高考实验复习(下)

实验复习（下）

快乐物理100分制作测量电阻的常用方法伏安法测电阻——89年、1996年17、例8、替代法测电阻——例2、例6比较法测电阻——99年、半偏法测电阻——2001年电压表电阻的测量——例5、1997年、例3电流表电阻的测量——例4、2000年、例7、电表的改装——93年电源电动势的测量——双缝干涉测波长——例

例其它实验——1996年上海四4

1996年上海四2、

例9、例10、例11、例12限流器电路安培表内接法RX＞＞RARXAV限流器电路安培表外接法

RX＜＜RVRXVAAV分压器电路安培表内接法RX＞＞RAAVRX分压器电路安培表外接法RX＜＜RVVARX伏安法测电阻电路替代法测量电阻∵I2R=I1Rx∴Rx=I2R/I1RxRAI1ARRxARRxI2替代比较法测电阻比较法测量电阻VA1伏安法测电压表电阻VRabSR0半偏法测量电表电阻GS1S2R1R2半偏法R1>>R2R测量<R真实R<<R0R测量>R真实由I1Rx=I2R得Rx=I2R／I1比较法测电阻A1A2R1=100Ω

R2=50Ω由I1r1=I2r2得r1=I2r2／I1vRXv甲、乙甲图中的电压表的电压U1、

乙图中的电压表的电压U2比较法测电压表电阻返回vvAAU1=E-I1rU2=E-I2r

E=I1(R1+r)E=I2(R2+r)

E=U1+U1r/R1

E=U2+U2r/R2测电动势内阻电路返回

将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联.以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安.试按实验要求在所给的实物图上连线.1993年高考电路连接有错误,但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表并联),给1分;只要电表改装部分的电路连接有错误，就给0分.解:

画出电路图，连线如图示。μAA返回RXVAAV用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1Ω，伏特表的量程为3V，内阻为几KΩ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为0—20Ω。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：+-1989年高考返回.在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差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(如右图所示).

(1)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx=

欧(保留两位有效数字).(2)画出此实验的电路原理图.2.4×103mAvRx1996年高考17返回如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度l

为50厘米左右,直径D为10厘米左右),镀膜材料的电阻率ρ已知,管的两端有导电箍MN.现给你米尺,电压表V、电流表A、电源ε,滑动变阻器R,电键K和若干导线,请设计一个测定膜层厚度d的实验方案.①实验中应测定的物理量是:

.②在右框内用符号画出测量电路图.③计算膜层厚度的公式是:

.PNMl,D,U,Id=IρI/DU.电流表内接、外接均可1996年上海5.返回用以下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值：A．电动势约2V左右、内阻r＜1Ω的电源一个；B．内阻RV=30KΩ、刻度如右图的电压表一个；C．开关一个；D．电阻在10KΩ~20KΩ范围内的待测电阻Rx一个；E．导线若干条。（1）电压表的满偏电流Ig=

。（2）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图。（3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）：

。（4）待测电阻Rx的表达式为：Rx=

。（5）Rx的阻值10—20Ω范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。例1、解:vRXv甲、乙（1）Ig=E/RV=3V/30KΩ=1.0×10－4A（2）如图甲、乙（3）甲图中的电压表的电压U1、

乙图中的电压表的电压U2（4）（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同返回为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A1的量程是0—300μA、内阻约为100Ω（待测）；A2是标准电流表，量程0--200μA；R1为电阻箱，阻值范围0—999.9Ω；ε为电池，电动势3V、内阻不计；S1为开关，S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后，将单刀双掷开关S2扳到接点1处，接通开关S1，调节可变电阻R2，使两电表的读数都是150μA；然后将开关S2扳到接点2，调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍是150μA，若此时电阻箱各旋钮位置如图，则：（1）电流表A1的内阻Rg=_________Ω.

