高中物理：第三章《從電表電路到集成電路》課件（滬科版選修3-1）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 1 2010 四川高考 用多用電表探測(cè)圖甲所示黑箱發(fā)現(xiàn) 用直流電壓擋測(cè)量 E G兩點(diǎn)間和F G兩點(diǎn)間均有電壓 E F兩點(diǎn)間無電壓 用歐姆擋測(cè)量 黑表筆 與電表內(nèi)部電源的正極相連 接E點(diǎn) 紅表筆 與電表內(nèi)部電源的負(fù)極相連 接F點(diǎn) 阻值很小 但反接阻值很大 那么 該黑箱內(nèi)元件的接法可能是圖乙中的 解析 選B 紅表筆接F 黑表筆接E 電阻很小 此時(shí)二極管導(dǎo)通 電源電流從黑表筆流出通過二極管從紅表筆流進(jìn) 電流方向E到F 只有B正確 2 2010 山東高考 在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)連接電路如圖所示 閉合電鍵后 發(fā)現(xiàn)電路有故障 已知電源 電表和導(dǎo)線均完好 電源電動(dòng)勢(shì)為E 1 若電流表示數(shù)為零 電壓表示數(shù)為E 則發(fā)生故障的是 選填 待測(cè)金屬絲 滑動(dòng)變阻器 或 電鍵 2 若電流表 電壓表示數(shù)均為零 該同學(xué)利用多用電表檢查故障 先將選擇開關(guān)旋至 擋 選填 歐姆 100 直流電壓10V 或 直流電流2 5mA 再將 選填 紅 或 黑 表筆固定在a接線柱 把另一支表筆依次接b c d接線柱 3 若只有滑動(dòng)變阻器斷路 則多用電表的示數(shù)依次是 解析 1 若電流表示數(shù)為零 說明外電路一定是斷路 電壓表有示數(shù)為E 說明電源與電壓表之間的連接無斷路 所以發(fā)生故障的一定是 待測(cè)金屬絲 2 電流表示數(shù)為零 說明外電路一定存在著斷路 因?yàn)殡娫磧啥擞须妷?所以不能用電流表來檢測(cè) 只能用電壓表 量程高于電源電動(dòng)勢(shì) 來檢測(cè) 沒有電壓表的情況下 則利用多用電表的10V直流電壓擋來檢查故障 多用電表的紅表筆應(yīng)和電源的正極相連 若只有滑動(dòng)變阻器斷路 則多用電表的示數(shù)依次是0 E E 答案 1 待測(cè)金屬絲 2 直流電壓10V紅 3 0EE 3 2010 福建高考 如圖所示是一些準(zhǔn)備用來測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)器材 器材及其規(guī)格列表如下 為了能正常進(jìn)行測(cè)量并盡可能減少測(cè)量誤差 實(shí)驗(yàn)要求測(cè)量時(shí)電表的讀數(shù)大于其量程的一半 而且調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器能使電表讀數(shù)有較明顯的變化 請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線 在所給的實(shí)驗(yàn)器材圖中選擇若干合適的器材 連成滿足要求的測(cè)量Rx阻值的電路 解析 由于待測(cè)電阻約為1000 滑動(dòng)變阻器阻值為100 要使電表讀數(shù)有較明顯的變化 因此滑動(dòng)變阻器采用分壓接法 由于加在待測(cè)電阻的最大電流為9mA 顯然3A的電流表不能用 因此將V1當(dāng)作電流表使用 由于V1表的電壓能夠測(cè)量 故采用V1表內(nèi)接法 答案 測(cè)量Rx阻值的電路如圖 4 2010 浙江高考 在 描繪小燈泡的伏安特性曲線 的實(shí)驗(yàn)中 某同學(xué)測(cè)得電流 電壓的數(shù)據(jù)如表所示 1 用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線 2 為了探究燈絲電阻與溫度的關(guān)系 已作出電阻隨電流的變化曲線如圖所示 請(qǐng)指出燈絲的特征 并解釋形成的原因 解析 1 用上表數(shù)據(jù)描繪電壓隨電流的變化曲線 2 電阻隨電流增大存在三個(gè)區(qū)間 電阻的變化快慢不同 第一區(qū)間電流很小時(shí) 電阻變化不大 第二區(qū)間燈絲溫度升高很快 電阻增大快 第三區(qū)間部分電能轉(zhuǎn)化為光能 燈絲溫度升高變慢 電阻增大也變慢 答案 見解析 5 2010 北京高考 甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200 A的直流電流計(jì) 改裝成量度范圍是0 4V的直流電壓表 她按圖1所示電路 