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必修3 第十一章 电路及其应用
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串联电路和并联电路
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使用次数:170
更新时间:2021-01-21
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1.

某同学将一个量程为0~1mA、内阻未知的电流表G改装为量程为0~3V的电压表V。他先测量该电流表G的内阻Rg,再进行改装,然后把改装的电压表与标准电压表进行校准并进行误差分析。实验室准备的仪器有:

电源E(电动势为4.5V,内阻约1.2Ω

滑动变阻器R1(最大阻值为5000Ω,允许通过的最大电流约为0.02A

滑动变阻器R2(最大阻值为20Ω,允许通过的最大电流约为1.0A

电阻箱R(最大阻值为999.9Ω,允许通过的最大电流约为0.2A

标准电压表(最大量程为3.0V,内阻约为4000Ω

开关两个,导线若干

他的操作过程如下:

(1)先按如图(a)所示的电路,测量电流表G的内阻Rg,其步骤为:

将滑动变阻器R1调到最大,保持开关K2断开,闭合开关K1,再调节滑动变阻器R1,使电流表G的指针指在满刻度Ig处。

保持滑动变阻器R1的阻值不变,再闭合开关K2,调节电阻箱R的阻值使电流表G的指针指在满刻度的一半处,即

此时电阻箱上示数如图(b)所示,则电流表G的内阻Rg=__Ω

(2)他根据所测出的电流表G内阻Rg的值,通过计算后,在表头G上串联一个电阻R,就将电流表G改装成量程0~3V的电压表V,如图(c)所示,则这个定值电阻的阻值为R=__Ω

(3)他再用标准电压表V0对改装的电压表进行校准,要求电压能从0到最大值之间逐一进行校准,试在图(d)的方框中补全校准电路图,并标出所选用器材的符号,其中改装的电压表和标准电压表已画出。

______________

(4)由于电流表G内阻Rg的测量值____(填小于大于)真实值,改装电压表V时串联电阻R的阻值_____(填偏大偏小),因此在校准过程中,改装的电压表的示数总比标准表的示数______(偏大偏小”)

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题型:实验,探究题
知识点:串联电路和并联电路
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【答案】

            小于    偏大    偏小   

【分析】

根据题目中给出的提示,以及电表的改装知识进行解答。

【详解】

(1)电阻箱的读数为

电流表的内阻为

(2)由电压表的改装原理可知:

(3)要求电压从0到最大值之间逐一进行校准,因此应采用分压法,滑动变阻器选用,标准电压表和改装电压表应并联。电路图如图所示:

(4)用半偏法测电流表内阻时,由于电阻箱R的连入使得电路总电流变大,致使的测量值偏小,这样在改装电压表时串联电阻

其阻值偏大,使得校准时通过其电流值偏小,故改装的电压表示数小于标准表的示数。

【点睛】

电表的改装及校准。

=
考点梳理:
根据可圈可点权威老师分析,试题“ ”主要考查你对 串联电路的电流、电压和电阻 等考点的理解。关于这些考点的“资料梳理”如下:
◎ 串联电路的电流、电压和电阻的定义

串并联电路:



◎ 串联电路的电流、电压和电阻的知识扩展
1、电流关系:I=I1=I2=I3=…;
2、电压关系:U=U1+U2+U3+…;
3、电阻关系:R=R1+R2+R3+…;
4、功率关系:P=P1+P2+P3+…。
◎ 串联电路的电流、电压和电阻的知识点拨
由额定值确定混联电路中最大值的方法:

(1)串联电路中电流都相等。当额定电流不同的元件串联时,为使各元件都不被损坏,该电路允许的最大电流应为各元件额定电流的最小值,然后求得允许加在该电路两端的最大电压、最大功率
(2)并联电路中各支路两端电压相等。当额定电压不同的元件并联时,为使各元件都不被损坏,并联电路允许加的最大电压应为各元件额定电压的最小值,然后以此求得并联电路的最大电流、最大功率
(3)对混联电路,先分析并联部分的最大允许电压等于并联各元件额定电压的最小值),然后根据求出并联电路的总电流,把与串联元件的额定电流相比较,最小电流作为整个电路允许的最大电流,再由计算出最大电压
◎ 串联电路的电流、电压和电阻的教学目标
1、理解串联电路的特点。
2、 知道通过实验探究和欧姆定律数学推导,归纳得到串联电路中的电流、电压、电阻特点。
3、 理解串联电路的分压作用。
◎ 串联电路的电流、电压和电阻的考试要求
能力要求:理解
课时要求:30
考试频率:常考
分值比重:2

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