高三物理一轮教案串并联电路电表的改装

合集下载

最新人教版物理-《串联电路和并联电路(电表的改装)》教学教案

最新人教版物理-《串联电路和并联电路(电表的改装)》教学教案

电表的改装★新课标要求(一)知识与技能1、知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。

4、了解电流表(表头)的原理,知道什么是满偏电流和满偏电压。

5、理解表头改装成常用电压表和电流表的原理,会求分压电阻和分流电阻的阻值。

(二)过程与方法知道常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表改装而成的。

通过分压电阻和分流电阻阻值的计算,培养学生应用所学物理知识解决实际问题的能力。

(三)情感、态度与价值观通过本节课的教学活动,要培养学生的应用意识,引导学生关心实际问题,有志于把所学物理知识应用到实际中去。

★教学重点熟练掌握串并联电路的特点;电组的串并联的计算。

★教学难点表头G改装成大量程电压表V和电流表A的原理,并会计算分压电阻和分流电阻。

★教学方法自学引导、讲授法★教学用具:投影片、多媒体辅助教学设备★教学过程(一)引入新课同学们,你们在实验室中见到过电压表和电流表吗?它们分别有两个量程,分别是什么呢?那么你们了解它们内部的原理吗?(二)进行新课教师:常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的。

(投影)利用多媒体介绍表头的满偏电流Ig、内阻R g和满偏电压U g。

(1)满偏电流I g表头的线圈准许通过的最大电流很小,一般不超过几十微安到几毫安,这个电流值叫表头的满偏电流,用I g表示。

满偏电流I g:表头指针偏转到最大刻度时的电流。

[说明]如果通过表头的电流超过满偏电流I g,不但指针指不出示数,表头还可能被烧坏。

(2)表头的内阻R g表头的线圈电阻一般为几欧到几百欧,这个电阻值叫做表头的内阻,用R g表示。

内阻R g:表头线圈的电阻叫做表头的内阻。

[说明]每个表头都有它的满偏电流I g和内阻R g,R g和I g是表头的两个重要参数。

教师:同学们能不能根据I g、R g概括出什么叫做满偏电压?学生:表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫满偏电压,用U g表示。

高考物理一轮 专题20 串并联电路 电表的改装学案 新课标

高考物理一轮 专题20 串并联电路 电表的改装学案 新课标

2013届高三新课标物理一轮原创精品学案 专题20 串并联电路 电表的改装课时安排:2课时教学目标:1.熟练掌握串并联电路的特点,能够化简电路2.掌握含容电路的分析与计算3.掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.掌握滑动变阻器的两种用法本讲重点:1.串并联电路的特点2.滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择本讲难点:滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择考点点拨:1.处理复杂电路的基本方法2.电压表和电流表的改装原理3.伏安法测电阻的电路选择第一课时(1)串联电路两端的总电压等于各部分电路电压______。

即01U +12U +23U =03U(2)并联电路的总电压与各支路电压______。

用U 1、U 2、U 3代表图中三个电阻两端的电压,即有1U =2U =3U =U3、电阻的串联和并联4、电压表和电流表常用的电压表和电流表都是由________________________改装而成的。

表头的满偏电流Ig 、内阻R g 和满偏电压U g 。

(1)满偏电流I g :表头指针偏转到最大刻度时的电流叫表头的___________,用I g 表示。

(2)表头的内阻R g :表头线圈的电阻叫做表头的_______,用R g 表示。

[说明]每个表头都有它的满偏电流I g 和内阻R g ,R g 和I g 是表头的两个重要参数。

(3)表头通过满偏电流时,加在它两端的电压,这个电压值叫____________,用U g 表示。

满偏电流I g 、内阻R g 、满偏电压U g 三者之间的关系为:_____________表头G 的满偏电压U g 和满偏电流I g 一般都比较小,测量较大的电压和较大的电流时,需要把小量程的表头G 加以改装。

电流表改装成电压表时,要_____一个适当的分压电阻,电流表改装成大量程电流表时,要_____一个适当的分流电阻。

高考物理一轮复习 第二节 串并联电路 电表的改装

高考物理一轮复习 第二节 串并联电路 电表的改装

权掇市安稳阳光实验学校2008高考物理一轮复习 第二节 串并联电路 电表的改装一、复习目标:1.熟练掌握串并联电路的特点,能够化简电路 2.掌握含容电路的分析与计算3.掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.掌握滑动变阻器的两种用法 二、难点剖析: 1.串并联与混联电路 (1)串联:电流强度 I =I 1=I 2=…=I n电压 U =U 1+U 2+…+U n 电阻 R =R 1+R 2+…+R n电压分配 R R UU R R U U n n ==,2121功率分配 R R P P R R P P nn ==,2121(2)并联:电流强度 I =I 1+I 2+…+I n电压 U =U 1=U 2=…=U n电阻 nR R R R 111121+++= 电流分配 n n R R I I R R I I ==,1221功率分配 n n R R P P R R P P ==,12212.电路中有关电容器的计算。

(1)电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

(2)在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上。

(3)在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。

3.电表的改装(1)电流表原理和主要参数①电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。

②电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g(2)电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gU U,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gRR n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

