电流表和电压表的使用和作图
高二物理实验 多用电表 测电源的电动势和内电阻人教实验版知识精讲
高二物理实验 多用电表 测电源的电动势和内电阻人教实验版【本讲教育信息】一. 教学内容:实验 多用电表 测电源的电动势和内电阻二. 知识要点:1. 理解并掌握欧姆表的制作原理,会用多用电表测电流、电压和电阻2. 理解并掌握测电源的电动势和内电阻的方法,并学会用图像法处理实验数据。
[重点、难点解析]一、多用电表1. 欧姆表的原理欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的测量电阻的仪表,可直接读出电阻值,比用伏安法测电阻要方便得多。
原理如图所示调零时,内R E R r R E I g g =++= 测量时,rR R E I +=内 只要将对应R x 值的电流刻度 I 改为阻值R x ,即为欧姆表。
由于I 与R 的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度却是不均匀的,电阻零刻度在电流满偏处。
注意:红表笔接欧姆表内部电源负极,而黑表笔接内部电源的正极。
2. 多用电表(1)性能:多用电表,通常叫万用表,它是实际生活中在电器安装、使用、维修过程中必备的常用仪表,多用表具有用途多、量程广、使用方便等优点,它可以用来测量交流电压、直流电压、直流电流和电阻,而且每一种测量又具有多个量程。
虽然使用方便,但是其准确度稍低。
(2)原理:多用电表由一只灵敏的直流电表(表头)与若干元件组成测量电路,每进行一种测量时只使用其中的一部分电路,其他部分不起作用。
①直流电流挡:直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电流表。
②直流电压挡:直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头改装而成的几个量程不同的电压表。
③多用表面板如图所示,直流电流、电压的刻度是均匀的,电压和欧姆挡刻度是不均匀的。
④使用步骤及注意事项:<1>用螺丝刀进行机械调零(左侧O )。
<2>选挡:测电流、电压时选择合适量程;测电阻时选择合适的倍率,以使指针在中央13刻度范围,可用比估计值低1个数量级的倍率,如估计为200 就应该选×10的倍率。
2024年中考物理专题训练——电学作图
6.如图所示,请按要求连接实物图。要求:开关控制整个电路,电流表测灯泡L的电流,电压表测灯泡L的电压,滑动变阻器滑片向右移动,灯泡L变亮。
7.把电路连接完整,要求:两灯并联,电压表测量灯L1两端的电压。
8.在虚线框内连接上滑动变阻器,在A、B、C三点中选择两点连入电压表。要求:闭合开关后,滑片向左移动时,电流表示数变小,但电压表示数不变。
2024年中考物理专题训练——电学作图
1.如图所示,为某种调光型台灯中使用的电位器示意图,P为旋片(相当于一根电阻丝)上的位置,A、C分别连在碳膜两端。用笔画线代替导线,要求顺时针转动旋钮可使灯泡亮度增加。
2.小明和小华一起探究电流与电阻的关系。请用笔画线代替导线将图中的电路补充完整,使滑动变阻器的滑片向左移动时电阻减小。
6. 。
【详解】开关控制整个电路,开关接在干路中;电流表测灯泡L的电流,电流表可选用小量程与灯泡串联;电压表测灯泡L的电压,电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯泡并联;滑动变阻器滑片向右移动,灯泡L变亮,即电流变大电阻变小,故滑动变阻器右下接线柱连入电路中与灯泡串联,如下所示:
。
7.
【详解】两灯并联,电压表测量灯L1两端的电压,因电源电压为3V,故电压表选用小量程与灯L1并联,如下图所示:
同理,可以先确定最上边的圈中填入“×”,如下图所示
先确定中间圈中填入“×”,如下图所示
18.
【详解】移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,说明滑动变阻器与灯泡串联;电流表示数变大,电压表示数变小由电路图可知,左右两个位置分别与灯泡和变阻器串联,所以不可能是电压表,则电压表应在中间的位置;移动滑动变阻器的滑片P,小灯L变亮时,根据串联分压原理可知,灯泡两端的电压变大;因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,滑动变阻器两端的电压变小,故电压表应并联在变阻器两端,即右侧的位置应该是电流表,故左侧的位置应该是电源;由电流的方向可知,电源的正极朝下。如图所示
电流、电压及其测量 上课用
电流、电压及其测量导入在电路分析及测量中,必须掌握电流表、电压表的使用方法及准确判断所测电路并能读数!一、认识电流。
1、电流定义:电荷的定向移动形成电流.2、电流的方向电荷有两种,电路中有电流时,发生定向移动的电荷可能是正电荷,也可能是负电荷.还有可能是正负电荷同时向相反方向发生定向移动.规定:正电荷定向移动的方向为电流方向.3、电流的大小:表示单位时间通过某一横截面积的电量的多少。
I=q/t,q表示电荷量的多少,单位是库伦,简称库,符号C。
4、电流的单位:安培,简称安,符号是A。
电流的主要单位是安,还有比安小的单位毫安和微安。
进率:1A=103 mA 1 mA=103 uA(3)学生练习:1、电流是表示________________的物理量,通常用字母_________代表,它的单位是_________,简称_________ ,符号是_________.2、0.6 A=_____mA ;360μA=_______mA=_______A;450 mA = A= μA; 300 mA =_____A=______μA二、测量电流测量电流有专门仪表——电流表1、认识电流表:(1)电流表在电路中的符号是○A(2)指导学生有条理地认识电流表。
①你怎样知道它是一只电流表?②它的零刻线在哪里?③它有几个接线柱?怎样使用接线柱?④当使用标有“+”“3”两个接线柱时,量程是多大?最小刻度值是多大?⑤当使用标有“一”和“0.6”两个接线往时,量程是多大?最小刻度值是多大?(量程分度值0—3A 0.1A0—0.6A 0.02A2、练习:读出下列电流表的示数。
(1)表甲的读数为,表乙的读数为。
(2)下图所示是电流表表盘的示意图,如果选用“+”和“0.6”两个接线柱时,它的量程是________,每一小格表示______A,此时电流表的读数是_______A;如果选用“+”和“3”两个接线柱时,它的量程是______A,每一小格表示______A,此时电流表的读数是_______A。
2022探究电流与电压、电阻的关系实验-中考物理核心考点抢分练
2022中考物理核心考点抢分练 35:探究电流与电压、电阻的关系一、电流与电压的关系【实验器材】:电阻、电源、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线。
实物图(五串一并) 实验电路图VR 'R AS注意:连接实物图、补画电路图(电流表串联接入电路,电压表并联在定值电阻两端;电流表、电压表接线时“正进负出”;电流表、电压表注意量程选择;滑动变阻器根据题目所给变化方向(例如:题目中滑动变阻器滑片向左移电阻变大,就要求我们在连接或画图时也保证向左移电阻变大)一上一下连接。
【表格设计】 R=10 Ω不变 U/V I/A【实验步骤】1.电流表、电压表调节到零刻度,按电路图连接电路,调节滑动变阻器的滑片至阻值最大端;2.闭合开关,调节滑动变阻器至适当位置,将电压表示数U,电流表示数I记录到表格中;3.分别调节滑动变阻器在不同位置,仿照步骤2再做5次实验,分别记录电压表示数U,电流表示数I。
根据实验数据描点作图。
(1)越靠近U轴,电阻越大【实验结论】当导体的电阻一定时,通过导体的电流跟导体两端的电压成正比。
