高二物理暑假專題 電學實驗2 魯教版

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1、高二物理暑假專題 電學實驗2 魯教版 一. 本周教學內(nèi)容： 暑假專題：電學實驗（2） 二. 半偏法測電阻： 1. 電路： 2. 測量值： 1） 2） 3. 真實值： 1）中： 經(jīng)復雜計算可得： 即：測量值偏大 誤差根源： ，與r的電阻影響 減小誤差的方法： 減小的阻值，但不能無限制減少，當時，僅剩與r分E，此時誤差最小。 2）中： 經(jīng)復雜計算得： 方法一： 即測量值偏小 誤差根源：的電阻值 減小誤差方法：增大的阻值 討論：阻值增大，導致電路電流減小，為使得電流為，需增大電源的E。 方法二：

2、即：測量值偏小 分析：要減少誤差應增加，其它分析同方法一。 方法三： 誤差= 即：要減小誤差需減少的比值，由于為定值，只好增大E，此處與方法一、二的分析是統(tǒng)一的。 三. 改裝電表： （一）改裝電表的算法： 1. 電流表改裝成電壓表 （1）原理：利用串聯(lián)電阻的分壓作用。 （2）分壓電阻的計算：設電流表滿偏電流為，內(nèi)阻為，滿偏電壓為，利用串聯(lián)電阻的分壓作用，可將電流表串一電阻使電流表改裝成電壓表，設電壓表量程為U，則，分壓電阻。 2. 電流表擴大量程 （1）原理：利用并聯(lián)電阻的分流作用。 （2）分流電阻的計算：將電流的量程擴大到I，要并聯(lián)的電阻為，由并聯(lián)電路電壓相等有，

3、，。 （二）校對方法： 1. 電路： 2. 計算： 對改裝電表的影響： （三）半偏法 1）中： ①對的影響 由知 所串入電阻偏大，導致電路電流偏小，示數(shù)偏小，即讀數(shù)偏小。 ②對的影響 由知 所并入電阻偏大，分流偏小，示數(shù)偏大，即讀數(shù)偏大。 2）中： ①對的影響： 由知 所串入電阻偏小，導致電路電流偏大，示數(shù)偏大，即讀數(shù)偏大。 ②對的影響： 由知 所并入電阻偏小，分流偏大，示數(shù)偏小，即讀數(shù)偏大。 【典型例題】 例1. 如果兩個電流表的滿偏電流均為，內(nèi)阻，欲將其改裝成量程分別為3V和15V的電壓表，則： （1）分別串聯(lián)的電阻為多大？

4、 （2）將改裝后的電壓表串聯(lián)后測電路中電阻的電壓時，指針的偏角有何關系，示數(shù)有何關系？ 解題方略： （1） 改裝成3V應串電阻 （2）將兩只電壓表串聯(lián)后測電壓，即如圖所示連接，因流過表頭的電流相同，故偏角，而電壓表內(nèi)阻有關系，，故電壓表示數(shù)之比也為U1：U2=1：5。 評點：電流表改裝成電壓表的問題要注意串聯(lián)電阻電壓的分配關系，同時注意電壓表的電壓到量程時，表頭內(nèi)的電流就到滿偏。 例2. （2001年全國高考題）下圖中E為電源，其電動勢為E，為滑線變阻器，為電阻箱，A為電流表，用此電路，經(jīng)以下步驟可近似測得A的內(nèi)阻；①閉合，斷開，調(diào)節(jié)，使電流表讀數(shù)等于其量程；②保持

5、不變，閉合，調(diào)節(jié)，使電流表讀數(shù)等于，然后讀出的值，取。 （1）按上圖所示電路在下圖所給出的實物圖中畫出連接導線。 （2）真實值與測得值之差除以真實值叫做測量結(jié)果的相對誤差，即。試導出它與電源電動勢E、電流表量程及電流表內(nèi)阻的關系式。 （3）若，真實值約為30Ω，要想使測量結(jié)果的相對誤差不大于5%，電源電動勢最小應為多少伏？ 解題方略：首先題中給出了實驗電路圖，讓連接實物圖，只要正確識別各元件的結(jié)構(gòu)，找出兩圖中符號與實物元件間的對應關系，連接相應的導線即完成連接，第二要求相對誤差，就要理解什么是相對誤差，還需要弄清本實驗產(chǎn)生誤差的原因，閉合，斷開時，電流表讀數(shù)；保持不變，閉合，調(diào)

