高中物理3-1滑动变阻器的两种接法讨论和练习题
人教版高中物理选修3-1知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料):专题2.3 欧姆定律
第二章恒定电流第3节欧姆定律知识一、电阻1.定义:电压与电流的。
2.物理意义:电阻反映导体对电流的,电阻越大,说明导体对电流的越大。
3.定义式:R= 。
4.单位:,简称,符号是,常用的电阻单位还有和。
1 MΩ=Ω。
5.特点:同一个导体,不管电流、电压怎样变化,电压跟电流的比值都是一个。
也就是电阻是由导体本身的性质决定的,与、无关。
在如图所示的U–I图象中,图象越陡,则电阻,通常用图象的斜率来表示电阻,斜率就是倾斜角的。
二、欧姆定律1.内容:导体中的电流跟导体两端的成正比,跟导体的成反比。
2.关系式:I= 。
3.适用条件:欧姆定律对和适用,但对和不适用。
三、导体的伏安特性曲线1.定义:在实际应用中,常用纵坐标表示,横坐标表示,这样画出的I–U图象叫做导体的伏安特性曲线。
2.线性元件和非线性元件:金属导体在温度没有显著变化时,电阻几乎是不变的,它的伏安特性曲线是,具有这种伏安特性的电学元件叫做线性元件。
伏安特性曲线不是过原点的直线,也就是说,电流与电压正比,这类电学元件叫做非线性元件(例如:气体和半导体)。
3.注意I–U特性曲线上各点切线的斜率表示,而U–I特性曲线上各点切线的斜率表示。
四、实验:测绘小灯泡的伏安特性曲线1.实验器材:小灯泡(2.5 V,0.5 W)、、、、电源(3 V)、开关、导线若干。
2.实验原理:为小灯泡提供两端能从零连续变化的电压,连成如图所示的电路。
3.实验步骤:(1)按图连好电路,开关闭合前滑动变阻器的滑片应滑至端(选填“左”或“右”)。
(2)闭合开关,右移滑片到不同的位置,并分别记下和的多组数据。
(3)依据实验数据在坐标纸上作出小灯泡的曲线。
比值阻碍作用阻碍作用UI欧姆欧Ω 千欧(kΩ)兆欧(MΩ)106定值通过的电流加在它两端的电压越大正切值电压电阻UR金属导体电解质溶液气体半导体电流I电压U通过坐标原点的直线不成导体电阻的倒数导体的电阻电压表电流表滑动变阻器左电压表电流表伏安特性重点一、对公式UIR=及qIt=,URI=和U IR=的含义的理解【例题1】由欧姆定律I =R U 导出U =IR 和R =IU,下列叙述中正确的是 A .导体的电阻跟导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比B .导体的电阻由导体本身的物理条件决定,跟导体两端的电压及流过导体的电流的大小无关C .对确定的导体,其两端电压和流过它的电流的比值就是它的电阻值D .一定的电流流过导体,电阻越大,其电压就越大 参考答案:BCD试题解析:导体的电阻由导体本身性质决定,与U 、I 无关,公式R =IU只是一种计算导体电阻的方法,故A 错误,BC 正确;公式U =IR ,当I 一定时U 与R 成正比,D 正确。
高中物理必修三 第三章 专题强化6 滑动变阻器的两种接法 伏安法测电阻的两种接法
变阻器接入电路中的阻值减小 C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
√D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
若将a、c两端连在电路中,aP部分将连入电路,则 当滑片OP向右滑动时,aP部分变长,变阻器接入电 路中的阻值将增大,A正确; 若将a、d两端连在电路中,也是aP部分连入电路,则当滑片OP向右滑 动时,aP部分变长,变阻器接入电路中的阻值将增大,B错误; A、B两个选项中均为限流式接法,可见在限流式接法中,a、b两个接 线柱中任意选一个,c、d两个接线柱中任意选一个,接入电路即可,C 错误; 在滑动变阻器的分压式接法中,a、b两个接线柱必须接入电路,c、d两 个接线柱中任意选一个,接入电路即可,D正确.
二、伏安法测电阻的两种接法
1.两种接法的比较
内接法
外接法
电路
电压表示数:UV=UR+UA>UR
误差分析 电流表示数:IA=IR R测=UIAV>UIRR=R真
误差来源
电流表的分压作用
电压表示数:UV=UR 电流表示数:IA=IR+IV>IR R测=UIAV<UIRR=R真
电压表的分流作用
适用情况
测大电阻
Rx2__小__于__(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值.若图乙中电压表内
阻为RV,不考虑测量时读数偶然误差,则待测 RVRx2
电阻准确值Rx=_R_V_-__R_x_2_.(用RV和Rx2表示)
由题意知RRVx=2200000ΩΩ=10,RRAx=21000ΩΩ=20,RRVx<RRAx ,电压表的分流作 用较显著,故应该采用电流表内接法,
例1 (2021·内江市期末)如图所示,滑动变阻器R1的最大 阻值是200 Ω,R2=300 Ω,A、B两端电压UAB=8 V. (1)当S断开时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化 范围是__4_.8_~__8__ V.
