《電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)》PPT課件.ppt

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1、物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí) 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 常用的電壓表和電流表都是由 小量程的電流表改裝而成的 G _ + 一、電流表的構(gòu)造和工作原理 1、構(gòu)造：永磁鐵和放入永磁鐵磁 場(chǎng)的可轉(zhuǎn)動(dòng)線圈組成 I Ug G Ig Rg 2、電路圖： 大約零點(diǎn)幾伏 約幾十微安到幾毫安。 （ 1） 滿偏電流 :電流表指針偏轉(zhuǎn)到最 大刻度時(shí)的電流 Ig （ 2） 電流表的內(nèi)阻 :表頭 G的電阻 Rg （ 3） 滿偏電壓 :電流表 G通過滿偏電 流時(shí) ,加在它兩端的電壓 Ug Ug=IgRg 大約幾歐到幾十歐 二、把靈敏電流計(jì)改為電壓表 電路圖 G Ig Rg Ug UR R V Ig U

2、RV () gg g g gg U U U I RR U U R R Ug 據(jù) 串 聯(lián) 電 路 的 特 點(diǎn) 得 ： 解 得 ： （ 2）電壓表的內(nèi)阻： Rv=Rg+R 三、把靈敏電流計(jì) G改為電流表 A G Ig Rg IR R A U I RA 電路圖 () g g g g gg g U I R I I R IR R II 據(jù) 并 聯(lián) 電 路 的 特 點(diǎn) 得 ： 解 得 ： （ 2）電流表的內(nèi)阻： RA=Rg R/(R+Rg) 1）、限流式： 2）、分壓式： A V RX RL A V RL RX 四、滑動(dòng)變阻器的兩種接法 優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，省電 不足：電壓

3、不能 從零開始 優(yōu)點(diǎn)：電壓 能 從零開始 不足：電路復(fù)雜，費(fèi)電 A V S E, r R BA C V A S （ 2）、滑動(dòng)變阻器電路 R0 R V 、限流電路 負(fù)載電阻兩端的電壓變化范圍為： R0 R RR R 0 當(dāng) R<

4、壓表分流 引起的。 誤差產(chǎn)生的原因： 內(nèi)接法 RX V A RX A V 外接法 XRVR 若 時(shí)，采用電流表外接法。 比值法 b.選擇方法： 內(nèi)接法與外接法的選擇 a.條件：已給出 R的估計(jì)阻值 內(nèi)接法 RX V A R X A V 外接法 結(jié)論： 與 哪個(gè)比值大 Rx就與對(duì)應(yīng)表 “近接” R A Rx RV Rx 若 時(shí)，采用電流表內(nèi)接法。 XR AR XRVR 若 時(shí)，采用電流表外接法。 1、采用電流表內(nèi)接法的條件： RxRA 采用電流表外接法的條件： RvRx 例 題 解 析 電流表內(nèi)、外接判斷方法

5、 用試觸法進(jìn)行判斷 當(dāng) （即 )時(shí)用內(nèi)接法 大 x A VR R R 2、當(dāng)不滿足 RxRA和 RvRx關(guān)系時(shí) 當(dāng) （即 )時(shí)用外接法 小 x A VR R R 當(dāng) 時(shí)，用內(nèi)、外接法均可 x A VR R R 3、當(dāng) Rx、 RA、 Rv的阻值未知時(shí) xv Ax RR RR xv Ax RR RR xR xR 試觸法 b.選擇方法：將電壓表分別接 a、 b兩點(diǎn) 結(jié)論：兩次接觸，那個(gè)表示數(shù)變化明顯 , Rx就與那 個(gè)表 “ 近接 ” a.條件：未給出 RX的估計(jì)阻值 RX V A P a b 如果電流表示數(shù)有顯著變化

6、，說明電壓表的分流作用較強(qiáng)， 不滿足 RX

7、用測(cè)電壓 條件：已知電流表 A2的內(nèi)阻 ,將 A2看成一個(gè)電壓表使用 1“伏安法”測(cè)電壓表的電阻 V A 電壓表（電流表）是一個(gè)能讀出其 兩端電壓（通過其電流）的電阻 沒有系統(tǒng)誤差 I UR V 21 22 II RIR A x 1 22 1 I RIR A A 沒有系 統(tǒng)誤差 此電路能否測(cè)量出電流表的內(nèi)阻？ 根據(jù)并聯(lián)分流進(jìn)行測(cè)量 沒有系 統(tǒng)誤差 V1 v2 Rx V2 v1 3“伏伏法” 電壓表的創(chuàng)新使用測(cè)電流 2 2 1 1 VV RU UR 22 1 Vx RU UR 條件：已知電壓表 V2的內(nèi)阻 ,將 V2看成一個(gè)電流表使

8、用 沒有系 統(tǒng)誤差 存在系 統(tǒng)誤差 Rx V2 v1 2 2 21 Vx RU UUR R0 V2 v1 0 21 2 2 RUU UR V 能否消除？ 根據(jù)串聯(lián)分壓進(jìn)行測(cè)量 沒有系 統(tǒng)誤差 沒有系 統(tǒng)誤差 【 備考提示 】 在很多情況下，電壓表和電流表（已知內(nèi)阻）的功用可以互換。 有時(shí)利用一塊電表配合定值電阻也可以完成功能的互換。實(shí)際上就是部分電 路歐姆定律的變形運(yùn)用。在處理時(shí)，一定要明確原理，靈活運(yùn)用。 替代 比 較 法測(cè) 電阻 替代法測(cè)量電阻 Rx R A 比較法測(cè)量電阻 I1 A R Rx A R Rx I2 I2R =I1 R

9、x Rx = I2R /I1 （ 不計(jì)電源內(nèi)阻） 4.儀器的選擇 安全性原則 要保證所用儀器的安全，電源最大允許通過的 電流、電壓表和電流表的量程、滑動(dòng)變阻器允許通 過的最大電流、用電器的額定電壓電流等。選擇電 源、電表和用電器時(shí)，保證其電流和電壓均不超過 使用的量程。 精確性原則 盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差。選擇電表時(shí)，在保證電流和 電壓均不超過使用量程的前提下，合理選擇量程。務(wù) 必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般取滿偏度的 2/3）， 電表 達(dá)不到滿偏的 1/3是不允許的。 操作性原則： 如滑動(dòng)變阻器的選擇，既要考慮它的額定電流， 又要考慮它的阻值范圍，當(dāng)其阻值大于用電器

10、的阻值 時(shí)用限流電路調(diào)節(jié)電路的電壓 (電流 )比較方便；當(dāng)其 阻值小于用電器的電阻時(shí)用分壓電路調(diào)節(jié)電路的電壓 (電流 )比較方便 選擇的一般步驟 根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)電路； 找出唯一性的器材； 估算電路中電壓和電流的最大值或最小值，結(jié) 合已知器材的規(guī)格選定電源、選定電壓表和電流表以 及所用的量程； 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和待測(cè)電阻的阻值選擇滑動(dòng)變 阻器 . 例 1.用伏安法測(cè)量金屬導(dǎo)線的電阻 R，試把圖中給出的器 材連接成測(cè)量 R的合適的電路。圖中安培表的量程為 0.6A，內(nèi)阻接近 1，伏特表的量程為 3V，內(nèi)阻為 5K; 電源的電動(dòng)勢(shì)為 6V，變阻器的阻值為 0 20 。

