高三物理实验题

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1、1中小学生课外辅导中心学员辅导资料课 程 名 称 伏安法测电阻 上课时间 2013 年 12 月 28 日 课 时 第 1 课时辅 导 师 学 生 辅导方式 一对一教 学 内 容 电学实验基础实验 教学材料 中心自编辅导资料教 学 目 标 复习伏安法测电阻，包括电阻的 测量、小灯泡伏安特性曲 线 的描绘、金属丝电阻率的测量以及由此延伸的导体厚度、长度、截面积的测量等。教学重难点 电学实验的器材选择和电路设计。教学过程设计1.滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中有 a、 b 两种常用的接法： a 叫限流接法，b 叫分压接法分压接法被测电阻上电压的调节范围大当要求电压从零开始调节，或要求电压调节范围

2、尽量大时应该用分压接法用分压接法时，滑动变阻器应该选用阻值小的；用限流接法时，滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的.下列三种情况必须选用分压接法(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 R1远远大于滑动变阻器的最大值 R0，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(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 R1的额定值时，只能采用分压接法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

3、范围内测量，且 R1与 R0接近或 R1略小于 R0，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，不能满足分压接法的要求时，采用限流接法（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接法例 1： 用最大阻值为 28 的滑动变阻器控制一只“6V，3W”灯泡的发光程度，分别把它们连成限流和分压电路接在 9V 的恒定电压上，求两种电路中灯泡的电流、电压调节范围.2电学实验基础实验一伏安法测电阻包括电阻的测量、小灯泡伏安特性曲线的描绘、金属丝电阻率的测量以及由此延伸的导体厚度、长度、截面积的测量等,实质都是伏安法测电阻，需要设计以下几

4、个方面的问题：供电电路的选择（或设计）分压还是限流、测量电路的选择（或设计）内接还是外接、电表读数对实验结果的影响能否达到满偏的三分之一以上，具体如下：1、电学实验的器材选择和电路设计_电表选择.分压、限流电路选择.滑动变阻器的粗调和微调2、测量电路的设计安培表内接、外接法的选择安培表可以看作是阻值为 RA的定值小电阻与理想电流表的串联，显示的是流经 RA的电流，而伏特表则可以看作是阻值为 RV的定值大电阻与理想电压表的并联，显示的是 RV两端的电压。a R0 R0b R1 paR1中小学生课外辅导中心学员辅导资料2（1） 外接法（2） 内接法： 如果被测电阻阻值为 Rx，伏特表和安培表的内阻

5、分别为 RV、 RA，若 ，则采用外接法。若AVx，则采用内接法。AVRx(3)如果无法估计被测电阻的阻值大小，可以利用试触法：如图将电压表的左端接 a 点，而将右端第一次接b 点，第二次接 c 点，观察电流表和电压表示数的变化。若电流表示数变化大，说明被测电阻是大电阻，应该用内接法测量；若电压表读数变化大，说明被测电阻是小电阻，应该用外接法测量。 （这里所说的变化大，是指相对变化，即 I /I 和 U/U ） 。例 2. 有一个小电珠标有“6V，0.2A”字样，要测量该小电珠的伏安特性曲线，有下列器材供选用：A.电压表:量程 5V，内阻 2.0k; B.电压表:量程 10V，内阻 3.0k;

6、C.电流表:量程 0.3A,内阻 2.0 ； D.电流表:量程 6A,内阻 1.5； E.滑动变阻器(阻值范围 015 欧)；F.开关一个,导线若干条。G.直流电源 9V根据器材的规格和实验要求，应该选用的器材有_,画出电路图并进行实物连线。3、思维变式纵向：伏安法及变式1电流表、电压表各一只，可以测量它们的内阻2两只同种电表，若知道一只的内阻，就可以测另一只的内阻3两只同种电表内阻都未知，则需要一只电阻箱才能测定电表的内阻VAbVAaaVAb cVA V AA2A1V1 V2中小学生课外辅导中心学员辅导资料3横向：除伏安法外，还常用替代法、半偏法和闭合电路欧姆定律（计算法)1替代法2半偏法变

7、式一：两个电压表例 3 用以下器材测量一待测电阻 Rx 的阻值（900-1000）：电源 E，具有一定内阻，电动势约为 9.0V；电压表 V1，量程为 1.5V，内阻 r1=750；电压表 V2，量程为 5V，内阻 r2=2500；滑线变阻器 R，最大阻值约为 100；单刀单掷开关 K，导线若干。（1）测量中要求电压表的示数不小于其量程的 1/3，试画出测量电阻 Rx 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）若电压表 V1的示数用 U1表示，电压表 V2的示数用 U2表示，则由已知量和测得量表示 Rx 的公式为Rx=_。变式三：半偏法例 4利用如图所示的电路

8、测量电流表的内阻（图中电源的电动势 E=4V）：先闭合 S1，调节 R，使电流表指针偏转到满刻度(满偏电流 Ig=300A)；再闭合 S2，保持 R 不变，调节 R/，使电流表指针偏转到满刻度的2/3，读出此时 R/的阻值为 200，则电流表内阻的测量值 Rg为多大？RA1 A2 V2V1 RGR2 S2R1S1R1SV R2G2G2R21 V1V2R21S S中小学生课外辅导中心学员辅导资料4例 5.现有一量程为 3V 的电压表，内阻约 3k。为了较准确地测量其内阻，在没有电流表的情况下，某同学设计了如图所示的实验电路，按此电路可以测出电压表的内电阻。（1）他的主要操作步骤如下：A.按图 5

