高考物理实验专题复习(下)

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1、高考物理实验专题复习 （下）,测量电阻的常用方法 伏安法测电阻89年、1996年17、例8、 替代法测电阻例2、例6 比较法测电阻99年、 半偏法测电阻2001年 电压表电阻的测量例5、1997年、例3 电流表电阻的测量例4、2000年、例7、 电表的改装93年 电源电动势的测量 双缝干涉测波长例 例 其它实验1996年上海四4 1996年上海四2、 例9、例10、例11、例12 04年上海16,伏安法测电阻电路,替代法测量电阻,I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1,替代比较法测电阻,比较法测量电阻,伏安法测电压表电阻,半偏法测量电表电阻,半偏法,R1R2 R测量R真实,RR真实,由

2、 I1Rx= I2 R,得 Rx= I2R I1,比较法测电阻,由 I1 r1 =I2 r2,得 r1= I2 r2 I1,甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2,比较法测电压表电阻,测电动势内阻电路,将量程为100微安的电流表改装成量程为1毫安的电流表,并用一标准电流表与改装后的电流表串联,对它进行校准(核对).改装及校准所用器材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻串联.以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到1毫安.试按实验要求在所给的实物图上连线.,1993年高考,电路连接有错误, 但电表改装部分的接线正确(指电阻箱与微安表并联), 给1分; 只要电表

3、改装部分的电路连接有错误，就给0分.,解: 画出电路图，,连线如图示。,用伏安法测量金属导线的电阻R，试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图中安培表的量程为0.6A，内阻接近1，伏特表的量程为3V，内阻为几K ；电源的电动势为6V，变阻器的阻值为020 。在闭合电键前，变阻器滑动触点应处于正确位置。,解：金属导线的电阻不大，安培表应外接，变阻器电阻比较大，可用限流接法，画出电路图如下：,1989年高考,. 在用伏安法测电阻的实验中,所用电压表的内阻约为20千欧,电流表的内阻约为10欧,选择能够尽量减小误差的电路图接线进行实验,读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示). (1

4、)根据各点表示的数据描出I-U图线,由此求得该电阻的阻值Rx= 欧(保留两位有效数字). (2)画出此实验的电路原理图.,2.4103,1996年高考17,如下图所示,P是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度l 为50厘米左右,直径D为10厘米左右),镀膜材料的电阻率已知,管的两端有导电箍MN.现给你米尺,电压表V、电流表A、电源,滑动变阻器R,电键K和若干导线,请设计一个测定膜层厚度d 的实验方案. 实验中应测定的物理量是: . 在右框内用符号画出测量电路图. 计算膜层厚度的公式是: .,l, D, U, I,d=II /DU.,电流表内接、外接均可,1996年上海5.,用以

5、下仪器，尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值： A电动势约2V左右、内阻r 1 的电源一个； B内阻RV=30K、刻度如右图的电压表一个； C开关一个； D电阻在10K20K范围内的待测电阻Rx一个； E导线若干条。 （1）电压表的满偏电流Ig= 。 （2）在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的实验电路图。 （3）实验中要直接测量的物理量有（注明每个物理量的意义和符号）： 。 （4）待测电阻Rx的表达式为：Rx= 。 （5）Rx的阻值1020范围内时，仍使用这组仪器，能够用这种方法测量吗？说明理由。,例1、,解:,（1） Ig=E/RV=3V/ 30K =1.0104A,（2）如图甲、

6、乙,（3） 甲图中的电压表的电压U1、 乙图中的电压表的电压U2,（4）,（5）不能，因为，两图电压表的读数几乎相同,为了测量电流表A1的内阻，采用图示的电路，其中电流表A1的量程是0300A、内阻约为100（待测）；A2是标准电流表，量程0-200A；R1为电阻箱，阻值范围0999.9；为电池，电动势3V、内阻不计；S1为开关，S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后，将可变电阻器R2和电阻箱R1适当调节后，将单刀双掷开关S2扳到接点1处，接通开关S1，调节可变电阻R2，使两电表的读数都是150A；然后将开关S2扳到接点2，调节电阻箱R1使标准电流表的读数仍是150A，若此时电阻箱各旋钮位置如

7、图，则： （1）电流表A1的内阻Rg=_ . （2）为了保证两电流表的安全使用，限流电阻R3 的阻值应选A.100；B.150；C.10K；D.15K。（ ） （3）可变电阻器R2 应选： A.2K； B.5K； C.200；D.500。（ ）,例2、,替代法测电阻, 当R2=0时,要保证两个电流表都不超过量程,R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 选D,R2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 选B,Rg=92.8 ,图1为测量电阻的电路Rx为待测电阻R的阻值已知R为保护电阻，阻值未知电源E的电动势未知K1、K2均为单刀双掷开关A为电流表，其内阻

8、不计 (1)按图1所示的电路，在图2 的实物图上连线 (2)测量Rx的步骤为：将K2向d闭合，K1向_闭合，记下电流表读数I1再将K2向c闭合，K1向_闭合，记下电流表读数I2 计算Rx 的公式是Rx=_ ,a,b,I2 R I1,接线见下页,1999高考,解答：(1)如图（3分有任何错，给0分）,方法：,1.按图接线，图中R1 R2 为电阻箱， 电源为蓄电池，内阻可以不计。,2.先合下S1 ，调节R1使电流表指针满偏.,3.再合下S2，保持电阻R1不变，调节R2使电流表 指针半偏，记下R2的值.,4.若R1100 R2，有Rg=R2,思考：,1.R1能否用阻值很大的滑动变阻器代替？,2.再给

