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专题7电学设计性实验的处理 导学目标 1 掌握设计性实验器材的选取和实验方法 2 学会运用原理迁移的方法处理电学设计性实验 例1 2014 济南模拟 为测量某待测电阻rx的阻值 约为30 有以下一些器材可供选择 电流表 a1 量程0 50ma 内阻约10 a2 量程0 3a 内阻约0 12 电压表 v1 量程0 3v 内阻很大 v2 量程0 15v 内阻很大 电源e 电动势约为3v 内阻约为0 2 定值电阻r 20 允许最大电流1 0a 滑动变阻器r1 0 10 允许最大电流2 0a 滑动变阻器r2 0 1k 允许最大电流0 5a 单刀单掷开关s一个 导线若干 1 电流表应选 电压表应选 滑动变阻器应选 填字母代号 解析 1 首先 选取唯一性器材 电源e 电动势约为3v 内阻约为0 2 定值电阻r 20 允许最大电流1 0a 单刀单掷开关s一个 导线若干 电源电动势约为3v 所以电压表选择v1 量程0 3v 内阻很大 待测电阻rx的阻值约为30 流过rx最大电流为3v 30 0 1a 100ma 如果电流表选择a2 量程0 3a 内阻约0 12 指针偏转很小 测量不准确 所以只能选择a1 量程0 50ma 内阻约10 滑动变阻器r2的全值电阻太大 操作不便 所以滑动变阻器应选r1 0 10 允许最大电流2 0a 例2 2013 福建 如图1所示 硅光电池在无光照射不产生电能 可视为一电子元件 某实验小组设计如图甲电路 给硅光电池加反向电压 硅光电池负极接高电势点 正极接低电势点 探究其在无光照时的反向伏安特性 图中电压表v1量程选用3v 内阻为6 0k 电压表v2量程选用15v 内阻约为30k r0为保护电阻 直流电源电动势e约为12v 内阻不计 1 根据图1甲 用笔画线代替导线 将图1乙连接成完整电路 图1 2 用遮光罩罩住硅光电池 闭合开关s 调节变阻器r 读出电压表v1 v2的示数u1 u2 某次测量时 电压表v1示数如图1丙 则u1 v 可算出通过硅光电池的反向电流大小为 ma 保留两位小数 该小组测出大量数据 筛选出下表所示的9组u1 u2数据 算出相应的硅光电池两端反向电压ux和通过的反向电流ix 表中 表示反向 并在坐标纸上建立ix ux坐标系 标出了与表中前5组ux ix数据对应的5个坐标点 请你标出余下的4个坐标点 并绘出ix ux图线 答案 1 连线如图所示 2 1 400 23 描点绘出ix ux图线如图 非线性 例3某物理实验小组利用实验室提供的器材测量一螺线管两接线柱之间金属丝的长度 可选用的器材如下 a 待测螺线管l 符号 绕制螺线管的金属丝电阻率为 阻值几十欧b 电流表a1 量程10ma 内阻r1 40 c 电流表a2 量程500 a 内阻r2 750 d 电压表v 量程为10v 内阻为10k e 保护
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