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文档简介

1、电学实验电学实验第二轮复习第二轮复习江苏省句容江苏省句容高级中学高级中学内接法外接法3.Rx= 两种接法都可AVRRAVRR1.RxAVRR2.RxR4.4.知电流表的内阻,选择内接法;知电压表的内阻知电流表的内阻,选择内接法;知电压表的内阻选择外接法。选择外接法。一、电学实验常用根底知识梳一、电学实验常用根底知识梳理理1 1、电流表的内、外接选、电流表的内、外接选择择a ab bc cV5、分别与、分别与b、c接触,假设前后两次电接触,假设前后两次电流表示数比电压表示数变化明显,应采流表示数比电压表示数变化明显,应采用内接法;假设前后两次电压表示数比用内接法;假设前后两次电压表示数比电流表示

2、数变化明显,应采用外接法电流表示数变化明显,应采用外接法.2 2、控制电路、控制电路: :分压式与限流式分压式与限流式2 2限流式限流式 V V1 1分压式分压式 V V1.1.选用限流式接法选用限流式接法 性丈量时电路电流或电压没有要求从零开场连调性丈量时电路电流或电压没有要求从零开场连调 节,节,只是小范围内丈量,且只是小范围内丈量,且RxRx小于小于R0R0,采用限流式接法,采用限流式接法. .2.2.选用分压式接法选用分压式接法1 1要求从零开场可延续调理时,必需采用分压接法要求从零开场可延续调理时,必需采用分压接法. .2 2当用电器的电阻当用电器的电阻RxRx远大于滑动变阻器的最大

3、值远大于滑动变阻器的最大值R0. R0. 3 3假设采用限流接法,电路中实践电压或电流的假设采用限流接法,电路中实践电压或电流的最最 小值仍超越小值仍超越RxRx的额定值时,只能采用分压接法的额定值时,只能采用分压接法. .3 3、实验器材的选择:、实验器材的选择:1 1平安性原那么:平安性原那么:电流或电压不能超越电流表或电压表的电流或电压不能超越电流表或电压表的量程;量程;2 2准确性原那么:准确性原那么:表的指针尽能够在中心刻度附近;表的指针尽能够在中心刻度附近;3 3经济性原那么:经济性原那么:在保证平安可靠的前提下,减小额外的在保证平安可靠的前提下,减小额外的电能耗。电能耗。1.在在

4、“测定金属导体的电阻率的实验中,待测金属导线测定金属导体的电阻率的实验中,待测金属导线的电阻的电阻RX 约为约为5 ,实验室备有以下实验器材,实验室备有以下实验器材 A.电压丧电压丧V1(量程量程3 V,内阻约为,内阻约为15 k ) B.电压表电压表V2(量程量程15 V,内阻约为,内阻约为75 k ) C电流表电流表A1 (量程量程3 A,内阻约为,内阻约为o.2 ) D电流表电流表A2 (量程量程600 mA,内阻约为,内阻约为1 1 ) E.变阻器变阻器R1(0100 ,06 A) F变阻器变阻器R2 (02 000 ,01 A) G电池电池E(电动势为电动势为3 V,内阻约为,内阻约

5、为03 ) H开关开关S,导线假设干,导线假设干 (1)为减小实验误差,应选用的实验器材有为减小实验误差,应选用的实验器材有(填代号填代号)_。 (2)为减小实验误差,应选用以下图中为减小实验误差,应选用以下图中_(填填“a或或“b)为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把为该实验的电路原理图,并按所选择的电路原理图把实物图用导线衔接起来。实物图用导线衔接起来。 A D E G H b 类型一类型一 测定金属的电阻率测定金属的电阻率(3)假设用刻度尺测得金属丝长度为假设用刻度尺测得金属丝长度为6000 cm,用螺旋,用螺旋测微器测得导线的直径及两电表的示数分别如以下图所测微器测得导线的直

6、径及两电表的示数分别如以下图所示,那么导线的直径为示,那么导线的直径为_mm,电阻值为,电阻值为_ 。2.4 0.6352.4 1 1、如以下图所示、如以下图所示,P,P是一根外表均匀地镀有很薄的发热是一根外表均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管电阻膜的长陶瓷管( (其长度其长度l l 为为5050厘米左右厘米左右, ,直径直径D D为为1010厘厘米左右米左右),),镀膜资料的电阻率镀膜资料的电阻率知知, ,管的两端有导电箍管的两端有导电箍MN.MN.现现给他米尺给他米尺, ,电压表电压表V V、电流表、电流表A A、电源、电源,滑动变阻器滑动变阻器R,R,电键电键K K和假设干导线和假设干

7、导线, ,请设计一个测定膜层厚度请设计一个测定膜层厚度d d 的实验方案的实验方案. .实验中应测定的物理量是实验中应测定的物理量是: : 在右框内用符号画出丈量电路图在右框内用符号画出丈量电路图. .计算膜层厚度的公式计算膜层厚度的公式是是: .: .PNMl, D, U, Id=II /DU.电流表内接、外接均可电流表内接、外接均可类型一类型一 测定金属的电阻率测定金属的电阻率图图5a a电流表量程电流表量程0.6 A0.6 A、3 A3 A; ;b b电压表量程电压表量程3 V3 V、15 V15 V;c c定值电阻阻值定值电阻阻值1 1 、额定功率、额定功率5 W5 W;d d定值电阻

8、阻值定值电阻阻值10 10 、额定功率、额定功率10 W10 W;e e滑动变阻器阻值范围滑动变阻器阻值范围010 010 、额定电流、额定电流2 A2 A;f f滑动变阻器阻值范围滑动变阻器阻值范围0100 0100 、额定电流、额定电流1 A1 A. .用图用图5 5所示电路,测定一节干电池的电所示电路,测定一节干电池的电动势和内阻动势和内阻. .电池的内阻较小,为了防止电池的内阻较小,为了防止在调理滑动变阻器时呵斥短路,电路中用在调理滑动变阻器时呵斥短路,电路中用一个定值电阻一个定值电阻R0R0起维护作用起维护作用. .除电池、开除电池、开关和导线外,可供运用的实验器材还有:关和导线外,

9、可供运用的实验器材还有:1 1要正确完成实验,电压表的量程应选择要正确完成实验,电压表的量程应选择 V V,电,电流表的量程应选择流表的量程应选择 A A;R0R0应选择应选择 的定值的定值电阻,电阻,R R应选择阻值范围是应选择阻值范围是 的滑动变阻器的滑动变阻器. .2 2引起该实验系统误差的主要缘由是引起该实验系统误差的主要缘由是 . .30.61010电压表的分流电压表的分流类型二类型二 测定电动势及内电阻测定电动势及内电阻.1一节干电池的电动势为一节干电池的电动势为1.5 V,所以电压表,所以电压表量程选择量程选择3 V即可,一节干电池的允许电流在即可,一节干电池的允许电流在0.6

10、A以以下,因此电流表量程选择下,因此电流表量程选择0.6 A即可即可.R0起维护作用使电路中的电流在起维护作用使电路中的电流在0.6 A以下,假设选以下,假设选用定值电阻用定值电阻10 ,估算最大电流为,估算最大电流为Imax= A=0.15 A那么电流表指针指在半刻度以下,丈量误差太大,那么电流表指针指在半刻度以下,丈量误差太大,因此定值电阻应选用因此定值电阻应选用1 的的.假设选用滑动变阻器假设选用滑动变阻器0100 的,那么运用范围太小,的,那么运用范围太小,不方便操作,因此选用滑动变阻器不方便操作,因此选用滑动变阻器010 即可即可.105 . 100RErRE4. 4. 某实验小组要

11、丈量一节干电池的电动势和内阻,实验某实验小组要丈量一节干电池的电动势和内阻,实验室提供的实验器材如下:室提供的实验器材如下: A. A.待测的干电池电动势约为待测的干电池电动势约为1.5 V1.5 V,内电阻约为,内电阻约为2 2 B.B.电压表电压表V1V102 V02 V,内阻,内阻RV1=4 000 RV1=4 000 C.C.电压表电压表V2V202 V02 V,内阻,内阻RV2RV2约为约为3 500 3 500 D. D.电流表电流表A A03 A03 A,内阻,内阻0.1 0.1 E. E.电阻箱电阻箱R1R109 999 09 999 F.F.滑动变阻器滑动变阻器R2R2020

12、0 ,1A0200 ,1A G. G.电键和导线假设电键和导线假设干干该小组根据以上实验器材设计了如下图的电路来丈量电该小组根据以上实验器材设计了如下图的电路来丈量电源的电动势和内阻源的电动势和内阻. .1 1请他根据实验电路补充完好主要的实验步骤:请他根据实验电路补充完好主要的实验步骤:a.a.闭合电键闭合电键 , ,记下记下V1V1的读数的读数U1.U1.b.b.闭合电键闭合电键 , ,断开电键断开电键 ,记下,记下 . .S1S1和和S2S2S1S1S2S2V1V1的读数的读数U1U1和和V2V2的读数的读数U2U22 2请他根据以上步骤记录的物理量和知的物理量写出请他根据以上步骤记录的

13、物理量和知的物理量写出该干电池的电动势和内阻的表达式:该干电池的电动势和内阻的表达式:E= E= ,r= r= . .2121UUUU1V212) 1(RUUU3 3在现有器材的条件下,请他选择适宜的实验器材,在现有器材的条件下,请他选择适宜的实验器材,并设计出另一种丈量干电池电动势和内阻的方案,在方并设计出另一种丈量干电池电动势和内阻的方案,在方框中画出实验电路图框中画出实验电路图. .A.A.待测的干电池电动势约为待测的干电池电动势约为1.5 V1.5 V,内电阻约为,内电阻约为2 2 B.B.电压表电压表V1V102 V02 V,内阻,内阻RV1=4 000 RV1=4 000 C.C.

14、电压表电压表V2V202 V02 V,内阻,内阻RV2RV2约为约为3 500 3 500 D. D.电流表电流表A A03 A03 A,内阻,内阻0.1 0.1 E. E.电阻箱电阻箱R1R109 999 09 999 F.F.滑动变阻器滑动变阻器R2R20200 ,1A0200 ,1A G. G.电键和导线假设电键和导线假设干干4 4假设要求用图象法处置他假设要求用图象法处置他设计的实验的数据,并能根据设计的实验的数据,并能根据图象较直观地求出电动势和内图象较直观地求出电动势和内阻,那么较适宜的函数表达式阻,那么较适宜的函数表达式是是. .请他虚框中画出此表达式对请他虚框中画出此表达式对应

15、的大致图象应的大致图象. .类型三类型三 描小灯泡伏安特性曲线描小灯泡伏安特性曲线5 5、1 1在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需求在通用技术课上,某小组在组装潜艇模型时,需求一枚截面为外方内圆的小螺母,如图一枚截面为外方内圆的小螺母,如图6 6所示所示. .现需求准确现需求准确丈量小螺母的内径,可选用的仪器有:丈量小螺母的内径,可选用的仪器有:A.50A.50等分的游标卡尺等分的游标卡尺;B.;B.螺旋测微器螺旋测微器在所提供的仪器中应选用在所提供的仪器中应选用 . .图图6A在丈量过程中,某同窗在小螺母中空部分在丈量过程中,某同窗在小螺母中空部分360360范围内范围内选取不同的位

16、置进展多次丈量取平均值的目的是选取不同的位置进展多次丈量取平均值的目的是 . .减小实验的偶尔误差减小实验的偶尔误差在在“描画小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可供选描画小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可供选择的实验仪器如下:择的实验仪器如下:1在上述器材中,滑动变阻器应该选择在上述器材中,滑动变阻器应该选择,电,电流表应该选择流表应该选择 .填写器材代号填写器材代号R1R1A22在图在图4甲中用笔画线替代导线甲中用笔画线替代导线,把实验仪器衔接成把实验仪器衔接成完好的实验电路完好的实验电路.图图43利用实验中得利用实验中得到的实验数据在到的实验数据在I-U坐坐标系中标系中,描画出小灯泡描画出小灯泡

17、的伏安特性曲线如图的伏安特性曲线如图4乙所示乙所示.根据此图给根据此图给出的信息出的信息,图中图中P为小为小灯泡的功率可以判别灯泡的功率可以判别出以下选项中正确的出以下选项中正确的选项是选项是 .BD3小灯泡的电功率小灯泡的电功率P=U2/R=I2R,由于小灯由于小灯泡的电阻随电压泡的电阻随电压U或电流或电流I的增大而增大的增大而增大,所以所以小灯泡的电功率小灯泡的电功率P随随U2变化的曲线是变化的曲线是B,P随随I2变化的曲线是变化的曲线是D.解析解析 1由于由于“描画小灯泡的伏安特性曲线的实描画小灯泡的伏安特性曲线的实验电路中采用分压电路,滑动变阻器应该选用阻值验电路中采用分压电路,滑动变

18、阻器应该选用阻值比较小的比较小的R1;标有;标有“3.8 V、0.3 A字样的小灯泡的字样的小灯泡的额定电流为额定电流为0.3 A,电流表选用量程为,电流表选用量程为0500 mA,内阻为内阻为0.4 的电流表的电流表A2.2实验电路如下图实验电路如下图.器材(代号)器材(代号) 规格规格 电流表(电流表(A A1 1)电流表(电流表(A A2 2)电压表(电压表(V V1 1)电压表(电压表(V V2 2)滑动变阻器(滑动变阻器(R R1 1)滑动变阻器(滑动变阻器(R R2 2)直流电源(直流电源(E E)开关(开关(S S)导线若干导线若干 量程量程050 mA050 mA,内阻约为,内

19、阻约为50 50 量程量程0200 mA0200 mA,内阻约为,内阻约为10 10 量程量程03 V03 V,内阻约为,内阻约为10 k10 k量程量程015 V015 V,内阻约为,内阻约为25 k25 k阻值范围阻值范围015 015 ,允许最大电流,允许最大电流1 A1 A阻值范围阻值范围01 k01 k,最大电流,最大电流100 mA100 mA输出电压输出电压6 V6 V,内阻不计,内阻不计2 2某研讨性学习小组为了制造一种传感器,需求选用某研讨性学习小组为了制造一种传感器,需求选用一电器元件一电器元件. .图图7 7为该电器元件的伏安特性曲线,有同窗对为该电器元件的伏安特性曲线,

20、有同窗对其提出质疑,先需进一步验证,实验室备有以下器材:其提出质疑,先需进一步验证,实验室备有以下器材:为提高实验结果的准确程度,电流表应选用为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选;电压表应选用用 ;滑动变阻器应选用;滑动变阻器应选用 . .以上均填器材代号以上均填器材代号为到达上述目的,请在虚线框内画出正确的实验为到达上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号电路原理图,并标明所用器材的代号. .A2V1R1R1元件元件假设发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线根本吻合,假设发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线根本吻合,请阐明该伏安特性曲线与小灯泡伏安特

21、性曲线有何异同点请阐明该伏安特性曲线与小灯泡伏安特性曲线有何异同点一样点:经过该元件的电流与电压的变化关系和经过一样点:经过该元件的电流与电压的变化关系和经过小灯泡的电流与电压的变化关系都是非线性关系小灯泡的电流与电压的变化关系都是非线性关系. .不同点:该元件的电阻值随电压的升高而减小,而小灯不同点:该元件的电阻值随电压的升高而减小,而小灯泡的电阻值随电压的升高而增大泡的电阻值随电压的升高而增大. . 解析解析 1游标卡尺测内径,应选用游标卡尺,在丈量游标卡尺测内径,应选用游标卡尺,在丈量中多次丈量取平均值的目的是减小实验的偶尔误差中多次丈量取平均值的目的是减小实验的偶尔误差.2由图可知,该

22、电器元件的允许电压小于由图可知,该电器元件的允许电压小于3 V,对,对应的电流小于应的电流小于0.14 A,其阻值范围小于,其阻值范围小于50 ,故电流表,故电流表应选应选A2,电压表应选电压表应选V1,滑动变阻器应选,滑动变阻器应选R1.由由RV=10 k,RA=10 ,知运用外接法;丈量,知运用外接法;丈量U、I的的范围较大,且从范围较大,且从0开场丈量,运用滑动变阻器的分压接开场丈量,运用滑动变阻器的分压接法,如下图法,如下图.6 6、某同窗用图、某同窗用图2 2所示电路,测绘标有所示电路,测绘标有“3.8 V3.8 V,0.3A0.3A的小灯泡的灯丝电阻的小灯泡的灯丝电阻R R随电压随

23、电压U U变化的图象变化的图象. .除了导线除了导线和开关外,有以下一些器材可供选择和开关外,有以下一些器材可供选择: :电流表:电流表:A1 (A1 (量量程程100 mA,100 mA,内阻约内阻约2)2); A2( A2(量程量程0.6 A,0.6 A,内阻约内阻约0.3);0.3);电压表:电压表:V1(V1(量程量程5 V,5 V,内阻约内阻约5k)5k); V2( V2(量程量程15 V,15 V,内内阻约阻约15 k);15 k);滑动变阻器:滑动变阻器:R1R1阻值范围阻值范围0-100-10、R2(R2(阻值范围阻值范围0-2k)0-2k);电源:;电源:E1(E1(电动势为

