实验十一答案

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中考必考实验—粗略测算大气压值实验(实验精讲+典型例题)

中考必考实验—粗略测算大气压值实验(实验精讲+典型例题)

实验十一、粗略测算大气压强的实验【实验目的】:粗略估算大气压强的数值。

【实验器材】:注射器;弹簧测力计;细线;橡皮帽;刻度尺。

【实验原理】:P=F/S知识依据:二力平衡(利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时,即二力平衡。

)【实验步骤】:①把注射器的活塞推至注射器针筒的底端,然后用橡皮帽封住注射器小孔;②如图甲所示,用细线拴住注射器活塞颈部,使线的一端与弹簧测力计的挂钩相连,然后水平向右慢慢拉动针筒,当活塞刚开始滑动时,记下弹簧测力计的示数为F;③读出注射器针筒上有刻度部分的容积V;④用刻度尺测出注射器针筒上有刻度部分的长度L。

【实验记录】:【数据处理】:①注射器近似圆柱体,由体积公式可以算出活塞的横截面积S=V/L②根据公式p=求出大气压强;【考点方向】1、该实验求出的大气压是估测数值,和真实的大气压数值存在差距主要原因是两方面:答:一、活塞与注射器之间存在摩擦;二、空气难以排尽。

2、若不考虑其它因素,根据二力平衡的知识可知,研究对象在水平方向所受的大气压力与拉力大小相等。

3、注射器顶端装针头处空气无法排尽,这将会使测量结果偏小。

4、空气无法排尽可以采取的方法是:将注射器内抽满水,端口向上推动活塞排水,使得顶端保留水,再封口。

5、实验前在活塞周围涂抹润滑油主要好处有:一、减小摩擦;二、增加气密性。

6、实验过程中让弹簧测力计和注射器保持在水平方向目的:可以减小活塞自身重力对实验的影响,从而提高实验的精确程度。

7、当弹簧测力计量程不够时或者为了拉动时更省力可以采取的方法是:可换用小量程注射器。

(减小活塞的横截面积)8、该实验的原理依据是:P=F/S知识依据:二力平衡(利用注射器的活塞受到弹簧测力计和大气压力处于平衡状态时,即二力平衡。

)9、把注射器的活塞推到注射器筒的底端,这样做的目的是排尽筒内空气,密封注射器。

(从而使得作用在活塞上的力只有大气压力和弹簧测力计拉力)10、实验过程中应该水平方向、缓慢匀速拉动注射器筒,当注射器的活塞刚被拉动时,记下弹簧测力计的示数,此时拉力等于大气压力。

实验十一 练习使用多用电表

实验十一 练习使用多用电表

实验十一练习使用多用电表一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理:闭合电路欧姆定律I=ER+r+R g+R x(1)机械调零(2)测量定值电阻①先机械调零后欧姆调零②每换一挡重新欧姆调零(3)测量小灯泡的电压和电流(4)测量二极管的正、反向电阻(5)探索黑箱内的电学元件注意事项1.(1)操作:测量过程中严禁双手捏住两表笔金属杆。

(2)电流方向:红表笔进,黑表笔出。

2.测电阻时(1)指针指中值附近较准,否则换挡。

(2)读出示数要乘以倍率。

3.使用完毕,选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。

误差分析1.偶然误差(1)估读时易带来误差。

(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。

2.系统误差(1)电池用旧后,电动势会减小,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。

(2)测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值。

教材原型实验命题角度利用多用电表测电阻、电压、电流【例1】(1)用如图1所示的多用电表测量电阻,要用到选择开关K和两个部件S、T请根据下列步骤完成电阻测量。

图1①旋动部件________,使指针对准电流的“0”刻线。

②将K旋转到电阻挡“×100”的位置。

③将插入“+”“-”插孔的表笔短接,旋动部件________,使指针对准电阻的________(选填“0刻线”或“∞刻线”)。

④将两表笔分别与待测电阻两端相接,发现指针偏转角度过小。

为了得到比较准确的测量结果,请从下列选项中挑出合理的步骤,并按________的顺序进行操作,再完成读数测量。

A.将K旋转到电阻挡“×1 k”的位置B.将K旋转到电阻挡“×10”的位置C.将两表笔的金属部分分别与被测电阻的两端相接D.将两表笔短接,旋动合适部件,对电表进行调零(2)如图2所示为多用电表的表盘,测电阻时,若用的是“×100”挡,则图示的电阻值为________Ω;测直流电流时,用的是0~100 mA的量程,此时图示的电流值为__________mA;测直流电压时,用的是0~50 V量程,此时图示的电压值为________V。

2020年中考物理必考实验11: 探究液体压强大小的影响因素实验

2020年中考物理必考实验11: 探究液体压强大小的影响因素实验

实验十一、探究液体压强大小的影响因素实验【实验目的】:探究液体内部压强的影响因素有哪些。

【实验器材】:压强计;相同的大烧杯2个;食盐;水;刻度尺。

【实验设计】:提出问题: 液体内部压强的大小可能与哪些因素有关?猜想或假设:可能与液体深度,液体的密度,液体重力,方向等有关。

【实验方法】:控制变量法【实验步骤】:①将水倒入烧杯,如图a,控制探头在水下深度不变,调节旋钮改变探头的朝向,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表。

②如图b,控制橡皮膜的朝向不变,改变探头浸入水中的深度,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表。

③如图c,控制探头在水和盐水下的深度相同,观察并测出U形管中液面的高度差,将数据填入下表。

【实验记录】:实验内容液体物质探头浸入水下深度橡皮膜朝向U形管两端液面高度差(cm)a 水相同(5cm)向下相同(5cm)向前相同(5cm)向上不同(3cm) 向下b水不同(5cm)不同(7cm)向下向下c水相同(5cm)向下盐水相同(5cm)向下【实验结论】:液体内部向各个方向都有压强,压强随液体深度的增加而增加;同种液体在同深度的各处,各个方向的压强大小相等;不同的液体,在同一深度产生的压强大小与液体的密度有关,密度越大,液体的压强越大。

【考点方向】1、由图1、图2可以知道液体压强产生的原因是:。

(因此在太空失重情况下液体不会产生压强)2、探究液体压强与哪些因素有关实验中,采用了哪些方法?答:。

3、通过观察什么知道液体压强大小的?答“”。

4、实验前的两个操作:(1)。

(2)检查装置的气密性:()。

5、实验时发现U型管内高度差没变化原因是什么?怎么解决?答:。

6、使用的U型管是不是连通器?答:。

7、此实验U型管内液体为什么要染成红色?答:。

8、比较甲乙实验结论是:。

9、比较乙丙实验结论是:。

9、如图甲乙,金属盒在水中的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系?为什么?答:。

10、如图丙,左侧金属盒的深度和U型管内页面的高度差大小有何关系?为什么?答:。

~科学答案

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科学答案十一课怎样让小球动起来课本习题1.我们能用多少种方法,使静止的小球运动起来?答:可以用风力、拉力、水力、重力、弹力、使静止的小球运动起来。

2.怎样使小球的运动方向发生改变?答:要使小球的运动方向发生改变就必须对小球施加外力。

如要使运动的小球向左拐弯,必须对它施加一个向左的力:要使它向右拐弯,必须对它施加一个向右的力。

3.在我们的方法中,是什么力使小球由静止变为运动的?你的结论是什么?答:是外力使小球由静止变为运动的,如风力、弹力、重力、引力、推力、拉力、水力等。

4.图中的物体是在什么力的作用下开始运动的?答:帆船是在风力的作用下由静止开始运动的,箭是在弹力的作用下开始运动的,碾子是在牲畜力的作用下开始运动的。

5.你还能举出哪些生活中使物体发生改变的例子?答:如火箭、二踢脚是在反冲力的作用下运动的;足球、排球是在弹力作用下运动的;自行车、手推车是在人力作用下开始运动的;风车是在风力作用下开始运动的;发电机利用风力、水力、蒸气、原子能的力量运动起开等。

十二课让运动的物体停下来课本习题1.我们能用几种方法使运动的物体停下来?为什么这些方法可以使运动的物体停下来?答:让小球停下开可以用手挡,物体挡、磁铁吸,在前面放一块毛巾,挖一个坑,还可以慢慢让小球停下来等;让风车停下来可以逆风车转动方向用嘴吹、用手挡或拿到没风的地方让它慢慢停下来;让自行车停下来可以刹闸或用脚蹬地产生摩擦慢慢停下来。

因为这些方法使运动的物体受到了阻力和摩擦力的作用。

2.生活中到处都有摩擦力,你能找到他们?答:生活中到处都有摩擦力,比如,用手在桌面上摩擦、用手握纸在钢尺上摩擦、鞋底与地面的摩擦、自行车轮胎与地面的摩擦、橡皮与纸的摩擦、笔尖与纸的摩擦等。

3.下图中哪些摩擦是有益的?哪些摩擦是无益的?怎样增大有益的摩擦,减小无意的摩擦?你还能举出生活中哪些利用或减小摩擦的例子?答:有益的如橡皮与纸的摩擦、自行车闸皮与车轮的摩擦、脚底与车蹬皮的摩擦、汽车轮胎与地面的摩擦等;无益的如滑冰鞋底与地面的摩擦、自行车链条与齿轮的摩擦等。

2020年人教版(山东专用)高考物理实验十一 练习使用多用电表

2020年人教版(山东专用)高考物理实验十一 练习使用多用电表

说明:两次实验中电源输出的直流电压恒定且相同.
请完成下列问题:
(1)由图(甲)可知,电阻R1的测量值为
Ω.
解析:(1)用多用电表的“×10”挡测量电阻R1,指针指在刻度10,则多用电 表读数为R1=10×10 Ω=100 Ω. 答案:(1)100
(2)第1次实验中,电阻R1两端的最大电压U=
V.利用计算机软件测
R
40 103
30×103 V=8.75 V.
答案:(2)4×104 5.0 8.75
命题点二 创新实验
【典例2】 (2018·全国Ⅱ卷,22)某同学组装一个多用电表.可选用的器材有: 微安表头(量程100 μ A,内阻900 Ω );电阻箱R1(阻值范围 0~999.9 Ω );电 阻箱R2(阻值范围0~99 999.9 Ω );导线若干. 要求利用所给器材先组装一个量程为1 mA的直流电流表,在此基础上再将它改 装成量程为3 V的直流电压表.组装好的多用电表有电流1 mA和电压3 V两挡. 回答下列问题: (1)在虚线框内画出电路图并标出R1和R2,其中*为公共接线柱,a和b分别是电 流挡和电压挡的接线柱.
解析:(1)黑表笔接欧姆表内电源的正极,故A端与黑色表笔相连接. (2)R6与电源串联,作为欧姆表的欧姆调零电阻,选项B正确. 答案:(1)黑 (2)B
(3)根据题给条件可得R1+R2=
Ω ,R4=
Ω.
解析:(3)当 B 端接 2 时为 1 mA 量程电流挡,由电流表原理得
R1+R2=
I g Rg I1 Ig
换,闭合开关,测量通过小灯泡的电流
解析:(3)多用电表一定是红表笔电流流入,黑表笔电流流出,图2 是测电 压,测电阻应断开开关,选项A正确,B错误;图3是测电流,表笔位置正确,选 项C正确,D错误.

