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《高三物理电学设计性实验.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、专业.专注电学设计性实验要点一测量电阻的特殊方法即学即用1.测电流表和电压表的内阻,如果有可以作为标准的已知电阻的电表,都可以使用比例法.请分别画出你设计的用比例法测它们内阻的电路图,并说明需要测量的物理量,写出用测量量表示电表内阻的公式.答案电压表可显示电阻两端的电压值,电流表可显示电阻中通过的电流,所以测电流表内阻应把两电流表并联,测电压表内阻应把两电压表串联,电路图分别如下图甲、乙所示.测电流表内阻时,应调节滑动变阻器R1,使两电流表的指针都有较大偏转,记录下两电流表的示数I1和I2,根据并联电路分流原理,若已知电流
2、表A1的内阻为r1,则电流表A2的内阻r2=.测电压表内阻时,应调节滑动变阻器R2,使两电压表的指针都有较大偏转,记录下两电压表的示数U1和U2,根据串联电路分压原理,若已知电压表V1的内阻r1,则电压表V2的内阻r2=r1.要点二设计性电学实验即学即用2.现有一阻值R=10.0Ω的定值电阻、一个开关、若干根导线和一个电压表,该电压表表盘上有刻度但无刻度值,要求设计一个能测定某电源内阻的实验方案(已知电压表内阻很大,电压表量程大于电源电动势,电源内阻约为几欧).要求:(1)画出实验电路图.(2)简要写出完成接线后的实验步骤
3、.(3)写出用测得的量计算电源内阻的表达式r=.答案(1)电路图如右图所示(2)实验步骤为:①断开开关,记下电压表偏转格数N1②合上开关,记下电压表偏转格数N2学习参考专业.专注③利用公式r计算电源内阻,式中R=10.0Ω.(3)题型1仪表的选择【例1】实验室中现有器材如右图所示有:电池E,电动势约10V,内阻约1Ω;电流表A1,量程约10A,内阻r1约为0.2Ω;电流表A2,量程300mA,内阻r2约5Ω;电流表A3,量程250mA,内阻r3约5Ω;电阻箱R1;最大阻值999.9Ω,最小阻值改变量为0.1Ω;滑动变阻器R
4、2,最大值100Ω;开关S;导线若干.要求用下图所示的电路测量图中电流表A的内阻.(1)在所给的三个电流表中,哪几个可以用此电路精确测出其内阻?(2)在可测的电流表中任选一个作为测量对象,在实物图上连成测量电路.(3)你要读出的物理量是.用这些物理量表示待测内阻的计算公式是.答案该题要求根据电路图设想出实验原理.属于有一定提示的设计型实验.与我们学过的伏安法测电阻相比较,这里被测电阻是电流表的内阻,它能显示出通过自身的电流,因此只要知道其上的电压就行,但没有电压表,却有另一只电流表.根据电路图可以看出,图中表A是被测表,则
5、其上电压就是电阻箱上电压,利用两只电流表的读数差和电阻箱上显示的阻值可以求出该电压,这样就可以求出电流表的内阻.(1)电流表A1不能精确测出其内阻,因这时图中的电流表A′应为A2、A3中的一只,这使得电流表A1中的电流不能超过300mA,其指针的偏转极其微小,误差很大.而A2、A3可用此电路精确测出其内阻.(2)若测r3,实物连线如下图所示.(3)根据前面的分析,要读出的物理量是A、A′两电流表的示数I、I′和电阻箱的阻值R1学习参考专业.专注,待测内阻的计算公式是r待=.题型2实物连线题【例2】为了测定电流表A1的内阻,
6、采用如图所示的电路.其中:A1是待测电流表,量程为300μA,内阻约为100Ω;A2是标准电流表,量程是200μA;R1是电阻箱,阻值范围是0~999.9Ω;R2是滑动变阻器;R3是保护电阻;E是电池组,电动势为4V,内阻不计;S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关.(1)根据电路上图所示,请在下图中画出连线,将器材连接成实验电路.(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1;调整滑动变阻器R2,使电流表A2的读数是150μA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调整变阻箱R1,使电流表A2的读数仍是150
7、μA.若此时电阻箱各旋钮的位置如下图所示,电阻箱R1的阻值是Ω,则待测电流表A1的内阻Rg=Ω.(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动位置,都要保证两只电流表的安全.在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用()A.200kΩB.20kΩC.15kΩD.150kΩ(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动变阻器供选用.既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器(填写阻值相应的字母)是最佳选择.学习参考专业.专注A.1kΩB.5kΩC.10kΩD.25kΩ答案(1)见下图(2)86.386.3(3)B(4)C题型
8、3数据处理问题【例3】要描绘某电学元件(最大电流不超过6mA,最大电压不超过7V)的伏安特性曲线,设计电路如图所示.图中定值电阻R为1kΩ,用于限流;电流表量程为10mA,内阻约为5Ω;电压表(未画出)量程为10V,内阻约为10kΩ;电源电动势E为12V,内阻不计.(1)实验时有两个滑动变阻器可供选择: