届高考物理复习学案 专题22 多用电表 测量电源的电动势和内阻 新课标.docx
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届高考物理复习学案专题22多用电表测量电源的电动势和内阻新课标
2014届高考物理复习学案专题22多用电表测量电源的电动势和内阻新课标
课时安排:
2课时
教学目标:
1.知道欧姆表测量电阻的原理,练习使用多用电表测电阻
2.知道测量电源的电动势和内阻的原理,掌握数据的处理方法
本讲重点:
1.欧姆表测量电阻的原理
2.测量电源的电动势和内阻
本讲难点:
测量电源的电动势和内阻
考点点拨:
1.欧姆表测量电阻的原理
2.欧姆表的使用
3.测量电源的电动势和内阻
第一课时
由(3)式可知每一个Rx都有一个对应的电流值I,如果在刻度盘上直接标出与I对应的Rx的值,那么当红、黑表笔分别接触待测电阻的两端,就可以从表盘上直接读出它的阻值。
由上面的
(2)可知,电流和电阻的非线性关系,表盘上电流刻度是均匀的,其对应的电阻刻度是不均匀的,电阻的零刻度在电流满刻度处。
(7)将两表笔分别接触几欧、几十欧的定值电阻两端,读出欧姆表指示的电阻数值,并与标准值比较,然后断开表笔。
(8)将选择开关置于欧姆挡的“100”挡,重新调整欧姆零点,然后测定几百欧、几千欧的电阻,并将测定值与标准值进行比较。
测二极管的正、反向电阻
(9)首先弄清两个问题:
①二极管的单向导电性。
如图2.8-10:
电流从正极流入电阻较小,从正极流出时电阻较大。
②欧姆表中电流的方向。
从黑表笔流出,经过待测电阻,从红表笔流入。
(10)测正向电阻:
将选择开关置于欧姆表的“×10”挡,短接红、黑表笔,转动调整欧姆零点的旋钮,使指针指向欧姆表刻度的零位置。
黑表笔接二极管正极、红表笔接二极管负极,(如图2.8-11)读出欧姆表指示的电阻数值。
乘以倍率,记下正向阻值。
(11)测反向电阻:
将选择开关置于欧姆表的“×1000”挡,短接红、黑表笔,转动调整欧姆零点的旋钮,使指针指向欧姆表刻度的零位置。
黑表笔接二极管负极、红表笔接二极管正极(如图2.8-12),读出欧姆表指示的电阻数值。
乘以倍率,记下反向阻值。
(12)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
【注意事项】
(1)多用电表在使用前,一定要观察指针是否指向电流的零刻度。
若有偏差,应调整机械零点;
(2)合理选择电流、电压挡的量程,使指针尽可能指在表盘中央附近;
(3)测电阻时,待测电阻要与别的元件断开,切不要用手接触表笔;
(4)合理选择欧姆挡的量程,使指针尽可能指在表盘中央附近;
(5)换用欧姆档的量程时,一定要重新调整欧姆零点;
(6)要用欧姆档读数时,注意乘以选择开关所指的倍数;
(7)实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
长期不用,应将多用电表中的电池取出。
5.测量电源的电动势和内阻的实验步骤:
(1)确定电流表、电压表的量程,按照电路原理图把器材连接好。
(2)把滑动变阻器滑片移到电阻最大的一端。
(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电压表和电流表的读数,用同样方法测量并记录几组I、U值。
(4)断开电键,整理好器材。
(5)数据处理:
在坐标纸上作U-I图,求出E、r
(二)重难点阐释
测量电源的电动势和内阻的实验中,实验数据处理是一个难点。
原则上,利用两组数据便可得到结果,但这样做误差会比较大,为此,我们可以多测几组求平均,也可以将数据描在图上,利用图线解决问题。
利用图线处理数据时,要明确:
(1)图线的纵坐标是路端电压,它反映的是:
当电流强度I增大时,路端电压U将随之减小,U与I成线性关系,U=E-Ir。
也就是说它所反映的是电源的性质,所以也叫电源的外特性曲线。
说明:
①两个截距点均是无法用实验实际测到的,是利用得到的图线向两侧合理外推得到的。
②由于r一般很小,得到的图线斜率的绝对值就较小。
为了使测量结果准确,可以将纵轴的坐标不从零开始,计算r时选取直线上相距较远的两点求得。
二、高考要点精析
(一)欧姆表测量电阻的原理
☆考点点拨
见知识整合。
用它测量电阻Rx时,当指针指在表盘中央时
得
故能准确测量的阻值范围是5kΩ附近。
选项B正确。
☆考点精炼
1.如图是欧姆表的工作原理图。
(1)若表头的满偏电流为Ig=500μA,干电池的电动势为1.5V,把灵敏电流表的电流刻度值对应的欧姆表电阻值填在下表中:
电流刻度
0
50μA
100μA
200μA
250μA
300μA
400μA
500μA
电阻刻度
(2)这只欧姆表的总内阻为Ω,表针偏转到满刻度的1/3时,待测电阻为Ω.
