第十一章 5 实验：练习使用多用电表(学案)-【成才之路】2021-2022学年新教材高中物理必修第三册同步学习指导（人教版）

物理（必修·第三册 RJ） 有氧化铜的细金属丝。 一旦有一个彩灯灯丝熔断了,其他彩灯 瞬间会熄灭,使这个灯泡两端的电压达到220 V,从而瞬间击穿 那段细金属丝的氧化铜涂层,使这个彩灯重新形成通路,又使 其他灯泡继续工作。 这就是串联的小彩灯,为什么其中有的灯 丝熔断了,其他的还能继续工作的原因。 并且我们会发现,这时 亮的彩灯也比原来更亮了。 因为这个彩灯熔断后击穿金属丝 相当于短路了。 留下的灯泡两端各自分担的电压就多了,所以 会比原来更亮。 典例 1:(1)14 Ω (2)通过 R1、R2 的电流是 3 A;通过 R3 的电流是 1 A;通过 R4 的电流是 2 A。 解析:(1)R3、R4 并联后电阻为 R34,则 R34 = R3R4 R3 + R4 Ω =2 Ω, R1、R2 和 R34串联,总电阻 R = R1 + R2 + R34 = 14 Ω。 (2)根据欧姆定律 I = UR ,I = 42 14 A = 3 A。 由于 R1、R2 串联在干路上,故通过 R1、R2 的电流都是 3 A。 设通过 R3、R4 的电流为 I3、I4,由并联电路的特点知 I3 + I4 = 3 A, I3 I4 = R4 R3 ,解得 I3 = 1 A,I4 = 2 A。 对点训练 1:B　 将电路改画成如图所示形式。 I总 = U总 R总 = U总 R + R 2 R + R = 6 2 + 2 2 2 + 2 A = 2 A,流过电流表的电流 为 1 A。 典例 2:C　 将 A、B 两端接入 10 V 电源时,R1 与 R2 串联,电 压表测 R2 两端的电压,由于串联电路两端的总电压等于各部分 电路电压之和,所以 R1 两端的电压 U1 =U -U2 =10 V -3 V =7 V。 由欧姆定律可得 R1 = U1 I1 ,R2 = U2 I1 ,则 R1 R2 = U1 U2 = 73 。 拆去 A、B 两端电源,再将 C、D 两端接入 10 V 电源,R2 与 R3 串联,电 压表测 R2 两端的电压,R3 两端的电压 U3 =U -U′2 =10 V -7 V = 3 V,同理可得 R2 R3 = U′2 U3 = 73 ,所以 R1 R3 = R1 R2 × R2 R3 = 499 ,选项 C 正确。 对点训练 2:(1)14 A　 (2)2 A 解析:(1)当 S 与 D 相连时,R1 与 R2 串联再与 R3 并联,I3 = UR3 = 14 A。 (2)当 S 与 C 相连时,R3 与 R1 并联再与 R2 串联,R13 = R1R3 R1 + R3 = 5 Ω,RAB = R13 + R2 = 35 Ω,由欧姆定律知 I = U RAB = 4 A,I′3 = I 2 = 2 A。 探究二 情境导入:提示:因为是相同的电流表改装的电压表和电 流表,指针偏角相同,说明通过的电流 I 相同,所以表头 G 两端 的电压(U = IRg)也相同。 典例 3:电流表,1 A　 电压表,10 V 解析:当开关合到 a、b 上时,电路转换成图甲所示的电路, 此时小电阻 R1 与电流表 G 并联,R1 起分流作用,可作为大量程 电流表使用。 根据并联电路的特点有:(I - Ig)R1 = IgRg。 电流 表量程为 I = Ig(Rg + R1) R1 = 0. 000 1 × (1 000 + 0. 1)0. 1 A≈1 A。 当开关合到 c、d 上时,电路变成图乙所示的电路,此时大电 阻 R2 与电流表 G 串联,R2 起分压作用,所以电流表 G 已改装成 电压表,根据串联电路的特点,电压表量程为: U = Ig(Rg + R2) = 0. 000 1 × (1 000 + 99 000) V =10 V。 对点训练 3:(1)电压表　 1 V　 (2)电流表　 1 A 解析: (1) 当 S1 和 S2 均断开时,改装成了电压表,量 程U = Ig(Rg + R1) = 1 V。 (2)当 S1 和 S2 均闭合时,改装成了电流表其量程 I = Ig(R2 + Rg) R2 = 1 A。 课堂达标检测 1. C　 把电流表改装成量程为 10 V 的电压表需要串联分压电 阻,串联电阻阻值 R = UIg - Rg = 10 V 0. 001 A - 500 Ω = 9 500 Ω = 9. 5 kΩ,选项 C 正确,ABD 错误。 2. A　 电表的满偏电流为 Ig = Ug Rg = 0. 2100 A = 0. 002 A,把它改装 成量程为 10 A 的电流表需要并联一个分流电阻,并联电阻阻 值为 R = Ug 1 - Ig = 0. 210 - 0. 002 Ω≈0. 02 Ω,故 BCD 错误。 A 正确