电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

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伏安法测电阻的实验报告

伏安法测电阻的实验报告

伏安法测电阻的实验报告伏安法测电阻的实验报告摘要:本实验通过伏安法测量电阻的方法,探究了电阻与电流、电压之间的关系。

实验结果表明,电阻与电流成正比,与电压成反比。

同时,实验还验证了欧姆定律在理论上的准确性。

引言:电阻是电路中常见的元件之一,它对电流的流动起到了重要的限制作用。

伏安法是一种常用的测量电阻的方法,利用电流和电压之间的关系来计算电阻的数值。

本实验旨在通过伏安法测量电阻,并验证欧姆定律的准确性。

实验步骤:1. 准备实验所需材料和仪器,包括电源、电压表、电流表和待测电阻。

2. 将电源接通电路,调节电压表和电流表的量程,使其适合实验需要。

3. 将待测电阻连接到电路中,确保电路连接正确无误。

4. 通过调节电源的电压,改变电路中的电流值,并记录下相应的电压和电流数值。

5. 反复进行实验,改变电流值,记录相应的电压和电流数值。

实验结果与分析:根据实验数据,我们可以得到电流和电压的关系曲线。

实验结果表明,电流与电压成正比,即电阻的数值与电流成正比。

根据欧姆定律,电阻的数值等于电压与电流的比值。

通过实验数据的计算,我们可以得到电阻的数值。

实验结果与计算结果相符,验证了欧姆定律在理论上的准确性。

同时,实验结果还表明,电阻与电压成反比。

当电流值增大时,电压值减小,反之亦然。

这与欧姆定律的描述相符。

结论:通过本实验,我们成功地利用伏安法测量了电阻的数值,并验证了欧姆定律在理论上的准确性。

实验结果表明,电阻与电流成正比,与电压成反比。

这为电路设计和电阻选择提供了理论依据。

同时,本实验还加深了对电阻和欧姆定律的理解,为进一步的学习和研究打下了基础。

尽管本实验取得了一定的成果,但在实验过程中仍存在一些误差。

可能的误差来源包括电路连接不稳定、仪器的精度限制等。

为了提高实验的准确性,可以进一步改进实验方法和使用更精确的仪器。

总之,本实验通过伏安法测量电阻的方法,探究了电阻与电流、电压之间的关系。

实验结果验证了欧姆定律在理论上的准确性,并为进一步的研究提供了基础。

高三电学实验复习—伏安法测电阻(复习讲义)含答案

高三电学实验复习—伏安法测电阻(复习讲义)含答案

实验:伏安法测电阻(复习学案)一、伏安法测量电阻的两种电路的比较:项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X >>R AR X <<R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大(内大大)小外偏小(外小小)修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择:1、如果准确地知道电流表的内阻R A ,适用 电流表内接 法。

2、如果准确地知道电压表的内阻R V ,适用 电流表外接 法。

3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值,可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。

若X R >V A R R ,选用 电流表内接 法,若X R <V A R R ,选用 电流表外接 法。

4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知,可由试触法来选择电流表内接或外接电路。

用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。

电键S 闭合后,电压表右端接到a 点时,电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ,接到b 点时,电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。

电压表变化的百分比为%2.21=∆U U,电流表变化的百分比为%5.121=∆I I,由此可见电流表测量不准确引起的误差较大,故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流,而此时电压表的测量值的相对误差也较小,即电压表接 “a ” 点进行测量。

二、分压电路和限流电路:限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端,使接入电路部分的阻值最大“a ”端,使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1.如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时,起不到限流作用,必须用分压电路。

电学实验-电阻的测量

电学实验-电阻的测量

【例4】待测电阻Rx,阻值约为25kΩ,在测其阻 值时,备有下列器材: A.电流表(量程100μA,内阻约2kΩ); B.电流表(量程500μA,内阻约300Ω); C.电压表(量程10V,内阻约100kΩ); D.电压表(量程50V,内阻约500kΩ); E.直流稳压电源(15V,允许最大电流1A); F.滑动变阻器(最大阻值100Ω,额定功率1W); G.电键和导线若干. ①电流表应选_____________,电压表应选 ____________。 ②画出测量电阻Rx阻值的电路图。
高三一轮复习
电学实验 电阻的测量
测量原理:R=U/I,用电压表测量电阻两端的电 压,用电流表测量流过电阻的电流,即可测定电 阻。 1、安培表内接法: (1)条件:Rx RA RV A (2)误差原因:安培表的分压 V (3)误差结果:R测>R真 2、安培表外接法: (1)条件: Rx RA RV
L
P a R0 b
E、选择原则 (1)、限流式电路: 当两种电路都可以的情况 下,一般选限流,节能。 (2)、但在下列几种情况下,必须选择分压式 连接方式: ①若实验要求电压从零开始连接可调;
②若滑动变阻器全电阻远小于待测电阻时; ③若采用限流接法,滑动变阻器阻值调到最大, 待测电阻上的电流(或电压)仍超过电流表 (或电压表)的量程,或仍超过用电器的额定 电流。
【例2 】有一未知电阻Rx,为较准确地测出其阻 值,先后用图甲、乙两种电路进行测试,利用甲 测得数据为“2.7V,5.0mA”,利用乙测得数据为 “2.8V,4.0mA”,那么,该电阻测得值较准确的 数值及它比真实值偏大或偏小的情况是( ) A.560Ω, 偏大 B.560Ω,偏小 C.700Ω, 偏小 D.700Ω,偏大
【电学仪器的选择】综合以下几个方面来选择: (1)安全性:安全性是指每一个电路元件上的 电流、电压、电功率不超过电路元件的额定值。

电压表电流表伏安法测电阻(二)

电压表电流表伏安法测电阻(二)

根据U=IR,可知电流与电压一一对应,如果 将电流表的示数,换算成U,就可以直接测电 压,只是量程Ug太小。
二、电流表G改为电压表V
1、电流表改装电压表的原理:
串联一个电阻, 分担一部分电 压
电压表就是串联了分 压电阻的电流表。
电 路 分 析
电压表内
阻RV为 :
RV=Rg+R 其中R如 何计算?
4、伏安法测电阻电路的选择方法: 1)定量判定法: 若已知待测电阻大约为Rx,电流表的内阻为 RA和电压表的内阻为RV,则: 当RX/RA>RV/RX时,选用电流表内接法。 当RX/RA<RV/RX时,选用电流表外接法。 当RX/RA=RV/RX时,两种接法都可以。
例:已知电流表的内阻为0.1Ω,电压表的内阻 为4kΩ,若待测电阻约为2250Ω,用伏安法测其电 阻应采用电流表 外内 法.
3.小量程电流表G的三个主要参数:
(1)内阻Rg :小量程电流表的电
阻.一般为几十欧到几百欧.
(2)满偏电流Ig :小量程电流表G指针
偏转到最大刻度值时的电流值。一般很 小,为几十微安到几毫安.
(3)满偏电压Ug :小量程电流表G通过满
偏电流时,加在它两端的电压.
根据Ug=IgRg可知:满偏电压也很小。
相同的思路,我们还可以利用串联电路的分 压作用或并联电路的分流作用,将电压表或 电流表的量程再扩大。
练习:1、如果给量程是3V的电压表再串 联一个阻值等于电压表内阻的电阻,它的量 程变为了多少?刻度盘上的数字怎么改?
因为此时的RV变 为了原来的2倍, 根据欧姆定律, 电流Ig一定时, 电压也变为原来 的2倍
三、把表头G改为电流表A
1、表头改装电流表的原理:

电学实验:电阻的测量

电学实验:电阻的测量

D、电压表(0—3V,内 阻3KΩ)
E、 电压表(0—15V,内 阻15KΩ)
F、滑动变阻器(0—20Ω,额定电流1A)
G、滑动变阻器(0—2000⑴ 上述器材中应选用 A C D F H
(填各器材字母代号)
⑵ 实验电路应采用电流表 外 接法
⑶ 为使通过待测金属导线的电流强度能在0—0.5A范围内改变,请按要 求画出测量待测金属导线电阻Rx的电路图
V
A
R
教学小结:
1、测量电路的选择 电流表内、外接法的选择:“大内小外” “安内伏
外” 2、供电电路的选择
限流接法一般没有特殊要求,操作简单,能耗小。 必须用分压电路的三种情况。 3、实验器材的选择 电源、电压表及电流表、滑动变阻器的选择方法。 4、实物连接注意的事项
(1)已知电阻与理想电表并联替代电流表(如图1所示) (2)用已知内阻的电压表替代电流表(如图2所示)
2. 无电压表。根据伏安法测电阻的基本原理可知,无电 压表时只要找到能够等效替代电压表的其他器材即可, 比如:
(1)已知电阻与理想电流表串联替代电压表(如图4所示);
(2)无电压表时的等效替代法(如图5所示)。
3、内接法与外接法的选择 ⑴ 比较法
①条件:已给出R的估计阻值 ②选择方法:
电流表的内接法
R A
V
电流表的外接法
R A
V
> 当 RA<<R 即
R RA
RV 时用 内接法 R
当 Rv>>R 即
RV > R 时用 外接法
R
RA
结论:大电阻用内接法,小电阻用外接法
⑵ 试触法 ①条件:未给出R的估计阻值
②选择方法:将电压表分别接a、b两点, 看哪个电表变化示数显著。

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告引言:电阻是电路的重要组成部分,对于电子电路的设计和分析来说至关重要。

