高三电学实验复习—伏安法测电阻(复习讲义)含答案
电学实验课堂学生讲义伏安法测电阻
一、 伏安法测电阻原理:1、 测量电路的选择1〉 电流表的内接法和外接法的比较2>选择方法①阻值比较法:. ②临界值计算法③试触法:按图接好电路,让电压表的一根接线柱P 先后与a 、b 处接触一下,【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)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.【例2】 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U 1=3.0 V,I 1=3.0 mA,然后将电压表改接在b 点,读得两表示数分别为U 2=2.9 V,I 2=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.思考:(1) R x 的真实值 R x 的测量值 (2)若0.1,Ax R R =ΩΩ则的真实值应为2、控制电路中滑动变阻器的连接(1)限流接法与分压接法的对比【例3】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.3、电路设计【例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.二、电表的读数规则:【例5】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.【例6】多用电表表头的示意图如下.(1)当指针位置如图中灰三角箭头所示,则测量的是 ,测量结果为 .(2)当指针位置如图中白三角箭头所示,则测量的是 ,测量结果为 .(3)当指针位置如图中黑三角箭头所示,则测量的是 ,测量结果为 .(4)当指针位置如图中黑三角箭头所示,正确操作后发现指针的偏转角很小,那么接下来的操作步骤应该依次为:(Ⅰ) ;(Ⅱ) ;(Ⅲ) ;(Ⅳ) . 测量结束后应将选择开关拨到或者 .(5)某同学在做多用电表测电阻的实验中:无论用多用电表进行何种(直流)测量,电流都应该从表笔经插孔流入电表.针对练习:2> (2009·安徽理综)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a 和b 的位置,如下图所示.若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位.a 和b 的相应读数是多少?请填在表格中.针对练习:3> 图1为一正在测量中的多用电表表盘.图1(1)如果是用×10 Ω挡测量电阻,则读数为________ Ω. (2)如果是用直流10 mA 挡测量电流,则读数为______ mA. (3)如果是用直流5 V 挡测量电压,则读数为________ V.【例7】(1) 用游标卡尺测量其长度如图,由图可知其长度分别为 mm 、 村民(2)[2007年天津理综卷22(1)] 一种游标卡尺,它的游标尺上有50个小的等分刻度,总长度为49 mm 。
高中物理电学实验专题含答案(word版)
c.保持滑动变阻器阻值不变,调电阻箱阻值使电压表指针偏转满刻度一半,同时记下电阻箱阻值为
R0 ;
d.调滑动变阻器使电压表指针偏转满刻度;
e.将电阻箱阻值调到零; 按上述步骤得出电压表内电阻的测量值等于
________,__为减小误差,滑动变阻器应选 _______。__
(2) 采用图乙电路,要求两表示数适当,能尽量多取数据,电流表应选
_____,_ 电表内阻对电阻率的测量 ______影_响(选填 “有”或 “没有 ”)。
3
6.某学习小组用如图所示的电路测量电源的电动势和内阻,待测电池的电动势约为 0-9999 Ω,理想电压表的量程为 3V,定值电阻 R0=10.0 Ω
9V,变阻箱的量程为
(1) 图中电路不完整,应用导线将电压表正极与 _______连__接 (填 “a”或 “b”) (2) 实验时,应先将电阻箱的电阻调到 _________填(“最大 ”或“最小 ”)
D.定值电阻 R1=100 Ω, R2 =500 Ω, R3=1000 Ω;
E.滑动变阻器 R4=10 Ω, R5=1000 Ω,
(1) 采用图甲电路,从下面所列步骤中选出合理的步骤,按顺序排列为
___________。___
a.将变阻器滑动触头移到 b 端,闭合电键;
b.将变阻器滑动触头移到 a 端,闭合电键;
(3) 若将实验记录的电阻箱阻值 R 与对应的电压表读数 U 记录于表格,然后在平面直角坐标系内以
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
为纵坐
标, R 为横坐标,作出一条平滑直线,请用该直线的斜率
k 和纵轴截矩 b 定值电阻 R0 表达出电源电动势 E
和内电阻 r 的计算式: E=_______、_ r=_______。_(两空均用字母表示)
电学实验专题复习《伏安法测电阻》学生用
1.(伏安法测电阻误差分析)如图1所示的电路中,电压表读数为9V,电流表读数为0.1A,已知电压表内阻为900Ω,电流表内阻为20Ω。
那么待测电阻R x的测量值为________,真实值为_________,测量值比真实值_____;如图2所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻R A为0.2Ω。
那么待测电阻R x的测量值为_______,真实值为_______,测量值比真实值_____。
图1 图22.(伏安法测电阻试触法+实物图连接)如左图所示是测量待测电阻R x的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别是测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2。
(1)在右图所示实物图上用导线连接好电路;(2)如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻R x=______。
(3)如果电流表示数几乎不变,电压表示数变化较大,待测电阻R x=______。
1A+-V+-3.(1997年全国高考试题)某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA )电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源ε(电动势4V)电键K.(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号).(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据.试在方框中画出符合要求的实验电路图。
(其中电源和电键及其连线已画出).4.(电阻测量)(2005年云甘贵川理综)利用图1所示的电路测量电流表○mA 的内阻R A 。
图中R 1、R 2为电阻,K 1、K 2为电键,B 是电源(内阻可忽略)。
① 根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R 1=140Ω,R 2=60Ω。