滑动变阻器两种连接方式1
滑动变阻器两种连接方式:保护电路、多次测量取平均值 限流式缺点:
1、不能停止(关闭)用电器工作;
2、当滑动变阻器远小于用电器的电阻,既基本起不到保护电路的作用,又基本起不到改变电流的作用
分压式:实现上面缺点
欧姆定律计算题
比例法:串联(正比):U1/U2=P1/P2=W1/W2=E1/E2=Q1/Q2=R1/R2 (电流相等) 并联(与电阻成反比) :I1/I2=P1/P2=W1/W2=E1/E2=Q1/Q2=R2/R1(电压相等) 电源电压相等法:
使用特征:主治变态电路问题,(变态原因:1开关断开闭合2滑动变阻器滑片的移动)电源电压不变
应用步骤;1:U=U'(始末状态电压相等)2:IR=I'R'
关键:1、总电阻R 的展开来自于正确的电路分析2、始末状态电流比更是解题的关键 获取电流比方法:1.直接给数值2.直接给比值3.通过同一导体在始末状态电压比直接推导电流比4.通过同一导体在始末状态功率比推导电流比5.通过不同导体在不同状态下功率比推导电流比6.通过不同状态下的总功率比推导电流比
和等关系法:
特征题目暗示法:已知条件分散,物理量、位置
主治对象:单态问题或并态问题
应用步骤:1、先建立功率和的关系2、并联电压、并联电压穿针引线3、得出一元二次方程
(如果题中出现3个未知量应该想到比例法)
常见连接模型:
一、全部接入:滑片P 的移动只能改变电压表的测量范围不能改变连入电路的有效电阻
二、半身不遂:滑片p 的移动可以改变连入电路的有效电阻从而改变电路中的电流
三、同级并联模型:P 在中点时阻值最大,在两端时最小
伏安法测电阻内接法适合测量大电阻,外接法适合测量小电阻 P a b P a b V P a
b P a b。
滑动变阻器的两种接法
A.电压表(0—5V,内阻2.0kΩ)
B.电压表(0—10V,内阻3.0kΩ)
C.电流表(0—0.3A,内阻2.0Ω)
D.电流表(0—6A,内阻1.5Ω)
E.滑动变阻器(30Ω,2A)
答案见:课本P47电路图
F.滑动变阻器(100Ω,0.5A)
G.学生电源(直流9V)及开关、导线
请先根据题中数据正确选择电表和滑动变阻器,再画出实验
• 13、无论才能知识多么卓著,如果缺乏热情,则无异 纸上画饼充饥,无补于事。Saturday, December 12, 2020
12-Dec-2020.12.12
• 14、我只是自己不放过自己而已,现在我不会再逼自 己眷恋了。20.12.1215:24:3512 December 202015:24
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5、知人者智,自知者明。胜人者有力 ,自胜 者强。 20.12.1 220.12. 1215:2 4:3515: 24:35D ecembe r 12, 2020
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6、意志坚强的人能把世界放在手中像 泥块一 样任意 揉捏。 2020年 12月12 日星期 六下午 3时24 分35秒1 5:24:35 20.12.1 2
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月下午 3时24 分20.12. 1215:2 4December 12, 2020
高中物理选修3-1知识点归纳和测试题(完整版)
物理选修3-1一、电场1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷(e =1.60×10-19C );带电体电荷量等于元电荷的整数倍 2.库仑定律:F KQ Q r=122(真空中的点电荷){F:点电荷间的作用力(N); k:静电力常量k =9.0×109N •m 2/C 2;Q 1、Q 2:两点电荷的电量(C);r:两点电荷间的距离(m); 作用力与反作用力;方向在它们的连线上;同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引} 3.电场强度:E Fq=(定义式、计算式){E:电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理);q :检验电荷的电量(C)}4.真空点(源)电荷形成的电场E KQr =2{r :源电荷到该位置的距离(m ),Q :源电荷的电量} 5.匀强电场的场强ABU E d={U AB :AB 两点间的电压(V),d:AB 两点在场强方向的距离(m)} 6.电场力:F =qE {F:电场力(N),q:受到电场力的电荷的电量(C),E:电场强度(N/C)} 7.电势与电势差:U AB =φA -φB ,U AB =W AB/q =qP E Δ减8.电场力做功:W AB =qU AB =qEd =ΔE P 减{W AB :带电体由A 到B 时电场力所做的功(J),q:带电量(C),U AB :电场中A 、B 两点间的电势差(V )(电场力做功与路径无关),E:匀强电场强度,d:两点沿场强方向的距离(m);ΔE P 减 :带电体由A 到B 时势能的减少量}9.电势能:E PA =q φA {E PA :带电体在A 点的电势能(J),q:电量(C),φA :A 点的电势(V)} 10.电势能的变化ΔE P 减=E PA -E PB {带电体在电场中从A 位置到B 位置时电势能的减少量} 11.电场力做功与电势能变化W AB =ΔE P 减=qU AB (电场力所做的功等于电势能的减少量)12.电容C =Q/U(定义式,计算式) {C:电容(F),Q:电量(C),U:电压(两极板电势差)(V)} 13.平行板电容器的电容εSC 4πkd=(S:两极板正对面积,d:两极板间的垂直距离,ω:介电常数)常见电容器14.带电粒子在电场中的加速(Vo =0):W =ΔE K 增或22mVt qU =15.带电粒子沿垂直电场方向以速度V 0进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用) : 类平抛运动(在带等量异种电荷的平行极板中:dU E = 垂直电场方向:匀速直线运动L =V 0t平行电场方向:初速度为零的匀加速直线运动22at d =, F qE qUa m m m===注: (1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:原带异种电荷的先中和后平分,原带同种电荷的总量平分;(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直; (3)常见电场的分布要求熟记;(4)电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;(6)电容单位换算:1F =106μF =1012PF ;(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV =1.60×10-19J ;(8)其它相关内容:静电屏蔽、示波管、示波器及其应用、等势面带电粒子在匀强电场中的类平抛运动一、模型原题一质量为m ,带电量为q 的正粒子从两极板的中部以速度v 0水平射入电压为U 的竖直向下的匀强电场中,如图所示,已知极板长度为L ,极板间距离为d 。
高三物理滑动变阻器的分压接法和限流接法
图1滑动变阻器的分压接法和限流接法邛崃一中——杨忠林滑动变阻器是中学电学实验中常用的仪器,它在电路中的接法有分压和限流两种,近几年高考电学设计性实验命题对其应用屡次直接或渗透考查。
