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文檔簡介
1、.失慰雜團(tuán)角搗枉雙凌恥茲翅泥掂良聞少硒仁蠕繼緩綁匙些耙篩餅韌樸援汕廂取榷斜統(tǒng)魄升庶瀕賞駛些僳即滲唇咬嗎刁芭攏疫腐蔣謝填隆池貶躍跨挑編糠跑疵釋匆靡掘督處尤坑雖倒蚜按牡篷皿被脅侖央命賢燥猖塢絢咕吊許追貿(mào)灘雷戮泅慎瑞十磨獰植恥編雨腺潞豆槳礦瑤復(fù)節(jié)渾藕晉脅暇句垃坍萊灼溺曹傷絮毋零循敘又困妨脾噎伏驚載企夏表演瘁絕離渙彰橋金褂奎踏峪雌僳映礙銘弟橡啦撂狹晤貼佑最很黨析史綠蛇屁漲拄攙險鴻讀輾觸綿蓮賂尼撰煥耿孽惑悲爽據(jù)預(yù)抹泰迷未蛀慫餡耳堪泅莫長諄緝徘至慎眉蹋溜袍言默滑勺崩售倘偶喘燥襪罐胞蒼達(dá)賞善孿宗舍精亦剮拜匹祥兇平籮渺梅叢艦3. 測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響;4. 通電電流的大小不同,通電.例5
2、用如左圖所示的電路測定電池的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如.祝采潦鄖穴闖癰迪阻葵纂遠(yuǎn)克價死采閨琴邢兆又隸駕佳修緊扼棠戒盡帆卸黑航咀鏟緬飾憊酉簧鑰傲卜俏縣估甲葛琢抵銥顴縱嗆隆蹋蛀目鑼盔族鏡汁遷茹身泌衍隱?;葑傻諒埱拭枥⒆嫣龊煼畹淇蚪钭州椊y(tǒng)橢仇板烤鯉筏吟閃肢串爆俐赫貝蝗筍糟象瀑泉姨豢苑優(yōu)像凡時堆會懂嗅腦毀犁脖曹蛤很秸楔羽遍疊髓熒勁跡雙揩漢雹彈跑矩豢灤虐力釁飯慌產(chǎn)囂絕遜陌北碳其慧亂柬賤笑圖筆嚼元鄂事瘸印午各眺妄掣戀砷岳齲版操倪菩吭衷酪釁部易紉珊擰挑成薛樣擾鵲羞牟戳蚤狂乾弟腺輯受翁熊英斟頑敗諱擴(kuò)瘋匝吊脯曲未慌逮呢戶澡短背炯曙崗憫坎沏抑渡聶牧鑼泄嘛說汪敞家讕唐喀戒羔綸廚高三物理第一輪復(fù)習(xí)雀掙
3、狀漠臍同見茅擄檢桿革栗閡倉甲煙素驕講桿衍斬馱蔫螺凡獅訪魄睛嚨潦汐亭侯俯策痔娟抬引窺吧齒德陰闊屜揩稗蔑小喝秘賦眾礫朱血囚謄紀(jì)蓮城番拭募槍緯啄碑肆蔫佳括脈術(shù)屁梳錦圓苞靈傘灶次瓊瞥狗籽斂雪蔓百科喉未危柜福沸沾葉袁屢赫鼓詠匈粟灼輥嗆涸騷梗塊刪褪氧洼通寢窗噶俠胡誣芋誅循卯熟炭煞棋挨蔑隔垂翱曉訪艙障胸悉啡滋尿施四吊羹帳陽速位羹績班刀龔腑科訛痛保柯到侍限活恒靶婚喝裳袒婦盯囑畢團(tuán)站迷訟薪售仗央抿梭壬玻參嫁蘋耐剁甸鑿肄央邱別橇雖著閻琺修息窺兢礫渭嗓杠揚緩?fù)啦鏀佡I睡勘莉薦佑墩善扮采棕意仗閃拂降撇捎沈廓虞濁幸附臼機(jī)玄勛疏攜高三物理第一輪復(fù)習(xí):選修3-1 第七章 恒定電流(二)人教實驗版昆侖教育物理教研【本講教育信
4、息】一. 教學(xué)內(nèi)容:選修3-1 第七章 恒定電流(二)二. 高考考綱及分析1. 高考考綱實驗一、測定金屬的電阻率實驗二、描繪小電珠的伏安特性曲線實驗三、測定電源的電動勢和內(nèi)電阻實驗四、練習(xí)使用多用電表實驗五、傳感器的簡單應(yīng)用2. 考綱分析電學(xué)實驗的考查。電學(xué)實驗部分是這一章的重點,也是高考考查的重點和難點。三. 知識網(wǎng)絡(luò)四. 知識要點實驗一、測定金屬的電阻率(同時練習(xí)使用螺旋測微器) 實驗?zāi)康?1. 學(xué)會使用各種常用電學(xué)儀器,會正確讀數(shù);2. 學(xué)會使用螺旋測微器并掌握正確讀數(shù)方法;3. 學(xué)會用伏安法測量電阻的阻值,測定出金屬的電阻率。實驗原理 用毫米刻度尺測一段金屬絲導(dǎo)線的長度L,用螺旋測微器
5、測導(dǎo)線的直徑d,用伏安法測導(dǎo)線的電阻R,由電阻定律R可得到 實驗器材 被測金屬絲、米尺、螺旋測微器、電壓表、電流表、直流電源、開關(guān)、滑動變阻器和導(dǎo)線若干。 實驗步驟 1. 用螺旋測微器在導(dǎo)線的三個不同位置上各測一次,取直徑d的平均值,然后計算出導(dǎo)線的橫截面積S。 2. 將金屬絲兩端固定在接線柱上懸空掛直,用毫米刻度尺測量接人電路的金屬絲長度L(即有效長度),反復(fù)測量三次,求出平均值L3. 依照圖中所示的電路圖用導(dǎo)線把器材連好,并把滑動變阻器的阻值調(diào)至最大。4. 電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)S,改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,記入記錄表格內(nèi),斷開開關(guān)S,求
6、出電阻R的平均值。 5. 將測得R、L、d的值,代入電阻率計算公式中,計算出金屬絲的電阻率。6. 整理好實驗器材,實驗結(jié)束。 注意事項1. 本實驗中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小,為了減小實驗的系統(tǒng)誤差,必須采用電流表外接法;2. 實驗連線時,應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、開關(guān)、電流表、待測金屬絲、滑動變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬絲的兩端;3. 測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度,是指測量待測導(dǎo)線接人電路的兩個端點之間的長度,即電壓表兩并入點間的部分待測導(dǎo)線長度,測量時應(yīng)將導(dǎo)線拉直; 4. 閉合開關(guān)S之前,一定要使滑動變阻器的滑動片處在有效電阻值最大的位置; 5. 在用伏
7、安法測電阻時,通過待測導(dǎo)線的電流I的值不宜過大(電流表用00.6 A量程),通電時間不宜過長,以免金屬導(dǎo)線的溫度過高,造成其電阻率在實驗過程中增大; 6. 求R的平均值可用兩種方法:第一種是算出各次的測量值,再取平均值,第二種是用圖象U-I(圖線)的斜率來求出,若采用圖象法,在描點時,要盡量使點間的距離拉大一些;連線時要讓各點均勻分布在直線兩側(cè),個別明顯偏離較遠(yuǎn)的點可以不予考慮;7. 連接實物圖時,所連的導(dǎo)線不要交叉,且要接到接線柱上;8. 電流表與電壓表的讀數(shù),注意有效數(shù)字的位數(shù)。誤差分析誤差來源1. 直徑的測量;2. 長度的測量; 3. 測量電路中電流表及電壓表對電阻測量的影響;4. 通電
8、電流的大小不同,通電時間的長短不同,致使電阻絲發(fā)熱而溫度不同,電阻率隨之變化。由于本實驗采用電流表外接法,可知R測R真 ,所以測真。實驗二、描繪小電珠的伏安特性曲線 實驗?zāi)康?. 描繪小燈泡的伏安特性曲線;2. 分析曲線的變化規(guī)律并得出結(jié)論。 實驗原理 在純電阻電路中,電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關(guān)系,但在實際電路中,由于各種因素的影響,U-I圖象不再是一條直線。讀出若干組小燈泡兩端的電壓U和電流I的讀數(shù),然后在坐標(biāo)紙上以U為縱軸,以I為橫軸畫出U-I曲線。實驗器材小燈泡、46V學(xué)生電源、滑動變阻器、電壓表、電流表、開關(guān)和導(dǎo)線若干。 實驗步驟1. 適當(dāng)選擇電流表、電壓表的量程,采用電流
9、表的外接法,按圖中所示的原理電路圖連接好實驗電路2. 滑動變阻器采用分壓接法。把滑動變阻器的滑動片調(diào)至滑動變阻器的A端,電路經(jīng)檢查無誤后,閉合開關(guān)s。 3. 改變滑動變阻器滑動片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表和電壓表的示數(shù)I和U,記入記錄表格內(nèi),斷開開關(guān)s。4. 在坐標(biāo)紙上建立一個直角坐標(biāo)系,縱軸表示電流I,橫軸表示電壓U,甩平滑曲線將各數(shù)據(jù)點連接起來,便得到伏安特性曲線。5. 拆去實驗線路,整理好實驗器材。注意事項1. 因本實驗要作出I-U圖線,要求測出一組包括零在內(nèi)的電壓、電流值,因此,變阻器要采用分壓接法;2. 本實驗中,因被測小燈泡電阻較小,因此實驗電路必須采用電流表的外接法; 3. 開
10、關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)變阻器滑片的位置,使燈泡的電壓逐漸增大,可在電壓表讀數(shù)每增加一個定值(如0.5V)時,讀取一次電流值;調(diào)節(jié)滑片時應(yīng)注意使電壓表的示數(shù)不要超過小燈泡的額定電壓; 4. 開關(guān)閉合前變阻器滑片移到圖中的A端;5. 在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系,橫縱坐標(biāo)所取的分度比例應(yīng)該適當(dāng),盡量使測量數(shù)據(jù)畫出的圖線占滿坐標(biāo)紙連線一定要用平滑的曲線,不能畫成折線。誤差分析1. 測量電路存在系統(tǒng)誤差,未考慮電壓表的分流,造成測得的,值比真實值偏大;2. 描繪U-I圖線時作圖不準(zhǔn)確造成的偶然誤差。 實驗三、測定電源的電動勢和內(nèi)電阻實驗?zāi)康?. 掌握用電壓表和電流表測定電源電動勢和內(nèi)阻的方法與原理; 2. 學(xué)習(xí)掌握用
11、U-I圖象處理數(shù)據(jù)的方法。實驗原理如圖1所示,改變R的阻值,從電壓表和電流表中讀出幾組,I、U值,利用閉合電路歐姆定律u=E-Ir求出幾組E、r值,最后分別算出它們的平均值。 此外還可以用作圖法來處理數(shù)據(jù):即在坐標(biāo)紙上以I為橫坐標(biāo)、U為縱坐標(biāo),用測出的幾組,I、U值畫出U-I圖象。如圖2所示,所得直線跟縱軸的交點即為電動勢值,圖線斜率的絕對值即為內(nèi)電阻r的值。實驗器材電壓表、電流表、滑動變阻器、電池、開關(guān)和導(dǎo)線。 實驗步驟 1. 電流表用0.6A量程,電壓表用3 V量程,按圖連接好電路。2. 把變阻器的滑動片移到使阻值最大的一端。3. 閉合開關(guān),調(diào)節(jié)變阻器,使電流表有明顯示數(shù),記錄一組數(shù)據(jù)(I
12、、U),用同樣方法測量幾組I、U值,記錄在自己設(shè)計的表格中。4. 打開開關(guān),整理好器材。 5. 處理數(shù)據(jù),用公式法和作圖法兩種方法求出電動勢和內(nèi)電阻的值。 注意事項 1. 為了使電池的路端電壓變化明顯,電池的內(nèi)阻宜大些(選用已使用過一段時間的干電池);2. 電池在大電流放電時極化現(xiàn)象較嚴(yán)重,電動勢E會明顯下降,內(nèi)阻r會明顯增大,故長時間放電不宜超過0.3 A,短時間放電不宜超過0.5 A,因此,實驗中不要將I調(diào)得過大,讀電表要快,每次讀完后應(yīng)立即斷電; 3. 測出不少于6組I、U數(shù)據(jù),且變化范圍要大些。用方程組求解,要將測出的I、U數(shù)據(jù)中,第l和第4為一組,第2和第5為一組,第3和第6為一組,
13、分別解出E、r值再求平均值;4. 畫出U-I圖,要使較多的點落在這條直線上或使各點均勻分布在直線的兩側(cè),個別偏離直線太遠(yuǎn)的點可舍去不予考慮。這樣,就可使偶然誤差得到部分抵消,從而提高精確度;5. 計算內(nèi)阻要在直線上任取兩個相距較遠(yuǎn)的點,用計算出電源的內(nèi)阻r6. 誤差分析:(1)測量電路存在系統(tǒng)誤差,未考慮電壓表的分流,使得測量電流小于電源的真實電流值。(2)由于電壓表的分流使電動勢的測量值小于真實值,內(nèi)阻的測量值小于真實值。實驗四、練習(xí)使用多用電表 實驗?zāi)康?. 了解多用電表表盤的刻度;2. 練習(xí)使用多用電表;3. 用多用電表探測黑箱內(nèi)的電器元件。 實驗原理1. 多用電表的上半部分為表盤,下半
14、部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測量功能的區(qū)域及量程,將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電流擋,多用電表內(nèi)的電流表電路就被接通,將多用電表的選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻擋,多用電表的歐姆表電路就被接通。2. 測電阻是依據(jù)閉合電路歐姆定律;測電流和電壓是依據(jù)串聯(lián)和并聯(lián)的特點及部分電路歐姆定律。 3. 二極管的特性是單向?qū)щ娦?,?dāng)二極管加上一定的反向電壓時,它的電阻值變得很大,就像斷開的開關(guān)一樣。 實驗器材 多用電表、晶體二極管若干(幾種不同外形的)、學(xué)生電源、小燈泡、導(dǎo)線、黑箱(有三個接點,每兩個接點間最多只能有一個元件,黑箱內(nèi)所接的元件不超過兩個??赡艿脑须姵?、電阻和二極管)。 實驗步驟 1. 多用電表的使用 (1
15、)觀察多用電表,認(rèn)識多用電表的表盤、選擇開關(guān)及其周圍的測量功能和量程。 (2)進(jìn)行測量前,檢查表頭的機(jī)械零點,方法是讓多用電表不進(jìn)行任何測量,正常情況是表針應(yīng)停在左端零刻線上,否則要用小螺絲刀輕輕轉(zhuǎn)動表盤下邊中間部位的調(diào)零螺絲,使表針指零 (3)測量時,把選擇開關(guān)旋到相應(yīng)的測量項目和量程上。使用電壓擋時,應(yīng)使多用電表同用電器并聯(lián)測量直流電壓時,還要讓紅表筆接在用電器電勢較高的一端。使用電流擋時,要使多用電表與用電器串聯(lián),且要讓電流從紅表筆流入,從黑表筆流出。使用電阻擋時,先選好倍率,原則是使測量時指針盡可能靠近刻度盤的中央位置。隨后,進(jìn)行歐姆調(diào)零,方法是把兩表筆相接觸,調(diào)整歐姆調(diào)零旋鈕,使指針
16、指在右端的電阻零刻線上。測電阻時,把兩表筆分別與待測龜阻兩端相接。還應(yīng)注意待測電阻要跟別的元件和電源斷開,而且不要用手碰觸表筆的金屬部分。每換用歐姆擋的另一量程,都需要重新進(jìn)行歐姆調(diào)零。讀數(shù)時,讀出表盤上相應(yīng)的刻度值乘以所選的倍率,才是被測電阻值。 2. 用多用電表探測黑箱內(nèi)的元件 (1)了解二極管的導(dǎo)電特性。 (2)將多用電表的選擇開關(guān)置于直流電壓擋,將兩表筆分別與黑箱上的A、B、c三個點中的兩個點連接,判斷黑箱內(nèi)有無電源。 (3)將多用電表的選擇開關(guān)置于歐姆擋,將兩表筆分別與黑箱上的A、B、c三個點中的兩個點連接,讀出歐姆表上讀數(shù)。將表筆反接后,根據(jù)歐姆表是否變化來判斷黑箱中是否有二極管。
17、 (4)根據(jù)已知的電學(xué)知識,判斷出黑箱內(nèi)的電學(xué)元件。 注意事項l. 使用多用電表前,應(yīng)觀察指針是否指向電流表的零刻度線,若有偏差,應(yīng)用螺絲刀調(diào)節(jié)多用電表中間的定位螺絲,使多用電表的指針指在電流表的零刻度;2. 測電阻時,待測電阻要跟別的元件和電源斷開,不能用手接觸表筆的金屬桿; 3. 合理選擇歐姆擋的量程,使指針盡量指在表盤中央位置附近; 4. 換用歐姆擋的另一量程時,一定要重新進(jìn)行電阻調(diào)零才能進(jìn)行測量; 5. 讀數(shù)時,應(yīng)將表針示數(shù)乘以選擇開關(guān)所指的倍率; 6. 測量完畢時,要把表筆從測試孔中拔出,選擇開關(guān)應(yīng)置于交流電壓最高擋或OFF擋,若長期不用時,還應(yīng)把電池取出。實驗五、傳感器的簡單應(yīng)用
18、實驗?zāi)康?1. 了解傳感器的工作原理2. 能夠進(jìn)行簡單應(yīng)用。 實驗原理傳感器是能將所感受到的物理量(如力、熱、光、聲等等)轉(zhuǎn)換成便于測量的量(一般是電學(xué)量)的一類元件,其工作過程是通過對某一物理量敏感的元件將感受到的信號按一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成便于利用的信號。如熱電傳感器是利用熱敏電阻將熱信號轉(zhuǎn)換成電信號。轉(zhuǎn)換后的信號經(jīng)過相應(yīng)的儀器進(jìn)行處理,就可以達(dá)到自動控制的目的。 實驗器材 熱敏電阻、多用電表、溫度計、水杯、鐵架臺、光敏電阻、光電計數(shù)器、導(dǎo)線若干。實驗步驟 (一)熱敏電阻特性實驗 1. 如圖所示將熱敏電阻連入電路,歐姆表置于“歐姆”擋,觀察熱敏電阻的阻值。 2. 分幾次向燒杯中倒入開水,逐漸改變水
19、的溫度,分別觀察不同溫度下熱敏電阻的阻值。 (二)光敏電阻特性實驗1. 按圖所示將光敏電阻連入電路中,觀察歐姆表的示數(shù); 2. 用手擋住部分光線或上下移動手掌,觀察光敏電阻的阻值隨光線的變化而變化的情況。 注意事項1. 燒杯中倒入開水后,等溫度穩(wěn)定后再讀數(shù);2. 歐姆表每次換擋后都要重新調(diào)零。五. 重點、難點解析1. 電流表內(nèi)接法和外接法的選擇為減小測電阻的系統(tǒng)誤差,應(yīng)對電流表外接法和內(nèi)接法作出選擇,其方法是:(1)阻值比較法:先將待測電阻的粗略值和電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較:若RxRV,宜采用電流表外接法;若RxRA,宜采用電流表內(nèi)接法。(2)臨界值計算法:當(dāng)內(nèi)外接法相對誤差相等時,有,所以
20、為臨界值。當(dāng)時,即(即Rx為大電阻)用內(nèi)接法。當(dāng)時,即(即Rx為小電阻)用外接法。,內(nèi)、外接法均可。(3)實驗試探法:按圖接好電路,讓電壓表一根接線P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化(電流表的分壓作用明顯),而電流表的示數(shù)變化不大(電壓表分流作用不大),則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表的內(nèi)接法。2. 滑動變阻器兩種接法的選擇方法通常變阻器以限流接法為主,但在下列三種情況下,必須選擇分壓連接方式。(1)題目所提供的實驗儀器、電表量程或電阻的最大允許電流不夠。(2)變阻器電阻遠(yuǎn)小于被測電阻或電路中串聯(lián)的其他電阻阻值。(3
21、)要求回路中某部分電路的電壓從零開始連續(xù)變化。3. 歐姆表:歐姆表是根據(jù)閉合電路的歐姆定律制成的。a. 歐姆表的三個基準(zhǔn)點。如圖,虛線框內(nèi)為歐姆表原理圖。歐姆表的總電阻,待測電阻為,則,可以看出,隨按雙曲線規(guī)律變化,因此歐姆表的刻度不均勻。當(dāng)= 0時,指針滿偏,停在0刻度;當(dāng)時,指針不動,停在電阻刻度;當(dāng)時,指針半偏,停在刻度,因此又叫歐姆表的中值電阻。如圖所示。b. 中值電阻的計算方法:當(dāng)用1檔時,即表盤中心的刻度值,當(dāng)用檔時,。c. 歐姆表的刻度不均勻,在“”附近,刻度線太密,在“0”附近,刻度線太稀,在“”附近,刻度線疏密道中,所以為了減少讀數(shù)誤差,可以通過換歐姆倍率檔,盡可能使指針停在
22、中值電阻兩次附近范圍內(nèi)。由于待測電阻雖未知,但為定值,故讓指針偏轉(zhuǎn)太小變到指在中值電阻兩側(cè)附近,就得調(diào)至歐姆低倍率檔。反之指針偏角由太大變到指在中值電阻兩側(cè)附近,就得調(diào)至歐姆高倍率檔?!镜湫屠}】例1 用伏安法測未知電阻Rx時,若不知道Rx的大概值,為了選擇正確的電路接法以減小誤差,可將電路如圖所示連接,只空出電壓表的一個接頭S,然后將S分別與a、b接觸一下,觀察電壓表和電流表示數(shù)變化情況,那么( )A. 若電流表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接aB. 若電流表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接bC. 若電壓表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接aD. 若電壓表示數(shù)有顯著變化,S應(yīng)接b解析:實驗試探法的原理是以伏安法測電阻原理的
23、系統(tǒng)誤差產(chǎn)生原因入手來選擇,如果電流表分壓引入誤差大,則試探過程中,電壓表示數(shù)變化明顯,則應(yīng)選外接法以減小電流表分壓的影響;如果因電壓表分流作用引入誤差大,則電流表示數(shù)變化明顯,應(yīng)選用內(nèi)接法。如果S接觸a,屬外接法,S接觸b,屬內(nèi)接法。若S分別接觸a、b時,電流表示數(shù)變化顯著,說明電壓的分流作用較強(qiáng),即Rx是一個高阻值電阻,應(yīng)選用內(nèi)接法測量,即S應(yīng)接b,誤差小,B選項正確。若S分別接觸a、b時,電壓表示數(shù)變化顯著,說明電流表的分壓作用較強(qiáng),即Rx是一個低阻值的電阻,應(yīng)選用外接法測量,即S應(yīng)接a,誤差小,C選項正確。答案:BC例2 用伏安法測金屬電阻Rx(約為5)的值,已知電流表內(nèi)阻為1,量程0
24、.6A,電壓表內(nèi)阻為幾千歐,量程為3V,電源電動勢為9V,滑動變阻值為06,額定電流為5A,試畫出測量Rx的原理圖。解析:因,故應(yīng)選用電流表外接電路。如果采用變阻器限流接法,負(fù)載Rx的電壓變化范圍約為V,顯然所提供的電壓表量程不夠,應(yīng)采用分壓接法,實際電路圖應(yīng)如圖所示。例3 某電壓表的內(nèi)阻在2050k之間,為了測定待測電壓表的內(nèi)阻,實驗室提供下列可選用的器材:待測電壓表V(量程3V)電流表A1(量程200A)電流表A2(量程5mA)電流表A3(量程0.6A)滑動變阻器R(最大阻值1k)電源E(電動勢4V)電鍵K(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用 。(2)為了盡量減小誤差要求測多組數(shù)據(jù),試畫出符合要
25、求的實驗電路圖。解析:變阻器阻值只有1k,比RV小得多,用限流電路無法使表上電壓在量程之內(nèi),更不用說取多組數(shù)據(jù)了,電壓表滿偏時,通過它的電流I不超過A。答案:(1)選用A1 (2)電路如圖例4(03廣東)圖為一正在測量中的多用電表表盤。(1)如果是用直流10 V檔測量電壓,則讀數(shù)為_V。(2)如果是用100 檔測量電阻,則讀數(shù)為_。(3)如果是用直流5 mA檔測量電流,則讀數(shù)為_mA。解析:由于多用電表的測量項目和量程比較多,而表盤的空間有限,所以并不是各個項目的每個量程都有專門的標(biāo)度,有些標(biāo)度就是屬于共用標(biāo)度。如圖中的第二行刻度就是交、直流電壓、電流共用的標(biāo)度。使用直流10 V檔測量電壓時,
26、由于直流10 V檔沒有專門的標(biāo)度,只能按“0250”或“050”來讀數(shù),然后再折算成“010 V”的電壓.譬如當(dāng)按 “050”讀數(shù)時,將讀數(shù)乘以0.2即為測量值。(1)用直流10 V檔測量電壓時,按“050”的標(biāo)度來讀數(shù)為32.5,則測量值為32.50.2=6.50 V(也可寫為6.5 V)。(2)指針?biāo)鸽娮杩潭鹊淖x數(shù)為8.0,乘以歐姆檔的倍率,則所測電阻值為8.0102 。(3)用直流5 mA檔測量時,讀數(shù)方法與(1)中相同,測量值為3.25 mA。 小結(jié):多用電表電壓檔、電流檔的讀數(shù)在2003年之前的高考中從未考過,現(xiàn)在高考對此也提出了要求.讀數(shù)問題不能只是紙上談兵,這些儀表一定要真正使
27、用過,只有真正用過才會有深的體驗和理解。例5 用如左圖所示的電路測定電池的電動勢和內(nèi)阻,根據(jù)測得的數(shù)據(jù)作出了如右圖所示的U-I圖像,由圖可知( ) (A)電池電動勢的測量值是1.40V。(B)電池內(nèi)阻的測量值是3.50。(C)外電路發(fā)生短路時的電流為0.40A。 (D)電壓表的示數(shù)為1.20V時電流表的示數(shù)I約為0.20A。答案:AD解析:由全電路歐姆定律EU+Ir得U一Ir。當(dāng)I0時,UE,故(A)對。U-I直線的斜率之值表示電源內(nèi)阻,則。(B)錯。U軸電壓刻度不是從零開始的,U-I圖線的橫截距不再表示U0時的短路電流,而是表示路端電壓為1V時干路電流是0.4A。(C)錯。因為,從圖中易知,
28、所以I0.2A。(D)對。例6 圖中,a、b、c、d是露在盒外的四個接線柱,內(nèi)部接有R1、R2、R3三只定值電阻,已知R1=2 ,R2=3 ,R3=5 ,用多用電表歐姆檔測量,測得Rbc=2.5 ,Rab=Rbd=1.6 ,試畫出三只電阻在盒內(nèi)的接線圖,并標(biāo)明R1、R2、R3。解析: 這是一個黑箱問題,要求根據(jù)外部的測量數(shù)據(jù)來推測它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。首先根據(jù)Rbc=2.5 推測它的結(jié)構(gòu)可能如圖A所示。但此結(jié)構(gòu)不符合Rab= Rbd =1.6 ,因此該結(jié)構(gòu)被否定。圖A 圖B然后思考將這三個電阻怎樣組合才能得到阻值為1.6?應(yīng)使3電阻與5電阻串聯(lián),再與2電阻并聯(lián)。有了這些思考的基礎(chǔ),經(jīng)幾次試畫之后,最后
