電路的設(shè)計(jì)思想 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】（在學(xué)習(xí)完本節(jié)課后檢查檢查自己學(xué)習(xí)目標(biāo)是否完成）1、掌握電路設(shè)計(jì)的思路和基本方法，【重點(diǎn)、難點(diǎn)】重點(diǎn)： 難點(diǎn)： 【使用說(shuō)明與學(xué)法指導(dǎo)】一、有原理圖的設(shè)計(jì)1、現(xiàn)有一量程為3V的電壓表，內(nèi)阻約為3k.為了準(zhǔn)確地測(cè)量其內(nèi)阻，在沒(méi)有電流表的情況下，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖l-2-17甲所示的實(shí)驗(yàn)電路，按此電路可以測(cè)出電壓表的內(nèi)阻其中R1是最大電阻值為9999的電阻箱，R2是最大阻值為20的滑動(dòng)變阻器(1)試根據(jù)如圖1-2-17甲所示的電路圖，完成如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)實(shí)物電路的連線(2)接通電路前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片P置于_端（ A ）(3)根據(jù)電路圖，按順序?qū)懗霰緦?shí)驗(yàn)的主要操作步驟解;1、連圖R2在A端；2、閉合S1、S2,調(diào)節(jié)R2使電壓表滿偏；3、P不動(dòng)，斷開(kāi)S2調(diào)節(jié)R1使電壓表半偏；4、讀出R1數(shù)值，整理器材。2、（合肥市2012年二檢測(cè)）(1)某同學(xué)利用定值電阻R0、電阻箱R等實(shí)驗(yàn)器材測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)電路如圖（a)所示。實(shí)驗(yàn)時(shí)多次改變電阻箱的阻值，并記錄其阻值R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測(cè)得的數(shù)據(jù)U，繪出了如圖(b)所示關(guān)系圖線,則由圖線可以得到被測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)E =_V，內(nèi)阻r_。(2)若某元件的伏安特性曲線如圖（c)所示,最佳工作電壓為1.5V，應(yīng)給該元件串聯(lián)一個(gè)阻值為_(kāi)的電阻后，接在（1)題被測(cè)電池兩端能使其處于最佳工作狀態(tài)。3、(蚌埠二中2012年4月質(zhì)量檢測(cè))聽(tīng)說(shuō)水果也能做電池，某興趣小組的同學(xué)用一個(gè)檸檬做成電池他們猜想水果電池內(nèi)阻可能較大，從而設(shè)計(jì)了一個(gè)如圖所示電路來(lái)測(cè)定該檸檬電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)中他們多次改變電阻箱的電阻值，記錄下電阻箱的阻值及相應(yīng)的電流計(jì)示數(shù)，并算出電流的倒數(shù)，將數(shù)據(jù)填在如下的表格中，根據(jù)記錄數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上做出R-1/I圖線。（1）利用作出的圖象，可求出該檸檬電池的電動(dòng)勢(shì)為 V，內(nèi)阻為 （2）完成實(shí)驗(yàn)后，該興趣小組的同學(xué)初步得出了水果作為電池不實(shí)用的物理原因是： 0R103/510-10-55101520（1）0.751.2 （3分）；900011000（3分）（2）電源內(nèi)阻過(guò)大（2分）4、（2011年安慶市高三二模) 某同學(xué)用如右圖所示電路測(cè)量一毫安表的內(nèi)阻，現(xiàn)提供器材如下：a. 待測(cè)毫安表（量程為mA，內(nèi)阻約300）b. 電源（電動(dòng)勢(shì)約，內(nèi)阻不計(jì)）c. 定值電阻（作保護(hù)電阻用，阻值有400、800、2000三個(gè)電阻備選）d. 電阻箱Re. 