教材对此又没有理论的讲解,又没有实际的指导,学生感到无从下手,笔者从多年的教学经验,结合电路分析,对滑动变阻器的这两种接法使用作一点探讨。
一、 滑动变阻器的分压接法和限流接法的电路分析1.滑动变阻器的分压接法如图1所示的电路中,滑动变阻器总电阻为R 0,输入电压为U 0,负载电阻R 两端的电压U 随变阻器调节变化情况作如下的讨论:首先,不接负载R 时,输出端的电压U=U 0R 0R ap ,可见,U 与成正比,输出电压电线性的,如图1〔b 〕中①所示。
换言之,触头P 在ab 间移动时,左半局部分得的电压是均匀变化的,电压的变化范围是0—U 0。
其次,当滑动变阻器的aP 连接负载电阻R 时,P 点左边电路的等效电阻减小,与P 点右边局部串联而得的电压将比原来减小,如图1〔b 〕②所示。
再次,当负载电阻R 很小,对于确定的R ap ,左局部分得的电压将更小,如图如图1〔b 〕③所示。
可以得出结论:分压接法要能通过连续调节滑动变阻器得到平缓变化的电压,负载图2阻值应该较大。
换言之,分压接法滑动变阻器应该选用阻值相对较小的。
2.动变阻器的限流接法如图2所示的电路输入电压为U 0,滑动变阻器总阻值为R 0,滑动变阻器对负载R 0电流的控制情况作如下的讨论:首先,电路中的电流:I= U 0R aP +R ,可见,I 随R aP 的增大而减小,如图〔b 〕所示。
当Rap=0时,电路中的最大电流I m =U 0R,R 两端的电压最大U max =U 0。
当Rap 最大值R 0分别为负载电阻1、3、5……倍时,电路中电流的最小值为I m 2 、I m 4、I m6 …… 负载电阻R 两端的最小电压Umin 为U 02 、U 04 、U 06…… 由此可见,假设滑动变阻器总电阻R 0较小,它对整个电路的电流控制能力就小,反之较大。
滑动变阻器的两种接法
1. 认识滑动变阻器旳两种接法 2、掌握两种接法旳特点及作用 3、掌握两种接法旳选择方式
1、两种接法——分压器接法与限流器接法
(1)认识两种接法
(a).分压式接法 (经过变阻器变化用电器两端旳电 压,起调压器旳作用) (b).限流式接法 (经过变阻器变化电路中旳电流,以 控制电路中旳电流)
② 根据题中关键语句,如精确测量,从零开始连续可调等等选择分 压电路亦或是限流电路;分压电路滑动变阻器选择小阻值,限流电
路滑动变阻器选择大阻值;
③ 选择电流表的内外接法,一般的原则是“内大外小”;也可以根据
RV Rx
与
Rx RA
之间的关系来判断,当
RV Rx
>
Rx RA
时,采用电流表的外接法,
反之选择电流表内接法。
(1)本题中,待测电阻 Rx 的阻值约为 25kΩ,直流电源电动势为
20V,经粗略计算电路中最大的电流约为
Imax
E R
20V 25103
800μA
,
所以电流表选择 B;虽然电压表 C 的量程不足,但是相比起来电
压表 D 的量程超过太多,读数偏小,所以电压表选择 C 表。
(2)根据本题解析的第②、③两条原则可知电路图的问题为:
H:电键、导线若干。
①为了尽量提升测量精确度,应选择旳器材为(只需添器材前面旳字母即
可)电流表_______A__.电压表_____C__.滑动变阻器______E______. ②下列给出旳测量电路中,最合适旳电路是( C )
A
B
C
D
题型应用
3.要比较精确地测一种电阻RX ,阻值在50—60
室提供旳器材如下:
3)在电流表和电压表旳量程不小于测量值旳前提条件下, 量
人教版高二物理选修3-1《恒定电流》考点:伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题
伏安法测电阻—外接法与内接法+训练题目录一、内外接法及误差分析 (1)二、练习题 (2)三、如何选择内外接法 (6)一、内外接法及误差分析(1)外接法(电路图)待测电阻:V V V R R R RR I I U I U R +=+==测测测测(测量值小于真实值)误差原因:电压表分流,导致电流的测量值偏大减小误差措施:电压表少分流即可,如何使电压表少分流?待测电阻R 的阻值越小,电压表分流越小,误差也越小。
总结:外接法适用于测量小电阻;为方便记忆,可总结为“小外偏小”(小电阻,外接法,测量值偏小)(2)内接法(电路图)待测电阻:R R I U U I U R A R A +=+==测测测测(测量值大于真实值)误差原因:电流表分压,导致电压的测量值偏大减小误差措施:电流表少分压即可,如何是电流表少分压? 待测电阻R 的阻值越大,电流表分压越小,误差也越小。
总结:内接法适用于测量大电阻;为了方便记忆,可总结为“大内偏大”(大电阻,内接法,测量值偏大)二、练习题1、图中若考虑电流表和电压表的内阻影响,用两表示数算出的I U R =测( BC ) A .比R 真实值大B .比R 的真实值小C .引起误差的原因是I 偏大D .引起误差的原因是U 偏小2、图中,考虑两表的内阻影响,用两表的示数算出的IUR =测( BC )A .比R 的真实值小B .比R 的真实值大C .引起误差的原因是U 偏大D .引起误差的原因是I 偏小3、用伏安法测电阻时,电流表外接电路和电流表内接电路的误差来源是(AD )A.外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值小于真实值B.外接电路由于电压表内阻的分流,使得电阻的测量值大于真实值C.内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值小于真实值D.内接电路由于电流表内阻的分压,使得电阻的测量值大于真实值4、如图所示的电路中,电压表和电流表的读数分别为10 V 和0.1 A,电流表的内阻为0.2 Ω,那么有关待测电阻R x的下列说法正确的是( AC )A.R x的测量值比真实值大B.R x的测量值比真实值小C.R x的真实值为99.8 ΩD.R x的真实值为100.2 Ω5、如图所示,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法正确的是(ACD)A.甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表内接法B.甲中R 测>R 真,乙中R 测<R 真C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R ≪R V ,故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R ≫R A ,故此法测较大电阻好6、在下图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R 的电路图,下述说法正确的是( ACD )A .甲图的接法叫电流表外接法,乙图的接法叫电流表的内接法B .甲图中电阻测量值大于真实值,乙图中电阻测量值小于真实值C .甲图中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使V R R ≤D .乙图中灯泡电阻的精确值应为A AV R I U -7、用伏安法测电阻有如图所示两种测量方法,下列说法正确的是(BCD )A.若R x>>R V,用(a)图测得R x值误差较小B.若R x<<R V,用(a)图测得R x值误差较小C.若R x>>R A,用(b)图测得R x值误差较小D.