(二)欧姆表的使用
☆考点点拨
使用欧姆表测电阻时,待测电阻要与别的元件断开,切不要用手接触表笔;使用前调整欧姆零点;合理选择欧姆挡的量程,使指针尽可能指在表盘中央附近;换用欧姆档的量程时,一定要重新调整欧姆零点;读数时,注意乘以选择开关所指的倍数;实验完毕,将表笔从插孔中拔出,并将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡。
长期不用,应将多用电表中的电池取出。
第二课时
(三)测量电源的电动势和内阻
☆考点点拨
见知识整合。
答案:
B、A电压表量程过大,读数误差较大;A、B变阻器额定电流过小,调节不方便。
【例5】测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5Ω)。
器材:
量程3V的理想电压表V,量程0.5A的电流表A(具有一定内阻),固定电阻R=4Ω,滑线变阻器R/,电键K,导线若干。
①画出试验电路原理图。
图中的元件需要用题目中给出的符号或字母标出。
②实验中,当电流表读数I1时,电压表读数为U1;当电流表读数I2时,电压表读数为U2。
则可以求出E=,r=(用I1、I2、U1、U2及R表示)
☆考点精炼
3.在“伏安法测干电池的电动势和电阻”实验中,通过改变滑动变阻器电阻大小,测量并记录多阻端电压和相应电流值,某同学的实验数据如下表所示,与预想的实验结果不一致。
由试验数据来分析,他所连接的电路可能是下列电路图中的()
U/V
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
1.10
I/A
0.18
0.21
0.25
0.27
0.30
0.33
4.某同学利用如图
(1)所示电路测定电源的电动势和内阻.实验中电表内阻对实验结果的影响很小,均可以忽略不计.闭合电键S后,变阻器的滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,两电压表示数随电流表示数变化情况分别如图
(2)的U-I图象中直线a、b所示.
(1)若滑片P由变阻器的一端滑到另一端的过程中,电压表
的示数一直增大,可知滑动端P由_____端滑到_______端;(用电路图中的字母表示)
(2)用画线代表导线,将上面实物图中各元件按图
(1)连接成实验电路;
(3)通过分析可知,其中图
(2)中图线_______(填a或b)表示电压表
示数随电流表A示数变化关系;
(4)根据U-I图象中坐标轴所标出的数据,可以求出电源电动势E=________,内阻r=___________(用图中给出的坐标值表示).
5.用电流表和电压表测二节干电池的电动势E和内电阻r,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上,如图甲所示。
(1)根据各点表示的数据在图上描出U—I图线。
由此求得:
E=______V,r=______Ω。
(均保留二位有效数字)。
(2)把图乙的实验器材连成实验开始时的线路。
考点精炼参考答案
同理可求出,100μΑ,200μΑ,250μΑ,300μΑ,400μΑ时对应的电阻分别为:
1.2×104Ω,4.5×103Ω,3×103Ω,2×103Ω,750Ω.
