高三物理電學實驗基礎

1、高三物理電學實驗基礎第1頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四物理電學實驗復習電學實驗基礎第2頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 常用的電壓表和電流表都是由小量程的電流表改裝而成的 G_+第3頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四一、電流表的構造和工作原理1、構造：永磁鐵和放入永磁鐵磁場的可轉(zhuǎn)動線圈組成 IUg G IgRg2、電路圖：大約零點幾伏約幾十微安到幾毫安。（1）滿偏電流:電流表指針偏轉(zhuǎn)到最大刻度時的電流Ig（2）電流表的內(nèi)阻:表頭G的電阻Rg（3）滿偏電壓:電流表G通過滿偏電流時,加在它兩端的電壓UgUg=IgRg大約

2、幾歐到幾十歐第4頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四二、把靈敏電流計改為電壓表電路圖GIgRgUgURRVIgURV（2）電壓表的內(nèi)阻：Rv=Rg+R第5頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四三、把靈敏電流計G改為電流表AGIgRgIRRAUIRA電路圖（2）電流表的內(nèi)阻：RA=RgR/(R+Rg)第6頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四1）、限流式：2）、分壓式：AVRXRLAVRLRX四、滑動變阻器的兩種接法優(yōu)點：電路簡單，省電不足：電壓不能從零開始優(yōu)點：電壓能從零開始不足：電路復雜，費電第7頁，共101頁，2022年，5月2

3、0日，7點49分，星期四（2）、滑動變阻器電路R0RV、限流電路負載電阻兩端的電壓變化范圍為：R0R當RR0時，也可用，此電路滑動變阻器消耗的功率較少。R0R內(nèi)阻不計，電動勢為A第8頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四（2）、滑動變阻器電路R0R、分壓式電路負載電阻兩端的電壓變化范圍為：R0R常適用于R0 時，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RXVARXAV外接法若 時，采用電流表外接法。第17頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 比值法b.選擇方法：內(nèi)接法與外接法的選擇a.條件：已給出R的估計阻值內(nèi)接法RXVARXAV

4、外接法結(jié)論： 與 哪個比值大Rx就與對應表“近接”RARxRVRx若 時，采用電流表內(nèi)接法。 若 時，采用電流表外接法。第18頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四1、采用電流表內(nèi)接法的條件：RxRA 采用電流表外接法的條件：RvRx例題解析電流表內(nèi)、外接判斷方法用試觸法進行判斷當（即 )時用內(nèi)接法 大2、當不滿足RxRA和RvRx關系時當（即 )時用外接法 小 當時，用內(nèi)、外接法均可3、當Rx、RA、Rv的阻值未知時第19頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 試觸法b.選擇方法：將電壓表分別接a、b兩點結(jié)論：兩次接觸，那個表示數(shù)變化明顯 , Rx就與

5、那個表“近接”a.條件：未給出RX的估計阻值RXVAPab如果電流表示數(shù)有顯著變化，說明電壓表的分流作用較強，不滿足RXRA,應選用內(nèi)接法P 應接在b 處。第20頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四比較項目電流表內(nèi)接法電流表外接法電路誤差來源測量結(jié)果適用條件實驗電路（電流表內(nèi)外接法）選擇的依據(jù) R測U/IRx 偏大R測U/IRx 偏小電流表的分壓電壓表的分流第21頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四請 牢 記給阻值 看比值 與比值大表近接無阻值 看變化 與變化大表近接內(nèi)接和外接的確定小結(jié):第22頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期

6、四A2A1A2A1Rx伏安法測電阻之發(fā)散思維2“安安法”電流表的創(chuàng)新使用測電壓條件：已知電流表A2的內(nèi)阻,將A2看成一個電壓表使用1“伏安法”測電壓表的電阻VA電壓表（電流表）是一個能讀出其兩端電壓（通過其電流）的電阻沒有系統(tǒng)誤差沒有系統(tǒng)誤差此電路能否測量出電流表的內(nèi)阻？根據(jù)并聯(lián)分流進行測量沒有系統(tǒng)誤差第23頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四V1v2RxV2v13“伏伏法”電壓表的創(chuàng)新使用測電流條件：已知電壓表V2的內(nèi)阻,將V2看成一個電流表使用沒有系統(tǒng)誤差存在系統(tǒng)誤差RxV2v1R0V2v1能否消除？根據(jù)串聯(lián)分壓進行測量沒有系統(tǒng)誤差沒有系統(tǒng)誤差 【備考提示】在很多情況

