2020屆高考物理一輪 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻學(xué)案 新課標(biāo)

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1、2020屆高三新課標(biāo)物理一輪原創(chuàng)精品學(xué)案 專(zhuān)題22 多用電表 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 課時(shí)安排：2課時(shí) 教學(xué)目標(biāo)：1．知道歐姆表測(cè)量電阻的原理，練習(xí)使用多用電表測(cè)電阻 2．知道測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的原理，掌握數(shù)據(jù)的處理方法 本講重點(diǎn)：1．歐姆表測(cè)量電阻的原理 2．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 本講難點(diǎn)：測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 考點(diǎn)點(diǎn)撥：1．歐姆表測(cè)量電阻的原理 2．歐姆表的使用 3．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 第一課時(shí) 由（3）式可知每一個(gè)Rx都有一個(gè)對(duì)應(yīng)的電流值I，如果在刻度盤(pán)上直接標(biāo)出與I對(duì)應(yīng)的Rx的值，那么當(dāng)紅、黑表筆分別接觸待測(cè)電阻的兩端，就可以從表盤(pán)上直接讀出它的

2、阻值。 由上面的（2）可知，電流和電阻的非線性關(guān)系，表盤(pán)上電流刻度是均勻的，其對(duì)應(yīng)的電阻刻度是不均勻的，電阻的零刻度在電流滿刻度處。 （7）將兩表筆分別接觸幾歐、幾十歐的定值電阻兩端，讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值，并與標(biāo)準(zhǔn)值比較，然后斷開(kāi)表筆。 （8）將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆擋的“100”擋，重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)，然后測(cè)定幾百歐、幾千歐的電阻，并將測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。 測(cè)二極管的正、反向電阻 （9）首先弄清兩個(gè)問(wèn)題： ①二極管的單向?qū)щ娦浴Ｈ鐖D2.8-10：電流從正極流入電阻較小，從正極流出時(shí)電阻較大。 ②歐姆表中電流的方向。從黑表筆流出，經(jīng)過(guò)待測(cè)電阻，從紅表筆流入。 （

3、10）測(cè)正向電阻：將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×10”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整歐姆零點(diǎn)的旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管正極、紅表筆接二極管負(fù)極，（如圖2.8-11）讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值。乘以倍率，記下正向阻值。 （11）測(cè)反向電阻：將選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆表的“×1000”擋，短接紅、黑表筆，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)整歐姆零點(diǎn)的旋鈕，使指針指向歐姆表刻度的零位置。黑表筆接二極管負(fù)極、紅表筆接二極管正極（如圖2.8-12），讀出歐姆表指示的電阻數(shù)值。乘以倍率，記下反向阻值。 （12）實(shí)驗(yàn)完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。 【注意事項(xiàng)】 （1）多用電表

4、在使用前，一定要觀察指針是否指向電流的零刻度。若有偏差，應(yīng)調(diào)整機(jī)械零點(diǎn)； （2）合理選擇電流、電壓擋的量程，使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近； （3）測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻要與別的元件斷開(kāi)，切不要用手接觸表筆； （4）合理選擇歐姆擋的量程，使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近； （5）換用歐姆檔的量程時(shí)，一定要重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)； （6）要用歐姆檔讀數(shù)時(shí)，注意乘以選擇開(kāi)關(guān)所指的倍數(shù)； （7）實(shí)驗(yàn)完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。長(zhǎng)期不用，應(yīng)將多用電表中的電池取出。 5．測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟： （1）確定電流表、電壓表的量程，按照電路原理圖把器材連

5、接好。 （2）把滑動(dòng)變阻器滑片移到電阻最大的一端。 （3）閉合電鍵，調(diào)節(jié)變阻器，使電流表有明顯示數(shù)，記錄一組電壓表和電流表的讀數(shù)，用同樣方法測(cè)量并記錄幾組I、U值。 （4）斷開(kāi)電鍵，整理好器材。 （5）數(shù)據(jù)處理：在坐標(biāo)紙上作U－I圖，求出E、r （二）重難點(diǎn)闡釋 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是一個(gè)難點(diǎn)。原則上，利用兩組數(shù)據(jù)便可得到結(jié)果，但這樣做誤差會(huì)比較大，為此，我們可以多測(cè)幾組求平均，也可以將數(shù)據(jù)描在圖上，利用圖線解決問(wèn)題。 利用圖線處理數(shù)據(jù)時(shí)，要明確： （1）圖線的縱坐標(biāo)是路端電壓，它反映的是：當(dāng)電流強(qiáng)度I增大時(shí)，路端電壓U將

