电学专题复习——伏安法
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实验:伏安法测电阻(复习学案)一、伏安法测量电阻的两种电路的比较:项目电流表内接电流表外接电路图测量值待测电阻和电流表内阻之和X A X R R R IU R >+==测待测电阻与电压表内阻并联值X XV X V R R R R R I U R <+==测 误差原因 电流表(R A )的分压作用电压表(R V )的分流作用误差较小条件 R X >>R AR X <<R V选用电路方法 XVA X R R R R 〉(V A X R R R >)XVA X R R R R 〈(V A X R R R <)适合测量的电阻 阻值较大的电阻 阻值较小的电阻 记忆口诀 大内偏大(内大大)小外偏小(外小小)修正后的测量结果A X R IUR -=UIR UR V V—=X R测量电路选择:1、如果准确地知道电流表的内阻R A ,适用 电流表内接 法。
2、如果准确地知道电压表的内阻R V ,适用 电流表外接 法。
3、若知道待测电阻的大约值和电流表、电压表的内阻的大约值,可比较X R 和V A R R 的大小来选择测量电路。
若X R >V A R R ,选用 电流表内接 法,若X R <V A R R ,选用 电流表外接 法。
4、若待测电阻的阻值和电流表、电压表的内阻均未知,可由试触法来选择电流表内接或外接电路。
用如图所示的电路测量电阻R 的阻值。
电键S 闭合后,电压表右端接到a 点时,电压表示数为4.6V 、电流表示数为1.6mA ,接到b 点时,电压表示数为4.5V 、电流表示数为1.8mA 。
电压表变化的百分比为%2.21=∆U U,电流表变化的百分比为%5.121=∆I I,由此可见电流表测量不准确引起的误差较大,故应采取 电流表内接 电路以保证电流表的测量值为通过待测电阻的电流,而此时电压表的测量值的相对误差也较小,即电压表接 “a ” 点进行测量。
二、分压电路和限流电路:限流式 分压式电路结构调压范围 E U E R R R x x x ≤≤+0E U x ≤≤0接通电路前滑片触头位置“b ”端,使接入电路部分的阻值最大“a ”端,使与R x 并联部分阻值最小分压和限流电路 选择的原则1.如果滑动变阻器的全阻值R 比被测电阻R x 小许多时,起不到限流作用,必须用分压电路。
1.(伏安法测电阻误差分析)如图1所示的电路中,电压表读数为9V,电流表读数为0.1A,已知电压表内阻为900Ω,电流表内阻为20Ω。
那么待测电阻R x的测量值为________,真实值为_________,测量值比真实值_____;如图2所示电路中,电压表和电流表的读数分别为10V和0.1A,已知电流表的内阻R A为0.2Ω。
那么待测电阻R x的测量值为_______,真实值为_______,测量值比真实值_____。
图1 图22.(伏安法测电阻试触法+实物图连接)如左图所示是测量待测电阻R x的电路图,由于电压表、电流表有内阻对实验产生影响,使测量值出现误差,为使测量值更准确,分别是测有两组数据:S接a时,电压表、电流表示数分别为U1、I1;S接b时,电压表、电流表示数分别为U2、I2。
(1)在右图所示实物图上用导线连接好电路;(2)如果电压表示数几乎不变,电流表示数变化较大,待测电阻R x=______。
(3)如果电流表示数几乎不变,电压表示数变化较大,待测电阻R x=______。
1A+-V+-3.(1997年全国高考试题)某电压表的内阻在20千欧~50千欧之间,现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材: 待测电压表V(量程3V)电流表A1(量程200μA )电流表A2(量程5mA)电流表A3(量程0.6A)滑动变阻器R(最大阻值1KΩ)电源ε(电动势4V)电键K.(1)所提供的电流表中,应选用_______________________(填写字母代号).(2)为了尽量减小误差,要求测多组数据.试在方框中画出符合要求的实验电路图。
(其中电源和电键及其连线已画出).4.(电阻测量)(2005年云甘贵川理综)利用图1所示的电路测量电流表○mA 的内阻R A 。
图中R 1、R 2为电阻,K 1、K 2为电键,B 是电源(内阻可忽略)。
① 根据图1所给出的电路原理图,在图2的实物图上连线。
②已知R 1=140Ω,R 2=60Ω。
CDAB伏安法测电阻、测电功率专题复习“测小灯泡电阻和电功率”的问题之所以成为中考热点,是因为在题中几乎集中了初中电学的所有重点知识。
如串联电路的电流、电压特点,电流表、电压表的使用及读数,电学实验的操作步骤,实验故障,滑动变阻器的使用,欧姆定律,电功率的计算,电源的合理选择、表格的设计等。
本专题设计的目标:1、熟练掌握伏安法测电阻、电功率的原理图,会连会画。
2、熟练掌握滑动变阻器在实验中的作用,会判断滑片的 移动对电流表、电压表读数的影响。
3、测灯泡电阻时,通过利用I -U 图像与欧姆定律的比较来把握准确的信息(通常学生在这个方面判断比较弱,故此专题通过一道实验题和一道计算题来加强学生利用图像信息来解决实际问题的意识)。
4、会判断此电路出现的基本故障。
一、测小灯泡的电阻和电功率 1.测量的物理量2.实验器材:小灯泡(标有“2.5V ”字样)、 、 、 、 、 、 。
3.实验原理:测电阻 ,测电功率4.实验基本电路图(如右图):5.实验的正确步骤:(1)请用笔画线将电路连接起来(不能交叉), 要求滑片P 向右移动,灯泡亮度变暗。
(2)连接电路时,开关应处于 状态,滑动变阻器的滑片P 应置于 端(“A ”或“B ”)(3)某同学闭合开关后,发现灯不亮,电流表和电压表都有示数,经检查发现电路连接无误,请分析电路出现的故障可能是 。
(4)滑动变阻器在电路中所起的作用是 。
6.数据的记录及应观察的现象7.从上表中,得出小灯泡的额定功率是 ;分析电功率与灯泡两端电压的关系是 ;由上表,你还能得出什么规律 8.请画出I -U 图像,观察一下图像的形状。
*分析为什么会出现这种情况?练习一1、某实验小组在做“测量小灯泡电功率”实验中,出现下列故障,请分析原因。
(1)电流表无示数,电压表有示数(接近电源电压),原因是。
(2)闭合开关,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,灯泡发光很暗(甚至不发光),且电流表示数不变,原因是(3)电流表出现如右上图所示的情况,原因是 (4)右图的电路中,当滑片P 向左移动,电流表的示数 ,电压表示数 。