7、下，電壓表和電流表（已知內(nèi)阻）的功用可以互換。有時利用一塊電表配合定值電阻也可以完成功能的互換。實際上就是部分電路歐姆定律的變形運用。在處理時，一定要明確原理，靈活運用。 第24頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四替代比較法測電阻替代法測量電阻RxRA比較法測量電阻I1ARRxARRxI2I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （不計電源內(nèi)阻）第25頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四4.儀器的選擇 安全性原則 要保證所用儀器的安全，電源最大允許通過的電流、電壓表和電流表的量程、滑動變阻器允許通過的最大電流、用電器的額定電壓電流等。選擇電源、

8、電表和用電器時，保證其電流和電壓均不超過使用的量程。精確性原則 盡量減小實驗誤差。選擇電表時，在保證電流和電壓均不超過使用量程的前提下，合理選擇量程。務必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏度的2/3），電表達不到滿偏的1/3是不允許的。第26頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四操作性原則： 如滑動變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流，又要考慮它的阻值范圍，當其阻值大于用電器的阻值時用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便；當其阻值小于用電器的電阻時用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓(電流)比較方便選擇的一般步驟根據(jù)實驗要求設計合理的實驗電路；找出唯一性的器材；估算電路中電壓和電流的最大值或

9、最小值，結(jié)合已知器材的規(guī)格選定電源、選定電壓表和電流表以及所用的量程；根據(jù)實驗的要求和待測電阻的阻值選擇滑動變阻器.第27頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例1.用伏安法測量金屬導線的電阻R，試把圖中給出的器材連接成測量R的合適的電路。圖中安培表的量程為0.6A，內(nèi)阻接近1，伏特表的量程為3V，內(nèi)阻為5K;電源的電動勢為6V，變阻器的阻值為020 。在閉合電鍵前，變阻器滑動觸點應處于正確位置。解：金屬導線的電阻不大，安培表應外接，變阻器電阻比較大，可用限流接法，畫出電路圖如下：+-RXAV+第28頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例2：有一個電阻

10、Rx，其阻值大約是25k ，可供選擇的器材是：電流表A1 (0-100A, 2k)電流表A2 (0-500A, 300)電壓表V1 (0-10V, 100k）電壓表V2 (0-50V, 500K）直流穩(wěn)壓電源 E（15V，1A） 滑動變阻器 R (1k, 1W) 電鍵K和若干根導線 試選擇適當?shù)钠鞑?，選取適當?shù)碾娐?，使測量盡可能準確，并畫出電路圖，再將如圖示的實物連線。解：（1）電壓表、電流表的選擇由于滑動變阻器的電阻明顯小于待測電阻，因此滑動變阻器必須用分壓器接法。若電壓表選V2（50V），因為電源電壓15V不足其量程的1/3，所以電壓表應選V1（10V）。第29頁，共101頁，2022年，

11、5月20日，7點49分，星期四+（2）電流表內(nèi)接法和外接法的選擇 實驗電路圖E=15V25K1K RXA2V1因為RX=25KRA=300，所以采用電流表內(nèi)接法由于用分壓器接法時，電阻RX 中的最大電流為 Imax= 10V /25K = 0.4mA = 400A所以電流表選A2（500 A ）第30頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 例3. 如圖為用伏安法測量一個定值電阻阻值的實驗所需的器材實物圖，器材規(guī)格如下：(1)待測電阻Rx（約100）(2)直流毫安表（量程010mA，內(nèi)阻50）(3)直流電壓表（量程03V，內(nèi)阻5k）(4)直流電源（輸出電壓4V，內(nèi)阻可不計）(

12、5)滑動變阻器（阻值范圍015，允許最大電流1A）(6)電鍵一個，導線若干條根據(jù)器材的規(guī)格和實驗要求，在本題的實物圖上連線 +RXAV第31頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四答：因毫安表內(nèi)阻與待測電阻相近，必須“外接”因為變阻器電阻很小，電源和滑動變阻器連接成分壓電路，（全題6分電源、滑動變阻器連接成分壓電路，占3分除電鍵接錯扣1分外，其它任何錯都不給這3分伏安法測電阻的電路占3分，其中電流表應外接，即電壓表應直接與待測電阻并聯(lián)這部分接線中有任何錯誤都不給這3分）RXAV+第32頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四A1例4某電壓表的內(nèi)阻在2050k

13、之間,現(xiàn)要測量其內(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1K) 電源(電動勢4V)電鍵K.(1)所提供的電流表中,應選用_(填寫字母代號).(2)為了盡量減小誤差,要求測多組數(shù)據(jù).試在方框中畫出符合要求的實驗電路圖VA1解析：由于滑動變阻器用分壓接法時，伏特表兩端電壓變化范圍較大，可以多測幾組數(shù)據(jù)，故滑動變阻器用分壓接法由于電壓表中通過的最大電流為Imax= 3V/20K = 150A，因此電流表應選用A1第33頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 【例題2

