高中物理选修3-1第二章恒定电流电路故障、黑匣子问题

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高中物理人教版选修3-1第二章 恒定电流2

高中物理人教版选修3-1第二章 恒定电流2

第二章恒定电流知识要点:一、电场:1、了解电荷间的相互作用,会计算真空中两个点电荷之间的作用力:F k q q r=122·2、了解电场的概念,理解电场强度和电场线的概念,掌握电场强度的定义式及单位:EFq=,单位:N C/3、了解电势差的概念:UWq=,单位:11V J C=。

会计算点电荷在电场力作用下,从电场中一点移到另一点电场力做的功:W Uq=。

4、理解电容器的电容的概念,掌握电容的定义式:CQU=,单位:11F C V=。

了解常用电容器。

5、了解静电的危害和应用。

二、恒定电流:1、了解产生电流的条件,掌握电流强度的概念。

2、掌握电阻和电阻率的概念,掌握欧姆定律和电阻定律:RLS =ρ3、掌握电功和电功率的概念,掌握焦耳定律。

4、理解串联和并联电路的特点,掌握串联电路和并联电路中电阻、电压、电流和功率分配的关系,会解简单的混联电路问题。

5、了解电动势的概念,掌握闭合电路的欧姆定律:IR r=+ε。

会用其分析、解答同种电池的串联问题。

6、会用伏安法和多用表测量电阻。

1、电路分析:这里所说的电路分析是指电路中各用电器的连接方式的分析和电路中电表的示数分析。

(1)在进行电路计算时,首先要对电路结构进行分析,搞清楚组成电路的各元件之间的连接关系,基本方法是:先对电路作电势分析,把电路中的各个结点编号取各,电势相同的点用相同符号,再把原电路图改画,从最简单清楚的电路开始,由电源正极出发,把各个元件及结点符号顺序画出,回到电源负极,并把处理过的元件及时划掉,逐步把所有元件画在代表不同电势的符号之间。

例:如图的所示电路中,电阻R1=6Ω,R2=3Ω,R3=2Ω,R4=12Ω,求外电路的总电阻。

分析:先将各结点标出符号,R4R2右端与电源正极等电势,用相同符号a ,其它结点用b 、c ……改画电路时,先把最容易看清的部分R1,R3画出如图(1);R2是连在结点a 与b 之间,再将R2画出,如图(2);最后一个元件R4是连在a 与c 之间,再将R4画在电路中,如图(3),这样全部元件都处理完了。

