高考物理一轮复习电流（下）——直流电。

一般给学生们上课之前，老师就早早地准备好了教案课件，到写教案课件的时候了。我们制定教案课件工作计划，才能更好地安排接下来的工作！你们清楚教案课件的范文有哪些呢？下面是小编精心为您整理的“高考物理一轮复习电流（下）——直流电”，仅供参考，欢迎大家阅读。

第25讲电流（下）——直流电经典精讲

题一：如图所示电路中，R1=100Ω，滑动变阻器的总电阻R=100Ω，A、B两端电压恒定，且UAB=12V。当S断开时，滑动变阻器R滑动头P由a移至b的过程中，R1两端的电压由V变至V；当S闭合时，滑动变阻器R滑动头P由a移至b的过程中，R1两端的电压由__V变至V。当滑动头P在滑动变阻器的中点时，R1两端的电压为V。

题二：如图所示，闭合开关S并调节滑动变阻器滑片P的位置，使A、B、C三灯亮度相同，若继续将P向下移动，则三灯亮度的变化情况为：（）
A．A灯变亮B.B灯变亮
B．C.A灯最亮D.C灯最亮

题三：将标有“110V60W”和“110V40W”的两盏灯L1和L2，接在220V的电源上，若要使这两盏灯都能正常发光，图所示的几种电路中，可行的是（）

题四：在如图所示的电路中，电池的电动势E＝5V，内电阻r＝10Ω，固定电阻R＝90Ω，R0是可变电阻，在R0由零增加到400Ω的过程中，求：
（1）可变电阻R0上消耗热功率最大的条件和最大热功率。
（2）电池的内电阻r和固定电阻R上消耗的最小热功率之和。

题五：如图所示，电阻R1=8Ω，直流电动机内电阻R2=2Ω，当开关K断开时，电阻R1消耗的电功率为2.88W，电源的效率为80%；当开关K接通后，电阻R1消耗的电功率为2W。试求开关接通后，电动机输出的机械功率（除电动机内电阻外其它损耗不计）。

题六：在如图所示电路中,电键K1、K2、K3、K4均闭合，C是极板水平放置的平行板电容器，板间悬浮着一油滴P．断开哪一个电键后P会向下运动?（）
A．K1B．K2C．K3D．K4
第25讲电流（下）——直流电经典精讲
题一：12，6；12，0；4.8题二：AD题三：BC题四：（1）当R0的阻值为100Ω时，它消耗的热功率最大。最大热功率为1/16W（2）0.01W题五：1.5W题六：C

精选阅读

直流电动机教案示例

作为杰出的教学工作者，能够保证教课的顺利开展，作为高中教师就需要提前准备好适合自己的教案。教案可以让学生们能够在上课时充分理解所教内容，帮助高中教师能够井然有序的进行教学。我们要如何写好一份值得称赞的高中教案呢？下面是小编为大家整理的“直流电动机教案示例”，欢迎大家与身边的朋友分享吧！

直流电动机教案示例

（一）教学目的

1．知道直流电动机的原理和主要构造。

2．知道换向器在直流电动机中的作用。

3.了解直流电动机的优点及其应用。

4．培养学生把物理理论应用于实际的能力。

（二）教具

如课本图12—10的挂图和模型，两个箭头标志（可用饮料盒铝片制作），自制直流电动机模型（参见图12—2），直流电动机原理挂图一幅，小型直流电动机一台，学生电源一台。

（三）教学过程

1．复习

提问：上节课我们做实验给磁场中的导体通电，发现了什么？（学生回答：通电导体在磁场中受力）。

提问：这个力的方向与哪两个因素有关？（学生回答之后，教师强调：改变电流方向，或改变磁感线方向，导体受力方向就随着改变）

提问：出示如课本12—10甲的挂图和模型，根据上面的结论，通电线圈在磁场中是怎样受力的？（学生回答：ab边受力向上，cd边受力向下）

提问：在这两个力的作用下，线圈怎样运动？（学生回答：线圈会转动）

提问：这个现象中能量是怎样转化的？（学生回答：电能转化为机械能）

2．引入新课

教师陈述：电动机就是利用通电线圈在磁场中受力而转动的现象制成的，它将电能转化成机械能。下面我们来研究电动机是如何利用上述现象制成的，当然，我们先讨论最简单的一种电动机—直流电动机。给出直流电动机定义，并板书：

