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(新)高中物理电学实验——电阻的测量

(新)高中物理电学实验——电阻的测量
(新)高中物理电学实验——电阻的测量

高中物理电学实验——电阻的测量

1.(2016·全国Ⅱ,23,9分)某同学利用图甲所示电路测量

量程为2.5 V的电压表的内阻(内阻为数千欧姆),可供选择

的器材有:电阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑动变阻器

R1(最大阻值50 Ω),滑动变阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流

电源E(电动势3 V),开关1个,导线若干.

实验步骤如下:

①按电路原理图甲连接线路;

②将电阻箱阻值调节为0,将滑动变阻器的滑片移到与图甲中最左端所对应的位置,闭合开关S;

③调节滑动变阻器,使电压表满偏;

④保持滑动变阻器滑片的位置不变,调节电阻箱阻值,使电压表的示数为2.00 V,记下电阻箱的阻值.

回答下列问题:

(1)实验中应选择滑动变阻器________(填“R1”或“R2”).

(2)根据图甲所示电路将图乙中实物图连线.

(3)实验步骤④中记录的电阻箱阻值为630.0 Ω,若认为调节电阻箱时滑动变阻器上的分压不变,计算可得电压表的内阻为________Ω(结果保留到个位).

(4)如果此电压表是由一个表头和电阻串联构成的,可推断该表头的满刻度电流为________(填正确答案标号).

A.100 μA B.250 μA C.500 μA D.1 mA

1.【解析】(1)本实验原理是当变阻箱阻值

为零时,电压表满偏,U max=2.5 V,而当电阻

箱取某一阻值R0时,电压表示数变为U2,则

电阻箱两端电压U1=U max-U2,即可求出通

过电压表的电流,I=U1

R0

,这个理论成立的前

提是电阻箱阻值变化前后,电压表与电阻箱两端电压保持不变,这就要求滑动变阻器阻值较小,故选R1.

(2)如图所示.

(3)根据原理可知U2=2 V,U1=U max-U2=0.5 V,R0=630.0 Ω,I=U1

R0

,R V=U2

I

=2 520 Ω.

(4)当电压表满偏时,满偏电流I max=U max

R V

= 2.5 V

2 520 Ω

≈1 mA,D正确.

【答案】(1)R1(2)连线见解析图(3)2 520(4)D

2.(2016·浙江理综,22,10分)某同学用伏安法测量导体的电阻,现有量程为3 V,内阻约为3 kΩ的电压表和量程为0.6 A、内组约为0.1 Ω的电流表.采用分压电路接线,图甲是实物的部分连线图,待测电阻为图乙中的R1,其阻值约为5 Ω.

(1)测R1阻值的最优连接方式为导线①连接________(填“a”或“b”)、导线②连接

________(填“c”或“d”).

(2)正确接线测得实验数据如表,用作图法求得R1的阻值为________Ω.

U/V0.400.80 1.20 1.60 2.00 2.40

I/A0.090.190.270.350.440.53

(3)已知图乙中R2与R1是材料相同、厚度相等、表面为正方形的两导体,R2的边

长是R1的1

10,若测R2的阻值,则最优的连线应选________(填选项).

A.①连接a,②连接c

B.①连接a,②连接d

C.①连接b,②连接c

D.①连接b,②连接d

2.【解析】(1)由于待测电阻R x

(2)用作图法求解R x时,注意描点连线应为一条过原点的直线,使直线穿过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线两侧,U—I图线的斜率等于待测电阻的阻值.由图线可得R=4.5 Ω.

(3)根据电阻定律R=ρl

S

,可以计算出题图中两个电阻R1和R2的阻值相等,因此

测量R2的电阻时,电路接法与测量R1相同即可,B正确.

【答案】(1)a d(2)图见解析;4.5~4.7(3)B

3.(2016·江苏物理,10,8分)小明同学通过实验探究某一金属电阻的阻值R随温度t的变化关系.已知该金属电阻在常温下的阻值约10 Ω,R随t的升高而增大.实验电路如图所示,控温箱用以调节金属电阻的温度.

实验时闭合S,先将开关K与1端闭合,调节金属电阻的温度,分别记下温度t1,t2,…和电流表的相应示数I1,I2,….然后将开关K与2端闭合,调节电阻箱使电流表的示数再次为I1,I2,…,分别记下电阻箱相应的示数R1,R2,….

(1)有以下两电流表,实验电路中应选用________.

A.量程0~100 mA,内阻约2 Ω

B.量程0~0.6 A,内阻可忽略

(2)实验过程中,要将电阻箱的阻值由9.9 Ω调节至10.0 Ω,需旋转图中电阻箱的旋钮“a”“b”“c”,正确的操作顺序是________.

①将旋钮a由“0”旋转至“1”②将旋钮b由“9”旋转至“0”

③将旋钮c由“9”旋转至“0”

(3)实验记录的t和R的数据见下表:

温度t(℃)20.040.060.080.0100.0

阻值R(Ω)9.610.411.112.112.8 请根据表中数据,在方格纸上作出R—t图象.

由图线求得R随t的变化关系为R=________ Ω.

3.【解析】(1)电路中的最大电流I=1.5

10A=150 mA,无法达到0.6 A电流表的

量程的1

3

,因此选用A.

(2)要将电阻箱的电阻值由9.9 Ω调为10.0 Ω,应注意电阻箱阻值不能为零,因此应先将a旋钮由0调到1,顺序为①③②或①②③.

(3)图象如图所示,由图象可知,电阻R与温度t

的关系为R=8.8+12-8.8

80t(Ω)=0.04t+8.8(Ω).

【答案】(1)A(2)①③②(或①②③)(3)图象见解析;0.04t+8.8(0.04t+8.6~0.04t+9.0都算对)

4.(2015·新课标全国Ⅱ,23,9分)电压表满偏时通过该表的电流是半偏时通过该表电流的两倍.某同学利用这一事实测量电压表的内阻(半偏法),实验室提供的器材如下:

待测电压表(量程3 V,内阻约为3 000 Ω),电阻箱R0(最大阻值为99 999.9 Ω),滑动变阻器R1(最大阻值100 Ω,额定电流2 A),电源E(电动势6 V,内阻不计),开关2个,导线若干.

(1)虚线框内为该同学设计的测量电压表内阻的电

路图的一部分,将电路图补充完整.

(2)根据设计的电路,写出实验步骤:____________.

(3)将这种方法测出的电压表内阻记为R V′,与电压表内阻的真实值R V相比,R V′________R V(填“>”“=”或“<”),主要理由是_____________________________________________________________________.4.【解析】(1)实验电路图如图所示.

(2)移动滑动变阻器的滑片,以保证通电后电压表所在

支路分压最小;闭合开关S1、S2,调节R1,使电压表

的指针满偏;保持滑动变阻器滑片的位置不变,断开

S2,调节电阻箱R0使电压表的指针半偏;读取电阻箱所示的电阻值,此即为测得的电压表内阻.

(3)断开S2,调节电阻箱使电压表成半偏状态,电压表所在支路总电阻增大,分得的电压也增大;此时R0两端的电压大于电压表的半偏电压,故R V′>R V.

