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文檔簡介

1、實(shí)驗(yàn)室測電阻最常用的方法是 伏安法,這種方法的原理是歐姆定律(1) 在虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖.(2) 若被測電阻Rx的阻值約為10Q左右,請將圖中的實(shí)物連成實(shí)驗(yàn)電路.44-b|(3) 連接電路時,應(yīng)將開關(guān) 斷開經(jīng)檢查電路連接無誤準(zhǔn)備合上開關(guān)做實(shí)驗(yàn)時,別忘記應(yīng)先將滑動變阻器的滑動片移到接入電阻最大的 位置,這樣做的目的是 防止電流過大,損壞元件(4)當(dāng)移動滑動變阻器,使兩表的示數(shù)如圖時,記下讀數(shù)就可求出被測電阻的 阻值為8Q.該實(shí)驗(yàn)要求測量3次并求平均值,其目的是減小誤差考點(diǎn): 使用; 專題: 分析:伏安法測電阻的探究實(shí)驗(yàn);電流表的使用;電流表的讀數(shù)方法;電壓表的電壓表的讀數(shù)方法;滑動變阻器的

2、使用 應(yīng)用題;實(shí)驗(yàn)題;信息給予題 伏安法測電阻的原理是:用電壓表測出電阻兩端的電壓, 電流表測出通過電阻的電流,根據(jù)歐姆定律求出電阻的大??;(1)根據(jù)伏安法測電阻的原理即可畫出電路圖;(2) 根據(jù)電源的電壓確定電壓表的量程;根據(jù)歐姆定律求出電路中最大電流, 確定電流的量程;按電流流向法連接實(shí)物圖;(3) 實(shí)驗(yàn)前,開關(guān)要斷開,滑動變阻器要達(dá)到阻值最大處,防止電流過大損壞 電路元件;(4) 根據(jù)電流表、電壓表的量程和分度值確定電表的示數(shù);根據(jù)歐姆定律求出 被測電阻的阻值;多次測量的目的是減小誤差.解答:解:根據(jù)伏安法測電阻的原理可知:實(shí)驗(yàn)室測電阻最常用的方法是伏安法, 這種方法的原理是歐姆定律.(

3、1) 電壓表測量未知電阻兩端的電壓,電流表測通過未知電阻的電流,利用滑 動變阻器改變電阻兩端的電壓,進(jìn)行多次測量減小誤差.電路圖如圖:(2) 電源的電壓為4.5V (三節(jié)1.5V的干電池串聯(lián)),電壓表的量程為 15V; 電路中最大電流約為4.5V10Q=0.45Av 0.6A,故電流表的量程為 0.6A ;電壓表與未知電阻并聯(lián),電流表與未知電阻串聯(lián),注意電表的正負(fù)接線柱的連接; 滑動變阻器按一上一下的原則連接,如圖:BS(3) 連接電路時,應(yīng)將開關(guān)斷開,滑動變阻器的滑動片移到最大阻值處,防止 電流過大損壞電路元件.(4) 此時電壓表的量程為3V (否則電壓表的示數(shù)超過電源的電壓),分度值為 0

4、.1V,所以電阻兩端電壓為2.4V ;電流表量程為0.6A,分度值為0.02A,所以通過未知電阻的電流為 0.3A ; 被測電阻的阻值:R=UI 2.4V0.3A=8Q故答案為:伏安法;歐姆定律;( 1)如上圖;( 2)如上圖;( 3)斷開;接入 電阻最大的;防止電流過大,損壞元件;(4) 8Q;減小誤差.點(diǎn)評:本題考查了伏安法測電阻實(shí)驗(yàn)的原理和電路圖的設(shè)計(jì), 以及實(shí)物圖的連接 等解決本題關(guān)鍵是電流表、電壓表量程的選擇和讀數(shù)實(shí)驗(yàn)思路:歐姆定律I = U/R可變形為R= U/I ,這可不可以說導(dǎo)體的電阻 R與U成正比 而與I成反比?也就是說加在導(dǎo)體兩端的電壓 U越高,導(dǎo)體的電阻R就會越大; 通過