(注意:在书写时,一定要把电流放在前面,是它与电压的关系,不要写反。
)【实验分析】1.连接电路前操作:开关应断开、滑动变阻器滑片调至最大阻值位置。
2.滑动变阻器作用:改变定值电阻两端的电压、保护电路。
3.实验方法:控制变量法。
(1)探究电流和电压的关系实验中,保持电阻不变(用定值电阻),调节滑动变阻器滑片,改变定值电阻两端的电压。
4.实验中多次测量的目的:得出普遍规律。
5.实验分析(1)探究电流与电压关系实验中,不能用小灯泡代替定值电阻的原因:小灯泡的电阻随温度的变化而变化。
(2)探究电流与电压关系实验中,不能用改变电源电压的方法改变定值电阻两端的电压的原因:定值电阻两端的电压变化量是1.5V 的整数倍,实验具有偶然性。
二、电流与电阻的关系【实验器材】:电阻、电源、滑动变阻器、开关、电流表、电压表、导线。
九年级物理第十六章《电压电阻》综合测试卷-人教版(含答案)
九年级物理第十六章《电压电阻》综合测试卷-人教版(含答案) 班级 座号 姓名 成绩:一、单项选择题(每题4分,共40分)1.比较电流表和电压表的使用方法,下列说法错误..的是: ( ) A .接入电路前要估计测量值的范围,来选定量程B .接入电路时都要使电流从正接线柱流入,从负接线柱流出C .接入电路时都严禁将表的两个接线柱直接接到电源的两极上D .使用前都要检查指针是否对准零刻度线2.如图1电路中,当闭合开关S 后,电压表的示数表示 ( )A .L 1两端的电压B .L 2两端的电压C .电源电压D .L 2和电源电压 3.用电压表分别测量电路中两盏电灯的电压,结果它们两端的电压相等,由此判断两盏电灯的连接方式是:( )A .一定是串联B .一定是并联C .串联、并联都有可能D .无法判断.4.如图2所示,电源电压不变,当开关S 闭合后,下列说法正确的是( )A. L 1被短路,V 的示数变大B. L 1与L 2 串联,V 的示数不变C. L 1 灯不亮,V 的示数不变D. L 1 ,L 2灯都亮,V 的示数变大5.图3所示电路中,电源电压不变,开关S 闭合,灯L 1和L 2都正常发光,一段时间后,突然其中一灯熄灭,而电流表和电压表的示数都不变,出现这一现象的原因可能( )A .L 1短路B .L 2短路C .L 1断路D .L 2断路6.探究串联电路电压规律时,电源电压不变。
已知R 1=R 2;R 3=R 4,R 1 R 3。
闭合开关S 后,电压表V 1、V 2、V 3的示数分别为2.0伏、2.5伏和4.5伏,则电路图应为图中的( )7.在如图5(a )所示电路中,当闭合开关后,两个电压表指针偏转均为图(b )所示,图1图2 图3则电阻R 1和R 2两端的电压分别为( )A .4.8V , 1.2VB . 6V , 1.2VC .1.2V , 6VD .1.2V , 4.8V8. 下列措施中,不可能改变导体电阻大小的是( )A. 改变导体的长度B. 改变导体的材料C 、改变导体的横截面积 D. 改变导体在电路中连接的位置9.如图,滑动变阻器有A 、B 、C 、D4个接线柱,使用时只需接入其中2个,因此有几种接法,在这些不 同 的 接法中,不能 改 变 电 阻 大 小 并 且 可 能损坏仪器的接法是:( )A .接A 和DB .接B 和C C .接A 和BD .接C 和D 10. 下列物质中属于半导体的是( )A .氯化钠B .硅C .碳D .镍铬合金二、填空题:( 每空2分,共20分)11、一节干电池的电压是 ,对人体的安全电压是 。
电流、电压
电流、电压知识点导引1、电流(1)定义:1秒内通过导体横截面的电荷量叫做电流。
(2)电流的计算式:tQ I = (3)单位:在国际单位制中,电流的单位是安培,简称安,用符号A 表示。
1安=1库/秒。
即1A=1C/s 。
1安的物理意义:1秒内通过导体横截面的电荷量为1库,导体中的电流为1安。
电流的常用单位还有毫安(mA)和微安(A μ)。
换算关系为:1A=103mA ,1mA=103A μ。
2、电流的测量 (1)测量电流要专门的仪表——电流表,电流表的符号是。
(2)学生实验室的电流表都有两个量程,量程为0~3A 的电流表,刻度盘上的每个大格表示1A ,每个小格表示0.1A ;量程为0~0.6 A 的电流表,每个大格表示0.2A ,每一小格表示0.02A 。
(3)电流表的使用①电流表要串联在被测电路上②必须使电流从“+”接线柱流进电流表,从“-”接线柱流出来,否则指针会倒转而损坏表。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值,否则会因电流过大而损坏表。
④绝对不允许不经过任何用电器而把电流表直接连到电源的两极上,这样会造成电源短路而因电流过大损坏电池和电流表。
3、串、并联电路电流的特点(1)串联电路中的电流处处相等。
用公式I=I 1=I 2=I 3=…=I n 表示(2)并联电路中干路上的电流等于各支路中的电流之和。
用公式I=I 1+I 2+I 3+…+I n 表示综合练习:一、填空题:1、如图甲所示的电路中,两电流表所用量程不明,当电路闭合后,电流表的示数如图乙所示,的示数如图丙所示,则流过电灯L 1的电流为 。
2、如图所示,闭合S 后,电流表的示数为0.8A ,电流表的示数为0.3A ,则通过L 1、L 2的电流分别是。
3、某同学按如图甲所示,把三个电灯泡接入电路,并进行了实验,只闭合S 1时,电流表的示数如图乙所示;只闭合S 1、S 2时,电流表的示数如图丙所示;同时闭合S 1、S 2、S 3时,电流表的示数如图丁所示,问分别闭合S 1、S 2、S 3时通过三个灯泡的电流I 1= 、I 2 、I 3 。
简单电路、电流表、电压表、滑动变阻器电路图
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44 电冰箱的压缩机(电动机)是由温控开关控制的,冷藏室中的照明灯是由门控开关控制的,即开冰箱门 时照明灯亮、关冰箱门时照明灯灭.请在上右图中用笔画线连接好符合上述特点的电冰箱工 作电路图.
46)根据如图所示的实物连线图,画出对应的电路图。 (要求连线要横平竖直,尽量使电路图简洁美观)
1.根据 6-4 图中的电路画出电路图. 2.将图 6-5 中的蓄电池、开关、灯泡 L1 和 L2 串联起来,用电压表 V1 测 L1 的电压,用电压表 V2 测 L1 和 L2 串联后的总电压.在图 6-5 中用铅笔线表示导线画出连接方法,然后画出电路图. 3.如图 6-6 是一位同学所连的电路,他要测量 L1 两端的电压.他的电路有几处错误?请在图上用铅笔线改过 来,并画出电路图.
)
A.a、c B.b、c C.b、d D.d、e 4. (2012 浙江金华,第 10 题)某品牌的微型电脑吸尘器有两个开关,开关 S1 控制照明灯 L 和吸尘电动 机 M,开关 S2 只控制吸尘电动机 M。下列电路图符合要求的是
M M M M L C
S2 S1
A L
S1 S1
B 第 10 题图 L
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60. (2012 贵州安顺)在现代生活中,人们节能意识越来越高,其中楼道里的“智能化”电灯就是利用 “光控开关”和“声控开关”设计时,当天黑时“光控开关”自动闭合,天亮时自动断开, “声控开关”当 有人走动发出声音时,自动闭合,无人走动时,自动断开。若将这两个开关配合使用,使楼道灯变得“智 能化” ,请你设计出正确的电路,标明电路元件,作必要的说明。
图 14 13 15 7. 如图所示的元件,要求 L1、L2 串联,电流表 A 测 L1 中的电流,电压表 V 测灯 L1 两端电压,已知电源 电压为 6V,要求:①将实物元件连接起来。②画出电路图。③闭合开关,电流表、电压表的示数如下图, 则 L2 中电流为多少?L2 两端电压为多少?
