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高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)1一、實(shí)驗(yàn)原則:1、安全性原則:保證其電流和電壓均不超過(guò)儀器使用的量程2、可視性原則:一般取滿偏度的1/3--2/33、最小誤差原則:4、操作性原則:如滑動(dòng)變阻器的選擇,當(dāng)其阻值大于用電器的阻值時(shí)用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便;當(dāng)其阻值小于用電器的電阻時(shí)用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便.一、實(shí)驗(yàn)原則:1、安全性原則:21.在限流器電路和分壓器電路中待測(cè)電阻的電壓的變化范圍如何?2.在限流器電路和分壓器電路中,滑動(dòng)變阻器的阻值與待測(cè)電阻相比大一些調(diào)節(jié)方便還是小一些調(diào)節(jié)方便?4.什么情況下滑動(dòng)變阻器采用限流器電路?什么情況下采用分壓器電路?3.在限流器電路和分壓器電路中,在合上開關(guān)以前,滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)處于什么位置?二、控制電路-----滑動(dòng)變阻器的兩種接法RX分壓器電路RX限流器電路1.在限流器電路和分壓器電路中待測(cè)電阻的電壓的變化范圍如何?3
若RX=100歐,滑動(dòng)變阻器R1=10歐,R2=200歐,R3=1000歐,則應(yīng)選()(1)限流電路在合上開關(guān)以前,一定要使滑動(dòng)變阻器所使用的阻值最大.RXPabERr如果題目沒(méi)有要求待測(cè)電阻兩端的電壓從零開始連續(xù)可調(diào),也沒(méi)有要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù),而且滑動(dòng)變阻器的阻值比待測(cè)電阻的阻值大,并且在滑動(dòng)變阻器連成限流電路時(shí)能保證電表和待測(cè)電阻正常工作,這時(shí)應(yīng)從節(jié)省電能()和電路簡(jiǎn)單考慮,選用限流電路?;瑒?dòng)變阻器阻值應(yīng)比RX大一些若RX=100歐,滑動(dòng)變阻器R1=10歐,R2=2004(2)分壓電路RXPabERr=0負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍0---E在合上開關(guān)以前,一定要使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的初始位置置于a端.以使負(fù)載上的電壓和電流最小.(均為零)滑動(dòng)變阻器的阻值越小,越便于調(diào)節(jié)用電器兩端電壓.
①要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,需要多測(cè)幾組數(shù)據(jù);要求待測(cè)電阻兩端電壓變化范圍較大;或要求從零開始連讀可調(diào),應(yīng)選分壓電路。
②如果滑動(dòng)變阻器的全阻值比待測(cè)電阻的阻值小得多,為了能使待測(cè)電阻兩端電壓有較大變化,應(yīng)選分壓電路。
③如果采用限流電路時(shí),電路中最小電流等于或大于待測(cè)電阻的額定電流或電流表的量程,應(yīng)選分壓電路。(見(jiàn)書192頁(yè))(2)分壓電路RXPabERr=0負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍050——U經(jīng)驗(yàn)總結(jié):1、關(guān)于分壓與限流:考試多數(shù)考分壓;實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始取的。2、關(guān)于滑動(dòng)電阻器的選擇:分壓時(shí)選小的;限流時(shí)選大的。3、關(guān)于滑動(dòng)變阻器在閉合開關(guān)前p的位置分壓打到最??;限流打到最大值。0——U經(jīng)驗(yàn)總結(jié):1、關(guān)于分壓與限流:考試多數(shù)考分壓;2、關(guān)6三、電阻的測(cè)量1、替代法測(cè)電阻2、電橋法3、多用表測(cè)電阻4、伏安法測(cè)電阻5、半偏法測(cè)電阻6、非常規(guī)測(cè)量方法三、電阻的測(cè)量1、替代法測(cè)電阻7二.替代法測(cè)量電阻利用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論電流表內(nèi)接還是電流表外接都會(huì)對(duì)測(cè)量造成誤差,而利用比較法測(cè)電阻可避免這些誤差.實(shí)驗(yàn)時(shí)先連入某待測(cè)電阻,記下電路中電表的讀數(shù),然后把待測(cè)電阻換成電阻箱,調(diào)整電阻箱,使電路中電表的讀數(shù)與原來(lái)一樣,這樣的電阻箱便是待測(cè)電阻的阻值.1.原理2.電路R0·RXA····S1S2+R0VS1RX···S2··P+用電阻箱和電流表測(cè)量用電阻箱和電壓表測(cè)量二.替代法測(cè)量電阻利用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論電流表內(nèi)接還是電8例1.為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,采用圖示的電路,其中電流表A1的量程是0—300μA、內(nèi)阻約為100Ω(待測(cè));A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表,量程0--200μA;R1為電阻箱,阻值范圍0—999.9Ω;ε為電池,電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻不計(jì);S1為開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后,將可變電阻器R2和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后,將單刀雙擲開關(guān)S2扳到接點(diǎn)1處,接通開關(guān)S1,調(diào)節(jié)可變電阻R2,使兩電表的讀數(shù)都是150μA;然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)2,調(diào)節(jié)電阻箱R1使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍是150μA,若此時(shí)電阻箱各旋鈕位置如圖,則:(1)電流表A1的內(nèi)阻Rg=_________Ω.
(2)為了保證兩電流表的安全使用,限流電阻R3的阻值應(yīng)選A.100ΩB.150ΩC.10KΩD.15KΩ()
(3)可變電阻器R2應(yīng)選:
A.2KΩB.5KΩC.200ΩD.500Ω()176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100R112S1R3R2RgS2···A1A2·例1.為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,采用圖示的電路,其中電流表A9解⑴替代法測(cè)電阻——⑵當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超過(guò)量程R3=E/Imin=3/0.2mA=15kΩ選D⑶R2+R3=E/I
=3/0.15mA=20kΩ
R2=5kΩ選BRg=92.8Ω176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100R112S1R3R2RgS2···A1A2·解⑴替代法測(cè)電阻——⑵當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超10∵I2R=I1Rx∴Rx=I2R/I1I1ARRxARRxI2比較法測(cè)量電阻vRXv甲、乙甲圖中的電壓表的電壓U1、乙圖中的電壓表的電壓U2∵I2R=I1Rx∴Rx=I211電橋法測(cè)電阻:利用給出的電路圖和器材(G為靈敏電流表,R0為阻值均勻的電阻絲,R為已知阻值的定值電阻,Rx為被測(cè)電阻)。要求利用這些器材測(cè)未知電阻Rx。⑴實(shí)驗(yàn)中還需要什么測(cè)量?jī)x器?⑵將實(shí)物連成電路圖。⑶寫出測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)步驟,并寫出利用測(cè)量數(shù)據(jù)表示Rx的表達(dá)式。
GRxR0RL1
L2RXRR0P解:⑴還需要米尺(測(cè)量左右兩部分電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2)。⑶按圖接好電路后,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P,使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測(cè)量P點(diǎn)兩邊電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2;由RX∶R=L1∶L2
