课件33张PPT。10 实验:测定电池的电动势和内阻1.理解闭合电路欧姆定律内容.
2.理解测定电源的电动势和内阻的基本原理,体验测定电源的电动势和内阻的探究过程.
3.用解析法和图象法求解电动势和内阻. 实验目的(1)掌握用电压表和电流表测定电源电动势和内阻的方法.
(2)学会用U-I图线处理数据的方法.1.伏安法:E=U+Ir一、实验方法和原理2.安阻法:E=I(R+r)3.伏阻法: 二、实验步骤1.按原理图连接实物图2.把变阻器的滑片移到电阻值最大的一端.3.闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组U、I值.4.断开电键,整理好器材.方法一:公式法改变R的值,从电流表和电压表中读取两组I、U的值,代入方程组联立求解,多测量几次I、U的值,算出E、r取平均值. 三、数据处理EI短方法二:图象法在坐标纸上以I为横坐标,
U为纵坐标,用测出的几组
U、I值画出U-I图象.所得直线跟纵轴的交点即为电动势E的值,图线的斜率的绝对值即为内阻的值.思考:考虑电压表的分流作用,大致画出U-I真实图线(1)本实验在电键闭合前,变阻器滑片应置于阻值最大位置处.
(2)使用内阻较大一些的旧电池.在实验中不要将电流调得太大,每次读完数后立即断电,以免使电动势和内阻发生变化.
(3)要测出不少于6组I、U数据,且变化范围要大一些.四、注意事项(4)画U—I图线时,应使图线通过尽可能多的点,并使不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,个别偏离直线太远的点可舍去.
(5)画U--I 图线时,纵轴的刻度可以不从零开始,而是根据测得的数据从某一恰当的值开始,(但横坐标必须从0开始)但这时图线与横轴的交点不再是短路电流,而图线与纵轴的截距仍为电动势E,图线的斜率的绝对值仍为内阻r.小结:在伏安法测电阻的实验中,不论外接还是内接,电表内阻对测量都有影响.思考:在伏安法测电动势和内阻的实验中,电表内阻对测量有无影响呢?如果有,又是怎样影响的?电压表示数电流表示数误差原因:电压表分流适用条件:测量小阻值电阻,即思考:E测和E真的大小关系?r测和r真的大小关系?理论推导:根据闭合回路欧姆定律,两次测量的方程为:若考虑两表内阻,应用欧姆定律有:电压表示数电流表示数误差原因:电流表分压适用条件:测量大阻值电阻.即思考:E测和E真的关系?r测和r真的大小关系? 大家现在知道在测干电池的电动势和内阻的实验中为什么采用甲图了吗? 测定电池电动势还有另外两种方法:用电阻箱及一只电表(电压表或电流表),试画出测量的电路图,需要测定的实验数据有哪些?写出计算电动势及内阻的表达式.1.用伏安法测定电池的电动势和内电阻的实验中,下列注意
事项中错误的是 ( )
A.应选用旧的干电池作为被测电源,以使电压表示数的变
化比较明显
B.移动变阻器的触头时,不能使滑动变阻器短路造成电流
表过载
C.根据实验记录的数据作U一I图象时,应通过尽可能多的
点画一条直线,并使不在直线上的点大致均匀分布在直线
两侧
D.出于安全的考虑,在选择电表时,量程越大越好.D 2.如图所示的电路中,R1、R2为标准电阻,测定电源的
电动势和内阻时,如果偶然误差可以忽略不计,则电动势的
测量值 真实值,内阻的测量值 ,产生
误差的原因是 .等于偏大电流表有内阻3.在测定电源的电动势和内阻的实验中,待测电池、开关和
导线配合下列哪组仪器,可以达到测定目的( )
A. 一只电流表和一个滑动变阻器
B. 一只电流表和一只电压表
C. 一只电流表和一个电阻箱
D. 一只电压表和一个电阻箱ACD 4.请根据下面的U-I图线读出电池的电动势E= __ V,
电池的内阻r= Ω1.470.765.要测量一电源的电动势E(小于3V)和内阻r(约
1Ω).现有下列器材:电压表V(3V和15V两个量程)、
电阻箱(0~999.9Ω)、定值电阻R0=3Ω、开关和导线.