6、隨之減小，U與I成線性關(guān)系，U=E-Ir。也就是說(shuō)它所反映的是電源的性質(zhì)，所以也叫電源的外特性曲線。 說(shuō)明：①兩個(gè)截距點(diǎn)均是無(wú)法用實(shí)驗(yàn)實(shí)際測(cè)到的，是利用得到的圖線向兩側(cè)合理外推得到的。 ②由于r一般很小，得到的圖線斜率的絕對(duì)值就較小。為了使測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確，可以將縱軸的坐標(biāo)不從零開(kāi)始，計(jì)算r時(shí)選取直線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)求得。 二、高考要點(diǎn)精析 （一）歐姆表測(cè)量電阻的原理 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 見(jiàn)知識(shí)整合。 用它測(cè)量電阻Rx時(shí)，當(dāng)指針指在表盤(pán)中央時(shí) 得 故能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍是5kΩ附近。選項(xiàng)B正確。 ☆考點(diǎn)精煉 1．如圖是歐姆表的工作原理圖。 （1）若表頭的滿偏電流為

7、Ig=500μA，干電池的電動(dòng)勢(shì)為1.5Ｖ，把靈敏電流表的電流刻度值對(duì)應(yīng)的歐姆表電阻值填在下表中： 電流刻度 0 50μA 100μA 200μA 250μA 300μA 400μA 500μA 電阻刻度 （2）這只歐姆表的總內(nèi)阻為 Ω，表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3時(shí)，待測(cè)電阻為 Ω. （二）歐姆表的使用 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 使用歐姆表測(cè)電阻時(shí)，待測(cè)電阻要與別的元件斷開(kāi)，切不要用手接觸表筆；使用前調(diào)整歐姆零點(diǎn)；合理選擇歐姆擋的量程，使指針盡可能指在表盤(pán)中央附近；換用歐姆檔的量程時(shí)，一定要重新調(diào)整歐姆零點(diǎn)；讀數(shù)時(shí)，注意乘以選擇開(kāi)關(guān)

8、所指的倍數(shù)；實(shí)驗(yàn)完畢，將表筆從插孔中拔出，并將選擇開(kāi)關(guān)置于“OFF”擋或交流電壓最高擋。長(zhǎng)期不用，應(yīng)將多用電表中的電池取出。 第二課時(shí) （三）測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻 ☆考點(diǎn)點(diǎn)撥 見(jiàn)知識(shí)整合。 答案：B 、A電壓表量程過(guò)大，讀數(shù)誤差較大；A 、B變阻器額定電流過(guò)小，調(diào)節(jié)不方便。 【例5】測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）。 器材：量程3V的理想電壓表V，量程0.5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑線變阻器R/，電鍵K，導(dǎo)線若干。 ①畫(huà)出試驗(yàn)電路原理圖。圖中的元件需要用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。 ②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)電流表讀數(shù)I1

9、時(shí)，電壓表讀數(shù)為U1；當(dāng)電流表讀數(shù)I2時(shí)，電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E= ，r= （用I1、I2、U1、U2及R表示） ☆考點(diǎn)精煉 3．在“伏安法測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)和電阻”實(shí)驗(yàn)中，通過(guò)改變滑動(dòng)變阻器電阻大小，測(cè)量并記錄多阻端電壓和相應(yīng)電流值，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示，與預(yù)想的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不一致。由試驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)分析，他所連接的電路可能是下列電路圖中的 （ ） U/V 0.60 0.70 0.80 0.90 1.00 1.10 I/A 0.18 0.21 0.25 0.27 0.3

10、0 0.33 4．某同學(xué)利用如圖（1）所示電路測(cè)定電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻．實(shí)驗(yàn)中電表內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響很小，均可以忽略不計(jì)．閉合電鍵S后，變阻器的滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，兩電壓表示數(shù)隨電流表示數(shù)變化情況分別如圖（2）的U-I圖象中直線a、b所示． （1）若滑片P由變阻器的一端滑到另一端的過(guò)程中，電壓表的示數(shù)一直增大，可知滑動(dòng)端P由_____端滑到_______端；（用電路圖中的字母表示） （2）用畫(huà)線代表導(dǎo)線，將上面實(shí)物圖中各元件按圖（1）連接成實(shí)驗(yàn)電路； （3）通過(guò)分析可知，其中圖（2）中圖線_______（填a或b）表示電壓表示數(shù)隨電流表A示數(shù)變化關(guān)

11、系； （4）根據(jù)U－I圖象中坐標(biāo)軸所標(biāo)出的數(shù)據(jù)，可以求出電源電動(dòng)勢(shì)E＝________，內(nèi)阻r＝___________（用圖中給出的坐標(biāo)值表示）． 5．用電流表和電壓表測(cè)二節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r，讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上，如圖甲所示。 （1）根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)在圖上描出U—I圖線。由此求得：E=______V，r=______Ω。（均保留二位有效數(shù)字）。 （2）把圖乙的實(shí)驗(yàn)器材連成實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)的線路。 考點(diǎn)精煉參考答案 同理可求出，100μΑ，200μΑ，250μΑ，300μΑ，400μΑ時(shí)對(duì)應(yīng)的電阻分別為： 1.2×104 Ω，4.5×103 Ω，3

