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文档简介
1、章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 +- 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 一、重要的电学实验一、重要的电学实验 1、测金属的电阻率、测金属的电阻率 2、描绘小灯泡的伏安特性曲线(、描绘小灯泡的伏安特性曲线(I-U图)图) (重点和难点:游标卡尺和螺旋测微器的使用)(重点和难点:游标卡尺和螺旋测微器的使用) 3、测量电源电动势和内阻、测量电源电动势和内阻 4、多用电表、多用电表 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 二、接法的选择和仪器的选择二、接法的选择和仪器的选择 1、内接法和外接法的选择、内接法和外接法的选择 当当 时,用内接法;时,用内接
2、法; 当当 时,用外接法;时,用外接法; VAR RR 2 x VAR RR 2 x 当当 时,用内接法;时,用内接法; 当当 时,用外接法;时,用外接法; A RR x V RR x 当电流表变化明显时,用内接法;当电流表变化明显时,用内接法; 当电压表变化明显时,用外接法;当电压表变化明显时,用外接法; 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 比较项目比较项目电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法 电路电路 误差来源误差来源 测量结果测量结果 适用条件适用条件 实验电路实验电路(电流表内外接法)(电流表内外接法)选择的依据选择的依据 R测测U/IRx 偏大偏大R测测U
3、/IRx 偏小偏小 电流表的分压电流表的分压电压表的分流电压表的分流 VAR RR 2 x A RR x VAR RR 2 x V RR x 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 二、接法的选择和仪器的选择二、接法的选择和仪器的选择 2、限流和分压接法的选择、限流和分压接法的选择 当两种都能达到实验目的时选限流接法(简单);当两种都能达到实验目的时选限流接法(简单); 依据分压与限流接法的特点,可得到如下结论:依据分压与限流接法的特点,可得到如下结论: (1)若需要被测电阻)若需要被测电阻Rx两端电压变化范围较大,或需要两端电压变化范围较大,或需要 从零开始连读可调电压,从零开始
4、连读可调电压,必用分压电路;必用分压电路; (2)若采用限流电路时,如果电路中最小电流大于或等)若采用限流电路时,如果电路中最小电流大于或等 于被测电阻于被测电阻x的额定电流,的额定电流,必用分压电路;必用分压电路; (3)当)当R滑滑Rx时(或两者相差不多),虽然两种电路时(或两者相差不多),虽然两种电路 都可以对负载电流有明显的调节和控制或两种电路都满都可以对负载电流有明显的调节和控制或两种电路都满 足实验要求时但限流电路具有节省电能、电源负担轻、足实验要求时但限流电路具有节省电能、电源负担轻、 电路连接简便等优点,电路连接简便等优点,应选限流电路较好应选限流电路较好 章 丘 中 学章 丘
5、 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 比较项目比较项目限流式接法限流式接法分压式接法分压式接法 电路电路 电压调节的电压调节的 范围范围 电流调节的电流调节的 范围范围 电能损耗电能损耗 电路连接电路连接 控制电路控制电路(滑动变阻器的接法)(滑动变阻器的接法)的选择:的选择: 省电省电费电费电 简便简便复杂复杂 RR R X X XX RRR 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 3、电表的选择、电表的选择 电流不超过额定电流(绝对)电流不超过额定电流(绝对) 4、滑动变阻器的选择、滑动变阻器的选择 1)安全性:)安全性: 不超量程(先估算电流、电压可能的不超量程(先估算电流、电压可
6、能的最大值最大值) 2)准确性:)准确性:指针偏转角不能太小,一般要求偏转角大于指针偏转角不能太小,一般要求偏转角大于 1/3满偏满偏 1)安全性:)安全性: 2)适用性:)适用性:电阻变化范围要符合要求,应用到大部 电阻变化范围要符合要求,应用到大部 分电阻线分电阻线 在满足以上要求的前提下,在满足以上要求的前提下,一般选择量程较小的一般选择量程较小的 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 器材选择的一般步骤器材选择的一般步骤 ; ; 并使最大值达到电表并使最大值达到电表一半一半以上;以上; 选择合适的仪器。选择合适的仪器。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚
7、2 2、选择伏特表方法、选择伏特表方法-与电源电动势比较与电源电动势比较 安全且指针偏角至少过安全且指针偏角至少过1/31/3量程量程 总结总结-设计电路方法设计电路方法 1 1、选择变阻器接法、选择变阻器接法-与待测电阻相差小:限流接法与待测电阻相差小:限流接法 比待测电阻小得多:分压接法比待测电阻小得多:分压接法 3 3、选择安培表方法、选择安培表方法-估算电路中最大电流估算电路中最大电流 安全且指针偏角至少过安全且指针偏角至少过1/31/3量程量程 4 4、选择安培表接法、选择安培表接法-R RX XRRA A 或 或 时,时, 安培表内接安培表内接 R RX XRRR,限流电路中电流变
8、化范围小,限流电路中电流变化范围小, ,因此,选用变因此,选用变 阻器分压接法。阻器分压接法。 方法:限流接法测量范围小方法:限流接法测量范围小 分压接法测量范围大分压接法测量范围大读数更准确读数更准确 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 第二步第二步-选择伏特表选择伏特表 要用伏安法测定一阻值约为要用伏安法测定一阻值约为25k25k左右的电阻的准确左右的电阻的准确 值,现有以下器材:值,现有以下器材: 直流电源直流电源U(E=15V,U(E=15V,额定电流额定电流I I1A) 1A) 电压表电压表V V1 1( (量程量程0 0 10V10V,内阻,内阻R RV V=100