高中物理必修三教学讲义—串联电路和并联电路、电表的改装

高中物理必修三教学讲义—串联电路和并联电路、电表的改装

高中物理必修三教学讲义—串联电路和并联电路、电表的改装[学习目标]1.掌握串、并联电路的电流、电压和电阻关系,并能进行有关计算.2.掌握小量程电流表改装成电压表和大量程电流表的原理,并能根据串、并联电路的知识进行有关计算.知识点1.串联电路:把几个导体或用电器依次首尾连接,接入电路的连接方式,如图1甲所示.2.并联电路:把几个导体或用电器的一端连在一起,另一端也连在一起,再将两端接入电路的连接方式,如图乙所示.图13.串联电路、并联电路的特点串联电路并联电路电流关系各处电流相等,即I=I1=I2=…=I n总电流等于各支路电流之和,即I=I1+I2+…+I n电压关系总电压等于各部分电压之和,即U=U1+U2+…+U n各支路两端电压相等,即U=U1=U2=…=U n电阻关系总电阻等于各部分电阻之和,即R=R1+R2+…+R n总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,即1R=1R1+1R2+…+1R n4.电压表和电流表的电路结构(1)小量程电流表G(表头)的三个参量(2)电表改装原理①电压表改装:将表头串联一个较大电阻,常被称作分压电阻,如图2所示.图2②电流表改装:将表头并联一个较小电阻,常被称作分流电阻,如图3所示.图31.判断下列说法的正误.(1)并联电路干路上的电流一定比通过某一支路的电流大.(√)(2)电路中电阻的个数越多,电路的总电阻越大.(×)(3)多个电阻串联时,其中任一电阻增大,总电阻也随之增大;多个电阻并联时,其中任一电阻增大,总电阻将减小.(×)(4)串联电路中各电阻两端的电压跟它的阻值成正比,并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比.(√)(5)若将电阻串联在电流表上改装成电压表后,增大了原电流表的满偏电压.(×)(6)若将电阻并联在电流表两端改装成电流表后,电阻两端的电压和电流表两端的电压相等.(√)2.如图4所示的电路中,R1=10 Ω,R2=20 Ω,R3=30 Ω,S断开时,A、B两端的总电阻为________ Ω,S闭合后,A、B两端的总电阻为________ Ω.图4答案3022重点探究一、串联电路和并联电路导学探究1.如图5所示,三个电阻组成串联电路图5(1)若R1=R2=R3=R,则此串联电路的总电阻R总为多少?(2)若R1<R2<R3,每个电阻两端的电压由小到大如何排序?答案(1)由于串联电路的总电阻等于各部分电路电阻之和,则R总=R1+R2+R3=3R.(2)由串联电路中的电流处处相等得U1 R1=U2R2=U3R3又由于R 1<R 2<R 3,则U 1<U 2<U 3. 2.如图6所示,三个电阻构成并联电路.图6(1)若R 1=R 2=R 3=R ,则此并联电路的总电阻R 总为多少? (2)若R 1<R 2<R 3,流过每个电阻的电流由小到大如何排序? 答案 (1)由并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和得 1R 总=1R 1+1R 2+1R 3=3R , 解得R 总=R 3.(2)由并联电路各支路两端电压相等得 I 1R 1=I 2R 2=I 3R 3又由于R 1<R 2<R 3,则I 3<I 2<I 1. 知识深化1.关于电压和电流的分配关系:(1)串联电路中各电阻两端的电压跟它们的阻值成正比,即U 1R 1=U 2R 2=…=U n R n =UR 总=I .(2)并联电路中通过各支路电阻的电流跟它们的阻值成反比,即I 1R 1=I 2R 2=…=I n R n =I 总R 总=U .2.串、并联电路总电阻的比较串联电路的总电阻R 总并联电路的总电阻R 总不 同 点n 个相同电阻R 串联,总电阻R总=nRn 个相同电阻R 并联,总电阻R 总=R nR 总大于任一电阻阻值R 总小于任一支路电阻阻值一个大电阻和一个小电阻串联时,总电阻接近大电阻一个大电阻和一个小电阻并联时,总电阻接近小电阻相同点多个电阻无论串联还是并联,其中任一电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小如图7所示电路中,已知R 1=5 Ω,R 2=12 Ω,电压表示数为2 V ,电流表示数为0.2 A ,求:图7(1)电阻R 3的阻值; (2)A 、C 两端的电压值. 答案 (1)12 Ω (2)4.4 V解析 (1)R 2两端的电压U 2=I 2·R 2=0.2 A×12 Ω=2.4 V ,通过R 1的电流I =U 1R 1=2 V5 Ω=0.4 A ,R 3两端的电压与R 2两端的电压相同,U 3=U 2,通过R 3的电流I 3=I -I 2=0.4 A -0.2 A =0.2 A ,R 3的电阻为R 3=U 3I 3=2.4 V0.2 A =12 Ω.(2)U AC =U 1+U 2=2 V +2.4 V =4.4 V .针对训练1 (多选)如图8所示,R 1=2 Ω,R 2=10 Ω,R 3=10 Ω,A 、B 两端接在电压恒定的电源上,则( )图8A .S 断开时,R 1与R 2两端的电压之比为1∶5B .S 闭合时,通过R 1与R 2的电流之比为2∶1C .S 闭合时,R 1与R 2两端的电压之比为1∶5D .S 断开与闭合两种情况下,电阻R 1两端的电压之比为2∶1 答案 AB解析 设A 、B 间电压为U ,S 断开时,R 1和R 2串联,R 1与R 2两端电压之比等于电阻之比,即为1∶5,R 1两端的电压为U6,选项A 正确;S 闭合时,R 3与R 2并联的阻值为5 Ω,R 1与R 2两端的电压之比为2∶5,R 1两端的电压为2U7,选项C 、D 错误;S 闭合时,通过R 2与R 3的电流相等,等于通过R 1的电流的一半,选项B 正确. 二、电表的改装导学探究 (1)小量程电流表有哪三个参量?三个参量之间有什么关系? (2)对于小量程电流表,其额定电压比较小,如何将该电流表改装成大量程的电压表?(3)对于小量程电流表,其额定电流比较小,如何将该电流表改装成大量程的电流表?答案 (1)三个参量:内阻R g 、满偏电流I g 、满偏电压U g .U g =I g R g .(2)需将表头串联一个阻值较大的分压电阻,改装成大量程的电压表.(3)需将表头并联一个阻值较小的分流电阻,改装成大量程的电流表.知识深化电压表、电流表的改装及其特点项目小量程电流表G改装成大量程电压表V小量程电流表G改装成大量程电流表A电路结构R的作用分压分流扩大量程的计算U=I g(R+R g)R=UI g-R gI g R g=(I-I g)RR=I gI-I gR g电表的总内阻R V=R g+R R A=RR gR+R g使用并联在被测电路两端,“+”接线柱接电势较高的一端串联在被测支路中,电流从“+”接线柱流入有一电流表G,内阻R g=10 Ω,满偏电流I g=3 mA.(1)要把它改装成量程为0~3 V的电压表,应串联一个多大的电阻?改装后电压表的内阻是多大?(2)要把它改装成量程为0~0.6 A的电流表,需要并联一个多大的电阻?改装后电流表的内阻是多大?答案(1)990 Ω 1 000 Ω(2)0.05 Ω0.05 Ω解析(1)由题意知电流表G的满偏电压U g=I g R g=0.03 V改装成量程为0~3 V的电压表,当达到满偏时,分压电阻R两端的电压U R=U -U g=2.97 V所以分压电阻R=U RI g=2.970.003Ω=990 Ω改装后电压表的内阻R V=R g+R=1 000 Ω.(2)改装成量程为0~0.6 A的电流表,当达到满偏时,通过分流电阻R′的电流I R′=I-I g=0.597 A所以分流电阻R′=U gI R′≈0.05 Ω改装后电流表的内阻R A=R g R′R g+R′≈0.05 Ω.关于电表改装的四点提醒1.电表改装的问题实际上是串、并联电路中电流、电压的计算问题,只要把表头看成一个电阻R g即可.2.无论表头改装成电压表还是电流表,它的三个参量U g、I g、R g是不变的,即通过表头的最大电流并不改变.3.由改装后电压表的内阻R V=R串+R g=nR g(其中n=UU g=UI g R g)可知,电压表量程越大,其分压电阻R越大,电压表内阻R V越大.4.由改装后电流表的内阻R A=R并R gR并+R g=R gn(其中n=II g)可知,电流表的量程越大,其分流电阻R并越小,电流表的内阻R A越小.如图9所示,有一个表头G,满偏电流I g=500 mA,内阻R g=200 Ω,将它改装为有1 A和10 A两种量程的电流表,则R1、R2的阻值各为多大?图9答案20 Ω180 Ω解析设I1=1 A,I2=10 A,则公共端与“1 A”端接入被测电路时,电阻R1和R2串联,再与表头内阻R g并联,由并联电路特点有(I1-I g)(R1+R2)=I g·R g代入数值可得R1+R2=200 Ω①当公共端与“10 A”端接入被测电路时,电阻R2与表头内阻R g串联,再与电阻R1并联,由并联电路的特点有I g(R g+R2)=(I2-I g)R1代入数值可得R2+200 Ω=19R1②联立①②解得R1=20 Ω,R2=180 Ω.针对训练2(多选)(2020·长沙一中期中)如图10所示,虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱.已知灵敏电流计G的满偏电流为200 μA,内阻为495.0 Ω,电阻箱读数为5.0 Ω.根据以上数据计算可知改装好的电表()图10A.电压量程为1 mV B.电压量程为99 mVC.电流量程为20 mA D.