LUDUANDIANYAYUFUZAIDEGUANXIOUMUBIAODEYUANLI第2課時(shí)

路端電壓與負(fù)載的關(guān)系

歐姆表的原理梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)/探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)/課時(shí)對(duì)點(diǎn)練第十二章1.理解路端電壓隨負(fù)載的變化規(guī)律.2.了解歐姆表的原理，并能解決簡(jiǎn)單問(wèn)題.學(xué)習(xí)目標(biāo)內(nèi)容索引梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part1探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part2課時(shí)對(duì)點(diǎn)練Part3梳理教材夯實(shí)基礎(chǔ)Part

11.路端電壓的表達(dá)式：U＝

.2.路端電壓隨外電阻的變化規(guī)律對(duì)于確定的電源，電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r是一定的.E－Ir一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系(2)當(dāng)外電阻R減小時(shí)，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir

.(1)當(dāng)外電阻R增大時(shí)，由I＝

可知電流I

，路端電壓U＝E－Ir

.(3)兩種特殊情況：當(dāng)外電路斷開時(shí)，電流I變?yōu)?/p>

，U＝

，即斷路時(shí)的路端電壓等于

.當(dāng)電源兩端短路時(shí)，外電阻R＝0，此時(shí)電流I＝

.減小增大增大減小0E電源電動(dòng)勢(shì)歐姆表測(cè)電阻的原理是

定律，歐姆表內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖所示.閉合電路歐姆二、歐姆表的原理當(dāng)紅、黑表筆接觸時(shí)，電流表指針指在最大值Ig處.當(dāng)紅、黑表筆間接入被測(cè)電阻Rx時(shí)，通過(guò)表頭的電流改變被測(cè)電阻Rx的阻值，電流I隨著改變，每個(gè)Rx值都對(duì)應(yīng)一個(gè)電流值，在刻度盤上直接標(biāo)出與I值對(duì)應(yīng)的Rx值，就可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)電阻的阻值.判斷下列說(shuō)法的正誤.(1)當(dāng)外電阻增大時(shí)，外電壓隨之增大.(

)(2)當(dāng)電源兩端短路時(shí)，路端電壓等于電源電動(dòng)勢(shì).(

)(3)當(dāng)外電阻趨于無(wú)窮大時(shí)，外電壓大小等于電動(dòng)勢(shì)大小.(

)(4)歐姆表的刻度盤是均勻的，因?yàn)殡娏鱅隨外電阻線性變化.(

)即學(xué)即用√×√×返回探究重點(diǎn)提升素養(yǎng)Part

2一、路端電壓與負(fù)載的關(guān)系1.在如圖所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝10V，內(nèi)電阻r＝1Ω，試求當(dāng)外電阻分別是3Ω、4Ω、9Ω時(shí)所對(duì)應(yīng)的路端電壓.通過(guò)數(shù)據(jù)計(jì)算，你發(fā)現(xiàn)了怎樣的規(guī)律？答案路端電壓分別為7.5V、8V、9V.隨著外電阻的增大，路端電壓逐漸增大.導(dǎo)學(xué)探究2.根據(jù)閉合電路歐姆定律寫出路端電壓U與干路電流I之間的關(guān)系式，并畫出U－I圖像.答案由E＝U＋U內(nèi)及U內(nèi)＝Ir得U＝E－Ir，U－I圖像如圖所示導(dǎo)學(xué)探究1.路端電壓與負(fù)載的關(guān)系：U＝E－U內(nèi)＝E－

r，隨著外電阻增大，路端電壓增大.當(dāng)外電路開路時(shí)(外電阻無(wú)窮大)，路端電壓U＝E，這也提供了一種粗測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)的方法，即用電壓表直接測(cè)電源電動(dòng)勢(shì).知識(shí)深化2.由U＝E－Ir知，電源的U－I圖像是一條傾斜的直線，如圖所示，圖像中U軸截距E表示電源電動(dòng)勢(shì)，I軸截距I0等于短路電流(縱、橫坐標(biāo)都從零開始)，斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻.知識(shí)深化