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流综合测试题答案及详解.docx

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高中物理学习材料桑水制作第二章恒定电流综合测试题答案及详解本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.满分100分,时间90分钟.第Ⅰ卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项符合题目要求,有些小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.答案:C解析:电视机在不使用时,应切断电源以保证安全,所以可排除②,故选C.2.答案:A3.答案:D解析:在白天时,一般不需要灯照明的;天黑以后,特别是夜深人静时,一般也不需要灯照明的,也就是说天黑且人在楼道里走动时需要.对于选项A,“声控开关”闭合时,发生短路;对于选项B,不管是“光控开关”,还是“声控开关”各自都能让灯发光,节能目的达不到;对于选项C,“光控开关”闭合时,发生短路;对于选项D,“光控开关”与“声控开关”同时闭合时,灯才亮,所以达到节能的目的.4.答案:AD解析:R1增大→R增大→I减小→U R减小,R2减小→R减小→I增大→U减小→UR1增大→U R减小,∴A、D正确.5.答案:D解析:整个回路为断路,稳定后电流强度为零,故伏特表示数为零,D正确,静电计上电势差不为零为E,其它选项错误.6.答案:A解析:由题给条件知L1中电流变小,L2中电流变大,只有R1断路才会出现这种结果.7.答案:C解析:可变电阻的滑片向a移动,使支路的电阻减小,从而引起整个电路的外电阻R外减小,据闭合电路欧姆定律可知,电路的总电流I总=ER外+r增大,电路的外电压U外=E-I总r减小,即R1两端的电压U1=U外减小,通过R1的电流I1减小.又因I总增大,I1减小,通过R2的电流I2=I总-I1增大.8.答案:B解析:本题答案为B.设每个灯泡正常发光时,其电流为I,则图(甲)中总电流为3I,图(乙)总电流为I,所以,P1=3IU,P2=IU,P1=3P2,故选B.9.答案:B解析:a中回路未闭合,故a方式为“关挡”,b中总电阻R b=R1+R2,c中总电阻为R c=R 1,d 中总电阻为R d =R 1R 2R 1+R 2,由公式P =U 2R,故d 方式为“高”档,c 方式为“中”档,b方式为“低”档,所以B 对,A 、C 、D 错.10. 答案:AD解析:由直线a 可知R =U I =22Ω=1Ω,由直线b 可知E =3V ,r =E I 短=36Ω=0.5Ω.电源的输出功率:P 出=I 2R =(E R +r )2·R =(31+0.5)2×1W =4W ,∴选项A 对,选项B 错.电源的效率η=I 2R I 2(R +r )×100%=11+0.5×100%≈67%,所以选项C 错,D 对.第Ⅱ卷(非选择题 共60分)二、填空题(共4小题,共21分.把答案直接填在横线上) 11.答案:L 1,L 3;串;L 2,L 3;并;L 312.答案:电路图如图所示.电流表的示数为0.20A ,电压表的示数为4.0V ,小灯泡L 的电阻为R =U I =4.0V0.20A=20Ω.13.答案:(1)略 (2)也逐渐增大 (3)增大解析:在图像中,斜率k =1R,从斜率随电压的逐渐增大而逐渐减小可知,灯泡的电阻在逐渐增大,这是由于电压越大,灯泡的电功率大,则其温度就越高,根据金属的电阻率随温度的升高而增大,故灯泡的钨丝电阻越来越大.14.答案:①如下图所示②2.86,5.70~6.(两位有效数字均给分) ③CD(含有错误答案不给分)三、论述·计算题(共5小题,共39分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)15.答案:本题看起来虽然简单,但实际上是一道开放型试题,它可以几乎计算出所有电学中的基本物理量,能够涉及到所有的电学概念和定律.题中隐含的条件:额定电压下,灯泡的额定功率,且灯泡正常发光.可求出的物理量有: (1)灯泡两端的实际电压:U 实=U 额=12V (2)灯泡的额定功率P 实=P 额=36W (3)通过灯泡的电流I 实=I 额=P /U =3A(4)灯泡原电阻R L =U 2/P =4Ω. 通电 10s(5)通过灯泡的电荷量Q =It =30C (6)灯泡消耗的电能W L =Pt =360J(7)灯泡、电阻两端的电压U 总= U R =U L =12V (8)通过电阻的电流I R =U /R =12V/6Ω=2A(9)电阻消耗的电能W R =UI R t =12V ×2 A ×10s =240J (10)电阻的功率P R =UI R =12V ×2A =24W(11) 电阻上的电热Q R =(I R )2Rt =(2A)2×6Ω×10s =240J 16.(8分)答案:(1)E =6V ;r =1Ω (2)当R =r =1Ω时,P m =9W解析:(1)由闭合电路欧姆定律E =U 1+U 1R 1r ①E =U 2+U 2R 2r ②联立①②并代入数据解得E =6V ,r =1Ω (2)由电功率表达式P =E 2(R +r )2R ③将③式变形为P =E 2(R -r )2R+4r ④ 由④式知,当R =r =1Ω时P 有最大值P m =E 24r=9W.17.答案:(1)R 1=1.4Ω R 3=2.0Ω (2)U =1.0V P 2=2.0W解析:(1)R 3=U 3I 3=3.01.5Ω=2.0Ω由E =I 3(R 1+R 3+r )代入数据有6.0=1.5(R 1+2.0+0.6) 解得:R 1=1.4Ω (2)S 闭合后,R 总=R 1+r +R 2·R 3R 2+R 3=2.4Ω电压表的示数U =E R 总×R 2·R 3R 2+R 3=62.4×0.4V =1V R 2上消耗的功率P 2=U 2R 2=120.5W =2.0W18.答案:(1)F =mg tan θ (2)F =mgI ′kh(R 0+kL )·(I ′-I 0) 解析:(1)有风力时,对金属球P ,受力如图所示F =F 1·sin θ mg =F 1·cos θ 所以F =mg tan θ(2)无风时,电路中 U =I 0(R 0+kL ) 有风力时,电路中 U =I ′(R 0+kL ′) L ′=L -h ·tan θ 由以上三式解出F =mgI ′kh(R 0+kL )·(I ′-I 0) 19.答案:(1)见解析(2)0.03kW ·h 1.3A 原因见解析解析:(1)从表中可想到工作电压是我们国家的民用交流电压;洗涤电动机的工作功率为110W ,脱水电动机的工作功率为176W ;用欧姆定律I =U R求出的电流和工作电流是不同的,原因是欧姆定律适合纯电阻电路,而电动机主要是用来输出机械能的,不是用来发热的,不是纯电阻电路.(2)从洗衣机洗涤为正、反转和停的时间程序图可知,停和转的时间分别为125s 和775s ,由洗涤做功W 洗=P 洗·t =UIt =220×0.5×10-3×0.215kW ·h ≈0.0237kW ·hW 脱=P 脱·t =UIt =220×0.8×10-3×260kW ·h =0.0059kW ·h则W =W 洗+W 脱=0.0237kW ·h +0.0059kW ·h ≈0.03kW ·h当洗涤和脱水同时操作时, 就相当于两个用电器并联,则流过插座的电流应为两个用电器单独使用时工作电流之和,故I =I 洗+I 脱=(0.5+ 0.8)A =1.3A.。

高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲

高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲

高二物理选修3-1第二章《恒定电流》复习提纲一.知识要点(一)导体中的电场和电流、电动势1.导体中的电场和电流(1)电源:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

(2)导线中的电场:当导线内的电场达到动态平衡状态时,导线内的电场线保持与导线平行。

(3)电流定义式:tQ I2.电动势定义:在电源内部非静电力所做的功W 与移送的电荷量q 的比值,叫电源的电动势,用E 表示。

定义式为: E = W/q注意:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。

②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。

③电动势在数值上等于非静电力把1C 电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

(二)部分电路欧姆定律,电路的连接,电功、电功率、电热,电阻定律1.部分电路欧姆定律定义式 R =U/I导体的伏安特性曲线:常用纵坐标表示电流I 、横坐标表示电压U ,而画出的I —U 图象。

2.电路的连接串联电路与并联电路的特点3.电表改装和扩程:主要根据“当流过电流计的电流达到满偏电流是改装或扩程后的电表也达到了它的量程值”这一点进行计算。

4.电功、电功率、电热(1)电功公式:W =UIt (2)电功率公式:P =UI(3)电热(焦耳定律)公式:Q =I 2Rt 5. 电阻定律(1)电阻定律:公式sL R(2)——材料的电阻率,跟材料和温度有关;各种材料的电阻率一般随温度的变化而变化;对金属,温度升高,增大。

(三)闭合电路的欧姆定律1.闭合电路欧姆定律的三种表达式: E = IR + Ir ,E = U内+ U外,以及I = E/(R+r )2.路端电压与负载变化的关系根据I=E/(R+r ), U内=Ir ,E=U 内+U 外,当E 、r 一定时:UU IR内外电路电阻E U U I R外内,0,0,(断路) UU IR内外电路电阻0,,/0外内U E U r E ,IR (短路)3.多用电表欧姆表基本构造:由电流表、调零电阻、电池、红黑表笔组成。

