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文檔簡介
1、關于電路的連接問題 教一、怎樣選擇內接法與外接法 很多同學在學了伏安法測電阻后,分不清什么時候采用內接法,什么時候采用外接法,僅是知道測大電阻用內阻法,測小電阻用外接法,但在測量既不是很大也不是很小的電阻時,就不清楚采用哪種接法才能使測量的誤差最小。下面就來談談在伏安法測電阻時內接法與外接法的選擇。一. 誤差的產生原因 伏安法測電阻是根據(jù)部分電路歐姆定律來進行測量的。它的測量值和真實值應該是:,即使是測量十分準確的電壓表和電流表,由于電壓表和電流表都有內阻,導致了電阻的測量值和真實值存在誤差。 當選用外接法(a)時,電壓表與電阻并聯(lián),電壓表的讀數(shù)就是電阻兩端的電壓,但電流表測量的是通過電阻和電
2、壓表的總電流,因此測量值要小于真實值,實際上測量的電阻值是電壓表內電阻和電阻并聯(lián)的阻值。如果電阻的值遠小于電壓表的內阻,電壓表分去的電流很小,這時電流表測量的電流就接近于通過電阻的電流,所以外接法適合于測小電阻。 當選用內接法(b)時,電流表與電阻串聯(lián),電流表的讀數(shù)就是電阻的電流值,但電壓表測的是電阻和電流表的總電壓,所以測量值大于真實值,實際上測量的電阻值是電阻與電流表內電阻串聯(lián)的總電阻值。如果電阻的值遠大于電流表的內阻,電流表分去的電壓很小,這時電壓表測量的電壓就接近于電阻兩端的電壓,所以內接法適合于測大電阻。二. 系統(tǒng)的相對誤差 由于外接法(a)測量的實際上是電阻和電壓表并聯(lián)的電阻,所以
3、: 相對誤差 內接法(b)測量的實際是電阻與電流表的串聯(lián)電阻,所以: 相對誤差 當內、外接法相對誤差相等時,有,所以,()為臨界值。當(即為大電阻)時用內接法,當(即為小電阻)時用外接法,這樣所測的值誤差相對較小。當時,用內、外接法均可。三. 利用試觸法確定內、外接法 當大小都不知道時,可用試觸法確定內、外接法。如下圖所示的電路,空出電壓表的一個接線頭,用該接線頭分別試觸M、N兩點,觀察兩電表的示數(shù)變化情況,如果,說明電壓表內阻帶來的影響大,即電阻跟電壓表的電阻相差較小,屬于“大電阻”,應采用內接法,如果,說明電流表內阻帶來的影響大,即電阻跟電流表的電阻相差較小,屬于“小電阻”應采用外接法。四
4、. 應用舉例 例:有一未知的電阻,為較準確的測出其阻值,先后用如圖3(a)、(b)兩種電路進行測試,利用(a)測的數(shù)據(jù)為“2.7V、5.0mA”,利用(b)測的數(shù)據(jù)為“2.8V、4.0mA”,那么,該電阻測的較準確的數(shù)值及它比真實值偏大或偏小的情況是( ) A. ,偏大;B. ,偏??; C. ,偏小;D. ,偏大。 解析:比較(a)、(b)兩圖的電壓讀數(shù),可知電壓變化,電流的變化,可見,即電流變化明顯一些,可見電壓表內阻帶來的影響比電流表內阻帶來的影響大,即說明所測電阻是一個大電阻,故應采取電流表內接法,即(b)圖測量的較準確,此種解法測量值偏大,故D正確?!緶y電阻的內接法和外接法有何區(qū)別】測
5、電阻時電流在內接與外接是有區(qū)別的,我們可以畫出其電路圖,如圖甲、乙所示。它們各自特點如下:(1)電流表內接法:電路:如圖甲所示。結果:測量值偏大,即R測>R。(2)電流表外接法電路:如圖乙所示。結果:測量值最小,即R測<R,為什么會出現(xiàn)偏差呢?在圖中電流表內接法中,電流表示數(shù)與R中電流相等,但電流表自身有電阻,RA0,即電流表兩端有電壓UAIRA,電壓表示數(shù)為R兩端電壓和電流表兩端電壓之和,使電壓表讀數(shù)大于R兩端實際電壓,由求得的電阻值偏大。那電流表的外接法呢?在圖乙電流表的外接法中,電壓表示數(shù)為R兩端電壓,但電流表示數(shù)為通過R的電流IR與通過電壓表的電流IV之和,即IIRIV,計