〈第五节直流电动机〉

3．进行新课

(1)使磁场中的通电线圈能连续转动的办法

很多同学可能马上想到通电线圈在磁场中不能连续转动（转到平衡位置要停下来），而实际的电动机要连续转动。怎样解决这个问题呢？（此处可告诉学生把理论用于实际需要再付出很多劳动，还可简介各国对理论应用于实际的重视，以培养学生对应用科学的兴趣）要解决这个问题，我们还得进行深入研究。

提问：在上节课的演示实验中，线圈转到平衡位置时是立即停止吗？为什么它不立即停止？（学生答：由于惯性线圈会稍转过平衡位置）

提问：转过平衡位置后，为什么它又转回来呢？（利用模型分析：转过平衡位置后，ab边受力仍朝上，cd边受力仍朝下，正是这一对力使线圈转回来的）

提问：要使线圈不转回来，应该在线圈刚转过平衡位置时就改变线圈的受力方向，即使线圈刚转过平衡位置就使ab边受力变为向下，cd边受力变为向上。怎样才能使线圈受力方向发生这样的改变呢？

引导学生回忆影响受力方向的两个因素，从而得出：应该在此时改变电流方向，或者改变磁感线方向。进一步引导学生分析：改变磁感线方向就是要及时交换磁极，显然这不容易做到；实际的直流电动机是靠及时改变电流方向来改变受力方向的。

板书：〈1．使磁场中的通电线圈连续转动，就要每当线圈刚转过平衡位置，就改变一次电流方向。〉

(2)换向器

提问：怎样才能使线圈刚转过平衡位置时就及时改变电流方向呢？

让学生想办法并开展讨论，教师下去了解学生的情况并鼓励和指导。

教师出示：两个半圆铝环和电刷，指出：靠这两样东西就可以解决问题。待学生思考片刻，教师出示已准备的与课本图12—12相似的模型，说明铝环与线圈的连接情况和铝环与电刷的配合过程。

引出换向器的概念并板书：

〈2．换向器的作用：当线圈刚转过平衡位置时，换向器能自动改变线圈中电流的方向，从而改变线圈受力方向，使线圈连续转动。〉

让学生仔细观察课本图12—12，进一步弄清楚线圈转动过程，重点是甲图和丙图，回答教师填空式的提问：

甲图：电流方向是a→b→c→d，受力方向是ab边受力向上，cd边受力向下，转动方向是顺时针。

丙图：电流方向是d→c→b→a，受力方向是ab边受力向下，cd边受力向上，转动方向是顺时针。

(3)直流电动机的构造

出示：直流电动机，介绍主要构造：磁极、线圈、换向器、电刷。

板书：〈3．直流电动机的构造〉

演示：给直流电动机通电转动，提高学生兴趣（若时间不允许，可省些演示）。告诉学生：下节课同学们将自己装一台小直流电动机，进一步弄清楚它的有关知识。

让学生阅读课文最后两个自然段，了解直流电动机的优点和应用。

4．小结（略）

5.作业：（不要求笔做）

(1)预习下节内容。

(2)比较直流电动机和交流发电机，从原理、构造和能量转化等方面说出它们的区别。

（四）说明

1．本节采用程序性的提问和讨论，启发学生弄清线圈受力情况和转回来的原因，以及解决问题的办法，可以培养学生的思维和创造能力。

2．换向器是教学的难点，制作放大的直观模型很有必要。靠这一节课教学，一部分学生可能还没有完全弄清楚，下节课学生将进一步认识它。

3．通过前面几节的学习，学生识图能力应该有所提高，本节电动机原理图要尽量让学生自己看图理解。

高考物理第一轮导学案复习:交流电

20xx届高三物理一轮复习导学案
十一、交流电（2）

【课题】变压器和远距离输电
【目标】
1、了解变压器的工作原理，掌握其变压规律及功率关系；
2、理解高压输电的原理；
3、了解传感器的原理及应用。
【导入】
一、变压器
1．理想变压器各线圈两端电压与匝数成正比
这不仅适用于副线圈只有一个的情况，而且适用于多个副线圈的情况．这是因为理想变压器的磁通量是全部集中在铁芯内的，因此穿过每组线圈的磁通量变化率相同，每组线圈中产生的电动势和匝数成正比．在线圈内阻不计的情况下，线圈两端电压即等于电动势，即：
2．理想变压器输入功率等于输出功率
3．高压输电
为减小输电线路上的电能损失，常采用高压输电这是因为输送功率一定时，线路电流I=P/U，输出电线上损失功率P’