9、K)=100K) 电压表电压表V V2 2( (量程量程0 0 50V50V,内阻,内阻R RV V=500K)=500K) (1) V(1) V1 1、V V2 2量程与电源比较量程与电源比较E E比较,确定选比较,确定选V V2 2 , ,但读数但读数 范围小于范围小于1/21/2量程量程-读数范围小读数范围小, ,误差大误差大, ,不选。不选。 方法方法保证表的安全。保证表的安全。 -读数范围尽可能大于读数范围尽可能大于1/21/2量程。量程。 (2) V(2) V1 1量程与电源比较量程与电源比较E E比较,小于比较,小于E,E,但变阻器采用但变阻器采用 了分压接法了分压接法, ,可以
10、控制可以控制V V1 1示数不超过表的量程。示数不超过表的量程。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 第三步第三步-选择安培表选择安培表 要用伏安法测定一阻值约为要用伏安法测定一阻值约为25k25k左右的电阻的准确左右的电阻的准确 值,现有以下器材:值,现有以下器材: 直流电源直流电源U(E=15V,U(E=15V,额定电流额定电流I I1A) 1A) 电流表电流表A A1 1( (量程量程0 0 100A A,内阻,内阻R RA A=2k=2k) 电流表电流表A A2 2( (量程量程0 0 500A A,内阻,内阻R RA A=0.3k=0.3k) 电压表电压表V V1 1
11、( (量程量程0 0 10V10V,内阻,内阻R RV V=100K)=100K) 最大电流最大电流I Imax max=10/R =10/RX X=400=400A A,超过,超过A A1 1表的量程,故选表的量程,故选 电流表电流表A A2 2 。 方法方法: :估算最大电流或最小电流不超过表的量程估算最大电流或最小电流不超过表的量程 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 第四步第四步-选择内、外接法选择内、外接法 要用伏安法测定一阻值约为要用伏安法测定一阻值约为25k25k左右的电阻的准确左右的电阻的准确 值,现有以下器材:值,现有以下器材: 电流表电流表A A2 2( (
12、量程量程0 0 500A A,内阻,内阻R RA A=0.3k=0.3k) 电压表电压表V V1 1( (量程量程0 0 10V10V,内阻,内阻R RV V=100K)=100K) 方法:方法: (1)(1)当当R RX XR RA A 或 或 时,选择安培表内接时,选择安培表内接 (2)(2)当当R RX XR RV V 或 或 时,选择安培表外接时,选择安培表外接 VAR RR 2 x VAR RR 2 x 经比较经比较 ,则选内接。,则选内接。 VAR RR 2 x 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 第五步第五步-综合画电路图综合画电路图 变阻器变阻器R R分压接法分
13、压接法 电压表选电压表选V V1 1表表 电流表电流表A A2 2 内接法内接法 画电路图的方法画电路图的方法: : 1 1、先画主电路、先画主电路 2 2、再连辅电路、再连辅电路 3 3、后并电压表、后并电压表 4 4、代号不忘标、代号不忘标 A2 RX R EK V1 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 第六步第六步-画实物电路图画实物电路图 连实物电路图的连实物电路图的 方法:方法: V1 A2 RX R E K V - A - 1 1、先正后负、先正后负 2 2、先串后并、先串后并 3 3、电压表最后、电压表最后 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (0
14、3全国全国23题题 15分)用伏安法测量电阻阻值分)用伏安法测量电阻阻值R。 给定:电压表(内阻约为给定:电压表(内阻约为50k)、)、 电流表(内阻约为电流表(内阻约为40)、)、 滑动变阻器、滑动变阻器、 电源、电键、电源、电键、 待测电阻(约为待测电阻(约为250) 及导线若干。及导线若干。 (1)画出测量)画出测量R的电路图。的电路图。 例题例题3(接法选择)(接法选择) 动动 采用电流表外接法采用电流表外接法 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (03春季)用伏安法测量定值电阻春季)用伏安法测量定值电阻Rx的阻值(约为的阻值(约为 2030)。)。 所供器材如下:所供
15、器材如下: 电压表电压表V1(量程(量程03V,内阻,内阻4k),), 电压表电压表V2(量程(量程015V,内阻,内阻20k),), 电流表电流表A1(量程(量程050mA,内阻,内阻20) 电流表电流表A2(量程(量程0300mA,内阻,内阻4) 滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻值为(最大阻值为50,额定电流为,额定电流为1A) 直流电源直流电源E(电动势约(电动势约9V,内阻约,内阻约0.5), 电键电键K,连线用的导线若干根。,连线用的导线若干根。 在以上器材中选出适当的器材,画出电路图,要求在在以上器材中选出适当的器材,画出电路图,要求在 图上标出所选器材的符号。图上标出所选器材的符号
16、。 例题例题4(仪器选择、接法选择)(仪器选择、接法选择) VAR RR 2 x 外接外接 限流限流 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (04上海上海15题)在测定一节干电池(电动势约为题)在测定一节干电池(电动势约为1.5V, 内阻约为内阻约为2)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电 压表各有两个供选:压表各有两个供选:A电压表量程为电压表量程为15V,B电压表量电压表量 程为程为3V,A变阻器为(变阻器为(20,3A),),B变阻器为变阻器为 (500,0.2A) 电压表应该选电压表应该选 (填(填A或或B),这是因),这是因 为为 .
17、变阻器应该选变阻器应该选 (填(填A或或B),这是因),这是因 为为 . 例题例题5(仪器选择)(仪器选择) B变阻器额定电流过小且调节不便变阻器额定电流过小且调节不便 B A电压表量程过大,误差较大电压表量程过大,误差较大 A 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例题例题6 6 用伏安法测定一个电阻,阻值约为用伏安法测定一个电阻,阻值约为1010,额定,额定 功率为功率为2W2W,可供选择的仪器设备有:,可供选择的仪器设备有: 电源两种:电源两种: E1E1:干电池一节,电动势:干电池一节,电动势1.5V1.5V E2 E2:蓄电池组,电动势:蓄电池组,电动势6V6V; 直流
18、电压表两只:直流电压表两只:V1V1:量程:量程05V05V,内阻,内阻10K10K; V2V2:量程:量程015V015V,内阻,内阻30K30K; 直流电流表两只:直流电流表两只:A1A1:量程:量程00.6A, 00.6A, 内阻内阻0.5;0.5; A2 A2:量程:量程03A03A,内阻,内阻0.1;0.1; 滑动变阻器两只滑动变阻器两只: R1: R1:5050,2A; 2A; R2 R2:500500,0.5A0.5A 电键、导线等。电键、导线等。 (1 1)为使实验有较高的精确度,电源应选为使实验有较高的精确度,电源应选_,电压,电压 表应选表应选_,电流表应选,电流表应选_,
19、滑动变阻器应选,滑动变阻器应选_。 (2 2)画出实验电路图。画出实验电路图。 (3 3)将实物连成测量电路。将实物连成测量电路。 估算待测电阻上电流和电压的最大值估算待测电阻上电流和电压的最大值: 因待测电阻约因待测电阻约10,额定功率,额定功率2W,允许通过的,允许通过的 最大电流约最大电流约0.40.5A,两端最大电压约,两端最大电压约45V。 用阻值为用阻值为50的变阻器的变阻器R1,可控制电路中电流,可控制电路中电流 最小为最小为I=E/(R滑滑+Rx)=0.1A,足以满足实验要,足以满足实验要 求,故可选变阻器求,故可选变阻器R1。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林
20、刚 练习:某课外学习小组想描绘标有练习:某课外学习小组想描绘标有“4 V、2 W”的的 小灯泡的小灯泡的UI图象图象,除导线和开关外还备有以下器除导线和开关外还备有以下器 材可供选择材可供选择: A.电流表电流表(量程量程0.6 A,内阻约为内阻约为1 ) B.电流表电流表(量程量程3.0 A,内阻约为内阻约为0.2 ) C.电压表电压表(量程量程5.0 V,内阻约为内阻约为5 k) D.电压表电压表(量程量程15.0 V,内阻约为内阻约为15 k) E.滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值为最大阻值为200 ,额定电流额定电流100 mA) F.滑动变阻器滑动变阻器(最大阻值为最大阻值为10 ,额
21、定电流额定电流1.0 A) G.电源电源(电动势为电动势为6.0 V,内阻约为内阻约为1.5 ) 实验中所用的电流表应选实验中所用的电流表应选 ;电压表选电压表选 ; 滑动变阻器应选滑动变阻器应选 。(只需填器材前面的字母代只需填器材前面的字母代 号号) A C F 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 将下图中的实物连接成实验所需的电路将下图中的实物连接成实验所需的电路(有两有两 根导线已经接好根导线已经接好).实验开始时实验开始时,滑动变阻器的滑片滑动变阻器的滑片 应该置于最应该置于最 端端.(填填“左左”或或“右右”) 左左 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林
22、刚 小小 结结 1、实验仪器和电路选择的基本原则、实验仪器和电路选择的基本原则: 安全性安全性精确性精确性方便性方便性 误差小误差小 仪器少仪器少 耗电少耗电少 3、实验电路(电流表内外接法)的选择、实验电路(电流表内外接法)的选择 4、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择:、控制电路(滑动变阻器的接法)的选择: 2、实验仪器的选择、实验仪器的选择: 电流表内接法电流表内接法电流表外接法电流表外接法 限流式接法限流式接法分压式接法分压式接法 估算最大值估算最大值电表达到满偏的电表达到满偏的1/3以上以上 5、实物连接:、实物连接: 先串后并先串后并 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林
23、 刚 电表接入时,用电流表外接法。电表接入时,用电流表外接法。 变阻器可采用限流作用。变阻器可采用限流作用。 此题中变阻器也可采用分压作用。此题中变阻器也可采用分压作用。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 :在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内:在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内 阻约为阻约为20千欧,电流表的内阻约为千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够欧,选择能够 尽量减小误差尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组的电路图接线进行实验,读得的各组 数据用实心圆点标于坐标图上数据用实心圆点标于坐标图上(如左图所示如左图所示)。 (1)根据各点表示的数据描出根
24、据各点表示的数据描出IU图线,由此求得该图线,由此求得该 电阻的阻值电阻的阻值Rx_ 欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字)。 (2)画出此实验的电路原理图。画出此实验的电路原理图。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习练习2 2:有一个电阻:有一个电阻R Rx x,其阻值大约是,其阻值大约是25k 25k ,可供选择的器,可供选择的器 材是:材是: 电流表电流表A A1 1 (0-100A, 2k) (0-100A, 2k) 电流表电流表A A2 2 (0-500A, 300) (0-500A, 300) 电压表电压表V V1 1 (0-10V, 100k (0-10V
