资源简介 (共39张PPT)第四节 练习使用多用电表第1课时 多用电表的原理学习目标1.了解多用电表的组成及种类. 2.知道多用电表的测量原理及读数. 3.会用闭合电路欧姆定律分析欧姆表的原理.课前知识梳理PART01第一部分一、多用电表的组成及种类多用电表由______、测量电路、____________以及红、黑测量表笔等组成,一般可分为指针式和数字式两大类.(1)一种指针式多用电表如图甲所示,表的上半部分为刻度显示盘,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程.表头选择开关(2)图乙所示的是一种数字式多用电表.表的上半部分为读数屏,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程.数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便.二、多用电表的测量原理图丙所示的是指针式多用电表的电路简图,它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成,_________插入公共端,_________则通过转换开关S接入与待测物理量相应的测量端.使用时,只有一部分电路起作用.黑表笔红表笔(1)测量电流时,黑表笔插入公共端,红表笔根据待测电流的大小,通过转换开关接入“1”端或“2”端.多用电表中测量端旁标出的电流是该测量端的最大测量电流,即量程.“1”端和“2”端的量程不同.(2)测量电压时,黑表笔插入公共端,红表笔根据待测电压的大小,通过转换开关接入“3”端或“4”端,它们的量程不同.(3)测量电阻时,黑表笔插入公共端,红表笔通过转换开关接入“5”端.在红、黑表笔间接入待测电阻R后,形成闭合电路,其中电阻R0为可变电阻,称为____________,E为电池电动势.调零电阻判断下列说法是否正确.(1)欧姆表的刻度是均匀的.( )(2)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.( )× × 课堂深度探究PART02第二部分知识点一 多用电表的原理1.最简单的多用电表如图所示,分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起,就是最简单的多用电表的电路.(1)电流表的改装原理:由同一表头并联不同电阻改装而成的量程不同的电流表.(2)电压表的改装原理:由同一表头串联不同电阻改装而成的量程不同的电压表.(3)欧姆表的改装原理:将对应Rx的电流刻度值改为电阻值,即为欧姆表.2.多用电表中电流的流向红表笔接“+”插孔,黑表笔接“-”插孔.(1)电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出.(2)电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然是“红进、黑出”.(3)使用欧姆挡时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极,电流仍然是“红进、黑出”.√ (多选)简化的多用电表的电路图如图所示.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是( ) A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表√[解析] S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1+R2起分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小,所以前者量程较大;S与3或4连接时,表头与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3<R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻.综上所述,A、D正确.知识点二 欧姆表测电阻的原理1.欧姆挡测电阻的原理如图所示2.刻度标注 把一量程6 mA、内阻100 Ω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0~100 Ω;C.变阻器0~500 Ω;D.红表笔;E.黑表笔.(1)变阻器选用________.C (2)红表笔接________端,黑表笔接________端.[解析] 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.N M (3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为________;电流表3 mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为________.1 000 Ω 500 Ω 如图所示,这是欧姆表的原理示意图.其中,电流表的满偏电流为300 μA,内阻Rg=100 Ω,调零电阻最大值R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电源电动势E=1.5 V.当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是多少?[答案] 5 000 Ω知识点三 多用电表的读数2.在测量电流时,若选择开关对应的量程为100 mA,指针位置如图乙所示.看第二排刻度线(可参考第三排数字),由此量程可确定刻度每大格值为20 mA,每小格值为 2 mA,即测量精度为2 mA.由于指针位置是92 mA,所以电流测量值为92 mA.3.在测量电阻时,若选择倍率“×10”,指针位置如图丙所示.看第一排刻度线,由刻度10~15有5小格,可确定每小格值为1.由指针位置可读得刻度值为10.6,倍率为“×10”,电阻测量值为106 Ω. 多用电表表头的示意图如图所示.在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.[解析] 若选择开关位置旋至如灰箭头所示,即为“V”挡中的“2.5 V”挡位,由题图可知,其分度值为0.05 V,测量结果是1.15 V.(2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.[解析] 若选择开关的位置如白箭头所示,即为“mA”挡中的“100 mA”挡位,由题图可知,其分度值为2 mA,测量结果是46 mA.直流电压 1.15 V 直流电流46 mA (3)若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.[解析] 当选择开关位置旋至如黑箭头所示,即为“Ω”挡中的“×100”挡位,由题图所示的表盘可知,测量结果是19.0×100 Ω=1 900 Ω.电阻 1 900 Ω随堂巩固落实PART03第三部分√1.(欧姆表的原理)以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( ) 解析:选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错误;选项A、D电流表的负极接到了电源的正极,A、D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,C正确.√2.(欧姆表的工作原理)(多选)欧姆表的内部电路如图所示,已知电流计的电阻为Rg,滑动变阻器接入电路的阻值为R0,电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是( ) A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+Rg+R0√√3.(多用电表的认识)(多选)关于多用电表表盘上的刻度线,下列说法正确的是( )A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度B.电阻刻度是不均匀的C.电阻刻度上零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应√√4.(多用电表的读数)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.指针位置 选择开关所处挡位 读数a 直流电流100 mA ________mA直流电压5 V ________ Vb 电阻×100 ________ Ω23 1.15 300解析:读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线.对于直流100 mA电流挡,每大格为20 mA,每小格表示2 mA,题图中a处指针对应1大格加1.5小格,所以读数是23 mA;对于5 V电压挡,每大格为1 V,每小格表示0.1 V,所以读数是1.15 V;测量电阻时看最上面的一条刻度线,所以读数是300 Ω.第五节 家庭电路与安全用电1.知道常见家用电器的功能及使用注意事项. 2.知道家庭电路的构成及各部件的作用. 3.知道如何安全用电. 4.具有节约用电与环境保护意识.一、家用电器1.家用电器简称家电,包括电视机、空调机、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁炉等.2.家用电器的智能化程度越来越高.3.家电一般包含控制部分、工作部分和安全部分.控制部分用于控制家电的运转,工作部分是实现家电功能的核心,安全部分则用于防止各种原因损害家电或者造成事故.二、家庭电路1.家庭电路的组成:供电线路、电能表、总开关、保险设备、插座、导线、用电器等.2.家庭电路各组成部分的接法和作用(1)供电线路:有两根线,一根叫火线,能使试电笔的氖管发光,一根叫零线,它们之间接220 V的交流电压.(2)电能表:接在干路上,用于测量用户在一定时间内消耗的电能,电能单位为千瓦时,也叫度.(3)总空气开关:又叫空气断路器,是一种只要电路中电流超过额定电流就会自动断开的装置.漏电保护开关在线路漏电时保障用电者的人身安全.(4)插座:三孔插座中有一孔是接地的,在三脚插头插入时,把用电器的金属外壳和大地连接.(5)用电器:各用电器并联连接,控制开关接在火线上,不允许接在零线上.大功率家电需要用专线连接.三、安全用电1.电能表和供电导线应与所用家电匹配.2.最好使用固定插座,将多种电器接在同一个移动插座上并同时开启的做法,会造成瞬间电流太大,电压下降,影响电器正常工作,使电线因超负荷而发热,甚至可能引起火灾.3.电源插头应该与插座匹配.4.使用三脚插头的电器比两脚插头的电器更安全.四、节约用电与环境保护1.家电的使用应符合节约用电的原则,养成良好习惯,例如电器停止使用时要及时切断电源.2.促进资源的循环利用.判断下列说法是否正确.(1)当出现短路故障时,漏电保护器会自动切断电路.( )(2)经过低压配电变压器输出的电压为36 V时,对人是比较安全的.( )(3)瓦特和焦耳都是电功的单位.( )(4)为了用电安全,家庭中应避免使用超大功率的用电器.( )提示:(1)× (2)√ (3)× (4)√知识点一 家庭电路和用电故障1.家庭电路组成(1)一般组成框图(2)供电线路①火线:火线跟零线间的电压是220 V.②零线:零线是与大地相连的,正常情况下零线跟大地之间的电压是0.③地线:在家庭里直接与大地相通的导线,这是为了安全另外加接的.火线与地线之间的电压是220 V,零线与地线之间的电压是0.2.故障处理(1)短路故障的处理:查明短路原因并排除故障后换上同样的熔丝,绝对不能换用比原来粗的熔丝或者其他材料的金属丝.(2)断路故障的处理:一般情况是接线螺丝松脱、电线接头处接触不良、导线断裂等.在确认电源没有停电的情况下,可以使用测电笔逐段排查断路点.使用测电笔时要注意安全,手绝对不能接触笔尖的金属部分.(3)漏电故障的处理:仔细检查灯座、吊线盒、开关、插座等容易漏电处,再检查电线连接处、电线穿墙处、电线转弯处等电线绝缘层容易受损的部位. 如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.某同学测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光.那么可以判定故障是( )A.火线和零线短路B.电灯L短路C.电线AC段某处断路D.电线BD段某处断路[解析] 用排除法来判断,如果火线和零线短路或电灯L短路,都会使电路中电流过大,造成保险丝熔断,故A、B不符合题意;若AC段某处断路,则会使C与火线脱离接触,就不会使测电笔的氖管发光,而BD段某处断路,一方面造成灯泡不能发光,另一方面D点通过灯丝与火线连通,能使氖管发光,故C不符合题意,D符合题意.[答案] D 某家庭要安装一套家庭供热水系统.所选用的电热水器的技术参数中标有“加热功率/电压 3 800 W/220 V”.若需要为电热水器安装一个熔断器,则参考下列数据通过计算说明,应该选择多大直径的熔丝?常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%,锡5%)额定电流I/A 2 2.6 3.3 4.8 7 11 15 18 22直径d/mm 0.508 0.61 0.71 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65[解析] P=3 800 W,U=220 V,I== A≈17.27 A,查表可得,应选用直径为2.34 mm、额定电流为18 A的熔丝.[答案] 2.34 mm知识点二 家庭安全用电及节约用电1.家庭安全用电必须注意以下几点(1)高度重视,谨防触电:接触、搬运电器时,头脑中要时刻想着避免触电,不能大意;要定期检查用电器的插头,大功率用电器的插头极易因过热而损坏,更要注意.(2)避免短路:短路时电路中的电流非常大,轻则电源、电线烧毁,重则发生火灾,酿成大祸;从插座拔出插头时要手握插头,切勿用力拉扯电线,以免电线绝缘皮破损或插座接头脱落,造成短路.(3)电器金属外壳应该接地线:容易潮湿的电器如洗衣机等更要接地.(4)避免大功率电器同时使用:不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,以免流过插座的电流太大,引起火灾.(5)避免火灾:不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等.2.节约用电(1)养成良好的用电习惯,记住随手关闭不使用的用电器.(2)节约用电,坚持可持续发展. (2024·广东统考学业考试)小明家买了一台额定功率为2.2 kW的空调.关于空调的供电,下列说法错误的是( )A.采用交流电源供电B.必须将控制开关接在火线上C.必须使用三孔插座D.必须使用移动插座[解析] 我国家庭电路采用220 V的交流电,必须将控制开关接在火线上,是为了在检修电路时,切断电路,保证工作人员的安全,故A、B正确,不符合题意;有金属外壳的用电器使用三线插头和三孔插座,正确连接后,即使内部线路老化导致外壳带了电也会导入大地,不会使人触电发生危险,故C正确,不符合题意;使用移动插座,容易负载太大,导致插座烧毁,故D错误,符合题意.[答案] D 从安全用电的角度出发,下列做法存在安全隐患的是( )A.用电器金属外壳应该接地线B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器C.要定期检查用电器插头,特别是大功率用电器插头D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线[解析] 有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护,否则外壳容易带电.