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文檔簡介
1、測定金屬的電阻率實驗?zāi)康膶W(xué)會用伏安法測量電阻的阻值,測定金屬的電阻率。實驗原理用刻度尺測一段金屬導(dǎo)線 的長度,用螺旋測微器測導(dǎo)線的直徑,用伏安法測導(dǎo)線的電阻,根據(jù)電阻定律,金屬的電阻率。實驗器材被測金屬導(dǎo)線、米尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、直流電源、電鍵、滑動變阻器、導(dǎo)線若干。實驗步驟1. 用螺旋測微器在被測金屬導(dǎo)線上的三個不同位置各測一次直徑,求出其平均值d;2. 按圖所示的電路圖連接好用伏安法測電阻的實驗電路;3. 用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度,反復(fù)測量3 次,求出其平均值L;4. 把滑動變阻器的滑動片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認無誤后,閉合
2、電鍵 K。改變 滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù) I 和 U 的值,記入記錄表格內(nèi),斷開電鍵K。求出導(dǎo)線電阻R 的平均值;5. 將測得 R、 L、d 的值,代入電阻率計算公式中,計算出金屬導(dǎo)線的電阻率;6. 拆去實驗線路,整理好實驗器材。實驗結(jié)論根據(jù)電阻定律,得金屬的電阻率,所以只要先用伏安法測出金屬絲電阻,用刻度尺測金屬絲長度,用螺旋測微器測金屬絲直徑,然后代入公式即可。在測電阻時,如果是小電阻,則電流表用外接法;反之,如果電阻較大,則電流表用內(nèi)接法。由于金屬絲電阻一般較?。ㄏ鄬τ陔妷罕韮?nèi)阻來說),故做本實驗時應(yīng)采用電流表外接法.至于滑動變阻器是采用限流式還是分壓式
3、,可根據(jù)實驗所提供的器材及要求而靈活選取.若無特別要求,一般可用限流式。實驗考點通過本實驗考查刻度尺和螺旋測微器的讀數(shù);伏安法測電阻(注意電流表的內(nèi)、外接和滑動變阻器的限流、分壓接法);電阻定律。經(jīng)典考題1、在“測定金屬電阻率”的實驗中,用千分尺測量金屬絲的直徑,利用伏安法測量金屬絲的電阻。千分尺示數(shù)及電流表、電壓表的示數(shù)都如圖所示,則金屬絲的直徑是_,電流表讀數(shù)是 _,電壓表讀數(shù)是_,金屬絲的電阻值是_。2、在測定金屬的電阻率的實驗中,待測金屬導(dǎo)線的長約0.8m,直徑小于1mm,電阻在5 左右。實驗主要步驟如下:用 _測量金屬導(dǎo)線的長度l ,測 3 次,求出平均值;在金屬導(dǎo)線的3 個不同位置
4、上用_ 測量直徑d,求出平均值;用伏安法測量該金屬導(dǎo)線的電阻R。在左邊方框中畫出實驗電路圖,并把右圖中所給的器材連接成測量電路。電流表要求用0-0.6A 量程,內(nèi)阻約1;電壓表要求用0-3V量程,內(nèi)阻約幾k;電源電動勢為6V;滑動變阻器最大阻值20。在閉合電鍵前,滑動變阻器的滑動觸點應(yīng)處于正確位置。根據(jù)以上測量值,得到該種金屬電阻率的表達式為=_。3 、為了測定一根長20.00cm、直徑為0.220mm的鎳鉻絲的電阻率(電阻率約為),提供下列器材:( A)電動勢為15V 的直流電源一只;( B)量程為 0200A、內(nèi)阻約為3.7k 的電流表一只;( C)量程為020mA、內(nèi)阻約為 40 的電流
