高中物理 第3章 从电表电路到集成电路 本章优化总结学案 沪科版选修3-1-沪科版高中选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

本章优化总结实际电表对电路的影响1.一般来说，电压表内阻很大，电流表内阻很小，在通常情况下，如无特别说明，一般都认为电压表内阻无穷大，电流表内阻为零，即认为是理想电压表、电流表.忽略它们接入时对电路的影响.2.实际电表中，电压表内阻虽大，但不是无穷大，电流表内阻虽小但不是零.它们接入电路时，对原电路有一定影响，有时影响很大.3.当实际电表对电路的影响不可忽略时，电压表、电流表可分别看做能显示电压值或电流值的特殊电阻.如图所示，已知R1＝3kΩ，R2＝6kΩ，电压表的内阻为9kΩ，当电压表接在R1两端时，读数为2V；而当电压表接在R2两端时读数为3.6V，求AB间的电压和电阻R的阻值.[解析]由已知条件得电压表内阻与R1、R2的阻值相差不大，电压表的内阻不可忽略.当电压表接在R1两端时有：U＝U1＋I(R2＋R)I＝＋＝mA＝mA当电压表接在R2两端时有：U＝U2＋I′(R1＋R)I′＝＋＝mA＝1mA联立解得AB间电压U＝13.2V，电阻R＝6.6kΩ[答案]13.2V6.6kΩ滑动变阻器两种接法的分析1.限流式接法：如图甲所示，电路中变阻器起限流作用，负载RL上的电压可调范围U～U.2.分压式接法：如图乙所示，电路中变阻器起分压作用，滑片自A端向B端滑动时，负载上电压的范围为0～U.3.接法选择一般情况限流接法与分压接法均可，但是下列三种情况必须用分压接法：(1)要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路)即大范围内测量时，必须采用分压接法.(2)当用电器的电阻RL远大于滑动变阻器的最大值R0，且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时，必须采用分压接法.因为按图乙连接时，因RL≫R0＞RAP，所以RL与RAP的并联值R并≈RAP，而整个电路的总阻值约为R0，那么RL两端电压UL＝IR并≈·RAP，显然UL∝RAP，且RAP越小，这种线性关系越好，电表的变化越平稳均匀，越便于观察和操作.(3)若采用限流接法，电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过RL的额定值时，即限流接法不能保证电路安全时，只能采用分压接法.一滑动变阻器R1与三个开关S1、S2、S3和一个负载电阻R2组合成如图所示电路，分别指出当开关处于下述三种状况下，变阻器对负载电阻R2的控制作用是什么？并指出使用中的注意问题.(1)S1、S3均断开，而S2接通时；(2)S3断开，而S1、S2均接通时；(3)S1、S2、S3均接通时.[解析](1)当S1、S3断开，S2接通时电路结构如图甲所示，R1和R2为“串联限流”作用，变阻器R1的起始电阻应最大，这样将会对R2起保护作用.(2)当S3断开，S1、S2接通后，电路结构如图乙所示，变阻器R1对负载电阻R2起“并联分压”作用，此时变阻器的接法必须用三个接触点.只有当R1下半部分的起始电阻较小时，才能对负载R2起保护作用.加在R2上的电压随P的上下移动而改变，向上移动U2变大，反之U2变小.(3)当S1、S2、S3均接通时，电路结构如图丙所示，设电路中的总电压保持不变，使用时R1连入电路电阻应大些，切忌R1短路，以免烧毁电源.[答案]见解析