江蘇省黃埭中學(xué)高三物理一輪學(xué)案65電學(xué)實(shí)驗(yàn)2 伏安法測(cè)電阻

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1、 電學(xué)實(shí)驗(yàn)2 【學(xué)習(xí)目的】在高考實(shí)驗(yàn)題中，儀器的選擇是一種重要題型，通過合理選擇實(shí)驗(yàn)儀器能夠考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ畠x器選擇的基本原則是：安全可行、精確合理、操作方便．選擇儀表時(shí)，要先對(duì)電路中的最大值和最小值進(jìn)行估算，使最大值與儀表量程接近，最小值在儀表量程的25%左右，若實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量物理量的多個(gè)值，則兩值之間必須存在明顯的差別，否則誤差會(huì)大．在給定電源的儀器選擇中，一般先根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的大小選擇電壓表，然后根據(jù)歐姆定律選擇電流表，對(duì)于滑動(dòng)變阻器，若實(shí)驗(yàn)使用分壓電路，在滿足額定電流情況下，選擇阻值較小的；若使用限流電路，應(yīng)選擇和測(cè)量電路電阻阻值差不多的變阻器． 【新課教學(xué)】1、會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求選

2、擇滑動(dòng)變阻器的接法：限流接法還是分壓接法 2、會(huì)選擇合適的器材 3、會(huì)選擇電流表的接法，內(nèi)接還是外接 4、會(huì)進(jìn)行改裝（電表的改裝）、等效（電阻箱電流已知時(shí)可等效為電壓表，電壓已知的情況下課以等效為電流表） 5、會(huì)設(shè)計(jì)電路圖并能畫出電路圖 【新課教學(xué)】【例1】在“測(cè)定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中，所用金屬絲的電阻約為5 Ω.用米尺測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度L，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑d，用伏安法測(cè)出金屬絲的電阻R，然后根據(jù)電阻定律計(jì)算出該金屬材料的電阻率． (1).本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連接方式為 （填“限流接法”

3、或“分壓接法”） (2)實(shí)驗(yàn)室備有兩節(jié)干電池、電鍵、導(dǎo)線若干及下列器材： A．電壓表V(0～3 V，內(nèi)阻約為10 kΩ) B. 電流表A1(0～0.6 A，內(nèi)阻約為0.5 Ω) C. 電流表A2(0～3 A，內(nèi)阻約為0.1 Ω) D．滑動(dòng)變阻器R1(0～20 Ω，1 A) E. 滑動(dòng)變阻器R2(0～1 000 Ω，0.2 A) a. 某同學(xué)進(jìn)行電阻測(cè)量時(shí)，為提高測(cè)量的精度，電流表應(yīng)選__ __，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________．(填器材前對(duì)應(yīng)的序號(hào))，電流表應(yīng)該采用 （填“內(nèi)接法”或“外接法”），畫出本實(shí)驗(yàn)的電路圖

4、 b. 該同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)實(shí)物接線如圖2所示，請(qǐng)指出接線中的兩處錯(cuò)誤： 錯(cuò)誤1：________　錯(cuò)誤2：________(用接線序號(hào)表示) 【例2】在“描繪標(biāo)有‘9 V,5 W’小燈泡伏安特性曲線”的實(shí)驗(yàn)中，要求測(cè)量從0 V到9.0 V的電壓下通過小燈泡的電流，實(shí)驗(yàn)室提供了下列器材 A. 電流表A1(量程100 mA，內(nèi)阻約1 Ω)　　B. 電流表A2(量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3 Ω) C. 電壓表V1(量程3.0 V，內(nèi)阻約3 kΩ) D. 電壓表V2(量程15.0 V，內(nèi)阻約10 kΩ) E. 滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值為50 Ω)

5、F. 滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值為500 Ω) G. 電源E(電動(dòng)勢(shì)15 V，內(nèi)阻忽略) H. 電鍵、導(dǎo)線若干 (1) 為了提高測(cè)量準(zhǔn)確度和有效性，本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連接方式為 （填“限流接法”或“分壓接法”），應(yīng)選擇的器材為(只需填寫器材前面的字母即可)電流表________；電壓表________；滑動(dòng)變阻器________．電流表應(yīng)該采用 （填“內(nèi)接法”或“外接法”） (2) 下列給出的測(cè)量電路中，最合理的是________． 【例3】某同學(xué)想描繪某一熱敏電阻的伏安特性曲線，實(shí)驗(yàn)室提供下列器材： A.

