2018版高中物理滬科版選修1學(xué)案3典型案例分析版含答案正式版

學(xué)案3典型案例分析［目標(biāo)定位］1.了解歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu)，會(huì)用閉合電路歐姆定律分析歐姆表的工作原理 2會(huì)運(yùn)用閉合電路歐姆定律分析動(dòng)態(tài)電路問(wèn)題.知識(shí)探究 新知探究點(diǎn)點(diǎn)落實(shí)一、多用電表電阻擋測(cè)電阻的原理1.電壓表、大量程電流表都是由電流表改裝的，試畫出把電流表改裝成測(cè)量電阻的歐姆表的原理圖.2.當(dāng)黑、紅表筆短接時(shí)（2.當(dāng)黑、紅表筆短接時(shí)（如圖1甲所示），調(diào)節(jié)Rp的阻值，使指針指到滿刻度,則lg=ERp+Rg+r此時(shí)表示的黑、紅表筆間電阻為多大?3.當(dāng)黑、紅表筆不接觸時(shí)（如圖乙所示），電路中無(wú)電流，指針不偏轉(zhuǎn)，即指向電流表的零點(diǎn)?此時(shí)，黑、紅表筆之間電阻為多大?4.當(dāng)將電阻Rx接在黑、紅表筆間時(shí)（如圖丙所示），則通過(guò)電流表的電流I與Rx的關(guān)系是怎樣的？［要點(diǎn)總結(jié)］1.歐姆表內(nèi)部結(jié)構(gòu):2?歐姆表原理：疋律.如圖2所示，由1=r|r|R|R知，母?jìng)€(gè)RX值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與 I值對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)電阻的阻值.

I與Rx不成比例，歐姆表的刻度 ?（填“均勻”或“不均勻”）歐姆表的電阻零刻度是電流 刻度處，而歐姆表電阻刻度是電流 處，所以歐姆表指針偏角越大，表明被測(cè)電阻越 .4?內(nèi)阻：將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使電流表達(dá)到滿偏電流 lg,根據(jù)閉合電路歐姆定律知lg= ，故歐姆表內(nèi)電阻R內(nèi)=E= .|g5.中值電阻：當(dāng)外加電阻 Rx5.中值電阻：當(dāng)外加電阻 Rx= 時(shí)，電流為ERx+Rp+Rg+r1尹，此時(shí)電流表指針指在刻度盤的中央，該電阻叫中值電阻.例1如圖3所示為一簡(jiǎn)單歐姆表原理示意圖，其中電流表的滿偏電流 lg=300",內(nèi)阻Rg=100Q，可變電阻R的最大阻值為10kQ,電源的電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻r=0.5Q,圖中與接線柱A相連的表筆顏色應(yīng)是 色.按正確使用方法測(cè)量電阻 Rx阻值時(shí)，指針指在刻度盤的正中央，則Rx= kQ,若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小、內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述 Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將 （填“變大” （填“變大”“變小”或“不變” ）.針對(duì)訓(xùn)練1若某歐姆表表頭的滿偏電流為 5mA，內(nèi)裝一節(jié)干電池，電動(dòng)勢(shì)為 1.5V，那么該歐姆表的內(nèi)阻為 Q?待測(cè)電阻接入紅、黑兩表筆之間時(shí)，指針指在刻度盤的中央， 則3待測(cè)電阻的阻值為——Q若指針指在滿刻度的寸處，則待測(cè)電阻的阻值為——、閉合電路的動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析rih如圖4所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略?開關(guān) 如圖4所示電路，電源內(nèi)阻不可忽略?開關(guān) S閉合后，在滑動(dòng)變阻器的過(guò)程中.（1） 電路中的總電阻如何變化？（2） 通過(guò)電源的電流如何變化？⑶內(nèi)電壓如何變化？外電壓（即電壓表烏的示數(shù)）如何變化？（4）Ri兩端電壓（即電壓表?示數(shù)）如何變化？⑸R2和Ro并聯(lián)部分電壓（即電壓表'的示數(shù)）如何變化？⑹R2上的電流（即二的示數(shù)）如何變化？Ro的滑動(dòng)端向下滑動(dòng)［要點(diǎn)總結(jié)］閉合電路動(dòng)態(tài)問(wèn)題分析的具體步驟：（1）由題目給出的條件判斷電阻的變化，進(jìn)而判斷閉合電路總電阻的變化情況;⑵依據(jù)1=—，判斷閉合電路干路電流的變化情況；R十r⑶依據(jù)U=E—Ir，判斷外電路電壓（路端電壓）的變化情況；（4）依據(jù)分壓、分流原理判斷電路其他部分電流、電壓的變化情況.O典型例題例2在如圖5所示電路中，當(dāng)滑動(dòng)變阻器滑片 P向下移動(dòng)時(shí)，則（）AA.A燈變亮、B燈變亮、C燈變亮B.A燈變亮、B燈變亮、C燈變暗C.A燈變亮、B燈變暗、C燈變暗D.D.A燈變亮、B燈變暗、C燈變亮針對(duì)訓(xùn)練2如圖6所示的電路，閉合開關(guān)S,待電路中的電流穩(wěn)定后，減小R的阻值.