高中物理-4.3典型案例分析课时讲练通课件-沪科版选修3-1

高中物理-4.3典型案例分析课时讲练通课件-沪科版选修3-1第一页，共52页。第一页第二页，共52页。第二页第三页，共52页。第三页第四页，共52页。第四页第五页，共52页。1.如图所示为欧姆表的原理图.试分析何时指针指“0”，何时指针指向“∞”.第五页第六页，共52页。提示：当红、黑表笔相接时(图甲)，相当于被测电阻Rx=0，调节R的阻值，使E/(r+Rg+R)=Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为电阻刻度的零点.因此，欧姆表的零刻度在表盘右端，r+Rg+R是欧姆表的内阻.第六页第七页，共52页。当红、黑表笔不接触时(图乙)，相当于被测电阻Rx=∞，电流表中没有电流，表头的指针不偏转，此时指针所指的位置是刻度盘上的“∞”点.第七页第八页，共52页。2.试分析当指针指向刻度盘中央时所测电阻的阻值为多大?提示：R+Rg+r是多用电表电阻挡的内阻，当被测电阻Rx=Rp+Rg+r时，通过表头的电流即通过表头的电流为满偏电流的一半，此时指针指在刻度盘的中央，此时电阻挡的内阻称为中值电阻.第八页第九页，共52页。3.分析为什么欧姆表的刻度盘刻度不均匀?提示：由可以知道，不同的Rx对应不同的电流I，如果在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以刻度盘上的刻度是不均匀的.第九页第十页，共52页。【典例1】如图为欧姆表的原理示意图，其中电流表的满偏电流为300μA，内阻rg=100Ω，调零电阻最大阻值Rp=50kΩ，串联的固定电阻R0=50Ω，电池电动势E=1.5V，用它测量电阻Rx，能较准确测量的阻值范围是()第十页第十一页，共52页。A．30kΩ～80kΩB．3kΩ～8kΩC．300kΩ～800kΩD．3000kΩ～8000kΩ第十一页第十二页，共52页。【思路点拨】解答本题应把握以下两点：(1)根据欧姆定律计算出欧姆表的中值电阻，当待测电阻与中值电阻相差不大时测量值较为准确.(2)测量电阻时，指针指在刻度盘的中央附近，读数较为准确.【自主解答】选B.当红、黑表笔短接调零时所以R中=Rp+rg+R0==5kΩ.使用欧姆表测量电阻时，待测电阻与中值电阻相差不多时读数最为准确，所以能准确测量的阻值范围为3kΩ～8kΩ.第十二页第十三页，共52页。第十三页第十四页，共52页。闭合电路动态分析的思路是怎样的?提示：(1)通常情况下是局部→整体→局部.(2)当R局增大时→R总增大→I总减小→U外增大→再分析局部的电流及电压变化的情况.(3)当R局减小时→R总减小→I总增大→U外减小→再分析局部的电流及电压变化的情况.第十四页第十五页，共52页。【典例2】电动势为E、内阻为r的电源与定值电阻R1、R2及滑动变阻器R连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，下列说法正确的是()第十五页第十六页，共52页。A.电压表和电流表读数都增大B.电压表和电流表读数都减小C.电压表读数增大，电流表读数减小D.电压表读数减小，电流表读数增大【思路点拨】解答本题时应把握以下三点：(1)滑动触头移动时变阻器的阻值如何变化.(2)电路的总电阻及总电流如何变化.(3)路端电压及各部分电路电压如何变化.第十六页第十七页，共52页。【自主解答】选A.由题图可知滑动变阻器的触头由中点滑向b端时，滑动变阻器连入电路中的阻值R增大，则外电路的总阻值R总增大，干路电流因R总增大，所以I减小；路端电压U=E-Ir，因I减小，所以U增大，即电压表的读数增大；R2两端电压U2=E-I(R1+r)，因I减小，所以U2增大，由知，I2增大，即电流表的读数增大，故选项A正确.第十七页第十八页，共52页。【典例3】如图所示是把量程为3mA的电流表改装成欧姆表的结构示意图，其中电池的电动势E=1.5V，经改装后，若将原电流表3mA刻度处的刻度值定为零位置，则2mA刻度处应标多少阻值？