2019高考物理專題復(fù)習(xí)大全：電流表的改裝測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻ppt課件

1、測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)才干思想方法延伸拓展要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)一、把電流表改裝為電壓表.1.原理：將小量程的電流表(表頭)，串聯(lián)上很大的分壓電阻，將表頭上電流刻度改為表頭和分壓電阻串聯(lián)部分兩端對(duì)應(yīng)總電壓的刻度，就改成為電壓表；將很小電阻與表頭并聯(lián)，將表頭電流刻度改為并聯(lián)部分的對(duì)應(yīng)總電流，就改成為大量程的電流表.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)2.用圖10-5-1(a)測(cè)定電流表內(nèi)阻rg方法是：先斷開(kāi)S2，閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表滿偏；然后閉合S2，調(diào)節(jié)R，使電流表達(dá)到半滿偏.圖10-5-1要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 當(dāng)R比R大很多時(shí)，可以認(rèn)為rg=R.(當(dāng)R比R大很多時(shí)，調(diào)節(jié)R基本上不改變電路的總電阻，可認(rèn)為總電流不變，因

2、此當(dāng)電流表半偏時(shí)，通過(guò)R的電流是滿偏電流的一半，兩條分路的電阻相等).實(shí)際上，S2閉合后，總電阻略有減小，總電流略有增大，當(dāng)電流表半滿偏時(shí)，通過(guò)R的電流比通過(guò)電流表的電流稍大，即R比rg稍小，因此這種測(cè)量存在系統(tǒng)誤差，rg的測(cè)量值偏小.其中R不必讀數(shù)，可以用電位器，R需要讀數(shù)，所以必須用電阻箱.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 3.表頭的滿偏電流Ig直接從刻度盤上讀出.滿偏電壓：Ug=Igrg再根據(jù)rg、Ug和擴(kuò)大后的量程，計(jì)算出需要給電流表串聯(lián)的電阻R的值.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 用圖10-5-1(b)圖把改裝的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)電壓表進(jìn)行校對(duì).校對(duì)要每0.5V校對(duì)一次，所以電壓要從0開(kāi)始逐漸增大，因此必須選用分壓電路.圖10

3、-5-1要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 百分誤差的計(jì)算：如果當(dāng)改裝電壓表示數(shù)為U時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)電壓表示數(shù)為U，則這時(shí)的百分誤差為U-U/U. 如果校對(duì)時(shí)發(fā)現(xiàn)改裝電壓表的示數(shù)總是偏大，則應(yīng)該適當(dāng)增大R1的阻值，然后重新校對(duì).要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)二、研究閉合電路的歐姆定律 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河每烧{(diào)內(nèi)阻電源來(lái)驗(yàn)證閉合電路中內(nèi)電壓和外電壓之和等于電源電動(dòng)勢(shì)，即驗(yàn)證閉合電路歐姆定律.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 2.實(shí)驗(yàn)原理：利用電壓表分別測(cè)出可調(diào)內(nèi)阻電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)電壓及外電壓，比較電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)外電壓之間的關(guān)系，其電路如圖10-5-2.圖10-5-2要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3.重要注意事項(xiàng)： (1)為了盡量準(zhǔn)確地測(cè)量?jī)?nèi)電壓U，探針a、b應(yīng)插在緊靠電極板的溝槽中，使之

4、盡量與極板接近，但不能接觸. (2)實(shí)驗(yàn)中用電阻箱作為電源負(fù)載，是因?yàn)榭烧{(diào)內(nèi)阻電源電動(dòng)勢(shì)小、內(nèi)阻大，故通過(guò)電阻箱的電流不會(huì)超過(guò)額定值，而一般實(shí)驗(yàn)中不允許把電阻箱作為負(fù)載.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)4.實(shí)驗(yàn)誤差的來(lái)源與分析： (1)電表線性不良和讀數(shù)時(shí)有視差. (2)探針C、D間距離小于極板A、B間距離，使測(cè)出的內(nèi)電壓小于真實(shí)值.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)三、測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻. (1)根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實(shí)驗(yàn)電路有兩種如圖甲、乙所示，圖甲圖乙要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 甲圖中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的，電流表的示數(shù)比通過(guò)電源的實(shí)際電流小，所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的.E測(cè)E真，r測(cè)r真，為了減小這個(gè)誤差

