高中物理電學(xué)實驗專題

1、物理電學(xué)實驗專題一、伏安法測電阻及拓展1.下表中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?，試設(shè)計一個測量阻值約為15k的電阻的電路。要求方法簡捷，RX兩端電壓能從0開始變化，要求有盡可能高的精確度。電流表A1：量程1mA 內(nèi)阻約50； 電流表A2：量程300 內(nèi)阻約300電流表A3：量程100 內(nèi)阻約500；電壓表V1：量程10V 內(nèi)阻約15K固定電阻：R0=9990； 電流表G：Ig=300、Rg=10?；瑒幼冏杵鱎1： 阻值約50；額定電流為1A滑動變阻器R2： 阻值約100K 額定電流為0.001A電池組：E=3V；內(nèi)阻小但不可忽略； 開關(guān)，導(dǎo)線若干2. 兩塊電壓表測電阻用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（900

2、1000）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1750；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r22500；滑線變阻器R，最大阻值約為100；單刀單擲開關(guān)K，導(dǎo)線若干。（1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出連線。（3）若電壓表V1的讀數(shù)用U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示Rx的公式為Rx_。 3. 兩塊電流表測電阻從下表中選出適當(dāng)?shù)膶嶒炂鞑?，設(shè)計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1。要求方法簡捷，有盡可

3、能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。器材代號規(guī)格電流表（A1）量程100mA，內(nèi)阻r1待測（約40）電流表（A2）量程500uA，內(nèi)阻r2750電壓表（V）量程10V，內(nèi)阻r3=10k電阻（R1）阻值約100，作保護電阻用滑動變阻器（R2）總阻值約50電池（E）電動勢1.5V，內(nèi)阻很小開關(guān)（K）導(dǎo)線若干（1）畫出電路圖，標(biāo)明利用器材的代號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算r1，則所用的表達(dá)式r1_，式中各符號的意義是_。4.現(xiàn)有實驗器材如下：AAR1ER0S電池E，電動勢約10V，內(nèi)阻約1電流表A1，量程300mA，內(nèi)阻r1約為5電流表A2，量程10A，內(nèi)阻r2約為0.2電流表A3，量程250m

4、A，內(nèi)阻r3約為5 電阻箱R0，最大阻值999.9，阻值最小改變量為0.1滑動變阻器R1，最大阻值100，開關(guān)及導(dǎo)線若干要求用圖1所示電路測定圖中電流表A的內(nèi)阻（1）在所給的三個電流表中，哪幾個可用此電路精確測定其電阻？（2）在可測的電流表中任選一個作為測量對象，簡要寫出按電路圖的主要連接方法（3）需要讀出的物理量是 ，用這些物理量表示待測電流表內(nèi)阻的計算公式是 5.電壓表和滑動變阻器（或電阻箱）測電阻給你以下器材：一個電源（其電壓未知），一個標(biāo)有“20，1A”的滑動變阻器，導(dǎo)線若干，一個開關(guān)，一只電壓表，一個待測電阻Rx。請你設(shè)計一個能測出Rx電阻值的電路。要求：（1）畫出你所設(shè)計的電路圖（

5、電壓表連入電路后位置不可變動）。（2）簡要寫出實驗操作步驟。（3）根據(jù)你所測出的物理量寫出表達(dá)式Rx_。6.電壓表和開關(guān)測電阻給你一個電池組、一個電壓表、一個已知阻值的定值電阻R0、兩個開關(guān)及幾根導(dǎo)線，請你設(shè)法只連接一次電路就能測出未知電阻的阻值，畫出電路圖，寫出實驗步驟及未知電阻的表達(dá)式。7.電流表和滑動變阻器（或電阻箱）測電阻現(xiàn)有電池組、電流表、已知最大阻值的滑動變阻器、導(dǎo)線及開關(guān)，你如何測出被測電阻的阻值？8.電流表和開關(guān)測電阻有一個阻值看不清的電阻，我們要測它的阻值，但手邊只有一只電流表，一個已知阻值 的定值電阻，二個開關(guān)和幾根導(dǎo)線：（1） 畫出實驗電路圖。 （2） 寫出實驗步驟。（3

6、） 用測出量和已知量寫出未知電阻的表達(dá)式。二、半偏法9. 將滿偏電流Ig=300A、內(nèi)阻未知的電流表改裝成電壓 表并進行核對(1)利用如圖所示的電路測量電流表的內(nèi)阻(圖中電源的電動勢E=4V )：先閉合S1，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度；再閉合S2，保持R不變，調(diào)節(jié)R，使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的，讀出此時R的阻值為200，則電流表內(nèi)阻的測量值Rg= (2)將該表改裝成量程為3V的電壓表，需 (填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”)阻值為R0= 的電阻 (3)把改裝好的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表進行核對，試在答題卡上畫出實驗電路圖和實物連接圖 三、替換法10.為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖所示的電路.其中A1是

7、待測電流表，量程為300 A，內(nèi)阻約為100 ；A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是200 A； R1是電阻箱，阻值范圍0999.9 ；R2是滑動變阻器； R3是保護電阻；E是電池組，電動勢為4 V，內(nèi)阻不計； S1是單刀單擲開關(guān)，S2是單刀雙擲開關(guān).（1）根據(jù)電路圖14-81，請在圖14-82中畫出連線，將器材連接成實驗電路.（2）連接好電路，將開關(guān)S2扳到接點a處，接通開關(guān)S1，調(diào)整滑動變阻器R2使電流表A2的讀數(shù)是150 A；然后將開關(guān)S2扳到接點b處，保持R2不變，調(diào)節(jié)電阻箱R1，使A2的讀數(shù)仍為150 A.若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖所示，電阻箱R1的阻值是_，則待測電流表A1的內(nèi)阻Rg=_.（

8、3）上述實驗中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2的滑動端位置，都要保證兩塊電流表的安全.在下面提供的四個電阻中，保護電阻R3應(yīng)選用_（填寫阻值相應(yīng)的字母）.A.200 k B.20 k C.15 k D.20 （4）下面提供最大阻值不同的四個滑動變阻器供選用.既要滿足上述實驗要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器_（填寫阻值相應(yīng)的字母）是最佳選擇.A.1 k B.5 k C.10 k D.25 k11.現(xiàn)要按圖所示的電路測量一節(jié)舊干電池的電動勢E（約1.5 V）和內(nèi)阻r(約20 ),可供選擇的器材如下:電流表A1、A2（量程0500 A,內(nèi)阻約為500 ），滑動變阻器R（阻值0100 ，額定電流1.0 A）

9、,定值電阻R1(阻值約為100 ),電阻箱R2、R3（阻值0999.9 ）,開關(guān)、導(dǎo)線若干.由于現(xiàn)有電流表量程偏小,不能滿足實驗要求,為此,先將電流表改裝(擴大量程),然后再按圖電路進行測量.(1)測量電流表A2的內(nèi)阻.按圖電路測量A2的內(nèi)阻,以下給出了實驗中必要的操作.A.斷開S1 B.閉合S1、S2C.按圖連接線路，將滑動變阻器R的滑片調(diào)至最左端，R2調(diào)至最大D.調(diào)節(jié)R2，使A1的示數(shù)為I1，記錄R2的值 E.斷開S2，閉合S3F.調(diào)節(jié)滑動變阻器R,使A1、A2的指針偏轉(zhuǎn)適中，記錄A1的示數(shù)I1請按合理順序排列實驗步驟（填序號）：_ _.(2)將電流表A2(較小量程)改裝成電流表A(較大量

10、程)如果(1)中測出A2的內(nèi)阻為468.0 ,現(xiàn)用R2將A2改裝成量程為20 mA的電流表A，應(yīng)把R2調(diào)為_與A2并聯(lián)，改裝后電流表A的內(nèi)阻RA為_.(3)利用電流表A、電阻箱R3測電池的電動勢和內(nèi)阻用電流表A、電阻箱R3及開關(guān)S按圖所示電路測電池的電動勢和內(nèi)阻，實驗時，改變R3的值，記錄下電流表A的示數(shù)I，得到若干組R3、I的數(shù)據(jù)，然后通過作出有關(guān)物理量的線性圖象，求得電動勢E和內(nèi)阻r.a.請寫出與你所作線性圖象對應(yīng)的函數(shù)關(guān)系式_.b.請在虛線框內(nèi)坐標(biāo)中作出定性圖象(要求標(biāo)明兩個坐標(biāo)軸代表的物理量,用符號表示)c.圖中_表示E. 圖中_表示r.12. 某同學(xué)用以下器材測量電阻：電流計、電阻箱

11、、單刀雙擲電鍵(這種電鍵在擲刀a倒向b時ab接通，倒向c時ac接通)、待測電阻、電源、限流電阻，如圖所示.實驗方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻箱和待測電阻接入電路，用電阻箱替代待測電阻的方法來測定待測電阻的阻值.（1）在圖中完成電路的連接(其中有兩條導(dǎo)線已連接好);（2）本實驗中電鍵應(yīng)先接通的是含有_(填“待測電阻”或“電阻箱”)的電路.用電鍵變換電路，調(diào)節(jié)電阻箱時，應(yīng)使兩次測量的_ _大小相同，這時待測電阻的值可以從_ _上讀出.電阻測量補充練習(xí)參考答案1.解：由于改裝成的電壓表內(nèi)阻已知，故必須選擇外接法。電路圖如圖所示。2.解：（1）（2） （3）或3.解析： r1=式中I1、2分別是電流

12、表A1、A2的讀數(shù)，r1、r2分別是電流表A1、A2的內(nèi)阻4.解析：（1）宜選用A1、A3測定，且將A1接在A處（2）若測A3的內(nèi)阻r3，實際連接方式方法是：A3與R0并聯(lián)后，再與A1、R、S 、E串聯(lián)，注意讓電流從電流表的“+”接線柱流入，“-”接線柱流出?；瑒幼冏杵鞯囊粋€固定接線柱接A1的“-”接線柱，與可動片相通的金屬桿的一端接開關(guān)S（3）若A1、 A3的示數(shù)分別為I1、I3，電阻箱R0的阻值為Rx，則被測電流表A3的內(nèi)阻 5.解（1）電路如圖所示。（2） 如圖所示連接電路，將滑片移到阻值為零的位置，記下電壓表示數(shù)U1。將滑片移到阻值最大位置，記下電壓表示數(shù)U2。（3） 求解：說明：該方

13、法的優(yōu)點為：使用電器元件少，連接簡單。缺點是：因為電壓表的分流作用，測量結(jié)果偏小，且不能進行多次測量求平均值以減小誤差。6.解：（1） 如圖所示連接好電路，閉合“替代開關(guān)”S，記下電壓表示數(shù)U1；（2） 斷開“替代開關(guān)”，記下電壓表示數(shù)U2；（3） 求解：因為，所以。說明：該方法的優(yōu)點為：使用電器元件少，連接簡單。缺點是：由于沒有使用滑動變阻器，電路中的電壓表應(yīng)該接在較大的量程上，所以測量結(jié)果誤差較大。7.解： （1） 如圖所示連接電路，滑片位于阻值最小的位置，記下電流表示數(shù)I1；（2）滑片位于阻值最大的位置，記下電流表示數(shù)I2；（3） 求解：因為所以。說明：這種方法優(yōu)點為：使用元件少，操作簡單；缺點是：不能進行多次測量以減小誤差。8.解：因題中只有電流表可測出電流，而無法測知電壓，故可根據(jù)并聯(lián)電路電流分配規(guī)律求解（并聯(lián)電路中電流的分配跟電阻成反比）。（1）實驗原理圖如圖8。圖8（2）實驗步驟：按圖8連接好電路將電路瞬時接通，進行試觸，若電流表指針偏轉(zhuǎn)，不至過大，再接通電路。先閉合斷開，測出通過的電流；再斷開，閉合，測出通過的電流。根據(jù)并聯(lián)電路的分流規(guī)律進行計算：即：所以說明：該方法的優(yōu)點為：使用電器元件少，實驗操作簡單。缺點