【例7】 如图所示的电路中,闭合开关,灯L1、L2正常发光.由于电路出现故障,
突然发现L1变亮,灯L2变暗,电流表的读数变小,根据分析,发生的故障可能是( ) A.R1断路 B.R2断路 C.R3短路
D.R4短路
R2R1L1SR3AR4L2E
【例8】 如图所示电路中,电源E的电动势为3.2V,电阻R的阻值为30?,
小灯泡L的额定电压为3.0V,额定功率为4.5W,当电键S接位置1时,电压表的读数为3V,那么当电键S接到位置2时,小灯泡L的发光情况是( ) A.很暗,甚至不亮 B.正常发光 C.正常发光略亮 D.有可能被烧坏
【例9】 在如图所示的闪光灯电路中,电源的电动势为E,电容器的电容为C。
当闪光灯两端电压达到击穿电压U时,闪光灯才有电流通过并发光,正常工作时,闪光灯周期性短暂闪光,则可以判定 A.电源的电动势E一定小于击穿电压U B.电容器所带的最大电荷量一定为CE
C.闪光灯闪光时,电容器所带的电荷量一定增大
D.在一个闪光周期内,通过电阻R的电荷量与通过闪光灯的电荷量一定相等
【例10】 如图所示,电路中电源的电动势为E,内阻为r,A为电压表,内阻为
10k?,B为静电计;两个电容器的电容分别为C1和C2,将开关S合上一段时间后,下列说法中正确的是( )
A.若C1>C2,则电压表两端的电势差大于静电计两端的电势差
B.若将变阻器滑动触头P向右滑动,则电容器C2上带电量增大 C.C1上带电量为零
D.再将电键S断开,然后使电容器C2两极板间距离增大,则静电计张角也增大
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【例11】 如图所示,E?10V,C1?C2?30μF,R1?4.0?,R2?6.0?,
电池内阻可忽略.若先闭合开关S,待电路稳定后,再将S断开,则断开S后流过电阻R1的电荷量为________C.
【巩固】 如图所示的电路,电源的电动势E?3.0V,内阻r?1.0?;电阻
R1?10?,R2?10?,电容器的电容C?100μF.电R3?30?,R4?35?;
容器原来不带电,求接通开关S后流过R4的总电量.
知识点睛
二、电压表 电流表 多用电表
●知识点1 电压表和电流表 1.表头
(1)常用的电压表和电流表都是由小量程电流表G(又称表头)改装而成的.小量程电流表G由永磁体和放
入其中的可转动的线圈组成.当线圈中有电流通过时,线圈在磁场力的作用下带动指针转动,电流越大,指针的偏转角度越大.其电流的大小可由指针在刻度盘上所指的位置读出.同理由欧姆定律U?IR,也可读出其相当于电压的值.也就是说,G既是小量程的电流计,也是微小量程的电压计. (2)小量程电流表G中线圈的电阻Rg叫电流表的内阻.指针转到最大刻线时的电流Ig叫满偏电流.通过满
偏电流时加在它两端的电压Ug叫满偏电压,且Ug?IgRg.一般表头的Ig、Ug都很小,不能测较大的电压和电流,故需改装为较大量程的电压表和电流表.
2.电压表的改装:将表头G串联一个较大的电阻Rx就成为一个电压表.如图所示.根据欧姆定律有
URUU?Ug?IgRx?Ug?Rg?Rx,?1?x
gURgg设n?U(n为量程扩大到的倍数),则 UgRxARgGBURx?(?1)Rg?(n?1)Rg,
Ug改装后电压表内阻RV?Rx?Rg?Rg,
由此可见,根据不同的需要,将表头与不同的Rx串联,就可改装成不同的电压表.
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3.电流表的改装:将表头G并联一个电阻Rx就成为一个电流表.如图所示,根据欧姆定律有
IRgRg I?Ig?Ix?Ig?g?I(1?gRxRx)RgI1设?n(n为电流表量程扩大到的倍数),则Rx?Rg GIgn?1A由此可见,根据不同的需要,将表头与不同的Rx并联,就可改装成不同的电流表.
RxRg改装后的电流表内阻RA?R?R?Rg.
xgRxB
●知识点2 多用电表——欧姆挡(欧姆表)
如图所示是一种多用电表的外形图.表的上半部分为表盘,下半部分是选择开关,周围标有测量功能的区域及量程.将多用电表的选择开关旋转到电流挡,多用表内的电流表电路接通,选择开关旋转到电压挡或电阻挡,表内的电压表电路或欧姆表电路被接通.在不使用的时候,应该将选择开关旋转到OFF挡.
