第三讲_恒定电流知识的综合运用(tea).doc
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南师大附中07届高三物理第一轮复习教案 第三讲 恒定电流知识的应用 2006年12月12日
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第三讲 恒定电流知识的应用
一、电表的改装
1.电压表和电流表
常用的电压表合电流表都是由小量程的电流表(表头)改装而成的.
(1)表头参数
内阻Rg,满偏电流Ig,满偏电压Ug,三者的关系为:Ug=Ig·Rg
(2)如何将表头改装为电压表,扩大量程n倍,即U=n·Ug.
利用串联电路分压原理,串联电阻Rx.
由,可得:分压电阻为.
(3)如何将表头改装为电流表,扩大量程n倍,即I=n·Ig.
利用并联电路分流原理,并联电阻Rx.
由,可得:分流电阻为.
例1、一个毫安表电阻Rg=1.2kΩ,当通过电流I0=0.lmA时指针偏转一格.(1)用它做电流表时,要使指针偏转一格表示0.1A,应____联一个____?的电阻.(2)用它做电压表时,要使指针偏转一格表示0.5V,应____联一个____?的电阻.
答案:并,1.2,串,3800
例2、将两只完全相同的电流表,改装成两个量程不同的电压表,把这两个电压表并联在同一电路两端,则两只表( A )
A.读数相同 B.指针偏转角度相同
C.读数和指针偏转角度均相同 D.读数和指针偏转角度均不相同
2、多功能电表
多功能电表电路比单一功能电表电路要复杂,解决的基本方法是:
当作为电流表使用时,表头要并有分流电阻;当作为电压表使用时,表头要串有分压电阻,从而可判断接线柱的接法.
根据欧姆定律和串并联电路的规律,可以计算串、并联电阻,电表量程等物理量.
例3、常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G(表头)改装而成的.若已知某电流表G的内电阻Rg=100Ω,满偏电流Ig=50mA.现要求将该表头按如图所示的电路改装一个量程I=100mA、量程U=10V的多用电表. (1)当多用电表作为电流表使用时,应接____接线柱(填“A”“B”或“C”). 当多用电表作为电压表使用时,应接____接线柱(填“A”“B”或“C”). (2)请你在图中表盘上标出改装后多用电表6个长刻度线分别代表的值,并写出每一个小格所代表的值为________. (3)电阻R1=____?,R2=____?.
答案:(1)AB,AC;(2)4mA,0.4V;(3)0.05,99.95.
二、欧姆表的原理
伏安法测电阻比较麻烦,实际应用时常用能直接读出电阻值的欧姆表来测电阻, 欧姆表的结构示意图如图。
(1)、原理:闭合电路欧姆定律
(2)、刻度的标定:
①两表笔短接,调节R0,使刻出“0”
②两表笔断开,指针不偏,刻出“∞”
③任意加上Rx,在指针偏转到的位置,刻出“Rx”;
④若是正好是呢? 不难看出此时
,是此时的欧姆表内阻,也称中值电阻。
注意:
①红、黑表笔的规定是为了与以往的电压表、电流表“+、-”极统一,即电流流入的为正极,电流流出的为负极。
②由于 与Rx并不是简单的反比关系,所以欧姆表的刻度是不均匀的,从有向左,刻度越来越密。
三、伏安法测定电阻的两种电路
(1)基本原理:欧姆定律
(2)电路的选择
若考虑电流表与电压表都不是理想电表,则测量结果将存在误差.测量中应选择误差较小的测量电路.
设待测电阻为Rx,电流表内阻为RA,电压表内阻为RV.下面列表比较对两种电路:
电流表内接法
电流表外接法
电路
测量计算公式
测量误差分析
选用条件
或
或
(3)测量结果的准确值(误差纠正)
在伏安法测电阻中,若知道电流表或电压表的内阻,则可以计算待测电阻的准确值.
电流表内接法:由得,.(需要知道电流表内阻)
电流表外接法:由得,.(需要知道电压表内阻)
例4、实验室有内阻为1kΩ的电压表和50Ω的毫安表各一只,要用来测量一只阻值在500Ω左右的电阻,问: (1)采用什么样的测量电路时,误差较小? (2)若测得电压表示数为10V,毫安表示数为20mA,考虑到电表得影响,则待测电阻的准确值是多少?
答案:(1)电流表内接法,(2)450Ω.
例5、如图所示,用伏安法测电阻Rx时,MN接在恒定电压上.当K接a点时电压表示数10伏,电流表示数0.2安;当K接b点时,伏特表示数12伏,电流表示数0.15安,为了较准确地测定Rx,应在____点,Rx的真实值为____.
答案:b,70Ω
【典型问题的分析】
一、对电路中电流表、电压表的处理技巧
1.电表可看作理想电表时的处理技巧
理想电流表的内阻可看作为零,理想电压表的内阻可看作无穷大,如果有理想电压表接入电路,可先把该电表除去,凡电压表处除去即可(看作“断路”),凡
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