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文檔簡介

2串聯(lián)、并聯(lián)電路

電阻的測量

電壓表和電流表第七章恒定電流2串聯(lián)、并聯(lián)電路電阻的測量第七章恒定電流1.電表的改裝與讀數(shù)

(2008·天津)一毫安表頭滿偏電流為9.90mA,內(nèi)阻約為300Ω.要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表,其電路原理如圖7-2-6所示.圖中,是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表,R0為電阻箱,R為滑動變阻器,S為開關(guān),E為電源.A1.電表的改裝與讀數(shù)A圖7-2-6圖7-2-6(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:①將虛線框內(nèi)的實(shí)物圖按電路原理圖連線;②將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至端

(填“a”或“b”),電阻箱R0的阻值調(diào)至零;③合上開關(guān);④調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭,增大回路中的電流,使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A;(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使毫安表指針接近滿偏,此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會

(填“增大”、“減小”或“不變”);⑥多次重復(fù)步驟④⑤,直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為

,同時毫安表指針滿偏.⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使毫安表指針接近滿偏,此時標(biāo)準(zhǔn)電流表(2)回答下列問題:①在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后,電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1Ω,由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為

Ω.②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流,電流表指針半偏,此時流過電阻箱的電流為

A.③對于按照以上步驟改裝后的電流表,寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素:

.(2)回答下列問題:(1)將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保護(hù)毫安表;在調(diào)節(jié)電阻箱時,由于接入回路的電阻增加,故電流表電流會減??;為了能成功改裝為1A的量程的電流表,需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使標(biāo)準(zhǔn)電流表示數(shù)回到1A;(1)將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保(2)電阻箱的電阻讀數(shù)為3.1Ω,此時毫安表滿偏,電阻箱上的電流為1000mA-9.9mA=990.1mA,根據(jù)并聯(lián)電阻值與電流值成反比,可計(jì)算毫安表的內(nèi)阻為310Ω;若毫安表半偏,電阻箱的電流也減半為(2)電阻箱的電阻讀數(shù)為3.1Ω,此時毫安表滿偏,電阻箱上的本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)無法精準(zhǔn)顯示1A,還有電表本身讀數(shù)上的誤差,以及電表指針偏轉(zhuǎn)本身不是隨電流均勻偏轉(zhuǎn)等都可能影響改裝后的電流表的準(zhǔn)確程度.本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電【答案】(1)①如圖:②b⑤減?、?A(2)①310②0.495(0.494~0.496均可)③例如:電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化;標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表頭的讀數(shù)誤差;電表指針偏轉(zhuǎn)和實(shí)際電流的大小不成正比等等.【答案】(1)①如圖:

點(diǎn)評:小量程的電流表測量范圍較小,直接串聯(lián)在電路中有可能燒壞電流表,因此需要并聯(lián)一個分流電阻,就可以測量較大的電流,即擴(kuò)大了電流表的量程.點(diǎn)評:小量程的電流表測量范圍較小,直接串聯(lián)

(2009·上海)如圖7-2-7所示電路中,R1=12Ω,R2=6Ω,滑動變阻器R3上標(biāo)有“20Ω,2A”字樣,理想電壓表的量程有0~3V和0~15V兩擋,理想電流表的量程有0~06A和0~3A兩擋.閉合電鍵S,將滑片P從最左端向右移動到某位置時,電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A;圖7-2-7(2009·上海)如圖繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4,則此時電流表示數(shù)為

A,該電源的電動勢為

V.

繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置”電壓表示數(shù)一定大于2.5V,電流表示數(shù)一定小于0.3A,再結(jié)合電壓表指針指在滿偏的,電流表指針指在滿偏的,可知電壓表量程為0~15V,電流表量程0~0.6A,因此滑片滑到下一位置時電流表的示數(shù)為I=×0.6A=0.15A,電壓表示數(shù)為5V,再由串并聯(lián)電路規(guī)律及閉合電路歐姆定律:由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置”電I2=0.6A,E=(0.3+I(xiàn)2)r+2.5+0.3×12;0.15×12=I2′×6,E=(0.15+I(xiàn)2′)r+5+0.15×12,解得E=7.5V.I2=0.6A,2.伏安法測電阻兩種接法的選擇用伏安法測電阻,可采用圖7-2-8所示的甲、乙兩種接法.如所用電壓表內(nèi)阻為5000Ω,電流表內(nèi)阻為0.5Ω,圖7-2-82.伏安法測電阻兩種接法的選擇圖7-2-8(1)當(dāng)測量100Ω左右的電阻時,宜采用

電路;(2)現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時,兩電表的讀數(shù)分別為10V、0.5A,則此電阻的測量值為

Ω,真實(shí)值為

Ω.