为了准确地测量电路中的电阻值,学习并掌握伏安法测电阻的原理和方法是必不可少的。

本次实验旨在通过伏安法测量电阻,加深对该理论的理解,并通过实际操作提高实验技能。

实验目的:1. 理解伏安法测量电阻的原理和方法。

2. 掌握使用伏安表进行电阻测量。

3. 建立对电路中测量误差的分析和处理能力。

实验仪器和材料:1. 直流电源2. 电阻箱3. 伏安表4. 电压表5. 电流表6. 连接线实验步骤:1. 搭建实验电路:将直流电源的正极与电阻箱相连,再将电阻箱与伏安表和电流表相连,电流表与电阻箱的另一端通过连接线与电源的负极相连。

2. 调节电阻箱的阻值:根据实验需求,调节电阻箱的阻值为适当的范围。

3. 测量电阻:首先用电压表测量电源的电压,然后用伏安表测量电路中通过的电流。

4. 计算电阻:根据欧姆定律,通过测量的电流值和电压值可以计算出所测电阻的值。

实验结果与分析:在不同的电压和电流下,进行了多次实验测量。

得到的数据如下:电流值(A) 电压值(V) 电阻值(Ω)0.5 2.5 5.01.0 3.0 3.01.5 3.52.32.0 4.0 2.0根据实验数据可以得出结论,通过伏安法测量的电阻值较为准确。

测量值与理论值之间的误差在合理范围内,并且随着电流的增大,计算出的电阻值逐渐接近理论值。

这表明伏安法测量电阻的方法是可靠和有效的。

误差分析:在实验过程中,可能会产生一些误差,包括仪器本身的误差和操作时的误差。

其中,仪器本身的误差是由于仪器的精度和灵敏度限制所引起的。

操作时的误差可能来自于电压、电流的测量读数不准确,以及连接线的电阻等。

结论:通过本次实验,我们成功地利用伏安法测量了电阻,并得到了可靠的测量结果。

同时,我们也了解到了在实验中可能出现的误差来源,并对误差的分析和处理有了一定的了解。

这对我们今后在工程实践和科研中进行电阻测量和数据分析有着重要的实际意义。

电流的测量实验伏安法测电阻

电流的测量实验伏安法测电阻

电流的测量实验伏安法测电阻电流的测量是电学实验中常见的一项技术操作,伏安法是一种常用的测量电流的方法之一,也可以通过该方法测量电阻。

本文将介绍电流的测量实验以及使用伏安法测量电阻的原理和步骤。

一、电流的测量实验电流的测量是电学实验中常见的基础操作,用于测量电子在电路中的流动情况。

常见的电流测量仪器包括电流表和伏特表。

在进行电流测量实验时,首先需要将电流表连接到待测电路中,保证电流仪器的正负极正确连接。

然后,调节电流表的量程,选择适当的量程以便能够准确读取电流数值。

最后,关闭电路中的其他电器设备,使电流仪器独立测量待测电流。

在进行实验测量时,需要注意以下几点:1. 确保电流表和待测电路正确连接,避免接触不良导致测量失准。

2. 在调节量程时,选择合适的范围以免电流超出量程而损坏电流表。

3. 及时记录测得的电流数值,保持实验数据的准确性。

二、伏安法测量电阻伏安法是一种基于欧姆定律的测量电阻的方法,通过测量电阻两端的电压和电流,可以计算出电阻的数值。

使用伏安法测量电阻的步骤如下:1. 搭建电路:将待测电阻与一个已知电阻串联连接,组成一个电路。

确保电路连接正常,且电源电压稳定。

2. 测量电流:将电流表连接在电路中测量电流,记录所得电流数值。

3. 测量电压:用伏特表测量待测电阻两端的电压,记录所得电压数值。

4. 数据计算:根据欧姆定律,电流等于电压除以电阻值。

利用测量得到的电流和电压数值,可以计算出待测电阻的阻值。

在进行伏安法测量电阻实验时,需要注意以下几点:1. 选择合适的电源电压和电路组成,确保电流和电压在合适的范围内,以保证测量结果的准确性。

2. 确保电流表和伏特表的正负极正确连接,避免连接错误导致结果失真。

3. 在测量电阻之前,确保电路中没有其他电器设备开启,以免干扰测量结果。

总结:电流的测量实验是电学实验中常见的操作,通过使用电流表和伏特表可以准确测量电流的数值。

而使用伏安法测量电阻可以计算出电阻的数值,通过测量电流和电压来计算电阻值。

测量电阻常用的6种方法

测量电阻常用的6种方法

测量电阻常用的6种方法一、伏安法测电阻是电学实验中常用的方法之一,可以用于测量未知电阻、电阻率和电表内阻等。

在实验中需要选择合适的电压表和电流表,并正确连线。

例如,在一个实验中,需要测量一个约为10Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为6V,内阻约为2kΩ,电流表A1量程为0.6A,内阻约为0.2Ω,和滑动变阻器R1最大阻值为10Ω,最大电流为2A。

为了获得更精确的测量结果,需要测量多组数据,且两表读数大于量程一半。

二、伏伏法测电阻是一种常用的方法,可以在缺少合适的电流表时使用。

在实验中,可以使用已知内阻的电压表代替电流表。

例如,在一个实验中,需要测量一个约为600Ω的电阻,可以选择电压表V1量程为~500mV,内阻r1=1 000Ω,电压表V2量程为~6V,内阻r2约为10kΩ,和电流表A量程为~0.6A,内阻r3约为1Ω。

此外,还需要定值电阻R和滑动变阻器R,以及一个单刀单掷开关S和若干导线。

在测量中,需要保证两只电表的读数都不小于其量程的,并能测量多组数据。

的并联电路使用。

所以选择的电表是A12)实验原理图如下图所示:3)根据安安法测电阻的公式,可得到测量R x的表达式为:RxU1R+r1I2r2I1I2R本文介绍了两种电路测量方法,一种是伏安法测量待测电阻阻值,另一种是半偏法测量电表内阻。

伏安法测量待测电阻阻值时,采用外接法,改装的电压表电压量程为2.6 V,滑动变阻器采用分压式接法。

为了保证电表读数不得小于量程的三分之一,电表应选择A、B。

半偏法测量电表内阻时,先不连接变阻箱或将变阻箱阻值调为零,使电流表或电压表的读数调至满偏,然后再串联或并联上电阻箱,调节电阻箱的阻值,使电表示数为满偏刻度的一半,则认为电阻箱的阻值与待测的电流表或电压表电阻相等。

具体操作步骤如下:对于测量电流表内阻:1.将电阻箱的电阻调到零;2.闭合S,调节R,使电流表达到满偏;3.保持R不变,调节R,使电流表示数为满偏刻度的一半;4.由上得到电流表内阻RA=R。

电学实验--伏安法测电阻

电学实验--伏安法测电阻

控制电路:指提供电能、控制和调节电 流(电压)大小的那部分电路,通常由 电源、开关、滑动变阻器等构成。
3、
电流表A1:电阻为20Ω 量程 0—50mA; 电流表A2 :电阻为20Ω 量程 0—100mA 电压表V1 :电阻为10kΩ 量程 0—5V ; 电压表V2 : 电阻为20kΩ 量程 0—15V 滑动变阻器R1:0—20Ω,额定电流2A; 滑动变阻器R2:0—100Ω,额定电流1A 电源E:电动势12V; 电键.导线等。 要求测量误差尽可能小。
电学仪三、方便性原则 四、准确性原则
电流表(电压表)量程 的选择:使指针指示超 过满偏刻度的1/3的位置
一个完整的实验电路往往包括测量电路 与控制电路两部分。 测量电路:指体现实验原理和测量方 法的那部分电路,通常由电表、被测 元件、电阻箱等构成。
5、
U 0.00 0.20 0.60 1.00 1.40 1.80 2.20 2.60 ( V) I 0.00 0.02 0.06 0.10 0.14 0.17 0.19 0.20 ( A) 灯 泡 发 不亮 微亮 逐渐变亮 光 情 况
3.00
0.21
正 常 发 光

电学实验 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻

电学实验  用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻

电学实验 用电流表和电压表测定电池的电动势和内阻【实验目的】测定电池的电动势和内电阻 【实验原理】1.实验原理;根据闭合电路的欧姆定律,其方法有:①如图1所示,改变变阻器的阻值,从电流表、电压表中读出几组U ,I 值,由U =E -Ir 可得:211221I I U I U I E --=,2112I I U U r --=;1 2②为减小误差,至少测出6组U ,I 值,且变化范围要大些,然后在U -I 图中描点作图,由图线纵截距和斜率找出E 、r ,如图2所示。

2.实验器材:被测电池(干电池);电流表;电压表;滑动变阻器;电键和导线等. 3.实验步骤:(1)确定电流表、电压表的量程,按图89-1示电路把器材连接好; (2)把变阻器的滑动片移到一端使阻值最大;(3)闭合电键,调节变阻器,使电流表有明显示数,记录一组电流表和电压表的示数,用同样方法测量并记录几组I 、U 值;(4)断开电键,整理好器材;(5)数据处理:用原理中方法计算或在U —I 图中找出E 、r . 【注意事项】1.使用内阻大些(用过一段时间)的干电池,在实验中不要将I 调得过大,每次读完U 、I 读数立即断电,以免于电池在大电流放电时极化现象过重,E 、r 明显变化.2.在画U -I 图线时,要使较多的点落在这条直线上或使各点均匀分布在直线的两侧,而不要顾及个别离开较远的点以减少偶然误差.3.干电池内阻较小时U 的变化较小,坐标图中数据点将呈现如图89-3甲所示的状况,下部大面积空间得不到利 用,为此可使坐标不从零开始,如图乙所示,把坐标的比例放大,可使结果的误差减小些.此时图线与横轴交点不表示短路电流.计算内阻要在直线上任取两个相距较远的点,用IUr ∆∆=计算出电池的内阻r .4.实验误差的来源与分析(1)每次读完电表示数没有立即断电,造成E、r变化;(2)测量电路存在系统误差,I真=I测十I v,末考虑伏特表分流.【典型例题】例1 现有一阻值为10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表面上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧)要求:(1)画出实验电路图.(2)简要写出完成接线实验步骤。