用半偏法測(cè)定電流計(jì)的內(nèi)電阻rg 其中電阻R0約為1k 為使rg的測(cè)量值盡量準(zhǔn)確 在以下器材中 電源E應(yīng)選用 電阻器R1應(yīng)選用 電阻器R2應(yīng)選用 選填器材前的字母 A 電源 電動(dòng)勢(shì)1 5V B 電源 電動(dòng)勢(shì)6V C 電阻箱 0 999 9 D 滑動(dòng)變阻器 0 500 E 電位器 一種可變電阻 與滑動(dòng)變阻器相當(dāng) 0 5 1k F 電位器 0 51k 該同學(xué)在開關(guān)斷開的情況下 檢查電路連接無誤后 將R2的阻值調(diào)至最大 后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是 最后記錄R1的阻值并整理好器材 請(qǐng)按合理的實(shí)驗(yàn)順序 選填下列步驟前的字母 閉合 閉合 調(diào)節(jié)R 的阻值 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 調(diào)節(jié)R 的阻值 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 調(diào)節(jié)R 的阻值 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 調(diào)節(jié)R 的阻值 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 如果所得的R 的阻值為300 0 則圖 中被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為 該測(cè)量值 實(shí)際值 選填 略大于 略小于 或 等于 給電流計(jì) 聯(lián) 選填 串 或 并 一個(gè)阻值為 k 的電阻 就可以將該電流計(jì)改裝為量程 的電壓表 乙同學(xué)要將另一個(gè)電流計(jì)改裝成直流電壓表 但他僅借到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓表 一個(gè)電池組E 一個(gè)滑動(dòng)變阻器R 和幾個(gè)待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻 該同學(xué)從上述具體條件出發(fā) 先將待改裝的表直接與電壓表校準(zhǔn) 請(qǐng)你畫完圖 方框中的校準(zhǔn)電路圖 實(shí)驗(yàn)中 當(dāng)定值電阻R選用17 0k 時(shí) 調(diào)整滑動(dòng)變阻器R 的阻值 電壓表的示數(shù)是4 0 時(shí) 表的指針恰好指到滿量程的五分之二 當(dāng)R選用7 0k 時(shí) 調(diào)整R 的阻值 電壓表的示數(shù)是2 0V時(shí) 表的指針又指到滿量程的五分之二 由此可以判定 表的內(nèi)阻rg是 k 滿偏電流Ig是 若要將表改裝為量程是15 的電壓表 應(yīng)配備一個(gè) k 的電阻 解析 1 若選用電動(dòng)勢(shì)1 5V的電源 則R2 R0 7 5k 而 0 1k 則R2 6 5k 若選用電動(dòng)勢(shì)6V的電源 則R2 R0 30k 則R2 29k 所以電阻器R2只能選擇F 電阻器R1是要讀數(shù)的 因此必須選用電阻箱 所以電阻器R1應(yīng)選用C 表頭滿偏時(shí)電路中總電阻越大 實(shí)驗(yàn)誤差越小 所以電源 應(yīng)選用B 檢查電路連接無誤后 將 的阻值調(diào)至最大 后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟是 第一步閉合 第二步調(diào)節(jié)R2的阻值 使 電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 第三步閉合 第四步調(diào)節(jié) 的阻值 使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 最后記錄 1的阻值并整理好器材 1的阻值等于電流計(jì)的內(nèi)電阻rg 因 1的阻值為300 0 所以被測(cè)電流計(jì)的內(nèi)阻rg的測(cè)量值為300 0 當(dāng)把 1與電流表并聯(lián)后 即使 2比 1大很多 整個(gè)電路中的電阻也總要下降一點(diǎn) 從而干路中的電流比原來也增大一點(diǎn) 當(dāng)流過電流計(jì)的電流調(diào)到是原來的一半時(shí) 流過 1的電流就比流過電流計(jì)的電流要多一點(diǎn) 