西北師大附中物理奧賽第二輪教案第十一章：恒定電流

1、1第十一章第十一章 恒定電流恒定電流本章內(nèi)容分為兩部分：一是有關(guān)電路的概念和規(guī)律，另一部分是實(shí)驗(yàn)概念和規(guī)律主要的是電動勢和閉合電路的歐姆定律實(shí)驗(yàn)共有七個，有關(guān)測量的實(shí)驗(yàn)比較重要，如：伏安法測電阻、測定電源的電動勢和內(nèi)電阻，使用多用表測量電阻等近幾年本章內(nèi)容的高考試題，多集中在電路的變化、電路故障的檢測、含電容電路以及含電表（理想或非理想）電路問題的分析上，以選擇題的形式出現(xiàn)另外，由于該部分知識與學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)合緊密，因而往往通過實(shí)驗(yàn)考查知識的運(yùn)用情況，如儀器的選取、讀數(shù)、電路的連接、數(shù)據(jù)處理、誤差的分析等，每年的試題均有涉及，在復(fù)習(xí)中應(yīng)予以足夠的重視再者，用已學(xué)過的實(shí)驗(yàn)方法去設(shè)計(jì)或處理未遇到過的實(shí)

2、際問題是高考實(shí)驗(yàn)題的趨勢本章所占分值約為全卷的 10%-15%.恒定電流的考查題型多樣，既有客觀性的選擇題，也有主觀性的計(jì)算題難度上既有閉合電路物理量、電功率等的基本概念的定性判斷題，也有中等難度或中等偏難的綜合分析計(jì)算題其主要命題方向有：1.閉合電路歐姆定律的應(yīng)用.2.路端電壓、電路中電流和電壓變化的討論.3.電阻的測量，電動勢和內(nèi)阻的測量.4.電路故障的檢測、含電容電路以及黑箱電路探測等5.與學(xué)生實(shí)驗(yàn)緊密聯(lián)系，考查電路知識的運(yùn)用情況一、一、歐姆定律、電功和電功率歐姆定律、電功和電功率1電流電流什么是電流：電荷的定向移動形成電流2導(dǎo)體中形成電流的條件：導(dǎo)體兩端存在電勢差（電壓） 電流強(qiáng)度（）

3、I定義：通過導(dǎo)體橫截面的電荷量 q 跟通過這些電荷量所用時(shí)間 t 的比值稱為電流強(qiáng)度，簡稱電流定義式：tqI =單位：在國際單位制中，電流的單位是安培（A） ，是國際單位制中的七個基本單位之一，1A=1C/s常用的單位還有：毫安（mA） 、微安（A） ，且有：1A103 mA=106A物理意義：電流是表示電流強(qiáng)弱的物理量電流方向規(guī)定：規(guī)定正電荷定向移動方向?yàn)殡娏鞣较蜃⒁猓鹤⒁猓篴.金屬導(dǎo)體中電流的方向與自由電子定向移動的方向相反b.電解質(zhì)溶液中正、負(fù)離子定向移動的方向雖然相反，但正、負(fù)離子定向移動形成的電流方向是相同的c.由電流定義式求出的是電流的平均值tqI =d.電流是標(biāo)量，我們所規(guī)定的方

4、向只是電流的環(huán)繞方向，電流之間的運(yùn)算符和代數(shù)運(yùn)算電流的微觀表達(dá)式：nqvSv/llSnqtQI=即從微觀上看，電流取決于導(dǎo)體中自由電荷數(shù)密度 n、電荷定向移動的速度 v、自由電荷所帶的電荷量 q、還有導(dǎo)體的橫截面積 S3例例 1：某電解池中，若在 2 s 內(nèi)各有 1.01019個二價(jià)正離子和 2.01019個一價(jià)負(fù)離子通過某截面，那么通過這個截面的電流是（ D ）A0B0.8AC1.6A D3.2A 2歐姆定律歐姆定律內(nèi)容：導(dǎo)體中的電流 I 跟導(dǎo)體兩端的電壓 U 成正比，跟導(dǎo)體的電阻 R成反比數(shù)學(xué)表達(dá)式：RUI 適用條件：金屬、電解液和高壓氣體導(dǎo)電不適用于低壓稀薄氣體導(dǎo)電和某些導(dǎo)電器件（如晶體

5、管） 非純電阻電路慎用（如直流電動機(jī)轉(zhuǎn)動時(shí)不能使用歐姆定律，不轉(zhuǎn)動時(shí)可使用歐姆定律）例例 2：若加在某金屬導(dǎo)體兩端的電壓變?yōu)樵瓉淼?3/5 時(shí)，導(dǎo)體中的電流減小了 0.4A，如果所加的電壓為原來的 2 倍，則導(dǎo)體中的電流多大？（2.0A）導(dǎo)體的伏安特性曲線用橫軸表示導(dǎo)體兩端的電壓 U，縱軸表示通過導(dǎo)體的電流 I，畫出的IU 的關(guān)系圖線叫做導(dǎo)體的伏安特性曲線金屬導(dǎo)體（不計(jì)溫度對金屬導(dǎo)體電阻的影響）的伏安特性曲線是一條過原點(diǎn)的直線，具有這種特性的電學(xué)元件叫做線性元，也叫純電阻元件金屬導(dǎo)體的伏安特性曲線的斜率等于金屬導(dǎo)體電阻的倒數(shù)如圖 1111 所示. U/VI/AIUUIO圖 11114tan1U

6、IUIR對歐姆定律不適用的導(dǎo)體和元件（如半導(dǎo)體） ，伏安特性曲線不是直線，這種元件叫做非線性元件，也叫非純電阻元件如圖 1112 所示為半導(dǎo)體的伏安特性曲線電阻變化問題中的伏安特性曲線小燈泡這樣的導(dǎo)體是純電阻元件，但其電阻率隨溫度的升高（電壓的增大）而增大，因此其伏安特性曲線是非線性的在 IU 圖線（是曲線）上某一點(diǎn)與坐標(biāo)原點(diǎn)連線的斜率表示該狀態(tài)對應(yīng)電阻的倒數(shù)，連線的斜率越大，表示電阻越小在 IU 圖線上求電阻時(shí)，一定要用 R計(jì)算，且要注意坐標(biāo)軸所表IU示的物理量和坐標(biāo)軸上的單位切忌用直線傾角的正切求圖線的斜率因?yàn)槲锢韴D象中，坐標(biāo)軸單位長是可以表示不同大小的因而，不同人在用 IU 圖線表示同一

7、電阻的伏安特性曲線時(shí)，所得直線的傾角可能不同例例 12：兩個電阻 R1和 R2的伏安特性曲線如圖 1118 所示，已知R1=1，則 R2的阻值為（ ）A3 B 3CD3133例例 13：（2004 年上海高考）如圖圖 1112圖 1119圖 111851119 所示,兩個額定電壓為 220V 的白熾燈泡 L1、L2的 UI 特性曲線如圖所示，L2的額定功率約為 W；現(xiàn)將 L1和 L2串聯(lián)后接在 220V電壓的電路兩端，此時(shí) L2的實(shí)際功率約為 W3電阻及電阻定律電阻及電阻定律 電阻定義：導(dǎo)體兩端的電壓與通過導(dǎo)體的電流大小之比叫做導(dǎo)體的電阻定義式：IUR 電阻定律內(nèi)容：在溫度不變時(shí)，導(dǎo)體的電阻

8、R 跟它的長度 L 成正比，跟它的橫截面積 S 成反比數(shù)學(xué)表達(dá)式： SLR式中 叫電阻率，與導(dǎo)體材料和溫度有關(guān)；L 為導(dǎo)體的長度；S 為導(dǎo)體的橫截面積理解：a.該表達(dá)式為導(dǎo)體電阻大小的決定式，表明導(dǎo)體的電阻由導(dǎo)體本身的性質(zhì)（電阻率、長度、橫截面積）決定與其它因素?zé)o關(guān).b.通常情況下，對某一導(dǎo)體，在拉伸和壓縮形變中，導(dǎo)體的橫截面積隨長度的變化而變化，但導(dǎo)體的總體積不變是隱含條件，也常是解題的關(guān)鍵c.適用條件：溫度一定時(shí)，粗細(xì)均勻的導(dǎo)體，濃度均勻的電解液例例 3：有兩根同種材料制成的完全相同的金屬導(dǎo)線，如果把其中一根均勻6拉長，使其直徑為原來的 1/2，把另一根導(dǎo)線對折后絞合起來，則它們的電阻率之

9、比是多少？電阻之比是多少？電阻率測量原理：由電阻定律可得，叫做電阻率，各種材料的電阻率在數(shù)值上等LSR=于該材料制成的長度為 1m、橫截面積為 1m2的導(dǎo)體的電阻電阻的測量方法：電路圖：電流表外接；滑線變阻器采用限流式接法導(dǎo)線橫截面積的測量方法：用螺旋測微計(jì)測量，以毫米作單位，小數(shù)點(diǎn)后有三位有效數(shù)字讀數(shù)主尺讀數(shù)標(biāo)尺讀數(shù)估讀數(shù)單位：歐米（m）物理意義：電阻率 是一個反映材料導(dǎo)電性能的物理量，是導(dǎo)體材料本身的性質(zhì)，與導(dǎo)體的形狀、大小無關(guān). 電阻率越小，導(dǎo)電性能越好注意：注意：電阻 R 是一個反映導(dǎo)體本身屬性的物理量，不但與導(dǎo)體的材料有關(guān)，還與導(dǎo)體的性狀、大小有關(guān)各種材料都有自己的電阻率各種金屬中銀

10、的電阻率最小，其次是銅、金、鋁；合金的電阻率大于組成它的任何一種純金屬的電阻率；絕緣體的電阻率非常大，一般約為 108m1018m，可見絕緣體的導(dǎo)電性能非常差電阻率與溫度的關(guān)系：各種材料的電阻率都隨溫度的變化而變化a.金屬：金屬的電阻率隨溫度的升高而增大，利用這一特性可制造金屬溫度計(jì)（例如：鉑） 7b.合金：有些合金如錳銅、康銅的電阻率幾乎不受溫度變化的影響，可用來制作標(biāo)準(zhǔn)電阻c.半導(dǎo)體：導(dǎo)電性能介于導(dǎo)體和絕緣體之間，電阻率隨溫度的升高而減小，這種材料稱為半導(dǎo)體半導(dǎo)體有熱敏特性、光敏特性，一般熱傳感器和光傳感器都是由半導(dǎo)體材料制成d.超導(dǎo)現(xiàn)象：當(dāng)溫度降到絕對零度附近時(shí)，某些材料的電阻率突然減小

11、為零，這種現(xiàn)象叫超導(dǎo)現(xiàn)象，能夠發(fā)生超導(dǎo)現(xiàn)象的導(dǎo)體稱為超導(dǎo)體4電功、電功率、電熱電功、電功率、電熱電功定義：電流在一段電路上所做的功等于這段電路兩端的電壓 U、電路中的電流 I 和通電時(shí)間 t 三者的乘積表達(dá)式：（普遍適用）UItUqW=單位：國際單位制中功的單位是焦耳（J） 在實(shí)際生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，電功的單位還有“度”，1 度1kWh=3.6106J物理意義：電流做功的過程就是電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的過程，電流做了多少功，就表明有多少電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能，即電功量度了電能轉(zhuǎn)化為其它形式的能的多少電功率定義：單位時(shí)間內(nèi)電流所做的功一段電路上的電功率 P 等于這段電路兩端的電壓 U 和電路中電

12、流 I 的乘積數(shù)學(xué)表達(dá)式：PUI（普遍適用）tW單位：瓦特，符號 W，常用單位還有千瓦（kW） ，1 kW1000W8物理意義：表示電流做功的快慢焦耳定律（電熱）內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量 Q（電熱）跟電流 I 的平方、導(dǎo)體的電阻 R 和通電時(shí)間 t 成正比數(shù)學(xué)表達(dá)式：RtIQ2=單位：焦耳，符號 J物理意義：電熱量度了電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的多少電流熱效應(yīng)的產(chǎn)生原理：在金屬導(dǎo)體中，除了自由電子，還有金屬正離子在電場力的作用下，做加速定向移動的自由電子要頻繁地與離子發(fā)生碰撞，并把定向移動的動能傳給離子，使離子的熱運(yùn)動加劇，于是通電導(dǎo)體的內(nèi)能增加，溫度升高，即電能通過電流做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，這就是電流熱效

13、應(yīng)的產(chǎn)生原理熱功率熱功率：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量和產(chǎn)生這些熱量所用時(shí)間的比值數(shù)學(xué)表達(dá)式：RtItQP2物理意義：電熱功率是描述電流做功產(chǎn)生電熱快慢程度的物理量電功和電熱的區(qū)別和聯(lián)系區(qū)別：電功是電能轉(zhuǎn)化為其它形式能量的量度，即電功表示了電流通過導(dǎo)體時(shí)轉(zhuǎn)化為其它各種形式能量的電能的總和電熱表示電流通過導(dǎo)體時(shí)，消耗的電能中轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的那一部分，即電熱是電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量度可見電功和電熱是兩個不同的物理量，不能混9淆聯(lián)系：電功與電熱的數(shù)量關(guān)系是：，即QW RtIIUt2用電器的額定功率和實(shí)際功率額定功率：是指用電器在額定電壓下正常工作時(shí)所消耗的功率此時(shí)通過用電器的電流叫額定電流實(shí)際功率：用電器在實(shí)際使

14、用時(shí)，所消耗的功率叫實(shí)際功率若加在用電器上面的實(shí)際電壓不等于額定電壓，那么它所消耗的實(shí)際功率就不等于額定功率說明：在用電器上通常都表明它的額定電壓和額定功率，如果加在用電器上的實(shí)際電壓小于額定電壓，則實(shí)際消耗的功率小于額定功率，此時(shí)用電器不能正常工作；如果加在用電器上的實(shí)際電壓大于額定電壓，則實(shí)際消耗的功率大于額定功率，此時(shí)用電器有可能被燒壞（也許短時(shí)間略大于額定功率工作） 為保護(hù)用電器，實(shí)際功率應(yīng)小于或等于額定功率根據(jù)燈泡的額定功率和額定電壓求得的的電阻值是燈泡正常工作時(shí)的電阻，在非工作狀態(tài)其值小于其正常工作時(shí)的電阻，如“220V，100W”的燈泡，正常工作時(shí)電阻為 484，而直接用多用電表