高中物理实验课程【高中物理实验课程】实验11 传感器的简单使用 含解析

高中物理实验课程【高中物理实验课程】实验11 传感器的简单使用 含解析

实验十一传感器的简单使用考纲解读1。

知道什么是传感器,知道光敏电阻和热敏电阻的作用。

2。

能够通过实验探究光敏电阻和热敏电阻的特性。

3.了解常见的各种传感器的工作原理、元件特性及设计方案.基本实验要求Ⅰ研究热敏电阻的特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材半导体热敏电阻、多用电表、温度计、铁架台、烧杯、凉水和热水.3.实验步骤(1)按实验原理图甲连接好电路,将热敏电阻绝缘处理;(2)把多用电表置于欧姆挡,并选择适当的量程测出烧杯中没有水时热敏电阻的阻值,并记下温度计的示数;(3)向烧杯中注入少量的冷水,使热敏电阻浸没在冷水中,记下温度计的示数和多用电表测量的热敏电阻的阻值;(4)将热水分几次注入烧杯中,测出不同温度下热敏电阻的阻值,并记录.4.数据处理在图1坐标系中,粗略画出热敏电阻的阻值随温度变化的图线.图15.实验结论热敏电阻的阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大.6.注意事项实验时,加热水后要等一会儿再测其阻值,以使电阻温度与水的温度相同,并同时读出水温.基本实验要求Ⅱ研究光敏电阻的光敏特性1.实验原理闭合电路欧姆定律,用欧姆表进行测量和观察.2.实验器材光敏电阻、多用电表、小灯泡、滑动变阻器、导线、电源.3.实验步骤(1)将光敏电阻、多用电表、灯泡、滑动变阻器如实验原理图乙所示电路连接好,其中多用电表置于“×100"挡;(2)先测出在室内自然光的照射下光敏电阻的阻值,并记录数据;(3)打开电源,让小灯泡发光,调节小灯泡的亮度使之逐渐变亮,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.(4)用手掌(或黑纸)遮光时,观察多用电表表盘指针显示电阻阻值的情况,并记录.4.数据处理根据记录数据分析光敏电阻的特性.5.实验结论(1)光敏电阻在暗环境下电阻值很大,强光照射下电阻值很小.(2)光敏电阻能够把光照强弱这个光学量转换为电阻这个电学量.6.注意事项(1)实验中,如果效果不明显,可将电阻部分电路放入带盖的纸盒中,并通过盖上小孔改变射到光敏电阻上的光的多少来达到实验目的;(2)欧姆表每次换挡后都要重新调零.考点一温度传感器的应用例1 对温度敏感的半导体材料制成的某热敏电阻R T,在给定温度范围内,其阻值随温度的变化是非线性的.某同学将R T和两个适当的定值电阻R1、R2连成图2虚线框内所示的电路,以使该电路的等效电阻R L的阻值随R T所处环境温度的变化近似为线性的,且具有合适的阻值范围.为了验证这个设计,他采用伏安法测量在不同温度下R L的阻值,测量电路如图2所示,图中的电压表内阻很大.实验中的部分实验数据测量结果如表所示。

[2017年整理]实验十一压电陶瓷介电性能测定--4-13日修改

[2017年整理]实验十一压电陶瓷介电性能测定--4-13日修改

实验十一 压电陶瓷介电性能测定实验名称:压电陶瓷介电性能测定 实验项目性质:普通实验 所涉及课程:电子材料 计划学时:2学时 一 、实验目的1. 通过实验了解电介质介电常数与介质损耗角正切tgδ 的概念和物理意义;2. 熟悉用LCR 型电桥测量电容器的电容量及介质损耗角正切的方法;3. 通过实验了解不同类型的介质材料其tgδ随频率的变化特性。

二、实验内容1. 实验老师介绍使用TH2810B 系列LCR 型电桥;2. 测试压电陶瓷的介电常数。

三、实验(设计)仪器设备和材料清单TH2810B 系列LCR 型电桥、压电陶瓷晶片、千分尺等。

四、实验原理根据电介质理论,各种电介质在电场作用下都要发生极化过程,其宏观表现可以用电介质的介电系数来表征。

不同类型的介质材料,由于发生极化的微观机制不同,不仅数值有明显差别,而且与频率的关系也有很大不同。

同样地,由于产生介质损耗的来源不同,各类电介质的tg δ数值及其与频率的关系都表现出各不相同的特点。

实验时,选用要测定的电介质制成电容器作为测量样品,利用LCR 电桥直接测定电容量和损耗角正切值的大小以及与频率的关系,研究介质的极化特性。

在已知样品直径(d )和电介质厚度(t )的条件下,由公式204/r Ct d επε=--C -电容(F ),t 样品厚度(m ),d -样品直径(m ),ε0-真空介电常数8.85×10-12(F/m )。

就能计算出相应的介电系数 。

测试不同频率下电介质的介电系数和损耗角正切tgδ,常用电桥法,其工作原理如图11-1所示。

将试样等效成电容C X 和电阻R X 并联,调节R 4和C N ,使电桥平衡,根据平衡条件可求得:改变测试频率,可获得不同频率下的介电系数和损耗角正切。

其中C N 、R 3为已知标准平衡元件。

图11-1 电桥法测试原理五、实验步骤利用TH2810B系列LCR型电桥测试。

1.用游标卡尺测量样品的厚度t和直径d。

(教参)第8章实验十一: 练习使用多用电表含解析

(教参)第8章实验十一: 练习使用多用电表含解析

实验十一:练习使用多用电表,◎注意事项1.多用电表使用注意事项(1)使用前要机械调零。

(2)两表笔在使用时,电流总是“红入”“黑出”。

(3)测电阻时①指针指中值附近较准,否则换挡。

②每换一挡必须重新欧姆调零。

③读出示数要乘以倍率。

(4)使用完毕,选择开关置于“OFF”挡或交流电压最高挡,长期不用应取出电池。

2.电路故障检测注意事项将多用电表拨到直流电压挡作为电压表使用。

在电源完好时,将电压表与外电路的各部分电路并联。

若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点。

◎误差分析1.偶然误差(1)估读时易带来误差。

(2)表头指针偏转过大或过小都会使误差增大。

2.系统误差(1)电池用旧后,电动势会减小,内阻会变大,致使电阻测量值偏大,要及时更换电池。

(2)测电流、电压时,由于电表内阻的影响,测得的电流、电压值均小于真实值。

考点一多用电表的原理、读数及使用欧姆表刻度盘的特点1.左∞右0:电阻无限大刻度线与电流、电压挡零刻度线重合,电阻零刻度线与电流、电压挡最大刻度线重合。

2.刻度不均匀:左密右疏。

3.欧姆挡是倍率挡:即读出的示数应再乘以该挡的倍率;电流、电压挡是量程范围挡,在不知道待测电阻的估计值时,应先从小倍率开始,熟记“小倍率小角度偏,大倍率大角度偏”。

(1)用多用电表的欧姆挡测量阻值为几十千欧的电阻R x,以下给出最可能的实验操作步骤,其中①为选择开关,②为欧姆调零旋钮.把你认为正确的步骤前的字母按合理的顺序填写在横线上:________。

a.将两表笔短接,调节②使指针对准刻度盘上欧姆挡的0刻度,断开两表笔b.将两表笔分别连接到被测电阻的两端,读出R x的阻值后,断开两表笔c.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×1 k”d.旋转①使其尖端对准欧姆挡“×100”e.旋转①使其尖端对准交流500 V挡,并拔出两表笔根据如图所示指针位置,此时被测电阻的阻值约为________Ω。

(2)下列关于用多用电表欧姆挡测电阻的说法中正确的是________(填选项前的字母)。

十一线电位差计

十一线电位差计

参考答案(十一电位差计)伏特表测电池的电动势时,电池内阻r越_____,伏特表内阻越_____,测电池的电动势越准;十一线直流电位差计测电动势时,与电池内阻r的大小_____关?答案1:大,大;有答案2:小,小;无答案3:小,大;有答案4:小,大;无正确答案为: 4你做的答案为:4 十一线电位差计)实验中有电源回路;测量前是通过调节使电阻丝的电压降为k伏。

答案1:2;电阻箱答案2:3;滑线变阻器答案3:2;滑线变阻器答案4:3;电阻箱正确答案为: 4你做的答案为:2 (十一线电位差计)十一线直流电位差计测电动势及内阻实验中,内阻表达式____答案1:答案2:答案3:答案4:正确答案为: 3你做的答案为:4 (十一电位差计)本实验测电池电动势和电池内阻过程中,有___次调检流计平衡;本实验用的检流计,如直接接入电路中,检流计是否接通____?要接通应点按检流计的____开关。

答案1:两,是;电计答案2:三,没;电计答案3:三,没;短路答案4:两,没;短路正确答案为: 2你做的答案为:2 (十一线电位差计)本实验中,电位差计测电动势主要有_______两个步骤;校准时通过调节________达到目的。

答案1:校准,测量;电阻箱答案2:校准,测量;滑线变阻器答案3:检流计指零,读数;电阻箱答案4:检流计指零,读数;滑线变阻器正确答案为: 1你做的答案为:1参考答案答案1:工作;标准;待测答案2:标准;工作;待测答案3:工作;待测;标准答案4:待测;标准;工作正确答案为:1你做的答案为:1 (十一线电位差计)标准电池能否作为供电电池用?通过标准电池的电流答案1:能,可大于20μA答案2:不能,不能大于20μA答案3:能,可大于20mA答案4:不能,不能大于20mA正确答案为:2你做的答案为:2 (十一线电位差计)十一线直流电位差计测电动势实验中,待测电动势的表达式:答案1:答案2:答案3:答案4:正确答案为:2你做的答案为:3 (十一线电位差计)十一线直流电位差计实际上是一个装置答案1:电阻分压答案2:电流分压答案3:限流答案4:电池串联正确答案为:1你做的答案为:1 (十一线电位差计)本实验中,电源的接法为_______;校准或测量时有_______个电源接通。

1 实验十一 探究单摆周期与摆长的关系

1 实验十一 探究单摆周期与摆长的关系

实验十一探究单摆周期与摆长的关系一、实验目的1.知道把单摆的运动看做简谐运动的条件.2.会探究与单摆的周期有关的因素.3.会用单摆测定重力加速度.二、实验原理单摆在摆角小于10°时,其振动周期跟摆角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T=2πlg,由此得g=4π2lT2,因此测出单摆的摆长l和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度值.三、实验器材带孔小钢球一个、细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、秒表、游标卡尺、带铁夹的铁架台.四、实验步骤1.做单摆:取约1 m 长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂.2.测摆长:用米尺量出摆线长l (精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D (也精确到毫米),则单摆的摆长l ′=l +D2.3.测周期:将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°),然后释放小球,记下单摆做30~50次全振动的总时间,算出平均每一次全振动的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值.4.改变摆长,重做几次实验. 五、数据处理1.公式法:将测得的几次的周期T 和摆长l 代入公式g =4π2lT 2中算出重力加速度g 的值,再算出g 的平均值,即为当地的重力加速度的值.2.图象法:由单摆的周期公式T =2π·l g 可得l =g4π2T 2,因此以摆长l 为纵轴、以T 2为横轴作出的l -T 2图象是一条过原点的直线,如图所示,求出斜率k ,即可求出g 值.g =4π2k ,k =lT 2=Δl ΔT 2.六、注意事项1.选择材料时应选择细、轻又不易伸长的线,长度一般在1 m 左右,小球应选用密度较大的金属球,直径应较小,最好不超过2 cm.2.单摆悬线的上端不可随意卷在铁夹的杆上,应夹紧在铁夹中,以免摆动时发生摆线下滑、摆长改变的现象.3.注意摆动时控制摆线偏离竖直方向不超过10°.可通过估算振幅的办法掌握. 4.摆球振动时,要使之保持在同一个竖直平面内,不要形成圆锥摆.5.计算单摆的振动次数时,应从摆球通过最低位置时开始计时,为便于计时,可在摆球平衡位置的正下方作一标记.以后摆球每次从同一方向通过最低位置时进行计数,且在数“零”的同时按下秒表,开始计时计数.七、误差分析1.系统误差:主要来源于单摆模型本身是否符合要求.即:悬点是否固定,摆球是否可看做质点,球、线是否符合要求,摆动是圆锥摆还是在同一竖直平面内振动以及测量哪段长度作为摆长等.只要注意了上面这些问题,就可以使系统误差减小到远小于偶然误差而达到忽略不计的程度.2.偶然误差:主要来自时间(即单摆周期)的测量上.因此,要注意测准时间(周期).要从摆球通过平衡位置开始计时,并采用倒计时计数的方法,即4,3,2,1,0,1,2,…在数“零”的同时按下秒表开始计时.不能多计或漏计振动次数.为了减小偶然误差,应进行多次测量后取平均值.对实验原理操作及误差分析的考查【典题例析】某同学利用单摆测量重力加速度.(1)为了使测量误差尽量小,下列说法正确的是________.A.组装单摆须选用密度和直径都较小的摆球B.组装单摆须选用轻且不易伸长的细线C.实验时须使摆球在同一竖直面内摆动D.摆长一定的情况下,摆的振幅尽量大(2)如图所示,在物理支架的竖直立柱上固定有摆长约1 m的单摆.实验时,由于仅有量程为20 cm、精度为1 mm的钢板刻度尺,于是他先使摆球自然下垂,在竖直立柱上与摆球最下端处于同一水平面的位置做一标记点,测出单摆的周期T1;然后保持悬点位置不变,设法将摆长缩短一些,再次使摆球自然下垂,用同样方法在竖直立柱上做另一标记点,并测出单摆的周期T2;最后用钢板刻度尺量出竖直立柱上两标记点之间的距离ΔL.用上述测量结果,写出重力加速度的表达式g=________.[解析](1)应选用密度较大且直径较小的摆球,A错.在摆动中要尽力保证摆长不变,故应选用不易伸长的细线,B对.摆动中要避免单摆成为圆锥摆,摆球要在同一竖直面内摆动,C对.摆动中摆角要控制在5°以内,所以D错.(2)设两次摆动时单摆的摆长分别为L1和L2,则T1=2πL1g,T2=2πL2g,则ΔL=g4π2·(T21-T22),因此,g=4π2ΔLT21-T22.[答案](1)BC(2)4π2ΔLT21-T22(1)构成单摆的条件:细线的质量要小、弹性要小,选用体积小、密度大的小球,摆角不超过5°.(2)要使摆球在同一竖直面内摆动,不能形成圆锥摆,方法是将摆球拉到一定位置后由静止释放.(3)测周期的方法①要从摆球过平衡位置时开始计时.因为此处速度大、计时误差小,而最高点速度小、计时误差大.②要测多次全振动的时间来计算周期.如在摆球从某一方向经过平衡位置时开始计时,且在数“零”的同时按下秒表,以后每当摆球从同一方向通过平衡位置时计数1次.某实验小组在探究单摆周期与摆长的关系的实验中:(1)用游标卡尺测定摆球的直径,测量结果如图所示,则该摆球的直径为________cm.(2)小组成员在实验过程中有如下说法,其中正确的是________(填选项前的字母).A.把单摆从平衡位置拉开30°的摆角,并在释放摆球的同时开始计时B.测量摆球通过最低点100次的时间t,则单摆周期为t100C.用悬线的长度加摆球的直径作为摆长,代入单摆周期公式计算得到的重力加速度值偏大D.选择密度较小的摆球,测得的重力加速度值误差较小解析:(1)主尺刻度加游标尺刻度的总和等于最后读数,0.9 cm+7×110mm=0.97 cm,不需要估读.(2)单摆在摆角较小时才能看做简谐运动,其周期公式才成立,为减小计时误差,应从摆球速度最大的最低点瞬间计时,A错误;通过最低点100次的过程中,经过的时间是50个周期,B错误;应选用密度较大、直径较小的球以减小空气阻力的影响,D错误;悬线的长度加摆球的半径才等于摆长,由单摆周期公式T=2πl+rg可知,若摆长记录值偏大,测定的重力加速度也偏大,C正确.答案:(1)0.97(2)C对实验数据处理的考查【典题例析】(2020·湖州调研)下表是探究单摆周期与摆长的关系实验中获得的有关数据:(2)利用图象,取T2=4.2 s2时,l=________m.重力加速度g=________m/s2.[解析](1)由T=2πl g得g=4π2·lT2或l=g4π2·T2,所以图象是过原点且斜率为g4π2的一条直线.l-T2图象如图所示.(2)T2=4.2 s2时,从图中画出的直线上可读出其摆长l=1.05 m,将T2与l代入公式g=4π2l2.T2,得g=9.86 m/s[答案](1)见解析图(2)1.059.86某同学用实验的方法探究影响单摆周期的因素.(1)他组装单摆时,在摆线上端的悬点处,用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线,再用铁架台的铁夹将橡皮夹紧,如图所示.这样做的目的是________(填字母代号).A.保证摆动过程中摆长不变B.可使周期测量得更加准确C.需要改变摆长时便于调节D.保证摆球在同一竖直平面内摆动(2)他组装好单摆后在摆球自然悬垂的情况下,用毫米刻度尺从悬点量到摆球的最低端的长度L =0.999 0 m ,再用游标卡尺测量摆球直径,结果如图所示,则该摆球的直径为________mm ,单摆摆长为________m.(3)下列振动图象真实地描述了对摆长约为1 m 的单摆进行周期测量的四种操作过程,图中横坐标原点表示计时开始,A 、B 、C 均为30次全振动的图象,已知sin 5°=0.087,sin 15°=0.26,这四种操作过程合乎实验要求且误差最小的是______(填字母代号).解析:(1)用一块开有狭缝的橡皮夹牢摆线的目的是保证摆动过程中摆长不变,需要改变摆长时便于调节,A 、C 正确.(2)根据游标卡尺读数规则,摆球直径为12.0 mm ,单摆摆长为L -d2=0.999 0 m -0.0060 m =0.993 0 m.(3)单摆测量周期,必须从平衡位置开始计时,且摆角小于10°,所以合乎实验要求且误差最小的是A.答案:(1)AC(2)12.00.993 0(3)A[随堂检测]1.(2020·丽水质检)在“用单摆测定重力加速度”的实验中:(1)下面所给器材中,选用哪些器材较好,请把所选用器材前的字母依次填写在题后的横线上.A.长1 m左右的细线B.长30 cm左右的细线C.直径2 cm的铅球D.直径2 cm的铝球E.秒表F.时钟G.最小刻度是厘米的直尺H.最小刻度是毫米的直尺所选用的器材是________.(2)实验时对摆线偏离竖直线的偏角要求是___________________________________.解析:本实验的原理:振动的单摆,当摆角<10°时,其振动周期与摆长的平方根成正比,与重力加速度的平方根成反比,而与偏角的大小(振幅)、摆球的质量无关,周期公式为T=2πlg,变换这个公式可得g=4π2lT2.因此,本实验中测出单摆的摆长l和振动周期T,就可以求出当地的重力加速度g的值,本实验的目的是测量重力加速度g的值,而非验证单摆的振动规律.因此实验中应选用较长的摆长l,这样既能减小摆长的测量误差,又易于保证偏角θ不大于10°,而且由于振动缓慢,方便计数和计时.本实验所用的实际摆要符合理论要求,摆长要有1 m左右,应选用不易伸长的细线,摆球直径要小于2 cm,应选用较重的小球,故选A、C.由于重力加速度g与周期的平方成反比,周期T的测量误差对g的影响是较大的,所用计时工具应选精确度高一些的,故选E.由于摆长l 应是悬点到铅球的边缘的距离l 加上铅球的半径r .铅球半径用游标卡尺测量出(也可由教师测出后提供数据),因此l 应读数准确到毫米位.实验中应用米尺或钢卷尺来测量,故选H.答案:(1)A 、C 、E 、H (2)小于10°2.(2016·10月浙江选考)在“探究单摆周期与摆长的关系”实验中,测量单摆的周期时,图中________(填“甲”“乙”或“丙”)作为计时开始与终止的位置更好些.答案:乙3.某同学在做“利用单摆测重力加速度”的实验时,先测得摆线长为101.00 cm ,摆球直径为2.00 cm ,然后用秒表记录了单摆振动50次所用的时间为101.5 s ,则(1)他测得的重力加速度g =________m/s 2.(2)为了提高实验精度,在实验中可改变几次摆长l 并测出相应的周期T ,从而得出一组对应的l 与T 的数据,再以l 为横坐标、T 2为纵坐标将所得数据连成直线,并求得该直线的斜率k .则重力加速度g =________.(用k 表示)解析:(1)本次实验中的摆长l =L +r =(101.00+1.00)cm =1.020 0 m ,周期T =t N =101.550s =2.03 s ,由公式g =4π2lT2可以解得g =9.76 m/s 2.(2)由公式g =4π2l T 2得:T 2=4π2g l ,这是一条T 2关于l 的一元一次函数(如y =kx ),所以它的斜率是k =4π2g ,所以g =4π2k.答案:(1)9.76 (2)4π2k4.(2020·湖州质检)在做“用单摆测定重力加速度”的实验过程中:(1)小李同学用游标卡尺测得摆球的直径如图所示,则摆球直径d =________cm.(2)小张同学实验时却不小心忘记测量小球的半径,但测量了两次摆线长和周期,第一次测得悬线长为L 1,对应振动周期为T 1,第二次测得悬线长为L 2,对应单摆的振动周期为T 2,根据以上测量数据也可导出重力加速度的表达式为________.解析:(1)游标卡尺为20分度,精确度为0.05 mm ,主尺读数为20 mm ,游标尺读数为0.05×6=0.30 mm ,所以测得摆球的直径d =2.030 cm.(2)设摆球半径为r ,则:T 1=2πL 1+r g ,T 2=2π L 2+r g 联立两式解得:g =4π2(L 1-L 2)T 21-T 22. 答案:(1)2.030 (2)4π2(L 1-L 2)T 21-T 22。

2021届高考物理必考实验十一:练习使用多用电表【含答案】

2021届高考物理必考实验十一:练习使用多用电表【含答案】

2021届高考物理必考实验十一:练习使用多用电表一、电流表与电压表的改装1.改装方案改装为电压表改装为大量程的电流表原理串联电阻分压并联电阻分流改装原理图分压电阻或分流电阻U=I g(R g+R)故R=UI g-R gI g R g=(I-I g)R故R=I g R gI-I g改装后电表内阻R V=R g+R>R g R A=RR gR+R g<R g2.校正(1)电压表的校正电路如图所示,电流表的校正电路如图所示.(2)校正的过程是:先将滑动变阻器的滑动触头移到最左端,然后闭合开关,移动滑动触头,使改装后的电压表(电流表)示数从零逐渐增大到量程值,每移动一次记下改装的电压表(电流表)和标准电压表(标准电流表)的示数,并计算满刻度时的百分误差,然后加以校正.二、欧姆表原理(多用电表测电阻原理)1.构造如图所示,欧姆表由电流表G、电池、调零电阻R和红、黑表笔组成.欧姆表内部:电流表、电池、调零电阻串联.外部:接被测电阻R x .全电路电阻R 总=R g +R +r +R x . 2.工作原理闭合电路欧姆定律,I =ER g +R +r +R x .3.刻度的标定红、黑表笔短接(被测电阻R x =0)时,调节调零电阻R ,使I =I g ,电流表的指针达到满偏,这一过程叫欧姆调零.(1)当I =I g 时,R x =0,在满偏电流I g 处标为“0”.(图甲) (2)当I =0时,R x →∞,在I =0处标为“∞”.(图乙)(3)当I =I g2时,R x =R g +R +r ,此电阻值等于欧姆表的内阻值,R x 叫中值电阻.三、多用电表1.多用电表可以用来测量电流、电压、电阻等,并且每一种测量都有几个量程.2.外形如图所示:上半部分为表盘,表盘上有电流、电压、电阻等多种量程的刻度;下半部分为选择开关,它的四周刻有各种测量项目和量程.3.多用电表面板上还有:欧姆表的欧姆调零旋钮(使电表指针指在右端零欧姆处)、指针定位螺丝(使电表指针指在左端的“0”位置)、表笔的正、负插孔(红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔). 四、二极管的单向导电性1.晶体二极管是由半导体材料制成的,它有两个极,即正极和负极,它的符号如图甲所示.2.晶体二极管具有单向导电性(符号上的箭头表示允许电流通过的方向).当给二极管加正向电压时,它的电阻很小,电路导通,如图乙所示;当给二极管加反向电压时,它的电阻很大,电路截止,如图丙所示.3.将多用电表的选择开关拨到欧姆挡,红、黑表笔接到二极管的两极上,当黑表笔接“正”极,红表笔接“负”极时,电阻示数较小,反之电阻示数很大,由此可判断出二极管的正、负极.1.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个.2.实验步骤(1)观察:观察多用电表的外形,认识选择开关的测量项目及量程.(2)机械调零:检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置.若不指零,则可用小螺丝刀进行机械调零.(3)将红、黑表笔分别插入“+”、“-”插孔.(4)测量小灯泡的电压和电流.①按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压.②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流.(5)测量定值电阻①根据被测电阻的估计阻值,选择合适的挡位,把两表笔短接,观察指针是否指在欧姆表的“0”刻度,若不指在欧姆表的“0”刻度,调节欧姆调零旋钮,使指针指在欧姆表的“0”刻度处;②将被测电阻接在两表笔之间,待指针稳定后读数;③读出指针在刻度盘上所指的数值,用读数乘以所选挡位的倍率,即得测量结果;④测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡.1.多用电表使用注意事项(1)表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔,但是红表笔插入“+”插孔,黑表笔插入“-”插孔,注意电流的实际方向应为“红入”、“黑出”.(2)区分“机械零点”与“欧姆零点”.机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是表盘下边中间的指针定位螺丝;欧姆零点是指刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮.(3)欧姆表读数时注意乘以相应挡位的倍率.(4)使用多用电表时,手不能接触表笔的金属杆,特别是在测电阻时,更应注意不要用手接触表笔的金属杆.(5)测量电阻时待测电阻要与其他元件和电源断开,否则不但影响测量结果,甚至可能损坏电表.(6)测电阻时每换一次挡必须重新欧姆调零.(7)使用完毕,选择开关要置于交流电压最高挡或“OFF”挡.长期不用,应把表内电池取出.2.多用电表对电路故障的检测(1)断路故障的检测方法①用直流电压挡:a.将电压表与电源并联,若电压表示数不为零,说明电源良好,若电压表示数为零,说明电源损坏.b.在电源完好时,再将电压表与外电路的各部分电路并联.若电压表示数等于电源电动势,则说明该部分电路中有断点.②用直流电流挡:将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联的部分电路断路.③用欧姆挡检测将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流)说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路.(2)短路故障的检测方法①将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压表示数不为零,则外电路的部分电路不被短路或不完全被短路.②用电流表检测,若串联在电路中的电流表示数不为零,故障应是短路.【典例1】(2019·安徽皖江名校联盟摸底大联考)某实验小组在练习使用多用电表时,他们正确连接好电路如图7甲所示.闭合开关S后,发现无论如何调节电阻箱R0,灯泡都不亮,电流表无读数,他们判断电路可能出现故障.经小组讨论后,他们尝试用多用电表的欧姆挡来检测电路.已知保护电阻R=15Ω,电流表量程为0~50mA.操作步骤如下:①将多用电表挡位调到欧姆×1挡,再将红、黑表笔短接,进行欧姆调零;②断开图甲电路开关S,将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转;③将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数如图乙所示;④将多用电表两表笔分别接在c、e上,调节R0=20Ω时,多用电表示数如图丙所示,电流表的示数如图丁所示.回答下列问题:(1)图丙中的多用电表读数为________Ω;图丁中的电流表读数为________mA.(2)操作步骤④中,多用电表红表笔应接________(选填“c”或“e”)点.(3)电路的故障可能是________.A.灯泡短路B.灯泡断路C.保护电阻R短路D.保护电阻R断路(4)根据以上实验得出的数据,同学们还计算出多用电表内部电源的电动势E′=________V(结果保留三位有效数字).【答案】(1)24 38.0 (2)e(3)B (4)1.48【解析】(1)欧姆表的读数为24×1Ω=24Ω,电流表的最小分度是1mA,需估读到0.1mA,所以图丁中的电流表读数为38.0mA.(2)根据电流必须从电流表正接线柱流入,电流从欧姆表的红表笔流入,黑表笔流出,电路中电流表在e端为负极,即电流经过电流表的方向为d→e,则操作步骤④中,多用电表黑表笔应接c 点,红表笔应接e点.(3)将多用电表两表笔分别接在a、c上,多用电表的指针不偏转,说明ac间有断路.将多用电表两表笔分别接在b、c上,多用电表的示数不为零,所以电路的故障是灯泡断路.(4)由操作步骤③中多用电表指针正好指在中间刻度,根据欧姆表的中值电阻等于其内阻,则知欧姆表的内阻为R欧=15Ω.根据闭合电路欧姆定律得:I=E′R0+R mA+R欧,又R0+R mA=24Ω,故E′=I(R0+R mA+R欧)=38.0×10-3×(24+15) V≈1.48V.变式1(2017·全国卷Ⅲ·23)图(a)为某同学组装完成的简易多用电表的电路图.图中E是电池;R1、R2、R3、R4和R5是固定电阻,R6是可变电阻;表头的满偏电流为250μA,内阻为480Ω.虚线方框内为换挡开关,A端和B端分别与两表笔相连.该多用电表有5个挡位,5个挡位为:直流电压1V挡和5V挡,直流电流1mA挡和2.5mA挡,欧姆×100Ω挡.(1)图(a)中的A端与________(填“红”或“黑”)色表笔相连接.(2)关于R6的使用,下列说法正确的是________(填正确答案标号).A.在使用多用电表之前,调整R6使电表指针指在表盘左端电流“0”位置B.使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置C.使用电流挡时,调整R6使电表指针尽可能指在表盘右端电流最大位置(3)根据题给条件可得R1+R2=________Ω,R4=________Ω.(4)某次测量时该多用电表指针位置如图(b)所示.若此时B端是与“1”相连的,则多用电表读数为__________;若此时B端是与“3”相连的,则读数为________;若此时B端是与“5”相连的,则读数为____________.(结果均保留3位有效数字)【答案】(1)黑(2)B (3)160 880 (4)1.47mA1.10kΩ 2.94V【解析】(1)当B 端与“3”连接时,内部电源与外部电路形成闭合回路,电流从A 端流出,故A 端与黑色表笔相连接.(2)在使用多用电表之前,调整表头螺丝使电表指针指在表盘左端电流“0”位置,选项A 错误;使用欧姆挡时,先将两表笔短接,调整R 6使电表指针指在表盘右端电阻“0”位置,选项B 正确;使用电流挡时,电阻R 6不在闭合电路中,调节无效,选项C 错误.(3)根据题给条件可知,当B 端与“2”连接时,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联,此时为量程1mA 的电流挡,由并联电路两支路电流与电阻成反比知,R gR 1+R 2=1-0.250.25=31,解得R 1+R 2=160Ω. 当B 端与“4”连接时,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后再与R 4串联,此时为量程1V 的电压挡,表头与R 1、R 2组成的串联电路并联后的总电阻为120Ω,两端电压为0.12V ,由串联电路中电压与电阻成正比知:R 4两端电压为0.88V ,则R 4电阻为880Ω.(4)若此时B 端是与“1”连接的,多用电表作为直流电流表使用,量程为2.5mA ,读数为 1.47mA.若此时B 端是与“3”连接的,多用电表作为欧姆表使用,读数为11×100Ω=1.10kΩ. 若此时B 端是与“5”连接的,多用电表作为直流电压表使用,量程为5V ,读数为2.94V.【典例2】(2019·辽宁大连市第二次模拟)如图9甲所示是多用电表欧姆挡内部的部分原理图,已知电源电动势E =1.5V ,内阻r =1Ω,灵敏电流计满偏电流I g =10mA ,内阻r g =90Ω,表盘如图丙所示,欧姆表表盘中值刻度为“15”.(1)多用电表的选择开关旋至“Ω”区域的某挡位时,其内部电路为图甲所示.将多用电表的红、黑表笔短接,进行欧姆调零,调零后多用电表的总内阻为________Ω.某电阻接入红、黑表笔间,表盘如图丙所示,则该电阻的阻值为________Ω.(2)若将选择开关旋至“×1”,则需要将灵敏电流计________(选填“串联”或“并联”)一阻值为________Ω的电阻,再进行欧姆调零.(3)某同学利用多用电表对二极管正接时的电阻进行粗略测量,如图乙所示,下列说法中正确的是________(填选项前的字母).A .欧姆表的表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端 B .双手捏住两表笔金属杆,测量值将偏大C .若采用“×100”倍率测量时,发现指针偏角过大,应换“×10”倍率,且要重新进行欧姆调零D .若采用“×10”倍率测量时,发现指针位于刻度“15”与“20”的正中央,测量值应略大于175Ω 【答案】(1)150 70 (2)并联 10 (3)AC【解析】(1)设欧姆表总内阻为R ,短接时有:E =I g R ,代入数据计算得:R =150Ω;当半偏时有:E =12I g (R+R 中),所以R =R 中,所以选择的是“×10”挡位,根据题图丙可知读数为70Ω. (2)开关旋至“×1”,此时内阻R ′=R 中=15Ω,短接时电流I m =ER ′=100mA ,所以给表头并联一个分流电阻R 0,根据欧姆定律:R 0=I g r gI m -I g=10Ω. (3)二极管具有单向导电性,由于表笔A 与欧姆表内部电源正极相连,故需要表笔A 、B 应分别接二极管的C 、D 端,A 正确;实验测量时,手不能触碰金属杆,否则会将自身电阻并联进电路,测量值偏小,B 错误;若采用“×100”倍率测量时,发现指针偏角过大,说明电阻对该挡位太小,所以应该换小挡位,即“×10”倍率,且要重新进行欧姆调零,C 正确;欧姆表表盘刻度不均匀,“左密右疏”且越往左阻值越大,所以测量值应小于175Ω,D 错误.变式2 如图甲为一个多用电表的表盘,图中S 、K 、T 为三个可调节部件,该多用电表用作欧姆表的原理图如图乙.(1)现用此多用电表测量一个阻值约为十几欧的定值电阻,主要操作步骤如下:①调节可调部件________,使电表指针停在表盘左侧零刻度位置;②调节可调部件________,选择“×1”挡位置;③将红、黑表笔分别插入“+”“-”插孔,笔尖相互接触,调节可调节部件________,使表笔指针指向右侧零刻度位置;④将红、黑表笔的笔尖分别接触电阻的两端,由表头指针示数得出该电阻的阻值.(2)选择欧姆表的“×1k”挡,两表笔笔尖相互接触且调零时,图乙中电源电动势和内阻分别为E、r,表头G的内阻为R g,滑动变阻器的阻值为R,则表头G的满偏电流I g=________(用题给符号表示);再把表笔的笔尖和某电阻接触,欧姆表的示数如图丙,若电源电动势E=6V,则通过表头G的电流I=________mA.【答案】(1)①S②K③T(2)ER+R g+r0.2【解析】(1)①多用电表的使用首先进行机械调零:调节可调部件S,使电表指针停在表盘左边的零刻度位置;②调节可调部件K选择合适的挡位:因电阻约为十几欧,为使指针指在中央刻度附近,则选择欧姆表的“×1”挡位即可.③欧姆表选好挡后要进行欧姆调零,短接红、黑表笔,调节T,使得电表指针指向右边的零刻度位置.(2)两表笔笔尖相互接触且调零时R x=0,此时电流为满偏电流I g,由闭合电路的欧姆定律E=I g(r+R+R g),则可得I g=ER+R g+r;欧姆表选择的“×1k”挡,中值电阻值为15×1000Ω,则RΩ=R g+R+r=15×1000Ω,而E=6V,则I g=ERΩ=615000A=0.4mA,现接待测电阻后指针所在位置读得R x=15×1000Ω,则I=ERΩ+R x=0.2mA.【典例3】在“练习使用多用电表”的实验中,某同学用多用电表的欧姆挡测量阻值为十几千欧的电阻R x。

物理教案(新教材鲁科版)第十章电路及应用实验十一测量电源的电动势和内阻

物理教案(新教材鲁科版)第十章电路及应用实验十一测量电源的电动势和内阻

实验十一 测量电源的电动势和内阻目标要求 1.理解测量电源电动势和内阻的实验原理——闭合电路欧姆定律.2.掌握用电流表和电压表测定电源的电动势和内阻的方法.3.掌握实物图连接的技巧.4.会用图像处理实验数据.考点一 伏安法测电源的电动势和内阻1.实验原理 闭合电路欧姆定律. 2.实验器材干电池、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.实验步骤(1)电流表用 A 的量程,电压表用3 V 的量程,按图连接好电路.(2)把滑动变阻器的滑片移到接入电路阻值最大的一端.(3)闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I 1,U 1).用同样的方法再测量几组I 、U 值,填入表格中. (4)断开开关,拆除电路,整理好器材. 4.实验数据处理(1)列方程组⎩⎪⎨⎪⎧E =U 1+I 1rE =U 2+I 2r ,解出E 、r ,并多次测量求平均值.(2)用作图法处理数据,如图所示.①图线与纵轴交点为电源电动势E ;②图线斜率的绝对值为内阻r.5.误差分析(1)偶然误差:主要来源于电压表和电流表的读数以及作U-I图像时描点不准确.(2)系统误差:①若采用甲图电路方法a电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I真与I测的差越大,I V=UR V.其中U-I图像如图乙所示.结论:E测<E真,r测<r真.方法b等效电源法如图甲所示,E测=R VR V+rE真<E真,r测=R V rR V+r<r真.②若采用丙图电路方法a电流表的分压作用造成误差,电流越大,电流表分压越多,对应U真与U测的差越大,U A=I·R A.其中U-I图像如图丁所示.结论:E测=E真,r测>r真.方法b等效电源法如图丙所示,E测=E真,r测=r+R A>r真.(3)电路选择:①电源内阻一般较小,选图甲电路误差较小.②当内阻已知时选图丙电路,此时r=k-R A,没有系统误差.6.注意事项(1)为了使路端电压变化明显,可使用内阻较大的旧电池.(2)电流不要过大,应小于A,读数要快.(3)要测出不少于6组的(I,U)数据,变化范围要大些.(4)若U -I 图线纵轴刻度不从零开始,则图线和横轴的交点不再是短路电流,内阻应根据r =|ΔUΔI|确定. 例1 (2023·福建宁德市质检)小明同学尝试测量电瓶车上蓄电池的电动势和内阻,并探究滑动变阻器消耗的功率P .(1)已知电源内阻比较小,移动滑动变阻器滑片时,为了使电压表示数变化比较明显,小明在思考后将R 0=7 Ω的定值电阻串入电路________(选填“A ”或“B ”)中,解决了问题.(2)选定设计的实验电路后,多次调节滑动变阻器R 的阻值,读出相应的电压表和电流表示数U 和I ,由测得的数据描绘出如图所示的U -I 图像.则蓄电池的内阻r 0=________Ω,滑动变阻器R 消耗的最大功率为________W .(结果均保留2位有效数字)(3)该同学分析了实验中由电表内阻引起的实验误差.下列图中,实线是根据本实验的数据描点作图得到的U -I 图像;虚线是该电源在没有电表内阻影响的理想情况下所对应的U -I 图像.则可能正确的是________.答案 (1)A (2) (3)C解析 (1)由闭合电路欧姆定律U =E -Ir 0可知U 值变化较小是由于r 0太小,串联电阻应置于干路,故选A.(2)加电阻后测量电路图为A 图,由闭合电路欧姆定律有U =E -I (r 0+R 0)题图中图线的纵轴截距表示电动势E = V ,斜率绝对值表示(r 0+R 0),图线斜率绝对值为k = Ω=r 0+R 0,解得r 0= Ω.加电阻后,将R 0看作内阻的一部分,设r 1=r 0+R 0,则对于滑动变阻器的功率有P =E 2(R +r 1)2R ,整理得P =E 2(R -r 1)2R +4r 1,由该式可知,当滑动变阻器的阻值R=r 1=8 Ω时,滑动变阻器消耗的功率最大,代入数据,整理得P =62(8+8)2×8 W ≈1.1 W(3)由电路图可知,由于电压表的分流作用,电流的测量值小于真实值,因此虚线在实线的上方,当电压表示数为零时,电流测量值与真实值相等,因此虚线与实线在I 轴相交,A 、B 、D 错误,C 正确.例2 (2023·湖南省长郡中学月考)某同学要测量“水果电池”的电动势和内阻,提供下列仪器:A .待测“水果电池”(电动势E 约为4 V ,内阻r 约为200 Ω)B .毫安表A(量程5 mA ,内阻为R A =60 Ω)C .电压表V(量程U 0=4 V ,内阻约5 kΩ)D .电阻箱R 1(0~ Ω)E .滑动变阻器R (0~1 000 Ω)F .开关、导线若干.(1)由于毫安表的量程太小,该同学用电阻箱R 1与毫安表A 并联,可使其量程扩大,取R 1=14R A ,则改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的________倍;(2)用改装后的电流表完成实验,应该选择的实验电路是图中的________(选填“甲”或“乙”);(3)根据实验数据画出U -I 图线,如图所示.由图线可得,“水果电池”的电动势E =____ V ,内电阻r =________ Ω.(保留三位有效数字)答案 (1)5 (2)乙 (3) 175解析 (1)设毫安表电流为I A ,由并联电路的规律可得I A R A =(I -I A )R 1,解得I =5I A ,因此改装后的电流表量程为毫安表满偏电流的5倍;(2)由于电流表内阻已知,因此采用题图乙电路可以避免电流表分压的误差,故选乙电路. (3)改装后电流表的内阻为R A ′=R A R 1R A +R 1=60×1560+15 Ω=12 Ω,则由闭合电路欧姆定律可得E=Ir +IR A ′+U ,转化可得U =-(r +R A ′)I +E由U -I 图像可得b =E =3.80 V ,|k |=|-(r +R A ′)|=错误! Ω,解得E =3.80 Ω,r =175 Ω.考点二 安阻法测电动势和内阻1.实验原理闭合电路的欧姆定律E =IR +Ir ,电路图如图所示.2.实验器材电池、电流表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.数据处理(1)计算法:由⎩⎪⎨⎪⎧E =I 1R 1+I 1rE =I 2R 2+I 2r解方程组求得E 、r .(2)图像法:由E =I (R +r )可得 ①1I =1E R +r E ,可作1I -R 图像(如图甲) 1I -R 图像的斜率k =1E ,纵轴截距为r E ②R =E ·1I -r ,可作R -1I 图像(如图乙)R -1I图像的斜率k =E ,纵轴截距为-r .4.误差分析(1)误差来源:电流表有电阻,导致内阻测量不准确;(2)结论:E测=E真,r测>r真(r测=r真+r A).例3某物理兴趣小组要测量一电池组的电动势和内阻,实验室提供下列仪器:A.电池组(电动势约为3 V,内阻约为10 Ω)B.电压表V(量程0~V,内阻约为3 000 Ω)C.电流表A(量程为0~2 mA,内阻R A=12 Ω)D.定值电阻R0=6 ΩE.电阻箱R1(0~999 Ω,0~A)F.滑动变阻器R2(0~2 000 Ω,0~A)G.导线及开关(1)同学们根据提供的器材,设计了如图甲所示的(a)、(b)两种测量电路,经讨论后认为(a)测量电路不合理,应选(b)测量电路.请说明(a)测量电路不合理的原因:_________________.(2)请在图乙中按照(b)电路图连接测量电路.(3)连接好电路后进行实验,调节电阻箱R1,记录下各仪器的读数.若某次实验时电阻箱旋钮及电流表指针如图丙所示,则此时电阻箱的阻值为________ Ω,通过电阻箱的电流大小为________ mA.(4)设电源的电动势为E ,内阻为r ,改装后电流表内阻为R g ,某次实验中电阻箱的阻值为R 1,电流表的读数为I ,则电源电动势的表达式为E =______________.(用I 、R 1、R g 、r 表示) (5)将测量数据的单位统一成国际单位,根据记录数据作出如图丁所示的图像,若测得图线纵轴截距为,图线斜率为,则电池组电动势E =________ V ,内阻r =__________ Ω.(结果均保留到小数点后一位)(6)误差分析:(b)测量电路设计方案及上述数据处理方法使电源电动势测量值__________(选填“偏大”“偏小”或“不受影响”). 答案 (1)见解析 (2)见解析图 (3)875 (4)3I (R 1+R g +r ) (5) (6)不受影响解析 (1)由于电流表量程较小,若直接测量干路中电流,则测量数据范围太小,测量误差较大,故(a)测量电路不合理; (2)按照电路图连接 ,如图;(3)如图丙电阻箱读数为875 Ω;电流表读数为1.2 mA ,电流表扩大量程后I max =I g (1+R AR 0)=6 mA ,故电流表量程扩大3倍,故通过电阻箱的电流大小为 mA ; (4)改装后电流表内阻R g =R A R 0R A +R 0=4 Ω,改装后电流表量程变为原来的3倍,故实际电流值为3I ,根据闭合电路欧姆定律有E =3I (R 1+R g +r ); (5)由上述可知1I =3E R 1+3(R g +r )E则3(R g +r )E = A -1,3E= A -1·Ω-1, 解得E = V ,r = Ω;(6)由于改装后电流表测量的是干路电流的真实值,故求得的电源电动势也是真实值,故不受影响.考点三 伏阻法测电动势和内阻1.实验原理闭合电路欧姆定律E =U +URr ,电路图如图所示.2.实验器材电池、电压表、电阻箱、开关、导线、坐标纸和刻度尺. 3.数据处理(1)计算法:由⎩⎨⎧E =U 1+U 1R 1rE =U 2+U2R2r解方程组可求得E 和r .(2)图像法:由E =U +U R r 得:1U =1E +r E ·1R .故1U -1R 图像的斜率k =r E ,纵轴截距为1E,如图.4.误差分析(1)误差来源:电压表有内阻,干路电流表达式不准确,导致电动势测量不准确; (2)结论:E 测<E 真,r 测<r 真.例4 (2021·全国乙卷·23)一实验小组利用图(a)所示的电路测量一电池的电动势E (约 V)和内阻r (小于2 Ω).图中电压表量程为1 V ,内阻R V = Ω;定值电阻R 0= Ω;电阻箱R 最大阻值为 Ω;S 为开关.按电路图连接电路.完成下列填空:(1)为保护电压表,闭合开关前,电阻箱接入电路的电阻值可以选________Ω(填“”或“”); (2)闭合开关,多次调节电阻箱,记录下阻值R 和电压表的相应读数U ; (3)根据图(a)所示电路,用R 、R 0、R V 、E 和r 表示1U ,得1U =________;(4)利用测量数据,作1U-R 图线,如图(b)所示:(5)通过图(b)可得E =________V(保留2位小数),r =________Ω(保留1位小数);(6)若将图(a)中的电压表当成理想电表,得到的电源电动势为E ′,由此产生的误差为⎪⎪⎪⎪E ′-E E ×100%=________%. 答案 (1)(3)R 0+R V ER V R 0·R +1E +(R V +R 0)r ER V R 0 (5) (6)5解析 (1)为了避免电压表被烧坏,接通电路时电压表两端的电压不能比电压表满偏电压大,当电压表满偏时有U m R V R 0R V +R 0=E -U m R +r代入数据解得R +r = Ω,故R Ω 因此电阻箱接入电路的电阻值选 Ω. (3)由闭合电路的欧姆定律可得 E =U +UR V R 0R V +R 0(R +r ) 化简可得1U =R 0+R V ER V R 0·R +1E +R V +R 0ER V R 0r(5)由上面公式可得R 0+R V ER V R 0=k =119E,1E +R V +R 0ER V R 0r =b =1E +r 19E由1U-R 图像计算可得k ≈ V -1·Ω-1 延长图线,得到图线与纵轴的交点为 V -1,则有 V -1=1E +r 19E +519E (V -1)代入可得E ≈ V ,r ≈ Ω.(6)如果电压表为理想电压表,则有 1U =1E +r ER 0+1ER 0R 则此时E ′=120k因此误差为⎪⎪⎪⎪⎪⎪120k -119k 119k ×100%=5%. 课时精练1.(2023·福建省莆田第二中学模拟)某同学在测量两节干电池串联时的电动势和内阻时所用的器材如下:A .两节干电池:总电动势约为3 V ,总内阻约为 Ω;B .电压表V :量程为3 V ,内阻为几千欧;C .电流表A :量程为100 mA ,内阻为 Ω;D .定值电阻R 0:阻值为 Ω;E .滑动变阻器R :0~20 Ω;F .开关,导线若干.(1)该同学设计出如图甲所示的电路图,根据电路图用笔画线在图乙中将实物图连接完整.(2)实验中,该小组闭合开关,调节滑动变阻器,多次测量得出多组电压表的示数U 和电流表的示数I ,通过描点画出电源的U —I 图像如图丙所示,该两节干电池的总电动势E =________V(结果保留三位有效数字),总内阻r =________Ω(结果保留两位有效数字).(3)电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果________(填“有”或“没有”)影响. 答案 (1)见解析图 (2) (~均可) (~均可) (3)没有 解析 (1)电路图如图所示.(2)电流表与定值电阻并联后得到的改装电流表的量程为1 A ,内阻R A = Ω,由闭合电路欧姆定律得E =U +⎝⎛⎭⎫I +Ir A R 0()R A +r ,则有U =E -I ⎝⎛⎭⎫1+r AR 0()R A +r ,故U -I 图像的纵轴截距为两节干电池的总电动势,由题图丙可知E = V .U -I 图像斜率的绝对值等于10()R A +r ,故R A +r = Ω,解得r = Ω.(3)当电流表的示数为0时,外电压等于两节干电池的总电动势,故电动势没有系统误差,所以电流表的内阻对两节干电池总电动势的测量结果没有影响.2.(2021·天津卷·10)随着智能手机的广泛应用,充电宝成为手机及时充电的一种重要选择.充电宝可以视为与电池一样的直流电源.一充电宝的电动势约为5 V ,内阻很小,最大放电电流为2 A ,某实验小组测定它的电动势和内阻.他们剥开充电宝连接线的外绝缘层,里面有四根导线,红导线为充电宝的正极,黑导线为充电宝的负极,其余两根导线空置不用,另有滑动变阻器R 用于改变电路中的电流,定值电阻R 0=3 Ω,两只数字多用电表M 、N ,两表均为理想电表,并与开关S 连成如图所示电路.(1)图中测量电流的电表是________,测量电压的电表是________.(均填写字母“M”或“N”)(2)调节滑动变阻器,测得多组I、U数据,记录如下表,其中只有一个数据记录有误,审视记录的数据,可以发现表中第________次的记录数据有误.(填测量次数的序号)次数1234567电流I/A电压U/V(3)电路中接入R0可以达到下列哪个效果______.(填选项前的字母)A.使测电流的电表读数变化明显B.为了更准确地测量充电宝内阻C.避免使充电宝的放电电流过大D.减小测量电压的电表分流作用答案(1)N M(2)4(3)C解析(1)电表N串联在电路中,测量干路电流,所以N为电流表;电表M一端接在开关上,另一端接在充电宝的负极,闭合开关后相当于并联在电源两端,所以M为电压表,测量路端电压;(2)题中表格中的电流I不断增大,根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir可知路端电压U不断减小,电压表的示数不断减小,所以第4次的记录数据有误;(3)因为充电宝的内阻很小,所以电阻R0串联在电路中,起保护电路的作用,避免使充电宝的放电电流过大损坏电路中的器件.故选C.3.(2023·福建省百校联合高三测评)某学习小组欲测量某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r(电动势约为4 V,内阻约为几欧),他们找到的器材有:电压表V(量程为6 V,内阻约为kΩ)、定值电阻R0=10 Ω、电阻箱R(0~Ω)、开关S一只、导线若干.(1)请以笔画线代替导线将图甲中的实物图补充完整;(2)闭合开关,调节电阻箱的阻值R ,得到多组测量数据,根据测量数据作出U -UR 图像,如图乙所示.则该锂电池的电动势E =______________V ,内阻r =________Ω.(结果均保留三位有效数字)答案 (1)见解析图 (2)(~都对) (~都对)解析 (1)根据题图乙的图像可知电压表测量电阻箱两端的电压,实物图连接如图所示.(2)根据闭合电路欧姆定律得E =U +U R ()R 0+r ,化简得U =E -U R ()R 0+r ,所以U -UR图像的纵轴截距表示电源电动势,即E = V ;图像斜率的绝对值表示定值电阻R 0和电源内阻r 的和,即R 0+r =-Ω,解得电源内阻r = Ω.4.利用如图(a)所示电路,可以测量电源的电动势和内阻,所用的实验器材有: 待测电源,电阻箱R (最大阻值 Ω),电阻R 0(阻值为 Ω),电阻R 1(阻值为 Ω),电流表(量程为200 mA ,内阻为R A = Ω),开关S.实验步骤如下:①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S ;②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I 和电阻箱相应的阻值R ; ③以1I 为纵坐标,R 为横坐标,作1I -R 图线(用直线拟合);④求出直线的斜率k 和在纵轴上的截距b . 回答下列问题:(1)分别用E 和r 表示电源的电动势和内阻,则1I 与R 的关系式为________________.(2)实验得到的部分数据如下表所示,其中电阻R = Ω时,电流表的示数如图(b)所示,读出数据,完成下表.答:①________,②________.R /Ω I /A ① 1I/A -1②(3)在图(c)的坐标纸上描点并作图,根据图线求得斜率k =______ A -1·Ω-1,截距b =________ A -1.(4)根据图线求得电源电动势E =________ V ,内阻r =________ Ω.答案 (1)1I =3E R +15+3r E (2) (3)见解析图 (~均可) (~均可) (4)(~均可) (~均可)解析 (1)根据闭合电路欧姆定律有 E =(IR AR 1+I )(R +R 0+r )+IR A ,代入数据,化简得1I =3E R +15+3r E.(2)电流表每小格表示4 mA ,因此电流表读数I = A ,1I≈ A -1.(3)在坐标纸上描点,画出一条直线,得出斜率k = A -1·Ω-1,截距b = A -1.(4)斜率k =3E ,因此E = V ,纵轴截距b =15+3r E,因此 r = Ω.。