初中物理,画电路图方法与技巧
看电路图连接实物图,或画电路图时有什么方法和技巧。
其实挺简单的分清正负极电源开关和各个元件间的关系画电路图首先克服怕难思想,然后要掌握方法。
画电路图题型大约可分为以下几种:1、看实物画出电路图。
2、看图连元件作图。
3、根据要求设计电路。
4、识别错误电路,并画出正确的图。
一般考试就以上四种作图,下面就它们的作图方法详细说明。
(一)看实物画电路图,关键是在看图,图看不明白,就无法作好图,中考有个内部规定,混联作图是不要求的,那么你心里应该明白实物图实际上只有两种电路,一种串联,另一种是并联,串联电路非常容易识别,先找电源正极,用铅笔尖沿电流方向顺序前进直到电源负极为止。
明确每个元件的位置,然后作图。
顺序是:先画电池组,按元件排列顺序规范作图,横平竖直,转弯处不得有元件若有电压表要准确判断它测的是哪能一段电路的电压,在检查电路无误的情况下,将电压表并在被测电路两端。
对并联电路,判断方法如下,从电源正极出发,沿电流方向找到分叉点,并标出中文“分”字,(遇到电压表不理它,当断开没有处理)用两支铅笔从分点开始沿电流方向前进,直至两支笔尖汇合,这个点就是汇合点。
并标出中文“合”字。
首先要清楚有几条支路,每条支路中有几个元件,分别是什么。
特别要注意分点到电源正极之间为干路,分点到电源负极之间也是干路,看一看干路中分别有哪些元件,在都明确的基础上开始作电路图,具体步骤如下:先画电池组,分别画出两段干路,干路中有什么画什么。
在分点和合点之间分别画支路,有几条画几条(多数情况下只有两条支路),并准确将每条支路中的元件按顺序画规范,作图要求横平竖直,铅笔作图检查无误后,将电压表画到被测电路的两端。
(二)看电路图连元件作图方法:先看图识电路:混联不让考,只有串,并联两种,串联容易识别重点是并联。
若是并联电路,在电路较长上找出分点和合点并标出。
并明确每个元件所处位置。
(首先弄清楚干路中有无开并和电流表)连实物图,先连好电池组,找出电源正极,从正极出发,连干路元件,找到分点后,分支路连线,千万不能乱画,顺序作图。
高中物理必修3闭合电路测定电源的电动势和内阻
测定电源的电动势和内阻【学习目标】1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧.1.实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律.(2)E 和r 的求解:由U =E -Ir 得U 1=E -I 1rU 2=E -I 2r,解得E 、r .(3)用作图法处理数据,如图所示.①图线与纵轴交点为E ;②图线与横轴交点为I 短=Er ;③图线的斜率表示r =|ΔU ΔI|.2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺.3.基本操作(1)电流表用0.6A 量程,电压表用3V 量程,按实验原理图连接好电路.(2)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值.填入表格中.(4)断开开关,拆除电路,整理好器材.4.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.(2)电流不要过大,应小于0.5A,读数要快.(3)要测出不少于6组的(U,I)数据,变化范围要大些.|确定.(4)若U-I图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r=|ΔUΔI (5)电流表要内接(因为r很小).5.误差来源(1)偶然误差:用图象法求E和r时作图不准确.(2)系统误差:电压表分流.考点一对实验原理与操作的考查例1图甲是利用两个电流表和测量干电池电动势E和内阻r的电路原理图.图中S为开关,R为滑动变阻器,固定电阻R1的阻值和电流表的内阻之和为10000Ω(比r和滑动变阻器的总电阻都大得多),为理想电流表.[来源学科网](1)按电路原理图在图乙虚线框内各实物图之间画出连线完成实物电路图.(2)在闭合开关S前,将滑动变阻器的滑动端c移动至____(填“a端”、“中央”或“b端”).(3)闭合开关S,移动滑动变阻器的滑动端c至某一位置,读出电流表和的示数I1和I2.多次改变滑动端c的位置,得到的数据为I1/mA0.1200.1250.1300.1350.1400.145I2/mA48040032023214068在图丙所示的坐标纸上以I1为纵坐标、I2为横坐标画出所对应的I1—I2图线.(4)利用所得图线求得电源的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(保留两位小数)(5)该电路中电源输出的短路电流I短=________A.考点二对数据处理与图象应用的考查例2某中学生课外科技活动小组利用铜片、锌片和家乡盛产的柑橘制作了果汁电池,他们测量这种电池的电动势E 和内阻r ,并探究电极间距对E 和r 的影响.实验器材如图所示.图甲图乙①测量E 和r 的实验方案为:调节滑动变阻器,改变电源两端的电压U 和流过电源的电流I ,依据公式________,利用测量数据作出U -I 图象,得出E 和r .②将电压表视为理想表,要求避免电流表分压作用对测量结果的影响,请在图甲中用笔画线代替导线连接电路.③实验中依次减小铜片与锌片的间距,分别得到相应果汁电池的U -I 图象如图中(a )、(b )、(c )、(d )所示,由此可知:在该实验中,随电极间距的减小,电源电动势________(填“增大”、“减小”或“不变”),电源内阻________(填“增大”、“减小”或“不变”).创新实验设计测定电源的电动势和内阻的其他几种方法1.安阻法:用一个电流表和电阻箱测量,电路如图甲所示,测量原理为:E =I 1(R 1+r ),E =I 2(R 2+r ),由此可求出E 和r ,此种方法使测得的电动势无偏差,但内阻偏大.2.伏阻法:用一个电压表和电阻箱测量,电路如图乙所示,测量原理为:E =U 1+U 1R 1r ,E =U 2+U 2R 2r .由此可求出r 和E ,此种方法测得的电动势和内阻均偏小.3.伏伏法:用两个电压表可测得电源的电动势,电路如图丙所示.测量方法为:断开S ,测得V 1、V 2的示数分别为U 1、U 2,此时,E =U 1+U 2+U1R V r ,R V 为V 1的内阻;再闭合S ,V 1的示数为U 1′,此时E =U 1′+U 1′R Vr ,解方程组可求得E 、r .图甲图乙图丙4.粗测法:用一只电压表粗测电动势,直接将电压表接在电源两端,所测值近似认为是电源的电动势,此时U =ER VR V +r≈E ,需满足R V ≫r .例3某同学要用电阻箱和电压表测量某水果电池组的电动势和内阻,考虑到水果电池组的内阻较大,为了提高实验的精确度,需要测量电压表的内阻.实验器材中恰好有一块零刻度在中央的双向电压表,该同学便充分利用这块电压表,设计了如图甲所示的实验电路,既能实现对该电压表的内阻的测量,又能利用该表完成水果电池组电动势和内阻的测量.他用到的实验器材有:待测水果电池组(电动势约4V ,内阻约50Ω)、双向电压表(量程为2V ,内阻约为2kΩ)、电阻箱(0~9999Ω)、滑动变阻器(0~200Ω),一个单刀双掷开关及若干导线.(1)该同学按如图甲所示电路图连线后,首先测出了电压表的内阻.请完善测量电压表内阻的实验步骤:图甲图乙①将R 1的滑动触头滑至最左端,将S 拨向1位置,将电阻箱阻值调为0;②调节R 1的滑动触头,使电压表示数达到满偏;③保持__________不变,调节R 2,使电压表的示数达到________;④读出电阻箱的阻值,记为R 2,则电压表的内阻R V =________.(2)若测得电压表内阻为2kΩ,可分析此测量值应________真实值.(填“大于”、“等于”或“小于”)[来源学科网](3)接下来测量水果电池组的电动势和内阻,实验步骤如下:①将开关S 拨至________(填“1”或“2”)位置,将R 1的滑动触片移到最________端,不再移动;②调节电阻箱的阻值,使电压表的示数达到一个合适值,记录下电压表的示数和电阻箱的阻值;③重复步骤②,记录多组电压表的示数及对应的电阻箱的阻值.(4)若将电阻箱与电压表并联后的阻值记录为R ,作出1U -1R 图象,则可消除系统误差,如图乙所示,其中纵截距为b ,斜率为k ,则电动势的表达式为________,内阻的表达式为________.1.下列给出多种用伏安法测定电源电动势和内阻的数据处理方法,其中既能减小偶然误差,又直观、简便的方法是()A.测出两组I、U的数据,代入方程组E=U1+I1r和E=U2+I2r,求出E和rB.