某同学根据所给器材设计如下的实验电路.
(1)电路中定值电阻R0的作用是 .保护电源,防止短路 (2)请根据电路图甲,在图乙中用笔画线代替导线连接电路.R03–V15乙(3)该同学调节电阻箱阻值R,读出对应的电压表读数
U,得到两组数据:R1=2.0Ω时,U1=2.37V;R2=4.0Ω时,
U2=2.51V.由这二组数可求得电源的电动势为E= V,
内阻为 r= Ω.
(4)为使最终测量结果更精确,在不改变实验方法,不
更换实验器材的前提下,请你对该同学提一条建议.2.941.2解:(3)解得 E=2.94V r=1.2Ω (4)多测几组R、U,分别求出电动势E、内阻r,再求E、r的平均值,利用图象处理数据.1.实验原理和实验步骤.
2.实验数据处理和误差分析.
3.图象的横坐标和截距的物理意义.
4.其他测量方法和误差分析.只有一条路不能选择——那就是放弃的路;只有一条路不能拒绝——那就是成长的路.课件39张PPT。11 简单的逻辑电路 1.知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点.
2.知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征.逻辑关系及表示法.
3.初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用. 一、数字信号与模拟信号 1.模拟信号:能连续变化的信号叫做模拟信号,如
调节收音机的音量,声音连续变化,这就是模拟信号. 2.数字信号:物理量在时间和数值上离散存在,在变化中只有两个对立的状态:“有” 或者“没有”.如物理上,用高电势表示“1”,低电势表示“0”,灯亮表示“1”,灯暗表示“0”. 3.特征:数字信号的图形特征是分段的,模拟信号的图形特征是连续的.模拟信号与数字信号的转换A/D转换 模拟信号( Analog ) 数字信号( Digital) 音乐(模拟信号) 数字信号 声卡 录音 还原 二、门电路简介 门电路是一种有一个或多个输入端,只有一个输
出端的开关电路,是数字电路的基本单元.
门电路就像一扇门,当具备开门条件时,输出端
就有一个信号输出;反之,门关闭,就有另一个信号
输出.1.“与”门(1)“与”逻辑关系 一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,这种关系称为“与”逻辑关系.“与”逻辑关系(2)具有“与”逻辑关系的电路称为“与”门电路,简称
“与”门开关接通定义为1,断开定义为0,灯泡亮为1,熄为0真值表波形图(3)2.“或”门(1)“或”逻辑关系 几个条件中,只要有一个条件得到满足,某事件就会发生,这种关系称为“或”逻辑关系.“或”逻辑关系202(2)具有“或”逻辑关系的电路称为“或”门电路,简称“或”门真值表波形图(3)3.“非”门(1)“非”逻辑关系 输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系,这种关系称为“非”逻辑关系.(2)具有“非”逻辑关系的电路称为“非”门电路,简称
“非”门真值表波形图(3)●逻辑关系 ●真值表 与门 或门 非门 ●符号 三、复合门电路:由基本门电路组合而成. 复合门与非门
或非门
与或非门
异或门
同或门与门+非门或门+非门与门+或门+非门常用不太常用 复合门电路1.与非门逻辑符号真值表0 010 111 011 1 0 复合门电路2.或非门逻辑符号真值表0 010 101 001 1 0四个“与”门集成电路的外引线四、集成电路在显微镜下看到的一个芯片的局部 集成块1.如图所示是A、B输入端的电势随时间变化的图象,那么请画出输出端Y的信号.0100010Y或12.下面是逻辑电路图及其真值表,此逻辑电路为______
门电路,在真值表中X处的逻辑值为________.3.如图表示输入端A、B的电势随时间变化的关系(1)如果它是与门的输入端,请在方框内画出输出端的电势随时间变化的关系.