電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，向可變電阻R供電，關(guān)于路端電壓，下列說(shuō)法正確的是A.因?yàn)殡娫措妱?dòng)勢(shì)不變，所以路端電壓也不變B.因?yàn)閁＝IR，所以當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓也增大C.因?yàn)閁＝E－Ir，所以當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓減小D.若外電路斷開，則路端電壓為零例1√路端電壓U＝IR＝E－Ir，因?yàn)镮增大時(shí)，R減小，所以不能用U＝IR判斷路端電壓的變化情況，根據(jù)U＝E－Ir可知，當(dāng)I增大時(shí)，路端電壓減小，所以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；當(dāng)外電路斷開時(shí)，路端電壓為E，選項(xiàng)D錯(cuò)誤.(多選)如圖所示為某一電源的U－I圖線，由圖可知A.電源電動(dòng)勢(shì)為2V例2C.電源短路時(shí)電流為6AD.電路路端電壓為1V時(shí)，電路中電流為5A√√在U－I圖線中，縱軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，A正確；橫軸截距表示短路電流，C錯(cuò)誤；(2021·濟(jì)寧一中月考)某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖線如圖所示，用此電源與三個(gè)阻值均為3Ω的電阻連接成電路，測(cè)得路端電壓為4.8V，則該電路可能為針對(duì)訓(xùn)練1√由題圖可知，E＝Um＝6V，當(dāng)U＝4V時(shí)，I＝4A，因此有6V＝4V＋4A×r，解得r＝0.5Ω，當(dāng)路端電壓為4.8V時(shí)，U內(nèi)＝E－U＝6V－4.8V＝1.2V.由電阻的串、并聯(lián)知識(shí)可知正確答案為B.(多選)如圖所示，圖線1、2分別為閉合電路中兩個(gè)不同電源的U－I圖像，則下列說(shuō)法正確的是A.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，短路電流I1>I2B.電動(dòng)勢(shì)E1＝E2，內(nèi)阻r1>r2C.電動(dòng)勢(shì)E1>E2，內(nèi)阻r1>r2D.當(dāng)工作電流變化量相同時(shí)，電源2的路端電壓變化較大針對(duì)訓(xùn)練2√√由閉合電路歐姆定律知E＝U＋I(xiàn)r.當(dāng)I＝0時(shí)U＝E，即U－I圖線中U軸截距表示電源電動(dòng)勢(shì)，兩電源的電動(dòng)勢(shì)相等.當(dāng)工作電流變化量相同時(shí)，因?yàn)閞1<r2，則電源2的路端電壓變化較大，D正確.二、歐姆表測(cè)電阻的原理如圖所示，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，內(nèi)阻r＝0.5Ω，電流表滿偏電流Ig＝10mA，電流表的電阻Rg＝7.5Ω，A、B為接線柱.導(dǎo)學(xué)探究(1)若用一條導(dǎo)線把A、B直接連接起來(lái)，則此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？導(dǎo)學(xué)探究代入數(shù)據(jù)解得：R1＝142Ω.(2)調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150Ω的定值電阻R2，電流表指針指到多少刻度位置？導(dǎo)學(xué)探究答案由閉合電路歐姆定律得知識(shí)深化1.歐姆表的原理(如圖所示)知識(shí)深化2.歐姆表表盤的刻度標(biāo)注刻度標(biāo)注方法標(biāo)注位置“0Ω”紅、黑表筆短接，調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕，使指針滿偏，被測(cè)電阻Rx＝0滿偏電流Ig處“∞”紅、黑表筆不接觸，表頭指針不偏轉(zhuǎn)，被測(cè)電阻Rx＝∞電流為零處知識(shí)深化中值電阻Rx中＝r＋R＋Rg＝RΩ刻度盤正中央“Rx”紅、黑表筆接Rx，Ix＝