14、】（2006年全國、）現(xiàn)要測量某一電壓表 的內(nèi)阻。給定的器材有：待測電壓表 （量程2V，內(nèi)阻約4k）；電流表 （量程1.2mA，內(nèi)阻約500）；直流電源E（電動勢約2.4V，內(nèi)阻不計）；固定電阻3個：R1=4000，R2=10000，R3=15000；電鍵S及導線若干。要求測量時兩電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。 試從3個固定電阻中選用1個，與其它器材一起組成測量電路，并在虛線框內(nèi)畫出測量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號標出。） 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 =_。VVA 【命題意圖】本題考查了電壓表內(nèi)阻的測量，實驗中真正的難點在于如何獲得電壓

15、表中流過的電流大小，此時可以用電流表與定值電阻配合完成電流表的功能。原理還是部分電路的歐姆定律，關鍵是靈活的運用。R1SE AV第34頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數(shù)據(jù)。（1）在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號。（2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，r1，則所用的表達式為r1=_，式中各符號的意義是：_。器材（代號）規(guī)格電流表(A1 )量程10mA ，內(nèi)阻r 1待測（約40）電流表(A2 )量程500A，內(nèi)阻r2 =750 電壓表(V)量程10V，

16、內(nèi)阻r3 =10k 電阻(R1 )阻值約100 ，作保護電阻用滑動變阻器(R2 )總電阻約50 電池(E)電動勢1.5V，內(nèi)阻很小電鍵(K)導線若干2000年高考第35頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四根據(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 40 R1=100 R2=50 若滑動變阻器用限流接法，Imin =1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA電流的變化范圍很小，應該用分壓器接法。因為電壓表讀數(shù)很小，Um =0.4V , 不能用伏安法量，調(diào)節(jié)滑動變阻器的電阻，測出多組兩電流表的讀數(shù)，由 I1 r1 =I2 r

17、2得 r1= I2 r2 I1A1A2R1=100 R2=50 評分標準.（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表示通過電流表A1的電流，I2表示通過電流表A2的電流，r2表示電流表A2的內(nèi)阻。（3分，未說明r2的不扣分。）第36頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 四關于電流表和電壓表的讀數(shù)方法： 目前中學實驗室學生用電流表和電壓表多數(shù)為磁電式電表，標為2.5級，即滿刻度的百分比誤差為2.5，可按下面的方法讀數(shù)： 電學實驗基礎知識第37頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 量程為0.6A

18、的電流表，滿刻度絕對誤差最大為0.015A，最小分格為0.02A，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用半格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。如圖，電流表讀數(shù)為0.15A.00.20.4A0.6第38頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 量程為3A的電流表，滿刻度絕對誤差最大為0.075A，最小分格為0.1A，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用1/10格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。如圖，電流表讀數(shù)為0.74A.012A3第39頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 量程為3V的電壓表，滿刻度絕對誤差最大為0.075V，最小分格為0.1V，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用1/10格估讀法

19、，讀數(shù)為兩位小數(shù)。如圖，電壓表讀數(shù)為2.38V.012V3第40頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 量程為15V的電壓表，滿刻度絕對誤差最大為0.375V，最小分格為0.5V，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個分格的部分用1/5格估讀法，讀數(shù)為一位小數(shù)。如圖，電壓表讀數(shù)為11.7V.0510V15第41頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四（1）電路應采用電流表外接法（為什么？） （2）滑線變阻器應采用分壓式接法。 描繪小電珠的伏安特性曲線第42頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四第43頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四

20、( 3 ) 采用“4V、0.7 A”小燈泡較好，在03V內(nèi)已能反映出非線形特性（如圖）。因此，電壓表用3V量程，電流表用0.6A量程。測量范圍不要超過3V和0.6A。否則，要選用15V、3A，將會帶來較大的讀數(shù)誤差。 第44頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 （4）應使滑動變阻器的阻值由小向大(A-B)逐漸改變,在電壓表03V范圍內(nèi)讀取并記錄下12組左右不同的電壓值U和電流值I。在坐標紙上以U為橫軸，以I為縱軸，畫出U-I曲線，分析曲線變化的規(guī)律.曲線不為直線的原因是 第45頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 例3（04上海）、小燈泡燈絲的電阻會