5、導(dǎo)體的電流越大,導(dǎo)體的電阻 R就會越???電阻是物質(zhì)的屬性, 是由導(dǎo)體本身因素 (材料、長度、粗細(xì))決定的(另外, 還與溫度有關(guān)系),不會因通電情況的不同而不同。這與以前學(xué)過的密度P = m/V只與物質(zhì)本身特性有關(guān)而與那塊物質(zhì)的質(zhì)量大小、體積大小無關(guān)一樣。用伏安法測量電阻是一個重要的實(shí)驗(yàn), 實(shí)驗(yàn)中要綜合應(yīng)用多種電學(xué)儀器, 應(yīng) 以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、細(xì)致的操作完成這個實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?知識與技能:應(yīng)用歐姆定律,學(xué)習(xí)一種測量電阻的方法;會同時使用電 壓表與電流表,了解鎢絲的電阻特性。2過程與方法:通過測量小燈泡的電阻,了解歐姆定律的應(yīng)用。3情感、態(tài)度與價值觀:實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)、連接以及測量過程中的興趣培 養(yǎng),

6、愛護(hù)實(shí)驗(yàn)器材。儀器和材料:電流表、電壓表、電源(蓄電池或干電池組),滑動變阻器、 單刀開關(guān)、導(dǎo)線若干。過程與方法:(1)首先自己設(shè)計(jì)電路圖(參考課本圖,再在圖基礎(chǔ)上,畫出包括電源、開關(guān)、滑動變阻器在內(nèi)的電路圖)。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),選擇實(shí)驗(yàn)器材,同時要重溫電流表、電壓表和滑動變阻器的使用方法。(3)按照電路圖連接電路,注意接線應(yīng)有序進(jìn)行,實(shí)物接線應(yīng)和電路圖一 致。接線時,開關(guān)要斷開,再根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要接成通路、開路。每次讀數(shù)后,開關(guān) 要及時斷開。(4)實(shí)驗(yàn)中需要測量三組數(shù)據(jù),這只要改變變阻器的滑片位置,開始時, 滑片應(yīng)置于最大阻值位置,實(shí)驗(yàn)時,將它的阻值逐漸由大向小調(diào)節(jié),并盡量選擇 電流的讀數(shù)只有

7、1位小數(shù)的數(shù)值,以便于計(jì)算。交流與評估:F面是某同學(xué)擬出的一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告:實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)?zāi)康臏y量電阻R的電阻值實(shí)驗(yàn)原理及電路圖實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)記錄歐姆定律(1) 按照電路圖連接電路,調(diào)節(jié)滑動變阻器 R, 使電路中的電阻較大;(2)接通開關(guān)S,讀出電流表和電壓表的示數(shù);(3) 根據(jù)測量的電壓、電流值算出 RX的阻值。電壓(V)電流(A)電阻(Q)2. 80. 4實(shí)驗(yàn)討論試回答下列問題:(1)本實(shí)驗(yàn)報(bào)告是否完整,還應(yīng)添上哪些基本項(xiàng)目?(2)從“實(shí)驗(yàn)步驟”看,存在的主要缺陷是什么?3)滑動變阻器在實(shí)驗(yàn)中所起的作用是什么?( 4)假如該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時,剛一“試觸”就發(fā)現(xiàn)電流表的指針迅速擺動最大 刻度,其原因可能是

8、哪些?(5) 就該同學(xué)的電路圖而言,假若電壓表的電阻不是很大,則電阻值的測量結(jié)果將 偏大還是偏???試討論一下造成這種現(xiàn)象的原因。思路導(dǎo)航: 這是一道全面考查“伏安法測電阻”的實(shí)驗(yàn)題,從實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí) 驗(yàn)步驟、線路故障排查到測量誤差分析都進(jìn)行了考查。 答好這道考題的關(guān)鍵是平 時要注重親自參與實(shí)驗(yàn),而不是“黑板上做實(shí)驗(yàn)”。( 1)實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)結(jié)論 (為減小誤差應(yīng)多次測量求平均值)。 ( 2)沒有多次測量求平均值。 ( 3)保護(hù) 電路;改變R兩端的電壓及電流,以便多次測量。(4)電源電壓偏高;電流表 的量程選擇過??;R與R同時短路。(5)偏小。原因是:這個電路中,電壓測 量的是電阻兩端電壓的 “真值