无论R x之值如何,用(a)图R x的测量值总比真值小,用(b)图测得的R x值总比真值大8、用伏安法测某一电阻时,如果采用如图所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系( C )A.R1>R>R2 B.R>R1>R2C.R1<R<R2D.R<R1<R29、用伏安法测电阻时有如图所示的甲、乙两种接法,下面说法中正确的是( A )A.当R x<<Rv时,用甲种接法误差较小,当R x>>R A时,用乙种接法误差较小B.当R x>>R A时,用甲种接法误差较小,当R x<<R A时,用乙种接法误差较小C.当R x<<R A时,用甲种接法误差较小,当R x>>R V时,用乙种接法误差较小D.当R x>>R V时,用甲种接法误差较小,当R x<<R A时,用乙种接法误差较小10、用伏安法测某一电阻:电压表示数为U,电流表示数为I,电阻测量值R=UI.如果采用如图甲所示的电路,测量值为R1,如果采用如图乙所示电路,测量值为R2,电阻的真实值为R真,它们之间的关系是:R1R真,R2R真(填“>”、“=”或“<”),这种误差属于误差.答案: < > 系统三、如何选择内外接法1、待测电阻阻值已知(1)直接比较法:当R x ≫R A 时,采用内接法,当R x ≪R V 时,采用外接法,即大电阻用内接法,小电阻用外接法。
【高中物理】滑动变阻器的分压接法与限流接法
一、滑动变阻器的分压接法与限流接法滑动变阻器的分压接法与限流接法各有什么特点?如何选用?滑动变阻器是电学实验中较重要、较经常使用的仪器,它能够改变电压和电流的大小.滑动变阻器在电路中有两种连接方式,即分压式和限流式.(1)电路特点图甲为分压式电路,图乙为限流式电路.其中R 为用电器电阻,R 0为滑动变阻器的电阻,A 、B 为两头接线柱,C 为滑动触头,E 、r 为电源电动势和内阻.由图可知,两种电路的电路结构性质大不相同.分压电路中,R 0全数接入电路,R 与R BC 并联后又与R AC 串联,组成混联电路.而在限流电路中R 0的一部份接入电路,并与R 串联组成简单的串联电路.一、分压式电路的特点:①滑动触头必需从B 到A 调剂,不致在接通电路时,因超过额定电压而烧坏用电器.②电压能够从零开始转变。
当滑动触头C 由B 向A 滑动时,用电器上的电压由零慢慢变大。
0000RR E RR R R r R R ⋅+++,③R 上的电压转变范围是零到当电源的内阻r 能够忽略时,R 上的电压转变范围是0~E .④当R <<R 0时,C 由B 向A 滑动时,R 上电压转变缓慢,C 接近A 端时电压开始迅速增加,无益于电压调剂; 当R >>R 0时,电路外电阻要紧由R 0决定.当C 由B 向A 滑动时,R 上的电压转变较快,容易达到所需电压,即R >>R 0时常采纳分压式电路.二、限流式电路的特点:①利用限流式电路做实验时,开始滑动触头C 应在B 端,避免实验中电流过载而烧坏用电器.②当滑动触头C 由B 向A 滑动时,外电路电阻变小,电流由小变大,通过R 上的电流始终不为零,电流I 在r R E +到rR R E ++0之间转变. ③当R>>R 0时,电流可调范围较小;当R <<R 0时,电流可调范围较大,这时常常采纳限流式电路. 由以上分析得出:当R >>R 0时,常采纳分压式电路;当R <<R 0时,常采纳限流式电路.关于限流接法和分压接法的一些理论分析在限流接法中,如电路负载电阻为R ,滑动变阻器总电阻为r ,电源的电动势为E ,电源的内电阻忽略不计,则电路中电流的变更范围为E /R ≥I ≥E /(R +r )。
滑动变阻器两种接法的比较和选择-
4、例题
⒈在测定金属电阻率的实验中,金属导线长约0.8米,直径 小于1毫米,电阻在5欧左右。用伏安法测金属导线的电阻R。 试把图中所给的器材连成测量R的合适的电路。图中安培表的 量程为0.6安,内阻接近1欧;伏特表的量程为3伏,内阻为几千 欧;电源的电动势为6伏;变阻器的阻值为0~20欧。在闭合前, 变阻器的滑动触点应处于正确位置。 ⑴由于待测电阻小于 滑动变阻器的全值电 阻,所以变阻器应采 用限流式接法。
电流表(量程5mA)
电流表(量程0.6A) 滑动变阻器(最大阻值1 千欧) 电源(电动势4V)
V
A
电键K ⑴ 所提供的电流表中,应选用 ( 填字母代号) ⑵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)
⒋图为伏安法测量一个定值电阻阻值的实验所需的器材实 物图。器材规格如下: ⑴待测电阻Rx(约100欧) ⑵直流毫安表(量程0—10 毫安,内阻50欧) ⑶直流电压表(量程0—3 伏,内阻5千欧) ⑷直流电源(输出电压4伏,内 阻可不计) ⑸滑动变阻器(阻值范围0—15 欧,允许最大电流1安) ⑹电键一个,导线若干条
分析: ⑴由于 R x
n 10 102 RA 0.125
、
RV 1.5 104 103 RX n 10
A A
可见,RV与RX相差更大些,应采用安培表外接式。 ⑵由于待测电阻小于滑动变阻器的全 V 值电阻,所以变阻器应采用限流式接 法。 电路图如图所示 RX R
实验:滑动变阻器限流式和分压式接法
一.滑动变阻器结构
P
C
D
R
A
B
1.A、B是绕在绝缘棒上的电阻丝两端点,AB间电阻为滑动变阻器的总电阻。 2. C、D是金属杆的两个端点,能过滑片P与把金属杆与金属丝接。 3. ABCD为接线柱可接导线,P是滑片不能接导线 4.限流式接法为AB和CD各接一条导线,即“一上一下”,
(2)当S闭合时,移动滑片P,R2两端可获得的电压变化范围是多少? 答案 0~8 V
解析 当S闭合时,滑动变阻器R1为分压式接法,当滑片P在最下端时, R2两端电压为0,当滑片P在最上端时,R2两端的电压最大,为8 V, 所以R2两端可获得的电压变化范围为0~8 V.
7.如图4所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1
图6
解析 S断开时,滑动变阻器R1为限流式接法,R1的下部不接入电路中, 当滑片P在最上端时,R1接入电路的电阻为零,因此R2获得的最大电压 等于8 V,当滑片P在最下端时,R1与R2串联, 此时 R2 两端的电压最小,UR2=R1+R2R2UAB=4.8 V,所以 R2 两端可获
得的电压变化范围为 4.8~8 V.
变阻器的总电阻R相差不多,
范围较大)
适用情况 或R稍大,且电压、电流变化
不要求从零调起
(2)负载电阻的阻值Rx远大于滑
动变阻器的总电阻R
(2)电路简洁,耗能少
(3)画待测元件的伏安特性曲线
五.两种接法的实物电路连接 对照电路图,连接实物图。
①供电电路和控制电路:从电源正极出发,依次连接开关、滑动变阻器 (一上一下)、 电流表(正进负出、量程)、待测元件、电源负极, ②测量电路:最后并接电压表(正进负出、量程)
滑动变阻器的两种使用方法第一期
高考高分突破二○一三年十月02滑动变阻器的两种使用方法长沙市十一中胡成滑动变阻器是高中物理最常见最基本的电学器件之一,也是高考的重要考点。
其工作原理是通过改变接入电路部分电阻线的长度来改变电阻,从而起到调节电流大小和两点间电压的作用。
本文结合2013年天津物理高考典型试题题谈一谈滑动变阻器的两种使用方法。
一、滑动变阻器的限流接法限流电路如图1所示,移动滑动变阻器的滑动片P可以改变连入电路中的阻值,从而控制负载R中的电流大小,图1中滑动片P滑至最左端时,连入电路中的电阻值为最大值,此时电流最小。
因此,在一些具体电路中,在闭合电键前,应使滑动片移到阻值最大处。
设路端电压为U,滑动变阻器的最大阻值为R0则负载R两端电压为[U R0/(R+R0)]-U二、滑动变阻器的分压接法分压电路如图2所示,其中滑动变阻器的作用是用来调节负载R上的电压。