25、, 100k) 电压表电压表V V2 2 (0-50V, 500K (0-50V, 500K) 直流稳压电源直流稳压电源 E E(15V15V,1A1A) 滑动变阻器滑动变阻器 R (1k, 1W) R (1k, 1W) 电键电键K K和若干根导线和若干根导线 试选择适当的器材,选取适当的电路,试选择适当的器材,选取适当的电路,使测量尽可能准确使测量尽可能准确,并,并 画出电路图,再将如图示的实物连线。画出电路图,再将如图示的实物连线。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 + + E E=15V=15V 25K25K 1K1K R RX X A A2 2 V V1 1 章 丘
26、中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习练习3. 3. 如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材如图为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材 实物图,器材规格如下:实物图,器材规格如下: (1)(1)待测电阻待测电阻R Rx x(约(约100100) (2)(2)直流毫安表(量程直流毫安表(量程0 010mA10mA,内阻,内阻5050) (3)(3)直流电压表(量程直流电压表(量程0 03V3V,内阻,内阻5k5k) (4)(4)直流电源(输出电压直流电源(输出电压4V4V,内阻可不计),内阻可不计) (5)(5)滑动变阻器(阻值范围滑动变阻器(阻值范围0 01515
27、,允许最大电流,允许最大电流1A1A) (6)(6)电键一个,导线若干条电键一个,导线若干条 根据器材的规格和实验要求,根据器材的规格和实验要求, 在本题的实物图上连线在本题的实物图上连线 + + RX A V 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 RX A V + + 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 链接实物图链接实物图 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 k R ab A V RX 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (06全国全国)22.(17分)(分)(1)现要测定一个
28、额定电压)现要测定一个额定电压4V、额、额 定功率定功率1.6W的小灯泡(图中用的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线。表示)的伏安特性曲线。 要求所测电压范围为要求所测电压范围为0.1V4V。 现有器材:直流电源现有器材:直流电源E(电动势(电动势4.5V,内阻不计),内阻不计), 电压表电压表V(量程(量程4.5V,内阻约为,内阻约为4104),), 电流表电流表A1(量程(量程250mA,内阻约为,内阻约为2),), 电流表电流表A2(量程(量程500mA,内阻约为,内阻约为1),), 滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻值约为(最大阻值约为30),), 电子键电子键S,导线若干。如果既要满足测
29、量要求,又要测量,导线若干。如果既要满足测量要求,又要测量 误差较小,应该选用的电流表是误差较小,应该选用的电流表是 , 下面两个电路应该选用的是下面两个电路应该选用的是 。 A V R k L 甲甲 A V R k L 乙乙 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (06北京)某同学用图北京)某同学用图2所示电路,测绘标有所示电路,测绘标有“3.8 V,0.3 W”的小灯泡的灯丝电阻的小灯泡的灯丝电阻R随电压随电压U变化的图象变化的图象. 除了导线和开关外,有以下一些除了导线和开关外,有以下一些 器材可供选择器材可供选择: 电流表:电流表: A1(量程量程100 mA,内阻约内阻
30、约2 ); A2(量程量程0.6 A,内阻约内阻约0.3 ); 电压表:电压表:V1(量程量程5 V,内阻约内阻约5k ); V2(量程量程15 V,内阻约内阻约15k ); 滑动变阻器:滑动变阻器:R1(0-20) R2(0-2000) 电源:电源:E1(电动势为电动势为1.5 V,内阻为,内阻为0.2 ); E2(电动势为电动势为4 V,内阻约为内阻约为0.04 ). 为了调节方便,测量准确,实验中应选用电流表为了调节方便,测量准确,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) A V R k L 图图2 章 丘 中 学章 丘
31、中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (07山东)检测一个标称值为山东)检测一个标称值为5的滑动变阻器。可供使的滑动变阻器。可供使 用的器材如下:用的器材如下: A待测滑动变阻器待测滑动变阻器Rx,全电阻约,全电阻约5(电阻丝绕制紧密,(电阻丝绕制紧密, 匝数清晰可数)匝数清晰可数) B电流表电流表A1,量程,量程0.6A,内阻约,内阻约0.6 C电流表电流表A2,量程,量程3A,内阻约,内阻约0.12 D电压表电压表V1,量程,量程15V,内阻约,内阻约15K E电压表电压表V2,量程,量程3V,内阻约,内阻约3K F滑动变阻器滑动变阻器R,全电阻约,全电阻约20 G直流电源直流电源E,电动势,电动