21、隨溫度的升高而變大.某同學為研究這一現(xiàn)象，用實驗得到如下數(shù)據(jù)（I和U分別表示小燈泡上的電流和電壓）：I/A0.12 0.21 0.290.34 0.38 0.42 0.45 0.470.49 0.50U/V0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （1）在左下框中畫出實驗電路圖. 可用的器材有：電壓表、電流表、滑線變阻器（變化范圍010電源、小燈泡、電鍵、導線若干.（2）在右圖中畫出小煤泡的UI曲線.（3）如果某一電池的電動勢是1.5V,內(nèi)阻是2.0.問:將本題中的燈泡接在該電池兩端,小燈泡的實際功率是多少?（簡要寫出求解過程;若需作圖

22、,可直接畫在第（2）小題的方格圖中）第46頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解：（1）見下圖; （2）見下圖（3）作出U=EIr圖線，可得小燈泡工作電流為0.35安，工作電壓為0.80伏，因此小燈泡實際功率為0.28瓦第47頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例4、使用如圖1所示的器材測定小燈泡在不同電壓下的電功率，并且作出小燈泡的電功率與它兩端電壓的平方的關系曲線已知小燈泡上標有“6V，3W”字樣，電源是3個鉛蓄電池串聯(lián)組成的電池組,滑動變阻器的規(guī)格是“5 2A”.要求： 把圖1中實物連成實驗電路； 圖2的4個圖象中哪個可能是正確的？簡單說明理由

23、第48頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解：變阻器通常用來控制電路中的電流或電壓，可以有限流與分壓兩種接法，根據(jù)題意，燈泡電阻約為R= 62 /3= 12 ，若采用限流，即使變阻器阻值用到最大，燈泡電壓最小值可達4V左右，其電壓調(diào)節(jié)，范圍約在4V6V間，顯然不宜選取合理數(shù)據(jù)范圍作電功率與兩端電壓平方關系圖線而采用分壓接法則燈泡兩端電壓變化范圍為0V6V間，便于選取數(shù)據(jù)作相應圖線，至于電壓表與電流表采用內(nèi)接、外接，題目未給表的內(nèi)阻，但實驗學生用表在電阻為10左右時，內(nèi)、外接表誤差差別不大，本題不作要求，連線時應注意量程選擇與表“”、“一”接線柱接法，接線如圖3第49頁，共

24、101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例4的實物連線圖第50頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四圖2中所繪圖線，由橫、縱坐標可知為 P U2圖線，小燈泡在點亮時燈絲溫度可高達上千攝氏度隨電壓升高，燈絲溫度升高，相應電阻率增大，電阻增大，與相應電阻不變時的功率相比要減少，或者說由 P =U2/R可 知，該圖線斜率為1/R ，隨P增大，R增大，斜率減小，因此D圖可能正確，而B圖對應斜率不變、即R不變的情況，與本題實際不符。第51頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四測電阻率ba圖4152051002025301510第52頁，共101頁，20

25、22年，5月20日，7點49分，星期四10404505圖1bac保護電阻圖2A電壓表03V 內(nèi)電阻約30KB電流表00.6A 內(nèi)電阻約0.5KC電池組：電動勢3V 內(nèi)電阻很小D保護電阻R0E電鍵F螺旋測微器（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，其刻度位置如圖1所示，讀數(shù)為_mm。（2） 試將圖2中提供的器材連成實驗電路，要求： 避免由于電流的熱效應而使電阻絲的電阻率隨電流的變化而發(fā)生變化能進行多次測量 根據(jù)圖3所示的數(shù)據(jù)點描繪出圖線。 根據(jù)描繪出的圖線結(jié)合有關數(shù)據(jù)計算出該電阻絲的電阻率_.m(保留兩位有效數(shù)字) 有一根固定在直尺上的均勻電阻絲（總阻值小于5），兩端各有一個固定的接線柱a和b，直尺

26、的之間有一個可沿直尺滑動的觸頭c，c的上端為接線柱，觸頭c與電阻絲通常不接觸，當用手按下時，才與電阻絲接觸，且可在直尺上讀出觸點的位置，現(xiàn)給你如下器材，要求測量該電阻絲的電阻率G連接用導線若干（3） 通過改變滑動觸頭c的位置，分別測量出了五組與長度L對應的電壓U的數(shù)據(jù)（電流表示數(shù)保持在0.5A不變），并已描在坐標紙上，如圖3所示4、0.51.01.52.0圖30.50.40.30.20.100.60.80.7U/VL/m第53頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 例 有一根固定在直尺上的均勻電阻絲（總阻值小于5），兩端各有一個固定的接線柱a和b，直尺的之間有一個可沿直尺滑

