内容正文:
专题三.万用表、电阻的测量、电路中各点电位的计算(教案)-《电工技术基础与技能》高教版-专题复习讲练测
[考纲要求]
1. 了解万用表的主要功能和用途,包括测量电压、电流和电阻等电气量的能力。
2. 掌握如何使用万用表进行电压、电流和电阻的测量,以及操作步骤和注意事项。
3. 理解电阻在电路中的作用,以及欧姆定律的原理和计算方法。
4. 了解功率的概念及其计算方法,包括功率与电压、电流和电阻之间的关系。
5. 熟悉串联电路和并联电路的特点和区别,以及它们在电路中的应用场景。
[课时安排]
2课时
[知识梳理]
1、 惠斯通电桥法
要比较准确地测量电阻,常用惠斯通电桥法。
图2-21所示是惠斯通电桥原理图。R、、凡、R,四个电阻是电桥的区个筲,其中,是待测电阻,其余三个是可调的已知电阻。C 是灵敏电流计,用来比较 B、D 两点的电位。调节已知电阻的阻值,使通过电流计的电透7-0.这时电桥平衡,表明 B、D 两点的电位相同。
二、电路中各点电位的计算
电路中每一点都有一定的电位,就如同空间的每一处都有一定的高度一样。讲高度先要确定一个计算高度的起点,例如,工厂的烟肉高为 40 m,这个高度是从地平面算起的。讲电位也要先指定一个计算电位的起点,称为零电位点。
原则上零电位点可以任意选定,但习惯上规定大地的电位为零。有些设备的机壳是需要接地的,这时凡与机壳连接的各点均为零电位点。有些设备的机壳虽然不一定真的和大地连接,但有很多元件都要汇集到机壳上或某一个公共点,为了方便起见,可规定这一公共点为零电位点。
电路中的零电位点规定之后,电路中任一点与零电位点之间的电压(电位差),就是该点的电位。这样,电路中各点的电位就有了确定的数值。当各点电位已知之后,就能求出任意两点间的电压。
三、兆欧表
一般电阻的测量可以采用前面介绍的方法,但是对于电阻值很大的绝缘电阻需要使用兆欧表来测量。兆欧表主要由一台小容量、高输出电压的手摇发电机和一只磁电系比率表及测量线路组成,所以兆欧表也常被称为摇表,如图2-26 所示。
[真题练讲]
1.(2017年甘肃省统一考试)如果一个电路中的电阻和电压不变,但是电流减小,则该电路中的功率会?
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
答案:B。功率与电流成正比,所以如果电流减小,功率也会减小。
2.(2016年河北省统一考试)在一个并联电路中,如果一个电阻变为无穷大,则该电路中的总电阻会?
A. 减小
B. 不变
C. 增加
D. 无法确定
答案:A。如果一个电阻变为无穷大,总电阻将减小。
3.(2018年青海省统一考试)如果一个电路中的电阻和电流不变,但是电压增大,则该电路中的功率会?
A. 增加
B. 减小
C. 不变
D. 无法确定
答案:A。功率与电压成正比,所以如果电压增大,功率也会增大。
4.(2017年河北省统一考试)一个电路中的电阻为5欧姆,电流为3安培。该电路的功率是多少?
A. 8瓦特
B. 15瓦特
C. 45瓦特
D. 60瓦特
答案:C。功率可以通过两种方式计算,(P = VI) 或 (P = I^2R)。因此,(P = 3^2 \times 5 = 45)瓦特。
5.(2016年河北省统一考试)在一个串联电路中,如果一个电阻变为零,则该电路中的总电阻会?
A. 减小
B. 不变
C. 增加
D. 无法确定
答案:C。如果一个电阻变为零,总电阻将增加为无穷大。
[限时练讲]
1. 在一个并联电路中,如果一个电阻变为零,则该电路中的总电流会?
A. 减小
B. 不变
C. 增加
D. 无法确定
答案:C。如果一个电阻变为零,总电流将增加为无穷大。
2. 一个电路中的电压为15伏特,电流为3安培。该电路的电阻是多少?
A. 5欧姆
B. 18欧姆
C. 45欧姆
D. 3欧姆
答案:A。根据欧姆定律,\(R = \frac{V}{I} = \frac{15}{3} = 5\)欧姆。
3. 如果一个电路中的总电阻为20欧姆,电压为80伏特,则该电路中的电流是多少?
A. 4安培
B. 160安培
C. 20安培
D. 100安培
答案:A。根据欧姆定律,\(I = \frac{V}{R} = \frac{80}{20} = 4\)安培。
4. 一个电路中的两个电阻分别为4欧姆和6欧姆,它们串联连接在一起。该串联电路的总电阻是多少?
A. 10欧姆
B. 1.5欧姆
C. 24欧姆
D. 2.4欧姆
答案:C。串联电路的总电阻等于各电阻的总和,即\(4 + 6 = 10\)欧姆。
5. 以下哪个选项描述了电阻的电功率消耗?
A. 电流越大,电阻消耗的功率越小
B. 电阻越小,电功率消耗越大
C. 与电流和电压无关
D. 电阻消耗的功率与电流和电压成正比
答案:D。电阻消耗的功率与电流和电压成正比。
6. 在一个串联电路中,如果一个电阻变为无限大,则该电路中的总电流会?
A. 减小
B. 不变
C. 增加
D. 无法确定
答案:A。如果一个电阻变为无限大,总电流将减小为零。
7. 一个电路中的电阻为7欧姆,电压为21伏特。该电路的电流是多少?
A. 3安培
B. 2安培
C. 1安培
D. 7安培
答案:B。根据欧姆定律,\(I = {V}{R} = {21}{7} = 3\)安培。
8.什么是万用表?简要描述其主要功能和用途。
解析:万用表是一种用来测量电压、电流和电阻等电气量的仪器。它通常由电压测量、电流测量和电阻测量三个功能组成,可用于电路故障排除、电路参数测试等各种电气工作中。
9.描述一下如何使用万用表测量电压。
解析:要测量电压,首先选择电压测量档位,将测量笔连接到待测电路的两个端点,确保黑色测量笔连接到负极,红色测量笔连接到正极,然后读取万用表上的电压值。
10.什么是电阻?简述其在电路中的作用。
解析:电阻是电路中阻碍电流流动的元件,其作用是限制电流的流动,调节电路中的电压和电流,保护电路中的其他元件不受损坏,并实现电路功能的调节和控制。
11.请解释欧姆定律,并列举其数学表达式。
解析:欧姆定律指出了电压、电流和电阻之间的关系,表达式为 V = IR,其中 V 代表电压(伏特),I 代表电流(安培),R 代表电阻(欧姆)。
12.如何使用万用表测量电阻?请详细描述操作步骤。
解析:首先将电阻测量旋钮调至欧姆档位,然后将测量笔连接到待测电阻的两端,确保测量笔没有与其他元件接触,等待万用表显示稳定的电阻数值,即为所测电阻的值。
[学法建议]
重点复习知识点:
1.在闭合电路中,电源端电压随负载电流变化的规律,U=E-R,1,称为电源的外特性。
2.串联电路的基本特点:电路中各处的电流相等;电路两端的总电压等于各部分电路两端的电压之和;串联电路的总电阻等于各个导体的电阻之和。
3.并联电路的基本特点:电路中各支路两端的电压相等;电路的总电流等于各支路的电流之和;并联电路的总电阻的倒数等于各个导体的电阻的倒之和。
4.电阻的测量可采用万用表、伏安法和惠斯通电桥,要注意它们的测量方法和适用条件。
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