24、电动势为1.5 V1.5 V,内,内阻为阻为0.2 ) 0.2 ) ;E2(E2(电动势为电动势为4 V,4 V,内阻约为内阻约为0.04).0.04).为了调理方便,丈量准确,实验中应选用电流表为了调理方便,丈量准确,实验中应选用电流表_,_,电压表电压表_,_,滑动变阻器滑动变阻器_,电源,电源_.(_.(填器材的符号填器材的符号) )根据实验数据根据实验数据, ,计算并计算并描画出描画出R-UR-U的图象如图的图象如图3 3所示所示. .由图象由图象可知可知, ,此灯泡不任务时此灯泡不任务时, ,灯丝电阻为灯丝电阻为_;当所加电压为当所加电压为3V3V时,灯丝电阻为时,灯丝电阻为_,_,

25、灯泡实践耗费的电功率为灯泡实践耗费的电功率为_W._W.1.511.50.78 A2V1R1 E2根据根据R-UR-U图象,可确图象,可确定小灯泡耗电功率定小灯泡耗电功率P P与与外加电压外加电压U U的关系。符的关系。符合该关系的表示图是下合该关系的表示图是下列图中的列图中的_A小灯泡的电功率小灯泡的电功率P=U2/R3利用实验中得到的实验数据在利用实验中得到的实验数据在I-U坐标系中坐标系中,描描画出小灯泡的伏安特性曲线如图画出小灯泡的伏安特性曲线如图4乙所示乙所示.根据此图给根据此图给出的信息出的信息,图中图中P为小灯泡的功率可以判别出以下选为小灯泡的功率可以判别出以下选项中正确的选项是

26、项中正确的选项是 .D3小灯泡的电功率小灯泡的电功率P=U2/R=I2R,由于小灯泡的电阻由于小灯泡的电阻随电压随电压U或电流或电流I的增大而增大的增大而增大,所以小灯泡的电功率所以小灯泡的电功率P随随U2变化的曲线是变化的曲线是B,P随随I2变化的曲线是变化的曲线是D.解题归纳解题归纳 凡是要求电流或电压的丈量值从零或很小凡是要求电流或电压的丈量值从零或很小开场逐渐增大的实验必需采用分压电路开场逐渐增大的实验必需采用分压电路.分压电路中分压电路中滑动变阻器选择阻值较小的滑动变阻器选择阻值较小的.或者或者 对应的图象如以下图所示对应的图象如以下图所示rUrER1113.2021南京二调在南京二

27、调在“描画小灯泡的伏安特性曲线描画小灯泡的伏安特性曲线实验中,要丈量一个标有实验中,要丈量一个标有“3 V,1.5 W的灯泡的灯泡两端的电压和经过灯泡的电流两端的电压和经过灯泡的电流.现有如下器材:现有如下器材:A.直流电源直流电源3 V内阻可不计内阻可不计B.直流电流表直流电流表03 A内阻内阻0.1 C.直流电流表直流电流表0600 mA内阻约内阻约0.5 D.直流电压表直流电压表03 V内阻约内阻约3 kE.直流电压表直流电压表015 V内阻约内阻约200 kF.滑动变阻器滑动变阻器10 、1 AG.滑动变阻器滑动变阻器1 k、300 mA1除开关、导线外,为了完成实验需求从上述器除开关

28、、导线外,为了完成实验需求从上述器材中选用材中选用 用序号字母表示用序号字母表示2某同窗用导线某同窗用导线a、b、c、d、e、f、g和和h按图所示连结的电路按图所示连结的电路如图如图12所示,电路中一切元器件所示,电路中一切元器件都完好,且电压表和电流表已调都完好,且电压表和电流表已调零零.闭合开关后,发现电压表的示闭合开关后,发现电压表的示数为数为2 V,电流表的示数为零,小灯泡不亮电流表的示数为零,小灯泡不亮.那么判别那么判别断路的导线为断路的导线为 ;假设电压表的示数为零,电流表;假设电压表的示数为零,电流表的示的示ACDFd d图图12数为数为0.3 A,小灯泡亮,那么断路的导线为,小

29、灯泡亮,那么断路的导线为 ;假设;假设反复调理滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电反复调理滑动变阻器,小灯泡亮度发生变化,但电压表、电流表的示数不能调为零,那么断路的导线压表、电流表的示数不能调为零,那么断路的导线为为 .h hg g3下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得下表中的各组数据是此学习小组在实验中测得的,根据表格中的数据在方格纸上作出该灯泡的伏的,根据表格中的数据在方格纸上作出该灯泡的伏安特性曲线安特性曲线.U U(V) I I(A) 000.50.171.00.301.50.392.00.452.50.49图图13答案答案 如图如图4假设将该灯泡与一个假设将该灯泡与一个10 的

30、定值电阻串联,直的定值电阻串联,直接接在题中电源两端,那么可以估算出该小灯泡的实接接在题中电源两端,那么可以估算出该小灯泡的实际功率为际功率为 W结果保管两位有效数字结果保管两位有效数字0.150.183.2021鹤岗三模某同窗经过实验研讨小灯泡的鹤岗三模某同窗经过实验研讨小灯泡的电压与电流的关系电压与电流的关系.可用的器材如下:电源电动可用的器材如下:电源电动势势3 V、内阻、内阻1 、电键、滑动变阻器最大阻、电键、滑动变阻器最大阻值值20 、电压表、电流表、小灯泡、导线假设、电压表、电流表、小灯泡、导线假设干干.1实验中挪动滑动变阻器滑片,得到了小灯泡的实验中挪动滑动变阻器滑片,得到了小灯