6、算時用的是I,實際上應為IR,I>IR,由知,U較準確而I偏大,故R測偏小即R測<R。二、限流電路和分壓電路滑動變阻器是中學電學實驗中常用的儀器,它在電路中的接法有分壓和限流兩種,近幾年高考電學設計性實驗命題對其應用多次直接或滲透考查。教材對此又沒有理論的講解,又沒有實際的指導,學生感到無從下手,筆者從多年的教學經(jīng)驗,結合電路分析,對滑動變阻器的這兩種接法使用作一點探討。一、 滑動變阻器的分壓接法和限流接法的電路分析1滑動變阻器的分壓接法圖1如圖1所示的電路中,滑動變阻器總電阻為R 0,輸入電壓為U0,負載電阻R兩端的電壓U隨變阻器調節(jié)變化情況作如下的討論:首先,不接負載R時,輸出
7、端的電壓U=Rap,可見,U與成正比,輸出電壓電線性的,如圖1(b)中所示。換言之,觸頭P在ab間移動時,左半部分分得的電壓是均勻變化的,電壓的變化范圍是0U0。其次,當滑動變阻器的aP連接負載電阻R時,P點左邊電路的等效電阻減小,與P點右邊部分串聯(lián)而得的電壓將比原來減小,如圖1(b)所示。再次,當負載電阻R很小,對于確定的Rap,左部分分得的電壓將更小,如圖如圖1(b)所示??梢缘贸鼋Y論:分壓接法要能通過連續(xù)調節(jié)滑動變阻器得到平緩變化的電壓,負載阻值應該較大。換言之,分壓接法滑動變阻器應該選用阻值相對較小的。2滑動變阻器的限流接法如圖2所示的電路輸入電壓為U0,滑動變阻器總阻值為R0,滑動變
8、阻器對負載R0電流的控制情況作如下的討論:圖2首先,電路中的電流:I= ,可見,I隨RaP的增大而減小,如圖(b)所示。當Rap=0時,電路中的最大電流Im=,R兩端的電壓最大Umax=U0。當Rap最大值R0分別為負載電阻1、3、5倍時,電路中電流的最小值為、負載電阻R兩端的最小電壓Umin為、由此可見,若滑動變阻器總電阻R0較小,它對整個電路的電流控制能力就小,反之較大。但是,實際選擇滑動變阻器時,并不是R0越大越好。R0很大,其單位長度的阻值越大,觸頭P處a點稍作移動,整個電路總電阻迅速增大,通過電路的電流就很小,要連續(xù)均勻地調節(jié)電流,負載R兩端的電壓,滑動變阻器只能在極小的范圍內調節(jié),
9、所以操作很不方便。通過分析圖線,可以得出結論:限流式接法要能在調節(jié)過程中平緩控制電流(電壓),滑動變器阻值要稍大些。一般來說,約為待測電阻的310倍。二、分壓接法和限流接法的比較滑動變阻器接入電路后,它本身也要消耗電能,不同的接法造成的功率消耗是不一樣的。當負載R通過相同的電流IR時,分壓電路接法中的總電流I=IR+IaP;在限流接法電路中的總電I=IR。故分壓式接法時電路總電流大,電源的輸出功率(P=IUo)較大,也就是說電路消耗的額外功率大。結合上述分析滑動變阻器的分壓接法和限流接法對電壓、電流等的控制作用見下表:負載R上電壓U調節(jié)范圍負載R上電流調節(jié)范圍閉合電鍵前觸頭處位置相同條件下電路
10、消耗的總功率分壓接法U0UU0IRaU0IR限流接法0UU00IRaU0(IR+IaP)比較分壓電路調節(jié)范圍大分壓電路調節(jié)范圍大都為了保護電路限流電路能耗較小三、滑動變阻器分壓接法和限流接法的選擇滑動變阻器分壓接法和限流接法都能調節(jié)負載的電流(電壓),但在相同條件下的調節(jié)效果不同,實際應用要根據(jù)情況恰當?shù)剡x擇適當?shù)姆椒?。通常情況下(滿足安全條件),由于限流電路能耗較小,結構連接簡單,因此,優(yōu)先考慮以限流接法為主1在下面三種情況下必須選擇分壓接法:a要使某部分電路的電壓或電流從零開始連續(xù)調節(jié),只有滑動變阻器分壓接法的電路才能滿足(如測定導體的伏安特性、校對改裝后的電表等電路)b如果實驗所提供的電
