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實(shí)驗(yàn)儀器的選擇和接法選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)中+-一、重要的電學(xué)實(shí)驗(yàn)1、測(cè)金屬的電阻率2、描繪小燈泡的伏安特性曲線(I-U圖)(重點(diǎn)和難點(diǎn):游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用)3、測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻4、多用電表二、接法的選擇和儀器的選擇1、內(nèi)接法和外接法的選擇當(dāng)時(shí),用內(nèi)接法;當(dāng)時(shí),用外接法;當(dāng)時(shí),用內(nèi)接法;當(dāng)時(shí),用外接法;當(dāng)電流表變化明顯時(shí),用內(nèi)接法;當(dāng)電壓表變化明顯時(shí),用外接法;比較項(xiàng)目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差來(lái)源測(cè)量結(jié)果適用條件實(shí)驗(yàn)電路(電流表內(nèi)外接法)選擇的依據(jù)R測(cè)=U/I>Rx偏大R測(cè)=U/I<Rx偏小電流表的分壓電壓表的分流二、接法的選擇和儀器的選擇2、限流和分壓接法的選擇當(dāng)兩種都能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康臅r(shí)選限流接法(簡(jiǎn)單);依據(jù)分壓與限流接法的特點(diǎn),可得到如下結(jié)論:(1)若需要被測(cè)電阻Rx兩端電壓變化范圍較大,或需要從零開始連讀可調(diào)電壓,必用分壓電路;(2)若采用限流電路時(shí),如果電路中最小電流大于或等于被測(cè)電阻Rx的額定電流,必用分壓電路;(3)當(dāng)R滑<Rx時(shí).為使被測(cè)電阻中電流有明顯變化,必用分壓電路;(4)當(dāng)R滑>Rx時(shí)(或兩者相差不多),雖然兩種電路都可以對(duì)負(fù)載電流有明顯的調(diào)節(jié)和控制.或兩種電路都滿足實(shí)驗(yàn)要求時(shí).但限流電路具有節(jié)省電能、電源負(fù)擔(dān)輕、電路連接簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn),應(yīng)選限流電路較好.
比較項(xiàng)目限流式接法分壓式接法電路電壓調(diào)節(jié)的范圍電流調(diào)節(jié)的范圍電能損耗電路連接控制電路(滑動(dòng)變阻器的接法)的選擇:省電費(fèi)電簡(jiǎn)便復(fù)雜3、電表的選擇電流不超過(guò)額定電流(絕對(duì))4、滑動(dòng)變阻器的選擇1)安全性:不超量程(先估算電流、電壓可能的最大值)2)準(zhǔn)確性:指針偏轉(zhuǎn)角不能太小,一般要求偏轉(zhuǎn)角大于1/3——滿偏1)安全性:2)適用性:電阻變化范圍要符合要求,應(yīng)用到大部分電阻線在滿足以上要求的前提下,一般選擇量程較小的器材選擇的一般步驟①找出唯一性的器材;②草畫電路圖(暫不把電表接入)
;③估算最大值(在限流電路中把滑動(dòng)變阻器觸頭推向最小值),并使最大值達(dá)到電表一半以上;④選擇合適的儀器。2、選擇伏特表方法---與電源電動(dòng)勢(shì)比較安全且指針偏角至少過(guò)1/3量程總結(jié)---設(shè)計(jì)電路方法1、選擇變阻器接法---與待測(cè)電阻相差?。合蘖鹘臃ū却郎y(cè)電阻小得多:分壓接法3、選擇安培表方法---估算電路中最大電流安全且指針偏角至少過(guò)1/3量程4、選擇安培表接法---RX>>RA或時(shí),安培表內(nèi)接
RX<<RV或時(shí),安培表外接電路選擇----變阻器分壓、限流接法★選擇規(guī)則----限流接法
(1)電阻上電壓讀數(shù)范圍較小。
(2)選用總阻與被測(cè)電阻阻值相近的變阻器?!飪煞N接法均適用時(shí),選用限流接法?!镞x擇規(guī)則----分壓接法
(1)電阻上電壓讀數(shù)范圍大----在0~U之間。
(2)選用總阻比被測(cè)電阻阻值小得多的變阻器?!镆箅妷簭牧汩_始讀數(shù),或要求讀數(shù)范圍盡量大★所提供的實(shí)驗(yàn)儀器,電表量程不夠?!镒冏杵骺傋柽h(yuǎn)小于被測(cè)電阻或與之串聯(lián)電阻阻值例題1有一電阻RX,其阻值約為40~50
Ω,需進(jìn)一步測(cè)定其阻值,現(xiàn)有以下器材:電池組(E=9V,r=0.5Ω)電壓表(量程0~10V,RV約20KΩ)電流表(量程0~50mA,RA約20Ω)電流表(量程0~300mA,RA約4Ω)滑動(dòng)變阻器R1(最大值100Ω,額定電流1A)滑動(dòng)變阻器R2(最大值1700Ω,額定0.3A)開關(guān)S和導(dǎo)線若干VARXRVARXR圖1兩個(gè)電路中選哪一個(gè)?安培表和變阻器選哪一個(gè)?鏈接實(shí)物電路圖。圖2第一步----選哪個(gè)電路?有一電阻RX,其阻值約為40~50
Ω,需進(jìn)一步測(cè)定其阻值,現(xiàn)有以下器材:電壓表(量程0~10V,RV約20KΩ)電流表(量程0~50mA,RA約20Ω)電流表(量程0~300mA,RA約4Ω)VARXRVARXR圖1圖2方法:(1)當(dāng)RX>>RA或時(shí),選擇安培表內(nèi)接
(2)當(dāng)RX<<RV或時(shí),選擇安培表外接因?yàn)樗赃x安培表外接則選圖1若選電流表A2,則Imax=9/(45+4)=0.18A選A2的理由----Imax小于A2的量程。
Imax超過(guò)A2量程的一半若選電流表A1,則Imax=9/(45+20)=0.14A則不能選A1----不安全。第二步----選哪個(gè)安培表?有一電阻RX,其阻值約為40~50