（2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3的阻值应选A.100Ω；B.150Ω；C.10KΩ；D.15KΩ。（）

（3）可变电阻器R2应选：

A.2KΩ；B.5KΩ；C.200Ω；D.500Ω。（）例2、176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100A1R1A212S1R3R2RgS23V⑴替代法测电阻——⑵当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程R3=E/Imin=3/0.2mA=15kΩ

选D⑶R2+R3=E/I

=3/0.15mA=20kΩ

R2=5kΩ

选BRg=92.8Ω返回图1为测量电阻的电路．Rx为待测电阻．R的阻值已知．R＇为保护电阻，阻值未知．电源E的电动势未知．K1、K2均为单刀双掷开关．A为电流表，其内阻不计．(1)按图1所示的电路，在图2的实物图上连线．(2)测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向______闭合，记下电流表读数I1．再将K2向c闭合，K1向______闭合，记下电流表读数I2．计算Rx的公式是Rx=______．abI2R／I1接线见下页1999高考．解答：(1)如图．（3分．有任何错，给0分）abcd返回GS1S2R1R2方法：1.按图接线，图中R1R2

为电阻箱，电源为蓄电池，内阻可以不计。2.先合下S1，调节R1使电流表指针满偏.3.再合下S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表指针半偏，记下R2的值.4.若R1＞100R2，有Rg=R2思考：1.R1能否用阻值很大的滑动变阻器代替？2.再给一个同样的电流表，如何进行实验？半偏法测量电流表的内阻返回图1中E为电源，其电动势为ε，R1为滑线变阻器，R2

电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA

：①闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0；②保持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RA

≈R2

。（1）按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线。（2）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即，试导出它与电源电动势ε、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30Ω，要想使测量结果的相对误差不大于5％，电源电动势最小应为多少伏？

2001年高考解：（1）接线如右图（3分，接错一根导线不能得此3分）（3）ε=I0RA/0.05=6V（2分）返回VA1答：.

如右图 (4分,线路有错就不给这4分)A1

(2分某电压表的内阻在20千欧～50千欧之间,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200μA)电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻1KΩ)电源ε(电动势4V)电键K.(1)所提供的电流表中,应选用_____________________(填写字母代号).(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据.试在方框中画出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线1997年高考.返回为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器有：A.

电压表VA、量程5V、内电阻约3000ΩB.

电压表VB、量程3V、内电阻约2500Ω.C.

电流表A、量程3A、内阻2.5ΩD.

电阻箱R1、阻值范围0—9999.9ΩE.

电阻箱R2、阻值范围0—99.9ΩF.

滑动变阻器R3、阻值0—50Ω、额定电流1.5AG.

滑动变阻器R4、阻值0—10Ω、额定电流1AH.

电池阻、电动势为12V，内电阻约0.5ΩI.

单刀开关2个，导线若干（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由:

。（2）选用的器材有

。（3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。（4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算DFHI不能选用，电流表量程太大，测量不准确例3、解:（1）电流表A不能选用，电流表量程太大，测量不准确（2）电阻箱R1，变阻器R3，电池组和开关2个，导线若干。（3）电路图如下图。（4）电压表VA和VB串联，其读数之比等于内电阻之比，即合下K2调节电阻箱为R1,两表读数分别为UA′UB′VBvAK2K1K2断开两表读数分别为UAUBUB/UA=RB/RA(1)UB′

/UA′

=RBR1/RA(RB+R1)

(2)解(1)(2)得返回从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（1）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，r1，则所用的表达式为r1=_____________，式中各符号的意义是：_________________________________。器材（代号）规格电流表(A1)量程10mA，内阻r1待测（约40Ώ）电流表(A2)量程500μA，内阻r2=750Ώ电压表(V)量程10V，内阻r3=10kΏ电阻(R1)阻值约100Ώ，作保护电阻用滑动变阻器(R2)总电阻约50Ώ