多个电器接在同一插座上,当同时开启这些电器时,会造成瞬间电流很大,电压下降,影响电器正常工作,甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾.用电器插头如果破损,人体接触到破损部位容易造成触电事故,破损处容易造成短路事故.[答案] D 现代家庭电器化程度越来越高,安全用电是一个十分突出的问题.下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据:测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时电阻 电流(加220 V) 电阻 电流(加220 V)手与手之间 200 kΩ 1.1 mA 5 kΩ手与脚之间 300 kΩ 0.73 mA 8 kΩ手与塑料鞋底之间 800 kΩ 0.28 mA 10 kΩ(1)从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍(写出范围即可).(2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值.(3)若对人的安全电流是20 mA以下,则上述哪几项是十分危险的?________________________________________________________________________________________________________________________________________.(4)电路上有规格为10 A的熔丝(俗称保险丝),如图所示,用电器R的功率是1 500 W,这时通过熔丝的实际电流是多少?人体出汗或潮湿时,手脚触电,为什么熔丝不会断?[解析] (1)n1==40,n2=≈38,n3==80.所以干燥时电阻大约是潮湿时电阻的38~80倍.(2)潮湿时电流分别为:I1==44 mA,I2==27.5 mA,I3==22 mA.(3)由上述计算知,出汗或潮湿时电流都大于20 mA,所以上述各种情况均有危险.(4)通过用电器R的电流IR==≈6.8 A,人的手脚触电时通过人体的电流I2=27.5 mA=0.027 5 A,通过熔丝的总电流为I=IR+I2=6.827 5 A<10 A,故熔丝不会熔断.[答案] (1)38~80 (2)44 mA 27.5 mA 22 mA(3)出汗或潮湿时各种情况均有危险 (4)见解析eq \o(\s\up7())1.(安全用电)(多选)关于安全用电,下列说法正确的是( )A.灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露B.不要乱拉乱接电线C.保险丝可以用铜丝、铝丝或铁丝代替D.检修或调换灯头,要使开关断开,以防触电解析:选ABD.用电线路及电气设备绝缘必须良好,灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露,以防触电,A正确;不要乱拉乱接电线,以防触电或发生火灾,B正确;保险丝的选用要合理,切忌用铜丝、铝丝或铁丝代替,以防发生火灾,C错误;检修或调换灯头,要使开关断开,以防触电,D正确.2.(电路故障)小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题,他先断开所有用电器和总开关,然后将火线上的保险丝取下,换上一只额定电压为220 V的灯泡,闭合总开关,发现灯泡正常发光.由此判断( )A.线路安装完全正确,因为灯泡正常发光B.线路安装不正确,电路中有短路C.线路安装不正确,电路中有断路D.仅由此不能判断线路是否有问题解析:选B.将火线上的保险丝取下换上灯泡,如果原来的电路没有问题,则这个换上的灯泡因断路不发光,现在发现这个换上的灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压就是220 V,即电路中有短路.3.(电路故障)一个家庭电路中的用电器原来都在正常工作,把台灯插头插入插座时,闭合台灯开关后,家中电灯突然熄灭,原因可能是( )A.台灯的灯丝断了B.台灯插头处短路C.台灯的电线原来是断路的D.台灯灯座接线柱处短路解析:选D.由题知,开始家用电器正常工作,把台灯插头插入插座时,灯未熄灭,闭合台灯开关后,家中电灯突然熄灭.说明台灯灯座接线柱处电路短路,导致家中电灯突然熄灭,故D正确,A、B、C错误.第2课时 练习使用多用电表一、实验目的1.通过实际操作学会使用多用电表,测量电压、电流和电阻.2.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并据此判断二极管的正、负极.二、实验器材多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等.三、实验步骤1.测量小灯泡两端的电压(1)用直流电源给小灯泡正常供电.将功能选择开关旋转到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估计待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联,注意使电流从“+”插孔流入多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图1所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),如图2所示.(3)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准.3.测量导体的电阻(1)机械调零:使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置,则要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指向零刻度.(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适倍率.(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处.(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,表针示数乘以倍率即为待测电阻阻值.(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步.(6)实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.4.测量二极管的正、反向电阻二极管的全称叫晶体二极管,是用半导体材料制成的电子元件,它有两根引线,一根叫正极,另一根叫负极,二极管的表示符号如图所示.(1)二极管的单向导电性电流从正极流入时电阻比较小,处于导通状态,相当于一个接通的开关;电流从负极流入时电阻比较大,相当于一个断开的开关.(2)测量正向电阻将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的正向电阻.(3)测量反向电阻将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的反向电阻.四、注意事项1.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连.2.选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准.3.测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零.(2)换挡后要重新进行欧姆调零.(3)被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆.(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率.(5)使用后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡.若长期不用,则应将电池取出.(6)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近.五、多用电表检查电路故障1.故障种类及特点(1)短路的特点:电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大.(2)断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处有电压,若干路断路,则断路处电压等于电源电压.2.分析与检测方法(1)电压挡位检测法若电路断路,则将电压表与电源并联,若有电压则说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表指针偏转,则说明该段电路中有断点.若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为零,则该段被短路.(2)欧姆表检测法断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,则说明两点间电路正常;若检测部分电阻表针指示示数为零,则说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,则说明该部分有断路.题型一 多用电表的操作与读数 (1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是________.A.测电压时,应按图甲连接方式测量B.测电流时,应按图乙连接方式测量C.测电阻时,应按图丙连接方式测量D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量(2)如图所示,这是一正在测量中的多用电表表盘,如果用欧姆挡“×100”测量,则读数为________Ω;如果用“直流5 V”挡测量,则读数为________V.(3)某同学用多用电表测电阻,用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的__________(选填“×100”或“×1”)挡位,然后重新进行________,再次测量该电阻的阻值.[解析] (1)根据“电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表”来进行判断,题图甲中应该让红表笔在左边,黑表笔在右边,A错误;题图乙中,多用电表与灯泡串联测电流,且电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,B正确;用多用电表测电阻时,应该将待测电阻从电路中拆下来再进行测量,C错误;题图丁中,电流从黑表笔流出,正向通过二极管,故此时测的是二极管的正向电阻,D错误.(2)此时欧姆挡读数为8.0×100 Ω=800 Ω,用“直流5 V”挡测量,精度为0.1 V,故需估读一位,此时读数为3.30 V. (3)用“×10”挡位测量电阻,发现指针的偏转角度太大,说明此时流过电表的电流太大,由I=可知,Rx的阻值比较小,故需将挡位调至“×1”挡.变换倍率挡位后,需重新进行欧姆调零,才能再次测量电阻阻值.[答案] (1)B (2)800 3.30 (3)×1 欧姆调零 (1)多用电表的示意图如图甲所示,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:①调节指针定位螺丝,使电表指针停在________(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线;②将选择开关旋转到欧姆挡的__________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置;③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节__________,使电表指针对准__________(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线;④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,则该电阻的阻值为________Ω;⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.(2)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏角非常小,下列判断和做法正确的是________(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量[解析] (1)①使用多用电表前,先进行机械调零, 调节指针定位螺丝,使指针停在电流的“0”刻度线;②先选挡位,由于待测电阻约为20 Ω,与欧姆表中央刻度值相近,所以选“×1”挡位;③欧姆调零,红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准电阻的“0”刻度线;④欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率,题图乙中读数为19.0 Ω×1=19.0 Ω.(2)指针偏角非常小,通过电表内部电流计的电流很小,说明挡位倍率过小,则待测电阻阻值很大,有几千欧姆,应该选“×100”挡,使指针到中央刻度附近,换挡后要重新欧姆调零再测量,故A、D错误,B、C正确.[答案] (1)①电流 ②×1 ③欧姆调零旋钮 电阻 ④19.0 (2)BC题型二 用多用电表测量二极管 (1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值,先将选择开关旋至倍率“×10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,结果发现欧姆表指针如图所示,则此电阻的阻值为________Ω.(2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只,性能均正常,外形十分相似,现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡,并重新进行欧姆调零后,分别测它们的正、负电阻加以鉴别:测甲元件时,R正=R反=0.5 kΩ;测乙元件时,R正=0.5 kΩ,R反=100 kΩ;测丙元件时,开始指针偏转到0.5 kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在表盘最左端.则甲、乙、丙三个元件分别是________.A.电容器、电阻、晶体二极管B.电阻、电容器、晶体二极管C.电阻、晶体二极管、电容器D.晶体二极管、电阻、电容器[解析] (1)欧姆表指针指示刻度为26,选择开关旋到“×10”挡,即倍率为×10,则最后读数为10×26 Ω=260 Ω.(2)测甲元件时,R正=R反=0.5 kΩ,说明正反接电阻一样,所以甲元件是电阻;测乙元件时,R正=0.5 kΩ,R反=100 kΩ,说明正向接时阻值较小,反向接时阻值非常大,因此乙元件是晶体二极管;测丙元件时,开始指针偏转到0.5 kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在表盘最左端,说明刚开始时正在给电容器充电,电容器阻值较小,当稳定后其阻值会很大,则丙元件是电容器.故选C.[答案] (1)260 (2)C (2025·中山期中)某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.请你完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的指针是否指在左侧零刻度线,如果没指在零刻度线,需要机械调零.