Ω,需進(jìn)一步測(cè)定其阻值,現(xiàn)有以下器材:電壓表V(量程0~10V,RV約20KΩ)電流表A1(量程0~50mA,RA約20Ω)電流表A2(量程0~300mA,RA約4Ω)VARXR圖1方法:利用電路最大電流判斷選擇忽略伏特表的分流作用和電池的內(nèi)阻,RX取45Ω,調(diào)R為零時(shí)電路電流最大選擇理由----
(1)小于其額定電流
(2)方便調(diào)節(jié),能有效控制電路。第三步----選哪個(gè)變阻器?有一電阻RX,其阻值約為40~50
Ω,需進(jìn)一步測(cè)定其阻值,現(xiàn)有以下器材:VARXR圖1方法:限流電路----相距甚近變阻器R1與待測(cè)電阻阻值相近,故選之滑動(dòng)變阻器R1(最大值100Ω,額定電流1A)滑動(dòng)變阻器R2(最大值1700Ω,額定0.3A)V-A-VARXR第四步----畫實(shí)物電路圖連實(shí)物電路圖的方法:1、先正后負(fù)2、先串后并3、電壓表最后例題2要用伏安法測(cè)定一阻值約為25kΩ左右的電阻的準(zhǔn)確值,現(xiàn)有以下器材:直流電源U(E=15V,額定電流I=1A)電流表A1(量程0~100μA,內(nèi)阻RA=2kΩ)電流表A2(量程0~500μA,內(nèi)阻RA=0.3kΩ)電壓表V1(量程0~10V,內(nèi)阻RV=100KΩ)電壓表V2(量程0~50V,內(nèi)阻RV=500KΩ)變阻器R(量程0~1KΩ,額定功率1W)電鍵K和導(dǎo)線(符合實(shí)驗(yàn)要求)為使測(cè)量盡可能準(zhǔn)確,則(1)測(cè)量電路應(yīng)選擇
接法。(內(nèi)、外接法)(2)變阻器應(yīng)選擇
接法。(限流、分壓)(3)電流表應(yīng)選用
,伏特表應(yīng)選用
.(4)畫出電路圖,并連接實(shí)物圖。第一步----選擇變阻器接法要用伏安法測(cè)定一阻值約為25kΩ左右的電阻的準(zhǔn)確值,現(xiàn)有以下器材:直流電源U(E=15V,額定電流I=1A)電流表A1(量程0~100μA,內(nèi)阻RA=2kΩ)電流表A2(量程0~500μA,內(nèi)阻RA=0.3kΩ)變阻器R(量程0~1KΩ,額定功率1W)因RX>>R,限流電路中電流變化范圍小,因此,選用變阻器分壓接法。方法:限流接法測(cè)量范圍小分壓接法測(cè)量范圍大——讀數(shù)更準(zhǔn)確第二步----選擇伏特表要用伏安法測(cè)定一阻值約為25kΩ左右的電阻的準(zhǔn)確值,現(xiàn)有以下器材:直流電源U(E=15V,額定電流I=1A)電壓表V1(量程0~10V,內(nèi)阻RV=100KΩ)電壓表V2(量程0~50V,內(nèi)阻RV=500KΩ)(1)V1、V2量程與電源比較E比較,確定選V2,但讀數(shù)范圍小于1/2量程----讀數(shù)范圍小,誤差大,不選。方法—保證表的安全。
--讀數(shù)范圍盡可能大于1/2量程。(2)V1量程與電源比較E比較,小于E,但變阻器采用了分壓接法,可以控制V1示數(shù)不超過(guò)表的量程。第三步----選擇安培表要用伏安法測(cè)定一阻值約為25kΩ左右的電阻的準(zhǔn)確值,現(xiàn)有以下器材:直流電源U(E=15V,額定電流I=1A)電流表A1(量程0~100μA,內(nèi)阻RA=2kΩ)電流表A2(量程0~500μA,內(nèi)阻RA=0.3kΩ)電壓表V1(量程0~10V,內(nèi)阻RV=100KΩ)最大電流Imax=10/RX=400μA,超過(guò)A1表的量程,故選電流表A2
。方法:估算最大電流或最小電流不超過(guò)表的量程第四步----選擇內(nèi)、外接法要用伏安法測(cè)定一阻值約為25kΩ左右的電阻的準(zhǔn)確值,現(xiàn)有以下器材:電流表A2(量程0~500μA,內(nèi)阻RA=0.3kΩ)電壓表V1(量程0~10V,內(nèi)阻RV=100KΩ)方法:(1)當(dāng)RX>>RA或時(shí),選擇安培表內(nèi)接(2)當(dāng)RX<<RV或時(shí),選擇安培表外接經(jīng)比較,則選內(nèi)接。第五步----綜合畫電路圖變阻器R分壓接法電壓表選V1表電流表A2
內(nèi)接法畫電路圖的方法:1、先畫主電路2、再連輔電路3、后并電壓表4、代號(hào)不忘標(biāo)A2RXREKV1第六步----畫實(shí)物電路圖連實(shí)物電路圖的方法:V1A2RXREKV-A-1、先正后負(fù)2、先串后并3、電壓表最后(03全國(guó)23題15分)用伏安法測(cè)量電阻阻值R。給定:電壓表(內(nèi)阻約為50kΩ)、電流表(內(nèi)阻約為40Ω)、滑動(dòng)變阻器、電源、電鍵、待測(cè)電阻(約為250Ω)及導(dǎo)線若干。(1)畫出測(cè)量R的電路圖。例題3(接法選擇)采用電流表外接法(03春季)用伏安法測(cè)量定值電阻Rx的阻值(約為20~30Ω)。所供器材如下:電壓表V1(量程0~3V,內(nèi)阻4kΩ),電壓表V2(量程0~15V,內(nèi)阻20kΩ),電流表A1(量程0~50mA,內(nèi)阻20)電流表A2(量程0~300mA,內(nèi)阻4)滑動(dòng)變阻器R(最大阻值為50,額定電流為1A)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)約9V,內(nèi)阻約0.5),電鍵K,連線用的導(dǎo)線若干根。
在以上器材中選出適當(dāng)?shù)钠鞑模嫵鲭娐穲D,要求在圖上標(biāo)出所選器材的符號(hào)。例題4(儀器選擇、接法選擇)外接限流(04上海15題)在測(cè)定一節(jié)干電池(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V,內(nèi)阻約為2Ω)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中,變阻器和電壓表各有兩個(gè)供選:A電壓表量程為15V,B電壓表量程為3V,A變阻器為(20Ω,3A),B變阻器為(500Ω,0.2A) 電壓表應(yīng)該選
(填A(yù)或B),這是因?yàn)?/p>
.
變阻器應(yīng)該選
(填A(yù)或B),這是因?yàn)?/p>
.例題5(儀器選擇)B變阻器額定電流過(guò)小且調(diào)節(jié)不便BA電壓表量程過(guò)大,誤差較大A[例題6]用伏安法測(cè)定一個(gè)電阻,阻值約為10Ω,額定功率為2W,可供選擇的儀器設(shè)備有:電源兩種:E1:干電池一節(jié),電動(dòng)勢(shì)1.5VE2:蓄電池組,電動(dòng)勢(shì)6V;直流電壓表兩只:V1:量程0~5V,內(nèi)阻10KΩ;
V2:量程0~15V,內(nèi)阻30KΩ;直流電流表兩只:A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.5Ω;A2:量程0~3A,內(nèi)阻0.1Ω;滑動(dòng)變阻器兩只:R1:50Ω,2A;R2:500Ω,0.5A電鍵、導(dǎo)線等。
(1)為使實(shí)驗(yàn)有較高的精確度,電源應(yīng)選____,電壓表應(yīng)選____,電流表應(yīng)選____,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選_____。
(2)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
(3)將實(shí)物連成測(cè)量電路。估算待測(cè)電阻上電流和電壓的最大值:因待測(cè)電阻約10Ω,額定功率2W,允許通過(guò)的最大電流約0.4~0.5A,兩端最大電壓約4~5V。用阻值為50Ω的變阻器R1,可控制電路中電流最小為I=E/(R滑+Rx)=0.1A,足以滿足實(shí)驗(yàn)要求,故可選變阻器R1。練習(xí):某課外學(xué)習(xí)小組想描繪標(biāo)有“4V、2W”的小燈泡的U—I圖象,除導(dǎo)線和開關(guān)外還備有以下器材可供選擇:A.電流表(量程0.6A,內(nèi)阻約為1Ω)B.電流表(量程3.0A,內(nèi)阻約為0.2Ω)C.電壓表(量程5.0V,內(nèi)阻約為5kΩ)D.電壓表(量程15.0V,內(nèi)阻約為15kΩ)E.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為200Ω,額定電流100mA)F.滑動(dòng)變阻器(最大阻值為10Ω,額定電流1.0A)G.電源(電動(dòng)勢(shì)為6.0V,內(nèi)阻約為1.5Ω)①實(shí)驗(yàn)中所用的電流表應(yīng)選;電壓表選;滑動(dòng)變阻器應(yīng)選。(只需填器材前面的字母代號(hào))ACF②將下圖中的實(shí)物連接成實(shí)驗(yàn)所需的電路(有兩根導(dǎo)線已經(jīng)接好).實(shí)驗(yàn)開始時(shí),滑動(dòng)變阻器的滑片應(yīng)該置于最
端.(填“左”或“右”)左小結(jié)1、實(shí)驗(yàn)儀器和電路選擇的基本原則:
安全性精確性方便性誤差小儀器少耗電少3、實(shí)驗(yàn)電路(電流表內(nèi)外接法)的選擇4、控制電路(滑動(dòng)變阻器的接法)的選擇:2、實(shí)驗(yàn)儀器的選擇:
電流表內(nèi)接法電流表外接法限流式接法分壓式接法估算最大值電表達(dá)到滿偏的1/3以上5、實(shí)物連接:先串后并欲用伏安法測(cè)定一個(gè)阻值約12歐的電阻,要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確,下列器材中應(yīng)選用的是_________,畫出應(yīng)采用的電路圖。A、電池組(6伏,內(nèi)阻很?。〣、電流表(0—3安,內(nèi)阻0.0125歐)C、電流表(0—0.6安,內(nèi)阻0.125歐)D、電壓表(0—3伏,內(nèi)阻3千歐)E、電壓表(0—6伏,內(nèi)阻6千歐)F、滑動(dòng)變阻器(0—20歐,1安)G、滑動(dòng)變阻器(0—200歐,0.3安)H、電鍵、導(dǎo)線電表接入時(shí),用電流表外接法。變阻器可采用限流作用。此題中變阻器也可采用分壓作用。練習(xí)1練習(xí):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(如左圖所示)。
(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。2.5K練習(xí)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)碾娐罚箿y(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)。+-(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)練習(xí)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+-鏈接實(shí)物圖
εkRabAVRX(06全國(guó))22.(17分)(1)現(xiàn)要測(cè)定一個(gè)額定電壓4V、額定功率1.6W的小燈泡(圖中用×表示)的伏安特性曲線。要求所測(cè)電壓范圍為0.1V~4V?,F(xiàn)有器材:直流電源E(電動(dòng)勢(shì)4.5V,內(nèi)阻不計(jì)),電壓表V(量程4.5V,內(nèi)阻約為4×104Ω),電流表A1(量程250mA,內(nèi)阻約為2Ω),電流表A2(量程500mA,內(nèi)阻約為1Ω),滑動(dòng)變阻器R(最大阻值約為30Ω),電子鍵S,導(dǎo)線若干。如果既要滿足測(cè)量要求,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)該選用的電流表是
,下面兩個(gè)電路應(yīng)該選用的是
。AVRkL甲AVRkL乙A2甲(06北京)某同學(xué)用圖2所示電路,測(cè)繪標(biāo)有“3.8V,0.3W”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.