32、势3V,内阻不计,内阻不计 H游标卡尺游标卡尺 I毫米刻度尺毫米刻度尺 J电键电键S导线若干导线若干 (1)用伏安法测定)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表的全电阻值,所选电流表_(填填 “A1”或或“A2”),所选电压表为,所选电压表为_(填填“V1”或或“V2”)。 A1 V2 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 2:为了研究一个为了研究一个 “2.5V 0.2W”小灯泡的伏安特性小灯泡的伏安特性,现现 有蓄电池有蓄电池1只只,电键电键1个个,导线若干导线若干,其它可供选择的器材如下其它可供选择的器材如下: (A).量程为量程为0-3A,内阻为内阻为0.025的电流表的
33、电流表1只只; (B).量程为量程为0-0.6A,内阻为内阻为0.2的电流表的电流表1只只; (C).量程为量程为0-100mA,内阻为内阻为5的电流表的电流表1只只; (D).量程为量程为0-3V,内阻为内阻为10K的电压表的电压表1只只; (E). 量程为量程为0-15V,内阻为内阻为50K的电压表的电压表1只只; (F). 额定电流为额定电流为1A,阻值为阻值为0-5的滑动变阻器的滑动变阻器1只只; (1).要正确完成这个实验要正确完成这个实验,电流表应选电流表应选 ,电压表应选电压表应选 (填相应器材的代号填相应器材的代号) (2). 画出实验的电路原理图画出实验的电路原理图. 章 丘
34、 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (00全国全国)16.(8分)从下表中选出适当的实验器材,设计一分)从下表中选出适当的实验器材,设计一 电路来测量电流表的内阻要求方法简捷,有尽可能高的测量电路来测量电流表的内阻要求方法简捷,有尽可能高的测量 精度,并能测得多组数据。精度,并能测得多组数据。 电流表(电流表(A1) 电流表(电流表(A2) 电压表(电压表(V1) 电电 阻阻 (R1) 滑动变阻器(滑动变阻器(R2) 量程量程10mA,内阻,内阻r1待测(约待测(约40) 器材(代号)器材(代号) 规规 格格 量程量程500A500A,内阻,内阻r r2 2=750=750 电电 池
35、池 (E) 电电 键键 (K) 导线若干导线若干 量程量程10V10V,内阻,内阻r r3 3=10k=10k 阻值约阻值约100100 ,作保护电阻用,作保护电阻用 总阻值约总阻值约5050 电动势电动势1.5V1.5V,内阻可忽略,内阻可忽略 (1)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。 (2)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式为)若选测量数据中的一组来计算,则所用的表达式为 r1=_,式中各符号的意义是,式中各符号的意义是 。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 测试例题三-安阻法 从下表中选出适当的实验器材,设
36、计一电路来测定一 电流表的精确值。 直流电源直流电源E(E(开路电压约为开路电压约为10V,10V,内阻不计内阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量程量程50mA50mA,内阻约为,内阻约为2020) 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9,实验中电路,实验中电路 中电流不超过其额定电流中电流不超过其额定电流) ) 变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约100100,最大电流为,最大电流为1A)1A) 电键电键S S和导线若干和导线若干 (1)画出电路图,并标出代号。 (2)写出计算电流表内阻的最后公式,并说明 式中各量的物理意义。 章 丘 中 学章
37、丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 变阻器不用变阻器不用 连在电路中连在电路中 测试例题三-解 判断一:变阻器RbRA,不宜分压接法 直流电源直流电源E(E(开路开路 电压约为电压约为10V,10V,内内 阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量 程程50mA50mA,内阻约,内阻约 为为2020) 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9,实,实 验中电路中电流验中电路中电流 不超过其额定电不超过其额定电 流流) ) 变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约 100100,最大电,最大电 流为流为1A)1A) 电键电键S S和导线若干和导线若干 最大
38、电流时Rmin=10/5010-3=200 一半电流时Rmax=10/2510-3=400 判断二:电源电压高,电流表量程小 需要保护电流表。 估算串联的保护电阻需要多大? A Ra ES 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 计算一:半偏法测内阻。 测试例题三-解 直流电源直流电源E(E(开路开路 电压约为电压约为10V,10V,内内 阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量 程程50mA50mA,内阻约,内阻约 为为2020) 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9,实,实 验中电路中电流验中电路中电流 不超过其额定电不超过其额定电
39、 流流) ) 变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约 100100,最大电,最大电 流为流为1A)1A) 电键电键S S和导线若干和导线若干 1、调Ra使安培表A满偏,记录电阻箱电阻为R1 2、调Ra使安培表A半偏,记录电阻箱电阻为R2 3、计算安培表的内阻为 A Ra ES 计算二:双值法测内阻。 1、调Ra使安培表A到某一值,记录电阻箱电阻 为R1和电流表示数I1 2、调Ra使安培表A到另一值,记录电阻箱电阻 为R2和电流表 示数I2 3、计算安培表的 内阻为 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 测试例题三-错解 直流电源直流电源E(E(开路开路 电压约为电压约为10V
