高中物理电学实验专题经典版.doc

高中物理电学实验【知识梳理】一、描绘小灯泡得伏安特性曲线1、实验原理在纯电阻电路中,电阻两端得电压与通过电阻得电流就是线性关系,但在实际电路中,由于各种因素得影响,图像不再就是一条直线。读出若干组小灯泡得电压U与电流I,然后在坐标纸上以为纵轴,以I为横轴画出UI曲线。2、实验步骤(1)、适当选择电流表,电压表得量程,采用电流表得外接法,按图中所示得原理电路图连接好实验电路图。(2)、滑动变阻器采用分压接法,把滑动变阻器得滑动片调至滑动变阻器得端,电路经检查无误后,闭合电键S、(3)、改变滑动变阻器滑动片得位置,读出几组相应得电流表、电压表得示数I与U,记入记录表格内,断开电键S;(4)、在坐标纸上建立一个直角坐标系,纵轴表示电流I,横轴表示电压U,用平滑曲线将各点连接起来,便得到伏安特性曲线。(5)、拆去实验线路,整理好实验器材、3、注意事项(1)、因本实验要作出IU图线,要求测出一组包括零在内得电压、电流值,因此,变阻器要采用分压接法;(2)、本实验中,因被测小灯泡电阻较小,因此实验电路必须采用电流表外接法;(3)、电键闭合后,调节变阻器滑片得位置,使小灯泡得电压逐渐增大,可在电压表读数每增加一个定值(如0。V)时,读取一次电流值;调节滑片时应注意使电压表得示数不要超过小灯泡得额定电压;(4)、电键闭合前变阻器滑片移到图中得A端;(5)、坐标纸上建立坐标系,横坐标所取得分度例应该适当,尽量使测量数据画出得图线占满坐标纸、连线一定用平滑得曲线,不能画成折线。4、误差分析(1)、测量电路存在系统误差,未考虑电压表得分流,造成测得得I值比真实值偏大;()、描绘I-线时作图不准确造成得偶然误差、5、知识延伸AA测Ax测VV电流表得解法:(1)内接法:如图所示,待测电阻得测量值:显然所以测x测VVIVIRA当时,系统得相对误差很小,可以忽略不计,所以内接法适用于测量高阻值电阻。(2)外接法:如图所示,待测电阻得测量值:显然有:所以当时,系统得相对误差忽略,所以外接法适用于测量低阻值电阻。(3)试触法选择内、外接法:具体方法就是,在如图所示得电路中,改变电表得连接方式,拿电压表得一个接线柱分别接触M、两点,观察电压表与电流表得示数变化,如果电流表变化明显,说明电压表内阻对电路影响较大,应采用内接法;如果电压表变化明显,说明电流表内阻对电路影响较大,应采用外接法。滑动变阻器得限流接法与分压接法:电路负载上电压调节范围负载上电流调节范围闭合开关前触电所处位置相同条件下消耗得总功率限流接法RLR0Sabr0P端分压接法RLR0Sabr0Pa端比较分压电路调节范围大分压电路调节范围大都为了保护负载电路限流电路能耗小滑动变阻器得两种电路连接都能控制调节负载得电流与电压,但在相同条件下调节效果不同,实际应用中要根据具体情况恰当得选择限流接法与分压接法。(1)通常情况下(满足安全条件),由于限流电路能耗较小,电路结构简单,因此应优先考虑。()在下列情况下必须采用分压接法。要使某部分电路得电压或电流从零开始连续调节,只有分压接法才能满足。如果实验所提供得电表量程或其它元件允许通过得最大电流很小,若采用限流接法,无论怎样调节,电路中实际电流(或电压)都会超过电表量程或元件允许得最大电流(或电压),为了保护电表或其它元件,必须采用分压接法。伏安法测电阻实验中,当滑动变阻器得阻值远小于待测电阻时,若采用限流接法,待测电阻上得电流(或电压)变化很小,不利于多次测量求平均值或用图像处理数据,也起不到保护用电器得作用,应选用分压接法、【例1】某研究性学习小组为了制作一种传感器,需要选用一电器元件。