当用它测量某电阻时，指针恰好指在中间位置，被测电阻为多少？第十八页第十九页，共52页。【思路点拨】解答本题明确多用电表欧姆挡的原理是关键.(1)根据闭合电路欧姆定律求出欧姆表的内阻.(2)根据电动势和欧姆表内阻求出所测电阻.(3)理解中值电阻的含义.第十九页第二十页，共52页。【标准解答】答案:250Ω500Ω第二十页第二十一页，共52页。知识点1：欧姆表1.用多用电表欧姆挡测一电阻R时,选择开关旋钮置于“×10”挡,测量时,指针恰指在刻度值100与200的正中间,可以确定其测量值R为()A.150ΩB.1500ΩC.1000Ω<R<1500ΩD.1500Ω<R<2000Ω第二十一页第二十二页，共52页。【解析】选C.由欧姆表原理故I与Rx不成简单反比关系且Rx值越大,刻度越密,故指针指到中间时表盘上值小于150Ω,电阻值小于1500Ω,故C正确.第二十二页第二十三页，共52页。2.(2011·新余高二检测)如图所示是一个将电流表改装成欧姆表的示意图，此欧姆表已经调零，用此欧姆表测一阻值为R的电阻时，指针偏转至满刻度4/5处，现用该表测一未知电阻，指针偏转到满刻度的1/5处，则该电阻的阻值为()A.4RB.5RC.10RD.16R第二十三页第二十四页，共52页。【解析】选D.由全电路欧姆定律由①②③解得Rx=16R,故选D.第二十四页第二十五页，共52页。3.下列说法中正确的是()A.欧姆表的每一挡测量范围都是0到∞B.用欧姆表的不同挡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,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第二十五页第二十六页，共52页。【解析】选A.根据改装原理,电阻为零对应电流的最大值即满偏值,电阻为∞对应电流为零,因指针表示的电流可从零到最大变化,则电阻可测量的范围为零到∞,且每一挡均可,A正确.使用欧姆表时,指针指中央附近误差较小,用不同挡指针的偏角不同,误差大小也不同,故B、C错误.选不同量程时,均是指针指到中央附近误差较小,故D错.第二十六页第二十七页，共52页。4.多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.在某次实验中使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图中a、b所示，若选择开关处在“×10Ω”的电阻挡时指针位于a，则被测电阻的阻值是____Ω.若选择开关处在“直流电压2.5V”挡时指针位于b，则被测电压是____V.第二十七页第二十八页，共52页。【解析】由题图可知，a指在50处，则电阻值为50×10Ω=500Ω，由题图可知，b指在8处，则电压值为U=2V.答案:5002第二十八页第二十九页，共52页。知识点2：闭合电路的动态分析5.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R1和R3均为定值电阻,R2为滑动变阻器.当R2的滑动触头在a端时合上开关S,此时三个电表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U.现将R2的滑动触头向b端移动,则三个电表示数的变化情况是()第二十九页第三十页，共52页。A.I1增大,I2增大,U增大B.I1减小,I2增大,U减小C.I1增大,I2减小,U增大D.I1减小,I2不变,U减小【解析】选B.R2滑动触头向b端移动时,R2减小,R总减小,I总增大，而U=E-I总r，故U减小,R3不变,I总增大，可得U3增大,故U1减小,由故I1减小,I2=I总-I1,由于I总增大,I1减小，故I2增大,B正确.第三十页第三十一页，共52页。一、选择题(本题共5小题，每小题4分，共20分)1.使用多用电表的欧姆挡测导体电阻时，如果两手同时分别接触两表笔的金属杆，会造成测量值()A.比真实值大B.比真实值小C.与真实值相等D.