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文档简介

1、新课标物理复习 哈尔滨金平台文化学校 杨伟强电学实验讲义一.仪器的使用1、电流表、电压表的读数规则:电流表量程一般有两种0.10.6A,03A;电压表量程一般有两种03V,015V。如图10-1所示:图10-12.电阻箱的读数:3.练习用多用电表测电阻:例多用电表表头的示意图如右。在正确操作的情况下: 若选择开关的位置如灰箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若选择开关的位置如白箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若选择开关的位置如黑箭头所示,则测量的物理量是_,测量结果为_。若选择开关的位置如黑箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的正确操作步骤应该依次为:_,_

2、,_。全部测量结束后,应将选择开关拨到_或者_。无论用多用电表进行何种测量(限于直流),电流都应该从色_表笔经_插孔流入电表。二.电学实验基本知识1.滑动变阻器应用分析图10-2负载RL上电压调节范围(忽略电源内阻)负载RL上电流调节范围(忽略电源内阻)相同条件下电路消耗的总功率限流接法EULEILEIL分压接法0ULE0ILE(IL+Iap)比较分压电路调节范围较大分压电路调节范围较大限流电路能耗较小2.实验电路和电学仪器的选择(1)电路的选择安培表内、外接电路的选择VAVAab 1、直接比较法:当待测电阻阻值Rx<<RV时,伏特表分流很小,选择安培表_电路;当待测电阻阻值Rx&

3、gt;>RA时,安培表分压很小,选择安培表_电路。2、临界值计算比较法:时,电流表内外接法效果是一样的.此时的被测电阻值R我们称为临界电阻。当即时,宜采用电流表_;当即时,宜采用电流表_;图10-63、测试判断法(试触法)若Rx、RA、RV的大小关系事先没有给定,可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图10-6所示组成电路,其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M、N两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况。如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即),说明接M点时电压表分流作用引起的误差大于接N点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用内接法(即电压表接N点)。

4、如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即),说明接N点时电流表分压作用引起的误差大于接M点时电压表分流作用引起的误差,这时应采用外接法(即电压表接M点).(口决:“内大外小”,即内接法适合测大电阻且系统误差偏大,即测量值大于真实值,外接法适合测小电阻且系统误差偏小,即测量值小于真实值,)(2)电路实验器材和量程的选择,应考虑以下几点:电路工作的安全性,即不会出现电表和其它实验器材因过载毁坏现象。能否满足实验要求(常常要考虑便于多次测量求平均值)。选择器材的一般思路是:首先确定实验条件,然后按电源电压表电流表变阻器顺序依次选择。根据不使电表受损和尽量减少误差的原则选择电表.首先保证流过电流表

5、的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般取满偏度的左右),以减少测读误差.根据电路中可能出现的电流或电压范围需选择滑动变阻器,注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用.应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择.总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小.b、实现较大范围的灵敏调节.c、在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度.根据以上原则,电学仪器的

6、选择有如下建议:1、电源的选择:选择直流电源,应根据用电器的需要来确定,一般考虑用电器所需的电压、电路中的电流、电源电动势和允许电流等.在不超过待测器材所允许的最大电压值的情况下,选择电动势较大的电源(以获得更多的测量数据)。在相同电动势情况下,通常选择内电阻较小的电源(以获得较稳定的路端电压),测电源内阻除外。2、电表的选择:在不超过电表量程的条件下,选择量程较小的电表(以便测量时示数能在满刻度的2/3左右)。3、滑动变阻器的选择:要由电路中所要求或可能出现的电流、电压的范围来选定变阻器,实际流过变阻器的电流不得超过其额定值;如要通过变阻器的电阻改变来读取不同的电流、电压值时,要注意避免变阻

