对电阻的进一步研究.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第二章 电路,第二节 对电阻深入研究,第1页,一,.,导体伏安特征曲线：,伏安特征曲线是研究导体电流和电压关系主要工具。,I,U,图线,U,I,图线,U/V,I/U,电流与电压成正比,线性关系,第2页,1、斜率物理意义？,2、斜率大小？,3、气态导体和二极管等器件伏安特征曲线不是直线，欧姆定律不适用，这种元件称为非线性元件。,4、二极管含有,单向导电性,，当加正向电压，二极管是导通，电阻很小；当加反向电压，二极管电阻很大，几乎不导电。,若导体伏安特征曲线是过原点直线，则这种元件称为,线性元件,。,U/V,I/U,第3页,1.,二极管正向导通,2.,二极管反向截止,第4页,例,1,、,一个标有“220，60”白炽灯泡，在一从零逐步增加到220电压作用下。在此过程中，电压和电流关系可用图象表示。题中给出四个图，符合实际是,（）,A,B,C,D,B,第5页,二,.,电阻串联,串联电路基本特点：,1.,电流关系：,串联电路中电流处处相等,I,总,=,U,1,/,R,1,=,U,2,/,R,2,=,U,3,/,R,3,=,=,U,n,/,R,n,2.,电压关系：,串联电路中,各电阻两端电压与阻值成正比,U,总,=,U,1,+,U,2,+,U,3,+,3.,电阻关系：,串联电路中总电阻等于各部分电阻之和,R,总,=,R,1,R,2,R,3,第6页,4,、串联电路分压特点：,5,、分压器电路：,电路图如图所表示，输入电压为,U,，,a,、,b,之间电阻为,R,ab,，,p,、,b,之间电阻为,R,pb,求：,1,、输出电压为,U,pb,多大？,2,、假如滑片,P,移动，,Upb,大小范围,第7页,三,.电阻并联,并联电路基本特点:,1.电流关系：,并联电路中总电流等于各支路电流之和。,I,总,=,I,1,I,2,I,3,2.电压关系：,并联电路中各支路两端电压相等。,U,=,U,1,=,U,2,=,U,3,=,3.电阻关系：,并联电路中总电阻倒数等于各支路上电阻倒数之和。,1/,R,总,=1/,R,1,1/,R,2,1/,R,3,第8页,4.电流分配和电阻关系：,并联电路中经过各支路电流和各支路电阻成反比,I,1,R,1,=,I,2,R,2,=,I,n,R,n,=,U,5.并联电路作用：,分流作用,第9页,讨论：,1、不一样阻值电阻,串联,，总电阻与其中,任何一个,电阻有何关系？,串联电路总电阻,大于其中任一部分,电路电阻,2、不一样阻值电阻,并联,，总电阻与其中,任何一个,电阻有何关系？,若不一样电阻并联,总电阻小于其中最小,电阻,4,、并联电路中,支路增多,总电阻怎样变？,若并联电路支路,增多,总电阻将,减小,3,、并联电路中,某一电阻增大,总电阻怎样变？,多个电阻并联时,其中任意一个电阻,增大,总电阻也随之,增大,第10页,如图所表示，,R,1,=4,，,R,2,=R,3,=2,，,R,4,=4,R,5,=6,求,AB,间等效电阻,R,3,R,1,A,R,2,R,4,B,R,5,课后题 3,第11页,四、,滑动变阻器两种连接方式,限流式和分压式电路,：,R,R,x,a,b,R,R,x,a,b,限流式电路,分压式电路,讨论：,当,滑片,P,往,右滑,时，电流怎么变？,讨论：滑片向,a,端移时，R,x,两端电压怎么变？,第12页,讨论：,1,、当待测电阻远大于变阻器电阻时，我们应该选择限流法还是分压法？,2,、当待测电阻,电压从零,开始连续改变时，我们应该选择限流法还是分压法？,3,、题目所提供试验仪器，电表量程不够（即变阻器电阻调到最大，电流或电压仍超出量程，或超出待测电阻额定电流）时，我们应该选择限流法还是分压法？