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文档简介
1、2013秋季高三物理专题八:恒定电流知识网络广电源一电动势II部分輕轉定律船T#电汩*闭合餾轉定律用电器一电阻4电功,电功率焦耳定律敦并联电路的特点f电礁和电SS表f电阻定律T戯法电阻的测量-L轉表一、电阻定律欧姆定律电流基础导引关于电流,判断下列说法的正误:(1)电荷的运动能形成电流()(2)要产生恒定电流,导体两端应保持恒定的电压()(3)电流虽有方向,但不是矢量()(4)电流的传导速率就是导体内自由电子的定向移动速率()知识梳理1 电流形成的条件:导体中有能够自由移动的电荷;(2)导体两端存在持续的电压.2. 电流的方向:与正电荷定向移动的方向 ,与负电荷定向移动的方向 电流虽然有方向,
2、但它是 .3. 电流(1) 定义式: I =.微观表达式:1 =,式中n为导体单位体积内的自由电荷数,q是自由电荷的电荷量,自由电荷定向移动的速率,S为导体的横截面积.(3)单位:安培(安),符号是A,1 A = 1 C/s.电阻定律基础导引导体的电阻由哪些因素决定?与导体中的电流、导体两端的电压有关系吗?知识梳理1. 电阻定律:R= pS,电阻的定义式:R= 2. 电阻率(1) 物理意义:反映导体 的物理量,是导体材料本身的属性.(2) 电阻率与温度的关系 金属的电阻率随温度升高而 ; 半导体的电阻率随温度升高而 ; 超导体:当温度降低到 附近时,某些材料的电阻率突然 成为超导体.欧姆定律基
3、础导引R= U/I的物理意义是()导体的电阻与电压成正比,与电流成反比导体的电阻越大,则电流越大加在导体两端的电压越大,则电流越大导体的电阻等于导体两端的电压与通过导体的电流的比值A .知识梳理部分电路欧姆定律B .C.D .第3页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理,跟导体的电阻R成(1) 内容:导体中的电流I跟导体两端的电压 U成公式:.适用条件:适用于 和电解液导电,适用于纯电阻电路.(4)导体的伏安特性曲线:用横坐标轴表示电压U,纵坐标轴表示 ,画出的I-U关系图线. 线性元件:伏安特性曲线是 的电学元件,适用于欧姆定律.的电学元件, 非线性元件:伏安特性曲线
4、是 的电学元件, (填适用、不适用)于欧姆定律.思考:R=半与R= p有什么不同?考点一对电阻定律、欧姆定律的理解【考点解读】1. 电阻与电阻率的区别(1) 电阻是反映导体对电流阻碍作用大小的物理量,电阻大的导体对电流的阻碍作用大电阻率是反映 制作导体的材料导电性能好坏的物理量,电阻率小的材料导电性能好.(2) 导体的电阻大,导体材料的导电性能不一定差;导体的电阻率小,电阻不一定小,即电阻率小的导 体对电流的阻碍作用不一定小.(3) 导体的电阻、电阻率均与温度有关.2电阻的决定式和定义式的区别公式l R= psUR=U区别电阻定律的决定式电阻的定义式说明了电阻的决定因素提供了一种测定电 阻的方
5、法,并不说明电阻与U和1有关只适用于粗细均匀的金属导 体和浓度均匀的电解液适用于任何纯电阻导体【典例剖析】例1如图1甲为一测量电解液电阻率的玻璃容器,P、Q为电极,设a= 1 m , b = 0.2 m , c = 0.1 m,当里面注满某电解液,且P、Q加上电压后,其 U I图线如图乙所示,当U = 10 V时,求电解液的电阻率p.第4页/ 312013秋季高三物理第5页/ 312013秋季高三物理甲第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理I和S的变化情况,通常思维突破 应用公式R= P解题时,要注意公式中各物理量的变化情况,特别是S有以下几种情况:(1) 导线长
