江蘇省黃埭中學高三物理一輪學案65電學實驗2 伏安法測電阻

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1、 電學實驗2 【學習目的】在高考實驗題中，儀器的選擇是一種重要題型，通過合理選擇實驗儀器能夠考查學生的實驗能力．儀器選擇的基本原則是：安全可行、精確合理、操作方便．選擇儀表時，要先對電路中的最大值和最小值進行估算，使最大值與儀表量程接近，最小值在儀表量程的25%左右，若實驗中要測量物理量的多個值，則兩值之間必須存在明顯的差別，否則誤差會大．在給定電源的儀器選擇中，一般先根據(jù)電動勢的大小選擇電壓表，然后根據(jù)歐姆定律選擇電流表，對于滑動變阻器，若實驗使用分壓電路，在滿足額定電流情況下，選擇阻值較小的；若使用限流電路，應選擇和測量電路電阻阻值差不多的變阻器． 【新課教學】1、會根據(jù)實驗要求選

2、擇滑動變阻器的接法：限流接法還是分壓接法 2、會選擇合適的器材 3、會選擇電流表的接法，內接還是外接 4、會進行改裝（電表的改裝）、等效（電阻箱電流已知時可等效為電壓表，電壓已知的情況下課以等效為電流表） 5、會設計電路圖并能畫出電路圖 【新課教學】【例1】在“測定金屬的電阻率”的實驗中，所用金屬絲的電阻約為5 Ω.用米尺測出金屬絲的長度L，用螺旋測微器測量金屬絲直徑d，用伏安法測出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率． (1).本實驗中滑動變阻器連接方式為 （填“限流接法”

3、或“分壓接法”） (2)實驗室備有兩節(jié)干電池、電鍵、導線若干及下列器材： A．電壓表V(0～3 V，內阻約為10 kΩ) B. 電流表A1(0～0.6 A，內阻約為0.5 Ω) C. 電流表A2(0～3 A，內阻約為0.1 Ω) D．滑動變阻器R1(0～20 Ω，1 A) E. 滑動變阻器R2(0～1 000 Ω，0.2 A) a. 某同學進行電阻測量時，為提高測量的精度，電流表應選__ __，滑動變阻器應選________．(填器材前對應的序號)，電流表應該采用 （填“內接法”或“外接法”），畫出本實驗的電路圖

4、 b. 該同學實驗時實物接線如圖2所示，請指出接線中的兩處錯誤： 錯誤1：________　錯誤2：________(用接線序號表示) 【例2】在“描繪標有‘9 V,5 W’小燈泡伏安特性曲線”的實驗中，要求測量從0 V到9.0 V的電壓下通過小燈泡的電流，實驗室提供了下列器材 A. 電流表A1(量程100 mA，內阻約1 Ω)　　B. 電流表A2(量程0.6 A，內阻約0.3 Ω) C. 電壓表V1(量程3.0 V，內阻約3 kΩ) D. 電壓表V2(量程15.0 V，內阻約10 kΩ) E. 滑動變阻器R1(最大阻值為50 Ω)

5、F. 滑動變阻器R2(最大阻值為500 Ω) G. 電源E(電動勢15 V，內阻忽略) H. 電鍵、導線若干 (1) 為了提高測量準確度和有效性，本實驗中滑動變阻器連接方式為 （填“限流接法”或“分壓接法”），應選擇的器材為(只需填寫器材前面的字母即可)電流表________；電壓表________；滑動變阻器________．電流表應該采用 （填“內接法”或“外接法”） (2) 下列給出的測量電路中，最合理的是________． 【例3】某同學想描繪某一熱敏電阻的伏安特性曲線，實驗室提供下列器材： A.

6、 電壓表V(量程為0～5 V，內阻約5 kΩ) B. 電流表A1(量程為0～25 mA，內阻約0.2 Ω) C. 電流表A2(量程為0～0.6 A，內阻約0.1 Ω) D. 滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流1.5 A)； E. 滑動變阻器R2(0～1 000 Ω，額定電流0.5 A) F. 定值電阻R0(R0＝1 000 Ω) G. 直流電源(電動勢6 V，內阻忽略不計) H. 電鍵一個、導線若干 (1)該同學選擇了適當?shù)钠鞑慕M成描繪伏安特性曲線的電路，得到熱敏電阻電壓和電流的7組數(shù)據(jù)(如下表)，請你作出熱敏電阻的伏安特性曲線． 電壓 U(V) 0.0 1.0

7、2.0 2.4 3.0 3.6 4.0 電流 I(mA) 0.0 1.6 5.8 8.0 11.8 16.0 20.0 (2)由此曲線可知，該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而________(選填“增大”或“減小”)．該同學選擇的電流表是________(選填“B”或“C”)，選擇的滑動變阻器是________(選填“D”或“E”)． (3)請在方框中畫出該同學完成此實驗的電路圖(熱敏電阻符號為)． 【例4】某同學為了較精確地測量一節(jié)干電池的電動勢和內電阻，在實驗室準備了下列器材： A. 待測干電池E