40、,10V,内内 阻不计阻不计) ) 待测电流表待测电流表A(A(量量 程程50mA50mA,内阻约,内阻约 为为2020) 电阻箱电阻箱R Ra( (量程量程0.1 0.1 999.9999.9,实,实 验中电路中电流验中电路中电流 不超过其额定电不超过其额定电 流流) ) 变阻器变阻器R Rb b( (总阻约总阻约 100100,最大电,最大电 流为流为1A)1A) 电键电键S S和导线若干和导线若干 以下两图错在何处? A Ra ES Rb A E S1 Ra RbS2 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 测试例题四-伏阻法 为了测量一 量程为3V的电压 表的内阻RV(约几
41、 千欧),某同学 采用了如图甲所 示的电路进行测 量,电路中电阻 箱R0的最大值为 9999,滑动变 阻器R的最大值 为50。 说明该同学的设 计依据。 V R0 a R b E r S V - 说明实验步 骤 伏特表内阻为 多少?说明各 量物理意义 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题五-安安法 实验室中现有器材如实物图1所示,有 电池E,电动势约10V,内阻约1 电流表A1,量程10A,内阻r1约为0.2 电流表A2,量程300mA,内阻r2约为5 电流表A3,量程250mA,内阻r3约为5 电阻箱R1,最大阻值999.9,阻值最小改变量为0.1 滑线变阻器R2,最大
42、阻值100;开关S;导线若干。 要求用图2所示的电路测定图中电流表A的内阻。 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精 确测出其内阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在 实物图上连成测量电路。 (3)你要读出的物理量是 。 用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题五 (1)A2、A3(4分,答对其中一个 给2分。若答了A1则不给这4分。) (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精 确测出其内阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在 实物图上连成测量电路。 (3)你要读出的物理量是 。 用这些物理量
43、表示待测内阻的计算公式是 。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题五-连实物图 (2)若测r3,实物图如图:(8分,将A2、A3的位置 互换不扣分;将A2、A3换成A1,或连线有错,都不给 这8分。) A -+ A -+ A -+ R1 R2 E K A1 A3 A2 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题五 (3)A2、A3两电流表的读数I2、I3 和电阻箱R1的阻值R1 。 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精 确测出其内阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在 实物图上连成测量电路。 (3)你要读出的物理量是 。 用这些物理
44、量表示待测内阻的计算公式是 。 1 3 32 3 R I II r 4分,计算公式与测量 实物图要相符,否则 不给这4分。如图不正确也不给这4分。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题六-伏伏法 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000) 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1750; 电压表V2,量程为5V,内阻r22500; 滑线变阻器R,最大阻值约为100; 单刀单掷开关K,导线若干。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题六-伏伏法 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000) 电源E
45、,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1750; 电压表V2,量程为5V,内阻r22500; 滑线变阻器R,最大阻值约为100; 单刀单掷开关K,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3, 试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中 的元件要用题图中相应的英文字母标注). 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题六-伏伏法 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画 出连线。 V1 -+ V2 -+ R E K RX 2112 211 rUrU rrU (3)若电压表V1的读 数用U1表示,电压 表V2的读数用U
46、2表 示,则由已知量和 测得量表示Rx的公 式为Rx。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题六-伏伏法 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画 出连线。 V1 -+ V2 -+ R E K RX (3)若电压表V1的读 数用U1表示,电压 表V2的读数用U2表 示,则由已知量和 测得量表示Rx的公 式为Rx。 1 1 12 r U UU)( 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 2、选择伏特表方法-与电源电动势比较 安全且指针偏角至少过1/3量程 总结-设计电路方法 1、选择变阻器接法-与待测电阻相差小:限流接法 比待测电阻小得多:分压接法 3、选择