电流量程为2 μA答案BC解析 灵敏电流计与电阻箱并联,此为电流表,M 、N 两端电压为:U =I g R g =200×10-6×495.0 V =0.099 V =99 mV电表电流量程为:I =I g +U R =200×10-6 A +0.0995.0 A =0.02 A =20 mA ,故B 、C 正确,A 、D 错误.考点一 串联电路和并联电路 1.下列说法错误的是( )A .一个电阻R 和一根电阻为零的理想导线并联,总电阻为零B .并联电路的总电阻一定小于并联支路中最小的支路电阻C .在并联电路中,任意支路电阻增大或减小时,总电阻将随之增大或减小D .电阻R 和阻值无穷大的电阻并联,总电阻为无穷大 答案 D解析 并联电路的总电阻的倒数等于各支路电阻的倒数之和,如果电阻R 与电阻为零的导线并联,则电阻R 被短路,总电阻为零,选项A 正确,不符合题意;由1R 总=1R 1+1R 2+…+1R n 知,并联电路的总电阻小于并联支路中的任一支路电阻,即小于其中最小的支路电阻,选项B 正确,不符合题意,选项D 错误,符合题意;多个电阻无论串联还是并联,任意支路电阻增大或减小,总电阻也随之增大或减小,选项C 正确,不符合题意.2.(多选)电阻R 1、R 2、R 3串联在电路中,已知R 1=10 Ω、R 3=5 Ω,R 1两端的电压为6 V ,R 2两端的电压为12 V ,则( ) A .电路中的电流为0.6 AB.电阻R2的阻值为20 ΩC.三只电阻两端的总电压为21 V D.电阻R3两端的电压为4 V答案ABC解析串联电路中各处的电流相等,根据欧姆定律得I=U1R1=610A=0.6 A,故A正确;根据欧姆定律得R2=U2I=120.6Ω=20 Ω,故B正确;电阻R3两端的电压U3=IR3=0.6×5 V=3 V,总电压U=U1+U2+U3=6 V+12 V+3 V=21 V,故C 正确,D错误.3.如图1所示电路中,电阻R1、R2、R3的阻值相等,电池两端电压恒定.那么开关S闭合后通过R2的电流是S闭合前的()图1A.12 B.23C.13 D.14答案 B解析设电池提供的电压为U,每个电阻的阻值为R.S闭合前,通过R2的电流I=UR1+R2=U2R.S闭合后,通过R2的电流I′=12×UR1+R2R3R2+R3=12×UR+0.5R=U3R,I′I=23,B项正确.4.(多选)(2020·重庆市涪陵高级中学月考)如图2所示的电路中,通过R 1的电流是3 A ,已知R 1=4 Ω,R 2=15 Ω,R 3=10 Ω,则( )图2A .电路的总电阻是6 ΩB .通过R 2的电流是1.2 AC .ab 两端的电压是12 VD .ac 两端的电压是18 V答案 BC解析 电路中的总电阻是R =R 1+R 2R 3R 2+R 3=4 Ω+15×1015+10Ω=10 Ω,A 错误;通过R 2的电流是I R 2=I R 3R 2+R 3=3×1015+10A =1.2 A ,B 正确;ab 两端的电压是U ab =IR 1=12 V ,C 正确;ac 两端的电压是U ac =IR =30 V ,D 错误.考点二 电压表、电流表的改装5.(2020·聊城市期末)一只电流表的满偏电流I g =2 mA ,内阻R g =500 Ω,把它改装成量程为0~3 V 的电压表,下列说法中正确的是( )A .需串联一个1 500 Ω的电阻B .需串联一个1 000 Ω的电阻C .需并联一个1 000 Ω的电阻D .改装后,电压表的内阻为1 000 Ω答案 B6.(2020·马鞍山第二中学期末)磁电式电流表(表头)最基本的组成部分是磁铁和放在磁铁两极之间的线圈,由于线圈的导线很细,允许通过的电流很弱,所以在使用时还要扩大量程.已知某一表头G,内阻R g=30 Ω,满偏电流I g=5 mA,要将它改装为量程为0~3 A的电流表,所做的操作是()A.串联一个570 Ω的电阻B.并联一个570 Ω的电阻C.串联一个0.05 Ω的电阻D.并联一个0.05 Ω的电阻答案 D解析将表头G改装成量程为0~3 A的电流表要并联一个电阻,要并联的电阻阻值为:R并=I g R gI-I g=5×10-3×303-5×10-3Ω≈0.05 Ω,故选D.7.(多选)某电流表的内阻为R g,满偏电流为I g,那么下列说法正确的是() A.该电流表也可以并联在电路中测电压,只是量程较小,U g=I g·R gB.如果串联一个阻值为nR g的定值电阻,就可以改装为最大电压是(n+1)I g R g的电压表C.如果并联一个阻值为1n-1R g的定值电阻,就可以改装为最大电流为nI g的电流表D.在电流表两端并联一个小电阻将电流表改装成一个较大量程的电流表,通过原电流表的最大电流将增大答案ABC解析已知内阻的电流表可以当电压表用,电压可以通过欧姆定律计算出,U g=I g·R g,故A正确;电流表串联一个阻值为nR g的定值电阻后,该定值电阻的最大分压为U′=I g·nR g,则改装后电压表的最大电压为(n+1)I g R g,故B正确;给电流表并联一个阻值为1n-1R g的定值电阻后,根据并联分流原则,该电阻能分得的最大电流为(n-1)I g,则改装后电流表的最大电流为nI g,故C正确;电流表改装成大量程的电流表后通过原电流表的最大电流不变,故D错误.8.(2020·湖南长郡中学期中)如图3所示是一个双量程电流表.已知表头的内阻R g=1 000 Ω,满偏电流I g=1 mA,电阻R1=50 Ω,R2=200 Ω,则使用A、B两个端点时,电流表的量程为()图3A.0~8 mA B.0~50 mAC.0~12 mA D.0~25 mA答案 D解析使用A、B两个端点时,当表头达到满偏电流时,电路中的总电流为I=I g+I g R g+R2R1=1 mA+1× 1 000+20050mA=25 mA,故电流表的量程为0~25 mA,D正确,A、B、C错误.9.如图4所示,当a、b两端接入100 V的电压时,c、d两端电压为20 V,当c、d两端接入100 V的电压时,a、b两端电压为50 V,则R1∶R2∶R3等于()图4A.4∶2∶1 B.2∶1∶1C.3∶2∶1 D.8∶4∶3答案 A解析据题意可知,当a、b两端接入电压时,c、d两端电压为R2两端电压,即UR1+R1+R2·R2=U cd,代入数据可得:R1=2R2,当c、d两端接入电压时,a、b两端电压为R2两端电压,即UR3+R3+R2·R2=U ab,代入数据得:R2=2R3,所以R1∶R2∶R3=4∶2∶1.10.(多选)(2021·福建龙岩六校期中联考)将两个相同的表头分别改装成A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)两个电流表,把两个电流表并联接入电路中测量电流,如图5所示,则下列说法正确的是()图5A.A1的指针半偏时,A2的指针也半偏B.A1的指针还没半偏时,A2的指针已经半偏C.A1的读数为1.0 A时,A2的读数为0.2 AD.A1的读数为1.0 A时,干路的电流为2.0 A答案AC解析A1(0~3 A)和A2(0~0.6 A)是由两个相同的表头改装而成的,只是它们并联的电阻不同.当两个电流表并联时,加在两电流表上的电压相等,所以通过两表头的电流也相等,选项A 正确,B 错误;A 1的读数为1.0 A 时,A 2的读数应为13×0.6A =0.2 A ,通过干路的电流为1.2 A ,选项C 正确,D 错误.11.在如图6所示的电路中,三个电阻的阻值分别为R 1=2 Ω,R 2=3 Ω,R 3=4 Ω,电源电压恒定.图6(1)接通开关S ,断开开关S′时,R 1与R 2两端电压之比为多少?(2)两个开关S 、S′都接通时,R 1与R 2两端电压之比为多少?答案 (1)2∶3 (2)7∶6解析 (1)接通开关S ,断开开关S′时,电阻R 1与R 2串联,由串联电路的规律知,U 1∶U 2=R 1∶R 2=2∶3.(2)两个开关都接通时,R 2与R 3并联,且R 23=R 2R 3R 2+R 3=127Ω,R 1与R 23串联,由串联电路的规律知,U 1′∶U 2′=R 1∶R 23=7∶6.12.在如图7所示的电路中,小量程电流表G 的内阻R g =100 Ω,满偏电流I g =1 mA ,R 1=900 Ω,R 2=100999 Ω.图7(1)当S 1和S 2均断开时,改装成的表是什么表?量程为多大?(2)当S 1和S 2均闭合时,改装成的表是什么表?量程为多大?答案(1)电压表0~1 V(2)电流表0~1 A解析(1)S1和S2均断开时,电阻R1与小量程电流表G串联,可组成较大量程的电压表,电压表的内阻R V=R g+R1=1 000 Ω,所以电压表两端的电压最高为:U=I g R V=0.001×1 000 V=1 V,即改装成的电压表的量程为0~1 V.(2)S1和S2均闭合时,电阻R1被短路,电阻R2与小量程电流表G并联,组成较大量程的电流表.当小量程电流表G满偏时,通过R2的电流为:I R2=I g R gR2=0.001×100100999A=0.999 A,故改装成的电流表的电流最大为I=I R2+I g=0.999 A+0.001 A=1 A,即改装成的电流表的量程为0~1 A.13.(多选)(2021·天津第二十中学期中)把两个相同的小量程电流表,分别改装成两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用并联或串联的方式接入电路,如图8所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和指针偏转角度的说法正确的是()图8A.图甲中的A1、A2的示数相同B.图甲中的A1、A2的指针偏角相同C.图乙中的A1、A2的示数相同,指针偏角不同D.图乙中的A1、A2的指针偏角相同答案BC解析两电流表并联时电路如图所示,根据并联电路的特点可知两表头两端的电压相同,通过两表头的电流相同,故两表指针偏角相同,量程大的示数大,故B 正确,A错误;两电流表串联时电路如图所示,根据串联电路的特点可知两电流表的示数相同,量程大的偏角小,故C正确,D错误.。