12、×103 Ω，2×103 Ω，750Ω. （2）當(dāng)表針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的1/3處時(shí) Ω 2．BD 3．B 三、考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練 1．一學(xué)生用多用電表測(cè)電阻。他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處。他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下： ①選擇開(kāi)關(guān)扳到“×1k歐姆檔上； ②把表筆插入測(cè)試筆插孔中，先把兩根表筆相接觸，旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上； ③把兩跟表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端相接，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針幾乎滿偏； ④換用“×100”的歐姆擋，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針的偏轉(zhuǎn)適中，隨即記下歐姆數(shù)值； ⑤把表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢。 這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意

13、到：待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開(kāi)，不用手碰表筆的金屬桿。這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中違反了那一或那一些重要的使用規(guī)則？ 答： 2．某人用多用電表按正確步驟測(cè)量一電阻阻值。指針指示位置如圖所示。則這電阻阻值是 。如果要用這多用表測(cè)量一個(gè)約200Ω的電阻，為了測(cè)量比較準(zhǔn)確，選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)選歐姆檔的 。 3．用多用電表測(cè)量如圖所示的電路中通過(guò)燈泡的電流時(shí)，首先把選擇開(kāi)關(guān)撥到_______擋，然后把多用電表 聯(lián)在電路中，則電流應(yīng)從 表筆流入，從 表筆流出。 4．下列說(shuō)法正確的是（ ） A．歐姆表的每一擋的測(cè)量范圍是從0到∞ B

14、．用不同擋次的歐姆表測(cè)量同一電阻的阻值，誤差大小是一樣的 C．用歐姆表測(cè)電阻，指針越接近刻度盤(pán)中央時(shí)，誤差越大 D．用歐姆表測(cè)電阻，選不同量程時(shí)，指針越靠近右邊誤差越小 5．在利用伏安法測(cè)定電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)際連線圖，如圖a所示。（2）將一銅片和一鋅片分別插入一個(gè)蘋(píng)果內(nèi)，就構(gòu)成了簡(jiǎn)單的“水果電池”，其電動(dòng)勢(shì)約為1.5V?？墒沁@種電池并不能點(diǎn)亮手筒上額定電壓為1.5V、額定電流為0.3A的小燈泡，原因是通過(guò)小燈泡的電流太小了，經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得還不足3mA。現(xiàn)使用量程合適的電壓表、電流表以及滑動(dòng)變阻器、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線等實(shí)驗(yàn)器材，盡量精確地測(cè)定“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻． ①請(qǐng)畫(huà)

15、出應(yīng)采用的電路原理。 ②滑動(dòng)變阻器有兩種規(guī)格：A（0～10Ω）、B（0～3kΩ）。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該選用哪種規(guī)格的滑動(dòng)變阻器?為什么? 答： 。 ③在實(shí)驗(yàn)中根據(jù)電壓表的示數(shù)U與電流表的示數(shù)I的值，經(jīng)描點(diǎn)、連線得到的U一I圖象如圖所示。根據(jù)圖中所給數(shù)據(jù)，得到“水果電池”的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻分別為E=____V，r=___Ω。 7．在測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)所用電路圖如圖（1）和測(cè)得的數(shù)據(jù)如下： 1 2 3 4 5 6 U/V 1.42 1.36

16、 1.08 1.21 1.14 1.07 I/A 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 圖（1） 0.20 0 1.00 U/V I/A 1.50 圖（2） （1）實(shí)驗(yàn)誤差分系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩種。該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差主要是由________________________引起的。用畫(huà)U-I圖線求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的優(yōu)點(diǎn)在于可以盡量減小實(shí)驗(yàn)的_______誤差。 （2）在圖（2）給出的U－I坐標(biāo)系中用給出的數(shù)據(jù)畫(huà)出U－I圖線（橫、縱坐標(biāo)的起點(diǎn)已經(jīng)規(guī)定好），從圖象中可以發(fā)現(xiàn)該同學(xué)記錄的第____組數(shù)據(jù)有誤。 （3）求得電動(dòng)勢(shì)E=____V，內(nèi)阻r=___Ω．（均保留2位有效數(shù)字）。 8．為了測(cè)一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，現(xiàn)準(zhǔn)備了下列器材： 考點(diǎn)落實(shí)訓(xùn)練參考答案 1．該題考查儀器使用時(shí)的注意事項(xiàng)。使用歐姆表要注意的地方比較多。使用前要經(jīng)過(guò)調(diào)整（機(jī)械調(diào)零，選擇量程后要電阻調(diào)零），使用后要復(fù)位（拔出表筆，選擇開(kāi)關(guān)應(yīng)置于“OFF”檔或交流高壓檔），使用過(guò)程中換檔后要重新調(diào)零……。這些往往都是考查的重點(diǎn)。 該題中不符合操作規(guī)則的是：換到合適的量程后，要重新調(diào)整調(diào)零旋鈕；使用后不能把選擇開(kāi)關(guān)置于歐姆檔。