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1、实验专题:电阻的测量,设计思路,R=U/I,用电压表测电压,用电流表测电流,外接法? 内接法?,限流式? 分压式?,(04上海 4分)在测定一节干电池(电动势约为1.5V,内阻约为2)的电动势和内阻的实验中,变阻器和电压表各有两个供选:A 电压表量程为15V,B 电压表量程为3V,A变阻器为(20,3A),B变阻器为(500,0.2A)。 电压表应该选_(填A或B),这是因为_; 变阻器应该选_(填A或B),这是因为_。,题后记:,B,A量程过大,误差较大,A,B额定电流过小,且调节不便,对于电表的选择,要注重量程的选择,既不要太小(否则会烧坏电表),也不要太大(否则误差就会大),题中如果给出
2、了某用电器的“铭牌”,就先算出相应的额定电流、额定电压、电阻及功率,这有助于我们选择电表及滑动变阻器,(03年新课程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。,画出测量R的电路图。,外接法,RV/RX=200,RX/RA=6.25,RV/RXRX/RA,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),1.舍去左起第2点,做一条直线,使其余的5个点尽可能的靠近该直线,且均匀的分布在直线的两侧,2.求直线
3、的斜率k,k=R,(0 1.1),(15 4.5),K=(4.5-1.1)/15=227,强调:认清纵轴的起点读数为多少,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_。,主尺读数 + 对齐格数 精确度,游标尺0刻度线对应的主尺读数,8 + 0 0.02,=8.00,mm,1 + 47 0.02,=1.94mm,由以上数据可求出=_。(保留3位有效数字),R=l/s =Rs/l s=(d/2)2, = R (d/2)2 /l = 8.46 10-2 m,固定刻度上的读数+可动刻度上的格数精确度0.01 mm,5.
4、5mm 50.0 0.01 =6.000,2.5mm 20.5 0.01 =2.705,(03年上海 7分)图1为某一热敏电阻(电阻值随温度的改变而改变,且对温度很敏感)的IU关系曲线图。,(1)为了通过测量得到图1所示IU关系的完整曲线,在图2 图3两个电路中应选择的是图 ;简要说明理由: 。 (电源电动势为9V,内阻不计,滑线变阻器的阻值为0100)。,分压式,限流式,2,伏安特性曲线要求电压从0开始,且连续可调,(2)在图4电路中,电源电压恒为9V,电流表读数为70mA,定值电阻R1=250。由热敏电阻的IU关系曲线可知,热敏电阻两端的电压为 V;电阻R2的阻值为 。,I1 =U/ R1
5、 =9/250=0.036A,I2 =I1 I2 =0.07-0.036=0.034A=34mA,从图像中读出U热=5.2V,所以R2的电压U2 =9-5.2=3.8V,所以R2的电阻为R2 =3.8/0.034=111.8 ,(1)根据电路图1,请在图2中画出连线,将器材连接成实验电路。,3. (04年京 18分)测定电流表A1的内阻,采用如图1所示的电路。其中:A1是待测电流表,量程为,内阻约为; A2是标准电流表,量程是200uA; R1是电阻箱,阻值范围0999.9 ; R2是滑动变阻器; R3是保护电阻; E是电池组,电动势为4V,内阻不计; S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关。
6、,(2)连接好电路,将开关S2扳到接点a处,接通开关S1,调整滑动变阻器R2使电流表A2的读数是150uA;然后将开关S2扳到接点b处,保持R2不变,调节电阻箱R1,使A2的读数仍为150uA。若此时电阻箱各旋钮的位置如图3所示,电阻箱R1的阻值是_,则待测电流表A1的内阻_。,0 100 + 8 10 + 6 1 + 3 0.1 = 86.3 ,(3)上述实验中,无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全。在下面提供的四个电阻中,保护电阻R3应选用:_(填写阻值相应的字母)。 A. 200k B. 20k C. 15k D. 20 ,(4)下面提供最大阻值不同的四个滑动
7、变阻器供选用。既要满足上述实验要求,又要调整方便,滑动变阻器_(填写阻值相应的字母)是最佳选择。 A. 1k B. 5k C. 10k D. 25k ,分析:电路中最大的可能电流等于A2的量程200uA,此时电路总电阻为R=U/I=4v/200uA=20k ,因为无论怎样调整滑动变阻器R2的滑动端位置,都要保证两块电流表的安全,所以R3为20k ,分析:此时电路总电阻为R=U/I=4v/150uA=26k ,所以R2=R-R3=6k ,(04全国卷) 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000): 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1750;
8、 电压表V2,量程为5V,内阻r22500; 滑线变阻器R,最大阻值约为100; 单刀单掷开关K,导线若干。,(1)测量中要求电压表的读数不小于其量 程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电 路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。,(2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。,(3)若电压表V1的读数用U1表示,电压表V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx_。,U1/R+U1/r1=U2/r2,(U2-U1)/R=U1/r1,所以R=U1r1r2/(U2r1-U1r2),所以R=(U2-U1)r1/U1,(新课程卷 15分) 现有一块59C2
9、型的小量程电流表G(表头),满偏电流为50uA,内阻约为800850,把它改装成1mA、10mA的两量程电流表。可供选择的器材有: 滑动变阻器R1,最大阻值20 ; 动变阻器R2 ,最大阻值100k 电阻箱R1,最大阻值9999; 定值电阻R0 ,阻值1k ; 电池E1,电动势1.5V;电池E2 ,电动势3V;电池E3 ,电动势4.5V;(所有电池内阻均不计) 标准电流表A,满偏电流1.5mA; 单刀单掷开关S1和S2 ,单刀双掷开关S3 ,电阻丝及导线若干。,(1)采用如图1所示电路测量表头的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为 ;选用的电池为 。,用电池E1时 R总=30k,用电池E
10、2时 R总=60k,用电池E3时 R总=90k,(2)将G改装成两量程电流表。现有两种备选电路,示于图2和图3。图 为合理电路,另一电路不合理的理由是 。,图2,图3,分析:图3在通电状态下,造成了两分流电阻都未并联在表头两端,致使经过表头的电流过大,超过其满偏电流,从而烧坏电表,(3)将改装后的电流表与标准电流表逐格进行核对(仅核对1mA量程),画出所用电路图,图中待核对的电流表符号用来表示。,分压电路,(04福建 18分 )(1)图中给出的是用螺旋测微器测量一金属薄板 厚度时的示数,此读数应为 mm。,固定刻度上的读数+可动刻度上的格数精确度0.01 mm,6mm 12.4 0.01 =6
11、.124,对于电压表 I= Ug/R=1mA,RV=U/I=150/1.05=143 ,A,量程 I =Ug / RV + Ug / R=0.15 / 143+0.15 / R,依题意I=0.01A,解得R=16.8 ,图中R为已知电阻, Rx为待测电阻, K1为单刀单掷开关, K2为单刀双掷开关,V为电压表(内阻极大),E为电源(内阻不可忽略)。现用图中电路测量电源电动E势及电阻Rx,R Rx a b V K1 K2 E,1.写出操作步骤:,K1断开,K2接a,电压表读数为U1,K1闭合,K2接a,电压表读数为U2,K1闭合,K2接b,电压表读数为U3,2.由R及测得的量,可测得E_, Rx =_.,E=U1,RX=U3R/(U2-U3),