【答案】(1)图见解析(2)见解析(3)>;理由见解析

1.伏安法测电阻

(1)电流表的内、外接法对比

内接法外接法

电路图

误差原因

电流表分压

U测=U x+U A

电压表分流

I测=I x+I V

电阻

测量值

R测=

U测

I测

=R x+R A>R x

测量值大于真实值

R测=

U测

I测

R x R V

R x+R V

测量值小于真实值

误差校正

R x=

U测

I测

-R A

(R A已知)

R x=

R V U测

R V I测-U测

(R V已知)

适用条件R A?R x,测大电阻R V?R x,测小电阻

(2)电流表内、外接法的选择依据

①计算法看倍数关系:根据题给数据估算.若

R x

R A>

R V

R x,即R

2

x

>R V R A,则应采用内接法;若

R x

R A<

R V

R x,即R

2

x

②试触法看相对变化:按图接好电路,用电压表的一根接头P先后与a、b处试触.若电流表“相对变化”明显,则说明电压表分流作用较大,应采用电流表内接法;若电压表“相对变化”明显,则说明电流表分压作用较大,应采用电流表外接法.

(3)滑动变阻器的限流、分压接法的对比

限流接法分压接法电路图

P初位置b端a端

电压调

节范围

ER x

R x+R P

≤U x≤E 0≤U x≤E 电流调

节范围

E

R P+R x

≤I x≤

E

R x0≤I x≤

E

R x 相对优点电路结构简单,能耗较低

待测电阻R x两端电压或电流能从零

开始调节,调节范围最大

(4)滑动变阻器分压、限流接法的选择依据

滑动变阻器的两种连接方式各有优缺点,两种接法均能满足实验要求时选限流接法.但以下三种情况必须采用分压接法:

①要使待测元件的电压(或电流)从零(或很小值)开始连续调节,必须采用分压接法;

②如果实验所提供的电压表、电流表或电阻元件允许的最大电流(或电压)较小,采用限流接法时,实际电流(或电压)都会超过允许的最大电流(或电压),为了保护电表或电阻元件免受损坏,必须采用分压接法;

③若所用的滑动变阻器阻值远小于待测电阻阻值,采用限流接法时,待测电阻上的电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值或用图象法处理数据,应选择分压接法.

2.等效替代法测电阻

步骤如下:如图所示,S接1,调节R 2,读出表示

数为I;S接2,R2不变,调节电阻箱R1,使表示数

仍为I.由上可得R x=R1.

该方法的优点是消除了电表引起的系统误差对测量的

影响,缺点是电阻箱的阻值不能连续变化,测量误差较大.

(2014·新课标全国Ⅱ,22,6分)在伏安法测电阻

的实验中,待测电阻R x约为200 Ω,电压表的内阻

约为2 kΩ,电流表的内阻约为10 Ω,测量电路中

电流表的连接方式如图甲或图乙所示,结果由公式R x

=U

I计算得出,式中U与I分别为电压表和电流表的示

数.若将图甲和图乙中电路测得的电阻值分别记为R x1

和R x2,则________(填“R x1”或“R x2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值R x1________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值R x2________(填“大于”“等于”或“小于”)真实值.

【解析】由于R x>R A R V,利用内接法即题图甲误差更小,更接近待测电阻的

真实值.测量值R x 1=U Rx +U R A I =R x +R A ,即R x 1大于真实值.测量值R x 2=U I Rx +I V

,即R x 2小于真实值.

【答案】 R x 1 大于 小于

(2016·福建漳州八校第二次联考)LED 绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3 V 的LED 灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500 Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.

实验室提供的器材有:

A .电流表A 1(量程为0至50 mA ,内阻R A1约为3 Ω)

B .电流表A 2(量程为0至3 mA ,内阻R A2=15 Ω)

C .定值电阻R 1=697 Ω

D .定值电阻R 2=1 985 Ω

E .滑动变阻器R (0至20 Ω)一只

F .电压表V(量程为0至12 V ,内阻R V =1 kΩ)

G .蓄电池E (电动势为12 V ,内阻很小)

H .开关S 一只,导线若干

(1)如图所示,请选择合适的器材,电表1为________,电表2为________,定值电阻为________.(填写器材前的字母编号)

(2)将电路图补充完整.

(3)写出测量LED 灯正常工作时的电阻表达式:R x =________(填字母,电流表A 1、电流表A 2和电压表V 的读数分别用I 1、I 2、U 表示),当表达式中的________(填字母)达到________,记下另一电表的读数代入表达式,此状态得到的电阻为LED 灯正常工作时的电阻.

【解析】 (1)该灯的额定电压为3 V ,故所给的电压表F 不能直接并联在灯的两

端测量电压,可把内阻已知的电流表B 与一定值电阻串联改成一个量程较小的电

压表,串联的定值电阻应为D,则改装后的电压表的量程为U=I2(R2+R A2)=6 V,能满足实验的要求.LED灯的工作电流为

U额

R

=6 mA,流经电表2的电流为

U额

R A2+R2=1.5 mA,则流经电表1的电流最大值为(6 mA+1.5 mA)=7.5 mA,测量该电流

时可选用内阻已知的电压表F,流经F的最大电流为U g

R V

=12 mA,故表1选F,表2选B,定值电阻选D.

(2)该实验的滑动变阻器的最大阻值只有20 Ω,故选用分压接法,电路图如图所示.

(3)灯泡两端的电压U L=I2(R A2+R2),流经它的电流I L=

U

R V

-I2,故灯泡的电阻R x

=U L

I L

I2(R A2+R2)

U

R V

-I2

,当表达式中的I2达到1.5 mA时,该灯达到额定电压,此状态得到的电阻为该灯正常工作时的电阻.

【答案】(1)F B D(2)图见解析(3)I2(R A2+R2)

U

R V-I2

I2 1.5 mA

电表的非常规接法测电阻

1.伏伏法测电阻

若的内阻R V1已知,则可用如图甲所示的电路测电阻R x,且R x=

U2-U1

U1

R V1

U2-U1

U1

·R V1.

2.安安法测电阻

若的内阻R A1已知,则可用如图乙所示的电路测电阻R x,且R x=I1R A1

I2-I1

.

说明:图甲和图乙中,电压表和电流表的“内接”和“外接”并不是为了减小系统误差,而是从量程的大小、能否准确测量等因素考虑的.

3.电阻箱当成电表使用

(1)电阻箱当成电压表:如图甲所示,可测得电流表的内阻R A2=

(I1-I2)R

I2.图中利用电阻箱R测得表两端的电压为(I1-I2)R,起到了测电压的作用.

(2)电阻箱当成电流表:如图乙所示,若已知R及R V,可测得干路电流I=

U

R

+U

R V.图中电阻箱与电压表配合使用,起到了测电流的作用.

1.(2015·河南开封二模)某同学用下列器材测量一电阻丝的电阻R x:电源E,适当量程的电流表、电压表各一只(电流表有内阻,电压表内阻不是无限大),滑动

变阻器R、R P,开关S1、S2,导线若干.他设计如图甲所示的电路测量电阻R x的值,并有效地消除了因电压表和电流表内阻而产生的系统误差.