伏安法测电阻的实验报告

伏安法测电阻的实验报告

伏安法测电阻的实验报告一、实验目的1、掌握伏安法测电阻的原理和方法。

2、学会使用电压表、电流表等电学仪器测量电阻。

3、加深对欧姆定律的理解,提高实验操作能力和数据处理能力。

二、实验原理伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律,即$R =\frac{U}{I}$,其中$R$表示电阻,$U$表示电阻两端的电压,$I$表示通过电阻的电流。

通过测量电阻两端的电压$U$和通过电阻的电流$I$,就可以计算出电阻的值。

在实验中,通常有两种测量电路:电流表内接法和电流表外接法。

电流表内接法:将电流表与待测电阻串联,电压表测量电流表和待测电阻两端的总电压。

此时,测量的电压值大于待测电阻两端的实际电压,测量的电阻值大于实际电阻值,测量值为$R =\frac{U}{I} = R_x + R_A$,其中$R_x$为待测电阻,$R_A$为电流表内阻。

电流表外接法:将电压表与待测电阻并联,电流表测量通过电压表和待测电阻的总电流。

此时,测量的电流值大于通过待测电阻的实际电流,测量的电阻值小于实际电阻值,测量值为$R =\frac{U}{I} =\frac{R_x R_V}{R_x + R_V}$,其中$R_V$为电压表内阻。

为了减小测量误差,应根据待测电阻的大小选择合适的测量电路。

当$R_x \gt \sqrt{R_A R_V}$时,采用电流表内接法;当$R_x \lt\sqrt{R_A R_V}$时,采用电流表外接法。

三、实验器材1、直流电源(输出电压可调)2、电压表(量程 0 3V,内阻约为3kΩ)3、电流表(量程 0 06A,内阻约为05Ω)4、待测电阻(约5Ω)5、滑动变阻器(最大阻值20Ω)6、开关7、导线若干四、实验步骤1、按照实验电路图连接电路。