15、測得電阻值約幾十歐例例 4：有關(guān)額定值分別為“220 V、40 W”和“220 V、100 W”的兩只白熾燈，下列說法中正確的是（假設(shè)燈的電阻不變） （ BC ）A40 W 的額定電流大，正常工作時(shí)電阻小B100 W 的額定電流大，正常工作時(shí)電阻小C兩燈串聯(lián)后接入 220V 的電路中，40 W 的燈亮10D兩燈串聯(lián)后接入 220V 的電路中，100 W 的燈亮例例 5：有四盞電燈，接入圖 1113 所示的電路中，L1、L2標(biāo)的“220V，100W”字樣，L3、L4標(biāo)的“220V，40W”字樣，接通電路后，最暗的燈是 （ C ） AL1 BL2 CL3 DL4 例例 6：額定電壓都是 110 V

16、，額定功率 PA100 W，PB40 W 的 A、B兩燈，接在 220 V 的電路中，使電燈均正常發(fā)光，能使電路消耗的電功率最小的電路是圖 1114 中的（ C ）發(fā)散一：電燈的亮度由其消耗的實(shí)際功率決定實(shí)際功率大的電燈最明亮，額定功率大的電燈不一定最明亮，只有都在額定電壓下工作時(shí)，額定功率最大的電燈才最亮發(fā)散二：純并聯(lián)電路允許加的最大電壓、最大電流和最大功率純并聯(lián)電路中，電路允許加的最大電壓等于各用電器中額定電壓最小的L1L2L3L4圖 1113ABAABBABCBAD11那一數(shù)值；電路允許通過的最大電流等于電路允許加的最大電壓與總電阻之比；電路允許消耗的最大功率等于允許加的最大電壓的二次方

17、與總電阻的比值用電器正常工作條件：用電器兩端的實(shí)際電壓等于其額定電壓；用電器中的實(shí)際電流等于其額定電流；用電器的實(shí)際電功率等于其額定功率.以上三個條件中的任何一個得到滿足時(shí),其余兩個條件必然同時(shí)滿足，因此它們是用電器正常工作的等效條件.用電器在一般工作狀態(tài)下，其實(shí)際功率P實(shí)與額定功率 P額的關(guān)系為：P實(shí)P額.但一般工作狀態(tài)下的電阻可認(rèn)為與額定工作狀態(tài)下的電阻相同，即，而實(shí)際工作的電流、電壓及實(shí)際功率由電路具體情況確定額額PUR2例例 9：如圖 1117 所示，三個電阻 R1、R2、R3的阻值相同，都為10，允許消耗的最大功率分別為 10 W、10 W、4 W，則此電路中允許消耗的最大功率為 （

18、 D ）A24 WB16 WC12 WD15 W 純電阻電路和非純電阻電路中的電功和電熱在純電阻電路（如白熾燈、電爐絲等構(gòu)成的電路）中，電流做功將電能全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此時(shí)有，可用其中任一形式計(jì)算RtItRUUItQW22=電功或電熱R1R2R3圖 111712在非純電阻電路（如含有電動機(jī)或電解槽的電路）中，電能轉(zhuǎn)變?yōu)閮?nèi)能和機(jī)械能或內(nèi)能和化學(xué)能，根據(jù)能量守恒定律，這時(shí)，在數(shù)值上滿足電功=電熱+內(nèi)能以外其他形式的能，所以在非純電阻性電路中，即WQUIt，顯然，因此在這種情況下，電功只能用計(jì)算，電熱RtI2UIRUItW =只能用計(jì)算RtIQ2例例 10：有一個直流電動機(jī)，把它裝入 0.2 V 電壓

19、的電路時(shí)，電機(jī)不轉(zhuǎn)，測得流過電動機(jī)的電流是 0.4 A；若把電動機(jī)接入 2.0 V 電壓的電路中，電動機(jī)正常工作，工作電流是 1.0 A，求電動機(jī)正常工作時(shí)的輸出功率多大？如果在電動機(jī)正常工作時(shí)，轉(zhuǎn)子突然卡住，電動機(jī)的發(fā)熱功率是多大？例例 11：電動自行車是一種重要的交通工具，成都市每天有數(shù)十萬輛電動自行車行駛在大街小巷，形成了一道獨(dú)特的風(fēng)景. 電動自行車提供能量的裝置為裝在電池盒內(nèi)的電池組，當(dāng)它給電動機(jī)供電時(shí)，電動機(jī)將帶動車輪轉(zhuǎn)動.假設(shè)有一輛電動自行車，人和車的總質(zhì)量為 120kg. 當(dāng)該車在水平地面上以 5m/s 的速度勻速行駛時(shí)，它受到的阻力約等于人和車總重的 0.02 倍，此時(shí)電池組加

20、在電動機(jī)兩端的電壓為 36V，通過電動機(jī)的電流為 5A. 若連接導(dǎo)線的電阻不計(jì)，傳動裝置消耗的能量不計(jì)，g 取 10m/s2求：電動機(jī)輸出的機(jī)械功率；電動機(jī)線圈的電阻5串、并聯(lián)電路串、并聯(lián)電路串并聯(lián)電路的特點(diǎn)13 串聯(lián) 并聯(lián)電流II1I2InII1I2In電壓UU1U2UnUU1U2Un電阻RR1R2RnnRRRR111121分流分壓規(guī)律分壓規(guī)律IRURURURUnn2211分流規(guī)律URIRIRInn2211功率分配22211IRRPRPNn22211URPRPRPnn說明：對并聯(lián)電路的電阻：總電阻總的小于任意支路的電阻，RR誤差分析：當(dāng) S2閉合后，R總減小I總增大，當(dāng)流過電流表的電流為時(shí)，

21、流過電阻箱 R的電流大于，故，即并聯(lián)“半偏法”2/gI2/gIgRR 測得的電流表內(nèi)阻小于真實(shí)值串聯(lián)電阻箱法：串聯(lián)電阻箱法：測量電壓表的內(nèi)阻 RV，可用串聯(lián)“半偏法”測出，電路如實(shí)驗(yàn)圖11310 所示測量原理：.閉合 S1、S2后，調(diào)節(jié) R 的滑動頭位置，使電壓表滿偏；.打開 S2，使 R 的滑動頭位置不變，改變電阻箱 R的阻值，使電壓表半偏電阻箱 R的分壓與電壓表的分壓相同，則VRR 注意：.滑動變阻器的阻值相對電壓表 V 的內(nèi)阻很小，在閉合 S1前，其阻值應(yīng)調(diào)至最左端.測電壓表內(nèi)阻時(shí)，在 S2打開后，不能再調(diào)節(jié) R 的滑動頭位置，以保持支電路中的電壓不變圖 1131034.測電壓表內(nèi)阻時(shí)，

22、必須確保 RVR誤差分析：當(dāng) S2打開后， R總增加I總減小U并增大，當(dāng)電壓表兩端的電壓為時(shí)，電阻箱兩端電壓大于，故，即串聯(lián)“半偏法”2/V2/VVRR測得的電壓表內(nèi)阻大于真實(shí)值例例 6： 在“把電流表改裝為電壓表的實(shí)驗(yàn)”中，需要利用如圖11311 所示的電路測定電流表的內(nèi)阻，步驟如下：閉合開關(guān) S1，調(diào)節(jié) R1，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合開關(guān) S2，調(diào)節(jié) R2，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半；讀出 R2的阻值，即認(rèn)為2Rrg已知電流表滿偏電流為 500A，其內(nèi)阻約在 100 左右實(shí)驗(yàn)室配有的可變電阻有：A電阻箱（010）B電阻箱（09999）C滑動變阻器（0200）D滑動變阻器（020