二、传感器
传感器是将它所感受到的物理量（如力、热、光、声等）转换成便于测量（一般是电学量）的一类元件．例如：热电传感器是利用热敏电阻将热信号转换成电信号；光电传感器是利用光敏电阻将光信号转换成电信号．转换后的信号经过相应的仪器进行处理，就可以达到自动控制等各种目的．
理解要点
1、变压器原理以法拉第电磁感应定律为核心；由于纯电阻电路中，交流电路和直流电路遵循相同的规律，所以恒定电流的知识在交流电路中仍适用，
2、一般来说，本章计算中所涉及的电流、电压都是有效值．
3、理想变压器原副线圈中有关物理量的因果关系
（1）对于n1/n2确定的变压器，其输出电压U2是由输入电压U1决定的；U2=U1n2/n1
（2）对于n1/n2确定的变压器，输入电流I1是由副线圈中输出电流I2决定的：I1=I2n2/n1，I2由负载的多少而定）
4．变压器变压比中U1、U2都是指原、副线圈两端的电压，不要误以为是电源电压和用电器得到的电压（因为有时是，有时不是）．

【导研】
[例1]如图（a）所示所示是理想变压器的示意图，在变压器的线圈L中通入逐渐增大的电流，变压器的铁芯中磁通量随时间的变化如图所示．线圈1是550匝，线圈2是1100匝，线圈2两端的电压是__________V。

[例2]（09江苏物理6）如图所示，理想变压器的原、副线圈匝数比为1：5，原线圈两端的交变电压为氖泡在两端电压达到100V时开始发光，下列说法中正确的有（）
A．开关接通后，氖泡的发光频率为100Hz
B．开关接通后，电压表的示数为100V
C．开关断开后，电压表的示数变大
D．开关断开后，变压器的输出功率不变

[例3](09南京模拟)如图所示，L1、L2是高压输电线，图中两电表示数分别是220V和10A，已知甲图中原、副线圈匝数比为100：1，乙图中原副线圈匝数比为1：10，则（）
A．甲图中的电表是电压表，输电电压为22000V
B．甲图是电流互感器．输电电流是100A
C．乙图中的电表是电压表，输电电压为22000V
D．乙图是电流互感器，输电电流是100A
[例4]（扬州市2008届第二次调研）如图所示，理想变压器原、副线圈的匝数比为，是原线圈的中心抽头，电压表和电流表均为理想电表，从某时刻开始在原线圈、两端加上交变电压，其瞬时值表达式为，则（）
A．当单刀双掷开关与连接时，电压表的示数为；
B．当时，、间的电压瞬时值为；
C．单刀双掷开关与连接，在滑动变阻器触头向上移动的过程中，电压表和电流表的示数均变小；
D．当开关由扳向时，电压表、电流表示数均变小；

[例5]（09广东物理9）图为远距离高压输电的示意图。关于远距离输电，下列表述正确的是（）
A．增加输电导线的横截面积有利于减少输电过程中的电能损失
B．高压输电是通过减小输电电流来减小电路的发热损耗
C．在输送电压一定时，输送的电功率越大，输电过程中的电能损失越小
D．高压输电必须综合考虑各种因素，不一定是电压越高越好

[例6]一般的电熨斗用合金丝作发热元件，合金丝电阻随温度t变化的关系如图中实线①所示，由于环境温度以及熨烫的衣物厚度、干湿不同，熨斗的散热功率不同，因而熨斗的温度可能会在较大范围内波动，易损坏衣物．有一种用主要成分为BaTiO3被称为“PTC”的特殊材料作发热元件的电熨斗．PTC材料的电阻随温度变化的关系如图中实线②所示．根据图线分析可知()
A．原处于冷态的PTC电熨斗比普通电熨斗升温快
B．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T0～T6之间
C．PTC电熨斗能自动控制温度，温度稳定在T6～T7之间
D．PTC电熨斗不能自动控制温度