5、表一只;( D)量程為02A、內(nèi)阻約為 0.4 的電流表一只;(E)量程為 012V、內(nèi)阻約為 40k 的電壓表一只;(F)量程為015V、內(nèi)阻約 50k 的電壓表一只;(G)阻值為 010、額定電流為 1 A 的滑動變阻器一只;( H)阻值為 01k、額定電流為0.1A 的滑動變阻器一只;( I )開關(guān)一個;( J)導(dǎo)線若干 .現(xiàn)采用圖所示電路進行測定,請按實驗需要,選出適當(dāng)?shù)钠鞑?答案1 、答案: 1.415mm0. 42A7. 0V16.72 、解:米尺;螺旋測微器;測量部分用安培表外接法,因為被測電阻遠小于電壓表內(nèi)阻;滑動變阻器本實驗中用限流電路或分壓電路都可以,(圖略);電阻率可推得
6、:。3 、分析:應(yīng)選(A)( C)( E)( H)( I )( J) .由于電源只有一個,(A)必選 .由算出鎳鉻絲的電阻約為526,先不考慮電流表、滑動變阻器的阻值,估算出電路中的最大電流可知電流表應(yīng)選(C),只要控制電路中的電流不超過20mA就行 .由于電源電動勢才慮到滑動變阻器等器件的分壓,鎳鉻絲上的電壓可被控制在12V 內(nèi),電壓表選(E) .值為 010 的滑動變阻器調(diào)到最大阻值時,電路中的電流仍超過所選電流表的量程,所以滑動變阻器只能選(H) .另外,( I )和( J)則是必選的。,15V,考由于阻評注:選用實驗器件一般應(yīng)根據(jù)實驗原理,遵循“可行”“精確”和“方便”的原則?!翱尚小?/p>
7、是指選用的實驗器件要能保證實驗的正常進行.比如,線路中的限流電阻必須滿足要求,確保電流不能超過允許值;通過電流表的電流或加在電壓表上的電壓均不能超過它們的量程;通過電源、滑動變阻器的電流不能超過額定值。所有的器件都必須符合實驗要求。“精確”是指選用的實驗器件要考慮盡可能減小實驗誤差.比如,如果實驗原理不考慮電源和電流表的內(nèi)阻及電壓表的分流作用,就必須選用內(nèi)阻小的電源和電流表及內(nèi)阻大的電壓表;電流表、電壓表在使用時,要用盡可能使指針接近滿刻度的量程,因為這樣可以減小讀數(shù)的誤差,使用歐姆表時宜選用指針盡可能指在中間刻度附近的倍率擋位,因為高阻值區(qū)的刻度較密,電阻值不易讀準(zhǔn),誤差大,而接近零歐姆處雖
8、然刻度較稀,讀數(shù)誤差小,但乘上相應(yīng)的大倍率,誤差同樣會變大?!胺奖恪笔侵高x用的實驗器件要便于操作 . 比如,對于那種高阻值滑動變阻器,盡管其額定電流值滿足要求,但如果在實驗中實際使用時只用到其中很少一部分線圈,不便于保持,就不宜選用。電阻率電阻率是用來表示各種物質(zhì)電阻特性的物理量。某種材料制成的長1 米、橫截面積是1 平方毫米的導(dǎo)線的電阻,叫做這種材料的電阻率。國際單位制中,電阻率的單位是歐姆 ?米,常用單位是歐姆 ?平方毫米/ 米。電阻率 不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān),還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。在溫度變化不大的范圍內(nèi),幾乎所有金屬的電阻率隨溫度作線性變化,即 =o( 1+at )。式中 t 是攝氏溫度,o
9、 是 0 時的電阻率, a 是電阻率溫度系數(shù)。由于電阻率隨溫度改變而改變,所以對于某些電器的電阻,必須說明它們所處的物理狀態(tài)。如一個220 V 100 W 電燈燈絲的電阻,通電時是484 歐姆,未通電時只有40 歐姆左右。電阻率和電阻是兩個不同的概念。電阻率是反映物質(zhì)對電流的阻礙作用的屬性,電阻是反映物體對電流阻礙作用。下表是幾種金屬導(dǎo)體在20時的電阻率.材料電阻率( m)( 1)銀1.6× 10-8(5)鉑 1.0 × 10 -7( 9)康銅 5.0×10-7( 2)銅 1.7×10-8(6)鐵 1.0 ×10-7( 10)鎳鉻合金1.0