但電流計(jì)與 1兩端的電壓是相同的 因 此可以判定 1的阻值比電流計(jì)的內(nèi)阻要小一點(diǎn) 故電流計(jì)的內(nèi)阻測(cè)量值略小于實(shí)際值 要想將該電流計(jì)改裝為量程4V的電壓表 必須串聯(lián)一個(gè)電阻 改裝的電壓表的內(nèi)阻為RV 20k 則串聯(lián)的電阻阻值為20k 300 19 7k 2 把改裝的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表校準(zhǔn) 將兩者并聯(lián)并要求電壓從零到滿偏變化 所以滑動(dòng)變阻器要采用分壓接法 校準(zhǔn)電路圖如圖所示 電壓表的示數(shù)U1 4 0V時(shí) U1 Ig rg R1 的 示數(shù)U2 2 0V時(shí) U2 Ig rg R2 將R1 17k R2 7 0k 代入以上兩關(guān)系式解得 rg 3 0k Ig 0 50mA 改裝成15V的電壓表時(shí) 串聯(lián)的分壓電阻R 27 0k 答案 1 BCF BCAE 300 0略小于 串19 7 2 見解析圖 3 00 5027 0 6 2010 全國高考 一電流表的量程標(biāo)定不準(zhǔn)確 某同學(xué)利用如圖所示電路測(cè)量該電流表的實(shí)際量程Im 所用器材有 量程不準(zhǔn)的電流表A1 內(nèi)阻r1 10 0 量程標(biāo)稱為5 0mA 標(biāo)準(zhǔn)電流表A2 內(nèi)阻r2 45 0 量程1 0mA 標(biāo)準(zhǔn)電阻R1 阻值10 0 滑動(dòng)變阻器R 總電阻為300 0 電源E 電動(dòng)勢(shì)3 0V 內(nèi)阻不計(jì) 保護(hù)電阻R2 開關(guān)S 導(dǎo)線 回答下列問題 1 在如圖所示的實(shí)物圖上畫出連線 2 開關(guān)S閉合前 滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端c應(yīng)滑動(dòng)至 端 3 開關(guān)S閉合后 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)端 使電流表A1滿偏 若此時(shí)電流表A2的讀數(shù)為I2 則A1的量程 4 若測(cè)量時(shí) A1未調(diào)到滿偏 兩電流表的示數(shù)如圖所示 從圖中讀出A1的示數(shù)I1 A2的示數(shù)I2 由讀出的數(shù)據(jù)計(jì)算得Im 保留3位有效數(shù)字 5 寫出一條提高測(cè)量準(zhǔn)確度的建議 解析 1 連線如圖 答案 1 連線見解析圖 2 b 阻值最大 3 5 5I2 4 3 00mA0 660mA6 05mA 5 多次測(cè)量取平均值 7 2010 上海高考 世博會(huì)各場(chǎng)館的機(jī)器人非常引人注目 在如圖設(shè)計(jì)的機(jī)器人模塊中 分別填入傳感器和邏輯門的名稱 使該機(jī)器人能夠在明亮的條件下 聽到呼喚聲就來為你服務(wù) 解析 此題的結(jié)果是機(jī)器人為你服務(wù) 條件有兩個(gè) 一是明亮的光 二是呼喚的聲音 這兩個(gè)條件必須同時(shí)滿足時(shí)機(jī)器人才為你服務(wù) 所以是 與 邏輯關(guān)系 答案 光聲與 8 2010 上海高考 電動(dòng)機(jī)的自動(dòng)控制電路如圖所示 其中RH為熱敏電阻 RL為光敏電阻 當(dāng)溫度升高時(shí) RH的阻值遠(yuǎn)小于R1 當(dāng)光照射RL時(shí) 其阻值遠(yuǎn)小于R2 為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng) 電路中的虛線框內(nèi)應(yīng)選 門邏輯電路 若要提高光照時(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的靈敏度 可以 R2的阻值 選填 增大 或 減小 解析 為使電動(dòng)機(jī)在溫度升高或受到光照時(shí)能自動(dòng)啟動(dòng) 即熱敏電阻或光敏電阻的電阻值小時(shí) 輸入為1 輸出為1 所以是 或 門 因?yàn)槿粢岣吖庹諘r(shí)電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的靈敏度 需要在光照較小即光敏電阻較大時(shí)輸入為1 輸出為1 所以要增大R2 答案 或 增大 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全