实验步骤如下:

A.先闭合S1,断开S2,调节R和R P,使电流表和电压表示数合理,记下两表示数为I1、U1;

B.闭合S2,调节R P,记下电流表和电压表示数为I2、U2.

(1)请你帮他按电路图在实物图乙上连线;

(2)指出上述步骤B中错误的做法并进行改正:_____________________________,写出用测量数据表示被测电阻R x的表达式:______________________________. 1.【解析】(1)电路连接如图所示.

(2)先闭合S1、断开S2,调节R和R P,使电流表和电压表示数合理,记下两表示

数I1、U1,设电压表内阻为R V,则I1

U1=1

R P

+1

R V

步骤B应保持R P不变,闭合S2,记下电流表和电压表示数I2、U2,则I2

U2=1

R P

+1

R V

+1 R x ,所以R x=U1U2

U1I2-U2I1

.

【答案】(1)图见解析(2)应保持R P不变,闭合S2

U1U2

U1I2-U2I1

2.(2016·山东济南一模)用伏安法测定一个待测电阻R x的阻值(阻值约为200 Ω),实验室提供如下器材:

电池组E(电动势3 V,内阻不计)

电流表A1(量程0~15 mA,内阻约为100 Ω)

电流表A2(量程0~300 μA,内阻为2 000 Ω)

滑动变阻器R1(阻值范围0~20 Ω,额定电流2 A)

电阻箱R2(阻值范围0~9 999 Ω,额定电流1 A)

开关S、导线若干

要求实验中尽可能准确地测量R x的阻值,请回答下面问题:

(1)将电流表A2与电阻箱串联,改装成一个量程为3.0 V的电压表,需将电阻箱阻值调到________Ω.

(2)在方框中完整画出测量R x阻值的电路图,并在图中标明器材代号;

(3)调节滑动变阻器R1,两表的示数如图所示,可读出电流表A1的示数是________mA,电流表A2的示数是________μA,测得待测电阻R x的阻值是________Ω.

2.【解析】(1)改装后电压表量程是3 V,因为I g(R g+R)=U,则电阻箱阻值R =U

I g

-R g=8 000 Ω.

(2)滑动变阻器最大阻值远小于待测电阻阻值,滑动变阻

器应采用分压接法.待测电阻阻值约为200 Ω,电流表

A1内阻约为100 Ω,电压表内阻R V=2 000 Ω+8 000 Ω=10 000 Ω,R2x

(3)由图示可知,电流表A1的示数为8.0 mA,电流表A2的示数是150 μA;待测电阻两端电压U=I2R V=150×10-6×10 000 V =1.5 V,测得待测电阻R x=U

I1

1.5

8×10-3Ω=187.5 Ω或R x=

U

I1-I2

≈191 Ω.

【答案】(1)8 000(2)图见解析(3)8.0150187.5(或191) 3.(2015·广西四校调研)某同学为了测定一只电阻的阻值,采用了如下方法:(1)用多用电表粗测:多用电表电阻挡有4个倍率:分别为×1 k、×100、×10、×1,该同学选择×100倍率,用正确的操作步骤测量时,发现指针偏转角度太大(指针位置如图中虚线所示).为了较准确地进行测量,请你补充完整下列依次应该进行的主要操作步骤:

①__________________________________________________________________.

②两表笔短接,调节欧姆调零旋钮,使指针指在0 Ω处.

③重新测量并读数,若这时刻度盘上的指针位置如图中实线所示,测量结果是________Ω.

(2)为了尽量准确测该电阻,现用伏安法测电阻,要求测量时,电表指针有较大偏转,测量多组数据.除被测电阻外,还备有如下实验仪器,请选择仪器,设计实验电路.

A.电压表V(量程50 V,内阻约为25 kΩ)

B.电流表A1(量程100 mA、内阻r1=20 Ω)

C.电流表A2(量程100 mA、内阻约5 Ω)

D.定值电阻R0(80 Ω)

E.滑动变阻器R(0~10 Ω)

F.电源:电动势E=6 V,内阻较小

G.导线、开关若干

请在虚线框内画出能准确测量电阻R的电路图(要求在电路图上标出元件符号).请根据设计的电路图写出R x的测量值表达式:R x=________.

3.【解析】(1)由题知选择×100倍率的电阻挡,正确操作时,发现多用电表的指针偏转角度太大,由多用电表的电阻刻度特点可知,为了使读数准确,指针要摆到表盘中央附近,则要把×100倍率挡换成×10倍率挡.由欧姆表表盘的读数规则可知测量结果为12×10 Ω=120 Ω.

(2)已知电源电动势E=6 V,而电压表V的量程为50 V,相比较可得知,此电压表不可选,误差太大.

由电源电动势E=6 V,被测阻值约120 Ω可知:通过

R x的最大电流约为I=E

R x

=50 mA.此题要用伏安法测电

阻,测量中表的指针要有较大角度偏转误差才会较小,同时知A1的量程和内阻.可将定值电阻R0与A1串联

改装成一电压表测R x两端的电压.滑动变阻器的最大阻值R=10 Ω,比被测电阻R x小得多,则采取分压接法,电路图如图所示.

由电路图可知,R x两端电压U x=I1(R0+r1)

R x中的电流I x=I2-I1

则R x=U x

I x =I1

I2-I1

(R0+r1)

【答案】(1)①换用×10倍率的挡位③120(2)电路图见解析

I1

I2-I1

(R0+r1)

高中物理电学实验专题总结

高中物理电学实验专题 知识点回顾 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线: 二、电流表和电压表的改装: 三、测定电源电动势和内阻: 四、测定金属电阻和电阻率: 五、器材选择: 六、电路纠错: 七、示波器的使用: 八、用多用电表探索黑箱内的电学元件 九、传感器 知识点和考点 一、描绘小灯泡的伏安特性曲线 原理:欧姆定律IR U= 处理方法:内接和外接(都有误差) 例1、某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图Array 为该电器元件的伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实 验室备有下列器材:

①为提高实验结果的准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号) ②为达到上述目的,请在虚线框内画出正确的实验电路原理图,并标明所用器材的代号。 ③若发现实验测得的伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠的伏安特性曲线有何异同点? 相同点: , 不同点: 。 二、电压表和电流表 (1)电流表原理和主要参数 电流表G 是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转的原理制成的,且指什偏角θ与电流强度I 成正比,即θ=kI ,故表的刻度是均匀的。电流表的主要参数有,表头内阻R g :即电流表线圈的电阻;满偏电流I g :即电流表允许通过的最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U :即指针满偏时,加在表头两端的电压,故U g =I g R g (2)半偏法测电流表内阻Rg : 方法:合上S1,调整R 的阻值,使电转到满流表指针刻度 再合上开关S2,调整R ′的阻值(不可再改变R ),使电流表指针偏转到正好是满刻度的一半,可以认为Rg = R ′。 条件: 当 R 比R ′大很多 (3)电流表改装成电压表 方法:串联一个分压电阻 R ,如图所示,若量程扩大n 倍,即n = g U U ,则根据分压原理,需串联的电阻值 g g g R R n R U U R )1(-== ,故量程扩大的倍数越高,串联的电阻值越大。