10、215;10 -6( 3)鋁2.9× 10-8(7)汞 9.6 × 10 -7( 11)鐵鉻鋁合金 1.4 × 10 -6( 4)鎢5.3× 10-8(8)錳銅 4.4 × 10 -7( 12) 鋁鎳鐵合金 1.6×10-6( 13)石墨( 813)× 10 -6可以看出金屬的電阻率較小,合金的電阻率較大,非金屬和一些金屬氧化物更大,而絕緣體的電阻率極大。鍺、硅、硒、氧化銅、硼等的電阻率比絕緣體小而比金屬大,我們把這類材料叫做半導(dǎo)體??偨Y(jié):常態(tài)下(由表可知)導(dǎo)電性能最好的依次是銀、銅、鋁,這三種材料是最常用的,常被用來作為導(dǎo)
11、線等。其中銅用得最為廣泛,幾乎現(xiàn)在的導(dǎo)線都是銅制的(精密儀器、特殊場合除外),鋁線由于化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定容易氧化已被淘汰。銀導(dǎo)電性能最好但由于成本高很少被采用,只有在高要求場合才被使用,如精密儀器、高頻震蕩器、航天等 順便說一下金,在某些場合的儀器上的觸點也有用金的,那是因為金的化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定故采用,并不是因為其電阻率小所致。【典型范例導(dǎo)析】【例 1】 電阻率反映了金屬的什么性能,電阻率與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)?如何測量金屬絲的電阻率 ?解析電阻率反映了金屬的導(dǎo)電性能。電阻率大則說明這種金屬材料的導(dǎo)電性能差,電阻率小則說明這種材料的導(dǎo)電性能好。例如,銅和鋁的電阻率分別為 1.7 ×10 8
12、183;m和 2.9 ×10 -8 · m(在 200C 時,而絕緣體的電阻率非常大,其數(shù)量級一般都在 106 1016 ·m之間。例如常用的絕緣材料硬橡膠的電阻率為1013 1016· m。必須指出的是,電阻率不僅和導(dǎo)體的材料有關(guān),還和導(dǎo)體的溫度有關(guān)。一般地說,當(dāng)溫度升高時電阻率也隨之增大,從而使導(dǎo)體的電阻值變大。這種效應(yīng)在導(dǎo)體中通有電流時尤為明顯。例如普通 220V, 100W的白熾燈泡,其熱電阻為484,而不通電時的冷電阻只有40 左右。( 高中階段通常沒有考慮溫度的影響,所測得值均為常溫(200C 下得到的從 86 頁式可導(dǎo)出由式可以看出,如果測
13、出某金屬絲的長度,橫截面積和對應(yīng)的電阻值,就可以計算出這種金屬材料的電阻率了。說明對于給定的金屬絲( 實際上是一段合金電組絲,用米尺量出其長度,用螺旋測微器測出它的直徑后代入公式中可計算出其橫截面積。至于這段電阻絲的電阻可以通過給它通以電流,測出通過金屬絲的電流和這時它兩端的電壓,然后利用歐姆定律R=U/I 計算出它。因為這種測電阻的方法是通過電壓表和電流表測出電壓和電流值,然后借助于歐姆定律間接求出電阻值,所以習(xí)慣上稱為“伏安法”?!纠?2】 試列舉測定金屬電阻率實驗的主要誤差來源,并對實驗誤差進行分析.解析 (1 誤差來源:測金屬絲直徑時出現(xiàn)的誤差;測金屬絲長度時出現(xiàn)的誤差;電壓表、電流表