貝U()A?電流表的示數(shù)減小B.電壓表的示數(shù)減小C.電阻R2兩端的電壓減小D?路端電壓增大達(dá)標(biāo)檢測(cè) 當(dāng)堂栓測(cè)我固反憧(歐姆表測(cè)電阻的原理)如圖7為多用電表電阻擋的原理示意圖，其中電流表的滿偏電流為300讓內(nèi)阻Rg=100Q,調(diào)零電阻最大阻值R=50kQ，串聯(lián)的固定電阻Rg=50Q，電源電動(dòng)勢(shì)E=1.5V，內(nèi)阻不計(jì)，用它測(cè)量電阻 Rx,能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是 ()A.30kQ?80kQB.3kQ?8kQ(1)若表頭的滿偏電流為 Ig=500",干電池的電動(dòng)勢(shì)為 1.5V，求靈敏電流表的電流刻度值為50^A、250^A時(shí)對(duì)應(yīng)的歐姆表的電阻值.1（2）這個(gè)歐姆表的總內(nèi)阻為 Q表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的-時(shí)，待測(cè)電阻為 Q.（多選）在如圖9所示的電路中，電源的負(fù)極接地，其電動(dòng)勢(shì)為 E、內(nèi)電阻為r，Ri、R2為定值電阻，R3為滑動(dòng)變阻器，C為電容器，電流表和電壓表均為理想電表. 在滑動(dòng)變阻器滑A.電壓表示數(shù)變小電流表示數(shù)變大a點(diǎn)的電勢(shì)降低D?電容器C所帶電荷量增多（閉合電路歐姆定律的應(yīng)用）如圖10所示，Ri=14Q,R2=9Q,當(dāng)S扳到位置1時(shí)，電壓表示數(shù)為2.8V，當(dāng)開關(guān)S扳到位置2時(shí)，電壓表示數(shù)為2.7V，求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.（電壓表為理想電表）~(3>圖10答案精析知識(shí)探究1?如圖所示2?為零.無(wú)窮大... EI=Rg+r+Rp+Rx要點(diǎn)總結(jié)表頭電源可變電阻閉合電路歐姆不均勻最大零刻度小作+器RP+Rg+Rpr+Rg+Rp典型例題例1紅5變大E E 1解析由1=r+r+r+r及Ig=r+r+「知，指針指在中央，1=2lg=150uA,Rx=5kQ;因歐姆表的內(nèi)阻變大，同樣的電阻值，電流變小，讀數(shù)變大.針對(duì)訓(xùn)練1300300100解析將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻的阻值，當(dāng)電流表指針滿偏時(shí)|g=解析將紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零電阻的阻值，當(dāng)電流表指針滿偏時(shí)|g=ERg+r+Rp,歐姆E15表的內(nèi)阻R內(nèi)=Rg+r+Rp=「= =3Q=300Q.Ig5X101 1 E當(dāng)電流為2|g時(shí)，有1怙=R；^，2E即R內(nèi)+Rx1=~=600Q，故Rx1=300Q.Ig當(dāng)電流為4|g時(shí)，有Jg=R^，4E即R內(nèi)+Rx2= =400Q,故Rx2=100Q.3lg(1)R0滑動(dòng)端向下滑動(dòng)，使R0減小，電路中的總電阻R總減小⑵由1=—知，R總減小，I增大R總+r⑶由U內(nèi)=lr，知U內(nèi)增大由U外=E—Ir知，U外減小，&;:示數(shù)減小.⑷Ri兩端電壓Ui=IRi,Ui增大,I昶示數(shù)增大.⑸R2和Ro并聯(lián)電壓U并=U外一Ui,所以U并減小，：：［：示數(shù)減小.U并⑹R2上的電流12=R，因U并減小，故丨2減小，二示數(shù)減小.典型例題例2D［滑片P向下移動(dòng)，滑動(dòng)變阻器電阻減小，外電路總電阻減小，根據(jù) I=—知，電路R+r電流增大，燈A兩端電壓Ua增大，燈A變亮，根據(jù)U=E—Ir，路端電壓變小，U=Ua+Ub，所以Ub減小，燈B電阻不變，所以燈B電流Ib減小，燈B變暗.干路電流I=Ib+Ic,因?yàn)镮增大、IB減小，所以IC增大，燈C應(yīng)變亮，選項(xiàng)D是正確的.］針對(duì)訓(xùn)練2B達(dá)標(biāo)檢測(cè)B(1)2.7X104Q3X1030(2)30006000解析⑴對(duì)應(yīng)電流“0”刻度和滿偏電流“500 的電阻刻度分別為 和“0”.由閉合電路歐姆定律得，調(diào)零時(shí)：lg=―，所以歐姆表的總內(nèi)阻R內(nèi)=Rg+r+R0=E=30000.Rg十r十R0 Ig測(cè)量電阻Rx時(shí)：1=E,Rx=E—R內(nèi)，當(dāng)1=50^A時(shí)，Rx= 1.5-60—30000=3X1040R內(nèi)+Rx I 50X10—3X103o=2.7X1040同理可求出電流為250 時(shí)，對(duì)應(yīng)的電阻值為3X1030.1⑵當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的3處時(shí)，TOC\o"1-5"\h\z，Ec 1