11、壓表、電流表量程或電阻元件允許最大電流較小,采用限流接法時,無論怎樣調節(jié),電路中實際電流(電壓)都會超過電表量程或電阻元件允許的最大電流(電壓),為了保證電表和電阻元件免受損壞,必須采用滑動變阻器分壓接法連接電路c伏安法測電阻實驗中,若所用的變阻器阻值小于待測電阻阻值,若采用限流接法時,即使變阻器觸頭從一端滑至另一端,待測電阻上的電流(電壓)變化小,這不利于多次測量求平均值或用圖像法處理數(shù)據(jù),為了變阻器遠小于待測電阻阻值的情況下能大范圍地調節(jié)待測電阻上的電流(電壓),應選擇滑動變阻器的分壓接法。2以下情況可選用限流接法:a測量時電路電流(電壓)沒須要求從零開始連續(xù)調節(jié),只是小范圍內測量,且負載
12、電阻R接近或小于滑動變阻器電阻R0,采用滑動變阻器限流接法。b電源的放電電流或滑動變阻器的額定電流太小,不能滿足分壓接法的要求,應采用滑動變阻器限流接法。 c沒有很高的要求,僅從安全性和精確性角度分析兩者無可采用時可考慮安裝簡便和節(jié)能因素采用滑動變阻器限流接法。綜合上述,可得到如下結論:(1)若需要被測電阻R兩端電壓變化范圍較大,或需要從零開始連讀可調電壓,應選圖乙的分壓電路;(2)若采用限流電路時,如果電路中最小電流大于或等于被測電阻的額定電流,必須采用分壓電路;(3)當時,為使被測電阻中電流有明顯變化,也應選分壓電路;(4)當時(或兩者相差不多),雖然兩種電路都可以對負載電流有明顯的調節(jié)和
13、控制或兩種電路都滿足實驗要求時但圖甲的限流電路具有節(jié)省電能、電源負擔輕、電路連接簡便等優(yōu)點,應選圖甲的限流電路較好。圖3【例題講解】 用電器的電壓或電流要求從零開始連續(xù)可調。例1、(廣東卷)用圖3中所給的實驗器材測量一個“12V,5W”的小燈泡在不同電壓下的功率,其中電流表有3A、0.6A兩檔,內阻可忽略,電壓表有15V、3V兩檔,內阻很大。測量時要求加在燈泡兩端的電壓可連續(xù)地從0V調到12V。按要求在實物圖上連線(其中部分線路已連好)。其次測量時電流表的指針位置如下圖(b)所示,其讀數(shù)為 A要求電器的電壓或電流變化范圍大,負載電阻的阻值遠大于變阻器的總電阻,須用分壓式電路。若接成限流式,當改
14、變滑動變阻器的阻值時,電路中電流變化不明顯,測得的電壓和電流取值范圍小。例2、為了測定一個“6.3V、1W”的小電珠在額定電壓下較準確的電阻值,可供選擇的器材有:A.電流表(03A,內阻約0.04)B.毫安表(0300mA,內阻約4)C.電壓表(010V,內阻10K)D.電壓表(03V,內阻10K)E.電源(額定電壓6V,最大允許電流2A)F.電源(額定電壓9V,最大允許電流1A)G.可變電阻(阻值范圍010,額定電流1A)H.可變電阻(阻值范圍050,額定功率0.5W)I.導線若干根,電鍵一個。為使測量安全和盡可能準確,應選用的器材是 。(用字母代號填寫)在右邊虛線框內畫出電路圖,并把圖6所