图为该电器元件得伏安特性曲线,有同学对其提出质疑,先需进一步验证该伏安特性曲线,实验室备有下列器材:器材(代号)规格 电流表(A)电流表(A)电压表(V)电压表(V)滑动变阻器(R1)滑动变阻器(R2)直流电源(E)开关(S)导线若干量程050mA,内阻约为50量程02m,内阻约为10量程03V,内阻约为10k量程05V,内阻约为k阻值范围15,允许最大电流1A阻值范围01k,允许最大电流100mA输出电压V,内阻不计为提高实验结果得准确程度,电流表应选用 ;电压表应选用 ;滑动变阻器应选用 。(以上均填器材代号)为达到上述目得,请在虚线框内画出正确得实验电路原理图,并标明所用器材得代号。若发现实验测得得伏安特性曲线与图中曲线基本吻合,请说明该伏安特性曲线与小电珠得伏安特性曲线有何异同点？相同点: ,不同点: 。解析:图像中电流、14A,电流表选A2;电源电压6V,但图像只要求电压在03V之间调整,为了测量准确电压表选1;由于绘制图像得需要,要求电压从3V之间调整,所以滑动变阻器只能采用分压式接法,为了能很好调节电压,滑动变阻器应选用阻值较小得R1。该元件约几十,电压表得分流作用可以忽略,所以采用电流表外接法;实验数据得采集要求从零开始,所以滑动变阻器采用分压式接法。从图像得形状与斜率变化趋势上去找相同点与不同点,突出都就是“非线性”,图像上某点与原点连线得斜率就是电阻得倒数、二、电压表与电流表、电流表原理与主要参数电流表G就是根据通电线圈在磁场中受磁力矩作用发生偏转得原理制成得,且指什偏角与电流强度成正比,即=kI,故表得刻度就是均匀得。电流表得主要参数有,表头内阻g:即电流表线圈得电阻;满偏电流Ig:即电流表允许通过得最大电流值,此时指针达到满偏;满偏电压U:即指针满偏时,加在表头两端得电压,故gIRg2、半偏法测电流表内阻Rg方法:合上S1,调整R得阻值,使电转到满流表指针刻度,再合上开关S,调整得阻值(不可再改变R),使电流表指针偏转到正好就是满刻度得一半,可以认为= R。 条件: 当 R比R大很多3、电压表得改装(1)原理:很小,不能直接换刻度测电压,需要串联一个如图所示得分压电阻、(2)分压电阻得计算:由串联电路得特点知:则:因为电压扩大表头量程得倍数:所以注:相同得表头改装成得不量程得电压表串联,指针偏转角度相同。4、电流表得改装(1)原理:很小,不能直接换刻度测电流,需要并联一个如图所示得分流电阻、(2)分流电阻得计算:由并联电路得特点知则:因为电流扩大表头量程得倍数:所以注:相同表头改装成量程不同得电流表并联,指针偏转角度相同。三、测量电源电动势与电阻。 实验原理根据闭合电路得欧姆定律,其方法有:(1)如图甲所示,改变变阻器得阻值,从电流表、电压表中读出几组U与I得值,由可得,。(2)为减小误差,至少测出六组与值,且变化范围要大些,然后在U-I图中描点作图,由图线纵截距与斜率找出,如图乙所示。2。 实验步骤(1)恰当选择实验器材,照图连好实验仪器,使开关处于断开状态且滑动变阻器得滑动触头滑到使接入电阻值最大得一端、(2)闭合开关,接通电路,记下此时电压表与电流表得示数。(3)将滑动变阻器得滑动触头由一端向另一端移动至某位置,记下此时电压表与电流表得示数。(4)继续移动滑动变阻器得滑动触头至其她几个不同位置,记下各位置对应得电压表与电流表得示数。()断开开关S,拆除电路、(6)在坐标纸上以为纵轴,以I为横轴,作出I图象,利用图象求出E、。3、 实验误差分析(1)偶然误差:主要来源于电压表与电流表得读数以及作UI图象时描点不很准确。()系统误差:系统误差来源于未计电压表分流,近似地将电流表得示数瞧作干路电流。实际上电流表得示数比干路电流略小、如果由实验得到得数据作出图中实线()所示得图象,那么考虑到电压表得分流后,得到得UI图象应就是图中得虚线(b),由此可见,按图所示得实验电路测出得电源电动势,电源内电阻。说明:外电路短路时,电流表得示数(即干路电流得测量值)等于干路电流得真实值,所以图中()、(b)两图线交于短路电流处、当路端电压(即电压表示数)为时,由于电流表示数小于干路电流,所以(a)、()两图线出现了图中所示得差异。 