第二章恒定電流實驗基礎(chǔ)理論綜合1——電路結(jié)構(gòu)及測小燈泡特性曲線

1、第二章 恒定電流 實驗基礎(chǔ)理論綜合梳理（一）電路結(jié)構(gòu)、儀器讀數(shù)及測小燈泡特性曲線班級： 姓名： 一、電壓表和電流表的使用電流表的內(nèi)接法和外接法的比較(1)兩種接法的比較內(nèi)接法外接法電路誤差分析電壓表示數(shù) UVURUAUR電流表示數(shù) IAIRR測R真電壓表示數(shù) UVUR電流表示數(shù) IAIRIVIRR測R真誤差來源電流表的分壓作用電壓表的分流作用(2)電流表內(nèi)、外接的選擇方法直接比較法：當(dāng)RxRA時，采用內(nèi)接法，當(dāng)RxRV時，采用外接法，即大電阻用內(nèi)接法，小電阻用外接法，可記憶為“大內(nèi)小外”.公式計算法當(dāng)Rx時用電流表內(nèi)接法，當(dāng)Rx時用電流表外接法，當(dāng)Rx時兩種接法效果相同.試觸法：如圖1，把電壓

2、表的可動接線端分別試接b、c兩點，觀察兩電表的示數(shù)變化，若電流表的示數(shù)變化明顯，說明電壓表的分流作用對電路影響大，應(yīng)選用內(nèi)接法，若電壓表的示數(shù)有明顯變化，說明電流表的分壓作用對電路影響大，所以應(yīng)選用外接法.例1. 在伏安法測電阻的實驗中，待測電阻Rx約為200 ，電壓表V的內(nèi)阻約為2 k，電流表A的內(nèi)阻約為10 ，測量電路中電流表的連接方式如圖甲或乙所示，結(jié)果由公式Rx計算得出，式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù).若將圖甲和圖乙中電路測得的電阻值分別記為Rx1和Rx2，則 (選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測電阻的真實值，且測量值Rx1 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實值，測量值R

3、x2 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實值.練習(xí)1. 一個未知電阻，無法估計其電阻值，某同學(xué)用伏安法測量其電阻，用如圖所示甲、乙兩種電路各測一次，圖甲測得的數(shù)據(jù)是3.0 V、3.0 mA，圖乙測得的數(shù)據(jù)是2.0 V、2.9 mA，由此可知，圖 測得Rx的誤差較小，測量值Rx .二、滑動變阻器的使用1.滑動變阻器的限流式與分壓式接法方式內(nèi)容限流式接法分壓式接法對比說明兩種接法電路圖串、并聯(lián)關(guān)系不同負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計)UE0UE分壓式接法調(diào)節(jié)范圍大負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍(電源內(nèi)阻不計)I0I分壓式接法調(diào)節(jié)范圍大閉合S前滑片位置b端a端都是為了保護(hù)電路元件2.分壓式和限流式電路的選

4、擇原則(1)若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié)，則必須采用分壓式電路.(2)若待測電阻的阻值比滑動變阻器總電阻大得多，應(yīng)用分壓式電路.(3)若采用限流式接法不能控制電流滿足實驗要求，即若滑動變阻器阻值調(diào)到最大時，待測電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程，或超過待測電阻的額定電流(或電壓)，則此時必須選用分壓式電路.說明：兩種電路均可使用的情況下，應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法，因為限流式接法電路簡單、能耗低.例2. 某同學(xué)想描繪小燈泡的伏安特性曲線，他選擇“3 V、0.5 A”的小燈泡作為研究對象，請回答下面幾個問題：(1)下列實驗器材中應(yīng)選擇 .(填入器材序號)A.電流表(量程00.6 A,