6、度I和横截面积S中只有一个发生变化,另一个不变.(2) 1和S同时变化,有一种特殊情况是I与S成反比,即导线的总体积V = IS不变.考点二对伏安特性曲线的理解【考点解读】比较图2甲中a、b两导体电阻的大小,说明图乙中c、d两导体的电阻随电压增大如何变化?图第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理归纳提炼1图线a、b表示线性元件图线c、d表示非线性元件.第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理Ra Rb(如图甲所示).d的斜率减小,电阻增大(如图乙所示).2图象的斜率表示电阻的倒数,斜率越大,电阻越小,故3图线c的斜率增大,电阻减小,图线
7、注意:曲线上某点切线的斜率不是电阻的倒数.4由于导体的导电性能不同,所以不同的导体有不同的伏安特性曲线.5伏安特性曲线上每一点的电压坐标与电流坐标的比值,对应这一状态下的电阻.【典例剖析】第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理例2小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图3所示,P为图线上一点,PN为图线在P点的切线,PQ为U轴的垂线,PM为I轴的垂线,则 下列说法中错误的是A 随着所加电压的增大,小灯泡的电阻增大U1 小灯泡的电阻为 R=.I2U1 小灯泡的电阻为 r=r12 I1B .对应C .对应D .对应思维突破P点,P点,小灯泡的功率为图中矩形PQO
8、M所围的面积(1)表示电流随电压的变化;表示电阻值随电压的变化;状态下的电功率 P= UI,此时电功率为纵、横坐标围成的矩形面积,而不是曲线与坐标轴包围的面积.例3来自质子源的质子(初速度为零),经一加速电压为800 kV的直线加速器加速,形成电流强度为1 mA的细柱形质子流已知质子电荷量e= 1.60 X 1019 c .这束质子流每秒打到靶上的个数为 .P点,伏安特性曲线常用于:(3)计算某个第6页/ 312013秋季高三物理假定分布在质子源到靶之间的加速电场是均匀的,在质子束中与质子源相距L和4L的两处,各取一段极短的相等长度的质子流,其中的质子数分别为ni和巳,则ni :.模型建立粗细
9、均匀的一段导体长为I,横截面积为S,导体单位体积内的自由电荷数为n,每个自由电荷的电荷量为q,当导体两端加上一定的电压时,导体中的自由电荷沿导体定向移动的速率为v.导体内的总电荷量:Q= nISq.(2)电荷通过截面 D的时间:t=Q 亠电流表达式:1 = Y = nqSv.建模感悟 本题是利用流体模型求解问题在力学中我们曾经利用此模型解决风能发电功率问题,也是取了一段空气柱作为研究对象请同学们自己推导一下.()gggggggg)跟踪训练 如图4所示,一根横截面积为 S的均匀长直橡胶棒上带 有均匀分布的负电荷,设棒单位长度内所含的电荷量为q,当此棒沿轴线方向做速度为 v的匀速直线运动时,由于棒
10、的运动而形成的等效电流大小为()qqvA vqB.C qvSD.vS【巩固提升】3 A组对电流的理解1. 某电解池,如果在1秒钟内共有5.0X 1018个二价正离子和1.0X 1019个一价负离子通过某横截面,那么通过这个横截面的电流是()B . 0.8 AC. 1.6 AD. 3.2 A第7页/ 312013秋季高三物理2 一根粗细均匀的金属导线,两端加上恒定电压 子定向移动的平均速率为I,金属导线中自由电2倍,仍给它两端加上恒定U时,通过金属导线的电流强度为 v,若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的电压U,则此时A 通过金属导线的电流为B.导线的电阻变为原来的第#页/ 312013秋季