4。 注意事项()电流表要与变阻器靠近,即电压表直接测量电源得路端电压。(2)选用内阻适当大一些得电压表。(3)两表应选择合适得量程,使测量时偏转角大些,以减小读数时得相对误差。(4)尽量多测几组U、数据(一般不少于组),且数据变化范围要大些。(5)作UI图象时,让尽可能多得点落在直线上,不落在直线上得点均匀分布在直线两侧。5。 数据处理得方法(1)本实验中,为了减小实验误差,一般用图象法处理实验数据,即根据各次测出得U、I值,作图象,所得图线延长线与U轴得交点即为电动势E,图线斜率得值即为电源得内阻r,即。(2)应注意当电池内阻较小时,U得变化较小,图象中描出得点呈现如图(甲)所示状态,下面大面积空间得不到利用,所描得得点及作出得图线误差较大。为此,可使纵轴不从零开始,如图(乙)所示,把纵坐标比例放大,可使结果误差小些。此时,图线与纵轴得交点仍代表电源得电动势,但图线与横轴得交点不再代表短路状态,计算内阻要在直线上选取两个相距较远得点,由它们得坐标值计算出斜率得绝对值,即为内阻r、实验仪器得选择本实验得系统误差来源于未计电压表得分流。为减小该误差,需要减小电压表得分流。减小电压表分流得方法有二方面,一就是选取阻值范围小得滑动变阻器,二就是在满足量程要求得前提下选取内阻较大得电压表。由于选用了阻值范围小得滑动变阻器,所以电路中电流较大,因而,还需要滑动变阻器得额定电流较大。综上所述,本实验中滑动变阻器得选择原则就是:阻值范围较小而额定电流较大;电压表得选择原则就是:在满足量程要求得前提下选取内阻较大得;电流表得选择需根据电源电动势与选用得滑动变阻器来确定。【例】某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。该同学想测量一下这个电池得电动势E 与内电阻,但就是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为9、999,科当标准电阻用) 一只电流表(量程、6A,内阻)与若干导线。请根据测定电动势E内电阻得要求,设计图中器件得连接方式,画线把它们连接起来。接通开关,逐次改变电阻箱得阻值,读处与对应得电流表得示数I,并作记录当电阻箱得阻值时,其对应得电流表得示数如图5所示。处理实验数据时。首先计算出每个电流值I 得倒数;再制作坐标图,如图6所示,图中已标注出了()得几个与测量对应得坐标点,请您将与图5实验数据对应得坐标点也标注在图6中上。在图上把描绘出得坐标点练成图线。根据图6描绘出得图线可得出这个电池得电动势E= V,内电阻 解析:根据闭合电路欧姆定律,测量电源得电动势与内电阻,需要得到电源得路端电压与通过电源得电流,在本实验中没有电压表,但就是可以用电阻箱与电流表串联充当电压表,测量电源得路端电压,通过电流表得电流也就是通过电源得电流,所以只需要将电流表与电阻箱串联接在电源两端即可。实物图得连接如答图4所示、由闭合电路欧姆定律有:E =I(+r+rg),解得:,根据RI图线可知:电源得电动势等于图线得斜率,内阻为纵轴负方向得截距减去电流表得内阻。答案: 见答图4 见答图6见答图 1、5(。61、54);0、3(、250。5)四、多用表得使用:欧姆表得改装:()主要部件:表头、可调电阻、电源、红黑表笔等。电路如图、(2)原理:由闭合电路欧姆定律得:,与不成正比,时,。(3)刻度盘得特点:零刻度线在最右端,从右向左读数;刻度不均匀,前疏后密。中值电阻附近误差小、注:因欧姆表示数为零时:,中值时:,则。(4)使用方法:首先机械调零;再欧姆调零,即两表笔直接短接,调整,让指针指在欧姆表盘最右端零刻度处;连接被测电阻,读出刻度盘示数,其中为档位倍数。若指针偏右,需缩小倍数,选小得档位;若指针偏左,需放大倍数,选大得档位、每换一次档位,需重新调零。