31、泡的U-I图象如图图象如图13a所示,那么可知小灯泡的电阻所示,那么可知小灯泡的电阻随电压增大而随电压增大而 填填“增大、增大、“减小或减小或“不变不变.增大增大图图132根据图根据图a,在图,在图b中把短少的导线补全,中把短少的导线补全,衔接成实验的电路其中电流表和电压表分别丈量衔接成实验的电路其中电流表和电压表分别丈量小灯泡的电流和电压小灯泡的电流和电压.答案答案 如图如图.电流表与滑动变阻器之间的导线接到滑动电流表与滑动变阻器之间的导线接到滑动变阻器上端任一接线柱都对变阻器上端任一接线柱都对3假设某次衔接时,把假设某次衔接时,把AB间的导线误接在间的导线误接在AC之之间,合上电键,恣意挪

32、动滑片发现都不能使小灯泡间,合上电键,恣意挪动滑片发现都不能使小灯泡完全熄灭,那么此时的电路中,小灯泡能够获得的最完全熄灭,那么此时的电路中,小灯泡能够获得的最小功率是小功率是 W本小题假设需求作本小题假设需求作图,可画在图图,可画在图a中中.0.320.300.34答案答案类型二类型二 电学实验题电学实验题例例2 在在“描画小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可描画小灯泡的伏安特性曲线的实验中,可供选择的实验仪器如下:供选择的实验仪器如下:3小灯泡的电功率小灯泡的电功率P=U2/R=I2R,由于小灯泡的电阻由于小灯泡的电阻随电压随电压U或电流或电流I的增大而增大的增大而增大,所以小灯泡的电功率所以

33、小灯泡的电功率P随随U2变化的曲线是变化的曲线是B,P随随I2变化的曲线是变化的曲线是D.解题归纳解题归纳 凡是要求电流或电压的丈量值从零或很小凡是要求电流或电压的丈量值从零或很小开场逐渐增大的实验必需采用分压电路开场逐渐增大的实验必需采用分压电路.分压电路中分压电路中滑动变阻器选择阻值较小的滑动变阻器选择阻值较小的.得电源的内阻得电源的内阻r=0.1 ,由斜率由斜率 =1.15-0.35/ 0.50-0得得R0=9.6 .答案答案 1见解析见解析 2 0.1 9.6ER0某同窗想丈量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻某同窗想丈量某导电溶液的电阻率,先在一根均匀的长玻璃管两端各装了一个电极

34、接触电阻不计,两电极相距璃管两端各装了一个电极接触电阻不计,两电极相距L= 0.700 mL= 0.700 m,其间充溢待测的导电溶液,其间充溢待测的导电溶液. .用如下器材进展丈量用如下器材进展丈量: :电压表量程电压表量程15 V,15 V,内阻约内阻约30 k30 k、电流表量程电流表量程300 A300 A,内阻约,内阻约50 50 、滑动变阻器、滑动变阻器100100,1 A1 A、电池组电动势、电池组电动势E =12 VE =12 V,内阻,内阻r =6 r =6 、单刀单掷开关一个、导线假设干单刀单掷开关一个、导线假设干. .C C 组组表表1是他丈量经过管中导电液柱的电流及两端

35、电压的实验数是他丈量经过管中导电液柱的电流及两端电压的实验数据据.实验中他还用实验中他还用20分度的游标卡尺丈量了玻璃管的内径分度的游标卡尺丈量了玻璃管的内径,结结果如图果如图10所示所示.表表1图图10根据以上所述请回答下面的问题:根据以上所述请回答下面的问题:1玻璃管内径玻璃管内径d的丈量值为的丈量值为 cm;2请在虚线框内画出丈量导电溶液电阻的电路图,请在虚线框内画出丈量导电溶液电阻的电路图,并在图并在图11中补画出未衔接的导线中补画出未衔接的导线.图图113根据表根据表1数据在坐标中已描点,请作出数据在坐标中已描点,请作出U-I图象,图象,根据图象求出电阻根据图象求出电阻R= 保管两位

36、有效数字;保管两位有效数字;4计算导电溶液的电阻率表达式是计算导电溶液的电阻率表达式是= 用用R、d、L表示,丈量值为表示,丈量值为 m保管两位有效数保管两位有效数字;字;解析解析 此题调查游标卡尺的读数、描点画图、电阻的此题调查游标卡尺的读数、描点画图、电阻的丈量、电阻率的计算等知识丈量、电阻率的计算等知识.第第2问中,要思索两个主要问题,一是滑动变阻问中,要思索两个主要问题,一是滑动变阻器的接法,二是电流表的接法器的接法,二是电流表的接法.由丈量结果可知由丈量结果可知,电阻电阻较大较大,所以电流表用内接法所以电流表用内接法;由表一中的数据可知由表一中的数据可知,电压电压的丈量范围是的丈量范

37、围是011 V,所以滑动变阻器要用分压接法所以滑动变阻器要用分压接法.第第3小题中,作出图象后在图象中取点小题中,作出图象后在图象中取点,求出图象求出图象的斜率的斜率,就是电阻就是电阻.第第4小题中小题中,玻璃管的横截面积玻璃管的横截面积S= d2,由由R= 得得 . 41SLLRd42答案答案 13.0750.005234.41044.8104如以下图如以下图4493LRd42小结:小结:一、电流表和电压表的衔接方式一、电流表和电压表的衔接方式二、控制电路二、控制电路: :分压式与限流式分压式与限流式三、实验器材的选择三、实验器材的选择23231515分用伏安法丈量电阻阻值分用伏安法丈量电阻

38、阻值R R,并求出电阻率,并求出电阻率。给定电压表内阻约为给定电压表内阻约为50k50k、电流表内阻约为、电流表内阻约为4040、滑、滑线变阻器、电源、电键、待测电阻约为线变阻器、电源、电键、待测电阻约为250250及导线假设干。及导线假设干。1 1画出丈量画出丈量R R的电路图。的电路图。2 2图图1 1中的中的6 6个点表示实验中测得的个点表示实验中测得的6 6组电流组电流I I、电压、电压U U的值,试写出根据此图求的值,试写出根据此图求R R值的步骤:值的步骤: 。求出。求出的电阻值的电阻值R R 。保管。保管3 3位有效数字位有效数字3 3待测电阻是一均匀资料制成的圆柱体,用游标为待