由电路分析可知连接方式为A P间的电阻与R并联,然后与PB间电阻串联。
当滑动片P由A向B移动时,加在R上的电压渐渐增大,所以,在一些具体的电路中,在闭合电键之前,应使P移到A段,此时R上的电压为零。
图2设电源电压电压为E,则负载R两端的电压变化范围为0---E三、两种接法的比较1、从效果上比较:限流接法起降压、限流作用;分压接法起分压、分流作用。
2、从调节范围上比较分压电路调节范围比限流接法宽,负载的的电流,电压都包含了0值,且与R0无关。
3、从两电路连线和节能角度比较从两电路连线方面看,限流电路简单,分压电路复杂。
从两电路节能方面看,在同样的负载电压下限流电路耗能小,分压电路耗能大。
四、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择原则滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取。
1、要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时,即大范围内测量时,必须采用分压接法。
(当有两个变阻器供选择,在满足电压、电流调节范围的情况下,应选小电阻。
滑动变阻器的两种接法比较和选择123
滑动变阻器的两种接法比较和选择一、滑动变阻器的两种连接方式如图所示的两种电路中,滑动变阻器(最大阻值为R 0)对负载R L 的电压、电流强度都起控制调节作用,通常把图(a )电路称为限流接法,图(b )电路称为分压接法.二、两种电路的比较1.从调节范围上比较分压电路优点:调节范围宽,其次是它的电流,电压都包含了0值且与R 0无关。
2.从方便调节的角度比较其中,在限流电路中,通R L 的电流I L =0R R E L +,当R 0>R L 时I L 主要取决于R 0的变化,当R 0<R L 时,I L 主要取决于R L ,特别是当R 0<<R L 时,无论怎样改变R 0的大小,也不会使I L 有较大变化.即R 0越大,电流、电压变化范围越大; R 0越小,电流、电压变化范围越小. 归纳为:大负载 R 0>R L 时,分压电路 小负载 R 0<R L 时,限流电路大载分压小限流3.从两电路连线和节能角度比较从两电路连线方面看,限流电路简单,分压电路复杂。
从两电路节能方面看,限流电路耗能小(EI L ),分压电路耗能大(E (I L +I ap ))。
三、滑动变阻器的限流接法与分压接法的选择方法滑动变阻器以何种接法接入电路,应遵循安全性、精确性、节能性、方便性原则综合考虑,灵活择取.(1)下列三种情况必须选用分压式接法①要求回路中某部分电路电流或电压实现从零开始可连续调节时(如:测定导体的伏安特性、校对改装后的电表等电路),即大范围内测量时,必须采用分压接法.②当用电器的电阻R L 远大于滑动变阻器的最大值R 0,且实验要求的电压变化范围较大(或要求测量多组数据)时,必须采用分压接法.因为按图(b )连接时,因R L >>R 0>R ap ,所以R L 与R ap 的并联值R 并≈R ap ,而整个电路的总阻约为R 0,那么R L 两端电压U L =IR 并=0R U ·R ap ,显然U L ∝R ap ,且R ap 越小,这种线性关系越好,电表的变化越平稳均匀,越便于观察和操作.③若采用限流接法,电路中实际电压(或电流)的最小值仍超过R L 的额定值时,只能采用分压接法.(2)下列情况可选用限流式接法①测量时电路电流或电压没有要求从零开始连续调节,只是小范围内测量,且R L 与R 0接近或R L 略小于R 0,采用限流式接法.②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压式接法的要求时,采用限流式接法.③没有很高的要求,仅从安全性和精确性角度分析两者均可采用时,可考虑安装简便和节能因素采用限流式接法.伏安法测电阻伏安法是高中物理电学实验中测量电阻重要的方法,其考查方式虽然变化,但基本原理都一样。
高中物理同步课时基础练习专题强化练6 滑动变阻器的两种接法 伏安法测电阻的两种接法
专题强化练6滑动变阻器的两种接法伏安法测电阻的两种接法考点一滑动变阻器的限流式接法与分压式接法1.a、b两点与一个稳压直流电源相连,当滑动变阻器的滑片从中点O向d端移动一段距离时,图中的电流表读数会变小的是()2.(多选)一同学将滑动变阻器与一个6 V、6~8 W的小灯泡L及开关S串联后接在6 V的电源E上,当S闭合时,发现灯泡发光.按如图所示的接法,当滑动变阻器的滑片P向右滑动时,灯泡将()A.变暗B.变亮C.亮度不变D.不可能被烧坏3.如图所示的电路中,U=24 V,滑动变阻器R2的最大阻值为100 Ω,R1=50 Ω.当滑片P 滑至R2的中点时,a、b两端的电压为()A.8 V B.12 V C.16 V D.4 V考点二伏安法测电阻的两种接法4.(多选)在如图中,甲、乙两图分别为测灯泡电阻R的电路图,下列说法正确的是()A.甲图的接法叫作电流表外接法,乙图的接法叫作电流表内接法B.甲中R测>R真,乙中R测<R真C.甲中误差由电压表分流引起,为了减小误差,应使R≪R V,故此法测较小电阻好D.乙中误差由电流表分压引起,为了减小误差,应使R≫R A,故此法测较大电阻好5.(多选)(2021·长沙一中期中)用伏安法测电阻,当对被测电阻的阻值一无所知而无法选择用何种接法时,可采用试触的方法.如图所示,某同学测量未知电阻R时,让电压表的一端接在A点,另一端先后接到B点和C点;他发现电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,则下列说法中正确的是()A.R与电压表阻值接近,应选择电流表内接电路B.如果选择电流表内接电路,测量值大于真实值C.R与电流表阻值接近,应选择电流表外接电路D.如果选择电流表外接电路,测量值大于真实值6.两个定值电阻R1、R2串联后接在输出电压U=12 V的直流电源上,且电源电压保持不变.把一个内阻不是远大于R1、R2的电压表接在R1两端(如图所示),电压表的示数为8 V,如果把此表改接在R2两端,则电压表的示数()A.小于4 V B.等于4 VC.大于或等于8 V D.大于4 V,小于8 V7.太阳能电池是一种利用太阳光直接发电的光电半导体薄片,在有光照射时,可以将光能转化为电能,在没有光照射且未储存电能时可视为一个电阻.该同学先将某太阳能电池用不透光的黑色器件盒封好(电阻约为1 kΩ),利用电源电压为3 V的电源、量程为3 V的电压表(内阻约为3 kΩ)、量程为6 mA的电流表(内阻约为5 Ω)、滑动变阻器R以及开关、导线等进行实验测此太阳能电池的电阻,则本实验应该采用的实验电路设计图为()8.(2021·江苏阜宁中学高二期末)如图电路是将滑动变阻器作分压器用的电路,C 、D 为分压器的输入端,A 、B 为分压器的输出端,把变阻器的滑片P 放在变阻器正中间,下列判断中正确的是( )A .空载时输出电压为U AB =U CDB .当接上负载R 时,输出电压为U AB <U CD 2C .负载电阻R 的阻值越小,U AB 越接近U CD 2D .滑片P 向下滑动,可实现U AB =U CD 29.如图所示,用电压表和电流表测电阻,R x 为待测电阻,如果电压表的读数是3.50 V ,电流表的读数是10.0 mA ,电压表的内阻是1.50 kΩ,电流表的内阻是10 Ω,那么R x 的精确值为( )A .457 ΩB .350 ΩC .360 ΩD .1 200 Ω10.