(1)當(dāng)測量100Ω左右的電阻時,宜采用(1)與Rx<<RV和Rx<<

RA兩個條件相比,顯然待測電阻更符合Rx<<RA,這說明因電流表的分壓造成的誤差要比因電壓表的分流造成的誤差小,所以選甲圖.(1)(2)電壓表中的電流Rx中電流IR=I測-IV=(0.5-0.002)A=0.498A所以(2)

點(diǎn)評:由于所用電壓表和電流表都不是理想電表,即電壓表的內(nèi)阻并非趨近無窮大,電流表也存在內(nèi)阻,因此實(shí)驗(yàn)測量出的電阻值與真實(shí)值不同,存在誤差.為了減小測量過程中的系統(tǒng)誤差,通常伏安法測電阻的電路有兩個基本連接方法:內(nèi)接法和外接法.點(diǎn)評:由于所用電壓表和電流表都不是理想電表測一個阻值約為25kΩ的電阻,備有下列器材:A.電流表(量程100μA,內(nèi)阻2kΩ);B.電流表(量程500μA,內(nèi)阻300Ω);C.電壓表(量程10V,內(nèi)阻100kΩ);D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻500kΩ);E.直流電源(電動勢15V,允許最大電流1A);F.滑動變阻器(最大電阻1kΩ,額定功率1W);G.導(dǎo)線若干.測一個阻值約為25k(1)電流表應(yīng)選

,電壓表應(yīng)選

.(2)畫出測量Rx的電路圖.(1)電壓表D的量程遠(yuǎn)大于電源電動勢,在測量時電壓表的實(shí)際讀數(shù)也達(dá)不到量程的1/3,所以選擇D不恰當(dāng),應(yīng)選電壓表C.通過待測電阻的最大電流:

電流表應(yīng)選擇B.(1)電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選.因所以電流表選擇內(nèi)接法.Rx的阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的阻值,采用分壓接法便于調(diào)節(jié).(2)電路圖如圖所示.因所以電流表選擇內(nèi)接3.滑動變阻器兩種接法的選擇用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn),備有器材規(guī)格如下:A.待測電阻Rx(約100Ω)B.直流毫安表(量程0~10mA,內(nèi)阻50Ω)C.直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ)D.直流電源(輸出電壓4V,允許最大電流1A)E.滑動變阻器(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1A)F.電鍵、導(dǎo)線若干3.滑動變阻器兩種接法的選擇根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,畫出正確電路圖.(1)用伏安法測電阻,首先要判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接,由題目所給器材規(guī)格來看,顯然不是滿足RA<<Rx條件,而是滿足RV<<Rx條件,所以應(yīng)采用外接法.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,畫出正確電路圖.(2)滑動變阻器若使用如圖甲所示電路,當(dāng)滑動觸頭P處于最左端,滑動變阻器為最大值時,由題設(shè)條件流過電流表的電流圖甲(2)滑動變阻器若使用如圖甲所示電路,當(dāng)滑動觸頭P處于最左端超過電流表的量程.因此變阻器應(yīng)分壓而非限流.正確的連接圖如圖乙所示.畫圖的關(guān)鍵是:毫安表需外接,變阻器接成分壓電路.實(shí)驗(yàn)開始前將滑動變阻器的滑動觸頭滑至分壓電阻為零的位置.圖乙超過電流表的量程.因此變阻器應(yīng)分壓而非限流.正確的連接圖如圖