開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干（1）為了保護(hù)整個(gè)電路，定值電阻應(yīng)選 阻值的電阻（2）該同學(xué)先把電阻箱調(diào)到最大值，閉合開(kāi)關(guān)S，接著調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值為R1時(shí)，毫安表的指針指在滿刻度的三分之一處，再調(diào)節(jié)電阻箱使其阻值為R2時(shí)，毫安表的指針指在滿刻度的三分之二處，則毫安表的內(nèi)阻RA= （用R0、R1、R2表示）(.800(2分); RA=R1-2R2-R0(4分)二、設(shè)計(jì)原理圖1、實(shí)驗(yàn)室有如下器材：電流表A1(滿偏電流約500A，有刻度無(wú)刻度值，內(nèi)阻rg約500)；電流表A2(量程0300A，內(nèi)阻rA21000)；電流表A3(量程01mA，內(nèi)阻rA3100)；定值電阻R0(阻值1k)；滑動(dòng)變阻器R(05，額定電流2A)；電池(電動(dòng)勢(shì)2V，內(nèi)阻不計(jì))；開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干要求較精確地測(cè)出A1表的內(nèi)阻和滿偏電流(1)在方框內(nèi)畫出測(cè)量電路；(2)應(yīng)讀取的物理量是_；(3)用這些量表示的A1表的滿偏電流Ig_，A1表的內(nèi)阻rg_. 解(1)電路如圖所示(2)A1表滿偏時(shí)A2表的讀數(shù)I2、A3表的讀數(shù)I3(3)I3I22、（2006全國(guó)高考）現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表v的內(nèi)阻。給定的器材有：待測(cè)電壓表v（量程2V，內(nèi)阻約為4 k）；電流表A(量程1.2mA，內(nèi)阻約500 )；直流電源E（電動(dòng)勢(shì)約2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻3個(gè)：R1=4 000 ，R2=10 000 ，R3=15 000 ；電鍵S及導(dǎo)線若干。要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè)，與其它器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。）電路接通后，若電壓表讀數(shù)為U，電流表讀數(shù)為I，則，電壓表內(nèi)阻Rv=_解析：I其實(shí)驗(yàn)電路如圖所示，若選用電阻R1，則并聯(lián)電阻R并=2 000，電壓表讀數(shù) U=R電流表讀數(shù)Rl符合要求，同理可得R2、R3不符合要求，故選用R1。：電路接通后，通過(guò)R1的電流，則通過(guò)電壓表的電流為I2=I-I1=I- 所以電壓表的內(nèi)阻3有一電壓表V1,其量程為3V,內(nèi)阻約為3000,要準(zhǔn)確測(cè)量該電壓表的內(nèi)阻,提供的實(shí)驗(yàn)器材有:電源E：電動(dòng)勢(shì)約15V,內(nèi)阻不計(jì)； 電流表A1：量程100mA,內(nèi)阻r1=20 ； 電壓表V2：量程2V,內(nèi)阻r2=2000 ； 定值電阻R1：阻值20；定值電阻R2：阻值3；滑動(dòng)變阻器R0：最大阻值10，額定電流1A ；電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干。（1）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用的電表是 ；定值電阻應(yīng)選用 。（2）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電壓表V1的實(shí)驗(yàn)電路圖，畫在虛線框內(nèi)（3）說(shuō)明實(shí)驗(yàn)所要測(cè)量的物理量： R1R0V1V2SE（4）寫出電壓表V1內(nèi)阻的計(jì)算表達(dá)式 。（8分） （1）V2 ；R1（2）電路圖如圖所示。（3）電壓表V1的示數(shù)U1 ，電壓表V2的示數(shù)U2 （4）4 (武昌區(qū)2011屆高三五月調(diào)研)現(xiàn)有一塊靈敏電流表A1，量程為100 A，內(nèi)阻約為1000 ，要精確測(cè)出其內(nèi)阻R1，提供的器材有：電流表A2：量程1mA，內(nèi)阻R2 = 20 電壓表V：量程3V，內(nèi)阻RV = 3 K 滑動(dòng)變阻器R：阻值范圍0 20 定值電阻R0：阻值R0 = 80 電源E：電動(dòng)勢(shì)約為4.5 V、內(nèi)阻很小 開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干（1）如將電流A2與定值電阻R0串聯(lián)，改裝成一個(gè)電壓表，則此電壓表的量程是 V；（2）請(qǐng)將上述器材全部用上，設(shè)計(jì)出合理的、便于多次測(cè)量A1表內(nèi)阻R1的實(shí)驗(yàn)電路圖，并能保證各電表示數(shù)超過(guò)其量程的，請(qǐng)將電路圖畫在答題卷的方框中。