11、高三物理C.自由电子定向移动的平均速率为D.自由电子定向移动的平均速率为v2v4B组电阻定律、欧姆定律的应用3 一个内电阻可以忽略的电源,给一个绝缘的圆管子内装满的水银供电, 在一个内径大一倍的绝缘圆管子里,那么通过的电流将是电流为0.1 A,若把全部水银倒A . 0.4 AB . 0.8 AC . 1.6 AD . 3.2 A5所示,如果把电位器与灯 利用它改变灯的亮度,下列说法正确的是(4.电位器是变阻器的一种如图 泡串联起来,A.连接B .连接C.连接D .连接B使滑动触头顺时针转动, C使滑动触头逆时针转动, C使滑动触头顺时针转动, C使滑动触头顺时针转动,灯泡变暗灯泡变亮灯泡变暗灯
12、泡变暗滑动触.头就朕电阻图5第8页/ 312013秋季高三物理第9页/ 312013秋季高三物理c组伏安特性曲线的应用B 此导体的电阻 R=2 Q第#页/ 312013秋季高三物理R= cot 45 =1.0 QC I-U图线的斜率表示电阻的倒数,所以D .在R两端加6.0 V电压时,每秒通过电阻截面的电荷量是3.0 C6 某导体中的电流随其两端电压的变化如图7所示,则下列说法中正确的是(/V第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理A .力口 5 V电压时,导体的电阻约是5 QB .力口 11 V电压时,导体的电阻约是1.4 QC 由图可知,随着电压的增大,导体的电
13、阻不断减小D 此导体为线性元件二串并联电路焦耳定律串、并联电路的特点基础导引图1中的总电阻分别为多大?如果两图中任一个电阻的阻值变大,那么各自的总电阻如何变化?R儿个电皿并联几个电阻串联第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理知识梳理1 电阻的串联电流:I =.电压:U =UnUPn电阻:R=.电压分配:U1=U2功率分配:p1=P22电阻的并联第10页/ 312013秋季高三物理电流:I =.电压:u =.1电阻:R =.电流分配:=, =.12i功率分配:巳=,巳=.P2P3 几个常用的推论(1)串联电路的总电阻大于其中任一部分电路的总电阻.并联电路的总电阻小于
14、其中任一支路的总电阻,且小于其中最小的电阻.无论电阻怎样连接,每一段电路的总耗电功率P总是等于各个电阻耗电功率之和.即 P= P1+ P2 + , + Pn.无论电路是串联还是并联,电路中任意一个电阻变大时,电路的总电阻变大.电功、电热、电功率基础导引如图2所示在电动机电路中,电流的总功率为多少?热功率为多少? 电动机的输出功率 P出等于多少?知识梳理1 电功(1)定义:导体中的恒定电场对自由电荷的 做的功.公式:W= qU =(适用于任何电路).(3) 电流做功的实质: 转化成其他形式能的过程.2. 电功率(1) 定义:单位时间内电流做的功,表示电流做功的 .(2) 公式:P= W/t=(适
15、用于任何电路).3 焦耳定律(1) 电热:电流流过一段导体时产生的 .(2) 计算式:Q = I2Rt.4.热功率(1) 定义:单位时间内的发热量.(2) 表达式: P = 半 =.思考:有电动机的电路一定是非纯电阻电路吗?在非纯电阻电路中欧姆定律是否成立? 考点一电路的串并联【考点解读】1. 电路的串并联知识是电学高考试题的载体.2. 解题时要首先分析电路结构,搞清楚各电器元件的串并联关系,再利用串并联特点进行分析与计算.3. 分压原理:串联电阻两端的电压与电阻成正比.分流原理:通过各并联电阻的电流与电阻成反比.【典例剖析】例1 一个用半导体材料制成的电阻器D,其电流I随它两端的电压 U的关
16、系图象如图3甲所示,将它与两个标准电阻 Ri、R2并联后接在电压恒为 U的电源上,如图乙所示,三个用电器消耗的电功率均为P.现将它们连接成如图丙所示的电路,仍然接在该电源的两端,设电阻器D和电阻Ri、R2消耗的电功率分别为Pd、Pi、P2,它们之间的大小关系为()11DLz一 1T R.t hu一1-u甲乙丙图3A . Pi = 4P2B . Pd = P2C . PiP2特别提醒电路问题常见的错误(1) 不清楚电路各元件的连接情况,画不好等效电路图.(2) 不清楚串联电路具有分压作用,并联电路具有分流作用.(3) 找不准串、并联电路中的功率分配关系.跟踪训练i如图4所示,AB两端接直流稳压电