伏安法测电阻实验测试题11

“伏安法”测电阻测试题 1.要测定某一灯泡的电阻,只要测出灯泡两端的_______和灯泡中的______,即可用欧姆定律的变形公式 _______计算出待测灯泡的电阻.这种测电阻的方法叫做法。 2.在测量小灯泡的电阻实验中,除了导线、开关、灯泡、电源之外,还需要的器材有_______ 、 _______、_______。 3.在测量小灯泡的电阻实验中,滑动变阻器应与小灯泡_______联,_______闭合开关前变阻器的滑片应放 在阻值_______处,在实验中,滑动变阻器的作用:一是保护_______ :二是改变电路中的电流和小灯泡两 端的_______。 4.在测量小灯泡电阻试验中,_______(能/不能)求平均值,因为_______ ,测量定值电阻实验中_______ (能/不能)求平均值,原因_______。 5、如图11 所示为电流表、电压表测电阻的实物连接图。 (l)在框内画出该实验的电路图 (2)在闭合开关前,应将滑动变阻器滑片P滑到_______端(根据实物图作答) (3)在某次实验时,电流表和电压表示数如图12所示,其电流表示数为_______A,电压表示数为_______V , 则该电阻的阻值为_______Ω。 6、某同学欲测量一只额定电压为2.5V的小灯泡正常工作时的电阻,请你与他一起边实验边思考,并回答下 列问题。 (1)图11是即将完成的该实验的电路图。请在图中三个“○”内正确填入“灯泡”、“电流表”和“电压 表”的电路符号,完成该电路图。 (2)按电路图连接完电路,闭合开关快速试触的瞬间,电流表和电压表出现了如图12所示的情况,经检查, 所有仪器、元件完好。请分析出现以上现象的可能原因(两表各写一条)。 ○1电流表:____________________ . ○2电压表:___________________ . (3)问题解决后,再次接通电路,为使小灯泡能正常发光,应调节滑动变阻器使电压表示数为_______V。 小灯泡正常发光时,电流表的示数如图13所示,则流过小灯泡的电流为A,该灯泡正常工作时的电阻是 _______Ω。 8、小虎要测量一个阻值约10 Ω的电阻,图甲是他未连接完的电路。 小虎所连的电路中有错误或不妥,请改正(在要去掉的线上打“?”,并添加相应的导线),然后将图甲的电 路连接完整,要求滑动变阻器滑片向右移时,电压表示数增大; 实验过程中,电流表示数如图乙所示,则电流为______A; 右表为记录的三组实验数据,则该电阻为______ Ω。 8.在“测量小灯泡的电阻”实验中,电源电压保持不变,小灯泡的额定电压为2.5V。 ⑴电路接通后,小明发现移动滑动变阻器的滑片使其接入电路的电阻减小时,电压表的示数也变小了,你 认为电路连接中存在的错误是_____________________。 小灯泡正常发光时的电阻为_____________Ω(保留一位小数)。 (3)分析表中的数据发现灯丝的电阻是变化的,这说明____________。这种现象在生活中也有体现,例如家里 的白炽灯在刚开灯的瞬间,灯丝________________烧断(选填“容易”或“不容 易”)。 (4)(思考题)小明还想测出一段电炉丝的电阻值,可是在连接电路时发现电流 表已被烧坏;请你利用现有器材(电压未知的电源、量程合适的电压表、最大阻 值为20Ω的滑动变阻器、开关各一个,导线若干),帮助小明设计一个不移动电 压表就能测出这段电炉丝阻值的电路。把你设计的实验电路图画在虚线框内(电 炉丝的符号为“”)。 9、图中的甲图是小明同学在“测量小灯泡电阻”的实验中所连接的实物图 灯泡的额定电压是2. 5V,电阻约9Ω。 (1)为了尽可能减小误差,请你帮小明将电流表,电压表正确连入电路。 (2)在闭合开关前,应将滑片放在________ (填“A”或“B”)端。 (3)调节滑动变阻器,当小灯泡正常发光时,电流表的示数如图乙所示,则小灯泡此时的电阻是______Ω. (4)小明分别测出了灯泡在暗、亮、很亮三种情况下灯泡的电阻值,发现阻值不相等,他检查操作过程无失误, 请你帮助小明分析造成这种结果的原因是__________________________ 10.在“用伏安法测小灯泡电阻”的实验中,待测小灯泡额定电压为2.5V 。 (1)请用笔画线代替导线,将如图所示的实验电路未连接部分连接好(连线不得交叉)。 闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于______ (选填“a”或“b”)端。 (2)当开关闭合后,发现小灯泡不亮,终过分折,同学们猜想了一些可能的原因,见 上表。 请根据同学们的猜想,在表中写出对位的电压 表和电流表的示数情况。 (3)故障排除后,同学们移动滑动变阻器的滑片,

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

高中物理电学实验

高中物理电学实验 高中物理电学实验是物理实验高考的重点,是高考的必考内容。电学实验共有6个,可归纳为四二三,即知道四种测量电路(描绘小灯泡的伏安特性曲线及分压电路、伏安法测电阻电路、半偏法测电表内阻和电表的校对电路、测定电源电动势和内阻电路),会画二种曲线(电阻或小灯泡的伏安特性曲线、电源的伏安特性曲线),掌握三类仪器(多用电表、螺旋测微器和游标卡尺、电压表电流表电阻箱等)的读数 2.在半偏法测电流表内阻实验中,串联在电路中的可变电阻R应选择最大阻值远大于电流 表内阻的滑动变阻器,在能够满足电流表满偏的条件下,电源电动势尽可能选择大的测量误 差小。选择电源电动势的方法是:滑动变阻器的最大阻值与电流表满偏电流的乘积等于或稍 大于电源电动势。半偏法测电流表内阻实验中,当闭合与电流表并联支路中的电键时,电路 中总电阻减小,电流增大,调节电阻箱的电阻值使电流表半偏,与电流表并联的电阻箱R1 中电流将大于电流表中的半偏电流,R1小于电流表内阻r g,所以测量值R1与r g的真实值相 比偏小。电表的校对电路由于需要从零刻度开始校对,所以采用分压电路。 3. 测定电源电动势和内阻实验采用电流表和电压表测出外电路的几组电流和电压值, 为了消除偶然误差,一般采用图像法处理实验数据。由闭合电路欧姆定律可知电源路端电压 U=E—Ir,电源的伏安特性曲线应该是一直线,所以将图像中数据点连线时一定要画成直线, 直线与纵轴(U轴)的交点纵坐标值等于电源电动势,图线斜率的绝对值等于电源内阻。 4. 多用电表是一种可以用来测量电流、电压、电阻等的磁电式测量仪表,直流电流档、 电压档刻度是均匀的。多用电表欧姆档(欧姆表)是根据闭合电路欧姆定律制成的,由于电 流I与待测电阻R是非线性关系,且电流为零时电阻值为无限大,所以多用电表欧姆档(欧 姆表)的刻度不均匀,且电流零刻度处对应电阻值为无限大,电流满偏处对应电阻值为零。 用多用电表欧姆档(欧姆表)测量电阻时首先要选档、调零,将电阻从电路中断开然后测量。