高中物理电学实验专题(含答案)
物理电学实验专题一、伏安法测电阻及拓展1.下表中选出适当的器材,下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。
的电阻的电路。
要求方法简捷,要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。
电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω;电流表A 2:量程300A μ内阻约300Ω电流表A 3:量程100A μ内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω固定电阻:R 0=9990Ω;电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。
滑动变阻器R 1:阻值约50Ω;额定电流为1A滑动变阻器R 2:阻值约100K Ω额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略;开关,导线若干2. 两块电压表测电阻用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω):电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ;电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω;电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω;滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω;单刀单掷开关K ,导线若干。
(1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的31,试画出测量电阻R x 的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。
(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。
(3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。
3. 两块电流表测电阻从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。
要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。
器材代号规格电流表(A 1)量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω)电流表(A 2)量程500uA ,内阻r 2=750Ω电压表(V )量程10V ,内阻r 3=10k Ω电阻(R 1)阻值约100Ω,作保护电阻用滑动变阻器(R 2)总阻值约50Ω电池(E )电动势1.5V ,内阻很小开关(K )导线若干(1)画出电路图,标明利用器材的代号。
高三电学实验复习—测电源的电动势和内阻(复习学案)含答案
测电源的电动势和内阻(复习学案)、实验目的1.测定电源的电动势和内阻。
2.加深对闭合电路欧姆定律的理解。
(2)在实验中不要将I调得过大,每次读完U和I的数据后应立即断开电源,以免干电池在大电流放电时极化现象严重,使得E和r明显变化。
(3)要测出不少于6组的(I, U)数据,且变化范围要大些,然后用方程组求解,并求平均值。
(4)在画U-I图线时,要使尽可能多的点落在这条直线上;不在直线上的点应对称分布在直线两侧,不要顾及个别离开直线较远的点,以减小偶然误差。
(5)由于干电池的内阻较小,路端电压U的变化也较小,这时画始,而是根据测得的数据从某一恰当值开始(横坐标I必须从零开始电流,而图线与纵轴的截距仍为电源电动势,图线斜率的绝对值仍为内阻U—I图线时,纵轴的刻度可以不从零开).但这时图线和横轴的交点不再是短路3.掌握用图象法求电动势和内阻的方法。
(1)为了使电池的路端电压变化明显,电池的内阻宜大些(选用已使用过一段时间的干电池) OK52、数据处理方法一:联立方程求解的公式法 方法二:描点作图法0 02 必4 (1.6 ilk甲0J 04 0160.8 QAZ©甲3、误差分析(1)由读数不准确和电表线性不良引起误差。
(2)用图象法求E和r时,由于作图不准确造成的误差。
(3)由于实验电路及电压表、电流表内阻的影响,引起的系统误差。
测量方法系统误差记忆口诀电流表外接法E测<E真r测<r真外接全小电流表内接法E为真实值r测〉r真内接等大图像分析法:(1)采用电流表外接法电路,在理论上E=U+(I V+I A)「,其中电压表示数U是准确的电源两端电压.而实验中忽略了通过电压表的电流I V而形成误差,I测<1真。
结论:①当电压表示数为零时,I V=0,I A= I短。
短路电流测量值=真实值.③因为r测=——,所以r测<r真。
I短(2)采用电流表内接法电路,理论上有E=U+U A+I A「,I A为电源电流真实值,其中U A不可知而造成误差, U测<U 真。
伏安法测电阻实验专题附练习及答案
一. 教学内容:伏安法测电阻实验问题综合二. 学习目标:1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。
2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。
3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。
考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。
2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。
三. 重难点解析:1、伏安法测电阻原理分析:(我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。
我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。
)(1)测量原理:根据欧姆定律R U I =,得到I UR =,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。
可见,为了减小误差,该电路适合测大电阻,即A R R >>R R I U R =真可见,为减小误差,该电路适合测小电阻,即V R R << 题型1、伏安法实验原理问题:用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。
让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。
电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。
答案:电压 c电流b变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。
