沪教版高中物理选修3-1课件 4.3典型案例分析42张PPT

(共42张PPT)
　典型案例分析


新知初探自学导引
一、欧姆表的原理
欧姆表是根据__________________制成的,它的原理电路图如图所示，G是电流表(表头)，内阻为Rg，满偏电流为Ig，
闭合电路欧姆定律
电池电动势为E,内阻为r,电阻RP是可变电阻，也叫____________．


调零电阻
零点
内阻
2．当红、黑表笔不接触时(图乙)相当于被测电
阻Rx＝∞,电流表中没有电流，表头的指针不偏
转,此时指针所指的位置是刻度“___”点．
3．当红、黑表笔间接入被测电阻Rx时(图丙),
通过表头的电流I＝E/(r＋Rg＋RP＋Rx)．改变
Rx,电流I随着改变,每个Rx值都对应一个电流值,
在刻度盘上直接标出与I值对应的________，
就可以从刻度盘上直接读出被测电阻的阻值．

∞
Rx值
二、多用电表测电阻的步骤
1．基本步骤
(1)调整指针定位螺丝，使指针指向________
的零刻度．
(2)选择开关置于“Ω”挡的R×1量程上，短
接红、黑表笔，调节__________旋钮，使指
针指到“0”欧姆位置，然后断开表笔．
电流
欧姆调零
(3)将两表笔分别接触标定值为几千欧的定值
电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表
笔，再与标定值进行比较．
(4)选择开关改置R×100挡，重新进行
_____________．
(5)将两表笔分别接触标定值为几千欧的定值
电阻两端，读出指示的电阻值，然后断开表
笔与标定值进行比较．
欧姆调零
(6)测量完毕，将选择开关置于
__________________或_________．
2．多用电表测电阻的要求
对于不同的欧姆挡，其内阻都是不相同的，
因此用它测电阻时，每次换挡后都必须将两
表笔短接，进行一次____________ (注意：电
阻挡的零位在刻度的右端)
交流电压最高挡
OFF挡
欧姆调零
以防止测量时产生误差．若调零时，发现指
针总调不到零位，说明电池的电能不足，应
换电池，否则会因电池电动势变小，内阻增
大，使测量结果不准确．


要点探究讲练互动
要点1　多用电表的原理及使用
学案导引
1．多用电表是怎样改装的？其原理是什么？
2．多用电表测电阻时为什么要在中值刻度附近处
1．多用电表的构造及原理
电流表、电压表和欧姆表有一个共同特点是
都有一个小量程的电流表作为表头，因此，
将它们的构成元件进行
组合，就组成一个可以
测量电流、电压和粗略
测量电阻的多用电表，
也称万用表．其结构原
理如图所示．
开关1、2用于测量电流，且开关1量程较大；开关3、4用于测量电阻；开关5、6用于测量电压，且开关6的量程较大．
2．多用电表电阻挡的中值和刻度的非均匀性
(1)中值电阻：R＋Rg＋r是多用电表电阻挡的内阻，当被测电阻Rx＝R＋Rg＋r时,通过表头
特别提醒：实际用的多用电表内部有较复杂
的电路结构，欧姆挡的不同挡位之所以内阻
不同是因为在电流计上并联了不同的电阻，
从而改变了欧姆表的满偏电流．
如图所示，电源的电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.5 Ω，电流表满偏电流Ig＝10
mA,电流表内阻Rg＝7.5 Ω，
A、B为接线柱．


