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1、电学实验总结伏安法的变式一、学习目标会用“伏安”思想解读与设计电路。二、学习过程知识回顾:某同学通过实验测定一个阻值约为5的电阻Rx的阻值。现有电源(4V,内阻可不计),滑动变阻器(050,额定电流2A),开关和导线若干,以及下列电表A.电流表(03A,内阻约0.025)B.电流表(00.6A,内阻约0.125)甲乙C.电压表(03V,内阻约3k)D.电压表(015V,内阻约15k)为减小测量误差和方便调节,在实验中,电流表应选用 ,电压表应选用 _(选填器材前的字母);实验的测量电路应采用 图(选填“甲”或“乙”),测量结果偏 (选填“大”或“小”);控制电路的滑动变阻器应采用 接法(选填“
2、分压”或“限流”)。变式1:若上题中没有电流表,但有两只理想电压表V1、V2和电阻箱R(或定值电阻R0)怎么测RX? 画出测量部分电路图,并求出RX表达式。变式2:若上题中没有电压表,但有两只理想电流表A1、A2和电阻箱或(或定值电阻R0)怎么测RX?画出测量部分电路图,并求出RX表达式。变式3:若电流表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定值电阻来使用。如图1所示,当两电表的满偏电压接近时,如果已知A1的内阻R1,则可测得A2的内阻 ,如图2所示,当两电表的满偏电压UA2UA1时,A1串联一电阻R0,同样则可测得A2的内阻 。A1A2图2图1变式4:若电压表内阻已知,则可当作电流表、电压表及定
3、值电阻来使用。如图3所示,当两电表的满偏电流接近时,如果已知V1的内阻R1,则可测得V2的内阻 ,如图4所示,当两电表的满偏电流IV2IV1时,V1并联一电阻R0,同样则可测得V2的内阻为 。V2V1图3图4例1、某兴趣小组的同学探究小灯泡L的伏安特性曲线,可供选择的器材如下:小灯泡L,规格“4.0V,0.7A”;电流表A1,量程3A,内阻约为0.1;电流表A2,量程0.6A,内阻r2=0.2;电压表V,量程3V,内阻rV=9k;标准电阻R1,阻值1;标准电阻R2,阻值3k;滑动变阻器R,阻值范围010;学生电源E,电动势6V,内阻不计;开关S及导线若干。甲同学设计了如图1所示的电路来进行测量
4、。当通过L的电流为0.46A时,电压表的示数如图2所示,此时L的电阻为 。乙同学又设计了如图3所示的电路来进行测量。电压表指针指在最大刻度时,加在L上的电压值是 V。学习小组认为要想更准确地描绘出L完整的伏安特性曲线,需要重新设计电路。请你在乙同学的基础上利用所供器材,在图4所示的虚线框内补画出实验电路图,并在图上标明所选器材代号。例2、根据如图电路,可以测出定值电阻R0以及电源的电动势E和内阻r,图中R是电阻箱(0-999.9 ),两个电压表的示数分别为U1和U2。接通电源实验,调节电阻箱,示数如图乙所示时,可读得电阻箱的阻值R=_ ,已知此时两个电压表的示数分别为U1和U2,则R0=_(用
5、R和U1、U2表示)测出R0后,再次调整电阻箱R的阻值,并列表记录多组的(U1, U2)值,根据表格中的数据,画出如右的图线,假设图中的纵截距和横截距已得出(即图中b1,b2已知),则由图线可得出电源电动势E= ,电源内电阻r(用b1,b2,R0中的字母表示)例3用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1为5);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5);待测电阻R1(阻值约为100)滑动变阻器R2(最大阻值10)电源E(电动势约为10V,内阻约为1)开关S,导线若干。(1)要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材
6、的代号。(2)实验中,需要直接测量的物理量是 ,用测得量表示待测电阻R1的阻值的计算公式是R1= 。例4 用以下器材测量一待测电阻的阻值(9001000):电源E,具有一定内阻,电动势约为9 V; 电压表V1,量程1.5 V,内阻 ; 电压表V2,量程5V,内阻滑动变阻器,最大阻值为; 开关,导线若干(1)测量中要去电压表的读数不小于其量程的,在虚线框中画出测量电阻的一种实验电路原理图(图中的元件要用题中相应的英文字母标注(2)若电压表V1读数用表示,电压表V2读数用表示,则由已知量和测得量表示的公式 = 。巩固练习1、从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表A1的内阻r1,要
7、求方法简捷,有尽可能高的精确度,并测量多组数据,器材(代号)与规格如下电流表A1,量程10mA ,内阻待测(约为40 );电流表A2 ,量程500A ,内阻r2750 ;电压表,量程10V ,内阻r2=10K ;电阻R1,电阻约为100;滑动变阻器R2 ,总电阻约50;电源,电动势1.5,内阻很小;开关,导线若干。(1)在虚线框中画出实验电路图;标明所用器材的代号(2)若选取测量中的一组数据来计算r1_,式中各符号的意义是_。巩固练习2、一电流表的量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表的实际量程。所用器材有:量程不准的电流表,内阻=10.0,量程标称为5.0mA;标准电流表,内阻=
8、45.0,量程1.0mA;标准电阻,阻值10.0;滑动变阻器R,总电阻为300.0;电源E,电动势3. 0V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。回答下列问题:(1)在图2所示的实物图上画出连线。(2)开关S闭合前,滑动变阻器的滑动端c应滑动至 端。(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器的滑动端,使电流表满偏;若此时电流表的读数为,则的量程= 。(4)若测量时,未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出的示数 = ,的示数 = ;由读出的数据计算得= 。(保留3位有效数字)6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375