點(diǎn)評:限流法和分壓法是針對滑動變阻器來說的.限流法只能對被測電阻的電流進(jìn)行調(diào)節(jié),分壓法可使被測電阻的電壓從0連續(xù)變化到所要求的值.以下幾種情況只能用分壓法:(1)當(dāng)題中要求被測電阻所測電壓必須從0連續(xù)變化到所要求值.點(diǎn)評:限流法和分壓法是針對滑動變阻器來說的.(2)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路時,電路的電流仍大于儀表所要求的電流或大于題中所要求的值.(3)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路時,被測電阻的電壓仍大于所要求的電壓值.(4)滑動變阻器的最大電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測電阻的估計(jì)值.其余視情況而定,但最好用限流法,因?yàn)榉謮悍?,電流產(chǎn)熱大,消耗能量多.(2)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路電流表A1的量程為200μA、內(nèi)電阻約為500Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動變阻器R1:阻值0~20Ω;電阻箱:阻值0~9999Ω;保護(hù)電阻R3=3kΩ;電源:電動勢E約1.5V,內(nèi)電阻r約2Ω.電流表A1的量程為200μA、內(nèi)電阻約為50(1)如圖7-2-9所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成.(2)電路完整后,依你所選方案寫出測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟.

圖7-2-9(1)如圖7-2-9所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分測量(1)完成電路如圖,由分析可知變阻器應(yīng)使用分壓式接法.(1)完成電路如圖,由分析可知變阻器應(yīng)使用分(2)測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟:①將變阻器R1的滑動端移到左端;②閉合開關(guān)S1、S2、S,調(diào)節(jié)變阻器、電阻箱,使兩電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn),記錄電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2、電阻箱的示數(shù)R2;③設(shè)r為電流表A1的內(nèi)電阻,計(jì)算如下:(2)測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟:①將變阻器R1的滑動端4.直流含容電路的分析如圖7-2-10示的電路中,電容C1=4.7×10-3F,C2=9.4×10-3F,電阻R1=5kΩ,R2=1kΩ,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計(jì),最初電鍵S1、S2斷開,電容器不帶電.圖7-2-104.直流含容電路的分析圖7-2-10(1)先閉合電鍵S1,穩(wěn)定后電容器C1右板帶什么電?C2左板帶什么電?求兩電荷量的大小關(guān)系;(2)再閉合電鍵S2,求通過電流表等效電流的方向和在此過程中通過電流表的電荷量.(1)先閉合電鍵S1,電容器C1右板帶正電,C2左板帶負(fù)電,兩電荷量的大小相等.(1)先閉合電鍵S1,穩(wěn)定后電容器C1右板帶什么電?C2左板(2)再閉合電鍵S2C1兩極板間的電勢差C1右板帶正電Q1=C1UC1=2.35×10-2CC2兩極板間的電勢差C2左板帶負(fù)電Q2=C2UC2=9.4×10-3C通過電流表等效電流的方向向上,此過程中通過電流表的電荷量q=Q1-Q2=1.41×10-2C.(2)再閉合電鍵S2

點(diǎn)評:含容電路問題是一類非常典型的直流電路問題,它不僅涉及直流電路的一般計(jì)算,同時還涉及運(yùn)動學(xué)、動力學(xué),乃至動量與能量問題,綜合性強(qiáng),難度大.點(diǎn)評:含容電路問題是一類非常典型的直流電路

如圖7-2-11所示,電源的電動勢E=12V,內(nèi)阻不計(jì),電阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,電容器的電容C=10μF,其中有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若在工作的過程中,電阻R2突然發(fā)生斷路.電流表可看做理想電表.求:(1)帶電微粒加速度的大小和方向.(2)從電阻R2斷路到電路穩(wěn)定的過程中,流經(jīng)電流表的電量.圖7-2-11如圖7-2-11所示,電(1)R2斷路前,由于R1=R2,R2兩端電壓為由于R3∶R4=1∶3,R4兩端電壓為電容器電壓為UC=3V,電量QC=CUC=3×10×10-6C=3×10-5C(上板帶負(fù)電)帶電微粒靜止R2斷路,電路穩(wěn)定后,電容器兩端電壓(1)R2斷路前,由于R1=R2,R2兩端電容器帶電量為QC′=CUC′=3×10-5C(上板帶正電)帶電微粒的加速度

方向豎直向下.(2)從電阻R2斷路到電路穩(wěn)定的過程中,流經(jīng)電流表的電量qA=QC+QC′=6×10-5C.電容器帶電量為QC′=CUC′=3×10-5C(上板帶正

例5:某電壓表的內(nèi)阻在20~50kΩ之間,現(xiàn)要測量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室可提供下列選擇器材:待測電壓表(量程3V);電流表A1(量程200μA);電流表A2(量程5mA);電流表A3(量程0.6A);滑動變阻器R(最大值1kΩ);電源E(電動勢4V),電鍵S,導(dǎo)線.(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用______(填字母代號).(2)為了盡量減小誤差,要求多測幾組數(shù)據(jù),試在方框圖7-2-12中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖(其中電源和電鍵已連好).例5:某電壓表的內(nèi)阻在20~50kΩ之間,第7章_2串聯(lián)、并聯(lián)電路-電阻的測量-電壓表和電流表課件