2伏安法测电阻(高考物理电学实验)含答案与解析
2伏安法测电阻(高考物理电学实验)组卷老师:莫老师评卷人得分一.实验题(共50小题)1.利用如图甲所示的电路测量电压表V的内阻R V,某同学的实验步骤是:①照电路图正确连接好测量电路,将滑动变阻器的滑片移到最左端,电阻箱R 的阻值调到最大;②合上开关S1和S2,调节滑动变阻器R1的滑片位置,使得电压表的指针指到满刻度;③保持S1闭合,断开S2,保持滑动变阻器R1的滑片位置不变,调节电阻箱R的阻值,使得电压表指针指到满刻度的一半;④读出电阻箱阻值R,即为电压表内阻R V的值;可供选择的器材有:A.待测电压表:量程3V,内阻约为3kΩB.滑动变阻器:最大阻值200Ω,额定电流1AC.滑动变阻器:最大阻值10Ω,额定电流2AD.电池组:电动势约6V,内阻不计E.电池组:电动势约24V,内阻不计F.电阻箱:最大阻值为9999ΩG.开关2个,导线若干根据这位同学的设计的实验方法,回答下列问题:(1)为了使测量比较准确,滑动变阻器应选择、电池组选择(用器材前的序号字母表示)(2)在实物图乙上,部分导线已连接,请把测量电路连接完整;(3)用上述方法可能会存在系统误差,设R V的测量值为R测,真实值为R真,下列判断正确的是A.R测>R真B.R测<R真C.R测=R真D.无法判断.2.在“把电流表改装为电压表”的实验中,测电流表G 的内阻时备有下列器材:A.待测电流表(量程lmA,内阻约几十欧)B.滑动变阻器(阻值范围0﹣100Ω)C.滑动变阻器(阻值范围0﹣20kΩ).D.电阻箱(0﹣999.9Ω)E.电阻箱(0﹣9999Ω)F.电源(电动势6V,有内阻)G.电源(电动势15V,有内阻)H.开关.导线①若采用如图所示电路测定电流表G的内阻,并要求有较高的精确度,以上器材中,R1应选用,R2应选用,电源应选用(用器材前的英文字母表示)②实验要进行的步骤有:A.合上开关S1B.合上开关S2C.将R1的阻值调到最大D.调节R1的阻值,使电流表指针满偏E.调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度一半处F.记下R2的阻值并断开S1G.按上图所示连接好实验电路以上步骤,合理的顺序是G、C、、、E、F (用步骤前的英文字母表示).③若在步骤F中读得R2的阻值是40.0Ω,则电流表内阻R g=Ω,若要将该电流表改装成量程是6V 的电压表,则表的刻度盘上原0.4mA 处应改写成V④若用两只完全相同的表头G,分别改装成一只电流表和一只电压表,一位同学不小心做实验时误将两只改装后的表串起来连接在一闭合电路中,发现接通电路后两只表的指针都偏转,但是电压表的指针偏转角度比电流表大得多.请简要说明原因.3.由以下可供选用的器材及导线若干条,要求尽可能精确地测量出待测电流表的满偏电流.A.待测电流表A0(满偏电流约为700﹣800μA,内阻约100Ω,已知表盘刻度均匀,总格数为N)B.电流表A(量程0.6A,内阻0.1Ω)C.电压表V(量程3V,内阻3kΩ)D.滑动变阻器R(最大阻值200Ω)E.电源E(电动势约3V,内阻约1.5Ω)F.开关S一个(1)根据你的测量需要,“B.电流表、C.电压表中应选择(填序号)(2)请在图所示虚线框内画出你设计的实验电路图(3)测量过程中,测出多组数据,其中一组数据中待测电流表A0的指针偏转了n格,可算出满偏电流I=,式中除N、n外,其他字母符号代表的物理量是.4.某学生实验小组利用图(a)所示电路,测量多用电表内电池的电动势和电阻“×lk”挡内部电路的总电阻.使用的器材有:多用电表;电压表:量程5V,内阻十几千欧;滑动变阻器:最大阻值5kΩ导线若干.回答下列问题:(1)将多用电表挡位调到电阻“×lk”挡后并进行了欧姆调零.(2)将图(a)中多用电表的红表笔和(填“1”或“2”)端相连,黑表笔连接另一端.(3)将滑动变阻器的滑片调到适当位置,使多用电表的示数如图(b)所示,这时电压表的示数如图(c)所示.多用电表和电压表的读数分别为kΩ和V.(4)调节滑动变阻器的滑片,使其接入电路的阻值为零.此时多用电表和电压表的读数分别为12.0kΩ和4.00V.多用电表电阻挡内部电路可等效为由一个无内阻的电池、一个理想电流表和一个电阻串联而成的电路,如图(d)所示.根据前面的实验数据计算可得,此多用电表内电池的电动势为V,电阻“×lk”挡内部电路的总电阻为kΩ.5.电子线路制作中长用到覆铜板,覆铜板是将补强材料浸以树脂,一面或两面覆以铜箔,经热压制成的一种板状材料,称为覆铜箔层压板.它是做PCB的基本材料,常叫基材.小明同学是电子制作品的爱好者,他想利用所学的物理知识来测量覆铜板导电铜膜的厚度,浴室他从资料上查得导电铜膜的电阻率为ρ,并利用下列器材完成了这个实验:A.电源E(电动势6V,内阻不计)B.长度约为1m、宽度约为1cm的长方形覆铜板一块,两个粗铜条A、B(平行放置在覆铜板上,与导电铜板接触良好,用作电极)C.滑动变阻器R(阻值0~10Ω)D.毫米刻度尺和游标卡尺E.电压表V(量程为3V,内阻很大)F.电流表A(量程为0.6A,内阻约为5Ω)G.开关K,导线若干.(1)请完成图1中的实物连线,要求测量电压从0开始变化;(2)小明在接通电路之前,先用游标卡尺测得覆铜板宽度d如图2所示,则d= mm,然后用毫米刻度尺量出两电极A、B间的距离L;(3)图3中的6个点表示测得的6组电流I、电压U的值,连线可求得该直线的斜率k;(4)计算导电铜膜厚度h的公式是.(用ρ、d、L、k表示)6.为了较准确地测量一只微安表的内阻,采用图a所示实验电路图进行测量,实验室可供选择的器材如下:A.待测微安表(量程500μA,内阻约300Ω)B.电阻箱(最大阻值999.9Ω)C.滑动变阻器R1(最大阻值为10Ω)D.滑动变阻器R2(最大阻值为1kΩ)E.电源(电动势为2V,内阻不计)F.保护电阻R0(阻值为120Ω)①保护电阻R0的作用是.②实验步骤:第一,先将滑动变阻器的滑片P移到最右端,调节电阻箱R的阻值为零;第二,闭合开关S,将滑片缓慢左移,使微安表电流表满偏;第三,固定滑片P不动,调节R的电阻值如图b所示,使微安表的示数正好是满刻度的时,此时接入电路的电阻箱的阻值R为Ω.第四,根据以上实验可知微安表内阻的测量值R A1为Ω.③这样测定的微安表内阻R A1比微安表内阻的真实值(填“偏大”、“偏小”)7.某同学用下列器材测定电流表A1的内阻:A.待测电流表A1(量程0.3A,内阻约5Ω);B.电流表A2(量程0.6A,内阻约3Ω);C.定值电阻R0=5Ω;D.滑动变阻器R1(0~5Ω,额定电流2A);E.滑动变阻器R2(0~100Ω,额定电流1A);F.电源E(电动势约为3V,内阻忽略不计);G.开关、导线若干。
2021届高考物理必考实验十三:伏安法测量电阻【含答案】
2021届高考物理必考实验十三:伏安法测量电阻1.常用电表的读数对于电压表和电流表的读数问题,首先要弄清电表量程,然后根据表盘总的刻度数确定精确度,按照指针的实际位置进行读数即可。
(1)0~3 V的电压表和0~3 A的电流表读数方法相同,此量程下的精确度是0.1 V和0.1 A,看清楚指针的实际位置,读到小数点后面两位。
(2)对于0~15 V量程的电压表,精确度是0.5 V,在读数时只要求读到小数点后面一位,即读到0.1 V。
(3)对于0.6 A量程的电流表,精确度是0.02 A,在读数时只要求读到小数点后面两位,这时要求“半格估读”,即读到最小刻度的一半0.01 A。
【最新高考真题解析】1.(2020年全国I卷)某同学用伏安法测量一阻值为几十欧姆的电阻R x,所用电压表的内阻为1 kΩ,电流表内阻为0.5Ω。
该同学采用两种测量方案,一种是将电压表跨接在图(a)所示电路的O、P两点之间,另一种是跨接在O、Q两点之间。
测量得到如图(b)所示的两条U–I图线,其中U与I分别为电压表和电流表的示数。
回答下列问题:(1)图(b)中标记为II的图线是采用电压表跨接在________(填“O、P”或“O、Q”)两点的方案测量得到的。
(2)根据所用实验器材和图(b)可判断,由图线________(填“I”或“II”)得到的结果更接近待测电阻的真实值,结果为________Ω(保留1位小数)。
(3)考虑到实验中电表内阻的影响,需对(2)中得到的结果进行修正,修正后待测电阻的阻值为________Ω(保留1位小数)。
【答案】 (1). O 、P (2). I (3). 50.5 (4). 50.0【解析】【详解】(1)[1]若将电压表接在O 、P 之间,V U U I R Rx=+ 则 x V x VR R U I R R =⋅+ 根据一次函数关系可知对应斜率为x V x VR R R R +。
若将电压表接在O 、Q 之间,电流表分压为 A A U IR =根据欧姆定律变形可知A U IR R I-=解得 A ()U I R R =+根据一次函数可知对应斜率为A ()R R +,对比图像的斜率可知I II k k >所以II 图线是采用电压表跨接在O 、P 之间。
2020年高考回归复习—电学实验之伏安法测电源电动势和内阻 含答案
高考回归复习—电学实验之伏安法测电池电动势和内阻1.甲同学采用如图所示的电路测定电源的电动势和内电阻。
提供的器材:电压表(0~3V)、电流表(0~0.6A)及滑动变阻器R、电键S、导线。
①该同学顺利完成实验数据的测量,如下表所示。
并根据数据在空白的坐标纸上作出如图所示的U-I图线,该图存在多处不妥之处,请指出(指出两处不妥之处)。
______;__________;②该同学根据上表数据可测出电源的电动势E=________V,内电阻r=________Ω。
(结果保留两位小数)③为了在实验中保护电流表和调节电阻时使电压表、电流表的示数变化均明显,乙同学对甲同学的实验进行改进,设计了如图所示的电路,电路中电阻R0应该选取下列备选电阻中的哪一个?_____。
A.1Ω B.5Ω C.10Ω D.20Ω2.在测量干电池电动势E和内阻r的实验中,小明设计了如图甲所示的实验电路,S2为单刀双掷开关,定值电阻R0=4Ω。
合上开关S1,S2接图甲中的1位置,改变滑动变阻器的阻值,记录下几组电压表示数和对应的电流表示数;S2改接图甲中的2位置,改变滑动变阻器的阻值,再记录下几组电压表示数和对应的电流表示数。
在同一坐标系内分别描点作出电压表示数U和对应的电流表示数Ⅰ的图像,如图乙所示,两直线与纵轴的截距分别为3.00V、2.99V,与横轴的截距分别为0.5A、0.6A。
(1)S2接1位置时,作出的U-I图线是图乙中的____________(选填“A”或“B”)线;测出的电池电动势E和内阻r存在系统误差,原因是____________。
(2)由图乙可知,干电池电动势和内阻的真实值分别为E真=____________,r真=____________。
(3)根据图线求出电流表内阻R A=____________。
3.在“测电源电动势和内阻”的实验中,某实验小组同学根据图甲电路进行测量实验。
(1)根据图甲电路,请在乙图中用笔画线代替导线,完成实物电路的连接________。
2020年高考回归复习—电学实验之伏安法测电阻及误差分析 含答案
高考回归复习—电学实验之伏安法测电阻及误差分析1.在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测金属丝的电阻R x约为5Ω,实验室备有下列实验器材:A.电压表V1(量程3V,内阻约为15kΩ)B.电压表V2(量程15V,内阻约为75kΩ)C.电流表A1(量程3A,内阻约为0.2Ω)D.电流表A2(量程0.6A,内阻约为1Ω)E.滑动变阻器R1(0~50Ω,0.6A)F.滑动变阻器R2(0~500Ω,0.1A)G.电池E(电动势为3V,内阻约为0.3Ω)H.开关S,导线若干为提高实验精确度,减小实验误差,电压表应选用__________。
电流表应选用__________。
滑动变阻器应选用__________(选填器材前面的字母序号)。
为减小伏安法测电阻的实验误差,应选用__________(填“甲”或“乙”)为该实验的电路图。
用千分尺测量金属丝的直径,示数如图所示,该金属丝的直径的测量值为________mm。
2.某同学通过实验测定一个阻值约为5 Ω的电阻R x的阻值.(1)现有电源(4V,内阻可不计)、滑动变阻器(0~50 Ω,额定电流2 A)、开关和导线若干,以及下列电表:A.电流表(0~3 A,内阻约0.025 Ω)B.电流表(0~0.6 A,内阻约0.125 Ω)C.电压表(0~3 V,内阻约3 kΩ)D.电压表(0~15 V,内阻约15 kΩ)为减小测量误差,在实验中,电流表应选用________,电压表应选用________(选填器材前的字母);实验电路应采用图中的________(选填“甲”或“乙”).(2)下图是测量R x的实验器材实物图,图中已连接了部分导线.请根据在(1)问中所选的电路图,用笔画线代替导线补充完成图中实物间的连线________.(3)接通开关,改变滑动变阻器滑片P的位置,并记录对应的电流表示数I、电压表示数U。
=________Ω(保留两位有效数字).某次电表示数如图所示,可得该电阻的测量值R x=UI(4)若在(1)问中选用甲电路,产生误差的主要原因是__________________;若在(1)问中选用乙电路,产生误差的主要原因是________.(选填选项前的字母)A.电流表测量值小于流经R x的电流值B.电流表测量值大于流经R x的电流值C.电压表测量值小于R x两端的电压值D.电压表测量值大于R x两端的电压值(5)在不损坏电表的前提下,将滑动变阻器滑片P从一端滑向另一端,随滑片P移动距离x的增加,被测电阻R x两端的电压U也随之增加,下列反映Ux关系的示意图中正确的是________.3.某一电阻值不变的纯电阻元件(阻值R x大约为100 Ω),要用伏安法较准确地测量它的阻值,实验器材有:电流表A1:量程为0~100 mA,内阻约为5 Ω电流表A2:量程为0~3 A,内阻约为0.5 Ω电压表V1:量程为12 V,内阻约为10 kΩ电压表V2:量程为30 V,内阻约为50 kΩ滑动变阻器R:0~10 Ω,2 A电源(E = 9 V),开关,导线若干:(1)实验中应选用的电流表为________,电压表为________;(填入器材符号)(2)在虚线框内画出实验电路图。
2020高考物理实验专题:伏安法测电阻(解析版)
