题目列表(包括答案和解析)
1、考查处理数据的能力,要注意作图时选取合适的标度和电压的起点,计算斜率时注意图线在纵轴上的接距的意义;
3、安培表内接法的误差分析;如图10-7-3
图10-7-3
由于电流表的分压作用:∵U真=U测+UA= U测+IRA,RA为电流表的内阻。这样在U-I图上对应每一个I应加一个修正值UA=IRA,由于RA很小时,UA趋于零,I增大,UA也增大。理论与测量值的差异如图所示。
由图可知:E测=E理,r测=r真+RA>r真。
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2、安培表外接法的误差分析;如图10-7-2
图10-7-2
U=E–Ir中I必须是流过电源的电流,。而本实验用如图甲所示的电路是存在系统误差的,这是由于电压表分流IV,使电流测量值小于电池的输出电流I真。
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1、 实验原理:闭合电路欧姆定律
,如图10-7-1示。
2.必须使用分压式的几种情况:
(1)Rx上电压或电流从零开始调节;
(2)限流接法中电流或电压超过电表量程或电阻所允许最大值;
(3)变阻器阻值远小于待测电阻阻值。
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例1.某同学欲测一个未知电阻的阻值,可供选择的仪器有:电流表A,量程有10mA和0.6A两种,电压表V,量程有3V和15V两种,电源电压为4.5V.该同学先按图10-6-6接好电路,闭合S1后,把开关S2拨至a时发现,两电表的指针偏转都在满偏的4/5处,再把S2拨至b时发现,电压表的指针偏角几乎不变,而电流表的指针偏转到满偏的3/4处.则该同学在实验中:
(1)所选电压表的量程为________;
(2)所选电流表的量程为________;
(3)被测电阻Rx=________。
解析:把开关S2拨至a时,两电表的指针偏转都在满偏的4/5处,说明电压表量程为3V,电压值为2.4V;再把S2拨至b时,电压表的指针偏角几乎不变,而电流表的指针偏转到满偏的3/4处,说明电压表的分流作用显著,是大电阻,故电流表量程为10mA。采用内接法,电流值为7.5 mA,Rx=320Ω。
变式训练1:一个定值电阻,其阻值约在40-50Ω之间,现需要测量其阻值。给出的实验器材有:
电池组E 电动势9V,内阻约为0.5Ω
电压表V 量程0-10V,内阻20KΩ
电流表A1 量程0-50mA,内阻约为20Ω
电流表A2 量程0-300mA,内阻约为4Ω
滑动变阻器R1,阻值范围0-100Ω,额定电流1A
滑动变阻器R2,阻值范围0-1700Ω,额定电流0.3A
电键S、导线若干
如图10-6-7所示有两种电路可供选择。
测量中为了减小测量误差,实验所用电流表应为 (填代号),滑动变阻器应为 (填代号)。实验中应选用图 所示电路图。
提示:A2 ; R1;甲。因为电路的最大电流为9/40A=0.225A,故电流表选A2;采用现流式接法时,滑线变阻器比待测电阻大或差不多就行,100Ω的电阻可将待测电阻上的电压降到约3V,故滑线变阻器选R1;因
,属于小电阻,故用外接法,选甲电路。)
例2.有一个小灯泡上标有“3V,0.2A”字样,现要测该灯泡的伏安特性曲线,有下列器材可供选用:
A、电压表(0-3V,内阻1KΩ)
B、电压表(0-15V,内阻Ω)
C、电流表(0-0.3A,内阻2Ω)
D、电流表(0-0.6A,内阻0.5Ω)
E、滑动变阻器(10Ω,1A)
F、滑动变阻哭器(1000Ω,0.5A)
G、直流电源(6V,内阻不计)
另有开关一个,导线若干。
(1)实验中电压表应选---------,电流表应选--------,滑动变阻器应选--------。(只填器材的字母代号)。
(2)在下面的虚线框中画出实验电路图,要求电流、电压能从零开始变化。
(3)根据你设计的电路图,将下图10-6-8中的实物连接成实验用的电路。
解析: (1)A、C、E.
(2)因要求电流、电压能从零开始变化,故滑线变阻器采用分压式接法,而灯泡的电阻很小,选用安培表外接。电路如图10-6-9甲。
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(3)如图10-6-9乙
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图10-6-9
例3.用图10-6-10甲所示的电路测电阻时可消除原理误差。
(1)提供选择的实验步骤如下:
A.将R1的滑片靠近b端,将R2的滑片靠近c端,闭合S1。
B.将R1的滑片靠近a端,将R2的滑片靠近d端,闭合S1。
C.将S2与1接通,调R1和R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:U1、I1。
D.再将S2与2接通,调R1和R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:U2、I2。
E.再将S2与2接通,调R2使电压表和电流表示数适当,并记下示数:U2、I2。
选出正确步骤并排出合理顺序为 。
(2)测量值表达式为RX= (用U1、I1、U2、I2表示)
(3)为使实验尽量准确,并便于调节,变阻器R2应选用
A.滑动变阻器:0-50Ω
B.滑动变阻器:0-1000Ω
答 案:(提示:(1)ACE
(2)因
,
,故有![]()
(3)在分压式接法中,滑线变阻器选择较小的,故选A》
第7课时 测电源的电动势和内阻
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1.判断电阻大小的方法:
(1)常识:几欧姆阻值的电阻是小电阻,上千欧姆阻值的电阻是大电阻,如测金属丝电阻率实验中金属丝的电阻是小电阻,再如测小电珠伏安特性曲线实验中小电珠的电阻是小电阻。
(2)比较
与
:
若
,则为大电阻采用内接法;
若
,则为小电阻采用外接法。
(3)试触法: 用P端分别接a和b,看伏特表和安培表的示数变化情况。如图10-6-5.
若伏特表示数变化显著,说明安培表分压作用大,为小电阻,采用外接;
若安培表示数变化显著,说明伏特表分流作用大,为大电阻,采用内接。
2. 分压式: 如图10-6-4
(1)电压调节范围:![]()
(2) 在R滑较小时,电压调节范围较大,可选此法。
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测量电阻的方法很多,如:粗略的测量可用欧姆表,较精确的测量可用等效法、电桥法、伏安法等。由于伏安法不仅考查了基本仪器(电流表、电压表、滑线变阻器等)的使用,考查了部分电路的欧姆定律及串、并联的规律,而且还可以考查在不同条件下合理选择电路、控制实验条件的能力。另外,伏安法测电阻与测小电珠的伏安特性曲线、测灯泡在不同电压下的功率有相同或相似的方法,便于考查学生运用所学实验的原理、器材和方法去解决其他的问题的迁移能力。伏安法还可以和电流表的改装等实验联合出题,有很广泛的考查空间,是高考的热点。
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1. 限流式: 如图10-6-3
(1)电压调节范围:
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(2)在R滑较大时,电压调节范围较大,可选此法。
2. 外接法: 如图10-6-2:
(1) 引起误差的原因:伏特表分流作用,造成I值比通过Rx的真实电流大。
(2)测量值:
,
当
时![]()
(3)选择:适合测小电阻。
1.
内接法如图10-6-1:
(1)引起误差的原因:安培表分压作用,造成U值比Rx上的真实电压大。
(2)测量值:
,当
时![]()
(3)选择:适合测大电阻。
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