9、” ,而電流表測量值是電阻中的電流與電壓表中電 流之和,由R =U計(jì)算可知R測VR真。2011 年高考試題中的電學(xué)實(shí)驗(yàn)問題, 除個別試題單獨(dú)考查電學(xué)實(shí)驗(yàn)基本儀器 器材的原理及使用外, 大多數(shù)試題都是將兩個或兩個以上的基本實(shí)驗(yàn)綜合在同一 試題中,較好的考查了學(xué)生綜合運(yùn)用電學(xué)知識與方法的能力。、多用電表測電阻與測量伏安特性曲線實(shí)驗(yàn)測量導(dǎo)體的伏安特性曲線時, 需要依據(jù)導(dǎo)體的電阻值估算出測量電路的最大 電流與最大電壓, 作為選擇電流表、 電壓表量程及選擇電流表內(nèi)接還是外接的依 據(jù)。利用多用電表的歐姆檔可以粗側(cè)或估測導(dǎo)體的電阻。例1.(福建理綜)某同學(xué)在探究規(guī)格為“ 6V, 3W的小電珠伏安特性曲線 實(shí)

10、驗(yàn)中:II'(1)在小電珠接入電路前,使用多用電表直接測量小電珠的電阻,則應(yīng)將 選擇開關(guān)旋至檔進(jìn)行測量。(填選項(xiàng)前的字母)A.直流電壓10V B.直流電流5mAC.歐姆X 100 D.歐姆X 1甲所示的電路進(jìn)行測量。圖中 R為滑動變阻器(阻值(2)該同學(xué)采用圖1(量程0.6A,內(nèi)阻1Q), E為電源(電動勢8V,內(nèi)阻不范圍020Q,額定電流1.0A),L為待測小電珠,V為電壓表(量程6V,內(nèi)阻 20kQ), A為電流表 計(jì)),S為開關(guān)。I在實(shí)驗(yàn)過程中,(填“左”或“右”)開關(guān)S閉合前,滑動變阻器的滑片P應(yīng)置于最端;已知各元器件均無故障,但閉合開關(guān)S后,無論如何調(diào)節(jié)點(diǎn)至點(diǎn)的n在實(shí)驗(yàn)過程中

11、,滑片P,電壓表和電流表的示數(shù)總是調(diào)而不零,其原因是導(dǎo)線沒有連接好;(圖甲中的黑色小圓點(diǎn)表示接線點(diǎn),并用數(shù)字標(biāo)記,空格中請 填寫圖甲中的數(shù)字,如“ 2點(diǎn)至3點(diǎn)”的導(dǎo)線)m該同學(xué)描繪出小電珠的伏安特性曲線示意圖如圖 1乙所示,則小電珠的電阻值隨工作電壓的增大而 (填“不變”、“增大”或“減小”)= 120解析:(1)規(guī)格為“ 6V, 3W的小電珠的正常工作電阻為:F。未接入電路時的“冷態(tài)”電阻還要小點(diǎn),一般多用電表的歐姆檔中值電阻為“ 15”。 因此,估測小電珠的電阻時,應(yīng)選擇歐姆檔的“X 1 ”倍率。(2)1本實(shí)驗(yàn)中,滑動變阻器為分壓式接法,接通開關(guān)之前應(yīng)使小電珠兩 端電壓為零。所以,應(yīng)將滑動

12、變阻器的滑動片移至最左端。n電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零,說明電路中是有電流的,電路的串聯(lián) 部分是完好的,只能是“1”和“ 5”之間是斷路的,即“ T點(diǎn)至“5”點(diǎn)的導(dǎo)線 沒有接好;m伏安特性曲線上各點(diǎn)的U軸坐標(biāo)與I軸坐標(biāo)之商,就是導(dǎo)體在該電壓(或 電流)時的電阻,由圖象的彎曲情況可知,隨工作電壓的增大,電阻逐漸增大。例2.(廣東理綜)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中,所用器材有: 小電珠(2.5V,0.6W),滑動變阻器,多用電表,電流表,學(xué)生電源,開關(guān),導(dǎo) 線若干。(1)粗測小電珠的電阻,應(yīng)選擇多用電表 咅率的電阻擋(請?zhí)羁铡癤1”、“x 10”或“X 100”);調(diào)零后,將表筆分別與