高中物理课件:串联电路和并联电路(第2课时:电表的改装

高中物理课件:串联电路和并联电路(第2课时:电表的改装

0 ~ 0.6 A: 0.17 A 0 ~ 3 A: 0.85 A
课堂小结
改装成电压表
R (n 1)Rg R Rg n 1
改装成电流表
电表的读数
1分度2分度 ຫໍສະໝຸດ 分度估读到下一位估读到本位 估读到本位
电表的校对
课堂练习
【练习1】(2022·贵州·黔西南州金成实验学校高二阶段练习)如图是两个量
0
15
的五分之一.因此最后读数如果以V
V
为单位,小数点后面只有一位,尾
数可能为0、1、2、3…
10.5V
05 电表的读数原则
读数原则:按照“1、2、5分度”进行估读
分度 1分度 2分度 5分度
读数原则 估读到下一位
估读到本位 估读到本位
0 ~ 3 V: 1.89 V 0 ~ 15 V: 9.5 V
程的电压表,当使用A、B两个端点时,量程为0~5V,当使用A、C两个端点
时,量程是0~15V,已知表头电阻Rg=400Ω,满偏电流Ig为1mA,则( )
A.R1 5.3103 C.R2 1.06 104
B.R1 R2 1.46104 D. R1R2 1.5104
R1 R2
【参考答案】B
A.该电压表的量程是0.1 V
B.该电压表的量程是1 V
C.此时的电压是0.08 V
D.此时的电压是0.8 V
【参考答案】BD
课堂练习
【练习6】①图甲用0.6 A量程时,对应刻度盘上每一小格代表 ___0_.0_2__A,表针的示数是___0_.4_4__A;当使用3 A量程时,对应刻 度盘上每一小格代表___0_.1__A,图中表针示数为__2_._2_0_A。
I
R U Ig Rg 110-3 30 Ω 0.050Ω

