2019-2020年高考物理 第8章 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 表頭測量 電表改裝（第4課時(shí)）復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案.doc
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2019-2020年高考物理 第8章 電學(xué)實(shí)驗(yàn) 表頭測量 電表改裝（第4課時(shí)）復(fù)習(xí)導(dǎo)學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成） 1、理解表頭測量的原理和方法。 2、理解電流表量程擴(kuò)大、把電流表改裝成電壓表的原理。 【重點(diǎn)、難點(diǎn)】 重點(diǎn)：表頭測量的原理和方法 難點(diǎn)： 電表改裝原理 【使用說明與學(xué)法指導(dǎo)】（這里主要告訴你怎么樣做才能完成目標(biāo)） 1、表頭測量是電學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，也是考試的重點(diǎn)，要多理解原理，掌握設(shè)計(jì)思路。 2、不同電表的表頭是一樣的，僅僅是表盤不同。掌握表的改裝還是要理解原理，掌握方法。 【設(shè)計(jì)思路整理】 1、電流表、電壓表滿偏值的測量：（做下面題目，感悟測量的基本思路。） 題：有以下的可供選用的器材及導(dǎo)線若干條，要求盡可能精確地測量出待測電流表的滿偏電流。 A、待測電流表A0，滿偏電流約為750μA，內(nèi)阻約100Ω，已知表盤刻度均勻，總格數(shù)為N。 B、電流表A，量程0.6A，內(nèi)阻0.1Ω C、電壓表V,量程3V，內(nèi)阻3kΩ D、滑動變阻器R：最大阻值50Ω E、電源E，電動勢約3V、內(nèi)阻約1.5Ω F、開關(guān)S一個。 （1）根據(jù)你的測量需要，“B.電流表”、“C.電壓表”中應(yīng)選擇________（只需填寫序號即可） （2）在虛線框內(nèi)畫出你設(shè)計(jì)的電路圖。 （3）測量過程中，測出多組數(shù)據(jù)，其中一組數(shù)據(jù)中待測電流表A的指針偏轉(zhuǎn)了n格，可算出滿偏電流Im=________________,式中除N、n外其它字母符號代表的物理量是：_____________________________________________________________________ 答案：（1）C；（2）電路如圖（3）,其中，U是電壓表的示數(shù)；R是電壓表的內(nèi)阻。 討論： ①某同學(xué)認(rèn)為電流表A是標(biāo)準(zhǔn)表，把A和待測表A0串聯(lián)，設(shè)計(jì)出右圖所示電路，調(diào)節(jié)電路使A0滿偏，讀出此時(shí)A的讀數(shù)即可。你認(rèn)為這樣可行嗎？說出你的理由 。 ②另一同學(xué)設(shè)計(jì)出了如右圖所示的兩種電路，你認(rèn)為應(yīng)該用限流接法還是應(yīng)該用分壓接法？理由是什么？ ③又一同學(xué)設(shè)計(jì)的電路如圖所示，他的做法是，調(diào)節(jié)R，使A0滿偏，讀出此時(shí)電表讀數(shù)U，可以計(jì)算出A0的滿偏電流Im=U/RA,你認(rèn)為他的做法可以嗎？說出你的理由？ 2、用以下器材測量一待測電流表的內(nèi)阻： 待測電流表A1（量程250 mA，內(nèi)阻r1約為5Ω); 標(biāo)準(zhǔn)電流表A2 (量程300 mA，內(nèi)阻r2約為5Ω); 電阻箱R1（最大值999.9 Ω阻值最小改變量為0.1Ω）； 滑動變阻器R2（最大阻值10Ω）； 電源E（電動勢約為10 V，內(nèi)阻r約為lΩ）； 單刀單擲開關(guān)S，導(dǎo)線若干． (1)要求方法簡捷，并能測多組數(shù)據(jù)，試在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，并在圖上標(biāo)明每個器材的代號 (2)實(shí)驗(yàn)中，需要直接測量的物理量是____________用測得的量表示待測電流表(R1、I1、I2) A，內(nèi)阻的計(jì)算公式是r1=___________（） 【發(fā)散拓展】 為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，實(shí)驗(yàn)時(shí)R1的取值應(yīng)為多大？在電表的精確度相同的情況下，電表的示數(shù)越大，則相對誤差越小，因此實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使兩電表示數(shù)均接近滿偏，即，I1接近250 mA，I2接近300 mA，則R1接近25Ω 或：此題是用電阻箱替代電壓表。 3、（黃山市xx屆第三次質(zhì)量檢測）測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下 A、待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）一只 B、電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01Ω）一只 C、定值電阻（R=3kΩ，額定電流0.5A）一個 D、電池組（電動勢略小于3V，內(nèi)阻不計(jì)） E、開關(guān)兩只； F、導(dǎo)線若干 有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作： ①首先，用多用電表進(jìn)行粗側(cè)，選用“100”歐姆檔，操作方法正確，若這時(shí)刻度盤上的指針位置如圖甲所示，則測量的結(jié)果是 3000 Ω ②為了更準(zhǔn)確的測出該電壓表的內(nèi)阻的大小，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩個實(shí)驗(yàn)電路。