2020高考物理 实验专题:伏安法测电阻(解析版)1. 在伏安法测电阻的实验中,待测电阻R x 约为200Ω,电压表V 的内阻约为2kΩ,电流表A 的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式如图(a )或图(b )所示,计算结果由xU R I计算得出,式中U 与I 分别为电压表和电流表的读数;若将图(a )和图(b )中电路测得的电阻值分别记为R x 1和R x 2,则 ① (填“R x 1”或“R x 2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x 1 ② (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值,测量值R x 2 ③ (填“大于”、“等于”或“小于”)真实值。
【答案】①R x 1 ②大于 ③小于 【解析】R x 约为200Ω,102002000==x V R R ,2010200==A x R R ,R x 可认为是大电阻,采取电流表内接法测量更准确,即用图a 电路测量,R x 1更接近待测电阻真实值;因为,IUR x =1,I U R R R =真U >U R ,I =I R ,则R x 1>I真,图a 电路由于电流表的分压使测量值大于真实值;因为,IU R x =2,I U R RR=真I >I R ,U =U R ,则R x 2<I 真,图b 电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值。
2. 某同学用伏安法测量待测电阻的阻值。
现有器材为:待测电阻R (阻值约为5 Ω),电源(电动势3 V ),滑动变阻器(阻值范围0~10 Ω),电流表(量程0.6 A ,3 A ),电压表(量程3 V ,15 V ),开关,导线若干。
实验要求在测量电路中将电流表外接,滑动变阻器起限流作用。
回答下列问题:(1)按照实验要求在图(a )中画出实物连线图。
(2)若已按实验要求接线,闭合开关后移动滑动变阻器的滑片,电压表的示数始终约为3 V ,电流表的示数始终接近0。
写出产生这种现象的一个原因:_______________。
2020年高考回归复习—电学实验之用改装的电表进行伏安法测电阻 含答案
高考回归复习—电学实验之用改装的电表进行伏安法测电阻1.实验小组要测量一个纯电阻元件R x的电阻,用多用电表粗测其阻值约为5Ω。
为了测量该电阻的精确值,除待测元件外,实验小组还准备了以下实验器材:A.电流表A:量程0~200mA,内阻为2ΩB.电压表V:量程0~3V,内阻约为10000ΩC.定值电阻R1:阻值为1ΩD.滑动变阻器R2:0~20Ω,额定电流为2AE.滑动变阻器R3:0~2000Ω,额定电流为1AF.电源:电动势为4V,内阻约为0.3ΩG.开关,导线若干要求该元件两端电压能从零开始变化(1)滑动变阻器应选______(选填“D”或“E”)(2)请在虚线框中画出电路图并对所用器材进行标注______(3)根据实验电路图以及测量得到的电压表和电流表的示数绘制出如图所示的U-I图象,则该电阻元件的阻值为______Ω。
(结果保留三位有效数字)2.为了测量一个未知电阻R x(R x约为50Ω)的阻值,实验室提供了如下器材:A.电源(电源电动势E=4.5V,内阻约0.5Ω)B.电压表V(量程为0—3V,内阻约3kΩ)C.电流表A(量程为0—0.06A,内阻约0.3Ω)D.滑动变阻器R:(0—20Ω)E.开关及导线若干(1)请在下面方框内画出实验电路图(______)(2)连好实物电路后发现电压表损坏了,实验室又提供了一只毫安表mA((量程为0—30mA,内阻5Ω)和一个电阻箱(0—999.9Ω),要利用这两个仪器改装为3V的电压表,需要将毫安表和电阻箱R1_______联,并将电阻箱的阻值调到_____Ω;(3)请画出改装后的实验电路图(______)(4)如果某次测量时毫安表示数为20.0mA,电流表A示数为0.058A,那么所测未知电阻阻值R x=______Ω(最后一空保留3位有效数字)。
3.某同学想设计一个测量金属棒电阻率的实验方案,实验室提供的器材有:A.电流表A1(内阻r =100Ω,满偏电流I g=3mA)B.电流表A2(内阻约为0.4Ω,量程为0.6A)C.定值电阻R0=900ΩD.滑动变阻器R(5Ω,2A)E.干电池组(6V,0.05Ω)F.一个开关和导线若干G.螺旋测微器,游标卡尺(1)如图1,用螺旋测微器测金属棒直径为___ mm;如图2用游标卡尺测金属棒长度为___cm;(2)用多用电表粗测金属棒的阻值:下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是____(多选);A.测量电阻时,如果红、黑表笔分别插在负、正插孔,则不会影响测量结果B.测量阻值不同的电阻时,都必须重新调零C.测量电路中的电阻时,应该把该电阻与电路断开D.欧姆表使用一段时间后,电池电动势变小,内阻变大,但仍能调零,其测量结果与原来相比不变当用“×10Ω”挡时发现指针偏转角度过大,他应该换用____挡(填“×1Ω”或“×100Ω”),换挡并进行一系列正确操作后,指针静止时如图3所示,则金属棒的阻值约为___Ω;(3)请根据提供的器材,设计一个实验电路,要求尽可能精确测量金属棒的阻值___;(4)若实验测得电流表A1示数为I1A,电流表A2示数为I2A,则金属棒电阻的表达式为R x =___(用I1,I2,R0,R g表示)。
备战2020年高考物理实验专题复习《伏安法测电阻》(解析版)
《伏安法测电阻》一、实验题1.在伏安法测电阻的实验中,待测电阻约为,电压表的内阻约为,电流表的内阻约为,测量电路中电流表的连接方式如图或图所示,结果由公式计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示数。
若将图和图中电路测得的电阻值分别极记为和,则______填“”或“”更接近待测电阻的真实值,且测量值______填“大于”、“等于”或“小于”真实值,测量值______填“大于”、“等于”或“小于”真实值。
2.某兴趣小组想测未知电阻约为的阻值,实验室提供下列器材:电源E:电动势约为,内阻忽略不计;电流表:量程为~,内阻;电流表:量程为~,内阻约;滑动变阻器:最大阻值为;滑动变阻器:最大阻值为;单刀单掷开关S,导线若干。
为保证实验顺利进行,并使测量尽量准确,滑动变阻器应该选用_____选填“”或“”;闭合开关前,滑动变阻器的滑片P应滑至____选填“a”或“b”端。
图示为测量的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,为了完成实验,请在图中完成剩余部分的连接。
闭合开关,调节滑动变阻器,电流表的示数为,电流表的示数为,则的阻值为______。
3.某同学利用图所示电路测量量程为的电压表的内阻内阻为数千欧姆,可供选择的器材有:电阻箱最大阻值,滑动变阻器最大阻值,滑动变阻器最大阻值,直流电源电动势,开关1个,导线若干。
实验步骤如下:按电路原理图连接线路;将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图中最左端所对应的位置,闭合开关S;调节滑动变阻器,使电压表满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为,记下电阻箱的阻值。