11、在閉合 電鍵前，變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置。 解：金屬導(dǎo)線的電阻不大，安培表應(yīng)外接，變阻器電 阻比較大，可用限流接法，畫出電路圖如下： + - RX A V + + 例 2：有一個(gè)電阻 Rx，其阻值大約是 25k ，可供選擇 的器材是： 電流表 A1 (0----100A, 2k) 電流表 A2 (0----500A, 300) 電壓表 V1 (0----10V, 100k） 電壓表 V2 (0----50V, 500K） 直流穩(wěn)壓電源 E（ 15V， 1A）

12、 滑動(dòng)變阻器 R (1k, 1W) 電鍵 K和若干根導(dǎo)線 試選擇適當(dāng)?shù)钠鞑模x取適當(dāng)?shù)碾娐?，使測(cè)量盡可能 準(zhǔn)確，并畫出電路圖，再將如圖示的實(shí)物連線。 解：（ 1）電壓表、電流表的選擇 由于滑動(dòng)變阻器的電阻明顯小于待測(cè)電阻，因此滑動(dòng) 變阻器必須用分壓器接法。 若電壓表選 V2（ 50V），因?yàn)殡娫措妷?15V不足其量程 的 1/3，所以電壓表應(yīng)選 V1（ 10V）。 + （ 2）電流表內(nèi)接法和外接法的選擇 實(shí)驗(yàn)電路圖 E=15V 25K 1K RX

13、 A2 V1 因?yàn)?RX=25K RA=300，所以采用電流表內(nèi)接法 由于用分壓器接法時(shí)，電阻 RX 中的最大電流為 Imax= 10V /25K = 0.4mA = 400A 所以電流表選 A2（ 500 A ） 例 3. 如圖為用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻阻值的實(shí)驗(yàn)所需的器材實(shí) 物圖 ， 器材規(guī)格如下： (1)待測(cè)電阻 Rx（ 約 100） (2)直流毫安表 （ 量程 0 10mA， 內(nèi)阻 50） (3)直流電壓表 （ 量程 0 3V， 內(nèi)阻 5k） (4)直流電源 （ 輸出電壓 4V， 內(nèi)阻可不計(jì) ） (5)滑動(dòng)變阻器 （ 阻值范圍 0 15， 允許最大電流 1A） (6)

14、電鍵一個(gè) ， 導(dǎo)線若干條 根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求， 在本題的實(shí)物圖上連線 + RX A V 答： 因毫安表內(nèi)阻與待測(cè)電阻相近，必須“外接” 因?yàn)樽冏杵麟娮韬苄?，電源和滑?dòng)變阻器連接 成分壓電路， （全題 6分電源、滑動(dòng)變阻器連接成分壓電路，占 3分除 電鍵接錯(cuò)扣 1分外，其它任何錯(cuò)都不給這 3分伏安法測(cè)電阻 的電路占 3分，其中電流表應(yīng)外接，即電壓表應(yīng)直接與待測(cè) 電阻并聯(lián)這部分接線中有任何錯(cuò)誤都不給這 3分） RX A V + A1 例 4 某電壓表的內(nèi)阻在 20 50k之間 ,現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi) 阻 ,實(shí)驗(yàn)室提供下列可選用的器材 : 待測(cè)電壓表 V(量程 3V) 電流

15、表 A1(量程 200A ) 電流表 A2(量程 5mA) 電流表 A3(量程 0.6A) 滑動(dòng)變阻器 R(最大阻 1K) 電源 (電動(dòng)勢(shì) 4V) 電鍵 K. (1)所提供的電流表中 ,應(yīng)選用 _______(填寫字母代號(hào) ). (2)為了盡量減小誤差 ,要求測(cè)多組數(shù)據(jù) .試在方框中畫出 符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖 V A1 解析：由于滑動(dòng)變阻器用分壓接法時(shí)，伏特表兩端電壓變化范 圍較大，可以多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，故滑動(dòng)變阻器用分壓接法由于 電壓表中通過的最大電流為 Imax= 3V/20K = 150A，因此電 流表應(yīng)選用 A1 【 例題 2】 （ 2006年全國 、 ） 現(xiàn)要測(cè)量某一

16、電壓表 的內(nèi)阻。給定的器 材有：待測(cè)電壓表 （量程 2V，內(nèi)阻約 4k）；電流表 （量程 1.2mA， 內(nèi)阻約 500）；直流電源 E（電動(dòng)勢(shì)約 2.4V，內(nèi)阻不計(jì)）；固定電阻 3個(gè)： R1=4000， R2=10000， R3=15000；電鍵 S及導(dǎo)線若干。要求測(cè)量時(shí)兩 電表指針偏轉(zhuǎn)均超過其量程的一半。 試從 3個(gè)固定電阻中選用 1個(gè)，與其它器材一起組成測(cè)量電路，并在虛線 框內(nèi)畫出測(cè)量電路的原理圖。（要求電路中各器材用題中給定的符號(hào)標(biāo)出。） 電路接通后，若電壓表讀數(shù)為 U，電流表讀數(shù)為 I，則電壓表內(nèi)阻 RV =_________。 V V A 【命題意圖】

17、本題考查了 電壓表內(nèi)阻的測(cè)量，實(shí)驗(yàn)中真 正的 難點(diǎn)在于如何獲得電壓表中流過的電流大小 ，此時(shí) 可以用電流表與定值電阻配合完成電流表的功能。原理 還是部分電路的歐姆定律，關(guān)鍵是靈活的運(yùn)用。 R1 S E A V 1R UI U 從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材， 設(shè)計(jì)一電路來 測(cè)量電流表 A1的內(nèi)阻 r1， 要求方法簡捷，有盡可 能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。（ 1）在虛線方框中畫出 電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)。（ 2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來 計(jì)算， r1，則所用的表達(dá)式為 r1=_____________，式中各符號(hào) 的意義是： ________________

18、_________________。 器材（代號(hào)） 規(guī)格 電流表 (A1 ) 量程 10mA ，內(nèi)阻 r 1待測(cè)（約 40） 電流表 (A2 ) 量程 500A，內(nèi)阻 r2 =750 電壓表 (V) 量程 10V，內(nèi)阻 r3 =10k 電阻 (R1 ) 阻值約 100 ，作保護(hù)電阻用 滑動(dòng)變阻器 (R2 ) 總電阻約 50 電池 (E) 電動(dòng)勢(shì) 1.5V，內(nèi)阻很小 電鍵 (K) 導(dǎo)線若干 2000年高考 根據(jù) 并聯(lián)電路兩端電壓相等 ， 將兩電流表并聯(lián)，如圖示： 解： 電流表 I1m=10mA, r1 40 R1=100 R2=50 若滑動(dòng)變阻器用限流接法