可能比真实值大，也可能小第三十一页第三十二页，共52页。【解析】选B.两手同时接触两表笔的金属杆,相当于被测电阻与人体电阻并联,测出电阻为二者并联阻值,比被测电阻真实值小,故B正确.第三十二页第三十三页，共52页。2.实验图为用多用表测直流电压U和测电阻R，若红表笔插入多用表的正(＋)插孔，则()第三十三页第三十四页，共52页。A．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流出多用表B．前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流入多用表C．前者电流从红表笔流出多用表，后者电流从红表笔流入多用表D．前者电流从红表笔流入多用表，后者电流从红表笔流出多用表第三十四页第三十五页，共52页。【解析】选B.实验图是多用表的示意图，无论是测电压U还是测电阻R，电流都是从红表笔流入多用表，从黑表笔流出多用表，选项B正确.第三十五页第三十六页，共52页。3.(2011·大庆高二检测)如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图，其正、负插孔内分别插有红、黑表笔，则虚线内的电路图应是下图中的()【解析】选A.欧姆表的内部电路为电源、电流表和滑动变阻器的串联电路，且红表笔接电源负极，A正确，B、C、D错误.第三十六页第三十七页，共52页。4.(2011·温州高二检测)如图所示的电路中,电源的电动势E和内电阻r恒定不变,如果变阻器的滑片向b端滑动,则()A.电灯L更暗,电流表的示数减小B.电灯L更暗,电流表的示数增大C.电灯L变亮,电流表的示数减小D.电灯L变亮,电流表的示数增大第三十七页第三十八页，共52页。【解析】选C.当变阻器的滑片向b端滑动时,R1变大,R总变大,I总变小,电流表的示数变小,U内变小,路端电压增大,电灯L变亮,C正确,A、B、D错误.第三十八页第三十九页，共52页。第三十九页第四十页，共52页。5.如图所示是简化的多用电表的电路．转换开关S与不同接点连接，就组成不同的电表，已知R3<R4，下面是几位同学对这一问题的议论，请你判断他们中说法正确的是()第四十页第四十一页，共52页。A．S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大B．S与3、4连接时，多用电表就成了电流表，且前者量程较大C．S与3、4连接时，多用电表就成了电压表，且前者量程较大D．S与5连接时，多用电表就成了欧姆表第四十一页第四十二页，共52页。【解析】选A、D.S与1连接时，电阻R1起分流作用，S与2连接时，R1+R2起分流作用，所以，S与1、2连接时，多用电表就成了电流表，由于前者分流电阻小，所以前者量程较大；S与3、4连接时，电流表与分压电阻串联，多用电表就成了电压表，由于R3＜R4，所以前者量程较小；S与5连接时，多用电表就成了欧姆表，R6为欧姆挡调零电阻.第四十二页第四十三页，共52页。二、非选择题(10分)6.如图所示电路中，电阻R１=R2=3Ω，R3=6Ω，S扳至1时，电流表的示数为1.0A，S扳至2时，电流表的示数为1.5A，求电源的电动势和内电阻(电流表的内阻不计).第四十三页第四十四页，共52页。【解析】S扳至1时，电阻R１和R3并联后与R2串联，外电路的总电阻为：电流表测出电路中的总电流I１=1.0A，据闭合电路欧姆定律有：E=I１(R外+r)=1.0×(5.0+r)①第四十四页第四十五页，共52页。S扳至2时，电阻R１和R2串联后与R3并联，外电路的总电阻为：电流表测出电路中的总电流I２=1.5A,根据闭合电路欧姆定律有：E=I２(Ｒ外+r)=1.5×(３＋r)②由①②两式解得E=6V,r=1Ω.答案:6V1Ω第四十五页第四十六页，共52页。1.(8分)用多用电表欧姆挡(×100)测试三只晶体二极管，其结果依次如图①、②、③所示.由图可知，图_____中的二极管是好的，该二极管的正极是_____端.第四十六页第四十七页，共52页。【解析】二极管的