人教版高中物理选修3-1 第二章恒定电流知识点总结概括

人教版高中物理选修3-1 第二章恒定电流知识点总结概括

选修3-1知识点第二章 恒定电流2.1电源和电流一、电源1、电流:电荷的定向移动形成电流。

条件:①存在自由电荷,如金属内的自由电子液体中的正负离子。

②导体两端始终存在电压,导体两端存在电压时,导体内建立了电场,导体中的自由电荷在电场力的作用下发生定向移动,形成电流。

2、电源:能把自由电子从正极搬到负极的装置。

作用:保持导体两端的电势差(电压),使导体中有持续的电流。

3、类型:①发电机:通过电磁作用把电子从正极搬运到负极。

②干电池/蓄电池:通过化学作用把电子从正极搬运到负极。

二、恒定电流(恒定电场:电场强度和大小都不变。

)1、定义:大小、方向都不随时间变化的电流。

用单位时间内通过导体横截面的电量表示电流强弱。

2、电流公式:qt I tI q =⇒=3、单位:国际单位安培(A),常用单位:毫安(mA )、微安(μA )4、方向:正电荷定向移动的方向。

金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。

注意:电流是标量。

2.2电动势一、电动势1、常见的两种非静电力:化学作用,电磁作用。

在外电路,正电荷由电源正极流向负极。

电源之所以能维持外电路中稳定的电流,是因为它有能力把来到负极的正电荷经过电源内部不断地送往正极。

非静电力使正电荷在电源内部由负极移至正极。

在非静电力做功下,电源把正电荷从负极搬运到正极,使电荷的电势能增加。

电源是一种能把电子从一个地方搬运到另一个地方的装置。

2、电动势:描述电源非静电力做功能力的强弱。

3、定义:电源内部非静电力移送电荷 q 所做的功W 与 q 的比值,qw E 定义式,不成比例关系。

4、电动势由非静电力的特性决定,跟电源体积无关,也跟外电路无关。

5、内阻r :电源也是由导体组成的,所以也有电阻。

6、电源重要参数:电源电动势E ,电源容量,电源内阻r 。

2.3欧姆定律一、电阻1、定义:导体两端的电压与通过导体的电流大小的比值。

2、物理意义:反映了导体对电流的阻碍作用。

高中物理选修3-1精品课程案例-第二章《恒定电流》

高中物理选修3-1精品课程案例-第二章《恒定电流》
2、定义式: E = W q
3、单位: V 1V=1J/C
4、物理意义:反映电源把其他形式的能转化为电 能本领的大小。
二、电动势 5、电动势有电源中非静电力的特性决定,跟 电源的体积无关,也跟外电路无关。 6、电动势是标量
7、电源的另一重要参数———内阻。
三、生活中的电池
太阳电池
干电池
铅蓄电池 锌汞电池
• 三、情感与价值观 • 重视学生对物理规律的客观性、普遍性和科学性
的认识,通过电流产生的历史材料的介绍,使学 生了解知识规律的形成要经过漫长曲折的过程, 培养他们学习上持之以恒的思想品质.
• 教学重点 • 理解定律的内容以及其表达式、变换式的意义 • 教学难点 • 运用数学方法处理实验数据,建立和理解欧姆定
2、公式
IU R
3、适用条件:金属导电和电解液导电
三、导体的伏安特性
1.伏安特性曲线:导体中的电流I随导 体两端的电压U变化的图线,叫做导
体的伏安特性曲线
I B
图线斜率的物理 意义是什么?
A
电阻的倒数
O
U
2.线性元件和非线性元件 符合欧姆定律的导体的伏安特性曲线是
一条通过坐标原点的直线,具有这种伏安特 性的电学元件叫做线性元件;
思考题
我们在上一章中曾经得出结 论:在静电平衡时,导体内部的场 强为零,导体上任意两点之间的电 势差为零(等势体).这与我们现在 的说法有矛盾吗?为什么?
导线内的电场,是由电 源、导线等电路元件所积累的 电荷共同形成的。尽管这些电 荷也在运动,但有的流走了, 另外的又来补充,所以电荷的 分布是稳定的,电场的分布也 稳定。-----恒定电场
n 为单位体积内自由电荷数目,S 为导体横截面积, v为电荷定向移动速率,q为每个自由电荷的电量

物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结

物理选修3-1第二章恒定电流知识点总结
所做的功跟它的电荷量的比值。
定义式:E= W q
W:非静电力做的功 q :电荷量 2、物理意义:反映电源非静电力做功本领的大小。
(把其他形式的能转化为电能本领的大小)
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2.3 欧姆定律
一、电阻:
1、定义式: R U I
(取决于导体本身, 与U、I无关)
2、决定式: R ρ l s
二、欧姆定律:
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2.5 焦耳定律 Q=I2Rt
电功和电热: 1)纯电阻电路中:
W=UIt=I2Rt=Q P电=UI= P热=Q/t=I2R 2)非纯电阻电路中: W=UIt 大于I2Rt=Q; P电=UI 大于P热=Q/t=I2R P电=P热+P其它
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2.6 导体的电阻
1、电阻定律:
内容:同种材料的导体,其电阻R与它的长 度l成正比,与它的横截面积S成反比;导体电 阻与构成它的材料有关.
r
内电路消 耗的电能
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三、电源的输出功率与效率
1、推导:由E= U外+ U内
得:EI= U外I+ U内I
即:P总= P外+ P内
r
电源提供的 电源的输出
电功率EI
功率U外I
∴ P出= P总- P内
电源内部的 发热功率I2r
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2、电源最大输出功率(纯电阻电路)
P出 UI
I 2R
E2R (R r)2
E
r+Rg+ R1+R
R=
E I
-(r+
R1+Rg)
R= 1.5V -150Ω I
每一个电流值都对应一个电阻值,将电流刻度换成电阻
刻度,即将电流表改装成欧精品姆PPT表,就可直接测电阻了。

高中物理-选修3-1第二章《恒定电流》导学手册(含答案)

高中物理-选修3-1第二章《恒定电流》导学手册(含答案)