27、動的觸頭c，c的上端為接線柱，觸頭c與電阻絲通常不接觸，當用手按下時，才與電阻絲接觸，且可在直尺上讀出觸點的位置，現(xiàn)給你如下器材，要求測量該電阻絲的電阻率bac保護電阻圖210404505圖1第54頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四A電壓表03V 內(nèi)電阻約30KB電流表00.6A 內(nèi)電阻約0.5KC電池組：電動勢3V 內(nèi)電阻很小D保護電阻R0E電鍵F螺旋測微器（1）用螺旋測微器測量電阻絲的直徑，其刻度位置如圖1所示，讀數(shù)為_mm。（2） 試將圖2中提供的器材連成實驗電路，要求： 避免由于電流的熱效應而使電阻絲的電阻率隨電流的變化而發(fā)生變化能進行多次測量 根據(jù)圖3所示的數(shù)

28、據(jù)點描繪出圖線。 根據(jù)描繪出的圖線結(jié)合有關數(shù)據(jù)計算出該電阻絲的電阻率_.m(保留兩位有效數(shù)字)（3） 通過改變滑動觸頭c的位置，分別測量出了五組與長度L對應的電壓U的數(shù)據(jù)（電流表示數(shù)保持在0.5A不變），并已描在坐標紙上，如圖3所示L/mU/VG連接用導線若干10404505圖1第55頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四分析：（1）螺旋測微器的讀數(shù)方法是：讀數(shù)固定刻度數(shù)（包括半毫米刻度）可動刻度數(shù)精度由圖1可得，電阻絲的直徑d1.980mm(2)由電阻定律 可得，測量電阻絲的電阻率的原理式子為 為了避免由于電流的熱效應而使電阻絲的電阻率隨電流的變化而變化，本實驗中采用了控

29、制度量法，即保持電流I不變，這樣實驗中只需改變滑動觸頭的位置，測量多組U、L值，利用U-L圖像就可以計算電阻率。bac保護電阻圖4滿足實驗要求的實驗電路實物接線圖如圖4所示。152051002025301510第56頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四（3）由實驗原理可知 ,由此，理論上U-L圖線應該是一條過原點的直線，但是由于實驗的偶然誤差，描出的點并不在一條直線上，在描圖線時，應通過盡可能多的點畫一條直線，0.50.40.30.20.100.60.80.70.51.01.52.0U/VL/m圖5并使不在直線上的各點分布在直線兩側(cè)的點的數(shù)目大致相同。這樣，才能使各次實驗

30、的偶然誤差得到部分的抵消，提高實驗的精確度，描繪的圖線如圖5所示在圖線上選一點，如（0.5m,1.0v），求出 的值，然后根據(jù)原理式計算電阻率。第57頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四07年佛山市教學質(zhì)量檢測11.311.（3）測定金屬絲的電阻（阻值35）時，給定的實驗器材的實物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在00.6A之間變化。請在方框中畫出實驗電路圖，并在圖中用實線代替導線連接成符合實驗要求的電路圖。第58頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解: 實驗電路圖如圖示, 第59頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例7：電

31、橋法測電阻。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為被測電阻）。要求利用這些器材測未知電阻Rx。實驗中還需要什么測量儀器？將實物連成電路圖。寫出測量Rx的實驗步驟，并寫出利用測量數(shù)據(jù)表示Rx的表達式。 GRxR0RL1 L2RXRR0P解：還需要米尺（測量左右兩部分電阻絲的長度L1、L2）。按圖接好電路后，移動滑動觸頭P，使電流表指針指在中央零刻度處。用刻度尺測量P點兩邊電阻絲的長度L1、L2；由RXR=L1L2 第60頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四二替代法測量電阻利用伏安法測電阻，無論電流表內(nèi)接還是電流表外接都

32、會對測量造成誤差，而利用比較法測電阻可避免這些誤差實驗時先連入某待測電阻，記下電路中電表的讀數(shù)，然后把待測電阻換成電阻箱，調(diào)整電阻箱，使電路中電表的讀數(shù)與原來一樣，這樣的電阻箱便是待測電阻的阻值1.原理2.電路R0RXAS1S2+R0VS1RXS2P+用電阻箱和電流表測量用電阻箱和電壓表測量第61頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四替代比較法測電阻替代法測量電阻RxRA比較法測量電阻I1ARRxARRxI2I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （不計電源內(nèi)阻）第62頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四例1為了測量電流表A1的內(nèi)阻，采用圖示的

33、電路，其中電流表A1的量程是0300A、內(nèi)阻約為100（待測）；A2是標準電流表，量程0-200A；R1為電阻箱，阻值范圍0999.9；為電池，電動勢3V、內(nèi)阻不計；S1為開關，S2為單刀雙擲開關。按電路圖接好電路后，將可變電阻器R2和電阻箱R1適當調(diào)節(jié)后，將單刀雙擲開關S2扳到接點1處，接通開關S1，調(diào)節(jié)可變電阻R2，使兩電表的讀數(shù)都是150A；然后將開關S2扳到接點2，調(diào)節(jié)電阻箱R1使標準電流表的讀數(shù)仍是150A，若此時電阻箱各旋鈕位置如圖，則：（1）電流表A1的內(nèi)阻Rg=_ .（2）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻R3 的阻值應選A.100B.150C.10KD.15K（ ） （3）