5、 內(nèi)阻1 )B.電流表(量程03 A，內(nèi)阻1 )C.電壓表(量程015 V，內(nèi)阻約10 k)D.電壓表(03 V，內(nèi)阻約2 k)E.滑動變阻器(阻值0100 )F.滑動變阻器(阻值010 )G.電源E3 VH.開關(guān)S，導(dǎo)線若干(2)在本實驗中要求電壓與電流從零開始變化，滑動變阻器應(yīng)采用 (選填“分壓”或“限流”)式接法，電流表應(yīng)采用 (選填“內(nèi)”或“外”)接法.(3)在方框中畫出實驗電路圖，并用實線代替導(dǎo)線，將圖中的器材連接成可供實驗的電路.圖3練習(xí)2. 某同學(xué)測小燈泡正常發(fā)光時的電阻，可供選擇的實驗儀器如下：小燈泡L(“3.8 V0.3 A”)電壓表V(量程05 V，內(nèi)阻5 k)電流表A1(

6、量程0100 mA，內(nèi)阻4 )電流表A2(量程0500 mA，內(nèi)阻0.4 )滑動變阻器R1(最大阻值10 ，額定電流1.0 A)滑動變阻器R2(最大阻值500 ，額定電流0.5 A)直流電源E(電動勢約為4 V，內(nèi)阻不計)開關(guān)S，導(dǎo)線若干(1)在上述器材中，滑動變阻器應(yīng)選 ；電流表應(yīng)選 .(2)在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路圖，并在圖中注明各元件的符號.三、電壓表、電流表的讀數(shù)對于電壓表和電流表的讀數(shù)問題，首先要弄清電表量程，即指針指到最大刻度時電表允許通過的最大電壓或電流值，然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度，按照指針的實際位置進(jìn)行讀數(shù)即可.(1)03 V的電壓表和03 A的電流表讀數(shù)方法相同，此量

7、程下的精確度是0.1 V和0.1 A，看清楚指針的實際位置，讀到小數(shù)點后面兩位.(2)對于015 V量程的電壓表，精確度是0.5 V，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位，即讀到0.1 V.(3)對于00.6 A量程的電流表，精確度是0.02 A，在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面兩位，這時要求“半格估讀”，即讀到最小刻度的一半0.01 A.例3. 如圖為電流表和電壓表的刻度盤.(1)圖甲使用0.6 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A，圖中表針示數(shù)是 A；當(dāng)使用3 A量程時，對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A，圖中表針示數(shù)為 A.(2)圖乙使用較小量程時，每小格表示 V，圖中表針的示數(shù)為 V.若使用的是較

8、大量程，則這時表盤刻度每小格表示 V，圖中表針示數(shù)為 V.練習(xí)3. 分別讀出下表中的電壓表和電流表的示數(shù)，并填在表格中.電表所選量程測量值03 V015 V03 A00.6 A四、螺旋測微器的原理及讀數(shù)例4. 用螺旋測微器測量合金絲的直徑.為防止讀數(shù)時測微螺桿發(fā)生轉(zhuǎn)動，讀數(shù)前應(yīng)先旋緊如圖所示的部件 (選填“A”“B”“C”或“D”).從圖中的示數(shù)可讀出合金絲的直徑為 mm.練習(xí)4. 用螺旋測微器測量某金屬絲的直徑，如圖所示，該金屬絲的直徑為 mm.五、游標(biāo)卡尺的原理及讀數(shù)例5. 用游標(biāo)卡尺可以測量某些工件的外徑.在測量時，示數(shù)如圖所示，則讀數(shù)為 mm.第4條線對齊！練習(xí)5. 如圖所示，游標(biāo)卡尺

