電表改裝系列中考專題77121.doc

電表改裝系列中考壓軸題的說題 濉溪縣劉橋中心校 張志祥 選題理由 ： 近幾年，安徽省中考中電學(xué)壓軸題都涉及到電源、電流表、電壓表的內(nèi)阻等電學(xué)一系列計算，命題明顯向高中物理的一些知識靠攏。因而本人認(rèn)為在復(fù)習(xí)沖刺中很有必要和學(xué)生探討電流表、電壓表的改裝知識，一方面符合安徽省中考的命題趨勢，另一方面也能讓學(xué)生真正掌握串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的分壓、分流的特點(diǎn)，使學(xué)生能學(xué)以致用。電流表和電壓表都是由靈敏電流計加電阻組裝而成的。它們都是根據(jù)電流的磁效應(yīng)制作的。表內(nèi)都有一個磁鐵和一個導(dǎo)電線圈，通電后，在磁鐵的作用下會旋轉(zhuǎn)。通過的電流越大，所產(chǎn)生的磁力越大，表的指針擺動幅度越大。這就是電流表、電壓表的表頭部分。因為靈敏電流計，允許通過的電流很小，兩端所能承受的電壓也很小，所以，要使電流表和電壓表能測實(shí)際電路中的電流和電壓，就必須并聯(lián)或串聯(lián)一定阻值的電阻，已起到分流或分壓的作用。題目一、改裝電流表：本題考查知識點(diǎn)：電流表是將靈敏電流計與一個阻值較小的電阻并聯(lián)，并聯(lián)的電阻起到分流作用。這樣，就會使大部分電流通過并聯(lián)的電阻，小部分電流經(jīng)過表頭。而并聯(lián)的電阻的阻值R1，可根據(jù)靈敏電流計的線圈阻值R、靈敏電流計最大量程I、電流表最大量程I1來計算。計算公式是：R1=R/(I1/I)-1。1、將一靈敏電流計改裝成電流表：如圖所示,將一靈敏電流計改裝成電流表。若電流計的滿偏電流Ig=200A,內(nèi)阻Rg=100,則R1與R2的大小分別是:A.R1=30.625R2=22.5B.R1=22.5R2=30.625C.R1=53.125R2=8.125D.R1=8.125R2=53.125分析：當(dāng)接公共和2接線柱（量程是1mA時），R1、R2串聯(lián)后與Rg并聯(lián)，則有IgRg=(110-3-Ig）（R1+ R2），即2010-6102=（110-3-2010-6）（R1+ R2）當(dāng)接公共和1接線柱（量程是10mA時），Rg、R2串聯(lián)后與R1并聯(lián)，則有Ig（Rg+ R2）=（1010-3-Ig）R1，即20（102+R2）=（1010-3-2010-6）R1通過上述內(nèi)容列一組滿偏值方程得：R1=30.625R2=22.5故答案為A知識拓展2、將兩個相同的靈敏電流計改裝成量程較大的電流表A1和A2，A1的量程是0.6A，A2的量程是3A。測得靈敏電流計的內(nèi)阻為Rg=200，表頭顯示其滿偏電流為Ig=1 mA。(1)要完成電流表A1的改裝，需要給靈敏電流計_聯(lián)一個阻值為_的電阻。(2)將電流表A1、A2改裝成功后，一位同學(xué)欲進(jìn)行以下操作，則將會看到的實(shí)驗現(xiàn)象是：若將兩表串聯(lián)起來接入電路，A1指針偏角_A2指針偏角（填大于、小于、等于），若將兩表并聯(lián)起來接入電路，A1指針偏角_A2指針偏角（填大于、小于、等于）。（1）并聯(lián)；0.33(2)大于等于題目二、改裝電壓表：考查知識點(diǎn)：電壓表是將靈敏電流計與一個阻值較大的電阻串聯(lián)，串聯(lián)的電阻起到分壓作用。這樣，即使兩端加上比較大的電壓，大部分電壓都加在串聯(lián)的大電阻上，表頭上的電壓就會很小。而串聯(lián)的電阻的阻值R，可根據(jù)公式：U=Ig(Rg+R)來計算（其中，U為電壓表最大量程、Rg為表頭的內(nèi)阻、Ig為滿偏電流、R為應(yīng)串聯(lián)的電阻）。1、實(shí)驗室常用的雙量程電壓表的電流表改裝而成的。圖甲是一個量程為06mA的電流表，其內(nèi)阻為RG=10。