4.3-典型案例分析-课件(沪科版选修3-1)

栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关4．3典型案例分析栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关目标导航1.了解并掌握欧姆表改装和多用电表的制作原理．(重点)2．了解多用电表欧姆挡的测量原理的注意事项．(重点)3．根据闭合电路欧姆定律，学会处理动态电路变化问题．(重点、难点)栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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4－3－1所示，G是电流表(表头)，内阻为Rg，满偏电流为Ig，闭合电路欧姆定律图4－3－1栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关电池电动势为E,内阻为r,电阻RP是可变电阻，也叫_____________．1．当红、黑表笔相接时(如图4－3－2甲)，相当于被测电阻Rx＝0，调节RP的阻值，通过表头的电流I＝Er＋Rg＋RP＝Ig，则表头的指针指到满刻度，所以刻度盘上指针指在满偏处定为刻度的______，而r＋Rg＋RP是欧姆表的______．调零电阻零点内阻栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关图4－3－2栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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值栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关二、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．电流欧姆调零栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(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．欧姆调零栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(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挡欧姆调零栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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4－3－3所示．图4－3－3栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关开关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,通过表头的电流I＝ER＋Rg＋r＋Rx＝Ig2，即通过表头的电流为满偏电流的一半，栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关此时指针指在刻度盘的中央，所以一般电阻挡的内阻称为中值电阻．(2)刻度不均匀：由I＝ER＋Rg＋r＋Rx可以知道，不同的Rx对应不同的电流I，如果在刻度盘上直接标出与电流I对应的电阻Rx值，可以从刻度盘上直接读出被测量电阻的阻值，但是，由于Rx与I不是线性关系，所以电阻挡的刻度是不均匀的．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关特别提醒：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．(3)中值附近读取：电阻挡和电流、电压共用同一表头，测量时应将指针指在13～23刻度为宜，故电阻读数指针应在中值刻度附近．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关如图4－3－4所示，电源的电动势E＝1.5V，内阻r＝0.5Ω，电流表满偏电流Ig＝10mA,电流表内阻Rg＝7.5Ω，A、B为接线柱．例1图4－3－4栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(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4－3－5所示，请把表盘上的电流刻度改为对应的欧姆刻度．图4－3－5栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关【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．【精讲精析】(1)由闭合电路欧姆定律得：Ig＝ERg＋r＋R1，整理可得：R1＝EIg－Rg－r＝1.50.01－7.5－0.5Ω＝142Ω.栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(2)把任意电阻R接到A、B之间，设电流表读数为I，则I＝ERg＋r＋R1＋R，解得：R＝EI－(Rg＋r＋R1)＝1.5VI－150Ω.(3)由任意电阻R的表达式可得：当I＝0mA时，R＝∞；当I＝2mA时，R＝600Ω；栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关当I＝4mA时，R＝225Ω；当I＝6mA时，R＝100Ω；当I＝8mA时，R＝37.5Ω；当I＝10mA时，R＝0.所以对应的欧姆刻度如图4－3－6所示．图4－3－6栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关【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．答案：(1)142Ω(2)R＝1.5VI－150Ω(3)见精讲精析栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关变式训练1．图4－3－7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，串联的固定电阻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()图4－3－7栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关A．30kΩ～80kΩB．3kΩ～8kΩC．300kΩ～80kΩD．300kΩ～8kΩ解析：选B.欧姆表是利用了闭合电路的欧姆定律构造成的，Ix＝ER0＋R＋Rx＋Rg，可见Ix与Rx是一一对应的关系，先在表头上刻下Ix对应的Rx值，我们就可以用它测电阻了，但是Ix与Rx并不是线性关系，在表盘两端线性关系最差，而中间的线性关系较好，栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关便于估读和测量，所以在中值电阻附近测量是较准确的，而中值电阻为12Ig＝ER0＋R＋Rg＋R中＝E2R0＋R＋Rg，R中＝R0＋R＋Rg.由于本题当电流表半偏时，即12Ig＝ER＋R0＋Rg＋R中＝E2R中，R中＝EIg＝1.5300×10－6Ω＝5kΩ.栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关要点2闭合电路的分析问题学案导引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？栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关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．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关2．注意内外电路的关系，最常见的分析思路是：由部分电路电阻变化推断外电路总电阻的变化，再由闭合电路欧姆定律I＝ER＋r，讨论或计算总电流的变化．3．直观法：即直接应用“部分电路中R、I、U的关系”中的两个结论．(1)任一电阻R阻值增大，必引起该电阻中电流I的减小和该电阻两端电压U的增大．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关R↑―→I↓U↑(2)任一电阻R阻值增大，必将引起与之并联的支路中电流I并的增大和与之串联的各电阻电压U串的减小．R↑―→I并↑U串↓栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关如图4－3－8所示的电路中,R1＝3Ω，R2＝9Ω，R3＝6Ω，电源电动势E＝24V，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图4－3－8栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关【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．栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(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4－3－9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4－3－9乙所示．图4－3－9栏目导引新知初探自学导引要点探究讲练互动热点示例创新拓展名师讲坛精品资源知能演练轻松闯关(2)设灯泡的电阻为R，S1、S2均断开时，由闭合电路欧姆定律得流过灯泡的电流强度I1＝ER1＋R2＋RS1、S2均闭合时，由闭合电路欧姆定律和并联分流的关系得流过灯泡的电流强度I2＝ER1RR1＋R＋R3·R1R1＋R两种情况中，灯泡L同样正常发光，表示I1＝I2，解得