(2)如果它是或门的输入端,请在方框内画出输出端的电势随时间变化的关系.≥1 ≥ 1
4.如图,一个应用某逻辑电路制作的简单车门报警图.图中两个开关S1和S2分别表示汽车的两道门.只要任意一个开关断开,小灯泡就发光.请根据以上要求画出电路符号.5.一个应用简单逻辑电路控制的楼道灯电路,晚上有人走动时能自动打开灯(白天即使有人走动也不会亮).图中S为声控电键(有声音时闭合,无声音时断开),R3为光敏电阻,R1和R2都是定值电阻,A为某种门电路,L为白炽灯,请画出门电路符号.A &
6.由某门电路构成的一简单控制电路如图,其中A为光敏电阻,光照时电阻很小,R为变阻器,L为小灯泡.其工作情况是:当光敏电阻受到光照时,小灯泡L不亮,不受光照时,小灯泡L亮.
①请在电路中虚线框内画出该门电路的符号;
②该门电路是 . “非”门1.“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示方法.
2.常见复合门电路的逻辑关系及表示法.凡是决心取得胜利的人是从来不说“不可能的”.课件32张PPT。8 多用电表的原理 1.通过对欧姆表的探究讨论,知道欧姆表的测量原理.
2.了解欧姆表的内部结构和刻度特点.
3.了解多用电表的基本结构,知道多用电表的测量功能.1.如何把电流表改装成电压表?2.如何把电流表改装成量程较大的电流表?分压电阻分流电阻能否把电流表改装成直接测量电阻的欧姆表?复习提问一、电流表的参数
1.满偏电流
——电流表指针偏转到最大刻度时的电流Ig叫满偏电流.
2.电流表的内阻
——表头G的电阻Rg叫做电流表的内阻.用Rg表示表头线圈的电阻,一般为几百欧到几千欧.说明:
①如果电流超过满偏电流,不但指针指不出示数,表头还可能被烧毁.
②每个电流表都有它的Rg值和Ig值.Rg和Ig是电流表的两个重要参数.
3.满偏电压
——表头G通过满偏电流时,加在它两端的电压Ug叫做满偏电压,根据欧姆定律可知:Ug = Ig Rg例1.如图电源的电动势E=1.5V,内阻r=0.5Ω,电流表满偏电流Ig=
10 mA,电流表电阻Rg=7.5Ω,A、B为接线柱.(1)用导线把A、B直接连起来,此时应把可变电阻R调节为多少才能使电流表恰好达到满偏电流?中值电阻(2)调到满偏后保持R的值不变,在A、B间接一个150Ω的电阻R0,电流表指针指着多少刻度的位置?(3)如果把任意电阻Rx接在A、B间,电流表读数Ix与Rx的值有什么关系?通过以上计算你有何启发?如果把电流表10 mA刻度标为“0Ω”,
5mA刻度标为“150Ω”,
0mA刻度标为“∝Ω”,
把其他电流刻度都按
Rx=1.5/Ix-150转换成电阻刻度,
它岂不成了一个能直接测量电阻的仪器?二、欧姆表1.内部电路:2.表头:r问题:相对于其他电表,欧姆表的表头有什么特点?1.零刻度在右边,左边为无穷大2.刻度不均匀,左边稠密,右边稀疏3.读数:问题1:图示中各次的电阻分别为多少?问题2:实际使用的欧姆表具有多个量程可以选择,有×10挡、×100挡、×1000挡等,如果实验中选择的是×100挡,图示中各次的电阻分别为多少?问题3:实际使用中怎样确定欧姆表选择哪一挡?怎样才能使测得电阻的阻值更精确?指针指在中间刻度附近多用电表的读数讨论1.欧姆表的零刻度为什么在最右边?讨论2.欧姆表的刻度为什么不均匀?这是由欧姆表内部电路原理所决定的.
外接电阻越小,通过欧姆表的电流就越大,电流从零至最大(满偏)对应了电阻从无穷大到零.这是由欧姆表内部电路原理所决定的.
Rx和I不成比例,是非线性关系,所以刻度不均匀.讨论3.有人说,欧姆表的内阻等于指针半偏时外接电阻的阻值(中值电阻),这种说法对吗?为什么?这仍然是由欧姆表内部电路原理所决定的.