，Rx與Ix一一對(duì)應(yīng)與Rx對(duì)應(yīng)電流Ix處知識(shí)深化3.歐姆表的表盤刻度特點(diǎn)(1)歐姆表的表盤刻度不均勻且與其他電表(如電流表、電壓表)的刻度是相反的.(2)從表盤上看，“左密右疏”，電阻零刻度線是電流最大刻度，電阻“∞”刻度線是電流零刻度，歐姆表可測(cè)阻值為0～∞的電阻.知識(shí)深化4.歐姆表測(cè)電阻的誤差分析使用舊電池給測(cè)量帶來(lái)誤差：電池使用較長(zhǎng)時(shí)間后，電動(dòng)勢(shì)會(huì)下降，會(huì)使電阻測(cè)量值偏大，要及時(shí)更換新電池，由于調(diào)零電阻的存在，電池內(nèi)阻的變化不會(huì)引起誤差.

把一量程6mA、內(nèi)阻100Ω的電流表改裝成歐姆表，電路如圖所示，現(xiàn)備有如下器材：A.電源E＝3V(內(nèi)阻不計(jì))；B.滑動(dòng)變阻器0～100Ω；C.滑動(dòng)變阻器0～500Ω；D.紅表筆；E.黑表筆.(1)滑動(dòng)變阻器選用______.例3C解得R0＝400Ω，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選C.(2)紅表筆接____端，黑表筆接____端.(填“M”或“N”)NM紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆接內(nèi)部電源的正極，所以紅表筆接N端，黑表筆接M端.(3)按正確方法測(cè)量Rx，指針指在電流表2mA刻度處，則電阻值應(yīng)為________；若指在電流表3mA刻度處，則電阻值應(yīng)為________.1000Ω500Ω解得Rx＝1000Ω.解得Rx′＝500Ω.(4)若該歐姆表使用一段時(shí)間后，電池電動(dòng)勢(shì)變小，內(nèi)阻變大，但此表仍能調(diào)零，按正確使用方法再測(cè)上述電阻Rx，其測(cè)量結(jié)果與原結(jié)果相比將______(填“偏大”“偏小”或“不變”).偏大1.如圖，紅表筆接“＋”插孔，黑表筆接“－”插孔，即紅“＋”，黑“－”.2.電流方向?yàn)椤凹t進(jìn)黑出”.3.黑表筆與歐姆表內(nèi)部電源正極相連，紅表筆與負(fù)極相連.總結(jié)提升(2021·長(zhǎng)沙一中期末)在如圖所示的歐姆表示意圖中，電流表的滿偏電流Ig＝200μA，內(nèi)阻Rg＝100Ω，R0＝0.9kΩ，電源電動(dòng)勢(shì)E＝1.5V，電源內(nèi)阻不計(jì)，歐姆表的調(diào)零電阻的阻值R應(yīng)是多大？當(dāng)測(cè)量某電阻R1時(shí)，指針恰好在中間位置，則被測(cè)電阻R1是多大？當(dāng)測(cè)量電阻R2時(shí)，指針恰好指針對(duì)訓(xùn)練3答案見解析為多大？對(duì)歐姆表調(diào)零時(shí)，指針指在0處，此位置為滿偏電流的位置，那么歐姆表的內(nèi)阻則調(diào)零電阻R＝R內(nèi)－Rg－R0＝6.5kΩ.解得R1＝7.5kΩ.解得R2＝15.0kΩ.返回課時(shí)對(duì)點(diǎn)練Part