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的倍率处.(3)将红、黑表笔__________进行欧姆调零.(4)测反向电阻时,将____________(选填“红”或“黑”)表笔接二极管负极,将另一支表笔接二极管正极,读出电表示数.(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____________(选填“左侧”“右侧”或“中央”),否则,在可能的条件下,应重新选择倍率,并重复(3)、(4)两个步骤.(6)测量完成后,将选择开关拨向OFF位置.[解析] (3)将红、黑表笔短接进行欧姆调零.(4)多用电表的黑表笔接电源的正极,测反向电阻时,将黑表笔接二极管负极,将红表笔接二极管正极,读出电表示数.(5)多用电表的指针指向表盘中央附近,测量较为准确.[答案] (3)短接 (4)黑 (5)中央题型三 用多用电表判断电路故障 (多选)在如图所示的电路中,闭合开关S时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如表所示).以下操作和判断正确的是( )次序 操作步骤 现象和结论1 闭合开关,选直流电压挡,红、黑表笔分别接a、b 指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短路2 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b 指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路3 断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b 指针不动,灯断路;指针偏转最大,灯短路A.1 B.2C.3 D.都不正确[解析] 选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,则说明a、b两点间有电压,其他地方完好,而a、b之间有断路,若指针不偏转,则说明a、b两点电势相等,a、b之间必短路,1正确;选欧姆挡时,已启用欧姆表内电源,必须将外电路电源断开,故2是错误的;而3显然正确,故A、C正确.[答案] ACeq \o(\s\up7())1.用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节指针定位螺丝S,使多用电表指针对准电流“0”刻度线.(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的____________(选填“×1”或“×10”)位置.(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节图甲中的旋钮__________________________(选填“S”或“T”),使电表指针对准电阻挡的0刻度线.(4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,则该电阻的阻值为____________Ω.解析:(2)由于待测电阻的阻值约为20 Ω,为了使指针尽量位于刻度盘的中间区域,应将选择开关K旋转到“Ω”挡的“×1”位置.(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮T,使电表指针对准电阻挡的0刻度线.(4)该电阻的阻值为19.0×1 Ω=19.0 Ω.答案:(2)×1 (3)T (4)19.02.某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线与其接触完好,维修人员使用已经调好的多用电表直流50 V挡检测故障,他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为________V,说明________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然如图乙,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).答案:(1)11.5(11.4~11.6均可) 蓄电池(2)小灯3.某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻.完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点;(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上;(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;(4)测正向电阻时,将________(选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极;(5)测量时发现指针向右的偏角过大,为了得到准确的测量结果,应将选择开关旋转到________(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量;(6)测量完成后,将选择开关拨到____________________________位置;(7)以上实验过程中,缺少的实验步骤是________________________________________________________________________________________________________________________.解析:(4)黑表笔接内部电源的正极,所以测正向电阻时,将红表笔接二极管负极,将黑表笔接二极管正极.(5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,测量发现指针向右的偏角过大,说明电流过大,电阻较小,换“×1”挡位.(6)测量完成后,将选择开关拨向“OFF”挡或交流电压最高挡位置.(7)每次换挡位后都应该将红、黑表笔短接,进行欧姆调零.答案:(4)黑 (5)×1 (6)“OFF”挡或交流电压最高挡 (7)换挡后,将红、黑表笔短接,进行欧姆调零(共57张PPT)第四章 闭合电路第一节 常见的电路元器件第二节 闭合电路的欧姆定律学习目标1.能识别常见的电路元器件,知道电路是如何组成的,了解常见元器件在电路中的作用. 2.知道电源是提供电能的装置,通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能. 3.理解电动势的概念,知道公式中各物理量的含义和单位. 4.通过闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用.理解内、外电路的能量转化. 5.理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路的欧姆定律.课前知识梳理PART01第一部分一、识别几种常见元器件1.电阻器(1)分类:阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器两类.阻值固定的变阻器:碳膜电阻、绕线电阻、熔断电阻等.阻值可变的变阻器:电位器、滑动变阻器和电阻箱等.(2)表示:电阻器用字母“R”及符号“ ”表示.2.电感器(1)作用:由绝缘导线绕成,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中.3.二极管(1)分类:整流二极管、检波二极管、开关二极管.(2)作用:只允许电流由单一方向通过,反向时阻断.二、电路1.电路:通过金属导线将电阻器、电感器、电容器等元器件连接组成闭合回路,当输入端接入电源时,电子会在闭合回路中循环流动,这个闭合回路称为电路,电路是电流所流经的路径.2.电路图:用物理电学标准化的符号表示电路中的元器件,并把它们连接起来,形成电路图.三、常见元器件在电路中的作用1.电感器:通直流阻交流,还具有电感性,能建立磁场储存磁场能.2.电容器:通交流隔直流,也可作为储能元器件.3.电阻器:调节电路中的电流和电压.4.二极管:可作为各种逻辑电路的开关,或对高频交流电路进行滤波整流等.四、电动势1.闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路.2.电源(1)非静电力的作用:把正电荷从______搬运到______的过程中,非静电力在做功,使电荷的电势能______.(2)电源概念:电源是通过____________做功把其他形式的能转化为______的装置.负极正极增加非静电力电能3.电动势(1)物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量.(2)定义:非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势,用E表示,即E=___.(3)单位:与电势、电压的单位______,为______.(4)大小的决定因素:只取决于_____________________,与电源的体积无关,也与外电路无关.相同伏特电源本身的性质五、研究闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成(1)内电路:如图所示,____________的电路叫内电路,内电路上的电阻叫内阻.在内电路中,电流从电势低的负极流向电势高的正极.电源内部(2)外电路:____________的电路叫外电路,外电路上的电阻称为外电阻,在外电路中,电流由电势高的正极流向电势低的负极,沿电流方向电势降低.电源外部2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流与电源的_________成正比,与______________________________成反比.(3)表达式也可以写为:E=U外+U内,即电源的电动势等于内、外电路电压之和.电动势内、外电路的电阻之和六、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U=______.E-Ir增大减小减小增大判断下列说法是否正确.(1)二极管具有单向导电、反向阻断的特性.( )(2)电容器具有“通直流阻交流”的作用.( )(3)电路中必须有电源,电子才会在闭合回路中循环流动.( )(4)电感器能储存电场能,是储能元器件.( )(5)不同的电源,非静电力做功的本领不同,因而电源的电动势不同.( )(6)E=U+Ir适用于任何电路.( )(7)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.( )(8)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.( )√× √× √√√× 课堂深度探究PART02第二部分知识点一 电动势日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样.(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢?[提示] 电势能增加了7.5 J,非静电力做功7.5 J;电势能增加了7.4 J,非静电力做功7.4 J.(2)是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?[提示] 不是,可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领.2.电动势与电压√ (2024·广东清远校联考期中)下列关于电压、电动势的说法正确的是( )A.电源的电动势与外部电路有关B.电压与电动势的单位都是伏特,路端电压即为电动势C.电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强D.在电源内部非静电力做功越多,电动势越大[解析] 电动势是电源自身的属性,与外电路无关,故A错误;电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,故B错误;电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强,故C正确;电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,非静电力把单位正电荷从负极移到正极做功越多,则电动势越大,故D错误.√ 铅蓄电池的电动势为2 V,内阻不为零,以下说法正确的是( )A.铅蓄电池每秒能把2 J的化学能转变为电能B.电路中每通过1 C电荷量,铅蓄电池对外输出的电能为2 JC.电路中每通过1 C电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为2 JD.该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5 V的干电池弱[解析] 电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量,由于铅蓄电池的电动势为2 V,则铅蓄电池把其他形式能转化成电能的本领比一节干电池(电动势是1.5 V)的本领强,电路中每通过1 C电荷量时,铅蓄电池内部非静电力做功W=qE电=2 J,即电路中每通过1 C电荷量时,铅蓄电池将2 J的化学能转化成电能,但由于内阻不为零,所以铅蓄电池对外输出的电能小于2 J,故A、B、D错误,C正确.知识点二 闭合电路欧姆定律的应用闭合电路的组成(纯电阻电路)如图所示. (1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?[提示] 在外电路,沿电流方向电势降低;在内电路,沿电流方向电势升高.(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内电源非静电力做多少功?内外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?[提示] EIt、I2rt、I2Rt、EIt=I2rt+I2Rt.(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?1.电路中的电势如图甲所示,外电路中电流由电源正极流向负极,沿电流方向电势降低,如图乙所示,内电路中电流由电源负极流向正极,沿电流方向电势升高.U外=U1+U2+U3U外=IR1+IR2+IR3=IR外U内=Ir√ 如图所示的电路中, 电源的电动势E=3.0 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R=0.5 Ω, 不计电路中的其他电阻,闭合开关S,电流表A的示数为( )A.3.0 A B.6.0 AC.2.0 AD.1.0 A (2024·深圳市期中)某电动车公司为了测定电池的电动势和内阻,测试装置的电路图如图所示,其中R1=8 Ω,R2=2 Ω.当开关处于位置1时,电流表示数I1=0.2 A,当开关处于位置2时,电流表示数I2=0.5 A.求电源的电动势E和内阻r.[解析] 由闭合电路的欧姆定律可得,开关处于位置1时E=I1(R1+r)开关处于位置2时E=I2(R2+r)联立解得E=2 V,r=2 Ω.[答案] 2 V 2 Ω (2025·惠州期中)某兴趣小组为了测量一手机电池的电动势和内阻,采用如图所示的电路,R1=3 Ω,R2=4 Ω.当开关K闭合时,电压表示数为3.2 V,当开关K断开时,电压表示数为3.5 V,求该手机电池的电动势和内电阻.[答案] 4.0 V 1.0 Ω知识点三 路端电压与负载的关系2.路端电压与电流的关系图像:由U外=E-Ir可知,U外-I图像是一条斜向下的直线,如图所示.