電橋法測(cè)電阻:利用給出的電路圖和器材(G為靈敏電流表,R0為12一.表面結(jié)構(gòu)四.多用電表測(cè)內(nèi)阻1.表盤分清三條刻度線所測(cè)量的物理量最下面的一條刻度線分布不均勻(開始階段較密集),是用來(lái)測(cè)交流電壓的.最上面的刻度線右端標(biāo)有“0”,從右向左,刻度線依次變密,是用來(lái)測(cè)電阻的;中間的刻度線共50個(gè)小格,分布均勻,是用于測(cè)電流和直流電壓的;一.表面結(jié)構(gòu)四.多用電表測(cè)內(nèi)阻1.表盤分清三條刻度線所測(cè)量的132.選擇開關(guān)多用電表的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程.將多用電表的選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電流(壓)檔,多用電表相當(dāng)于一個(gè)電流(壓)表,其使用方法和讀數(shù)與電流(壓)表相同.當(dāng)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔,就可以測(cè)電阻了.電流(壓)檔上標(biāo)示為量程,歐姆檔上標(biāo)示為倍率.2.選擇開關(guān)多用電表的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的14歐姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=0歐姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx151.使用電流檔和電壓檔時(shí),都不用內(nèi)電源,必須要有外電源;使用歐姆檔時(shí),只能使用內(nèi)電源,不能再有外電源.2.不管使用電流檔、電壓檔還是歐姆檔時(shí),電流都從多用電表的紅表筆流入多用電表,從黑表筆流出多用電表標(biāo).以保證電流表能從左向右偏轉(zhuǎn).注意:使用歐姆檔時(shí),紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極,黑表筆接內(nèi)部電源的正極.3.多用電表的歐姆檔刻度不均勻,只有中央部分便于觀察,所以使用歐姆檔,要盡量使指針偏轉(zhuǎn)到中央附近;而電流檔和電壓檔則是越接近滿偏時(shí)誤差越小,所以使用電流檔和電壓檔,要盡量使指針的偏轉(zhuǎn)角度大一些.1.使用電流檔和電壓檔時(shí),都不用內(nèi)電源,必須要有外電源;使用16三.歐姆檔的測(cè)量原理根據(jù)閉合回路的歐姆定律測(cè)量R、Rg和r均為定值電阻電流I與待測(cè)電阻Rx之間存在著一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,因此可以通過(guò)電流的測(cè)量達(dá)到測(cè)量電阻的目的.在刻度盤直接標(biāo)出與電流I對(duì)應(yīng)的電阻Rx值,可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)量電阻的阻值.由于I和Rx是非線性關(guān)系,所以刻度不均勻,由于是減函數(shù),所以刻度方向與電流檔相反.三.歐姆檔的測(cè)量原理根據(jù)閉合回路的歐姆定律測(cè)量R、Rg和r均172.歐姆調(diào)零.當(dāng)兩表筆接觸時(shí),Rx=0,此時(shí)電流調(diào)到滿偏值,對(duì)應(yīng)電阻值為零,刻度01.機(jī)械調(diào)零.當(dāng)兩表筆間不接電阻時(shí)(即不接觸),指針不偏,電阻無(wú)限大,刻度無(wú)限大歐姆表的刻度3.中值電阻等于歐姆檔的內(nèi)阻.因此歐姆檔的不同倍率內(nèi)阻不同.2.歐姆調(diào)零.當(dāng)兩表筆接觸時(shí),Rx=0,此時(shí)電流調(diào)到滿偏值,18四.歐姆檔的測(cè)量步驟1.機(jī)械調(diào)零.檢查多用電表的指針是否停在表盤零刻度線,若不指零,可用小螺絲刀旋動(dòng)定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處.2.選擇合適擋:由于歐姆表的中值電阻是幾十歐姆,而用歐姆檔測(cè)電阻時(shí)指針指到中央附近讀數(shù)比較準(zhǔn)確,因此所選倍率比待測(cè)電阻的估計(jì)值小一個(gè)數(shù)量級(jí).3.歐姆調(diào)零:將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕使指針指在歐姆表零刻度線位置,若“歐姆零點(diǎn)”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零,應(yīng)更換表內(nèi)電池。4.測(cè)量讀數(shù):將表筆搭接在待測(cè)電阻兩端,如果指針在中央附近,表針示數(shù)乘以倍率,即為待測(cè)電阻的阻值。如果指針靠近左右兩端,可根據(jù)“大量程大角度偏,小量程小角度偏”規(guī)律選擇合適倍率重新調(diào)零,按步驟3、4進(jìn)行.5.多用電表用完后:將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交變電壓的最高擋,拔出表筆。大量程大角度偏小量程小角度偏換檔重新調(diào)零測(cè)量完畢旋離示數(shù)不用估讀示數(shù)要乘倍率四.歐姆檔的測(cè)量步驟1.機(jī)械調(diào)零.檢查多用電表的指針是否停在19高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)課件20122ΩΩ表1.50k
Ω返回122ΩΩ表1.50kΩ返回21答案寫成1.2×103歐或1200Ω也給分;不寫單位不給分),95年高考試題:某人用多用表×100Ω檔按正確步驟測(cè)量一電阻阻值,指針指示位置如圖4,則這電阻值是
.如果要用這個(gè)多用表測(cè)量一個(gè)約200Ω的電阻,為了使測(cè)量比較精確、選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆檔是______
1.20×103Ω×10返回答案寫成1.2×103歐或1200Ω也給分;不寫單位不給分22例1.如圖所示,是一個(gè)量程為5mA的電流改裝成的歐姆表,電池電勢(shì)ε=1.5V。改裝后,將原電流表5mA刻度處的刻度確定為0位置。在圖中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出歐姆表的+、-插孔。若在兩表筆之間接入一未知電阻Rx時(shí),表針恰好指在刻度盤正中位置,則Rx=________。左-+右300Ω返回例1.如圖所示,是一個(gè)量程為5mA的電流改裝成的歐姆表,電池23例2.如圖所示為一歐姆表原理圖,靈敏電流表G的滿偏電流為150μA,內(nèi)阻為100Ω,限流電阻R1為2kΩ,可變電阻R2為10kΩ(最大阻值),電源電動(dòng)勢(shì)ε為1.5V,內(nèi)阻可忽略。使用時(shí)應(yīng)使表針偏轉(zhuǎn)在滿刻度的1/3至2/3范圍內(nèi)。因此這個(gè)歐姆表測(cè)量________至________范圍內(nèi)的電阻比較準(zhǔn)確。與表內(nèi)電源負(fù)極相接的應(yīng)是________表筆(填“紅”或“黑”)5kΩ20kΩ紅返回例2.如圖所示為一歐姆表原理圖,靈敏電流表G的滿偏電流為124例3:一學(xué)生使用多用表測(cè)電阻,他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處.他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:1.把選擇開關(guān)扳到“×1K”的歐姆檔上.2.把表筆插入測(cè)試管插孔中,先把兩根表筆接觸,旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋扭,使指針指在電阻刻度的零位上.3.把兩根表筆分別與某一等測(cè)電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針讀數(shù)較?。?.換用“×100”的歐姆檔,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中.隨即記下歐姆數(shù)值.5.這表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原處,實(shí)驗(yàn)完畢.這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到:待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿.這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中違反了哪一或哪些重要的使用規(guī)則?答:換用歐姆檔的量程時(shí),要重新調(diào)整調(diào)零旋扭.多用表使用后不能把選擇開關(guān)置于歐姆檔.例3:一學(xué)生使用多用表測(cè)電阻,他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處.25例4:使用中值電阻是25歐(“1”擋)的萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓚€(gè)定值電阻(已知它們的阻值約為R1=20歐和R2=30千歐),在下列的一系列操作中,選出盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定各阻值,并符合萬(wàn)用表使用規(guī)則的各項(xiàng)操作,將它們的序號(hào)按合理的順序填寫在橫線上的空白處。A.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“1K”擋B.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“100”擋C.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“10”擋D.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“1”擋E.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“OFF”擋F.
將兩表筆分別接觸R1的兩端,讀出阻值后,隨即斷開,G.
將兩表筆分別接觸R2的兩端,讀出阻值后,隨即斷開,H.
