高中物理伏安法测电阻专题 全国卷.docx
- 文档编号:1762221
- 上传时间:2022-10-23
- 格式:DOCX
- 页数:11
- 大小:144.39KB
高中物理伏安法测电阻专题 全国卷.docx
《高中物理伏安法测电阻专题 全国卷.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理伏安法测电阻专题 全国卷.docx(11页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
高中物理伏安法测电阻专题全国卷
1、某学习小组为测量一铜芯电线的电阻率,他们截取了一段电线,用米尺测出其长度为L,用螺旋测微器测得其直径为D,用多用电表测得其电阻值约为.为提高测量的精度,该小组的人员从如下器材中挑选了一些元件,设计了一个电路,重新测量这段导线(用表示)的电阻.A.电源(电动势为3.0V,内阻不计)
B.电压表(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ)
C.电压表(量程为0~15.0V,内阻约为6kΩ)
D.电流表(量程为0~0.6A,内阻约为1Ω)
E.电流表Ω)
F.滑动变阻器(最大阻值10Ω,额定电流2.0A)
G.滑动变阻器(最大阻值1kΩ,额定电流1.0A)
H.定值电阻(阻值为3Ω) I.开关S一个,导线假如干
〔1〕如如下图所示是该实验小组用螺旋测微器对铜芯线直径的某次测量,其读数是________mm.
〔2〕实验时电压表选________,电流表选________,滑动变阻器选________.(只填代号)
〔3〕为提高实验的准确度,请你为该实验小组设计电路图,并画在下面的方框中.
〔4〕某次测量时,电压表示数为,电流表示数为,如此该铜芯线材料的电阻率的表达式为:
=_______.
答案:
(1)0.700〔2分〕
(2)B〔2分〕,D〔2分〕,F〔2分〕
〔3〕电路图如如下图〔电流表外接法+滑动变阻器分压式或限流式均可〕〔3分〕〔4〕〔3分〕
×0.01mm=0.200mm,螺旋测微器示数为0.5mm+0.200mm=0.700mm.
(2)电源电动势为3.0V,电压表应选(量程为0~3.0V,内阻约为2kΩ〕,即选B;通过电线的最大电流约为,为准确测量,电流表应选电流表〔量程为0~0.6A,内阻约为1Ω〕,即选D,为方便实验操作,应选最大阻值减小的滑动变阻器,如此选F.
(3)由于,如此选用电流表外接法;滑动变阻器选用分压式或限流式均可待测电电阻较小,为保证电路安全,待测电阻应串联一个保护电阻,电路图如下列图.
(4)铜芯材料电阻,如此电阻率.
伏安法测电阻
〔二〕伏安法测电阻
(1)电流表、电压表的应用
电流表内接法
电流表外接法
电路图
误差原因
电流表分压U测=Ux+UA
电压表分流I测=Ix+IV
电阻测量值
R测==Rx+RA>Rx
测量值大于真实值
R测==<Rx
测量值小于真实值
适用条件
RA≪Rx
RV≫Rx
口诀
大内偏大(大电阻用内接法测量,测量值偏大)
小外偏小(小电阻用外接法测量,测量值偏小)
(2)伏安法测电阻的电路选择
①阻值比拟法:
先将待测电阻的估计值与电压表、电流表的内阻进展比拟,假如Rx较小,宜采用电流表外接法;假如Rx较大,宜采用电流表内接法.
②临界值计算法:
Rx<时,用电流表外接法.
Rx>时,用电流表内接法.
③实验试探法:
按上图接好电路,让电压表接线柱P先后与a、b处接触一下,如果电压表的示数有较大的变化,而电流表的示数变化不大,如此可采用电流表外接法;如果电流表的示数有较大的变化,而电压表的示数变化不大,如此可采用电流表内接法.