回答下列问题:实验中应选择滑动变阻器______填“”或“”。
根据图所示电路将图中实物图连线。
实验步骤中记录的电阻箱阻值为,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________结果保留到个位。
如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________填正确答案标号。
伏安法测电阻附答案
电学实验专题二知识结构伏安法测电阻,是初中物理中的一个重要实验。
几乎集中了初中电学的所有重点知识,如串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电阻的计算、表格的设计等。
一、概念 1. 定义:用电压表和电流表分别测某一导体两端的电压和通过电流,根据欧姆定律I=U/R的变换公式R=U/I 求得导体电阻的方法。
2. 实验依据:R=U/I3. 测量的物理量:U ,I4. 实验电路图5. 实验步骤:(1)根据电路图连接实物。
实验时注意事项:① 熟悉伏安法测电阻的实验电路图。
② 连接电路时,滑动变阻器的电阻处于电阻最大的状态,开关应断开。
对于三个基本电路仪器的连接处理:③ 连接完毕,在待测电阻值无法估计时,电流表、电压表都应选大量程或用试触的方法选择量程以免损坏电表。
④ 实验中存在误差。
为了减小误差,应选择适当的量程并进行多次测量再取平均值。
(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R x 的值,求出平均值。
(4)整理器材。
6. 数据的记录:多次测量求平均值。
物理量实验次数 电压(伏) 电流(安) 电阻(欧) R x 阻值(欧) 12 37. 滑动变阻器的作用:多次改变待测电阻两端电压和通过它的电流,实现多次测量,取平均值,减小误差。
滑动变阻器变阻(“一上一下”) 阻值最大(“滑片远离下接线柱”) __联在电路中 电流表 “__”接线柱流入,“__”接线柱流出量程选择:算最大电流I=U/R x__联在电路中电压表 “__”接线柱流入,“__”接线柱流出 量程选择:8. 改变待测电阻两端电压的操作方法:串联接入一个滑动变阻器,改变滑片的位置或更换电池节数。
9、解题方法:U=U1+IR滑题型一:填表【例1】在“用电流表、电压表测电阻”的实验中,小明同学按图14连接电路进行实验。
高考物理二轮复习专题讲义电学实验伏安法测电阻含答案
伏安法测电阻【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。
【实验原理】根据电阻定律公式R =Slρ,只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ,计算出导线的横截面积S ,并用伏安法测出金属导线的电阻R ,即可计算出金属导线的电阻率。
【实验器材】被测金属导线,直流电源(4V ),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V ),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。
【实验步骤】1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。
2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l 。
4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。
改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。
5.将测得的R 、l 、d 值,代入电阻率计算公式lIUd l RS 42πρ==中,计算出金属导线的电阻率。
6.拆去实验线路,整理好实验器材。
【注意事项】1.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。
2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。
3.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4.闭合电键S 之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大(电流表用0~0.6A 量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
3伏安法测电阻(高考物理电学实验)含答案与解析
3伏安法测电阻(高考物理电学实验)组卷老师:莫老师一.实验题(共50小题)1.利用所学物理知识解答问题:(1)一个用满偏电流3mA的电流表改装成欧姆表,调零后用它测量50Ω的标准电阻时,指针恰好在刻度盘的正中间,如果用它测量电子元件的电阻时,指针指在1mA处.则被测电阻的阻值为.(2)某同学想精确测得上述待测电阻R x的阻值,实验室提供如下器材:A.电流表A1(量程40mA、内阻r1=10Ω)B.电流表A2(量程200mA、内阻r2约为2Ω)C.电流表A3(量程0.6A、内阻r3约为0.1Ω)D.定值电阻R0=40ΩE.滑动变阻器R(最大阻值约为20Ω)F.电源E(电动势为5V)G.开关S、导线若干①某同学设计了测量电阻R x的一种实验电路原理如图所示,为保证测量时电流表读数不小于其量程的,M、N两处的电流表应分别选用:M为;N 为.(填器材选项前相应的英文字母)②若M、N电表的读数分别为I M、I N,则R x的计算式为R x=.(用题中字母表示)2.某实验探究小组为了测量电流表G1内阻r1,设计的电路如图甲所示.实验中供选择的仪器如下:待测电流表G1(0~5mA,内阻约300Ω)电流表G2(0~10mA,内阻约100Ω)定值电阻R1(300Ω)定值电阻R2(10Ω)滑动变阻器R3(0~1 000Ω)滑动变阻器R4(0~20Ω)电键S及导线若干干电池(1.5V)(1)定值电阻应选,滑动变阻器应选.(2)对照电路图用笔画线代替导线连接如图乙所示实物图.(3)主要的实验步骤如下:A.按图甲所示电路图连接电路,将滑动变阻器的触头移至最(填“左”、“右”)端;B.闭合电键S,移动滑动触头至某一位置,记录G1和G2的读数I1和I2;C.重复步骤B,多次移动滑动触头,测量多组数据;D.以I2为纵坐标,I1为横坐标,作出相应图线,如图丙所示.(4)根据I2﹣I1图线的斜率k及定值电阻,写出待测电流表内阻的表达式r1=(用k和R1表示).3.某物理兴趣小组在家中进行探究实验,他们找到了一个阻值为800Ω的金属丝绕成的线圈(金属丝外表面涂有绝缘层),金属丝电阻率p=1.57×10﹣8Ω•m.该兴趣小组试图测量该金属丝的直径,但家中没有游标卡尺或螺旋测微器,只有多用电表、米尺、剪刀、铅笔等生活工具.他们想到了如下方法:第一种方法:(1)如图1所示,取一段金属丝紧密的缠绕在铅笔上,共计32匝,用米尺测量其间距为cm,则金属丝的直径为mm(第二个空保留两位有效数字).