物理高中实验电表改装教案

物理高中实验电表改装教案

物理高中实验电表改装教案
实验目的:通过改装电表,让学生了解电表的工作原理和调试方法,培养学生动手能力和
创新思维。

实验材料:电表、各种电子元件(例如电阻、电容、电感等)、焊接工具、电源供应器、
示波器等。

实验步骤:
1. 准备工作:将电表的外壳打开,观察电表内部的结构和各部件的布局。

2. 改装电表:根据实验要求,选择合适的电子元件,按照电路图的要求连接到电表的相应
位置,并进行焊接固定。

3. 调试电路:将改装后的电表连接到电源供应器和示波器,调整电源供应器的电压和电流,观察电表的显示情况,并用示波器检测电表输出的波形。

4. 分析实验结果:根据实验结果,结合理论知识分析电表的工作原理和改装效果,总结实
验经验。

实验注意事项:
1. 在操作电子元件和焊接过程中,要注意防止静电和过热,避免损坏元件和设备。

2. 在调试电路时,要小心操作电源供应器和示波器,避免触电或短路。

3. 实验结束后,要做好实验设备和元件的清理和归还工作。

拓展实验:
1. 利用不同类型的电子元件,改装不同功能的电表,如频率表、电阻表等。

2. 结合数字电路原理,设计并改装数字电表,实现更多功能和显示方式的实验。

实验评价:
学生完成实验时能独立进行实验操作,理解电表的工作原理和改装过程,具备一定的动手
能力和创新思维,实验结果符合实验要求,能够合理分析实验结果并总结实验经验。

物理高中实验电表改装教案

物理高中实验电表改装教案

物理高中实验电表改装教案实验目的- 了解并掌握基本的电表改装方法。

- 学会使用不同的电阻来改变电表的量程。

- 理解串联和并联电路对电表示数的影响。

- 培养学生的实验操作能力和科学探究精神。

实验原理电表改装主要是通过改变电表内部的电阻值来调整其量程。

在电表中串联一个适当的电阻,可以使得通过电表的电流减小,从而扩大电表的量程。

相反,并联一个适当的电阻则可以使得通过电表的电流增大,从而缩小电表的量程。

实验器材- 直流电源一台- 待改装的电表一只- 不同阻值的电阻若干- 导线若干- 开关一个- 万用板一块实验步骤1. 让学生熟悉电表的结构和工作原理,确保他们理解电流表和电压表的区别。

2. 搭建一个简单的电路,包括电源、电表和一些基本电阻。

3. 演示如何通过串联不同阻值的电阻来改变电表的量程。

记录每次改变后的电表示数,并与理论值进行比较。

4. 展示如何通过并联不同阻值的电阻来改变电表的量程。

同样记录数据并进行比较。

5. 让学生自己动手尝试改装电表,并记录下他们的观察结果和遇到的问题。

6. 引导学生分析实验数据,讨论改装过程中可能出现的误差来源,并提出改进方案。

实验注意事项- 在实验过程中,要确保电源电压不要超过电表的最大承受范围。

- 选择合适的电阻值进行改装,避免电流过大损坏电表。

- 在操作时要小心,避免短路造成安全事故。

- 实验结束后,要及时断开电源,整理实验器材。

实验总结通过本次实验,学生们不仅学会了如何改装电表,还加深了对电流、电压和电阻之间关系的理解。

实验中的数据记录和分析也锻炼了学生的观察力和分析能力。

实验中的小组合作和讨论也培养了学生的团队协作精神和沟通能力。

高中物理电表改装教案

高中物理电表改装教案

高中物理电表改装教案
教学目的:
1. 了解电表的工作原理和结构
2. 掌握电表的使用方法
3. 改装电表,使其可以测量直流电压和电流
教学内容:
1. 电表的结构和工作原理
2. 电表的使用方法
3. 改装电表的步骤和注意事项
教学步骤:
1. 理论讲解:介绍电表的结构和工作原理,让学生了解电表的基本原理。

2. 操作演示:示范如何正确使用电表进行电压和电流的测量。

3. 实验操作:让学生根据给出的改装电表的步骤进行实操操作。

4. 实验结果分析:让学生分析改装后电表的测量结果,讨论改装电表的优缺点。

5. 实验总结:让学生总结本次实验的经验和教训,并提出改进建议。

教学重点:
1. 了解电表的工作原理和结构
2. 掌握改装电表的步骤和注意事项
教学难点:
1. 确保改装电表的准确性和稳定性
2. 控制实验中的安全风险
教学评估:
1. 实验报告:学生根据实验结果撰写实验报告,包括实验目的、方法、结果和分析。

2. 实际操作:学生能够正确使用改装后的电表进行电压和电流的测量。

教学延伸:
1. 可以让学生探究如何改装电表,使其可以测量交流电压和电流。

2. 可以让学生设计自己的电表改装实验,并进行实施。

教学资源:
1. 电表
2. 电源
3. 电阻
4. 实验电路板
5. 实验报告模板
教学反思:
1. 需要严格控制实验中的安全风险,确保学生的实验安全
2. 需要引导学生独立思考和解决问题,培养其实验设计和创新能力。

2020届高三物理一轮教案串并联电路电表的改装

2020届高三物理一轮教案串并联电路电表的改装

2020届高三物理一轮教案串并联电路电表的改装 教学目标:1.熟练把握串并联电路的特点,能够化简电路2.把握含容电路的分析与运算3.把握电流表、电压表的改装原理,把握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.把握滑动变阻器的两种用法教学重点:串并联电路的特点教学难点:滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择教学方法:讲练结合,运算机辅助教学教学过程:一、串并联与混联电路1.应用欧姆定律须注意对应性。

选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。

该公式只能直截了当用于纯电阻电路,不能直截了当用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。

2.公式选取的灵活性。

〔1〕运算电流,除了用RU I 外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 〔2〕运算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2 〔3〕运算电功率,不管串联、并联依旧混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2 对纯电阻,电功率的运算有多种方法:P=UI=I 2R =RU 2以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。

既能够用于恒定电流,也能够用于交变电流。

【例1】 如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,那么接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。

解:此题解法专门多,注意灵活、巧妙。

通过观看发觉三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3;还能够发觉左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI ,得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6【例2】 如图,两只灯泡L 1、L 2分不标有〝110V ,60W 〞和〝110V ,100W 〞,另外有一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?A. B. C. D.解:A、C 两图中灯泡不能正常发光。

高中物理_电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思

《电表的改装》教学设计4.串联电路和并联电路(第2课时)教学目标:Ⅰ.知识与技能⑴了解小量程电流表的工作原理及基本参数。

⑵理解将小量程电流表改装成较大量程的电压表和电流表的方法,会计算分压电阻和分流电阻的阻值。

⑶在电路分析计算中能够正确看待电表,认识到电表内阻对电路的影响。

Ⅱ.过程与方法通过参与电表量程扩大问题的探究过程,进一步熟悉串并联电路的基本特点,增强应用已学知识处理问题的能力。

Ⅲ.情感态度与价值观通过对实际电表的讨论,培养学生具体问题具体分析的科学素养。

教学设想电表改装是串并联电路知识的具体应用,本节内容可以加深学生对串联电路的电压分配关系、并联电路的电流的分配关系的理解。

同时,该内容也加深学生对电表内阻的认识,为后续电学实验误差的认识与分析扫清障碍。

另外,作为一个知识点,在高考中,也经常在电学实验中加以考察。

故,本节内容比较重要。

在本节内容的教学过程中,我想以引导学生从电压的分配问题入手理解电压表量程扩大的方法,从电流的分配问题入手引导学生理解电流表量程扩大的方法。

引入扩大倍数的概念,将分压电阻、分流电阻表达学生容易记忆的形式。

电表的刻度均匀与否及如何标记,也是一个很实际的问题,引导学生自己标注刻度。

针对电表内阻对实验误差的影响,在学习完电表量程扩大问题后,引导学生认识实际电表内阻的特点,很有必要。

教具多媒体课件、演示用电流表、电压表教学过程:导入:在电学实验中,我们经常要去测量电流和电压,这离不开测量工具——电流表和电压表。

在我们所接触过的学生电表中,都有两个量程,比如电压表通常有0~3V和0~15V两个量程,一个电压表为何有两个量程呢?它的量程是如何改变的呢?这节课我们就来探究电表量程的改变问题。