將兩表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋扭,使表針指在刻度線右端的“0”刻度。所選操作的合理順序是:
。DHFAHGE例4:使用中值電阻是25歐(“1”擋)的萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓚€(gè)26用電壓表測(cè)電壓用電流表測(cè)電流外接法??jī)?nèi)接法?為減小誤差,多測(cè)幾組數(shù)據(jù),求平均值滑動(dòng)變阻器限流式?分壓式?AVAV1.原理URI四、伏安法測(cè)電阻“同一性”用電壓表測(cè)電壓用電流表測(cè)電流外接法?為減小誤差,多測(cè)幾組數(shù)據(jù)272.電路限流器電路,安培表內(nèi)接法RXAV··限流器電路,安培表外接法RXAV分壓器電路,安培表內(nèi)接法分壓器電路,安培表外接法RXAVRXVA2.電路限流器電路,安培表內(nèi)接法RXAV··限流器電路,安培281.什么是測(cè)量值和真實(shí)值?2.測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏???4.誤差產(chǎn)生的原因如何?5.如何減少誤差?3.測(cè)量值本質(zhì)上測(cè)得是什么量?根據(jù)測(cè)量值如何求真實(shí)值?6.什么情況下用外(內(nèi))接法?伏安法測(cè)電阻之內(nèi)接外接3.測(cè)量電路的選擇內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法1.什么是測(cè)量值和真實(shí)值?2.測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏???429由于電流表分壓引起的。誤差產(chǎn)生的原因:若>>時(shí),采用電流表內(nèi)接法由于電壓表分流引起的。誤差產(chǎn)生的原因:內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法若>>時(shí),采用電流表外接法。由于電流表分壓引起的。誤差產(chǎn)生的原因:若>>30①比值法b.選擇方法:內(nèi)接法與外接法的選擇a.條件:知道RX的粗略阻值內(nèi)接法RXVA··RXAV··外接法結(jié)論:與哪個(gè)比值大Rx就與對(duì)應(yīng)表“近接”RARxRVRx若>>時(shí),采用電流表內(nèi)接法。若>>時(shí),采用電流表外接法。①比值法b.選擇方法:內(nèi)接法與外接法的選擇a.條件:知道R31②試觸法b.選擇方法:將電壓表分別接a、b兩點(diǎn)結(jié)論:兩次接觸,那個(gè)表示數(shù)變化明顯,Rx就與那個(gè)表“近接”a.條件:未給出RX的估計(jì)阻值RXVA··Pab如果電流表示數(shù)有顯著變化,說(shuō)明電壓表的分流作用較強(qiáng),不滿足RX<<RV,不適應(yīng)用電流表的外接法.應(yīng)用電流表的內(nèi)接法.安培表和伏特表示數(shù)變化顯著(明顯)的標(biāo)志是它們的示數(shù)的變化量(絕對(duì)誤差)占原來(lái)值的百分比大.(相對(duì)誤差)從另一個(gè)角度來(lái)看,電壓表的示數(shù)沒(méi)有顯著變化,說(shuō)明電流表的分壓作用很弱,滿足RX>>RA,應(yīng)選用內(nèi)接法.P應(yīng)接在b處。②試觸法b.選擇方法:將電壓表分別接a、b兩點(diǎn)結(jié)論:兩次32例1.一個(gè)未知電阻Rx無(wú)法估計(jì)其電阻值,某同學(xué)用伏安法測(cè)電阻的兩種電路各測(cè)量一次,如圖所示,按甲圖測(cè)得數(shù)據(jù)是3.0V、3.0mA,按乙圖測(cè)得數(shù)據(jù)是2.9V、4.0mA,由此可知按___圖所示的電路測(cè)量的誤差較小,Rx的真實(shí)值更接近于____Ω。甲1000思考1:Rx的真實(shí)值大于還是小于1000Ω?小于思考2:若已知電流表內(nèi)阻為0.1Ω,那么Rx的真實(shí)值是多大?999.9Ω甲R(shí)XVA··RXAV··乙例1.一個(gè)未知電阻Rx無(wú)法估計(jì)其電阻值,某同學(xué)用伏安法測(cè)電阻33A2A1.....A2A1Rx.....伏安法測(cè)電阻之發(fā)散思維2.“安安法”電流表的創(chuàng)新使用--測(cè)電壓.條件:已知電流表A2的內(nèi)阻,將A2看成一個(gè)電壓表使用.1.“伏安法”測(cè)電壓表的電阻VA...電壓表(電流表)是一個(gè)能讀出其兩端電壓(通過(guò)其電流)的電阻.沒(méi)有系統(tǒng)誤差沒(méi)有系統(tǒng)誤差此電路能否測(cè)量出電流表的內(nèi)阻?根據(jù)并聯(lián)分流進(jìn)行測(cè)量沒(méi)有系統(tǒng)誤差A(yù)2A1.....A2A1Rx.....伏安法測(cè)電阻之發(fā)散思34V1v2...RxV2v1.....3.“伏伏法”電壓表的創(chuàng)新使用--測(cè)電流.條件:已知電壓表V2的內(nèi)阻,將V2看成一個(gè)電流表使用.沒(méi)有系統(tǒng)誤差存在系統(tǒng)誤差RxV2v1.....R0V2v1.....能否消除?根據(jù)串聯(lián)分壓進(jìn)行測(cè)量沒(méi)有系統(tǒng)誤差沒(méi)有系統(tǒng)誤差V1v2...RxV2v1.....3.“伏伏法”電壓表的創(chuàng)35例1.用伏安法測(cè)量金屬導(dǎo)線的電阻R,試把圖中給出的器材連接成測(cè)量R的合適的電路。圖中安培表的量程為0.6A,內(nèi)阻接近1Ω,伏特表的量程為3V,內(nèi)阻為5KΩ;電源的電動(dòng)勢(shì)為6V,變阻器的阻值為0—20Ω。在閉合電鍵前,變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置。解:金屬導(dǎo)線的電阻不大,安培表應(yīng)外接,變阻器電阻比較大,可用限流接法,畫出電路圖如下:+-RXAV··++例1.用伏安法測(cè)量金屬導(dǎo)線的電阻R,試把圖中給出的器材連接成36例2:有一個(gè)電阻Rx,其阻值大約是25kΩ,可供選擇的器材是:電流表A1(0----100μA,2kΩ)電流表A2(0----500μA,300Ω)電壓表V1(0----10V,100kΩ)電壓表V2(0----50V,500KΩ)直流穩(wěn)壓電源E(15V,1A)滑動(dòng)變阻器R(1kΩ,1W)電鍵K和若干根導(dǎo)線.試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑?,選取適當(dāng)?shù)碾娐?,使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,并畫出電路圖,再將如圖示的實(shí)物連線。解:(1)電壓表、電流表的選擇由于滑動(dòng)變阻器的電阻明顯小于待測(cè)電阻,因此滑動(dòng)變阻器必須用分壓器接法。若電壓表選V2(50V),因?yàn)殡娫措妷?5V不足其量程的1/3,所以電壓表應(yīng)選V1(10V)。例2:有一個(gè)電阻Rx,其阻值大約是25kΩ,可供選擇的器材37+-(2)電流表內(nèi)接法和外接法的選擇實(shí)驗(yàn)電路圖E=15V25KΩ1KΩ
RXA2V1因?yàn)镽X=25KΩ>>RA=300Ω,所以采用電流表內(nèi)接法由于用分壓器接法時(shí),電阻RX中的最大電流為Imax=10V/25KΩ=0.4mA=400μA所以電流表選A2(500μA)+-(2)電流表內(nèi)接法和外接法的選擇實(shí)驗(yàn)電路圖E=1538例3.如圖為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí)物圖,器材規(guī)格如下:(1)待測(cè)電阻Rx(約100Ω)(2)直流毫安表(量程0~10mA,內(nèi)阻50Ω)(3)直流電壓表(量程0~3V,內(nèi)阻5kΩ)(4)直流電源(輸出電壓4V,內(nèi)阻可不計(jì))(5)滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0~15Ω,允許最大電流1A)(6)電鍵一個(gè),導(dǎo)線若干條.根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求,在本題的實(shí)物圖上連線.