17、源,Uab = i00 V , Ro = 40 Q,滑动变阻器总电阻 R= 20 Q,当滑动片处于滑动变阻器中点时,CD两端电压Ucd为V,通过电阻R0的电流为 A.尺局图4考点二对电路中电功、电热、电功率的考查【考点解读】从能量转化的角度来看,电功和焦耳热之间的数量关系是W Q、UIt I2Rt.(i)纯电阻电路:如电炉等构成的电路,电流做功将电能全部转化成内能,此时有W= Q.计算时可任选一公式:W= Q = Pt = I2Rt= UIt = URt.非纯电阻电路:如含有电动机、电解槽等的电路,电流做功除将电能转化为内能外, 还转化为机械能、 化学能等,此时有 W Q.电功只能用公式 W=
18、 UIt来计算,焦耳热只能用公式 Q= I2Rt来进行计算.对 于非纯电阻电路,欧姆定律不再适用.【典例剖析】例2 (20ii辽宁大连市测试)如图5所示的电路中,电源的输出电r9压恒为U,电动机M线圈电阻与电炉L的电阻相同,电动机正常(/工作,在相同的时间内,下列判断正确的是()1A .电炉放出的热量大于电动机放出的热量图5B .电炉两端电压小于电动机两端电压C .电炉两端电压等于电动机两端电压D .电动机消耗的功率等于电炉消耗的功率思维突破2 21. P = UI, W= Ult, Q= I Rt,在任何电路中都能使用.在纯电阻电路中W= Q, Ult = I Rt,在非纯电阻电路中,WQ,
19、 UItI2Rt.2在非纯电阻电路中,欧姆定律R=半不成立.3 处理非纯电阻电路的计算问题时,要善于从能量转化的角度出发,紧紧围绕能量守恒定律,利用“电功=电热+其他能量”寻找等量关系求解.跟踪训练2如图6所示的电路中,输入电压 U恒为12 V,灯泡 上标有“ 6 V、12 W”字样,电动机线圈的电阻Rm = 0.50 Q.若灯泡恰能正常发光,以下说法中正确的是()A .电动机的输入功率为 12 WB .电动机的输出功率为 12 WC .电动机的热功率为 12 WD .整个电路消耗的电功率为22 W例3 电阻R和电动机M串联接到电路中,如图 7所示,已知电 阻R跟电动机线圈的电阻值相等,电键接
20、通后,电动机正常工作,设电阻 R和电动机M两端的电压分别为 U1和U2,经过 时间t,电流通过电阻 R做功为W1,产生热量为 Q1,电流通过 电动机做功为 W2,产生热量为 Q2,则有( )A . U1Q2D. W1W2, Q1r时,随着R的增大输出功率越来越小. 当Rr时,随着R的增大输出功率越来越大. 当P出Pm时,每个输出功率对应两个可能的外电阻R1和R2,且R1 R2= r2. P出与R的关系如图5所示.图54电源的效率(1)任意电路:P出n=厂 100% =x 100%.纯电阻电路:n=RR+ rx 100% =x 100%因此在纯电阻电路中 R越大,n越大;当R= r时,电源有最大
21、输出功率,效率仅为50%.特别提醒1.当电源的输出功率最大时,效率并不是最大,只有50% ;当 Rts 时,100%,但此时电源的输出功率第20页/ 312013秋季高三物理P出t 0,无实际意义.P= i2r来判断,与输出功率大小的判断方法不同.2对于内、外电路上的固定电阻,其消耗的功率根据 【典例剖析】 例2 在如图6所示的电路中,R1 = 2 Q, R2= R3 = 4 Q,当开关S接a时,R2上消耗的电功率为 4 W,当开关S接b时,电压 表示数为4.5 V,试求:(1) 开关S接a时,通过电源的电流和电源两端的电压;(2) 开关S接b时,电源的电动势和内电阻;当开关S接c时,通过R2