7、器滑片稍有移动电流或电压就会有很大变化的出现,也要避免出现滑片从一头滑到另一头,电流或电压几乎没有变化的情况.若控制电路确定为限流接法,则滑动变阻器应选用与实验电路中其它电阻的总阻值相差不大的;若控制电路确定为分压接法,则应选用在额定电流允许的条件下阻值较小的滑动变阻器。图10-7例: 图10-7为用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需器材实物图,器材规格如下: (1)待测电阻Rx(约100) (2)直流电源(输出电压4V,内阻可不计) (3)直流毫安表(量程010mA,内阻50) (4)直流电压表(量程03V,内阻5K) (5)滑动变阻器(阻值范围015,允许最大电流1A) (6)电键一个,

8、导线若干条 根据器材的规格和实验要求,在实物图上连线。并用“”标出在闭合电键前,变阻器的滑动触点应处的正确位置。【总结】(1)设计测量电阻的电路必须考虑两个方面,首先要确定滑动变阻器是分压电路还是限流电路,再考虑是安培表外接电路还是安培表内接电路。(2)连接实物图时,应该先干路,再支路。滑动变阻器分压接法是要注意电键能控制全电路电流,即断开电键后,电路中无电学仪器仍处于通电状态,电键对支路不起作用是滑动变阻器分压接法时经常出现的错误。例:某电压表的内阻在2050K之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材:待测电压表V(量程3V),电流表A1(量程200A),电流表A2(量程5mA),电

9、流表A3(量程0.6A),滑动变阻器R(最大阻值1k),电源E(电源电压为4V),开关S.(1)所提供的电流表中应选用(填字母代号).图10-9(2)为了尽量减小误差,要求多测几组数据,试在图10-9方框中画出符合要求的实验电路(其中电源和开关及连线已画出). 【总结】对于电表的选择,必须先根据已知条件估算电路中的最大电压或电流值,以此确定选用略大于且量程最小的电表。图10-11例:有一改装的电流表A1需要与一标准电流表A2进行校对,采用如图所示10-11的电路,其中E为电源,R0为一限流电阻,R为一可变电阻,S为电键,限流电阻能够限制电路中的最大电流,使之不超出电流表的量程过多,从而对电流表

10、起保护作用。实验中已有的器材及其规格如下: 蓄电池E(电动势6v,内阻约为0.3), 改装电流表A1(量程00.6A, 内阻约为0.1) 标准电流表A2 ( 量程00.6A3A, 内阻不超过0.04)实验中备有的电阻器规格如下: A固定电阻(阻值8,额定电流2A) B固定电阻(阻值15,额定电流2A) C滑动变阻器(阻值范围020,额定电流2A) D,滑动变阻器(阻值范围0200,额定电流2A) 已知两个表的刻度盘上都将量程均匀分为6大格,要求从0.1A起对每条刻线一一进行核对,为此,从备用的电阻器中,R0应选用 ,R应选用 。(用字母代号填写) 【总结】(1)要正确理解限流电阻的限流作用-使

11、电路中的电流不超过电流表的量程过多,应理解为:在保证电流表能达到满量程的条件下,通过电流表的电流不过大。所以限流电阻的阻值不能大于使电流表达到满偏时的阻值。(2)注意区分限流电阻与滑动变阻器的作用,限流电阻的作用是使电路中的电流不要过小(不小于0.6A),而滑动变阻器的作用是使电路中的电流要达到足够小(不大于0.1A)。例:用伏安法测量某一电阻Rx的阻值,现有实验器材如下:A、待测电阻Rx(阻值大约为5,额定功率为1W)B、电流表A1(00.6A,内阻0.2)C、电流表A2(03A,内阻0.05)D、电压表V1(03V,内阻3K)E、电压表V2(015V,内阻15K)F、滑动变阻器R0(050

12、)G、蓄电池(电动势为6V)H、电键、导线为了较准确测量Rx的阻值,保证器材的安全,以便操作方便,电压表、电流表应选择_,并画出实验电路图。【总结】本题需要选择电流表、电压表量程以及测量电路和控制电路,解题时为避免混乱,可分步选择,将题目分解,既明确,又不易遗漏。3.电阻测量的方法归类图10-13在高中电学实验中,涉及最多的问题就是电阻的测量,电阻的测量方法也比较多,最常用的有:(1)欧姆表测量:(2)替代法:(3)伏安法: (4)比例法:如果有可以作为标准的已知电阻的电表,可以采用比例法测电表的电阻。用比例法测电表内阻时,两个电流表一般是并联(据并联分流原理),两个电压表一般是串联(据串联分