3考點(diǎn)一路端電壓隨外電阻的變化1.(多選)(2021·自貢市田家炳中學(xué)高二開學(xué)考試)某一電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，外電路(純電阻電路)的電阻為R，此電路基礎(chǔ)對(duì)點(diǎn)練12345678910111213√√123456789101112132.(多選)如圖所示為某電源的路端電壓與電流的關(guān)系圖像，下列結(jié)論正確的是A.電源的電動(dòng)勢(shì)為6.0VB.電源的內(nèi)阻為12ΩC.電源的短路電流為0.5AD.電流為0.3A時(shí)的外電阻是18Ω12345678910111213√√12345678910111213由閉合電路歐姆定律U＝E－Ir，得I＝0時(shí)U＝E，縱軸上的截距為電源的電動(dòng)勢(shì)，即E＝6.0V，故A正確；123456789101112133.(多選)(2021·鐵嶺一中月考)如圖所示為兩個(gè)獨(dú)立電路A和B的路端電壓與其總電流I的關(guān)系圖線，則A.路端電壓都為U1時(shí)，它們的外電阻相等B.電流都是I1時(shí)，兩電源內(nèi)電壓相等C.電路A的電動(dòng)勢(shì)大于電路B的電動(dòng)勢(shì)D.A中電源的內(nèi)阻大于B中電源的內(nèi)阻√√√在路端電壓與總電流I的關(guān)系圖像中，圖線在U軸上的截距表示電動(dòng)勢(shì)E，圖線斜率的絕對(duì)值表示電源的內(nèi)阻，由題圖知EA>EB，rA>rB，故C、D正確.12345678910111213由U內(nèi)＝Ir，可知電流都是I1時(shí)，因內(nèi)阻r不相等，故兩電源內(nèi)電壓不相等，故B錯(cuò)誤.4.(2022·內(nèi)蒙古赤峰二中高二期末)如圖所示，直線A、B分別為某電源的路端電壓與通過(guò)它的電流的關(guān)系圖線和某電阻兩端的電壓與通過(guò)它的電流的關(guān)系圖線，用該電源和該電阻組成閉合電路時(shí)，電路中通過(guò)的電流為A.1A B.1.5AC.2A D.2.5A√兩圖線的交點(diǎn)即表示此時(shí)電路中的電流和電源處電壓，由題圖可讀出電流I＝2A.故A、B、D錯(cuò)誤，C正確.123456789101112135.(多選)(2021·宜昌夷陵中學(xué)月考)在如圖所示的電路中，電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r均為定值，當(dāng)外電路電阻R發(fā)生變化時(shí)，回路電流I、路端電壓U、內(nèi)電壓U′都將隨之發(fā)生變化.下列圖像能正確表示其變化規(guī)律的是12345678910111213√√1234567891011121312345678910111213考點(diǎn)二歐姆表測(cè)電阻的原理6.以下是歐姆表原理的電路示意圖，正確的是12345678910111213√選項(xiàng)B的歐姆表中沒(méi)有可調(diào)電阻，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)A、D電流表的負(fù)極接到了電源的正極，A、D錯(cuò)誤；紅表筆應(yīng)接電源的負(fù)極，黑表筆應(yīng)接電源的正極，C正確.7.(多選)下列關(guān)于多用電表歐姆擋的說(shuō)法中，正確的是A.表盤刻度是不均勻的，從零刻度處開始，刻度值越大處，刻度線越疏B.紅表筆是與表內(nèi)的電源正極相連的C.測(cè)電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測(cè)電阻D.為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近12345678910111213√√12345678910111213在歐姆表內(nèi)部黑表筆接的是電源的正極，故B錯(cuò)誤；測(cè)電阻時(shí)，首先要把紅、黑表筆短接進(jìn)行調(diào)零，然后再去測(cè)電阻，故C正確；當(dāng)指針指在刻度盤的中間刻度附近時(shí)，測(cè)量的數(shù)據(jù)誤差最小，所以為了減小誤差，應(yīng)盡量使指針指在中間刻度附近，故D正確.123456789101112138.(多選)(2021·溫州中學(xué)月考)如圖所示為歐姆表的原理圖，表頭內(nèi)阻為Rg，調(diào)零電阻為R，電池的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，則下列說(shuō)法中正確的是A.它是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的B.接表內(nèi)電池負(fù)極的應(yīng)是紅表筆C.電阻的“∞”刻度一般在刻度盤的右端D.調(diào)零后刻度盤的中央刻度值是r＋Rg＋R√√√9.(2021·西南大學(xué)附中期末)如圖為利用歐姆表測(cè)量電阻Rx的電阻值的電路，歐姆表內(nèi)部表頭的滿偏電流為Ig＝3×10－4A、內(nèi)阻rg＝100Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)為E＝1.5V，電源的內(nèi)阻不計(jì)，保護(hù)電阻的阻值為R0＝50Ω，滑動(dòng)變阻器的最大電阻為R＝50kΩ.若用該歐姆表較精確地測(cè)量電阻Rx，則Rx的范圍為A.0～50kΩ B.3～8kΩC.300～800Ω D.30～80Ω12345678910111213√歐姆表在中值電阻附近測(cè)量是較準(zhǔn)確的.設(shè)中值電阻為R中，歐姆表的中值電阻R中等于歐姆表的內(nèi)阻R內(nèi)；聯(lián)立解得：R中＝R內(nèi)＝