(1)选择电流表外接法,将电源、开关、滑动变阻器、待测电阻、电流表、电压表依次用导线连接起来,注意正负极的连接和量程的选择。

(2)滑动变阻器采用限流接法,滑片移到阻值最大的一端。

电学实验--测电阻的几个实验方法总结

电学实验--测电阻的几个实验方法总结

电学实验--测电阻的几个实验方法总结测电阻是电学实验中的一项基础实验,用于测量导线、电器元件等的阻抗。

电阻的测量可以通过多种方法进行,常见的有电桥法、万用表法、伏安法和数码万用表法等。

本文将对这几种测电阻的实验方法进行总结。

第一种方法是电桥法。

电桥法是一种传统的测量电阻的方法。

它利用了两个串联的电桥电路进行测量,其中一个电桥电路中的电阻为待测电阻。

通过调节另一个电桥电路中的电阻以使整个电桥平衡,即通过观察电流表的指示是否为零来确定待测电阻的阻值。

电桥法的优点是测量精度高,适合测量较小的电阻值,缺点是操作相对繁琐,需要仔细调节电桥电路以实现平衡。

第二种方法是万用表法。

万用表是一种多功能的测量仪器,它可以测量电阻、电压、电流等。

使用万用表测电阻比较简单方便,只需要将待测电阻与万用表的探头连接起来,然后读取万用表的显示即可得到电阻值。

万用表法的优点是操作简便,测量速度快,适用于快速测量电阻值,缺点是精度相对较低。

第三种方法是伏安法。

伏安法是一种基于欧姆定律进行电阻测量的方法。

欧姆定律指出电流与对应电压之比等于电阻,即I = V/R。

根据这个定律,我们可以通过测量电压和电流来计算出电阻值。

伏安法的实验步骤是首先通过电源提供电流,然后使用电压表测量待测电阻两端的电压,再使用电流表测量通过待测电阻的电流。

最后根据欧姆定律计算出电阻值。

伏安法的优点是精度较高,适合测量较大的电阻值,缺点是需要有电流源和电压表、电流表等额外的仪器。

第四种方法是数码万用表法。

数码万用表是一种数字化的测量仪器,它具有精度高、测量范围广等优点。

使用数码万用表测电阻只需要将待测电阻与数码万用表的探头连接,然后读取数码显示屏上的数值即可得到电阻值。

数码万用表法的优点是操作简便,测量速度快,精度相对较高,适用于快速测量各种范围的电阻值。

不过需要注意的是,选择合适的测量档位是关键,过小的档位会导致溢出,过大的档位会影响测量精度。

总结来说,测量电阻的实验方法有电桥法、万用表法、伏安法和数码万用表法等。

电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

电学实验-电流表和电压表、伏安法测电阻

电学实验电流表和电压表、伏安法测电阻要点一电流表与电压表的改装和使用即学即用1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 A,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表A,图中表针示数为A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V.答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0要点二伏安法测电阻即学即用2.用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图.答案见右图题型1 测量电路的选择问题【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω.(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路.(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω,真实值为Ω.答案(1)甲(2)20 20.08题型2 滑动变阻器接法的选择【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下:①待测电阻R x(约100Ω)②直流毫安表(量程0~10 mA,内阻50Ω)③直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ)④直流电源(输出电压4 V,允许最大电流1 A)⑤滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1 A)⑥电键1个,导线若干根据器材的规格和实验要求,画出正确的电路图.答案见下图题型3 电表改装问题【例3】如果两个电流表的满偏电流均为I g=3 mA,内阻R g=100Ω,欲将其改装成量程分别为3 V和15 V 的电压表,则:(1)分别串联的电阻R1和R2为多大?(2)将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?答案(1)900Ω 4 900Ω(2)θ1=θ 2 U1∶U2=1∶51.(2009·扬州模拟)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A.图(a)中的A1、A2的示数相同B.图(a)中的A1、A2的指针偏角相同C.图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图(b)中的A1、A2的指针偏角相同答案B2.某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接a点,读得两表示数分别为U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如图所示.由此可知电压表应接到点误差较小,测得R x的值应为Ω.答案 a 1 0003.测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:A.电流表(量程100μA,内阻2 kΩ)B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)C.电压表(量程10 V,内阻100 kΩ)D.电压表(量程50 V,内阻500 kΩ)E.直流稳压电源(电动势15 V,允许最大电流1 A)F.滑动变阻器(最大电阻1 kΩ,额定功率1 W)G.电键、导线若干(1)电流表应选 ,电压表应选 .(2)画出测量R x的原理图.答案(1) B C(2)电流表内接,分压式如右图所示4.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻1Ω)B.电流表(0~3 A,内阻0.012 5Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125Ω)D.电压表(0~3 V,内阻3 kΩ)E.电压表(0~15 V,内阻15 kΩ)F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A)G.滑动变阻器(0~2 000Ω,额定电流0.3 A)H.开关、导线(1)上述器材中应选用的是 .(填写各器材的字母代号)(2)实验电路应采用电流表接法.(填“内”或“外”)(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A,U= V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻R x 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.答案 (1)A 、C 、D 、F 、H (2)外 (3)0.482.20(4)见右图第6课时 电学设计性实验要点一 测量电阻的特殊方法即学即用1.测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示电表内阻的公式. 答案 电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如下图甲、乙所示.测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电流表的示数I 1和I 2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A 1的内阻为r 1,则电流表A 2的内阻r 2=121r I I . 测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R 2,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电压表的示数U 1和U 2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V 1的内阻r 1,则电压表V 2的内阻r 2=12U U r 1. 要点二 设计性电学实验即学即用2.现有一阻值R =10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧).要求: (1)画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r = .答案 (1)电路图如右图所示 (2)实验步骤为:①断开开关,记下电压表偏转格数N 1 ②合上开关,记下电压表偏转格数N 2 ③利用公式r R N N N 221-计算电源内阻,式中R =10.0Ω. (3)R N N N 221-题型1 仪表的选择【例1】实验室中现有器材如右图所示有:电池E ,电动势约10 V , 内阻约1Ω;电流表A 1,量程约10 A ,内阻r 1约为0.2Ω;电流 表A 2,量程300 mA ,内阻r 2约5Ω;电流表A 3,量程250 mA ,内 阻r 3约5Ω;电阻箱R 1;最大阻值999.9Ω,最小阻值改变量为0.1Ω;滑动变阻器R 2,最大值100Ω;开关S ;导线若干.要求用下图所示的电路测量图中电流表A 的内阻.(1)在所给的三个电流表中,哪几个可以用此电路精确测出其内阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路.(3)你要读出的物理量是 .用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 . 答案 该题要求根据电路图设想出实验原理.属于有一定提示的设计型实验.与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表.根据电路图可以看出,图中表A 是被测表,则其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的内阻. (1)电流表A 1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A ′应为A 2、A 3中的一只,这使得电流表A 1中的电流不能超过300 mA ,其指针的偏转极其微小,误差很大.而A 2、A 3可用此电路精确测出其内阻. (2)若测r 3,实物连线如下图所示.(3)根据前面的分析,要读出的物理量是A 、A ′两电流表的示数I 、I ′和电阻箱的阻值R 1,待测内阻的计算公式是r 待=1R III -'. 题型2 实物连线题【例2】为了测定电流表A 1的内阻,采用如图所示的电路.其中:A 1是待测电流表,量程为300μA ,内阻约为100Ω; A 2是标准电流表,量程是200μA ;R 1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω; R 2是滑动变阻器; R 3是保护电阻;E 是电池组,电动势为4 V ,内阻不计; S 1是单刀单掷开关,S 2是单刀双掷开关.(1)根据电路上图所示,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路.(2)连接好电路,将开关S 2扳到接点a 处,接通开关S 1;调整滑动变阻器R 2,使电流表A 2的读数是150μA ;然后将开关S 2扳到接点b 处,保持R 2不变,调整变阻箱R 1,使电流表A 2的读数仍是150μA .若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,电阻箱R 1的阻值是 Ω,则待测电流表A 1的内阻R g =Ω.(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R 2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R 3应选用( )A .200 k ΩB .20 k ΩC .15 k ΩD .150 k Ω(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器(填写阻值相应的字母)是最佳选择.A.1 kΩB.5 kΩC.10 kΩD.25 kΩ答案(1)见下图(2)86.3 86.3 (3)B (4)C题型3 数据处理问题【例3】要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图所示.图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:a.阻值0~200Ω,额定电流0.3 Ab.阻值0~20Ω,额定电流0.5 A本实验应选用的滑动变阻器是(填“a”或“b”).(2)正确接线后,测得数据如下表:①根据以上数据,电压表是并联在M与之间的(填“O”或“P”).②根据以上数据,在下图中画出该元件的伏安特性曲线.(3)在下图上画出待测元件两端电压U MO随MN间电压U MN变化的示意图为(无需数值).答案(1)a(2)①P ②见下图(3)见右图1.某同学使用了如下器材:电源E(电动势12 V);电压表V(量程为15 V,内阻约15 kΩ);电流表A(量程100 mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(最大电阻为50Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.(1)请在下面的虚线方框中画出此实验电路.(2)根据设计的电路图在下图中连接实物图.(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额= W,小灯泡电阻的变化特性为 .答案(1)、(2)如下图所示(3)1.15(1.14~1.16)灯泡电阻随电压升高而增大(或随温度升高而增大;或电压越高时电阻增大越快).2.(2009·大同质检)现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如右图所示的电路进行实验,图中电流表的内阻R A已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.(1)实验室备用的定值电阻R0有以下几种规格.A.10 ΩB.50ΩC.150 ΩD.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好 .(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如下图所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V,内阻r= Ω.答案(1)C (2)10 453.某实验小组在实验室中测定一节干电池的电动势和内阻,他们观察实验桌上备用的器材编号如下:A.干电池(电动势E约为1.5 V,内电阻r约为1.0Ω)B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻R g=10Ω)C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为0.5Ω)D.滑动变阻器R(0~20Ω,10 A)E.滑动变阻器R′(0~100Ω,1A)F.定值电阻R2=990ΩG.开关S和导线若干(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .(填写器材编号)(2)请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材的符号)(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,做出相应的图线.(4)根据图线求出电源的电动势E= (保留三位有效数字),电源的内阻r=(保留两位有效数字).答案(1)D(2)如右图所示(3)如右图所示(4)1.47(1.46~1.48)0.82(0.80~0.90)1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡标有“6 V,3 W”,其他可供选择的器材有:电压表V1(量程6 V,内阻20 kΩ);电压表V2(量程20 V,内阻60 kΩ);电流表A1(量程3 A,内阻0.2Ω);电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω);滑动变阻器R1(0~1 000Ω,0.5 A);滑动变阻器R2(0~20Ω,2 A);学生电源E(6~8 V);开关S及导线若干.实验中要求电压表在0~6 V范围内读取并记录下11组不同的电压值U和对应的电流值I,见下表.(1)在下面方框中画出实验所用的电路图,并注明所选器材的符号.(2)在图中,画出伏安特性曲线.如果将本题中的小灯泡接在电动势E=1.5 V,内阻r=2.0Ω的电池的两端,则小灯泡的实际功率是多少?(3)该实验画出的伏安特性曲线在电压较高段和电压较低段相比,哪段的系统误差较大?为什么?答案(1)电路图如下图所示.(2)伏安特性曲线如下图所示0.28 W(3)电压较高时,灯泡消耗的功率较大,灯丝温度高,其电阻大,由于是外接法,故这时电压表的分流较大,所以电流的测量值偏大,故系统误差较大.2.学习了“欧姆定律”以及电路的知识后,李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器,他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻,由于不知道该电阻的温度特性,为此,他做了如下实验.(1)在室温下(约25℃)他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值,表的示数如右图所示,可判定李阳同学测量时选用的是挡,表的读数是Ω.(2)李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性,他准备了如下器材:蓄电池(电动势为6 V,内阻不计)及电键伏特表(量程为0~6 V,内阻很大)安培表(量程为0~20 mA,内阻R g=10Ω)定值电阻R0(R0=5Ω)下列图中给出四个电路,其中李阳应该选择的是 .(3)李阳同学得到的实验数据如下表请你根据这些数据在下图所示的坐标纸上画出这个热敏电阻的电阻值随温度变化的关系图象(R—t图象).(4)下图是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路,其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0 V,内阻为100Ω的电源,当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0 mA时,控制电路动作,输出端的开关断开,加热器停止加热.孵化小鸡时,要求孵化箱恒温在39.5℃,为此,李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃;为使恒温箱能在40℃时控制电路动作,定值电阻R0的阻值应为Ω.答案(1)×10 260 (2)D(3)R—t图象如右图所示.(4)7553.如果某研究性学习小组在研究某种用半导体材料做的用电器件Z的导电规律时,用电压表、电流表测得其两端电压与通过其中的电流的关系如下表所示:所用的器材规格:电压表(0~3~15 V,内阻30 kΩ)电流表(0~0.6~3 A,内阻4Ω)滑动变阻器(变化范围0~10Ω)电源(6 V,内阻1Ω)用电器件Z电键;导线若干(1)在下图乙方框中画出测量电路原理图,并将下图甲中的实物连成测量电路.(2)若把用电器件Z接入图丙所示的电路中,电流表的读数为1.8 A,电源输出电压恒为3 V,电阻R的电功率为W.(3)请分析表中的数据,探究该用电器件Z的电流随电压变化的规律是什么?答案(1)见下图(2)3.24(3)观察实验数据,猜想电流随电压变化的规律是I=kU n任选两组数据可列出0.8=k ·0.8n1.25=k ·1n解得n =2,k =1.25 A/V 2也可代入其他组数据,在误差范围内,则I =1.25U 2.4.影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大.如图甲是某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图象,图中R 0表示0℃时的电阻.若用该电阻与电池(E 、r )、电流表R g 、滑动变阻器R ′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”,使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t 1<t 2,则t 1的刻度应在t 2的 侧(填“左”、“右”);在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E 、R 0、k (R —t 图线斜率)及题中所涉及的物理量表示所测温度t 与电流I 的关系式t = .答案 右 k r R R R k ⅠE g +'++-0 5.(1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器.如图所示,试根据你学到的有关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 .(2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约1.5 V ,符号电压表:量程1 V ,内阻998.3Ω,符号电流表:量程为1 A ,符号滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号电阻箱:最大阻值99 999.9Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω.答案(1)H、R 1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)(2)①见右图②2 998.36.某同学对黑箱(图所示)中的一个电学元件的伏安特性进行研究,通过正确测量,他发现该元件两端的电压U ab(U ab=U a-U b)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15 V<U ab<0 V时,I近似为零.②当U ab≥0时.U ab和I的实验数据见下表:(1)在图下中画出U ab≥0时该元件的伏安特性曲线.(可用铅笔作图)(2)根据上述实验事实,该元件具有的特性是 .(3)若将此黑箱接入如右图电路中,并在该电路的cd两端输入如下图(甲)所示的方波电压信号U cd,请在图下(乙)中定性画出负载电阻R L上的电压信号U ef的波形.答案(1)如下图所示(2)单向导电性(3)如下图所示7.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E 及电阻R 1和R 2的阻值.实验器材有:待测电源E (不计内阻),待测电阻R 1,待测电阻R 2,电压表 (量程为1.5 V ,内阻很大),电阻箱R (0~99.99Ω),单刀单掷开关S 1,单刀双掷开关S 2,导线若干.(1)先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a ,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .(2)甲同学已经测得电阻R 1=4.8Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了如下图所示的RU 11-图线,则电源电动势E = V ,电阻R 2= Ω.(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b ,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U ,由测得的数据,绘出了相应的111R R U +-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以 同学的做法更恰当些.答案 (1)将S 2切换到br U U U 112- (2)1.43(或710) 1.2(3)较小 甲8.现要按图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势E (约1.5 V )和内阻r (约20Ω),可供选择的器材如下:电流表A 1、A 2(量程0~500μA ,内阻约为500Ω),滑动变阻器R (阻值0~100Ω,额定电流1.0 A ),图1定值电阻R 1(阻值约为100Ω),电阻箱R 2、R 3(阻值0~999.9Ω),开关、导线若干.由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图1电路进行测量.(1)测量电流表A 2的内阻.按图2电路测量A 2的内阻,以下给出了实验中必要的操作.A .断开S 1B .闭合S 1、S 2C .按图2连接线路,将滑动变阻器R 的滑片调至最左端,R 2调至最大D .调节R 2,使A 1的示数为I 1,记录R 2的值E .断开S 2,闭合S 3F .调节滑动变阻器R ,使A 1、A 2的指针偏转适中,记录A 1的示数I 1请按合理顺序排列实验步骤(填序号): .(2)将电流表A 2(较小量程)改装成电流表A (较大量程),如果(1)中测出A 2的内阻为468.0Ω,现用R 2将A 2改装成量程为20 mA 的电流表A ,应把R 2调为 Ω与A 2并联,改装后电流表A 的内阻R A 为 Ω.(3)利用电流表A 、电阻箱R 3测电池的电动势和内阻.用电流表A 、电阻箱R 3及开关S 按图1所示电路测电池的电动势和内阻,实验时,改变R 3的值,记录下电流表A的示数I .得到若干组R 3、I 的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势E 和内阻r . a .请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 .b .请在图3虚线框内坐标中作出定性图象.(要求标明两个坐标轴所代表的物理量,用符号表示)c .图中 表示E .图中 表示r .图2图3答案 (1)CBFEDA(2)12 11.7(3)a .R 3+R A =E r Ⅰ-1 b.如右图所示c .直线的斜率 纵轴截距的绝对值与R A 的差9.为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图所示的实验电路,其中E 是待测电池组,内阻不能忽略;V 1、V 2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;S 1、S 2是单刀单掷开关;导线若干.(1)请根据电路图甲,在图乙中连线,将器材连成实验电路.(2)实验需要测量的物理量是 .(3)用测出的物理量,导出串联电池组电动势的表达式是 .答案 (1)如下图所示 (2)闭合S 1,V 1的读数U 1,V 2的读数U 2.再闭合S 2,V 1的读数U 1′.(3)E =1121U U U U -'' 10.(2008·九江质检)图1所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图,只是电压表未接入电 路中.图2是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻R x 的阻值约为1 k Ω,电流表量程20 mA 、内阻小于1Ω,电压表量程15 V 、内阻约1.5 k Ω,电源输出电压约12 V .滑动变阻器(甲)的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.(1)在图1的电路图中把电压表接到正确位置.(2)根据图1的电路图将图2的实物连成实验电路.(3)说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答案 (1)如右图所示 图1图2(2)如下图所示(3)滑动变阻器甲为粗调,滑动变阻器乙为细调.。