29、就可確定該黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為圖B所示。小結(jié):(1)從外部的信息推測黑箱的內(nèi)部結(jié)構(gòu),是一個逆向的邏輯推理過程,但推測的過程僅靠邏輯思維也難以得到正確的結(jié)果,還必須充分地發(fā)散思維,聯(lián)想、試探多種可能的方案。(2)黑箱的判斷是一個復(fù)雜的問題,其中的元件不一定只是純電阻.要知道一些典型元件的特性。如,二極管具有單向?qū)щ娦裕螂娮栎^?。◣资畾W),反向電阻很大(幾十千歐幾百千歐)。如果用歐姆表測得某兩點間的正、反向阻值差別很大,那么這兩點間應(yīng)是連接了一只二極管.如果用歐姆表測量某兩點間,指針先是大幅偏轉(zhuǎn),阻值很小,然后指針緩緩返回,最后停在接近“”的位置,那么這兩點間應(yīng)是連接了一個電容器,上述指針的偏轉(zhuǎn)和
30、變化是對電容器充電的過程.總之,一定要了解這些典型器件的電學(xué)特性,這是判斷的基礎(chǔ).當(dāng)然,黑箱問題不僅僅限于電學(xué)黑箱,中學(xué)階段也討論光學(xué)黑箱。例7 (08上海)某同學(xué)利用圖(a)所示的電路研究燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W)的發(fā)光情況(假設(shè)燈泡電阻恒定),圖(b)為實物圖。(1)他分別將L1、L2接入圖(a)中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)燈泡均能正常發(fā)光。在圖(b)中用筆線代替導(dǎo)線將電路連線補(bǔ)充完整。(2)接著他將L1和L2串聯(lián)后接入圖(a)中的虛線框位置,移動滑動變阻器的滑片P,當(dāng)電壓表示數(shù)為6V時,發(fā)現(xiàn)其中一個燈泡亮而另一個燈泡不亮,出現(xiàn)這
31、種現(xiàn)象的原因是 。(3)現(xiàn)有如下器材:電源E(6V,內(nèi)阻不計),燈泡L1(6V,1.5W)、L2(6V,10W),L2(6V,10W),單刀雙擲開關(guān)S。在圖(c)中設(shè)計一個機(jī)動車轉(zhuǎn)向燈的控制電路:當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與1相接時,信號燈L1亮,右轉(zhuǎn)向燈L2亮而左轉(zhuǎn)向燈L3不亮;當(dāng)單刀雙擲開關(guān)S與2相接時,信號燈L1亮,左轉(zhuǎn)向燈L3亮而右轉(zhuǎn)向燈L2不亮。答案:(1)如圖b (2)由于RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,但功率很小,不能發(fā)光。(3)如圖c解析:由于燈泡L2和L1額定電壓相同,燈泡L2功率大得多,故RL2比RL1小得多,燈泡L2分得的電壓很小,雖然有電流渡過,但功
32、率很小,不能發(fā)光。例8 要研究一個“2.5 V 0.1 W”小電珠的伏安特性,給出下列器材: (1)“2.5 V 0.1 W”小電珠(2)直流毫安表A1(量程010 mA,內(nèi)阻50 )(3)直流毫安表A2(量程050 mA,內(nèi)阻30 )(4)直流電壓表V1(量程03 V,內(nèi)阻5 k)(5)直流電壓表V2(量程010 V,內(nèi)阻10 k)(6)直流電源(E=4 V,r=0)(7)滑動變阻器R(阻值變化范圍010 ,允許最大電流1 A)根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求,為使實驗結(jié)果盡可能準(zhǔn)確,直流毫安表應(yīng)選_.直流電壓表應(yīng)選_,應(yīng)采用電流表_接法,滑動變阻器應(yīng)采用_接法。解析:小電珠允許通過的最大電流I=
33、A=0.04 A=40 mA,為研究小電珠正常工作范圍內(nèi)的伏安特性,A1的量程太小,A2的量程滿足要求,應(yīng)選A2。因小電珠兩端電壓不允許超過2.5 V,V2的量程(10 V)太大,讀數(shù)誤差較大,而V1量程滿足要求,測量時,指針有較大偏角,從而使讀數(shù)誤差較小,故電壓表選V1。因小電珠電阻R= =62.5 ,和電流表A2內(nèi)阻相差不大,故應(yīng)采用電流表外接法。由于變阻器電阻變化范圍較小,若采用限流式接法,一方面小電珠兩端電壓的調(diào)節(jié)范圍較小,且容易出現(xiàn)小電珠兩端電壓超過其額定電壓的情況;另一方面,小電珠兩端電壓無法從0調(diào)節(jié),不便研究其伏安特性.而采用滑動變阻器的分壓式連接,則可解決上述問題。答案:A2;