22、的电流.图6思维突破 对于直流电路的分析与计算,要熟练掌握串、并联电路的特点,知道这两种电路的电压、电流及电功率的分配关系, 并能把较为复杂的电路化为简单、直观的串、并联关系.跟踪训练2如图7中电源的电动势为 6 V,内阻为1 Q, Ri为% 2 Q, R2全阻值为3 Q,下列说法错误的是()”乩A 当R2为1 Q时,Ri消耗的功率最大B .通过改变R2的阻值,路端电压的最大值为5 V,最小值为4 V图7C R2的阻值越小,R1消耗的功率越大D .当R2的阻值为3 Q时,消耗的功率最大考点三涉及U- I图象的功率计算【考点解读】两种图线的比较:图象上的特征物理意义电源UI图象电阻U 1图象图象
23、表述的物理量变化关系电源的路端电压随电路电流 的变化关系电阻的电流随电阻两端电压 的变化关系图线与坐标轴交点与纵轴交点表示电源电动势E,与横轴交点表示电源短路 电流Er过坐标轴原点,表示没有电压 时电流为零图线上每一点坐标的乘积UI表示电源的输出功率表示电阻消耗的功率图线上每一点对应的U、1比值表示外电阻的大小,不冋点对 应的外电阻大小不同每一点对应的比值均等大, 表 示此电阻的大小图线的斜率内电阻r的相反数一r表示电阻大小【典例剖析】例3如图8所示,图中直线表示某电源的路端电压与电流的关系图象,图中曲线表示该电源的输出功率与电流的关系图象,则下列说法错误的是()UfNP/W图8A .电源的电
24、动势为 50 VB .电源的内阻为鲁QC .电流为2.5 A时,外电路的电阻为 15 QD .输出功率为120 W时,输出电压是 30 V思维突破积的物理意义.跟踪训练3用标有“ 6 V在解决此类图象问题时,要明确纵横坐标的物理意义.(3)根据物理规律写出反映纵横坐标物理量的关系式.3 W”的灯泡Li、如图9甲所示的实验电路,其中电源电动势 线.当其中一个灯泡正常发光时()(2)要明确图象的截距、斜率,包围面(4)充分挖掘图象所隐含的条件.“6 V 6 W ”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成 E=9 V 图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲 Er 川A .电流表的示数为1 AC
25、.电路输出功率为 12 W图9B.电压表的示数约为 6 VD.电源内阻为 2 Q例4(2011江苏淮安市5月第四次调研)如图10所示的电路中,Ri、R2、R3是固定电阻,R4是光敏电阻,其阻值随光照的强度增强而减小当开关S闭合且没有光照射时,电容器C不带电当用强光照射 R4且电路稳定时,则与无光照射时比较 ()A .电容器C的上极板带正电B .电容器C的下极板带正电C .通过R4的电流变小,电源的路端电压增大D .通过R4的电流变大,电源提供的总功率变小跟踪训练4如图11所示的电路中,电源的电动势为 E、内电阻为r,闭合开关S,待电流达到稳定后,电流表示数为I,电压表示数为U,电容器C所带电荷
26、量为Q将滑动变阻器的滑动触头 P从图示位 置向a端移动一些,待电流达到稳定后,则与 P移动前相比( )A . U变小B . I变小C. Q不变D . Q减小图11【巩固提升】Sa组电路的动态分析1.如图12所示,电源的电动势为E,内电阻为r,两电表均可看做是理想电表.闭合开关,使滑动变阻器的滑片由右端向左端滑动,在此过程中()第22页/ 312013秋季高三物理B组闭合电路中电功率的分析与计算图12A .小灯泡Li、L2均变暗B .小灯泡Li、L2均变亮C .电流表A的读数变小,电压表 V的读数变大D .电流表A的读数变大,电压表 V的读数变小2如图13所示,图中的四个电表均为理想电表,当滑动
27、变阻器 滑片P向右端移动时,下面说法中正确的是()A .电压表Vi的读数减小,电流表 Ai的读数增大B .电压表Vi的读数增大,电流表 Ai的读数减小C .电压表V2的读数减小,电流表 A2的读数增大D .电压表V2的读数增大,电流表 A2的读数不变3. 某同学将一直流电源的总功率Pe、输出功率Pr和电源内部的发热功率Pr随电流I变化的图线画在同一坐标系内,如图i4所示,根据图线可知下列叙述不正确的是A .反映Pr变化的图线是CB.电源电动势为 8VC电源内阻为2 QD .当电流为0.5 A时,外电路的电阻为 6 Q图i44. 一个微型吸尘器的直流电动机的额定电压为U,额定电流为I,线圈电阻为