34、可變電阻器R2 應選：A.2K B.5K C.200D.500（ ）1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100R11 2S1R3R2RgS2A1A2第63頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解替代法測電阻 當R2=0時,要保證兩個電流表都不超過量程R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 選DR2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 選BRg=92.8 176543289017654328901765432890176

35、5432890176543289017654328900.1101100010000100R11 2S1R3R2RgS2A1A2第64頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 專題訓練 為了測定電流表A1的內(nèi)阻，采用如圖1所示的電路。其中：A1是待測電流表，量程為300A內(nèi)阻約為100；A2是標準電流表，量程是200A；R1是電阻箱，阻值范圍0999.9；R2是滑動變阻器；R3是保護電阻E是電池組，電動勢為4V，內(nèi)阻不計；S1是單刀單擲開關，S2是單刀雙擲開關。（1）根據(jù)電路圖1，請在圖2中畫出連線，將器材連接成實驗電路.第65頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49

36、分，星期四 專題訓練（2）連接好電路,將開關S2扳到接點a處,接通開關S1,調(diào)整滑動變阻器R2使電流表A2的讀數(shù)是150A;然后將開關S2扳到接點b處,保持R2不變,調(diào)節(jié)電阻箱R1,使A2的讀數(shù)仍為150A.若此時電阻箱各旋鈕的位置如圖3所示,電阻箱R1的阻值是 ,則待測電流表A1的內(nèi)阻R3= .86.386.3第66頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 專題訓練 （3）上述實驗中，無論怎樣調(diào)整滑動變阻器R2的滑動端位置，都要保證兩塊電流表的安全。在下面提供的四個電阻中，保護電阻R3應選用： （填寫阻值相應的字母）。 A200KB20KC15KD20（4）下面提供最大阻值

37、不同的四個滑動變阻器供選用。即要滿足上述實驗要求，又要調(diào)整方便，滑動變阻器 （填寫阻值相應的字母）。A1kB5kC10kD25kBC第67頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值（9001000）：電源E，具有一定內(nèi)阻，電動勢約為9.0V；電壓表V1，量程為1.5V，內(nèi)阻r1750；電壓表V2，量程為5V，內(nèi)阻r22500；滑線變阻器R，最大阻值約為100；單刀單擲開關K，導線若干。（1）測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，試畫出測量電阻Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注）。（2）根據(jù)你所畫的電路原

38、理圖在題給的實物圖上畫出連線。（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，則由已知量和測得量 表示Rx的公式為Rx_。 第68頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四-+V1V2解1：只有兩個電壓表,只能用比較法,電路圖如圖示:v2v1Rx測出兩個電壓表的示數(shù)U1、U2，R并/r2=U1/U2解2: 也可將V1、 V2 都看作電流表,由并聯(lián)電路特點得: I2=I1+Ix即 U2 / r2= U1 / r1 + U1 / Rx Rx= U1r1r2(U2r1 - U1 r2 )注意:要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，只能用分壓器接法,V2的量程大于V1,

39、V2應在干路中.題目上頁第69頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解3：仍用比較法，電路圖如圖示： 測出兩個電壓表的示數(shù)U1、U2，v2v1Rx解4：將V1、 V2 分別看作電流表和電壓表,由伏安法得r1+Rx=U2/I1 = r1 U2/U1 Rx=(U2 - U1 )r1 /U1注意:要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，只能用分壓器接法,V2的量程大于V1,V1應在與Rx串聯(lián).題目上頁第70頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 15.為了測量一個阻值較大的未知電阻，某同學使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999），電鍵，

40、導線等器材。該同學設計的實驗電路如圖（a）所示，實驗時，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I11.00mA，記錄電流強度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時電流表示數(shù)為I20.80mA，記錄電流強度值。由此可得被測電阻的阻值為_。mA K1K2Rx(a)解：解得 Rx =375 375第71頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四經(jīng)分析，該同學認為上述方案中電源電動勢的值可能與標稱值不一致，因此會造成誤差。為避免電源對實驗結(jié)果的影響，又設計了如圖（b）所示的實驗電路，實驗過程如下：斷開K1，閉合K2，此時電流表指針處于

