高三物理电学实验专题复习

第 1 页 高三物理电学实验专题复习高三物理电学实验专题复习 一 伏安法测电阻一 伏安法测电阻 外接法 内接法 1 原则 当 较大时 电流表分压作用小 应选用内接法 x R VAR R A x x V R R R R x R 2 简易记法 小外小 大内外小外小 大内外 小电阻外接偏小 大电阻内接偏大 二 测量电路的选择测量电路的选择 1 区别 限流 不能从 0 开始 分压 从 0 开始 UUU RR R x x x UUx 0 2 选取原则 要求负载上电压或电流变化范围大 且从零开始连续可调 须用分压式接 法 负载电阻 Rx 远大于滑动变阻器总电阻 R 时 须用分压式接法 采用限流电路时 电路中的最小电流 电压 仍超过电流表的量程或超过用电器的额定 电流 电压 时 应采用变阻器的分压式接法 负载电阻的阻值 Rx 小于滑动变阻器的总电阻 R 或相差不大 并且电压表 电流表示数变 化不要求从零开始起调 可用限流式接法 两种电路均可使用时应优先用限 流式接法 因为限流电路结构简单 总功率较小 三 三 螺旋测微器的原理与读数螺旋测微器的原理与读数 1 构造 2 原理和使用 第 2 页 50 20 25 15 螺旋测微器的可动刻度有 50 个等分刻度 可动刻度旋转一周 测微螺杆可前进或后退 0 5mm 可动刻度每一小分度表示 0 5 50 0 01mm 螺旋测微器可精确到 0 01mm 必须 再估读一位 可读数到 0 001mm 读数 固定刻度 整数毫米数 半毫米 0 5mm 可能没有 可动刻度 以毫米为单位有 3 位小数 0 01mm 格数 整数格 一位估读 上图读数为 4mm 0 5mm 0 01mm 40 8 4 908mm 3 读数范例 4 读数练习 mm mm mm mm 四 四 三个基本电学实验三个基本电学实验 实验名称测电阻 电阻率 描绘小电珠的伏安特性曲 线 测电源电动势与内阻 电路 原理图 图像 图 1 图 2 图 3 图 4 第 3 页 物理意义 l Rd 4 2 k U I R 1 U 增大 电阻 R 增大 纵轴截距 E I U r 五 典型例题五 典型例题 例例 1 欲用伏安法测定一段阻值约为 5左右的金属导线的电阻 要求测量结果尽量准确 现备有以下器材 A 电池组 3V 内阻 1 B 电流表 0 3A 内阻 0 0125 C 电流表 0 0 6A 内阻 0 125 D 电压表 0 3V 内阻 3k E 电压表 0 15V 内阻 15k F 滑动变阻器 0 20 额定电流 1A G 滑动变阻器 0 2000 额定电流 0 3A H 电键 导线 1 上述器材中应选用的是 填写各器材的字母代号 2 实验电路应采用电流表 接法 填 内 或 外 3 设实验中 电流表 电压表的某组示数如图所示 图示中 I A U V 4 画出本实验所需的实验电路图 5 将图中给定的器材连成实验电路 第 4 页 例例 2 2 有一个额定电压为 2 8V 功率约为 0 8W 的小灯泡 现要用伏安法描绘这个灯泡的 I U 图线 有下列器材供选用 A 电压表 0 3V 内阻 6 k B 电压表 0 15 V 内阻 30k C 电流表 0 3 A 内阻 0 1 D 电流表 0 0 6 A 内阻 0 5 E 滑动变阻器 10 2 A F 滑动变阻器 200 0 5 A G 蓄电池 电动势 6V 内阻不计 要求获取尽可能多的数据 下面的虚线框中画出实验所需的电路图 电压表应选用 电流表应选用 滑动变阻器应选用 用序号字母表 示 通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图所示 由图线可求得此灯泡在正常工作时的电 阻为 若将此灯泡与电动势 6V 内阻不计的电源相连 要使灯泡正常发光 需串联一个阻值为 的电阻 例例 3 3 某兴趣小组为了测量一待测电阻 Rx的阻值 准备先用多用电表粗测出它的阻值 然 后再用伏安法精确地测量 实验室里准备了以下器材 U V123 I A 0 0 1 0 2 0 3 第 5 页 A 电压表 Vl 量程 3V 内阻约 5k B 电压表 V2 量程 15V 内阻约 25k C 电流表 Al 量程 0 6A 内阻约 0 2 D 电流表 A2 量程 3A 内阻约 0 04 E 滑动变阻器 Rl 最大阻值 5 最大电流为 3A F 滑动变阻器 R2 最大阻值 2000 最大电流为 1 5A G 多用电表 H 电源 电动势 