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”)

2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴

高中物理电学实验经典题型分析

教师:______ 学生:______ 时间:_____年_____月____日____段 例1、 用伏安法测量一个定值电阻的器材规格如下: 待测电阻R x (约100 Ω); 直流电流表(量程0~10 mA 、内阻50 Ω); 直流电压表(量程0~3 V 、内阻5 kΩ); 直流电源(输出电压4 V 、内阻不计); 滑动变阻器(0~15 Ω、允许最大电流1 A ); 开关1个,导线若干. 根据器材的规格和实验要求画出实验电路图. 【审题】本题只需要判断测量电路、控制电路的接法,各仪器的量程和电阻都已经给出,只需计算两种接法哪种合适。 【解析】用伏安法测量电阻有两种连接方式,即电流表的内接法和外接法,由于R x <v A R R ,故电流表应采用外接法.在控制电路 中,若采用变阻器的限流接法,当滑动变阻器阻值调至最大,通过负载的电流最小, I min = x A R R R E ++=24 mA >10 mA,此时电流仍超过电流表的量程,故滑动变阻器必须采 用分压接法.如图10-5所示. 课 题 电学实验经典题型分析

【总结】任一种控制电路必须能保证电路的安全,这是电学实验的首要原则,限流接法虽然简洁方便,但必须要能够控制电路不超过电流的额定值,同时,能够保证可获取一定的电压、电流范围,该题中,即便控制电流最小值不超过电流表的量程,因滑动变阻器全阻值相对电路其它电阻过小,电流、电压变化范围太小,仍不能用限流接法。 例2、在某校开展的科技活动中,为了要测出一个未知电阻的阻值R x,现有如下器材: 读数不准的电流表A、定值电阻R0、电阻箱R1、滑动变阻器R2、单刀单掷开关S1、单刀双掷开关S2、电源和导线。 ⑴画出实验电路图,并在图上标出你所选用器材的代码。 ⑵写出主要的实验操作步骤。 【解本测量仪器是电压表和电流表,当只有一个电表(或给定的电表不能满足要求时),可以用标析】 ⑵验电路如右图所示。 ⑵①将S2与R x相接,记下电流表指针所指位置。②将S2 与R1相接,保持R2不变,调节R1的阻值,使电流表的指 针指在原位置上,记下R1的值,则R x=R1。

高中物理电学实验

高中电学实验第一讲:电阻的测量方法及原理 一、伏安法测电阻 1、电路原理 “伏安法”就是用电压表测出电阻两端的电压U,用电流表测出通过电阻的电流I,再根据欧姆定律求出电阻 R= U/I 的测量电阻的一种方法。 电路图如图一所示。 如果电表为理想电表,即 R V=∞,R A=0用图一(甲)和图一(乙)两种接法测出的电阻相等。但实际测量中所用电表并非理想电表,电压表的内阻并非趋近于无穷大、电流表也有内阻,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。如何分析其误差并选用合适的电路进行测量呢? 若将图一(甲)所示电路称电流表外接法,(乙)所示电路为电流表内接法,则“伏安法”测电阻的误差分析和电路选择方法可总结为四个字:“大内小外”。 2、误差分析 (1)、电流表外接法

由于电表为非理想电表,考虑电表的内阻,等效电路如图二所示,电压表的测量值 U 为ab间电压,电流表的测量值为干路电流,是流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,故:R测 = U/I = Rab = (Rv∥R)= (Rv×R)/(Rv+R) < R(电阻的真实值) 可以看出,此时 R测的系统误差主要来源于 Rv 的分流作用,其相对误差为δ外= ΔR/R = (R-R测)/R = R/(Rv+R) ( 2)、电流表内接法 其等效电路如图三所示,电流表的测量值为流过待测电阻和 电流表的电流,电压表的测量值为待测电阻两端的电压与电流表两端的电压之和, 故:R测 = U/I = RA+R > R 此时R测的系统误差主要来源于RA的分压作用,其相对误差为: δ内= ΔR/R = (R测-R)/R = RA/R 综上所述,当采用电流表内接法时,测量值大于真实值,即" 大内";当采用电流表外接法时,测量值小于真实值,即“小外”。 3、电路的选择 (一)比值比较法

高中物理电学实验专题(经典)

电学实验(经典) 实验设计的基本思路 (一)电学实验中所用到的基本知识 电学实验中,电阻的测量(包括变形如电表内阻的测量)、测电源的电动势与内电阻是考查频率较高的实验。它们所用到的原理公式为: Ir U E I U R +== ,。 可见,对于电路中电压U 及电流I 的测量是实验的关键所在,但这两个量的直接测量和间接测量的方法却多种多样,在此往往也是高考试题的着力点之处。 1.电路设计原则:正确地选择仪器和设计电路的问题,解决时应掌握和遵循一些基本的原则,即“安全性”、“方便性”、“精确性”原则,兼顾“误差小”、“仪器少”、“耗电少”等各方面因素综合考虑,灵活运用。 (1)正确性:实验原理所依据的原理应当符合物理学的基本原理。 (2)安全性:实验方案的实施要安全可靠,实施过程中不应对仪器及人身造成危害。要注 意到各种电表均有量程、电阻均有最大允许电流和最大功率,电源也有最大允许电流,不能烧坏仪器。 (3)方便性:实验应当便于操作,便于读数,便于进行数据处理。 (4)精确性:在实验方案、仪器、仪器量程的选择上,应使实验误差尽可能的小。 2.电学实验仪器的选择: (1)选择电表:首先保证流过电流表的电流和加在电压表上的电压均不超过使用量程,然后合理选择量程,务必使指针有较大偏转(一般要大于满偏度的1/3),以减少测读误差。 (2)选择滑动变阻器:注意流过滑动变阻器的电流不超过它的额定值,对大阻值的变阻器,如果是滑动头稍有移动,使电流、电压有很大变化的,不宜采用。 (3)应根据实验的基本要求来选择仪器,对于这种情况,只有熟悉实验原理,才能作出恰当的选择。总之,最优选择的原则是:方法误差尽可能小;间接测定值尽可能有较多的有效数字位数,直接测定值的测量使误差尽可能小,且不超过仪表的量程;实现较大范围的灵敏调节;在大功率装置(电路)中尽可能节省能量;在小功率电路里,在不超过用电器额定值的前提下,适当提高电流、电压值,以提高测试的准确度。

伏安法测电阻的实验报告

班级 姓名 座号 日期 一、实验题目:测量小灯泡的电阻 二、实验目的:用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。 三、实验原理: 。 实验方法: 法 四、实验器材:学生电源、2.5V小 灯泡、开关、导线、测量灯泡两端 电压的 、测量通过灯泡 电流的 、改变灯泡两端电 压和通过其电流的 。 五、实验电路图: 六、实验步骤: (1)按电路图连接电路。 (注意:①开关应 。②注意电压表和电流表量程的选 择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于 处。④爱护实验器材。) (2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意:移动要慢),分别使灯泡暗红、微弱发光、正常发光(灯泡两端电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。 (3)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 七、实验数据记录表格:实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5

