《2020-2021学年沪科版高中物理选修3-1学案：第3章从电表电路到集成电路章末分层突破学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020-2021学年沪科版高中物理选修3-1学案：第3章从电表电路到集成电路章末分层突破学案（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 第第 3 3 章章 从电表电路到集成电路从电表电路到集成电路 章末分层突破章末分层突破 串联 并联 电阻 正负极 I Q t 2 InqSv 定向移动 电势 碰撞 R L S R1R2Rn 1 R1 1 R2 1 Rn 1 1 电阻定律及其应用 1.电阻定律的公式为R，其中L为导体长度，S为导体横截面积，为导体材料 L S 的电阻率 2当导体的形状发生改变时 (1)导体的电阻率不变 (2)导体总体积不变，根据VSL，当S减小时，L增大，因此要分析两方面的因素 如图 31 所示，P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管，其长度为L，直径 为D，镀膜的厚度为d，管两端有导电金属箍M、N.现把它接入
2、电路中，测得它两端电压为 U，通过它的电流为I，则金属膜的电阻为多少？镀膜材料电阻率为多少？ 【导学号：29682021】 图 31 3 【解析】由欧姆定律可得R ，沿着L的方向将膜层展开，如 U I 图所示，则膜层等效为一电阻，其长为L，横截面积为管的周长 厚度 d. 由电阻定律R可得 L S R，则 ，解得. L 2D 2d L Dd U I L Dd UDd IL 【答案】 U I UDd IL 1导体的电阻由、L、S共同决定，在同一段导体的拉伸或压缩形变中，导体的横截 面积、长度都变，但总体积不变，电阻率不变 2公式R适用于温度一定、粗细均匀的金属导体或浓度均匀的电解液 L S 多用电
3、表的电路设计和使用方法 1.电路设计 (1)将表头改装为大量程的电压表需串联一个分压电阻 (2)将表头改装为大量程的电流表需并联一个分流电阻 2多用电表测电阻的方法 (1)首先要选择合适的电阻档，如1，10，100. (2)选挡后要调整 (3)读数后要乘以所选挡位的倍率 (1)用多用电表测直流电流时，应把选择开关旋至标有_处，并把多用 电表_联接入被测电路中当测直流电压时，应把选择开关旋至标有_处，并 把多用电表与被测电路_联 测直流电压和电流时， 都必须把红表笔接在_处， 即电流从_表笔流进 (2)如图 32 所示、三条线分别表示多用电表指针的指示位置 图 32 将多用电表选择开关置于“1”
4、挡，的示数为_，的示数为 4 _. 将选择开关置于直流“50 V”挡，的示数为_V，的示数为_V，的 示数为_V. 选择开关置于直流“250 V”挡时，的示数为_V，的示数为_V. 【解析】(1)多用电表测直流电流时， 选择开关应置于标有 mA 处， 且把电表串联接入 被测电路中测直流电压时，把选择开关置于标有“V”处，且并联于被测电路两端因红 表笔与表头正接线柱相连，黑表笔与表头负接线柱相连，因此测直流电压和直流电流时，都 必须把红表笔接在高电势处，即电流从红表笔进入 (2)多用电表测电流或电压时，只要根据旋钮所指示的量程看表盘相对应的刻度弧线， 根据读数规则，直接读出指针指示的读数即可，而
5、欧姆表的刻度指示数乘以挡位倍率，才是 电阻的测量值 【答案】(1)mA串V并高电势红 (2)243625.021.513.0125.0107.5 用如图 33 所示的多用电表测量电阻，要用到选择开关 K 和两个部件 S、T.请 根据下列步骤完成电阻测量： 图 33 (1)旋动部件_，使指针对准电流的 0 刻线 (2)将 K 旋转到电阻挡“100”的位置 (3)将插入“” 、“”插孔的表笔短接，旋动部件_，使指针对准电阻的 _(选填“0 刻线”或“刻线”) (4)将两表笔分别与待测电阻相接，发现指针偏转角度过小，为了得到比较准确的测量 结果，请从下列选项中挑出合理的步骤，并按_的顺序进行操作，再
6、完成读数测量 A将 K 旋转到电阻挡“1 k”的位置 B将 K 旋转到电阻挡“10”的位置 C将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接 D将两表笔短接，旋动合适部件，对电表进行校准 【解析】多用电表测量电阻时， 在测量之前就要观察指针是否在零刻度线上， 若指针 5 不在零刻度线上，用螺丝刀小心转动调零螺丝 S，使指针对准电流的 0 刻线然后转动选择 开关 K，选择量程，再将两表笔短接，调整调零电阻的旋钮 T，使指针对准满偏刻度(即电阻 的 0 刻线)，接下来才能将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两根引线相接，测量被测电 阻的阻值若在测量过程中，发现指针偏转角度过小，表明被测的电阻阻值很大