14、讀數(shù)時出現(xiàn)的誤差;電壓表、電流表內(nèi)阻對測量結(jié)果產(chǎn)生的誤差;通電時間太長,電阻絲發(fā)熱產(chǎn)生的誤差;(2 誤差分析:實驗時電流可控制在 O.20O.60A 之間。因為電流過小,電表讀數(shù)誤差過大 (1 3 量程以上為有效。而電流太大時 ( 比如 2A 導(dǎo)線上的熱功率 I2R 也太大。那么導(dǎo)體的熱脹冷縮和電阻率隨溫度升高而變大這兩種效應(yīng)都將使實驗誤差增大。由于電阻絲電阻一般約為幾歐姆,考慮到便于調(diào)節(jié),滑線變阻器可使用 050 的那種。這時電源電壓可在 3V 到 6V 之間選擇,這樣既可將電流控制在 0.20 O.60A 之間,又便于均勻調(diào)節(jié)。在上述前提下電流表應(yīng)使用 O O.60A 檔,電壓表應(yīng)選用 O
15、 3V 檔。采用伏安法測電阻,由于儀表的接入而改變了原來免地要造成系統(tǒng)誤差。( 不接入電表時的電路結(jié)構(gòu)。這就不可避說明如圖我們稱圖3 22 和圖 3 23 所示,在用伏安法測電阻時電壓表與電流表有兩種不同的接法。3 22 中接法為電流表外接法,稱圖323 中的接法為電流表內(nèi)接法。借助于歐姆定律計算電阻Rx 時,公式 R=U I 中的電壓和電流本意是指Rx 兩端的電壓和流過Rx 的電流。但從圖3-22 和圖 3-23 中可以清楚地看出:電流表外接時電流的測量值大于Rx 中的電流值;電流表內(nèi)接時電壓的測量值大于Rx 兩端的電壓值。這樣一來,用上述兩電路測出的電壓和電流值計算出的電阻Rx 都偏離了其
16、真實值。這種誤差屬于系統(tǒng)誤差。因此擺在我們面前的問題是,采用哪個電路測量誤差較小些?為了便于估算,一般50 100cm的電阻絲Rx 的電阻約為幾歐。O.6A 檔電流表的內(nèi)阻RA一般約為 O.1 左右,3V 檔電壓表的內(nèi)阻Rv 一般約為3k 左右。根據(jù)以上參數(shù)可以估算出電流表外接時電壓表與Rx 的分流比大約為1: 600;電流表內(nèi)接時電流表與 Rx 的分壓比大約為 1:50。相比之下可以明顯看出采用電流表外接的電路對我們這個實驗較為有利?!纠?3】 某同學(xué)用伏安法測一個未知電阻的阻值,他先將電壓表接在a點,讀得兩表示數(shù)分別為U1=3.0V, I1=3.0mA ,然后將電壓表改接在b 點,讀得兩表
17、示數(shù)分別為 U2=2.9V, I2=4.0mA ,如圖 3-24 所示,由此可知電壓表應(yīng)接到 _點誤差較小,測得 R 值應(yīng)為 _。解析本題答案為a,1000。兩種接法中兩表示數(shù)變化分別為:U=|U1-U2|=3.0-2.9=0.1V, I=|I1-I2|=|3.0-4.O |=1.0mA則可見電流表示數(shù)的變化與電壓表接口點時電流之比為1/30 ,而電壓表示數(shù)的變化與電壓表接a點時電壓之比為1/3 ,很明顯,電流表示數(shù)變化較電壓表示數(shù)變化明顯,這說明電壓表的分流作用較大,為了減小誤差,應(yīng)采用電流表內(nèi)接法,即電壓表接a 點。當(dāng)電壓表接a 點時,=1000。點評 當(dāng)待測電阻的阻值與電流表的阻值不易比
18、較時,往往采用試接法,比較兩表示數(shù)的變化,亦可確定電流表內(nèi)接還是外接。這一方法雖然簡單,但這種思想方法很重要。【例 4】 “測量金屬的電阻率”實驗中要利用伏安法測電阻,用伏安法測電阻時,通常可采用如圖 3-25 所示的 ( 甲、 ( 乙兩種電路,試分析兩種電路測電阻時的系統(tǒng)誤差。解析現(xiàn)有 R 真、 R測分別表示待測電阻 R 的真實值和測量值, RA和 Rv 分別表不電流表的內(nèi)阻和電壓表的內(nèi)阻。( 甲電路 ( 又稱電流表的“外接法”中,測量值真實值由此可得R測 真 ,即采用“ 外接法” 時,電阻的測量值小于電阻的真實值。此結(jié)論也可利用“等效法” 得出:此接法測出的電阻值是Rx和 Rv 的并聯(lián)組合