①除了導(dǎo)線和開關(guān)外,有以下一些器材可供選擇:
電流表:A1(量程100mA,內(nèi)阻約2Ω);
A2(量程0.6A,內(nèi)阻約0.3Ω);
電壓表:V1(量程5V,內(nèi)阻約5kΩ);
V2(量程15V,內(nèi)阻約15kΩ);
滑動(dòng)變阻器:R1(0-20Ω)
R2(0-2000Ω)電源:E1(電動(dòng)勢(shì)為1.5V,內(nèi)阻為0.2);
E2(電動(dòng)勢(shì)為4V,內(nèi)阻約為0.04).
為了調(diào)節(jié)方便,測(cè)量準(zhǔn)確,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表_____,電壓表____,滑動(dòng)變阻器____,電源____.(填器材的符號(hào))AVRkL圖2A1V1R1E2(07山東)檢測(cè)一個(gè)標(biāo)稱值為5Ω的滑動(dòng)變阻器??晒┦褂玫钠鞑娜缦拢篈.待測(cè)滑動(dòng)變阻器Rx,全電阻約5Ω(電阻絲繞制緊密,匝數(shù)清晰可數(shù))B.電流表A1,量程0.6A,內(nèi)阻約0.6ΩC.電流表A2,量程3A,內(nèi)阻約0.12ΩD.電壓表V1,量程15V,內(nèi)阻約15KΩE.電壓表V2,量程3V,內(nèi)阻約3KΩF.滑動(dòng)變阻器R,全電阻約20ΩG.直流電源E,電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì)H.游標(biāo)卡尺I.毫米刻度尺J.電鍵S導(dǎo)線若干(1)用伏安法測(cè)定Rx的全電阻值,所選電流表____(填“A1”或“A2”),所選電壓表為____(填“V1”或“V2”)。A1V2練習(xí)2:為了研究一個(gè)“2.5V0.2W”小燈泡的伏安特性,現(xiàn)有蓄電池1只,電鍵1個(gè),導(dǎo)線若干,其它可供選擇的器材如下:(A).量程為0-3A,內(nèi)阻為0.025Ω的電流表1只;(B).量程為0-0.6A,內(nèi)阻為0.2Ω的電流表1只;(C).量程為0-100mA,內(nèi)阻為5Ω的電流表1只;(D).量程為0-3V,內(nèi)阻為10KΩ的電壓表1只;(E).量程為0-15V,內(nèi)阻為50KΩ的電壓表1只;(F).額定電流為1A,阻值為0-5Ω的滑動(dòng)變阻器1只;(1).要正確完成這個(gè)實(shí)驗(yàn),電流表應(yīng)選
,電壓表應(yīng)選
(填相應(yīng)器材的代號(hào))(2).畫出實(shí)驗(yàn)的電路原理圖.DC(00全國(guó))16.(8分)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)量電流表的內(nèi)阻要求方法簡(jiǎn)捷,有盡可能高的測(cè)量精度,并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。電流表(A1)電流表(A2)電壓表(V1)電阻(R1)滑動(dòng)變阻器(R2)量程10mA,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)器材(代號(hào))規(guī)格量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω電池(E)電鍵(K)導(dǎo)線若干量程10V,內(nèi)阻r3=10kΩ阻值約100Ω
,作保護(hù)電阻用總阻值約50Ω
電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻可忽略(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,則所用的表達(dá)式為
r1=____________,式中各符號(hào)的意義是
。測(cè)試?yán)}三---安阻法從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一電路來(lái)測(cè)定一電流表的精確值。直流電源E(開路電壓約為10V,內(nèi)阻不計(jì))待測(cè)電流表A(量程50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
電阻箱Ra(量程0.1~999.9Ω,實(shí)驗(yàn)中電路中電流不超過(guò)其額定電流)變阻器Rb(總阻約100Ω,最大電流為1A)電鍵S和導(dǎo)線若干(1)畫出電路圖,并標(biāo)出代號(hào)。(2)寫出計(jì)算電流表內(nèi)阻的最后公式,并說(shuō)明式中各量的物理意義。變阻器不用連在電路中測(cè)試?yán)}三----解判斷一:變阻器Rb>RA,不宜分壓接法直流電源E(開路電壓約為10V,內(nèi)阻不計(jì))待測(cè)電流表A(量程50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
電阻箱Ra(量程0.1~999.9Ω,實(shí)驗(yàn)中電路中電流不超過(guò)其額定電流)變阻器Rb(總阻約100Ω,最大電流為1A)電鍵S和導(dǎo)線若干最大電流時(shí)Rmin=10/50×10-3=200Ω一半電流時(shí)Rmax=10/25×10-3=400Ω判斷二:電源電壓高,電流表量程小需要保護(hù)電流表。估算串聯(lián)的保護(hù)電阻需要多大?ARaES計(jì)算一:半偏法測(cè)內(nèi)阻。測(cè)試?yán)}三----解直流電源E(開路電壓約為10V,內(nèi)阻不計(jì))待測(cè)電流表A(量程50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
電阻箱Ra(量程0.1~999.9Ω,實(shí)驗(yàn)中電路中電流不超過(guò)其額定電流)變阻器Rb(總阻約100Ω,最大電流為1A)電鍵S和導(dǎo)線若干1、調(diào)Ra使安培表A滿偏,記錄電阻箱電阻為R12、調(diào)Ra使安培表A半偏,記錄電阻箱電阻為R23、計(jì)算安培表的內(nèi)阻為……ARaES計(jì)算二:雙值法測(cè)內(nèi)阻。1、調(diào)Ra使安培表A到某一值,記錄電阻箱電阻為R1和電流表示數(shù)I12、調(diào)Ra使安培表A到另一值,記錄電阻箱電阻為R2和電流表示數(shù)I23、計(jì)算安培表的內(nèi)阻為……測(cè)試?yán)}三----錯(cuò)解直流電源E(開路電壓約為10V,內(nèi)阻不計(jì))待測(cè)電流表A(量程50mA,內(nèi)阻約為20Ω)
電阻箱Ra(量程0.1~999.9Ω,實(shí)驗(yàn)中電路中電流不超過(guò)其額定電流)變阻器Rb(總阻約100Ω,最大電流為1A)電鍵S和導(dǎo)線若干以下兩圖錯(cuò)在何處?ARaESRbAES1RaRbS2測(cè)試?yán)}四---伏阻法為了測(cè)量一量程為3V的電壓表的內(nèi)阻RV(約幾千歐),某同學(xué)采用了如圖甲所示的電路進(jìn)行測(cè)量,電路中電阻箱R0的最大值為9999Ω,滑動(dòng)變阻器R的最大值為50Ω。說(shuō)明該同學(xué)的設(shè)計(jì)依據(jù)。VR0aRbErSV-說(shuō)明實(shí)驗(yàn)步驟伏特表內(nèi)阻為多少?說(shuō)明各量物理意義練習(xí)題五---安安法實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖1所示,有電池E,電動(dòng)勢(shì)約10V,內(nèi)阻約1Ω電流表A1,量程10A,內(nèi)阻r1約為0.2Ω電流表A2,量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω電流表A3,量程250mA,內(nèi)阻r3約為5Ω電阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω滑線變阻器R2,最大阻值100Ω;開關(guān)S;導(dǎo)線若干。要求用圖2所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻。(1)在所給的三個(gè)電流表中,哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻?(2)在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象,在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。(3)你要讀出的物理量是