根据公式不对多用电表的欧姆挡问题:电压表、电流表和欧姆表都有一个表头,能不能让它们共用一个表头制成一个多用电表呢?1
2 3 AAR1R2AA三、认识多用电表问题1.开关S调到位置1、2、3、4、5、6时电表分别测的是什么?2.在测量电流和电压时哪个位置的量程比较大?AB1234561.2为电流表,测的是电流;
3.4为欧姆表,测的是电阻;
5.6为电压表,测的是电压. 电流:1大
电压:6大S多用电表指针式多用电表数字式多用电表问题1:参照图请说一说指针式多用电表的基本构造?问题2:多用电表可以有哪些用途?数字式多用电表1.如图所示为欧姆表的原理图,表头内阻为Rg,调零电
阻为R,电池的电动势为E,内阻为r,则下列说法中正确
的是:( )
A.它是根据闭合电路欧姆定律制成的
B.接表内电池负极的应是红表笔
C.电阻的“∞”刻度一般在刻度盘的右端
D.调零后刻度盘的中心刻度值是r+Rg+RABD 2.若某欧姆表表头的满偏电流为5mA,内装一节干电池,
电动势为1.5V,那么该欧姆表的内阻为________Ω,待测
电阻接入红、黑两表笔之间时,指针偏在满刻度的3/4
处,则待测电阻的阻值为________Ω,表盘的中值刻度是
________. 300 300 1003.关于多用电表表面上的刻度线,下列说法中正确的是
( )
A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以
共用同一刻度
B.电阻刻度是不均匀的
C.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线相对应
D.电阻刻度上的零刻度线与直流电流的最大刻度线不对应ABC 4.如图所示,电流表满偏电流Ig=500μA,线圈电阻Rg
=200Ω,电动势E=1.5V,电流表盘
刻有平面刻度线,指针指在满偏刻
度时转过90°.
(1)指针半偏时所对应的阻值
是多少?
(2)指针转过30°时所对应的
阻值是多少?
(3)若电池使用久了,电动势变为1.4V,测电阻时若指
针指在中间刻度,求被测电阻.E,r解析:(1)设电源内阻为r,指针满偏时,与中间刻度对应的阻值R中: ∴(2)指针指在30°时,对应阻值为Rx,则(3)电动势E′=1.4V时对应的中值电阻 Rx=2R中=6000Ω5.如图所示为多用电表欧姆挡的原理示意图.其中,电流
表的满偏电流为300μA,内阻rg=100Ω,调零电阻最大值
R=50kΩ,串联的定值电阻R0=50Ω,电池电动势E=1.5V.
用它测量电阻Rx,能准确测量的阻值范围是( )A.30 kΩ~80 kΩ B.3 kΩ ~8 kΩ
C.300 Ω~800 Ω D.30 Ω~80 Ω B 三、了解多用电表的基本结构,知道多用电表的测量功能.二、欧姆表的内部结构和刻度特点.一、电流表的参数1.满偏电流2.电流表的内阻3.满偏电压镜子只能照出你的外貌,而生活却能洞察你的心灵. 课件36张PPT。9 实验:练习使用多用电表1.学会使用多用电表测量小灯泡的电压.
2.学会使用多用电表测量小灯泡的电流.
3.学会使用多用电表测量二极管的正反向电阻. 思考1.怎样使用多用电表测量小灯泡的电压? 测量中应注意什么?
2.怎样使用多用电表测量通过小灯泡的电流? 测量中应注意什么?
3.怎样使用多用电表测量二极管的正反向电阻? 测量中应注意什么?电压的测量步骤:问题1:怎样使用多用电表测量小灯泡的电压?测量中应注意什么?(1)选挡;(2)试测选量程;(3)测量;(4)读数.(1)将电压表并联在待测电路两侧;(2)红表笔接高电势,黑表笔接低电势;(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少,不要超出电表量程;(4)读数时一定要正视表针.注意事项:电流的测量步骤:问题2:怎样使用多用电表测量通过小灯泡的电流?测量中应注意什么?(1)选挡;(2)试测选量程;(3)测量;(4)读数.(1)将电流表串联在待测电路中;(2)让电流从红表笔流入,从黑表笔流出;(3)先看清满量程是多大,再判断每一个小格是多少,不要超出电表量程;(4)读数时一定要正视表针.注意事项:一、欧姆表的使用: 一般常用的欧姆表是多用电表中的一个功能.欧姆表的使用要点是:
(1)机械调零:先检查表针是否停在左端的“0”位置上,如果没有停在“0”位置上,需用小螺丝刀轻轻地转动机械调零螺丝,使指针指零. (2)选欧姆挡倍率:根据被测电阻的大致值,将选择开关旋转到欧姆挡相应的倍率上.