19、的等效電阻值,由并聯(lián)電路總電阻小于支路電阻值可得R測真。下面看此測量的相對誤差:因為IvRv=RxIx ,所以相對誤差 =× 100 =× 100=× 100由此可得,采用外接法時,待測電阻值比電壓表內(nèi)阻值小得越多,誤差就越小,故當(dāng)Rx( 真 <時,采用電流表“外接法” 電路。( 乙電路 ( 又稱電流表“內(nèi)接法”中,測量值真實值由此可得: R 測 >R 真,即采用電流表內(nèi)接法時,電阻的測量值大于電阻的真實值。相對誤差 =×100 =×100K直K直由此式可看出,采用內(nèi)接法時,待測電阻的阻值比電流表的內(nèi)阻大得越多,誤差就越小。故當(dāng) R
20、x( 真 >>RA時,采用電流表“內(nèi)接法”電路。當(dāng)內(nèi)、外接法相對誤差相等時,有=,所以, R 真(RA< 為臨界值。當(dāng) R 真 >(即 R 為大電阻時用內(nèi)接法。當(dāng)R 真 <(即 Rx 為小電阻時用外接法。R 真 =時,用內(nèi)、外接法均可。如果 RA與 Rv 間不是 Rv>>RA關(guān)系,則可用:當(dāng)>時,用電流表外接法;當(dāng)瓦> 時,用電流表內(nèi)接法。點評相對誤蒡雖然不是高考的考杏重點。但這種分析方法和為減小誤差到底應(yīng)采用“內(nèi)接法”,還是采用“外接法”的判斷方法是很有用的,應(yīng)當(dāng)掌握?!纠?5】 在“測量金屬絲的電阻率”的實驗中:(1 用螺旋測微器測金屬
21、絲的直徑如圖3-26 所示,則該金屬絲的直徑為_mm。(2 已知電阻絲的電阻約為10,現(xiàn)備有下列器材供測量該電阻絲的電阻時選用,應(yīng)選用的器材有_( 只填代號。A量程是O O.6A,內(nèi)阻是0.5 的電流表;B量程是O 3A,內(nèi)阻是O.1 的電流表;C量程是0 3V,內(nèi)阻是6k 的電壓表;D量程是O 15V,內(nèi)阻是30k 的電壓表;E阻值為O1k,額定電流為0.5A 的滑動變阻器;F阻值為O 2012,額定電流為2A 的滑動變阻器;G蓄電池 (6V ;H開關(guān)一個,導(dǎo)線若干(3 畫出用伏安法測上述電阻絲的電路圖。解析 (1 該金屬絲的直徑為O.351mm。(2 先選電源:題中只給一直流電源,所以應(yīng)先
22、確定電源,選G。選電流表:電源選定后可估算總電流,不連人滑動變阻器,干路電流最大值Imax=6V/10=0.6A所以,選A。若選電流表B,會有以下不足:首先O.6A 電流太小,指針偏轉(zhuǎn)范圍不足刻度盤的三分之一,讀數(shù)時誤差較大;其次電流表滿偏電流越大,最小刻度即精確度越低,故不選B。選電壓表:若選電壓表 C,量程 3V,則干路總電流要被控制在 O.3A 以下,由上所選電流表A,指針偏轉(zhuǎn)可達半刻度盤。若選電壓表 D,量程 15V,電源 6V, 6V/15V=1/2.5 ,此時電壓表指針偏轉(zhuǎn)范圍雖滿足指針在 1/3 2/3 刻度盤范圍,但用 15V 量程時,精確度太低,為實現(xiàn)電壓表和電流表精確度的匹
23、配,應(yīng)選電壓表 C 而不選電壓表 D。選變阻器:由上已選量程是 3V 的電壓表,決定滑動變阻器必須采用分壓電路連接方式。由于電阻絲阻值約為 10,為在 3V,O.3A 以下范圍內(nèi)調(diào)節(jié)滑動變阻器,讀取幾組測量值,滑動變阻器應(yīng)選 O20 為宜,即 F。顯然,選取 O1000 變阻器不行,一是阻值太大,變化不明顯,易造成電壓表、電流表超量程,燒毀表頭,二是額定電流也太小。另外,組成電路必須有開關(guān)和導(dǎo)線,即H是必需的。故所選用的器材有A, C, F,G, H。(3畫電路圖時,還要選擇電流表是內(nèi)接電路,還是外接電路。由 Rx=10, RA=0.5, Rv=6000 可知,為減小 RA分壓帶來誤差,應(yīng)選電