23、 k）電路圖中 R1應(yīng)選_，R2應(yīng)選_若上述實(shí)驗(yàn)中，讀得的阻值為 100，則電流表內(nèi)阻的測量值和真2R實(shí)值相比_（填“偏大”或“偏小” ） 若將此電流表改裝成量程為 2 V 的電壓表，應(yīng)_聯(lián)一個阻值為_ 的電阻圖 11311355用滑動變阻器組成限流電路和分壓電路用滑動變阻器組成限流電路和分壓電路在用伏安法測電阻或半偏法測電阻時(shí)，常需要多測幾組數(shù)據(jù)求平均值減小誤差，電路中就需要用到滑動變阻器，滑動變阻器有兩種解法：限流電路和分壓電路.設(shè)用電器電阻 R0，滑動變阻器最大電阻值為 R，設(shè)電壓 U 不變.限流電路：滑動變阻器的限流電路如圖 11312 所示.滑動變阻器串聯(lián)在總路里起到分壓限流作用.

24、R0中的電流變化范圍： . R0上的電壓變化范圍：RRURUI00，可見 R 比 R0的電阻值大時(shí)，R0中URRRUU00的電流變化范圍及 R0上的電壓變化范圍較大.分壓式電路：用滑動變阻器組成分壓式電路如圖 11313 所示. R0兩端的電壓變化范圍 U=U0，電流變化范圍.可見采用分壓式接法時(shí)電壓、電流變化00RUI 范圍總是較大，但通過滑動變阻器的電流較大，要求滑動變阻器的額定電流要大于，否則會燒壞RU變阻器.且 R 遠(yuǎn)小于 R0時(shí)，R0上電壓調(diào)節(jié)較均勻.RR0U圖 11312RR0U圖 1131336限流接法與分壓接法的選擇通常情況下（滿足安全條件） ，由于限流電路能耗較小，因此，優(yōu)先

25、考慮以限流接法為主.在下面三種情況下必須要選擇分壓接法：題目所提供的實(shí)驗(yàn)儀器，電表量程或待測電阻的最大允許電流小于限流電路中最小電流；變阻器總電阻小于被測電阻；要求待測電阻的電壓從零開始連續(xù)變化.說明：說明：滑動變阻器的粗調(diào)和微調(diào)在限流電路中，對測量電路而言，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用；在分壓電路中，變阻器的粗、微調(diào)作用正好與限流電路相反例例 7： 用伏安法測量一個定值電阻的阻值，備用器材如下 ：待測電阻 Rx（阻值約為 25k）電流表 A1（量程 100A，內(nèi)阻 2k）電流表 A2（量程 500A，內(nèi)阻 300）電壓表 V1（量程 10V，內(nèi)阻 100k）電流

26、表 V2（量程 50V，內(nèi)阻 500k）電源 E（電動勢 15V，允許最大電流 1A）滑動變阻器 R（最大阻值 1k）電鍵 S，導(dǎo)線若干為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差，要求測多組數(shù)據(jù)電流表應(yīng)選_，電壓表應(yīng)選_畫出實(shí)驗(yàn)電路圖37例例 9：為了測定電流表 A1的內(nèi)阻，采用如圖 11315 所示的電路其中：A1是待測電流表，量程為 300A，內(nèi)阻約為 100；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程為 200A；R1是電阻箱，阻值范圍是 0999.9；R2是滑動變阻器；R3是保護(hù)電阻；E 是電池組，電動勢為 4V，內(nèi)阻不計(jì)；S1是單刀擲開關(guān)S2是單刀雙擲開關(guān) 1據(jù)電路圖，請?jiān)趫D 11316 中畫出連線，將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路連接

27、好電路，將開關(guān) S2扳到接點(diǎn) a 處，接通開關(guān) S1，調(diào)整滑動變阻器R2使電表 A2的讀數(shù)是 150A；然后將開關(guān) S2扳到接點(diǎn) b 處，保護(hù) R2不變，調(diào)節(jié)電阻 R1，使 A2的讀數(shù)仍為 150A若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖11317 所示，電阻箱的阻值是_，則待測電流表 A1的內(nèi)阻R1=_圖 11315圖 1131638上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器 R2的滑動端位置，都要保證兩塊電流表的安全在下面提供的四個電阻中，保護(hù)電阻 R3應(yīng)選用：_（填寫阻值相應(yīng)的字母） A200k B20k C15k D20下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用既要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻

28、器_（填寫阻值相應(yīng)的字母）是最佳選擇A1k B5k C10k D25k四、電路實(shí)驗(yàn)四、電路實(shí)驗(yàn)1.描繪小燈炮的伏安特性曲線描繪小燈炮的伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康闹佬襞莸臒艚z電阻是隨溫度的升高而增大的會根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需器材選擇正確的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理由歐姆定律得，對于某一導(dǎo)體，RUI IUR 我們認(rèn)為電阻的阻值不變，因此 UI 圖象應(yīng)是過原點(diǎn)的直線，如實(shí)驗(yàn)圖 1141 所示對于一個小燈泡，若所加電壓不同，其亮度不同，也可說燈絲的溫度不同，導(dǎo)致燈絲的電阻率發(fā)生變化，則其阻值就不是一個確定值，其 UI 圖39線就不是直線實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路分壓式接法與限流式接法：電流表的內(nèi)外接法：實(shí)驗(yàn)電路圖如圖

29、 1142 所示. 滑線變阻器采用分壓器接法（因?yàn)樾襞輧啥说碾妷阂獜牧汩_始調(diào)節(jié)，若滑線變阻器的總阻值小于待測電阻的阻值時(shí)應(yīng)采用分壓式接法） ，電流表采用外接法（小燈泡的燈絲電阻較小，滿足條件）. VxRR 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材小燈泡，直流電源，電壓表，電流表，滑動變阻器，開關(guān)，導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟按實(shí)驗(yàn)圖 1142 連接電路，在閉合開關(guān)前變阻器的滑片靠近圖中所示的 A 端閉合開關(guān)，移動滑片 P，讀出幾組 U、I 值，并記錄在表格中建立 UI 坐標(biāo)系，將所得幾組 U、I 值在坐標(biāo)上描出所對應(yīng)的點(diǎn)用平滑的曲線將各點(diǎn)連接起來，即為 UI 圖線注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)電鍵閉合前變阻器滑片移到圖中所示的 A

30、端（使得加在小燈泡兩端的電壓為零的位置）.調(diào)節(jié)電壓時(shí)不要超過小燈泡的額定電壓太大（允許短時(shí)間略大于額定電壓工作） 40在坐標(biāo)紙上建立一個直角坐標(biāo)系，縱軸表示電流，橫軸表示電壓，兩坐標(biāo)軸選取的標(biāo)度要合理，使得根據(jù)測量數(shù)據(jù)畫出的圖線盡量占滿坐標(biāo)紙；作圖時(shí)要使平滑曲線通過大多數(shù)數(shù)據(jù)點(diǎn)，不在曲線上的點(diǎn)使其比較對稱的分布在曲線的兩側(cè).2.測金屬絲的電阻率測金屬絲的電阻率實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)會使用螺旋測微器，并會讀螺旋測微器的讀數(shù)進(jìn)一步理解伏安法測電阻的原理及如何減小誤差間接測定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理由電阻定律可知，金屬的電阻率.因此，測出金屬導(dǎo)線SlRlSR的長度 l、橫截面積 S 和導(dǎo)線的電阻 R