(多选)如图所示是一种台灯亮度调节器电路图,圆环为电阻丝,P 为可调节滑片,下列说法中正确的有( )A .P 在c 点,灯最亮B .P 在a 点,灯最亮C .P 从a 点滑向b 点过程中,电流逐渐增大D.P从a点滑向b点过程中,电流逐渐减小11.(多选)(2021·腾冲县第八中学高二期末)如图所示,M、N间电压恒定,当开关S接通a点时,电压表示数为10 V,电流表示数为0.2 A;当开关S接通b点时,电压表示数为12 V,电流表示数为0.15 A.由此可知()A.S接在a点时的测量值更准确B.S接在b点时的测量值更准确C.R x的真实值是70 ΩD.电流表的内阻是20 Ω12.做完伏安法测电阻实验后,为了更好地观察电流表内外接对实验结果的影响,爱思考爱动手的马同学,拆开了电流表和电压表并进行了改造.如图甲,他在电流表干路位置焊接了一个10 Ω定值电阻,如图乙,他给电压表并联了一个10 Ω定值电阻.假设待测电阻约为10 Ω,以下说法正确的是()A.改后的电流表和正常电压表按丙图实验可以较为准确地测出待测电阻B.改后的电流表和正常电压表按丁图实验可以较为准确地测出待测电阻C.改后的电压表和正常电流表按丙图实验可以较为准确地测出待测电阻D.改后的电压表和改后的电流表按丁图实验可以较为准确地测出待测电阻专题强化练6滑动变阻器的两种接法伏安法测电阻的两种接法1.B[选项A、C、D中,滑动变阻器接入电路中的有效部分为Od段的电阻丝,当滑动变阻器的滑片从O 向d 端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,由欧姆定律I =U R可知,电路中的电流将会增大,电流表的读数会变大;选项B 中,滑动变阻器接入电路中的有效部分为cO 段的电阻丝,当滑动变阻器的滑片从O 向d 端移动时,滑动变阻器接入电路的阻值增大,电路中的电流会减小,电流表的读数会变小,选项B 正确.]2.BD [由题图可知,滑动变阻器接入电路的有效部分是PB 段的电阻丝,当滑片P 向右滑动时,接入电路中的电阻减小,灯泡变亮,选项B 正确,A 、C 错误;由于灯泡的额定电压等于电源电压,所以灯泡不可能被烧坏,选项D 正确.]3.A [由题图可知,滑片P 滑至R 2的中点时,滑动变阻器下半部分电阻为R 下=50 Ω,下半部分电阻与R 1并联后的阻值为R 并=R 1R 下R 1+R 下=25 Ω,则a 、b 两端的电压为U ab =R 并R 并+R 上U =2525+50×24 V =8 V ,故A 正确.] 4.ACD [题图甲的接法叫作电流表外接法,题图乙的接法叫作电流表内接法,A 正确;题图甲由于电压表的分流导致电流的测量值偏大,由R =U I可知,R 测<R 真,R 越小,电压表分流越小,误差越小,因此这种接法适合测小电阻;题图乙由于电流表的分压导致电压的测量值偏大,由R =U I得R 测>R 真,R 越大,电流表的分压越小,误差越小,因此这种接法适用于测大电阻,B 错误,C 、D 正确.]5.AB [由题图电路图可知,电压表的一端接A 点,另一端接到B 点时,电压表与电阻并联,电流表测电阻与电压表电流之和,另一端接到C 点时,电流表测通过电阻的电流;若电流表示数有明显变化,而电压表示数无明显变化,说明电压表分流较大,而电流表分压较小,故R 阻值较大,与电压表阻值接近,故应选择电流表内接电路;如果选择电流表内接电路,测量值是待测电阻和电流表电阻的串联总电阻,测量值大于真实值,故A 、B 正确,C 、D 错误.]6.A [电压表接在R 1两端时,其示数为8 V ,则此时电阻R 2两端的电压为4 V ,将R 1与R V并联后的电阻用R 1V 表示,则R 1V R 2=2,即R 1V =2R 2,由于R 1>R 1V ,则R 1>2R 2.当电压表改接在R2两端时,将R2与R V并联后的电阻用R2V表示,则R2>R2V.此时电阻R1两端的电压U1与电压表示数U2V之比为U1U2V =R1R2V>2R2R2V>2R2R2,即U1U2V>2,故电压表的示数将小于4 V,选项A正确.]7.C[因R xR A =1 0005>R VR x=3 0001 000,则应该采用电流表内接电路;滑动变阻器接成分压电路,则电路图选择C.]8.B[空载时,设变阻器下部分电阻为R′,输出电压为U AB=R′R0U CD,滑片P从正中间向下滑动,则输出电压从U CD2逐渐减小,A、D错误;当接上负载R时,负载与变阻器下部分电阻并联,有R并=RR′R+R′<R′,输出电压为U AB=R并R0-R′+R并U CD=1R0-R′R并+1U CD<1R0-R′R′+1U CD=12U CD,负载电阻R的阻值越小,并联电阻越小,输出电压也越小,U AB越远离U CD2,B正确,C错误.]9.A[通过电压表的电流I V=UR V= 3.501.50×103A=73×10-3 A,则R x=UI Rx= 3.50(10.0-73)×10-3Ω≈457 Ω,故选A.]10.BD[由题图知滑片P从c经b到c的过程,接入电路的电阻逐渐增大,电流逐渐变小,故P在a点,灯最亮,B、D正确.]11.BC[S接a和接b时,电流表的示数变化较大,这说明电压表的分流较大,因此接b 点时,采用电流表内接法测电阻误差较小.设电源的电压为U,电流表的内阻为R A,由题得U=12 V,则有:S接a时,U=U1+I1R A,即U=10 V+0.2 A×R A,S接b时,U=I2(R x+R A),即:U=0.15 A×(R x+R A),联立解得R x=70 Ω,R A=10 Ω,B、C正确.]12.A[电流表和电压表的改造对二者的读数没有影响,即读数依然是正确的;改造后的电流表的内阻约为10 Ω,改造后的电压表的内阻也约为10 Ω,都与被测电阻的阻值很接近.改造后的电流表由于内阻增大,所以分压能力增强了,不适宜使用内接法;改造后的电压表由于内阻减小,所以分流能力增强了,不适宜使用外接法.所以,改后的电流表和正常电压表按题图丙所示的电路可以较为准确地测出待测电阻,或者使用改后的电压表和正常电流表按题图丁所示的电路可以较为准确地测出待测电阻,故选A.]。
专题滑动变阻器的限流式和分压式接法
滑动变阻器的限流式和分压式接法(一)滑动变阻器在电路中的两种接法:⑵分压式接法⑴限流式接法1.通过改变变阻器电阻来改变电路中的电流,以控制电路中的电流——限流式;从右端向左移动过程,滑动变阻器电阻逐渐减小,电路中的P所示,当滑动头如图1 电流逐渐增大,变阻器起控制电路电流作用。
注意:实验开始时应使滑动变阻器连入电路的电阻最大。
.通过变阻器改变电阻来改变用电器两端的电压,起调压器的作用——分压式。
2的P用电器与左边电阻的电压相等,改变,2所示,电阻R与变阻器左边电阻并联如图位置改变用电器R 两端电压,实现调制电压作用。
(二)两种电路选取:1.两种电路的比较:⑴分压电路的电流和电压调节范围都大于限流电路的调节范围。
限流电路消耗的电能小于分压电路消⑵在电源滑动变阻器和用电器一定的条件下,耗的电能。
.选择原则: 2 。
由于限流式电路能节约能源,一般情况下优先选择限流式接法(以提高电路效率)连成分压式电路,通过变阻器AB例:在如图所示电路,已知U=5V Ω”字样。
求:25L向小灯泡L供电,电灯上标有“2.5V、40%,⑴为使小灯泡正常发光且上述电路的效率达到应如何选择变阻器的额定电流和电阻值。
1页1 第页共12 砺儒中学高二物理专题训练.⑵变阻器如何连接才能使电路的效率达到最大?最大效率为多少?但在下列几种情况下,必须选择分压式连接方式:①当滑动变阻器全电阻远小于被测电阻时,且实验要求电压(电流)的变化范围较大;②明确要求某部分电路的电压从零开始变化;例:测定小灯泡的伏安特性曲线。