多测几组I、U的数据,求出几组E、r,最后分别求出其平均值C.测出多组I、U的数据,画出U—I图象,再根据图象求出E、rD.测出多组I、U的数据,分别求出I和U的平均值,用电压表测出断路时的路端电压即为电动势E,再用闭合电路欧姆定律求出内电阻r2.用电流表和电压表测干电池的电动势和内阻,提供的器材如图甲所示.(1)用笔画线代替导线把图甲所示的实物连接成测量电路.(两节干电池串联作为电源,图中有部分线路已连接好)(2)图乙中的6个点表示实验中测得的6组电流I、电压U的值,按照这些实验值作出U-I图线,由此图线求得的电源电动势E=________V,内阻r=________Ω.(结果保留小数点后两位数字)3.某班举行了一次物理实验操作技能比赛,其中一项比赛为用规定的电学元件设计合理的电路图,并能较准确地测量一电池组的电动势及其内阻.给定的器材如下:A.电流表G(满偏电流10mA,内阻10Ω)B.电流表A(0~0.6A~3A,内阻未知)C.滑动变阻器R0(0~100Ω,1A)D.定值电阻R(阻值990Ω)E.多用电表F.开关与导线若干(1)小刘同学首先用多用电表的直流10V挡粗略测量电池组的电动势,电表指针如图12所示,则该电表读数为________V.(2)该同学再用提供的其他实验器材,设计了如图甲所示的电路,请你按照电路图在图乙上完成实物连线.(3)图丙为该同学根据上述设计的实验电路利用测出的数据绘出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为电流表A的示数),则由图线可以得到被测电池组的电动势E=________V,内阻r=________Ω(保留2位有效数字).4.小明要测量一电源的电动势E 和内阻r ,实验器材有:一只DIS 电流传感器(可视为理想电流表,测得的电流用I 表示),一只电阻箱(阻值用R 表示),一只开关和导线若干.该同学设计了如图甲所示的电路进行实验和采集数据.图甲图乙图丙(1)小明设计该实验的原理表达式是________(用E 、r 、I 、R 表示);(2)小明在闭合开关之前,应先将电阻箱阻值调至________(选填“最大值”、“最小值”或“任意值”),在实验过程中,将电阻箱调至如图乙所示位置,则此时电阻箱接入电路的阻值为________Ω;(3)小明根据实验采集到的数据作出如图丙所示的1I -R 图象,则由图象求得,该电源的电动势E =________V ,内阻r =________Ω(结果均保留两位有效数字).5.根据闭合电路欧姆定律,用图甲所示电路可以测定电池的电动势和内电阻.图中R 0是定值电阻,通过改变R 的阻值,测出R 0两端的对应电压U 12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的,根据实验数据在1U 12—R 坐标系中描出坐标点,如图乙所示.已知R 0=150Ω,请完成以下数据分析和处理.图甲图乙(1)图乙中电阻为________Ω的数据点应剔除;(2)在坐标纸上画出1U 12—R 关系图线;(3)图线的斜率是________(V -1·Ω-1),由此可得电池电动势E x =________V.一、关于“安阻法”和“伏阻法”的补充一、“安阻法”测E 和r 1.实验原理由E =IR +Ir 可知,只要能得到I 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r .2.实验器材旧干电池、开关、变阻箱、电流表,电路图如图所示.3.数据处理(1)计算法:由E =I 1(R 1+r )和E =I 2(R 2+r )可解出E 和r .(2)作图法:由E =I (R +r )得:1I =Er R E 1由此作出1I -R 图象,由斜率(E 1)和截距(Er )可求出E 和r .二、“伏阻法”测E 和r 1.实验原理由E =U +UR r 知,如果能得到U 、R 的两组数据,列出关于E 、r 的两个方程,就能解出E 、r .2.实验器材旧干电池、开关、变阻箱、电压表,电路图如图所示.3.数据处理(1)计算法:由E =U 1+U 1R 1r 和E =U 2+U2R 2r 解方程组可求得E 和r .(2)作图法:由E =U +U R r 得:1U =r E ·1R +1E.作出1U -1R 图线,由图象的斜率(E r )和截距(E1)可求得E 和r .二、关于系统误差的分析(老钟注:此项较难掌握,针对不同学生酌情使用)1、在数据处理的图像中(如丙图),U 为电源的中端电压,I 为通过电源的电流。
实验09 测定电源的电动势和内阻(教学案)-2017年高考物理一轮复习精品资料(解析版) Word版含解析 (2)
1.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.2.掌握用图象处理实验数据的方法.3.掌握实物图连接的技巧.1.实验原理(1)实验依据:闭合电路欧姆定律.(2)E 和r 的求解:由U =E -Ir 得⎩⎪⎨⎪⎧U 1=E -I 1rU 2=E -I 2r ,解得E 、r .(3)用作图法处理数据,如图1所示.图1①图线与纵轴交点为E ;②图线与横轴交点为I 短=E r ;③图线的斜率表示r =|ΔU|.2.实验器材电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.基本操作(1)电流表用0.6A 的量程,电压表用3V 的量程,按实验原理图连接好电路. (2)把变阻器的滑片移到使阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1、U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值,填入表格中.(4)断开开关,拆除电路,整理好器材. 【规律方法总结】1.实验数据求E 、r 的处理方法(1)列多个方程组求解,再求E 、r 的平均值.(2)图象法处理:以路端电压U 为纵轴,干路电流I 为横轴,建坐标系、描点、连线,纵轴截距为电动势E ,直线斜率k 的绝对值为内阻r .2.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.(2)电流不要过大,应小于0.5A ,读数要快.(3)要测出不少于6组的(I ,U )数据,变化范围要大些.(4)若U -I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r =|ΔUΔI|确定.(5)电流表要内接(因为r 很小). 3.误差来源(1)偶然误差:用图象法求E 和r 时作图不准确. (2)系统误差:电压表分流.高频考点一 器材选取、电路设计及误差分析例1.(2015·天津理综·9(3))用电流表和电压表测定由三节干电池串联组成的电池组(电动势约4.5 V ,内电阻约1 Ω)的电动势和内电阻,除待测电池组、电键、导线外,还有下列器材供选用:A .电流表:量程0.6 A ,内电阻约1 ΩB .电流表:量程3 A ,内电阻约0.2 ΩC .电压表:量程3 V ,内电阻约30 kΩD .电压表:量程6 V ,内电阻约60 kΩE .滑动变阻器:0~1 000 Ω,额定电流0.5 AF .滑动变阻器:0~20 Ω,额定电流2 A(1)为了使测量结果尽量准确,电流表应选用________,电压表应选用________,滑动变阻器应选用________(均填仪器的字母代号).(2)图2为正确选择仪器后,连好的部分电路.为了使测量误差尽可能小,还需在电路中用导线将________和________相连、________和________相连、________和________相连(均填仪器上接线柱的字母代号).图2(3)实验时发现电流表坏了,于是不再使用电流表,剩余仪器中仅用电阻箱替换掉滑动变阻器,重新连接电路,仍能完成实验.实验中读出几组电阻箱的阻值R 和对应电压表的示数U .用图象法处理采集到的数据,为在直角坐标系中得到的函数图象是一条直线,则可以_______为纵坐标,以_______为横坐标.答案 (1)A D F (2)a d c g f h (3)1U 1R (或U U R 或RUR )为了连接成如图甲所示的实验电路,还需要用导线将a 与d 、c 与g 、f 与h 相连. (3)实验时,电流表不再使用,电阻箱代替滑动变阻器,实验电路图如图乙所示乙根据闭合电路欧姆定律得U +U R r =E ,整理可得三种情况:a.1U =r E ·1R +1E ,以1U 为纵坐标,1R 为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线;b.U =E -r ·U R ,以U 为纵坐标,UR 为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线;c.R U =1E ·R +r E ,以RU为纵坐标,R 为横坐标,在直角坐标系中图象为一条直线. 