31、，便可求出制成導(dǎo)線的金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)電路實(shí)驗(yàn)電路如實(shí)驗(yàn)圖 1147 所示由于金屬絲電阻一般較?。M足條件） ，故實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)采用電流表VxRR 外接法至于滑動變阻器是采用限流式還是分壓式，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所提供的器材及要求靈活選取若無特別要求，一般可用限流式實(shí)驗(yàn)儀器實(shí)驗(yàn)儀器伏安法測金屬絲電阻需要的儀器有：圖 114741待測金屬絲，電壓表，電流表，滑動變阻器，干電池（2 節(jié)） ，開關(guān)，導(dǎo)線若干測金屬絲長度，需用毫米刻度尺測金屬的橫截面積，需用螺旋測微器測出金屬絲的直徑 d，利用算出面積22dS螺旋測微器螺旋測微器構(gòu)造如實(shí)驗(yàn)圖 1148 所示為常用螺旋測微器的結(jié)構(gòu)圖它的測砧 A 和固定刻度 B 固定在尺架

32、 C上旋鈕 D、微調(diào)旋鈕 D和可動刻度 E、測微螺桿 F 連在一起，通過精密螺紋套在 B 上測量原理螺旋測微器的螺距是 0.5mm，螺栓上可動刻度周為 50 格，當(dāng)螺栓每轉(zhuǎn)一周時(shí)，前進(jìn)(或后退)一個螺距 0.5mm若螺栓每轉(zhuǎn)過 1 格，前進(jìn)(或后退)0.01mm，可見，螺旋測微器的精確度為 0.01mm由于還要再估讀一位，即讀到毫米的千分位，故又名千分尺.操作與讀數(shù)使用螺旋測微器時(shí)，將被測物體放在測砧 A 和測微螺桿 F 之間，先使用粗調(diào)旋鈕 D，在測微螺桿 F 快靠近被測物體時(shí)，圖 1148圖 114942改用微調(diào)旋鈕 D，聽到“咔咔”聲音停止轉(zhuǎn)動，并用止動旋鈕止動，然后讀數(shù)讀數(shù)時(shí)，在固定刻

33、度尺上讀出大于 0.5mm 的部分，在可動刻度上讀出不足 0.5mm 的部分讀可動刻度示數(shù)時(shí)還要注意估讀一位數(shù)字螺旋測微器的讀數(shù)可用下式表示：螺旋測微器的讀數(shù)固定尺上的讀數(shù)可動尺上的讀數(shù)精確度如實(shí)驗(yàn)圖 1149 所示的讀數(shù)為 6.5mm0.0122.5mm6.725mm實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟用螺旋測微器在金屬絲上的三個不同位置上各測直徑一次，求出直徑D 的平均值；用米尺測量連入電路的金屬絲的長度三次，求出平均值；依照實(shí)驗(yàn)線路圖用導(dǎo)線把器材連好，并把滑動變阻器的滑鍵置于正確的位置；合上開關(guān)；調(diào)節(jié)變阻器，記錄幾組合適的 I、U 值；斷開開關(guān)，拆除導(dǎo)線，整理好器材.注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)閉合開關(guān)前一定把滑動變阻

34、器的滑鍵置于正確的位置若采用限流式，應(yīng)把滑片置于阻值最大的位置；若采用分壓式，應(yīng)把滑片置于分出電壓為零的那端測 R 時(shí)，應(yīng)盡量多測幾組 U、I 數(shù)據(jù)，并使數(shù)據(jù)變化范圍適當(dāng)大一些求 R 的平均值有兩種方法：第一種是用算出各次測量值再取平IUR 43均；第二種是根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出 UI 圖象，然后根據(jù)圖象的斜率求出電阻用此法描點(diǎn)時(shí)，要合適地選取坐標(biāo)軸的單位，盡量使各點(diǎn)的距離拉大些連線時(shí)要讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不落在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)個別偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍棄，以減小實(shí)驗(yàn)誤差測金屬絲長度時(shí)，應(yīng)先將金屬絲連入電路后再測量利用螺旋測微器測直徑時(shí)，要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻線是否露出；可

35、動刻度的讀數(shù)不要忘記估讀位數(shù)字測金屬絲直徑時(shí)，要選三個不同位置，不同方位測三次取其平均值通電時(shí)間不宜太長，電流不宜過大3.把電流表改裝成伏特表把電流表改裝成伏特表實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康闹烙谩鞍肫ā睖y電流表內(nèi)阻的原理會根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理選擇實(shí)驗(yàn)所需器材實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理一個電流表有二個參量，即 Ig和 Rg，其額定電壓為，由于 Ig很小(幾百微安幾十毫安)，gggRIU通常為幾百歐姆，故 Ug比較小為測量較大的電壓值，可在電流表上串聯(lián)一個大阻值的電阻 R1，把 R1作為電流表內(nèi)阻的一部分，這樣的電流表就可分擔(dān)較大的電壓，改裝后作為電壓表使用如實(shí)驗(yàn)圖 11412 所示說明：電流表的滿偏電流 Ig可從表盤上直

36、接讀出電流表的內(nèi)阻 Rg可用“半偏法”測出，電路如實(shí)驗(yàn)圖 11413 所示原理見 11.3.圖 1141244實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材電流表、滑動變阻器、電阻箱、電源、開關(guān)（兩個） 、標(biāo)準(zhǔn)電壓表及導(dǎo)線若干實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟按圖 11413 連接好電路利用“半偏法”測出電流表的內(nèi)阻 Rg若要改裝成量程為 U 的電壓表，據(jù)知，電流表需串聯(lián)的電阻gIUR總ggRIUR1利用圖 11414 所示電路，對改裝的電壓表進(jìn)行校對拆除電路，儀器復(fù)原注意事項(xiàng)：校對改裝的電表時(shí)，若要從零開始連續(xù)校對，則滑動變阻器必須接成分壓式弄清改裝后電流表的表盤上刻度示數(shù)的大小相對誤差的計(jì)算式為%100|真改真UUU“半偏法”測出的電流

37、表內(nèi)阻中需注意的問題.見 11.3.在校準(zhǔn)電路中，對改裝表要從零到滿量程的每一個刻度進(jìn)行校準(zhǔn)，所以變阻器必須采用分壓器接法.圖 11413圖 1141445五、誤差分析五、誤差分析利用“半偏法”測出的電流表內(nèi)阻偏小電流表改裝成電壓表后，電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值比計(jì)算值大，故改裝量程偏大六、注意事項(xiàng)六、注意事項(xiàng)七、典型題例七、典型題例例例 1 （2000 年廣東測試）圖 11415 是“半偏法”測電流表內(nèi)阻 Rg的電路圖，圖中 R 是_，R是_.正確連接后，實(shí)驗(yàn)步驟如下：A合上開關(guān) S1，調(diào)整 R 的阻值，使電流表指針偏轉(zhuǎn)滿刻度；B斷開，記下 R的阻值；C合上開關(guān) S2，調(diào)整 R 和 R的阻值，使電流