15、示實物圖用線連接起來。分析:表及內外解法的選取小電珠的額定電流=0.16A=16mA300mA,電流表應選B。=6.3V10V,電壓表選C,電源選F。=40比10K小得多,僅比毫安表內阻大10倍,故選用安培表外接法?;瑒幼冏杵骷斑B接方法的選取圖 8將可變電阻H接到電源兩端,其上電流大若致為I=A=0.18A,而H的額定電流=0.1A0.18A,而G的額定電流為1A,故從安全性上考慮不宜選用H。由于40是可變電阻G的中值的8倍,故選用分壓式連接方式。若使用限流式,則在燈泡額定電壓下,=A,具體操作時0.16A應體現(xiàn)在安培表上,故滑動變阻器此時大約分壓為=9V6.3V=2.7V。故此時滑動變阻器調
16、節(jié)的阻值R=1710,因此G不可能用限流法,必須使用分壓式。答案:BCFGI;電路圖如圖7所示,實物連接如圖8所示解法指導 本題的關鍵是在“額定電壓下”較準確測量這一要求使得變阻器G無法使用限流式,一般來說,若待測電阻比滑動變阻器阻值大得多時,一般采用分壓式。例3、(高考題)某電壓表的內阻在20K-50 K之間,現(xiàn)要測量其內阻,實驗室提供下列可選用的器材:A、待測電壓表V(量程3V);B、電流表(量程);C、電流表(量程);D、電流表(量程)E、滑動變阻器R(最大阻值);F、電源(電動勢4V);G、電鍵K。(1)所提供的電流表中,應選用_。(2)為了盡量減小誤差,要求測多組數(shù)據(jù)。試畫出符合要求
17、的實驗電路圖。圖3分析:將電流表、電壓表串聯(lián),只要讀出兩表讀數(shù),即可用公式I=U/R求得電壓表的內阻。通過電壓表的最大電流值故電流表應選A1。由于變阻器的阻值遠小于電壓表的內阻,且要求測多組數(shù)據(jù),故變阻器用分壓式連接,如圖3所示。例4、 已知某電阻絲的電阻約為10,現(xiàn)有下列器材供測量該電阻絲的電阻時使用;A. 量程為0.6A,內阻是0.5的電流表。B. 量程為3V,內阻是6K的電壓表。圖4C. 阻值是0-20,額定電流為2A的滑動變阻器。D. 蓄電池(6V)。E. 開關一個,導線若干。要求:畫出用伏安法測上述電阻絲的電阻的電路圖,測量數(shù)據(jù)要盡量多。分析:若采用限流式接法,由于電阻絲阻值為10,
18、在3V電壓(電壓表的量程)下工作,則流過它的最大電流為,改變滑動變阻器的阻值(020),電路中電流變化范圍約為,電流取值范圍比較小,故采用分壓式接法比較好。電路圖如圖4所示。采用限流接法時限制不住,電表總超量程,用電器總超額定值。在安全(I滑額夠大,儀表不超量程,用電器上的電流、電壓不超額定值,電源不過載)、有效(調節(jié)范圍夠用)的前題下,若R用< R0 ,原則上兩種電路均可采用,但考慮省電、電路結構簡單,可先采用限流接法;而若R用>>R0,則只能采用分壓電路.例6、用伏安法測量一個定值電阻的器材規(guī)格如下:待測電阻Rx(約100 );直流電流表(量程010 mA、內阻50 );
19、直流電壓表(量程03 V、內阻5 k);直流電源(輸出電壓4 V、內阻不計);滑動變阻器(015 、允許最大電流1 A);開關1個,導線若干.根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求畫出實驗電路圖.用伏安法測量電阻有兩種連接方式,即電流表的內接法和外接法,由于Rx,故電流表應采用外接法.在控制電路中,若采用變阻器的限流接法,當滑動變阻器阻值調至最大,通過負載的電流最小,Imin=24 mA10 mA,此時電流仍超過電流表的量程,故滑動變阻器必須采用分壓接法.當負載電阻的阻值小于變阻器總電阻R或相差不多時,若兩種電路都可以對負載的電流和電壓有明顯的調節(jié),或兩種電路都滿足實驗要求,且電壓、電流變化不要求從零調起,