实验专题十一 练习使用多用电表(含答案)

实验专题十一 练习使用多用电表(含答案)

实验专题十一练习使用多用电表1.欧姆表实验原理欧姆表的外部构造如图甲所示,内部结构如图乙所示。

是内阻为R g、满偏电流为I g的电流表(表头),R是可变电阻,也叫调零电阻,电池的电动势是E,内阻是r。

欧姆表的原理是闭合电路欧姆定律。

甲乙红、黑表笔接触时,相当于被测电阻R x=0,如图丙所示,调节R使电流表达到满偏,此时满足,这一过程叫欧姆调零,所以电流满刻度处是电阻挡的零点。

关系I g=ER+R g+r红、黑表笔不接触时,相当于被测电阻R x=∞,如图丁所示,此时电流为零,所以电流的零刻度位置是电阻挡的∞。

,所以电流的I x处对红、黑表笔接触电阻R x时,如图戊所示,通过电流表的电流I x=ER+R g+r+R x应电阻挡的R x值。

,指针半偏,所以欧姆表的内阻等于中值电阻。

注意:R x=R+R g+r时I x=I g22.实验器材多用电表、电学黑箱、直流电源、开关、导线若干、小灯泡、二极管、定值电阻(大、中、小)三个。

3.实验步骤(1)在用多用电表的欧姆挡进行测量的过程中,需要先进行欧姆调零再进行测量,具体的过程用流程图可表示为:(2)探索黑箱内的电学元件(3)测量小灯泡的电压和电流①按如图甲所示的电路图连好电路,将多用电表选择开关置于直流电压挡,测小灯泡两端的电压。

②按如图乙所示的电路图连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小灯泡的电流。

4.注意事项(1)红进黑出:表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔。

无论用多用电表测电压、电流还是电阻(结合内部结构图看),电流都要经红表笔(正插孔)流入多用电表,从黑表笔流出。

可以简记为“红进黑出”。

(2)区分两个“零点”:机械零点是表盘刻度左侧的“0”位置,调整的是定位螺丝;欧姆零点是刻度盘右侧的“0”位置,调整的是欧姆调零旋钮。

(3)测电压时,多用电表应与被测元件并联;测电流时,多用电表应与被测元件串联。

(4)勿忘欧姆调零:测电阻时,要选择合适的挡位,使指针分布在“中值”附近。

2023年人教版高中物理复习实验十一 测量电源的电动势和内阻

2023年人教版高中物理复习实验十一  测量电源的电动势和内阻

实验十一测量电源的电动势和内阻实验目的和器材实验原理实验目的1.会用电流表和电压表测量电源的电动势和内电阻。

2.进一步加深对闭合电路欧姆定律的理解。

3.进一步熟练掌握电压表和电流表的使用方法。

1.闭合电路欧姆定律:E=U 外+U内。

2.如果电表器材是电压表和电流表,可用U-I法,即E=U+Ir。

3.原理图如图甲,实物连接图如图乙。

实验器材电池(被测电源)、电压表、电流表、滑动变阻器、开关、导线、坐标纸、刻度尺、铅笔等。

1.连接电路电流表用0.6 A量程,电压表用3 V量程,按实验电路图连接好电路。

2.测量与记录(1)把变阻器的滑片移动到使阻值最大的一端。

(2)闭合开关,调节变阻器,使电流表有明显示数并记录一组数据(I1,U1)。

(3)用同样方法测量出多组I、U值,填入数据记录表格中。

(4)断开开关,拆除电路,整理好器材。

设计表格,将测得的六组U、I值填入表格中第1组第2组第3组第4组第5组第6组U/VI/A(1)联立六组对应的U、I数据,数据满足关系式:U1=E-I1r、U2=E-I2r、U3=E-I3r…(2)让第1式和第4式联立方程,第2式和第5式联立方程,第3式和第6式联立方程,这样解得三组E、r,取其平均值作为电池的电动势E和内阻r的大小。

方法二:图像法(1)在坐标纸上以路端电压U为纵轴、干路电流I为横轴建立U­I坐标系。

(2)在坐标平面内描出各组(I ,U )值所对应的点,然后尽量多地通过这些点作一条直线,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧。

(3)直线与纵轴交点的纵坐标值即为电池电动势的大小(一次函数的纵轴截距),直线斜率的绝对值即为电池的内阻r 的大小,即r =|ΔUΔI|。

1.偶然误差(1)仪表读数不准引起误差。

(2)用图像法求E 和r 时,由于作图不准确造成误差。

2.系统误差(1)若采用甲图电路,由于电压表的分流作用造成误差,电压值越大,电压表的分流越多,对应的I 真与I 测的差越大。

实验11 用多用电表测量电学中的物理量

实验11 用多用电表测量电学中的物理量
(2)按如图乙所示连好电路,将选择开关置于直流电流挡,测量通过小 灯泡的电流。
5.用多用电表测电阻的步骤 (1)调整定位螺丝,使指针指向电流的零刻度。 (2)选择开关置于“Ω”挡的“×1”,短接红、黑表笔,调节欧姆调零 旋钮,使指针指向电阻的零刻度,然后断开表笔,再使指针指向∞刻度处。 (3)将两表笔分别接触阻值为几十欧的定值电阻两端,读出指示的电阻 值,然后断开表笔,再与标定值进行比较。 (4)选择开关改置“×100”挡,重新进行欧姆调零。 (5)再将两表笔分别接触标定值为几千欧的电阻两端,读出指示的电阻 值,然后断开表笔,与标定值进行比较。 (6)测量完毕,将选择开关置于交流电压最高挡或“OFF”挡。
②用直流电流挡 将电流表串联在电路中,若电流表的示数为零,则说明与电流表串联 的部分电路断路。 ③用欧姆挡检测 将各元件与电源断开,然后接到红、黑表笔间,若有阻值(或有电流) 说明元件完好,若电阻无穷大(或无电流)说明此元件断路。 (2)若电路中只有短路故障,且只有一处,短路故障的检测方法 将电压表与电源并联,若电压表示数为零,说明电源被短路;若电压 表示数不为零,则外电路的部分电路未被短路或未完全被短路。然后将电 压表逐一接到各元件两端,根据电压表示数是否为零,判断各元件是否短 路。
(3)多用电表测电流、电压和电阻的原理 ①直流电流挡:直流电流挡的几个挡位实际是由同一表头并联或混联 不同电阻改装而成的几个量程不同的电流表。 ②直流电压挡:直流电压挡的几个挡位实际是由同一表头串联不同电 阻改装而成的几个量程不同的电压表。 ③欧姆挡:欧姆挡的几个倍率挡,实际是由同一表头连接在不同电源 和电阻的电路中而成的几个倍率不同的欧姆表。 其中单表头多量程测电流、电压的原理参见第九章第2讲电流表和电压 表的改装。
第九章 恒定电流

实验11-种群密度的调查方法-张丽霞版

实验11-种群密度的调查方法-张丽霞版
5. 经过一段时间后,重复步骤2进行重捕,计数重捕虫数及其 中标志个体数。 6. 计算种群总数和种群总数95%的置信区间。
(二)模拟实验
1. 将木盒内100个小方格编号:00~99。
2. 取适量黑豆,随机散布在木盒内。
3. 利用随机数字表,确定抽取样方号(大约10~20 个)。 4. 计数并移去已确定抽取样方中的个体,加入等数 量的黄豆,做好记录。 5. 将黄豆和黑豆混合,重复步骤2~4。
扎龙自然保护区
假设全部丹顶鹤为10000 只,捕捉1000只进行标 记,重新放回。一段时 间后,再捕捉1000只, 带标记的丹顶鹤理论上 是多少只?
答案:100只
二、实验原理
对被调查种群,捕获一部分个体,进行标记后,放回原 来环境,经一段时间后进行重捕,根据重捕中标志个体 占总捕获数的比例,来估计该种群的数量。
6. 计算种群总数和种群总数95%的置信区间。
五、实验报告
1. 掌握标志重捕法的原理,根据实验步骤进行 实验。
2. 根据实验结果,计算模拟种群的数量估计值 及95%置信区间。
标志重捕法知识补充:
1. 林可指数法(Lincoln index method):一次标志 一次重捕法。 2. 施夸贝尔法(Schnabel method):多次标志一次重 捕法。 3. 乔利-西贝尔法(Jolly-Seber method):多次标志 多次重捕法。 若一次标志重捕可获得足够的个体数,则采用林可指数 法;若一次标志重捕不能获得足够的个体数,利用林可指数 法,种群数量的估计值往往不够准确,则可采用施夸贝尔法 或乔利-西贝尔法。
2. 实验生物:
黄豆(或黑豆、花生等)
四、实验步骤
(一)室内实验
1. 将2000g面粉放在玻璃容器中,加入约500头赤拟谷盗培养 一段时间,使其在面粉中分布均匀;

实验十一 测量金属丝的电阻率

实验十一 测量金属丝的电阻率

实验十一测量金属丝的电阻率1.实验原理(如图1所示)由R=ρlS得ρ=RSl,因此,只要测出金属丝的长度l、横截面积S和金属丝的电阻R,即可求出金属丝的电阻率ρ。

图12.实验器材被测金属丝,直流电源(4 V),电流表(0~0.6 A),电压表(0~3 V),滑动变阻器(0~50 Ω),开关,导线若干,螺旋测微器,毫米刻度尺。

3.实验步骤(1)用螺旋测微器在被测金属丝上的三个不同位置各测一次直径,求出其平均值d。

(2)连接好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丝的有效长度,反复测量三次,求出其平均值l。