易錯題1:在如圖7-2-13所示電路中,R1=390Ω,R2=230Ω,電源內(nèi)電阻r=50Ω,當(dāng)K合在1時,電壓表的讀數(shù)為80V;當(dāng)K合在2時,電壓表的讀數(shù)為U1=72V,電流表的讀數(shù)為I1=0.18A,求:電源的電動勢.易錯題1:在如圖7-2-13所示電路中,R1=錯解1:因?yàn)橥怆娐烽_路時,電源的路端電壓等于電源的電動勢,所以E=U斷=80V.錯解分析:上述解答有一個錯誤的“替代假設(shè)”:電路中的電流表、電壓表都是理想的電表.事實(shí)上,問題并非如此簡單.如果進(jìn)一步分析K合在2時的情況就會發(fā)現(xiàn)矛盾:I1R1=0.18A×390Ω=70.2V這就表明,電路中的電流表和電壓表并非理想的電表.錯解1:因?yàn)橥怆娐烽_路時,電源的路端電壓等第7章_2串聯(lián)、并聯(lián)電路-電阻的測量-電壓表和電流表課件

點(diǎn)評:有些題目的已知條件隱藏得很深,僅從文字的表面是看不出來的.只好通過試算的方法判斷,判斷無誤再繼續(xù)進(jìn)行解題.點(diǎn)評:有些題目的已知條件隱藏得很深,僅從文字

易錯題2:變阻器的總電阻RAB=30Ω,電源電動勢E=12V,內(nèi)阻很小可不計(jì).現(xiàn)有一個標(biāo)有“6V,1.8W”的燈泡采用如圖7-2-14所示的分壓電路.要使燈泡正常發(fā)光,則應(yīng)將變阻器的滑動觸頭P調(diào)整到使PB間的電阻R等于(

)A.8ΩB.10ΩC.15ΩD.20Ω圖7-2-14易錯題2:變阻器的總電阻RAB=30Ω,電源錯解:選項(xiàng)C正確.錯解分析:誤認(rèn)為AB兩端的電壓為12V,要使6V的燈泡正常發(fā)光,滑動變阻器的滑動觸頭應(yīng)在AB的正中央,即使RPB=15Ω.錯解:選項(xiàng)C正確.第7章_2串聯(lián)、并聯(lián)電路-電阻的測量-電壓表和電流表課件

點(diǎn)評:當(dāng)滑動觸頭P在AB的中央時,電路的阻值實(shí)際上是燈泡電阻與RPB并聯(lián)后再與RPA串聯(lián),因?yàn)椴⒙?lián)電路的電阻小于任一支路的電阻,所以RPB上電壓將小于未并聯(lián)燈泡時的電壓.未考慮燈泡的電阻并聯(lián)在電路上對整個電路的影響是造成錯解的原因.點(diǎn)評:當(dāng)滑動觸頭P在AB的中央時,電路的阻值2串聯(lián)、并聯(lián)電路

電阻的測量

電壓表和電流表第七章恒定電流2串聯(lián)、并聯(lián)電路電阻的測量第七章恒定電流1.電表的改裝與讀數(shù)

(2008·天津)一毫安表頭滿偏電流為9.90mA,內(nèi)阻約為300Ω.要求將此毫安表頭改裝成量程為1A的電流表,其電路原理如圖7-2-6所示.圖中,是量程為2A的標(biāo)準(zhǔn)電流表,R0為電阻箱,R為滑動變阻器,S為開關(guān),E為電源.A1.電表的改裝與讀數(shù)A圖7-2-6圖7-2-6(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:①將虛線框內(nèi)的實(shí)物圖按電路原理圖連線;②將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至端

(填“a”或“b”),電阻箱R0的阻值調(diào)至零;③合上開關(guān);④調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑動頭,增大回路中的電流,使標(biāo)準(zhǔn)電流表讀數(shù)為1A;(1)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟:⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使毫安表指針接近滿偏,此時標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)會

(填“增大”、“減小”或“不變”);⑥多次重復(fù)步驟④⑤,直至標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)為