√角度1 对路端电压的理解 电源电动势为E、内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法正确的是( )A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大D.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小[解析] 此电路为闭合电路,应使用闭合电路欧姆定律分析,不能使用部分电路欧姆定律分析.根据U=E-Ir可知,当I增大时,内电压Ir增大,路端电压减小,所以A、B、C错误,D正确.角度2 U外-I图像的理解和应用 (2025·佛山月考)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻丝的U-I图线,用该电源和电阻丝组成闭合电路,下列说法不正确的是( ) A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻丝的电阻为1 ΩC.电路的路端电压为2 VD.电路中的电流为3 A√ 如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的.求:(1)定值电阻R2的阻值;[答案] 5 Ω (2)滑动变阻器的最大阻值;[答案] 300 Ω (3)电源的电动势和内阻.[解析] 由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将题图乙中A、B两点的电压和电流代入得E=16+0.2r,E=4+0.8r解得E=20 V,r=20 Ω.[答案] 20 V 20 Ω随堂巩固落实PART03第三部分√1.(电源和电动势)下列关于电源电动势的说法正确的是( )A.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷C.在电源内部,电流的方向是从正极流向负极D.干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能√2.(闭合电路欧姆定律的应用)(2025·广州期中)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,理想电压表的读数为1.5 V;闭合S后,理想电压表的读数为1.2 V,则电源的内阻r为( ) A.0.4 Ω B.0.5 ΩC.1 ΩD.2 Ω√√√4.(闭合电路欧姆定律)如图所示的电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=4 Ω,电阻R2=24 Ω,当开关S断开时,理想电流表的示数为0.5 A,理想电压表的示数为6 V,求:(1)R3的阻值;答案:12 Ω (2)R1的阻值;答案:8 Ω (3)开关S闭合后,流过电流表的电流.答案:0.4 A第三节 测量电源的电动势和内阻一、实验目的1.进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用.2.学会用伏安法测电池的电动势和内阻.3.学会利用图像处理实验数据.二、伏安法测量电源的电动势和内阻的实验原理1.原理图如图所示.2.原理:通过改变滑动变阻器的阻值,用电压表和电流表测出每种状态(最少两种)下的U、I值,列出两个方程,即可求出电动势E和内阻r.即联立求解可得三、实验器材被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线等.四、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按电路原理图把器材连接好,如图所示.2.把变阻器的滑片移到一端使阻值最大.3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组I和U的值.4.断开开关,整理好器材.五、数据处理1.代数法:运用方程组,求解E和r.为了减小实验的偶然误差,应该利用U、I值多求几组E和r的值,算出它们的平均值.2.图像法:对于E、r一定的电源,路端电压U与通过干路的电流I的U-I图像是一条直线,这条直线与纵轴U的交点表示电源的电动势E,与横轴I的交点表示短路电流,图线斜率的绝对值表示电源的内阻r.在读图时应注意图像的纵坐标是不是从零开始的,若从零开始,如图甲所示,则r=,若不是从零开始,如图乙所示,则r=. 六、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r发生明显变化.3.若干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始.如图所示,此时图线与纵轴交点仍为电池的电动势E,但图线与横轴交点不再是短路电流,内阻要在直线上取较远的两点用r=求出.4.为了提高测量的精确度,在实验中I、U的变化范围要大一些,计算E、r时,U1和U2、I1和I2的差值要大一些.七、误差分析1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I 图像时描点不准确.2.等效电源问题(虚线框内为等效电源)电路图结论 E等效=E;r等效=R+r E等效=E;r等效=分析 (1)电动势是开路电压,等效电动势即M、N两点开路时的电压,因为该图开路时没有电流,所以R不分压,所以E等效=E(2)短路(用导线直接连接M、N)电流I=(3)r等效==R+r (1)电动势是开路电压,等效电动势即M、N两点开路时的电压,因为该图开路时有电流,所以R分压为E,所以E等效=E(2)短路(用导线直接连接M、N)电流I=(3)r等效===3.系统误差(1)电流表内接时电路如图甲所示,产生实验误差的原因是电压表的分流,测量值与真实值的关系为:E测(2)电流表外接时电路如图乙所示,产生实验误差的原因是电流表的分压,测量值与真实值的关系为:E测=E真;r测>r真.八、实验创新(测电源E、r的其他方案)主要方法 原理 电路图伏阻法(电压表、电阻箱) E=U1+r E=U2+r安阻法(电流表、电阻箱) E=I1R1+I1r E=I2R2+I2r题型一 伏安法测电源电动势和内阻 (2025·阳江期中)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻.电池内阻约为0.5 Ω.用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0(阻值为2 Ω)、待测电池等器材组成图1所示的实验电路,由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示.(1)图1的电路图为图3中的________(选填“A”或“B”).(2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.(3)实验后进行反思,若考虑电表内阻的影响,发现上述实验方案存在系统误差.误差分析可知电源电动势和内阻的真实值与测量值的关系为:E真________E测,r真________r测.(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)[解析] (1)由实物图连接可知电流表外接,故题图1的电路图为题图3中的B.(2)根据闭合电路欧姆定律有U=E-I(r+R0)可知图像纵轴的截距表示电源电动势E,图像斜率的绝对值表示电源内阻r与定值电阻R0的总电阻,根据图像可知E=4.5 V,r+R0= Ω=2.5 Ω,得r=0.5 Ω.(3)不管是否考虑电压表内阻,电流表的短路电流都相同.若考虑电压表内阻对电路的影响,当电流表示数为0时,路端电压小于电动势,即电动势的测量值小于真实值.当电压表示数增大时,干路电流大于电流表示数,且差值越来越大,则图线与纵坐标截距和图线斜率的绝对值均变大,电源内阻的真实值大于测量值.[答案] (1)B (2)4.5 0.5 (3)大于 大于 某实验小组测量干电池的电动势和内阻,所用器材如下:电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ);电流表(量程0~0.6 A,内阻为1.0 Ω);滑动变阻器(0~50 Ω);干电池一节、开关一个和导线若干.(1)根据给出的实验器材,为准确地测量出电池电动势和内阻,图甲中电压表正极接线柱应连接接线柱__________(选填“①”或“②”).(2)正确连接后,某次测量中电流表指针位置如图乙所示,其读数为__________A.(3)调节滑动变阻器阻值,测得多组电表读数,作出图丙所示的U-I图像,则待测干电池电动势E=__________V(结果保留2位小数),内阻r=__________Ω(结果保留2位小数).[解析] (1)因电流表内阻的准确值已知,为准确地测量出电池电动势和内阻,题图甲中电压表正极接线柱应连接接线柱①.(2)题图乙中电流表读数为0.24 A.(3)由题图丙中U-I图像可得E=1.48 V,RA+r= Ω=1.70 Ω,所以r=1.70 Ω-RA=0.70 Ω.[答案] (1)① (2)0.24 (3)1.48 0.70题型二 伏阻法测电源电动势和内阻 (2024·广州期中)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a)所示. (1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请把余下电路连接完整.(2)请完成下列主要实验步骤:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;③将开关S2闭合,电压表的示数是1.16 V,断开开关S1.(3)使用测得的数据,计算出干电池的电动势是________,内阻是________(计算结果保留小数点后2位).[解析] (1)根据电路图连接实物图如图所示.(2)①电阻箱的阻值为0×1 000 Ω+0×100 Ω+2×10 Ω+0×1 Ω=20 Ω.(3)将电压表视为理想电表,根据上述分析可知电源电动势E=1.49 V则干路电流I== A=0.058 A又I=所以r=-R0-R≈0.69 Ω.[答案] (1)图见解析 (2)①20 Ω (3)1.49 V 0.69 Ω题型三 安阻法测电源电动势和内阻 (2025·广州统考)一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图a所示是该同学正准备接入最后一根导线(图a中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①___________________________________________________;②_____________________________________________.(2)实验测出多组电阻箱阻值R和电流表示数I,并计算出数据,根据数据,在方格纸上作出了R-关系图像如图b所示.由图像可计算出该干电池的电动势为________V,内阻为________Ω.(3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为0~100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图c所示,则该干电池的电动势应为________V,内阻应为________Ω.[解析] (1)①开关不应该闭合,应该保持断开状态;②电阻箱要以最大阻值接入,然后再调小.(2)由闭合电路欧姆定律E=IR+Ir得R=E·-r类似于一次函数y=kx+b的形式,R-图像的斜率表示电动势E,纵截距绝对值为内阻r.由题图b可知E=1.4 Vr=1.2 Ω.(3)电流表的内阻RA== Ω=0.2 Ω由闭合回路的欧姆定律得E=IR+I(RA+r)即R=E-(RA+r)因此可知电动势不变,内阻r=1.2 Ω-0.2 Ω=1.0 Ω.[答案] (1)①开关处于闭合状态 ②电阻箱接入电阻为零 (2)1.4 1.2 (3)1.4 1.0题型四 安安法测电源电动势和内阻 (2024·东莞期中)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:①待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1.0 Ω)②电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为10 Ω)③安培表A(量程0~0.60 A,内阻约为0.1 Ω)④滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A)⑤滑动变阻器R2(0~1 000 Ω,1 A)⑥定值电阻R3=990 Ω⑦开关和导线若干(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”).(2)把电流表G改装成电压表,需要把它与R3________联,改装后的量程是________V.(3)在图甲所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材代号.(4)图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为安培表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(结果均保留2位小数)[解析] (1)因电源的内阻较小,为了多测几组实验数据,方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选择R1.(2)为了将电流表G改装成电压表,需要把它与R3串联,改装后的量程U=IGRG+IGR3=3 V.(3)上述器材中没有电压表,将电流表G与电阻R3串联,改装成电压表,用电流表A测电路电流,滑动变阻器串联接入电路,实验电路图如图所示.(4)根据阻值之间的关系,根据闭合电路欧姆定律得I1(R3+RG)=E-I2r即I1=-根据图像可知1.45×10-3A=解得E=1.45 V=0.9×10-3解得r=0.90 Ω.[答案] (1)R1 (2)串 0~3 (3)图见解析 (4)1.45 0.90eq \o(\s\up7())1.在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中,电路图如图甲所示,可选用的实验器材有:电压表V1(量程0~3 V);电压表V2(量程0~15 V);电流表A1(量程0~0.6 A);电流表A2(量程0~3 A);滑动变阻器R1(最大阻值为300 Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为20 Ω);干电池、开关S、导线若干.(1)选择合适的器材:电压表应选__________,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________(填写所选器材的符号).(2)测得的7组数据已标在如图乙所示的U-I坐标系上,用作图法求得干电池的电动势E=________V和内阻r=________Ω.(结果均保留3位有效数字)(3)按照图甲的测量方法,某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差.在下列选项中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况).下列图像中__________是该实验的分析.解析:(1)一节干电池的电动势大约为1.5 V,电压表应选择量程为0~3 V的V1.一节干电池的内阻大约为1 Ω,为了精确测量电路中的电流,电流表应选择量程为0~0.6 A的A1.电路中的最大电阻约为R== Ω=2.5 Ω,为了便于调节电路,滑动变阻器应选择最大阻值与2.5 Ω相差不大的R2.