19、， Imin =1.5/190=0.08A=8mA Imax=10mA 電流的變化范圍很小，應(yīng)該用 分壓器接法。 因?yàn)殡妷罕碜x數(shù)很小， Um =0.4V , 不能用伏安法量， 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的電阻，測(cè) 出多組兩電流表的讀數(shù)， 由 I1 r1 =I2 r2 得 r1= I2 r2 I1 A1 A2 R1=100 R2=50 評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) .（ 1）如圖所示（ 5分。若電阻 R1與電池串聯(lián)，不扣分；若 R2用作 限流電阻，正確的同樣給分。）（ 2） I1表示通過電流表 A1的電流， I2表示通 過電流表 A2的電流， r2表示電流表 A2的內(nèi)阻。（ 3分，未說明 r2的不扣分。） 四

20、 關(guān)于電流表和電壓表的讀數(shù)方法： 目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)室學(xué)生用電流表和電壓表多數(shù)為 磁電式電表，標(biāo)為 2.5級(jí)，即滿刻度的百分比誤差為 2.5，可按下面的方法讀數(shù) ： 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí) 量程為 0.6A的電流表，滿刻度絕對(duì) 誤差最大為 0.015A，最小分格為 0.02A，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個(gè)分格的部 分用半格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。 如圖，電流表讀數(shù)為 0.15A. 0 0.2 0.4 A 0.6 量程為 3A的電流表，滿刻度絕對(duì) 誤差最大為 0.075A，最小分格為 0.1A，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個(gè)分格的部分 用 1/10格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。 如圖，電流表讀數(shù)為 0.74A

21、. 0 1 2 A 3 量程為 3V的電壓表，滿刻度絕對(duì) 誤差最大為 0.075V，最小分格為 0.1V，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個(gè)分格的部分 用 1/10格估讀法，讀數(shù)為兩位小數(shù)。 如圖，電壓表讀數(shù)為 2.38V. 0 1 2 V 3 量程為 15V的電壓表，滿刻度絕對(duì) 誤差最大為 0.375V，最小分格為 0.5V，指針偏轉(zhuǎn)不夠一個(gè)分格的部分 用 1/5格估讀法，讀數(shù)為一位小數(shù)。如 圖，電壓表讀數(shù)為 11.7V. 0 5 10 V 15 （ 1）電路應(yīng)采用 電流表外接 法（ 為什么？ ） （ 2）滑線變阻器應(yīng)采用 分壓式接法 。 描繪小電珠的伏安特性曲線 ( 3 ) 采

22、用 “ 4V、 0.7 A”小燈泡較好，在 0 3V內(nèi)已能反映出非線形特性（如圖）。因此， 電壓表用 3V量程，電流表用 0.6A量程。測(cè)量范 圍不要超過 3V和 0.6A。否則，要選用 15V、 3A， 將會(huì)帶來較大的讀數(shù)誤差。 （ 4）應(yīng)使滑動(dòng)變阻器的阻值由小向大 (A---B) 逐漸改變 ,在電壓表 0 3V范圍內(nèi)讀取并記錄下 12組左右不同的電壓值 U和電流值 I。在坐標(biāo)紙 上以 U為橫軸，以 I為縱軸，畫出 U--I曲線，分 析曲線變化的規(guī)律 . 曲線不為直線的原因是 例 3（ 04上海）、小燈泡燈絲的電阻會(huì)隨溫度的升高而變 大 .某同學(xué)為研究這一現(xiàn)象，用實(shí)驗(yàn)

23、得到如下數(shù)據(jù)（ I和 U分別表示小燈泡上的電流和電壓）： I/A 0.12 0.21 0.29 0.34 0.38 0.42 0.45 0.47 0.49 0.50 U/V 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 （ 1）在左下框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖 . 可用的器材有：電壓表、 電流表、滑線變阻器（變化范圍 0 10電源、小燈泡、電 鍵、導(dǎo)線若干 . （ 2）在右圖中畫出小煤泡的 U I曲線 . （ 3）如果某一電池的電動(dòng)勢(shì)是 1.5V,內(nèi)阻是 2.0.問 :將本題 中的燈泡接在該電池兩端 ,小燈泡的實(shí)際功率是多少 ?（簡要 寫出求解

24、過程 ;若需作圖 ,可直接畫在第（ 2）小題的方格圖 中） 解：（ 1）見下圖 ; （ 2）見下圖 （ 3）作出 U=E Ir圖線，可得小燈泡工作電流為 0.35安，工作電壓為 0.80伏，因此小燈泡實(shí)際功率 為 0.28瓦 例 4、使用如圖 1所示的器材 測(cè)定小燈泡在不同電壓下的 電功率，并且作出小燈泡的 電功率與它兩端電壓的平方 的關(guān)系曲線已知小燈泡上 標(biāo)有“ 6V， 3W”字樣，電源 是 3個(gè)鉛蓄電池串聯(lián)組成的 電池組 ,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是 “ 5 2A”.要求： 把圖 1中實(shí)物連成實(shí)驗(yàn) 電路； 圖 2的 4個(gè)圖象中哪個(gè)可能是正確的？簡單說明理 由 解：變阻器通常用

25、來控制電路中的電流或電壓， 可以有限流與分壓兩種接法，根據(jù)題意，燈 泡電阻約為 R= 62 /3= 12 ，若采用限流， 即使變阻器阻值用到最大，燈泡電壓最小值 可達(dá) 4V左右，其電壓調(diào)節(jié)，范圍約在 4V 6V間，顯然不宜選取合理數(shù)據(jù)范圍作電功率 與兩端電壓平方關(guān)系圖線而采用分壓接法 則燈泡兩端電壓變化范圍為 0V 6V間，便于 選取數(shù)據(jù)作相應(yīng)圖線，至于電壓表與電流表 采用內(nèi)接、外接，題目未給表的內(nèi)阻，但實(shí) 驗(yàn)學(xué)生用表在電阻為 10左右時(shí)，內(nèi)、外接 表誤差差別不大，本題不作要求，連線時(shí)應(yīng) 注意量程選擇與表“”、“一”接線柱接 法，接線如圖 3 例 4的實(shí)物連線圖 圖 2中所繪圖線，由 橫

26、、縱坐標(biāo)可知為 P U2圖線，小燈泡在點(diǎn)亮 時(shí)燈絲溫度可高達(dá)上千 攝氏度隨電壓升高， 燈絲溫度升高，相應(yīng)電 阻率增大，電阻增大， 與相應(yīng)電阻不變時(shí)的功 率相比要減少，或者說 由 P =U2/R可 知，該 圖線斜率為 1/R ，隨 P增大， R增大，斜率減小，因此 D圖可能正確，而 B圖對(duì)應(yīng)斜率不變、即 R不變的情況， 與本題實(shí)際不符。 測(cè)電阻率 b a 圖 4 1 5 2 0 5 1 0 0 2 0 2 5 3 0 1 5 1 0 U R I 原 理 L R S 1 0 40 45 0 5 圖 1 b a c 保護(hù)電阻 圖 2 A 電壓表 0