【变式探究】在测量一节干电池的电动势E 和内阻r 的实验中,小明设计了如图3甲所示的实验电路.图3(1)根据图甲实验电路,请在图乙中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接. (2)实验开始前,应先将滑动变阻器的滑片P 移至________(选填“a ”或“b ”)端.(3)合上开关S 1,S 2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S 2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数.在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U 和对应的电流表示数I 的图象,如图丙所示,两直线与纵轴的截距分别为U A 、U B ,与横轴的截距分别为I A 、I B .①S 2接1位置时,作出的U -I 图线是图丙中的________(选填“A ”或“B ”)线;②S 2接1位置时,测出的电池电动势E 和内阻r 存在系统误差,原因是________表(选填“电压”或“电流”)的示数偏________(选填“大”或“小”). 答案 (1)见解析图 (2)a (3)①B ②电流 偏小解析(1)实物连线图如图所示高频考点二数据处理例2.(2015·江苏单科·10)小明利用如图4所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻.图4(1)图中电流表的示数为________A.(2)调节滑动变阻器,电压表和电流表的示数记录如下:请根据表中的数据,在坐标纸上作出U-I图线(如图5).图5由图线求得:电动势E=________V;内阻r=________Ω.(3)实验时,小明进行了多次测量,花费了较长时间,测量期间一直保持电路闭合.其实,从实验误差考虑,这样的操作不妥,因为________________________________________.答案(1)0.44(2)U-I图象见解析图 1.60(1.58~1.62都算对) 1.22(1.18~1.26都算对)(3)干电池长时间使用后,电动势和内阻会发生变化,导致实验误差增大【变式探究】根据闭合电路欧姆定律,用图6所示电路可以测定电池的电动势和内电阻.图中R0是定值电阻,通过改变R的阻值,测出R0两端的对应电压U12,对所得的实验数据进行处理,就可以实现测量目的,根据实验数据在1U12-R坐标系中描出坐标点,如图7所示.已知R0=150 Ω,请完成以下数据分析和处理.图6图7(1)图7中电阻为________Ω的数据点应剔除; (2)在坐标纸上画出1U 12-R 的关系图线;(3)图线的斜率是________(V -1·Ω-1),由此可得电池电动势E x =________V.答案 (1)80.0 (2)见解析图 (3)4.44×10-3 1.50(2)画出1U 12-R 的关系图线如图所示(3)斜率k =1.52-0.72180 V -1·Ω-1=4.44×10-3 V -1·Ω-1结合1U 12=1E x R 0R +1E x (1+r R 0)可知:1-3E x R0=4.44×10所以E x=1.50 V高频考点三实验拓展与创新例3.(2015·安徽理综·21Ⅱ)某同学为了测量一节电池的电动势和内阻,从实验室找到以下器材:一个满偏电流为100 μA、内阻为2 500 Ω的表头,一个开关,两个电阻箱(0~999.9 Ω)和若干导线.(1)由于表头量程偏小,该同学首先需将表头改装成量程为50 mA的电流表,则应将表头与电阻箱________(填“串联”或“并联”),并将该电阻箱阻值调为______Ω.(2)接着该同学用改装的电流表对电池的电动势及内阻进行测量,实验电路如图8所示,通过改变电阻R测相应的电流I,且作相关计算后一并记录如下表.图8①根据表中数据,图9中已描绘出四个点,请将第5、6两组数据也描绘在图中,并画出IRI 图线;图9②根据图线可得电池的电动势E是________V,内阻r是________Ω.答案(1)并联 5.0(2)①见解析图②1.53 2.0②根据实验电路知,IR表示电源的路端电压,I表示电路的电流,故IR-I图线的纵轴截距即为电池的电动势,则E=1.53 V,图线斜率的绝对值减去改装后的电流表阻值即为电池的内阻,则r=2.0 Ω.【变式探究】某同学用如图10所示的电路测量两节干电池串联而成的电池组的电动势E和内阻r,R为电阻箱.干电池的工作电流不宜超过0.5 A.实验室提供的器材如下:电压表(量程0~3 V,内阻约3 kΩ);电阻箱(阻值范围0~999.9 Ω);开关、导线若干.图10(1)请根据图10的电路图在图11中画出连线,将器材连接成实验电路.图11(2)实验时,改变电阻箱R的值,记录电压表的示数U,得到若干组R、U的数据.根据实验数据绘出如图12所示的1U-1R图线.由图象得出电池组的电动势E=________V,内阻r=______Ω.图12(3)关于这个实验中存在的误差以及减小误差的各种方法,下列说法正确的是()A.电压表的分流作用引起的误差属于偶然误差B.该同学读电压表读数引起的误差属于系统误差C.本实验用图象法处理数据可以减小偶然误差D.如果将电压表的内阻计算在内就可以减小系统误差答案(1)如图所示(2)2.86(2.85~2.87均可) 6.07(6.06~6.08均可)(3)CD【举一反三】利用如图13所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有:图13待测电源,电阻箱R(最大阻值为999.9 Ω),电阻R0(阻值为3.0 Ω),电阻R1(阻值为3.0 Ω),电流表(量程为200 mA,内阻为R A=6.0 Ω),开关S.实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ; ③以1I 为纵坐标,R 为横坐标,作1I -R 图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b . 回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1I 与R 的关系式为________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R =3.0 Ω时电流表的示数如图14所示,读出数据,完成下表.答:①__________,②__________.图14图15(3)在图15的坐标纸上将所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k =______ A -1·Ω-1,截距b =______ A -1.(4)根据图线求得电源电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω. 答案 (1)1I =15+3r E +3E R (2)0.110 9.09(3)如图所示 1.0(0.96~1.04) 6.0(5.9~6.1) (4)3.0(2.7~3.3) 1.0(0.6~1.4)解析 (1)由闭合电路欧姆定律可知E =3I (r +R 0+R +R A ·R 1R A +R 1),所以1I =3E (r +R 0+R +R A ·R 1R A +R 1)=15+3r E +3E R .(2)根据题图得,电流表读数I =110 mA =0.110 A ,所以1I ≈9.09 A -1.(3)描点作图,直线的斜率为k =1.0 A -1·Ω-1,截距为b =6.0 A -1.(4)根据函数关系1I =15+3r E +3E R 可得,截距15+3r E =6.0 A -1,斜率3E =1.0 A -1·Ω-1,由此得E =3.0 V ,r =1.0 Ω.1.【2016·北京卷】 某兴趣小组探究用不同方法测定干电池的电动势和内阻,他们提出的实验方案中有如下四种器材组合.为使实验结果尽可能准确,最不可取的一组器材是( ) A .一个安培表、一个伏特表和一个滑动变阻器 B .一个伏特表和多个定值电阻 C .一个安培表和一个电阻箱 D .两个安培表和一个滑动变阻器选项C中可以通过安培表的读数和电阻箱的取值得到外电压的大小,实验电路图如图所示,所以选项C可取.选项D中无法得到外电压,所以选项D不可取.2.