(2)根据闭合电路欧姆定律得U=E-Ir,根据U-I图像的纵截距可知干电池的电动势E=1.50 V,根据U-I图像的斜率绝对值表示干电池的内阻可知r= Ω=1.00 Ω.(3)题图甲的实验误差来自于电压表的分流作用,当电压表示数为零时无电流通过电压表,此时短路电流的测量值等于真实值,电压表的示数越大,实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大,故电动势的测量值小于真实值,故对应的U-I图像是A.答案:(1) V1 A1 R2 (2)1.50 1.00 (3)A2.某同学为了研究水果电池,将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电池”,他用电压表测得这个“土豆电池”两端电压为0.96 V,但他将四个这样的“土豆电池”串联给“3 V 0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,为了寻找原因,决定先测定一节“土豆电池”的电动势和内阻.他设计了如图甲所示的电路,电路中所用电流计G的阻值为50 Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻箱的阻值及相应的电流计示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中.电阻R/Ω 电流I/mA 电流倒数/A-1100 2.50 400200 2.00 500300 1.66 602400 1.42 704500 1.26 794(1)请你帮该同学在图乙的坐标纸中作出-R图像.(2)设电源电动势为E、内阻为r,电阻箱的示数为R,电流计电阻为Rg,电流表示数为I,则=________(用E、r、R、Rg物理量表示).(3)根据图像可以求得该电池的电动势为________V,内阻为________Ω.(结果均保留3位有效数字)(4)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是_______________________.解析:(1)作出-R图像如图所示.(2)根据闭合电路欧姆定律得I=解得= R+.(3)根据图像得= V-1=3×100 A-1解得E=1.00 V,r=250 Ω.(4)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是土豆电池的内阻太大,土豆电池与灯泡组成闭合电路时,回路电流太小,灯泡的实际功率太小,因此灯泡不能发光.答案:(1)图像见解析 (2)R+ (3)1.00 250 (4)土豆电池的内阻太大,土豆电池与灯泡组成闭合电路时,回路电流太小,灯泡的实际功率太小,因此灯泡不能发光第一节 常见的电路元器件第二节 闭合电路的欧姆定律1.能识别常见的电路元器件,知道电路是如何组成的,了解常见元器件在电路中的作用. 2.知道电源是提供电能的装置,通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能. 3.理解电动势的概念,知道公式中各物理量的含义和单位. 4.通过闭合电路欧姆定律的理论推导过程,体验能量转化和守恒定律在电路中的具体应用.理解内、外电路的能量转化. 5.理解内、外电路的电势降落,理解闭合电路的欧姆定律.一、识别几种常见元器件1.电阻器(1)分类:阻值固定的电阻器和阻值可变的电阻器两类.阻值固定的变阻器:碳膜电阻、绕线电阻、熔断电阻等.阻值可变的变阻器:电位器、滑动变阻器和电阻箱等.(2)表示:电阻器用字母“R”及符号“”表示.2.电感器(1)作用:由绝缘导线绕成,通过电磁感应能把外部电路的电能储存在电感器内部的磁场中.(2)电感器用字母“L”表示无铁芯的电感器用符号“”表示.插入铁芯的电感器用符号“”表示.3.二极管(1)分类:整流二极管、检波二极管、开关二极管.(2)作用:只允许电流由单一方向通过,反向时阻断.(3)表示:用字母“D”及符号“”表示,箭头表示正向电流的方向.二、电路1.电路:通过金属导线将电阻器、电感器、电容器等元器件连接组成闭合回路,当输入端接入电源时,电子会在闭合回路中循环流动,这个闭合回路称为电路,电路是电流所流经的路径.2.电路图:用物理电学标准化的符号表示电路中的元器件,并把它们连接起来,形成电路图.三、常见元器件在电路中的作用1.电感器:通直流阻交流,还具有电感性,能建立磁场储存磁场能.2.电容器:通交流隔直流,也可作为储能元器件.3.电阻器:调节电路中的电流和电压.4.二极管:可作为各种逻辑电路的开关,或对高频交流电路进行滤波整流等.四、电动势1.闭合电路:由导线、电源和用电器连成的电路叫作闭合电路.2.电源(1)非静电力的作用:把正电荷从负极搬运到正极的过程中,非静电力在做功,使电荷的电势能增加.(2)电源概念:电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电能的装置.3.电动势(1)物理意义:表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量.(2)定义:非静电力所做的功与所移动的电荷量之比叫作电动势,用E表示,即E=.(3)单位:与电势、电压的单位相同,为伏特.(4)大小的决定因素:只取决于电源本身的性质,与电源的体积无关,也与外电路无关.五、研究闭合电路欧姆定律1.闭合电路的组成(1)内电路:如图所示,电源内部的电路叫内电路,内电路上的电阻叫内阻.在内电路中,电流从电势低的负极流向电势高的正极.(2)外电路:电源外部的电路叫外电路,外电路上的电阻称为外电阻,在外电路中,电流由电势高的正极流向电势低的负极,沿电流方向电势降低.2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路中的电流与电源的电动势成正比,与内、外电路的电阻之和成反比.(2)表达式:I=.(3)表达式也可以写为:E=U外+U内,即电源的电动势等于内、外电路电压之和.六、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U=E-Ir.2.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小.(2)当外电阻R增大时,由I=可知电流I减小,路端电压U=E-Ir增大.(3)两种特殊情况①断路:当外电路断开时,电流I为0,U=E.即断路时的路端电压等于电源电动势.②短路:当电源两端短路时,外电阻R=0,此时I=.判断下列说法是否正确.(1)二极管具有单向导电、反向阻断的特性.( )(2)电容器具有“通直流阻交流”的作用.( )(3)电路中必须有电源,电子才会在闭合回路中循环流动.( )(4)电感器能储存电场能,是储能元器件.( )(5)不同的电源,非静电力做功的本领不同,因而电源的电动势不同.( )(6)E=U+Ir适用于任何电路.( )(7)在闭合电路中,外电阻越大,路端电压越大.( )(8)电路断开时,电路中的电流为零,路端电压也为零.( )提示:(1)√ (2)× (3)√ (4)× (5)√(6)√ (7)√ (8)×知识点一 电动势日常生活中我们经常接触到各种各样的电源,如图所示的干电池、手机电池,它们有的标有“1.5 V”字样,有的标有“3.7 V”字样.(1)如果把5 C的正电荷从1.5 V干电池的负极移到正极,电荷的电势能增加了多少?非静电力做了多少功?如果把2 C的正电荷从3.7 V的手机电池的负极移到正极呢?(2)是不是非静电力做功越多电源把其他形式的能转化为电能的本领就越大?如何描述电源把其他形式的能转化为电能的本领?[提示] (1)电势能增加了7.5 J,非静电力做功7.5 J;电势能增加了7.4 J,非静电力做功7.4 J.(2)不是,可以用非静电力做的功与移动的电荷量的比值来反映非静电力做功的本领.1.对电动势的理解(1)电源的电动势是表征电源把其他形式的能转化为电能的本领大小的物理量,即非静电力移送相同电荷量的电荷做功越多,则电动势越大.(2)公式E=是电动势的定义式而不是决定式,E的大小与W和q无关,是由电源自身的性质决定的,不同种类的电源,电动势大小不同.2.电动势与电压物理量 电动势E 电压U物理意义 非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领,表征电源的性质 表示电场力做功将电能转化为其他形式能的本领,表征电场的性质定义式 E=,W为非静电力做的功 U=,W为电场力做的功单位 伏特(V) 伏特(V)联系 电动势等于电源未接入电路时两极间的电压 (2024·广东清远校联考期中)下列关于电压、电动势的说法正确的是( )A.电源的电动势与外部电路有关B.电压与电动势的单位都是伏特,路端电压即为电动势C.电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强D.在电源内部非静电力做功越多,电动势越大[解析] 电动势是电源自身的属性,与外电路无关,故A错误;电压与电动势的单位相同,但物理意义不同,是两个不同的物理量,故B错误;电源的电动势越大意味着电源把其他形式的能转化为电能的本领越强,故C正确;电动势的物理意义是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量,非静电力把单位正电荷从负极移到正极做功越多,则电动势越大,故D错误.[答案] C 铅蓄电池的电动势为2 V,内阻不为零,以下说法正确的是( )A.铅蓄电池每秒能把2 J的化学能转变为电能B.电路中每通过1 C电荷量,铅蓄电池对外输出的电能为2 JC.电路中每通过1 C电荷量,铅蓄电池内部非静电力做功为2 JD.该铅蓄电池把其他形式能转化为电能的本领比电动势为1.5 V的干电池弱[解析] 电动势是描述电源把其他形式的能转化成电能本领大小的物理量,由于铅蓄电池的电动势为2 V,则铅蓄电池把其他形式能转化成电能的本领比一节干电池(电动势是1.5 V)的本领强,电路中每通过1 C电荷量时,铅蓄电池内部非静电力做功W=qE电=2 J,即电路中每通过1 C电荷量时,铅蓄电池将2 J的化学能转化成电能,但由于内阻不为零,所以铅蓄电池对外输出的电能小于2 J,故A、B、D错误,C正确.[答案] C知识点二 闭合电路欧姆定律的应用闭合电路的组成(纯电阻电路)如图所示.(1)在外、内电路中,沿着电流方向,各点电势如何变化?(2)若电源电动势为E,电路中的电流为I,在t时间内电源非静电力做多少功?内外电路中产生的焦耳热分别为多少?它们之间有怎样的关系?(3)闭合电路的电流I与电动势E、外电阻R和内电阻r的关系怎样?[提示] (1)在外电路,沿电流方向电势降低;在内电路,沿电流方向电势升高.(2)EIt、I2rt、I2Rt、EIt=I2rt+I2Rt.(3)E=IR+Ir或I=.1.电路中的电势如图甲所示,外电路中电流由电源正极流向负极,沿电流方向电势降低,如图乙所示,内电路中电流由电源负极流向正极,沿电流方向电势升高.U外=U1+U2+U3U外=IR1+IR2+IR3=IR外U内=Ir2.闭合电路欧姆定律的几种表达形式(1)如图所示的电路中,I=、E=IR+Ir,这两个表达式只适用于外电阻为纯电阻的闭合电路.(2)U外=E-Ir、E=U外+U内适用于任意的闭合电路. 如图所示的电路中, 电源的电动势E=3.0 V,内电阻r=0.5 Ω,电阻R=0.5 Ω, 不计电路中的其他电阻,闭合开关S,电流表A的示数为( )A.3.0 A B.6.0 AC.2.0 A D.1.0 A[解析] 根据闭合电路欧姆定律得I=,代入数据可得I= A=3.0 A,故A符合题意.[答案] A (2024·深圳市期中)某电动车公司为了测定电池的电动势和内阻,测试装置的电路图如图所示,其中R1=8 Ω,R2=2 Ω.当开关处于位置1时,电流表示数I1=0.2 A,当开关处于位置2时,电流表示数I2=0.5 A.求电源的电动势E和内阻r.[解析] 由闭合电路的欧姆定律可得,开关处于位置1时E=I1(R1+r)开关处于位置2时E=I2(R2+r)联立解得E=2 V,r=2 Ω.[答案] 2 V 2 Ω (2025·惠州期中)某兴趣小组为了测量一手机电池的电动势和内阻,采用如图所示的电路,R1=3 Ω,R2=4 Ω.当开关K闭合时,电压表示数为3.2 V,当开关K断开时,电压表示数为3.5 V,求该手机电池的电动势和内电阻.[解析] 当开关K闭合时,根据闭合电路欧姆定律有U1=E-I1r根据部分电路欧姆定律有I1=当开关K断开时,根据闭合电路欧姆定律有U2=E-I2r根据部分电路欧姆定律有I2=解得E=4.0 V,r=1.0 Ω.[答案] 4.0 V 1.0 Ω知识点三 路端电压与负载的关系1.路端电压与负载的关系:U外=IR=E-Ir=E- r(对纯电阻电路).(1)当外电路断开时,R→∞,I→0,U内=0,U外=E,此为直接测量电源电动势的依据.(2)当电源短路时,R=0,I=(称为短路电流),U外=0.由于r很小,电路中电流很大,会烧坏电源,这是严禁把电源两极不经负载直接相接的原因.2.路端电压与电流的关系图像:由U外=E-Ir可知,U外-I图像是一条斜向下的直线,如图所示.(1)当R减小时,I增大,路端电压减小;当电源短路时,R等于0,此时电路中的电流最大,I0=,路端电压等于0.(2)纵轴的截距等于电源的电动势E;横轴的截距等于电源短路时的电流,即I0=.(3)直线斜率的绝对值等于电源的内阻,即r==,越大,表明电源的内阻越大.(4)图线中某点横、纵坐标的乘积UI为电源的输出功率,即图中矩形的面积表示电源在路端电压为U时的输出功率.角度1 对路端电压的理解 电源电动势为E、内阻为r,向可变电阻R供电.关于路端电压,下列说法正确的是( )A.因为电源电动势不变,所以路端电压也不变B.因为U=IR,所以当R增大时,路端电压也增大C.因为U=IR,所以当I增大时,路端电压也增大D.因为U=E-Ir,所以当I增大时,路端电压减小[解析] 此电路为闭合电路,应使用闭合电路欧姆定律分析,不能使用部分电路欧姆定律分析.根据U=E-Ir可知,当I增大时,内电压Ir增大,路端电压减小,所以A、B、C错误,D正确.[答案] D角度2 U外-I图像的理解和应用 (2025·佛山月考)如图所示,直线A为电源的U-I图线,直线B为电阻丝的U-I图线,用该电源和电阻丝组成闭合电路,下列说法不正确的是( )A.电源的电动势为3 V,内阻为0.5 ΩB.电阻丝的电阻为1 ΩC.电路的路端电压为2 VD.电路中的电流为3 A[解析] 根据闭合电路的欧姆定律E=U+Ir,整理得U=-Ir+E,直线A的纵截距表示电源的电动势,则E=3 V,直线A的斜率的绝对值表示内阻r=|k|= Ω=0.5 Ω,故A正确,不符合题意;根据欧姆定律,电阻丝的电阻R== Ω=1 Ω,故B正确,不符合题意;电路中的电流I== A=2 A,电路的路端电压U=IR=2×1 V=2 V,故C正确,不符合题意,D错误,符合题意.[答案] D 如图甲所示的电路中,R1、R2均为定值电阻,且R1=100 Ω,R2阻值未知,R3为滑动变阻器.当其滑片P从左端滑至右端时,测得电源的路端电压随电源中流过的电流变化图线如图乙所示,其中A、B两点是滑片P在滑动变阻器的两个不同端点得到的.求:(1)定值电阻R2的阻值;(2)滑动变阻器的最大阻值;(3)电源的电动势和内阻.[解析] (1)当R3的滑片滑到最右端时,R3、R1均被短路,此时外电路电阻等于R2,且对应于图线上B点,则R2== Ω=5 Ω.(2)滑动变阻器的滑片置于最左端时,R3阻值最大.设此时外电路总电阻为R,则R== Ω=80 Ω又因为R=+R2代入数据解得滑动变阻器最大阻值R3=300 Ω.(3)由闭合电路欧姆定律得E=U+Ir将题图乙中A、B两点的电压和电流代入得E=16+0.2r,E=4+0.8r解得E=20 V,r=20 Ω.[答案] (1)5 Ω (2)300 Ω (3)20 V 20 Ωeq \o(\s\up7())1.(电源和电动势)下列关于电源电动势的说法正确的是( )A.电源的电动势越大,电源所能提供的电能就越多B.在电源内部,电源依靠库仑力搬移电荷C.