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《高考物理(全国通用)总复习教师用书配套课件:热点专题突破系列(打包8份)热点专题突破系列(六)-电阻.ppt》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、热点专题突破系列(六)电阻测量的几种方法【高考热点概述】测量电阻实验,能够检验学生对基本仪器的使用,对电学基本规律的理解,还能够培养学生的创新设计能力。因此电阻测量实验是高考命题的热点和重点。1.常见的测量方法:伏安法、安安法、伏伏法、半偏法、替代法。2.考查角度:(1)选取实验器材,设计实验电路。(2)连接实物电路图,推导规律表达式。(3)图像数据分析和实验误差分析。【热点分类突破】一、伏安法【例证1】(2014·新课标全国卷Ⅱ)在伏安法测电阻的实验中,待测电阻Rx约为200Ω,电压表的内阻约为2kΩ,电流表的内阻约为10Ω,测量电路中电流表的连接方式
2、如图甲或图乙所示,结果由公式Rx=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Rx1和Rx2,则(选填“Rx1”或“Rx2”)更接近待测电阻的真实值,且测量值Rx1(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值,测量值Rx2(选填“大于”“等于”或“小于”)真实值。【精讲精析】由于Rx>,所以采取电流表内接法测量更准确,即题图甲电路测量,Rx1更接近待测电阻真实值;题图甲电路测量由于电流表的分压使测量值大于真实值;题图乙电路测量由于电压表的分流使测量值小于真实值。答案:Rx1大于 小于【总结提升】伏安法的原理图和选用
3、(1)原理图:(2)选用:大内小外(待测电阻远大于电流表的电阻时,用内接法;待测电阻远小于电压表的电阻时,用外接法)。二、安安法【例证2】从下表中选出适当的实验器材,设计一电路来测量电流表A1的内阻r1,将电路图画在下面的虚线框中,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测出多组数据。器材(代号)规格电流表(A1)量程0~10mA,内阻r1待测(约40Ω)电流表(A2)量程0~500μA,内阻r2=750Ω电压表(V)量程0~10V,内阻r3=10kΩ电阻(R1)阻值约100Ω,作保护电阻用滑动变阻器(R2)总阻值约50Ω电池(E)电动势1.5V,内阻很小
4、开关(S)导线若干【精讲精析】(1)选择仪器。本实验中不可能用到电压表,因为电源的电动势只有1.5V,而电压表的量程为0~10V,最多不到满偏的,用它来读数误差太大。因此该实验能用到的电表只可能是两块电流表。(2)实验原理:两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A2的内阻r2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I1r1=I2r2可求出电流表A1的内阻r1=(3)电路设计:滑动变阻器是作分压还是作限流,我们通过计算便知,加在电流表A2两端的电压最大值Umax=Imaxr2=0.375V,而滑动变阻器的最大阻值只有50Ω,如果将滑动变阻器接
5、成限流式,电流表A2两端电压会超过Umax,如果仅仅将滑动变阻器接成分压式,滑动变阻器可调节的范围很小,这样测量的次数比较少。综合以上几个方面,应将定值电阻R1接上用作限流。电路图如图所示。答案:见精讲精析【总结提升】安安法的应用若电流表内阻已知,则可将其当作电流表、电压表以及定值电阻来使用。(1)如图甲所示,当两电表所能测得的最大电压接近时,如果已知A1的内阻R1,则可测得A2的内阻R2=(2)如图乙所示,当两电表的满偏电压UA2≫UA1时,A1串联一定值电阻R0后,同样可测得A2的内阻R2=三、伏伏法【例证3】(2014·东营模拟)(1)某同学用螺旋
6、测微器测量一铜丝的直径,螺旋测微器的示数如图甲所示,该铜丝的直径为mm。(2)如图乙所示为一电学实验的实物连线图。该实验可用来测量待测电阻Rx的阻值(约500Ω)。图中两个电压表量程相同,内阻都很大。实验步骤如下:①调节电阻箱,使它的阻值R0与待测电阻的阻值接近;将滑动变阻器的滑片调到最右端。②合上开关S。③将滑动变阻器的滑片向左端滑动,使两个电压表指针都明显偏转。④记下两个电压表V1和V2的读数U1和U2。⑤多次改变滑动变阻器滑片的位置,记下V1和V2的多组读数U1和U2。⑥求Rx的平均值。回答下列问题:(Ⅰ)根据实物连线图在虚线框内画出实验的电路原理
7、图,其中电阻箱的符号为,滑动变阻器的符号为,其余器材用通用的符号表示。(Ⅱ)不计电压表内阻的影响,用U1、U2和R0表示Rx的表达式为。(Ⅲ)考虑电压表内阻的影响,用U1、U2、R0、V1的内阻r1、V2的内阻r2表示Rx的表达式为。【精讲精析】(1)螺旋测微器固定刻度部分读数为4.5mm,可动刻度部分读数为0.092mm,所以所测铜丝直径为4.592mm。(2)(Ⅰ)电路原理图如图所示(Ⅱ)不计电压表内阻,根据串联分压原理,有:,得Rx=R0。(Ⅲ)考虑电压表内阻影响时,则R0与V1的内阻的并联电阻和Rx与V2的内阻的并联电阻串联分压,即解得:答案:(
8、1)4.592(2)见精讲精析【总结提升】伏伏法的应用若电压表内阻已知,则可将其