[例7]如图所示为大型电子地磅电路图，电源电动势为E，内阻不计．不称物体时，滑片P在A端，滑动变阻器接入电路的有效电阻最大，电流最小；称重物时，在压力作用下使滑片P下滑，滑动变阻器的有效电阻变小，电流变大，这样把电流对应的重量值刻在刻度盘上，就可以读出被称物体的重力了．若滑动变阻器上A、B间距离为L，最大阻值等于定值电阻R0的阻值，已知两弹簧的总弹力与形变量成正比，比例系数为k，则所称重物的重力G与电流大小I的关系为()
A．G＝2kL－EkLIR0B．G＝kL
C．G＝EIR0＋kLD．G＝kIL

【导练】
1、在一些星级宾馆的洗手间经常装有自动干手机，洗手后将湿手靠近，机内的传感器就开通电热器加热，有热空气从机内喷出，将湿手烘干．手靠近干手机能使传感器工作，是因为()
A．改变了湿度B．改变了温度
C．改变了磁场D．改变了电容

2．如图所示为光敏电阻自动记数示意图，被计数的制品放在传送带上，光源安装在传送带一侧，光电计数装置(信息处理系统)安装在传送带的另一侧，其中R1是光敏电阻，R2是定值电阻，每当有制品通过时，光线被挡住，计数器就自动把制品数目记录下来．关于此光电计数器的运用，下列说法正确的是()
A．当有光照射R1时，信号处理系统获得低电压
B．当有光照射R1时，信号处理系统获得高电压
C．信号处理系统每获得一次高电压就记数一次
D．信号处理系统每获得一次低电压就记数一次

3、（09海南物理9）一台发电机最大输出功率为4000kW,电压为4000V，经变压器T1升压后向远方输电。输电线路总电阻．到目的地经变压器T2降压，负载为多个正常发光的灯泡（220V、60W）。若在输电线路上消耗的功率为发电机输出功率的10%,变压器T1和T2的耗损可忽略，发电机处于满负荷工作状态，则（）
A．T1原、副线圈电流分别为103A和20A
B．T2原、副线圈电压分别为1.8×105V和220V
C．T1和T2的变压比分别为1：50和40：1
D．有6×104盏灯泡（220V、60W）正常发光

4、（上海市部分重点中学高三第二次联考）．如图所示，为一种可调压自耦变压器的结构示意图，线圈均匀绕在圆环型铁芯上，若AB间输入交流电压220V，则转动滑动触头P，在BC间可获得的输出电压范围是；当滑动触头P转在图示位置时，于BC间接一个55Ω的电阻（图中未画出），流过电阻的电流应接近于。

5、（20xx江苏物理7）在如图所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变压器，发电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大，下列说法中正确的有（）
A．升压变压器的输出电压增大
B．降压变压器的输出电压增大
C．输电线上损耗的功率增大
D．输电线上损耗的功率占总功率的比例增大

高考物理交变电流第一轮复习学案

第十章交变电流

本专题是电磁感应内容的继续，当然也有它自身的特点，如交变电流的有效值、变压器内容，前几年的高考中，对产生正弦交流电的原理、正弦交流电的圈象、最大值与有效值、变压器方面考得较多，并且都是选择题．对于变压器的要求进一步加强，近年高考中计算题中就考到了变压器，随着高考突出应用、理论联系实际，预测今后在变压器、远距离输电方面还会加强。
复习本章知识应重点抓好下列三个方面：
1、要注意区分瞬时值、有效值、最大值、平均值，瞬时值随时间做周期性变化规律。
2、理想变压器的有关间题，要掌握理想变压器的输入功率与输出功率一定相等，输出功率改变时输入功率也一定改变．变压器的变压原理是电磁感应，对正弦交流电，当输入电流过最大值时，输出电流为零。
3、电能的输送问题是与生产生活密切相关的问题，该内容的掌握要抓住“输送一定的电功率”这一前提，即P=I送U送是定值。掌握这部分内容须理解送电电路图，要注意电线电阻上的电压不是升压变压器的输出电压，也不是降压变压器的输入电压或用户得到电压，在计算中要特别注意．
第一课时交变电流的产生及描述