选修3-1第二章恒定电流第1节电源和电流一、启疑导学1.什么是电源?电源的作用是什么?2.产生电流的条件是什么?如何定义电流强度?3. 如何推导出电流强度的微观表达式I=nqvS。

二、典型例题【例1】如图验电器A带负电,验电器B不带电,用导体棒连接A、B的瞬间,下列叙述中错误的是()A、有瞬时电流形成,方向由A到BB、A、B两端的电势不相等C、导体棒内的电场强度不等于零D、导体棒内的自由电荷受电场力作用做定向移动【例2】关于电流,下列说法中正确的是()A.通过导体横截面的电荷量越多,电流越大B.电子运动速率越大,电流越大C.单位时间内通过导体横截面的电荷量越多,导体中的电流越大D.因为电流有方向,所以电流是矢量【例3】某电解池,如果在1s钟内共有5×1018个二价正离子和1.0×1019个一价负离子通过某截面,那么通过这个截面的电流是()A.0A B.0.8A C.1.6A D.3.2A【例4】设金属导体的横截面积为S,单位体积内的自由电子数为n,自由电子定向移动速度为v,那么在时间t内通过某一横截面积的自由电子数为______;若电子的电量为e,那么在时间t内,通过某一横截面积的电量为______;若导体中的电流I,则电子定向移动的速率为______。

三、变式拓展【例5】氢原子的核外只有一个电子,设电子在离原子核距离为R的圆轨道上做匀速圆周运动.已知电子电量为e,运动速率为v.求电子绕核运动的等效电流多大?四、反馈巩固1.金属导体满足下面哪一个条件,就产生恒定电流:( )A .导体有能自由移动的电荷;B .导体两端有电势差;C .导体被置于电场中;D .导体两端存在着恒定的电压.2.关于电流,下列说法中哪些是正确的( )A .通电导线中自由电子定向移动的速率等于电流的传导速率B .金属导线中电子运动的速率越大,导线中的电流就越大C .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向D .国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位3.有一横截面积为S 的铜导线,通过其中的电流强度为I ,设每单位体积的导线中有n 个自由电子,电子的电量为e ,此时电子的定向移动速度为v ,在△t 时间内,通过导线的横截面积的自由电子数目可表示为( )A .nvS △tB .nv △tC .I △t/eD .I △t/se4.在显像管的电子枪中,从炽热的金属丝不断放出的电子进入电压为 U 的加速电场,设其初速度为零,经加速后形成横截面积为 S .电流为 I 的电子束。

(高二)物理人教选修3—1第2章 恒定电流含答案

(高二)物理人教选修3—1第2章 恒定电流含答案

(高二)物理人教选修3—1第2章恒定电流含答案人教选修3—1第二章恒定电流1、铜的摩尔质量为m,密度为ρ,每摩尔铜原子有n个自由电子,每个电子的电荷量为e,今有一根横截面积为S的铜导线,当通过的电流为I时,电子平均定向移动速率为()A.光速c B.I neSC.IρneSm D.mI neSρ2、一节干电池的电动势为1.5 V,这表示()A.电池中每通过1 C的电荷量,该电池能将1.5 J的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V的电池存储的电能多D.将1 C的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J的功3、关于电流和电阻,下列说法中正确的是()A.电流的方向与导体中电荷的定向移动方向相同B.金属导体温度升高时,由于自由电子的热运动加速,所以电流增大C.由R=UI可知,I一定时,导体的电阻R与U成正比,U一定时,导体的电阻R与I成反比D.对给定的导体,比值UI是个定值,反映了导体本身的性质4、三个阻值都是6 Ω的电阻可以用不同的方法连接起来,如图所示的四个图中等效电阻(即总电阻)等于4 Ω的是()A B C D5、(多选)一只电炉的炉丝和一台电动机的线圈电阻相同,都为R,若把二者串联在电路中,电炉和电动机都正常工作,则()A.电炉和电动机的热功率相等B.电动机的功率大于电炉功率C.电炉和电动机两端电压相等D.电炉两端电压小于电动机两端电压6、某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。

如图所示,将横截面积之比为3∶5,长度相同的两段玻璃管注满相同的盐水,封闭构成盐水柱a 和b并联接入电路中,忽略温度对电阻的影响,则下列说法正确的是()A.盐水柱a和b电阻之比为3∶5B.通过盐水柱a和b电流之比为3∶5C.盐水柱a和b中自由电荷移动速率之比3∶5D.电路稳定时盐水柱中电场强度处处为零7、如图所示,闭合开关S,电路稳定后,水平放置的平行金属板间的带电质点P处于静止状态,若将滑动变阻器R2的滑片向a端移动,则()A.电压表读数增大B.电流表读数减小C.R1消耗的功率减小D.质点P将向下运动8、在使用多用电表测电阻时,一同学选用“×10”挡,调整欧姆零点后测量一电阻的阻值,发现表针向右偏转幅度太大,为了把电阻值测得更准确些,下列判断和做法正确的是()A.换用“×1挡,直接测量B.换用“×100”挡,直接测量C.换用“×1”挡,重新调整欧姆零点后测量D.换用“×100”挡,重新调整欧姆零点后测量*9、下列关于电动势的说法中正确的是()A.电动势就是电势差,也叫电压,单位是VB.电动势大的电源做功一定多C.电动势大的电源做功一定快D.电动势的大小等于电路中通过单位电荷时电源所提供的电能*10、某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图,分别用R a、R b、R c、R d代表电阻的阻值,则()A.R a>R d B.R d>R aC.R c>R b D.R b>R c*11、两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压稳定于12 V的直流电源上,有人把一个内阻不是远大于R1或R2的电压表接在R1两端,如图所示,电压表的示数为8 V,如果把此表改接在R2两端,则电压表的示数将()A.小于4 V B.等于4 VC.大于4 V,小于8 V D.等于或大于8 V12、如图所示,有一个表头G,满偏电流为I g=1 mA,内阻R g=100 Ω,用它改装为有5 V和50 V两种量程的电压表,求R1、R2的阻值各为多大?13、把一量程为6 mA、内阻为100 Ω的电流表改装成欧姆表,线路如图所示,现备有如下器材:A.电源(E=3 V,内阻不计)B.变阻器(0~100 Ω)C.变阻器(0~500 Ω)D.红表笔E.黑表笔(1)变阻器选用________。