+-RXAV例3.如圖為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材39答:因毫安表內(nèi)阻與待測(cè)電阻相近,必須“外接”.因?yàn)樽冏杵麟娮韬苄?,電源和滑?dòng)變阻器連接成分壓電路,(全題6分.電源、滑動(dòng)變阻器連接成分壓電路,占3分.除電鍵接錯(cuò)扣1分外,其它任何錯(cuò)都不給這3分.伏安法測(cè)電阻的電路占3分,其中電流表應(yīng)外接,即電壓表應(yīng)直接與待測(cè)電阻并聯(lián).這部分接線中有任何錯(cuò)誤都不給這3分.)RXAV+-答:因毫安表內(nèi)阻與待測(cè)電阻相近,必須“外接”.因?yàn)樽冏杵?0A1例4.某電壓表的內(nèi)阻在20~50kΩ之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材:待測(cè)電壓表V(量程3V)電流表A1(量程200μA)電流表A2(量程5mA)電流表A3(量程0.6A)滑動(dòng)變阻器R(最大阻1KΩ)電源ε(電動(dòng)勢(shì)4V)電鍵K.(1)所提供的電流表中,應(yīng)選用_______(填寫字母代號(hào)).(2)為了盡量減小誤差,要求測(cè)多組數(shù)據(jù).試在方框中畫出符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖.VA1..解析:由于滑動(dòng)變阻器用分壓接法時(shí),伏特表兩端電壓變化范圍較大,可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù),故滑動(dòng)變阻器用分壓接法.由于電壓表中通過(guò)的最大電流為Imax=3V/20KΩ=150μA,因此電流表應(yīng)選用A1.A1例4.某電壓表的內(nèi)阻在20~50kΩ之間,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻41五、半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻1.原理半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和并聯(lián)電路的電流分配關(guān)系,因電流表可以讀出自身的電流,故在其電流減半時(shí),必有另一支路分掉另一半的電流,在總電流近似不變的條件下,該支路的電阻(電阻箱讀出)等于電流表的電阻.2.電路3.步驟1.先閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏.2.再閉合S2,保持電阻R1不變,調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏,記下R2的值.3.若R1>100R2
,有Rg=R2S1S2R1R2......G五、半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻1.原理半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原424.誤差分析在用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)閉合開關(guān)S2時(shí),調(diào)節(jié)R2使電流表半偏,即通過(guò)電流表的電流為Ig/2,此時(shí)干路總電流因回路中總電阻變小而變大,即比Ig稍大,這樣通過(guò)R2的電流將大于Ig/2,因此電流表內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值.5.半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻R測(cè)>R真1.把電阻箱R0的阻值調(diào)到0,把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到a端.3.保持滑動(dòng)變阻器觸頭位置不變,調(diào)節(jié)R0使電壓表指針半偏,記下R0的值.4.若R<<RV
,有Rg=R02.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R使電壓表指針滿偏.VRabSR0P...4.誤差分析在用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)閉合開關(guān)43半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻電路實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)步驟1.把滑動(dòng)變阻器的觸頭P滑到a端.把電阻箱R0的阻值調(diào)到01.把滑動(dòng)變阻器R1的電阻調(diào)到最大,把電阻箱R2的阻值調(diào)到02.閉合開關(guān)S,調(diào)節(jié)R使電壓表指針滿偏.2.先閉合S1,調(diào)節(jié)R1使電流表指針滿偏.3.再閉合S2,保持電阻R1不變,調(diào)節(jié)R2使電流表指針半偏,記下R2的值,則Rg=R2.3.保持滑動(dòng)變阻器觸頭位置不變,調(diào)節(jié)R0使電壓表指針半偏,記下R0的值,則RV=R0.S1S2R1R2......GVRabSR0P...半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻電路實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)步驟44原理?xiàng)l件:
Pa間的總電壓基本不變并聯(lián)分流條件:干路中的電流基本不變串聯(lián)分壓誤差分析并聯(lián)分流滿偏時(shí)Pa之間電阻半偏時(shí)Pa之間電阻串聯(lián)分壓S1S2R1R2......GVRabSR0P...原理?xiàng)l件:Pa間的總電壓基本不變并聯(lián)分流條件:干路中的電流45儀器選擇.VRabSR0P...R1>>Rg,滑動(dòng)變阻器和電阻箱均可.R<<RV
,必須用滑動(dòng)變阻器.構(gòu)成分壓電路.R2略大于Rg,必須用電阻箱.R0略大于RV,必須用電阻箱.S1S2R1R2......G電動(dòng)勢(shì)E越大,調(diào)滿偏時(shí)R1連入電路中的電阻越大,實(shí)驗(yàn)條件滿足的越好,誤差越小.電動(dòng)勢(shì)E越大,調(diào)滿偏時(shí)滑動(dòng)變阻器Pa之間的電阻越小,實(shí)驗(yàn)條件滿足的越好,誤差越?。畠x器選擇.VRabSR0P...R1>>Rg,滑動(dòng)變阻器和電46電表的改裝與校準(zhǔn)電表的改裝與校準(zhǔn)47誤差分析拓展G..G....VARg測(cè)量值小于真實(shí)值R串大于標(biāo)準(zhǔn)值R并小于標(biāo)準(zhǔn)值改裝成電壓表讀數(shù)小于真實(shí)值改裝成電流表讀數(shù)小于真實(shí)值改進(jìn):在R串上并聯(lián)一個(gè)大電阻改進(jìn):在R并上串聯(lián)一個(gè)小電阻RV大于標(biāo)準(zhǔn)值RA小于標(biāo)準(zhǔn)值通過(guò)表頭的電流偏小把電流表改裝成伏特表把電流表改裝成安培表誤差分析拓展G..G....VARg測(cè)量值小于真實(shí)值R串大于48改裝電壓表的校對(duì)電路圖如圖示R1GVRSV為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,R為滑動(dòng)變阻器(分壓器接法)虛線框中為改裝電壓表。
返回將改裝后的電壓表與標(biāo)準(zhǔn)電壓表逐格進(jìn)行核對(duì),滑動(dòng)變阻器必須用分壓式。改裝電壓表的校對(duì)電路圖如圖示R1GVRSV為標(biāo)準(zhǔn)電壓表,49AA′R1RoE1S改裝后電流表的校準(zhǔn)將改裝后的電流表與標(biāo)準(zhǔn)電流表逐格進(jìn)行核對(duì),滑動(dòng)變阻器必須用分壓式。待核電流表標(biāo)準(zhǔn)電流表AA′R1RoE1S改裝后電流表的校準(zhǔn)將改裝后的電流表50例1.圖1中E為電源,其電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),R1為滑線變阻器,R2電阻箱,G為電流表,用此電路,經(jīng)以下步驟可近似測(cè)得A的內(nèi)阻RA:①閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)R1,使電流表讀數(shù)等于其量程I0;②保持R1不變,閉合S2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于I0/2,然后讀出R2的值,取Rg≈R2。(1)真實(shí)值與測(cè)得值之差除以真實(shí)值叫做測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差,即,試導(dǎo)出它與電源電動(dòng)勢(shì)E、電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。
(2)若I0=10mA,真實(shí)值Rg約為30Ω,要想使測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差不大于5%,電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏?GS1S2R1R2...例1.圖1中E為電源,其電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻不計(jì),R1為滑線51GS1S2R1R2...解析:⑴⑵GS1S2R1R2...解析:⑴⑵52上述操作步驟中,必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為_______。若在步驟D中,讀出R0的值為2400Ω,則電壓表的內(nèi)阻RV=___Ω。用這種方法測(cè)出的內(nèi)阻RV與其真實(shí)值相比偏__。E.調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值,使電壓表的示數(shù)為3.0V例2.為了測(cè)量一個(gè)量程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻,可以采用圖所示的電路,在測(cè)量時(shí),可供選擇的步驟如下:A.閉合開關(guān)SB.將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大F.斷開開關(guān)SC.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零H.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到a端G.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到b端D.調(diào)節(jié)電阻箱R0的阻值,使電壓表示數(shù)為1.5V,讀出此時(shí)電阻箱R0的阻值,HACEDF2400大VRabSR0P上述操作步驟中,必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為53用電壓檔測(cè)量待測(cè)兩端電壓用歐姆檔測(cè)量待測(cè)兩端電阻是是是否否是內(nèi)含電源反向短路反向反向可能為二極管斷路否可能為二極管定值電阻否五.用多用電表探索黑箱內(nèi)電學(xué)元件思路用電壓檔測(cè)量待測(cè)兩端電壓用歐姆檔測(cè)量待測(cè)兩端電阻是是是否否是54由I1Rx=I2R得Rx=I2R/I1A1A2R1=100Ω
R2=50Ω由I1r1=I2r2得r1=I2r2/I1RXVA由I1Rx=I2R得Rx=I2R/I1A1A55.G..S1S2R2....1mA10mA1R112S1R3R2RgS2···A1A2·.G..S1S2R2....1mA10mA1R11S1R3R56高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)課件57
將量程為100微安的電流表改裝成量程為1毫安的電流表,并用一標(biāo)準(zhǔn)電流表與改裝后的電流表串聯(lián),對(duì)它進(jìn)行校準(zhǔn)(核對(duì)).改裝及校準(zhǔn)所用器材的實(shí)物圖如下(其中標(biāo)準(zhǔn)電流表事先已與一固定電阻串聯(lián).以防燒表).校準(zhǔn)時(shí)要求通過(guò)電流表的電流能從0連續(xù)調(diào)到1毫安.試按實(shí)驗(yàn)要求在所給的實(shí)物圖上連線.1993年高考
58電路連接有錯(cuò)誤,但電表改裝部分的接線正確(指電阻箱與微安表并聯(lián)),給1分;只要電表改裝部分的電路連接有錯(cuò)誤,就給0分.解:畫出電路圖,連線如圖示。μAA電路連接有錯(cuò)誤,但電表改裝部分的接線正確(指電阻箱與微安表59.在用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,所用電壓表的內(nèi)阻約為20千歐,電流表的內(nèi)阻約為10歐,選擇能夠盡量減小誤差的電路圖接線進(jìn)行實(shí)驗(yàn),讀得的各組數(shù)據(jù)用實(shí)心圓點(diǎn)標(biāo)于坐標(biāo)圖上(如右圖所示).