20、則多采用限流式接法,這樣的接法電源負擔輕,能耗小。例5. 在一次實驗中需要較準確地測量某一個金屬絲的電阻,已知金屬絲的電阻,約為;電流表量程3A,內電阻約;電壓表量程3V,內電阻約;電源電動勢6V;滑動變阻器R的總電阻,額定電流。試畫出測量金屬絲電阻的電路圖。分析:電源電動勢為,流過金屬絲的電流約可采用限流接法,電路如圖6所示。 圖6題型一實驗儀器及電路的選擇【例1】 (海淀模擬)在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下:器材規(guī)格器材規(guī)格小燈泡標有“3.8 V,0.3 A”字樣滑動變阻器R1最大阻值10 ,額定電流1.0 A電壓表V量程05 V,內阻約5 k滑動變阻器R2
21、最大阻值 1 k,額定電流0.5 A電流表A1量程0100 mA,內阻約4 直流電源E電動勢約為6 V,內阻約為0.5 電流表A2量程0500 mA,內阻約0.4 導線、電鍵等(1)在上述器材中,滑動變阻器應選_,電流表應選_(2)在圖2中用筆畫線代替導線,把實驗儀器連接成完整的實驗電路 圖2 圖3(3)利用實驗中得到的實驗數(shù)據(jù)在IU坐標系中,描繪出了如圖3所示的小燈泡的伏安特性曲線根據(jù)此圖給出的信息,可以判斷出下圖中正確的是(圖中P為小燈泡功率)()題型二伏安特性曲線的描繪及實驗結果的應用【例2】 影響物質材料電阻率的因素很多,一般金屬材料的電阻率隨溫度的升高而增大,而半導體材料的電阻率則與
22、之相反,隨溫度的升高而減小某課題研究組需要研究某種導電材料的導電規(guī)律,他們用該種導電材料制作成電阻較小的元件Z做實驗,測量元件Z中的電流隨兩端電壓從零逐漸增大過程中的變化規(guī)律(1)他們應選用下圖中所示的哪個電路進行實驗()(2)由(1)實驗測得元件Z的電壓與電流的關系如下表所示根據(jù)表中數(shù)據(jù)請在圖4中作出元件Z的IU圖線.U/V00.400.600.801.001.201.501.60I/A00.200.450.801.251.802.803.20根據(jù)Z的IU圖線可判斷元件Z是金屬材料還是半導體材料? 圖4 圖5把元件Z和電阻R接入如圖5所示的電路中,由實驗測得電阻R的IU圖線如圖4所示已知電源
23、的電動勢E1.5 V,內阻不計閉合電鍵S,電路穩(wěn)定時,元件Z消耗的電功率為_W.針對訓練(廣東·34(2)在“描繪小電珠的伏安特性曲線”實驗中,所用器材有:小電珠(2.5 V,0.6 W),滑動變阻器,多用電表,電流表,學生電源,開關,導線若干粗測小電珠的電阻,應選擇多用電表_倍率的電阻擋(請?zhí)顚憽?#215;1”、“×10”或“×100”);調零后,將表筆分別與小電珠的兩極連接,示數(shù)如圖6,結果為_.圖6實驗中使用多用電表測量電壓,請根據(jù)實驗原理圖7完成實物圖8中的連線 圖7 圖8開關閉合前,應將滑動變阻器的滑片P置于_端,為使小電珠亮度增加,P應由中點向_端滑
24、動下表為電壓等間隔變化測得的數(shù)據(jù),為了獲得更準確的實驗圖象,必須在相鄰數(shù)據(jù)點_間多測幾組數(shù)據(jù)(請?zhí)顚憽癮b”、“bc”、“cd”、“de”或“ef”).數(shù)據(jù)點abcdefU/V0.000.501.001.502.002.50I/A0.0000.1220.1560.1850.2160.2441(天津理綜·3)為探究小燈泡L的伏安特性,連好如圖9所示的電路后閉合開關,通過移動變阻器的滑片,使小燈泡中的電流由零開始逐漸增大,直到小燈泡正常發(fā)光,由電流表和電壓表得到的多組讀數(shù)描繪出的UI圖象應是()2(浙江高考·22)如圖10所示,在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實驗中,同組同學已經(jīng)