5、，電阻R的取值應(yīng)小一些，所用電壓表的內(nèi)阻應(yīng)大一些.乙圖中測(cè)量的結(jié)果是E測(cè)=E真，r測(cè)r真，誤差來(lái)自電流表，應(yīng)選用內(nèi)阻較小的電流表.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn) 為了減小偶然誤差，要多做幾次實(shí)驗(yàn)，多取幾組數(shù)據(jù)，然后利用U-I圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：將點(diǎn)描好后，用直尺畫(huà)一條線，使盡量多的點(diǎn)在這條直線上，而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等，如圖10-5-4所示.這條直線代表的U?I關(guān)系的誤差是很小的.它在U軸上的截距就是電動(dòng)勢(shì)E，它的斜率的絕對(duì)值就是內(nèi)阻r.(注意有時(shí)縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)不是0，求斜率的一般式應(yīng)該是r=U/I).要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)四、練習(xí)使用示波器 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模壕毩?xí)使用示波器，掌握其使用方法. 2.實(shí)驗(yàn)原理：示波器是一種

6、用途廣泛的電子儀器，它能將不可見(jiàn)的電訊號(hào)變?yōu)榭吹靡?jiàn)的光訊號(hào)在熒光屏上顯示出來(lái)，以便觀察分析，用它可以直接觀察交流電壓波形并測(cè)量其大小，凡是可以轉(zhuǎn)化為電壓的物理量(如電流、電阻、功率、溫度、位移、速度、壓強(qiáng)、加速度、光強(qiáng)、磁場(chǎng)、頻率等)都可以用示波器進(jìn)行直接或間接測(cè)量.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3.本卷須知：(1)開(kāi)、關(guān)機(jī)前亮度都要調(diào)到最小狀態(tài).(2)靜止的亮斑時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng).(3)輸入電壓不宜過(guò)大，最大衰減狀態(tài)下也不能大于400V.(4)盡量閉免頻繁的開(kāi)、關(guān)機(jī).(5)機(jī)殼接地.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)五、傳感器的簡(jiǎn)單應(yīng)用 1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鈧鞲衅鞯暮?jiǎn)單應(yīng)用及其原理. 2.實(shí)驗(yàn)原理：傳感器是通過(guò)對(duì)某一物理量敏感的元件(如光

7、敏電阻、熱敏電阻等)將感受到的信號(hào)(如力、熱、光、聲信號(hào))轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電學(xué)量)，從而直接反應(yīng)出變化.要點(diǎn)疑點(diǎn)考點(diǎn)3.重要注意事項(xiàng)：(1)在做熱敏實(shí)驗(yàn)時(shí)，加開(kāi)水后要等一會(huì)再測(cè)其阻值，以使電阻溫度與水溫相同，并同時(shí)讀出水溫.(2)可用圖像描出電阻隨溫度的變化圖線來(lái)分析其規(guī)律.(3)光敏實(shí)驗(yàn)中，如果效果不明顯，可將電阻部分電路放入帶蓋的紙盒中，并通過(guò)蓋上小孔改變射到光敏電阻上的光的多少.(4)光電計(jì)數(shù)器是比較精密的儀器，使用過(guò)程中應(yīng)輕拿輕放，嚴(yán)格按操作要求進(jìn)行.才干思想方法【例1】如圖10-5-5是將改裝成的電壓表和標(biāo)準(zhǔn)表校核的電路圖，那么：才干思想方法 (1)電路中滑動(dòng)變阻器R起什么

8、作用? (2)在校核中，測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)表的讀數(shù)為6V，而改裝表的讀數(shù)卻為5.9V，那么改裝的電壓表相對(duì)于滿刻度的百分誤差為多少?才干思想方法【解析】(1)變阻器R起分壓作用，能達(dá)到在對(duì)不同的電壓進(jìn)行校準(zhǔn)的目的. (2)改裝表相對(duì)于滿刻度的百分誤差為:U標(biāo)-U/U標(biāo)100%=6-5.9/6100%=1.67%才干思想方法【例3】如圖10-5-8為示波器面板，圖10-5-9為一信號(hào)源.圖10-5-8圖10-5-9才干思想方法 (1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形，應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的 y輸入 接線柱相連，b端與 地 接線柱相連. (2)若示波器所顯示的輸入波形如圖10-5-10所示

9、，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的)(或旋鈕6)旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié) x增益 旋鈕；要使屏上能夠顯示三個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié) 掃描范圍和微調(diào) 旋鈕.才干思想方法圖10-5-10才干思想方法【解析】(1)示波器內(nèi)部配有x掃描信號(hào)，其掃描頻率的高低由掃描范圍旋鈕和微調(diào)旋鈕共同調(diào)節(jié)，要測(cè)試其他信號(hào)，只要將其加在y輸入即可，同時(shí)信號(hào)的接地端和示波器的“地相接，故應(yīng)依次填：y輸入，地. (2)波形的上下移動(dòng)靠調(diào)節(jié)“”旋鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)，左右移動(dòng)靠調(diào)節(jié)“”來(lái)完成；橫向展寬要靠x增益來(lái)完成；屏上顯示完整波形數(shù)的多少要用掃描范圍和微調(diào)完成，所以依次應(yīng)填：(或旋鈕6)，x增益，掃描范圍和微調(diào).才干思想方法【解題回