39、测电阻是一均匀资料制成的圆柱体,用游标为5050分度的卡尺丈量其长度与直径,结果分别如图分度的卡尺丈量其长度与直径,结果分别如图2 2、图、图3 3所所示。由图可知其长度为示。由图可知其长度为 ,直径为,直径为 。4 4由以上数据可求出由以上数据可求出 。保管。保管3 3位有效数位有效数字字23231515分分1 1 或或 2 2作作U UI I直线,舍去左起第直线,舍去左起第2 2点,其他点,其他5 5个点个点尽量接近直线且均匀分布在直线两侧。尽量接近直线且均匀分布在直线两侧。求该直线的斜求该直线的斜K K,那么,那么R RK K。229229221221237237均为正确。均为正确。3

40、30.800cm 0.194cm0.800cm 0.194cm4 48.468.4610102m2m8.168.1610102 28.768.7610102m2m均为正确均为正确4.电流表改装成欧姆表电流表改装成欧姆表原理:闭合电路的欧姆定律原理:闭合电路的欧姆定律如下图,当红、黑表笔短接时,调理如下图,当红、黑表笔短接时,调理R,使电流表的指针到达满偏电流,使电流表的指针到达满偏电流,此时指针所指表盘上满刻度处对应两此时指针所指表盘上满刻度处对应两表笔间电阻为零。这时有:表笔间电阻为零。这时有:ggEIR Rr当两表笔间接入电阻当两表笔间接入电阻RxRx时,时,电流表的电流为:电流表的电流为

41、:G+RE r红表笔黑表笔RxG+RE r红表笔黑表笔xgxEIRRrR当当Rx改动时,改动时,Ix随着改动,将随着改动,将电流表表盘上电流表表盘上Ix处标上对应处标上对应的的Rx值,就构成了欧姆表。值,就构成了欧姆表。中值电阻:欧姆表的内阻即中值电阻:欧姆表的内阻即为中值电阻为中值电阻R中中R内内R+Rg+r因因Ix与与Rx 不是线性关系,欧姆不是线性关系,欧姆表表盘刻度不均匀。表表盘刻度不均匀。G+RE r红表笔黑表笔Rx例例1:某同窗欲测一电阻:某同窗欲测一电阻Rx的阻值约为的阻值约为300可供选择的仪器有:电流表可供选择的仪器有:电流表A1,量程,量程10mA;电流表电流表A2,量程,

42、量程0.6A;电压表电压表V1,量程,量程3V;电压表电压表V2,量程,量程15V;电源电动势为;电源电动势为4.5V。请同窗们按图接好电。请同窗们按图接好电路,闭合路,闭合S1后,把开关后,把开关S2拨至拨至a时,发现两电表的时,发现两电表的指针偏转的角度都在满偏的指针偏转的角度都在满偏的4/5处;再把开关处;再把开关S2拨至拨至b时,发现其中一个电表的指针偏转几乎不变,另时,发现其中一个电表的指针偏转几乎不变,另一个电表的指针偏转的角度在一个电表的指针偏转的角度在满偏的满偏的3/4处;该同窗在实验中处;该同窗在实验中所选电压表的量程为所选电压表的量程为 所选电流表的量程为所选电流表的量程为

43、 Rx的丈量值为的丈量值为 。 ARxVS1S2abR3V10mA3202.安安法测电阻安安法测电阻假设电流表内阻知,那么可当作电流表、电假设电流表内阻知,那么可当作电流表、电压表及定值电阻来运用压表及定值电阻来运用.A2A11如右图所示,当两电表如右图所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,所能测得的最大电压接近时,假设知假设知A1的内阻的内阻R1,那么可,那么可测得测得A2的内阻的内阻R2=I1R1/I2.A2A1R02如右图所示,当两电表如右图所示,当两电表的满偏的满偏UA2UA1时,时,A1串联串联一电阻一电阻R1,同样那么可测得,同样那么可测得R2的内阻的内阻R2=I1R1+R0)/

44、I2.例例2.用以下器材丈量一待测电阻的阻值,器材用以下器材丈量一待测电阻的阻值,器材如如下:电流表下:电流表A1量程量程250mA,内阻,内阻r1=5);规范电流表规范电流表A2量程量程300mA,内阻,内阻r2约为约为5);待测电阻待测电阻R1阻值约为阻值约为100;滑动变阻器滑动变阻器R2最大阻值为最大阻值为10;电源电源E电动势约为电动势约为10V,内阻,内阻r约为约为1;开关开关S,导线假设干。,导线假设干。1要求方法简捷,并能测多组数据,画出要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并阐明代号。实验电路原理图,并阐明代号。2实验中,需求直接丈量的物理量是实验中,需求直接丈量

45、的物理量是 用测的量表示待测电阻用测的量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是的阻值的计算公式是 答案:答案:1原理图原理图如下图如下图.2设两电流表设两电流表A1和和A2的读数为的读数为I1、I2,待测电阻,待测电阻R1阻阻值的计算公式为:值的计算公式为:A2R1R2SEA111121IRrII1如下图,当两电表的满偏电流接近时,如下图,当两电表的满偏电流接近时,假设知假设知V1的内阻的内阻R1,那么可测得,那么可测得V2的内阻的内阻R2=U2R1/U1.3.伏伏法测电阻伏伏法测电阻 假设电压表内阻知,那么可当作电流表、假设电压表内阻知,那么可当作电流表、电压表及定值电阻来运用。电压表及定值电阻