【2016·四川卷】Ⅱ. J7用如图1-所示电路测量电源的电动势和内阻.实验器材:待测电源(电动势约3 V,内阻约2 Ω),保护电阻R1(阻值10 Ω)和R2(阻值5 Ω),滑动变阻器R,电流表A,电压表V,开关S,导线若干.实验主要步骤:(i)将滑动变阻器接入电路的阻值调到最大,闭合开关;(ii)逐渐减小滑动变阻器接入电路的阻值,记下电压表的示数U和相应电流表的示数I;(iii)以U为纵坐标,I为横坐标,作U-I图线(U、I都用国际单位);(iv)求出UI图线斜率的绝对值k和在横轴上的截距a.图1-回答下列问题:(1)电压表最好选用________;电流表最好选用________.A.电压表(0~3 V,内阻约15 kΩ)B.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)C.电流表(0~200 mA,内阻约2 Ω)D.电流表(0~30 mA,内阻约2 Ω)(2)滑动变阻器的滑片从左向右滑动,发现电压表示数增大.两导线与滑动变阻器接线柱连接情况是________.A.两导线接在滑动变阻器电阻丝两端的接线柱B.两导线接在滑动变阻器金属杆两端的接线柱C.一条导线接在滑动变阻器金属杆左端接线柱,另一条导线接在电阻丝左端接线柱D.一条导线接在滑动变阻器金属杆右端接线柱,另一条导线接在电阻丝右端接线柱(3)选用k、a、R1和R2表示待测电源的电动势E和内阻r的表达式E=________,r=________,代入数值可得E和r的测量值.【答案】(1)A C(2)C(3)ka k-R21.【2015·四川·8(2)】4.用实验测一电池的内阻r和一待测电阻的阻值R x。
电源电动势和内阻的测量方法
电源电动势和内阻的测量方法江西省都昌县第一中学 李一新关于电源的电动势和内阻的测量的方法有很多, 现将中学阶段的一些常用测量方法及一些特殊方法归类分析如下,供大家参考。
一、常用测量方法1.利用电流表和电压表来测量电路图:有两种连接方式,如图 1所示电流表内接法和如图 2所示的电流表外接法。
原理:闭合电路欧姆定律 -,改变外电阻 R 就能测得U 、I 的数据,利用两 组数据代入公式可求得 E 、r 的数值,但误差较大,通常利用多组数据作出 U — I 图象来求解。
E 测v E 真,r 测v r 真;利用如图2所示的电路测量时,E 测=己真,r 测> r 真。
a .电流表(量程 0. 6A. 3A );b .电压表(量程 3 V 、15V )c. 定值电阻(阻值 1、额定功率5W )d. 定值电阻(阻值 10二,额定功率10W误差:利用如图1所示的电路测量时, 例1 ( 2009年安徽卷)用如图3所示的电路, 测定一节干电池的电动势和内阻。
电池的 内阻较小,为了防止在调节滑动变阻器时造成短路,除电池、开关和导线外,可供使用的实验器材还电路中用一个定值电阻 F 0起保护作用。
图)e.滑动变阻器(阻值范围0〜10二、额定电流2A)f.滑动变阻器(阻值范围0〜100二、额定电流1A)那么(1)要正确完成实验,电压表的量程应选择V ,电流表的量程应选择A ;R0应选择_______ 二的定值电阻,R应选择阻值范围是_____________ 二的滑动变阻器。
(2)引起该实验系统误差的主要原因是________________________________ 。
解析:(1)由于电源是一节干电池(1. 5V),所选量程为3V的电压表;估算电流时,考虑到干电池的内阻一般几二左右,加上保护电阻,最大电流在0. 5A左右,所以选量程为0. 6A的电流表;由于电池内阻很小,所以保护电阻不宜太大,否则会使得电流表、电压表取值范围小,造成的误差大;滑动变阻器的最大阻值一般比电池内阻大几倍就好了,取0〜10匚能很好地控制电路中的电流和电压,若取0〜100二会出现开始几乎不变最后突然变化的现象。
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析一、伏安法选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器,测出两组U 、I 的值,就能算出电动势和内阻。
1 电流表外接法 1.1 原理如图1-1-1所示电路图,对电路的接法可以这样理解:因为要测电源的内阻,所以对电源来说用的是电流表外接法。
处理数据可用计算法和图像法:(1)计算法:根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=,有:测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+=可得:122112I I U I U I E --=测 1221I I U U r --=测(2)图像法:用描点作图法作U-I 图像,如图1-1-2所示:图线与纵轴交点坐标为电动势E ,图线与横轴交点坐标为短路电流rEI =短,图线的斜率的大小表示电源内阻IUr ∆∆=。
1.2 系统误差分析由于电压表的分流作用,电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ,由电路图可知I <0I 。
【1】计算法:设电压表的内阻为V R ,用真E 表示电动势的真实值,真r 表示内阻的真实值,则方程应修正为:真真r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=,则有:r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=11真 r R U I U E V ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=22真 解得:测真E R U U I I I U I U E V >----=21121221 , 测真r R U U I I U U r V>----=211221可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。
图1-1-2I 短图1-1-1【2】图像修正法:如图1-1-3所示,直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线,由于I <I 0,而且U 越大,I 和I 0之间的误差就越大,即VV R UI =随着电压的减小而减小,而电压表的示数U 就是电源 的路端电压的真实值U 0,除了读数会有误差外,可以 认为U =U 0,经过修正后,直线②就是电源真实值的 U -I 图线,由图线可以很直观的看出: 真测E E <,真测r r <。
2019苏科版初三物理第13章《电路初探》考点梳理
初三物理第13章《电路初探》考点梳理梳理·考点清单考点一电路和电路图1.电源(1)定义:能持续的装置;(2)能量转化:将能转化为能;(3)分类: 电源和电源;2.电路(1)定义:用把、、等元件连接起来组成的电流的路径.(2)连接①连接电路的过程中,开关必须处于状态;②将导线接到电路元件的上,并旋紧保证接触良好;③不允许用导线将直接连接起来,以免损坏电源(3)三种状态①通路:接通的电路,电路中,用电器.②断路:断开的电路,电路中,用电器.③短路电源短路:直接用导线将连接起来,电流,烧坏;用电器短路:用导线将某一两端连接起来,被短路的用电器,其他用电器.3.电路图(1)定义:用电路表示电路连接的图.(2)元件符号:电路元件在电路中的符号,都是特定的符号,不能随意改动.考点二串联电路和并联电路1.串联电路(1)定义:把用电器组成的电路.(2)特点①电流有条路径;②断开其中的一个开关(用电器),其他用电器,即开关控制整个电路的通断;③改变开关的位置,控制作用.2.并联电路(1)定义:把用电器连接起来所组成的电路.(2)特点①电流有条路径;②断开干路上的开关,用电器,断开支路上的开关,本支路中的用电器,其他支路的用电器,即干路上的开关控制整个电路的通断,支路上的开关控制所在支路的通断;③改变开关的位置,控制作用.考点三电流和电流表的使用1.电流强度(1)定义:表示电流的,用字母表示,简称电流;(2)单位: ,符号: ;(3)估测:教室里日光灯的电流大约150 ,电冰箱的电流大约1 .2.电流表(1)电路符号: .(2)量程: A和 A.(3)分度值: A和 A.(4)使用①使用之前应先检查指针是否,如有偏差则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调至,电流表要在电路中;②电流必须从接线柱流进电流表;③被测电流的大小不能超过电流表的;④绝对不允许而把电流表直接接在电源的两极上.3.串、并联电路的电流规律(1)串联电路电流规律:电流处处;(2)并联电路电流规律:干路电流等于之和.