6、 電壓表V(量程為0～5 V，內(nèi)阻約5 kΩ) B. 電流表A1(量程為0～25 mA，內(nèi)阻約0.2 Ω) C. 電流表A2(量程為0～0.6 A，內(nèi)阻約0.1 Ω) D. 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流1.5 A)； E. 滑動(dòng)變阻器R2(0～1 000 Ω，額定電流0.5 A) F. 定值電阻R0(R0＝1 000 Ω) G. 直流電源(電動(dòng)勢(shì)6 V，內(nèi)阻忽略不計(jì)) H. 電鍵一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)該同學(xué)選擇了適當(dāng)?shù)钠鞑慕M成描繪伏安特性曲線的電路，得到熱敏電阻電壓和電流的7組數(shù)據(jù)(如下表)，請(qǐng)你作出熱敏電阻的伏安特性曲線． 電壓 U(V) 0.0 1.0

7、2.0 2.4 3.0 3.6 4.0 電流 I(mA) 0.0 1.6 5.8 8.0 11.8 16.0 20.0 (2)由此曲線可知，該熱敏電阻的阻值隨電壓的增大而________(選填“增大”或“減小”)．該同學(xué)選擇的電流表是________(選填“B”或“C”)，選擇的滑動(dòng)變阻器是________(選填“D”或“E”)． (3)請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鲈撏瑢W(xué)完成此實(shí)驗(yàn)的電路圖(熱敏電阻符號(hào)為)． 【例4】某同學(xué)為了較精確地測(cè)量一節(jié)干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻，在實(shí)驗(yàn)室準(zhǔn)備了下列器材： A. 待測(cè)干電池E

8、一節(jié) B. 電流表G(滿偏電流3.0 mA，內(nèi)阻為100 Ω) C. 電流表A(量程0～0.6 A，內(nèi)阻約為1 Ω) D. 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，額定電流為2 A) E. 滑動(dòng)變阻器R2(0～1 kΩ，額定電流為1 A) F. 定值電阻R0(阻值為900 Ω) G. 開關(guān)一個(gè)，導(dǎo)線若干 該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路圖． (1) 為了能比較精確地進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)還要考慮操作的方便，實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________(填寫序號(hào)字母)． (2) 根據(jù)電路圖，該同學(xué)將實(shí)物連接起來，組成了圖乙所示的完整電路，但有兩根導(dǎo)線連接錯(cuò)誤，請(qǐng)你幫助該同學(xué)

9、改正(在連接錯(cuò)誤的導(dǎo)線上打“×”，并用筆畫線代替導(dǎo)線畫出正確的連接)． (3) 如圖丙所示，是該同學(xué)根據(jù)正確的實(shí)驗(yàn)操作得到兩電流表的多組示數(shù)而作出的圖線．由圖可知，被測(cè)干電池的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)電阻為________Ω.(保留3位有效數(shù)字) 【課堂作業(yè)】1、檢測(cè)一個(gè)標(biāo)值為5 Ω的滑動(dòng)變阻器，可供使用的器材如下： A．待測(cè)滑動(dòng)變阻器Rx：全電阻約5 Ω(電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)) B．電流表A1：量程0.6 A，內(nèi)阻約0.6 Ω C．電流表A2：量程3 A，內(nèi)阻約0.12 Ω D．電壓表V1：量程15 V，內(nèi)阻約15 kΩ E．電壓表V2：量程3