人教版高中物理选修3-1第2章《恒定电流》章末总结.docx

人教版高中物理选修3-1第2章《恒定电流》章末总结.docx

高中物理学习材料桑水制作学案15 第2章恒定电流章末总结1、电流:电荷的定向移动,定义I= ;微观式,方向:2、电压:由恒定电场形成,定义qWU=;计算式U= ,产生电流的条件之一。

3、电阻:导体对电流的阻碍作用,定义:R= ;计算式SlRρ=,温度↑,金属ρ↑。

4、电动势:反映非静电力做功本领的物理量,定义式E= ,只与电源本身性质有关。

5、电功:电场力驱动电荷定向运动,W= ,电势能↓,转化为其它形式的能。

6、电功率:电流做功的快慢,P=1、串联电路证明:ΛΛ++=21RRR:2、并联电路证明:ΛΛ++=21111RRR:3、控制电路4、纯电阻电路电功完全转化为电热5、非纯电阻电路电功等于电热 + 其他形式的能6、逻辑电路“与”门、“或”门、“非”门1、电阻定律:R= (适用条件:)2、焦耳定律:Q= (适用条件:)3、欧姆定律:部分电路I= 闭合电路I= (适用条件:)4、路端电压:U= U-I图像:纵轴截距为,横轴截距为,A线斜率为,B线斜率为,A、B线交点为。

1、描绘小灯泡的伏安特性曲线(附:安培表的内外接法、控制电路、仪器的选择)2、测定金属丝的电阻率(附:读数位数、游标卡尺、千分尺、控制电路、仪器选择)3、练习使用多用表(附:电流表、电压表的改装、改盘、校准)4、测定电池的电动势和内阻(附:控制电路、仪器的选择、公式法、图像法)1、在如图左所示的电路中。

L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图右所示,当开关S闭合后,电流表示数为0.25 A.则此时 ( )A.L1的电压为L2电压的2倍B.L1消耗的电功率为0. 75 WC.L2的电阻为12 ΩD.L1、L2消耗的电功率的比直大于4 : l2、如图1所示,电源内阻r=1 Ω,电炉B电阻R=19 Ω,电解槽A电阻r′=0.5 Ω。

当S1闭合、S2断开时,电炉消耗功率为684 W;S1、S2都闭合时电炉消耗功率为475 W(电炉电阻可看做不变)。

高中选修3-1第二章恒定电流教案.doc

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第二章、恒定电流第一节、导体中的电场和电流(1课时)一、教学目标(一)知识与技能1.让学生明确电源在直流电路中的作用,理解导线中的恒定电场的建立2.知道恒定电流的概念和描述电流强弱程度的物理量--- 电流3.从微观意义上看电流的强弱与自由电子平均速率的关系。

(二)过程与方法通过类比和分析使学生对电源的的概念、导线中的电场和恒定电流等方面的理解。

(三)情感态度与价值观通过对电源、电流的学习培养学生将物理知识应用于生活的生产实践的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题。

三、重点与难点:重点:理解电源的形成过程及电流的产生。

难点:电源作用的道理,区分电子定向移动的速率和在导线中建立电场的速率这两个不同的概念。

四、教学过程(一)先对本章的知识体系及意图作简要的概述(二)新课讲述----第一节、导体中的电场和电流1.电源:先分析课本图2。

1-1说明该装置只能产生瞬间电流(从电势差入手)【问题】如何使电路中有持续电流(让学生回答—电源)类比:(把电源的作用与抽水机进行类比)如图 2— 1,水池A、B 的水面有一定的高度差,若在 A、B 之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,从水池 A 运动到水池B。

A、 B 之间的高度差很快消失,在这种情况下,水管中只可能有一个瞬时水流。

教师提问:怎拦才能使水管中有源源不断的电流呢让学生回答:可在A、B之间连接一台抽水机,将水池 B中的水抽到水池 A 中,这样可保持A、 B之间的高度差,从而使水管中有源源不断的水流。

归纳:电源就是把自由电子从正极搬迁到负极的装置。

(从能量的角度看,电源是一种能够不断地把其他形式的能量转变为电能的装置)2.导线中的电场:结合课本图2。

1-4 分析导线中的电场的分布情况。

导线中的电场是两部分电荷分布共同作用产生的结果,其一是电源正、负极产生的电场,可将该电场分解为两个方向:沿导线方向的分量使自由电子沿导线作定向移动,形成电流;垂直于导线方向的分量使自由电子向导线某一侧聚集,从而使导线的两侧出现正、负净电荷分布。