46、来运用。V2V12如右图所示,当两电表的满偏电流如右图所示,当两电表的满偏电流IV2IV1时,时,V1并联一电阻并联一电阻R0,同样那么可测,同样那么可测得得R2的内阻的内阻R0V1V2221110URUURR例例3.用以下器材丈量一待测电阻用以下器材丈量一待测电阻Rx的阻值的阻值9001000:电源:电源E电动势约为电动势约为9V,有一定内,有一定内阻;电压表阻;电压表V1量程量程1.5V,内阻,内阻r1=750);电压表电压表V2量程量程5V,内阻,内阻r2约为约为2500);滑动变滑动变阻器阻器R最大阻值为最大阻值为100;开关;开关S,导线假设,导线假设干。干。1丈量中要求电压表的读数

47、不小于量程的丈量中要求电压表的读数不小于量程的1/3,试画出实验中丈量电阻试画出实验中丈量电阻Rx的异种原理图。的异种原理图。2假设电压表假设电压表V1的读数为的读数为U1,V2的读数为的读数为U2,那么,那么用知量和测的量表示待测电阻用知量和测的量表示待测电阻Rx的阻值的计算的阻值的计算公式是公式是 2019年全国年全国 答案:答案:1原理图原理图如下图如下图.2待测电阻待测电阻RX阻阻值的计算公式为:值的计算公式为:V2RxRSEV12111UURxrU4.电阻箱或定值电阻当电表用电阻箱或定值电阻当电表用1电阻箱作电压表电阻箱作电压表用,如下图:可测得用,如下图:可测得电流表电流表A2的内

48、阻的内阻R2I1-I2)R/I2图中电阻箱图中电阻箱R可测得电可测得电压为压为I1-I2)R2电阻箱作电流表电阻箱作电流表用用如下图,假设知如下图,假设知R及及RV,那么测得干路电流为:那么测得干路电流为:A2A1RRRVVIVUUIRR5.比较法测电阻如下图,测得电阻箱如下图,测得电阻箱R1的的阻值及阻值及A1表、表、A2表的示表的示数数I1、I2,可得,可得Rx=I2R1/I1.假设思索电表内阻的影响,假设思索电表内阻的影响,那么那么I1(Rx+RA1)=I2(R1+RA2)A2A1UR1Rx6.替代法测电阻如下图,如下图,S接接1,调理,调理R2,读出电流表示,读出电流表示数为数为I;S

49、接接2,坚持,坚持R2不变,调理电阻箱不变,调理电阻箱R1,使,使电流表示数也为电流表示数也为I。由上可得:由上可得:RX=R1R2RxR1S12该方法的优点是消除了电该方法的优点是消除了电表内阻对丈量结果的影响表内阻对丈量结果的影响缺陷是电阻箱内阻不可以缺陷是电阻箱内阻不可以延续调理。延续调理。9.消除电表内阻对丈量结果的影响例例4.伏安法测电阻电路由于电伏安法测电阻电路由于电表内阻的影响,不论电表内表内阻的影响,不论电表内接还是外借都存在系统误差,接还是外借都存在系统误差,为消除系统误差而设计的补为消除系统误差而设计的补偿电路如下图,完成以下实偿电路如下图,完成以下实验步骤并写出待测电阻验

50、步骤并写出待测电阻Rx的的表达式。表达式。先将先将S1闭合。闭合。 将将S2与与1闭闭合,调理合,调理R,读出电压表读,读出电压表读数数U1,安培表读数,安培表读数I1根据上述丈量结果,算出根据上述丈量结果,算出Rx S2S112RRxR0AV答案:将答案:将S2与与2闭合,调理闭合,调理R,读出,读出电压表读数电压表读数U2,电流表读数,电流表读数I21212xUURII四、实物图连线四、实物图连线要求:导线不能有交叉、分支,导线必需接在要求:导线不能有交叉、分支,导线必需接在接线柱上;电表的正负极与电源的正负极不能接接线柱上;电表的正负极与电源的正负极不能接错。错。例例5.为了丈量一个为了

51、丈量一个“12V、5W的小灯泡的不同电的小灯泡的不同电压下的功率,给定了以下器材:压下的功率,给定了以下器材: 电源:电源:12V,内阻不计;电流表:内阻不计;电流表:00.6A,03A,内阻可忽,内阻可忽略;略; 电压表:电压表:03V,015V,内阻很大;,内阻很大; 滑动变阻器;阻值范围滑动变阻器;阻值范围020,允许最大电流,允许最大电流1A; 开关一个,导线假设干。开关一个,导线假设干。 实验时要求加在灯泡两端的电压可从实验时要求加在灯泡两端的电压可从0V调到调到12V.请在右框中画出实验电路图请在右框中画出实验电路图.按画出的电路图,在下面图按画出的电路图,在下面图3 3的实物图上

52、衔的实物图上衔接接. .某位同窗测得小灯泡的伏安特性曲线如图某位同窗测得小灯泡的伏安特性曲线如图4所示。某次丈量时,电流表指针位置如图所示。某次丈量时,电流表指针位置如图5所示,电流表读数为所示,电流表读数为 A,此时小灯,此时小灯泡的实践功率为泡的实践功率为 W。答案:电路图如右图所答案:电路图如右图所示示 电流表选电流表选0.6A量量程,电压表选程,电压表选15V量程量程 。实物图衔接如以下图所实物图衔接如以下图所示:示: 0.40 2.4 练习:练习:1.现有器材:电压表量程现有器材:电压表量程3V,内阻约几千欧,内阻约几千欧,电压表量程电压表量程15V,内阻约几十千欧,定值电阻,内阻约

53、几十千欧,定值电阻3.0kW,滑动变阻器,滑动变阻器R01750W,直流电,直流电源约源约6V,内阻不计,开关、导线假设干,要求,内阻不计,开关、导线假设干,要求利用这些器材丈量电压表的电阻值利用这些器材丈量电压表的电阻值1在方框中画出实验电路图在方框中画出实验电路图2用知量和直接测得量表示的电压表内阻的表用知量和直接测得量表示的电压表内阻的表达达式为式为r _式中各直接测得量的意义是:式中各直接测得量的意义是:_U1为电压表为电压表V1的示数,的示数,U2为电压表为电压表V2的示数的示数 1121RUUUr2.用伏安法测定一个阻值约用伏安法测定一个阻值约1k的电阻,要求丈量结果尽的电阻,要求