,同時毫安表指針滿偏.⑤調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使毫安表指針接近滿偏,此時標(biāo)準(zhǔn)電流表(2)回答下列問題:①在完成全部實(shí)驗(yàn)步驟后,電阻箱使用阻值的讀數(shù)為3.1Ω,由此可知毫安表頭的內(nèi)阻為

Ω.②用改裝成的電流表測量某一電路中的電流,電流表指針半偏,此時流過電阻箱的電流為

A.③對于按照以上步驟改裝后的電流表,寫出一個可能影響它的準(zhǔn)確程度的因素:

.(2)回答下列問題:(1)將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保護(hù)毫安表;在調(diào)節(jié)電阻箱時,由于接入回路的電阻增加,故電流表電流會減?。粸榱四艹晒Ω难b為1A的量程的電流表,需要通過調(diào)節(jié)滑動變阻器使標(biāo)準(zhǔn)電流表示數(shù)回到1A;(1)將滑動變阻器的滑動頭調(diào)至b點(diǎn)是為了保(2)電阻箱的電阻讀數(shù)為3.1Ω,此時毫安表滿偏,電阻箱上的電流為1000mA-9.9mA=990.1mA,根據(jù)并聯(lián)電阻值與電流值成反比,可計(jì)算毫安表的內(nèi)阻為310Ω;若毫安表半偏,電阻箱的電流也減半為(2)電阻箱的電阻讀數(shù)為3.1Ω,此時毫安表滿偏,電阻箱上的本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電流表的示數(shù)無法精準(zhǔn)顯示1A,還有電表本身讀數(shù)上的誤差,以及電表指針偏轉(zhuǎn)本身不是隨電流均勻偏轉(zhuǎn)等都可能影響改裝后的電流表的準(zhǔn)確程度.本實(shí)驗(yàn)可能因電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化,導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)電【答案】(1)①如圖:②b⑤減小⑥1A(2)①310②0.495(0.494~0.496均可)③例如:電阻箱和滑動變阻器的阻值不能連續(xù)變化;標(biāo)準(zhǔn)表和毫安表頭的讀數(shù)誤差;電表指針偏轉(zhuǎn)和實(shí)際電流的大小不成正比等等.【答案】(1)①如圖:

點(diǎn)評:小量程的電流表測量范圍較小,直接串聯(lián)在電路中有可能燒壞電流表,因此需要并聯(lián)一個分流電阻,就可以測量較大的電流,即擴(kuò)大了電流表的量程.點(diǎn)評:小量程的電流表測量范圍較小,直接串聯(lián)

(2009·上海)如圖7-2-7所示電路中,R1=12Ω,R2=6Ω,滑動變阻器R3上標(biāo)有“20Ω,2A”字樣,理想電壓表的量程有0~3V和0~15V兩擋,理想電流表的量程有0~06A和0~3A兩擋.閉合電鍵S,將滑片P從最左端向右移動到某位置時,電壓表、電流表示數(shù)分別為2.5V和0.3A;圖7-2-7(2009·上海)如圖繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電流表指針指在滿偏的1/4,則此時電流表示數(shù)為

A,該電源的電動勢為

V.

繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置,電壓表指針指在滿偏的1/3,電由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置”電壓表示數(shù)一定大于2.5V,電流表示數(shù)一定小于0.3A,再結(jié)合電壓表指針指在滿偏的,電流表指針指在滿偏的,可知電壓表量程為0~15V,電流表量程0~0.6A,因此滑片滑到下一位置時電流表的示數(shù)為I=×0.6A=0.15A,電壓表示數(shù)為5V,再由串并聯(lián)電路規(guī)律及閉合電路歐姆定律:由于題意當(dāng)“繼續(xù)向右移動滑片P到另一位置”電I2=0.6A,E=(0.3+I(xiàn)2)r+2.5+0.3×12;0.15×12=I2′×6,E=(0.15+I(xiàn)2′)r+5+0.15×12,解得E=7.5V.I2=0.6A,2.伏安法測電阻兩種接法的選擇用伏安法測電阻,可采用圖7-2-8所示的甲、乙兩種接法.如所用電壓表內(nèi)阻為5000Ω,電流表內(nèi)阻為0.5Ω,圖7-2-82.伏安法測電阻兩種接法的選擇圖7-2-8(1)當(dāng)測量100Ω左右的電阻時,宜采用

電路;(2)現(xiàn)采用乙電路測量某電阻的阻值時,兩電表的讀數(shù)分別為10V、0.5A,則此電阻的測量值為

Ω,真實(shí)值為

Ω.

