广东省广元中学粤教版高中物理选修3-1第一章电场全章课件： 伏安法测电阻方法全揭密

1、伏安法测电阻方法全揭密 一 根据串 并联电路的特点 例 图 a 为测量电阻的电路 Rx为待测电阻 R 为保护电阻 阻值大 限流接法 阻值未知 电源E的电动势未知 K1 K2均为单刀双掷开关 A为电流表 其内阻不计 R为已知阻值的电阻 1 按图6 a 所示的电路 在实物图6 b 上连线 2 测量的步骤 将K2向d闭合 K1向 闭合 记下电流表读数I1 再将K2向c闭合 K1向 闭合 记下电流表读数I2 计算的公式是Rx 图6 a 二 电表非常规接法 例2 有一只电压表 已经量程 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 再用一个电键和一些连接用导线 设计测量某一高值电阻Rx的实验方法 已知Rv的值与Rx相差不大 画出实验电路图 简要写出测量步骤和需要记录的数据 导出高值电阻Rx的计算式 可画两个电路图 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要求方法简捷 有尽可能高的测量精度 并能测得多组数据 1 在虚线方框中画出电路图 标明所用器材的代号 2 若选测量数据中的一组来计算 则所用的表达式为r1 式中各符号的意义是

2、图9 三 替代法 3 某同学用以下器材测量电阻 安培计 电阻箱 单刀双掷电键 这种电键在掷刀a倒向b时ab接通 倒向c时ac接通 待测电阻 电源 限流电阻 如图9所示 1 在图中完成电路的连接 其中有两条导线已经连接好 并画出电路图 2 本实验中电键应先接通的是含有 填待测电阻或者电阻箱 的电路 用电键变换电路 调节电阻箱时 应使两次测量的 大小相同 这时待测电阻的阻值可以从 上读出 四 半偏法 例4 我们可以采用图12所示的电路来测量电压表的内阻 已知该电压表的量程为3 0V 可供选择的步骤如下 A 闭合开关SB 开始时 断开开关SC 将电阻箱R0的阻值调到最大D 将电阻箱Ro的阻值调到零E 将滑动变阻器的滑动触头调到a端F 将滑动变阻器的滑动触头调到b端G 调节滑动变阻器的阻值 使电压表的示数为3 0VH 调节电阻箱的阻值 使电压表的示数为1 5V 读出此时电阻箱R0的阻值 上述操作步骤中 不必要的是 其余必要的操作步骤按合理顺序排列为 a b 2006年广东卷12 5 某同学设计了一个如图7所示的实验电路 用以测定电源电动势和内阻 使用的实验器材为 待测干电池组 电动势约3V 电

3、流表 量程0 6A 内阻小于1 电阻箱 0 99 99 滑动变阻器 0 10 单刀双掷开关 单刀单掷开关各一个及导线若干 考虑到干电池的内阻较小 电流表的内阻不能忽略 1 该同学按图7连线 通过控制开关状态 测得电流表内阻约为0 20 试分析该测量产生误差的原因是 满偏时滑动变阻器阻值与电流表阻值之比偏低 电阻箱的阻值不能连续调节 2 简要写出利用图7所示电路测量电源电动势和内阻的实验步骤 3 图8是由实验数据绘出的图象 由此求出待测干电池组的电动势E V 内阻r 计算结果保留三位有效数字 断开K 将R旋至最大值 S掷向D 调小R直到电流表指针有足够偏转 改变R值测几组I随R变化的数据 2 76 2 96 2 27 2 47 解见下页 解 E I R r R E I r 在1 I R图线中 斜率的倒数等于电动势的数值 E 8 80 4 00 0 87 2 81V 截距跟斜率之比值等于内阻的数值 r 2 81 0 87 2 44 电学实验 电源电动势与内阻 高考题探秘 1 某研究性学习小组利用右图所示电路测量电池组的电动势E和内阻r 根据实验数据绘出如下图所示的 2006年天津理综卷22

4、 3 R 1 I图线 其中R为电阻箱读数 I为电流表读数 由此可以得到 忽略电流表内阻 E V r 某同学在实验室先后完成下面二个实验 测定一节干电池的电动势和内电阻 描绘小灯泡的伏安特性曲线 1 用 实验测量得到数据作出U一I图线如图中a线 实验所测干电池的电动势为V 内电阻为 05年徐州市第二次质量检测12 1 50 0 75 2 在描绘小灯泡伏安特性曲线的实验中 为减小实验误差 方便调节 请在给定的四个电路图和三个滑动变阻器中选取适当的电路或器材 并将它们的编号填在横线上 应选取的电路是 滑动变阻器应选取 E 总阻值15 最大允许电流2A的滑动变阻器F 总阻值200 最大允许电流2A的滑动变阻器G 总阻值1000 最大允许电流1A的滑动变阻器 C E 3 将实验 中得到的数据在实验 中同一U I坐标系内描点作图 得到如图所示的图线b 如果将实验 中的电池与实验 中的小灯泡组成闭合回路 此时小灯泡的实际功率为 若将两节与实验 中相同的干电池串联后与该小灯泡组成闭合回路 则此时小灯泡的电压为 实际功率为 解 P1 0 60 1 20 0 72W 0 72 0 02W 画出这时的U I

5、图线如图c示 0 85 0 88V P2 0 88 1 40 1 23W 1 2 1 3W 现有一种特殊的电池 它的电动势为E 约为9V 内阻约为50 已知该电池允许输出的最大电流为50mA 为了测定这个电池的电动势和内阻 某同学利用如图 a 所示的电路进行实验 图中电压表的内阻很大 对电路的影响可不考虑 R为电阻箱 阻值范围0 9999 R0是定值电阻 起保护电路的作用 该同学接入符合要求的R0后 闭合开关S 调整电阻箱的阻值 读取电压表的示数U 再改变电阻箱的阻值 取得多组数据 作出了如图 b 所示的图线 已知该直线的截距为0 1V 1 则根据该同学所作出的图线 可求得电池的电动势E为V 内阻r为 2 该同学接入符合要求的R0后 闭合开关S 调整电阻箱的阻值 读取电压表的示数U 再改变电阻箱的阻值 取得多组数据 作出了如图 b 所示的图线 已知该直线的截距为0 1V 1 则根据该同学所作出的图线 可求得电池的电动势E为V 内阻r为 解 由闭合电路欧姆定律得 化简得 可见图线的截距为1 E E 10V 图线的斜率为 r E 0 65 0 1 0 12 4 6 r 46 10V 46 15分 用伏安法测量电阻阻值R 并求出电阻率 给定电压表 内阻约为50k 电流表 内阻约为40 滑线变阻器 电源 电键 待测电阻 约为250 及导线若干 1 画出测量R的电路图 2 图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I 电压U的值 试写出根据此图求R值的步骤 求出的电阻值R 保留3位有效数字 3 待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体 用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径 结果分别如图2 图3所示 由图可知其长度为 直径为 4 由以上数据可求出 保留3位有效数字 1 画出测量R的电路图 2 图1中的6个点表示实验中测得的6组电流I 电压U的值 试写出根据此图求R值的步骤 求出的电阻值R 保留3位有效数字 3 待测电阻是一均匀材料制成的圆柱体 用游标为50分度的卡尺测量其长度与直径 结果分别如图2 图3所示 由图可知其长度为 直径为 4 由以上数据可求出 保留3位有效数字 舍去左起第二点 画直线 求斜率 R k 229 221 237 均正确 0 800cm0 194cm 8 46 10 2 m

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