24、流表外接。電路圖如圖3-27 。點評本題提供的電壓表、電流表、滑動變阻器均有兩種規(guī)格,實驗時用什么規(guī)格的儀表、器材,要求學(xué)生首先要作出選擇判斷后再動手實驗。選用實驗器件一般應(yīng)根據(jù)實驗原理,把握住“安全”、“精確”、“方便”的原則?!鞍踩笔侵高x用的實驗器件能保證實驗安全正常進行。如:線路中的限流電阻必須確保電流不能超過允許值,通過電流表的電流或加在電壓表上的電壓均不超過最大量程,通過電源、滑動變阻器的電流不能超過額定值?!熬_ " 是指所選用的實驗器材要考慮盡可能減小實驗誤差。如:在實驗原理中有的不考慮電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻的影響,不考慮電壓表的分流作用,此時,選用的電源、電流表的內(nèi)阻
25、必須較小,電壓表的內(nèi)阻必須較大。使用電流表、電壓表時,要在保證不超過最大量程的前提下,盡可能的選用使指針偏轉(zhuǎn)接近滿刻度的量程,歐姆表要選用使指針盡可能在中間刻度附近的倍率檔位?!胺奖恪笔侵高x用的實驗器材要便于操作。如:在使用滑動變阻器時,不能僅僅考慮其額定電流滿足要求,還要考慮接人電路中的滑動變阻器能有效地、靈便地調(diào)節(jié)被測電路中的電流和電壓,讓電流、電壓的變化盡可能均勻,呈線性變化,使之既便于操作,又有效地減小實驗誤差。對于那種高阻值的滑動變阻器,如果在實際使用中只用到其中的很少一部分線圈,就不宜采用?!灸芰Ω櫽?xùn)練】1要達到“測定金屬的電阻率”的目的,必須直接測出的物理量中下列符合實際的選項
26、有(金屬絲的長度金屬絲的直徑金屬絲的電阻金屬絲兩端的電壓金屬絲的橫截面積通過金屬絲中的電流強度AB C D 2在做“測定金屬的電阻率" 實驗時,下列操作中正確的是(A若待測金屬導(dǎo)線是漆包線,應(yīng)用火燒去表面的漆皮,輕輕抹去灰塵后再測金屬絲的直徑,千萬不可用小刀去刮掉漆皮,而兩端接頭部分則要用砂布打磨干凈,以保證電路接觸良好B用米尺反復(fù)測量3 次導(dǎo)線的總長度,求出平均值l ,然后將導(dǎo)線接人測量電路中C估計待測金屬導(dǎo)線的電阻值大小,選擇合適儀器和實驗電路D合上開關(guān) S,不斷增大滑動變阻器接入電路的有效阻值,記錄幾組對應(yīng)的電流強度和電壓數(shù)值,計算出導(dǎo)線的電阻 R3在“測定金屬的電阻率”實驗中
27、,造成實驗誤差的原因說法錯誤的是(A用伏安法測金屬絲的電阻率時,電流表、電壓表內(nèi)阻對電阻測量的影響B(tài)電池的內(nèi)電阻對實驗的影響C用米尺測量金屬絲的長度時的測量誤差D用螺旋測微器測金屬絲的直徑時的測量誤差4在“測定金屬的電阻率”實驗中,由可知,對實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性影響最大的是(A導(dǎo)線直徑d 的測量 B 電壓 U 的測量C電流 I 的測量 D導(dǎo)線長度l 的測量5 圖 3 28 所示為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需器材的實物圖,器材規(guī)格如下:(1待測電阻Rx( 阻值約為100; (2 直流電流表 ( 量程 O O6A,內(nèi)阻 5,量程 O 3A,內(nèi)阻 112; (3直流電壓表 ( 量程 O 3V,