。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是
。練習(xí)題五(1)A2、A3(4分,答對(duì)其中一個(gè)給2分。若答了A1則不給這4分。)(1)在所給的三個(gè)電流表中,哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻?(2)在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象,在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。(3)你要讀出的物理量是
。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是
。練習(xí)題五---連實(shí)物圖(2)若測(cè)r3,實(shí)物圖如圖:(8分,將A2、A3的位置互換不扣分;將A2、A3換成A1,或連線有錯(cuò),都不給這8分。)A-+A-+A-+R1R2EKA1A3A2練習(xí)題五(3)A2、A3兩電流表的讀數(shù)I2、I3和電阻箱R1的阻值R1
。(1)在所給的三個(gè)電流表中,哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻?(2)在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象,在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。(3)你要讀出的物理量是
。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是
。4分,計(jì)算公式與測(cè)量實(shí)物圖要相符,否則不給這4分。如圖不正確也不給這4分。練習(xí)題六---伏伏法用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(900~1000Ω)電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)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(shí)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(cè)得量表示Rx的公式為Rx=
。練習(xí)題六---伏伏法用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(900~1000Ω)電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。(1)測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)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).練習(xí)題六---伏伏法(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。V1-+V2-+REKRX(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(cè)得量表示Rx的公式為Rx=
。練習(xí)題六---伏伏法(2)根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出連線。V1-+V2-+REKRX(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(cè)得量表示Rx的公式為Rx=
。2、選擇伏特表方法---與電源電動(dòng)勢(shì)比較安全且指針偏角至少過(guò)1/3量程總結(jié)---設(shè)計(jì)電路方法1、選擇變阻器接法---與待測(cè)電阻相差?。合蘖鹘臃ū却郎y(cè)電阻小得多:分壓接法3、選擇安培表方法---估算電路中最大電流安全且指針偏角至少過(guò)1/3量程4、選擇安培表接法---RX>√RARV
或RX>>RA時(shí),安培表內(nèi)接
RX<√RARV或RX<<RV時(shí),安培表外接高考物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)專題赤峰市田家炳中學(xué)物理學(xué)科組講座07.12繼續(xù)嗎?近幾年電學(xué)實(shí)驗(yàn)高考題例1:E為電源,其電動(dòng)勢(shì)為ε,R1為滑線變阻器,R2為電阻箱,A為電流表,用此電路,經(jīng)以下步驟可近似得A的內(nèi)阻RA:①閉合K1,斷開K2,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K2,調(diào)節(jié)R2,使電流表讀數(shù)等于I0/2,然后讀出R2的值,取RA≈R2
(1)按電路圖在實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線。(2)真實(shí)值和測(cè)量值之差除以真實(shí)值叫測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差,即(RA-RX)/RA
,試導(dǎo)出它與電動(dòng)勢(shì)ε,電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。(3)若I0=10mA,真實(shí)值RA約為30Ω,要想使測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差不大于5%,電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏?AEK1R2R1K2半偏法測(cè)電阻的條件是什么?A-+R2R1EK1K2(1)按電路圖在實(shí)物圖中畫出連接導(dǎo)線。AEK1R2R1K2(2)真實(shí)值和測(cè)量值之差除以真實(shí)值叫測(cè)量結(jié)果的相對(duì)誤差,即(RA-RX)/RA,試導(dǎo)出它與電動(dòng)勢(shì)ε,電流表量程I0及電流表內(nèi)阻RA的關(guān)系式。(3)若I0=10mA,真實(shí)值RA約為30Ω,要想使測(cè)量結(jié)果相對(duì)誤差不大于5%,電源電動(dòng)勢(shì)最小應(yīng)為多少伏AEK1R2R1K2(3)代入數(shù)據(jù)解得