28、 R,将它接在电动势为内阻为r的直流电源的两极间,电动机恰好能正常工作,则()2A .电动机消耗的总功率为UI+ -R一U2B .电动机消耗的热功率为C .电源的输出功率为 EIIrD .电源的效率为i-E C组含电容器电路的分析与计算5. 如图i5所示,电源两端电压为U = i0 V保持不变,Ri= 4.0 Q,S断开,则S断开后,通过Ri的电荷量为()r2= 6.0 Q, Ci= C2= 30F先闭合开关S,待电路稳定后,再将A .4.2X i0C-4B .i.2X i0C-4C.4.8X i0C-4D .3.0X i0C6. 如图i6所示,两个相同的平行板电容器Ci、C2用导线相连,开始
29、都不带电.现将开关S闭合给两个电容器充电,待充电平衡后,电容器Ci两板间有一带电微粒恰好处于平图16衡状态再将开关 S断开,把电容器 C2两板稍错开一些(两 板间距离保持不变),重新平衡后,下列判断错误的是()A .电容器Ci两板间电压减小B .电容器C2两板间电压增大C .带电微粒将加速上升D .电容器Ci所带电荷量增大D组 U I图象的理解与应用7. 如图17所示为两电源的 U I图象,则下列说法正确的是 ()A .电源的电动势和内阻均比电源小B .当外接同样的电阻时,两电源的输出功率可能相等C .当外接同样的电阻时,两电源的效率可能相等D .不论外接多大的相同电阻,电源的输出功率总比电源
30、的输出功率大a、)图18& (2011辽宁营口市质检)如图18所示是某直流电路中电压随电流变化的图象,其中 b分别表示路端电压、负载电阻上电压随电流变化的情况,下列说法正确的是A .阴影部分的面积表示电源输出功率B .阴影部分的面积表示电源的内阻上消耗的功率C.当满足a=B时,电源效率最高D .当满足a= B时,电源效率小于 50%四.电学设计性实验的处理【课堂探究】例1某同学想利用所学知识测量某种圆柱形材料的电阻率,实验要求必须精确测出该段材料的阻值.除 了导线和开关外,实验室还备有以下器材可供选用:电流表A1,量程1 A,内阻1约0.5 Q电流表 A2,量程30 mA,内阻r2约200 Q
31、电压表V1,量程6 V,内阻Rv1等于20 kQ电压表 V2,量程10 V,内阻Rv2约30 kQ滑动变阻器R1,020 Q,额定电流2 A滑动变阻器R2,02 000 Q,额定电流1 mA电源E(电动势为12 V,内阻r约2 Q)(1)请选择合适的器材,设计出便于精确测量的电路图画在虚线框中,其中滑动变阻器应选_(2)若选用其中一组电表的数据,设该段圆柱形材料的长为L,直径为d,由以上实验得出这种材料电阻率的表达式为 ,式中符号的含义为 .例2 某同学使用了如下器材:电源E(电动势15 V);电压表V(量程为15 V ,内阻约15 kQ);电流表A(量程100 mA,内阻约10 Q)滑动变阻
32、器(最大电阻为50 Q)单刀单掷开关;导线若干测出了一个小灯 泡的伏安特性曲线如图1所示,(2)根据设计的电路图在图2中的实物上连线.0-50 Q0100 mA(1)请在虚线框中画出此实验电路.第27页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理尋|电源匚015 V12 V图2(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额=W.例3某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度可选用的器材如下:A 待测螺线管L(符号汕心):绕制螺线管的金属丝电阻率为p阻值约几十欧B .电流表A1:量程10 mA,内阻门=40 QC .电流表A2:量程500(1