常用的电流表和电压表都是由一个共同的部件改装而成的,它叫做表头。

一、灵敏电流计(表头)1. 结构矩形线圈原理:指针的偏转角度θ与流过表头的电流I的大小成正比,即θ∝I。

因此,灵敏电流计的刻度盘是均匀的。

高中物理《串联电路和并联电路》教案

高中物理《串联电路和并联电路》教案

高中物理《串联电路和并联电路》教案
一、教学目标
1.了解串联和并联电路电流、电压和电阻的关系,认识电表的改装方式,能推导其量程。

2.通过分析类比推导改装电表的过程,建立知识之间的联系,提高归纳总结的能力。

3.在推理的过程中深化了物理知识,提升乐于学习的品质,同时体会成功的喜悦。

二、教学重难点
【重点】串并联电路电流、电压、电阻的关系和电表的改装方法。

【难点】电表改装的方法及量程的推导。

三、教学过程
(一)新课导入
教师提出问题:
如果把两个电阻R1、R2串联或并联后看成一个电阻,这个电阻跟R1、R2具有怎样的关系?由此引出《串联电路和并联电路》。

(二)新课讲授
1.串、并联电路中的电流和电压
教师带领学生复习串、并联电路中电流、电压的特点。

学生回忆并回答:串联电路中的电流处处相等;并联电路的总电流等于各支路电流之和;串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和;并联电路的总电压与各支路电压相等。

2.串、并联电路中的电阻
教师结合导入时的问题,即两个电阻R1、R2串联或并联起来接到电路里,作为一个整体,它相当于一个电阻R,则这个电阻的大小与原来两个电阻的大小有什么关系?。

《电表的改装》教学设计

《电表的改装》教学设计

第4节串联电路和并联电路(第二课时)教学目标1、知识与技能:了解小量程电流表的工作原理及基本参数,理解将小量程电表改装成大量程电流表及电压表的方法。

2、过程与方法:通过自主设计解决电表量程扩大的问题,进一步熟悉串并联电路的特点,提高灵活运用的能力。

3、情感态度与价值观:通过对实验设计培养学生实验技能与科学素养。

重点难点重点:电流表、电压表改装原理的理解难点:改装后电表的串并联应用教学方法启发式提问、讲解法、学生自主学习法教学过程(一)知识回顾提问1:什么是串联电路?什么是并联电路?生甲:。

生乙:。

总结:将电路中的元器件逐个顺次串接的电路叫串联电路,并列地连接的电路叫并联电路。

提问2:串并联电路特点?生甲:。

生乙:。

总结:串联电路:并联电路:即:串联电阻具有分压作用,并联电阻具有分流作用。

在物理学,串联电路的分压作用和并联电路的分流作用有很重要的应用。

例如,实验室中常用的电压表和电流表就是利用串联电路的分压作用和并联电路的分流作用,由电流计改装而成的。

那么什么的电流计呢?它由那些元件组成呢?怎样对它进行改装呢?这就是我们这节课要学习的主要内容。

(二)新课教学一、电流计(表头)——板书电流计(表头)——图片展示并介绍其机构。

电流计是利用永久磁铁的磁场对载流线圈作用制成的一种仪器。

它的主要结构有固定的永久磁铁和活动的线圈。

1)作用:测量微小电流和电压2)三个主要参数: ①内阻:电流计内阻Rg②量程:满偏电流 Ig③满偏电压Ug 即:3)电路图符号::问题3:如何用小量程的电流计测量大电压?画出电路图来。

(先让学生讨论)生甲:。

生乙:。

利用课件展示同学们的实验方案——电路图归纳总结:同学们利用的是什么原理?[串联分压]这节课学习电流计的改装,现在先具体研究电流计的改装——电压表。

二、电流计的改装1、电压表在表头串联一个阻值较大的电阻若U/Ug=n ,则 : 例1:有一个电流计G ,内阻Rg=30Ω,满偏电流Ig=1mA 。

高中物理电表的改装教案

高中物理电表的改装教案

高中物理电表的改装教案
课时:2课时
教学目标:
1. 了解电表的工作原理和结构
2. 學会使用基本的電子元件,如电阻、电容、二极管等
3. 学会对电表进行改装,提高其精准度和功能
教学内容:
1. 电表的工作原理和结构介绍
2. 基本电子元件的使用方法
3. 电表改装实验步骤和注意事项
教学步骤:
第一课时:
1. 引入:介绍电表的使用和原理,激发学生对于电表改装的兴趣。

2. 讲解电表的结构和工作原理,让学生对电表有更深入的了解。

3. 演示基本电子元件的使用方法,让学生熟悉这些元件的功能。

4. 分组讨论,让学生提出对电表的改装想法和建议。

第二课时:
1. 分组实验:根据学生的建议,对电表进行改装实验,提高其精准度和功能。

2. 学生展示改装后的电表,并进行实际测试,比较改装前后的效果。

3. 总结实验结果,让学生分享自己的经验和心得。

4. 课堂讨论,引导学生思考电表改装技术的应用和未来发展方向。

教学反馈:
1. 老师随堂观察学生的实验过程和表现,及时指导和纠正。

2. 学生可以通过实验报告或展示的形式,总结自己的学习经验和收获。

教学资源:
1. 电表、基本电子元件、工具等实验器材
2. 相关的电子元件参考资料和实验手册
评价方式:
1. 实验报告的分数及表现
2. 课堂参与度和讨论的贡献
拓展延伸:
1. 鼓励学生尝试更多不同的改装方法,探索电表改装的更多可能性。

2. 可以组织学生参加电子设计比赛或展览,展示他们的电表改装成果。

高中物理_电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_电表的改装教学设计学情分析教材分析课后反思