(1)當(dāng)測量100Ω左右的電阻時,宜采用(1)與Rx<<RV和Rx<<

RA兩個條件相比,顯然待測電阻更符合Rx<<RA,這說明因電流表的分壓造成的誤差要比因電壓表的分流造成的誤差小,所以選甲圖.(1)(2)電壓表中的電流Rx中電流IR=I測-IV=(0.5-0.002)A=0.498A所以(2)

點(diǎn)評:由于所用電壓表和電流表都不是理想電表,即電壓表的內(nèi)阻并非趨近無窮大,電流表也存在內(nèi)阻,因此實(shí)驗(yàn)測量出的電阻值與真實(shí)值不同,存在誤差.為了減小測量過程中的系統(tǒng)誤差,通常伏安法測電阻的電路有兩個基本連接方法:內(nèi)接法和外接法.點(diǎn)評:由于所用電壓表和電流表都不是理想電表測一個阻值約為25kΩ的電阻,備有下列器材:A.電流表(量程100μA,內(nèi)阻2kΩ);B.電流表(量程500μA,內(nèi)阻300Ω);C.電壓表(量程10V,內(nèi)阻100kΩ);D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻500kΩ);E.直流電源(電動勢15V,允許最大電流1A);F.滑動變阻器(最大電阻1kΩ,額定功率1W);G.導(dǎo)線若干.測一個阻值約為25k(1)電流表應(yīng)選

,電壓表應(yīng)選

.(2)畫出測量Rx的電路圖.(1)電壓表D的量程遠(yuǎn)大于電源電動勢,在測量時電壓表的實(shí)際讀數(shù)也達(dá)不到量程的1/3,所以選擇D不恰當(dāng),應(yīng)選電壓表C.通過待測電阻的最大電流:

電流表應(yīng)選擇B.(1)電流表應(yīng)選,電壓表應(yīng)選.因所以電流表選擇內(nèi)接法.Rx的阻值遠(yuǎn)大于滑動變阻器的阻值,采用分壓接法便于調(diào)節(jié).(2)電路圖如圖所示.因所以電流表選擇內(nèi)接3.滑動變阻器兩種接法的選擇用伏安法測量一個定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn),備有器材規(guī)格如下:A.待測電阻Rx(約100Ω)B.直流毫安表(量程0~10mA,內(nèi)阻50Ω)C.直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ)D.直流電源(輸出電壓4V,允許最大電流1A)E.滑動變阻器(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1A)F.電鍵、導(dǎo)線若干3.滑動變阻器兩種接法的選擇根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,畫出正確電路圖.(1)用伏安法測電阻,首先要判明電流表應(yīng)該內(nèi)接還是外接,由題目所給器材規(guī)格來看,顯然不是滿足RA<<Rx條件,而是滿足RV<<Rx條件,所以應(yīng)采用外接法.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,畫出正確電路圖.(2)滑動變阻器若使用如圖甲所示電路,當(dāng)滑動觸頭P處于最左端,滑動變阻器為最大值時,由題設(shè)條件流過電流表的電流圖甲(2)滑動變阻器若使用如圖甲所示電路,當(dāng)滑動觸頭P處于最左端超過電流表的量程.因此變阻器應(yīng)分壓而非限流.正確的連接圖如圖乙所示.畫圖的關(guān)鍵是:毫安表需外接,變阻器接成分壓電路.實(shí)驗(yàn)開始前將滑動變阻器的滑動觸頭滑至分壓電阻為零的位置.圖乙超過電流表的量程.因此變阻器應(yīng)分壓而非限流.正確的連接圖如圖