54、丈量结果尽量准确量准确1以下器材中应选用的是用以下器材中应选用的是用字母代号表示字母代号表示 A电池组电池组6V,内阻很小,内阻很小B电流表电流表010mA,内阻内阻10 C电流表电流表01mA,内阻,内阻100D电压表电压表03V,内阻,内阻5kE电压表电压表06V,内阻,内阻10kF滑动变阻器滑动变阻器020,1AG滑动变阻器滑动变阻器0200,0.3AH开关、开关、导线导线2在方框中画出实验电路图。在方框中画出实验电路图。3将实物衔接成实验电路。将实物衔接成实验电路。【答案】【答案】1ABEFH2图像留意:分压式和外接法图像留意:分压式和外接法3略略替代法丈量电阻替代法丈量电阻I2R =

55、I1 Rx Rx = I2R /I1RxRAI1ARRxARRxI2比较法丈量电阻比较法丈量电阻VA1伏安法测电压表电阻伏安法测电压表电阻VRabSR0半偏法丈量电表电阻半偏法丈量电表电阻GS1S2R1R2半偏法半偏法R1R2 RR1R2 R丈量丈量RR真实真实RR0RRR真真实实三、实物衔接三、实物衔接 1、根据题给条件确定滑动变阻器衔接方式。、根据题给条件确定滑动变阻器衔接方式。 2、参照实物在图中的位置画出电路图,并在电路图上标出仪表正负极。、参照实物在图中的位置画出电路图,并在电路图上标出仪表正负极。 3、按先串后并顺序衔接电路。、按先串后并顺序衔接电路。 4、对照电路图检查,特别留意

56、下述衔接能否正确: 电键位置。 滑动变阻器滑动头位置。 接线上柱,连线不交叉。 仪表量程及正负极电流必需从正极流入,负极流出 。接在接线柱上,不能接在腿上!接在接线柱上,不能接在滑动头上!滑动变阻器阻值是零,不能调理!滑动变阻器阻值最大,不能调理!+_分 压 外 接 +_分 压 外 接 接线应上柱!+_分 压 外 接 +_分 压 外 接 +_分 压 外 接 连线不能交叉!连线不能交叉!+_分 压 外 接 +_分 压 外 接 分 压 内 接分 压 内 接限 流 外 接限 流 内 接限 流 内 接限 流 外 接3.在做在做“描画小灯泡的伏安特性曲线的实验描画小灯泡的伏安特性曲线的实验中,采用的仪器

57、有:电源中,采用的仪器有:电源E电动势电动势6V,内阻不计;额定电压内阻不计;额定电压4.0V的小灯泡的小灯泡L;电;电流表流表A量程量程0.6A,内阻约,内阻约2;电压表;电压表表表V量程量程5V,内阻约,内阻约15k;滑动变阻;滑动变阻器器R最大阻值最大阻值15;开关;开关S,导线假设,导线假设干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零干。实验中要求加在小灯泡上的电压从零到小灯泡的额定电压延续可调。到小灯泡的额定电压延续可调。I在做实验时,连成的实物电路图如下:在做实验时,连成的实物电路图如下:请他指出上述实验电路图中的错误之处:请他指出上述实验电路图中的错误之处: 请他在虚线方框中画出实验所用

58、的正确电路请他在虚线方框中画出实验所用的正确电路原理图。原理图。 如下图为某同窗根据正确如下图为某同窗根据正确的实验电路图所测的几组的实验电路图所测的几组数据画出的数据画出的IU图象。图图象。图象是一条曲线而不是直线象是一条曲线而不是直线的缘由是的缘由是 ;从图象中可求;从图象中可求得小灯泡正常发光时的电得小灯泡正常发光时的电阻是阻是 。【答案】【答案】I电流表没有接成外接电路电流表没有接成外接电路 滑动变阻器没有接成分压电路。滑动变阻器没有接成分压电路。 见右图见右图 灯丝电阻随温度而改动灯丝电灯丝电阻随温度而改动灯丝电阻随阻随I或随或随U改动亦可改动亦可109.5到到10.5之间都给分之间

59、都给分4运用万用电表欧姆挡测电阻时:运用万用电表欧姆挡测电阻时:丈量前应检查指针能否停在丈量前应检查指针能否停在“ 刻度线的刻度线的“处;处;每一次换档位,都要重新进展一次每一次换档位,都要重新进展一次“欧姆调零欧姆调零;在外电路,电流是从黑表笔流经被测电阻到在外电路,电流是从黑表笔流经被测电阻到红表笔的。红表笔的。丈量时,假设指针偏转很小丈量时,假设指针偏转很小(接近接近附近附近),应,应换倍率较大的档位再测。换倍率较大的档位再测。以上做法正确的选项是以上做法正确的选项是 ABCD5.丈量电流表内阻的电路图如下图,实验的丈量电流表内阻的电路图如下图,实验的操作步骤如下:操作步骤如下: 将电阻

60、箱将电阻箱R的电阻调到零;的电阻调到零;闭合开关,调理滑动变阻器闭合开关,调理滑动变阻器R1的滑片,使的滑片,使得电流表到达满偏电流得电流表到达满偏电流I0; 坚持滑动变阻器的滑片位置不变,调理电坚持滑动变阻器的滑片位置不变,调理电阻箱的电阻,使得电流表的示数为阻箱的电阻,使得电流表的示数为I0/2; 读出电阻箱的电阻值读出电阻箱的电阻值Rx,可以以为电流表,可以以为电流表的内阻的内阻rRx。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0+-ARSR1关于此实验的操作方面:关于此实

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