2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案 新課標(biāo)
《2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案 新課標(biāo)》由會(huì)員分享,可在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)《2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案 新課標(biāo)(17頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 課時(shí)安排:2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo):1.知道歐姆表測(cè)量電阻的原理,練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻 2.知道測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理,掌握數(shù)據(jù)的處理方法 本講重點(diǎn):1.歐姆表測(cè)量電阻的原理 2.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 本講難點(diǎn):測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 考點(diǎn)點(diǎn)撥:1.歐姆表測(cè)量電阻的原理 2.歐姆表的使用 3.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 第一課時(shí) 由(3)式可知每一個(gè)Rx都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流值I,如果在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值,那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端,就可以從表盤(pán)上直接讀出它的
2、阻值。 由上面的(2)可知,電流和電阻的非線(xiàn)性關(guān)系,表盤(pán)上電流刻度是均勻的,其對(duì)應(yīng)的電阻刻度是不均勻的,電阻的零刻度在電流滿(mǎn)刻度處。 (7)將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端,讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值,并與標(biāo)準(zhǔn)值比較,然后斷開(kāi)表筆。 (8)將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋的“100”擋,重新調(diào)整歐姆零點(diǎn),然后測(cè)定幾百歐、幾千歐的電阻,并將測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。 測(cè)二極管的正、反向電阻 (9)首先弄清兩個(gè)問(wèn)題: ①二極管的單向?qū)щ娦?。如圖2.8-10:電流從正極流入電阻較小,從正極流出時(shí)電阻較大。 ②歐姆表中電流的方向。從黑表筆流出,經(jīng)過(guò)待測(cè)電阻,從紅表筆流入。 (
3、10)測(cè)正向電阻:將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×10”擋,短接紅、黑表筆,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整歐姆零點(diǎn)的旋鈕,使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管正極、紅表筆接二極管負(fù)極,(如圖2.8-11)讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值。乘以倍率,記下正向阻值。 (11)測(cè)反向電阻:將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×1000”擋,短接紅、黑表筆,轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整歐姆零點(diǎn)的旋鈕,使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管負(fù)極、紅表筆接二極管正極(如圖2.8-12),讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值。乘以倍率,記下反向阻值。 (12)實(shí)驗(yàn)完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。 【注意事項(xiàng)】 (1)多用電表
4、在使用前,一定要觀察指針是否指向電流的零刻度。若有偏差,應(yīng)調(diào)整機(jī)械零點(diǎn); (2)合理選擇電流、電壓擋的量程,使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近; (3)測(cè)電阻時(shí),待測(cè)電阻要與別的元件斷開(kāi),切不要用手接觸表筆; (4)合理選擇歐姆擋的量程,使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近; (5)換用歐姆檔的量程時(shí),一定要重新調(diào)整歐姆零點(diǎn); (6)要用歐姆檔讀數(shù)時(shí),注意乘以選擇開(kāi)關(guān)所指的倍數(shù); (7)實(shí)驗(yàn)完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。長(zhǎng)期不用,應(yīng)將多用電表中的電池取出。 5.測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟: (1)確定電流表、電壓表的量程,按照電路原理圖把器材連
5、接好。 (2)把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端。 (3)閉合電鍵,調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù),用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值。 (4)斷開(kāi)電鍵,整理好器材。 (5)數(shù)據(jù)處理:在坐標(biāo)紙上作U-I圖,求出E、r (二)重難點(diǎn)闡釋 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是一個(gè)難點(diǎn)。原則上,利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果,但這樣做誤差會(huì)比較大,為此,我們可以多測(cè)幾組求平均,也可以將數(shù)據(jù)描在圖上,利用圖線(xiàn)解決問(wèn)題。 利用圖線(xiàn)處理數(shù)據(jù)時(shí),要明確: (1)圖線(xiàn)的縱坐標(biāo)是路端電壓,它反映的是:當(dāng)電流強(qiáng)度I增大時(shí),路端電壓U將