10、V，內(nèi)阻約3 kΩ F．滑動(dòng)變阻器R：全電阻約20 Ω G．直流電源E：電動(dòng)勢(shì)3 V，內(nèi)阻不計(jì) H．游標(biāo)卡尺 I．毫米刻度尺 J．開關(guān)S、導(dǎo)線若干 (1)用伏安法測(cè)定Rx的全電阻值，所選電流表為______(填“A1”或“A2”)，所選電壓表為______(填“V1”或“V2”)； (2)畫出測(cè)量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將圖中實(shí)物連接成測(cè)量電路； (3)為了進(jìn)一步測(cè)量待測(cè)滑動(dòng)變阻器電阻絲的電阻率，需要測(cè)量電阻絲的直徑和總長(zhǎng)度，在不破壞變阻器的前提下，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)

11、一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，寫出所需器材及操作步驟， 并給出直徑的表達(dá)式____________．和總長(zhǎng)度的表達(dá)式____________． 2、在描繪小燈泡伏安特性曲線的實(shí)驗(yàn)中，提供的實(shí)驗(yàn)器材有： A. 小燈泡(額定電壓為12 V，額定電流約0.5 A)

12、B. 直流電流表A(0～0.6 A，內(nèi)阻約0.8 Ω) C. 直流電壓表V1(0～3V，內(nèi)阻約5 kΩ) D. 直流電壓表V2(0～15 V，內(nèi)阻約15 kΩ) E. 滑動(dòng)變阻器R1(0～5 Ω，2 A) F. 滑動(dòng)變阻器R2(0～20 Ω，2 A) G. 電源(12 V，內(nèi)阻不計(jì)) H. 開關(guān)S及導(dǎo)線若干 某同學(xué)設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)測(cè)量電路，通過改變變阻器的滑片位置，使電表讀數(shù)從零開始變化，記錄多組電壓表的讀數(shù)U和電流表的讀數(shù)I. (1) 本實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器連接方式為

13、（填“限流接法”或“分壓接法”）實(shí)驗(yàn)中電壓表應(yīng)選用_______(填“V1”或“V2”)，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_______(填“R1”或“R2”)．電流表應(yīng)該采用 （填“內(nèi)接法”或“外接法”） (2)在圖甲虛線框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖． (3)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測(cè)出8組對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(見下表)： 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 8 I/A 0 0.12 0.22 0.30 0.38 0.45 0.47 0.50 U/V 0 1.2 2.4 3.6 6.0 8.4 9.6 12.0 請(qǐng)?jiān)趫D乙坐標(biāo)中，描點(diǎn)作出U-I圖線．由圖象可知，

14、燈泡的功率增大時(shí)，其電阻________(填 “增大”、“減小”或“不變”)． 3、為了測(cè)定一節(jié)新干電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻(約為0.3 Ω)，配備的器材有： A. 電流表A(量程為0.6 A) B. 電壓表V(量程為1 V，內(nèi)阻為1.2 kΩ) C. 滑動(dòng)變阻器R1(0～10 Ω，1 A) D. 電阻箱R2(0～9 999.9 Ω) E. 定值電阻R0＝2.5 Ω 某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如圖乙所示的電路． ① 實(shí)驗(yàn)中將電壓表量程擴(kuò)大為2 V，電阻箱R2的取值應(yīng)為________kΩ；電路中串聯(lián)電阻R0的目的除了對(duì)電路起保護(hù)作用

15、外，還起______________作用． ② 利用上述實(shí)驗(yàn)電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)出多組改裝后的電壓表讀數(shù)UV與對(duì)應(yīng)的電流表讀數(shù)IA，作出UV-IA的圖象如圖丙所示．由圖象可知，電源的電動(dòng)勢(shì)E＝________V， 內(nèi)阻r＝________Ω. 4、(1)在測(cè)定金屬的電阻率實(shí)驗(yàn)中，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖14(a)所示，讀數(shù)為________mm. (2)在用單擺測(cè)定重力加速度實(shí)驗(yàn)中，用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量擺球的直徑，示數(shù)如圖14(b)所示，讀數(shù)為________cm. (a)　　 (b)