ε=6v例2:要求測(cè)量由2節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組的電動(dòng)勢(shì)ε和內(nèi)阻r(約幾歐),提供下列器材:電壓表V1(量程3V,內(nèi)阻1kΩ)、電壓表V2(量程15V,內(nèi)阻2kΩ)、電阻箱(0~9999Ω)、電鍵、導(dǎo)線若干。某同學(xué)用量程為15V的電壓表連接成如圖所示的電路,實(shí)驗(yàn)步驟如下:(l)合上電鍵S,將電阻箱R阻值調(diào)到R1=10Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U1(2)將電阻箱R阻值調(diào)到R2=20Ω,讀得電壓表的讀數(shù)為U2,由方程組U1=ε-U1r/R1、U2=ε-U2/R2
解出ε、r為了減少實(shí)驗(yàn)誤差,上述實(shí)驗(yàn)在選擇器材和實(shí)驗(yàn)步驟中,應(yīng)做哪些改進(jìn)?應(yīng)選用量程為3V的電壓表.改變電阻箱阻值R,讀取若干個(gè)U的值,由I=U/R計(jì)算出電流的值,然后作出U-I圖線,得到ε、r。例3:某學(xué)生為了測(cè)量一物體的質(zhì)量,找到一個(gè)力電轉(zhuǎn)換器,該轉(zhuǎn)換器的輸出電壓正比于受壓面的壓力(比例系數(shù)為k),如圖所示.測(cè)量時(shí)先調(diào)節(jié)輸入端的電壓。使轉(zhuǎn)換器空載時(shí)的輸出電壓為0;而后在其受壓面上放一物體,即可測(cè)得與物體的質(zhì)量成正比的輸出電壓U。現(xiàn)有下列器材:力電轉(zhuǎn)換器、質(zhì)量為m0的砝碼、電壓表、滑動(dòng)變阻器、干電池各一個(gè)、電鍵及導(dǎo)線若干、待測(cè)物體(可置于力電轉(zhuǎn)換器的受壓面上)。請(qǐng)完成對(duì)該物體質(zhì)量的測(cè)量。(l)設(shè)計(jì)一個(gè)電路,要求力電轉(zhuǎn)換器的輸入電壓可調(diào),并且使電壓的調(diào)節(jié)范圍盡可能大,在方框中畫出完整的測(cè)量電路圖。(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m.(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。(1)設(shè)計(jì)的電路圖如圖所示。(2)測(cè)量步驟與結(jié)果:①調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使轉(zhuǎn)換器的輸出電壓為零;②將質(zhì)量為砝碼m0的放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U0;③將待測(cè)物放在轉(zhuǎn)換器上,記下輸出電壓U1;由U0=km0g,得k=U0/m0g測(cè)得U=kmg,所以m=m0U/U0。(3)①因電源電壓不夠而輸出電壓調(diào)不到零;②待測(cè)物體質(zhì)量超出轉(zhuǎn)換器量程。請(qǐng)完成對(duì)該測(cè)量。(2)簡(jiǎn)要說(shuō)明測(cè)量物體質(zhì)量的步驟,求出比例系數(shù)k,并測(cè)出待測(cè)物體的質(zhì)量m.(3)請(qǐng)?jiān)O(shè)想實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題。例4:圖甲、乙是兩組同樣的器材實(shí)物圖,用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻R的阻值,每組器材中包括:電池,電鍵,變阻器,電壓表,電流表,等測(cè)電阻R,若干導(dǎo)線。(1)如果待測(cè)電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻不是小很多,但R的阻值比電流表的內(nèi)阻大很多,試在圖甲中連線使之成為測(cè)量電路;如果待測(cè)電阻R的阻值比電流表的內(nèi)阻不是大很多,但R的阻值比電壓表的內(nèi)阻小很多,試在圖乙中連線使之成為測(cè)量電路。(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA,對(duì)圖甲和圖乙中連成的測(cè)量電路,分別寫出計(jì)算待測(cè)電阻的公式(用測(cè)得的量和給出的電表內(nèi)阻來(lái)表示)。(1)如下圖所示(2)用圖甲線路時(shí),用圖乙線路時(shí),例5:現(xiàn)有器材:量程為10.0mA、內(nèi)阻約30Ω~40Ω的電流表一個(gè),定值電阻R1=150Ω,定值電阻R2=100Ω,單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線若干,要求利用這些器材測(cè)量一干電池(電動(dòng)勢(shì)約1.5V)的電動(dòng)勢(shì).(1)按要求在實(shí)物圖上連線.(2)用已知量和直接測(cè)得量表示的待測(cè)電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式為E=_________,式中各直接測(cè)得量的意義是____________________________________.(1)如圖所示;(2)I1I2/(I1-I2)R2I1是外電阻為R1時(shí)的電流,I2是外電阻為R1和R2串聯(lián)時(shí)的電流練習(xí)題十測(cè)量電源B的電動(dòng)勢(shì)E及內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1.5Ω)。器材:量程3V的理想電壓表V,量程0.5A的電流表A(具有一定內(nèi)阻),固定電阻R=4Ω,滑線變阻器R′,電鍵K,導(dǎo)線若干。①畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖。圖中各無(wú)件需用題目中給出的符號(hào)或字母標(biāo)出。②實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)電流表讀數(shù)為I1時(shí),電壓表讀數(shù)為U1;當(dāng)電流表讀數(shù)為I2時(shí),電壓表讀數(shù)為U2。則可以求出E=
,r=
。(用I1,I2,U1,U2及R表示)練習(xí)題十(1)C(2)①實(shí)驗(yàn)電路原理圖如圖。②練習(xí)題十利用圖1所示的電路測(cè)量電流表mA的內(nèi)阻RA。圖中R1、R2為電阻,K1、K2為電鍵,B是電源(內(nèi)阻可忽略)。①根據(jù)圖1所給出的電路原理圖,在圖2的實(shí)物圖上連線。②已知R1=140Ω,R2=60Ω。當(dāng)電鍵K1閉合、K2斷開時(shí),電流表讀數(shù)為6.4mA;當(dāng)K1、K2均閉合時(shí),電流表讀數(shù)為8.5mA。由此可以求出RA=
Ω。(保留2位有效數(shù)字)練習(xí)題十圖甲、乙是兩組同樣的器材實(shí)物圖,用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻R的阻值,每組器材中包括:電池,電鍵,變阻器,電壓表,電流表,等測(cè)電阻R,若干導(dǎo)線。(1)如果待測(cè)電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻不是小很多,但R的阻值比電流表的內(nèi)阻大很多,試在圖甲中連線使之成為測(cè)量電路;如果待測(cè)電阻R的阻值比電流表的內(nèi)阻不是大很多,但R的阻值比電壓表的內(nèi)阻小很多,試在圖乙中連線使之成為測(cè)量電路。(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA,對(duì)圖甲和圖乙中連成的測(cè)量電路,分別寫出計(jì)算待測(cè)電阻的公式(用測(cè)得的量和給出的電表內(nèi)阻來(lái)表示)。(1)42.12(2)①略②43Ω