27、3V 內(nèi)電阻約 30K B 電流表 0 0.6A 內(nèi)電阻約 0.5K C 電池組：電動(dòng)勢(shì) 3V 內(nèi)電阻很小 D 保護(hù)電阻 R0 E 電鍵 F 螺旋測(cè)微器 （ 1） 用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑 ， 其刻度位置如 圖 1所示 ， 讀數(shù)為 ________mm。 （ 2） 試將圖 2中提供的器材連成實(shí)驗(yàn)電路 ， 要求： 避免由于電流的熱效應(yīng)而使電阻絲的電阻率隨電流的變 化而發(fā)生變化能進(jìn)行多次測(cè)量 根據(jù)圖 3所示的數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪出圖線 。 根據(jù)描繪出的圖線結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出該電阻絲的 電阻率 _______.m(保留兩位有效數(shù)字 ) 有一根固定在直尺上的均勻

28、電阻絲 （ 總阻值小于 5） ， 兩端各有一個(gè)固定的接線 柱 a和 b， 直尺的之間有一個(gè)可沿直尺滑動(dòng)的觸頭 c， c的上端為接線柱 ， 觸頭 c與電阻絲 通常不接觸 ， 當(dāng)用手按下時(shí) ， 才與電阻絲接觸 ， 且可在直尺上讀出觸點(diǎn)的位置 ， 現(xiàn)給 你如下器材 ， 要求測(cè)量該電阻絲的電阻率 G 連接用導(dǎo)線若干 （ 3） 通過改變滑動(dòng)觸頭 c的位置 ， 分別測(cè)量出了五組 與長度 L對(duì)應(yīng)的電壓 U的數(shù)據(jù) （ 電流表示數(shù)保持在 0.5A不變 ） ， 并已描在坐標(biāo)紙上 ， 如圖 3 所示 4、 0.5 1.0 1.5 2.0 圖 3 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1

29、 0 0.6 0.8 0.7 U/V L/m 例 有一根固定在直尺上的均勻電阻絲 （ 總 阻值小于 5） ， 兩端各有一個(gè)固定的接線 柱 a和 b， 直尺的之間有一個(gè)可沿直尺滑動(dòng) 的觸頭 c， c的上端為接線柱 ， 觸頭 c與電阻 絲通常不接觸 ， 當(dāng)用手按下時(shí) ， 才與電阻 絲接觸 ， 且可在直尺上讀出觸點(diǎn)的位置 ， 現(xiàn)給你如下器材 ， 要求測(cè)量該電阻絲的電 阻率 b a c 保護(hù)電阻 圖 2 1 0 40 45 0 5 圖 1 A電壓表 0 3V 內(nèi)電阻約 30K B電流表 0 0.6A 內(nèi)電阻約 0.5K C電池組：電動(dòng)勢(shì) 3V 內(nèi)

30、電阻很小 D保護(hù)電阻 R0 E電鍵 F螺旋測(cè)微器 （ 1）用螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，其刻度位置如 圖 1所示，讀數(shù)為 ________mm。 （ 2） 試將圖 2中提供的器材連成實(shí)驗(yàn)電路，要求： 避免由于電流的熱效應(yīng)而使電阻絲的電阻率隨電流的變 化而發(fā)生變化能進(jìn)行多次測(cè)量 根據(jù)圖 3所示的數(shù)據(jù)點(diǎn)描繪出圖線。 根據(jù)描繪出的圖線結(jié)合有關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算出該電阻絲的 電阻率 _______.m(保留兩位有效數(shù)字 ) （ 3） 通過改變滑動(dòng)觸頭 c的位置 ， 分別測(cè)量出了五組 與長度 L對(duì)應(yīng)的電壓 U的數(shù)據(jù) （ 電流表示數(shù)保持在 0.5A不變

31、） ， 并已描在 坐標(biāo)紙上 ， 如圖 3所示 L/m U/V G 連接用導(dǎo)線若干 1 0 40 45 0 5 圖 1 分析： （ 1） 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法是： 讀數(shù)固定刻度數(shù) （ 包括半毫米刻度 ） 可動(dòng)刻度數(shù) 精度 由圖 1可得 ， 電阻絲的直徑 d 1.980mm (2)由電阻定律 可得 ， 測(cè)量電阻絲的電阻率 的原理式子為 為了避免由于電流的熱效應(yīng)而使電阻絲的電阻率隨電流的變化而變化 ， 本實(shí) 驗(yàn)中采用了控制度量法 ， 即 保持電流 I不變 ， 這樣實(shí)驗(yàn)中只需改變滑動(dòng)觸頭的位 置 ， 測(cè)量多組 U、 L值 ， 利用 U-L圖像

32、就可以計(jì)算電阻率 。 I UR S LR == 及 IL Ud IL SU 4= 2 b a c 保護(hù)電阻 圖 4 滿足實(shí)驗(yàn)要求的實(shí)驗(yàn)電路實(shí)物接線圖如圖 4所示 。 15 20 5 10 0 20 25 30 15 10 （ 3）由實(shí)驗(yàn)原理可知 , 由此，理論上 U-L圖線應(yīng)該是一條 過原點(diǎn)的直線，但是由于實(shí)驗(yàn)的偶然誤差，描出的點(diǎn)并不在一條直 線上，在描圖線時(shí)，應(yīng)通過盡可能多的點(diǎn)畫一條直線， L U 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 0.6 0.8 0.7 0.5 1.0 1.5 2.0 U/V L/m 圖 5 并使不在直線上的各點(diǎn)分布在 直線兩側(cè)的

33、點(diǎn)的數(shù)目大致相同 。 這樣 ， 才能使各次實(shí)驗(yàn)的偶然 誤差得到部分的抵消 ， 提高實(shí) 驗(yàn)的精確度 ， 描繪的圖線如圖 5 所示 在圖線上選一點(diǎn) ， 如 （ 0.5m,1.0v） ， 求出 的值 ， 然后根據(jù)原理式計(jì)算電阻率 。 L U 2 3 2 5 3 1 4 1 9 8 0 1 0 1 0 4 4 0 5 0 0 5 1 . 2 1 0 m . ( . ) . .. dU IL 07年佛山市教學(xué)質(zhì)量檢測(cè) 11.3 11.（ 3）測(cè)定金屬絲的電阻（阻值 3 5）時(shí)，給 定的實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物如下圖所示，要求通過金屬絲 的電流可以在 0 0.6A

34、之間變化。請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵?實(shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合 實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。 解 : 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖示 , 例 7：電橋法測(cè)電阻。利用給出的電路圖和器材（ G為靈敏電流表， R0為阻值均勻的電阻絲， R為已知阻值的定值電阻， Rx為被測(cè)電 阻）。要求利用這些器材測(cè)未知電阻 Rx。實(shí)驗(yàn)中還需要什么測(cè) 量儀器？將實(shí)物連成電路圖。寫出測(cè)量 Rx的實(shí)驗(yàn)步驟，并寫 出利用測(cè)量數(shù)據(jù)表示 Rx的表達(dá)式。 G Rx R0 R L1 L2 RX R R0 P 解：還需要米尺（測(cè)量左右兩部分電阻絲的長度 L1、 L2）。 按圖接好電路后，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭 P，使電流表指針指在中央零 刻度處

