创新方案2014年高考物理精品教学案与知能演练 实验9测定电源的电动势和内阻

创新方案2014年高考物理精品教学案与知能演练 实验9测定电源的电动势和内阻内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)了解多用电表的构造和原理，掌握多用电表的使用方法。 (2)会使用多用电表测电压、电流及电阻。 (3)会用多用电表探索黑箱中的电学元件。 1表盘多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。 外形如图实101 所示：上半部为表盘，表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻有各种测量项目和量程。 另外，还有欧姆表的调零旋钮、机械调零旋钮和测试笔的插孔。 图实101由于多用电表的测量项目和量程比较多，而表盘的空间有限，所以并不是每个项目的量程都有专门的标度，有些标度就属于共用标度，如图中的第二行就是交、直流电流和直流 2、电压共用的标度。 2欧姆表的原理光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 102欧姆表测电阻的原理是闭合电路欧姆定律，欧姆表内部电路结构如图实102 所示。 R 为调零电阻，红、黑表笔短接，进行欧姆调零时，使指针满偏。 根据闭合电路欧姆定律有 ，当红、黑表笔之间接有未知电阻 I ，故每一个R r R r。 我们在刻度盘上直接标出 I 对应的 所测电阻 于 I 与 R 的非线性关系，表盘上电流刻度是均匀的，其对应的电阻刻度却是不均匀的，电阻的零刻度在电流满偏处。 当 gRr 时，I ，指针半以欧姆表的内阻等于中值电阻。 3内部结构多用电表是由一个小量程的电流表与若干元件组成的，如图实103 所示，每进行一种 3、测量时，只使用其中一部分电路，其他部分不起作用。 如图中 1、2 为电流测量端，3、4 为电阻测量端，电压测量端，测量时，黑表笔插入“”插孔，红表笔插入“”插孔，并通过转换开关接入与待测量相对应的测量端。 图实103多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小电珠、二极管、定值电阻(大、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 、小)三个。 (1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程。 (2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置。 若不指零，则可用小螺丝刀进行机械调零。 (3)将红、黑表笔分别插入“” “”插孔。 (4)如图实104 甲所示连好电路，将多用电表选择开关置于直流电压挡， 4、测小电珠两端的电压。 (5)如图乙所示连好电路，将选择开关置于直流电流挡，测量通过小电珠的电流。 图实104(6)利用多用电表的欧姆挡测三个定值电阻的阻值，将测量值和真实值进行比较。 (7)研究二极管的单向导电性，利用多用电表的欧姆挡测二极管两个引线间的电阻，确定正负极。 (8)探索黑箱内的电学元件。 判断目的 应用挡位 现象电源 电压挡 两接线柱正、反接时均无示数，说明无电源电阻 欧姆挡 两接线柱正、反接时示数相同二极管 欧姆挡 正接时示数很小，反接时示数很大电容器 欧姆挡指针先指向某一小阻值，后逐渐增大到“” ，且指针摆动越来越慢电感线圈 欧姆挡 示数由“”逐渐减小到某一较小固定示数(1)测电阻时， 5、电阻值等于指针的示数与倍率的乘积。 指针示数的读数一般读两位有效光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址。 (2)测电压和电流时，如果所读表盘的最小刻度为 1、，读数时应读到最小刻度的下一位，若表盘的最小刻度为 ，读数时只读到与最小刻度位数相同即可。 1欧姆表刻度盘不同于电压、电流表刻度盘(1)左右 0：电阻无限大与电流、电压零刻度重合，电阻零刻度与电流、电压最大刻度重合。 (2)刻度不均匀：左密右疏。 (3)欧姆挡是倍率挡，即读出的示数再乘以挡上的倍率。 电流、电压挡是量程范围挡。 在不知道待测电阻的估计值时，应先从小倍率开始，熟记，指针偏角太小，换大倍率挡；指针偏角太大，换小倍率挡。 (4)欧姆表的读数： 6、待测电阻的阻值应为表盘读数乘以倍率。 为了减小读数误差，指针应指表盘 到 的部13 23分，即中央刻度附近。 2多用电表使用的“八大注意”(1)使用前要机械调零。 (2)两表笔在使用时，电流总是“红入” “黑出”。 (3)选择开关的功能区域，要分清是测电压、电流、电阻，还要分清是交流还是直流。 (4)电压、电流挡为量程范围挡，欧姆挡为倍率挡。 (5)刻度线有三条：上为电阻专用，中间为电流、电压、交流、直流共用， 专用。 (6)测电阻时待测电阻与电路、电源一定要断开。 两手一定不要同时接触两笔金属杆。 指针指中值附近较准，否则换挡。 每换一挡必须重新欧姆调零。 读出示数要乘以倍率。 光世昌老师高中物理精品资源免费下载 7、地址 (7)测电学黑箱时，一定要先用大量程电压挡判其内部有无电源，无电源方可用欧姆挡。 (8)使用完毕，选择开关要置于 或交流电压最高挡，长期不用应取出电池。 (1)电池用旧后，电动势会减小，内电阻会变大，致使电阻测量值偏大，要及时换电池。 (2)欧姆表的表盘刻度不均匀，估读时易带来误差。 (3)由于欧姆表刻度的非线性，表头指针偏转过大或过小都会使误差增大，因此要选用恰当挡位，使指针指中值附近。 (4)读数时的观测易形成偶然误差，要垂直表盘正对指针读数。 (1)多用电表的欧姆挡不只是可测电阻值，在实际应用中还可判断某一元件是电阻、电容器还是电感器。 (2)若某一元件用欧姆表测量时，指针指在某一刻度不动，则该 8、元件为电阻。 (3)若某一元件用欧姆表测量时，指针先偏转，然后又缓慢回到“”刻度处，则可判断该元件为电容器。 (4)若某一元件用欧姆表测量时，指针先由“”逐渐减小到某一较小的固定数值，则可判断该元件为电感器。 多用电表的使用及读数例 1(1)用如图实105 所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K 和两个部件 S、T。 请根据下列步骤完成电阻测量：图实105光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 旋动部件_，使指针对准电流的“0”刻线。 将 K 旋转到电阻挡“100 ”的位置。 将插入“” 、 “”插孔的表笔短接，旋动部件_。 使指针对准电阻的_( 填“0 刻线”或“刻线”)。 将两表笔分别与待测电阻相接， 9、发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的待测量结果，请从下列选项中挑出合理的步骤。 并按_的顺序进行操作，再完成读数测量。 A将 K 旋转到电阻挡“1 k”的位置B将 K 旋转到电阻挡“10”的位置C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准(2)如图实106 所示，为多用电表的表盘，测电阻时，若用的是 “100”挡，这时指针所示被测电阻的阻值应为_ ；测直流电流时，用的是 100 量程，指针所示电流值为_直流电压时，用的是 50 V 量程，则指针所示的电压值为_V。 图实106解析(1)使用前要进行机械调零，使指针指向左边的零刻度处，使用中每次换欧姆 10、挡都要进行欧姆调零，使指针指向右边的零刻度处。 由于测量时，指针从无穷大电阻开始偏转，偏角过小，说明需增大倍率，使指针指向欧姆表中间刻度附近。 (2)若用“100”挡测电阻时，指针读数为：170100 1 700 若用量程 100 直流电流时，读数为：光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 710 7 0 V 测直流电压时，读数为。 答案(1)S T 0 刻线2)1 70047 2(2012江苏高考)如图实 107 甲所示的黑箱中有三只完全相同的电学元件，小明使用多用电表对其进行探测。 图实107(1)在使用多用电表前，发现指针不在左边“0”刻度线处，应先调整图乙中多用电表的_(选填“A”、 “B” 11、或“C”)。 (2)在用多用电表的直流电压挡探测黑箱 a、b 接点间是否存在电源时，一表笔接 a，另一表笔应_(选填“短暂 ”或“持续”) 接 b，同时观察指针偏转情况。 (3)在判定黑箱中无电源后，将选择开关旋至“1”挡，调节好多用电表，测量各接点间的阻值。 测量中发现，每对接点间正反向阻值均相等，测量记录如下表。 两表笔分别接 a、b 时，多用电表的示数如图乙所示。 请将记录表补充完整，并在黑箱图中画出一种可能的电路。 两表笔接的接点 多用电表的示数a，b _光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，c b，c 解析(1)使用多用电表前应先调整“指针定位螺丝”A，使指针指到左边的“0” 刻度线处。 ( 12、2)为保护多用电表的内部元件，在测量黑箱中是否存在电源时，应短暂接触接点 b。 (3)欧姆表的读数为 51 5 ；每对接点间正反向电阻均相同，说明黑箱中没有二极管元件，根据表格中两接点间电阻的数值，可设计的电路图如图所示。 答案(1)A(2)短暂(3)解析图同类实验的拓展与创新例 3(2011大纲版全国卷)使用多用电表测量电阻时，多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池 )、一个电阻和一表头相串联，两个表笔分别位于此串联电路的两端。 现需要测量多用电表内电池的电动势，给定的器材有：待测多用电表，量程为 60 电流表，电阻箱，导线若干。 实验时，将多用电表调至1 挡，调好零点；电阻箱置于适当 13、数值。 完成下列填空：图实108(1)仪器连线如图实108 所示( a 和 b 是多用电表的两个表笔)。 若两电表均正常工作，则表笔 a 为_(填“红 ”或“黑”) 色；(2)若适当调节电阻箱后，图实108 中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图实109(a)、(b) 、(c)所示，则多用电表的读数为_，电流表的读数为光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 ，电阻箱的读数为_ ；图实109(3)将图实108 中多用电表的两表笔短接，此时流过多用电表的电流为_保留 3 位有效数字 )(4)计算得到多用电表内电池的电动势为_V。 (保留 3 位有效数字)解析(1)根据所用电器“红进黑出”的一般原则，对多用电表有，电流从红表笔进入多用电表，电流从黑表笔流出多用电表，由于设计电路图中 a 表笔接在电流表的正极，故电流经过多用电表从 a 表笔流出，故 a 表笔为多用电表的黑表笔。 (2)欧姆表读数为 R14 ；电流表读数为 I53.0 阻箱读数为 41 6。 (3)多用电表接外电路时，考虑到多用电表表头的电流刻度是均匀的，其表头偏转的格数与表盘总格数之比为 2650，而多用电表接外电路时，外电路电流表示数为 I53.0 两表笔短接时通过。