13、压原理)。图10-14(5)半值法(半偏法)。半值法是上面比例法的一个特例,测电流表内阻和测电压表内阻都可以用半值法,电路图如图10-15所示。图10-154.电表内阻的测量方法1互测法:电流表、电压表各一只,可以测量它们的内阻:VAVAV1V2A2A1两只同种电表,若知道一只的内阻,就可以测另一只的内阻:两只同种电表内阻都未知,则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻:V2V1RRA1A22替代法:R21SV1VR21SA1 ASRV21S(R1«R2)VR2R1S1AR2S2R1(R1»R2)3半偏法: 4.闭合电路欧姆定律计算法:(不计电源内阻)例8: 测量某电阻Rx的阻值

14、.已知Rx约为5左右.下表给出可供选择器材.请画出你所设计的实验原理图(至少3种),并标明所选器材的规格或代号.备注:另有导线若干,各器材数目均只一个【总结】本题处理过程相对复杂,但只要遵循前面所提出的各种选择方法,题目也就迎刃而解了,因此说,基础知识是关键,复杂题目只是基础知识的合成。5.实验数据的处理方法实验数据的处理方法主要有以下几种:1直接比较法:有些实验,只需通过定性地确定物理量间的关系,或将实验结果与标准值相比较,就可得出实验结论,可应用直接比较法来进行数据处理2平均值法:通常在同样的测量条件下,对于某一物理量进行多次测量的结果不会完全一样,用多次测量的算术平均值作为测量结果,是真

15、实值的最好近似3列表法:实验中将数据列成表格,可以简明地表示出有关物理量之间的关系,便于检查测量结果和运算是否合理,有助于发现和分析问题列表法常与图象法一起应用,且列表法常常是图象法的基础4图象法:选取适当的自变量。通过作图可以找到或反映物理量之间的变化关系,并便于找出其中的规律,确定对应量的函数关系5描迹法:描迹可形象直观地直接反映实验结果,如实验“研究平抛物体的运动”、“电场中等势线描绘”均采用了描迹法6.实验误差的分析:减小实验误差的常用方法(1)校准测量仪器如电表、天平等使用前应先调零校准(2)恰当选择仪器的量程和精确度(3)改进实验方法,完善实验原理 (4)多次测量求平均值可有效的减

16、小偶然误差(5)恰当的数据处理方法可有效的减小实验误差(1)系统误差和偶然误差:测量值总是有规律地朝着某一方向偏离真值(总是偏大或总是偏小)的误差,称为系统误差系统误差的主要来源是仪器本身不够精确,或实验原理、方法不够完善等偶然误差总是有时偏大,有时偏小,并且偏大和偏小的几乎机会均同。减小偶然误差的方法,可以多进行几次测量,求出几次测量的数值的平均值。这个平均值比某一次测得的数值更接近于真实值。而系统误差不能通过多测几次求平均值的方法以来减小,只能通过提高提高仪器的精确程度或改变实验原理、完善实验方法来实现. (2)绝对误差和相对误差:设某物理量的真值为A0,测量值为A,则绝对误差,相对误差为

17、。真值常以公认值、理论值或多次测量的平均值代替三、考试大纲规定的学生实验伏安法测电阻率实验高频考点:伏安法测电阻实验、伏安法测电阻率实验动态发布:2011天津理综卷第9题(4)、2011江苏物理卷第11题、2010新课标卷第23题命题规律:伏安法测电阻实验、伏安法测电阻率实验是高考考查的重点和热点,考查伏安法测电阻实验、伏安法测电阻率实验的试题,综合性强、难度中等。命题分析考查方式一 伏安法测电阻实验、伏安法测电阻率实验【命题分析】电阻(电阻率)测量需要根据题述条件设计测量电路。待测电阻远大于电流表内阻时采用电流表内接,待测电阻远小于电压表内阻时采用电流表外接。若待测电阻较大而滑动变阻器又很小