,R,R,x,a,b,R,R,x,a,b,第13页,待测电阻两端,电压改变范围：,（电源内阻不计）,U,0,U,U,U,R,x,远,大,于,R,1、,限,流电路与,分,压电路,特点,R,R,x,a,b,R,R,x,a,b,小,大,Rx小于R或相差不大就用限流式,第14页,限流电路,分压电路,电压范围,电流范围,相同条件下电路消耗总功率,2,.两种连接,电路比较,：,R,R,x,a,b,R,R,x,a,b,UI,x,U,(I,x,I,R,),第15页,(1)要求,待测电阻,电压或者电流从0开始调,或者要求用图象处理数据,(2)题中所提供试验器材,（电源、,电,流表、电压表、,待测电阻,、滑动变阻器等）,量程或最大允许电流小于限流电路中最小电流。,(3),待测,电阻远,大,于,滑动变阻器电阻,3,.,怎样选取滑动变阻器连接方式,：,注意：,在,两种电路均可使用情况下，应优先采取限流式接法，因为限流接法总能耗较小。,以下三种情况必须选择分压式接法,第16页,R,X,R,以大控小,以小控大,小,大,第17页,用伏安法较准确,地,测量一阻值约为100定值电阻，提供器材规格以下：,蓄电池E（输出电压6V，内阻很小）,直流毫安表（0,20mA，内阻约50）,直流电压表（0,3V，内阻约5K）,滑动变阻器R（0,15，允许经过,最大电流为1A）,电键一只，导线若干,依据试验要求，画出试验电路图。,例,1,：,R,R,X,K,E,，,r,mA,V,第18页,五电学试验中电路器材选择,安全不损坏试验仪器,准确尽可能减小试验误差,方便在确保试验正常进行前提下，选取电路和器材便于操作，读得数据便于处理,（1）滑动变阻器应选与被测电阻（或用电器）阻值相当，相差不大则选阻值较小,（2）电流表选量程适当，内阻小,电压表选量程适当，内阻大,第19页,考点,1,基本仪器读数,(1),使用螺旋测微器测量金属丝直径，示数如图甲所,示，则金属丝直径是,_mm.,(2),图乙用,0.6 A,量程时,对应刻度盘上每一小格代表,_A,表针示数是,_A,；当使用,3 A,量程时，对应刻度盘上每一小格代表,_A,，图中表针示数为,_A.,2.150,0.02,0.44,0.1,2.20,第20页,图丙使用较小量程时，每小格表示,_V,，图中指针示数为,_V,若使用是较大量程，则这时表盘刻度每小格,表示,_V,，图中表针指示是,_V.,(3),旋钮式电阻箱如图丁所表示，电流从,接线柱,A,流入，从,B,流出，则接入电路,电阻为,_.,今欲将接入电路,电阻改为,2087,，最简单操作方,法是,_,_,_,_,_,若用两个这么电阻箱,则可得到电阻值范围为_,.,0.1,1.70,0.5,8.5,1987,将,“,1k,”,旋钮调到2，,再将,“,100,”,旋钮调到,0,0,19998,第21页,【解析】,(1),固定刻度示数为,2.0 mm,，不足半毫米从可动刻度上读示数为,15.0,，最终读数为：,2.0 mm,15.0,0.01 mm,2.150 mm.,(2),使用,0.6 A,量程时，刻度盘上每一小格为,0.02 A,，指针示数为,0.44 A,；当换用,3 A,量程时，每一小格为,0.1 A,，指针示数为,2.20 A.,电压表使用,3 V,量程时,每小格表示,0.1 V,指针示数为,1.70 V,；使用,15 V,量程时，每小格为,0.5 V,，指针示数为,8.5 V.,(3),电阻为,1987.,最简单操作方法是将,“,1 k,”,旋钮调到,2,再将,“,100,”,旋钮调到,0.,每个电阻箱最大阻值是,9999,用这么两个电阻箱串联可得到最大电阻,2,9999,19998.,故两个这么电阻箱,则可得到电阻值范围为,0,19998.,第22页,创新试验评析,【范例】,碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜已知某碳膜电阻阻值约为,10,，其结构如图所表示，现经过试验测定碳膜厚度，备用器材以下：,A,电流表,(,量程,0,0.6 A,，内阻约为,0.2),B,电流表,(,量程,0,3 A,，内阻约为,0.03),C,电压表,(,量程,0,3 V,，内阻约为,30 k),D,电压表,(,量程,0,15 V,，内阻约为,150 k),E,滑动变阻器,(,最大值为,2),H,学生电源,(4 V),F,滑动变阻器,(,最大值为,20),I,螺旋测微器,G,滑动变阻器,(,最大值为,200),J,游标卡尺,第23页,试验主要步骤：,(1),用伏安法较准确地测量电阻阻值电流表选,_,，电压表选,_,，滑动变阻器选,_,(,填标号,),(2),在虚框中画出电路图,(3),若测得电阻值为,R,，该材料电阻率为,，则碳膜厚度表示式为：,d,_(,用,R,、,D,、,L,、,表示,),A,C,F,第24页,器材,代号,规格,电池组,E,E=9,伏，,r,约为,0.5,欧,伏特表,V,量程,0-10,伏，内阻,20K,欧,mA,表,A,1,量程,0-50mA,，内阻约,20,欧,mA,表,A,2,量程,0-300mA,，内阻约,4,欧,滑动变阻器,R,1,阻值范围,0,至,100,欧,滑动变阻器,R,2,阻值范围,0,至,1700,欧，额定电流,0.3,安,电键,K,导线几根,一个阻值约为40欧至50欧电阻R,x,，现要深入测其阻值，手边有以下器材：要求选出适用器材，正确选取电路，多测几组电流、电压值。,例,3,：,第25页,E,，,r,K,R,1,mA,R,X,V,第26页,从以下给出器材中选出适当试验器材，设计一个测量阻值约为,15k,电阻,Rx,电路，要求方法简捷，,Rx,两端电压从,零开始,改变，尽可能提升测量精度。,A,电流表,A,1,（量程,1mA,，内阻,r,1,约为,50,）,B,电流表,A,2,（量程,300A,，内阻,r,2,约为,300,）,C,电流表,A,3,（量程,500A,，内阻,r,3,约为,500,）,D,电压表,V,1,（量程,10V,，内阻,r,4,=15K,）,E,电压表,V,2,（量程,3V,，内阻,r,5,=10K,）,F,定值电阻,R,1,（阻值约为,25,，额定电流为,1A,）,G,滑动变阻器,R,2,（阻值,0,50,，额定电流为,1A,）,H,滑动变阻器,R,3,（阻值,0,1k,，额定电流为,0.1A,）,I,电池（,E,3V,，内阻很小，但不能忽略）,J,电键，导线若干,测量时所用器材为,_,（选填代号）,在虚线框内依据所用器材画出测量电路原理图；若选测量数据一组来计算,Rx,，则表示式为,Rx=_,，式中各符号意义是：,_,。,B E G I J,第27页,第28页,第29页,14.（15分）如图所表示，竖直平面内有一与水平面成=30绝缘斜面轨道AB，该轨道和二分之一径为R光滑绝缘圆弧轨道BCD相切于B点。整个轨道处于竖直向下匀强电场中，现将一质量为m带正电滑块（可视为质点）从斜面上A点静止释放，滑块能沿轨道运动到圆轨道最高D点后恰好落到斜面上与圆心O等高P点，已知带电滑块受到电场力大小为Eq=mg，滑块与斜面轨道间动摩擦因数为，空气阻力忽略不计。求：,（1）滑块经过D点时速度大小；,（2）滑块经过圆轨道最低C点时，,滑块对轨道作用力FC；,（3）A、B两点之间距离d。,E,+q,第30页,1,4,.,解析：（1,）滑块从,D,到,P,过程中做类平抛运动,由牛顿第二定律得,且,Eq,=,mg,得,：,水平方向：,竖直方向：,得：,（5分）,第31页,（2,）滑块,CD,：依据动能定理,得：,在,C,点，由牛顿第二定律：,解,得：,由牛顿第三定律可知滑块对轨道压力大小为,14mg,，方向竖直向下（5分）,第32页,（3,）滑块由,AB,：依据动能定理,滑块,由,BC,：依据动能定理,得：,（5分）,第33页,