在电源内部,电流的方向是从正极流向负极D.干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能解析:选D.电源的电动势越大代表电源将其他形式的能转化为电能的本领越强,故A错误;在电池内部,电源依靠非静电力搬移电荷,故B错误;在电源内部,电流的方向是由负极流向正极,故C错误;电动势的定义式为E=,故干电池的电动势为1.5 V,表示当1 C的电荷量通过干电池时有1.5 J的化学能转化为电能,故D正确.2.(闭合电路欧姆定律的应用)(2025·广州期中)如图所示的电路中,电阻R=2 Ω.断开S后,理想电压表的读数为1.5 V;闭合S后,理想电压表的读数为1.2 V,则电源的内阻r为( )A.0.4 Ω B.0.5 ΩC.1 Ω D.2 Ω解析:选B.依题意,断开S后,由闭合电路欧姆定律可得E=U,同理,闭合S后,有U′=E-r,联立解得r=0.5 Ω.3.(路端电压与负载的关系)(多选)如图所示,这是某一电源的U-I图像,由图可知( )A.电源电动势为2 VB.电源内阻为 ΩC.电源短路时电流为6 AD.电路路端电压为1 V时,电路中电流为5 A解析:选AD.由闭合电路欧姆定律U=E-Ir得知,当I=0时,U=E,由题图读出电源的电动势E=2 V,故A正确;电源的内阻等于图线斜率的绝对值,为r== Ω=0.2 Ω,故B错误;电源短路时R=0,电流I短== A=10 A,故C错误;当路端电压U=1 V时,由E=U+Ir可得,I== A=5 A,故D正确.4.(闭合电路欧姆定律)如图所示的电路中,电源电动势E=12 V,内阻r=4 Ω,电阻R2=24 Ω,当开关S断开时,理想电流表的示数为0.5 A,理想电压表的示数为6 V,求:(1)R3的阻值;(2)R1的阻值;(3)开关S闭合后,流过电流表的电流.解析:(1)当开关S断开时,理想电流表的示数为0.5 A,理想电压表的示数为6 V,根据欧姆定律有I1=,解得R3=12 Ω.(2)当开关S断开时,根据闭合电路欧姆定律有I1=,解得R1=8 Ω.(3)开关S闭合后,并联等效电阻R并==8 Ω,根据闭合电路欧姆定律有I2=,解得I2=0.6 A,并联电路的电压U2=E-I2(r+R1),流过电流表的电流I3=,解得I3=0.4 A.答案:(1)12 Ω (2)8 Ω (3)0.4 A(共34张PPT)第五节 家庭电路与安全用电学习目标1.知道常见家用电器的功能及使用注意事项. 2.知道家庭电路的构成及各部件的作用. 3.知道如何安全用电. 4.具有节约用电与环境保护意识.课前知识梳理PART01第一部分一、家用电器1.家用电器简称家电,包括电视机、空调机、电冰箱、洗衣机、微波炉、电磁炉等.2.家用电器的智能化程度越来越高.3.家电一般包含控制部分、工作部分和安全部分.控制部分用于控制家电的运转,工作部分是实现家电功能的核心,安全部分则用于防止各种原因损害家电或者造成事故.二、家庭电路1.家庭电路的组成:供电线路、电能表、总开关、保险设备、插座、导线、用电器等.2.家庭电路各组成部分的接法和作用(1)供电线路:有两根线,一根叫______,能使试电笔的氖管发光,一根叫______,它们之间接220 V的交流电压.(2)电能表:接在______上,用于测量用户在一定时间内消耗的电能,电能单位为_________,也叫度.火线零线干路千瓦时(3)总空气开关:又叫空气断路器,是一种只要电路中电流超过____________就会自动断开的装置.漏电保护开关在线路漏电时保障用电者的人身安全.(4)插座:三孔插座中有一孔是接地的,在三脚插头插入时,把用电器的金属外壳和大地连接. (5)用电器:各用电器并联连接,控制开关接在______上,不允许接在______上.大功率家电需要用专线连接.额定电流火线零线三、安全用电1.电能表和供电导线应与所用家电匹配.2.最好使用固定插座,将多种电器接在同一个移动插座上并同时开启的做法,会造成瞬间电流太大,电压下降,影响电器正常工作,使电线因超负荷而发热,甚至可能引起火灾.3.电源插头应该与插座匹配.4.使用三脚插头的电器比两脚插头的电器更安全.四、节约用电与环境保护1.家电的使用应符合节约用电的原则,养成良好习惯,例如电器停止使用时要及时切断电源.2.促进资源的循环利用.判断下列说法是否正确.(1)当出现短路故障时,漏电保护器会自动切断电路.( )(2)经过低压配电变压器输出的电压为36 V时,对人是比较安全的.( )(3)瓦特和焦耳都是电功的单位.( )(4)为了用电安全,家庭中应避免使用超大功率的用电器.( )× √× √课堂深度探究PART02第二部分知识点一 家庭电路和用电故障1.家庭电路组成(1)一般组成框图(2)供电线路①火线:火线跟零线间的电压是220 V.②零线:零线是与大地相连的,正常情况下零线跟大地之间的电压是0.③地线:在家庭里直接与大地相通的导线,这是为了安全另外加接的.火线与地线之间的电压是220 V,零线与地线之间的电压是0.2.故障处理(1)短路故障的处理:查明短路原因并排除故障后换上同样的熔丝,绝对不能换用比原来粗的熔丝或者其他材料的金属丝.(2)断路故障的处理:一般情况是接线螺丝松脱、电线接头处接触不良、导线断裂等.在确认电源没有停电的情况下,可以使用测电笔逐段排查断路点.使用测电笔时要注意安全,手绝对不能接触笔尖的金属部分.(3)漏电故障的处理:仔细检查灯座、吊线盒、开关、插座等容易漏电处,再检查电线连接处、电线穿墙处、电线转弯处等电线绝缘层容易受损的部位.√ 如图所示,闭合开关S后,发现电灯L不亮,且保险丝没有熔断.某同学测试灯头的两根电线C、D,发现这两处都能使测电笔的氖管发光,再用测电笔测试火线A和零线B,氖管在测火线A时能发光,在测零线B时不发光.那么可以判定故障是( )A.火线和零线短路B.电灯L短路C.电线AC段某处断路D.电线BD段某处断路[解析] 用排除法来判断,如果火线和零线短路或电灯L短路,都会使电路中电流过大,造成保险丝熔断,故A、B不符合题意;若AC段某处断路,则会使C与火线脱离接触,就不会使测电笔的氖管发光,而BD段某处断路,一方面造成灯泡不能发光,另一方面D点通过灯丝与火线连通,能使氖管发光,故C不符合题意,D符合题意. 某家庭要安装一套家庭供热水系统.所选用的电热水器的技术参数中标有“加热功率/电压 3 800 W/220 V”.若需要为电热水器安装一个熔断器,则参考下列数据通过计算说明,应该选择多大直径的熔丝?常用铅锡合金熔丝的技术数据(铅95%,锡5%) 额定电 流I/A 2 2.6 3.3 4.8 7 11 15 18 22直径 d/mm 0.508 0.61 0.71 0.915 1.22 1.63 2.03 2.34 2.65[答案] 2.34 mm知识点二 家庭安全用电及节约用电1.家庭安全用电必须注意以下几点(1)高度重视,谨防触电:接触、搬运电器时,头脑中要时刻想着避免触电,不能大意;要定期检查用电器的插头,大功率用电器的插头极易因过热而损坏,更要注意.(2)避免短路:短路时电路中的电流非常大,轻则电源、电线烧毁,重则发生火灾,酿成大祸;从插座拔出插头时要手握插头,切勿用力拉扯电线,以免电线绝缘皮破损或插座接头脱落,造成短路.(3)电器金属外壳应该接地线:容易潮湿的电器如洗衣机等更要接地.(4)避免大功率电器同时使用:不要在同一插座上同时使用几个大功率的用电器,以免流过插座的电流太大,引起火灾.(5)避免火灾:不要让纸张等易燃物过分靠近电灯、电饭锅、电炉等.2.节约用电(1)养成良好的用电习惯,记住随手关闭不使用的用电器.(2)节约用电,坚持可持续发展.√ (2024·广东统考学业考试)小明家买了一台额定功率为2.2 kW的空调.关于空调的供电,下列说法错误的是( )A.采用交流电源供电B.必须将控制开关接在火线上C.必须使用三孔插座D.必须使用移动插座[解析] 我国家庭电路采用220 V的交流电,必须将控制开关接在火线上,是为了在检修电路时,切断电路,保证工作人员的安全,故A、B正确,不符合题意;有金属外壳的用电器使用三线插头和三孔插座,正确连接后,即使内部线路老化导致外壳带了电也会导入大地,不会使人触电发生危险,故C正确,不符合题意;使用移动插座,容易负载太大,导致插座烧毁,故D错误,符合题意. 从安全用电的角度出发,下列做法存在安全隐患的是( )A.用电器金属外壳应该接地线B.不要在同一插座上同时使用几个大功率用电器C.要定期检查用电器插头,特别是大功率用电器插头D.洗衣机、洗碗机等易潮湿用电器不用接地线√[解析] 有电动机的家用电器、在潮湿环境中使用的电器、具有金属外壳的电器和其他规定使用接地的家用电器必须做好接地保护,否则外壳容易带电.多个电器接在同一插座上,当同时开启这些电器时,会造成瞬间电流很大,电压下降,影响电器正常工作,甚至因插座连接线超负荷而发热引起火灾.用电器插头如果破损,人体接触到破损部位容易造成触电事故,破损处容易造成短路事故. 现代家庭电器化程度越来越高,安全用电是一个十分突出的问题.下表提供了一组部分人的人体电阻平均值数据:测量项目 完全干燥时 出汗或潮湿时 电阻 电流(加220 V) 电阻 电流(加220 V)手与手之间 200 kΩ 1.1 mA 5 kΩ 手与脚之间 300 kΩ 0.73 mA 8 kΩ 手与塑料鞋底之间 800 kΩ 0.28 mA 10 kΩ (1)从表中可看出干燥时电阻大约是潮湿时电阻的________倍(写出范围即可).(2)在空格中填入对人体加220 V电压后的电流值.38~80 [答案] 4 mA 27.5 mA 22 mA(3)若对人的安全电流是20 mA以下,则上述哪几项是十分危险的?_____________________________________.[解析] 由上述计算知,出汗或潮湿时电流都大于20 mA,所以上述各种情况均有危险.出汗或潮湿时各种情况均有危险(4)电路上有规格为10 A的熔丝(俗称保险丝),如图所示,用电器R的功率是1 500 W,这时通过熔丝的实际电流是多少?人体出汗或潮湿时,手脚触电,为什么熔丝不会断?[答案] 见解析随堂巩固落实PART03第三部分√1.(安全用电)(多选)关于安全用电,下列说法正确的是( )A.灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露B.不要乱拉乱接电线C.保险丝可以用铜丝、铝丝或铁丝代替D.检修或调换灯头,要使开关断开,以防触电√√解析:用电线路及电气设备绝缘必须良好,灯头、插座、开关等的带电部分绝对不能外露,以防触电,A正确;不要乱拉乱接电线,以防触电或发生火灾,B正确;保险丝的选用要合理,切忌用铜丝、铝丝或铁丝代替,以防发生火灾,C错误;检修或调换灯头,要使开关断开,以防触电,D正确.√2.(电路故障)小宇同学准备检查生活用电线路是否有问题,他先断开所有用电器和总开关,然后将火线上的保险丝取下,换上一只额定电压为220 V的灯泡,闭合总开关,发现灯泡正常发光.由此判断( )A.线路安装完全正确,因为灯泡正常发光B.线路安装不正确,电路中有短路C.线路安装不正确,电路中有断路D.仅由此不能判断线路是否有问题解析:将火线上的保险丝取下换上灯泡,如果原来的电路没有问题,则这个换上的灯泡因断路不发光,现在发现这个换上的灯泡正常发光,说明灯泡两端的电压就是220 V,即电路中有短路.√3.(电路故障)一个家庭电路中的用电器原来都在正常工作,把台灯插头插入插座时,闭合台灯开关后,家中电灯突然熄灭,原因可能是( )A.台灯的灯丝断了B.台灯插头处短路C.台灯的电线原来是断路的D.台灯灯座接线柱处短路解析:由题知,开始家用电器正常工作,把台灯插头插入插座时,灯未熄灭,闭合台灯开关后,家中电灯突然熄灭.说明台灯灯座接线柱处电路短路,导致家中电灯突然熄灭,故D正确,A、B、C错误.(共54张PPT)第三节 测量电源的电动势和内阻学习目标一、实验目的1.进一步熟悉电压表、电流表、滑动变阻器的使用.2.学会用伏安法测电池的电动势和内阻.3.学会利用图像处理实验数据.课前知识梳理PART01第一部分三、实验器材被测电池(干电池)、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线等.四、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按电路原理图把器材连接好,如图所示.四、实验步骤1.确定电流表、电压表的量程,按电路原理图把器材连接好,如图所示. 2.把变阻器的滑片移到一端使阻值最大.3.闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样的方法测量并记录几组I和U的值.4.断开开关,整理好器材.六、注意事项1.为使电池的路端电压有明显变化,应选取内阻较大的旧干电池和内阻较大的电压表.2.实验中不能将电流调得过大,且读数要快,读完后立即切断电源,防止干电池大电流放电时内阻r发生明显变化.3.若干电池的路端电压变化不很明显,作图像时,纵轴单位可取得小一些,且纵轴起点可不从零开始.4.为了提高测量的精确度,在实验中I、U的变化范围要大一些,计算E、r时,U1和U2、I1和I2的差值要大一些.七、误差分析1.偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I 图像时描点不准确.2.等效电源问题(虚线框内为等效电源)3.系统误差(1)电流表内接时电路如图甲所示,产生实验误差的原因是电压表的分流,测量值与真实值的关系为:E测(2)电流表外接时电路如图乙所示,产生实验误差的原因是电流表的分压,测量值与真实值的关系为:E测=E真;r测>r真.八、实验创新(测电源E、r的其他方案)典例分类讲解PART02第二部分题型一 伏安法测电源电动势和内阻 (2025·阳江期中)实验小组测量某型号电池的电动势和内阻.电池内阻约为0.5 Ω.用电流表、电压表、滑动变阻器、定值电阻R0(阻值为2 Ω)、待测电池等器材组成图1所示的实验电路,由测得的实验数据绘制成的U-I图像如图2所示.(1)图1的电路图为图3中的________(选填“A”或“B”).[解析] 由实物图连接可知电流表外接,故题图1的电路图为题图3中的B.B (2)如果实验中所用电表均视为理想电表,根据图2得到该电池的电动势E=________V,内阻r=________Ω.4.5 0.5 (3)实验后进行反思,若考虑电表内阻的影响,发现上述实验方案存在系统误差.误差分析可知电源电动势和内阻的真实值与测量值的关系为:E真________E测,r真________r测.(两空均选填“大于”“小于”或“等于”)[解析] 不管是否考虑电压表内阻,电流表的短路电流都相同.若考虑电压表内阻对电路的影响,当电流表示数为0时,路端电压小于电动势,即电动势的测量值小于真实值.当电压表示数增大时,干路电流大于电流表示数,且差值越来越大,则图线与纵坐标截距和图线斜率的绝对值均变大,电源内阻的真实值大于测量值.大于 大于 某实验小组测量干电池的电动势和内阻,所用器材如下:电压表(量程0~3 V,内阻约为3 kΩ);电流表(量程0~0.6 A,内阻为1.0 Ω);滑动变阻器(0~50 Ω);干电池一节、开关一个和导线若干.(1)根据给出的实验器材,为准确地测量出电池电动势和内阻,图甲中电压表正极接线柱应连接接线柱__________(选填“①”或“②”).[解析] 因电流表内阻的准确值已知,为准确地测量出电池电动势和内阻,题图甲中电压表正极接线柱应连接接线柱①.(2)正确连接后,某次测量中电流表指针位置如图乙所示,其读数为__________A.[解析] 题图乙中电流表读数为0.24 A.① 0.24 (3)调节滑动变阻器阻值,测得多组电表读数,作出图丙所示的U-I图像,则待测干电池电动势E=__________V(结果保留2位小数),内阻r=__________Ω(结果保留2位小数).1.48 0.70题型二 伏阻法测电源电动势和内阻 (2024·广州期中)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5 Ω)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图(a)所示.