47、安培表方法-估算电路中最大电流 安全且指针偏角至少过1/3量程 4、选择安培表接法-RXRARV 或RXRA时, 安培表内接 RXRARV 或RXRV时, 安培表外接 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 高考物理实验复习专题 赤峰市田家炳中学 物理学科组讲座07.12 继续吗? 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 近几年电学实验高考题 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例1:E为电源,其电动势为,R1为滑线变阻器,R2为 电阻箱,A为电流表,用此电路,经以下步骤可近似得 A的内阻RA:闭合K1,断开K2,调节R1使电流表读数 等于其量程I0;保
48、持R1不变,闭合K2,调节R2,使电 流表读数等于I0/2,然后读出R2的值,取RAR2 (1)按电路图在实物图中 画出连接导线。 (2)真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相 对误差,即(RA-RX)/RA ,试导出它与电动势,电流表 量程I0及电流表内阻RA的关系式。 (3)若I0=10mA,真实值RA约为30,要想使测量结果 相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏? A E K1 R2 R1K2 半偏法测电阻 的条件是什么? 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 A -+R2 R1 E K1 K2 (1)按电路图在实物图中画出连接导线。 A E K1 R 2 R1
49、K2 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (2)真实值和测量值之差除以真实值叫测量结果的相 对误差,即(RA-RX)/RA,试导出它与电动势,电流表 量程I0及电流表内阻RA的关系式。 (3)若I0=10mA,真实值RA约为30,要想使测量结 果相对误差不大于5%,电源电动势最小应为多少伏 满偏时有满偏时有 0 21 I RR 半偏时有半偏时有 2 I RR R RR RR R 0 2A 2 2A 2A 1 A A R I R R 02A R 解得解得 A E K1 R 2 R1K2 (3)代入数据解得 6v 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例2:要求测量由
50、2节干电池串联而成的电池组的电动势 和内阻r(约几欧),提供下列器材:电压表V1(量程 3V,内阻1k)、电压表V2(量程15V,内阻2k)、电 阻箱(09999)、电键、导线若干。 某同学用量程为15 V的电压表连接成如图所示的电 路,实验步骤如下: (l)合上电键S,将电阻箱R阻值调到R110,读得 电压表的读数为U1 (2)将电阻箱R阻值调到R220,读得电压表的读数 为U2,由方程组U1U1r/R1、U2U2/R2 解出、 r 为了减少实验误差,上述实验 在选择器材和实验步骤中,应 做哪些改进? 应选用量程为3V的电压表 改变电阻箱阻值R,读取若干个U的 值,由IU/R计算出电流的值,
51、然 后作出UI图线,得到、r。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例3:某学生为了测量一物体的质量,找到一个力电转 换器,该转换器的输出电压正比于受压面的压力(比例 系数为k),如图所示.测量时先调节输入端的电压。使 转换器空载时的输出电压为0;而后在其受压面上放一 物体,即可测得与物体的质量成正比的输出电压U。现 有下列器材:力电转换器、质量为m0的砝码、电压表、 滑动变阻器、干电池各一个、电键及导线若干、待测 物体(可置于力电转换器的受压面上)。 请完成对该物体质量的测量。 (l)设计一个电路,要求力电转换器的输入电压可 调,并且使电压的调节范围尽可能大,在方框中画出 完
52、整的测量电路图。 (2)简要说明测量步骤,求出比例 系数k,并测出待测物体的质量m (3)请设想实验中可能会出现的一 个问题。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (1)设计的电路图如图所示。 (2)测量步骤与结果: 调节滑动变阻器,使转换 器的输出电压为零; 将质量为砝码m0的放在转 换器上,记下输出电压U0; 将待测物放在转换器上,记下输出电压U1; 由 U0km0g,得kU0/m0g 测得 Ukmg,所以mm0U/U0。 (3)因电源电压不够而输出电压调不到零; 待测物体质量超出转换器量程。 请完成对该测量。 (2)简要说明测量物体质量 的步骤,求出比例系数k,并 测出待
53、测物体的质量m (3)请设想实验中可能会出现的一个问题。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例4:图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每 组器材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若 干导线。 (1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电 流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的 阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在 图乙中连线使之成为测量电路。 (2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中 连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式