当把多用电表的开关旋转到欧姆挡时,此时的多用电表即成为一个欧姆表.下面我们来看欧姆表的内部结构.
1.欧姆表构造
如图所示,G是内阻为Rg、满偏电流为Ig的微安表或毫安表,R0是调零电阻,电池的电动势为E,内阻为r,外接黑表笔接电池正极,外接红表笔接电池负极. 2.欧姆表原理
欧姆表是根据闭合电路欧姆定律制成的.当红、黑表笔间接入待测电阻Rx时,此
EE时通过G表的电流为I,则:I?,故Rx??(Rg?r?R0),在
Rg?r?R0?RxI欧姆表刻度盘上直接标出与I相对应的电阻值,则Rx的阻值就可以直接读出
了.应当注意:欧姆表刻度是不均匀的. 3.欧姆表使用的注意事项
(1)使用前进行机械调零,使指针指在表的零刻度.
(2)要使被测电阻与其他元件和电源断开,不能用手接触表笔的金属杆.
12(3)合理选择量程,使指针尽量在中间位置附近(~范围内).
33(4)更换欧姆挡的量程时,一定要重新进行电阻调零,然后再测量. (5)读数时,应将表针示数乘以选择开关所指的倍率.
(6)测量完毕,拔出表笔,开关置于交流电压最高挡或OFF挡.若长期不用,取出电池. 4.欧姆表是多用电表的一个功能部分,还应特别注意以下几点.
(1)多用电表通过调节选择开关,使其内部接通不同的电路.因此多用电表可以测量电流、电压、电阻等不
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同的物理量,测量同一物理量时也可有不同的量程.但多用表内部各电路共用同一个表头,为保证选择开关置于不同位置时流入表头的电流方向相同,使用时始终使电流从红表笔流入电表,而从黑表笔流出. (2)用多用表测直流电流或直流电压时,电流从多用表外部流入电表,指针的偏转角度与电流成正比例,因
此电流挡或电压挡表盘的刻度是均匀的.
(3)用多用表测电阻时,多用表接通内部电源,因此测电阻时不再需要外部电源,而应将电阻与别的元件或
E电源断开.此时电路中电流I?,电流与Rx不成正比例,因此欧姆挡的刻度是不均匀的,
r?Rg?R0?Rx“左密右疏”.
(4)当Rx?R内?Rg?r?R时,指针指到中央,可见中值电阻即该欧姆表的内阻.
例题精讲
基础题
【例12】 有一块满偏电流Ig?1mA,线圈电阻Rg?1kΩ的小量程电流表.
(1)把它改造成满偏电压U?10V的电压表. (2)把它改造成满偏电流I?10mA的电流表.
要求画出电路图,计算出有关数据.
【例13】 如图所示,用小量程电流表与一电阻R并联改装为电流表,在检测新制成的电
流表时,发现它的示数总比准确值小一些或稍大一些.那么应分别采取下列哪种措施加以修正( )
A.如果示数稍小,可在R上串联一个比R小得多的电阻 B.如果示数稍小,可在R上并联一个比R大得多的电阻 C.如果示数稍大,可在R上串联一个比R小得多的电阻 D.如果示数稍大,可在R上并联一个比R大得多的电阻
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GR
【例14】 图示电路中,R1?12?,R2?6?,滑动变阻器R3上标有“20?2A”
字样,理想电压表的量程有0~3V和0~15V两档,理想电流表的量程有0~0.6A和0~3A两档。闭合电键S,将滑片P从最左端向右移动到某位置时,电压表、电流表示数分别为2.5V和0.3A;继续向右移动滑片P到另一位置,电压表指针指在满偏的1/3,电流表指针指在满偏的1/4,则此时电流表示数为__________A,该电源的电动势为_________V。
【例15】 多用电表表头的示意图如上页右下角所示。在正确操作的情况下:
⑴若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是______,测量结
果为___________。
⑵若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是______,测量结
果为___________。
⑶若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是______,测量结
果为___________。
⑷若选择开关的位置如黑箭头所示,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:________,_________,_________。
⑸全部测量结束后,应将选择开关拨到______或者_______。
⑹无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从色_____表笔经______插孔流入电表。
【巩固】 如图所示的电路中,1、2 、3、4、5、6为连接点的标号。在开
关闭合后,发现小灯泡不亮。现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点。
(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的 档。在连接
点1、2同时断开的情况下,应当选用多用电表的 挡。
(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明 可能有故障。 (3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤。
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OF100 10 1 ~ Ω Ω Ω× 1k ×100 ×10 V 2.5 10 50 + 250 500 2.5 10 50 250 V ~ mA
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