【教学要求】
1．知道交变电流，能用函数表达式和图像描述交变电流；
2．了解表征交变电流的物理量；
3．了解电容器和电感器对交变电流的作用。
【知识再现】
一、交变电流的产生：
闭合矩形线圈在磁场中绕垂直于场强方向的轴转动产生的电流随时间作周期性变化，称交变电流．当闭合线圈由中性面位置（图中O1O2位置）开始在匀强磁场中绕垂直于磁场方向的轴匀速转动时，线圈中产生的感应电动势随时间而变的函数是正弦函数：，其中
这就是正弦交变电流。
二、交变电流的变化规律
1、从线圈转至中性面开始计时，
若从转至平行磁感线开始计时，
2、最大值：；Em与转轴的所在位置及线圈形状无关。
3、线圈转至中性面时,电流方向发生,线圈转动一周，电流方向改变两次。
三.表征正弦交变电流的物理量．
1、交变电流的最大值：Em＝nBSω
2、交变电流的有效值：交变电流的有效值是根据电流的规定的．
3、交变电流的周期和频率
①周期T：交变电流完成一次周期性变化（线圈转一周）所需的时间．
②频率f：交变电流在1s内完成变化的次数。
知识点一什么是交流电
交流电是大小和方向随时间作周期性变化的电流。
【应用1】下列图示的电流属于交流电的有哪些？
导示:根据交流电的定义可以知道，图C的电流大小和方向随时间作周期性变化，所以是交流电，其他ABD为直流电。
知识点二正弦交流电的产生
【应用2】面积为S的两个完全相同的单匝金属线圈分别放置在如图甲、乙所示的磁场中。甲图中是磁感应强度为B0的匀强磁场，线圈在磁场中以周期T绕OO′轴作匀速转动，乙图中的磁场的变化规律为B＝B0cost，从图示时刻起计时，则（）
A．两线圈中磁通量变化规律均为φ＝B0Scost
B．两线圈中感应电动势达到最大值的时刻不同
C．两线圈中产生的交流电流的有效值不同
D．从此刻起，T/4时间内流过线圈截面的电量相同
导示:选择AD。图中介绍了产生交流电的两种方式，一种是线圈在磁场中转动（动生），另一种是通过线圈的磁场在变化（感生）。对甲图，线圈从中性面开始计时，磁通量随时间成全余弦规律变化；对乙图磁通量ф=BS=B0Scost。所以两种情况下产生的交流电是相同的。
知识点三表征交流电强弱的物理量
1、交变电流的最大值（Im和Um）；它是交变电流在一个周期内所能达到的最大数值，可以用来表示交变电流的电流强弱或电压高低。电容器的耐压值是交流的最大值。
2、交变电流的有效值是根据电流的热效应规定的：让交流和直流通过相同阻值的电阻，如果它们在相同的时间内产生的热量相等，就把这一直流的数值叫做这一交流电的有效值。
正弦式交变电流的有效值与其相应的最大值间的关系为：
注意：通常所说的交变电流的电流、电压；交流电表的读数；交流电器的额定电压、额定电流、保险丝的熔断电流等都是指有效值。求解交流电产生的热量问题时,必须用有效值。
3、交变电流瞬时值是指某一时刻的电流值，是时间的函数，不同时刻，瞬时值不同。
4、交变电流平均值：E=n△ф/△t。若计算通过电路某一截面的电量,需用电流的平均值。
【应用3】（07年1月北京市崇文区期末统一练习3．）如图甲所示电路，电阻R的阻值为50Ω，在ab间加上图乙所示的正弦交流电，则下面说法中错误的是（）
A．交流电压的有效值为100V
B．电流表示数为2A
C．产生该交流电的线圈在磁场中转动的角速度为3.14rad/s
D．如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，则电流表的示数也增大一倍