(2)当表针偏转到满刻度的1/3处时
Ω
2.BD
3.B
三、考点落实训练
1.一学生用多用电表测电阻。
他在实验中有违反使用规则之处。
他的主要实验步骤如下:
①选择开关扳到“×1k欧姆档上;
②把表笔插入测试笔插孔中,先把两根表笔相接触,旋转调零旋钮,使指针指在电阻刻度的零位上;
③把两跟表笔分别与某一待测电阻的两端相接,发现这时指针几乎满偏;
④换用“×100”的欧姆挡,发现这时指针的偏转适中,随即记下欧姆数值;
⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原处,实验完毕。
这个学生在测量时已注意到:
待测电阻与其他元件和电源断开,不用手碰表笔的金属杆。
这个学生在实验中违反了那一或那一些重要的使用规则?
答:
2.某人用多用电表按正确步骤测量一电阻阻值。
指针指示位置如图所示。
则这电阻阻值是。
如果要用这多用表测量一个约200Ω的电阻,为了测量比较准确,选择开关应选欧姆档的。
3.用多用电表测量如图所示的电路中通过灯泡的电流时,首先把选择开关拨到_______挡,然后把多用电表联在电路中,则电流应从表笔流入,从表笔流出。
4.下列说法正确的是()
A.欧姆表的每一挡的测量范围是从0到∞
B.用不同挡次的欧姆表测量同一电阻的阻值,误差大小是一样的
C.用欧姆表测电阻,指针越接近刻度盘中央时,误差越大
D.用欧姆表测电阻,选不同量程时,指针越靠近右边误差越小
5.在利用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中,某同学的实际连线图,如图a所示。
(2)将一铜片和一锌片分别插入一个苹果内,就构成了简单的“水果电池”,其电动势约为1.5V。
可是这种电池并不能点亮手筒上额定电压为1.5V、额定电流为0.3A的小灯泡,原因是通过小灯泡的电流太小了,经实验测得还不足3mA。
现使用量程合适的电压表、电流表以及滑动变阻器、开关、导线等实验器材,尽量精确地测定“水果电池”的电动势和内阻.
①请画出应采用的电路原理。
②滑动变阻器有两种规格:
A(0~10Ω)、B(0~3kΩ)。
实验中应该选用哪种规格的滑动变阻器?
为什么?
答:
。
③在实验中根据电压表的示数U与电流表的示数I的值,经描点、连线得到的U一I图象如图所示。
根据图中所给数据,得到“水果电池”的电动势和内阻分别为E=____V,r=___Ω。
7.在测定电源电动势和内阻的实验中某同学所用电路图如图
(1)和测得的数据如下:
1
2
3
4
5
6
U/V
1.42
1.36
1.08
1.21
1.14
1.07
I/A
0.04
0.08
0.12
0.16
0.20
0.24
(1)实验误差分系统误差和偶然误差两种。
该实验的系统误差主要是由________________________引起的。
用画U-I图线求电动势和内阻的优点在于可以尽量减小实验的_______误差。
(2)在图
(2)给出的U-I坐标系中用给出的数据画出U-I图线(横、纵坐标的起点已经规定好),从图象中可以发现该同学记录的第____组数据有误。
(3)求得电动势E=____V,内阻r=___Ω.(均保留2位有效数字)。
8.为了测一节干电池的电动势和内阻,现准备了下列器材:
考点落实训练参考答案
1.该题考查仪器使用时的注意事项。
使用欧姆表要注意的地方比较多。
使用前要经过调整(机械调零,选择量程后要电阻调零),使用后要复位(拔出表笔,选择开关应置于“OFF”档或交流高压档),使用过程中换档后要重新调零……。
这些往往都是考查的重点。
该题中不符合操作规则的是:
换到合适的量程后,要重新调整调零旋钮;使用后不能把选择开关置于欧姆档。
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