7、，这时要换 用更高倍率的挡位例如，本题就要从“100”挡位更换到“1 k”的挡位 【答案】(1)S(3)T0 刻线(4)ADC 1在“用多用电表测电阻、电流和电压”的实验中 (1)(多选)用多用电表测电流或电阻的过程中() A在测量电阻时，更换倍率后必须重新进行调零 B在测量电流时，更换量程后必须重新进行调零 C在测量未知电阻时，必须先选择倍率最大挡进行试测 D在测量未知电流时，必须先选择电流最大量程进行试测 (2)测量时多用电表指针指在如图 32 所示位置若选择开关处于“10 V”挡，其读数 为_ V； 若选择开关处于“10”挡，其读数为_200 (选填 ： “大于”“等 于”或“小于”)
8、图 32 【解析】(1)在测量电阻时，更换倍率后，欧姆表的内部电阻发生了变化，欧姆的零 刻度在最右边，也就是电流满偏，所以必须重新进行调零，选项 A 正确 ； 在测量电流时，根 据电流表的原理，电流的零刻度在左边，更换量程后不需要调零，故选项 B 错误 ； 在测量未 知电阻时，若先选择倍率最大挡进行试测，当被测电阻较小时，电流有可能过大，所以应从 倍率较小的挡进行测试，若指针偏角过小，再换用倍率较大的挡，选项 C 错误 ； 在测量未知 电流时，为了电流表的安全，必须先选用电流最大量程进行试测，若指针偏角过小，再换用 较小的量程进行测量，选项 D 正确 (2)选择开关处于“10 V”挡，最小分度
9、值为 0.2 V，所以此时的读数为 5.4 V，因多用电 表的欧姆挡的刻度分布不是均匀的，越向左，刻度越密集，所以 10 至 30 的中间数值一定小 6 于 20，若选择开关处于“10”挡，其读数小于 200 . 【答案】(1)AD(2)5.4小于 2一根长为L、横截面积为S的金属棒，其材料的电阻率为，棒内单位体积自由电 子数为n，电子的质量为m、电荷量为e.在棒两端加上恒定的电压时，棒内产生电流，自由 电子定向运动的平均速率为v，则金属棒内的电场强度大小为() 图 33 A.B.C nevD. mv2 2eL mv2Sn e ev SL 【解析】由电流定义可知：I neSv， q t nvt
10、Se t 由欧姆定律可得：UIRneSvneLv， L S 又E ，故Enev，选项 C 正确 U L 【答案】C 3如图 34 所示，其中电流表 A 的量程为 0.6 A，表盘均匀划分为 30 个小格，每一小 格表示 0.02 A；R1的阻值等于电流表内阻的 ；R2的阻值等于电流表内阻的 2 倍若用电流 1 2 表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流值，则下列分析正确的是() 图 34 A将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.04 A B将接线柱 1、2 接入电路时，每一小格表示 0.02 A C将接线柱 1、3 接入电路时，每一小格表示 0.06 A D将接线柱 1、3 接
11、入电路时，每一小格表示 0.01 A 【解析】设电流表 A 的内阻为RA，用电流表 A 的表盘刻度表示流过接线柱 1 的电流 值时， 若将接线柱 1、 2 接入电路， 根据并联电路的特点， (I1IA)R1IARA， 解得I13IA0.06 A，则每一小格表示 0.06 A； 若将接线柱 1、3 接入电路，则(I2IA)R1IARA，解得I23IA 0.06 A，则每一小格表示 0.06 A选项 C 正确 【答案】C 4如图 35 所示的电路，R0为定值电阻，R为滑动变阻器，滑动触头P滑动时，电路 的总电阻发生变化，以下情况正确的是() 7 图 35 AP向左滑动，总电阻变小 BP向右滑动，总
12、电阻变小 CP滑动到最左端时，总电阻为R0 DP滑动到最右端时，总电阻为零 【解析】R0为定值电阻，R为滑动变阻器，P向左滑动，滑动变阻器接入电路的电阻 减小，总电阻也减小，P向右滑动时，总电阻增大；P滑到最左端时，总电阻为零；P滑到 最右端时，总电阻最大，故 A 正确，B、C、D 错误 【答案】A 5多用电表表头的示意图如图 36 所示在正确操作的情况下： (1)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是_正确操作后发现指 针的偏转角很小， 那么接下来的正确操作步骤应该依次为 ： 改用_倍率， 然后_， 将红、黑表笔分别接触被测电阻的两根引线，读出指针所指刻度，再乘以倍率，得测量值 (2)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)， 电流表都应该从_色表笔(选填 “红” 或“黑”)经“”插孔流入电表 图 36 【解析】(1)若选择开关的位置如黑箭头所示，则测量的物理量是电阻正确操作后 发现指针的偏转角很小，所选挡位太小，为准确测量电阻阻值，应改用1 k 倍率，然后进 行欧姆调零， 将红、 黑表笔分别接触被测电阻的两根引线， 读出指针所指刻度， 再乘以倍率， 得测量值 (2)无论用多用电表进行何种测量(限于直流)，电流都应该从红色表笔经“”插孔流 入电表 【答案】(1)电阻1 k重新调零(2)红