(1)根據(jù)各點(diǎn)表示的數(shù)據(jù)描出I-U圖線,由此求得該電阻的阻值Rx=
歐(保留兩位有效數(shù)字).(2)畫出此實(shí)驗(yàn)的電路原理圖.2.4×103mAvRx1996年高考17.60用以下儀器,盡可能精確地測(cè)量待測(cè)電阻Rx的阻值:A.電動(dòng)勢(shì)約2V左右、內(nèi)阻r<1Ω的電源一個(gè);B.內(nèi)阻RV=30KΩ、刻度如右圖的電壓表一個(gè);C.開關(guān)一個(gè);D.電阻在10KΩ~20KΩ范圍內(nèi)的待測(cè)電阻Rx一個(gè);E.導(dǎo)線若干條。(1)電壓表的滿偏電流Ig=
。(2)在下面虛線框內(nèi)畫出必要的測(cè)量待測(cè)電阻Rx阻值的實(shí)驗(yàn)電路圖。(3)實(shí)驗(yàn)中要直接測(cè)量的物理量有(注明每個(gè)物理量的意義和符號(hào)):
。(4)待測(cè)電阻Rx的表達(dá)式為:Rx=
。(5)Rx的阻值10—20Ω范圍內(nèi)時(shí),仍使用這組儀器,能夠用這種方法測(cè)量嗎?說(shuō)明理由。例1、用以下儀器,盡可能精確地測(cè)量待61解:vRXv甲、乙(1)Ig=E/RV=3V/30KΩ=1.0×10-4A(2)如圖甲、乙(3)甲圖中的電壓表的電壓U1、乙圖中的電壓表的電壓U2(4)(5)不能,因?yàn)?,兩圖電壓表的讀數(shù)幾乎相同解:vRXv甲、62圖1為測(cè)量電阻的電路.Rx為待測(cè)電阻.R的阻值已知.R'為保護(hù)電阻,阻值未知.電源E的電動(dòng)勢(shì)未知.K1、K2均為單刀雙擲開關(guān).A為電流表,其內(nèi)阻不計(jì).(1)按圖1所示的電路,在圖2的實(shí)物圖上連線.(2)測(cè)量Rx的步驟為:將K2向d閉合,K1向______閉合,記下電流表讀數(shù)I1.再將K2向c閉合,K1向______閉合,記下電流表讀數(shù)I2.計(jì)算Rx的公式是Rx=______.a(chǎn)bI2R/I1接線見(jiàn)下頁(yè)1999高考.
63解答:(1)如圖.(3分.有任何錯(cuò),給0分)abcd解答:(1)如圖.(3分.有任何錯(cuò),給0分)abcd64為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表VA、VB的內(nèi)電阻,可以提供的儀器有:A.電壓表VA、量程5V、內(nèi)電阻約3000ΩB.電壓表VB、量程3V、內(nèi)電阻約2500Ω.C.電流表A、量程3A、內(nèi)阻2.5ΩD.電阻箱R1、阻值范圍0—9999.9ΩE.電阻箱R2、阻值范圍0—99.9ΩF.滑動(dòng)變阻器R3、阻值0—50Ω、額定電流1.5AG.滑動(dòng)變阻器R4、阻值0—10Ω、額定電流1AH.電池阻、電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)電阻約0.5ΩI.單刀開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干(1)在設(shè)計(jì)電路時(shí),能否選用電流表A,請(qǐng)簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:
。(2)選用的器材有
。(3)為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表內(nèi)電阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路,畫出電路圖。(4)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)原理和需要測(cè)量的物理量,并列出計(jì)算兩個(gè)電壓表內(nèi)電阻的計(jì)算DFHI不能選用,電流表量程太大,測(cè)量不準(zhǔn)確例3、為了測(cè)量?jī)蓚€(gè)電壓表VA、VB的內(nèi)電阻,可以提供的儀器65解:(1)電流表A不能選用,電流表量程太大,測(cè)量不準(zhǔn)確(2)電阻箱R1,變阻器R3,電池組和開關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干。(3)電路圖如下圖。(4)電壓表VA和VB串聯(lián),其讀數(shù)之比等于內(nèi)電阻之比,即合下K2調(diào)節(jié)電阻箱為R1,兩表讀數(shù)分別為UA′UB′VBvAK2K1K2斷開兩表讀數(shù)分別為UAUBUB/UA=RB/RA(1)UB′
/UA′
=RBR1/RA(RB+R1)(2)解(1)(2)得解:(1)電流表A不能選用,電流表量程太大,測(cè)量不準(zhǔn)確66從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。(1)在虛線方框中畫出電路圖,標(biāo)明所用器材的代號(hào)。(2)若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算,r1,則所用的表達(dá)式為r1=_____________,式中各符號(hào)的意義是:_________________________________。2000年高考從下67根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等,將兩電流表并聯(lián),如圖示:解:電流表I1m=10mA,r1≈40ΩR1=100ΩR2=50Ω若滑動(dòng)變阻器用限流接法,Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA電流的變化范圍很小,應(yīng)該用分壓器接法。因?yàn)殡妷罕碜x數(shù)很小,Um=0.4V,不能用伏安法測(cè)量,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻,測(cè)出多組兩電流表的讀數(shù),由I1r1=I2r2得r1=I2r2/I1A1A2R1=100ΩR2=50Ω評(píng)分標(biāo)準(zhǔn).(1)如圖所示(5分。若電阻R1與電池串聯(lián),不扣分;若R2用作限流電阻,正確的同樣給分。)(2)I1表示通過(guò)電流表A1的電流,I2表示通過(guò)電流表A2的電流,r2表示電流表A2的內(nèi)阻。(3分,未說(shuō)明r2的不扣分。)根據(jù)并聯(lián)電路兩端電壓相等,解:電流表I1m=10mA,r68從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?,設(shè)計(jì)測(cè)量電路來(lái)測(cè)量?jī)蓚€(gè)電流表的內(nèi)阻,要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度。(A)待測(cè)電流表A1,量程50mA,內(nèi)電阻約幾十Ω(B)待測(cè)電流表A2,量程30mA,內(nèi)電阻約幾十Ω(C)電壓表V,量程15V,內(nèi)阻rv=15kΩ(D)電阻箱R1,阻值范圍0—9999.99Ω(E)電阻箱R2,阻值范圍0—99.9Ω(F)滑動(dòng)變阻器R3,阻值0—150Ω,額定電流1.5A(G)滑動(dòng)變阻器R4,阻值0—20Ω,額定電流2A(H)電阻R0,阻值是40Ω,功率是0.5W(作保護(hù)電阻用)(I)電池組,電動(dòng)勢(shì)為12V,內(nèi)電阻約0.5Ω此外還有單刀開關(guān)若干和導(dǎo)線若干,供需要選用。(1)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量電路,畫出電路圖。(2)選出必要的器材,用器材前的字母表示,有