9、一个同样的电流表，如何进行实验？,半偏法测量电流表的内阻,图1中E为电源，其电动势为， R1为滑线变阻器，R2 电阻箱，A为电流表，用此电路，经以下步骤可近似测得A的内阻RA ：闭合K1，断开K2，调节R1，使电流表读数等于其量程I0 ；保持R1不变，闭合K2，调节R2 ，使电流表读数等于I02，然后读出R2 的值，取RA R2 。 （1）按图1所示电路在图2所给出的实物图中画出连接导线。 （2）真实值与测得值之差除以真实值叫做测量结果的相对误差，即 ，试导出它与电源电动势、电流表量程I0及电 流表内阻RA的关系式。 （3）若I010mA，真实值RA 约为30，要想使测量结果的相对误差不大于5

10、，电源电动势最小应为多少伏？,2001年高考,解：（1）接线如右图（3分，接错一根导线不能得此3分）,（3）=I0 RA/ 0.05=6V（2分）,答：. 如右图 (4分,线路有错就不给这4分),A1 (2分,1997年高考.,为了测量两个电压表VA、VB的内电阻，可以提供的仪器有：,（1）在设计电路时，能否选用电流表A，请简要说明理由: 。 （2）选用的器材有 。 （3）为了测量两个电压表内电阻，请设计一个测量电路，画出电路图。 （4）说明实验原理和需要测量的物理量，并列出计算两个电压表内电阻的计算,D F H I,不能选用，电流表量程太大，测量不准确,例3、,解:,（1）电流表A不能选用，

11、电流表量程太大，测量不准确,（2）电阻箱R1，变阻器R3，电池组和开关2个，导线若干。,（3）电路图如下图。,（4）电压表VA和VB串联，其读数之比等于内电阻之比，即,合下K2调节电阻箱为R1, 两表读数分别为UA UB ,K2断开两表读数分别为UA UB UB / UA = RB / RA (1),UB / UA = RB R1 / RA(RB+R1) (2),解(1) (2)得,从下表中选出适当的实验器材，设计一电路来测量电流表A1的内阻r1，要求方法简捷，有尽可能高的测量精度，并能测得多组数据。（1）在虚线方框中画出电路图，标明所用器材的代号。（2）若选测量数据中的一组来计算，r1，则所

12、用的表达式为r1=_，式中各符号的意义是：_。,2000年高考,根据并联电路两端电压相等， 将两电流表并联，如图示：,解：电流表I1m=10mA, r1 40 R1=100 R2=50 ,若滑动变阻器用限流接法，,Imin =1.5/190=0.08A=8mA,Imax=10mA,电流的变化范围很小，应该用分压器接法。,因为电压表读数很小，Um =0.4V , 不能用伏安法测量，,调节滑动变阻器的电阻，测出多组两电流表的读数，,由 I1 r1 =I2 r2,得 r1= I2 r2 I1,评分标准.（1）如图所示（5分。若电阻R1与电池串联，不扣分；若R2用作限流电阻，正确的同样给分。）（2）I

13、1表示通过电流表A1的电流，I2表示通过电流表A2的电流，r2表示电流表A2的内阻。（3分，未说明r2的不扣分。）,从下列实验器材中选出适当的器材，设计测量电路来测量两个电流表的内阻， 要求方法简捷，有尽可能高的测量精度。 （A）待测电流表A1，量程50mA，内电阻约几十 （B）待测电流表A2，量程30mA，内电阻约几十 （C）电压表V，量程15V，内阻rv=15k （D）电阻箱R1，阻值范围09999.99 （E）电阻箱R2，阻值范围099.9 （F）滑动变阻器R3，阻值0150，额定电流1.5A （G）滑动变阻器R4，阻值020，额定电流2A （H）电阻R0，阻值是40，功率是0.5W（作

14、保护电阻用） （I）电池组，电动势为12V，内电阻约0.5 此外还有单刀开关若干和导线若干，供需要选用。 （1）请设计一个测量电路，画出电路图。 （2）选出必要的器材，用器材前的字母表示，有 。 （3）说明实验需要测量的物理量，并列出计算两个电流表内电阻的计算式。,ABEGHI,例4,解：电路图如图所示。 注：电路图基本正确但电路不规范，如缺开关、电阻箱符号错等要扣部分分；,注：用其它方法测量正确的同样给分,（2）ABEGHI 注：缺A/B可不扣分,（3）开关K2闭合时，测得电流表的示数I1和I2；,断开K2，调整电阻箱的阻值为R 时，测得电流表的示数 I1 I2 ,上述操作步骤中，必要的操作

15、步骤按合理顺序排列应为 。若在步骤 中，读出R0的值为2400 ，则电压表的内阻RV = 。用这种方法测出的内阻RV与其真实值相比偏 。,E. 调节滑动变阻器的阻值，使电压表的示数为3.0 V,为了测量一个量程为 3.0 V的电压表的内阻，可以采用图所示的电路，在测量时，可供选择的步骤如下：,A.闭合开关S,B.将电阻箱R0的阻值调到最大,F.断开开关S,C.将电阻箱R0的阻值调到零,H.将滑动变阻器的滑动触头调到a端,G.将滑动变阻器的滑动触头调到b端,D.调节电阻箱R0的阻值， 使电压表示数为 1.5 V，读出此时电阻箱R0的阻值，,2400,大,例5,例6.,(2).待测电阻,电流,电阻箱,使用伏安法测电阻，不论是采用安培表内接还是外接，仍然存在误差。现在有人设计了如图的实验电路来测定电阻，其中的R是一个电阻箱，根据电