(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请把余下电路连接完整.[解析] 根据电路图连接实物图如图所示.[答案] 图见解析 (2)请完成下列主要实验步骤:①检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是________;②将开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49 V;③将开关S2闭合,电压表的示数是1.16 V,断开开关S1.[解析] ①电阻箱的阻值为0×1 000 Ω+0×100 Ω+2×10 Ω+0×1 Ω=20 Ω.20 Ω (3)使用测得的数据,计算出干电池的电动势是________,内阻是________(计算结果保留小数点后2位).1.49 V 0.69 Ω题型三 安阻法测电源电动势和内阻 (2025·广州统考)一同学测量某干电池的电动势和内阻.(1)如图a所示是该同学正准备接入最后一根导线(图a中虚线所示)时的实验电路.请指出图中在器材操作上存在的两个不妥之处:①______________________;②_____________________.开关处于闭合状态 电阻箱接入电阻为零 [解析] ①开关不应该闭合,应该保持断开状态;②电阻箱要以最大阻值接入,然后再调小.1.4 1.2 (3)为了得到更准确的测量结果,在测出上述数据后,该同学将一只量程为0~100 mV的电压表并联在电流表的两端.调节电阻箱,当电流表的示数为0.33 A时,电压表的指针位置如图c所示,则该干电池的电动势应为________V,内阻应为________Ω.1.4 1.0题型四 安安法测电源电动势和内阻 (2024·东莞期中)为了测定一节干电池的电动势和内电阻,现准备了下列器材:①待测干电池E(电动势约为1.5 V,内阻约为1.0 Ω)②电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻为10 Ω)③安培表A(量程0~0.60 A,内阻约为0.1 Ω)④滑动变阻器R1(0~20 Ω,2 A)⑤滑动变阻器R2(0~1 000 Ω,1 A)⑥定值电阻R3=990 Ω⑦开关和导线若干(1)为了能尽量准确地进行测量,也为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是______(选填“R1”或“R2”).[解析] 因电源的内阻较小,为了多测几组实验数据,方便实验操作,应选择最大阻值较小的滑动变阻器,因此滑动变阻器应选择R1.R1 (2)把电流表G改装成电压表,需要把它与R3________联,改装后的量程是________V.[解析] 为了将电流表G改装成电压表,需要把它与R3串联,改装后的量程U=IGRG+IGR3=3 V.串 0~3 (3)在图甲所示的方框中画出实验电路原理图,并注明器材代号.[解析] 上述器材中没有电压表,将电流表G与电阻R3串联,改装成电压表,用电流表A测电路电流,滑动变阻器串联接入电路,实验电路图如图所示.[答案] 图见解析 (4)图乙所示为某同学根据正确的电路图作出的I1-I2图线(I1为电流表G的示数,I2为安培表A的示数),由该图线可求出被测干电池的电动势E=________V,内电阻r=________Ω.(结果均保留2位小数)1.45 0.90随堂巩固落实PART03第三部分1.在“测量一节干电池的电动势和内阻”实验中,电路图如图甲所示,可选用的实验器材有: 电压表V1(量程0~3 V);电压表V2(量程0~15 V);电流表A1(量程0~0.6 A);电流表A2(量程0~3 A);滑动变阻器R1(最大阻值为300 Ω);滑动变阻器R2(最大阻值为20 Ω);干电池、开关S、导线若干.(1)选择合适的器材:电压表应选__________,电流表应选__________,滑动变阻器应选__________(填写所选器材的符号).V1 A1 R2 (2)测得的7组数据已标在如图乙所示的U-I坐标系上,用作图法求得干电池的电动势E=________V和内阻r=________Ω.(结果均保留3位有效数字)1.50 1.00 (3)按照图甲的测量方法,某同学利用图像分析由电表内电阻引起的实验误差.在下列选项中,实线是根据实验数据描点作图得到的U-I图像;虚线是该电源的路端电压U随电流I变化的U-I图像(没有电表内电阻影响的理想情况).下列图像中__________是该实验的分析.A解析:题图甲的实验误差来自于电压表的分流作用,当电压表示数为零时无电流通过电压表,此时短路电流的测量值等于真实值,电压表的示数越大,实际流过外电路的电流与理论上流过外电路电流的差值越大,故电动势的测量值小于真实值,故对应的U-I图像是A.2.某同学为了研究水果电池,将锌、铜两块电极插入一个土豆中做成一个“土豆电池”,他用电压表测得这个“土豆电池”两端电压为0.96 V,但他将四个这样的“土豆电池”串联给“3 V 0.5 A”的小灯泡供电时,灯泡并不发光.检查灯泡、线路均没有故障,为了寻找原因,决定先测定一节“土豆电池”的电动势和内阻.他设计了如图甲所示的电路,电路中所用电流计G的阻值为50 Ω,实验中他多次改变电阻箱的阻值,分别记录下各次电阻箱的阻值及相应的电流计示数,算出电流的倒数,并将数据填在如下的表格中.答案:图像见解析 (3)根据图像可以求得该电池的电动势为________V,内阻为________Ω.(结果均保留3位有效数字)1.00 250 (4)完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是_______________________________________________________________________________________________________.解析:完成实验后,该同学分析得出灯泡不亮的原因是土豆电池的内阻太大,土豆电池与灯泡组成闭合电路时,回路电流太小,灯泡的实际功率太小,因此灯泡不能发光.土豆电池的内阻太大,土豆电池与灯泡组成闭合电路时,回路电流太小,灯泡的实际功率太小,因此灯泡不能发光第四节 练习使用多用电表第1课时 多用电表的原理1.了解多用电表的组成及种类. 2.知道多用电表的测量原理及读数. 3.会用闭合电路欧姆定律分析欧姆表的原理.一、多用电表的组成及种类多用电表由表头、测量电路、选择开关以及红、黑测量表笔等组成,一般可分为指针式和数字式两大类.(1)一种指针式多用电表如图甲所示,表的上半部分为刻度显示盘,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程. (2)图乙所示的是一种数字式多用电表.表的上半部分为读数屏,下半部分是选择开关,开关周围标有测量功能的区域及量程.数字式多用电表的测量值以数字形式直接显示,使用方便.二、多用电表的测量原理图丙所示的是指针式多用电表的电路简图,它由表头G、直流电流测量电路、直流电压测量电路、电阻测量电路以及转换开关S等部分组成,黑表笔插入公共端,红表笔则通过转换开关S接入与待测物理量相应的测量端.使用时,只有一部分电路起作用.(1)测量电流时,黑表笔插入公共端,红表笔根据待测电流的大小,通过转换开关接入“1”端或“2”端.多用电表中测量端旁标出的电流是该测量端的最大测量电流,即量程.“1”端和“2”端的量程不同.(2)测量电压时,黑表笔插入公共端,红表笔根据待测电压的大小,通过转换开关接入“3”端或“4”端,它们的量程不同.(3)测量电阻时,黑表笔插入公共端,红表笔通过转换开关接入“5”端.在红、黑表笔间接入待测电阻R后,形成闭合电路,其中电阻R0为可变电阻,称为调零电阻,E为电池电动势.判断下列说法是否正确.(1)欧姆表的刻度是均匀的.( )(2)欧姆表的红表笔与内部电源的正极相连.( )提示:(1)× (2)×知识点一 多用电表的原理1.最简单的多用电表如图所示,分别把电流表、欧姆表、电压表的电路示意图组合在一起,就是最简单的多用电表的电路.(1)电流表的改装原理:由同一表头并联不同电阻改装而成的量程不同的电流表.(2)电压表的改装原理:由同一表头串联不同电阻改装而成的量程不同的电压表.(3)欧姆表的改装原理:将对应Rx的电流刻度值改为电阻值,即为欧姆表.2.多用电表中电流的流向红表笔接“+”插孔,黑表笔接“-”插孔.(1)电流挡串联接入电路,电流从红表笔流进电表,从黑表笔流出.(2)电压挡并联接入电路,红表笔接高电势点,黑表笔接低电势点,电流仍然是“红进、黑出”.(3)使用欧姆挡时,红表笔连接表内电源的负极,黑表笔连接表内电源的正极,电流仍然是“红进、黑出”. (多选)简化的多用电表的电路图如图所示.转换开关S与不同接点连接,就组成不同的电表,已知R3<R4,下面是几位同学对这一问题的议论,请你判断下列说法正确的是( )A.S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大B.S与3或4连接时,多用电表就成了电流表,且前者量程较大C.S与3或4连接时,多用电表就成了电压表,且前者量程较大D.S与5连接时,多用电表就成了欧姆表[解析] S与1连接时,电阻R1起分流作用,S与2连接时,电阻R1+R2起分流作用,所以S与1或2连接时,多用电表就成了电流表,由于前者分流电阻较小,所以前者量程较大;S与3或4连接时,表头与分压电阻串联,多用电表就成了电压表,由于R3<R4,所以前者量程较小;S与5连接时,多用电表就成了欧姆表,R6为欧姆挡调零电阻.综上所述,A、D正确.[答案] AD知识点二 欧姆表测电阻的原理1.欧姆挡测电阻的原理如图所示(1)测量原理:闭合电路的欧姆定律.(2)欧姆表由电流表改装而成:通过表头的电流为I=,Rx与电流I一一对应,故可以将表盘上的电流值改为电阻值,就可以从表盘上直接读出电阻的数值,这样就制成了一个欧姆表.(3)欧姆表的内阻:式中R+Rg+r为欧姆表的内阻.(4)欧姆调零:式中R为变阻器,也叫调零电阻.通过调节它,可以使欧姆表指针指向“0”位置.2.刻度标注刻度 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=r+R+Rg 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 把一量程6 mA、内阻100 Ω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0~100 Ω;C.变阻器0~500 Ω;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.(3)电流表2 mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为________;电流表3 mA刻度处换成电阻刻度,其电阻值应为________.[解析] (1)两表笔直接接触时,调节变阻器的阻值使电流表达到满偏Ig=,解得R0=400 Ω,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 Ω.电流I′=3 mA时,I′=,解得Rx′=500 Ω.[答案] (1)C (2)N M (3)1 000 Ω 500 Ω 如图所示,这是欧姆表的原理示意图.其中,电流表的满偏电流为300 μA,内阻Rg=100 Ω,调零电阻最大值R=50 kΩ,串联的定值电阻R0=50 Ω,电源电动势E=1.5 V.当电流是满偏电流的二分之一时,用它测得的电阻Rx是多少?[解析] 用欧姆挡测量电阻时,对电路应用闭合电路欧姆定律,当电流表满偏时有Ig=,其中R内为欧姆表的内阻.所以有R内== Ω=5 000 Ω用它测量电阻Rx时,当指针指在表盘中央时有Ig=得Rx=-R内=5 000 Ω故测得的电阻Rx是5 000 Ω.[答案] 5 000 Ω知识点三 多用电表的读数1.在测量直流电压时,若选择开关对应的量程为2.5 V,指针位置如图甲所示.看第二排刻度线(可参考第一排数字),由此量程可确定刻度每大格(相邻有数字的刻度间)值为0.5 V,每小格值为0.05 V,即测量精度为0.05 V.由指针位置可读得电压准确值为2.1 V,估读值为小格值的,即0.02 V,所以电压测量值为2.12 V.2.在测量电流时,若选择开关对应的量程为100 mA,指针位置如图乙所示.看第二排刻度线(可参考第三排数字),由此量程可确定刻度每大格值为20 mA,每小格值为 2 mA,即测量精度为2 mA.由于指针位置是92 mA,所以电流测量值为92 mA.3.在测量电阻时,若选择倍率“×10”,指针位置如图丙所示.看第一排刻度线,由刻度10~15有5小格,可确定每小格值为1.由指针位置可读得刻度值为10.6,倍率为“×10”,电阻测量值为106 Ω. 多用电表表头的示意图如图所示.在正确操作的情况下:(1)若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.(2)若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.(3)若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是________,测量结果为________.[解析] (1)若选择开关位置旋至如灰箭头所示,即为“V”挡中的“2.5 V”挡位,由题图可知,其分度值为0.05 V,测量结果是1.15 V.(2)若选择开关的位置如白箭头所示,即为“mA”挡中的“100 mA”挡位,由题图可知,其分度值为2 mA,测量结果是46 mA.(3)当选择开关位置旋至如黑箭头所示,即为“Ω”挡中的“×100”挡位,由题图所示的表盘可知,测量结果是19.0×100 Ω=1 900 Ω.[答案] (1)直流电压 1.15 V (2)直流电流46 mA (3)电阻 1 900 Ωeq \o(\s\up7())1.(欧姆表的原理)以下是欧姆表原理的电路示意图,正确的是( )解析:选C.选项B的欧姆表中没有可调电阻,B错误;选项A、D电流表的负极接到了电源的正极,A、D错误;红表笔应接电源的负极,黑表笔应接电源的正极,C正确.2.(欧姆表的工作原理)(多选)欧姆表的内部电路如图所示,已知电流计的电阻为Rg,滑动变阻器接入电路的阻值为R0,电源的电动势和内阻分别为E、r.下列说法正确的是( )A.欧姆表的工作原理是闭合电路的欧姆定律B.电路图中左侧的表笔为黑表笔C.欧姆表表盘的最左端为欧姆“0”刻度D.欧姆表表盘的中间刻度值为R中=r+Rg+R0解析:选AD.欧姆表是根据闭合电路的欧姆定律制成的,A正确;电流从黑表笔出,红表笔进,B错误;“∞”刻度在刻度盘的左端,C错误;当欧姆表指针指在中间位置时,=,Ig=,所以Rx=Rg+R0+r,即中间刻度值为R中=r+Rg+R0,D正确.3.(多用电表的认识)(多选)关于多用电表表盘上的刻度线,下列说法正确的是( )A.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度B.电阻刻度是不均匀的C.电阻刻度上零刻度与直流电流的最大刻度线相对应D.电阻刻度上的零刻度与直流电流的最大刻度线不对应解析:选ABC.直流电流刻度线和直流电压刻度线都是均匀的,可以共用一刻度,故A正确;由I=,故电阻的刻度线是不均匀的,刻度值越大处刻度线越密,故B正确;多用表的电阻刻度线大小与电流、电压的刻度线大小相反,电流最大处,电阻为0,故C正确,D错误.4.(多用电表的读数)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中.指针位置 选择开关所处挡位 读数a 直流电流100 mA ________mA直流电压5 V ________ Vb 电阻×100 ________ Ω解析:读取直流电压、电流时看表盘正中央的那条刻度均匀的刻度线.