。(3)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量,并列出計(jì)算兩個(gè)電流表內(nèi)電阻的計(jì)算式。ABEGHI例4從下列實(shí)驗(yàn)器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑?,設(shè)69解:電路圖如圖所示。注:電路圖基本正確但電路不規(guī)范,如缺開關(guān)、電阻箱符號(hào)錯(cuò)等要扣部分分;I1RA1=I2RA2I1′(RA1+R)=I2′RA2注:用其它方法測(cè)量正確的同樣給分(2)ABEGHI注:缺A/B可不扣分(3)開關(guān)K2閉合時(shí),測(cè)得電流表的示數(shù)I1和I2;斷開K2,調(diào)整電阻箱的阻值為R時(shí),測(cè)得電流表的示數(shù)I1′I2′I2I1′RI1I2′-I2I1′I1I2′-I2I1′I1I1′RRA1=RA2=A1A2K1K2R4R2R0解:電路圖如圖所示。注:電路圖基本正確但電路不70②電阻箱③單刀雙擲電鍵(這種電鍵在擲刀a倒向b時(shí)ab接通,倒向c時(shí)ac接通)④待測(cè)電阻⑤電源⑥限流電阻,如圖所示,實(shí)驗(yàn)方法是利用單刀雙擲電鍵分別將電阻箱和待測(cè)電阻接入電路,用電(1)在圖中完成電路的連接(其中有二條導(dǎo)線已連接好)。(2(填待測(cè)電阻或電阻箱)的電路。用電鍵變換電路,調(diào)節(jié)電阻箱時(shí),應(yīng)使兩次測(cè)量的_____大小相同,這時(shí)待測(cè)電阻的值可以從_____上讀出。某同學(xué)用以下器材測(cè)量電阻:①安培計(jì)阻箱替代待測(cè)電阻的方法來(lái)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值。)本實(shí)驗(yàn)中電鍵應(yīng)先接通的是含有
,例6.②電阻箱③單刀雙擲電鍵(這種電鍵在擲刀a倒向b時(shí)ab接通,倒7112RXRSAR03V176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×100×1×10000×10000×100(2).待測(cè)電阻電流電阻箱1RXRSAR03V1765432890176543289072使用伏安法測(cè)電阻,不論是采用安培表內(nèi)接還是外接,仍然存在誤差?,F(xiàn)在有人設(shè)計(jì)了如圖的實(shí)驗(yàn)電路來(lái)測(cè)定電阻,其中的R是一個(gè)電阻箱,根據(jù)電路圖。1)請(qǐng)你寫出實(shí)驗(yàn)需要測(cè)量的物理量,并寫出求Rx的方程式或表達(dá)式。
(2)能否利用上述電路圖測(cè)出A表或V表的內(nèi)阻。答①A表內(nèi)阻
②V表內(nèi)阻
。(選填“能”或“不能”)(3)若上圖不能測(cè)出電表的內(nèi)阻,請(qǐng)?jiān)O(shè)法選擇圖中的電阻箱和待測(cè)的電表測(cè)出此電表的內(nèi)阻。①設(shè)計(jì)一個(gè)電路圖畫在方框內(nèi);
②在電源內(nèi)阻忽略不計(jì)的情況下說(shuō)出你要讀出的物理量是
。 ③用這些物理量表示待測(cè)電表內(nèi)阻的計(jì)算式是
。AvRxR例7使用伏安法測(cè)電阻,不論73解:方法一調(diào)整電阻箱,使其阻值為R1,記錄此時(shí)電壓、電流的值U1、I1;改變電阻箱的電阻值為R2時(shí),記錄此時(shí)電壓和電流的值U2、I2
消去式中的RA,可得:(其它表達(dá)式也可)(1)(2)AvRxR解:方法一消去式中的RA,可得:(其它表達(dá)式也可)(1)(274方法二:使電阻箱阻值為R1,對(duì)應(yīng)有一電流和電壓值,改變電阻箱阻值,同時(shí)改變滑動(dòng)變阻器,保持電壓表讀數(shù)不變,使電流表讀數(shù)為原來(lái)的2倍,記下此時(shí)電阻箱的阻值R2,則有:(2)答:能(3分)不能(3分) 得當(dāng)電阻箱電阻為R1時(shí),記下相應(yīng)的伏特表讀數(shù)U1;改變電阻箱電阻為R2時(shí),記下對(duì)應(yīng)的伏特表讀數(shù)U2則有:(3)電路圖如圖示,AvRxRvR方法二:(2)答:能(3分)不能(3分) 得75如圖是測(cè)量電阻的電路,下列關(guān)于誤差的說(shuō)法正確的是()
A.由于電流表的分壓作用,使電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值;
B.由于電流表的分壓作用,使電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值;
C.由于電壓表的分流作用,使電阻的測(cè)量值小于真實(shí)值;
D.由于電壓表的分流作用,使電阻的測(cè)量值大于真實(shí)值;vACU=E-IrI=(IA+U/RV)UIU1IAI1例8如圖是測(cè)量電阻的電路,下列關(guān)于誤差的說(shuō)法正確76
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)中,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伏的交流電源(B)6伏的直流電源(C)100伏的直流電源(D)量程0~0.5伏,零刻度在刻度盤中央的電壓表(E)量程0~300微安,零刻度在刻度盤中央的電流表在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上,它們的順序(自上而下)是①
②
③
.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)找到了實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)a、b(如右上圖),則當(dāng)此探針與a點(diǎn)接觸時(shí),電表的指針應(yīng)
(填“左偏”、“指零”或“右偏”);當(dāng)此探針與b點(diǎn)接觸時(shí),電表的指針應(yīng)
(填"左偏"、"指零"或"右偏").導(dǎo)電紙復(fù)寫紙白紙指零指零B、E1996年高考在用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)77例9如圖是一個(gè)多用表的刻度盤,當(dāng)多用表選擇開關(guān)置于“30mA”檔時(shí),測(cè)出的電流強(qiáng)度為
;當(dāng)選擇開關(guān)置于“12V”檔時(shí),測(cè)出的電壓為
;當(dāng)選擇開關(guān)置于“×100”檔時(shí),測(cè)出的電阻為
。03610020.0mA8.0V5KΩ例9如圖是一個(gè)多用表的刻度盤,當(dāng)多用78
高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)79一、實(shí)驗(yàn)原則:1、安全性原則:保證其電流和電壓均不超過(guò)儀器使用的量程2、可視性原則:一般取滿偏度的1/3--2/33、最小誤差原則:4、操作性原則:如滑動(dòng)變阻器的選擇,當(dāng)其阻值大于用電器的阻值時(shí)用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便;當(dāng)其阻值小于用電器的電阻時(shí)用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便.一、實(shí)驗(yàn)原則:1、安全性原則:801.在限流器電路和分壓器電路中待測(cè)電阻的電壓的變化范圍如何?2.在限流器電路和分壓器電路中,滑動(dòng)變阻器的阻值與待測(cè)電阻相比大一些調(diào)節(jié)方便還是小一些調(diào)節(jié)方便?4.什么情況下滑動(dòng)變阻器采用限流器電路?什么情況下采用分壓器電路?3.在限流器電路和分壓器電路中,在合上開關(guān)以前,滑動(dòng)變阻器的觸頭應(yīng)處于什么位置?二、控制電路-----滑動(dòng)變阻器的兩種接法RX分壓器電路RX限流器電路1.在限流器電路和分壓器電路中待測(cè)電阻的電壓的變化范圍如何?81
若RX=100歐,滑動(dòng)變阻器R1=10歐,R2=200歐,R3=1000歐,則應(yīng)選()(1)限流電路在合上開關(guān)以前,一定要使滑動(dòng)變阻器所使用的阻值最大.RXPabERr如果題目沒(méi)有要求待測(cè)電阻兩端的電壓從零開始連續(xù)可調(diào),也沒(méi)有要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù),而且滑動(dòng)變阻器的阻值比待測(cè)電阻的阻值大,并且在滑動(dòng)變阻器連成限流電路時(shí)能保證電表和待測(cè)電阻正常工作,這時(shí)應(yīng)從節(jié)省電能()和電路簡(jiǎn)單考慮,選用限流電路?;瑒?dòng)變阻器阻值應(yīng)比RX大一些若RX=100歐,滑動(dòng)變阻器R1=10歐,R2=20082(2)分壓電路RXPabERr=0負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍0---E在合上開關(guān)以前,一定要使滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)頭的初始位置置于a端.以使負(fù)載上的電壓和電流最?。ň鶠榱悖┗瑒?dòng)變阻器的阻值越小,越便于調(diào)節(jié)用電器兩端電壓.