6、節(jié)，當電流表讀數(shù)等于時，題中取，即認為中電流也為，總電流仍為，實際上，當并聯(lián)后，閉合電路的總電阻減小了，總電流，中電流大于，所以將小于，這就造成本實驗的測量值小于實際值，產(chǎn)生了實驗誤差，只要我們利用兩個步驟的電路，用閉合電路歐姆定律，找出的實際關系，問題就解決了。 答案：（1）連線如下圖所示 （2）由閉合電路歐姆定律對步驟①有 對步驟②有 解得 （3）由（2）所得及題中要求，可知因此，，故電源電動勢的最小值為6V。 例3. 如圖所示，將一個改裝的電流表接入電路和進行校準，發(fā)現(xiàn)待測表的讀數(shù)比標準表的讀數(shù)偏大一些，如表頭G的是準確的，出現(xiàn)的誤差可能是下述哪種原因引起的（

7、 ） A. 的測量值比真實值偏大 B. 的測量值比真實值偏小 C. 所并聯(lián)的比公式計算出的偏小 D. 所并聯(lián)的比公式計算出的偏大 解題方略：待測表的讀數(shù)偏大，表明通過待測表的G的電流比標準表的G的電流強度大，使G的指針偏轉(zhuǎn)較大，反映了支路分去的電流太少，即太大，由并聯(lián)電路，有，所以，在與I準確時，的阻值偏大或偏小，直接反映了的測量比真實值是偏大還是偏小，所以選項A正確，B錯誤。 同理，當為準確的，則也相對準確，由上述分析偏大，即，此時通過G的電流大，待測表的指針偏轉(zhuǎn)就大，所以選項D正確。 答案：AD 【模擬試題】 1. 如圖所示，一個電流表上裝有四個接頭A、B、

8、C、D分別接到電流表G和兩個分流電阻上，如果用一個銅片把B和C連接起來，則電流表能夠量度的最大電流為1.5A，如果把A和B以及C和D分別用銅片連接起來，則電流表能夠量度的最大電流為3A，已知，求當四個接頭不連結(jié)任何銅片時，電流表所能量度的最大電流是_______A。 2. 用標準安培表對改裝安培表進行校準，如圖所示電路，要求從10mA校準到50mA，已知電源電動勢2V，內(nèi)阻不計，則定值電阻阻值應是____________Ω，電阻的額定功率為__________W，滑動變阻器阻值變化范圍是_________Ω。 3. 有一個電壓表，量程已知，內(nèi)阻為。另有一電池（電動勢未知，但不超過電

9、壓表的量程，內(nèi)阻可忽略），請用這只電壓表和電池，再用一個電鍵和一些連接用的導線，設計測量某一高值電阻的實驗方法（已知的值與相差不大） （1）在矩形框中畫出實驗電路圖。 （2）簡要寫出測量步驟和需記錄數(shù)據(jù)，導出高值電阻的計算式。 4. 某電壓表的內(nèi)阻在20kΩ~50kΩ之間，現(xiàn)要測量其內(nèi)阻，實驗室提供下列可選用器材：待測電壓表（量程3V），電流表（量程200μA），電流表（量程5mA），電流表（量程0.6A），滑動變阻器R（最大阻值1kΩ），電源E（電動勢4V），電鍵K。 （1）所提供的電流表中，應選用___________（填寫字母代號）。 （2）為了盡量減小誤差，要求測量多組數(shù)

10、據(jù)，試在下圖中畫出符合要求的實驗電路圖（其中電源和電鍵及其連線已畫出）。 5. （2000年全國）從下表中選出適當?shù)膶嶒炂鞑?，設計一電路來測量電流表的內(nèi)阻，要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測出多組數(shù)據(jù)。 （1）在虛線方框中畫出電路圖，標明所用器材的代號。 （2）若選測量數(shù)據(jù)中的一組來計算，則所用的表達式為=_____________，式中各符號的意義是：__________________。 [參考答案] http://www.DearEDU.com 1. 1A 2. 40 0.1 0~160 3. （1）如圖 （2） 4. （1） （2）如圖 5. （1）如圖 （2） 表示通過電流表的電流，表示通過電流表的電流，表示電流表的內(nèi)阻。