第二种方法:(2)剪一段长为12.5m的金属丝,用多用电表测量其阻值为1.0Ω,计算可得金属丝的直径为mm(保留两位有效数字).(3)第二种方法中,用多用电表测量阻值时误差较大,于是他们将这段长为12.5m的金属丝带回实验室,设计了如图2所示的电路测量其准确阻值.主要实验器材如下:A.灵敏电流计(内阻为0.3Ω)B.滑动变阻器(阻值约几欧)C.滑动变阻器(阻值约几千欧)D.R2代表12.5m的金属丝E.干电池一节F.开关简要实验步骤如下:①闭合S1,调节滑动变阻器R1,使灵敏电流计满偏;②闭合S2,发现灵敏电流计指针偏角为满偏时的四分之三.滑动变阻器应选,R2的阻值为Ω,R2的测量结果比实际值(偏大、偏小、相等).4.在把电流表改装为电压表的使用中,需要测定电流表A的内阻.现利用“半偏法”测量,备用的器材有:A.电流表(量程200μA,内阻约几百欧)B.标准电压表(量程3V)C.电阻箱(阻值范围0~99999.9Ω)D.电阻箱(阻值范围0~9999.9Ω)E.电源(电动势6V,有内阻)F.电源(电动势1.5V,有内阻)G.电键和导线若干(1)如果采用如图1所示电路较精确的测定电流表Ⓐ的内阻,从以上备用的器材中选择:R1用,电源用.(用器材前的字母代号填写)(2)实验时有以下步骤:A.合上开关S2,调节R2的阻值,使电流表指针偏转到满刻度的一半B.合上开关S1,调节R1的阻值,使电流表指针偏转到满刻度C.观察R1的阻值是否最大,如果不是,将R1的阻值调至最大D.记下R2的阻值合理的操作顺序为(填字母代号)(3)如果步骤D中所得R2的阻值为800Ω,则电流表Ⓐ的内阻Rg的测量值为Ω,该测量值(填“大于”、“等于”或“小于”)真实值.(4)如果要将上述电流表Ⓐ改装成量程为3V的电压表,则需跟电流表联一个阻值为kΩ的电阻R0.(5)用如图2所示器材,对改装后的电压表跟标准电压表进行核对,要求对0﹣3V的所有刻度都能在实验中进行核对.请补充完整实验电路.5.某同学想通过测量线圈的电阻来估算其匝数,他的测量过程如下:(1)先用多用电表来粗略测量线圈的电阻,为此,他首先应该将多用电表的选择开关拨至如图1中的档,然后进行以下两操作步骤:a.用大拇指和食指紧捏红黑表笔进行欧姆调零(如图2所示);b.用两表笔接触待测线圈的两端(如图3所示);这两步操作是否合理?(填“a合理”,“b合理”“都合理”或“都不合理”.)(2)为减小误差,该同学利用伏安法测量,其所连电路及闭合开关前的状态如图4所示.①请指出该电路中的两处错误:;②在对该正以后的电路进行试验测量完毕后,为防止烧坏电表,在拆除电路时,应先断开开关(填S1或S2)6.一电流表的量程标定不准确,某同学利用如图1所示电路测量该电流表的实际量程I m.所用器材有:量程不准的电流表A1,内阻r1=10.0Ω,量程标定为5.0mA;标准电流表A2,内阻r2=45.0Ω,量程1.0mA;标准电阻R1,阻阻10.0Ω;滑动变阻器R,总电阻为300.0Ω;电源E,电动势3.0V,内阻不计;保护电阻R2;开关S;导线.回答下列问题:(1)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至端.(2)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表A1满偏;若此时电流表A2的读数为I2,则A1的量程I m=.(3)若测量时,A1未调到满偏,两电流表的示数如图2所示,从图中读数A1的示数I1=,A2的示数I2=;由读出的数据计算得I m=.7.某实验小组要测量电阻R x的阻值。
2019年高考物理二轮复习专题讲义电学实验072.伏安法测电阻Word版含答案
伏安法测电阻【实验目的】用伏安法间接测定某种金属导体的电阻率;练习使用螺旋测微器。
【实验原理】根据电阻定律公式R =Slρ,只要测量出金属导线的长度l 和它的直径d ,计算出导线的横截面积S ,并用伏安法测出金属导线的电阻R ,即可计算出金属导线的电阻率。
【实验器材】被测金属导线,直流电源(4V ),电流表(0-0.6A),电压表(0-3V ),滑动变阻器(50Ω),电键,导线若干,螺旋测微器,米尺。
【实验步骤】1.用螺旋测微器在被测金属导线上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d ,计算出导线的横截面积S 。
2.按如图所示的原理电路图连接好用伏安法测电阻的实验电路。
3.用毫米刻度尺测量接入电路中的被测金属导线的有效长度,反复测量3次,求出其平均值l 。
4.把滑动变阻器的滑动片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置,电路经检查确认无误后,闭合电键S 。
改变滑动变阻器滑动片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I 和U 的值,断开电键S ,求出导线电阻R 的平均值。
5.将测得的R 、l 、d 值,代入电阻率计算公式lIUd l RS 42πρ==中,计算出金属导线的电阻率。
6.拆去实验线路,整理好实验器材。
【注意事项】1.测量被测金属导线的有效长度,是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度,亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度,测量时应将导线拉直。
2.本实验中被测金属导线的电阻值较小,因此实验电路必须采用电流表外接法。
3.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路),然后再把电压表并联在待测金属导线的两端。
4.闭合电键S 之前,一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。
5.在用伏安法测电阻时,通过待测导线的电流强度I 的值不宜过大(电流表用0~0.6A 量程),通电时间不宜过长,以免金属导线的温度明显升高,造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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。
2.要求被测电阻的R x 电压(或电流)“有尽量大的调节范围时”或“从零开始调节”时,必须用分压电路。
3.当滑动变阻器阻值作限流接法不能把电流(或电压)限制在额定范围内时,必须用分压电路。
4.分压电路消耗的功率较之限流电路大得多,在两种电路都可以用的情况下,优先采用限流电路。
常用口诀:“以小控大用分压,相差无几用限流” “从零开始用分压,能耗较小用限流”滑动变阻器的选择:选用滑动变阻器时应考虑对外供电电压的变化范围既能满足实验要求,又便于调节,滑动变阻器调节时应用到大部分电阻线,否则不便于操作,一般情况下选择全阻值 较小 的。
滑动变阻器采用分压接法,要选择全阻值较小,且额定电流较大的滑动变阻器;在限流接法中,要选择全阻值与待测电阻阻值比较接近(或稍大些)的滑动变阻器。
三、选择电学实验器材基本原则和方法 (一)实验器材选择一般应考虑两方面的因素:1、安全性:各电表的读数不能超过量程,电阻类元件的电流不应超过其最大允许电流。