(4)把滑动变阻器的滑片调节到使接入电路中的电阻值最大的位置。

(5)闭合开关,改变滑动变阻器滑片的位置,读出几组相应的电流表、电压表的示数I和U的值,填入记录表格内。

(6)将测得的R x、l、d值,代入公式R=ρlS和S=πd24中,计算出金属丝的电阻率。

1.数据处理(1)在求R x的平均值时可用两种方法①用R x=UI分别算出各次的数值,再取平均值。

②用U-I图线的斜率求出。

(2)计算电阻率将记录的数据R x、l、d的值代入电阻率计算公式ρ=R x Sl=πd2U4lI。

2.误差分析(1)金属丝的横截面积是利用直径计算而得,直径的测量是产生误差的主要来源之一。

(2)采用伏安法测量金属丝的电阻时,由于采用的是电流表外接法,测量值小于真实值,使电阻率的测量值偏小。

(3)金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差。

(4)由于金属丝通电后发热升温,会使金属丝的电阻率变大,造成测量误差。

3.注意事项(1)本实验中被测金属丝的电阻值较小,因此实验电路一般采用电流表外接法。

(2)实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、被测金属丝、滑动变阻器连成主干线路,然后再把电压表并联在被测金属丝的两端。

(3)测量被测金属丝的有效长度,是指测量被测金属丝接入电路的两个端点之间的长度,测量时应将金属丝拉直,反复测量三次,求其平均值。

2025年《高中物理》实验十一长度的测量及测量工具的选用

2025年《高中物理》实验十一长度的测量及测量工具的选用

实验十一长度的测量及测量工具的选用素养目标1.正确使用刻度尺、游标卡尺和螺旋测微器.2.掌握误差和有效数字的概念,能够对各种长度测量仪器进行准确读数.返回导航返回导航1.刻度尺(1)仪器构造在木板、塑料或金属上每隔1mm等间隔地刻一条线,如图所示.|H I I11I I I11I I I|IM 1.1|I I II I|l I 1.1|a<'0123(2)设计原理常用的刻度尺的最小分度一般为1mm,使用时估读到毫米的下一位.(3孩」度尺的使用①刻度尺应与被测物体靠近且平行・②读数时要估读到刻度尺最小刻度的下一位.返回导航2.游标卡尺(1)构造:如图所示,由主尺、游标尺、内测量爪、外测量爪、深度尺、紧固螺钉等组成.返回导航(2)原理:利用主尺的最小分度与游标尺的最小分度的差值制成,不管游标尺上有多少个小等分刻度,它的刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1mm.常见的游标卡尺的游标尺上小等分刻度有10格的、20格的、50格的,其读数见下表:刻度格数(分度)刻度总长度每小格与1mm的差值精确度(可准确到)109mm0.1mm0.1mm2019mm0.05mm0.05mm5049mm0.02mm0.02mm(3)读数:若用x表示从主尺上读出的整毫米数,K表示从游标尺上读出与主尺上某一刻度线对齐的游标的格数,则记录结果为3+KX精确度)mm.注意:对于游标卡尺,无论哪种规格,K值均不需要估读到下一位.返回导航3.螺旋测微器(1)构造:如图1所示.图1。

旋钮微调旋钮返回导航(2)原理:测微螺杆尸与固定刻度8之间的精密螺纹的螺距为0.5mm,即旋钮Q每旋转一周,尸前进或后退0.5mm,而可动刻度E上的刻度为50等份,每转动一小格,尸前进或后退0.01mm,即螺旋测微器的精确度为0.01mm.读数时估读到毫米的千分位上,因此,螺旋测微器又叫千分尺.(3)读数:测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)X0.01(mm)・如图2所示,固定刻度示数为2.0mm,半毫米刻度线未露出,而从可动刻度上读的示数为15.0,最后的读数为2.0mm+15.0X0.01mm=2.150mm.返回导航返回导航考点一刻度尺的使用及读数亥U度尺白勺使用方法(1)使用前要观察刻度尺的裁」度线、量总及最小刻度值,根据待测物的大小和所需达到的测量准确度,选择合适的刻度尺.(2)测量物体的长度时,刻度尺要放正,尺面沿着所测物体的长度放置,刻度线紧贴被测物体.(3)通常测量时,将刻度尺的零刻度线与被测长度的起始端对齐;使用零刻度线已被磨损的刻度尺时,则可以让某一整数刻度线与被测长度的起始端对齐.(4)观察示数时,视线应与刻度尺垂直,并与刻度线正对.(5)读数时,应估读到最小刻度的下一位.返回导航例1现用最小分度为1mm的米尺测量金属丝长度,如图所示,图中箭头所指位置是拉直的金属丝两端在米尺上相对应的位置,测得的金属丝长度为972.0mm.在测量金属丝直径时,如果受条件限制」,身边只有米尺1把和圆自形铅笔1支.如何较准确地测量金属丝的直径?请简述测量方法.nci岳及土匚01234\\96979899hi解析■答案返回导航例2某物体的长度在12cm到13cm之间,若用最小分度为1mm的刻度尺来测量,记录的结果的有效数字位数是()A.4位B.3位C.2位D・1位答案:A解析:用刻度尺测量长度要估读到分度值的下一位,因该物体长度在12cm到13cm之间,刻度尺的最小分度为1mm,故记录的结果的有效数字为4位,选项A 正确.解析■答案返回导航考点二游标卡尺的使用及读数1.用软布将测量爪擦干净,使其并拢,选用游标尺和主尺身的零刻度线对齐的游标卡尺.2.测量时,右手拿住尺身,大拇指移动游标尺,左手拿待测外径(或内径)的物体,使待测物位于外测量爪(或内测量爪)之间,当与测量爪紧紧相贴时,拧紧紧固螺钉即可读数.3.读薮方法:游标卡尺的读敏要“三看”(1)第一看一精确度.例如(如图所示):易错读成11mm+4.0X0.1mm=11.40mm正确读数为11.4mm,游标卡尺不需估读,后面不能随意加零,也不能随意去零.返回导航(2)第二看一游标尺上的0刻度线位置,区分零刻度与游标尺最前端.例如(如图所示):易错读成11mm+10X0.05mm=11.50mm正确读数为14mm+10X0.05mm=14.50mm.(3)第三看一游标尺的第几条刻度线与主尺上的刻度线对齐.返回导航例3下面各图均是用游标卡尺测量时的示意图,图甲中游标卡尺为50分度的游标卡尺,图乙中游标卡尺为20分度的,图丙中游标卡尺为10分度的,它们的读数分别为:42.10mm:63.30mm;29.8mm.6789cm1"卅川山毕隔叫斗山m l01020解析■答案返回导航例4某同学测定一金属杆的长度和直径,示数如图甲、乙所示,则该金属杆的长度和直径分别为60.10cm和 4.20mm.解析:刻度尺的分度值为1mm,要估读到0.1mm.游标卡尺读数为4mm+ 10X0.02mm=4.20mm.解析■答案返回导航考点三螺旋测微器的使用及读数1.标准零位测量前使测微螺杆和测砧并拢,可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零点重合,旋出测微螺杆,否则应加以修正.2.测量转动旋钮,将测微螺杆旋出,把被测物体放入测砧与测微螺杆之间的夹缝中,转动旋钮,当测微螺杆将要接触物体时,再轻轻转动微调旋钮,当听到“喀喀”的声音时(表面待测物刚好被夹住),然后转动锁紧手柄.3.读数测量值(mm)=固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)+可动刻度数(估读一位)X0.01(mm).返回导航例5某同学用如图甲所示的螺旋测微器测小球的直径时,他应先转动D到H靠近小球,再转动H到尸夹住小球,直至听到棘轮发出声音为止,拨动G(填仪器部件字母符号)使尸固定后读数.正确操作后,螺旋测微器的示数如图乙所示,则小球的直径是6.700mm.甲解析■答案返回导航例6(1)某同学用游标卡尺的—深度尺(选填“内测量爪”“外测量爪”或“深度尺”)测得一玻璃杯的内高,如图甲所示,则其内高为10.03cm.(2)该同学随后又用螺旋测微器测得玻璃杯的玻璃厚度如图乙所示,则厚度为2一760mm.(3)该同学用螺旋测微器测得一小球直径如图丙所示,正确读数后得小球直径为1.731mm,贝20,b=0解析■答案返回导航。

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{
for(int j = 1;j <= i + 1;j++)
{
f[i][j] = f[i - 1][j - 1] + f[i - 1][j];
//printf("f[%d][%d] = %d\n",i ,j,f[i][j]);
}
}
int a,b,c;
while(~scanf("%d",&c))
{
while(c--)
while(a--)
{
scanf("%d %d",&m,&n);
d=f(m,n);
printf("%d\n",d);
}return 0;
}
int f(int x,int y)
{
if(x==1)
return y;
if(y==1)
return x;
if(x>1&&y>1)
return f(x-1,y)+f(x,y-1);
int main()
{
int i;
double m,n,s;
//double a[80];
while(scanf("%lf%lf",&m,&n)!=EOF)
{
s=0;
//a[0]=m;
for(i=0;i<n;i++)
{
s=s+m;
m=sqrt(m);
}
//a[i+1]=sqrt(a[i]);
//for(i=0;i<n;i++)
#include <stdio.h>
int prime(int n)
{
int i;
for(i=2;i<n;i++)
{
if(n%i==0)
break;
}
if(i>=n)
return 1;
else return 0;
}
int main()
{
int n;
scanf("%d",&n);
for(int i=3;i<n;i++)
{
scanf("%d%d",&a,&b);
printf("%d\n",f[a + 1][b + 1]);
}
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
int f(int n)
{
if(n>=4)return f(n-1)+f(n-2)-f(n-3);
if(n==1)return 2;
if(n==2)return 3;
//s=s+a[i];
printf("%.2lf\n",s);
}
return 0;
}
#include <stdio.h>
#include <string.h>
int main()
{
int f[25][25];
memset(f,0,sizeof(f));
f[0][0] = 1;
for(int i = 1;i <= 24;i++)
{
if(prime(i)==1&&i%2==1&&prime(n-i)==1&&(n-i)%2==1)
{
printf("%d=%d+%d\n",n,i,n-i);
break;
}
}
}
#include<stdio.h>
int main()
{
int f(int x,int y);
int m,n,a,d;
scanf("%d",&a);
if(n==3)return 5;
}
int main(void)
{
int n;
scanf("%d",&n);
printf("%d",f(n));
return 0;
}
return 0;
}
double f(double x,int n)
{
double f=0;
iቤተ መጻሕፍቲ ባይዱt i;
for(i=1;i<=n;i++)
{
if(i==1)
f=sqrt(i+x);
else
f=sqrt(i+f);
}
return f;
}
#include<stdio.h>
#include<math.h>
}
#include <stdio.h>
#include <math.h>
double f(double x, int n);
int main()
{
double x,result;
int n;
scanf("%lf%d",&x,&n);
result=f(x,n);
printf("%.2lf\n",result);
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