6、隨之減小,U與I成線(xiàn)性關(guān)系,U=E-Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì),所以也叫電源的外特性曲線(xiàn)。 說(shuō)明:①兩個(gè)截距點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的,是利用得到的圖線(xiàn)向兩側(cè)合理外推得到的。 ②由于r一般很小,得到的圖線(xiàn)斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確,可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始,計(jì)算r時(shí)選取直線(xiàn)上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。 二、高考要點(diǎn)精析 (一)歐姆表測(cè)量電阻的原理 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 見(jiàn)知識(shí)整合。 用它測(cè)量電阻Rx時(shí),當(dāng)指針指在表盤(pán)中央時(shí) 得 故能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是5kΩ附近。選項(xiàng)B正確。 ☆考點(diǎn)精煉 1.如圖是歐姆表的工作原理圖。 (1)若表頭的滿(mǎn)偏電流為
7、Ig=500μA,干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5V,把靈敏電流表的電流刻度值對(duì)應(yīng)的歐姆表電阻值填在下表中: 電流刻度 0 50μA 100μA 200μA 250μA 300μA 400μA 500μA 電阻刻度 (2)這只歐姆表的總內(nèi)阻為 Ω,表針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的1/3時(shí),待測(cè)電阻為 Ω. (二)歐姆表的使用 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 使用歐姆表測(cè)電阻時(shí),待測(cè)電阻要與別的元件斷開(kāi),切不要用手接觸表筆;使用前調(diào)整歐姆零點(diǎn);合理選擇歐姆擋的量程,使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近;換用歐姆檔的量程時(shí),一定要重新調(diào)整歐姆零點(diǎn);讀數(shù)時(shí),注意乘以選擇開(kāi)關(guān)
8、所指的倍數(shù);實(shí)驗(yàn)完畢,將表筆從插孔中拔出,并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。長(zhǎng)期不用,應(yīng)將多用電表中的電池取出。 第二課時(shí) (三)測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 見(jiàn)知識(shí)整合。 答案:B 、A電壓表量程過(guò)大,讀數(shù)誤差較大;A 、B變阻器額定電流過(guò)小,調(diào)節(jié)不方便。 【例5】測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)。 器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.5A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑線(xiàn)變阻器R/,電鍵K,導(dǎo)線(xiàn)若干。 ①畫(huà)出試驗(yàn)電路原理圖。圖中的元件需要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。 ②實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)I1
9、時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E= ,r= (用I1、I2、U1、U2及R表示) ☆考點(diǎn)精煉 3.在“伏安法測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻”實(shí)驗(yàn)中,通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器電阻大小,測(cè)量并記錄多阻端電壓和相應(yīng)電流值,某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示,與預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析,他所連接的電路可能是下列電路圖中的 ( ) U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.3
10、0 0.33 4.某同學(xué)利用如圖(1)所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻.實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響很小,均可以忽略不計(jì).閉合電鍵S后,變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中,兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖(2)的U-I圖象中直線(xiàn)a、b所示. (1)若滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中,電壓表的示數(shù)一直增大,可知滑動(dòng)端P由_____端滑到_______端;(用電路圖中的字母表示) (2)用畫(huà)線(xiàn)代表導(dǎo)線(xiàn),將上面實(shí)物圖中各元件按圖(1)連接成實(shí)驗(yàn)電路; (3)通過(guò)分析可知,其中圖(2)中圖線(xiàn)_______(填a或b)表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)
11、系; (4)根據(jù)U-I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù),可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E=________,內(nèi)阻r=___________(用圖中給出的坐標(biāo)值表示). 5.用電流表和電壓表測(cè)二節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r,讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上,如圖甲所示。 (1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)在圖上描出U—I圖線(xiàn)。由此求得:E=______V,r=______Ω。(均保留二位有效數(shù)字)。 (2)把圖乙的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的線(xiàn)路。 考點(diǎn)精煉參考答案 同理可求出,100μΑ,200μΑ,250μΑ,300μΑ,400μΑ時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻分別為: 1.2×104 Ω,4.5×103 Ω,3