《电表的改装》教学设计4.串联电路和并联电路(第2课时)教学目标:Ⅰ.知识与技能⑴了解小量程电流表的工作原理及基本参数。

⑵理解将小量程电流表改装成较大量程的电压表和电流表的方法,会计算分压电阻和分流电阻的阻值。

⑶在电路分析计算中能够正确看待电表,认识到电表内阻对电路的影响。

Ⅱ.过程与方法通过参与电表量程扩大问题的探究过程,进一步熟悉串并联电路的基本特点,增强应用已学知识处理问题的能力。

Ⅲ.情感态度与价值观通过对实际电表的讨论,培养学生具体问题具体分析的科学素养。

教学设想电表改装是串并联电路知识的具体应用,本节内容可以加深学生对串联电路的电压分配关系、并联电路的电流的分配关系的理解。

同时,该内容也加深学生对电表内阻的认识,为后续电学实验误差的认识与分析扫清障碍。

另外,作为一个知识点,在高考中,也经常在电学实验中加以考察。

故,本节内容比较重要。

在本节内容的教学过程中,我想以引导学生从电压的分配问题入手理解电压表量程扩大的方法,从电流的分配问题入手引导学生理解电流表量程扩大的方法。

引入扩大倍数的概念,将分压电阻、分流电阻表达学生容易记忆的形式。

电表的刻度均匀与否及如何标记,也是一个很实际的问题,引导学生自己标注刻度。

针对电表内阻对实验误差的影响,在学习完电表量程扩大问题后,引导学生认识实际电表内阻的特点,很有必要。

教具多媒体课件、演示用电流表、电压表教学过程:导入:在电学实验中,我们经常要去测量电流和电压,这离不开测量工具——电流表和电压表。

在我们所接触过的学生电表中,都有两个量程,比如电压表通常有0~3V和0~15V两个量程,一个电压表为何有两个量程呢?它的量程是如何改变的呢?这节课我们就来探究电表量程的改变问题。

常用的电流表和电压表都是由一个共同的部件改装而成的,它叫做表头。

一、灵敏电流计(表头)1. 结构矩形线圈原理:指针的偏转角度θ与流过表头的电流I的大小成正比,即θ∝I。

因此,灵敏电流计的刻度盘是均匀的。

高中物理电表改装教案范文

高中物理电表改装教案范文

高中物理电表改装教案范文
【教学目标】
1.了解电表的测量原理;
2.学会使用电表进行电流、电压、电阻的测量;
3.掌握改装电表的方法。

【教学重点】
1.电表的测量原理;
2.改装电表的方法。

【教学难点】
1.改装电表需要仔细操作,防止损坏电表。

2.理解电表的测量原理。

【教学准备】
1.电表;
2.电源;
3.导线;
4.电阻器。

【教学过程】
一、导入
让学生回顾电表的基本使用方法,并询问他们对于电表的测量原理是否了解。

二、讲解电表的测量原理
1.介绍电表的基本构造和工作原理;
2.讲解电流、电压、电阻的测量原理;
3.让学生理解电表内部的工作机制。

三、改装电表
1.将电表打开,观察电表内部构造;
2.将导线连接至电源和电阻器,改装电表为电流表或电压表;
3.让学生实际操作,练习改装电表的方法。

四、总结
让学生总结本节课所学内容,重点强调电表的测量原理和改装方法。

【课后作业】
1.阅读相关文献,进一步了解电表的测量原理;
2.练习使用改装后的电表进行电流、电压、电阻的测量。

【教学反思】
本节课通过实际操作改装电表的方法,让学生更深入地了解了电表的测量原理。

在操作过程中,要确保学生操作正确,防止对电表造成损坏。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

20XX 届高三物理一轮教案串并联电路 电表的改装 教学目标:1.熟练掌握串并联电路的特点,能够化简电路2.掌握含容电路的分析与计算3.掌握电流表、电压表的改装原理,掌握伏安法测电阻的两种解法,并能够分析测量误差4.掌握滑动变阻器的两种用法教学重点:串并联电路的特点教学难点:滑动变阻器的两种用法的选择、伏安法测电阻内外接法的选择教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、串并联与混联电路1.应用欧姆定律须注意对应性。

选定研究对象电阻R 后,I 必须是通过这只电阻R 的电流,U 必须是这只电阻R 两端的电压。

该公式只能直接用于纯电阻电路,不能直接用于含有电动机、电解槽等用电器的电路。

2.公式选取的灵活性。

(1)计算电流,除了用RU I 外,还经常用并联电路总电流和分电流的关系:I =I 1+I 2 (2)计算电压,除了用U =IR 外,还经常用串联电路总电压和分电压的关系:U =U 1+U 2(3)计算电功率,无论串联、并联还是混联,总功率都等于各电阻功率之和:P =P 1+P 2对纯电阻,电功率的计算有多种方法:P=UI=I 2R =RU 2 以上公式I =I 1+I 2、U =U 1+U 2和P =P 1+P 2既可用于纯电阻电路,也可用于非纯电阻电路。

既可以用于恒定电流,也可以用于交变电流。

【例1】 已知如图,R 1=6Ω,R 2=3Ω,R 3=4Ω,则接入电路后这三只电阻的实际功率之比为_________。

解:本题解法很多,注意灵活、巧妙。

经过观察发现三只电阻的电流关系最简单:电流之比是I 1∶I 2∶I 3=1∶2∶3;还可以发现左面两只电阻并联后总阻值为2Ω,因此电压之比是U 1∶U 2∶U 3=1∶1∶2;在此基础上利用P=UI ,得P 1∶P 2∶P 3=1∶2∶6【例2】 已知如图,两只灯泡L 1、L 2分别标有“110V ,60W ”和“110V ,100W ”,另外有一只滑动变阻器R ,将它们连接后接入220V 的电路中,要求两灯泡都正常发光,并使整个电路消耗的总功率最小,应使用下面哪个电路?A. B. C. D.解:A、C 两图中灯泡不能正常发光。

B 、D 中两灯泡都能正常发光,它们的特点是左右两部分的电流、电压都相同,因此消耗的电功率一定相等。

可以直接看出:B 图总功率为200W ,D 图总功率为320W ,所以选B 。

【例3】 实验表明,通过某种金属氧化物制成的均匀棒中的电流I 跟电压U 之间遵循I =kU 3的规律,其中U 表示棒两端的电势差,k =0.02A/V 3。

现将该棒与一个可变电阻器R 串联在一起后,接在一个内阻可以忽略不计,电动势为6.0V 的电源上。

求:(1)当串联的可变电阻器阻值R 多大时,电路中的电流为0.16A ?(2)当串联的可变电阻器阻值R 多大时,棒上消耗的电功率是电阻R 上消耗电功率的1/5?解:画出示意图如右。

(1)由I =kU 3和I =0.16A ,可求得棒两端电压为2V ,因此变阻器两端电压为4V ,由欧姆定律得阻值为25Ω。

(2)由于棒和变阻器是串联关系,电流相等,电压跟功率成正比,棒两端电压为1V ,由I =kU 3得电流为0.02A ,变阻器两端电压为5V ,因此电阻为250Ω。

【例4】 左图为分压器接法电路图,电源电动势为E ,内阻不计,变阻器总电阻为r 。

闭合电键S 后,负载电阻R 两端的电压U 随变阻器本身a 、b 两点间的阻值R x 变化的图线应最接近于右图中的哪条实线A.①B.②C.③D.④解:当R x 增大时,左半部分总电阻增大,右半部分电阻减小,所以R 两端的电压U 应增大,排除④;如果没有并联R ,电压均匀增大,图线将是②;实际上并联了R ,对应于同一个R x 值,左半部分分得的电压将比原来小了,所以③正确,选C 。