你認(rèn)為其中相對比較合理的是 乙 （填“甲”或“乙”）電路，其理由是 (因?yàn)閳D甲中電壓表內(nèi)阻太大，電流表讀數(shù)太小，誤差太大) ③用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要直接測量的物理量是 （K2閉合前后電壓表讀數(shù)U1、U2） 用上述所測物理量表示電壓表內(nèi)阻，其表達(dá)式為Rv= 4.某探究小組要盡可能精確地測量電流表A1的滿偏電流，可供選用的器材如下: A.待測電流表A1 （滿偏電流I m為800 μA ,內(nèi)阻r1約為100 Ω，表盤刻度均勻、總格數(shù)為N) B. 電流表A 2(量程為0.6A, 內(nèi)阻r2 =0.1Ω) C.電壓表V(量程為3V、內(nèi)阻R v=3kΩ) D.滑動變阻器R（最大阻值為20Ω） E.電源E(電動勢為3V.內(nèi)阻r約為1.5Ω) F.開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干 ①該小組設(shè)計(jì)了甲、乙兩個電路圖，其中合理的是 (選填“甲，或“乙”); ②所選合理電路中虛線圈處應(yīng)接人電表 (選填“B”或“C”); ③在開關(guān)S閉合前應(yīng)把滑動變阻器的滑片P置于_____端(選填“a”或“b"); ④在實(shí)驗(yàn)中，若所選電表的讀數(shù)為Z，電流表A1的指針偏轉(zhuǎn)了k格，則可算出待測電流表A1的滿偏電流Im=___。 (1) ① 甲 (2分) ② C (2分) ③ b (2分) ④ Im= (2分) 5、（安慶一中、安師大附中高三xx年1月聯(lián)考）某毫安表的量程為I0=50mA，內(nèi)阻為r0=50Ω，其表盤刻度線已模糊不清，要重新通過測量來刻畫出從零到滿刻度的刻度值，備有下列器材： A．待測毫安表mA B．直流電源E（電動勢3V，內(nèi)阻可忽略） C．滑動變阻器R1（0～10Ω，2A） D．滑動變阻器R2（0～100Ω，50mA） E．標(biāo)準(zhǔn)電流表A1（量程0-0.6A，內(nèi)阻r1=0.5Ω） F．標(biāo)準(zhǔn)電流表A2(量程0-3A，內(nèi)阻r2=0.01Ω) G．定值電阻R3的阻值為5Ω H．定值電阻R4的阻值為20Ω I．開關(guān)及導(dǎo)線若干 ①應(yīng)選用的器材有 _________ （只需填寫所選器材序號，如ABCD...） ②在方框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖,并在圖上標(biāo)出各器材的字母代號． ③待測電流表的電流刻度值的表達(dá)式I= _________?。街懈魑锢砹克硎镜囊饬x分別為 答案：II．①ABCEGI (4分) ②電路如圖 （4分） ③ （2分）；I1為標(biāo)準(zhǔn)電流表A1的讀數(shù)，RA1為標(biāo)準(zhǔn)電流表A1的內(nèi)電阻，r0為待測毫安表的電阻，R3為定值電阻阻值（2分）。 6．（xx安徽卷）某同學(xué)為了測量一個量程為3V的電壓表的內(nèi)阻，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)： A-V-Ω 接 電 壓 表 圖1 （1）他先用多用電表進(jìn)行了正確的測量，測量時(shí)指針位置如圖1所示，得出電壓表內(nèi)阻為3.00103Ω，此時(shí)電壓表的指針也偏轉(zhuǎn)了。已知多用表歐姆檔表盤中央刻度值為“15”，表內(nèi)電池電動勢為1.5V，則電壓表的示數(shù)應(yīng)為 V(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。 （2）為了更準(zhǔn)確地測量該電壓表的內(nèi)阻RV，該同學(xué)設(shè)計(jì)了圖2所示的電路圖，實(shí)驗(yàn)步驟如下： A．?dāng)嚅_開關(guān)S，按圖2連接好電路； B．把滑動變阻器R的滑片P滑到b端； C．將電阻箱R0的阻值調(diào)到零； D．閉合開關(guān)S； E．移動滑動變阻器R的滑片P的位置，使電壓表的指針指到3V位置； R0 V R a b P E S RV 圖2 F．保持滑動變阻器R的滑片P位置不變，調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值使電壓表的指針指到1.5V位置，讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值，此值即為電壓表內(nèi)阻RV的測量值； G．?dāng)嚅_開關(guān)S。 實(shí)驗(yàn)中可供選擇的實(shí)驗(yàn)器材有： a．待測電壓表 b．滑動變阻器：最大阻值2000Ω c．滑動變阻器：最大阻值10Ω d．電阻箱：最大阻值9999.9Ω，阻值最小該變量為0.1Ω e．電阻箱：最大阻值999.9Ω，阻值最小該變量為0.1Ω f．電池組：電動勢約6V，內(nèi)阻可忽略 g．開關(guān)，導(dǎo)線若干 按照這位同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案，回答下列問題： ①要使測量更精確，除了選用電池組、導(dǎo)線、開關(guān)和待測電壓表外，還應(yīng)從提供的滑動變阻器中選用 （填“b”或“c”），電阻箱中選用 （填“d”或“e”）。 ②電壓表的內(nèi)阻RV的測量值R測和真實(shí)值R真相比，R測 R真（填“>”或“<”）；若RV越大，則越 （填“大”或“小”）。 【答案】（1）1.0 （2）① c d ② > 小 【解析】（1）多用電表的中值電阻即為其內(nèi)阻，內(nèi)阻為1.50103Ω，與內(nèi)阻為3.00103Ω電壓表串聯(lián)，電源電動勢為1.5V，可得電壓表的讀數(shù)即為RV兩端電壓為1.0V。 （2）①由于滑動變阻器的分壓影響產(chǎn)生誤差，故選擇阻值小的c能減小誤差；又由于使用半偏法測電壓表內(nèi)阻，電阻箱最大阻值應(yīng)大于3.00103Ω，故選擇d。 ② R0=0時(shí)，電壓表的指針指到3.0V位置，電壓表中的電流（）；使電壓表的指針指到1.5V位置時(shí)，電阻箱的電阻為R0，電壓表中的電流，而滑動變阻器的分壓影響，故即R測下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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