(1)42.12(2)①略②43Ω練習(xí)題十圖甲、乙是兩組同樣的器材實(shí)物圖,用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻R的阻值,每組器材中包括:電池,電鍵,變阻器,電壓表,電流表,等測(cè)電阻R,若干導(dǎo)線。(1)如果待測(cè)電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻不是小很多,但R的阻值比電流表的內(nèi)阻大很多,試在圖甲中連線使之成為測(cè)量電路;如果待測(cè)電阻R的阻值比電流表的內(nèi)阻不是大很多,但R的阻值比電壓表的內(nèi)阻小很多,試在圖乙中連線使之成為測(cè)量電路。(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA,對(duì)圖甲和圖乙中連成的測(cè)量電路,分別寫出計(jì)算待測(cè)電阻的公式(用測(cè)得的量和給出的電表內(nèi)阻來(lái)表示)。練習(xí)題十圖甲、乙是兩組同樣的器材實(shí)物圖,用來(lái)測(cè)量待測(cè)電阻R的阻值,每組器材中包括:電池,電鍵,變阻器,電壓表,電流表,等測(cè)電阻R,若干導(dǎo)線。(1)如果待測(cè)電阻R的阻值比電壓表的內(nèi)阻不是小很多,但R的阻值比電流表的內(nèi)阻大很多,試在圖甲中連線使之成為測(cè)量電路;如果待測(cè)電阻R的阻值比電流表的內(nèi)阻不是大很多,但R的阻值比電壓表的內(nèi)阻小很多,試在圖乙中連線使之成為測(cè)量電路。(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA,對(duì)圖甲和圖乙中連成的測(cè)量電路,分別寫出計(jì)算待測(cè)電阻的公式(用測(cè)得的量和給出的電表內(nèi)阻來(lái)表示)。練習(xí)題八圖1為示波器面板,圖2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)源的端與示波器面板上的
接線柱相連,端與
接線柱相連。(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖3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。(1)輸入(1分),地(1分)(2)6(2分,填寫↓↑的也給2分),X增益(2分),掃描范圍和掃描微調(diào)(2分,答對(duì)其中1個(gè)即可給這2分)練習(xí)題五16.在測(cè)定金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)中,用伏安法測(cè)量電阻.將實(shí)驗(yàn)電路圖畫在方框中.為了完成整個(gè)實(shí)驗(yàn),除你在電路中已畫出的器材外,還需要用哪些儀器?用這些儀器測(cè)量哪些量?答:
,
.計(jì)算電阻率的公式是
.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑d用米尺測(cè)金屬絲的長(zhǎng)度l(1)如圖所示。(5分。若電阻與電池串聯(lián),不扣分;若用作限流電阻,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)明的不扣分。)EkR1R2A1A2(00全國(guó))16參考答案:(06全國(guó))現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表的內(nèi)阻。給定的器材有:待測(cè)電壓表(量程2V,內(nèi)阻約為4kΩ);電流表mA(量程1.2mA,內(nèi)阻約500Ω);直流電源E(電動(dòng)勢(shì)約2.4V,內(nèi)阻不計(jì));固定電阻3個(gè):R1=4kΩ,R2=10kΩ,R3=15kΩ;電鍵S及導(dǎo)線若干。要求測(cè)量時(shí)兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過(guò)其量程的一半。(1).試從3個(gè)固定電阻中選用1個(gè),與其它器材一起組成測(cè)量電路,并在虛線框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖。(要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。)(2).電路接通后,若電壓表讀數(shù)為U,電流表讀數(shù)為I,則電壓表內(nèi)阻RV=______________。例題4(儀器選擇)例題629.(20分)實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖1所示,有:電池E,電動(dòng)勢(shì)約10V,內(nèi)阻約1Ω;電流表A1,量程10A,內(nèi)阻r1約為0.2Ω;電流表A2,量程300mA,內(nèi)阻r2約為5Ω;電流表A3,量程250mA,內(nèi)阻r3約為5Ω;電阻箱R1,最大阻值999.9Ω,阻值最小改變量為0.1Ω;滑線變阻器R2,最大阻值100Ω;開關(guān)S;導(dǎo)線若干。要求用圖2所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻。圖1圖2(1)在所給的三個(gè)電流表中,哪幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻?(2)在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象,在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。(3)你要讀出的物理量是_________________。用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是_______。專題聚焦
例4.(04全國(guó))用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值(900~1000Ω):
電源E,具有一定內(nèi)阻,電動(dòng)勢(shì)約為9.0V;
電壓表V1,量程為1.5V,內(nèi)阻r1=750Ω;
電壓表V2,量程為5V,內(nèi)阻r2=2500Ω;
滑線變阻器R,最大阻值約為100Ω;
單刀單擲開關(guān)K,導(dǎo)線若干。⑴測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的,試畫出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)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)解:電源電動(dòng)勢(shì)約為9.0V、而電壓表中最大量程只有5V,故經(jīng)滑線變阻器分壓后才可使被測(cè)電阻兩端的電壓不超過(guò)5V.題中給出的兩個(gè)都是已知內(nèi)電阻的電壓表,應(yīng)將其中的一個(gè)已知內(nèi)電阻的電壓表當(dāng)作電流表來(lái)使用,以實(shí)現(xiàn)電流值的間接測(cè)量.專題聚焦若選擇外接法:
應(yīng)將電壓表V2作電流表使用,因?yàn)殡妷罕鞻2的量程較大,電壓表V1與被測(cè)電阻Rx并聯(lián)后再與作電流表使用的電壓表V2
串聯(lián),這樣在不超過(guò)V1、V2量程的前提下,可使電壓表V1上的示數(shù)盡可能地接近滿偏(1.5V),從而減小電壓值測(cè)量的讀數(shù)誤差,提高測(cè)量精確程度.若選擇內(nèi)接法:因?yàn)殡妷罕鞻1的量程較小,應(yīng)將電壓表V1作電流表使用,電壓表V2的量程較大,應(yīng)將電壓表V2作測(cè)量電壓表使用.電壓表V1與被測(cè)電阻Rx串聯(lián)后再與作電壓表使用的電壓表V2并聯(lián),這樣在不超過(guò)V1、V2量程的前提下,可使電壓表V1上的示數(shù)盡可能地接近滿偏(1.5V),從而減小電壓值測(cè)量的讀數(shù)誤差,提高測(cè)量精確程度.專題聚焦⑵根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出聯(lián)線.專題聚焦⑶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(cè)得量表示Rx的公式為Rx=______。解:外接法:電壓表V1上的讀數(shù)值是被測(cè)電阻Rx上的真實(shí)壓降值,而電壓表V2中通過(guò)的電流值是流過(guò)V1、Rx中電流的和,閉合電鍵K,調(diào)節(jié)滑線變阻器的滑動(dòng)頭,使V1、V2盡可能地接近滿偏,讀出V1、V2兩表的讀數(shù)值U1、U2,由歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓、電流的分配關(guān)系,有專題聚焦內(nèi)接法:電壓表V1上的讀數(shù)值間接地測(cè)量出被測(cè)電阻Rx上的真實(shí)電流值,而電壓表V2
測(cè)量的是V1
、Rx上兩部分的電壓降之和,閉合電鍵K,調(diào)節(jié)滑線變阻器的滑動(dòng)頭,使V1
、V2
盡可能地接近滿偏,讀V1
、V2
兩表的讀數(shù)值U1、U2,由歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓、電流的分配關(guān)系,有例5.(00全國(guó))利用下表中的實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)一個(gè)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),畫出電路圖,標(biāo)明器材代號(hào);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:____。專題聚焦器材(代號(hào))規(guī)格電流表(A1)電流表(A2)電壓表(V)電阻(R1)滑動(dòng)變阻器(R2)電池(E)電鍵(K)導(dǎo)線若干量程10mA,內(nèi)阻r1待測(cè)(約40Ω)量程500μA,內(nèi)阻r2=750Ω
量程10V,內(nèi)阻r3=10kΩ阻值約100Ω,作保護(hù)電阻用總阻值約50Ω電動(dòng)勢(shì)1.5V,內(nèi)阻很小專題聚焦解:題中直接判定必選的器材是電池E,電鍵K,導(dǎo)線若干.由A1量程是10mA,r1約為40Ω,E是電動(dòng)勢(shì)1.5V,可判定必須再選電阻R1,滑動(dòng)變阻器R2作為保護(hù),才保證通過(guò)A1的電流不至于超過(guò)10mA.要測(cè)A1的電阻,通過(guò)A1的電流值I1可由A1讀出,只要能測(cè)出A1兩端的電壓U1,則可求出r1=
測(cè)電壓要用電壓表,但是若將電壓表與A1并聯(lián),電流表A1上的電壓最多是U1=
×40V=0.43V而電壓表的量程是10V,對(duì)0.43V的電壓來(lái)說(shuō),電壓表的指針只是稍微偏轉(zhuǎn)了一點(diǎn)點(diǎn),這樣測(cè)得的阻值誤差太大.不符合題目要求,因而不能用電壓表測(cè)電壓.A1R1VA2。R2。ES專題聚焦而電流表A2的內(nèi)阻r2知道,通過(guò)電流表A2的電流I2可以讀出,因而A2兩端的電壓U2=I2r2.若將A1與A2并聯(lián),則U2即A1兩端的電壓,由此可以求出A1的內(nèi)阻r1=
式中I1、I2分別是電流表A1、A2的讀數(shù),r1、r2分別是電流表A1、A2的內(nèi)阻.滑動(dòng)變阻器R2限流,分壓接法均可.A1R1。。A2A1ESR1R2ES。。A2A1R2R1
例6.(03上海)圖1為某一熱敏電阻R(電阻值隨溫度的改變而改變,且對(duì)溫度很敏感)的I-U關(guān)系曲線圖。
⑴為了通過(guò)測(cè)量得到圖1所示I-U關(guān)系的完整曲線,在圖2和圖3兩個(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9V,內(nèi)阻不計(jì),滑線變阻器的阻值為0-100Ω)2電壓可從0V調(diào)到所需電壓,調(diào)節(jié)范圍較大I/mAU/V1234567500圖110203040圖3VA圖2VA專題聚焦專題聚焦⑵在圖4電路中,電源電壓恒為9V,電流表讀數(shù)為70mA,定值電阻R1=250Ω。由熱敏電阻的I-U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
Ω。⑶舉出一個(gè)可以應(yīng)用熱敏電阻的例子:____________。5.2111.6—112.0熱敏溫度計(jì)解:⑵I1=9/250=0.036A=36mAI2=34mA
由圖1得UR=5.2VR2=(9-5.2)/0.034=111.8ΩAR1R2熱敏電阻9V圖4R
例7.(04年江蘇)某同學(xué)對(duì)黑箱中一個(gè)電學(xué)元件的伏安特性進(jìn)行研究.通過(guò)正確測(cè)量,他發(fā)現(xiàn)該元件兩端的電壓Uab(Uab=Ua-Ub)與流過(guò)它的電流I
之間的變化關(guān)系有如下規(guī)律
①當(dāng)-15V<Uab
<0V時(shí),I
近似為零.
②當(dāng)Uab≥0時(shí),Uab和I
的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表:(1)在圖2中畫出Uab≥0時(shí)該元件的伏安特性曲線.(可用鉛筆作圖)(2)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)事實(shí).該元件具有的特性是______________________。編號(hào)1234567Uab/V0.0000.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA0.000.150.250.601.704.257.50ba單向?qū)щ娦詫n}聚焦0Uab
/V0.88.00.10.20.30.40.50.60.71.02.03.04.05.06.07.0(3)若將此黑箱接入圖3電路中,并在該電路的cd兩端輸入如圖4(甲)所示的方波電壓信號(hào)ucd,請(qǐng)?jiān)趫D4(乙)中定性畫出負(fù)載電阻RL上的電壓信號(hào)uef的波形.baucduefcfedRL3kΩ圖3t/st/sucd
/V12-12B/T00uef
/V(甲)圖4(乙)編號(hào)1234567Uab/V00.2450.4800.6500.7050.7250.745I/mA00.150.250.601.704.257.50專題聚焦I/
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