R x2、精确性:选用电表量程应考虑尽可能减小测量值的相对误差。
电压表和电流表在使用时要使其指针指示超过满偏刻度的1/3位置,即其指针应在满偏刻度1/3处到满偏刻度之间变化。
(二)电压表和电流表选择的一般步骤:1、先选出实验提供的唯一性器材;2、估算电路中电压和电流可能达到的最大值,并考虑是否达到电表满偏刻度1/3以上,以此选择合适量程的电压表或电流表。
具体操作步骤:(1)如果题目中给出了被测电阻的额定电压(额定电流),这种情况下要从保护待测电阻的角度来选择合适的量程。
(2)如果题目没有给出被测电阻的额定电压(额定电流),可从电源的角度先选择电压表,再由电压表的量程估算待测电阻的最大电流,以选择适合量程的电流表。
3、电压表和电流表的读数(1)常见量程为3V的电压表和3A的电流表,其最小分度值为0.1V和0.1A,为1分度表,读数要估读到最小分度值的十分之一,即要估读到最小分度值的下一位,因此读数结果小数点后应有两位,若无估读,则要在下一位补“0”。
可称之为“下位估读”。
(2)常见量程为0.6A的电流表,其最小分度值为0.02A,为2分度表,不能准确到0.01A,误差出现在百分位(0.01A),读数时估读到百分位即可,若无估读,则不需在下一位补“0”。
可称之为“本位估读”。
(3)常见量程为15V的电压表,其最小分度值为0.5V,为5分度表,不能准确到0.1V,误差出现在十分位(0.1V),读数时估读到十分位即可,若无估读,则不需在下一位补“0”。
可称之为“本位估读”。
总之:“1”分度表要采用“下位估读”;“2或5”分度表要采用“本位估读”。
附例:下表是中学常见的电表的有关读数的数据【自我测试】1、用伏安法测电阻,已知待测电阻大约是10 Ω,电流表内阻是1 Ω,电压表内阻是5 kΩ,则下列说法中正确的是()A.应将电流表外接,测量值比真实值大B.应将电流表外接,测量值比真实值小C.应将电流表内接,测量值比真实值大D.应将电流表内接,测量值比真实值小【答案】B2、有一未知电阻R x,为较准确地测出其阻值,先后用如下图甲、乙所示两种电路进行测试,利用甲电路测得的数据为“2.7 V,5.0 mA”,利用乙电路测得的数据为“2.8 V,4.0 mA”.那么,对该电阻测得较准确的数值及它比真实值偏大或偏小的情况是()A.560 Ω,偏大B.560 Ω,偏小C.700 Ω,偏小D.700 Ω,偏大【答案】D3、用伏安法测量某电阻Rx的阻值,待测电阻R x的阻值范围在5—8Ω,额定功率1W。
现有实验器材如下:A.电流表A:量程0—0.6A(内阻约为0.2Ω)B.电压表V:量程0—3V(内阻约为3KΩ)C.滑动变阻器R:0—100ΩD.蓄电池:E.导线,电键为了较准确的测量Rx的阻值,电流表应用接法,滑动变阻器应用接法。
请在方框中画出实验电路图。
【答案】外接;限流;图略。
4、某同学测量阻值约为25kΩ的电阻R X ,现备有下列器材:A.电流表(量程0.6mA, 内阻约300Ω);B.电压表(量程15V, 内阻约30kΩ);C.直流电源(20V, 允许最大电流1A);D.滑动变阻器(最大阻值20Ω,额定功率1W);E .滑动变阻器(最大阻值10kΩ,额定功率1W );F .电键和导线若干。
①滑动变阻器应选 。
(填字母代号)②为使测量误差尽量小,实验中电流表采用 接法,滑动变阻器采用 接法。
③将电路图画在方框中。
【答案】D ;内接;分压。
5、某同学要测绘规格为“2.8V 1.5W”的小灯泡的I -U 曲线,除导线和开关外还备有以下器材可供选择: A .电流表(量程0.6A ,内阻约为1Ω) B .电流表(量程3.0A ,内阻约为0.2Ω) C .电压表(量程3.0V ,内阻约为5kΩ) D .电压表(量程15.0V ,内阻约为15kΩ)E .滑动变阻器(最大阻值为200Ω,额定电流100mA )F .滑动变阻器(最大阻值为10Ω,额定电流1.0A )G .电源(电动势为3.0V ,内阻约为0.2Ω)(1)电流表应选 ;电压表应选 ;滑动变阻器应选 .(填器材前面的字母) (2)为使实验误差尽可能小,请你设计实验电路图,并画在方框中.(3)实验过程中,小灯泡的电压U 和电流I 的关系可用图线表示,下列给出的四个图线中,符合实际的是( )【答案】(1)ACF (2)图略(外接、分压) (3)C 6、在“测定金属丝的电阻率”的实验中,待测电阻丝阻值约为4Ω。
(1)为了测量电阻丝的电阻R ,除了导线和开关外,还有以下一些器材可供选择:电压表V 1,量程3V ,内阻约3kΩ 电压表V 2,量程15V ,内阻约15kΩ 电流表A 1,量程0.6A ,内阻约0.2Ω 电流表A 2,量程100μA ,内阻约2000ΩBDCA滑动变阻器R 1,0~1750Ω,额定电流0.3A 滑动变阻器R 2,0~50Ω,额定电流1A 电源E 2(电动势为4V ,内阻约为1.2Ω)为了调节方便,测量准确,实验中应选用电压表__ ___,电流表__ ___,滑动变阻器 。
(2)请在方框图中画出测量电阻丝的电阻应采用的电路图,并在图中标明所选器材的符号。
(3)用测量量表示计算材料电阻率的公式ρ= (已用刻度尺测量出接入电路中的金属导线的有效长度为L ,直径为d ,电压U ,电流I )。
(4)有的同学认为本实验中可以不使用滑动变阻器,只要准确测量一组电压和电流数据就够了。
你觉得一定要使用滑动变阻器吗?简述你的理由是: 。
【答案】(1)V 1;A 1;R 2 (2)图略(外接、限流) (3)ILUd 42πρ=(4)一定要使用滑动变阻器。
为了减小实验误差,需要多次测量取平均值,因此需要滑动变阻器来改变电阻两端的电压U 和通过电阻的电流I 。
7、用伏安法测金属丝的电阻x R 。
实验所用器材有:电压表V 1(量程3V ,内阻约3kΩ) 电压表V 2(量程15V ,内阻约15kΩ) 电流表A 1(量程0.6A ,内阻约0.1Ω) 电流表A 2(量程3A ,内阻约0.05Ω) 滑动变阻器R (0~20Ω,额定电流2A ) 电池组(电动势3V ,内阻约1Ω) 开关、导线若干。
某小组同学利用以上器材正确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:由以上实验数据,可推测出:(1)实验中,电压表应选 ,电流表应选 。
(2)他们测量x R 的电路是采用下图中的 。
(3)下图是测量x R 的实验器材实物图,请完成实物连接。
【答案】(1)V 1;A 1 (2)C (3)略8、某同学用伏安法测定待测电阻R x 的阻值(约为10 kΩ),除了R x ,开关S 、导线外,还有下列器材供选用:A .电压表(量程0~1 V ,内阻约为10 kΩ)B .电压表(量程0~10 V ,内阻约为100 kΩ)C .电流表(0~1 mA 内阻约为30 Ω)D .电流表(0~0.6 A ,内阻约为0.05 Ω)E .电源(电动势1.5 V ,额定电流0.5 A ,内阻不计)F .电源(电动势12 V ,额定电流2 A ,内阻不计)G .滑动变阻器R 0(阻值范围0~10 Ω,额定电流2 A )①为使测量尽量准确,电压表选用_________,电流表选用______________,电源选用______________。