2020--2021学年人教高二物理选修3—1第2章 恒定电流附答案

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2020--2021人教物理选修3—1第2章恒定电流附答案人教选修3—1第二章恒定电流1、(双选)有一横截面积为S的铜导线,流经其中的电流为I;设每单位体积的导线中有n个自由电子,电子的电荷量为e,此电子的定向移动速率为v,在Δt时间内,通过导线横截面的自由电子数可表示为()A.n v SΔt B.n vΔtC.IΔte D.IΔtSe2、下列有关电源的电路中,导线内部的电场强度的说法中正确的是() A.导线内部的电场就是电源所形成的电场B.在静电平衡时,导体内部的场强为零,而导体外部的场强不为零,所以导体内部的电场不是稳定的C.因为导体处于电源的电场中,所以导体内部的场强处处为零D.导线内的电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的,导体内的电荷处于平衡状态,电荷分布是稳定的,电场也是稳定的3、关于电源的说法不正确的是()A.电源外部存在着由正极指向负极的电场,内部存在着由负极指向正极的电场B.在电源外部电路中,负电荷靠电场力由电源的负极流向正极C.在电源内部电路中,正电荷靠非静电力由电源的负极流向正极D.在电池中,靠化学作用使化学能转化为电势能4、某同学对四个电阻各进行了一次测量,把每个电阻两端的电压和通过它的电流在U-I坐标系中的描点如图,分别用R a、R b、R c、R d代表电阻的阻值,则()A.R a>R d B.R d>R aC.R c>R b D.R b>R c5、(双选)两只完全相同的灵敏电流计改装成量程不同的电压表V1、V2,若将两表串联后去测某一线路的电压,则两只表()A.读数相同B.指针偏转的角度相同C.量程大的电压表读数大D.量程大的电压表读数小6、下面是某电热水壶的铭牌,由此可知该电热水壶正常加热1 min产生的热量为()电热水壶型号SP—356 A 额定电压220 V额定功率 1 800 W 额定频率50 Hz额定容量 1.5 L34C.1.32×104 J D.1.08×105 J7、某兴趣小组探究发现导电液体电阻变化规律与金属电阻相同。

人教版高中物理选修3-1第二章 章末小结 (共51张PPT)

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与题述物理现象符合,则故障可能发生在这部分电路。直到找出发生故障的全
部可能为止,亦称排除法。
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第二章 恒定电流
如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6 为连接点的标号。在开 关闭合后, 发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、 开关、小灯泡、3 根导线以及电路中的各连接点。 导学号 50232523
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(1)在图 1 中电源的输出功率和电动机输出的机械功率。 (2)在图 2 中限流电阻 R0 可消耗的最大功率。
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第二章 恒定电流
解析:(1)以电阻 R0 为研究对象,根据欧姆定律得到电路中电流为:I=IR0 U 2.5 = = =1A; R0 2.5 电源的功率 PE=IE=6W;内电路消耗的功率 Pr=I2r=0.5W; 电源的输出功率 P 出=PE-Pr=5.5W 电动机分压 UM=E-I(r+R0)=3V; 电动机消耗的功率 PM=IUM=3W;热功率 P 热=I2rM=0.5W;
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第二章
恒定电流
章 末 小 结
1
知 识 结 构 规 律 方 法 触 及 高 考
2
3
第二章 恒定电流
知识结构
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第二章 恒定电流
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第二章 恒定电流
规律方法
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高中物理选修3-1学案:第二章 恒定电流

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章末总结一、纯电阻电路和非纯电阻电路1.对于纯电阻电路(如白炽灯、电炉丝等构成的电路),电流做功将电能全部转化为内能, W =Q =UIt =U 2Rt =Pt .2.对于非纯电阻电路(如含有电动机、电解槽等的电路),电功大于电热.在这种情况下,不能用I 2Rt或 U 2Rt 来计算电功.例1 如图1所示,电源电动势E =7.5 V ,内电阻r =1.0 Ω ,定值电阻R 2=12 Ω,电动机M 的线圈的电阻R =0.5 Ω.开关S 闭合,电动机转动稳定后,理想电压表的示数U 1=4 V ,电阻R 2消耗的电功率P 2=3.0 W .不计电动机的摩擦损耗等,求:图1(1)电源的路端电压. (2)电动机输出的机械功率. [答案] (1)6 V (2)3.5 W[解析] (1)路端电压等于R 2两端的电压, 由P 2=U 2R 2,代入数据解得:U =6 V (2)电源电动势E =U +Ir ,解得干路电流为:I =E -U r =7.5-61 A =1.5 A通过R 2的电流:I 2=U R 2=612A =0.5 A通过电动机的电流:I 1=I -I 2=1.5 A -0.5 A =1 A 电动机的输出功率:P =I 1U 1-I 12R 由此得:P =1×4 W -12×0.5 W =3.5 W 二、含容电路的计算1.分析含电容器的电路时应注意电容器两极板分别与电路中哪两点等势,从而可确定电容器两极板间电势差和带电荷量的正负.2.当电路发生变化时,注意分析电容器两板电势的变化,计算电容器带电荷量变化量时,要注意极板电荷电性的变化.若某一极板原来带正电Q 1,后来变为带正电Q 2,则电荷量变化量大小ΔQ =|Q 1-Q 2|;若该极板由原来带正电Q 1变为后来带负电-Q 2,则ΔQ =Q 1+Q 2. 例2 如图2所示,电源电动势E =6 V ,内阻r =1 Ω,电阻R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=7.5 Ω,电容器的电容C =4 μF ,开关S 原来断开.试求:图2(1)电容器所带电荷量;(2)合上开关S 到电路稳定,这一过程中通过电流表的电荷量. [答案] (1)1.2×10-5 C (2)1.92×10-5 C[解析] (1)S 断开,C 相当于断路,R 3中无电流,C 两端电压即R 2两端电压 电容器的电压U 2=ER 1+R 2+rR 2=3 V电容器的带电荷量Q =CU 2=1.2×10-5 C 且a 板带正电,b 板带负电. (2)S 闭合,R 1与R 2串联后再与R 3并联,C 两端电压即R 1两端电压, 外电路总电阻为R 外=(R 1+R 2)R 3R 1+R 2+R 3=3 Ω电容器的电压U 1=R 1R 1+R 2·ER 外r +R 外=1.8 V电容器的带电荷量Q ′=CU 1=7.2×10-6 C. 且a 板带负电,b 板带正电.通过电流表的电荷量ΔQ =Q +Q ′=1.92×10-5 C. 三、电路故障分析 1.故障种类及特点电路故障一般有两种情况,即短路和断路.(1)短路的特点:电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大.(2)断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处有电压,若干路断路则断路处电压等于电源电动势. 2.分析与检测方法 (1)电压表检测法若电路断路,将电压表与电源并联,若有电压说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表指针偏转,说明该段电路中有断点.若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为零,则该段被短路.(2)欧姆表检测法断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,说明两点间正常;若检测部分电阻很小(几乎为零),说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,说明该部分有断路.例3如图3所示是某同学连接的实验实物图,A、B灯都不亮,他采用下列两种方法进行故障检查.图3(1)闭合开关,应用多用电表的直流电压挡进行检查,选择开关置于10 V挡.该同学测试结果如表1所示,在测试c、d间直流电压时,红表笔应接触__________(选填“c”或“d”).根据测试结果,可判断电路中一定存在的故障是________.A.灯A短路B.灯B短路C.cd段断路D.df段断路表1测试点电压表示数a、b 有示数b、c 有示数c、d 无示数d、f 有示数表2测试点指针偏转情况c、dd、ee、f(2)将开关断开,再选择欧姆挡测试,测量结果如表2所示,那么检查出的故障是________.A.灯A断路B.灯B短路C.灯A、B都断路D.d、e间导线断路[答案](1)c D(2)BD[解析](1)应用多用电表判断电路故障,首先要正确使用多用电表,对多用电表而言,电流应从红表笔流入该表内,由题图能看出c点电势高于d点电势,知红表笔应接触c点.由表1可知d、f间有示数,则d—c—a—电池—b—f间无断路,C错误;若仅灯A短路或灯B 短路,不会造成A、B灯都不亮,A、B错误;若df段断路,则与测试结果相符,D正确.(2)由表2可知,c、d间有一定的电阻但不是很大,灯A既不短路也不断路,A、C错误;d、e间存在大电阻,表明d、e间导线断路,D正确;e、f间电阻为零,则B灯短路,B正确.例4如图4所示的电路中,电源电动势为6 V,当开关S接通后,灯泡L 1和L2都不亮,用电压表测得各部分电压是U ab=6 V,U ad=0,U cd=6 V,由此可判定()图4A.L1和L2的灯丝都烧断了B.L1的灯丝烧断了C.L2的灯丝烧断了D.变阻器R断路[答案] C[解析]由题干条件可知,电源是完好的.由U ab=6 V和U ad=0可知外电路上bcd段有断点;由U cd=6 V可知外电路上c L2d段有断点,即L2的灯丝烧断了,而且灯L1和变阻器R都没有断路,否则也不存在U cd=6 V.。