＝5kΩ，歐姆表的中值電阻為5kΩ，歐姆表能準(zhǔn)確測(cè)量的阻值范圍在5kΩ附近即為3～8kΩ，故選B.1234567891011121310.(多選)如圖所示，直線Ⅰ、Ⅱ分別是電源1與電源2的路端電壓隨輸出電流變化的圖線，曲線Ⅲ是一個(gè)小燈泡的U－I圖線，如果把該小燈泡分別與電源1、電源2單獨(dú)連接，則下列說(shuō)法正確的是A.電源1與電源2的內(nèi)阻之比是11∶7B.電源1與電源2的電動(dòng)勢(shì)之比是1∶1C.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡消耗的功率之比是1∶2D.在這兩種連接狀態(tài)下，小燈泡的電阻之比是1∶212345678910111213能力綜合練√√√12345678910111213電源的U－I圖像的縱軸截距表示電動(dòng)勢(shì)，故E1＝E2＝10V，B正確；燈泡U－I圖線與電源U－I圖線的交點(diǎn)即為燈泡與電源連接時(shí)的工作狀態(tài)，故P1∶P2＝1∶2，R1∶R2＝18∶25，C正確，D錯(cuò)誤.11.如圖甲所示的電路中，R1、R2均為定值電阻，且R1＝100Ω，R2阻值未知，R3為一滑動(dòng)變阻器.當(dāng)其滑片P從左端滑至右端時(shí)，測(cè)得電源的路端電壓隨電源中流過(guò)的電流變化圖線如圖乙所示，其中A、B兩點(diǎn)是滑片P在滑動(dòng)變阻器的兩個(gè)不同端點(diǎn)得到的.求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻；12345678910111213答案20V

20Ω由閉合電路歐姆定律可得U＝E－Ir，結(jié)合題圖乙可知UA＝E－IAr，UB＝E－IBr，代入數(shù)據(jù)，聯(lián)立解得E＝20V，r＝20Ω.(2)定值電阻R2的阻值；12345678910111213答案5Ω當(dāng)滑片P滑到R3的右端時(shí)，R1被短路，電路中總電阻最小，電流最大，對(duì)應(yīng)題圖乙中的B點(diǎn)，此時(shí)R2兩端的電壓U2＝UB＝4V，通過(guò)R2的電流I2＝IB＝0.8A，(3)滑動(dòng)變阻器的最大阻值.12345678910111213答案300Ω12345678910111213當(dāng)滑片P滑到R3的左端時(shí)，由題圖乙知此時(shí)U外＝16V，I總＝0.2A，解得R3＝300Ω，即滑動(dòng)變阻器的最大阻值為300Ω.12.(2022·揚(yáng)州中學(xué)高二開學(xué)考試)如圖甲所示的電路，滑動(dòng)變阻器與電源相連接，其中滑動(dòng)變阻器的最大阻值Rm＝22Ω，電源的輸出電壓U隨外電路總電阻R按圖乙所示的規(guī)律變化，其中MN段與橫軸平行，且與U＝12V的虛線接近重合.求：(1)電源的電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r；12345678910111213答案12V

2Ω1234567891