（3）在所測(cè)量的數(shù)據(jù)中選一組數(shù)據(jù)，用測(cè)量量和已知量來(lái)計(jì)算A1表的內(nèi)阻，計(jì)算表達(dá)式R1 = ，表達(dá)式中各符號(hào)表示的意義是 A1R0RESA2V 。（1）0.1；（3分）（2）如圖(5分)（供電部分用分壓電路給1分；測(cè)量部分知道把 A2表改裝且正確給2分；知道將V表當(dāng)保護(hù)電阻使用 再給2分）。 (3) （2分）；I2-A2表示數(shù)；I1-A1表示數(shù)；R2- A2表內(nèi)阻；R0-定值電阻（1分）5. （江西省名校聯(lián)盟2014屆調(diào)研考試）為了探究額定功率為4W、額定電壓為4V的小燈泡消耗的功率與電壓的關(guān)系，提供了如下的實(shí)驗(yàn)器材：A. 電壓表V1（02V，內(nèi)阻2k）B. 電壓表V2（015V，內(nèi)阻15k）C. 電流表A（01A，內(nèi)阻約1）D. 定值電阻R12kE. 定值電阻R216kF. 滑動(dòng)變阻器R（15，2A）G. 學(xué)生電源（直流6V，內(nèi)阻不計(jì)）H. 開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干（1）為了減小實(shí)驗(yàn)誤差，電壓表應(yīng)選用_，定值電阻應(yīng)選用_（均用序號(hào)字母填寫）；（2）在探究功率與電壓的關(guān)系時(shí)，要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié)，并且多次測(cè)量，畫出滿足要求的電路圖；（3）根據(jù)設(shè)計(jì)的電路圖，寫出電壓表讀數(shù)UV與小燈泡兩端電壓U的關(guān)系_。若小燈泡的電功率為P，則關(guān)系圖線可能正確的是_。23.（8分）（1）A （或V1）（1分） D （或R1）（1分）（2）電路圖如圖（3分） （3）U2UV（1分） C（2分）解析：（1）15 V電壓表量程太大，不宜使用，可以將2 V的電壓表擴(kuò)大量程后使用，故實(shí)驗(yàn)中所用電壓表應(yīng)選用A，定值電阻應(yīng)選用R12 k的D。（2）連接電路時(shí)，滑動(dòng)變阻器采用分壓電路，電流表用外接法。（3）利用上述實(shí)驗(yàn)電路圖測(cè)出的電壓表讀數(shù)UV與此時(shí)小燈泡兩端電壓U的定量關(guān)系是U2UV。由，R隨溫度升高（電壓增大）而增大，小燈泡的電功率P與它兩端電壓的平方U2的關(guān)系曲線可能正確的是圖C。6（湖南省2014屆高三四校聯(lián)考）有一內(nèi)阻為30 k的直流電壓表V，其刻度盤上所標(biāo)示的數(shù)值模糊不清，但共有30個(gè)均勻小格的刻度線是清晰的，并已知量程約為25 V35 V。為了測(cè)出電壓表的量程，現(xiàn)有下列器材可供選用：標(biāo)準(zhǔn)電壓表V1：量程3V，內(nèi)阻3 k；電流表A:量程0-3 A，內(nèi)阻未知；滑動(dòng)變阻器R:總阻值1 k；電源E：電動(dòng)勢(shì)30 V，內(nèi)阻不能忽略；電鍵、導(dǎo)線若干 （1）要求測(cè)量多組數(shù)據(jù)，并有盡可能高的精確度，請(qǐng)選擇所需要的器材在方框中域出實(shí)驗(yàn)電路圖。（3分） （2）選用記錄數(shù)據(jù)中任一組，寫出計(jì)算量程的表達(dá)式Ug= 300U1/N 。式中各字母的意義是： 。（3）測(cè)出量程后便可以根據(jù)指針?biāo)父駭?shù)讀取電壓值了。某同學(xué)想通過(guò)上述電壓表V測(cè)量一個(gè)多用電表中歐姆擋的內(nèi)部電源的電動(dòng)勢(shì)，他從多用電表刻度盤上讀出電阻刻度中間姐為30，將電壓表V與選用“l(fā) k”擋的多用電表直接相連，讀出電壓表的湊數(shù)為叭實(shí)驗(yàn)過(guò)程中。一切操作都是正確的。則歐姆表電池的電動(dòng)勢(shì)表達(dá)式為E0= 2U （3分） 【課后總結(jié)】學(xué)完本節(jié)課，你一定要?dú)w納一下物理方法或解題方法，標(biāo)記出自己還沒(méi)有掌握的或者有疑問(wèn)的點(diǎn)，并督促自己盡快解決。歸納內(nèi)容：1、2、