E 4 5V I 电键 S 导线若干 在用多用电表粗测电阻时 该兴趣小组首先选用 10 欧姆挡 其阻值如图 甲 中指针所示 为了减小多用电表的读数误差 多用电表的选择开关应换用 欧姆挡 按正确的操作程序再一次用多用电表测量该待测电阻的阻值时 其阻值如图 12 乙 中指 针所示 则 Rx的阻值大约是 在用伏安法测量该电阻的阻值时 要求尽可能准确 并且待测电阻的电压从零开始可以 连续调节 则在上述提供的器材中电压表应选 电流表应选 滑动变阻器应选 填器材前面的字母代号 在虚线框内画出用伏安法测量该电阻的阻值时的实验电路图 例例 4 用伏安法测定干电池的电动势 E 和内电阻 r 实验 1 在下面方框内画出实验电路图 2 由测量数据 在 U I 图中描出的点迹如下图所示 画出图线并由此得出干电池的电动 势为 V 干电池的内电阻为 例题参考答案例题参考答案 例例 1 1 ACDFH 2 外 3 0 48 2 20 4 外接限流 例例 2 2 A D E 例例3 10 11 A 1 R 1 V 1 R x E S S L V R A E 第 6 页 例例 3 1 9 A C E 如图所示 例例 4 2 1 5 0 1 课后练习课后练习 1 有一小灯泡上标有 6V 0 1A 字样 现要测量该小灯泡的伏安特性曲线 有下列器选用 A 电压表 0 5V 内阻 3 0k B 电压表 0 10V 内阻 3 0k C 电流表 0 0 3A 内阻 2 0 D 电流表 0 6A 内阻 1 5 E 滑动变阻器 30 2A F 滑动变阻器 100 0 5A G 学生电源 直流 9V 及开关 导线等 实验中所用的电压表应选 电流表应选 滑动变阻器应选 画出所用电路的原理图 要求电压从 0V 开始测量 2 用右下图给出的器材 测量一只标有 3V 0 6W 的小灯泡正常发光时的电阻 R1 实 验过程要求尽量减小误差 滑动变阻器最大阻值为 10 电源电动势为 12V 内阻为 1 电流表内阻约为 1 电压表的内阻约为 10k 电流表应选用的是量程是 A 选填 0 6 或 3 电压表应选用的是量程 是 V 选填 3 或 15 请将你设计的实验电路图 画在左下方的虚线框中 根据 中的电路图 用笔画线代替导线 完成右下图中的实物连接 若小灯泡发光较暗时的电阻为 R2 你根据所学的知识可判断出 R1与 R2的大小关系 是 R1 R2 选填 大于 等于 或 小于 3 用下图所示的电路 测定一节干电池的电动势和内阻 电池的内阻较小 为了防止在调 节滑动变阻器时造成短路 电路中用一个定值电阻 R0起保护作用 除电池 开关和导 线外 可供使用的实验器材还有 第 7 页 a 电流表 量程 0 6A 3A b 电压表 量程 3V 15V c 定值电阻 阻值 1 额定功率 5W d 定值电阻 阻值 10 额定功率 l0W e 滑动变阻器 阴值范围 0 一 l0 额定电流 2A f 滑动变阻器 阻值范围 0 100 额定电流 1A a 要正确完成实验 电压表的量程应选择 O 一 V 电流表的量程应选择 O A 定值电阻应选择 填代表符号 滑动变阻器应选择 填代表符号 b 引起该实验系统误差的主要原因是 4 现有一特殊的电池 其电动势 E 约为 9V 内阻 r 在 35 55 范围 最大允许电流为 50mA 为测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图甲的电路进行实验 图中电压表 的内电阻很大 对电路的影响可以不计 R 为电阻箱 阻值范围为 0 9999 R0是定值电 阻 实验室备有的定值电阻 R0有以下几种规格 1 A 10 2 5W B 50 1 0W C 150 1 0W D 1500 5 0W 本实验应选用 其作用是 该同学接入符合要求的 R0后 闭合开关 S 调整电阻箱的阻值读出电压表的示数 U 再 2 改变电阻箱阻值 取得多组数据 作出了如图乙的图线 则根据该同学所作的图线可知图 象的横坐标与纵坐标的比值表示 根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势 3 E 为 V 内电阻 r 为 5 某实验小组在 测定金属电阻率 的实验过程中 正确 操作获得金属丝的直径以及电流表 电压表的读数如图所示 则它们的读数值依次是 第 8 页 已知实验中所用的滑动变阻器阻值范围为 0 10 电流表内阻约几欧 电压表内阻约 20k 电源为干电池 不宜