35、。用刻度尺測(cè)量 P點(diǎn)兩邊電阻絲的長度 L1、 L2；由 RX R=L1 L2 二替代法測(cè)量電阻 利用伏安法測(cè)電阻，無論電流表內(nèi)接還是電流 表外接都會(huì)對(duì)測(cè)量造成誤差，而利用比較法測(cè)電阻 可避免這些誤差實(shí)驗(yàn)時(shí)先連入某待測(cè)電阻，記下 電路中電表的讀數(shù)，然后把待測(cè)電阻換成電阻箱， 調(diào)整電阻箱，使電路中電表的讀數(shù)與原來一樣，這 樣的電阻箱便是待測(cè)電阻的阻值 1.原理 2.電路 R0 RX A S1 S2 a b + R0 V S1 RX S2 a b P + 用電阻箱和電流表測(cè)量 用電阻箱和電壓表測(cè)量 替代 比 較 法測(cè) 電阻 替代法測(cè)量電阻 Rx R A 比較法測(cè)

36、量電阻 I1 A R Rx A R Rx I2 I2R =I1 Rx Rx = I2R /I1 （ 不計(jì)電源內(nèi)阻） 例 1為了測(cè)量電流表 A1的內(nèi)阻，采用圖示的電路，其中電流表 A1的量程是 0 300A、內(nèi)阻約為 100（待測(cè)）； A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程 0--200A； R1 為電阻箱，阻值范圍 0 999.9； 為電池，電動(dòng)勢(shì) 3V、內(nèi)阻不計(jì)； S1為開關(guān)， S2為單刀雙擲開關(guān)。按電路圖接好電路后，將可變電阻器 R2和電阻箱 R1適當(dāng)調(diào) 節(jié)后，將單刀雙擲開關(guān) S2扳到接點(diǎn) 1處，接通開關(guān) S1，調(diào)節(jié)可變電阻 R2，使兩 電表的讀數(shù)都是 150A；然后將開關(guān) S2扳到接點(diǎn)

37、 2，調(diào)節(jié)電阻箱 R1使標(biāo)準(zhǔn)電流 表的讀數(shù)仍是 150A，若此時(shí)電阻箱各旋鈕位置如圖，則： （ 1）電流表 A1的內(nèi)阻 Rg=_________ . （ 2）為了保證兩電流表的安全使用，限流電阻 R3 的阻值應(yīng)選 A.100 B.150 C.10K D.15K （ ） （ 3）可變電阻器 R2 應(yīng)選： A.2K B.5K C.200 D.500 （ ） 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0

38、 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 0.1 10 1 1000 10000 100 R1 1 2 S1 R3 R2 Rg S 2 A1 A2 解替代法測(cè)電阻 當(dāng) R2=0時(shí) ,要保證兩個(gè)電流表都不超過量程 R3=E/Imin =3 / 0.2mA = 15k 選 D R2+R3=E/I =3 / 0.15mA = 20 k R2=5 k 選 B Rg=92.8 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 1 7

39、6 5 4 3 2 8 9 0 1 7 6 5 4 3 2 8 9 0 0.1 10 1 1000 10000 100 R1 1 2 S1 R3 R2 Rg S 2 A1 A2 專題訓(xùn)練 為了測(cè)定電流表 A1的內(nèi)阻，采用如圖 1所 示的電路。其中： A1是待測(cè)電流表，量程為 300A 內(nèi)阻約 為 100 ； A2是標(biāo)準(zhǔn)電流表，量程是 200A ； R1是電阻箱，阻值范圍 0999.9 ； R2是滑動(dòng)變阻器； R3是保護(hù)電阻 E是電池組，電動(dòng)勢(shì)為 4V，內(nèi)阻不計(jì)； S1是單刀單擲開關(guān)， S2是單刀雙擲開關(guān)。 （ 1）根據(jù)電路圖 1，請(qǐng)?jiān)趫D

40、 2中畫出連線，將器材連接 成實(shí)驗(yàn)電路 . 專題訓(xùn)練 （ 2）連接好電路 ,將開關(guān) S2扳到接點(diǎn) a處 ,接通開關(guān) S1,調(diào)整滑 動(dòng)變阻器 R2使電流表 A2的讀數(shù)是 150A;然后將開關(guān) S2扳到 接點(diǎn) b處 ,保持 R2不變 ,調(diào)節(jié)電阻箱 R1,使 A2的讀數(shù)仍為 150A. 若此時(shí)電阻箱各旋鈕的位置如圖 3所示 ,電阻箱 R1的阻值是 ,則待測(cè)電流表 A1的內(nèi)阻 R3= . 86.3 86.3 專題訓(xùn)練 （ 3）上述實(shí)驗(yàn)中，無論怎樣調(diào)整滑動(dòng)變阻器 R2的滑動(dòng) 端位置，都要保證兩塊電流表的安全。在下面提供的四個(gè) 電阻中，保護(hù)電阻 R3應(yīng)選用： （

41、填寫阻值相 應(yīng)的字母）。 A 200K B 20K C 15K D 20 （ 4）下面提供最大阻值不同的四個(gè)滑動(dòng)變阻器供選用。 即要滿足上述實(shí)驗(yàn)要求，又要調(diào)整方便，滑動(dòng)變阻器 （填寫阻值相應(yīng)的字母）。 A 1k B 5k C 10k D 25k B C 用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻 Rx 的阻值 （ 900 1000） ： 電源 E， 具有一定內(nèi)阻 ， 電動(dòng)勢(shì)約為 9.0V； 電壓表 V1， 量程為 1.5V， 內(nèi)阻 r1 750； 電壓表 V2， 量程為 5V， 內(nèi)阻 r2 2500； 滑線變阻器 R， 最大阻值約為 100； 單刀單擲開關(guān) K， 導(dǎo)線若干 。

42、 （ 1） 測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 1/3， 試畫出測(cè)量電阻 Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖 （ 原理圖中 的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注 ） 。 （ 2） 根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫 出連線 。 （ 3） 若電壓表 V1的讀數(shù)用 U1表示 ， 電壓表 V2的讀數(shù) 用 U2表示 ， 則由已知量和測(cè)得量 表示 Rx的公式為 Rx _________________。 - + V1 V2 解 1： 只有兩個(gè)電壓表 ,只能用比較法 ,電路圖如圖示 : v2 v1 Rx 測(cè)出兩個(gè)電壓表的示數(shù) U1、 U2， R并 /r2=U1/U2 21 2 1x1x /UU r

43、)r(RrR 2112 211 x rUrU rrUR 解 2: 也可將 V1、 V2 都看作電流表 ,由并聯(lián)電路特點(diǎn)得 : I2=I1+Ix 即 U2 / r2= U1 / r1 + U1 / Rx Rx= U1r1r2 (U2r1 - U1 r2 ) 注意 :要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 1/3， 只能用分壓器接法 , V2的量程大于 V1, V2應(yīng)在干路中 . 題目 上頁 解 3：仍用比較法，電路圖如圖示： 測(cè)出兩個(gè)電壓表的示數(shù) U1、 U2， v2 v1 Rx x 1 1 12 Rr UUU 1 112 x U )rU-(UR 解 4：將 V1、 V