18、时必需采用分压电路。由于分压电路的电压调节范围大,且电压可以从零开始逐渐增大,所以凡是要求多测几组值,一般采用分压电路;由于限流电路耗电少,所以不是必须采用分压电路的一般采用限流电路。高考对测量电阻、电阻率实验考查频率较高,难度中等。例(2011天津理综卷第9题(4)某同学测量阻值约为25k的电阻RX ,现备有下列器材:A. 电流表(量程122A, 内阻约2k);B. 电流表(量程500A, 内阻约300); C. 电压表(量程15V, 内阻约100k);D. 电压表(量程50V, 内阻约500k);E. 直流电源(20V, 允许最大电流1A);F. 滑动变阻器(最大阻值1k,额定功率1W);

19、G. 电键和导线若干。电流表应选_.电压表应选_.(填字母代号)。该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:_._.例 (2011江苏物理卷第11题)某同学利用如图2所示的实验电路来测量电阻的阻值。(1)将电阻箱接入a、b之间,闭合开关。适当调节滑动变阻器R后保持其阻值不变。改变电阻箱的阻值R,得到一组电压表的示数U与R的数据如下表:电阻R/5.010.015.025.0 35.045.0电压U/V 1.001.501.802.142.322.45例(2010新课标卷第23题)用对温度敏感的半导体材料制成的某

20、热敏电阻RT,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将RT和两个适当的固定电阻R1、R2连成图1虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻RL的阻值随RT所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下RL的阻值,测量电路如图1所示,图中的电压表内阻很大. RL的测量结果如表l所示.温度t()30.040.050.060.070.080.090.0RL的阻值()54.351.548.344.741.437.934.7图1 回答下列问题 (1)根据图1所示的电路,在图2所示的实物图上连线. (2)为了检验RL与t之间近似为线性关系

21、,在坐标纸上作出RL-t关系图线。 (3)在某一温度下,电路中的电流表、电压表的示数如图3、4所示.电流表的读数为_,电压表的读数为_ _.此时等效电阻RL的阻值为_ _:热敏电阻所处环境的温度约为_. 例(2010福建卷)如图所示是一些准备用来测量待测电阻Rx阻值的实验器材,器材及其规格列表如下 为了能正常进行测量并尽可能减少测量误差,实验要求测量时电表的读数大于其量程的一半,而且调节滑动变阻器能使电表读数有较明显的变化。请用实线代表导线,在所给的实验器材图中选择若干合适的器材,连成满足要求的测量Rx阻值的电路。描绘小灯泡的伏安特性曲线实验高频考点:描绘小灯泡的伏安特性曲线实验动态发布:20

22、11·福建理综卷21题(2)、2010浙江理综第21题、2010安徽理综第21题命题规律:描绘小灯泡的伏安特性曲线实验是高考考查的重点和热点,考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验的试题综合性强、难度中等。命题分析考查方式一 定性考查回旋加速器 【命题分析】描绘小灯泡的伏安特性曲线实验由于要求小灯泡两端电压从零开始逐渐增大,所以必须采用分压电路;小灯泡的电阻一般只有几欧姆,所以采用电流表外接。画元件两端电压从零开始的伏安特性曲线必须采用分压电路。高考考查描绘小灯泡的伏安特性曲线实验难度中等。例1(2011·福建理综卷21题(2)某同学在探究规格为“6V,3W”的小电珠伏安特性曲线