41、某一位置，記錄相應的電流值，其大小為I；斷開K2，閉合K1，調(diào)節(jié)電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為_，記錄此時電阻箱的阻值，其大小為R0。由此可測出Rx_。mA K1K2Rx(b)點撥：這是替代法測電阻IR0第72頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四三半偏法測量電流表的內(nèi)阻1.原理半偏法測電流表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和并聯(lián)電路的電流分配關系，因電流表可以讀出自身的電流，故在其電流減半時，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)

42、節(jié)R2使電流表指針半偏，記下R2的值.3.若R1100R2 ，有Rg=R2S1S2R1R2G第73頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四4.誤差分析在用半偏法測電流表的內(nèi)阻的實驗中，當閉合開關S2時，調(diào)節(jié)R2使電流表半偏，即通過電流表的電流為Ig/2，此時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R2的電流將大于Ig/2，因此電流表內(nèi)阻的測量值小于真實值5.半偏法測電壓表的內(nèi)阻R測R真1.把電阻箱R0的阻值調(diào)到0，把滑動變阻器的觸頭P滑到a端3.保持滑動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RRV ，有Rg=R02.閉合開關S，調(diào)

43、節(jié)R使電壓表指針滿偏.VRabSR0P第74頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四半偏法測電壓表的內(nèi)阻半偏法測電流表的內(nèi)阻電路實驗條件實驗步驟1.把滑動變阻器的觸頭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.S1S2R1R2GVRabSR0P第75頁，共101頁，2022

44、年，5月20日，7點49分，星期四原理Pa間的總電壓基本不變并聯(lián)分流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Pa之間電阻半偏時Pa之間電阻串聯(lián)分壓S1S2R1R2GVRabSR0P第76頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四誤差分析拓展GGVARg測量值小于真實值R串大于標準值R并小于標準值改裝成電壓表讀數(shù)小于真實值改裝成電流表讀數(shù)小于真實值改進：在R串上并聯(lián)一個大電阻改進：在R并上串聯(lián)一個小電阻RV大于標準值RA小于標準值通過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第77頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四儀器選擇VRabSR

45、0PR1Rg，滑動變阻器和電阻箱均可RRV ,必須用滑動變阻器構成分壓電路R2略大于Rg，必須用電阻箱R0略大于RV，必須用電阻箱S1S2R1R2G電動勢E越大，調(diào)滿偏時R1連入電路中的電阻越大，實驗條件滿足的越好，誤差越小電動勢E越大，調(diào)滿偏時滑動變阻器Pa之間的電阻越小，實驗條件滿足的越好，誤差越小第78頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四上述操作步驟中，必要的操作步驟按合理順序排列應為 。若在步驟 中，讀出R0的值為2400 ，則電壓表的內(nèi)阻RV = 。用這種方法測出的內(nèi)阻RV與其真實值相比偏。 E. 調(diào)節(jié)滑動變阻器的阻值，使電壓表的示數(shù)為3.0V例2為了測量一個量

46、程為3.0V的電壓表的內(nèi)阻，可以采用圖所示的電路，在測量時，可供選擇的步驟如下： A.閉合開關S B.將電阻箱R0的阻值調(diào)到最大F.斷開開關SC.將電阻箱R0的阻值調(diào)到零H.將滑動變阻器的滑動觸頭調(diào)到a端G.將滑動變阻器的滑動觸頭調(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，讀出此時電阻箱R0的阻值，2400大VRabSR0P第79頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四測定電源的電動勢和內(nèi)阻第80頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四測定電動勢內(nèi)阻電路vAU1=E-I1r U2=E-I2rA E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r)v

47、E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2第81頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四用電流表和電壓表測E、r 實驗電路如右。根據(jù)閉合電路歐姆定律：E=U+Ir，本實驗電路中電壓表的示數(shù)是準確的，而電流表的示數(shù)比通過電源的實際電流小，所以本實驗的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的。為了減小這個系統(tǒng)誤差， 滑動變阻器R的阻值應該小一些，所選用的電壓表的內(nèi)阻應該大一些。RVAS 為了減小偶然誤差,要多做幾次實驗,多取幾組數(shù)據(jù),然后利用U-I 圖象處理實驗數(shù)據(jù).將點描好后,用直尺畫一條直線,使盡可能多的點落在這條直線上,而且在直線兩側(cè)的點數(shù)大致相等.這條直線代

48、表的U-I關系的偶然誤差比每一組實驗數(shù)據(jù)的偶然誤差都小.I/AU/V00.2 0.4 0.63.02.01.0 這條直線在U軸上的截距就是被測電源電動勢E (對應的I=0) ,斜率的絕對值就是被測電源的內(nèi)阻r。特別要注意：有時縱坐標的起始點不是0，求內(nèi)阻的一般式應該是 r=|U/I |。第82頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四伏安法測E、r實驗中測量值和真實值的比較1：VA1.安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路: 解：作 U=E-Ir 圖線如圖實線示：UIE測UIA式中的U是路端電壓, I 應是通過電源的電流， I實= IA + IV = (IA +U/RV)可見U越大，差