44、2 分別看作電流表和電壓表 ,由伏安法得 r1+Rx=U2/I1 = r1 U2/U1 Rx=(U2 - U1 )r1 /U1 注意 :要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 1/3， 只能用分壓器接法 , V2的量程大于 V1, V1應(yīng)在與 Rx串聯(lián) . 題目 上頁 15.為了測(cè)量一個(gè)阻值較大的未知電阻 ， 某同學(xué)使用 了干電池 （ 1.5V） ， 毫安表 （ 1mA） ， 電阻箱 （ 0- 9999） ， 電鍵 ， 導(dǎo)線等器材 。 該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電 路如圖 （ a） 所示 ， 實(shí)驗(yàn)時(shí) ， 將電阻箱阻值置于最大 ， 斷開 K2， 閉合 K1， 減小電阻箱的阻值 ， 使電流表的示 數(shù)為

45、I1 1.00mA， 記錄電流強(qiáng)度值；然后保持電阻箱 阻值不變 ， 斷開 K1， 閉合 K2， 此時(shí)電流表示數(shù)為 I2 0.80mA， 記錄電 流強(qiáng)度值 。 由此可得被測(cè)電 阻的阻值為 ________。 mA K1 K2Rx (a) 解： A1051 31 rRR .I A A108051 32 .RrRR .I xA 解得 Rx =375 375 經(jīng)分析，該同學(xué)認(rèn)為上述方案中電源電動(dòng)勢(shì)的值可能 與標(biāo)稱值不一致，因此會(huì)造成誤差。為避免電源對(duì)實(shí) 驗(yàn)結(jié)果的影響，又設(shè)計(jì)了如圖（ b）所示的實(shí)驗(yàn)電路， 實(shí)驗(yàn)過程如下： 斷開 K1，閉合 K2，此時(shí)電流表指針處于某一位

46、置，記 錄相應(yīng)的電流值，其大小為 I；斷開 K2，閉合 K1，調(diào) 節(jié)電阻箱的阻值，使電流 表的示數(shù)為 ____________， 記錄此時(shí)電阻箱的阻值， 其大小為 R0。由此可測(cè)出 Rx ___________。 mA K1 K2 Rx (b) 點(diǎn)撥： 這是替代法測(cè)電阻 I R0 三半偏法測(cè)量電流表的內(nèi)阻 1.原理 半偏法測(cè)電流表內(nèi)阻的原理是歐姆定律和并聯(lián) 電路的電流分配關(guān)系，因電流表可以讀出自身的電 流，故在其電流減半時(shí)，必有另一支路分掉另一半 的電流，在總電流近似不變的條件下，該支路的電 阻（電阻箱讀出）等于電流表的電阻 2.電路 3.步驟 1.先閉合 S1 ，

47、調(diào)節(jié) R1使電流表指針 滿偏 . 2.再閉合 S2，保持電阻 R1不變 ，調(diào)節(jié) R2使電流表指針 半偏 ，記下 R2的值 . 3.若 R1 100R2 ，有 Rg=R2 S1 S2 R1 R2 G 4.誤差分析 在用半偏法測(cè)電流表的內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)閉合開 關(guān) S2時(shí)，調(diào)節(jié) R2使電流表半偏，即通過電流表的電流 為 Ig/2，此時(shí)干路總電流因回路中總電阻變小而變大， 即比 Ig稍大，這樣通過 R2的電流將大于 Ig/2，因此電 流表內(nèi)阻的測(cè)量值小于真實(shí)值 5.半偏法測(cè)電壓表的內(nèi)阻 R測(cè) R真 1.把電阻箱 R0的阻值調(diào)到 0，把滑動(dòng) 變阻器的觸頭 P滑到 a端 3.

48、保持滑動(dòng)變阻器觸頭位置 不變 ，調(diào) 節(jié) R0使電壓表指針 半偏 ，記下 R0的值 . 4.若 R<

49、 ， 調(diào)節(jié) R2使電流表指針 半偏 ，記 下 R2的值 ,則 Rg=R2. 3.保持滑動(dòng)變阻器 觸頭位置 不變 ，調(diào)節(jié) R0使電壓表指針 半偏，記下 R0的值 ,則 RV=R0. S1 S2 R1 R2 G V R a b S R0 P rRR EII g g 1 g g g I r RR RR R E I 2 2 1 gRR 2 VPa VPa RR RRR 1 1 0 0 2 )( R RRR RRRR VPa VPa 原 理 Pa間的總電壓基本不變 并聯(lián)分流 干路中的電流基本不變 串聯(lián)分壓 2RR g 0RR V 誤差 分析

50、 并聯(lián)分流 滿偏時(shí) Pa 之間電阻 半偏時(shí) Pa之間電阻 串聯(lián) 分壓 PaPa UU VRR 0 S1 S2 R1 R2 G V R a b S R0 P 誤 差 分 析 拓 展 G 串R gI gR G 并R gI gR g gg II RI R 并 并RIIRI ggg )( ）串RRIU gg ( g g RIUR 串 Rg測(cè)量 值小于 真實(shí)值 R 串 大于標(biāo)準(zhǔn)值 R并 小于標(biāo)準(zhǔn)值 改裝成電壓表讀數(shù)小于真實(shí)值 改裝成電流表讀數(shù)小于真實(shí)值 改進(jìn)：在 R串 上并聯(lián)一個(gè)大電阻 改進(jìn)：在 R并 上串聯(lián)一個(gè)小電阻 RV大于標(biāo)準(zhǔn)值 RA

51、小于標(biāo)準(zhǔn)值 通過表頭的電流偏小 把電流表改裝成伏特表 把電流表改裝成安培表 儀器 選擇 V R a b S R0 P R1 Rg，滑動(dòng)變阻 器和電阻箱均可 R RV ,必須用滑動(dòng)變 阻器構(gòu)成分壓電路 R2略大于 Rg，必須用 電阻箱 R0略大于 RV，必須用電 阻箱 S1 S2 R1 R2 G 電動(dòng)勢(shì) E越大， 調(diào)滿偏時(shí) R1連 入電路中的電阻越大，實(shí)驗(yàn)條 件滿足的越好，誤差越小 電動(dòng)勢(shì) E越大， 調(diào)滿偏時(shí)滑動(dòng)變 阻器 Pa之間的電阻越小，實(shí)驗(yàn) 條件滿足的越好，誤差越小 上述操作步驟中 ， 必要的操作步驟按合理順序排列應(yīng)為 。