对于直流100 mA电流挡,每大格为20 mA,每小格表示2 mA,题图中a处指针对应1大格加1.5小格,所以读数是23 mA;对于5 V电压挡,每大格为1 V,每小格表示0.1 V,所以读数是1.15 V;测量电阻时看最上面的一条刻度线,所以读数是300 Ω.答案:23 1.15 300(共46张PPT)第2课时 练习使用多用电表课前知识梳理PART01第一部分一、实验目的1.通过实际操作学会使用多用电表,测量电压、电流和电阻.2.会用多用电表测量二极管的正、反向电阻,并据此判断二极管的正、负极.二、实验器材多用电表、不同阻值的电阻、学生电源、小灯泡、滑动变阻器、开关、导线等.三、实验步骤1.测量小灯泡两端的电压(1)用直流电源给小灯泡正常供电.将功能选择开关旋转到直流电压挡.(2)根据待测电压的估计值选择量程.如果难以估计待测电压值,应按照由大到小的顺序,先将选择开关旋转到最大量程上试测,然后根据测量出的数值,重新确定适当的量程再进行测量.(3)测量时,用红、黑测试表笔使多用电表跟待测电路并联,注意使电流从“+”插孔流入多用电表,从“-”插孔流出多用电表,检查无误后再闭合开关S,如图1所示.(4)根据挡位所指的量程以及指针所指的刻度值,读出电压表的示数.2.测量通过小灯泡的电流(1)多用电表直流电流挡与电流表原理相同,测量时应使电表与待测电路串联.(2)红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔.测量时,使电流从红表笔流入(即红表笔接与电源的正极相接的一端),从黑表笔流出(即黑表笔接与电源负极相接的一端),如图2所示.(3)需要注意多用电表直流电流挡是毫安挡,不能测量比较大的电流.(4)选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准.3.测量导体的电阻(1)机械调零:使用前若表针没有停在左端“0”刻度位置,则要用螺丝刀转动指针定位螺丝,使指针指向零刻度.(2)选挡:估计待测电阻的大小,旋转选择开关,使其尖端对准欧姆挡的合适倍率.(3)欧姆调零:将红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在表盘右端“0”刻度处.(4)测量读数:将两表笔分别与待测电阻的两端接触,表针示数乘以倍率即为待测电阻阻值.(5)测另一电阻时重复(2)(3)(4)三步.(6)实验完毕:应将选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡.4.测量二极管的正、反向电阻二极管的全称叫晶体二极管,是用半导体材料制成的电子元件,它有两根引线,一根叫正极,另一根叫负极,二极管的表示符号如图所示.(1)二极管的单向导电性电流从正极流入时电阻比较小,处于导通状态,相当于一个接通的开关;电流从负极流入时电阻比较大,相当于一个断开的开关.(2)测量正向电阻将多用电表的选择开关旋至低倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管正极,红表笔接二极管负极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的正向电阻.(3)测量反向电阻将多用电表的选择开关旋至高倍率的电阻挡,进行欧姆调零,将黑表笔接二极管负极,红表笔接二极管正极,把读得的数值乘以电阻挡倍率,即为二极管的反向电阻.四、注意事项1.用多用电表电压挡、电流挡测电压、电流时要注意红、黑表笔与电源的正、负极相连.2.选择适当的量程,使指针偏转角尽量大一些,这样测量结果相对较准.3.测电阻时应注意的问题(1)选挡后要进行欧姆调零.(2)换挡后要重新进行欧姆调零.(3)被测电阻要与电源等其他元件分离,不能用手接触表笔的金属杆.(4)被测电阻阻值等于指针示数乘以倍率.(5)使用后,要将两表笔从插孔中拔出,并将选择开关旋至“OFF”挡或交流电压最高挡.若长期不用,则应将电池取出.(6)选择倍率时,应使指针尽可能指在中央刻度线附近.五、多用电表检查电路故障1.故障种类及特点(1)短路的特点:电路中有电流,但短路部分电压为零;被短路的用电器不工作,与之串联的用电器工作电流增大.(2)断路的特点:在电源正常的情况下,断路部分电流为零,但断路处有电压,若干路断路,则断路处电压等于电源电压.2.分析与检测方法(1)电压挡位检测法若电路断路,则将电压表与电源并联,若有电压则说明电源完好,然后将电压表逐段与电路并联,若某一段电压表指针偏转,则说明该段电路中有断点.若电路短路,则用电压表逐段与电路并联,某一段电压表示数为零,则该段被短路.(2)欧姆表检测法断开电路,用多用电表的欧姆挡测量待测部分的电阻,若检测部分示数正常,则说明两点间电路正常;若检测部分电阻表针指示示数为零,则说明该部分短路;若检测部分指针几乎不动,则说明该部分有断路. 典例分类讲解PART02第二部分题型一 多用电表的操作与读数 (1)关于多用电表的使用,下列操作正确的是________. A.测电压时,应按图甲连接方式测量B.测电流时,应按图乙连接方式测量C.测电阻时,应按图丙连接方式测量D.测二极管的反向电阻时,应按图丁连接方式测量B [解析] 根据“电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表”来进行判断,题图甲中应该让红表笔在左边,黑表笔在右边,A错误;题图乙中,多用电表与灯泡串联测电流,且电流从红表笔流入电表,从黑表笔流出电表,B正确;用多用电表测电阻时,应该将待测电阻从电路中拆下来再进行测量,C错误;题图丁中,电流从黑表笔流出,正向通过二极管,故此时测的是二极管的正向电阻,D错误.(2)如图所示,这是一正在测量中的多用电表表盘,如果用欧姆挡“×100”测量,则读数为________Ω;如果用“直流5 V”挡测量,则读数为________V.[解析] 此时欧姆挡读数为8.0×100 Ω=800 Ω,用“直流5 V”挡测量,精度为0.1 V,故需估读一位,此时读数为3.30 V. 800 3.30 (3)某同学用多用电表测电阻,用已经调好零且选择开关指向欧姆挡“×10”挡位的多用电表测量,发现指针的偏转角度太大,这时他应将选择开关换成欧姆挡的__________(选填“×100”或“×1”)挡位,然后重新进行________,再次测量该电阻的阻值.×1 欧姆调零 (1)多用电表的示意图如图甲所示,现用它测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:①调节指针定位螺丝,使电表指针停在________(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线;②将选择开关旋转到欧姆挡的__________(选填“×1”“×10”“×100”或“×1k”)位置;③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节________________,使电表指针对准_______(选填“电阻”或“电流”)的“0”刻度线;④将红、黑表笔分别与待测电阻两端相接触,若电表读数如图乙所示,则该电阻的阻值为________Ω;⑤测量完毕,将选择开关旋转到“OFF”位置.电流 ×1 欧姆调零旋钮 电阻 19.0 [解析] ①使用多用电表前,先进行机械调零, 调节指针定位螺丝,使指针停在电流的“0”刻度线;②先选挡位,由于待测电阻约为20 Ω,与欧姆表中央刻度值相近,所以选“×1”挡位;③欧姆调零,红、黑表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针对准电阻的“0”刻度线;④欧姆表读数是表盘读数乘以挡位倍率,题图乙中读数为19.0 Ω×1=19.0 Ω.(2)为了设计电路,先用多用电表的欧姆挡粗测未知电阻,采用“×10”挡,调零后测量该电阻,发现指针偏角非常小,下列判断和做法正确的是________(填字母代号).A.这个电阻阻值很小,估计只有几欧姆B.这个电阻阻值很大,估计有几千欧姆C.如需进一步测量可换“×100”挡,调零后测量D.如需进一步测量可换“×1”挡,调零后测量BC[解析] 指针偏角非常小,通过电表内部电流计的电流很小,说明挡位倍率过小,则待测电阻阻值很大,有几千欧姆,应该选“×100”挡,使指针到中央刻度附近,换挡后要重新欧姆调零再测量,故A、D错误,B、C正确.题型二 用多用电表测量二极管 (1)某同学用多用电表的欧姆挡来测量一电阻阻值,先将选择开关旋至倍率“×10”挡,红、黑表笔短接调零后进行测量,结果发现欧姆表指针如图所示,则此电阻的阻值为________Ω.260 [解析] 欧姆表指针指示刻度为26,选择开关旋到“×10”挡,即倍率为×10,则最后读数为10×26 Ω=260 Ω.(2)实验桌上放着晶体二极管、电阻、电容器各一只,性能均正常,外形十分相似,现将多用电表转换开关拨到电阻“×100”挡,并重新进行欧姆调零后,分别测它们的正、负电阻加以鉴别:测甲元件时,R正=R反=0.5 kΩ;测乙元件时,R正=0.5 kΩ,R反=100 kΩ;测丙元件时,开始指针偏转到0.5 kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在表盘最左端.则甲、乙、丙三个元件分别是________.A.电容器、电阻、晶体二极管B.电阻、电容器、晶体二极管C.电阻、晶体二极管、电容器D.晶体二极管、电阻、电容器C[解析] 测甲元件时,R正=R反=0.5 kΩ,说明正反接电阻一样,所以甲元件是电阻;测乙元件时,R正=0.5 kΩ,R反=100 kΩ,说明正向接时阻值较小,反向接时阻值非常大,因此乙元件是晶体二极管;测丙元件时,开始指针偏转到0.5 kΩ,接着读数逐渐增加,最后停在表盘最左端,说明刚开始时正在给电容器充电,电容器阻值较小,当稳定后其阻值会很大,则丙元件是电容器.故选C. (2025·中山期中)某同学用多用电表测量二极管的反向电阻.请你完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的指针是否指在左侧零刻度线,如果没指在零刻度线,需要机械调零.(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至电阻测量挡适当的倍率处.(3)将红、黑表笔__________进行欧姆调零.[解析] 将红、黑表笔短接进行欧姆调零.(4)测反向电阻时,将____________(选填“红”或“黑”)表笔接二极管负极,将另一支表笔接二极管正极,读出电表示数.解析:多用电表的黑表笔接电源的正极,测反向电阻时,将黑表笔接二极管负极,将红表笔接二极管正极,读出电表示数.短接 黑 (5)为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘____________(选填“左侧”“右侧”或“中央”),否则,在可能的条件下,应重新选择倍率,并重复(3)、(4)两个步骤.解析:(5)多用电表的指针指向表盘中央附近,测量较为准确.(6)测量完成后,将选择开关拨向OFF位置.中央题型三 用多用电表判断电路故障 (多选)在如图所示的电路中,闭合开关S时,灯不亮,已经确定是灯泡断路或短路引起的,在不能拆开电路的情况下(开关可闭合,可断开),现用一个多用电表的直流电压挡、直流电流挡和欧姆挡分别对故障电路作了如下检查并做出判断(如表所示).以下操作和判断正确的是( )√次序 操作步骤 现象和结论1 闭合开关,选直流电压挡,红、黑表笔分别接a、b 指针偏转,灯断路;指针不偏转,灯短路2 闭合开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b 指针不动,灯断路;指针偏转,灯短路3 断开开关,选欧姆挡,红、黑表笔分别接a、b 指针不动,灯断路;指针偏转最大,灯短路A.1 B.2C.3 D.都不正确√[解析] 选直流电压挡时,红、黑表笔分别接高、低电势点,若指针偏转,则说明a、b两点间有电压,其他地方完好,而a、b之间有断路,若指针不偏转,则说明a、b两点电势相等,a、b之间必短路,1正确;选欧姆挡时,已启用欧姆表内电源,必须将外电路电源断开,故2是错误的;而3显然正确,故A、C正确.随堂巩固落实PART03第三部分1.用如图甲所示的多用电表测量一个阻值约为20 Ω的电阻,测量步骤如下:(1)调节指针定位螺丝S,使多用电表指针对准电流“0”刻度线.(2)将选择开关旋转到“Ω”挡的________(选填“×1”或“×10”)位置.解析:由于待测电阻的阻值约为20 Ω,为了使指针尽量位于刻度盘的中间区域,应将选择开关K旋转到“Ω”挡的“×1”位置.(3)将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节图甲中的旋钮_______(选填“S”或“T”),使电表指针对准电阻挡的0刻度线.解析:将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,并将两表笔短接,调节欧姆调零旋钮T,使电表指针对准电阻挡的0刻度线.×1 T (4)将红、黑表笔分别与待测电阻两端接触,若多用电表读数如图乙所示,则该电阻的阻值为____________Ω.解析:该电阻的阻值为19.0×1 Ω=19.0 Ω.19.02.某照明电路出现故障,其电路如图甲所示,该电路用标称值12 V的蓄电池为电源,导线与其接触完好,维修人员使用已经调好的多用电表直流50 V挡检测故障,他将黑表笔接在c点,用红表笔分别探测电路的a、b点.(1)断开开关,红表笔接a点时多用电表指示如图乙所示,读数为___________________V,说明________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”)正常.(2)红表笔接b点,断开开关时,表针不偏转,闭合开关后,多用电表指示仍然如图乙,可判定发生故障的器件是________(选填“蓄电池”“保险丝”“开关”或“小灯”).11.5(11.4~11.6均可) 蓄电池小灯3.某同学利用多用电表测量二极管的正向电阻.完成下列测量步骤:(1)检查多用电表的机械零点;(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拨至“×10”的倍率挡位上;(3)将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;(4)测正向电阻时,将________(选填“红”或“黑”)表笔接二极管正极,将另一表笔接二极管负极;解析:(4)黑表笔接内部电源的正极,所以测正向电阻时,将红表笔接二极管负极,将黑表笔接二极管正极.黑 (5)测量时发现指针向右的偏角过大,为了得到准确的测量结果,应将选择开关旋转到________(选填“×1”或“×100”)的倍率挡位后,再次测量;解析:为了得到准确的测量结果,应让电表指针尽量指向表盘中央,测量发现指针向右的偏角过大,说明电流过大,电阻较小,换“×1”挡位.(6)测量完成后,将选择开关拨到____________________________位置;解析:测量完成后,将选择开关拨向“OFF”挡或交流电压最高挡位置.(7)以上实验过程中,缺少的实验步骤是_______________________________________________.解析:每次换挡位后都应该将红、黑表笔短接,进行欧姆调零.×1 “OFF”挡或交流电压最高挡 换挡后,将红、黑表笔短接,进行欧姆调零 展开更多...... 收起↑ 资源列表 1 第一节 常见的电路元器件 第二节 闭合电路的欧姆定律.doc 1 第一节 常见的电路元器件 第二节 闭合电路的欧姆定律.pptx 3 第三节 测量电源的电动势和内阻.doc 3 第三节 测量电源的电动势和内阻.pptx 4 第四节 第1课时 多用电表的原理.doc 4 第四节 第1课时 多用电表的原理.pptx 5 第四节 第2课时 练习使用多用电表.doc 5 第四节 第2课时 练习使用多用电表.pptx 6 第五节 家庭电路与安全用电.doc 6 第五节 家庭电路与安全用电.pptx