38、表指針偏轉(zhuǎn)到正好是滿刻度的一半；D斷開 S1、S2，將 R 阻值調(diào)到最大；上述_項(xiàng)步驟有錯誤，應(yīng)_才正確改正后正確操作步驟的順序編碼為_只有當(dāng) R比 R_時(shí)才可認(rèn)為，因?yàn)椴⑷?R后電路的總電流會變_，故的真實(shí)值比 RRRg要稍_如果在步驟 C 中所得 R的阻值為 600，則電流表的內(nèi)阻 Rg的測量值為_圖 1141546例例 2 （2002 年上海模擬）有一只量程為 1mA 的電流表，刻度盤共有 50格，若給它并聯(lián)一個的電阻，則可將它改裝成一個量程為 1 A 的電流210表若要把這個量程為 1mA 的電流表改裝成一個量程為 10V 的電壓表，應(yīng)在電流表上串接一個_ 的電阻將這個電壓表接在某段電

39、路上，指針偏轉(zhuǎn) 40 格，這段電路兩端的電壓是_V實(shí)驗(yàn)四實(shí)驗(yàn)四 測電源電動勢和內(nèi)阻測電源電動勢和內(nèi)阻一、一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)會測電池的電動勢和內(nèi)阻2學(xué)會利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理本實(shí)驗(yàn)的原理是閉合電路歐姆定律具體方法為：利用圖 11416 所示電路，改變滑動變阻器 R 的阻值，從電流表、電壓表中讀出幾組 U、I 值，由得：，IrEUrIEU11，解之得：.求出幾組rIEU222112211221IIUUrIIUIUIEE、r 值，最后分別算出它們的平均值.利用圖 11416 所示的電路，通過改變 R 的阻值，多測幾組 U、I 的值（至少測出 6 組） ，并且變化范圍盡量大

40、些，然后用描點(diǎn)法在 UI 圖象中描點(diǎn)作圖，圖 11416圖 1141747由圖象縱截距找出 E，由圖象斜率找出內(nèi)電阻，如圖rIEIUmtan11417 所示三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材電流表、電壓表、變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線及被測干電池四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟恰當(dāng)選擇實(shí)驗(yàn)器材，照圖 11421 連好實(shí)驗(yàn)儀器，使開關(guān)處于斷開狀態(tài)且滑動變阻器的滑動觸頭滑到使接入電阻值最大的一端閉合開關(guān) S，接通電路，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)將滑動變阻器的滑動觸頭由一端向另一端移動至某位置，記下此時(shí)電壓表和電流表的示數(shù)繼續(xù)移動滑動變阻器的滑動觸頭至其他幾個不同位置，記下各位置對應(yīng)的電壓表和電流表的示數(shù)斷開開關(guān) S，拆除電

41、路在坐標(biāo)紙上以 U 為縱軸，以 I 為橫軸，作出 UI 圖象，利用圖象求出 E、r五、數(shù)據(jù)處理的方法五、數(shù)據(jù)處理的方法本實(shí)驗(yàn)中，為了減小偶然誤差，一般用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即根據(jù)各次測出的 U、I 值，做 UI 圖象，所得圖線延長線與 U 軸的交點(diǎn)即為電動勢 E，圖線斜率的值即為電源的內(nèi)阻 r，即如圖 11418 所mIEIUr示48當(dāng)電池內(nèi)阻較小時(shí)，U 的變化較小，圖象中描出的點(diǎn)呈現(xiàn)如圖11418（甲）所示狀態(tài)，下面大面積空間得不到利用，所描得的點(diǎn)及做出的圖線誤差較大為此，可使縱軸不從零開始，如圖 11418（乙）所示，把縱坐標(biāo)比例放大，可使結(jié)果誤差小些此時(shí)，圖線與縱軸的交點(diǎn)仍代表電源的電動

42、勢，但圖線與橫軸的交點(diǎn)不再代表短路狀態(tài)，計(jì)算內(nèi)阻要在直線上選取兩個相距較遠(yuǎn)的點(diǎn)，由它們的坐標(biāo)值計(jì)算出斜率的絕對值，即為內(nèi)阻r六、實(shí)驗(yàn)誤差分析六、實(shí)驗(yàn)誤差分析偶然誤差：主要來源于電壓表和電流表的讀數(shù)以及作 UI 圖象時(shí)描點(diǎn)不很準(zhǔn)確系統(tǒng)誤差： 內(nèi)接時(shí)的誤差分析內(nèi)接電路如圖 11419 所示，電壓表的讀數(shù)就是路端電壓，而電流表讀數(shù)小于通過電源的電流；或者說由于電壓表的分流作用而造成了誤差.由解得的rRUIUErRUIUEVV）（222111)結(jié)果知：，真測EE真測rr外接時(shí)的誤差分析圖 11418圖 1141949外接時(shí)電路如圖 11420 所示，電流表的讀數(shù)就是干路電流，而電壓表讀數(shù)小于路端電壓；

43、或者說由于電流表的分壓作用而造成了誤差.由 解得的結(jié)果知：)(21rRRRRIErRRRRIEVVVV）（，真測EE真測rr說明：由于電源內(nèi)阻 r 很小，若采用圖 11426 所示的電路，內(nèi)阻測量的誤差太大故中學(xué)實(shí)驗(yàn)中采用圖 11424 所示的電路，即內(nèi)接. 七、注意事項(xiàng)七、注意事項(xiàng)選用內(nèi)阻適當(dāng)大一些的電壓表兩表應(yīng)選擇合適的量程，使測量時(shí)偏轉(zhuǎn)角大些，以減小讀數(shù)時(shí)的相對誤差盡量多測幾組 U、I 數(shù)據(jù)(一般不少于 6 組)，且數(shù)據(jù)變化范圍要大些做 UI 圖象時(shí)，讓盡可能多的點(diǎn)落在直線上，不落在直線上的點(diǎn)均勻分布在直線兩側(cè)八、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇八、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇為減小該誤差，需要減小電壓表的分流本實(shí)驗(yàn)中

44、滑動變阻器的選擇原則是：阻值范圍較小而額定電流較大；電壓表的選擇原則是：在滿足量程要求的前提下選取內(nèi)阻較大的；電流表的選擇需根據(jù)電源電動勢和選用的滑動變阻器來確定圖 1142050九、典型題例九、典型題例例例 1 （1995 年上海高考）某同學(xué)用電流表和電壓表測干電池的電動勢和內(nèi)阻時(shí)，所用滑動變阻器的阻值范圍 020，連接電路的實(shí)物圖如圖 11421 所示指出該同學(xué)接線中錯誤的和不規(guī)范的做法是：_A滑動變阻器，不起變阻作用B電流表接線有錯C電壓表量程選用不當(dāng)D電壓表接線有錯在方框里面畫出這個實(shí)驗(yàn)的正確電路圖例例 2 （2000 年南京測試）下面是在測某電池的電動勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中記錄的六組數(shù)據(jù)

45、請?jiān)谥苯亲鴺?biāo)系中畫出 UI 圖，并根據(jù)圖象算出待測電池的電動勢和內(nèi)電阻U（V）1.371.321.241.181.101.05I（A）0.120.200.310.320.500.57圖 11421 51例例 3 （2006 年廣東高考）某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個如圖 7 所示的實(shí)驗(yàn)電路，用以測定電源電動勢和內(nèi)阻，使用的實(shí)驗(yàn)器材為：待測干電池組（電動勢約3V） 、電流表（量程 0.6A，內(nèi)阻小于 1） 、電阻箱（099.99） 、滑動變阻器（010） 、單刀雙擲開關(guān)、單刀單擲開關(guān)各一個及導(dǎo)線若干.考慮到干電池的內(nèi)阻較小，電流表的內(nèi)阻不能忽略.該同學(xué)按圖 11422 連線，通過控制開關(guān)狀態(tài)，測得電流表內(nèi)阻約