25、完成部分導線的連接,請你在實物接線圖中完成余下導線的連接3(天津塘沽區(qū)模擬)表格中所列數(shù)據(jù)是測量小燈泡UI關系的實驗數(shù)據(jù):U(V)0.00.20.51.01.52.02.53.0I(A)0.0000.0500.1000.1500.1800.1950.2050.215(1)分析表格內實驗數(shù)據(jù)可知,應選用的實驗電路圖是圖11中的_(選填“甲”或“乙”);圖11(2)在如圖12所示的方格紙內畫出小燈泡的UI曲線分析曲線可知小燈泡的電阻值隨I變大而_(選填“變大”、“變小”或“不變”); 圖12 圖13(3)如圖13所示,用一個定值電阻R和兩個上述小燈泡組成串并聯(lián)電路,連接到內阻不計、電動勢為3 V的
26、電源上已知流過電阻R的電流是流過燈泡L2電流的兩倍,則流過燈泡L1的電流約為_A.4(福建理綜·19(2)某研究性學習小組為了制作一種傳感器,需要選用一電器元件圖14為該電器元件的伏安特性曲線,有同學對其提出質疑,現(xiàn)需進一步驗證該伏安特性曲線,實驗室備有下列器材:器材(代號)規(guī)格 電流表(A1)量程050 mA,內阻約為50 電流表(A2)量程0200 mA,內阻約為10 電壓表(V1)量程03 V,內阻約為10 k電壓表(V2)量程015 V,內阻約為25 k滑動變阻器(R1)阻值范圍015 ,允許最大電流1 A滑動變阻器(R2)阻值范圍01 k,允許最大電流100 mA直流電源(
27、E)輸出電壓6 V,內阻不計開關(S)、導線若干圖14(1)為提高實驗結果的準確程度,電流表應選用_;電壓表應選用_;滑動變阻器應選用_(以上均填器材代號)(2)為達到上述目的,請在虛線框圖15中畫出正確的實驗電路原理圖,并標明所用器材的代號圖15(3)若發(fā)現(xiàn)實驗測得的伏安特性曲線與圖中曲線基本吻合,請說明該伏安特性曲線與小電珠的伏安特性曲線有何異同點?相同點:_.不同點:_.5(梅州模擬)小燈泡燈絲的電阻會隨溫度的升高而變大某同學為研究這一現(xiàn)象,用實驗描繪小燈泡的伏安特性曲線實驗可供選擇的器材有:A小燈泡(規(guī)格為“2.5 V,1.2 W”)B電流表A(量程為00.6 A,內阻為1 )C電壓表
28、V(量程為03 V,內阻未知)D滑動變阻器(010 ,額定電流為1 A)E滑動變阻器(05 ,額定電流為0.5 A)F電源(E3 V,內阻不計)G定值電阻R0(阻值R06 )H開關一個和導線若干(1)要求小燈泡兩端的電壓從零開始變化,且能盡量消除系統(tǒng)誤差,在方框內畫出實驗電路圖(2)實驗中,應該選用的滑動變阻器是_(填寫器材前字母代號) 圖16(3)按照正確的電路圖,該同學測得實驗數(shù)據(jù)如下:(I是電流表A的示數(shù),U是電壓表V的示數(shù),U燈是小燈泡兩端的實際電壓)請通過計算補全表格中的空格,然后在圖16中畫出小燈泡的伏安特性曲線I/A0.050.100.150.200.250.300.350.40
29、0.450.48U/V0.080.150.250.400.600.901.301.852.503.00U燈/V(4)該同學將與本實驗中一樣的兩個小燈泡以及給定的定值電阻R0三者一起串聯(lián)接在本實驗中提供的電源兩端,則每個燈泡的實際功率是_W.6(濟南市高三模擬)某學習小組通過實驗來研究電器元件Z的伏安特性曲線他們在實驗中測得電器元件Z兩端的電壓與通過它的電流的數(shù)據(jù)如下表:U/V0.000.200.501.001.502.002.50I/A0.000.100.200.300.360.380.40現(xiàn)備有下列器材:A低壓直流電源:電壓6 V,內阻不計B電流表:量程為00.6 A3 A,0.6 A內阻約