考点四电压和电压表的使用1电压(1)作用:使电路中形成持续的.(2)单位:_ ,符号: .(3)常见电压的大小:一节干电池的电压V;家庭电路电压V;对人体的安全电压V.2电压表(1)电路符号: .(2)量程: V和V.(3)分度值: V和V.(4)使用①使用之前应先检查指针是否,如有偏差则要用螺丝刀旋转表盘上的调零螺丝,将指针调至.电压表要在电路中;②电流必须从接线柱流进电压表;③被测电压的大小不能超过电压表的;④(选填“可以”或“不可以”)把电压表直接接在电源的两极上.3.串、并联电路的电压规律(1)串联电路电压规律:电路两端的总电压等于之和;(2)并联电路电压规律:电路两端的总电压等于.突破·重点难点重难点一串、并联电路的识别、设计例1 如图所示电路,下列说法正确的是( )A.闭合开关S1、S3,断开开关S2时,灯L1、L2串联B.闭合开关S2,断开开关S1、S3时,灯L1、L2并联C.闭合开关S1、S2,断开开关S3时,灯L1亮、L2不亮D.闭合开关S2、S3,断开开关S1时,灯L1不亮、L2亮例2 (2018·遂宁)如图是某品牌榨汁机,为保障安全,该榨汁机设置了电源开关S和安全开关S1.当杯体放在主机上时,S1自动闭合,此时再闭合S,电动机才能启动,开始榨汁.下列电路图符合上述要求的是( )【技法点拨】(1)串、并联电路的识别方法(2)电路设计的思路电路图的设计可采用以下步骤:①根据用电器是否相互影响确定局部电路是串联还是并联;②根据开关的控制作用确定开关的位置是在干路还是支路;③根据设计要求先画出部分电路图,然后再进一步完善;④验证:检验画好后的电路图是否与设计要求吻合.注意:(1)两个开关的串、并联:当同一用电器由两个开关控制时,若控制作用互相(或互不)影响,则两开关串联(或并联);(2)用电器被开关短接:若开关闭合时用电器不工作,而开关断开时用电器工作.则表明开关和用电器是并联.重难点二电流表和电压表的使用与读数例3 (2017·云南)如图所示,电流表的示数为 A.例4 ( 2018·益阳)在如图所示电路中,开关闭合后电压表测量的是( )A. L1两端的电压B. L1和L2两端的电压C. L3和电源两端电压D.电源两端电压【技法点拨】对电流表与电压表的使用解题关键:(1)能正确判断电流表、电压表的测量对象:电流表应与测量对象串联,电压表应与测量对象并联;(2)会正确读数:首先做到“三看清”——即看清接线柱对应的量程,看清每大格和每小格代表的数值;然后观察指针偏转的大格数和小格数,两者对应的值相加即为电表的示数.注意(1)若电压表与用电器串联在电源两端,此时电压表的示数接近电源电压;(2)在指针向右偏转的角度相同时,大量程对应的值是小量程对应值的5倍.重难点三串、并联电路的电流、电压特点例5 (2018·成都)如图所示的串联和并联电路,两个灯泡阻值不等,开关S闭合,关于电路中的电流或电压关系,下列说法正确的是( )A.甲电路中,U= U1=U2B.甲电路中,U >U1=U2C.乙电路中,I=I1+I2D.乙电路中,I>I1=I2【技法点拨】解决此类问题关键:一要正确判断电路的连接方式,在此过程中如果遇到电压表可以将其断开,遇到电流表可以用导线代替;二是能熟练掌握串、并联电路电压、电流相关公式. 重难点四简单电路故障分析例6 ( 2018·徐州)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关S,电流表和电压表都有示数.如果某时刻电路出现故障,两表的示数都变大了,那么故障可能是( )A.电阻R1短路B.电阻R1断路C.电阻R2短路D电阻R2断路【技法点拨】(1)简单电路故障分析(2)其他由仪表自身或操作引起的故障①电表指针反向偏转:电表正、负接线柱接反;②电表指针偏转角度过小:电表量程选择过大;③电表指针偏转超过量程:电表量程选择过小.(3)步骤①首先根据两灯泡发光状态,判断哪一段电路中有电流,哪一段电路中无电流;②然后利用电流流向法逐一查找短路或断路对象:对于串联电路,若一灯亮,一灯不亮,则不亮的灯出现短路或通过该灯的电流太小导致灯不足以发光;若两灯都不亮,故障一定是断路;对于并联电路,灯亮的支路无故障,不亮的支路出现断路;若两灯都不亮,故障可能有三种情况:干路断路、支路用电器均断路或某一支路出现短路的同时电源也被短路.探究·常考实验实验一探究串、并联电路的电流特点本实验主要的考查点有:(1)画电路图或连接实物图;(2)连接电路时的注意事项;(3)电流表的使用和读数;(4)电路故障分析;(5)换用不同的灯泡多次测里的目的;(6)实验设计的完善;(7)实验数据分析;(8)实验方案的评价与改进.例1 (2018·黄冈)在探究并联电路电流规律的实验中.(1)为了防止损坏电流表,在不能事先估计电流大小的情况下,应先进行,以正确选择电流表或电流表的量程.(2)小方连接的部分电路如图所示.请你将电路连接完整.(3)小方将以上电路连接完后,闭合开关,调节滑动变阻器,发现灯泡L1和L2发光、电流表A1和A2有示数、电流表A示数为零.则电路故障可能是.(4)排除故障,进行实验,小方记录了如下数据.分析以上实验数据,小方发现通过两条支路的电流总是相等.为了探究这个发现是否具有普遍性,可以,再进行实验.实验二探究串、并联电路的电压特点.本实验主要的考查点有:(1)画电路图或连接实物图;(2)连接电路时的注意事项;(3)电压表的使用和读数;(4)电路故障分析;(5)换用不同的灯泡多次测鱼的目的;(6)实验设计的完善;(7)实验数据分析;(g)实验方案的评价与改进.例2 ( 2017·鞍山一模)在“探究串联电路中用电器两端的电压与电源两端电压的关系”的实验中,主要步骤如下:(1)按照图甲设计的电路图.用笔画线表示导线连接图乙的实验电路.(2)闭合开关S,两灯均不亮.小明把电压表接在AB两点时示数是0,接在BC两点及AC两点时示数均如图丙所示,若电路中只有一处故障,则该故障可能是.(3)故障排除后,实验正常进行,小明通过测量得到一组实验数据,填在了设计的表格中.在表格中记录数据后,下一步首先应该做的是.A.分析数据,得出结论B.换用不同规格的小灯泡,再测出几组电压值C.换用电压表的另一量程,再测出一组电压值分类练习考点1 串、并联电路的辨别1. (2015·盐城)小峰为了探究某电动玩具车内部电动机与指示灯的连接方式,他将这辆玩具车的电池取下,保持开关闭合,转动车轮,车上的指示灯还能发光,进一步探究发现,玩具车内部电路是由电源、开关、电动机、指示灯各一个组成的,则该玩具车电路中电动机与指示灯( )A.可以确定,一定串联B.可以确定,一定并联C.可以确定,串联、并联都行D.需要再断开开关,转动车轮,观察指示灯是否发光,才能判断2. ( 2016·宿迁)家用白炽灯正常工作时,其两端的电压为V;白炽灯与电视机之间的连接方式是(选填“并联”或“串联”).考点2 电路的设计及作图3. ( 2017·苏州)带有烘干功能的滚筒洗衣机,要求洗衣和烘干均能独立进行.下列电路设计符合要求的是( )4. ( 2016泰州)下列是四种模拟病房呼叫电路的设计图,其设计最佳的是( )5. ( 2018·镇江)小明设计了一种停车位是否被占用的模拟提醒装置.用指示灯L发光的亮和暗分别表示车位被占用和未被占用,车位被占用时控制开关S闭合下列能实现此功能的电路是( )6. ( 2017·淮安)为避免点燃烟花造成人员伤害,小明设计了烟花定时自动点火装置,原理如图所示.装置中的点火器有电流通过时,就会自动点燃烟花,定时器控制点火时间.为完善设计方案.还需要在(选填“a”或“b”)处安装一个开关S,断开此开关,指示灯熄灭,整个装置停止工作,点放烟花前,定时器在电路中应处于状态.目的是.7. ( 2015·苏州)按题目要求作图:在图中虚线框中填入电池和电压表的符号,使电路成为串联电路.8. ( 2017·无锡)按要求作图:图中是简易手动交通信号灯模拟电路的一部分,请补画一根导线,使开关S接1时,只有L1、L2亮,开关接2时,只有灯L3、L4亮.9. ( 2017·扬州)如图所示,用笔画线代替导线完成电跷要求:两灯并联,开关控制干路,电流表测量干路电流,导线不能交叉.考点3 电流表、电压表的使用与读数10.(2017·泰州)小明做实验时,将电路连接成如图所示的情景,若要将导线M、N与A、B、C、D四个接线柱中任愈两个连接,使两灯构成并联,且开关闭合后电压表指针正常偏转,共有几种接法( )A.两种B.四种C.六种D.八种11. (2018·苏州)如图甲、图乙为两只测量仪表,图甲示数为,图乙示数为.考点4 串、并联电路故障分析12. (2017·南京)如图所示电路,闭合开关,甲、乙两灯泡均发光,过一会儿,其中一个灯泡突然熄灭,但两电表指针仍明显偏转.造成此现象的原因可能是( )A.甲灯泡短路B.乙灯泡短路C.甲灯泡断路D.乙灯泡断路13. (2016常州)如图所示,开关S闭合后电灯不亮,为了检查电路的故障,用电压表进行测量,发现U ac=3.0 V,U ab=0V,U bc=3.0 V,则电路故障可能是( )A.灯L断路B.开关S断路C.滑动变阻器R短路D.灯L短路或滑动变阻器R断路14. (2018·南京)如图所示电路,闭合开关。