46、為 0.20.試分析該測量產(chǎn)生誤差的原因是_.簡要寫出利用圖 11422 所示電路測量電源電動勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)步驟：_；圖 11422圖 1142352_；圖 11423 是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖象，由此求出待測干電池RI1組的電動勢 E_V、內(nèi)阻 r_ .（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)實(shí)驗(yàn)五實(shí)驗(yàn)五 用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?練習(xí)使用多用電表測定電阻2探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件3了解晶體二極管的單向?qū)щ娦约捌浞?二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理多用電表的功能、外形、工作原理見 11.3.電學(xué)黑箱黑箱又稱黑盒子、暗盒，是指不知其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的系統(tǒng).黑箱方法，也

47、是控制論中的一種重要方法.具體地說：就是給黑箱一個刺激（輸入） ，觀察其反映（輸出），并分析多組輸入和輸出的對應(yīng)關(guān)系，來推測黑箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)并加以控制的方法.ABC圖 1142453由于求解黑箱問題，較多地采用了由果求因的逆向思維方法，而造成同一結(jié)果的原因可能有多種，故對黑箱的求解，難度一般較大.為簡便起見，本實(shí)驗(yàn)采用限定：黑箱有三個接點(diǎn)（如圖 11424 所示） ；兩接點(diǎn)間最多只有一個元件、黑箱內(nèi)最多只有二個元件（且均串聯(lián)） ；黑箱內(nèi)的元件可能為電源、電阻或二極管.二極管晶體二極管是用半導(dǎo)體材料通過參雜技術(shù)制成的，其突出特點(diǎn)是具有單向?qū)щ娦裕鐖D 14123 所示：當(dāng)二極管加上正向電壓時(shí)，它的電

48、阻很小，就像一個接通的開關(guān)一樣；當(dāng)給二極管加上反向電壓時(shí)，它的電阻變得很大，就像斷開的開關(guān)一樣.根據(jù)這一特征，我們可以來斷定電路中是否可能有二極管.三、用多用電表探測黑箱的思路（實(shí)驗(yàn)步驟）三、用多用電表探測黑箱的思路（實(shí)驗(yàn)步驟）四、注意事項(xiàng)四、注意事項(xiàng)用電壓擋測量待測兩端電壓U = 0 ？否內(nèi)含電源是用歐姆表測量待測兩端電阻反向 R ？斷路是可能有二極管否R=C（定值）反向 R0 ？短路 可能有二極管否是R0R 是否反向 RC？電阻54見 11.3.五、典型例題五、典型例題例例 1 把一只電阻和一只半導(dǎo)體二極管分別與接線柱 A、B、C 連接，元件放在盒子里，盒外只露出接線柱（如圖 11425

49、所示） ，現(xiàn)用多用電表歐姆擋進(jìn)行測量，結(jié)果是：A、C 間：將表筆調(diào)換，前后讀數(shù)相同；B、C 間：紅表筆接 B、黑表筆接 C 時(shí)的讀數(shù)很小，調(diào)換表筆，讀數(shù)很大；A、B 間：紅表筆接 A、黑表筆接 B 時(shí)的讀數(shù)很大，調(diào)換表筆，測得讀數(shù)與 A、C 間讀數(shù)很接近根據(jù)這一結(jié)果，請畫出盒內(nèi)的電路圖例例 2 “黑盒子”表面有 a、b、c 三個接線柱，盒內(nèi)總共有兩個電子元件，每兩個接線柱之間只可能連接一個元件.為了探明盒內(nèi)元件的種類及連接方式，某位同學(xué)用多用電表進(jìn)行了如下探測：第一步：用電壓擋，對任意兩接線柱正、反向測量，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn).第二步：用電阻1000 擋，對任意兩個接線柱正、反向測量，指針偏轉(zhuǎn)圖 1

50、1425圖 1142655情況如圖 11426 所示.第一步測量結(jié)果表明盒內(nèi)_.圖 11427 示出了圖 11426和圖 11426中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其對?yīng)的阻值是_，圖 11428 示出了圖 11426中歐姆表指針?biāo)幍奈恢?，其對?yīng)的阻值是_.請?jiān)趫D 11429 的接線柱間，用電路圖符號畫出盒內(nèi)的元件及連接情況.一個小燈泡與 3V 電池組的連接情況如圖11430 所示.如果把圖中 e、f 兩端用導(dǎo)線直接相連，小燈泡仍可正常發(fā)光.欲將 e、f 兩端分別與黑盒子上的兩個接線柱相連，使小燈泡仍可發(fā)光.那么，e 端應(yīng)連接到_接線柱，f 端應(yīng)連接到_接線柱.圖 11427圖 11428abc圖

51、4圖 11429ef圖 5圖 1143056實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 練習(xí)使用示波器練習(xí)使用示波器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?熟悉示波器的功能2練習(xí)使用示波器的方法二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理結(jié)構(gòu)：示波管主要由電子槍、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏組成.兩電極都不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí)，由電子槍產(chǎn)生的高速電子做直線運(yùn)動，打在熒光屏中心，形成一個亮點(diǎn).偏轉(zhuǎn)原理見 10.3 示波管原理.當(dāng)信號電壓輸入示波器時(shí)，示波管的熒光屏上就反映出這個電壓隨時(shí)間變化的波形來.三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材J2459 型示波器，低壓電源，滑動變阻器，電鍵，導(dǎo)線若干.四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1熟悉熟悉 J2459 型（如圖型（如圖 11431

52、所示）示波器面板上各旋鈕和開關(guān)的所示）示波器面板上各旋鈕和開關(guān)的名稱、作用名稱、作用輝度調(diào)節(jié)旋鈕用來調(diào)節(jié)圖像的亮度.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)旋鈕時(shí)，亮度增加.圖 1143157聚焦調(diào)節(jié)和輔助聚焦二者配合使用可使電子束會聚成以細(xì)束，在熒光屏出現(xiàn)小亮斑，使圖像線條清晰.電源開關(guān)和指示燈把開關(guān)扳向“開”的位置，電源接通，指示燈亮，經(jīng)過一兩分鐘的預(yù)熱，示波器就可以使用了.豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕分別用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向和水平方向的位置.Y 增益旋鈕和 X 增益旋鈕分別用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向和水平方向的幅度，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，幅度連續(xù)增大.衰減調(diào)節(jié)旋鈕有 1、10、100、1000 四擋， “1”擋不衰減，其余各擋分

53、別可使加在豎直偏轉(zhuǎn)電極上的信號電壓按上述倍數(shù)衰減，使圖像在豎直方向的幅度依次減為前一檔的十分之一.最右邊的正弦符號“”擋不是衰減，而是由機(jī)內(nèi)自行提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的交流電壓，可用來觀察正弦波形或檢查示波器是否正常工作.掃描范圍旋鈕用來改變掃描電壓的頻率范圍，有四個擋，左邊第一擋是 10 Hz100Hz，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)每升高一擋，掃描頻率都增大 10 倍.最右邊的是“外 X”擋，使用這一擋時(shí)機(jī)內(nèi)沒有加掃描電壓，水平方向的電壓可以從外部輸入.掃描微調(diào)旋鈕使掃描電壓的頻率在選定的范圍內(nèi)連續(xù)變化，順時(shí)針轉(zhuǎn)動時(shí)頻率增加. “Y 輸入”、 “X 輸入”、 “地”分別是對應(yīng)方向的信號輸入電壓的接線柱和