①要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,需要多測(cè)幾組數(shù)據(jù);要求待測(cè)電阻兩端電壓變化范圍較大;或要求從零開始連讀可調(diào),應(yīng)選分壓電路。
②如果滑動(dòng)變阻器的全阻值比待測(cè)電阻的阻值小得多,為了能使待測(cè)電阻兩端電壓有較大變化,應(yīng)選分壓電路。
③如果采用限流電路時(shí),電路中最小電流等于或大于待測(cè)電阻的額定電流或電流表的量程,應(yīng)選分壓電路。(見(jiàn)書192頁(yè))(2)分壓電路RXPabERr=0負(fù)載RX的電壓調(diào)節(jié)范圍0830——U經(jīng)驗(yàn)總結(jié):1、關(guān)于分壓與限流:考試多數(shù)考分壓;實(shí)驗(yàn)要求電壓從零開始取的。2、關(guān)于滑動(dòng)電阻器的選擇:分壓時(shí)選小的;限流時(shí)選大的。3、關(guān)于滑動(dòng)變阻器在閉合開關(guān)前p的位置分壓打到最??;限流打到最大值。0——U經(jīng)驗(yàn)總結(jié):1、關(guān)于分壓與限流:考試多數(shù)考分壓;2、關(guān)84三、電阻的測(cè)量1、替代法測(cè)電阻2、電橋法3、多用表測(cè)電阻4、伏安法測(cè)電阻5、半偏法測(cè)電阻6、非常規(guī)測(cè)量方法三、電阻的測(cè)量1、替代法測(cè)電阻85二.替代法測(cè)量電阻利用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論電流表內(nèi)接還是電流表外接都會(huì)對(duì)測(cè)量造成誤差,而利用比較法測(cè)電阻可避免這些誤差.實(shí)驗(yàn)時(shí)先連入某待測(cè)電阻,記下電路中電表的讀數(shù),然后把待測(cè)電阻換成電阻箱,調(diào)整電阻箱,使電路中電表的讀數(shù)與原來(lái)一樣,這樣的電阻箱便是待測(cè)電阻的阻值.1.原理2.電路R0·RXA····S1S2+R0VS1RX···S2··P+用電阻箱和電流表測(cè)量用電阻箱和電壓表測(cè)量二.替代法測(cè)量電阻利用伏安法測(cè)電阻,無(wú)論電流表內(nèi)接還是電86例1.為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,采用圖示的電路,其中電流表A1的量程是0—300μA、內(nèi)阻約為100Ω(待測(cè));A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表,量程0--200μA;R1為電阻箱,阻值范圍0—999.9Ω;ε為電池,電動(dòng)勢(shì)3V、內(nèi)阻不計(jì);S1為開關(guān),S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后,將可變電阻器R2和電阻箱R1適當(dāng)調(diào)節(jié)后,將單刀雙擲開關(guān)S2扳到接點(diǎn)1處,接通開關(guān)S1,調(diào)節(jié)可變電阻R2,使兩電表的讀數(shù)都是150μA;然后將開關(guān)S2扳到接點(diǎn)2,調(diào)節(jié)電阻箱R1使標(biāo)準(zhǔn)電流表的讀數(shù)仍是150μA,若此時(shí)電阻箱各旋鈕位置如圖,則:(1)電流表A1的內(nèi)阻Rg=_________Ω.
(2)為了保證兩電流表的安全使用,限流電阻R3的阻值應(yīng)選A.100ΩB.150ΩC.10KΩD.15KΩ()
(3)可變電阻器R2應(yīng)選:
A.2KΩB.5KΩC.200ΩD.500Ω()176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100R112S1R3R2RgS2···A1A2·例1.為了測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻,采用圖示的電路,其中電流表A87解⑴替代法測(cè)電阻——⑵當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超過(guò)量程R3=E/Imin=3/0.2mA=15kΩ選D⑶R2+R3=E/I
=3/0.15mA=20kΩ
R2=5kΩ選BRg=92.8Ω176543289017654328901765432890176543289017654328901765432890×0.1×10×1×1000×10000×100R112S1R3R2RgS2···A1A2·解⑴替代法測(cè)電阻——⑵當(dāng)R2=0時(shí),要保證兩個(gè)電流表都不超88∵I2R=I1Rx∴Rx=I2R/I1I1ARRxARRxI2比較法測(cè)量電阻vRXv甲、乙甲圖中的電壓表的電壓U1、乙圖中的電壓表的電壓U2∵I2R=I1Rx∴Rx=I289電橋法測(cè)電阻:利用給出的電路圖和器材(G為靈敏電流表,R0為阻值均勻的電阻絲,R為已知阻值的定值電阻,Rx為被測(cè)電阻)。要求利用這些器材測(cè)未知電阻Rx。⑴實(shí)驗(yàn)中還需要什么測(cè)量?jī)x器?⑵將實(shí)物連成電路圖。⑶寫出測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)步驟,并寫出利用測(cè)量數(shù)據(jù)表示Rx的表達(dá)式。
GRxR0RL1
L2RXRR0P解:⑴還需要米尺(測(cè)量左右兩部分電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2)。⑶按圖接好電路后,移動(dòng)滑動(dòng)觸頭P,使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測(cè)量P點(diǎn)兩邊電阻絲的長(zhǎng)度L1、L2;由RX∶R=L1∶L2
電橋法測(cè)電阻:利用給出的電路圖和器材(G為靈敏電流表,R0為90一.表面結(jié)構(gòu)四.多用電表測(cè)內(nèi)阻1.表盤分清三條刻度線所測(cè)量的物理量最下面的一條刻度線分布不均勻(開始階段較密集),是用來(lái)測(cè)交流電壓的.最上面的刻度線右端標(biāo)有“0”,從右向左,刻度線依次變密,是用來(lái)測(cè)電阻的;中間的刻度線共50個(gè)小格,分布均勻,是用于測(cè)電流和直流電壓的;一.表面結(jié)構(gòu)四.多用電表測(cè)內(nèi)阻1.表盤分清三條刻度線所測(cè)量的912.選擇開關(guān)多用電表的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的區(qū)域和量程.將多用電表的選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電流(壓)檔,多用電表相當(dāng)于一個(gè)電流(壓)表,其使用方法和讀數(shù)與電流(壓)表相同.當(dāng)選擇開關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔,就可以測(cè)電阻了.電流(壓)檔上標(biāo)示為量程,歐姆檔上標(biāo)示為倍率.2.選擇開關(guān)多用電表的下半部分為選擇開關(guān),周圍標(biāo)有測(cè)量功能的92歐姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx+Ix=I=0歐姆表原理ERg+r+RIg=ERg+r+RRx931.使用電流檔和電壓檔時(shí),都不用內(nèi)電源,必須要有外電源;使用歐姆檔時(shí),只能使用內(nèi)電源,不能再有外電源.2.不管使用電流檔、電壓檔還是歐姆檔時(shí),電流都從多用電表的紅表筆流入多用電表,從黑表筆流出多用電表標(biāo).以保證電流表能從左向右偏轉(zhuǎn).注意:使用歐姆檔時(shí),紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極,黑表筆接內(nèi)部電源的正極.3.多用電表的歐姆檔刻度不均勻,只有中央部分便于觀察,所以使用歐姆檔,要盡量使指針偏轉(zhuǎn)到中央附近;而電流檔和電壓檔則是越接近滿偏時(shí)誤差越小,所以使用電流檔和電壓檔,要盡量使指針的偏轉(zhuǎn)角度大一些.1.使用電流檔和電壓檔時(shí),都不用內(nèi)電源,必須要有外電源;使用94三.