33、A,内阻2= 750 QD .电压表V:量程为10 V,内阻为10 k QE. 保护电阻R1:阻值为100 QF. 滑动变阻器 R2 :总阻值约为10 QG .电源E,电动势约为1.5 V,内阻忽略不计H .开关一个及导线若干(1)用多用电表粗测线圈的电阻,选择倍率“X1 ”和“X 10”,经正确步骤操作,多用电表表盘示数如图3所示,则金属丝的电阻约为 Q.第#页/ 312013秋季高三物理图3(2)为了尽可能准确的测量 Rl,要求电表的指针偏转至少要达到满刻度的请你设计一种适合的电路,3将你设计的电路画在虚线框中,并标明所用器材的代号.由已知量和测得量的符号表示金属丝的长度L ,则L =【随
34、堂训练】1 某物理学习小组的同学在研究性学习过程中,用伏安法研究某电子元件Ri(6 V,2.5 W)的伏安特性曲线,要求能够多次测量并尽可能减小实验误差实验室备有以下器材:A .直流电源(6 V,内阻不计)B .电流表G(满偏电流3 mA,内阻Rg= 10 Q)C .电流表 A(00.6 A,内阻未知)D .滑动变阻器 R(020 Q, 5 A)E. 滑动变阻器 R(0200 Q, 1 A)F. 定值电阻 R0(阻值1 990 Q)G .开关与导线若干(1)根据题目提供的实验器材,请你设计出测量电子元件R1的伏安特性曲线的电路原理图(R1可用一 表示).(画在虚线框内)IIIIliI|IIII
35、IIIIIIIIIIIIIilIIIIIIII|I在实验中,为了操作方便且能够准确地进行测量,滑动变阻器应选用.(填写器材前的序号)AU1&-4图4第30页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理将上述电子元件 Ri和另一电子元件 R2接入如图4所示的电路中,它们的伏安特性曲线分别如图5中Oa、Ob所示电源的电动势 E= 6.0 V,内阻忽略不计调节滑动变阻器R3,使电子元件 Ri和消耗的电功率恰好相等, 则此时电子元件 Ri的阻值为Q, R3接入电路的阻值为 Q(结果保留两位有效数字)2 某学习小组为探究导电溶液的电阻在体积相同时电阻值与长度的关系,选取一根乳胶管,里面
36、灌满了 盐水,两端用粗铜丝塞住管口,形成一段封闭的盐水柱进行了如下实验:该小组将盐水柱作为纯电阻,粗测其电阻约为几千欧现采用伏安法测盐水柱的电阻,有如下实验器 材供选择:A .直流电源:电动势 12 V,内阻很小,额定电流1 AB .电流表A i :量程0 10 mA,内阻约10 QC. 电流表 A2:量程0 600 mA,内阻约0.5 QD .电压表 V :量程015 V,内阻约15 k QE.滑动变阻器R1:最大阻值1 kQF滑动变阻器 R2:最大阻值5 kQG 开关、导线等(1) 在可供选择的器材中,应选用的电流表是(填“A1”或“ A2”),应选用的滑动变阻器是(填 “R1” 或“ R
37、2”);(2) 根据选用的器材画出实验电路图;(3) 握住乳胶管两端把它均匀拉长,多次实验测得盐水柱长度L、电阻R的数据如下表:实验次数123456长度L(cm)20.025.030.035.040.045.0电阻R(k Q)1.32.13.04.15.36.7为了研究电阻R与长度L的关系,该小组用纵坐标表示电阻R,作出了如图6所示的图线,你认为横坐标表示的物理量是 .3 要测量定值电阻器 R的阻值,所备器材如下:A .电压表(量程3 V,内阻10 k Q)B .电流表1(量程0.6 A,内阻约为0.1 Q)C.电流表2(量程3 mA,内阻约为1.0 Q)D .滑动变阻器1(阻值01 k Q,