54、公共接地的接線柱.交直流選擇開關(guān)置于“DC”位置時(shí)，所加的信號電壓是直接輸入的；置于“AC”位置時(shí)，所加信號電壓是通過一個電容器輸入的，可以讓交流信號58通過而隔斷直流成分.同步極性選擇開關(guān)置于“”位置時(shí)，掃描由被測信號正半周起同步，置于“”位置時(shí)，掃描由負(fù)半周起同步. 2練習(xí)使用示波器練習(xí)使用示波器觀察熒光屏上的亮斑并進(jìn)行調(diào)節(jié)先把灰度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕旋到中間位置，衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最高檔（1000 擋） ，掃描范圍旋鈕置于“外 X”擋。閉合電源開關(guān)，指示燈亮，預(yù)熱一兩分鐘后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕，屏上即出現(xiàn)一個亮斑，調(diào)節(jié)該旋鈕，使亮斑的亮度適中.旋轉(zhuǎn)聚焦調(diào)節(jié)旋

55、鈕和輔助聚焦調(diào)節(jié)旋鈕，觀察亮斑的變化情況，使亮斑最圓最小.旋轉(zhuǎn)豎直位移旋鈕，觀察亮斑的上下移動.旋轉(zhuǎn)水平位移旋鈕，觀察亮斑的左右移動.調(diào)節(jié)這兩個旋鈕，使亮斑位于熒光屏中心.觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié)把 X 增益旋鈕順時(shí)針轉(zhuǎn)到 1/3 處，掃描微調(diào)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，掃描范圍旋鈕置于最低檔（10100 擋） ，可以看到掃描的情形：兩斑從左向右移動，到右端后又很快回到左端.順時(shí)針旋轉(zhuǎn)掃描微調(diào)旋鈕以增大掃描頻率，可以看到亮斑移動加快，成為一條亮線.調(diào)節(jié) X 增益旋鈕，可以看到亮線長度的改變.觀察亮斑在豎直方向的偏移并進(jìn)行調(diào)節(jié)（如圖 11440 所示）59將掃描范圍旋鈕置于“外 X”擋，使亮斑位于屏的中心，把“

56、DC、AC”開關(guān)置于“DC”位置.按圖 11432 連接電路，直流電源用一兩節(jié)電池即可.將滑動變阻器的滑片 P 滑至適當(dāng)位置后閉合開關(guān)，把衰逐步減小衰減檔，觀察亮斑的向上偏移.調(diào)節(jié) Y 增益使亮斑偏移一段適當(dāng)?shù)木嚯x，調(diào)節(jié)滑動變阻器改變輸入電壓，可以看到亮斑的偏移隨著改變，電壓越高，偏移越大.調(diào)換電池的正負(fù)極，改變輸入電壓的方向，可以看到亮斑改為向下偏移.觀察按正弦規(guī)律變化的電壓的圖線把掃描范圍旋鈕置于第一檔（10100 擋） ，把衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“”擋，即由機(jī)內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的電壓.調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，使屏上出現(xiàn)完整的正弦曲線.調(diào)節(jié) Y 增益旋鈕和 X 增益旋鈕，使曲線形狀沿豎直或

57、水平方向發(fā)生變化.調(diào)節(jié)豎直或水平位移旋鈕，觀察曲線整體在豎直或水平方向上的移動.把同步極性選擇置于“”位置，正弦曲線從正半周開始，置于“”位置，正弦曲線從負(fù)半周開始.關(guān)機(jī).將灰度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，再斷開電源開關(guān).五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)1示波器屬熱電子儀器，要避免頻繁開機(jī)、關(guān)機(jī)，否則易損壞儀器.圖 11432602示波器使用時(shí)應(yīng)注意輝度適中，不宜過亮，且光點(diǎn)不應(yīng)長期停留在一點(diǎn)上，以免損傷熒光屏.還應(yīng)避免在陽光直射熒光屏的情況下工作.3關(guān)機(jī)前應(yīng)先將輝度逆時(shí)針旋到底.六、典型例題六、典型例題例例 1 （2000 年湖北檢測）在沒有輸入電壓的情況下，若將圖 11433 所示熒光屏的圖象由 A 圖

58、變?yōu)?B 圖，應(yīng)調(diào)節(jié)什么旋鈕？要使熒光屏上的亮斑變成亮線應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)？要使 B 圖中的亮線變長應(yīng)如何調(diào)節(jié)？ _；_；_實(shí)驗(yàn)七實(shí)驗(yàn)七 傳感器的簡單應(yīng)用傳感器的簡單應(yīng)用一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康?認(rèn)識光敏電阻、熱敏電阻等傳感器的特性.2了解傳感器在技術(shù)上的簡單應(yīng)用.二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理傳感器是將感受到的非電物理量（如位移、速度、壓力、溫度、濕度、聲強(qiáng)、光照強(qiáng)度等）轉(zhuǎn)換成便于測量的電學(xué)量（如電壓、電流等）的一種元件.傳感器輸入的是非電物理量X，輸出的是電學(xué)量 Y，如圖 11434 所示.將非電物理量圖 11433傳感器YX圖 1143461轉(zhuǎn)換成電學(xué)量之后，便于輸入電子計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，達(dá)到自動控制、

59、遙控等各種目的.三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材熱敏電阻、光敏電阻多用電表、鐵架臺、燒杯、冷水、熱水、小燈泡、學(xué)生電源、繼電器、滑動變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等.四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟熱敏電阻特性按照圖 11435 所示將熱敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關(guān)置于“” ，再將電表的兩支表筆分別與熱敏電阻兩端相連.將熱敏電阻放入有少量冷水并插入有溫度計(jì)的燒杯中，在歐姆擋上選擇合適的倍率，觀察表盤所示熱敏電阻的阻值.再分幾次向燒杯中倒入開水，觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值.結(jié)論：熱敏電阻的阻值隨溫度的升高而減小.光敏電阻特性按照圖 11436 所示將光敏電阻連入電路中，將多用電表的選擇開關(guān)置于“” ，再將電表的

60、兩支表筆分別與光敏電阻兩端相連.將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋，在歐姆擋上選擇合適的倍率，觀察表盤所示光敏電阻的阻值.將手張開放在光敏電阻上方，擋住部分光線，觀察表盤所示光敏電阻的阻值.上下移動手掌，觀察表盤所示光敏電阻的阻值.圖 11435圖 1143662結(jié)論：光敏電阻的阻值隨光強(qiáng)的增大而減小.光電計(jì)數(shù)當(dāng)傳送帶上無物品時(shí)，光敏電阻的阻值小，供給信號處理系統(tǒng)的電壓低；當(dāng)傳送帶上有物品時(shí)，光敏電阻的阻值大，供給信號處理系統(tǒng)的電壓高.這種高低交替變化的信號經(jīng)過信號處理系統(tǒng)的處理，就會自動將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字，實(shí)現(xiàn)自動計(jì)數(shù)功能.如圖 11437 所示.六、典型例題六、典型例題例例 1 某學(xué)生為了測