電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課件

電學(xué)實(shí)驗(yàn)的分析與例證高三備課組AVRx㈠、定值電阻的測(cè)定AVRxⅠ、伏安法①.電流表和電壓表內(nèi)阻未給定時(shí)a.待測(cè)電阻Rx》RA時(shí)，采用電流表的內(nèi)接法.

b.待測(cè)電阻Rx《Rv時(shí)，采用電流表的外接法.

【例1】有一個(gè)電阻Rx，其阻值大約是25kΩ.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)電路，較為準(zhǔn)確測(cè)定其阻值.可供選擇的器材如下：電流表A1(0----100μA,rA1≈

2kΩ)

電流表A2(0----500μA,rA2≈300Ω)

電壓表V1(0----10V,rV1≈100kΩ）電壓表V2(0----50V,rV2≈500kΩ）直流穩(wěn)壓電源E（15V，1A）滑動(dòng)變阻器R(1kΩ,1W)

電鍵K

導(dǎo)線若干為使測(cè)量盡量準(zhǔn)確，要求進(jìn)行多次測(cè)量，請(qǐng)畫(huà)出實(shí)驗(yàn)電路原理圖，其中電流表選用_____，電壓表選用_____．※若無(wú)法判斷待測(cè)電阻Rx是大電阻還是小電阻

時(shí)，可以采用試觸法方法：把電壓表觸頭分別接a點(diǎn)和b點(diǎn)，并觀察電壓表和電流表的示數(shù).bRxVaA【例2】上圖中，將電壓表的觸頭接a點(diǎn)時(shí)，測(cè)得數(shù)據(jù)為2.7V、3.0mA，接b點(diǎn)時(shí)，測(cè)得數(shù)據(jù)為2.8V、2.0mA，待測(cè)電阻的阻值為_(kāi)_____歐.

②.電流表和電壓表內(nèi)阻給定時(shí)a.電流表內(nèi)阻RA給定時(shí),可采用電流表的內(nèi)接法準(zhǔn)確測(cè)定待測(cè)電阻Rx.AVRx結(jié)論：Rx=b.電壓表內(nèi)阻RV給定時(shí),可采用電流表的外接法準(zhǔn)確測(cè)定待測(cè)電阻Rx.AVRx結(jié)論：Rx=【例3】用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻Rx的阻值（約1000Ω）,實(shí)驗(yàn)中備用器材有:

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2V，內(nèi)阻r1=1000Ω；電壓表V2，量程為6V，內(nèi)阻r2=3000Ω；滑線變阻器R，最大阻值約為100Ω；單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干．(1)測(cè)量中要求電壓表讀數(shù)不小于其量程的1/3,試畫(huà)出測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖.(2)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=_______V1V2RxA.V1V2RxB.V2V1RxC.V2V1RxD.【例4】為了測(cè)量一電阻的阻值Rx，現(xiàn)有以下器材：蓄電池E，電流表A，電壓表V，滑動(dòng)變阻器R，電阻箱RP，開(kāi)關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干.某活動(dòng)小組涉及了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

a.閉合S1，斷開(kāi)S2，調(diào)節(jié)R和RP，使電流表和電壓表示數(shù)合適，記下兩表示數(shù)分別為I1、U1；

b.閉合S2，保持RP阻值不變，記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2.

①按電路圖在實(shí)物圖乙上連線；

②寫(xiě)出被測(cè)電阻的表達(dá)式Rx=

；

③由于電流表、電壓表都不是理想電表，則被測(cè)電阻Rx的測(cè)量值

真實(shí)值?！纠?】為了測(cè)量一電阻的阻值Rx，現(xiàn)有以下器材：蓄電池E(內(nèi)阻不計(jì))，電壓表V，電阻箱R，開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干.某活動(dòng)小組涉及了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)的主要步驟：

a.將電壓表接到電阻箱兩端，閉合S，調(diào)節(jié)電阻箱，使電壓表示數(shù)合適，記下示數(shù)為U1及電阻箱的阻值R；

b.保持電阻箱的阻值不變,將電壓表接到待測(cè)電阻Rx兩端,記下電壓表示數(shù)分別為U2.

VVRRxES(r=0)VVRRxES(r=0)①若電壓表為理想電表，被測(cè)電阻的表達(dá)式

Rx=

；

②若電壓表不是理想電表，則被測(cè)電阻Rx的測(cè)量值

真實(shí)值。例6：例7：現(xiàn)測(cè)量一待測(cè)電阻的阻值（約100Ω）.A.電源E：電動(dòng)勢(shì)約為6.0V，內(nèi)阻忽略不計(jì)；

B.

電流表A1

:（量程50mA

內(nèi)阻為r1=20Ω）；C.電流表A2

:（量程300mA

，內(nèi)阻約r2=4Ω）；D.定值電阻R0：阻值R0=20ΩE.滑動(dòng)變阻器R：最大阻值10Ω

F.