电池(E)电动势1.5V，内阻很小电键(K)导线若干2000年高考根据并联电路两端电压相等，将两电流表并联，如图示：解：电流表I1m=10mA,r1≈40ΩR1=100ΩR2=50Ω若滑动变阻器用限流接法，Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA电流的变化范围很小，应该用分压器接法。因为电压表读数很小，Um=0.4V,不能用伏安法测量，调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，由I1r1=I2r2得r1=I2r2／I1A1A2R1=100ΩR2=50Ω评分标准.（1）如图所示（5分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，正确的同样给分。）（2）I1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过电流表A2的电流，r2表示电流表A2的内阻。（3分，未说明r2的不扣分。）返回从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。（A）待测电流表A1，量程50mA，内电阻约几十Ω（B）待测电流表A2，量程30mA，内电阻约几十Ω（C）电压表V，量程15V，内阻rv=15kΩ（D）电阻箱R1，阻值范围0—9999.99Ω（E）电阻箱R2，阻值范围0—99.9Ω（F）滑动变阻器R3，阻值0—150Ω，额定电流1.5A（G）滑动变阻器R4，阻值0—20Ω，额定电流2A（H）电阻R0，阻值是40Ω，功率是0.5W（作保护电阻用）（I）电池组，电动势为12V，内电阻约0.5Ω此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。（1）请设计一个测量电路，画出电路图。（2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有

。（3）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。ABEGHI例4解：电路图如图所示。注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；I1RA1=I2RA2I1′(RA1+R)=I2′RA2注：用其它方法测量正确的同样给分（2）ABEGHI注：缺A/B可不扣分（3）开关K2闭合时，测得电流表的示数I1和I2；断开K2，调整电阻箱的阻值为R时，测得电流表的示数I1′I2′I2I1′RI1I2′-I2I1′I1I2′-I2I1′I1I1′RRA1=RA2=A1A2K1K2R4R2R0返回上述操作步骤中，必要的操作步骤按合理顺序排列应为

。若在步骤Ｄ中，读出R0的值为2400Ω，则电压表的内阻RV=

Ω。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏

。

E.

调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0V为了测量一个量程为3.0V的电压表的内阻，可以采用图所示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：

A.闭合开关SB.将电阻箱R0的阻值调到最大F.断开开关SC.将电阻箱R0的阻值调到零H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端

D.调节电阻箱R0的阻值，使电压表示数为1.5V，读出此时电阻箱R0的阻值，VRabSR0ＨＡＣＥＤＦ2400大例5返回②电阻箱③单刀双掷电键（这种电键在掷刀a倒向b时ab接通，倒向c时ac接通）④待测电阻⑤电源⑥限流电阻，如图所示，实验方法是利用单刀双掷电键分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电（1）在图中完成电路的连接（其中有二条导线已连接好）。（2（填待测电阻或电阻箱）的电路。用电键变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_____大小相同，这时待测电阻的值可以从_____上读出。某同学用以下器材测量电阻：①安培计阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。）本实验中电键应先接通的是含有

，例6.12RXRSAR03V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×100×1×10000×10000×100(2).待测电阻电流电阻箱返回使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电路图。1）请你写出实验需要测量的物理量，并写出求Rx的方程式或表达式。

（2）能否利用上述电路图测出A表或V表的内阻。答①A表内阻

②V表内阻

。（选填“能”或“不能”）（3）若上图不能测出电表的内阻，请设法选择图中的电阻箱和待测的电表测出此电表的内阻。①设计一个电路图画在方框内；

②在电源内阻忽略不计的情况下说出你要读出的物理量是

。 ③用这些物理量表示待测电表内阻的计算式是

。AvRxR例7解:方法一调整电阻箱，使其阻值为R1，记录此时电压、电流的值U1、I1；改变电阻箱的电阻值为R2时，记录此时电压和电流的值U2、I2

消去式中的RA，可得：（其它表达式也可）（1）（2）AvRxR方法二：使电阻箱阻值为R1，对应有一电流和电压值，改变电阻箱阻值，同时改变滑动变阻器，保持电压表读数不变,使电流表读数为原来的2倍,记下此时电阻箱的阻值R2，则有：（2）答：能（3分）不能（3分）

