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1、 电学实验综合复习教学目标:主要解决电学中的疑难点和易错点,主要集中在五个方面,读数问题,电路问题,仪器的选取和测量问题,图像含义的理解,连线问题,动态电阻和静态电阻问题重难点:仪器的选取和测量问题一,仪器的选取和测量问题1,给的仪器不一定都要用。例1:(1)从下列器材中选出适当的实验器材,设计一个电路来测量电流表的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的精确度,并能测得多组数据电流表,量程10mA,内阻待测(约40)电流表,量程500A,内阻r2750电压表,量程10V,内阻r310k电阻R1,阻值约为100滑动变阻器R2,总阻值约50电源E,电动势1.5V,内阻很小开关S,导线若干问:电压表能
2、不能选?为什么? 用两个电流表测内阻的方法有哪些?画出电路图,这里应该选用哪一种?(1)画出实验电路图,标明所用器材的代号(2)若选取测量中的一组数据来计算r1,则所用的表达式r1_,式中各符号的意义是_变式一多个仪表的选取(2009浙江信息)实验室有如下器材:电流表A1(满偏电流约500A,有刻度无刻度值,内阻rg约500);电流表A2(量程0300A,内阻rA21000);电流表A3(量程01mA,内阻rA3100);定值电阻R0(阻值1k);滑动变阻器R(05,额定电流2A);电池(电动势2V,内阻不计);开关、导线若干要求较精确地测出A1表的内阻和满偏电流(1)在方框内画出测量电路;(
3、2)应读取的物理量是_;(3)用这些量表示的A1表的满偏电流Ig_,A1表的内阻rg_.变式二:对量程的综合考虑(量程太大的变通) (2009广东韶关4月)用伏安法测量一个阻值约为20的未知电阻Rx的阻值,有下列器材:电源E(电动势3V,内阻可忽略不计);电流表A1(量程050mA,内阻约12);电流表A2(量程03A,内阻约0.12);电压表V1(量程03V,内阻约3k);电压表V2(量程015V,内阻约15k);滑动变阻器R1(010,允许最大电流2.0A);滑动变阻器R2(01000,允许最大电流0.5A);定值电阻R(30,允许最大电流1.0A);开关、导线若干 (1)在以上备选器材中
4、,电流表应选用_,电压表应选用_,滑动变阻器应选用_(填写器材的字母代号);问:电压表应该选谁?直接测Rx的电压行吗?如果不行,原因在哪里?(2)请在虚线框中画出测量电阻Rx的实验电路图(要求所测量的值的变化范围尽可能大一些,所用器材用对应的符号标出)EVrSR0R甲2046810120.10.20.30.40.50.60.7乙(3)某次测量中,电压表读数为U时,电流表读数为I,则计算待测电阻阻值的表达式Rx_.二,图像含义的理解,连线问题例1现有一特殊的电池,其电动势E约为9V,内阻r在3555范围,最大允许电流为50mA。为测定这个电池的电动势和内阻,某同学利用如图甲的电路进行实验。图中电
5、压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计;R为电阻箱,阻值范围为09999;R0是定值电阻。实验室备有的定值电阻R0有以下几种规格:A10,2.5W B50,1.0W C150,1.0W D1500,5.0W本实验应选用 ,其作用是 。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出电压表的示数U,再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图乙的图线。则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示 。根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为 V,内电阻r为 。问:连线注意的问题。连线的顺序 截距和斜率的含义?交点的含义?变式一 :图像为曲线的情况硅光电池是一种可将光能转化为
6、电能的元件,某同学利用如图22所示电路探究某硅光电池的路端电压U与电流I的关系图中R02 ,电压表、电流表均可视为理想电表(1)用“笔画线”代替导线,将图23中的器材按图22所示电路连接起来(2)实验一用一定强度的光照射硅光电池,闭合电键S,调节可调电阻的阻值,通过测量得到该电池的UI曲线a(见图24)则由图象可知,当电流小于200 mA时,该硅光电池的电动势为_ V,内阻为_ .(3)实验二减小光照强度,重复实验,通过测量得到该电池的UI曲线b(见图24)变式二:涉及到数据的计算2010年世博会在上海举行,本次世博会大量采用低碳环保技术,太阳能电池用作照明电源是其中的亮点之一硅光电池是太阳能
7、电池的一种,某同学为了测定某种硅光电池的电动势和内电阻,设计了如图4甲所示的电路,图中与A1串联的定值电阻的阻值为R0,电流表视为理想电表,在一定强度的光照下进行下述实验:(1)闭合开关,调节滑动变阻器,读出电流表A1、A2的值I1、I2.为了作出此电池的UI曲线,需要计算出电路的路端电压U,则U_(用题中所给字母表示);(2)根据测量数据作出该硅光电池的UI图象如图乙所示,该电池的电动势E_ V,在流过电流表A2的电流小于200 mA的情况下,此电池的内阻r_ .(3)若将该硅光电池两端接上阻值为6 的电阻,此时对应的电池内阻r_ .(计算结果保留两位有效数字)练习1电流表量程一般有两种0.
8、10.6A,03A;电压表量程一般有两种03V,015V。如图10-1所示:0-3v 读数 0-15V读数为 0-0.6A读数为 0-3A读数为 2如图7619所示,要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:A待测电压表V(量程3 V,内阻未知) B电流表A(量程3 A,内阻0.01 )C定值电阻R(阻值2 k,额定电流50 mA) D蓄电池E(电动势略小于3 V,内阻不计)E多用电表 F开关K1、K2,导线若干有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:(1)首先,用多用电表进行粗测,选用100 倍率,操作方法正确若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是_ .(2)为了更精确
9、地测出此电压表内阻,该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是_,合理的理由是_.图7-6-19(3)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:_.(4)用上述所测量的物理量表示电压表的内阻RV_.3某课题小组通过实验测量淮河水的电阻率现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、电压表(量程12 V,内阻约100 ),电流表(量程100 A,内阻约50 )、滑动变阻器(10 ,1 A)、电池组(电动势E12 V,内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品如图7622是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图
10、象实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7623所示图7-6-23图7-6-22请回答下面的问题:(1)玻璃管内径d的测量值为_ cm;(2)请在上面的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图;(3)所测水的电阻率为_ m(保留两位有效数字)4(1)某多用电表的欧姆挡中间刻度值是“15”,一位同学在用它来测量电阻时,先将选择开关旋至“10”挡处,然后进行调零,再将两支表笔分别与电阻的两个引线接触,结果指针指在刻度值为“100”至“200”之间,为了使测量更准确,他应该将选择开关旋至_挡处换挡后必须_才能进行测量(2)图7624中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电
11、压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2.根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R_.根据图7624所给出的电路,在图7625的各器件实物图之间补画出连接的导线图7-6-25图7-6-245:一电阻额定功率为0.01 W,阻值不详.用欧姆表粗测其阻值约为40 k.现有下列仪表元件,试设计适当的电路,选择合适的元件,较精确地测定其阻值.电流表,量程0300 A,内阻150 ;电流表,量程01000 A,内阻45 ;电压表,量程03 V,内阻6 k;电压表,量程015 V,内阻30 k;电压表,量程050 V,内阻100 k;干电池两节,每节电动势为1.5 V;直流稳压电源,输出电压6 V,额定电流3 A;直流电源,输出电压24 V,额定电流0.5 A;直流电源,输出电压100 V,额定电流0.1 A;滑动变阻器,050 ,3 W;滑动变阻器,02 k,1 W;电键一只,连接导线足量.