13、小電珠的兩極連接,示數(shù) 如圖2,結(jié)果為(2) 的連線。實(shí)驗(yàn)中使用多用電表測量電壓,請根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理圖3完成實(shí)物圖4中”肛(3)端。為使小電珠開關(guān)閉合前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片 P置于亮度增加,P應(yīng)由中點(diǎn)向滑動。(4)下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù)。為了獲得更準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)圖像,必須在相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn) 間多測幾組數(shù)據(jù)(請?zhí)顚憽癮b”、“ be”、“cd”、“ de”、“ ef ”)數(shù)據(jù)占八、abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.244解析:(1)應(yīng)選“X 1”倍率的電阻檔(分析同例1),因此,用多用電表 歐姆檔測得小電珠的

14、電阻8Q (歐姆表測電阻,不需估讀。)、Z = = = 0,24 A(2)實(shí)驗(yàn)中,電路的最大電流為小電珠的正常工作電流,為: U所以,電流表選0-0.6A量程;多用電表的紅表筆相當(dāng)于電壓表的“ +”接線柱; 實(shí)驗(yàn)中需要小電珠兩端電壓從 0開始變化至2.5V。所以,滑動變阻器要接成分 壓式。按電路圖連接實(shí)物,如圖 5所示。IJ.圖5(3)閉合開關(guān)之前,應(yīng)將滑動變阻器的滑片 P置于“a”端(分析同例1)。 為使小電珠亮度增加,就應(yīng)是小電珠兩端電壓增大,應(yīng)將 P由中點(diǎn)向“ b”端滑動。(4)分析表中數(shù)據(jù)可以看出,b組以后各組數(shù)據(jù),小電珠的電流隨電壓幾乎 線性增加,對應(yīng)圖象接近直線,而 a、b兩組數(shù)據(jù)

15、顯示,這一段,電流不隨電壓 線性變化,即小電珠伏安特性曲線在這一數(shù)據(jù)段是非線性的,將出現(xiàn)明顯彎曲。為使測出的這段圖象更接近真實(shí)圖象,應(yīng)使測量點(diǎn)密集一些。因此,應(yīng)在a b兩數(shù)據(jù)點(diǎn)間多測幾組數(shù)據(jù)。、等效法測電阻在閉合點(diǎn)電路中,測出總電流或端電壓,并記下測量數(shù)據(jù),然后用電阻箱替 代某一電阻,調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)電路中的電流或電壓恢復(fù)原值時, 由閉合電路歐姆 定律可知,電阻箱的電阻與被它替換掉的電阻的阻值相等。例3.(全國課標(biāo)理綜)為了測量一微安表頭 A的內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖 6所示的電路。圖中,A是標(biāo)準(zhǔn)電流表,R和R分別是滑動變阻器和電阻箱,S 和S分別是單刀雙擲開關(guān)和單刀開關(guān),E是電池。完成下列實(shí)驗(yàn)步

16、驟中的填空:圖6(1)將S撥向接點(diǎn)1,接通S,調(diào)節(jié) 位置,記下此時的讀數(shù)I ;,使待測表頭指針偏轉(zhuǎn)到適當(dāng)(2)然后將S撥向接點(diǎn)2,調(diào)節(jié) 數(shù);,使,記下此時R的讀,此即為待測微安表頭內(nèi)(3)多次重復(fù)上述過程,計(jì)算FN讀數(shù)的 阻的測量值。答案:(1) R, A;( 2) Hi.,電流表A的示數(shù)為I ;( 3)平均值。解析:將S合向1,閉合S,將R調(diào)至使A表指針偏轉(zhuǎn)到接近滿偏值的某值I,記下此示數(shù)。保持RO不變;閉合S將S合向2,調(diào)節(jié)RN使A表示數(shù)恢復(fù)到I 0 由于電源的電動勢E、內(nèi)阻r、RO不變。因此,待測電流表的電阻等于 RN。例4.(江蘇物理)某同學(xué)利用如圖7所示的實(shí)驗(yàn)電路來測量電阻的阻值。亠

17、I dbr-oo-(1) 將電阻箱接入a、b之間,閉合開關(guān)。適當(dāng)調(diào)節(jié)滑動變阻器 尺后保持其 阻值不變。改變電阻箱的阻值 R,得到一組電壓表的示數(shù) U與R的數(shù)據(jù)如下表:FF Q5.010.015.025.035.045.0U/V1.001.501.802.142.322.45請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出U-R關(guān)系圖象。(2) 用待測電阻R替換電阻箱,讀得電壓表示數(shù)為 2.00V0利用圖中測繪 的U-R圖象可得FX=(3)使用較長時間后,電池的電動勢可認(rèn)為不變,但內(nèi)阻增大。若仍用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測繪的U-R圖象測定某一電阻,則測定結(jié)果將 (選填“偏大”或“偏小”)?,F(xiàn)將一已知阻值為10Q的電阻換接在a