【例3】某同学利用多用电表测量二极管得反向电阻。完成下列测量步骤:(1)检查多用电表得机械零点。(2)将红、黑表笔分别插入正、负表笔插孔,将选择开关拔至电阻测量挡适当得量程处、(3)将红、黑表笔_,进行欧姆调零。()测反向电阻时,将_表笔接二极管正极,将_表笔接二极管负极,读出电表示数、()为了得到准确得测量结果,应让电表指针尽量指向表盘_(填“左侧”、“右侧”或“中央”);否则,在可能得条件下,应重新选择量程,并重复步骤(3)、()。(6)测量完成后,将选择开关拔向_位置。【典例解析】【例1】某同学为了较精确得测量一阻值约为20得电阻R得阻值、在以下备选器材中电流表应选_,电压表应选_,变阻器应选_、(只填写器材对应得字母代号)电源E(电动势 、内阻可忽略不计)电流表A1(量程50 mA,内阻约12)电流表 A(量程3 A,内阻约0、12 )电压表V1(量程3 ,内阻约k)电压表2(量程15V,内阻约1k)滑动变阻器R1(010 ,允许最大电流、0 A)滑动变阻器R2(100 ,允许最大电流。A)定值电阻R(30,允许最大电流1。0A)开关及导线若干请在方框中画出实验电路图(要求直接测量量得变化范围尽可能大一些,所选器材用对应符号标出)。若某次测量中,电压表读数为,电流表读数为I,则计算待测电阻得阻值表达式为Rx_。 【解析】测量电阻得阻值一般利用伏安法,电压表显然应选量程为3 得1;根据欧姆定律容易求得电路中得最大电流,显然超过了电流表A 0 A得量程,但电流表 2得量程又太大,故我们可以将定值电阻R(0)与待测电阻x相串联,此时电路中得最大电流,利用电流表A1 测量电流即可、由于要求直接测量量得变化范围尽可能大一些,故只能采用分压电路,且滑动变阻器使用电阻较小得1。最后我们确定电流表得解法:由于此时电路得临界电阻,则应该利用电流表得外接法。由此得到实验电路图如图所示,当电压表读数为,电流表读数为I,则计算待测电阻得阻值表达式。【例2】从下表中选取出适当得实验器材,设计一电路来测量电流表A1得内阻r1,画在下面得方框中,要求方法简捷,有尽可能高得精确度,并能测出多组数据。器材(代号)规格电流表(A1)量程10m,内阻r1待测(约0)电流表(A2)量程50,内阻r2=0电压表()量程10V,内阻3=1电阻(R1)阻值约00,作保护电阻用滑动变阻器(R2) 总阻值约50电池()电动势、5V,内阻很小电键()导线若干 【解析】要测量电流表A1得内阻,按常规思想应用伏安法,将电压表并联在待测电流表两端,但根据本题所提供得仪器,我们可以首先肯定,在本实验中不可能用到电压表,因为电源得电动势只有、5V,而电压表得量程为10V,最多不到满偏得16,用它来读数误差太大,因此该实验能用到得电表只可能用两块电流表。两块电流表有可能串联,也有可能并联,但题目中电流表A2得内阻r2已知,因此将两电流表并联,根据并联规律I11=I2r2可求出电流表1得内阻r1=。加在电流表两端得电压最大值Um=Imr2=。375V,而滑动变阻得最大阻值只有0,如果将滑动变阻器接成限流,会超过电流表得量程,将它们烧坏、如果仅仅将滑动变阻器接成分压,滑动变阻器可调节得范围很小,只有全长得1/,这样测量得次数比较少。故应将定值电阻R1接在干路上用作限流,电路图如图所示。【例3】现有器材:量程为1、A、内阻约304得电流表一个,定值电阻1=50,定值电阻R2=100,单刀单掷开关K,导线若干。要求利用这些器材测量一干电池(电动势约1。V)得电动势、(1)按要求在实物图上连线。