例1
(1)用一条导线把A、B直接连起来，要使电流
表恰好达到满偏,应把可变电阻R1调为多少？
(2)调至满偏后保持R1的值不变，如果把任意
电阻R接在A、B之间，电流表读数I与R的值
有什么关系？
(3)如果电流表表盘如图所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的欧姆刻度．
【思路点拨】　根据闭合电路欧姆定律结合欧姆表的结构分析计算．
当I＝4 mA时，R＝225 Ω；
当I＝6 mA时，R＝100 Ω；
当I＝8 mA时，R＝37.5 Ω；
当I＝10 mA时，R＝0.
所以对应的欧姆刻度如图所示．
【规律总结】　(1)欧姆表的中值电阻R中等于
欧姆表的内阻R′＋r＋r′，当待测电阻Rx＝
R中时I＝Ig/2，指针指在刻度盘的中央．
(2)欧姆表指针偏转越大，说明流过的电流越
大，也说明待测电阻阻值较小．
变式训练
1．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300 μA，内阻Rg＝100 Ω，调零电阻最大值R＝50 kΩ，串联的固定电阻R0＝50 Ω，电池电动势E＝1.5 V，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 kΩ～80 kΩ D．300 kΩ～8 kΩ
要点2　闭合电路的分析问题
1．闭合电路由哪几部分组成？
2．当外电路电阻或电路结构发生变化时，如
何分析电路中的电流、电压变化？
解决这类问题的关键是抓住电源的E、r不变,
灵活运用串、并联电路的基本特点和闭合电
路欧姆定律．具体分析的基本方法：
1．首先弄清电路结构、弄清各电表所测是哪
段电路的哪个物理量，明确变阻器阻值变化
情况．
如图所示的电路中,R1＝3 Ω，
R2＝9 Ω，R3＝6 Ω，电源电动势E＝24 V，内
阻不计．当开关S1、S2均断开和均闭合时，灯
泡L都同样正常发光．
(1)判断两种情况下流经
灯泡的电流方向；
(2)求灯泡正常发光时的
电阻R和电压U.



例2
【思路点拨】　解此题的关键有两点：
(1)开关S1、S2均断开和均闭合时的电路结构．
(2)串、并联电路的特点及闭合电路欧姆定律
的应用．
【精讲精析】　画出S1、S2均断开和闭合时的
等效电路图，如下图所示，即可判知电流方
向．灯泡L能同样正常发光，表示两种情况中
通过灯泡的电流相同．
(1)S1、S2均断开时，流经灯泡的电流方向从
b→a其等效电路图如图甲所示；S1、
S2均闭合时，流经灯泡的电流方向从a→b.其
等效电路图如图乙所示．
【答案】　(1)见精讲精析　(2)3 Ω　4.8 V
变式训练
2．如图所示的电路中,当S闭合时，电压表和电流表(理想电表)的读数分别为1.6 V和0.4 A，当S断开时，它们的示数变为1.7 V和0.3 A，
则电源的电动势和内阻各为多少？
解析：当S闭合时，R1和R2并联接入电路，由
闭合电路欧姆定律得U端1＝E－I1r
代入数据得：E＝1.6＋0.4r①
当S断开时，只有R1接入电路，由闭合电路欧
姆定律得 U端2＝E－I2r
代入数据得　E＝1.7＋0.3r②
联立①②得　E＝2 V，r＝1 Ω.
答案：2 V　1 Ω
[经典案例]　如图甲所示为实验用的欧姆表的电路，把红黑表笔接触时，调节R0，当R0＝16.2 kΩ时表头指针刚好满刻度至A点，


热点示例创新拓展
【思路点拨】　解决此题要抓住两点：
(1)闭合电路欧姆定律是欧姆表的基本原理．
(2)中心刻度的数值的意义及电路的组成．
【答案】　(1)1.8 kΩ　(2)54 kΩ
【借题发挥】　欧姆表的原理是闭合电路欧
姆定律的应用，掌握其电路结构及电流值改
为电阻值的方法是正确应用的前提．


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多用电表的使用规则
多用电表的型号很多,但使用方法基本相同，
请同学们注意以下几个问题．
(1)机械调零：使用前，可用螺丝刀调节多用
电表中间的调零螺丝，使多用电表的指针指
电流表的零刻度．
(2)表盘面上“＋”“－”插孔，不管测什么
项目，首先将红表笔插入“＋”插孔，将黑
表笔插入“－”插孔．那么用直流电流挡、
直流电压挡时电流从红表笔流入，从黑表笔
流出；用电阻挡时由原理图可知，红表笔连
接的是表内电源的负极，黑表笔连接的是表
内电源的正极，因此，电流还是从红表笔流
入，从黑表笔流出．
(3)测量前，应把选择开关旋到相应项目的适
当量程上，读数时要注意挡位与刻度盘的对
应．直流电流挡、直流电压挡跟电流表和电
压表的使用方法一样．要注意所选的量程应
大于用电器两端电压的估计值或通过用电器
电流的估计值．
(4)欧姆挡的使用需要注意如下几点：
①选挡后接着调零(选挡的原则：指针越接近
中值电阻，读数越精确)；