10、顧】示波器是一種常用的觀察和測(cè)量?jī)x器，其板面各旋鈕的作用和使用方法必須熟記.在舊教材中，示波器的使用要求不高，而新教材和考綱中對(duì)其要求較高，將其使用專門作為一個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，2019江蘇高考卷中就有這一實(shí)驗(yàn)。所以必須對(duì)其各旋鈕的作用熟練掌握.才干思想方法【例4】某同學(xué)為了測(cè)量一物體的質(zhì)量，找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器，該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k)，如圖10-5-11所示.才干思想方法 測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓，使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0；然后在其受壓面上放一物體.即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U. 現(xiàn)有下列器材：力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)，

11、開(kāi)關(guān)及導(dǎo)線若干，待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上).才干思想方法請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量.(1)設(shè)計(jì)一個(gè)電路，要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào)，并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大，在方框中畫(huà)出完整的測(cè)量電路圖.(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟，求出比例系數(shù)k，并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m.(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題.才干思想方法【解析】與其他測(cè)量?jī)x器一樣，力電轉(zhuǎn)換器在使用前要“調(diào)0”，這個(gè)“調(diào)0工作就是當(dāng)受壓面上不放物體時(shí)，通過(guò)對(duì)輸入電路的輸入電壓的調(diào)節(jié)，從而使輸出電壓為“0”.為了使輸入電路的電壓調(diào)節(jié)范圍盡可能大些，所以必須用滑動(dòng)變阻器組成分壓電路.然后根據(jù)題目所提供的“被測(cè)物體質(zhì)量與輸出電壓成正比的

12、信息，先在受壓面上放一質(zhì)量已知為m0的砝碼，測(cè)出輸出電壓U0，再將被測(cè)物體放在受壓面上，測(cè)出輸出電壓，可建立方程組求解待測(cè)物體的質(zhì)量.才干思想方法(1)設(shè)計(jì)的電路如圖10-5-12.才干思想方法 (2)測(cè)量步驟與結(jié)果：調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為0；將砝碼放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U0；將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上，記下輸出電壓U. 由U0=km0g，得k=U0/(m0g),測(cè)得U=kmg,所以m=(U/U0)m0 (3)因電源電壓不夠而使輸出電壓調(diào)不到0位置.待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程.才干思想方法【解題回顧】在信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)廣泛發(fā)展的今天，擔(dān)負(fù)著信息采集任務(wù)的傳感器在自動(dòng)控制、信息處理技

13、術(shù)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用.傳感器是將所感受的物理量(如力、熱、光、聲等)轉(zhuǎn)換成便于測(cè)量的量(一般是電字量)的一類元件，其中的關(guān)鍵部分是對(duì)某一物理量敏感的元件，它將感受到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成便于利用的信號(hào).例如用光敏電阻制成光電傳感器；用熱敏光阻制成熱電傳感器；本題就是力電傳感器.延伸拓展【例5】測(cè)電壓表內(nèi)阻.提供的器材有：A.待測(cè)電壓表(量程3V，內(nèi)阻約3k)，B.電阻箱Ra(0.1A，09999.9)，C.變阻器Rb(0.2A，01000)，D.電源(電動(dòng)勢(shì)E約5V，內(nèi)阻不計(jì))E.開(kāi)關(guān)F.導(dǎo)線若干. (1)選用這些器材設(shè)計(jì)一個(gè)易于操作的測(cè)量電路，要求畫(huà)出電路圖并標(biāo)明所用器材的代號(hào). (2)列出實(shí)驗(yàn)步

14、驟，并寫(xiě)出計(jì)算電壓表內(nèi)阻的最后公式.延伸拓展【解析】測(cè)量電路如圖10-5-13時(shí)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R1，記下電壓表示數(shù)U1；調(diào)節(jié)電阻箱阻值為R2，記下電壓表示數(shù)U2，延伸拓展則有:E= ， E= , 由、解得: .若采用先滿偏、后半偏，即U1=3V,U2=U1/2=1.5V,則有:RV=R2-2R1.111RRUUV222RRUUV122211UURURURV延伸拓展電路還可以是圖10-5-14和圖10-5-15.圖10-5-14圖10-5-15延伸拓展 圖10-5-14中當(dāng)分壓器輸出電壓控制在E/5以下時(shí)，可以認(rèn)為變阻器PA部分電阻遠(yuǎn)小于RV+Ra，這時(shí)視分壓器輸出電壓一定.圖10-5-15中，將變阻器Rb作為阻值為1000固定電阻使用，這樣圖10-5-14和圖10-5-15的實(shí)驗(yàn)原理與圖10-5-10完全相同.如果令電壓表與電阻箱并聯(lián)接入電路，如圖10-5-16，不難分析，此時(shí)無(wú)法測(cè)量RV. 【答案】(1)測(cè)量電路如圖10-