导示：选择：C。根据图乙可以知道，电压的最大值为：Em=100V，则有效值为E=Em/=100V，A正确；交流电流表的读数为有效值I=E/R=2A，B正确；由图知交流电的周期T=0.02s，则角速度
ω=2π/T=100πrad/s，故C错；如果产生该交流电的线圈转速提高一倍，交流电压的最大值（Em=NBSω）也提高一倍，故电流表的示数也增大一倍，D正确。
类型一求交流电的有效值
【例1】多数同学家里都有调光台灯、调速电风扇．过去是用变压器来实现上述调节的，缺点是成本高，体积大，效率低，且不能任意调节灯的亮度或风扇的转速．现在的调光台灯、调整电风扇是用可控硅电子元件来实现调节的．如图所示为一个经过双向可控硅电子元件调节后加在电灯上的电压，即在正弦交流电的每一个半周期中，前面的1/4被截去，从而改变了电灯上的电压，那么现在电灯上的电压为（）
A．UmB、C、D、
导示：选择C。根据交流电的定义式可以得：
，所以电灯上的电压U=。
类型二交流电的图象有应用
【例2】2007年理综宁夏卷17、一正弦交流电的电压随时间变化的规律如图所示。由图可知（）
A．该交流电的电压瞬时值的表达式为
u＝100sin(25t)V
B．该交流电的频率为25Hz
C．该交流电的电压的有效值为100
D．若将该交流电压加在阻值R＝100Ω的电阻两端，则电阻消耗的功率时50W
导示:选择BD。从图象可以直接读出交流电压的峰值是100V，周期T=4×10-2s。因此交流电的电压瞬时值的表达式为u＝100sin(50πt)V，A错；频率f=1/T=25Hz，B正确；交流电的电压的有效值为U=100/=50，C错；功率P=U2/R=50W，D正确。
类型三电感器和电容器对交流电的影响
电感对交变电流有阻碍作用。交变电流通过电感线圈时，线圈中产生自感电动势，阻碍电流的变化，形成了对电流的阻碍作用，这种阻碍作用叫感抗。实验表明：线圈的自感系数越大，交变电流的频率越高，线圈的感抗越大，所以，电感线圈在交流电路中有“通直流、阻交流、通低频、阻高频”的特性。
电容对交变电流也有阻碍作用。电容器接到交流电路中后，交替产生充电和放电，使电路中有交变电流，似乎电流“通过”了电容器，由于电荷在电路中定向移动受到电容器极板上积聚电荷的反抗，因此产生对交变电流的阻碍作用，这种阻碍作用叫容抗。实验表明：电容越大，交变电流的频率越高，线圈的容抗越小。所以，电容在交流电路中有“通交流、隔直流”“通高频、阻低频”的特性。
【例3】(07年广东省汕尾市调研测试3、)如图所示电路中，如果交流电的电压不变而频率降低，则三盏电灯的亮度变化情况是（）
A、三盏电灯的亮度都不变；
B、L1的亮度变亮，L2的亮度变暗，L3的亮度不变；
C、L2的亮度变亮，L1的亮度变暗，L3的亮度不变；
D、L1的亮度变亮，L3的亮度变暗，L2的亮度不变。
导示:选择B。如果交流电的电压不变而频率降低，则L的感抗变小，C的容抗变大，L1变亮、L2变暗；而L3亮度不变。
1．（2007理综北京卷17．）电阻R1、R2与交流电源按照图1方式连接，R1=10Ω，R2=20Ω。合上开关S后，通过电阻R1的正弦交变电流i随时间t变化的情况如图2所示。则()
A．通过R1的电流有效值是1.2A
B．R1两端的电压有效值是6V
C．通过R2的电流最大值是1.2A
D．R2两端的电压最大值是6V