得当电阻箱电阻为R1时，记下相应的伏特表读数U1；改变电阻箱电阻为R2时，记下对应的伏特表读数U2则有：（3）电路图如图示，AvRxRvR返回如图是测量电阻的电路，下列关于误差的说法正确的是()

A.由于电流表的分压作用，使电阻的测量值小于真实值；

B.由于电流表的分压作用，使电阻的测量值大于真实值；

C.由于电压表的分流作用，使电阻的测量值小于真实值；

D.由于电压表的分流作用，使电阻的测量值大于真实值；vACU=E-IrI=(IA+U/RV)UIU1IAI1例8返回

在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该选用的是

(用器材前的字母表示).

(A)6伏的交流电源(B)6伏的直流电源(C)100伏的直流电源(D)量程0～0.5伏,零刻度在刻度盘中央的电压表(E)量程0～300微安,零刻度在刻度盘中央的电流表在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上而下)是①

②

③

.在实验中,按下电键,接通电路.若一个探针与基准点O接触,另一探针已分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如右上图),则当此探针与a点接触时,电表的指针应

(填“左偏”、“指零”或“右偏”);当此探针与b点接触时,电表的指针应

(填"左偏"、"指零"或"右偏").导电纸复写纸白纸指零指零B、E1996年高考返回例9如图是一个多用表的刻度盘，当多用表选择开关置于“30mA”档时，测出的电流强度为

；当选择开关置于“12V”档时，测出的电压为

;当选择开关置于“×100”档时，测出的电阻为

。03610020.0mA8.0V5KΩ返回双缝干涉测光的波长根据公式Δx=λL/d，双缝间距d是已知的，双缝到屏的距离L可以用米尺测出，相邻两条亮（暗）条纹中心间的距离Δx用测量头（下图）测出，则由

λ=dΔx/L可以计算波长，152051002025301510测出n条亮（暗）条纹中心间的距离a，则相邻两条亮（暗）条纹中心间的距离Δx=a/（n-1）思考：为什么不直接测量Δx，而要测n个条纹的间距？答：减少测量误差。返回152051001015205

例1、在“双缝干涉测光的波长”的实验中，测量头如下图所示，调节分划板的位置，使分划板中心刻线对齐某亮条纹的中心，此时螺旋测微器的读数为

mm，转动手轮，使分划线向一侧移动，到另一条亮条纹的中心位置，由螺旋测微器再读出一读数，若实验测得4条亮条纹中心间的距离Δx=0.960mm,已知双缝间距d=1.5mm,双缝到屏的距离L=1.00m，则对应的光波的波长为λ=

nm。1.130解：Δx1=0.960/3=0.320mmΔx1=λL/dλ=dΔx1/L=1.5×10-6×0.320×10-3/1=480×10-9m=480nm480返回

例2、某同学在做“双缝干涉测光的波长”实验时，第一次分划板中心刻度对齐A条纹中心时，游标卡尺读数如上图示，第二次分划板中心刻度对齐B条纹中心时，游标卡尺读数如下图示，已知双缝间距d=0.5mm，双缝到屏的距离L=1.00m，则上、下图中游标卡尺的读数分别为

mm和

mm，所测光波的波长为

m.05101234（1）A05101234（2）B11.416.7解：Δx=a/（n-1）=（16.7-11.4）/4=1.325mmλ=dΔx1/L=0.5×10-3×1.325×10-3/1=0.66×10-6m0.66×10-6返回

某同学在做测定小灯泡功率的实验中得到如下一组U和I

的数据:

①在右图上画出I-U图线.②从图线上可以看出,当功率逐渐增大时,灯丝电阻的变化情况是:

.③这表明导体的电阻随温度升高而

.开始不变,后来逐渐增大增大编号12345678U(V)0.200.601.001.401.802.202.603.00I(A)0.0200.0600.1000.1400.1700.1900.2000.205灯泡发光情况不亮