30、為10 ,3 A內阻約為2 C電壓表:量程為03 V15 V,3 V內阻約為7.2 k,15 V內阻約為36 kD滑動變阻器:阻值為010 ,額定電流為3 AE電鍵K,導線若干(1)按提供的器材,在實物圖17(a)上連接正確的實驗電路,要求測量誤差盡可能小圖17(2)利用這些數(shù)據(jù)繪出的電器元件Z的伏安特性曲線如圖17(b)所示,分析曲線說明通過電器元件Z的電流隨電壓變化的特點(3)若把電器元件Z接入如圖17(c)所示的電路中時,通過Z的電流為0.10 A,已知A、B兩端電壓恒為1.5 V,則此時燈泡L的功率為_W.電學實驗(二) 描繪小燈泡的伏安特性曲線 參考答案【基礎自主落實】實驗原理1電流
31、表電壓表一條平滑2外接法分壓式實驗器材滑動變阻器實驗步驟1斷開零實驗結論曲線減小增大【熱點題型精析】例1 (1)R1A2(2)見解析圖(3)BD解析(1)為方便電路調節(jié),滑動變阻器應選擇R1;小燈泡正常工作時I額0.3 A300 mA>100 mA,故電流表應選A2.(2)因為要求小燈泡上的電壓從0開始增大,滑動變阻器應選用分壓式接法;而小燈泡正常工作時R燈 13 RV5 k,故電流表應選擇外接法,其實驗電路如圖所示(3)在IU圖象中,圖線斜率逐漸減小,小燈泡的R逐漸增大;由P知在PU2圖象中,圖線的斜率應逐漸減小,故B正確;由PI2R在PI2圖象中圖線的斜率R應逐漸增大,故D正確規(guī)范思
32、維(1)電路選擇要根據(jù)具體的情況來進行確定(2)實驗原理是確定電路的首要條件(3)各個用電器的作用要明確,選擇電路要根據(jù)需要來進行選擇例2 (1)A(2)見解析圖半導體材料0.64(0.600.68)解析(1)由測量的數(shù)據(jù)及題目要求可知,滑動變阻器應采取分壓式接法因為元件Z的電阻較小,所以電流表應外接,因此實驗電路應選A圖(2)描點畫出元件Z的IU圖線如下圖曲線所示由IU圖線可知,Z是半導體材料當電流強度為0.80 A時,元件Z兩端的電壓為0.80 V,定值電阻R上的電壓為0.70 V,此時元件Z上消耗的電功率為0.64 W.規(guī)范思維(1)在描繪伏安特性曲線時應連成平滑的曲線,而不能是折線如果
33、這些點大致在一條直線上,則應描成一條直線,讓不在直線上的點均勻分布在直線兩側(2)從IU圖線判斷元件的電阻變化,進而判斷材料性質針對訓練×17.5如解析圖所示abab解析小電珠(2.5 V,0.6 W)對應電阻為R 10.4 ,所以選“×1”擋電流表的電阻也就幾歐,與電壓表幾千歐相比,小電珠的電阻算小電阻,所以電流表必須外接,伏安特性曲線要求電壓從0開始逐漸變大,所以滑動變阻器必須采用分壓接法從a端開始,電壓為零,向b端移動,對小電珠所加電壓逐漸變大ab之間電流增加了0.122 A,其他各段電流增加了0.03 A左右所以需要在ab之間將電流分為0.030 A、0.060 A、0.090 A,分別測出相應的電壓值【課時效果檢測】1C小燈泡中的電流逐漸增大時燈絲的溫度升高,其電阻率增大,導致電阻R增大只有C選項對2見解析解析滑動變阻器應采用分壓式接法,如圖所示3(1)甲(2)UI曲線見解析變大(3)0.21解析(1)從表中數(shù)據(jù)可看出,小燈泡兩端電壓可以從零開始調節(jié),這說明滑動變阻器應選用分壓式接法
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