23、实验中:在小电珠接入电路前,使用多用电表直接测量小电珠的电阻,则应将选择开关旋至_档进行测量。(填选项前的字母)A.直流电压10V B.直流电流5mAC.欧姆× 100 D.欧姆× 1该同学采用图甲所示的电路进行测量。图中R为滑动变阻器(阻值范围020,额定电流1.0A),L为待测小电珠,为电压表(量程6V,内阻20k),为电流表(量程0.6A,内阻1),E为电源(电动势8V,内阻不计),S为开关。.在实验过程中,开关S闭合前,滑动变阻器的滑片P应置于最_ 端;(填“左”或“右”).在实验过程中,已知各元器件均无故障,但闭合开关S后,无论如何调节滑片P,

24、电压表和电流表的示数总是调不到零,其原因是_点至_点的导线没有连接好;(图甲中的黑色小圆点表示接线点,并用数字标记,空格中请填写图甲中的数字,如“2点至3点”的导线). 该同学描绘出小电珠的伏安特性曲线示意图如图乙所示,则小电珠的电阻值随工作电压的增大而_。(填“不变”、“增大”或“减小”) 例2(2010浙江理综第21题)在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,某同学测得电流-电压的数据如下表所示:电流I/mA2.75.412.419.527.836.447.156.169. 681.793.2电压U/V0.040.080.210.541.302.203.524.776.909.12 11.

25、4620406080100100806040200(1)用上表数据描绘电压随电流的变化曲线;(2)为了探究灯丝电阻与温度的关系,已作出电阻随电流的变化曲线如图所示:请指出图线的特征,并解释形成的原因。 例3(2010安徽理综第21题)太阳能是一种清洁、“绿色”能源。在我国上海举办的2010年世博会上,大量利用了太阳能电池。太阳能电池在有光照时,可以将光能转化为电能,在没有光照时,可以视为一个电学器件。某实验小组根据测绘小灯泡伏安特性曲线的实验方法,探究一个太阳能电池在没有光照时(没有储存电能)的I-U特性。所用的器材包括:太阳能电池,电源E,电流表A,电压表V,滑动变阻器R,开关S及导线若干。

26、(1)为了达到上述目的,请将图1连成一个完整的实验电路图。(2)该实验小组根据实验得到的数据,描点绘出了如图2的I-U图像。由图可知,当电表内阻测量与改装高频考点:电表内阻测量、电表改装与校对动态发布:2011上海物理第29题、2010天津理综卷第9题(3)、2011海南物理卷13题、2010北京理综第21题命题规律:电表内阻测量、电表改装与校对是高考考查的重点和热点,考查电表内阻测量、电表改装与校对实验的试题综合性强、难度中等。命题分析考查方式一 电表内阻测量【命题分析】:在半偏法测电流表内阻实验中,串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流表内阻的滑动变阻器,在能够满足电流表满偏的条

27、件下,电源电动势尽可能选择大的测量误差小。选择电源电动势的方法是:滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中,当闭合与电流表并联支路中的电键时,电路中总电阻减小,电流增大,调节电阻箱的电阻值使电流表半偏,与电流表并联的电阻箱R1中电流将大于电流表中的半偏电流,R1小于电流表内阻rg,所以测量值R1与rg的真实值相比偏小。高考对电表内阻测量的考查难度中等。例1:(2011上海物理第29题)实际电流表有内阻,可等效为理想电流表与电阻的串联。测量实际电流表G1内阻r1的电路如图所示。供选择的仪器如下: 待测电流表G1 (05mA,内阻约300),电流表

28、G2 (010mA,内阻约100),定值电阻R1 (300),定值电阻R2 (10),滑动变阻器R3 (01000),滑动变阻器R4(020),干电池(1.5V),电键S及导线若干。(1)定值电阻应选 ,滑动变阻器应选 。(在空格内填写序号)(2)用连线连接实物图。(3)补全实验步骤:按电路图连接电路, ;闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1,G2的读数I1,I2; ;以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图所示。(4)根据I2- I1图线的斜率及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式 。有人拟将待测电压表V1 和电流表A串联接入电压合适的测量电路中,测出V1 的电压和电流,再计