9、的讀數(shù)是 mm；螺旋測微器的讀數(shù)是 mm.練習(xí)6某同學(xué)用下列器材描繪額定電壓為30 V小燈泡的伏安特性曲線(要求電壓變化從零開始)A電流表(06 A，1 ) B電壓表(3 V，1 k)C滑動變阻器(10 ，1 A) D電源(4 V，內(nèi)阻不計)(1)請你在實物連接圖甲中，把還需要連接的導(dǎo)線補上(2)開關(guān)閉合前，滑動變阻器的滑片應(yīng)置于_端(選填“左”或“右”)(3)閉合開關(guān)，移動滑動變阻器的滑片，電壓表的示數(shù)逐漸增大，電流表指針卻幾乎不動，則電路的故障為_(4)排除故障后，某次測量時電流表的指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)為_ A(5)小明完成實驗后，由實驗數(shù)據(jù)畫出小燈泡的IU圖象，如圖丙中實線所示由圖

10、可確定小燈泡在電壓為20 V時的電阻為_(保留兩位有效數(shù)字)(6)從圖象上可以看出，當(dāng)電壓逐漸增大時，燈絲電阻的變化情況是 。(7)這表明小燈泡的電阻隨溫度的升高而 。第二章 恒定電流 實驗基礎(chǔ)理論綜合梳理（一）課后練習(xí)電路結(jié)構(gòu)、儀器讀數(shù)及測小燈泡特性曲線班級： 姓名： 1.讀出圖中給出的螺旋測微器和游標(biāo)卡尺的示數(shù)，螺旋測微器的示數(shù)為 mm，游標(biāo)卡尺A的示數(shù)為 cm，游標(biāo)卡尺B的示數(shù)為 cm.2.用伏安法測未知電阻Rx時，若不知Rx的大約數(shù)值，為了選擇正確的電流表接法以減小誤差，可將儀器按如圖所示連接，只空出電壓表的一個接頭K，然后將K分別與a、b接觸一下，觀察電壓表和電流表示數(shù)變化情況，則(

11、)A.若電流表示數(shù)有顯著變化，K應(yīng)接aB.若電流表示數(shù)有顯著變化，K應(yīng)接bC.若電壓表示數(shù)有顯著變化，K應(yīng)接aD.若電壓表示數(shù)有顯著變化，K應(yīng)接b3.圖是小組同學(xué)在測繪小燈泡的伏安特性曲線時的實物連接圖.(1)根據(jù)實物圖在虛線框中畫出實驗電路圖；(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器得到了兩組電流表與電壓表的示數(shù)如圖中的、所示，電流表量程為0.6 A，電壓表量程為3 V.所示讀數(shù)為： 、 、 、 .兩組數(shù)據(jù)得到的電阻分別為 和 .4. 為了精確測量某待測電阻Rx的阻值(大約60 )，有以下器材可供選擇.電流表：A1(量程050 mA，內(nèi)阻約6 )電流表：A2(量程03 A，內(nèi)阻約0.6 )電壓表：V1(量程03

12、 V，內(nèi)阻約3 000 )電壓表：V2(量程015 V，內(nèi)阻很大)滑動變阻器：R1(05 ，允許最大電流2.0 A)滑動變阻器：R2(01 k，允許最大電流0.5 A)電源：E(電動勢約為3 V，內(nèi)阻不計)單刀單擲開關(guān)S一個，導(dǎo)線若干；(1)電流表應(yīng)選 電壓表應(yīng)選 ，滑動變阻器應(yīng)選 (填字母代號)(2)請在虛線框中畫出測量電阻Rx的實驗電路圖.(要求測量值的范圍盡可能大一些)(3)通過分析，在本實驗中Rx的測量值 真實值(選填“大于”“等于”或“小于”).5.興趣小組為了測量一待測電阻絲的阻值Rx，其阻值約為9 ，再用千分尺測量該段電阻絲的直徑，如圖所示，然后再用伏安法精確地測量.實驗室里準(zhǔn)備了以下器材：A.電壓表V1，量程3 V，內(nèi)阻約5 kB.電壓表V2，量程15 V，內(nèi)阻約25 kC.電流表A1，量程0.6 A，內(nèi)阻約0.2 D.電流表A2，量程3 A，內(nèi)阻約0.04 E.電源，電動勢E3 VF.滑動變阻器R1，最