八、问题讨论:分析上表数据,你会发现:随着灯丝发光亮度的增加, 你测出的灯丝电阻 ,是什么原因使灯丝的电阻发生变化的 呢?答: 。 习题: 1、小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原 图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图: (1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上 打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现 现象.在图中补画出正确的连 线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”); 实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表: 则第1次测得的小灯泡的电阻为 ;小灯泡正常发光时的 电阻为________Ω。 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号; ⑵某同学规范操作,正确测量,测得3组实验数据分别是:U1 = 2.4V,I1 = 0.20A;U2 = 4.5V,I2 = 0.38A;U3 = 6.0V,I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格,并把这些数据正确填写 在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据,请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据,你能得出的一个结论是:

伏安法测电阻实验专题附练习及问题详解

一. 教学内容: 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标: 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现,2008年全国Ⅱ卷第22题、广东理科基础卷第14题、2007年海南卷第13题、上海卷第15题、全国Ⅱ卷第22题,2006年全国Ⅰ卷第22题均通过实验题的形式进行考查。2007年江苏卷第9题以选择题形式考查。 三. 重难点解析: 1、伏安法测电阻原理分析: (我们不讲基本概念,但是要求简单的列出来。我们的重点是总结、归纳、提高,突出重点难点,指出学生容易犯的错误,给出避免的方法。) (1)测量原理:根据欧姆定律 R U I = ,得到I U R = ,用电压表测出电阻两端的电压和通 过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。

题型1、伏安法实验原理问题: 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数,若电流表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟________表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在a 、________两点;若电压表的示数有显著变化,则待测电阻的阻值跟_________表的内阻可比拟,电压表应接在a 、________两点。 答案:电压 c 电流 b 变式:用伏安法测金属电阻x R (约为Ω5)的值。已知电流表内阻为Ω1,量程为0.6A ,电压表内阻为几千欧,量程为3V ,电源电动势为9V ,滑动变阻器的阻值为Ω6~0,额定电流为5A ,试画出测量R x 的原理图。 解析:解法一:当待测电阻的阻值x R 比电压表的内阻V R 小很多时,采用电流表外接的方法,如图a 所示,当待测电阻的阻值x R 比电流表的内阻A R 大很多时,采用电流表内接的方法,如图b 所示。 此题V A x R ,1R ,5R Ω=Ω≈为几千欧,很显然V x R R <<,应采用电流表外接法。 下面分析应用分压还是限流电路。 若用限流接法,x R 两端电压的变化范围是V 9~V 659 5,E ~R R E R x x +?+即, V 9~V 09.4∴之间,而题目所给电压表的量程为3V ,所以应用分压接法,如图所示。

高中物理电学实验专题演示教学

高中物理电学实验专题 实验专题一:伏安法测电阻一. 伏安法测电阻基本原理 伏安法测电阻的基本原理是欧姆定律R U I ,只要测出元件两端电压和通过的电流, 即可由欧姆定律计算出该元件的阻值。 二.认识电流表和电压表: 1.理想表:理想电流表内阻=0, 理想电压表内阻 =∞,用理想电表测量电路,对电路不产生影响。 2.实际表:实际电流表内阻很小,但不为零;实际电压表内阻很大,但不会是无穷大。因此,电流表和电压表对测量电路造成影响,产生误差。为了减小误差,必须考虑电流表和电压表的接法。 三.电流表的两种接法 (一)电流表外接法 1、电路如图所示 电压表示数= R 电流表示数=+> 测量值 ,小于R的真实值 只有当R<<时,才有≈R,因此外接法适合测小电阻 2、“小外”的含义: 在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“小外”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。“小外”含义:小电阻用外接法。 (二)电流表内接法 1.电路图如图所示 电压表示数=+ 电流表示数= R 测量值 ,大于R的真实值 只有当R>>时,才有≈R,因此外接法适合测大电阻 2、“大内”的含义: 在实际应用中,如果推导整个过程很费时,若形象地用“大内”来描述电流表外接法的特点,学生记忆起来很方便。“大内”含义:大电阻用内接法。 四.电流表内、外接法的选择 为了达到减小误差的目的,小电阻用电流表外接法,大电阻用电流表内接法。但电阻阻值为多大算是大电阻?电阻阻值大小依什么电阻为标准?下面我们一起探讨: (一)定量判定法:当被测电阻R的大约值和R A、R V已知时,可用比较和大小来确定

1. 若>,则说明R 远大于,选用电流表内接法。 2. 若>,则说明R 远小于, 选用电流表外接法。 3. 若= ,选用两种接法都可以。 (二)试触法: 在利用伏安法测电阻的实验中,若不知道被测电阻的大约值, 可借助试触法确定内、外接法.具体做法是:如图所示组成电路, 其中电流表事先已经接好,拿电压表的一个接线柱去分别试触M 、 N 两点,观察先后两次试触时两电表的示数变化情况,如果电流表的示数变化比电压表示数变化明显(即U U I I ?>?),说明接M 点时电压表分流作用引起的误差大于接N 点时电流表分压作用引起的误差,这时应采用内接法(即电压表接N 点);如果电压表的示数变化比电流表示数变化明显(即 U U I I ?

高中物理电学实验总结

电学实验:1.描绘小灯泡的伏安特性曲线 2.改表 3.伏安法测电阻 4.测电阻率(游标卡尺、螺旋测微器的使用) 5.测电池的阻与电动势 一. 基本电路 1. 滑动变阻器的分压、限流接法: 分压与限流的选择依据: 1) 题目中明确要求待测电阻两端的电压U ,通过待测电阻的电流I 从零开始连续可调 2) 若用限流式接法,电路中的最小电流仍大于某个串连在电路中的用电器(比如安培 表)的额定电流(或最大量程),则必须用分压式接法。 3) ·待测电阻Rx 与变阻器R 相比过大,这时,我们可以认为如果采用限流式,变阻器 电阻的改变对电路的影响十分微弱,从而起不到改变电流的作用。 ·与之相反,如果待测电阻Rx 与变阻器R 相比过小,则应采用限流式。 有些题目中采用试触的办法来判断。如果电流表变化较大(这里的变化指的事变化率),说明电压表分压作用明显,说明待测电阻阻值和电压表接近,说明是大电阻。反之,如果电压表变化明显,说明电流表分流作用明显,说明待测电阻是小电阻。 2. 电流表的接与外接 原因:大电阻接,测安培表(电阻小)的分压效果不明显,小电阻用外接,则电压表(阻值很大)的分流效果不明显 ·当待测电阻R x V A R R 时,视Rx 为大电阻,应选用接法;当R x =V A R R 时,两种接法均可。