2．（盐城市2007—2008学年度第一次调研考试.1）一根电阻丝接入100V的恒定电流电路中，在lmin内产生的热量为Q，同样的电阻丝接入正弦交变电流的电路中，在2min内产生的热量也为Q，则该交流电压的峰值是（）
A、141.4VB、100V
C、70.7VD、50V

3．07学年南京市期末质量调研5．两个相同的L1和L2，接到如图所示的电路中，灯L1与电容器串联，灯L2与电感线圈串联，当、处接电压最大值Um、频率为的正弦交流电源时，两灯都发光，且亮度相同。更换一个新的正弦交流电源后，灯L1的亮度高于灯L2的亮度，新电源的电压最大值和频率可能是（）
A．最大值仍为Um，而频率大于
B．最大值仍为Um，而频率小于
C．最大值大于Um，而频率仍为
D．最大值小于Um，而频率仍为

答案：1、B2、B3、A

高考物理第一轮导学案复习:恒定电流

20xx届高三物理一轮复习导学案
八、恒定电流（3）

【课题】电学实验器材、电路的选择和连接
【目标】
1、使学生掌握选择器材和电路的一般原则．
2．使学生掌握选择电压表、电流表、滑动变阻器的方法．
3．使学生会选择电流表内、外接法；分压电路和限流电路
【导入】
一、选择器材和电路的一般原则
1．安全性原则：实验中要保证电流、电压值既不超过仪表的量程，又不能超过变阻器、小灯泡、电阻箱等器材所允许的最大值．
2．精确性原则：在不违反安全性原则的前提下，尽量使测量结果更精确．
3．简便性原则：在不违反前两个原则的前提下，尽量使测量电路简单好接，测量中的调节控制操作方便．

二、两种电路的选择
（一）安培表的内、外接法
1、伏安法测电阻有a、b两种接法
如图a叫(安培表)外接法：所测的电压为Rx两端电压的真实值，所测电流大于通过Rx的电流值（由于电压表Rv分流），故由R＝U/I算出的Rx值（测量值）小于真实值（实际上测量值等于Rx与RV的并联电阻值）RV比Rx大的越多，误差越小．因此外接法适宜测量__________．
b叫（安培表）内接法：所测的电流为通过Rx的电流真实值，所测电压大于Rx两端的电压（由于电流表RA分压），故由R=U/I算出的Rx值（测量值）大于真实值（实际上测量值等于Rx与RA的串联电阻值），RA比Rx小的越多，误差越小因此内接法适宜测量___________
测量电路的正确选择：Rx＞＞RA时（远大于一般是100倍以上，即Rx＞＞100RA），采用_______；当Rx＜＜Rv时，采用______________．
2、试触法：
如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用如图将电压表的左端接a点，而将右端第一次接b点，第二次接c点，观察电流表和电压表的变化，若电流表读数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。
（这里所说的变化大，是指相对变化，即ΔI/I和ΔU/U）
(二)滑动变阻器的分压式和限流式连接
滑动变阻器在电路中也有a、b两种常用的接法：a叫限流接法，b叫分压接法。分压接法被测电阻上电压的调节范围大。
1、选择分压式的几种情况：
（1）电压从零开始调节；
（2）电压调节范围足够大；
（3）滑动变阻器的阻值小于Rx（一般小于Rx的1/2）；
（4）用限流接法时电路中的最小电流仍然超过电表量程。
2、选择限流式的几种情况
（1）滑动变阻器的阻值远大于Rx（一般大于Rx的10倍以上）；
（2）限流、分压均可时，为了节能一般采用限流接法。

三、四种器材的选择
（一）电源的选择
1、一般根据实验要求来选择。如“电磁打点计时器”选用交流4-6V电源，“电火花计时器”则用220V交流电源；“电场中等势线的描绘”使用直流6V电源，而“测量电源电动势和内电阻”则用一节旧一些的干电池等等。
2、根据用电器的额定电压来选择。
（二）电流表和电压表的选择
1、根据电源的参数来选择；
2、根据电路中的最大电流（或者电压）来选择；
3、根据用电器的额定电流（或者电压）来选择。
（三）滑动变阻器的选择
1、用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；而额定电流大的。
2、用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。