歐姆檔的測(cè)量原理根據(jù)閉合回路的歐姆定律測(cè)量R、Rg和r均為定值電阻電流I與待測(cè)電阻Rx之間存在著一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系,因此可以通過(guò)電流的測(cè)量達(dá)到測(cè)量電阻的目的.在刻度盤直接標(biāo)出與電流I對(duì)應(yīng)的電阻Rx值,可以從刻度盤上直接讀出被測(cè)量電阻的阻值.由于I和Rx是非線性關(guān)系,所以刻度不均勻,由于是減函數(shù),所以刻度方向與電流檔相反.三.歐姆檔的測(cè)量原理根據(jù)閉合回路的歐姆定律測(cè)量R、Rg和r均952.歐姆調(diào)零.當(dāng)兩表筆接觸時(shí),Rx=0,此時(shí)電流調(diào)到滿偏值,對(duì)應(yīng)電阻值為零,刻度01.機(jī)械調(diào)零.當(dāng)兩表筆間不接電阻時(shí)(即不接觸),指針不偏,電阻無(wú)限大,刻度無(wú)限大歐姆表的刻度3.中值電阻等于歐姆檔的內(nèi)阻.因此歐姆檔的不同倍率內(nèi)阻不同.2.歐姆調(diào)零.當(dāng)兩表筆接觸時(shí),Rx=0,此時(shí)電流調(diào)到滿偏值,96四.歐姆檔的測(cè)量步驟1.機(jī)械調(diào)零.檢查多用電表的指針是否停在表盤零刻度線,若不指零,可用小螺絲刀旋動(dòng)定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處.2.選擇合適擋:由于歐姆表的中值電阻是幾十歐姆,而用歐姆檔測(cè)電阻時(shí)指針指到中央附近讀數(shù)比較準(zhǔn)確,因此所選倍率比待測(cè)電阻的估計(jì)值小一個(gè)數(shù)量級(jí).3.歐姆調(diào)零:將紅、黑表筆短接,調(diào)整調(diào)零電阻旋鈕使指針指在歐姆表零刻度線位置,若“歐姆零點(diǎn)”旋鈕右旋到底也不能調(diào)零,應(yīng)更換表內(nèi)電池。4.測(cè)量讀數(shù):將表筆搭接在待測(cè)電阻兩端,如果指針在中央附近,表針示數(shù)乘以倍率,即為待測(cè)電阻的阻值。如果指針靠近左右兩端,可根據(jù)“大量程大角度偏,小量程小角度偏”規(guī)律選擇合適倍率重新調(diào)零,按步驟3、4進(jìn)行.5.多用電表用完后:將選擇開關(guān)置于“OFF”擋或交變電壓的最高擋,拔出表筆。大量程大角度偏小量程小角度偏換檔重新調(diào)零測(cè)量完畢旋離示數(shù)不用估讀示數(shù)要乘倍率四.歐姆檔的測(cè)量步驟1.機(jī)械調(diào)零.檢查多用電表的指針是否停在97高考電學(xué)實(shí)驗(yàn)總復(fù)習(xí)課件98122ΩΩ表1.50k
Ω返回122ΩΩ表1.50kΩ返回99答案寫成1.2×103歐或1200Ω也給分;不寫單位不給分),95年高考試題:某人用多用表×100Ω檔按正確步驟測(cè)量一電阻阻值,指針指示位置如圖4,則這電阻值是
.如果要用這個(gè)多用表測(cè)量一個(gè)約200Ω的電阻,為了使測(cè)量比較精確、選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆檔是______
1.20×103Ω×10返回答案寫成1.2×103歐或1200Ω也給分;不寫單位不給分100例1.如圖所示,是一個(gè)量程為5mA的電流改裝成的歐姆表,電池電勢(shì)ε=1.5V。改裝后,將原電流表5mA刻度處的刻度確定為0位置。在圖中括號(hào)內(nèi)標(biāo)出歐姆表的+、-插孔。若在兩表筆之間接入一未知電阻Rx時(shí),表針恰好指在刻度盤正中位置,則Rx=________。左-+右300Ω返回例1.如圖所示,是一個(gè)量程為5mA的電流改裝成的歐姆表,電池101例2.如圖所示為一歐姆表原理圖,靈敏電流表G的滿偏電流為150μA,內(nèi)阻為100Ω,限流電阻R1為2kΩ,可變電阻R2為10kΩ(最大阻值),電源電動(dòng)勢(shì)ε為1.5V,內(nèi)阻可忽略。使用時(shí)應(yīng)使表針偏轉(zhuǎn)在滿刻度的1/3至2/3范圍內(nèi)。因此這個(gè)歐姆表測(cè)量________至________范圍內(nèi)的電阻比較準(zhǔn)確。與表內(nèi)電源負(fù)極相接的應(yīng)是________表筆(填“紅”或“黑”)5kΩ20kΩ紅返回例2.如圖所示為一歐姆表原理圖,靈敏電流表G的滿偏電流為1102例3:一學(xué)生使用多用表測(cè)電阻,他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處.他的主要實(shí)驗(yàn)步驟如下:1.把選擇開關(guān)扳到“×1K”的歐姆檔上.2.把表筆插入測(cè)試管插孔中,先把兩根表筆接觸,旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋扭,使指針指在電阻刻度的零位上.3.把兩根表筆分別與某一等測(cè)電阻的兩端相接,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針讀數(shù)較?。?.換用“×100”的歐姆檔,發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中.隨即記下歐姆數(shù)值.5.這表筆從測(cè)試筆插孔中拔出后,就把多用表放回桌上原處,實(shí)驗(yàn)完畢.這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到:待測(cè)電阻與其他元件和電源斷開,不用手碰表筆的金屬桿.這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中違反了哪一或哪些重要的使用規(guī)則?答:換用歐姆檔的量程時(shí),要重新調(diào)整調(diào)零旋扭.多用表使用后不能把選擇開關(guān)置于歐姆檔.例3:一學(xué)生使用多用表測(cè)電阻,他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處.103例4:使用中值電阻是25歐(“1”擋)的萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓚€(gè)定值電阻(已知它們的阻值約為R1=20歐和R2=30千歐),在下列的一系列操作中,選出盡可能準(zhǔn)確地測(cè)定各阻值,并符合萬(wàn)用表使用規(guī)則的各項(xiàng)操作,將它們的序號(hào)按合理的順序填寫在橫線上的空白處。A.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“1K”擋B.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“100”擋C.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“10”擋D.
轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“1”擋E.轉(zhuǎn)動(dòng)選擇開關(guān)使其尖端對(duì)準(zhǔn)“OFF”擋F.
將兩表筆分別接觸R1的兩端,讀出阻值后,隨即斷開,G.
將兩表筆分別接觸R2的兩端,讀出阻值后,隨即斷開,H.
將兩表筆短接,調(diào)節(jié)調(diào)零旋扭,使表針指在刻度線右端的“0”刻度。所選操作的合理順序是:
。DHFAHGE例4:使用中值電阻是25歐(“1”擋)的萬(wàn)用表測(cè)量?jī)蓚€(gè)104用電壓表測(cè)電壓用電流表測(cè)電流外接法??jī)?nèi)接法?為減小誤差,多測(cè)幾組數(shù)據(jù),求平均值滑動(dòng)變阻器限流式?分壓式?AVAV1.原理URI四、伏安法測(cè)電阻“同一性”用電壓表測(cè)電壓用電流表測(cè)電流外接法?為減小誤差,多測(cè)幾組數(shù)據(jù)1052.電路限流器電路,安培表內(nèi)接法RXAV··限流器電路,安培表外接法RXAV分壓器電路,安培表內(nèi)接法分壓器電路,安培表外接法RXAVRXVA2.電路限流器電路,安培表內(nèi)接法RXAV··限流器電路,安培1061.什么是測(cè)量值和真實(shí)值?2.測(cè)量值比真實(shí)值偏大還是偏???4.誤差產(chǎn)生的原因如何?5.如何減少誤差?
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