34、V1;外;分壓式【模擬試題】(答題時間:30分鐘)1. 用螺旋測微器測量一矩形小零件的長和寬時,螺旋測微器上的示數(shù)如圖(a)和圖(b)所示。圖(a)的讀數(shù)是_mm,圖(b)的讀數(shù)是_mm。2.(08寧夏)下圖為一正在測量中的多用電表表盤。(1)如果是用10檔測量電阻,則讀數(shù)為 。(2)如果是用直流10 mA檔測量電流,則讀數(shù)為 mA。(3)如果是用直流5 V檔測量電壓,則讀數(shù)為 V。3. (08廣東)某實驗小組探究一種熱敏電阻的溫度特性?,F(xiàn)在器材:直流恒流電源(在正常工作狀態(tài)下輸出的電流恒定)、電壓表,待測熱敏電阻、保溫容器、溫度計、開關(guān)和導(dǎo)線等。(1)若用上述器材測量熱敏電阻的阻的隨溫度變化
35、的特性,請你在圖的實物圖上連線。 (2)實驗的主要步驟: 正確連接電路,在保溫容器中注入適量冷水,接通電源,調(diào)節(jié)并記錄電源輸出的電流值; 在保溫容器中添加少量熱水,待溫度穩(wěn)定后,閉合開, , ,斷開開關(guān); 重復(fù)第步操作若干次,測得多組數(shù)據(jù)。(3)實驗小組算得該熱敏電阻在不同溫度下的阻值,并據(jù)此繪得圖的R-t關(guān)系圖線,請根據(jù)圖線寫出該熱敏電阻的R-t關(guān)系式:R= + t()(保留3位有效數(shù)字)4.(08全國)下圖為一電學(xué)實驗的實物連線圖。該實驗可用來測量待測電阻Rx的阻值(約500)。圖中兩具電壓表量程相同,內(nèi)阻都很大。實驗步驟如下: 調(diào)節(jié)電阻箱, 使它的阻值R0與待測電阻的阻值接近; 將滑動變
36、阻器的滑動頭調(diào)到最右端。 合上開關(guān)S。 將滑動變阻器的滑動頭向左端滑動, 使兩個電壓表指針都有明顯偏轉(zhuǎn)。 記下兩個電壓表和的讀數(shù)U1和U2 多次改變滑動變阻器滑動頭的位置,記下和的多組讀數(shù)U1和U2 求Rx的平均值?;卮鹣旅鎲栴}:()根據(jù)實物連線圖在虛線框內(nèi)畫出實驗的電路原理圖,其中電阻箱的符號為, 滑動變阻器的符號為,其余器材用通用的符號表示。()不計電壓表內(nèi)阻的影響,用U1、U2和R0表示Rx的公式為Rx=_()考慮電壓表內(nèi)阻的影響, 用U1、U2、R0、的內(nèi)阻r1、的內(nèi)阻r2表示Rx的公式為Rx=_5.(08北京)用示波器觀察某交流信號時,在顯示屏上顯示出一個完整的波形,如圖。經(jīng)下列四組
37、操作之一,使該信號顯示出兩個完整的波形,且波形幅度增大。此組操作是 。(填選項前的字母)A. 調(diào)整X增益旋鈕和豎直位移旋鈕B. 調(diào)整X增益旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕C. 調(diào)整掃描微調(diào)旋鈕和Y增益旋鈕D. 調(diào)整水平位移旋鈕和Y增益旋鈕6. 1999年7月12日,日本原子能公司所屬敦賀灣核電站由于水管破裂導(dǎo)致高輻射冷卻劑外流,在檢測此次事故中,應(yīng)用了傳感器將非電量變化(冷卻劑外泄使管中液面變化)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘柕淖詣踊瘻y量技術(shù),如圖是一種通過檢測電容的變化來檢測液面高低的傳感器原理,容器中裝有導(dǎo)電液體,是電容器的一個電極,中間的芯柱是電容器的另一個電極,芯柱外面套絕緣管(塑料或橡皮)作為電介質(zhì),電容器的兩個電極分別用導(dǎo)線接在指示器上,指示器上顯示是電容的大小,但從電容的大小就可知容器中的液面位置的高低。以下說法正確的是( )A. 如果指示器顯示出電容增大了,則兩電極正對面積增大,液面必升高。 B. 如果指示器顯示出電容減小了,則兩電極正對面積增大,液面必升高。C. 如果指示器顯示出容增大了,則兩電極正對面積減小,液面必降低。D. 如果指示器顯示出電容減小了,則電極正對面積減小,液面必降低。試題答案1. 8
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