二.实验器材的选择 标准:安全(这里所指的应该是用电器的最值,而不是电源与元件的)、达到要求 顺序:电源----电压表----电流表----变阻器 ·电源:不超过最大即可 ·电表:如果示数不超过量程的1/3,则选用较小的 ·滑动变阻器:安全、确定围是否足够,参考电路(分压与限流对其要求不同) 分压式: 如图1所示,在滑动变阻器分压式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图中可以看出当滑动变阻器与待测电阻的比值越大时,滑动变阻器先移动较长距离时待测电阻电压变化较小,而后移动很小距离时待测电阻电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻的比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性关系。 因此,分压式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值较小的(小于待测电阻)。 2、限流式接法中应选择阻值与待测电路电阻接近的滑动变阻器 如图2所示,在滑动变阻器限流式接法中待测部分电压随滑动变阻器调节滑动距离变化图像,图中的k表示滑动变阻器总阻值与待测电阻的比例。 从图2中可以看出:滑动变阻器与待测电阻比值越小,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化越接近线性变化,但电压变化幅度却很小,不便于取多组有明显差别的数据多次测量;而当滑动变阻器与待测电阻比值越大时,虽然待测电阻上的电压变化幅度很大,但滑动变阻器先移动较长距离电压变化幅度较小,而后移动很小距离电压却急剧上升,这在实验操作中是难以控制待测电阻取适当电压的;而当滑动变阻器与待测电阻阻值相接近时,待测电阻上电压随滑动变阻器调节距离变化接近线性关系,且待测电阻上的电压变化幅度较大。 因此,限流式电路中滑动变阻器的阻值应选用阻值与待测电阻相接近的。

伏安法测电阻实验报告单

黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告 班次:____________组次:_____________ 姓名:时间: 一.测量定值电阻的阻值 (1)实验原理: (2)实验器材: (3)电路图:实物图: (4)实验步骤: 1、开关按照电路图连接电路,滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关,调节,读出值和值并记录;计算出 值。 4、继续调节重复上述实验,并记录和计算。 (5)实验数据: 实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 (6)滑动变阻器的作用:

二.测量小灯泡的电阻: (1电路图: 实物图 : (2)实验数据: 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 (3)灯泡正常发光时的电阻是:R L = (4)问题:计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么 练习:1.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是 ( ) A .电流表烧坏,电路开路 B .电流表完好,与电流表相 连的导线断了 C .电压表接线柱处导线短路 D .电压表接线柱处导线断路 A V L R S

2一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表、电压表选的量程应为 ( ) A.0~,0~3V B.0~,0~15V C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 V 3.现有下列器材,电流表(0~ 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(10Ω 2A)、4V电源、待测小灯泡的电阻(正常发光的电压为,电阻为6Ω左右)、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 (1)试画出电路图; (2)电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ; (3)下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为

高中物理经典电学实验题(全)

八、电学实验题集粹(33个) 1.给你一只内阻不计的恒压电源,但电压未知,一只已知电阻R,一只未知电阻Rx,一只内阻不计的电流表但量程符合要求,以及开关、导线等,用来测Rx接在该恒压电源上时的消耗功率Px,画出测量线路图并写出简要测量步骤,以及Px的表达式. 2.如图3-94所示是研究闭合电路的内电压、外电压和电源电动势间关系的电路.(1)电压表V的(填“正”或“负”)接线柱应接在电源正极A上,电压表V′的(填“正”或“负”)接线柱应接在探针D上.(2)当滑片P向右移动时,V′的示数将(填“变大”、“变小”或“不变”). 图3-94 图3-95 3.有一只电压表,量程已知,内阻为RV,另有一电池(电动势未知,但不超过电压表的量程,内阻可忽略).请用这只电压表和电池,再用一个开关和一些连接导线,设计测量某一高值电阻Rx的实验方法.(已知Rx的阻值和RV相差不大) (1)在如图3-95线框内画出实验电路. (2)简要写出测量步骤和需记录的数据,导出高值电阻Rx的计算式. 4.在“测定金属的电阻率”的实验中,用电压表测得金属丝两端的电压U,用电流表测得通过金属丝中的电流I,用螺旋测微器测得金属的直径d,测得数据如图3-96(1)、(2)、(3)所示.请从图中读出U=V,I=A,d=mm. 图3-96 5.如图3-97所示,是一根表面均匀地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管,管长L约40cm,直径D约8cm.已知镀膜材料的电阻率为ρ,管的两端有导电箍M、N,现有实验器材:米尺、游标卡尺、电压表、电流表、直流电源、滑动变阻器、开关、导线若干根,请你设计一个测定电阻膜膜层厚度d的实验,实验中应该测定的物理量是,计算镀膜膜层厚度的公式是. 图3-97 6.用万用表的欧姆挡测电阻时,下列说法中正确的是.(填字母代号) A.万用电表的指针达满偏时,被测电阻值最大 B.万用电表的指针指示零时,说明通过被测电阻的电流最大

高中物理电学实验习题大全(含答案)

电学实验 测定金属的电阻率 1.在“测定金属的电阻率”的实验中,所测金属丝的电阻大约为5,先用伏安法测出该金属丝的电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料的电阻率。用米尺测出该金属丝的长度L,用螺旋测微器测量该金属丝直径时的刻度位置如图所示。 (1)从图中读出金属丝的直径为______________mm。 (2)实验时,取来两节新的干电池、开关、若干导线和下列器材: A.电压表0~3 V,内阻10 k B.电压表0~15 V,内阻50 k C.电流表0~0.6A,内阻0.05 D.电流表0~3 A,内阻0.01 E.滑动变阻器,0~10 F.滑动变阻器,0~100 ①要较准确地测出该金属丝的电阻值,电压表应选_______________,电流表应选______________,滑动变阻器选_____________(填序号)。 ②实验中,某同学的实物接线如图所示,请指出该实物接线中的两处明显错误。 错误l:_____________________________;

错误2:_____________________________。 2.为了测量某根金属丝的电阻率,根据电阻定律需要测量长为L的金属丝的直径D.电阻R。某同学进行如下几步进行测量: (1)直径测量:该同学把金属丝放于螺旋测微器两测量杆间,测量结果如图,由图可知,该金属丝的直径d= 。 (2)欧姆表粗测电阻,他先选择欧姆×10档,测量结果如图所示,为了使读数更精确些,还需进行的步骤是。 A.换为×1档,重新测量 B.换为×100档,重新测量 C.换为×1档,先欧姆调零再测量 D.换为×100档,先欧姆调零再测量 (3)伏安法测电阻,实验室提供的滑变阻值为0~20Ω,电流表0~0.6A(内阻约0.5Ω),电压表0~3V(内阻约5kΩ),为了测量电阻误差较小,且电路便于调节,下列备选电路中,应该选择。 3.在测定金属电阻率的实验中,某同学连接电路如图(a)所示.闭合开关后,发现电路有故障(已知电源、电表和导线均完好,电源电动势为E):

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》

初三物理电学实验课3——《伏安法测电阻》 目录 一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) (一)实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx (2) (二)典型例题 (3) 二、伏安法测未知小灯泡的电阻 (5) (一)实验探究——伏安法测未知小灯泡电阻 (5) (二)典型例题 (6)

一、伏安法测未知定值定值电阻Rx (一)实验探究——伏安法测未知定值定值电阻Rx 1.实验原理图 Rx 2.实验步骤 ①按电路图连接电路,滑动变阻器阻值处于最大处; (注意:连接电路前先断开开关,并将滑动变阻器滑片移到最大值处,电流表和电压表要选择合适的量程和正确的接线柱。) ②闭合开关,移动滑动变阻器的滑片到合适位置,记下电压表的示数U,记下电流表的示数I,把数据记录在表格中; ③保持电路不变,移动滑动变阻器的滑片,记下电压表的示数U,记下电流表的示数I,把数据记录在表格中; ④重复上述实验步骤③,共完成6组实验测量。 ⑤断开开关,整理实验器材。 3.实验数据记录表 4.评估交流 请问,上述实验测量6数据的目的是什么?

