(dǎo)線中有一根是斷的.電源、電阻器R1、R2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0.5 A擋 C. 直流2.5 V擋 D. 歐姆擋,【錯(cuò)解】如果電路連接正常，電路中的電流 I=E/（R1+R2）=6/15A=0.4 A

20、,選B. 測量的最大電壓為U1=IR1=2 V.可選A、C. 用歐姆擋可以直接測量回路中的電阻是否等于15 或者等于10 . 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2.5 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(shí)，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(shí)，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(dòng)勢E.所以A選項(xiàng)可行，C選

21、項(xiàng)不可行. 用電流擋測量時(shí)，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=0.6 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 （2009海南）某同學(xué)用游標(biāo)卡尺和螺旋測微器分別測量一薄的金屬圓片的直徑和厚度，讀出圖中的示數(shù)，該金屬圓片的直徑的測量值為 cm，厚度的測量值為 mm.,【解析】游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，按步驟進(jìn)行就不會(huì)出錯(cuò).首先，確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度，即為0.05 mm，然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)12.00 mm，注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣，再從游標(biāo)

22、尺上找出對得最齊一條刻線，精度格數(shù)=0.058 mm=0.40 mm，最后兩者相加，根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù)， 12.00 mm+0.40 mm=12.40 mm=1.240 cm.螺旋測微器的讀數(shù)1.5 mm+0.0118.2 mm=1.682 mm. 【答案】1.240 1.682,例 有一根圓臺(tái)狀質(zhì)量均勻的合金棒如圖甲所示，某同學(xué)猜測其電阻的大小與該合金棒的電阻率、長度L和兩底面直徑d、D有關(guān).他進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： （1）用游標(biāo)卡尺測量合金棒的兩底面直徑d、D和長度L.圖乙中游標(biāo)卡尺（游標(biāo)尺上有20個(gè)等分刻度）的讀數(shù)L= cm.,（2）測量該合金棒電阻的實(shí)物電路如圖丙所示（相關(guān)器材

23、的參數(shù)已在圖中標(biāo)出）.該合金棒的電阻約為幾歐姆.圖中有一處連接不當(dāng)?shù)膶?dǎo)線是 .（用標(biāo)注在導(dǎo)線旁的數(shù)字表示）,（3）改正電路后，通過實(shí)驗(yàn)測得合金棒的電阻R=6.72 .根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 、 RD=3.38 .他發(fā)現(xiàn)：在誤差允許范圍內(nèi)，電阻R滿足R2=RdRD，由此推斷該圓臺(tái)狀合金棒的電阻R= .（用、L、d、D表示）,【解析】（1）游標(biāo)卡尺的讀數(shù)，按步驟進(jìn)行就不會(huì)出錯(cuò).首先，確定游標(biāo)卡尺的精度為20分度，即為0.05 mm，然后以毫米為單位從主尺上讀出整毫米數(shù)99.00 mm，注意小數(shù)點(diǎn)后的有效數(shù)字要與精度一樣，再從游標(biāo)尺

24、上找出對得最齊一根刻線，精度格數(shù)=0.058 mm=0.40 mm，最后兩者相加，根據(jù)題目單位要求換算為需要的數(shù)據(jù)，99.00 mm+0.40 mm=99.40 mm =9.940 cm. （2）本實(shí)驗(yàn)為測定一個(gè)幾歐姆的電阻，在用伏安法測量其兩端的電壓和通過電阻的電流時(shí)，為了減小誤差，應(yīng)用電流表外接法，線的連接使用的是電流表內(nèi)接法. （3）審題是處理本題的關(guān)鍵，弄清題意也就能夠找到處理本題的方法.根據(jù)電阻定律計(jì)算電阻率為、長為L、直徑分別為d和D的圓柱狀合金棒的電阻分別為Rd=13.3 、RD=3.38 .即Rd=L/(d/2)2, RD=L/(D/2)2,而電阻R滿足R2=RdRD，將Rd、

25、RD帶入得 R=4L/（dD）. 【答案】（1）9.940（2）（3）4L/（dD）,實(shí)驗(yàn)八 描繪小燈泡的伏安特性曲線,例 （2009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：,(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(dòng)變阻器應(yīng)選用 .（以上均填器材代號(hào)） (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(hào). (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

26、同點(diǎn)： ， 不同點(diǎn)： .,【解析】(1)圖象中電流00.14 A，電流表選A2；電源電壓6 V，但圖象只要求電壓在03 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03 V之間調(diào)整，所以滑動(dòng)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(dòng)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(dòng)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

27、，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(gè)滑動(dòng)觸頭P，移動(dòng)它的位置就可以使輸出電壓在0250 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(hào)，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有交流電壓表、交流電流表、滑動(dòng)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(shí)，在電壓較高段與電壓較低段進(jìn)行比較，哪段的系統(tǒng)誤

28、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(shí)，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(shí)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(shí)的工作電流約為0.15 A，故 P=0.151102 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(shí)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

29、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(dòng)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(dòng)勢和內(nèi)電阻.已知干電池的電動(dòng)勢約為1.5 V，內(nèi)阻約為1 ；電壓表 (03 V，3 k)、電流表(00.6 A，1.0 )、滑動(dòng)變阻器有R1(10 ，2 A)和R2(100 ，0.1 A)各一只.,（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)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，得到如圖乙所示的 U-I圖線，由圖可較準(zhǔn)確地求出該電源電動(dòng)勢E V；內(nèi)阻r= .,【解析】（1）將滑動(dòng)變阻器全部接入電路，取10 ，電流約為0.15 A，取100 ，電阻約為0.015 A，故滑動(dòng)變

30、阻器選R1. （2）曲線在縱軸上的截距等于電動(dòng)勢，E=1.46 V；曲線的斜率的絕對值等于電源的內(nèi)阻，r=1.8 . 【答案】 （1）R1 （2）1.46 1.8,例 圖(a)是利用兩個(gè)電流表 A1 和 A2 測量干電池電動(dòng)勢E和內(nèi)阻r的電路原理圖.圖中S為開關(guān)，R為滑動(dòng)變阻器，固定電阻R1和 A1 內(nèi)阻之和為10 000 （比r和滑動(dòng)變阻器的總電阻都大得多）， A2 為理想電流表.,(1)按電路原理圖將圖(b)虛線框內(nèi)各實(shí)物連成電路. (2)在閉合開關(guān)S前，將滑動(dòng)變阻器的滑片c移動(dòng)至 （填“a端”、“中央”或“b端”）. (3)閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片c至某一位置，讀出電流表 和 的

31、示數(shù)I1和I2.多次改變滑片c的位置，得到的數(shù)據(jù)如下表.,在圖(c)所示的坐標(biāo)紙上以I1為縱坐標(biāo)、I2為橫坐標(biāo)畫出所對應(yīng)的I1-I2曲線. (4)利用所得曲線求得電源的電動(dòng)勢E= V， 內(nèi)阻r= . （保留兩位小數(shù)） (5)該電路中電源輸出的短路電流Im= A.,【解析】(2)實(shí)驗(yàn)前滑動(dòng)變阻器接入電路電阻值最大. (4)由圖線上讀出兩組數(shù)值，代入EI1（R1+RA1）+（I1I2）r構(gòu)成方程組聯(lián)立求解E和r. (5)短路電流Im=E/r. 【答案】(1)連線如圖(d)所示 (2)b端 (3)如圖(e)所示. (4)1.49（在1.481.50范圍內(nèi)都正確）0.60（在0.550.65范圍內(nèi)都正確）(5)2.4（在2.32.7范圍內(nèi)都正確）,實(shí)驗(yàn)十 練習(xí)使用多用電表,例 （2009上海）（1）用多用表的歐姆擋測量阻值約為幾十千歐的電阻Rx，以下給出的是可能的操作步驟，其中S為選擇開關(guān)，P為歐姆擋調(diào)零旋鈕，把你認(rèn)為正確的步驟前的字母按合理的順序填寫在下面的橫線上.,a. 將兩表筆短接，調(diào)節(jié)P使指針對準(zhǔn)刻度盤上歐姆擋的零刻度，斷開兩表筆 b. 將兩表筆分別連接到被測電阻的兩端，讀出Rx的阻值后，斷開兩表筆 c. 旋轉(zhuǎn)S使其尖端對準(zhǔn)歐姆擋1 k d. 旋轉(zhuǎn)S使其尖