29、算出RV。该方案实际上不可行,其最主要的原因是 请从上述器材中选择必要的器材,设计一个测量电压表V1内阻RV的实验电路。要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件的条件下完成。试画出符合要求的实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件的相应字母代号: 由上问写出V1内阻RV的表达方式,说明式中各测量量的物理意义。考查方式二 电表改装与校对【命题分析】电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对,所以采用分压电路。高考对电表改装和校对的考查难度中等。例3.(2011海南物理卷13题)图1是改装并校准电流表的电路图,已知表头A的量程为Ig=600A内阻为Rg。mA是标准电流表,要求

30、改装后的电流表量程为I=60mA。完成下列填空。(1)图1中分流电阻RP的阻值应为_。(2)在电表表改装后的某次校准测量中,mA表的示数如图2所示,由此读出流过电流表A的电流为_mA。此时流过分流电阻RP的电流为_mA(保留一位小数)例4(2010北京理综第21题)(1)甲同学要把一个量程为200A的直流电流计,改装成量度范围是04的直流电压表。她按图所示电路、用半偏法测定电流计的内电阻rg,其中电阻0约为k。为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源应选用_,电阻器1应选用_,电阻器2应选用_(选填器材前的字母)电源(电动势1.5)电源(电动势6)电阻箱(0999.9 )滑动变阻器(050

31、0 )电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(05.1 k)如果所得的的阻值为300.0,则图中被测电流计的内阻的测量值为_,该测量值_实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于”)。给电流计_联(选填“串”或“并”)一个阻值为_k的电阻,就可以将该电流计改装为量程的电压表。(2)乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表,但他不仅借到一块标准电压表、一个电池组、一个滑动变阻器R和几个待用的阻值准确的定值电阻。 图2该同学从上述具体条件出发,先将待改装的表直接与电压表校准。请你画完图方框中的校准电路图。实验中,当定值电阻选用17.0k时,调整滑动变阻器的阻值,电压表的示数是4.0时,表的指针恰好

32、指到满量程的五分之二;当选用7.0k时,调整R的阻值,电压表的示数是2.0时,表的指针又指到满量程的五分之二。由此可以判定,表的内阻是_k,满偏电流Ig是_。若要将表改装为量程是15的电压表,应配备一个_k的电阻。电源电动势和内阻的测量高频考点:电源电动势和内阻的测量动态发布:2011四川理综卷第22题(2)、2011山东理综卷第23题(2)、2010江苏卷第10题、2010上海物理第29题、2010广东卷第34题命题规律:电源电动势和内阻的测量是高考考查的重点和热点,考查电源电动势和内阻的测量的试题,综合性强、难度中等。命题分析考查方式一 电源电动势和内阻的测量【命题分析】测定电源电动势和内

33、阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值,为了消除偶然误差,一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压U=EIr,电源的伏安特性曲线应该是一直线,所以将图像中数据点连线时一定要画成直线,直线与纵轴(U轴)的交点纵坐标值等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻。高考对电源电动势和内阻的测量实验的考查难度中等。例1:(2011四川理综卷第22题(2)为测量一电源的电动势及内阻, 在下列三个电压表中选一个改装成量程为9V的电压表A.量程为1V、内阻大约为1k的电压表B.量程为2V、内阻大约为2k的电压表C.量程为3V、内阻大约为3k的电压选择电压表 串联 k的电阻

34、可以改转成量程为9V的电压表 利用一个电阻箱、一只开关、若开关导线和改装好的电压表(此表用符号、或与一个电阻串联来表示,且可视为理想电压表),在虚线框内画出测量电源电动势及内阻的实验原理电路图。.根据以上实验原理电路图进行实验,读出电压表示数为1.50V时、电阻箱的阻值为15. 0;电压表示数为2.00V时、电阻箱的阻值为40.0,则电源的电动势E= V、内阻r=_。例2:(2011山东理综卷第23题(2)某同学利用图甲所示电路,探究了电源在不同负载下的输出功率。 所得实验数据如下图,请在给出的直角坐标系上(见答题卡)画出U-I的图像。 U/V1.961.861.801.841.641.56I