28、內(nèi)阻 10k,量程 015V,內(nèi)阻 15k; (4 直流電源 ( 輸出電壓6V,內(nèi)阻不計; (5 滑動變阻器 ( 阻值范圍O50,允許通過的最大電流1A; (6 開關(guān)一個,連接用導(dǎo)線若干根,要求較準(zhǔn)確地測出待測電阻的阻值,試根據(jù)器材規(guī)格和實驗要求,求解下列問題:(1 電流表應(yīng)選的量程為_,電壓表量程應(yīng)選_。(2 應(yīng)采用電流表_法。 (3 在實物圖上連線。6如圖 3-29(a 所示是測量待測電阻Rx 電路圖,由于電壓表、電流表內(nèi)阻對實驗產(chǎn)生影響,使測量值出現(xiàn)誤差,為使測量值更準(zhǔn)確,分別測有兩組數(shù)據(jù):分別為 U1、 I1 ; S 接 b 時,電壓表、電流表示數(shù)分別為U2、I2S 接。a 時,電壓表
29、、電流表示數(shù)(2如果電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)變化較大,待測電阻Rx=_。(3如果電流表示數(shù)幾乎不變,電壓表示數(shù)變化較大,待測電阻Rx=_。7 用如圖3-30 所示電路測量一個阻值較大的未知電阻 Rx 的阻值 ( 電路不完整, S為單刀雙擲開關(guān),a、 b 和 c、d 均為接線柱,其中一處接人一個已知電阻Rn,另一處接人一個電表( 電流表或電壓表(1 在圖中補上所需要的元件。(2 實驗時,先合 S,將 S打到 1,電表讀數(shù)為 M,再將 S打到 2,電表讀數(shù)為 n,則Rx_。8 圖33l為測量電阻的電路,Rx 為待測電阻,R為保護電阻,阻值未知,定值電阻Rl 、 R2 的阻值及電源電動勢、內(nèi)阻
30、均未知,R是電阻箱,G是零刻度在表盤中央的電流表。測量Rx 的步驟是:連接好圖示電路,合上開關(guān)S,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使G的讀數(shù)為零,記下此時電阻箱讀數(shù)R3;調(diào)換Rl 、R2 的位置連接好電路,合上開關(guān) S,再次調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使 G讀數(shù)為零,記下此時電阻箱讀數(shù) R3由此可得出,計算Rx 的表達式Rx=_。9實驗桌上備有下列器材:標(biāo)有 "8V、 4W"燈泡一只;電動勢 =9V、內(nèi)阻不計的電源一個;量程為 O0.6 3A 雙量程電流表一個,內(nèi)阻0.5 ;量程為 03 15V 雙量程電壓表一個,內(nèi)阻依次為6k 和 30k;滑動變阻器一個,R(01 00 ,額定電流為2A,并有導(dǎo)
31、線若干。要求從中選擇部分器材,組成電路,比較準(zhǔn)確地測出小燈泡在 2V、 8V 等不同電壓時的實際功率,并且在調(diào)節(jié)滑線變阻器時燈泡不易燒壞,電路消耗的功率較小。(1 電流表的量程應(yīng)選_。 電壓表的量程應(yīng)選_。(2 按你所設(shè)計實驗電路在圖3-32 所示實物圖中連線。( 畫出量程選擇的一種10圖 3-33(a 為測量電阻的電路, Rx 為待測電阻, R 的阻值已知, R為保護電阻,阻值未知,電源 E 的電動勢未知, S1、S2 均為單刀雙擲開關(guān), A 為電流表,其內(nèi)阻不計。(1 按圖 3-33(a所示的電路,在圖3-33(b 的實物圖上連線。(2 測量 Rx 的步驟為:將S2 向 d 閉合, S1 向 _閉合,記下電流表讀數(shù)I1 ,再將 S2 向 C閉合, Sl 向 _閉合。記下電流表讀數(shù)I2 。計算 Rx 的公式
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