18、b之間,你 應(yīng)如何調(diào)節(jié)滑動變阻器,便仍可利用本實(shí)驗(yàn)裝置和(1)中測繪的U-R圖象實(shí)現(xiàn) 對待測電阻的準(zhǔn)確測定?F h T T :if.亠.-.qf Ji -i :1 jBt tI1一*廠I14Bs11J丄'hI;I 4 FF»tbI1rhih1FtFi1=I1412 卅 M M圖9解析:(1)為使圖象“占滿”坐標(biāo)平面, 表中各組數(shù)據(jù)描點(diǎn)連線,此時R的電阻等于為替換時,電壓為 為2.00V時的電組20Q,就等于此時2.00V時R的電阻。因此讀出圖8中電壓 R的電阻。選擇坐標(biāo)分度如圖9所示,利用U-R關(guān)系圖象如圖9中的曲線所示。(3)偏??;改變滑動變阻器阻值,使電壓表示數(shù)為1.50

19、V。(2)由于尺阻值不變,用待測電阻R替換電阻箱,讀得電壓表示數(shù)為2.00V,U = /A= = 7! + r + 7?'十 R(4)因?yàn)镽,當(dāng)電池的內(nèi)阻r增大時,同一個R,則電壓表讀數(shù)將變小,按原來的U-R圖象,則電阻的測量值小于真實(shí)值,即偏小。 要使電壓表讀數(shù)為1.50V,因?yàn)殡姵貎?nèi)阻r增大,應(yīng)該把滑動變阻器阻值用調(diào)小, 以使尺+尸不變。三、多用電表測電阻與測電源的電動勢與內(nèi)電阻例5.(全國大綱理綜)使用多用電表測量電阻時,多用電表內(nèi)部的電路可 以等效為一個直流電源(一般為電池)、一個電阻和一表頭相串聯(lián),兩個表筆分 別位于此串聯(lián)電路的兩端?,F(xiàn)需要測量多用電表內(nèi)電池的電動勢,給定的器

20、材有: 待測多用電表,量程為60mA勺電流表,電阻箱,導(dǎo)線若干。實(shí)驗(yàn)時,將多用電 表調(diào)至XI擋,調(diào)好零點(diǎn);電阻箱置于適當(dāng)數(shù)值。完成下列填空:(1)儀器連線如圖10所示(a和b是多用電表的兩個表筆)。若兩電表均 正常工作,則表筆a為(填“紅”或“黑”)色;Ifmg(2) 若適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻箱后,如圖10中多用電表、電流表與電阻箱的示數(shù)分 別如圖11(a) (b) (c)所示,則多用電表的讀數(shù)為 Q ;電流表讀數(shù)為mA電阻箱的讀數(shù)為Q;(3) 將圖10中多用電表的兩表筆短接,此時流過多用電表的電流為 _mA (保留3位有效數(shù)字)(4)計(jì)算得到多用電表內(nèi)電池的電動勢為V (保留3位有效數(shù)字)答案:(1)

21、黑;(2) 14, 53.0 , 4.6 ; (3) 103;(4) 1.54。解析:(1)本實(shí)驗(yàn)中,歐姆表既是測量儀器(測兩表筆間連接的元件的電 阻),又是被側(cè)元件(內(nèi)部電池的電動勢)。由于表筆 a與電流表正接線柱相連 接,說明歐姆表中的電流是由a表筆流出的,它接的是表內(nèi)電池的正極,應(yīng)是黑 表筆。(2)由圖11-a可知,歐姆表的示數(shù)為R=14Q,它是電流表與電阻箱的總電 阻。由圖11-b可知,電流表的是數(shù)為l=53.0mA由圖11-c可知,電阻箱的電 阻為4.6 Q。(3)(4)由圖11-a可知,歐姆表的中值電阻為掩=15Q,與之對應(yīng)的電流為2 *。對圖10所示電路及兩表筆對接后的電路分別運(yùn)