3.对复杂电路分析,一般情况下用等势点法比较方便简洁。

(1)凡用导线直接连接的各点的电势必相等(包括用不计电阻的电流表连接的点)。

(2)在外电路,沿着电流方向电势降低。

(3)凡接在同样两个等势点上的电器为并联关系。

L 1 L 2 R R R R S Ro ③(4)不加声明的情况下,不考虑电表对电路的影响。

4.电路中有关电容器的计算。

(1)电容器跟与它并联的用电器的电压相等。

(2)在计算出电容器的带电量后,必须同时判定两板的极性,并标在图上。

(3)在充放电时,电容器两根引线上的电流方向总是相同的,所以要根据正极板电荷变化情况来判断电流方向。

(4)如果变化前后极板带电的电性相同,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量的差;如果变化前后极板带电的电性改变,那么通过每根引线的电荷量等于始末状态电容器电荷量之和。

【例5】 已知如图,电源内阻不计。

为使电容器的带电量增大,可采取以下那些方法:A.增大R 1B.增大R 2C.增大R 3D.减小R 1解:由于稳定后电容器相当于断路,因此R 3上无电流,电容器相当于和R 2并联。

只有增大R 2或减小R 1才能增大电容器C 两端的电压,从而增大其带电量。

改变R 3不能改变电容器的带电量。

因此选BD 。

【例6】已知如图,R 1=30Ω,R 2=15Ω,R 3=20Ω,AB 间电压U =6V ,A 端为正C =2μF ,为使电容器带电量达到Q =2×10- 6C ,应将R 4的阻值调节到多大?解:由于R 1 和R 2串联分压,可知R 1两端电压一定为4V ,由电容器的电容知:为使C 的带电量为2×10-6C ,其两端电压必须为1V ,所以R 3的电压可以为3V 或5V 。

因此R 4应调节到20Ω或4Ω。

两次电容器上极板分别带负电和正电。

还可以得出:当R 4由20Ω逐渐减小的到4Ω的全过程中,通过图中P 点的电荷量应该是4×10-6C ,电流方向为向下。

【例7】如图所示的电路中,4个电阻的阻值均为R ,E 为直流电源,其内阻可以不计,没有标明哪一极是正极.平行板电容器两极板间的距离为d .在平行极板电容器的两个平行极板之间有一个质量为m ,电量为q 的带电小球.当电键K 闭合时,带电小球静止在两极板间的中点O 上.现把电键打开,带电小球便往平行极板电容器的某个极板运动,并与此极板碰撞,设在碰撞时没有机械能损失,但带电小球的电量发生变化.碰后小球带有与该极板相同性质的电荷,而且所带的电量恰好刚能使它运动到平行极板电容器的另一极板.求小球与电容器某个极板碰撞后所带的电荷.B解:由电路图可以看出,因R 4支路上无电流,电容器两极板间电压,无论K 是否闭合始终等于电阻R 3上的电压U 3,当K 闭合时,设此两极板间电压为U ,电源的电动势为E ,由分压关系可得U =U 3=32E ① 小球处于静止,由平衡条件得dqU =mg ② 当K 断开,由R 1和R 3串联可得电容两极板间电压U ′为U ′=2E ③由①③得U ′=43U ④U ′<U 表明K 断开后小球将向下极板运动,重力对小球做正功,电场力对小球做负功,表明小球所带电荷与下极板的极性相同,由功能关系mg 2d -q 212='U mv 2-0 ⑤ 因小球与下极板碰撞时无机械能损失,设小球碰后电量变为q ′,由功能关系得 q ′U ′-mgd =0-21mv 2 ⑥ 联立上述各式解得q ′=67q 即小球与下极板碰后电荷符号未变,电量变为原来的67. 【例8】如图所示,电容器C 1=6μF ,C 2=3μF ,电阻R 1=6Ω,R 2=3Ω,当电键K 断开时,A 、B 两点间的电压U AB =?当K 闭合时,电容器C 1的电量改变了多少(设电压U =18 V )?解:在电路中电容C 1、C 2的作用是断路,当电键K 断开时,电路中无电流,B 、C 等电势,A 、D 等电势,因此U AB =U DB =18 V ,U AB =U AC =U DB =18 V ,K 断开时,电容器C 1带电量为Q 1=C 1U AC =C 1U DC =6×10-6×18 C =1.08×10-4 C.当K 闭合时,电路R 1、R 2导通,电容器C 1两端的电压即电阻R 1两端的电压,由串联的电压分配关系得:U AC =211R R U R +=12 V 此时电容器C 1带电量为:Q 1′=C 1U AC =7.2×10-5 C电容器C 1带电量的变化量为:ΔQ =Q 1-Q 1′=3.6×10-5 C 所以C 1带电量减少了3.6×10-5 二、电表的改装1、电压表和电流表(1)电流表原理和主要参数电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。

电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g(2)电流表改装成电压表方法:串联一个分压电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gU U ,则根据分压原理,需串联的电阻值g g gR R n R U U R )1(-==,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

(3)电流表改装成电流表方法:并联一个分流电阻R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n =gI I ,则根据并联电路的分流原理,需要并联的电阻值1-==n R R I I R g g R g ,故量程扩大的倍数越高,并联的电阻值越小。

需要说明的是,改装后的电压表或电流表,虽然量程扩大了,但通过电流表的最大电流或加在电流表两端的最大电压仍为电流表的满偏电流I g 和满偏电压U g ,只是由于串联电路的分压及并联电路的分流使表的量程扩大了。

【例9】如图所示,四个相同的电流表分别改装成两个安培表和两个伏特表。

安培表A 1的量程大于A 2的量程,伏特表V 1的量程大于V 2的量程,把它们按图接入电路,则安培表A 1的读数 安培表A 2的读数;安培表A 1的偏转角 安培表A 2的偏转角;伏特表V 1的读数 伏特表V 2的读数;伏特表V 1的偏转角 伏特表V 2的偏转角;(填“大于”,“小于”或“等于”)解:大于 等于 大于 等于三、电阻的测量电阻的测量有多种方法,主要有伏安法、欧姆表法,除此以外,还有半偏法测电阻、电桥法测电阻、等效法测电阻等等.下面主要介绍伏安法测电阻的电路选择1.伏安法测电阻的两种电路形式(如图所示)2.实验电路(电流表内外接法)的选择测量未知电阻的原理是R =IU ,由于测量所需的电表实际上是非理想的,所以在测量未知电阻两端电压U 和通过的电流I 时,必然存在误差,即系统误差,要在实际测量中有效地减少这种由于电表测量所引起的系统误差,必须依照以下原则:(1)若A x R R >x V R R ,一般选电流表的内接法。

相关文档
最新文档