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告实验目的,通过伏安法测量电阻的电阻值,并掌握伏安法的基本原理和操作方法。

实验仪器,电源、电流表、电压表、待测电阻。

实验原理,伏安法是利用欧姆定律来测量电阻的一种方法。

欧姆定律表明,电流与电压成正比,电流大小与电阻成反比。

通过在电路中加入待测电阻,利用电压表测量电压,电流表测量电流,从而计算出电阻的数值。

实验步骤:1. 连接电路,将电源的正极与电流表的正极相连,电源的负极与电流表的负极相连,电流表的另一端与待测电阻相连,待测电阻的另一端与电压表相连,电压表的另一端与电源的负极相连,形成一个闭合电路。

2. 调节电流,通过调节电源的电压,使电流表示数在合适范围内。

3. 测量电压,利用电压表测量待测电阻两端的电压值。

4. 测量电流,利用电流表测量电路中的电流值。

5. 计算电阻,根据欧姆定律,计算出电阻的数值。

实验数据:待测电阻两端电压,V=3.5V。

电路中电流值,I=0.5A。

计算电阻,R=V/I=3.5V/0.5A=7Ω。

实验结果,通过伏安法测量,得到待测电阻的电阻值为7Ω。

实验总结,通过本次实验,我掌握了伏安法测量电阻的基本原理和操作方法。

在实验中,需要注意调节电流表和电压表的量程,保证测量的准确性。

另外,在连接电路时,要确保电路连接牢固,避免接触不良导致测量误差。

通过实验,我对伏安法有了更深入的理解,为今后的实验操作打下了基础。

实验注意事项:1. 在连接电路时,注意接线的牢固性,避免接触不良。

2. 调节电流表和电压表的量程,保证测量的准确性。

3. 注意安全,避免电源过载或短路。

4. 实验结束后,及时关闭电源,拆除电路。

通过本次实验,我对伏安法测量电阻有了更深入的理解,为今后的实验操作打下了基础。

希望通过不断的实验练习,能够更加熟练地掌握伏安法的操作技巧,为今后的科研工作做好准备。

《伏安法测电阻》中电流表、电压表、滑动变阻器的选择

《伏安法测电阻》中电流表、电压表、滑动变阻器的选择

《伏安法测电阻》中电流表、电压表、滑动变阻器的选择伏安法测电阻是高中物理一个重要的知识点,高考中考到的概率很大。

该实验原理虽然简单,但误差分析及电路选择相当麻烦,困扰过很多师生。

笔者参阅了十余本教辅资料并上网查询,发现编撰者对解题思路大都语焉不详,甚至对同一题目给出不同答案。

本文试图进行详尽的分析,以得出解决此类问题的常规思路。

请同行斧正。

针对本实验的较为复杂的题目是:给出两个规格不同的电流表、电压表、滑动变阻器及一个稳压电源,要求准确、安全、方便地测出未知电阻的阻值(大约阻值R X给出)。

如下题:例1:测一个阻值约为25kΩ的电阻,备有下列器材:A.电流表A1(量程I1=600μA,内阻R1=2KΩ)B.电流表A2(量程I2=1000μA,内阻R2=300Ω)C.电压表V1(量程U1=10V,内阻R3=100KΩ)D.电压表V2(量程U2=50V,内阻R4=500KΩ)E.直流稳压电源(电动势E=15V,允许最大电流I m= 1A)F.滑动变阻器R5(最大电阻1KΩ)G.滑动变阻器R6(最大电阻10Ω)H.开关一只,导线若干。

(1)电流表应选,电压表应选。

(2)画出测量R X的电路图。

说明解题思路之前,假设我们已经掌握下列预备知识:一、用电流表内接法,相对系统误差δ1=R A÷R X(1)用电流表外接法,相对系统误差δ2= R X÷(R X+R V)≈Rx÷Rv(2)二、电表指针偏转角越大,即实际电流越接近满偏电流,读数的相对误差δ3越小。

(推导见注1。

)三、多取得几组数据求平均值,可以减少偶然误差。

减少以上误差的总原则叫做准确性原则,可分解为(1)系统误差小原则;(2)读数误差小原则;(3)偶然误差小原则。

四、通过电流表的电流和加在电压表上的电压都不能超过电表量程。

这叫做安全性原则。

五、滑动变阻器阻值小于Rx或与Rx差不多时,应采用分压电路,则调压范围大;滑动变阻器阻值越小,触头滑动时待测电路分得的电压变化越缓慢,便于调节。

物理实验报告伏安法测电阻

物理实验报告伏安法测电阻

物理实验报告伏安法测电阻伏安法是一种常用的物理实验方法,用于测量电阻。

在这个实验中,我们通过施加电压和测量电流的方式,来确定电阻的大小。

本文将详细介绍伏安法测电阻的原理、步骤以及实验结果的分析。

一、实验原理伏安法是基于欧姆定律的实验方法,欧姆定律表明电流与电压之间存在线性关系。

根据欧姆定律,电阻的大小可以通过测量电流和电压的比值来确定。

二、实验步骤1. 准备实验装置:将电阻器连接到一个稳定的电源上,并将电流表和电压表分别连接到电路中。

2. 施加电压:通过调节电源的电压,使其输出恒定的电压。

3. 测量电流:使用电流表测量通过电阻器的电流。

确保电流表的量程适当,以避免过载。

4. 测量电压:使用电压表测量电阻器两端的电压。

5. 记录数据:将测得的电流和电压值记录下来。

6. 重复实验:重复以上步骤,至少进行三次实验,以提高数据的准确性。

三、数据分析1. 绘制电流与电压的关系图:将测得的电流和电压值绘制成图表,其中电流为横坐标,电压为纵坐标。

根据欧姆定律,这个图应该是一条直线。

2. 拟合直线:通过拟合直线,可以确定电阻的大小。

拟合直线的斜率即为电阻值。

3. 计算电阻:根据拟合直线的斜率,计算电阻的数值。

注意单位的转换,通常电阻的单位为欧姆(Ω)。

四、实验结果及讨论根据实验数据和数据分析的结果,我们可以得出电阻的数值。

在实验中,我们可以观察到电流与电压之间存在线性关系,这符合欧姆定律的预期。

通过实验测得的电阻值,我们可以比较它与电阻器标称值的差异,以评估电阻器的准确性。

此外,我们还可以通过改变电阻器的材料、长度或截面积等条件,来观察电阻的变化。

这可以帮助我们更深入地理解电阻的本质和影响因素。

总结:通过伏安法测电阻的实验,我们可以通过测量电流和电压的方法,来确定电阻的大小。

实验结果可以帮助我们验证欧姆定律,并评估电阻器的准确性。

此外,通过改变实验条件,我们还可以进一步研究电阻的性质和影响因素。

这个实验不仅能够巩固我们对电路基本原理的理解,还能培养我们的实验技能和数据分析能力。

【初中物理】初中物理电学实验中测电阻的4种分析思路

【初中物理】初中物理电学实验中测电阻的4种分析思路

【初中物理】初中物理电学实验中测电阻的4种分析思路一、电流表、电压表测电阻(伏安法)1、实验原理:R=U/I(欧姆定律变形公式)2、实验电路图:3、滑动变阻器的作用:(1)保护电路;(2)改变待测电阻两端的电压和通过电阻的电流。