點(diǎn)評:限流法和分壓法是針對滑動變阻器來說的.限流法只能對被測電阻的電流進(jìn)行調(diào)節(jié),分壓法可使被測電阻的電壓從0連續(xù)變化到所要求的值.以下幾種情況只能用分壓法:(1)當(dāng)題中要求被測電阻所測電壓必須從0連續(xù)變化到所要求值.點(diǎn)評:限流法和分壓法是針對滑動變阻器來說的.(2)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路時,電路的電流仍大于儀表所要求的電流或大于題中所要求的值.(3)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路時,被測電阻的電壓仍大于所要求的電壓值.(4)滑動變阻器的最大電阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于被測電阻的估計(jì)值.其余視情況而定,但最好用限流法,因?yàn)榉謮悍?,電流產(chǎn)熱大,消耗能量多.(2)當(dāng)使用限流法,滑動變阻器最大阻值接入電路電流表A1的量程為200μA、內(nèi)電阻約為500Ω,現(xiàn)要測其內(nèi)阻,除若干開關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下:電流表A2:與A1規(guī)格相同;滑動變阻器R1:阻值0~20Ω;電阻箱:阻值0~9999Ω;保護(hù)電阻R3=3kΩ;電源:電動勢E約1.5V,內(nèi)電阻r約2Ω.電流表A1的量程為200μA、內(nèi)電阻約為50(1)如圖7-2-9所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分測量電路,在此基礎(chǔ)上請你將滑動變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成.(2)電路完整后,依你所選方案寫出測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟.

圖7-2-9(1)如圖7-2-9所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)了部分測量(1)完成電路如圖,由分析可知變阻器應(yīng)使用分壓式接法.(1)完成電路如圖,由分析可知變阻器應(yīng)使用分(2)測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟:①將變阻器R1的滑動端移到左端;②閉合開關(guān)S1、S2、S,調(diào)節(jié)變阻器、電阻箱,使兩電流表指針有較大的偏轉(zhuǎn),記錄電流表A1的示數(shù)I1、電流表A2的示數(shù)I2、電阻箱的示數(shù)R2;③設(shè)r為電流表A1的內(nèi)電阻,計(jì)算如下:(2)測量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟:①將變阻器R1的滑動端4.直流含容電路的分析如圖7-2-10示的電路中,電容C1=4.7×10-3F,C2=9.4×10-3F,電阻R1=5kΩ,R2=1kΩ,電源電動勢E=6V,內(nèi)阻不計(jì),最初電鍵S1、S2斷開,電容器不帶電.圖7-2-104.直流含容電路的分析圖7-2-10(1)先閉合電鍵S1,穩(wěn)定后電容器C1右板帶什么電?C2左板帶什么電?求兩電荷量的大小關(guān)系;(2)再閉合電鍵S2,求通過電流表等效電流的方向和在此過程中通過電流表的電荷量.(1)先閉合電鍵S1,電容器C1右板帶正電,C2左板帶負(fù)電,兩電荷量的大小相等.(1)先閉合電鍵S1,穩(wěn)定后電容器C1右板帶什么電?C2左板(2)再閉合電鍵S2C1兩極板間的電勢差C1右板帶正電Q1=C1UC1=2.35×10-2CC2兩極板間的電勢差C2左板帶負(fù)電Q2=C2UC2=9.4×10-3C通過電流表等效電流的方向向上,此過程中通過電流表的電荷量q=Q1-Q2=1.41×10-2C.(2)再閉合電鍵S2

點(diǎn)評:含容電路問題是一類非常典型的直流電路問題,它不僅涉及直流電路的一般計(jì)算,同時還涉及運(yùn)動學(xué)、動力學(xué),乃至動量與能量問題,綜合性強(qiáng),難度大.點(diǎn)評:含容電路問題是一類非常典型的直流電路

如圖7-2-11所示,電源的電動勢E=12V,內(nèi)阻不計(jì),電阻R1=R2=R3=4Ω,R4=12Ω,電容器的電容C=10μF,其中有一帶電微粒恰好處于靜止?fàn)顟B(tài).若在工作的過程中,電阻R2突然發(fā)生斷路.電流表可看做理想電表.求:(1)帶電微粒加速度的大小和方向.(2)從電阻R2斷路到電路穩(wěn)定的過程中,流經(jīng)電流表的電量.圖7-2-11如圖7-2-11所示,電(1)R2斷路前,由于R1=R2,R2兩端電壓為由于R3∶R4=1∶3,R4兩端電壓為電容器電壓為UC=3V,電量QC=CUC=3×10×10-6C=3×10-5C(上板帶負(fù)電)帶電微粒靜止R2斷路,電路穩(wěn)定后,電容器兩端電壓(1)R2斷路前,由于R1=R2,R2兩端電容器帶電量為QC′=CUC′=3×10-5C(上板帶正電)帶電微粒的加速度

方向豎直向下.(2)從電阻R2斷路到

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