12、×103 Ω,2×103 Ω,750Ω. (2)當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到滿(mǎn)刻度的1/3處時(shí) Ω 2.BD 3.B 三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練 1.一學(xué)生用多用電表測(cè)電阻。他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①選擇開(kāi)關(guān)扳到“×1k歐姆檔上; ②把表筆插入測(cè)試筆插孔中,先把兩根表筆相接觸,旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕,使指針指在電阻刻度的零位上; ③把兩跟表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針幾乎滿(mǎn)偏; ④換用“×100”的歐姆擋,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)適中,隨即記下歐姆數(shù)值; ⑤把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原處,實(shí)驗(yàn)完畢。 這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意
13、到:待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開(kāi),不用手碰表筆的金屬桿。這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中違反了那一或那一些重要的使用規(guī)則? 答: 2.某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻阻值。指針指示位置如圖所示。則這電阻阻值是 。如果要用這多用表測(cè)量一個(gè)約200Ω的電阻,為了測(cè)量比較準(zhǔn)確,選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)選歐姆檔的 。 3.用多用電表測(cè)量如圖所示的電路中通過(guò)燈泡的電流時(shí),首先把選擇開(kāi)關(guān)撥到_______擋,然后把多用電表 聯(lián)在電路中,則電流應(yīng)從 表筆流入,從 表筆流出。 4.下列說(shuō)法正確的是( ) A.歐姆表的每一擋的測(cè)量范圍是從0到∞ B
14、.用不同擋次的歐姆表測(cè)量同一電阻的阻值,誤差大小是一樣的 C.用歐姆表測(cè)電阻,指針越接近刻度盤(pán)中央時(shí),誤差越大 D.用歐姆表測(cè)電阻,選不同量程時(shí),指針越靠近右邊誤差越小 5.在利用伏安法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的實(shí)際連線(xiàn)圖,如圖a所示。(2)將一銅片和一鋅片分別插入一個(gè)蘋(píng)果內(nèi),就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”,其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V。可是這種電池并不能點(diǎn)亮手筒上額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡,原因是通過(guò)小燈泡的電流太小了,經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA。現(xiàn)使用量程合適的電壓表、電流表以及滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線(xiàn)等實(shí)驗(yàn)器材,盡量精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻. ①請(qǐng)畫(huà)
15、出應(yīng)采用的電路原理。 ②滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格:A(0~10Ω)、B(0~3kΩ)。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器?為什么? 答: 。 ③在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值,經(jīng)描點(diǎn)、連線(xiàn)得到的U一I圖象如圖所示。根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù),得到“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E=____V,r=___Ω。 7.在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)所用電路圖如圖(1)和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下: 1 2 3 4 5 6 U/V 1.42 1.36
16、 1.08 1.21 1.14 1.07 I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 圖(1) 0.20 0 1.00 U/V I/A 1.50 圖(2) (1)實(shí)驗(yàn)誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由________________________引起的。用畫(huà)U-I圖線(xiàn)求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的優(yōu)點(diǎn)在于可以盡量減小實(shí)驗(yàn)的_______誤差。 (2)在圖(2)給出的U-I坐標(biāo)系中用給出的數(shù)據(jù)畫(huà)出U-I圖線(xiàn)(橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)已經(jīng)規(guī)定好),從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學(xué)記錄的第____組數(shù)據(jù)有誤。 (3)求得電動(dòng)勢(shì)E=____V,內(nèi)阻r=___Ω.(均保留2位有效數(shù)字)。 8.為了測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材: 考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練參考答案 1.該題考查儀器使用時(shí)的注意事項(xiàng)。使用歐姆表要注意的地方比較多。使用前要經(jīng)過(guò)調(diào)整(機(jī)械調(diào)零,選擇量程后要電阻調(diào)零),使用后要復(fù)位(拔出表筆,選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于“OFF”檔或交流高壓檔),使用過(guò)程中換檔后要重新調(diào)零……。這些往往都是考查的重點(diǎn)。 該題中不符合操作規(guī)則的是:換到合適的量程后,要重新調(diào)整調(diào)零旋鈕;使用后不能把選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆檔。
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