52、 若在步驟 中 ， 讀出 R0的值為 2400 ， 則電 壓表的內(nèi)阻 RV = 。 用這種方法測(cè)出的內(nèi)阻 RV與其真實(shí) 值相比偏 。 E. 調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的阻值 ， 使電壓表的示數(shù)為 3.0V 例 2 為了測(cè)量一個(gè)量程為 3.0V的電壓表的內(nèi)阻 ， 可以采用圖所 示的電路 ， 在測(cè)量時(shí) ， 可供選擇的步驟如下： A.閉合開關(guān) S B.將電阻箱 R0的阻值調(diào)到最大 F.斷開開關(guān) S C.將電阻箱 R0的阻值調(diào)到零 H.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到 a端 G.將滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭調(diào)到 b端 D.調(diào)節(jié)電阻箱 R0的阻值 ， 使電壓表示數(shù)為 1.5V， 讀出此時(shí)電 阻箱 R0的阻

53、值 ， 2400 大 V R a b S R0 P 測(cè)定電源的 電 動(dòng) 勢(shì) 和 內(nèi) 阻 測(cè)定電動(dòng)勢(shì)內(nèi)阻電路 v A U 1=E-I1r U2=E-I2r A E=I1(R1+r) E=I2 (R2+r) v E= U1 + U1r / R1 E= U2 + U2r / R2 用電流表和電壓表測(cè) E、 r 實(shí)驗(yàn)電路如右 。 根據(jù)閉合電路歐姆定律： E=U+Ir， 本實(shí)驗(yàn) 電路中電壓表的示數(shù)是準(zhǔn)確的 ， 而電流表的示數(shù)比通過電源的實(shí) 際電流小 ， 所以本實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)誤差是由電壓表的分流引起的 。 為 了減小這個(gè)系統(tǒng)誤差 ， 滑動(dòng)變阻器 R的阻值應(yīng)該小一些 ， 所

54、選用 的電壓表的內(nèi)阻應(yīng)該大一些 。 R V A S 為了減小偶然誤差 ,要多做幾次實(shí)驗(yàn) ,多取幾組數(shù)據(jù) ,然后利用 U- I 圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) .將點(diǎn)描好后 ,用直尺畫一條直線 ,使盡可能多的 點(diǎn)落在這條直線上 ,而且在直線兩側(cè)的點(diǎn)數(shù)大致相等 .這條直線代表 的 U-I關(guān)系的偶然誤差比每一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的偶然誤差都小 . I/A U/V 0 0.2 0.4 0.6 3.0 2.0 1.0 這條直線在 U軸上的截距就是被測(cè)電源電動(dòng)勢(shì) E (對(duì)應(yīng)的 I=0) , 斜率的絕對(duì)值就是被測(cè)電源的內(nèi)阻 r。 特別要注意：有時(shí)縱坐標(biāo)的 起始點(diǎn)不是 0，求內(nèi)阻的一般 式應(yīng)該是 r=|U/I

55、 |。 伏安法測(cè) E、 r實(shí)驗(yàn)中測(cè)量值和真實(shí)值的比較 1： V A 1.安培表內(nèi)接在并聯(lián)電路之內(nèi)的電路 : 解：作 U=E-Ir 圖線如圖實(shí)線示： U I E測(cè) U IA 式中的 U是路端電壓 , I 應(yīng)是通過電源的電流， I實(shí) = IA + IV = (IA +U/RV) 可見 U越大，差值 (I實(shí) - IA )就越大， U=0時(shí)，差值 (I實(shí) - IA )也為 0， 實(shí)際的 U-I圖線如圖虛線示：斜率增大 E真 I實(shí) E測(cè) < E真 r測(cè) r真 該電路適用于滑動(dòng)變阻器阻值很大 (電源內(nèi)阻很大 )的情況 . 13.利用如圖 a

56、所示的電路圖測(cè)量電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電 阻 ， 器材如圖 b所示 ， 請(qǐng)用實(shí)線代表導(dǎo)線 ， 將圖 b中 器材連成實(shí)驗(yàn)用電路 。 A V R 圖 a E r S 圖 b 解：實(shí)驗(yàn)用電路如圖示 實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)測(cè)量得出的數(shù)據(jù)如下表，請(qǐng)?jiān)趫D c的方格紙上 畫出 U I圖線。利用圖線 可求出電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電 阻分別 為 、 。 1 2 3 4 5 6 I/A 0.12 0.20 0.31 0.32 0.50 0.57 U/V 1.37 1.32 1.24 1.18 1.10 1.05 畫出 U I圖線如圖示： E=1.46V r=0.72 0.10 0.30 0.70 0.

57、50 1.00 1.10 1.20 1.30 1.40 1.50 圖 c U/V I/A 14、如圖甲所示為一黑箱裝置，盒內(nèi)有電源、電阻等 元件， a、 b為黑箱的兩個(gè)輸出端。 (1)為了探測(cè)黑箱，小明進(jìn)行了以下幾步測(cè)量： 用多用電表的電阻擋測(cè)量 a、 b間的電阻； 用多用電表的電壓擋測(cè)量 a、 b間的輸出電壓； 用多用電表的電流擋測(cè)量 a、 b間的輸出電流 你認(rèn)為以上測(cè)量中不妥的有： (填序號(hào) )， 理由是： . a b 甲 、 中不能用電阻擋直接測(cè)含源電路的電阻，

58、 中可能會(huì)造成短路。 (2)含有電源的黑箱相當(dāng)于一個(gè)等效電源 (a、 b是電源 的兩極 )，小明想測(cè)定這個(gè)等效電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻， 設(shè)計(jì)了如圖乙所示的測(cè)量電路，此電路同時(shí)能測(cè)出 電阻 R0的阻值。小明將滑動(dòng)變阻器的滑片移動(dòng)到不 同位置時(shí)，記錄了三個(gè)電表的一系列示數(shù)記錄在 下面兩個(gè)表格中。 表格一 電壓表示數(shù) /V 1.21 0.90 0.60 0.29 0 電流表示數(shù) /A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 表格二 電壓表示數(shù) /V 1.40 1.31 1.22 1.08 1.00 電流表示數(shù) /A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 在圖丙的坐標(biāo)紙

59、中分別作出 R0的 U-I 圖象和電源 的 U-I 圖象。 根據(jù)作出的圖象可以求出定值電阻 R0=______， 電源電動(dòng)勢(shì) E=_______V，內(nèi)電阻 r=_______ 若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中 測(cè)得的定值電阻 R0值 _____實(shí)際值；測(cè)得的電源電動(dòng) 勢(shì) E的值 _____實(shí)際值，內(nèi)阻 r的測(cè)量值 _____實(shí)際值 （橫線上選填“大于、等于、小于”） 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 I/A U/V 丙 S A V2 E r R R0 a b V1 乙 解見下頁 2.0 1.50 1.0 大于 小于 小于 題目 解： 0 0.1

60、0 0.20 0.30 0.40 0.50 I/A U/V 0.50 1.00 1.50 0.25 0.75 1.25 表格一應(yīng)是電壓表 V2的讀數(shù)， 表格二應(yīng)是電壓表 V1的讀數(shù)，即路端電壓。 兩表讀數(shù)之差 U1-U2是電阻 R0兩端的電壓 電流表示數(shù) /A 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 V1表的讀數(shù) /V 1.40 1.31 1.22 1.08 1.00 V2表的讀數(shù) /V 1.21 0.90 0.60 0.29 0 R0兩端的電壓 0.19 0.41 0.62 0.79 1.00 電源的 U-I 圖象和電阻 R0的 U-I 圖象如圖示 電源 R0 題目 第