二.典例分析:
1.电流表的内阻约为0.1Ω,电压表内阻约为10kΩ,假如待测电阻约为5Ω,用伏安法测其电阻,应采用电流表__外____接法,测量值小真实值;假如待测电阻约为500Ω,用伏安法测其电阻时,应采用电流表___内___法,测量值大真实值。
2.用伏安法测某一电阻时,如果采用如图4所示的甲电路,测量值为R1,如果采用乙电路,测量值为R2,那么R1、R2与真实值R之间满足关系〔D〕
A.R1>R>R2
B.R>R1>R2
C.R1<R<R2
D.R<R1<R2
3.用伏安法测电阻,可采用如下列图的甲、乙两
种接法。
如所用电压表内阻为5000Ω,电流表内
Ω。
〔1〕当测量100Ω左右的电阻时,宜采用内
电路;
〔2〕现采用甲电路测量某电阻的阻值时,两电表
的读数分别为10V、0.5A,如此此电阻的测量值为20Ω,真实值为19.5Ω。
〔3〕现采用乙电路测量某电阻的阻值时,两电表的读数分别为10V、0.5A,如此此电阻的测量值为20Ω,真实值为25Ω。
4.一个未知电阻,无法估计其电阻值,某同学
用伏安法测量此电阻,用图〔a〕〔b〕两种电
路各测一次,用〔a〕图所测数据为3.0V,
A,用〔b〕图测得的数据是2.9V,
A,由此可知,用__a______图测得Rx的误差较小,测量值Rx=___1000Ω_____。
5.图所示的是伏安法测电阻的局部电路,开关先后接通a和b时,观察电压表和电流表示数的变化,那么(AD)
A.假如电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
B.假如电压表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
C.假如电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接a
D.假如电流表示数有显著变化,测量R的值时,S应接b
例2:
一只小灯泡,标有“3V,1.5W〞字样.现要描绘小灯泡0~3V的伏安特性曲线.实验器材有:
A.最大阻值为10Ω的滑动变阻器B.电动势为6V、内阻约为1.0Ω的电源
C.量程为0.6A、内阻约为1.0Ω的电流表A1
D.量程为3A、内阻约为0.1Ω的电流表A2
E.量程为3V、内阻约为6kΩ的电压表V1
F.量程为15V、内阻约为10kΩ的电压表V2G.开关、导线假如干
(1)电压表应选用________;电流表应选用________.(将选项代号的字母填在横线上)
(2)在该实验中,设计了如如下图所示的四个电路.为了减小误差,应选取的电路是________(将选项代号的字母填在横线上).
(3)以下是该实验的操作步骤:
A.将电流表、电压表、变阻器、小灯泡、电源、开关正确连接成电路
B.调节滑动变阻器触头的位置,保证闭合开关前使变阻器与小灯泡并联局部阻值最大
C.闭合开关,记下电流表、电压表的一组示数(U,I),移动变阻器的滑动触头,每移动一次记下一组(U,I)值,共测出12组数据
D.按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用直线段连接起来,得出小灯泡的伏安特性曲线
指出以上步骤中存在错误或不妥之处并修改:
________
答案:
(1)E C
(2)C
(3)步骤B不妥,应为:
闭合开关前应使变阻器与小灯泡并联局部的电阻为零.
步骤D有错,应为:
按所测数据,在坐标纸上描点并将各点用一条平滑的曲线连接起来.
演练1.(2011·某某模拟)某同学测绘标有“4.8V,0.3A〞小电珠的电功率随电压变化的图象,要使小电珠两端电压从0至4.8V连续变化,为了使测量尽可能地准确,除了导线和开关外,可供选择的仪器还有( )
A.电流表:
量程0~0.6A,内阻约为1Ω
B.电流表:
量程0~3A,内阻约为0.2Ω
C.电压表:
量程0~6V,内阻约为2kΩ
D.电压表:
量程0~15V,内阻约为4.5kΩ
E.滑动变阻器:
阻值X围0~20Ω,额定电流2A
F.滑动变阻器:
阻值X围0~2kΩ,额定电流0.5A
G.电池组:
电动势6V,内阻约为1Ω
(1)选用的器材代号为________;
(2)画出电路图;
(3)根据实验测量的数据描出P-U图线,如右图所示,如此小电珠在1.5V电压下的电阻值R=________Ω.