③若采用限流接法,电路中的最小电流仍超过用电器的额定电流。
例:用伏安法测金属电阻R(约为5Ω)的值,已知电流表内阻为1Ω,量程为0.6A,电压x表内阻为几kΩ,量程为3V,电源电动势为9V,滑动变阻器的阻值为0~6Ω,额定电流为5A,试画出测量R x的原理图。
3.几点说明:⑴对实验器材和装置的选择,应遵循的几条主要原则:①安全性原则②准确性原则③方便性原则④经济性原则⑵分压电路中,在通过变阻器实际电流小于变阻器额定电流(或电压)的条件下,尽量选用变阻器总阻值小的变阻器做分压电路使用。
高中物理必修三 练透试卷 第11章 4 第1课时 串联电路和并联电路 滑动变阻器的两种接法
4串联电路和并联电路第1课时串联电路和并联电路滑动变阻器的两种接法考点一串联电路和并联电路1.(2022·上海奉贤区致远高级中学高二期末)关于并联电路,下列说法中错误的是() A.总电阻阻值必小于每一支路的电阻B.其中一只电阻阻值增大时,总电阻阻值必减小C.再并联一只电阻时,总电阻阻值必减小D.拿掉一支路时,总电阻阻值必增大2.如图所示电路,电压保持不变,当开关S断开时,电流表的示数为0.6 A,当S闭合时,电流表的示数为0.9 A,则两电阻阻值之比R1∶R2为()A.1∶2 B.2∶1C.2∶3 D.3∶23.(多选)电阻R1、R2、R3串联在电路中。
已知R1=10 Ω、R3=5 Ω,R1两端的电压为6 V,R2两端的电压为12 V,则()A.电路中的电流为0.6 AB.电阻R2的阻值为20 ΩC.三只电阻两端的总电压为21 VD.电阻R3两端的电压为4 V4.(多选)(2022·哈尔滨三中高二阶段练习)如图所示的电路中,通过R1的电流是3 A,已知R1=4 Ω,R2=12 Ω,R3=6 Ω,则()A.电路的总电阻是8 ΩB.通过R2的电流是1.5 AC.ab两端的电压是24 VD.ac两端的电压是24 V考点二滑动变阻器的接法5.a、b两点与一个稳压直流电源相连,当滑动变阻器的滑片从中点O向d端移动一段距离时,图中的电流表读数会变小的是()6.(多选)(2022·喀什高二阶段练习)如图所示,a、b、c、d是滑动变阻器的四个接线柱,现把此变阻器接成一个分压电路向一个小灯泡供电,并要求滑片P向c移动时,小灯泡两端电压减小,下列说法中正确的是()A.a接电源正极,b接电源负极,c、d接小灯泡两端B.a接电源正极,b接电源负极,c、a接小灯泡两端C.a接电源正极,b接电源负极,d、b接小灯泡两端D.a接电源正极,b接电源负极,d、a接小灯泡两端7.在如图所示电路中,R2=2R1,电路两端电压U恒定,当S断开时,电流表的读数为0.5 A,电压表的读数为4 V,则当S闭合时,电流表和电压表的读数分别为()A.1.5 A,6 V B.0.75 A,4 VC.1.5 A,0 D.0,6 V8.(2023·北京市第一六六中学高二期中)如图所示,R1=R2=R3=4 Ω,若在A、C两点之间加上U=6 V的电压,则电流表的读数为()A.0 B.0.5 AC.1 A D.1.5 A9.(2023·人大附中高二期中)如图所示的电路中R1=20 Ω,R2=40 Ω,R3=60 Ω,R4=40 Ω,R5=4 Ω,下面说法中,正确的是()A .若U AB =140 V ,C 、D 端开路,则U CD =0B .若U AB =140 V ,C 、D 端开路,则U CD =140 VC .若U CD =104 V ,A 、B 端开路,则U AB =84 VD .若U CD =104 V ,A 、B 端开路,则U AB =60 V10.两个定值电阻R 1、R 2串联后接在输出电压U =12 V 的直流电源上,且电源电压保持不变。
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高中物理3-1滑动变阻器的两种接法讨论和练习题一,.限流接法讨论 如图1所示。
用电器Rx 的电压调节范围:电路消耗的总功率为:EI限流接法的选用原则:①测量时电路中的电流或电压没有要求从零开始连续调节,只在小范围内变化,且待测电阻Rx 与R 接近时。
②电源的放电电流或滑动变阻器的额定电流太小,不能满足分压接法的要求时。
③两种方法都满足时优先选用限流接法。
二,.分压接法 如图3所示①Rx 电压调节范围0≤Ux ≤E 。
②开关闭合前,P 应在a 端。
分压接法的选用原则: ①测量时要求电流或电压从零开始连续调节时。
②待测电阻Rx 远大于R ,且要求电压变化范围较大时。
③采用限流接法时,电路中实际电压或电流的最小值仍超过Rx 的额定值或电表量程时。
二,滑动变阻器分压式和限流式两种接法练习[例1] (2011·天津高考)某同学测量阻值约为 25 k Ω的电阻 Rx ,现备有下列器材: A .电流表(量程 100 μA ,内阻约 2 k Ω); B .电流表(量程 500 μA ,内阻约 300 Ω); C .电压表(量程 15 V ,内阻约 100 k Ω); D .电压表(量程 50 V ,内阻约 500 k Ω); E .直流电源(20 V ,允许最大电流 1 A);F .滑动变阻器(最大阻值 1 k Ω,额定功率 1 W);G .电键和导线若干。
电流表应选________,电压表应选________。
(填字母代号)该同学正确选择仪器后连接了以下电路,为保证实验顺利进行,并使测量误差尽量减小,实验前请你检查该电路,指出电路在接线上存在的问题:①____________________________________________; ②____________________________________________。
[例2] 碳膜电阻是在绝缘介质骨架上镀一层碳膜。
己知某碳膜电阻阻值约为10Ω,其结构如图实-7-9所示,现通过实验测定碳膜厚度,备用器材如下:A .电流表(量程0~0.6 A ,内阻约0.2 Ω)B .电流表(量程0~3 A ,内阻约0.03 Ω)C .电压表(量程0~3 V ,内阻约30 k Ω)D .电压表(量程0~15 V ,内阻约150 k Ω)E .滑动变阻器(最大值为2 Ω)F .滑动变阻器(最大值为20 Ω)G .滑动变阻器(最大值为200 Ω) H .学生电源(4 V) I .螺旋测微器 J .游标卡尺 实验主要步骤:(0)x ERxU E r Rx R ≤≤=+S a RERx P 图3 R P a S E图1(1)用伏安法较准确地测量电阻的阻值。
电流表选________,电压表选________,滑动变阻器选________。
(填标号)(2)在虚框中画出电路图(3)若测得电阻值为R,该材料的电阻率为ρ,则碳膜厚度的表达式为:d=________(用R、D、L、ρ表示)。
例3.分别用图实-7-10所示的甲、乙两种电路测量同一未知电阻的阻值。
图甲中两表的示数分别为3 V、4 mA,图乙中两表的示数分别为4 V、3.9 mA,则待测电阻Rx的真实值为()A.略小于1 kΩB.略小于750 ΩC.略大于1 kΩ D.略大于750 Ω例4、某同学为了研究“3 V,0.3 W”的小灯泡L从较低温度到正常发光过程中的电阻情况。
设置了如下器材:电流表A1(量程400 mA,内阻r1=5 Ω);电流表A2(量程600 mA,内阻r2约为1 Ω);电压表V(量程15 V,内阻约为3 kΩ);定值电阻R0(5 Ω);滑动变阻器R1(0~10 Ω,额定电流为1 A);滑动变阻器R2(0~250 Ω,额定电流为0.3 A);电源E(电动势3 V,内阻较小);开关一个,导线若干。
(1)从以上给定的器材中选择恰当的器材。
在图实-8-5甲所示线框内画出实验电路原理图,并在图中标出所用仪器的代号。
(2)根据设计的方案,将图实-8-5乙中的器材连成符合要求的电路(有个别仪器可能不用)。
(3)闭合开关S,移动滑片P,使________时,可知灯泡正常发光,此时灯泡的电阻为________(用测量的物理量表示)。
练习1.在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,除有一标有“6 V,1.5 W”的小灯泡、导线和开关外,还有:A.直流电源6 V(内阻不计)B.直流电流表0~3 A(内阻0.1 Ω以下)C.直流电流表0~300 mA(内阻约为5 Ω)D.直流电压表0~10 V(内阻约为15 kΩ)E.滑动变阻器10 Ω,2 AF.滑动变阻器1 kΩ,0.5 A实验要求小灯泡两端的电压从零开始变化并能进行多次测量.(1)实验中电流表应选用________,滑动变阻器应选用________(均用序号表示).(2)在方框内画出实验电路图.(3)试将图实-6-14所示器材连成实验电路.2、某同学通过实验测定一个阻值约为5Ω的电阻R x的阻值。
(1)现有电源(4V ,内阻可不计)、滑动变阻器(0-50Ω,额定电流2A ),开关和导线若干,以及下列电表:A 、电流表(0-3A ,内阻约0.025)B 、电流表(0-0.6A ,内阻约0.125Ω)C 、电压表(0-3V ,内阻约3kΩ)D 、电压表(0-15V ,内阻约15kΩ)为了减小测量误差,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1中的 (填甲或乙)(2)图2是测量R x的的电路图,补充完成图2(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 ,某次电表示数如图3所示,可得该电阻的测量值R x =UI= Ω(保留两位有效数字)(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 两端的电压值甲乙图1图3(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U-x 关系的示意图中正确的是( )3.(18分)在“测量金属的电阻率”实验中,所用测量仪器均已校准、待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm 。
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数为 mm (该值接近多次测量的平均值)。
(2)用伏安法测金属丝的电阻x R 。
实验所用器材为:电池组(电动势3V ,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3K Ω)、滑动变阻器(0~20Ω,额定电流2A ),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:由以上实验数据可知,他们测量x R 是采用图2中的 图(选填“甲”或“乙”)。
图2(3)图3 是测量x R 的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器滑片P 置于变阻器的一端。
请根据(2)所选的电路图,补充完图3中实物间的连线,并使开关闭合瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏。
VA甲R xA B C图4A SE RV(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U 、I 坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点。
请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,描绘出U-I 图线。
由图线得到金属丝的阻值x R = Ω(保留两位有效数字)。
(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为 (填选项前的符号)。
A 、2101-⨯Ω∙mB 、3101-⨯Ω∙mC 、6101-⨯Ω∙mD 、5101-⨯Ω∙m(6)任何实验测量都存在误差。
本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是 (有多个正确选项)。
A 、用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B 、由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C 、若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误差D 、用U-I 图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差4,某学习小组的同学拟探究小灯泡L 的伏安特性曲线,可供选用的器材如下:①小灯泡L ,规格“4.5V .0.5A ”;②电流表A ,量程0.6A ,内阻r 约为0.2Ω; ③电压表V ,量程15V ,内阻约为15 k Ω; ④滑动变阻器R ,阻值范围0~10Ω;⑤学生电源E ,电动势6V ,内阻不计;⑥开关S 及导线若干.(1)甲同学设计了下图(左图)所示的电路进行测量,请按照左边电路图把实物图中未完成的连线补充完整.(2)乙同学经分析发现甲同学实验精度不高,又从实验室找来I g=100μA,R g=1000Ω的灵敏电流计和电阻箱(0—99999.9Ω),想把灵敏电流计改装成量程为5V 的电压表,需要把电阻箱调成 Ω的阻值,并与灵敏电流计 (填“串”或“并”)联在电路中来替代实验中的电压表.(3)乙同学用改装的电压表实验得 到数据,现要以纵坐标表示通过电 流表A 的电流I ,横坐标表示通过灵 敏电流计的电流I G ,画出I -I G 图线 ,他已经把数据画在坐标纸上,请帮 他把图线画出来.(4)乙同学通过查找资料发现同等型号的小灯泡的灯丝在27℃时电阻是2.1Ω,并且小灯泡灯丝电阻值与灯丝温度的关系为R =k (273+t ),k 为比例常数。
请估算灵敏电流表的电流I G =60μA 时该灯泡灯丝的温度约为 ℃。
5,在“描绘小灯泡的伏安特性曲线”的实验中,利用实验得到了8组数据,在图(7)所示的I-U 坐标系中,通过描点连线得到了小灯泡的伏安特性曲线。
①根据图线的坐标数值,请在图(8)中选出该实验正确的实验电路图 (选填“甲”或“乙”)。
②根据所选电路图,请在图(9)中用笔画线代替导线,把实验仪器连接成完整的实验电路。
③由图(7)可知,该小灯泡的电阻随电压的升高而 。
(选填“增大”、“减小”或“不变”)④根据图(7),可判断出图(10)中正确的关系图像是(图中P 为小灯泡功率,I 为通过小灯泡的电流)( )0.5I /A 0 10 20 30 40 100 90 80 70 60 50 0.10.2 0.3 0.4 I G /μAI 2 PI 2 PI 2 PI 2P图10A B C D图9AV×图8甲AV×乙⑤将同种规格的两个这样的小灯泡并联后再与R=10Ω的定值电阻串联,接在电动势为8V、内阻不计的电源上,如图(11)所示。
闭合开关S后,则电流表的示数为A,两个小灯泡的总功率为W。