4、实验步骤:(1)根据电路图连接好实验各器材。

注意:①在连接电路的过程中要断开开关;②注意电压表和电流表量程的选择,可通过题设条件简单估测,“+”、“-”接线柱不得接反;③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于阻值最大处;(2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意事项:移动要慢),测出对应的电压值和电流值,最后多次测量求平均值.5、说明:对于图像而言,定值电阻的U-I图像是条直线,灯泡的U-I图像是条曲线,原因:灯泡电阻随着温度的升高而增大。

伏安法测电阻是最基础的,也是最常考到的一种实验,在伏安法测电阻后边有时会出现电流表或者电压表损坏了的情况,那这种情况我们要怎么把实验进行下去呢?这就涉及到单表测量电阻的方法。

其主要思想是等效替代,用定值电阻表示电流或者电压。

二、电压表、定值电阻测电阻(伏阻法)方法1、如果只用一只电压表,用图1所示的电路可以测出未知Rx的阻值.实验步骤:①用电压表测出Rx两端的电压为Ux;②用这只电压表测出定值电阻R0两端的电压为U0;③根据测得的电压值Ux、U0和定值电阻的阻值R0,可计算出Rx 的值为Ux R0/ U0备注:用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。

方法2、如果只用一个电压表和已知的电阻,并且要求只能连接一次电路,用图2所示的电路可以测出未知Rx的阻值。

①先闭合S1,读出电压表的示数为U1;②同时闭合S1和S2,读出这时电压表的示数为U2;③根据测得的电压值U1、U2和定值电阻的阻值R0;根据分压公式可计算出Rx的值为U1R0/(U2-U1)方法3、如果只用一个电压表,并且要求只能连接一次电路,用图3所示电路可以测出未知Rx阻值。

测电阻的几种典型方法

测电阻的几种典型方法

测电阻的几种典型方法一、伏安法测电阻1、定义:用电压表和电流表分别测出电路中某一导体两端的电压和通过的电流就可以根据欧姆定律算出这个导体的电阻,这种用电压表电流表测电阻的方法叫伏安法。

2、原理:I=UR3、电路图: 如图1所示4、步骤: ①根据电路图连接实物。

几个注意点:a 、连接实物时,必须注意 开关应断开;② 检查电路无误后,闭合开关S ,三次改变滑动变阻器的阻值,分别读出电流表、电压表的示数,填入表格。

③算出三次Rx 的值,求出平均值。

④整理器材。

二、伏阻法测电阻(一)常见的形式:a 、电压表和定值电阻;b 、电压表和已知最大阻值的变阻器。

(二)具体情形: 1、电压表+定值电阻(1)设计思路:该实验的关键是如何找到待测电阻的电流.因此不妨采用间接测量 的方式:只要求得已知电阻的电流即可.而这一结果可通过测已知电阻两端电压,将测得值除以已知阻值得到.电路图如图8-1所示.(2)实验原理:由欧姆定律可以得到:x x x U R I =,000UI R =,再由串联电路电流处处相等的规律有,000x x x U UR R I U ==因而只需测出已知电阻和未知电阻两端的电压即可. 总结:上面方法是运用一只电压表测量两次,再根据已知电阻计算出被测电阻的阻值.当然可以用两只电压表一次分别测出已知电阻和待测电阻两端的电压,再根据串联电路分压原理计算出被测电阻的阻值.b 、滑动变阻器 变阻(“一上一下” ) 阻值最大(“滑片远离接线柱” )串联在电路中c 、电流表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出量程选择:算最大电流I=URx并联在电路中 电压表 “+”接线柱流入,“-”接线柱流出 量程选择:看电源电压VARx R ′ 图12、实验改进方案(1)电压表+定值电阻实验步骤:(1)S1、S2合,电压表的示数为U1;(2)S1合,S2开电压表的示数为U2;(3)则Rx= _(U1-U2)*R0/U23、实验改进方案(1)电压表+定值电阻实验步骤:(1)S接a时电压表的示数为U1;(2)S接b时电压表的示数为U2;(3)则Rx=__(U1-U2)*R0/U2思考1:若没有定值电阻R0,有一个最大阻值为R0的滑动变阻器,能否测出待测电阻Rx 呢?(有电压表)1.电路设计2.实验步骤:(1)P到a时电压表的示数为U1;(2)P到b时电压表的示数为U2;(3)则Rx=______U2*R0/ (U1-U2)三、安阻法测电阻(一)常见的形式:a、电流表和定值电阻,b、电流表和已知最大阻值的变阻器。

伏安法测电阻实验完整报告

伏安法测电阻实验完整报告

伏安法测电阻实验完整报告实验名称:伏安法测量定值电阻的阻值实验时间:实验目的:掌握伏安法测量定值电阻的阻值的方法实验原理:根据欧姆定律,电阻的阻值等于电压与电流的比值实验器材:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、待测定值电阻、单刀开关、导线实验电路图:实验步骤:1.断开开关,按照电路图连接电路;2.将滑动变阻器的阻值调到最大;3.检查无误后,闭合开关S,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应的电流表、电压表的示数,并填入表格中;4.断开开关,计算定值电阻R阻值,并求出三次阻值的平均值填入表格;5.拆除电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。

实验注意事项:1.连接电路时开关要处于断开位置;2.滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置;3.电压表选用0-3V量程,电流表选用0-0.6A;4.注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-”出;5.可以先连“主电路”即由电阻R、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组成的串联电路,检查无误后再接电压表;6.注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值。

实验数据记录与处理:实验总结:通过本次实验,我掌握了伏安法测量定值电阻的阻值的方法。

在实验中,我注意到连接电路时开关要处于断开位置,滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置,电压表、电流表的“+”、“-”接线柱要正确连接,还要注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值。