欧姆挡的倍率表示测量值跟指针指示值的倍数关系.
例如用“×10”挡测某电阻时,指示值为15,则表示被测电阻值是15×10=150(?).
选取挡位的根据是以测量时指针尽可能达半偏为宜.(3)欧姆调零:
红、黑表笔短接,调节调零旋钮(调节调零电阻的值)使指针指向最右方0 ?处.
(4)测量:将被测电阻跨接在红、黑表笔间.
注意:
①不要用手接触电阻的两引线.
②若发现指针偏角太大或太小应换用倍率较小或较大的挡.但每次换挡后必须重新调零.
③每次测电阻前都要把电阻从电路中断开不能带电测量.(5)读数:测量值=表盘指针示数×倍率.
(6)测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”或交流电压最高挡,拔出表笔,若长期不用应取出电池.电流从欧姆表的黑表笔流出,
经过被测电阻,从红表笔流入.(1)二极管的单向导电性问题3:怎样使用多用电表测量二极管的正反向电阻?测量中应注意什么?(2)欧姆表中电流的方向二极管是一种半导体元件.
导电特点:
电流从正极流入时电阻较小;
电流从正极流出时电阻较大.二极管的单向导电性(3)测量二极管的正向电阻 ①机械调零(左侧0).
②选挡:将选择开关旋至低倍率的欧姆挡(例如“×10”挡).
③欧姆调零(右侧0).
④测量:将黑表笔接触二极管正极,红表笔接触二极管负极.
⑤读数:将指针示数乘以倍率得到测量值. (4)测量二极管的反向电阻 ①机械调零(左侧0).
②选挡:将选择开关旋至高倍率的欧姆挡(例如“×100Ω”挡).
③欧姆调零(右侧0).
④测量:将黑表笔接触二极管负极,红表笔接触二极管正极.
⑤读数:将指针示数乘以倍率得到测量值. 多用电表测电阻思考与讨论:两位同学用过多用电表后,分别把选择开关放在图示的位置.你认为谁的习惯好些?为什么?提示:甲同学习惯好,因为多用电表不使用时,应将选择开关调至“OFF”挡或交流电压最高挡位置.(1) 测量前,先检查表针是否停在左端的“0”位置上,如果没有停在“0”位置上,需用小螺丝刀轻轻地转动机械调零螺丝,使指针指零.
(2) 将红、黑表笔分别插入“+”、“-”表笔插孔.
(3) 把选择开关旋到相应的测量项目并选择适当的量程. 读数时要读与选择开关相对应的刻度读数. 二、多用电表的使用方法(4) 测量电压、电流时与电压表与电流表的使用方法相同. 测电阻时按以下步骤进行:
①把选择开关旋到欧姆挡上,并选取适当的倍率挡.
②两表笔短接,进行欧姆调零.
③把两只表笔分别与待测电阻两端相接,读出表的读数乘以倍率即为被测电阻的阻值.
④实验结束后,将表笔拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡.(1)测量电阻时,待测电阻要与电源和别的元件断开,两手不要接触待测电阻两端.
(2)选择好倍率挡后要进行“调零”且每换一次倍率挡都要“调零”一次.
(3)测量电阻时,若指针偏角过小,应换倍率较大的挡进行测量;若指针偏角过大,应换倍率较小的挡进行测量.
(4)在测电流、电压时,不能带电换量程;选择量程时,要先选大的,后选小的,尽量使被测值接近于量程.注意事项三、应用:查电路故障,探黑盒子组成 一般来说,电学元件有电池、电阻、电容器和二极管,有无电池应由电压表首先探测.确定无电池后再由欧姆表探测黑箱内是电阻还是电容器或二极管.
若是电阻,则用欧姆表两次测得数据相等(先测一次,将红、黑表笔交换后再测一次).
若是二极管,则一次结果很小,另一次结果必很大.