四、电路的实物连线
1、总的原则：先串后并，接线到柱，注意量程和正负。
2、对限流电路，只需用笔画线当作导线，从电源正极开始，把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可（注意电表的正负接线柱和量程，滑动变阻器应调到阻值最大处）。
3、对分压电路，应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来，然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头，比较该接头和滑动触头两点的电势高低，根据伏安法部分电表正负接线柱的情况，将伏安法部分接入该两点间。（注意滑动变阻器应调到阻值最小处）
另外，要特别注意滑动变阻器的连接，有以下三种典型错误接法：
【导研】
[例1]（09年安徽卷）21。用右图所示的电路，测定一节干电池的电动势和内阻。电池的内阻较小，为了防止在调节滑动变阻器时造成短路，电路中用一个定值电阻R0起保护作用。除电池、开关和导线外，可供使用的实验器材还有：
（a）电流表（量程0.6A、3A）；
（b）电压表（量程3V、15V）
（c）定值电阻（阻值1、额定功率5W）
（d）定值电阻（阻值10，额定功率10W）
（e）滑动变阻器（阴值范围0--10、额定电流2A）
（f）滑动变阻器（阻值范围0-100、额定电流1A）
那么（1）要正确完成实验，电压表的量程应选择V，电流表的量程应选择A；R0应选择的定值电阻，R应选择的滑动变阻器。
（2）引起该实验系统误差的主要原因是。

[例2]图中是用伏安法测电阻的实验所需的器材实物图，器材规格如下：
（1）待测电阻Rx（约100Ω）；
（2）直流毫安表（量程0～10mA，内阻50Ω）；
（3）直流电压表（量程0～3V，内阻5kΩ）；
（4）直流电源（输出电压4V，内阻可不计）；
（5）滑动变阻器（阻值范围0～15Ω，允许的最大电流1A）；
（6）开关一个，导线若干．
根据器材规格和实验要求，在实物图上连线．

【导练】
1、实验中给出的器材有：①电流表（量程0-100μA）②标准伏特表（量程0-5V）③电阻箱（0-9999Ω）④电阻箱（0-99999Ω）⑤电源（电动势2V，有内阻）⑥电源（电动势6V，有内阻）⑦滑动变阻器（0-50Ω，额定电流1.5A）⑧电键两只，导线若干。
（1）首先要用半偏法测定电流表的内阻。如果采用图1所示的电路测定电流表A的内电阻并且要想得到较高的精确度，那么从以上给出的器材中，可变电阻R1应选用______，可变电阻R2应选用______，电源E应选用______。
该实验操作的步骤有：A.合上K1B.合上K2C.观察R1的阻值是否最大，如果不是，将R1的阻值调至最大D.调节R1的阻值，使电流表指针偏转到满刻度E.调节R2的阻值，使电流表指针偏转到满刻度的一半F.记下R2的阻值。把以上步骤的字母代号按实验的合理顺序填写在下面横线上空白处：_______________________。如果在步骤F中所得的R2的阻值为600Ω，则图1中被测电流表的内阻Rg的测量值为_____Ω。

2、某学生欲测一未知电阻的阻值，可供选择的器材有
电流表A1量程0～10mA；
电流表A2量程0～0.6A
电压表V1量程0～3V；
电压表V2量程0～15V
滑动变阻器一只，电源4.5V，电键2个，
如图，当电键K2连a时，两电表的指针偏转角度都在满偏的4/5处；若将K2接b时，其中一个电表的指针偏角几乎不变，另一个电表的指针偏转到满偏的3/4处.该学生所选用的电压表的量程为______，所用的电流表的量程为_______，该电阻的阻值为______.

3、为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器有：①电压表VA、量程5V、内电阻约3000Ω电压表；②VB、量程3V、内电阻约2500Ω；③电流表A、量程3A、内阻2.5Ω；④电阻箱R1、阻值范围0—9999.9Ω；⑤电阻箱R2、阻值范围0—99.9Ω；⑥滑动变阻器R3、阻值0—50Ω、额定电流1.5A；⑦滑动变阻器R4、阻值0—10Ω、额定电流1A；⑧电池阻、电动势12V，内电阻约0.5Ω；⑨单刀开关2个，导线若干
（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由________。
（2）选用的器材有________。
（3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。

4、一个电阻上标有“1/4W”字样．用欧姆表粗测，知其电阻约为10k，现在要较准确地测定其额定电阻，已有器材是：
A．直流电源（50V）；B．直流电源（3V）；
C．电压表（0～25V，25k）；D．电压表（0～5V，5k）；
E．电流表（0～0.6A，2；0～3A，0.05)；
F．电流表（3mA，50）；
G．滑动变阻器（10，1A）；H．滑动变阻器（lk，0.1A），以及开关导线等，
试设计出实验电路，指出选用的器材规格和实验开始前变阻器滑动键在电路图中的位置．