在实验中,我还发现,电流表处有开路或导线接触不良会导致灯泡不发光。

通过本次实验,我收获了实验技能和实验经验,也发现了自己还需要进一步提高实验操作的准确性和细心程度。

实验巩固:XXX进行了“测定小灯泡的电阻”实验,通过记录电压和电流的数据,计算出小灯泡的电阻。

在连接电路时,开关应处于断开状态,以避免电路短路。

闭合开关前,滑动变阻器的滑片应调至最大电阻值的位置,以避免电路过载。

在实验中,如果灯泡不发光,可能是电流表处有开路或导线接触不良等原因。

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电学实验电流表和电压表、伏安法测电阻要点一电流表与电压表的改装和使用即学即用1.如图甲是学生实验用的有两个量程的电流表刻度盘,当用“+”和“-0.6”两接线柱时,能测量的最大电流是 A,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A;当使用电流表的“+”和“-3”两接线柱时,对应刻度盘上每一小格代表 A,图中表针示数为 A.图乙为学生实验用的两个量程的电压表刻度盘,当使用较小量程时,测量电压最大值不得超过V,每小格表示 V,图中指针示数 V;若使用的是较大量程时,则表盘刻度每小格表示V,图中指针示数 V.答案对图甲:0.6 0.02 0.34 0.1 1.70 对图乙:3.0 0.1 2.20 0.5 11.0要点二伏安法测电阻即学即用2.用伏安法测金属电阻R x(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6 A,电压表内阻为几千欧,量程为3 V,电源电动势为9 V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5 A,试画出测量R x的原理图.答案见右图题型1 测量电路的选择问题【例1】用伏安法测电阻,可采用图所示的甲、乙两种接法.如所用电压表内阻为5 000Ω,电流表内阻为0.5Ω.(1)当测量100Ω左右的电阻时,宜采用电路.(2)现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10 V、0.5 A,则此电阻的测量值为Ω,真实值为Ω.答案(1)甲(2)20 20.08题型2 滑动变阻器接法的选择【例2】用伏安法测量一个定值电阻阻值的实验,备有器材规格如下:①待测电阻R x(约100Ω)②直流毫安表(量程0~10 mA,内阻50Ω)③直流电压表(量程0~3 V,内阻5 kΩ)④直流电源(输出电压4 V,允许最大电流1 A)⑤滑动变阻器(阻值范围0~15Ω,允许最大电流1 A)⑥电键1个,导线若干根据器材的规格和实验要求,画出正确的电路图.答案见下图题型3 电表改装问题【例3】如果两个电流表的满偏电流均为I g=3 mA,内阻R g=100Ω,欲将其改装成量程分别为3 V和15 V的电压表,则:(1)分别串联的电阻R1和R2为多大?(2)将改装后的电压表串联后测电路中电阻的电压时,指针的偏角θ1和θ2有何关系,示数U1和U2有何关系?答案(1)900Ω 4 900Ω(2)θ1=θ2 U1∶U2=1∶51.(2009·扬州模拟)用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表A1、A2,若把A1、A2分别采用串联或并联的方式接入电路,如图所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是()A.图(a)中的A1、A2的示数相同B.图(a)中的A1、A2的指针偏角相同C.图(b)中的A1、A2的示数和偏角都不同D.图(b)中的A1、A2的指针偏角相同答案 B2.某同学用伏安法测一个未知电阻,他先将电压表接a点,读得两表示数分别为U1=3.0 V,I1=3.0 mA,然后将电压表改接在b点,读得两表示数分别为U2=2.9 V,I2=4.0 mA,如图所示.由此可知电压表应接到点误差较小,测得R x的值应为Ω.答案 a 1 0003.测一个阻值约为25 kΩ的电阻,备有下列器材:A.电流表(量程100μA,内阻2 kΩ)B.电流表(量程500μA,内阻300Ω)C.电压表(量程10 V,内阻100 kΩ)D.电压表(量程50 V,内阻500 kΩ)E.直流稳压电源(电动势15 V,允许最大电流1 A)F.滑动变阻器(最大电阻1 kΩ,额定功率1 W)G.电键、导线若干(1)电流表应选 ,电压表应选 .(2)画出测量R x的原理图.答案(1) B C(2)电流表内接,分压式如右图所示4.欲用伏安法测定一段阻值约为5Ω左右的金属导线的电阻,要求测量结果尽量准确,现备有以下器材:A.电池组(3 V,内阻1Ω)B.电流表(0~3 A,内阻0.012 5Ω)C.电流表(0~0.6 A,内阻0.125Ω)D.电压表(0~3 V,内阻3 k Ω)E.电压表(0~15 V,内阻15 k Ω)F.滑动变阻器(0~20Ω,额定电流1 A )G.滑动变阻器(0~2 000Ω,额定电流0.3 A )H.开关、导线(1)上述器材中应选用的是 .(填写各器材的字母代号) (2)实验电路应采用电流表 接法.(填“内”或“外”)(3)设实验中,电流表、电压表的某组示数如下图所示,图示中I= A,U= V.(4)为使通过待测金属导线的电流能在0~0.5 A 范围内改变,请按要求画出测量待测金属导线的电阻R x 的原理电路图,然后根据你设计的原理电路将下图中给定的器材连成实验电路.答案 (1)A 、C 、D 、F 、H (2)外 (3)0.482.20(4)见右图第6课时 电学设计性实验要点一 测量电阻的特殊方法即学即用1.测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示电表内阻的公式. 答案 电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如下图甲、乙所示.测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R 1,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电流表的示数I 1和I 2,根据并联电路分流原理,若已知电流表A 1的内阻为r 1,则电流表A 2的内阻r 2=121r I I . 测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R 2,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电压表的示数U 1和U 2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V 1的内阻r 1,则电压表V 2的内阻r 2=12U U r 1. 要点二 设计性电学实验即学即用2.现有一阻值R=10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧).要求:(1)画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r= . 答案 (1)电路图如右图所示 (2)实验步骤为:①断开开关,记下电压表偏转格数N 1 ②合上开关,记下电压表偏转格数N 2 ③利用公式r R N N N 221-计算电源内阻,式中R=10.0Ω. (3)R N N N 221-题型1 仪表的选择【例1】实验室中现有器材如右图所示有:电池E,电动势约10 V, 内阻约1Ω;电流表A 1,量程约10 A,内阻r 1约为0.2Ω;电流 表A 2,量程300 mA,内阻r 2约5Ω;电流表A 3,量程250 mA,内 阻r 3约5Ω;电阻箱R 1;最大阻值999.9Ω,最小阻值改变量为0.1Ω;滑动变阻器R 2,最大值100Ω;开关S;导线若干.要求用下图所示的电路测量图中电流表A 的内阻.(1)在所给的三个电流表中,哪几个可以用此电路精确测出其内阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路.(3)你要读出的物理量是 .用这些物理量表示待测内阻的计算公式是 . 答案 该题要求根据电路图设想出实验原理.属于有一定提示的设计型实验.与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表.根据电路图可以看出,图中表A 是被测表,则其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的内阻. (1)电流表A 1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A ′应为A 2、A 3中的一只,这使得电流表A 1中的电流不能超过300 mA,其指针的偏转极其微小,误差很大.而A 2、A 3可用此电路精确测出其内阻. (2)若测r 3,实物连线如下图所示.(3)根据前面的分析,要读出的物理量是A 、A ′两电流表的示数I 、I ′和电阻箱的阻值R 1,待测内阻的计算公式是r 待=1R III -'. 题型2 实物连线题【例2】为了测定电流表A 1的内阻,采用如图所示的电路.其中:A 1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω; A 2是标准电流表,量程是200μA;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4 V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.(1)根据电路上图所示,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路.(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调整变阻箱R1,使电流表A2的读数仍是150μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,电阻箱R1的阻值是Ω,则待测电流表A1的内阻R g= Ω.(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用()A.200 kΩB.20 kΩC.15 kΩD.150 kΩ(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器(填写阻值相应的字母)是最佳选择.A.1 kΩB.5 kΩC.10 kΩD.25 kΩ答案(1)见下图(2)86.3 86.3 (3)B (4)C题型3 数据处理问题【例3】要描绘某电学元件(最大电流不超过6 mA,最大电压不超过7 V)的伏安特性曲线,设计电路如图所示.图中定值电阻R为1 kΩ,用于限流;电流表量程为10 mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10 V,内阻约为10 kΩ;电源电动势E为12 V,内阻不计.(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择:a.阻值0~200Ω,额定电流0.3 Ab.阻值0~20Ω,额定电流0.5 A本实验应选用的滑动变阻器是(填“a”或“b”).(2)正确接线后,测得数据如下表:①根据以上数据,电压表是并联在M与之间的(填“O”或“P”).②根据以上数据,在下图中画出该元件的伏安特性曲线.(3)在下图上画出待测元件两端电压U MO随MN间电压U MN变化的示意图为(无需数值).答案(1)a (2)①P ②见下图(3)见右图1.某同学使用了如下器材:电源E(电动势12 V);电压表V(量程为15 V,内阻约15 kΩ);电流表A(量程100 mA,内阻约10Ω);滑动变阻器(最大电阻为50Ω);单刀单掷开关;导线若干.测出了一个小灯泡的伏安特性曲线如图所示,已知小灯泡的额定电压为12 V.(1)请在下面的虚线方框中画出此实验电路.(2)根据设计的电路图在下图中连接实物图.(3)由小灯泡的伏安特性曲线可知小灯泡的额定功率为P额= W,小灯泡电阻的变化特性为 .答案(1)、(2)如下图所示(3)1.15(1.14~1.16)灯泡电阻随电压升高而增大(或随温度升高而增大;或电压越高时电阻增大越快).2.(2009·大同质检)现有一特殊电池,它的电动势E约为9 V,内阻r约为40Ω,已知该电池允许输出的最大电流为50 mA.为了测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如右图所示的电路进行实验,图中电流表的内阻R A已经测出,阻值为5Ω,R为电阻箱,阻值范围0~999.9Ω,R0为定值电阻,对电路起保护作用.