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1、本章整合直流电路直流电路专题一专题二专题三专题一电阻的测量1.常用的几种方法(1)伏安法原理是欧姆定律.用电流表和电压表测出通过该电阻的电流和该(2)替代法将待测电阻与一个电流表串联,同时使用一个单刀双掷开关,将开关接到一个电阻箱.使待测电阻与电阻箱先后与电流表串联.调节电阻箱使两次电流表示数不变,则电阻箱的读数应等于待测电阻.此法对于测量电流表、电压表的内阻均可.电路如图所示.专题一专题二专题三(3)半偏法电路如图所示,测电压表内阻时,用图甲;测电流表内阻时,用图乙.主要步骤:①将电阻箱调为0,移动滑动变阻器使电表满
2、偏,不再移动其滑片.②调节电阻箱,使电表示数变为原来的一半,则电阻箱示数等于电表的内阻.(4)多用电表法(粗测)选用多用电表的欧姆挡直接测量即可.专题一专题二专题三2.伏安法测电阻实验仪器的选取(1)电源的额定电流要大于电路中的实际电流.(2)测量电表尽可能选精度高的,且量程不能小于电路中的电压或电流的最大值.(3)选取的滑动变阻器应便于实验操作,能方便地控制和调节电路.专题一专题二专题三3.伏安法测电阻电路的选取若被测电阻Rx的阻值无法估算,可用“试触法”选取.如图所示,将电压表的一端分别接触a、b两点,如果电流表示
3、数发生明显变化,应选用接b处进行测量;如果电压表示数发生明显变化,应选用接a处进行测量.专题一专题二专题三(2)滑动变阻器两种接法的确定:限流式调节电流、电压变化范围小,分压式调节电流、电压变化范围大,可从零开始变化.当滑动变阻器最大阻值小于用电器电阻,若实验要求电流、电压变化范围较大时,采用分压式.当电源提供的最小电流仍大于仪器允许通过的最大电流时,必须采用分压式.其他情况,从减少电能损耗考虑,应优先采用限流式电路.4.伏安法测电阻实验电路的实物连线的方法(1)先图后连,先串后并.(2)看准极性,接线到柱.(3)明确
4、量程,检查到位.5.伏安法测电阻实验数据处理常用公式法和图像法.专题一专题二专题三【例题1】在测定金属的电阻率实验中,所用测量仪器均已校准,待测金属丝接入电路部分的长度约为50cm.(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,其中某一次测量结果如图1所示,其读数应为mm(该值接近多次测量的平均值).专题一专题二专题三(2)用伏安法测金属丝的电阻Rx.实验所用器材为电池组(电动势3V,内阻约1Ω)、电流表(内阻约0.1Ω)、电压表(内阻约3kΩ)、滑动变阻器R(0~20Ω,额定电流2A)、开关、导线若干.某小组同学利用以上器材正
5、确连接好电路,进行实验测量,记录数据如下:专题一专题二专题三由以上实验数据可知,他们测量Rx是采用图2中的(选填“甲”或“乙”)图.专题一专题二专题三(3)图3是测量Rx的实验器材实物图,图中已连接了部分导线,滑动变阻器的滑片P置于滑动变阻器的一端.请根据(2)所选的电路图,补充完成图3中实物间的连线,并使闭合开关的瞬间,电压表或电流表不至于被烧坏.专题一专题二专题三(4)这个小组的同学在坐标纸上建立U、I坐标系,如图4所示,图中已标出了与测量数据对应的4个坐标点.请在图4中标出第2、4、6次测量数据的坐标点,并描绘出
6、U-I图线.由图线得到金属丝的阻值Rx=Ω(保留两位有效数字).专题一专题二专题三(5)根据以上数据可以估算出金属丝电阻率约为(填选项前的符号).A.1×10-2Ω·mB.1×10-3Ω·mC.1×10-6Ω·mD.1×10-8Ω·m(6)任何实验测量都存在误差.本实验所用测量仪器均已校准,下列关于误差的说法中正确的选项是(有多个选项正确).A.用螺旋测微器测量金属丝直径时,由于读数引起的误差属于系统误差B.由于电流表和电压表内阻引起的误差属于偶然误差C.若将电流表和电压表的内阻计算在内,可以消除由测量仪表引起的系统误
7、差D.用U-I图像处理数据求金属丝电阻可以减小偶然误差专题一专题二专题三答案:(1)0.398(2)甲(3)如图所示(4)如图所示(4.3~4.7)(5)C(6)CD专题一专题二专题三专题二闭合电路的图像问题图像既能反映物理量之间的规律关系,又是分析和解决物理问题的一种工具,因此我们把物理量间的关系或物理过程绘制成图像,既可以帮助分析推理,又可根据图像直接求解.直流电路中各物理量间的变化关系大都可以用有关图像表示.只要明确各种图像中点、线、面积、斜率及截距等各量的物理含义并正确使用图像,直流电路问题的求解就会既快捷正确
8、又方便灵活.专题一专题二专题三直流电路中常见的图像有:专题一专题二专题三专题一专题二专题三专题一专题二专题三【例题2】在利用电流表和电阻箱测定电源电动势和内阻的实验中,电流表的内阻很小,可视为理想电表,电路如图甲所示,连接好电路并进行如下操作:闭合开关S,调节电阻箱的阻值,并记录下每次电阻箱的阻值R及对应的电流表A的示数I.专题一