61、2頁 王紅同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室做“測(cè)定電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻”的實(shí) 驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)桌上還有一個(gè)定值電阻 R0。他設(shè)計(jì)了 如圖所示的電路來測(cè)量 R0的阻值，實(shí)驗(yàn)時(shí)用 U1、 U2、 I分別表示電表 V1、 V2、 A的讀數(shù)，并將滑動(dòng)變阻器 的滑片 P移動(dòng)到不同位置時(shí)，記錄了 U1、 U2、 I 的一 系列值。 （ 1）他在同一坐標(biāo)紙上分別作 出 U1 I、 U2 I圖線，則所作的 直線斜率較大的是 . U2 I A V1 R0 R E S r P V2 解： U1 I圖線的斜率等于電源內(nèi)阻 r ， U2 I圖線的斜率等于電源內(nèi)阻 r與電阻 R0之和， （ 2）定值電阻 R0的計(jì)算表達(dá)

62、式是： R0= (用 測(cè)得的物理量表示 )， 若實(shí)驗(yàn)中的所有操作和數(shù)據(jù)處理 無錯(cuò)誤，實(shí)驗(yàn)中測(cè)得 R0值 （填“大于”、“等 于”或“小于”）實(shí)際值。 （ 3）張超同學(xué)說：“在王紅同學(xué)所用的實(shí)驗(yàn)器材中， 如果知道電流表的內(nèi)阻 rA，就能少用一個(gè)電壓表測(cè)出 電動(dòng)勢(shì)、內(nèi)阻以及 R0的值。請(qǐng)你在虛線框中畫出張超 同學(xué)設(shè)想的電路圖，并寫出 簡單實(shí)驗(yàn)步驟和 E、 r、 R0三 個(gè)物理量的計(jì)算式。 I UU 21 大于 （ 3）解： 電路圖如圖示： A V R0 R E S r rA P 實(shí)驗(yàn)步驟： 按電路圖連接好電路； 閉合開關(guān) S，移動(dòng)滑片 P使滑動(dòng)變

63、阻器短路，測(cè) 得兩電表讀數(shù)為 U1、 I1； 移動(dòng)滑片 P使滑動(dòng)變阻器不短路，測(cè)得兩電表讀 數(shù)為 U2、 I2； 整理器材，數(shù)據(jù)處理。 由閉合電路歐姆定律 E=U1+I1r, E=U2+I2r 由部分電路歐姆定律 U1=I1(R0+rA), 解得計(jì)算公式為： 21 2112 II IUIUE 21 12 II UUr A 1 11 0 I rIUR A 題目 一表面結(jié)構(gòu) 四多用電表測(cè)內(nèi)阻 表盤 分清三條刻度線所 測(cè)量的物理量 最下面的一條刻度線分布不 均勻（開始階段較密集）， 是用來測(cè)交流電壓的 最上面的刻度線右端標(biāo)有 “ 0”，從右向左，刻度線依 次變密，是

64、用來測(cè)電阻的； 中間的刻度線共 50個(gè)小格， 分布均勻，是用于測(cè)電流 和直流電壓的； 2選擇開關(guān) 多用電表的下半部分為選 擇開關(guān)，周圍標(biāo)有測(cè)量功 能的區(qū)域和量程將多用 電表的選擇開關(guān)轉(zhuǎn)到電流 （壓）檔，多用電表相當(dāng) 于一個(gè)電流（壓）表，其 使用方法和讀數(shù)與電流 （壓）表相同當(dāng)選擇開 關(guān)旋轉(zhuǎn)到電阻檔，就可以 測(cè)電阻了電流（壓）檔 上標(biāo)示為量程，歐姆檔上 標(biāo)示為倍率 二測(cè)量電路 R1 G R2 1mA 10mA 1 2 R1 G R2 6 R3 R4 5 2.5V 10V R1 G R2 4 3 R R 1 10 電流檔電路

65、 歐姆檔電路 電壓檔電路 1.使用電流檔和電壓檔時(shí)，都不用內(nèi)電源，必須要 有外電源；使用歐姆檔時(shí)，只能使用內(nèi)電源，不能 再有外電源 2.不管使用電流檔、電壓檔還是歐姆檔時(shí)，電流都 從多用電表的紅表筆流入多用電表，從黑表筆流出 多用電表標(biāo)以保證電流表能從左向右偏轉(zhuǎn)注意： 使用歐姆檔時(shí)，紅表筆接內(nèi)部電源的負(fù)極，黑表筆 接內(nèi)部電源的正極 3.多用電表的歐姆檔刻度不均勻，只有中央部分便 于觀察，所以使用歐姆檔，要盡量使指針偏轉(zhuǎn)到中 央附近；而電流檔和電壓檔則是越接近滿偏時(shí)誤差 越小，所以使用電流檔和電壓檔，要盡量使指針的 偏轉(zhuǎn)角度大一些 三歐姆檔的測(cè)量原理 根據(jù)閉合回路的歐姆定律測(cè)量 R

66、、 Rg和 r均為定值電阻 電流 I與待測(cè)電阻 Rx之間存在著一一對(duì)應(yīng)的函數(shù)關(guān)系，因此 可以通過電流的測(cè)量達(dá)到測(cè)量電阻的目的在刻度盤直接 標(biāo)出與電流 I對(duì)應(yīng)的電阻 Rx值，可以從刻度盤上直接讀出被 測(cè)量電阻的阻值由于 I和 Rx是非線性關(guān)系，所以刻度不均 勻，由于是減函數(shù)，所以刻度方向與電流檔相反 )( )( xgx Rf rRRR EI .歐姆調(diào)零 .當(dāng)兩表筆接觸時(shí)， Rx=0，此時(shí)電流調(diào) 到滿偏值 ,對(duì)應(yīng)電阻值為零 ,刻度 0 .機(jī)械調(diào)零 當(dāng)兩表筆間不接電阻時(shí)（即不接觸）， 指針不偏，電阻無限大，刻度無限大 歐姆表的刻度 R E rRR EI g g )( 3.中值電阻等于歐姆檔的內(nèi)阻 RR EI x g 2 因此歐姆檔的不同倍率內(nèi)阻不同 四歐姆檔的測(cè)量步驟 1機(jī)械調(diào)零檢查多用電表的指針是否停在表盤零刻度線，若不指零， 可用小螺絲刀旋動(dòng)定位螺絲使指針指在左端電流零刻度處 2選擇合適擋：由于歐姆表的中值電阻是幾十歐姆，而用歐姆檔測(cè)電 阻時(shí)指針指到中央附近讀數(shù)比較準(zhǔn)確，因此所選倍率比待測(cè)電阻的估計(jì) 值小一個(gè)數(shù)量級(jí) 3歐姆調(diào)零：將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零