54、(用测得的量和给出的电 表内阻来表示)。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (1)如下图所示 (2)用图甲线路时, 用图乙线路时, I IRV R A V R V I V 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 例5:现有器材:量程为100、内阻约3040的电流表一个,定 值电阻 150,定值电阻2100,单刀单掷开关,导线若干,要求 利用这些器材测量一干电池(电动势约15)的电动势 (1)按要求在实物图上连线 (2)用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为 _,式中各直接测得量的意义是 _ 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 (1)如图所示
55、;(2) ( ( ) ) 是外电阻为R1时的电流,是外电阻为和 串联时的电流 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题十 测量电源B的电动势E及内阻r(E约为4.5V,r约为1.5)。 器材:量程3V的理想电压表V,量程0.5A的电流表A(具有一定内阻), 固定电阻R=4,滑线变阻器R,电键K,导线若干。 画出实验电路原理图。图中各无件需用题目中 给出的符号或字母标出。 实验中,当电流表读数为I1时,电压表读数为U1; 当电流表读数为I2时,电压表读数为U2。则可以 求出E= ,r= 。 (用I1,I2,U1,U2及R表示) 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚
56、 练习题十 (1)C (2)实验电路原理图如图。 R II UU II UIUI 21 12 21 1221 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题十 利用图1所示的电路测量电流表mA的内阻RA。图中R1、R2为电阻,K1、 K2为电键,B是电源(内阻可忽略)。 根据图1所给出的电路原理图, 在图2的实物图上连线。 已知R1=140,R2=60。当电键K1闭合、K2断开时,电流表读数为 6.4mA;当K1、K2均闭合时,电流表读数为8.5mA。由此可以求出RA= 。(保留2位有效数字) 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题十 图甲、乙是两组同样的器材实
57、物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器 材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若干导 线。 (1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电 流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的 阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在 图乙中连线使之成为测量电路。 (2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中 连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电 表内阻来表示)。 (1)42.12 (2)略 43 (1)42.12 (2)略 43 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭
58、 林 刚郭 林 刚 练习题十 图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器 材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若干导 线。 (1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电 流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的 阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在 图乙中连线使之成为测量电路。 (2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中 连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电 表内阻来表示)。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭
59、林 刚 练习题十 图甲、乙是两组同样的器材实物图,用来测量待测电阻R的阻值,每组器 材中包括:电池,电键,变阻器,电压表,电流表,等测电阻R,若干导 线。 (1)如果待测电阻R的阻值比电压表的内阻不是小很多,但R的阻值比电 流表的内阻大很多,试在图甲中连线使之成为测量电路;如果待测电阻R的 阻值比电流表的内阻不是大很多,但R的阻值比电压表的内阻小很多,试在 图乙中连线使之成为测量电路。 (2)如果已知上述电压表的内阻RV和电流表的内阻RA,对图甲和图乙中 连成的测量电路,分别写出计算待测电阻的公式(用测得的量和给出的电 表内阻来表示)。 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习
60、题八 图1为示波器面板,图2为一信号源。 (1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的端与 示波器面板上的 接线柱相连,端与 接线柱相连。 (2)若示波器所显示的输入波形如图3所示,要将波形上移,应调节面板 上的 旋钮;要使此波形横向展宽,应调节 旋钮;要使屏 上能够显示3个完整的波形,应调节 旋钮。 (1)输入(1分),地(1分) (2)6(2分,填写的也给2分),X增益(2分),扫描范围和扫描微 调(2分,答对其中1个即可给这2分) 章 丘 中 学章 丘 中 学 郭 林 刚郭 林 刚 练习题五 16在测定金属电阻率的实验中,用伏安法测量电 阻将实验电路图画在方框中为了完成整
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