8、一節(jié) B. 電流表G(滿偏電流3.0 mA，內阻為100 Ω) C. 電流表A(量程0～0.6 A，內阻約為1 Ω) D. 滑動變阻器R1(0～10 Ω，額定電流為2 A) E. 滑動變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流為1 A) F. 定值電阻R0(阻值為900 Ω) G. 開關一個，導線若干 該同學設計了如圖甲所示的電路圖． (1) 為了能比較精確地進行測量，同時還要考慮操作的方便，實驗中滑動變阻器應選________(填寫序號字母)． (2) 根據(jù)電路圖，該同學將實物連接起來，組成了圖乙所示的完整電路，但有兩根導線連接錯誤，請你幫助該同學

9、改正(在連接錯誤的導線上打“×”，并用筆畫線代替導線畫出正確的連接)． (3) 如圖丙所示，是該同學根據(jù)正確的實驗操作得到兩電流表的多組示數(shù)而作出的圖線．由圖可知，被測干電池的電動勢為________V，內電阻為________Ω.(保留3位有效數(shù)字) 【課堂作業(yè)】1、檢測一個標值為5 Ω的滑動變阻器，可供使用的器材如下： A．待測滑動變阻器Rx：全電阻約5 Ω(電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)) B．電流表A1：量程0.6 A，內阻約0.6 Ω C．電流表A2：量程3 A，內阻約0.12 Ω D．電壓表V1：量程15 V，內阻約15 kΩ E．電壓表V2：量程3

10、V，內阻約3 kΩ F．滑動變阻器R：全電阻約20 Ω G．直流電源E：電動勢3 V，內阻不計 H．游標卡尺 I．毫米刻度尺 J．開關S、導線若干 (1)用伏安法測定Rx的全電阻值，所選電流表為______(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為______(填“V1”或“V2”)； (2)畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖中實物連接成測量電路； (3)為了進一步測量待測滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設計

11、一個實驗方案，寫出所需器材及操作步驟， 并給出直徑的表達式____________．和總長度的表達式____________． 2、在描繪小燈泡伏安特性曲線的實驗中，提供的實驗器材有： A. 小燈泡(額定電壓為12 V，額定電流約0.5 A)

12、B. 直流電流表A(0～0.6 A，內阻約0.8 Ω) C. 直流電壓表V1(0～3V，內阻約5 kΩ) D. 直流電壓表V2(0～15 V，內阻約15 kΩ) E. 滑動變阻器R1(0～5 Ω，2 A) F. 滑動變阻器R2(0～20 Ω，2 A) G. 電源(12 V，內阻不計) H. 開關S及導線若干 某同學設計了實驗測量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數(shù)從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I. (1) 本實驗中滑動變阻器連接方式為

13、（填“限流接法”或“分壓接法”）實驗中電壓表應選用_______(填“V1”或“V2”)，滑動變阻器應選用_______(填“R1”或“R2”)．電流表應該采用 （填“內接法”或“外接法”） (2)在圖甲虛線框內畫出實驗電路圖． (3)該同學在實驗中測出8組對應的數(shù)據(jù)(見下表)： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.38 0.45 0.47 0.50 U/V 0 1.2 2.4 3.6 6.0 8.4 9.6 12.0 請在圖乙坐標中，描點作出U-I圖線．由圖象可知，

14、燈泡的功率增大時，其電阻________(填 “增大”、“減小”或“不變”)． 3、為了測定一節(jié)新干電池的電動勢和內阻(約為0.3 Ω)，配備的器材有： A. 電流表A(量程為0.6 A) B. 電壓表V(量程為1 V，內阻為1.2 kΩ) C. 滑動變阻器R1(0～10 Ω，1 A) D. 電阻箱R2(0～9 999.9 Ω) E. 定值電阻R0＝2.5 Ω 某實驗小組設計了如圖乙所示的電路． ① 實驗中將電壓表量程擴大為2 V，電阻箱R2的取值應為________kΩ；電路中串聯(lián)電阻R0的目的除了對電路起保護作用

15、外，還起______________作用． ② 利用上述實驗電路進行實驗，測出多組改裝后的電壓表讀數(shù)UV與對應的電流表讀數(shù)IA，作出UV-IA的圖象如圖丙所示．由圖象可知，電源的電動勢E＝________V， 內阻r＝________Ω. 4、(1)在測定金屬的電阻率實驗中，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖14(a)所示，讀數(shù)為________mm. (2)在用單擺測定重力加速度實驗中，用游標為20分度的卡尺測量擺球的直徑，示數(shù)如圖14(b)所示，讀數(shù)為________cm. (a)　　 (b)