在電路中，我們可以把小量程的電流表看成一個定值電阻RG與能顯示電流的表盤G串聯(lián)在一起（如圖乙），同樣遵從歐姆定律。當(dāng)有電流通過時，電流可以從表盤G上讀出，這時兩接線柱A、B之間有一定的電壓，此時小量程電流表實(shí)際上也可以當(dāng)成一個小量程的電壓表。（1）如圖丙所示，若將這電流表串聯(lián)一個定值電阻RA后，在A、B之間就相當(dāng)于一個量程為03V的電壓表，求串聯(lián)的定值電阻RA的大小。（2）若將這電流表改為量程015V的電壓表，求再串聯(lián)的定值電阻RB大小。思路：如圖丙所示，若將這電流表串聯(lián)一個定值電阻RA后，在A、B之間就相當(dāng)于一個量程為03V的電壓表，此時就相當(dāng)于把A、B分別接在電壓為3V的電源上，Rg與RA串聯(lián)在電路中，電流表G滿偏,故:R總1=RA+Rg而由歐姆定律可知：I總1=U總1/R總1=U總1/(RA+Rg)代入數(shù)據(jù)：6mA=3V/(RA+10)解得：RA=490如圖丙所示，同理，若將這電流表串聯(lián)一個定值電阻RA，再串聯(lián)一個定值電阻RB后，在A、C之間就相當(dāng)于一個量程為015V的電壓表，此時就相當(dāng)于把A、C分別接在電壓為15V的電源上，Rg與RA、RA串聯(lián)在電路中，電流表G滿偏。同理可得：I總2=U總2/R總2=U總2/(RA+RB+Rg)代入數(shù)據(jù)：6 m A =15V/(490+RB+10)解得：RB= 2000知識拓展2、如圖所示，電壓表由靈敏電流計G與電阻R串聯(lián)而成某同學(xué)在使用中發(fā)現(xiàn)一塊電壓表的讀數(shù)總比真實(shí)值偏小一些，若要調(diào)準(zhǔn)，可采用的措施是（）A在電阻R上并聯(lián)一個比其小得多的電阻B在電阻R上并聯(lián)一個比其大得多的電阻C在電阻R上串聯(lián)一個比其小得多的電阻D在電阻R上串聯(lián)一個比其大得多的電阻思路：電壓表由表頭G和電阻R串聯(lián)而成，發(fā)現(xiàn)此電壓表的讀數(shù)比準(zhǔn)確值稍微小一些，說明加上相同電壓時，要使電流適當(dāng)大些，故需要略微減少電阻R的值，可以與電阻R并聯(lián)電阻實(shí)現(xiàn)，但電壓表的讀數(shù)比準(zhǔn)確值稍微小一些，故并聯(lián)電阻要比R大得多，故ACD錯誤，B正確。錯誤原因歐姆定律應(yīng)用的靈活性不夠，數(shù)學(xué)知識跟不上，學(xué)生不能把數(shù)學(xué)知識與物理知識相結(jié)合。知識再拓展補(bǔ)充：改裝歐姆表：1.下圖是把量程為3mA的電流表改裝成歐姆表的結(jié)構(gòu)示意圖，其中電壓U1.5V，經(jīng)改裝后，若將原電流表3mA刻度處的刻度值定為零位置，則2mA刻度處應(yīng)標(biāo)_，1mA刻度處應(yīng)標(biāo)_。分析：電壓1.5V、3mA的時候標(biāo)度為零，即外加電阻為零，內(nèi)帶電阻為R1，R1=1.5V/0.003A=500， 總電阻=外加電阻+內(nèi)帶電阻2mA的時候總電阻1.5V/0.002A=750，則外加電阻=750-R1=750-500=2501mA的時候總電阻1.5V/0.001A=1500，外加電阻=1500-R1=1500-500=10002、拓展：歐姆表的刻度不均勻，且隨電阻Rx增大刻度變密。感悟讓學(xué)生感受數(shù)理相結(jié)合思想方法的運(yùn)用。培養(yǎng)學(xué)生的分層分析意識和動手探究意識，感悟物理的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性。作為壓軸題,目的是將不同層次的學(xué)生區(qū)分開來，這樣的題目在命制和設(shè)置的過程中,或是綜合性較強(qiáng),或是運(yùn)用的知識點(diǎn)較多,或是需要深度的思考與理解。這道題給我們以下啟示：需要學(xué)