4实验-测定电源的电动势和内阻
4 实验-测定电源的电动势和内阻,(用电流表和电压表测)[实验目的]:测定电池的电动势和内电阻。
[实验原理]如图1所示,改变R的阻值,从电压表和电流表中读出几组I、U值,利用闭合电路的欧姆定律求出几组、r值,最后分别算出它们的平均值。
此外,还可以用作图法来处理数据。
即在坐标纸上以I为横坐标,U为纵坐标,用测出的几组I、U值画出U-I图象(如图2)所得直线跟纵轴的交点即为电动势值,图线斜率的绝对值即为内电阻r的值。
[实验器材]待测电池,电压表(0-3V),电流表(0-0.6A),滑动变阻器(10Ω),电键,导线。
[实验步骤]1.电流表用0.6A量程,电压表用3V量程,按电路图连接好电路。
2.把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大。
3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组数据(I1、U1),用同样方法测量几组I、U的值。
4.打开电键,整理好器材。
5.处理数据,用公式法和作图法两种方法求出电动势和内电阻的值。
[注意事项]1.为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些,可选用已使用过一段时间的1号干电池。
2.干电池在大电流放电时,电动势会明显下降,内阻r会明显增大,故长时间放电不宜超过0.3A,短时间放电不宜超过0.5A。
因此,实验中不要将I调得过大,读电表要快,每次读完立即断电。
3.要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大些,用方程组求解时,要将测出的I、U数据中,第1和第4为一组,第2和第5为一组,第3和第6为一组,分别解出、r值再平均。
4.在画U-I图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧。
个别偏离直线太远的点可舍去不予考虑。
这样,就可使偶然误差得到部分的抵消,从而提高精确度。
5.干电池内阻较小时路端电压U的变化也较小,即不会比电动势小很多,这时,在画U-I图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始)。
但这时图线和横轴的交点不再是短路电流。
电流表和电压表(教师版)
电流表和电压表1、电流表和电压表的使用;2、电路中电流表和电压表的判别;3、串、并联电路中电流、电压规律;4、根据电表读数判断电路故障。
一电流表1.电流表的使用使用时规则:两要、两不①电流表要串联在电路中;②电流要从电流表的正接线柱流入,负接线柱流出,否则指针反偏。
③被测电流不要超过电流表的最大测量值。
④绝对不允许不经用电器直接把电流表连到电源两极上,原因:电流表相当于一根导线。
要点诠释:(1)“正进负出”电流从正接线柱流入,从负接线柱流出,不是连接电源的正负极。
(2)危害:被测电流超过电流表的最大测量值时,不仅测不出电流值,电流表的指针还会被打弯,甚至烧坏表。
(3)选择量程:实验室用电流表有两个量程,0~0.6A和0~3A。
测量时,先选大量程,闭合开关试触,若被测电流在0.6A~3A之间,可以测量,若被测电流小于0.6A,则换用小的量程。
二电压表1.电压表的使用:(1)电压表要并联在被测电路两端;(2)连接电压表时,必须使电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;(3)被测电压不要超过电压表的量程。
要点诠释:1.因为电压表本身对电流的阻碍很大,所以把它并联在电路上时,几乎不起分流作用,对被测电路的影响很小,原被测电路两端的电压不至于有明显改变。
如果把电压表串联在被测电路中,由于电压表对电流的阻碍很大,会使原来的电路无法正常工作。
三、电路图中电流表和电压表1、电路中,电压表可以去掉,电流表相当于导线,任何情况都通用。
物理就可以轻松解决。
2、电流表(1)电流流向法那一个用电器的电流流过了电流表,那电流表测的就是这个用电器的电流。
若所有的电器的电流都流过电流表,那测的就是总电流。
(2)断路法电流表要与所测的那部分电路串联,根据串联电路的特点(某处断开,所串联的每个部分都没有电流通过)因此我们首先可以把所要判断的电流表去掉,使该处形成断路;接着我们分析那一部分没有电流通过,则电流表就是测量这一部分的电流。
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_________,V2 用的量程是_________,L1两端电压为
V,L2两端电压
为
V。
精典试题
1、下面的做法中有可能打弯电流表指针的是( ) A、所测电流超过量程 B、将“+”“-”接线柱接反 C、试触时动作不迅捷 D、电流表没接在电路中 2、在使用电压表测电压时,电压表的指针向0刻度左 侧偏转,说明( )
5.灯L1与灯L2串联,先用电压表测灯Ll两端的电压,如图所 示.再测L2两端电压时,只将电压表接A的一端改接C,这种 接法_______ (填“正确”或“不正确”)。
理由
。
7.如下图(a)所示电路中,电灯L1的电阻为10Ω,电压表V1 、V2 所用的量程不
明,开关S闭合后,V1 、V2 的示数分别是图(b)ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ所示,那么V1用的量程是
D、电流表和两个灯泡都坏
5、在如图所示的电路中,当闭合开关S后,发现两灯都不亮, 电流表的指针几乎指在零刻度线,电压表指针则有明显偏 转.经检查除小灯泡外,其余器材的连接良好,造成这种情 况的原因可能是( )
A.灯泡L2短路
B.灯泡L2断路
C.灯泡L1断路
D.两个灯泡都断路
6、如图所示,闭合开关S后,L1和L2两盏灯都不亮, 电流表指针几乎没有偏转,电压表指针有明显的偏 转.该电路的故障可能是( )
A、L1短路
B、L2断路
C、电流表接触不良
D、以上情况都有可能
7.将图中的元件用笔画线连接起来,要求两节干电池串联, 电灯L1与L2串联,电压表V1测L1两端的电压,V2测L2两端的 电压。
A.甲是电流表,乙是电压表; B.甲是电压表,乙是电流表; C.甲、乙都是电流表; D.甲、乙都是电压表。
4.如图所示,电源电压为6V,电压表示数为3.8V, 则( )
A.L1两端的电压为3.8V; B.L2两端的电压为3.8V; C.电源、L1的电压之和为3.8V D.L2两端的电压为2.2V。
二.典型例题
1.如下图所示电路图中,能正确测出灯L2两端电压的是 ( )
3.如图所示,在烧杯中加入盐水,然后将连在电压表上的铜
片和锌片插入盐水中,这样就制成了一个电池。观察电压表 指针的偏转与接线可知:这个电池的电压是________V, ______片是它的正极。
三.自我检测
1.关于电流表和电压表的使用,下列说法错误的是( ) A、如不能估计被测电压、电流的大小,可取电表的任 意两个接线柱进行试触 B、电压表可直接测量电源电压,而电流表不能直接接 在电源两极间
C、测量前都必须选择合适的量程 D、都必须使电流从“+”接线柱流进电表,从“-”接 线柱流出
2.如图所示,小平做实验时将电压表串联在电路中了,那 么闭合开关后,会出现的情况为( )
A.灯泡的灯丝烧断 B.电压表一定烧坏 C.电源损坏 D.电压表指针有明显偏转
3.如图所示电路,两只小灯泡L1和L2均正常发光,则 下面几种说法中正确的是:( )
4、如图所示电路,闭合开关,两只灯泡都不亮,且电流表和电压表的指针都 不动.现将两灯泡L1和L2的位置对调,再次闭合开关时,发现两只灯泡仍不 亮,电流表指针仍不动,但电压表的指针却有了明显的偏转,该电路的故障 可能是( )
A、从a点经电流表到开关这段电路中出现断路
B、灯泡L1的灯丝断了
C、灯泡L2的灯丝断了
A、电压表没有并联在电路中 B、用电压表测电流了 C、“+”、“-”接线柱接反了 D、电压表坏了
3、如图所示,闭合开关,两灯都亮不起来,电流表的指针 几乎不动,而电压表指针由明显偏转,该电路的故障可能是 ()
A、电流表坏了或未接
B、从a经灯L1到b的电路中有断路
C、灯L2灯丝烧断或灯座未接通
D、电流表和灯L1、L2都坏了