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1、年 級(jí)高三學(xué) 科物理版 本人教版內(nèi)容標(biāo)題實(shí)驗(yàn)編稿老師張旗幟【本講教育信息】一. 教學(xué)內(nèi)容:實(shí)驗(yàn) 二. 知識(shí)要點(diǎn):部分實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)1. 用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)所用的電流表是零刻度在中央的電流表,在實(shí)驗(yàn)前應(yīng)先測(cè)定電流方向與指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系:將電流表、電池、電阻、導(dǎo)線按圖1或圖2 連接,其中R是阻值大的電阻,r是阻值小的電阻,用導(dǎo)線的a端試觸電流表另一端,就可判定電流方向和指針偏轉(zhuǎn)方向的關(guān)系。 該實(shí)驗(yàn)是用恒定電流的電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)。與電池正極相連的A電極相當(dāng)于正點(diǎn)電荷,與電池負(fù)極相連的B相當(dāng)于負(fù)點(diǎn)電荷。白紙應(yīng)放在最下面,導(dǎo)電紙應(yīng)放在最上面(涂有導(dǎo)電物質(zhì)的一面必須向上),復(fù)寫(xiě)紙則放在中間。2
2、. 伏安法測(cè)電阻伏安法測(cè)電阻有a、b兩種接法,a叫(安培計(jì))外接法,b叫(安培計(jì))內(nèi)接法。外接法的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的,測(cè)量值總小于真實(shí)值,小電阻應(yīng)采用外接法;內(nèi)接法的系統(tǒng)誤差是由電流表的分壓引起的,測(cè)量值總大于真實(shí)值,大電阻應(yīng)采用內(nèi)接法。如果無(wú)法估計(jì)被測(cè)電阻的阻值大小,可以利用試觸法:如圖將電壓表的左端接a點(diǎn),而將右端第一次接b點(diǎn),第二次接c點(diǎn),觀察電流表和電壓表的變化,若電流表讀數(shù)變化大,說(shuō)明被測(cè)電阻是大電阻,應(yīng)該用內(nèi)接法測(cè)量;若電壓表讀數(shù)變化大,說(shuō)明被測(cè)電阻是小電阻,應(yīng)該用外接法測(cè)量。(這里所說(shuō)的變化大,是指相對(duì)變化,即I/I和U/U)。(1)滑動(dòng)變阻器的連接滑動(dòng)變阻器在電路中
3、也有a、b兩種常用的接法:a叫限流接法,b叫分壓接法。分壓接法被測(cè)電阻上電壓的調(diào)節(jié)范圍大。當(dāng)要求電壓從零開(kāi)始調(diào)節(jié),或要求電壓調(diào)節(jié)范圍盡量大時(shí)應(yīng)該用分壓接法。用分壓接法時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值小的;用限流接法時(shí),滑動(dòng)變阻器應(yīng)該選用阻值和被測(cè)電阻接近的。(2)實(shí)物圖連線技術(shù)無(wú)論是分壓接法還是限流接法都應(yīng)該先把伏安法部分接好;對(duì)限流電路,只需用筆畫(huà)線當(dāng)作導(dǎo)線,從電源正極開(kāi)始,把電源、電鍵、滑動(dòng)變阻器、伏安法四部分依次串聯(lián)起來(lái)即可(注意電表的正負(fù)接線柱和量程,滑動(dòng)變阻器應(yīng)調(diào)到阻值最大處)。對(duì)分壓電路,應(yīng)該先把電源、電鍵和滑動(dòng)變阻器的全部電阻絲三部分用導(dǎo)線連接起來(lái),然后在滑動(dòng)變阻器電阻絲兩端之中任選一
4、個(gè)接頭,比較該接頭和滑動(dòng)觸頭兩點(diǎn)的電勢(shì)高低,根據(jù)伏安法部分電表正負(fù)接線柱的情況,將伏安法部分接入該兩點(diǎn)間。(3)描繪小電珠的伏安特性曲線因?yàn)樾‰娭椋葱襞荩┑碾娮栎^小(10左右)所以應(yīng)該選用安培表外接法。小燈泡的電阻會(huì)隨著電壓的升高,燈絲溫度的升高而增大,所以U-I曲線不是直線。為了反映這一變化過(guò)程,燈泡兩端的電壓應(yīng)該由零逐漸增大到額定電壓。所以滑動(dòng)變阻器必須選用分壓接法。在上面實(shí)物圖中應(yīng)該選用右面的那個(gè)圖,開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)觸頭應(yīng)該位于左端(使小燈泡兩端的電壓為零)。由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的IU曲線如右,說(shuō)明燈絲的電阻隨溫度升高而增大,也就說(shuō)明金屬電阻率隨溫度升高而增大。(若用UI曲線,則曲線的彎曲方向相
5、反。)若選用的是標(biāo)有“3.8V, 0.3A”的小燈泡,電流表應(yīng)選用00.6A量程;電壓表開(kāi)始時(shí)應(yīng)選用03V量程,當(dāng)電壓調(diào)到接近3V時(shí),再改用015V量程。3. 測(cè)定金屬的電阻率被測(cè)電阻絲的電阻較小,所以選用電流表外接法;本實(shí)驗(yàn)不要求電壓調(diào)節(jié)范圍,可選用限流電路。因此選用上面左圖的電路。開(kāi)始時(shí)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭應(yīng)該在右端。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)的電流不宜太大,通電時(shí)間不能太長(zhǎng),以免電阻絲發(fā)熱后電阻率發(fā)生明顯變化。4. 用電流表和電壓表測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻根據(jù)閉合電路歐姆定律:E=U+Ir,本實(shí)驗(yàn)電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的,電流表的示數(shù)比通過(guò)電源的實(shí)際電流小,所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為
6、了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差, 電阻R的取值應(yīng)該小一些,所選用的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些。為了減小偶然誤差,要多做幾次實(shí)驗(yàn),多取幾組數(shù)據(jù),然后利用UI圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):將點(diǎn)描好后,用直尺畫(huà)一條直線,使盡量多的點(diǎn)在這條直線上,而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等。這條直線代表的UI關(guān)系的誤差是很小的。它在U軸上的截距就是電動(dòng)勢(shì)E(對(duì)應(yīng)的I=0),它的斜率的絕對(duì)值就是內(nèi)阻r。(特別要注意:有時(shí)縱坐標(biāo)的起始點(diǎn)不是0,求內(nèi)阻的一般式應(yīng)該是r=|U/I |)。為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用使用過(guò)一段時(shí)間的1號(hào)電池)5. 測(cè)定玻璃折射率實(shí)驗(yàn)原理:如圖所示,入射光線AO由空氣射入玻璃磚,經(jīng)OO1后由O1B
7、方向射出。作出法線NN1,則折射率nSin/Sin注意事項(xiàng):手拿玻璃磚時(shí),不準(zhǔn)觸摸光潔的光學(xué)面,只能接觸毛面或棱,嚴(yán)禁把玻璃磚當(dāng)尺畫(huà)玻璃磚的界面;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,玻璃磚與白紙的相對(duì)位置不能改變;大頭針應(yīng)垂直地插在白紙上,且玻璃磚每一側(cè)的兩個(gè)大頭針距離應(yīng)大一些,以減小確定光路方向造成的誤差;入射角應(yīng)適當(dāng)大一些,以減少測(cè)量角度的誤差?!镜湫屠}】例1 電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線;驗(yàn)證電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)是順著電場(chǎng)線方向逐漸降低的;理解對(duì)等勢(shì)線和電場(chǎng)線相互垂直,等勢(shì)線不會(huì)相交等性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)器材: 白紙 復(fù)寫(xiě)紙 導(dǎo)電紙各一張 圖釘4枚 平木板一塊和圓柱電極一對(duì) 直流電源(電
8、壓約為6伏)和電鍵一個(gè)、導(dǎo)線5根 靈敏電流計(jì)和探針兩根 直尺(或三角板)點(diǎn)撥:導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)遠(yuǎn)大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢(shì)體;導(dǎo)電涂層要均勻,紙上導(dǎo)電性能才能一致,否則會(huì)使測(cè)繪出的等勢(shì)線產(chǎn)生畸變。點(diǎn)撥:對(duì)圓柱電極應(yīng)一樣大,直徑為1厘米。實(shí)驗(yàn)原理:用導(dǎo)電紙中的穩(wěn)恒電流場(chǎng)模擬真空中的靜電場(chǎng)。點(diǎn)撥:本實(shí)驗(yàn)是用兩個(gè)帶圓形電極模擬兩等量異種點(diǎn)電荷在平面內(nèi)的電場(chǎng)。實(shí)驗(yàn)步驟:定性描繪平面上的等勢(shì)線(1)在平板上依次鋪上白紙、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)電紙,導(dǎo)電膜向上,用圖釘把白紙、復(fù)寫(xiě)紙和導(dǎo)電紙一起固定在板上。(2)用直尺在導(dǎo)電紙中央畫(huà)一條長(zhǎng)為10厘米的線段,在線段兩端固定壓緊直徑為1厘米的圓形電極,將這兩
9、電極分別接在6伏直流電源上,如圖所示。點(diǎn)撥:兩電極間為什么要相距10厘米遠(yuǎn)呢?由實(shí)驗(yàn)原理得知,實(shí)驗(yàn)時(shí)需兩極間有一定的電阻,而導(dǎo)電紙的電阻率是有限定值,紙的面積一定,若兩電極間距離太小,極間電阻趨于零,或小于靈敏電流計(jì)內(nèi)阻,當(dāng)靈敏電流計(jì)兩個(gè)探針接觸時(shí)就相當(dāng)短接了有一定電阻的電流計(jì),造成后果可能出現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)(或偏轉(zhuǎn)很小)而誤認(rèn)為等勢(shì),或者出現(xiàn)因等勢(shì)線太密而看不出規(guī)律。(3)用等分線段法在兩電極連線上選取間距相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn),并用探針把所選的點(diǎn)復(fù)印在底層的白紙上。點(diǎn)撥:選5個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)主要是為了描繪對(duì)稱(chēng)的清晰等勢(shì)線,就3、5、7個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)而言,5個(gè)最適宜,既能發(fā)現(xiàn)規(guī)律又省時(shí)間,值得注意的
10、是,基準(zhǔn)點(diǎn)的間距相等,相鄰兩條等勢(shì)線的電勢(shì)差不等,勻強(qiáng)電場(chǎng)例外。(4)從靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接柱引起兩個(gè)探針?lè)謩e與導(dǎo)電紙上任意兩個(gè)相鄰的基準(zhǔn)點(diǎn)接觸,觀察指針偏轉(zhuǎn)情況,比較各點(diǎn)的電勢(shì)高低,找出電勢(shì)的變化規(guī)律。(5)用探針I(yè)與某基準(zhǔn)點(diǎn)E接觸,如上圖所示,另一探針I(yè)I在距基準(zhǔn)點(diǎn)E約1厘米處選一點(diǎn),將探針I(yè)I左右移動(dòng),可發(fā)現(xiàn)與這一點(diǎn)接觸時(shí)電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn),即此點(diǎn)與基點(diǎn)等勢(shì),用同樣的方法探測(cè)出關(guān)于基點(diǎn)對(duì)稱(chēng)的另外3個(gè)等勢(shì)點(diǎn),即每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)共5 7個(gè)。點(diǎn)撥:探測(cè)點(diǎn)不要靠近導(dǎo)電紙邊緣,否則等勢(shì)線畸變。(6)取出白紙,根據(jù)5組等勢(shì)點(diǎn)畫(huà)出5條平滑曲線即為等勢(shì)線,如圖所示。點(diǎn)撥:根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所描繪的圖所示,問(wèn)C點(diǎn)
11、的電勢(shì)是正還是負(fù)?不少同學(xué)認(rèn)為需要定量計(jì)算才能確定,其實(shí)不然,只要抓住兩等量異號(hào)電荷連線的中垂線PQ這條等勢(shì)線上各點(diǎn)電勢(shì)為零的特點(diǎn),得知Ua=Ub=0,UcUd,所以Uc0,故C處電勢(shì)為負(fù)。定量描繪平面上的等勢(shì)線 按圖(甲)所示電路用50歐姆變阻器分壓,以電極B的電勢(shì)為零,則滑動(dòng)片P1置于某一位置時(shí)的電勢(shì)U1可由伏特表讀出,當(dāng)靈敏電流計(jì)指示0時(shí),探針P2接觸點(diǎn)的電勢(shì)也為U1,調(diào)節(jié)P1的位置,每隔1伏測(cè)一條等勢(shì)線,最后看出等勢(shì)線越密的地方電場(chǎng)線也越密,按圖(乙)所示。甲 乙實(shí)驗(yàn)中易混淆的是:操作過(guò)程中所取基準(zhǔn)點(diǎn)的間距相等易帶來(lái)“相鄰兩等勢(shì)線的電勢(shì)差相等”的負(fù)遷移;操作中每隔1厘米探測(cè)一個(gè)等勢(shì)點(diǎn)易
12、引出“等勢(shì)點(diǎn)的間距相等”的負(fù)遷移,其實(shí)這樣操作是為迅速、方便、準(zhǔn)確地揭示規(guī)律,等距離取基準(zhǔn)點(diǎn)探測(cè)是為了上下對(duì)稱(chēng)、左右對(duì)稱(chēng),描圖直觀。易錯(cuò)的是:鋪白紙、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)電紙的順序錯(cuò)亂,或者將電膜向下。易忘的是:找出電流流向與靈敏電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)關(guān)系,因有時(shí)電源裝在等勢(shì)線描繪儀盒內(nèi),操作時(shí)若不找出上述關(guān)系則不能迅速判斷電位哪邊高哪邊低而延誤實(shí)驗(yàn)時(shí)間。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)電場(chǎng)方向的規(guī)定,由實(shí)驗(yàn)得知,電場(chǎng)線始于正電荷止于負(fù)電荷;電場(chǎng)線越密,等勢(shì)線也越密;電場(chǎng)線與等勢(shì)線垂直。例2 利用如圖所示的一只電壓表、一個(gè)電阻箱和一個(gè)電鍵,測(cè)量一個(gè)電池組的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖,并用筆畫(huà)線作導(dǎo)線將所給器材連接成實(shí)驗(yàn)電路
13、。用記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)寫(xiě)出電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的表達(dá)式。解:與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相比,用電阻箱代替了電流表。由于電壓可測(cè),由電壓、電阻就可以算出電流。電路圖如右。實(shí)驗(yàn)方法有兩種:(1)改變電阻箱阻值,讀出兩組外電阻和對(duì)應(yīng)的路端電壓值R1、U1、R2、U2,根據(jù)閉合電路歐姆定律列出兩種情況下的方程,。解這個(gè)方程組可得E和r:。(2)改變電阻箱阻值,讀出電壓表對(duì)應(yīng)的示數(shù),多測(cè)幾組數(shù)據(jù),利用UI圖象求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。這樣偶然誤差會(huì)更小一些。該實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由于電壓表的分流引起的。所以選取電阻箱阻值時(shí)不宜太大,電壓表則應(yīng)該選用內(nèi)阻較大的。如果只給出電阻箱和電流表,同樣可以測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻。例3 測(cè)定玻璃的折射率
14、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y(cè)定玻璃的折射率實(shí)驗(yàn)器材: 平木板1塊 白紙3張 玻璃磚1塊 大頭針4枚 圖釘4個(gè) 量角器 直尺 鉛筆點(diǎn)撥:玻璃磚要選用寬度較大的,宜在5厘米以上,若寬度過(guò)小,則測(cè)量折射角度值的相對(duì)誤差增大。實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)折射定律和折射率的定義實(shí)驗(yàn)步驟:如圖所示,在用4個(gè)圖釘釘好的白紙上畫(huà)一條直線aa作為界面。過(guò)aa上的一點(diǎn)O畫(huà)出。 過(guò)O點(diǎn)畫(huà)一條射線AO界面的法線MN作入射光線。 點(diǎn)撥:入射角i應(yīng)在1575范圍內(nèi)取值,若入射角i過(guò)大。則由大頭針P1、P2射入玻璃中的光線量減少,即反射光增強(qiáng),折射光減弱,且色散較嚴(yán)重,由玻璃磚對(duì)面看大頭針的虛像將暗淡,模糊并且變粗,不利于瞄準(zhǔn)插大頭針P3、P4。若入射
15、角i過(guò)小,折射角將更小,測(cè)量誤差更大,因此畫(huà)入射光線AO時(shí)要使入射角i適中。在射線AO上插上兩枚大頭針P1、P2。 (5)把長(zhǎng)方形玻璃磚放在白紙上,使它的一條長(zhǎng)邊跟aabb兩條線準(zhǔn)確地落在玻璃磚的兩個(gè)平行的折射畫(huà)里,這樣,由作圖畫(huà)出的入射光線AO、出射光線EF與aa、bb的交點(diǎn)O、E才能與光線的實(shí)際入射點(diǎn)相符,否則將使畫(huà)出的玻璃中折射光線的光路與實(shí)際偏離,因此作圖時(shí)要用細(xì)芯鉛筆。(6)在觀察的這一側(cè)即光線的出射面bb一側(cè)插兩枚大頭針P3、P4,使P3擋住P1、P2的像,P4擋住P1、P2、P3的像,記下P3、P4的位置。點(diǎn)撥:上面所說(shuō)大頭針擋住大頭針的像是指“沉浸”在玻璃磚里的那一截,不是看超
16、過(guò)玻璃磚上方的大頭針針頭部分,即順P3、P4的方向看眼前的直線P3、P4和玻璃磚后的直線P1、P2的虛像是否成一直線,若看不出歪斜或側(cè)移光路即可確定。大頭針P2、P3的位置應(yīng)靠近玻璃磚,而P1和P2、P3和P4應(yīng)盡可能遠(yuǎn)些,針要垂直紙面,這樣可以使確定的光路準(zhǔn)確,減小入射角和折射角的測(cè)量誤差。(7)移去玻璃磚連接P3、P4并延長(zhǎng)交bb于E,連接OE即為折射光線,入射角i=AOM,折射角=EON。(8)改變?nèi)肷浣莍,重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,列表記錄相關(guān)的測(cè)量數(shù)據(jù),計(jì)算每次的折射率n求出平均值。實(shí)驗(yàn)記錄:點(diǎn)撥(1):測(cè)入射角和對(duì)應(yīng)的折射角,有人將入射角i用三角板畫(huà)出特殊角度30、45、60,因取值范圍在15
17、75之間是可以的,但折射角的數(shù)值還是需要量角器來(lái)測(cè)量。點(diǎn)撥(2):實(shí)驗(yàn)步驟不變,只有處理數(shù)據(jù)的方法改變,在圖中,入射光線AO和折射光線OE的延長(zhǎng)線上截取等長(zhǎng)的線段GO和OC,為了減小誤差,這線段應(yīng)盡量大于10厘米,過(guò)G、C分別作法線MN的垂線GD和BC,用毫米刻度尺量出GD和BC的長(zhǎng)度,則折射率n=GD/BC。點(diǎn)撥(3):如圖中圖甲所示的OP線是一種理想狀態(tài),出現(xiàn)圖線則是因入射角i測(cè)量值偏大,折射角的測(cè)量值反而偏?。怀霈F(xiàn)圖線則可能是因入射角的測(cè)量值偏小或折射角的測(cè)量值偏大。從圖象直觀看出,光由真空(或空氣)射入玻璃(或水)中,入射角、折射角以及它們的正弦值是可以改變的,且正弦值之比是個(gè)常數(shù),這
18、個(gè)常數(shù)對(duì)不同介質(zhì)是不同的。點(diǎn)撥(4):實(shí)驗(yàn)對(duì)測(cè)量結(jié)果影響最大的是測(cè)量光在玻璃中折射角的誤差,其誤差主要來(lái)源是: 玻璃磚的寬度太窄。 入射角i過(guò)大或入射角i過(guò)小。 玻璃磚的兩個(gè)平行的折射面未與兩條平行輪廓線完全重合好。或因玻璃磚移動(dòng),或因畫(huà)線太粗。 大頭針離玻璃磚偏遠(yuǎn),而大頭針之間間距偏小。實(shí)驗(yàn)中易混淆的是:入射角與法線的夾角(入射角)和入射線與界面的夾角。易錯(cuò)的是:入射線與折射角的界面取錯(cuò),因而代入公式n=sini/sinr的值算錯(cuò)。易忘的是:大頭針P3、P4的位置漏記。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:對(duì)玻璃的入射光線取不同的入射角得到的玻璃的折射率是很接近的,在誤差范圍內(nèi),入射角的正弦跟折射角的正弦成正比?!灸M
19、試題】(答題時(shí)間:60分鐘)1. 在用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)時(shí),在下列所給出的器材中,應(yīng)該選用的是 (用器材前的字母表示)。A. 6 V的交流電源B. 6 V的直流電源C. 100 V的直流電源D. 量程05.0 V,零刻度在刻度盤(pán)中央的電壓表E. 量程0300A,零刻度在刻度盤(pán)中央的電流表在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要把復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上,它們的順序(自上而下)是 , , 在實(shí)驗(yàn)中,按下電鍵,接通電路,若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)O接觸,另一探針已分別在基準(zhǔn)點(diǎn)O的兩側(cè)找到實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)a、b(如圖),則當(dāng)此探針與a點(diǎn)接觸時(shí),電表的指針應(yīng) (“左偏”“指零”或“右偏”);當(dāng)此探針與b點(diǎn)接
20、觸時(shí),電表的指針應(yīng) (“左偏”“指零”或“右偏”)。2. 在“描繪小電珠的伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中,所需的器材如圖1所示,根據(jù)圖2所示的電路圖,以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線,將實(shí)物連接好。 圖1 圖23. 小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變大。某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象,用實(shí)驗(yàn)得到如下數(shù)據(jù)(I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓):(1)在下框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路圖可用的器材有:電壓表、電流表、滑動(dòng)變阻器(變化范圍010)、電源、小燈泡、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干。(2)在圖中畫(huà)出小燈泡的UI曲線;(3)如果一電池的電動(dòng)勢(shì)是1.5 V,內(nèi)阻是2.0 ,將本題中的小燈泡接在該電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是多少?(簡(jiǎn)要寫(xiě)出求解過(guò)程;若需作圖
21、,可直接畫(huà)在第(2)小題的方格圖中)4. 下圖甲中為某一熱敏電阻(電阻值隨溫度的改變而改變,且對(duì)溫度很敏感)的IU關(guān)系曲線圖。(1)為了通過(guò)測(cè)量得到圖甲所示IU關(guān)系的完整曲線,在圖乙和圖丙兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖 。簡(jiǎn)要說(shuō)明理由: 。(電源電動(dòng)勢(shì)為9 V,內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器的阻值為0100)。(2)圖丁電路中,電源電壓恒為9 V,電流表讀數(shù)為70 mA,定值電阻R1250,由熱敏電阻的IU關(guān)系曲線可知,熱敏電阻兩端的電壓為 V;電阻R2的阻值為 。(3)舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子: 。5. 用螺旋測(cè)微器測(cè)量一矩形小零件的長(zhǎng)和寬時(shí),螺旋測(cè)微器上的示數(shù)如下圖(a)和圖(b)所示。圖(a)的讀數(shù)
22、是 mm,圖(b)的讀數(shù)是 mm。6. 在“測(cè)定金屬絲的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用電壓表測(cè)得金屬絲兩端的電壓U,用電流表測(cè)得通過(guò)金屬絲中的電流I,用螺旋測(cè)微器測(cè)得金屬絲的直徑d,測(cè)得數(shù)據(jù)如圖所示,請(qǐng)從圖中讀出U V,I A,d m。7. 如圖所示是測(cè)量待測(cè)電阻Rx的電路圖,由于電壓表、電流表有內(nèi)阻對(duì)實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響,使測(cè)量值出現(xiàn)誤差,為使測(cè)量值更準(zhǔn)確,分別測(cè)有兩組數(shù)據(jù):S接a時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為U1、I1;S接b時(shí),電壓表、電流表示數(shù)分別為U2、I2。(1)在如圖所示實(shí)物圖上用導(dǎo)線連接好電路;(2)如果電壓表示數(shù)幾乎不變,電流表示數(shù)變化較大,待測(cè)電阻Rx ;(3)如果電流表示數(shù)幾乎不變,電壓表示
23、數(shù)變化較大,待測(cè)電阻RX 。8. 在測(cè)量電阻的實(shí)驗(yàn)中,提供的器材有:3 V穩(wěn)壓電源、滑線變阻器R、電壓表V、電流表A、待測(cè)電阻Rx,以及開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線等。要求: 電流表內(nèi)接; 調(diào)節(jié)滑線變阻器可使電壓表的示數(shù)在03 V間變化。在實(shí)驗(yàn)中,有的同學(xué)連成下圖1、下圖2所示的電路,其中a,b,c,d,e,f,g,h,i,j,k是表示接線柱的字母。請(qǐng)將圖1、圖2中接線錯(cuò)誤(用導(dǎo)線兩端接線柱的字母表示)、引起的后果、改正的方法(改接、撤銷(xiāo)或增添),分別填在圖下面相應(yīng)的表格中圖1 圖29. 在測(cè)定電流表內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,備用的器材有:A. 電流表(量程0lA)B. 標(biāo)準(zhǔn)電壓表(量程05 V)C. 電阻箱(阻值范圍0
24、9 999 )D. 電阻箱(阻值范圍099 999 )E. 電源(電動(dòng)勢(shì)2 V,有內(nèi)阻)F. 電源(電動(dòng)勢(shì)6 V,有內(nèi)阻)G. 滑動(dòng)變阻器(阻值范圍050 ,額定電流1.5 A)還有若干電鍵和導(dǎo)線。(1)如果采用下圖所示的電路測(cè)定電流表G的內(nèi)阻,并且要想得到較高的精確度,那么從以上備用的器材中,可變電阻R1應(yīng)選用 ,可變電阻R2應(yīng)選用 ,電源正應(yīng)選用 。(用字母代號(hào)填寫(xiě))。(2)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)要進(jìn)行的步驟有:A. 合上Kl;B. 合上K2;C. 觀察R1的阻值是否最大,如果不是,將R1的阻值調(diào)至最大;D. 調(diào)節(jié)R1的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度;E. 調(diào)節(jié)R2的阻值,使電流表指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一
25、半;F. 記下R2的阻值。把以上步驟的字母代號(hào),按實(shí)驗(yàn)的合理順序填寫(xiě)在下面橫線上的空白處: 。(3)如果在上述步驟F中,所得R2的阻值為600 ,則電流表內(nèi)阻Rg的測(cè)量值為 。(4)如果要將電流表改裝為量程05 V的電壓表,則改裝的方法是跟電流表 聯(lián)一個(gè)阻值為 的電阻。(5)在下圖所示的器材中,一部分是將電流表改裝為電壓表所需的,其余是為了把改裝的電壓表跟標(biāo)準(zhǔn)表進(jìn)行核對(duì)所需的。首先畫(huà)出改裝和核對(duì)都包括在內(nèi)的電路圖(要求對(duì)05 V的所有刻度都能在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行核對(duì));然后,將器材按以上要求連接成實(shí)驗(yàn)電路。10. 如下圖所示在用伏安法測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,若線路器材接觸良好,某同學(xué)按下圖連接好
26、電路合上開(kāi)關(guān)以后,發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)很大,電壓表示數(shù)為零,移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的觸頭,兩電表的示數(shù)均無(wú)變化,產(chǎn)生這樣的故障的的的原因是 ;又若在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)兩電表的示數(shù)正常,但移動(dòng)變阻器觸頭時(shí),兩電表的示數(shù)不變化,產(chǎn)生這樣的故障的原因是 。11. 測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)及內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示,圖2中給出的器材有:待測(cè)的電源(電動(dòng)勢(shì)約為4 V,內(nèi)阻約為2 ),電壓表(內(nèi)阻很大,有5 V、15 V兩個(gè)量程),電流表(內(nèi)阻不計(jì),有01 A、1 A兩個(gè)量程),滑線變阻器(阻值范圍0一10 ),開(kāi)關(guān)另有導(dǎo)線若干。試按照?qǐng)D1中的電路在圖2中畫(huà)出連線,將器材連接成實(shí)驗(yàn)電路(要求正確選擇電表量程,以保證儀器的安全并使測(cè)量有
27、盡可能高的精確度)。圖1圖212. 下圖中圖a為示波器面板,圖b為一信號(hào)源。(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形,應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的 接線柱相連,b端與 接線柱相連;(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖c所示,要將波形上移,應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的 旋鈕;要使此波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕;要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形,應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕。13. 用多用電表的歐姆擋測(cè)電阻時(shí),下列說(shuō)法中正確的是 。(填字母代號(hào))A. 多用電表的指針右側(cè)達(dá)滿偏時(shí),被測(cè)電阻值最大B. 多用電表的指針指示零歐時(shí),說(shuō)明通過(guò)被測(cè)電阻的電流最大C. 測(cè)電阻前,把面板上的選擇開(kāi)關(guān)置于相關(guān)的歐姆擋上,將兩表筆的金屬桿直接
28、短路,調(diào)整歐姆擋的調(diào)零旋鈕使指針指在電流的最大刻度處D. 用歐姆表的Rl0擋時(shí),指針指在刻度2040的正中央,則被測(cè)電阻的阻值為300E. 測(cè)量前,待測(cè)電阻跟別的元件和電源斷開(kāi)F. 用歐姆表的Rl00擋測(cè)電阻時(shí),若指針指在0處附近,則應(yīng)換用及1 k擋14. 如下圖1所示黑盒中有一個(gè)單向?qū)щ娫?,?dāng)其中電流沿箭頭方向時(shí),單向?qū)?,其電阻為零;反之,則截止,反向電阻無(wú)窮大。還有兩個(gè)阻值均為1 k,的電阻,它們與黑盒的接線1、2、3接成電路,用多用表的電阻擋對(duì)這三個(gè)接線柱間的電阻進(jìn)行測(cè)量,得到的數(shù)據(jù)如表格所示,那么黑盒中的線路是圖2中的哪一個(gè)( ) 圖1 圖215. 用遙控器調(diào)換電視機(jī)頻道的過(guò)程,實(shí)際上就是傳感器把光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的過(guò)程。下列屬于這類(lèi)傳感器的是( )A. 紅外報(bào)警裝置B. 走廊照明燈的聲控開(kāi)關(guān) C. 自動(dòng)洗衣機(jī)中的壓力傳感裝置D. 電飯煲中控制加熱和保溫的溫控器16. 某同學(xué)要測(cè)定如下圖所示的楔形厚玻璃的折射率,大頭針P1、P2已插在圖中直線AO上,透過(guò)玻璃磚觀察大頭針P1、P2的像,調(diào)
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