9、 所示连接电路图，滑动变阻器的滑片滑到_端。B.闭合开关 S2和开关 S1，调节使电压表指针指到_。C.保持的滑片不动，断开开关 S2 ，调节 R，使电压表的指针指到_，记下此时 R 的值，则所测电压表的内电阻 RV 为此时的 R 值。（2）本实验中，若提供以下器材：A.电池组（电动势 4V）B.电阻箱（0999）C.电阻箱（09999）D.滑动变阻器（020，1A）E.滑动变阻器（01k，0.5A）为完成上述实验，电阻箱 R 应选_，滑动变阻器 R0应选_。 （填代号）（3）用上述方法测出的电压表内阻的测量值 RV_（填“大于” 、 “等于”或“小于” ）电压表内阻的真实值 变式四：替代法例

10、 6 某同学用以下器材测量电阻：电流计，电阻箱，单刀双掷开关，待测电阻，电源，滑动变阻器（起调节回路的电流和保护作用） ，测量电路如图 6 所示。实验方法是利用单刀双掷开关分别将电阻箱和待测电阻接入电路，用电阻箱替代待测电阻的方法来测定待测电阻的阻值。则本实验中开关应先接通的是含有_（填“待测电阻”或“电阻箱” ）的电路。用开关变换电路，调节电阻箱时，应使两次测量的_大小相同，这时待测电阻的值可以从_上读出。答案：待测电阻 电流 电阻箱 R1练习1.用伏安法测量一个定值电阻的阻值，备用器材如下 ：待测电阻 Rx （阻值约为 25k）电流表 A1：（量程 100 A，内阻 2k）电流表 A2：（

11、量程 500 A，内阻 300）电压表 V1：（量程 10V，内阻 100k）电流表 V2：（量程 50V，内阻 500k）电源 E：（电动势 15V，允许最大电流 1A）RS1E r图 5VS2R0RVa bPR1RxE r图 6AR2S1S212中小学生课外辅导中心学员辅导资料5滑动变阻器 R：（最大阻值 1k）电键 S，导线若干为了尽量减小实验误差，要求测多组数据（1）电流表应选_，电压表应选_（2）画出实验电路图答案：A 2 V1 实验电路图略（分压，内接）2用伏安法测定一个阻值约为 25k、额定功率为 1/20W 的电阻的阻值，备有仪器及元件有(1)待测电阻 Rx，阻值约为 25 k

12、，额定功率为 1/20W；(2)直流电流表两个：A1:量程 0100A，内阻约 2k；A2:量程 0500A，内阻约为 300；(3)直流电压表三个：V1:量程 01V，内阻约为 1k；V2:量程 010V，内阻约为 100 k；V3:量程 050V，内阻约为 500k；(4)电源三种： 1:两节干电池，每节 1.5V； 2:直流稳压电源，输出电压 15V，额定电流 1A； 3:直流稳压电源，输出电压 50V，额定电流 0.5A；(5)电位器一个，电阻值 1k，额定功率 1W；(6)电键、导线若干。试从以上所提供的仪器和元件中，选择合适的规格及适宜的线路，使得被测电阻的测量结果达到尽可能高的精

13、确度，绘出电路图并标明所选用的仪器与元件。分析：本题已指明要用伏安法测量,故首先可根据伏安法测电阻时两种类型的电路(电流表内接或外接)的误差比较来确定选用何种电路,据此进而根据各器材的参数来选定所用的器材.3. 用“伏安法”测电阻、待测的电阻有两件，一件是一盘塑料绝缘的软电线（由多股细铜丝制成，长100m，另一件是约几 k 的线绕电阻。给的主要仪器有伏特计和安培计。试设计适当的电路，画出电路图，并说明理由。4. 用以下器材测量一待测电阻 Rx的阻值（9001000）：电源 E：具有一定内阻，电动势约为 9.0V电压表 V1：量程为 1.5V，内阻 r1750电压表 V2：量程为 5V，内阻 r

14、22500滑线变阻器 R：最大阻值约为 100单刀单掷开关 S，导线若干（1）测量中要求电压表的读数不小于其量程的 ，试画出测量电阻 Rx的一种实验3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连线（3）若电压表 V1的读数用 U1表示，电压表 V2的读数用 U2表示，则由已知量和测得量表示 Rx的公式为Rx_ 5.用以下器材测量待测电阻 Rx的阻值：待测电阻 Rx：阻值约为 100；电源 E：电动势约为 6.0V、内阻忽略不计；电流表 A1：量程 50mA、内阻 r1=20；中小学生课外辅导中心学员辅导资料6电流表 A2：量程 300

15、 mA、内阻 r2约为 4；定值电阻 R0：阻值为 20；滑动变阻器 R：最大阻值为 10；单刀单掷开关 S、导线若干测量中要求两个电流表的读数都不小于其量程的 1/3，试在方框内画出测量电阻 Rx的一种实验电路原理图（原理图中的元件用题干中相应的英文字母标注） 若某次测量中电流表 A1的示数为 I1，电流表 A2的示数为 I2，则由已知量和测得量表示 Rx的表达式为 Rx= 6.有以下可供选用的器材及导线若干条,要求使用个数最少的仪器尽可能精确地测量一个电流表的满偏电流A被测电流表 A1：满偏电流约 700800A，内阻约 100，刻度均匀、总格数为 NB电流表 A2：量程 0.6A，内阻 0.1C电压表 V：量程 3V，内阻 3kD滑动变阻器 R1：最大阻值 20E滑动变阻器 R2：最大阻值 1kF电源 E：电动势 3V、内阻 1.5G开关一个（1）在虚线框内画出实验电路图,并在每个选用的仪器旁标上题目所给的字母序号（2）测量过程中测出多组数据，其中一组数据中待测电流表