(二)典型例题 例1.(2018年顺义一模)22.小阳利用一块电压表和阻值已知的电阻R0测量电阻Rx 的阻值。小阳选择了满足实验要求的器材,电源两端电压不变,并连接了如图11所示实验电路。闭合开关S1,断开开关S2,电压表的示数为U1;闭合开关S1和S2,电压表的示数为U2,则下列四个选项中,Rx 的表达式正确的是 A .实验过程中,通过R0的电流始终相同 B .Rx 的表达式为 1 1 2X R U U U R -= C .Rx 的表达式为 2 12 X R U U U R -= D .若将开关S2与电压表互换位置,其他不变,也能测量出Rx 的阻值 例2.(2017年北京中考)如图 所示是小成测量未知电阻 Rx 的实验电路,电源两端电压不变,其中 R0 为阻值 已知的定值电阻。当开关 S 、S1 闭合,开关 S2 断开时,电流表示数为 I1;当开关 S 、 S2 闭合,开关 S1 断开时,电流表示数为 I2。则下列四个选项中,Rx 的表达式正确的是 A .RX= I2?I1I2 R0 B .RX=I2 I1 R0 C .RX=I1 I2 R0 D .RX=I1I2?I1 R0

高中物理电学实验专题知识讲解

物理电学实验专题 一、伏安法测电阻及拓展 1.下表中选出适当的器材,试设计一个测量阻值约为15k Ω的电阻的电路。要求方法简捷,R X 两端电压能从0开始变化,要求有尽可能高的精确度。 电流表A 1:量程1mA 内阻约50Ω; 电流表A 2:量程300A μ 内阻约300Ω 电流表A 3:量程100A μ 内阻约500Ω;电压表V 1:量程10V 内阻约15K Ω 固定电阻:R 0=9990Ω; 电流表G :I g =300A μ、R g =10Ω。 滑动变阻器R 1: 阻值约50Ω;额定电流为1A 滑动变阻器R 2: 阻值约100K Ω 额定电流为0.001A 电池组:E=3V ;内阻小但不可忽略; 开关,导线若干 2. 两块电压表测电阻 用以下器材测量一待测电阻R x 的阻值(900~1000Ω): 电源E ,具有一定内阻,电动势约为9.0V ; 电压表V 1,量程为1.5V ,内阻r 1=750Ω; 电压表V 2,量程为5V ,内阻r 2=2500Ω; 滑线变阻器R ,最大阻值约为100Ω; 单刀单掷开关K ,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的3 1 ,试画出测量电阻R x 的 一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V 1的读数用U 1表示,电压表V 2的读数用U 2表示,则由已知量和测得量表示R x 的公式为R x =_________________。 3. 两块电流表测电阻 从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A 1的内阻r 1。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,器材代号 规格 电流表(A 1) 量程100mA ,内阻r 1待测(约40Ω) 电流表(A 2) 量程500uA ,内阻r 2=750Ω 电压表(V ) 量程10V ,内阻r 3=10k Ω 电阻(R 1) 阻值约100Ω,作保护电阻用 滑动变阻器(R 2) 总阻值约50Ω 电池(E ) 电动势1.5V ,内阻很小 开关(K ) 导线若干 (2)若选测量数据中的一组来计算r 1,则所用的表达式r 1=________________,式中各符号的意义是____________________________________。 4.现有实验器材如下: 电池E ,电动势约10V ,内阻约1Ω 电流表A 1,量程300mA ,内阻r 1约为5Ω 电流表A 2,量程10A ,内阻r 2约为0.2Ω 电流表A 3,量程250mA ,内阻r 3约为5Ω 电阻箱R 0,最大阻值999.9Ω,阻值最小改变量为0.1Ω 滑动变阻器R 1,最大阻值100Ω,开关及导线若干 要求用图1所示电路测定图中电流表A 的内阻 (1)在所给的三个电流表中,哪几个可用此电路精确测定其电阻? (2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,简要写出按电路图的主要连接方法. A A ′ R 1 R 0

伏安法测电阻实验专题

实验二伏安法测电阻 一. 教学内容: 伏安法测电阻实验问题综合 二. 学习目标: 1、掌握伏安法测电阻的实验原理及两种电路的误差来源。 2、熟练利用伏安法测电阻的实验原理对实验电路及器材做出选择。 3、重点掌握伏安法实验习题的类型及其相关的解法。 考点地位:伏安法测电阻是电学实验的重点内容,是历年高考考查的重点和难点,实验所 涉及的知识面广,综合性强,难度较大,从出题内容上可以从多角度考查学生的实验分析能力,包括电阻的测量、电表内阻的测量、电路及仪器器材的选择、实验电路的连接、实验原理的迁移等,出题形式主要是以实验题形式出现, 三. 重难点解析: 1、伏安法测电阻原理分析: U I — (1)测量原理:根据欧姆定律R,得到I ,用电压表测出电阻两端的电压和通过电阻的电流,就可以求出电阻,这种测量电阻的方法叫伏安法。 (2)两种测量电路的比较 类别安培表内接法安培表外接法 4早 圭 误差 伏特表示数 U V U R 安培表示数 R U v R测 I A U A U R 1 A 1 R UfR真 误差来源于安培表的分压作用 伏特表示数U v U R 安培表示数 1 A 1 R 1 v 1 R _ U v U R , —■R直 I A I R直 误差来源于电压表的分流作用 两种 电路 的选 择条 件 U V I A越接 U v,R 测 R越大,U R越接近 R真U R 近于i R 可见,为了减小误差,该电路适合测大 电阻,即R R A R越小,1 R越接近1A Uv 1A越接近 U R 1 R 可见,为减小误差,该电路适合测小电阻, 即R R v

小电阻,外接法; 2.试触法选择内、 压表的一个接线柱分别接触 显,说明电压表内阻对电路影响较大,应采用内接法;如果电压表变化明显,说明电流表内阻 对电路影响较大,应采用外接法。 题型1、伏安法实验原理问题: 用伏安法测电阻,当被测电阻的阻值不能估计时,可采用试接的办法,如图所示。让电压 表一端先后接到b 点和c 点,观察两个电表的示数, 若电流表的示数有显著变化, 则待测电阻 的阻值跟 ________ 表的内阻可以比拟。电压表的两端应接在 a 、 ________ 两点;若电压表的示 数有显著变化,则待测电阻的阻值跟 ___________ 表的内阻可比拟,电压表应接在 a 、 _________ 两点。 答案:电压 电流表和电压表的内接和外接法的选择原则: 2?临界值法 已知待测电阻、电压表和电流表内阻的大约值 R A 时, 该值为临界值;内外接法均可; R z 时, R A 大电阻,内接法; 外接法:具体方法是,在如图所示的电路中,改变电表的连接方式,拿电 M N 两点,观察电压表和电流表的示数变化,如果电流表变化明 当 电流 b

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