單刀單擲開(kāi)關(guān)S，導(dǎo)線若干。①要求測(cè)量中盡量減小誤差，并測(cè)多組數(shù)據(jù)。試在虛線框中畫(huà)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)的字母標(biāo)注).②若某次測(cè)量中電流表A1的示數(shù)為I1，電流表A2的示數(shù)為I2，則由已知量和測(cè)量量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=____________。Ⅱ、替代法VS1R1S2RXR212AS1R1R2S2RX12實(shí)驗(yàn)方法：利用單刀雙擲開(kāi)關(guān)分別將電阻箱和待測(cè)電阻接入電路，用電阻箱替代待測(cè)電阻的方法來(lái)測(cè)定待測(cè)電阻的阻值。實(shí)驗(yàn)步驟如下：⑴按圖示連接電路；⑵閉合開(kāi)關(guān)S1，將單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2撥到1端，調(diào)節(jié)R1,記錄電流表或電壓表的示數(shù)；

⑶將S2撥到2端,保持R1不變并調(diào)節(jié)電阻箱R2，使兩次電流表或電壓表的示數(shù)相同，電阻箱R2的示數(shù)即為待測(cè)電阻的阻值。例8.待測(cè)電阻Rx的阻值大約是40Ω～50Ω，現(xiàn)要準(zhǔn)確測(cè)量其阻值。提供的器材有：A.直流電源E（電壓9V，內(nèi)阻r較小但不為零）；B.定值電阻R0＝100Ω；C.滑動(dòng)變阻器R1（總阻值20Ω）；E.滑動(dòng)變阻器R2（總阻值200Ω）；F.電流表A(量程0～100mA，內(nèi)阻rA不為零)；G.單刀單擲開(kāi)關(guān)S1；H.單刀雙擲開(kāi)關(guān)S2；I.導(dǎo)線若干。①設(shè)計(jì)一個(gè)能夠準(zhǔn)確測(cè)量電阻Rx阻值的電路。②計(jì)算Rx的表達(dá)式是Rx＝________（用已知物理量和實(shí)驗(yàn)測(cè)得的物理量表示）。(1)待測(cè)電流表、電壓表各一只，可以測(cè)量待測(cè)電流表的內(nèi)阻。（如圖所示）AV(2)兩只電流表，若知道一只的內(nèi)阻，就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻（如圖所示）

A1A2(3)兩只電流表內(nèi)阻都未知，則需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻（如圖所示）RA1A2（二）電流表內(nèi)阻的測(cè)定--伏安法例9：一個(gè)學(xué)習(xí)小組在實(shí)驗(yàn)室中測(cè)量一個(gè)電流計(jì)的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)器材有:A.直流電源E（電動(dòng)勢(shì)3V，內(nèi)阻約1Ω）B.待測(cè)電流計(jì)G（量程100mA,內(nèi)阻約6～9Ω）C.電壓表V1

(量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）D.電壓表V2

(量程15V，內(nèi)阻約30kΩ）E.滑動(dòng)變阻器R1（總阻值10Ω，允許通過(guò)的最大電流為0.5A）F.滑動(dòng)變阻器R2（總阻值1kΩ，允許通過(guò)的最大電流為0.1A）G.標(biāo)準(zhǔn)電阻R0（阻值為20Ω)H.開(kāi)關(guān)S導(dǎo)線若干⑴選擇合適的器材，畫(huà)出測(cè)量電路原理圖.⑵根據(jù)電路原理圖，在實(shí)物圖中正確連線。

⑶通過(guò)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器滑片的位置，可得到電壓表和電流計(jì)的多組數(shù)據(jù)，根據(jù)這些數(shù)據(jù)作出的U-I圖像如圖丙所示，由作出的圖像求得電流計(jì)的內(nèi)阻的表達(dá)式為Rg=_________,在理論上，電流計(jì)內(nèi)阻的測(cè)量值________真實(shí)值.(1)待測(cè)電壓表、電流表各一只，可以測(cè)量待測(cè)電流表的內(nèi)阻。（如圖所示）(2)兩只電壓表，若知道一只的內(nèi)阻，就可以測(cè)另一只的內(nèi)阻（如圖所示）

(3)兩只電壓表內(nèi)阻都未知，則需要一只電阻箱才能測(cè)定電表的內(nèi)阻（如圖所示）

AVV1V2V1V2R（三）電壓表內(nèi)阻的測(cè)定--伏安法【例10】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)量電壓表V1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)。器材如下：A.待測(cè)電壓表(V1)量程25V,內(nèi)阻r1大約250kΩ；B.標(biāo)準(zhǔn)電壓表(V2)量程2V,內(nèi)阻r2=20kΩ；C.電流表(A)量程0.6A,內(nèi)阻r3=0.02Ω；D.滑動(dòng)變阻器R總電阻1kΩ；E.穩(wěn)壓電源E=30V,內(nèi)阻很??；F.電鍵及導(dǎo)線若干。

【例11】現(xiàn)要測(cè)量某一電壓表V的內(nèi)阻。給定的器材有:待測(cè)電壓表V（量程2V，內(nèi)阻約4kΩ）；電流表mA（量程1.2mA，內(nèi)阻約500Ω