49、值(I實- IA )就越大， U=0時，差值(I實- IA )也為0，實際的U-I圖線如圖虛線示：斜率增大E真I實 E測 E真 r測 r真該電路適用于滑動變阻器阻值很大 (電源內(nèi)阻很大)的情況.第84頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四 13.利用如圖a所示的電路圖測量電源電動勢和內(nèi)電阻，器材如圖b所示，請用實線代表導線，將圖b中器材連成實驗用電路。AVR圖aE rS圖b解：實驗用電路如圖示第85頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四實驗時經(jīng)測量得出的數(shù)據(jù)如下表，請在圖c的方格紙上畫出UI圖線。利用圖線可求出電源電動勢和內(nèi)電阻分別為 、 。123456

50、I/A0.120.200.310.320.500.57U/V1.371.321.241.181.101.05畫出UI圖線如圖示：E=1.46Vr=0.720.100.300.700.501.001.101.201.301.401.50圖cU/VI/A第86頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四14、如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等元件，a、b為黑箱的兩個輸出端。 (1)為了探測黑箱，小明進行了以下幾步測量： 用多用電表的電阻擋測量a、b間的電阻； 用多用電表的電壓擋測量a、b間的輸出電壓； 用多用電表的電流擋測量a、b間的輸出電流 你認為以上測量中不妥的有： (填

51、序號)，理由是： .ab甲、中不能用電阻擋直接測含源電路的電阻，中可能會造成短路。第87頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四(2)含有電源的黑箱相當于一個等效電源(a、b是電源的兩極)，小明想測定這個等效電源的電動勢和內(nèi)阻，設計了如圖乙所示的測量電路，此電路同時能測出電阻R0的阻值。小明將滑動變阻器的滑片移動到不同位置時，記錄了三個電表的一系列示數(shù)記錄在下面兩個表格中。表格一電壓表示數(shù)/V1.210.900.600.290電流表示數(shù)/A0.100.200.300.400.50表格二電壓表示數(shù)/V1.401.311.221.081.00電流表示數(shù)/A0.100.200.30

52、0.400.50第88頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四在圖丙的坐標紙中分別作出R0的U-I 圖象和電源的U-I 圖象。根據(jù)作出的圖象可以求出定值電阻R0=_，電源電動勢E=_V，內(nèi)電阻r=_若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得的定值電阻R0值_實際值；測得的電源電動勢E的值_實際值，內(nèi)阻r的測量值_實際值（橫線上選填“大于、等于、小于”）00.100.200.300.400.50I/AU/V丙SAV2E rRR0abV1乙解見下頁2.01.501.0大于小于小于題目第89頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四解：00.100.200.30

53、0.400.50I/AU/V0.501.001.500.250.751.25表格一應是電壓表V2的讀數(shù)，表格二應是電壓表V1的讀數(shù)，即路端電壓。兩表讀數(shù)之差U1-U2是電阻R0兩端的電壓電流表示數(shù)/A0.100.200.300.400.50V1表的讀數(shù)/V1.401.311.221.081.00V2表的讀數(shù)/V1.210.900.600.290R0兩端的電壓0.190.410.620.791.00電源的U-I 圖象和電阻R0的U-I 圖象如圖示電源R0題目第2頁第90頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四王紅同學到實驗室做“測定電源電動勢和內(nèi)阻”的實驗時，發(fā)現(xiàn)實驗桌上還有一

54、個定值電阻R0。他設計了如圖所示的電路來測量R0的阻值，實驗時用U1、U2、I分別表示電表V1、V2、A的讀數(shù)，并將滑動變阻器的滑片P移動到不同位置時，記錄了U1、U2、I 的一系列值。（1）他在同一坐標紙上分別作出U1I、U2I圖線，則所作的直線斜率較大的是 .U2IAV1R0RESrPV2解：U1I圖線的斜率等于電源內(nèi)阻r ，U2I圖線的斜率等于電源內(nèi)阻r與電阻R0之和，第91頁，共101頁，2022年，5月20日，7點49分，星期四（2）定值電阻R0的計算表達式是： R0= (用測得的物理量表示)， 若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，實驗中測得R0值 （填“大于”、“等于”或“小于”）實際值。 （3）張超同學說：“在王紅同學所用的實驗器材中，如果知道電流表的內(nèi)阻rA，就能少用一個電壓表測出電動勢、內(nèi)阻以及R0的值。請你在虛線框中畫出張超同學設想