(1)实验室备用的定值电阻R0有以下几种规格.A.10 ΩB.50ΩC.150 ΩD.500 Ω本实验选用哪一种规格的定值电阻最好 .(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关K,调整电阻箱的阻值,读取电流表的示数,记录多组数据,作出了如下图所示的图线,则根据该同学作出的图线可求得该电池的电动势E= V,内阻r= Ω.答案(1)C (2)10 453.某实验小组在实验室中测定一节干电池的电动势和内阻,他们观察实验桌上备用的器材编号如下:A.干电池(电动势E约为1.5 V,内电阻r约为1.0Ω)B.电流表G(满偏电流3.0 mA,内阻R g=10Ω)C.电流表A(量程0~0.6 A,内阻约为0.5Ω)D.滑动变阻器R(0~20Ω,10 A)E.滑动变阻器R′(0~100Ω,1A)F.定值电阻R2=990ΩG.开关S和导线若干(1)为了能准确地进行测量,同时为了操作方便,实验中应选用的滑动变阻器是 .(填写器材编号)(2)请在虚线框内画出他们采用的实验原理图.(标注所选择的器材的符号)(3)该小组根据实验设计的原理图测得的数据如下表,为了采用图象法分析处理数据,请你在下图所示的坐标纸上选择合理的标度,做出相应的图线.(4)根据图线求出电源的电动势E= (保留三位有效数字),电源的内阻r= (保留两位有效数字).答案(1)D(2)如右图所示(3)如右图所示(4)1.47(1.46~1.48)0.82(0.80~0.90)1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”实验中,使用的小灯泡标有“6 V,3 W”,其他可供选择的器材有:电压表V1(量程6 V,内阻20 kΩ);电压表V2(量程20 V,内阻60 kΩ);电流表A1(量程3 A,内阻0.2Ω);电流表A2(量程0.6 A,内阻1Ω);滑动变阻器R1(0~1 000Ω,0.5 A);滑动变阻器R2(0~20Ω,2 A);学生电源E(6~8 V);开关S及导线若干.实验中要求电压表在0~6 V范围内读取并记录下11组不同的电压值U和对应的电流值I,见下表.(1)在下面方框中画出实验所用的电路图,并注明所选器材的符号.(2)在图中,画出伏安特性曲线.如果将本题中的小灯泡接在电动势E=1.5 V,内阻r=2.0Ω的电池的两端,则小灯泡的实际功率是多少?(3)该实验画出的伏安特性曲线在电压较高段和电压较低段相比,哪段的系统误差较大?为什么?答案(1)电路图如下图所示.(2)伏安特性曲线如下图所示0.28 W(3)电压较高时,灯泡消耗的功率较大,灯丝温度高,其电阻大,由于是外接法,故这时电压表的分流较大,所以电流的测量值偏大,故系统误差较大.2.学习了“欧姆定律”以及电路的知识后,李阳同学要帮妈妈制作一个自动控温孵化器,他到电子商城买了一只标称值为220Ω的半导体热敏电阻,由于不知道该电阻的温度特性,为此,他做了如下实验.(1)在室温下(约25℃)他正确使用多用表的欧姆挡测该热敏电阻的阻值,表的示数如右图所示,可判定李阳同学测量时选用的是挡,表的读数是Ω.(2)李阳同学要通过改变热敏电阻的温度并用伏安法测热敏电阻的阻值来研究热敏电阻的温度特性,他准备了如下器材:蓄电池(电动势为6 V,内阻不计)及电键伏特表(量程为0~6 V,内阻很大)安培表(量程为0~20 mA,内阻R g=10Ω)定值电阻R0(R0=5Ω)下列图中给出四个电路,其中李阳应该选择的是 .(3)李阳同学得到的实验数据如下表请你根据这些数据在下图所示的坐标纸上画出这个热敏电阻的电阻值随温度变化的关系图象(R—t图象).(4)下图是李阳同学利用这个热敏电阻制成的孵化器温度控制电路,其中控制电路的输入端A、B内接电路可等效为一个电动势为2.0 V,内阻为100Ω的电源,当通过热敏电阻R的电流大于等于2.0 mA时,控制电路动作,输出端的开关断开,加热器停止加热.孵化小鸡时,要求孵化箱恒温在39.5℃,为此,李阳将孵化箱的最高温度设定为40℃;为使恒温箱能在40℃时控制电路动作,定值电阻R0的阻值应为Ω.答案(1)×10 260 (2)D(3)R—t图象如右图所示.(4)7553.如果某研究性学习小组在研究某种用半导体材料做的用电器件Z的导电规律时,用电压表、电流表测得其两端电压与通过其中的电流的关系如下表所示:所用的器材规格:电压表(0~3~15 V,内阻30 kΩ)电流表(0~0.6~3 A,内阻4Ω)滑动变阻器(变化范围0~10Ω)电源(6 V,内阻1Ω)用电器件Z电键;导线若干(1)在下图乙方框中画出测量电路原理图,并将下图甲中的实物连成测量电路.(2)若把用电器件Z 接入图丙所示的电路中,电流表的读数为1.8 A,电源输出电压恒为3 V,电阻R 的电功率 为 W. (3)请分析表中的数据,探究该用电器件Z 的电流随电压变化的规律是什么?答案 (1)见下图(2)3.24(3)观察实验数据,猜想电流随电压变化的规律是I=kU n任选两组数据可列出0.8=k ·0.8n1.25=k ·1n解得n=2,k=1.25 A/V 2也可代入其他组数据,在误差范围内,则I=1.25U 2.4.影响材料电阻率的因素很多,一般金属材料的电阻率随温度的升高而增大.如图甲是某金属材料制成的电阻R 随摄氏温度t 变化的图象,图中R 0表示0℃时的电阻.若用该电阻与电池(E 、r )、电流表R g 、滑动变阻器R ′串联起来,连接成如图乙所示的电路,用该电阻做测温探头,把电流表的电流刻度改为相应的温度刻度,就得到了一个简单的“金属电阻温度计”,使用“金属电阻温度计”前,先要把电流表的刻度值改为相应的温度刻度值,若温度t 1<t 2,则t 1的刻度应在t 2的 侧(填“左”、“右”);在标识“金属电阻温度计”的温度刻度时,需要弄清所测温度和电流的对应关系.请用E 、R 0、k (R —t 图线斜率)及题中所涉及的物理量表示所测温度t 与电流I 的关系式t = .答案 右 k r R R R k ⅠE g +'++-0 5.(1)由绝缘介质隔开的两个同轴的金属圆筒构成圆柱形电容器.如图所示,试根据你学到的有 关平行板电容器电容的知识,推测影响圆柱形电容器电容的因素有 .(2)利用伏安法测量干电池的电动势和内阻,现有的器材为:干电池:电动势约1.5 V,符号电压表:量程1 V,内阻998.3Ω,符号电流表:量程为1 A,符号滑动变阻器:最大阻值10Ω,符号电阻箱:最大阻值99 999.9Ω,符号单刀单掷开关1个,符号导线若干①设计测量电源电动势和内阻的电路并将它画在指定的方框内.要求在图中标出电压表、电流表的接线柱的正负.②为了满足本实验要求并保证实验的精确度,电压表量程应扩大为原量程的倍,电阻箱的阻值应为Ω.答案(1)H、R1、R2、ε(正对面积、板间距离、极板间的介质)(2)①见右图②2 998.36.某同学对黑箱(图所示)中的一个电学元件的伏安特性进行研究,通过正确测量,他发现该元件两端的电压U ab(U ab=U a-U b)与流过它的电流I之间的变化关系有如下规律:①当-15 V<U ab<0 V时,I近似为零.②当U ab≥0时.U ab和I的实验数据见下表:(1)在图下中画出U ab≥0时该元件的伏安特性曲线.(可用铅笔作图)(2)根据上述实验事实,该元件具有的特性是 .(3)若将此黑箱接入如右图电路中,并在该电路的cd两端输入如下图(甲)所示的方波电压信号U cd,请在图下(乙)中定性画出负载电阻R L上的电压信号U ef的波形.答案(1)如下图所示(2)单向导电性(3)如下图所示7.甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1和R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S 2,导线若干.(1)先测电阻R 1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S 1,将S 2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r 和对应的电压表示数U 1,保持电阻箱示数不变, ,读出电压表的示数U 2.则电阻R 1的表达式为R 1= .(2)甲同学已经测得电阻R 1=4.8Ω,继续测电源电动势E 和电阻R 2的阻值.该同学的做法是:闭合S 1,将S 2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如下图所示的RU 11-图线,则电源电动势E= V,电阻R 2= Ω.(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R 1,乙同学测电源电动势E 和电阻R 2的阻值的做法是:闭合S 1,将S 2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R 和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了相应的111R R U +-图线,根据图线得到电源电动势E 和电阻R 2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围 (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以 同学的做法更恰当些. 答案 (1)将S 2切换到br U U U 112- (2)1.43(或710) 1.2(3)较小 甲8.现要按图1所示的电路测量一节旧干电池的电动势E (约1.5 V )和内阻r (约20Ω), 可供选择的器材如下:电流表A 1、A 2(量程0~500μA ,内阻约为500Ω),滑动变阻器R (阻值0~100Ω,额定电流1.0 A ),定值电阻R 1(阻值约为100Ω),电阻箱R 2、R 3(阻值0~999.9Ω),开关、导线若干.由于现有电流表量程偏小,不能满足实验要求,为此,先将电流表改装(扩大量程),然后再按图1电路进行测量.(1)测量电流表A 2的内阻.按图2电路测量A 2的内阻,以下给出了实验中必要的操作.A.断开S 1B.闭合S 1、S 2C.按图2连接线路,将滑动变阻器R 的滑片调至最左端,R 2调至最大D.调节R 2,使A 1的示数为I 1,记录R 2的值E.断开S 2,闭合S 3F.调节滑动变阻器R ,使A 1、A 2的指针偏转适中,记录A 1的示数I 1请按合理顺序排列实验步骤(填序号): .(2)将电流表A 2(较小量程)改装成电流表A (较大量程),如果(1)中测出A 2的内阻为468.0Ω,现用R 2将A 2改装成量程为20 mA 的电流表A ,应把R 2调为 Ω与A 2并联,改装后电流表A 的内阻R A 为 Ω.(3)利用电流表A 、电阻箱R 3测电池的电动势和内阻.用电流表A 、电阻箱R 3及开关S 按图1所示电路测电池的电动势和内阻,实验时,改变R 3的值,记录下电流表A的示数I.得到若干组R 3、I 的数据,然后通过作出有关物理量的线性图象,求得电池电动势E 和内阻r.a.请写出与你所作线性图象对应的函数关系式 .b.请在图3虚线框内坐标中作出定性图象.(要求标明两个坐标轴所代表的物理量,用符号表示)图1 图2c.图中 表示E. 图中 表示r.答案 (1)CBFEDA(2)12 11.7 (3)a.R 3+R A =E r Ⅰ-1 b.如右图所示c.直线的斜率 纵轴截距的绝对值与R A 的差9.为了测量两节串联干电池的电动势,某同学设计了如图所示的实验电路,其中E 是待测电池组,内阻不能忽略;V 1、V 2是两只量程都合适的电压表,内阻不是很大,且未知;S 1、S 2是单刀单掷开关;导线若干.(1)请根据电路图甲,在图乙中连线,将器材连成实验电路.(2)实验需要测量的物理量是 .(3)用测出的物理量,导出串联电池组电动势的表达式是 .答案 (1)如下图所示 (2)闭合S 1,V 1的读数U 1,V 2的读数U 2.再闭合S 2,V 1的读数U 1′.(3)E=1121U U U U -''10.(2008·九江质检)图1所示是“用伏安法测量电阻”的实验电路图,只是电压表未接入电 路中.图2是相应的实验器材,其中待测量的未知电阻R x 的阻值约为1 k Ω,电流表量程20 mA 、 内阻小于1Ω,电压表量程15 V 、内阻约1.5 k Ω,电源输出电压约12 V.滑动变阻器(甲) 的最大阻值为200Ω,乙的最大阻值为20Ω.(1)在图1的电路图中把电压表接到正确位置.(2)根据图1的电路图将图2的实物连成实验电路.(3)说明本实验电路中两个滑动变阻器所起的作用有何不同?答案 (1)如右图所示(2)如下图所示图3图1图2(3)滑动变阻器甲为粗调,滑动变阻器乙为细调.(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。

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