38、额定电流0.1 A)E. 滑动变阻器2(阻值020 Q,额定电流1.0 A)F. 多用电表G电池组(电动势略小于6 V,内阻不计)H .开关和导线若干利用所给器材,进行实验操作如下:(1)用多用电表粗测电阻器 R的阻值.多用电表选用“X 100”的欧姆挡,操作方法正确,刻度盘上的指 针位置如图7所示.(2)为了精确测定电阻器 R的阻值,请在虚线框内画出实验电路图.(3)根据你设计的电路图,选择合理的器材: .(填写器材的序号)(4)在图8中用笔画线代替导线,将实验电路实物图连接完整.【巩固提升】1. 在“描绘小电珠的伏安特性曲线”的实验中备有下列器材:A .小灯泡(3.8 V,1.5 W)B
39、.直流电源(电动势4.5 V,内阻约0.4 Q)C.电流表(量程0500 mA,内阻约0.5 Q)D .电压表(量程05 V,内阻约5 000 Q)E. 滑动变阻器 Ri(05 Q,额定电流2 A)F. 滑动变阻器 R2(050 Q,额定电流1 A)G .开关一个,导线若干1所示的四个电路中的,应选用如果既要满足测量要求,又要使测量误差较小,应选择如图的滑动变阻器是.乙J第34页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理图12用以下器材测量待测电阻Rx的阻值A 待测电阻Rx:阻值约为200 QB .电流表A1:量程为010 mA,内电阻r1= 20 QC .电流表A2:量程
40、为020 mA,内电阻 3约为8D .定值电阻R0:阻值R0= 80 QE. 滑动变阻器 R1:最大阻值为10 QF. 滑动变阻器 R2:最大阻值为200 QG .电源E:电动势约为3.0 V,内阻可忽略不计H 单刀单掷开关 S,导线若干(1)为了测量电阻Rx,现有甲、乙、丙三位同学设计了如图 2所示的实验电路,你认为正确的是 (填图2(2)滑动变阻器应该选 ;在闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P应置于端(填“a”或“b) ” .(3)若某次测量中电流表A1的示数为11,电流表A2的示数为,贝V Rx的表达式为Rx=.3某同学用伏安法测一节干电池的电动势和内阻,现备有下列器材:A .被测干电池一
41、节;B.电流表:量程00.6 A,内阻0.1 Q; C.电流表:量程 03 A,内阻0.024 Q;D. 电压表:量程03 V,内阻未知;E.电压表:量程 015 V,内阻未知;F.滑动变阻器:010 Q, 2 A ; G.滑动变阻器:0100 Q, 1 A; H.开关、导线若干.伏安法测电池的电动势和内阻的实验中,由于电流表和电压表内阻的影响,测量结果存在系统误差.在现有器材的条件下,要尽可能准确地测量电池的电动势和内阻.(1)在上述器材中请选择适当的器材: (填写选项前的字母);在图3(a)方框中画出相应的实验电路图;根据实验中电流表和电压表的示数得到了如图(b)所示的U -1图象,则在修
42、正了实验系统误差后,干电池的电动势 E=V,第36页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理图44. (2011海南单科13)图4是改装并校准电流表的电路图.已知表头轲*的量程为lg= 600(iA内阻为Rg,密是标准电流表.要求改装后的电流表量程为1= 60 mA.完成下列填空:(1)图中分流电阻 RP的阻值应为 (用lg、Rg和I表示).第#页/ 312013秋季高三物理第#页/ 312013秋季高三物理图5(2)在电表改装完成后的某次校准测量中,小表的示数如图 5所示,由此读出流过 厂电流表的电流为mA.此时流过分流电阻 Rp的电流为mA(保留1位小数).5. (2011江苏单科11)某同学利用如图6所示的实验电路来测量电阻的阻值.(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关.适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变.改变电阻箱的阻值
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