35、/A0.050.150.250.350.450.55根据所画U-I的图像,可求得电流I=0.20A时电源的输出功率为_W。(保留两位有效数字)实验完成后,该同学对实验方案进行了反思,认为按图甲电路进行实验操作的过程中存在安全隐患,并对电路重新设计。在图乙所示的电路中,你认为既能测出电源在不同负载下的输出功率,又能消除安全隐患的是 。(Rx阻值未知) 例3(2010江苏卷第10题)在测量电源的电动势和内阻的实验中,由于所用的电压表(视为理想电压表)的量程较小,某同学设计了如图所示的实物电路。w w w.ks5 u .c om(1) 实验时,应先将电阻箱的电阻调到_ _.(选填“最大值”、“最小值

36、”或“任意值”)(2) 改变电阻箱的阻值R,分别测出阻值R0=10的定值电阻两端的电压U,下列两组R的取值方案中,比较合理的方案是_.(选填1或2) (3)根据实验数据描点,绘出的图像是一条直线。若直线的斜率为k,在坐标轴上的截距为b,则该电源的电动势E= ,内阻r= (用k、b和R0表示)例4.(2010上海物理第29题)某同学利用DIS,定值电阻R0、电阻箱R1等实验器材测量电池a的电动势和内阻,实验装置如图1所示,实验时多次改变电阻箱的阻值,记录外电路的总电阻阻值R,用电压传感器测得端电压U,并在计算机上显示出如图2所示的1/U1/R关系图线a,重复上述实验方法测量电池b的电动势和内阻,

37、得到图2中的图线b. (1)由图线a可知电池a的电动势Ea=_V,内阻ra=_。(2)若用同一个电阻R先后与电池a及电池b连接,则两电池的输出功率Pa_Pa(填“大于”、“等于”或“小于”),两电池的效率a_b(填“大于”、“等于”或“小于”)。例5(2010广东卷第34题)某同学利用电压表和电阻箱测定干电池的电动势和内阻,使用的器材还包括定值电阻(R0=5)一个,开关两个,导线若干,实验原理图如图 (a).(1)在图(b)的实物图中,已正确连接了部分电路,请完成余下电路的连接。(2)请完成下列主要实验步骤;A.检查并调节电压表指针指零;调节电阻箱,示数如图(c)所示,读得电阻值是_; B.将

38、开关S1闭合,开关S2断开,电压表的示数是1.49V;C.将开关S2 _,电压表的示数是1.16V;断开开关S1 。(3)使用测得的数据,计算出干电池的内阻是_(计算结果保留二位有效数字)。(4)由于所有电压表不是理想电压表,所以测得的电动势比实际值偏_(填“大”或“小”)。多用电表的使用 高频考点:多用电表的使用动态发布:2011全国理综卷第22、2011北京理综卷第21题、2010四川理综第22题命题规律:多用电表的使用是高考考查的重点和热点,考查多用电表的使用综合性强、难度中等。命题分析考查方式一 多用电表的使用【命题分析】多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表,直

39、流电流档、电压档刻度是均匀的。多用电表欧姆档(欧姆表)是根据闭合电路欧姆定律制成的,由于电流I与待测电阻R是非线性关系,且电流为零时电阻值为无限大,所以多用电表欧姆档(欧姆表)的刻度不均匀,且电流零刻度处对应电阻值为无限大,电流满偏处对应电阻值为零。用多用电表欧姆档(欧姆表)测量电阻时首先要选档、调零,将电阻从电路中断开然后测量。测量时,应使指针尽可能指在中间刻度附近。若指针偏角太小,说明电阻值大,应改换高倍率档;若指针偏角太大,说明电阻值小,应改换低倍率档。注意每次换挡后均要重新调零,读数时应将指针示数乘以档位倍率。考查多用电表的使用综合性强、难度中等。例1.(2011全国理综卷第22题)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端。现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA的电流表,电阻箱,导线若

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