物理人教选修3-1本章小结第二章 恒定电流 含解析 精品

物理人教选修3-1本章小结第二章 恒定电流 含解析 精品

知识建构
答案:①I=t q ②E=q
W ③R=I U ④W=UIt ⑤P=UI ⑥Q=I 2Rt ⑦P 热=I 2R ⑧相等 ⑨正比 ⑩倒数 ○11反比 ○12R=ρ
S l ○13I=R U ○14I=r R E ○15Q=I 2Rt ○16P=EI ○17P 出=UI ○18P 内=I 2r ○19串联 ○20并联 ○21部分电路欧姆定律 ○22小于 ○23大于 ○
24闭合电路欧姆定律 ○25公式法 ○26图象法 实践探究
课题:自动控温电饭锅的构造及原理.
探究内容:
(1)自动控温电饭锅的构造.
(2)自动控温电饭锅的工作原理.
(3)自制一个自动控温的加热器.
探究方法:(1)有条件的学校可组织学生到自动控温电饭锅厂参观、学习,让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造,边看边学;也可组织学生到就近自动控温电饭锅修理点让工人师傅讲解自动控温电饭锅的构造,边看边学;最好是让学生动手拆卸废旧自动控温电饭锅,观察
其构造.
(2)自由结合,分组讨论,就自动控温电饭锅的说明书所附的原理图,结合所学的本章知识,研究其原理.
(3)自己设计、制作,老师可帮助完善.让学生充分体会探究学习、积极参与的无限乐趣. 答案提示:就自动控温电饭锅原理图(见7“自我检测”14题)分析自动控温原理.。

高中物理选修3-1知识复习提纲:第二章_恒定电流

高中物理选修3-1知识复习提纲:第二章_恒定电流

高中物理选修3-1知识点总结:第二章恒定电流(人教版)第二章:恒定电流知识网络:内容详解:一、电源和电流●电流产生的条件:①导体内有大量自由电荷②导体两端存在电势差③导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差。

●电流的方向:规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。

①负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。

金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。

②电流有方向但电流强度不是矢量。

③方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。

通常所说的直流常常指的是恒定电流。

二、电动势●电源:①电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

②非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。

●电动势:①定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

②定义式:E=W/q③物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。

电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

●电源的参数:①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。

②内阻(r):电源内部的电阻。

三、欧姆定律●导体的电阻:①定义:导体两端电压与通过导体电流的比值②公式:R=U/I●欧姆定律:①定律内容:导体中电流强度跟它两端电压成正比,跟它的电阻成反比。

②公式:I=U/R●导体的伏安特性曲线:①伏安特性曲线:用纵坐标表示电流I,横坐标表示电压U,这样画出的I-U图象叫做导体的伏安特性曲线。

②线性元件和非线性元件线性元件:伏安特性曲线是通过原点的直线的电学元件。

非线性元件:伏安特性曲线是曲线,即电流与电压不成正比的电学元件●导体中的电流与导体两端电压的关系:①对同一导体,导体中的电流跟它两端的电压成正比。

②在相同电压下,U/I大的导体中电流小,U/I小的导体中电流大。

人教版高中物理选修3-1第二章恒定电流同步辅导(三)(11月18).docx

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A R 0 图4 高中物理学习材料第二章 稳恒电流(8-10节) 实验专题一、基础知识(七)多用电表的原理及使用方法 (八)实验 (九)简单的逻辑电路二、解析典型问题1.分析电路故障问题例1.某居民家中的电路如图1所示,开始时各部分工作正常,将电饭煲的插头插入三孔插座后,正在烧水的电热壶突然不能工作,但电灯仍正常发光.拔出电饭煲的插头,把试电笔分别插入插座的左、右插孔,氖管均能发光,则:A .仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了断路故障B .仅电热壶所在的C 、D 两点间发生了短路故障C .仅导线AB 间断路D .因为插座用导线接地,所以发生了上述故障例2、某同学按如图2所示电路进行实验,实验时该同学将变阻器的触片P 移到不同位置时测得各电表的示数如下表所示: 序号 A 1示数(A)A 2示数(A) V 1示数(V) V 2示数(V) 10.60 0.30 2.40 1.20 2 0.44 0.32 2.56 0.48将电压表内阻看作无限大,电流表内阻看作零。

○1电路中 ,r 分别为电源的电动势和内阻,1R ,2R ,3R 为定值电阻,在这五个物理量中,可根据上表中的数据求得的物理量是(不要求具体计算) 。

○2由于电路发生故障,发现两电压表示数相同了(但不为零),若这种情况的发生是由用电器引起的,则可能的故障原因是 。

2.非线性电路的求解问题。

非线性电路(如含二极管、热敏电阻的电路等)的分析要用到图线相交法。

要注意理解图象交点的物理意义。

例3.图3中所示为一个电灯两端的电压与通过它的电流的变化关系曲线,可见两者不成线性关系,这是由于焦耳热使灯丝的温度发生了变化的缘故。

参考这根曲线,回答下列问题(不计电流表和电池的内阻)。

(1)若把三个这样的电灯串联后,接到电动势为12V 的电源上,求流过灯泡的电流和每个灯泡的电阻。

(2)如图4所示,将两个这样的电灯并联后再与10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V 的电源上,求通过电流表的电流值及各灯泡的电阻值。

人教版高中物理选修(3-1)第2章《恒定电流》章末小结课件

人教版高中物理选修(3-1)第2章《恒定电流》章末小结课件
• (2)现用一量程为3 mA、内阻为150 Ω 的标准电流表 对改装电表的3 mA挡进行校准,校准时需选取的刻
度为0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0 mA。电池的电
动 格势 ,为 阻值1.分5 别V,为内30阻0忽Ω略和不1计00;0 定Ω 值;电滑阻动R变0有阻两器种R有规

如图所示的电路中,1、2、3、4、5、6
为连接点的标号。在开关闭合后,发现小灯泡不亮。
现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、
开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
• (1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已 接好的情况下,应当选用多用电表的 ________________挡。在连接点1、2同时断开的情 况下,应当选用多用电表的_________ _______挡。
• E.滑动变阻器(5Ω ,1A)
• F.滑动变阻器(500Ω ,0.2A)
• (1)实验中电压表应选用_______,电流表应选用 _______。为使实验误差尽量减小,要求电压表从零 开始变化且多取几组数据,滑动变阻器应选用 ________(用序号字母表示)。
• (2)请在图1方框内画出满足实验要求的电路图,并 把由图2中所示的实验器材用实线连接成相应的实物 电路图。
• (2)当电路中两点间有电压时,这表明在此两点之外 的电路与电源两极是接通的。当测出两点间电压等 于电源电压而又确定电路故障是断路引起时,就可 以确定断路位置在此两点之间。
• (3)①调到欧姆挡; • ②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作; • ③测量小灯泡的电阻。如电阻无穷大,表明小灯泡
考题探析

(2015·全国卷Ⅰ,23)图(a)为某同学改
装和校准毫安表的电路图,其中虚线框内是毫安表的
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(D)bc间电路不通,cd间电路通
二、黑盒子问题
1、欧姆表测量电阻的步骤: ①机械调零:方法是用小螺丝刀轻旋表头正下方 中央处的调零螺丝,使指针指左端零刻线。 ②选择倍率:原则是尽可能使指针指在中央刻度 附近。 ③欧姆调零:方法是将红、黑表笔短接,调节欧 姆调零旋钮,使指针指右端零刻线处 ④测量:将红黑表笔接被测电阻两端进行测量 ⑤读数:将指针示数乘以倍率,得测量值 ⑥将选择开关扳到OFF或交流电压最高挡
一、故障判断
短路:短路处电压为零,电流很大 断路:断路处电流为零,电压很大(通常是断路处“霸 占 "一段电路的全部电压) 例:图为一电路板,a、b、c、d为接线柱,a、d与 220V的电源连接,ab间、bc间、cd间分别连接一个 电阻,现发现电路中没有电流,为检查电路故障,用一电压表 分别测得b、d两点间以及a、c两点间的电压均为220V, 由此可知 (A)ab间电路通,cd间电路不通 (B)ab间电路不通,bc间电路通 (C)ab间电路通,bc间电路不通
2、欧姆表测量电阻的注意点: ①每改变一个倍率必须重新调零(不是每测量一个电 阻必须调零) ②测量时必须把外电路断开,单独测量电阻,手不能接 触表笔 ③读数在刻度的中间(4R中——1/4R中)附近较为准确 ④测量完毕后,开关旋至Off挡或交流电压最高挡 ⑤被测电阻元件必须和其他元件断开
某人用万用电表按正确步骤测量 一电阻阻值,指针指示位置如图, 则这电阻值是____.如果要用这万 用电表测量一个约200欧的电阻, 为了使测量比较精确,选择开关应 选的欧姆挡是____.
两种可能。
⑷用欧姆挡测量,黑表笔接C红表笔接B测得阻值比黑表笔A红 表笔接B时测得的阻值大, 说明二极管在AB间。所以黑元件 设定黑箱上有三个接点,两个接点间最多只能接一个元件; 黑箱内所接的元件不超过两个。 测量步骤和判定:⑴用直流电压挡测量,A 、B 、C 三点间均无 电压;说明箱内无电源。⑵用欧姆挡测量,A、C间正、反接阻 值不变, 说明A、C间有一个电阻。 ⑶用欧姆挡测量,黑表笔接 A 红表笔接B时测得的阻值较小,反接时测得的阻值较大, 说明箱内有一个二极管,可能在AB间,也可能在BC间,如右图中
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