2020-2021学年高中物理-第十二章-电能-能量守恒定律-阶段提升课学案-新人教版必修3.doc

2020-2021学年高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 阶段提升课学案 新人教版必修32020-2021学年高中物理 第十二章 电能 能量守恒定律 阶段提升课学案 新人教版必修3年级：姓名：- 8 -第十二章 电能 能量守恒定律知识体系思维导图考点整合素养提升 考点闭合电路欧姆定律的应用欧姆表的原理(难度)1.构造:由表头(G)、电源和调零电阻(R)三部分组成。电表内阻:R内=Rg+R+r,外阻为待测电阻:Rx。2.测量原理:闭合电路的欧姆定律。由I=,得Rx=-(Rg+R+r)。3.刻度的标定:刻度标注方法标注位置“0 ”红、黑表笔相接,调节调零旋钮,使指针满偏,被测电阻Rx=0满偏电流Ig处“”红、黑表笔不接触,表头指针不偏转,被测电阻Rx=电流为零处中值电阻Rx中=r+R+Rg=r内刻度盘正中央“Rx”红、黑表笔接Rx,Ix=,Rx与Ix一一对应与Rx对应电流Ix处欧姆表原理关键词转化1.把一个满偏电流为3 mA的电流表改装成欧姆表,其中电源电动势为3 V。在测电阻时,电流表指针指在表盘上2 mA处,在改成相应的电阻刻度时,应是()A.250 B.500 C.1 000 D.1 500 【解析】选B。当电流表满偏时,欧姆表的内阻为R内= =1 000 ,当电流表指针指在表盘上2 mA处时,整个回路的电阻Rx+R内= =1 500 ,所以Rx=500 ,故B项正确。2.把一量程6 mA、内阻100 的电流表改装成欧姆表,电路如图所示,现备有如下器材:A.电源E=3 V(内阻不计);B.变阻器0100 ;C.变阻器0500 ;D.红表笔;E.黑表笔。(1)变阻器选用_。(2)红表笔接_端,黑表笔接_端。(选填“M”或“N”)(3)按正确方法测量Rx,指针指在电流表2 mA刻度处,则电阻值应为_;若指在电流表3 mA刻度处,则电阻值应为_。(4)若该欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但此表仍能调零,按正确使用方法再测上述电阻Rx,其测量结果与原结果相比将_(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。【解析】(1)两表笔直接接触时,调节变阻器的阻值使电流达到满偏Ig=,解得R0=400 ,故变阻器应选C。(2)红表笔接内部电源的负极,黑表笔接内部电源的正极,所以红表笔接N端,黑表笔接M端。(3)电流I=2 mA时,有I=,解得Rx=1 000 。电流I=3 mA时,I=,解得Rx=500 。(4)当电池电动势变小,内阻变大时,欧姆表重新调零,由于满偏电流Ig不变,由公式Ig=,欧姆表内阻需要调小,待测电阻的阻值是通过电流表的示数体现,由公式I=,可知当r内变小时,接入同样的被测电阻,通过的电流变小,欧姆表读数变大。答案:(1)C(2)NM(3)1 000 500 (4)偏大【加固训练】某同学身边有一电动势未知的电源和电压表A,他想用以下器材组装成欧姆表,并比较准确地测量该电源的电动势和电压表B的内阻。现有下列器材:电压表A,满偏电压3 V,内阻为1 k待测电压表B,量程015 V,内阻为几千欧电动势约15 V,内阻3 的直流电源最大阻值为10 k的滑动变阻器R1最大阻值为1 k的滑动变阻器R2(1)本实验中应选择滑动变阻器_(选填“R1”或“R2”)。请在下面的方框内画出所组装的欧姆表的内部电路结构图。(2)该同学组装完毕并进行欧姆调零后,将待测电压表接入电路中,两电压表示数如图所示,A、B电压表读数分别为_V、_V。(3)通过本实验测得该电源的电动势为_V,电压表B的内阻为_。(计算结果保留两位有效数字)【解析】(1)组装欧姆表应将电源与表头串联,由于只给出一个3 V量程的电压表可供使用,故只能利用电源、电压表和滑动变阻器串联使用;欧姆表的中值电阻等于其内阻,欧姆调零时,表头应满偏,因电源电动势约为15 V,电压表分压3 V,则滑动变阻器分压约为12 V,则此时滑动变阻器阻值应为电压表内阻的4倍,则滑动变阻器应选最大阻值为10 k的R1。故内部电路结构图如图所示:(2)A电压表读数为1.00 V,B电压表读数为9.5 V。(3)欧姆调零时,电压表A满偏,则此时电流I1=0.003 A,I1=,接入待测电压表后,电流I2=0.001 A,又I2=,RB=9.5103 ,解得E=14 V,RB=9.5103 答案:(1)R1见解析图(2)1.009.5(3)149.5103考点闭合电路中的图像问题(难度)1.图像问题能反映物理量间的规律关系,又是分析和解决问题的一种工具,因此我们把各物理量间的关系或物理过程绘制成图像,既可以帮助分析推理,又可以根据图像直接求解。处理图像问题主要从两个方面入手:(1)特殊点的物理意义:纵截距:当横轴表示的物理量为零时,纵坐标的数值。横截距:当纵轴表示的物理量为零时,横坐标的数值。(2)纵坐标与横坐标的关系式。根据关系式便可方便地得到图像截距、斜率、中点等数值的物理意义。2.闭合电路中的常见图像:类型表达式图像物理意义U-I图像U=E-Ir纵截距为电动势E,横截距为短路电流,斜率的绝对值为内阻rU-R图像U=U随R的增大而增大,并最终趋近于电动势EP出-R图像P出=当R=r时,电源的输出功率最大,Pmax=-图像=+斜率表示,纵截距为,横截距表示-R图像=R+斜率表示,纵截距为,横截距表示-r(多选)用标有“6 V3 W”的灯泡L1、“6 V6 W”的灯泡L2与理想电压表和理想电流表连接成如图甲所示的实验电路,其中电源电动势E=9 V。图乙是通过两个灯泡的电流随两端电压变化的曲线。当其中一个灯泡正常发光时()A.电流表的示数为0.5 AB.电压表的示数为6 VC.电路输出功率为4 WD.电源内阻为1 【解析】选A、C。因为两个灯泡串联,所以通过两灯泡的电流相等,L1的额定电流为I1=0.5 A,L2的额定电流为I2=1 A,电路中电流为0.5 A,所以只有L1正常发光,故A项正确;从图像中可以看出,电流为0.5 A时,L1两端电压为6 V,L2两端电压为2 V,所以电压表示数为2 V,故B项错误;电路中输出功率为P=UI=(2 V+6 V)0.5 A=4 W,故C项正确;电源内阻r=2 ,故D项错误。