若是电容器,则用欧姆表探测时,会出现:指针先偏转,然后又缓慢回到∞刻度. 例题:如图所示,一只黑箱有A、B、C三个接线柱,规定每两个接线柱间最多只能接一个电学元件.并且已知黑箱内的电学元件是一只电阻和一只二极管.某同学利用多用电表的欧姆挡,用正确的操作方法依次进行了6次测量,将每次红、黑表笔的位置和测得的阻值都填入了下表.测得阻值(Ω)10.1k由表中的数据可以判定:⑴电阻接在_______两点间,
阻值为________Ω.⑵二极管接在_______两点间,其
中正极接在_____点.二极管的正向阻值为______Ω,
反向阻值为______Ω.AB100AC9010kC总结:
一般的电学黑箱问题有四种:一是纯电阻黑箱;二是纯电源黑箱;三是电阻与电源组成的闭合电路黑箱;四是含电容器、二极管的黑箱,一般来说纯电阻黑箱问题较为简单,只需运用串并联电阻关系去分析.当黑箱内有电源时不能用欧姆挡测量,下面是用多用电表探测黑箱的基本思路:用电压表测量待测两端电压U=0是否内含电源用欧姆表测量待测两端电阻反向
R→O?是短路否可能是二极管R→∞反向R→∞?是开路否可能是二极管R=C反向R=C?是定值电阻1.下列说法中正确的是:( )
A.多用电表的欧姆挡的每一量程的测量范围是0~∞
B.若选择开关扳在欧姆挡上的“×1”挡上,准确调零后,
测量电阻,指针恰指在刻度30和50的正中央,则待测电
阻的阻值正好为40Ω
C.若多用电表内没有安装电池,就不能直接用来测电阻
D.只有在测量电阻时,才需要进行机械调零AC2.调整欧姆零点后,用“×10”挡测量一个电阻的阻
值,发现表针偏转角度极小,那么正确的判断和做法是
( )
A.这个电阻值很小
B.这个电阻值很大
C.为了把电阻值测得更准确些,应换用“×1”挡,重新
调整欧姆零点后测量
D.为了把电阻值测得更准确些,应换用“×100”挡,重
新调整欧姆零点后测量BD3.用多用电表的欧姆挡(R×1K)检查性能良好的晶体二
极管,发现多用电表的表针向右偏转的角度很小,这说
明( )
A.二极管加有正向电压,故测得电阻很小
B.二极管加有反向电压,故测得电阻很大
C.此时红表笔接的是二极管的正极
D.此时红表笔接的是二极管的负极BC4.如图所示,黑盒中有一个单向导电元件,当元件中电流
沿箭头方向时,单向导通,其电阻为零;反之,则截止,
反向电阻无穷大.还有两个阻值均为1kΩ的电阻,它们与
黑盒的接线1、2、3接成电路,用多用电表的电阻挡对这
三个接线柱间的电阻进行测量,得到的数据如表格所示,
那么黑盒中的线路是下面电路中的哪一个( ) C5.使用中值电阻是25欧(“?1”挡)的多用电表测量两个定值电阻(已知它们的阻值约为 R1=20欧 和 R2=30千欧),在下列的一系列操作中,选出尽可能准确地测定各阻值,并符合多用电表使用规则的各项操作,将它们的序号按合理的顺序填写在横线上的空白处.
A.?转动选择开关使其尖端对准“?1K”挡
B.?转动选择开关使其尖端对准“?100”挡
C.?转动选择开关使其尖端对准“?10”挡
D.?转动选择开关使其尖端对准“?1”挡 E. 转动选择开关使其尖端对准“OFF”挡
F. 将两表笔分别接触R1的两端,读出阻值后,随即断开
G. 将两表笔分别接触R2的两端,读出阻值后,随即断开
H.?将两表笔短接,调节调零旋钮,使表针指在刻度线右端
的“0”刻度
所选操作的合理顺序是: .D H F A H G E1.使用多用电表测量电压、电流、二极管电阻的方法.
2.欧姆表的使用方法和注意事项.多用电表的使用方法和注意事项.
3.用多用电表探测黑箱的基本思路.为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油.