解析:
(1)根据小电珠的额定
电压为4.8V,额定电流为0.3A,电流表选择A,电压表选择C.由于使小电珠两端电压由0至4.8V连续变化,应采用分压电路,滑动变阻器阻值不宜太大,应选E;
(2)小电珠正常发光时的电阻R==Ω=16Ω;R≪RV,
因此选用安培表外接电路,电路如右图所示;
(3)由图象可得小电珠在1.5V电压时功率为1.0W,
故此时小电珠的电阻为R==2.25Ω.
答案:
例3:
有一待测电阻R,其阻值在1000~1100Ω之间,实验室准备用来测量该电阻值的实验器材有:
电压表V(量程0~15V,内电阻约20kΩ)
电流表A1(量程0~30mA,内电阻约20Ω)
电流表A2(量程0~300mA,内电阻约40Ω)
滑动变阻器R1(最大阻值为20Ω,额定电流为1A)
滑动变阻器R2(最大阻值为300Ω,额定电流为0.1A)
直流电源E(电动势为9V、内电阻约为0.5Ω)开关与导线假如干
实验要求电表读数从零开始变化,并能多测几组电流、电压值,以便画出电流—电压的关系图线,为了实验能正常进展,减少测量误差,还要求滑动变阻器便于调节,如此( )
(1)电流表应选用________(填实验器材的代号).
(2)滑动变阻器应选用________(填实验器材的代号).
(3)甲、乙、丙、丁四个电路图中符合要求的电路图是________图.
解析:
此题考查了电阻的测量实验.
(1)本实验中的电流不会超过I==A=9mA,为了测量的准确,电流表应选择A1.
(2)连接电路时使用分压接法,滑动变阻器应选阻值小的,选R1.
(3)本实验要求电流表读数从零开始变化,所以滑动变阻器应选用分压接法.选择丙图,此题难度中等.
答案:
(1)A1
(2)R1 (3)丙
演练2。
热敏电阻是传感电路中常用的电子元件.现用伏安法研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整.常温下待测热敏电阻的阻值为4~5Ω,热敏电阻和温度计插入带塞的保温杯中,杯内有一定量的冷水,其他备用的仪表和器具有:
A.电流表A1,量程0.6A,内阻约1ΩB.电流表A2,量程3A,内阻约2Ω
C.电压表V1,量程15V,内阻约15kΩD.电压表V2、量程3V,内阻约5kΩ
E.滑动变阻器R1(0~100Ω)F.滑动变阻器R2(0~20Ω)
G.电源E(3V,内阻可忽略)H.盛有热水的水杯(图中未画出)
I.开关、导线假如干
(1)实验中应选用的电流表为________(填“A1〞或“A2〞),应选用的电压表为________(填“V1〞或“V2〞),应选用的滑动变阻器为________(填“R1〞或“R2〞).
(2)在方框中画出实验电路原理图,要求测量误差尽可能小.
(3)根据电路原理图,在实物图上连线.
解析:
(1)由于电源电动势为3V,如此电压表应选V2,常温下待测热敏电阻的阻值为4~5Ω,再加电流表内阻,由闭合电路欧姆定律可知电路中最大电流小于0.6A,故电流表应选A1;本实验研究热敏电阻在不同温度下的伏安特性曲线,要求伏安特性曲线尽可能完整,故滑动变阻器应采用分压接法,滑动变阻器应选R2.
(2)设计电路图时,由于电流表内阻与热敏电阻阻值相差不大,故电流表采用外接法,如下列图.
答案:
(1)A1 V2R2
(2)如下列图(3)如下列图
三.规律总结:
实物图连线技术
1.对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四局部依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
2.对分压电路,①应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三局部用导线连接起来,②然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比拟该接头和滑动触头两点的电势上下,根据伏安法局部电表正负接线柱的情况,将伏安法局部接入该两点间。
实物连线的总思路
分压〔滑动变阻器的下两个接线柱一定连在电源
和电键的两端〕
画出电路图→连滑动变阻器→
限流〔一般连上一接线柱和下一接线柱〕
〔两种情况合上电键前都要注意滑片的正确位
电表的正负接线柱
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理伏安法测电阻专题 全国卷 高中物理 伏安 电阻 专题
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)