22、用歐姆定律有:E(R+r), Em* ;對于“中值電阻”有:總弓盡+ C。代入數(shù)據(jù)解得: r=103mA E=1.54V。四、電壓表的改裝與側(cè)電源電動勢測量電源電動勢實(shí)驗(yàn)的基本原理時閉合電路歐姆定律,基本方法是“伏安法”。由此法還可以變通出利用電壓表和電阻箱依據(jù)和 E二U + lr和的“伏;=阻法”,也可變通出利用去+尸的“安阻法”。如果電壓表(或電流表)量程不符合實(shí)驗(yàn)要求,可先將電壓表(或電流表)改裝成符合量程的電壓表(或電流表)。例6.(四川理綜)為測量一電源的電動勢及內(nèi)阻(1) 在下列三個電壓表中選一個改裝成量程為9V的電壓表量程為IV、內(nèi)阻大約為1kQ的電壓表Vi量程為2V、內(nèi)阻大約為

23、2k Q的電壓表V2量程為3V、內(nèi)阻為3kQ的電壓表V3選擇電壓表 的電壓表串聯(lián)Q的電阻可以改裝成量程為9V(2) 利用一個電阻箱、一只開關(guān)、若干開關(guān)、導(dǎo)線和改裝好的電壓表(此 表用符號Vl或V3或V3與一個電阻串聯(lián)來表示,且可視為理想電壓表),在虛線 框內(nèi)畫出電源電動勢及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)原理電路圖。(3) 根據(jù)以上試驗(yàn)原理電路圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀出電壓表示數(shù)為 1.50V時、電 阻箱值為15.0 Q ;電壓表示數(shù)為2.00V時,電阻箱的阻值為40.0 Q,貝U電源的 電動勢E= V 、內(nèi)阻r=Q。解析:(1)由于題中電壓表V3的電阻是準(zhǔn)確告知的,因此選它進(jìn)行改裝。對電壓表及串聯(lián)的分壓電阻 R,運(yùn)用歐姆定

24、律有:/ ,R卩。代入數(shù)據(jù)解得:R=6k Q。(2)由閉合電路歐姆定律及部分電路歐姆定律可設(shè)計(jì)如圖12所示的實(shí)驗(yàn)電路。由閉合電路歐姆定律,及部分電路歐姆定律有耳,此時可變形丄=£丄_ 丄-丄為:5 =,可作出圖象,由圖象的截距可求出電源的內(nèi)電阻,有圖象的斜率可求出電源的電動勢。圖12(3)由于改裝后的電壓表可視為理想電壓表,它的示數(shù)就是端電壓或電阻 箱兩端的電壓。整個電路可看成電阻箱與電源內(nèi)電阻串聯(lián),總電壓為電源電動勢=丄RE。由串聯(lián)分壓關(guān)系有:R + r代入兩組數(shù)據(jù)及可得:E=2.5V,r=10Q五、多用電表測電阻與伏安法測電阻例7.(安徽理綜)(1)某同學(xué)實(shí)用多用電表粗略測量一定

25、值電阻的阻值, 先把選擇開關(guān)旋到“ x1k”擋位,測量時指針偏轉(zhuǎn)如圖(a)所示。請你簡述接下 來的測量過程:測量結(jié)束后,將選擇開關(guān)旋到“ OFF 擋。0【百的齊J才)旳ffi 13(2)接下來采用“伏安法”較準(zhǔn)確地測量該電阻的阻值,所用實(shí)驗(yàn)器材如 圖(b)所示。其中電壓表內(nèi)阻約為5kQ,電流表內(nèi)阻約為5Q。圖中部分電路 已經(jīng)連接好,請完成實(shí)驗(yàn)電路的連接。(3) 圖14是一個多量程多用電表的簡化電路圖,測量電流、電壓和電阻各 有兩個量程。當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時,可用來測量 ;當(dāng)S旋到位置 時,可用來測量電流,其中S旋到位置 時量程較大。解析:(1)由圖可知,歐姆檔倍率選大了,應(yīng)降低一級,并重新

26、調(diào)零再測 試。斷開待測電阻,將選擇開關(guān)旋到“X 100”檔;將兩表筆短接,調(diào)整“歐 姆調(diào)零旋鈕”,使指針指向“ 0Q”;再接入待測電阻,將指針示數(shù)X 100,即 為待測電阻阻值。(2)由圖a可知待測電阻約為2 kQ,所以,電流表應(yīng)內(nèi)接,圖b中滑動變 阻器乙接成了分壓式。故最終接成的電路如圖15所示。圖15(3)轉(zhuǎn)換開關(guān)S旋到位置3時,表頭接有電源,可用來測量電阻;當(dāng) S旋 到位置“ T或“2”時,可用來測量電流,其中S旋到位置“ T時,分流電阻 較小,量程較大。電學(xué)實(shí)驗(yàn)是歷年高考考試內(nèi)容的重點(diǎn)之一,這部分考查內(nèi)容一般是以課本學(xué)生實(shí) 驗(yàn)為原型,在實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理以

27、及實(shí)驗(yàn)組 合等方面進(jìn)行拓、展、延伸、變化,使電學(xué)實(shí)驗(yàn)試題源于課本而高于課本,給人 的感覺是試題充滿新意,能真實(shí)地反映出學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和創(chuàng)新能力。電表電阻的測量是電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要內(nèi)容,它要求學(xué)生靈活運(yùn)用直流電路知 識,獨(dú)立選擇實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路,獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果。在課本上只講解了用伏安 法、歐姆表法測電阻,需要我們進(jìn)一步去拓展、延伸,發(fā)現(xiàn)一些新的方法:半偏法、 電橋法、替代法、比較法等等,進(jìn)行電表電阻的測量。1電壓表電阻測量方法2電流表電阻測量方法3應(yīng)用案例案例。從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?,設(shè)計(jì)測量電路來測量兩個電流表的內(nèi)阻 要求方法簡捷,有盡可能高的測量精度。A. 待測電流表A1,量程50

28、mA內(nèi)電阻約幾十歐B. 待測電流表A2,量程30mA內(nèi)電阻約幾十歐C. 電壓表V,量程15V,內(nèi)阻rV=15kQD. 電阻箱R1,阻值范圍0-9999.98 QE. 電阻箱R2,阻值范圍0-99.98 QF. 滑動變阻器R3,阻值0-1508 Q,額定電流1.5AG. 滑動變阻器R4,阻值0-208 Q ,額定電流1.5AH.電阻R0,阻值是408Q,功 率是0.5W(作保護(hù)電阻用)I.電池組,電動勢為12V,內(nèi)電阻約0.58 Q。此外還有單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若 干,供需要選用。(1) 請?jiān)O(shè)計(jì)一個測量電路,畫出電路圖。(2) 選出必要的器材,用器材前的字母表示,有。 說明實(shí)驗(yàn)需要測量的物理量,并

29、列出計(jì)算兩個電流表內(nèi)電阻的計(jì)算式。解析:方法1.伏安法本題如直接用“伏安法”,即:將所給電壓表與電流表直接并聯(lián),電壓表與各 電流表示數(shù)之比即為電流表內(nèi)阻。這樣就忽視了在電路中電壓表示數(shù)最大值達(dá)不 到量程的1/3的測量要求,讀數(shù)誤差較大,不能滿足有盡可能高的測量精度的要 求。但我們可以用將伏安法拓展的測量方法。拓展:電流表法電路如圖1所示。(2)ABDEI。(3)閉合電鍵S,調(diào)節(jié)R1和R2的阻值,電流表A1和A2的示數(shù)分別為I1和I2, 則R2兩端的電壓為(I2-I1)R2,由并聯(lián)電路電壓相等可得(I2-I1)R2=I1RA1,得 RA1 =(I2-I1)R2 /11。交換電流表A1和A2位置同理可得RA2罔I圈2評析:此法簡捷,可有效減小系統(tǒng)誤差,但必須有標(biāo)準(zhǔn)電阻,標(biāo)準(zhǔn)電阻可以是 已知阻值的電阻、電阻箱,也可以是已知內(nèi)阻的電流表或電壓表。拓展:電壓表法電路如圖2所示。(2)ABCDI。(3)閉合電鍵S,調(diào)節(jié)R1的阻值,記下電流表A1和A2的示數(shù)I1和12,記下電 壓表的示數(shù) U,則 RA1=U-R1(I1+I2) /11 , RA2=U-R1(I1+I2)I2。評析:這種方法 簡捷,有較高的測量精度。電流表并聯(lián)是一種非常規(guī)接法。方法2.半偏法(1) 電路如圖3所示。(2) ABDEI。(3) 閉合開關(guān)S和S1,調(diào)整電阻箱R1的阻值。使電流表A1的指針轉(zhuǎn)到滿刻 度IA1,再閉

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