(2)用已知量与直接测得量表示得待测电动势得表达式为E= ,式中各直接测得量得意义就是: 、【解析】根据提供得器材,可任取一个定值电阻与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,用欧姆定律建立方程组进行测量、但在本题中,电流表量程为1、0A,干电池得电动势约为1、5V,如果把定值电阻R1与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为18,回路中电流约为1、5V/180=8。3mA,而如果把定值电阻R与电流表、干电池、开关接成一个串联电路,则回路中总电阻约为13,回路中电流约为1。V /30=11、5mA,显然,该电流已超过电流表得量程、考虑到实验得可行性,此时用定值电阻R与R1串联即可,故有如下解答:(1)连图:左图只用R1接入电路;右图用1与R2串联接入电路、(连线如图) (2)设1就是外电阻为R时得电流,I2就是外电阻为R1与R串联时得电流,则有,RAR滑G解之,可解得干电池电动势为:。 【例】某同学在实验室测定一节干电池得电动势与内阻,实验室中有如下器材:A、待测干电池 B。电流表G(03mA,内电阻1=20)C。电流表A(00、A,内电阻r2=0、20)D、滑动变阻器甲(最大阻值10)。滑动变阻器乙(最大阻值100) 。定值电阻1=10G、定值电阻2=500 、定值电阻R3=1、k开关、导线、由于没有电压表,为此她设计了如图所示得电路完成了实验要求得测量。为了方便并能较准确测量,滑动变阻器应选 ,定值电阻应选用 。(填写定值电阻前得序号) 若某次测量中电流表得示数为,电流表A得示数为I2;改变滑动变阻器得位置后,电流表得示数为I1,电流表A得示数为I2。则可知此电源得内电阻测量值为r= ,电动势测量值为E 。【解析】 干电池得电动势与内阻得测量,一般需要电流表与电压表。由于题中没有电压表,故需要将电流表G改装为电压表,且改装后电压表得量程应该达到1、5V,则总电阻为,故定值电阻应选用得序号为G得电阻,而滑动变阻器应选用阻值较小得D;在两次测量过程中,通过电源得电流就是两只电表得电流之与,则根据全电路欧姆定律有 ,解之,得, 。【例5】小灯泡灯丝得电阻会随温度得升高而变大、某同学为研究这一现象,用实验得到如下数据(与U分别表示小灯泡上得电流与电压):(1)在左下框中画出实验电路图。 可用得器材有:电压表、电流表、滑线变阻器(变化范围10)、电源、小灯泡、电键、导线若干、(2)在右图中画出小灯泡得UI曲线、(3)某电池得电动势就是、5V,内阻就是。0。将本题中得灯泡接在该电池两端,小灯泡得实际功率就是多少? 【解析】(1)为了作出小灯泡得UI曲线,必须采用分压得方法;而因为小灯泡得电阻比较小,故采用电流表得外接法,实验电路图见下图。()小灯泡得I曲线首先用描点法作出各个点,利用圆滑得曲线连接即可得到下图。()作出图线,可得小灯泡工作电流为0、35安,工作电压为0、80伏,因此小灯泡实际功率为0、28瓦、 【例6】在测定金属得电阻率得实验中,用螺旋测微器测量金属丝直径时得刻度位置如图所示,用米尺测量金属丝得长度l0。 810 m。金属丝得电阻大约为4,先用伏安法测出金属丝得电阻,然后根据电阻定律计算出该金属材料得电阻率。(1)从图中读出金属丝得直径为 mm。 (2)在用伏安法测定金属丝得电阻时,除被测电阻丝外,还有如下供选择得实验器材:、直流电源:电动势约4、5 V,内阻很小;B、电流表:量程00、 A,内阻0。 125; 。电流表A2:量程、0 A,内阻0。 02;D、电压表:量程03 V,内阻3 k;、滑动变阻器R1:最大阻值10;、滑动变阻器R2:最大阻值;G、开关、导线等。在可供选择得器材中,应该选用得电流表就是 ,应该选用得滑动变阻器就是 。(3)根据所选得器材,在如图所示得方框中画出实验电路图、(4)若根据伏安法测出电阻丝得电阻为Rx=4。 1,则这种金属材料得电阻率为 m、(保留二位有效数字)【解析】(1)从螺旋测微器主尺读出0。5mm,再从游尺读出,故金属丝得直径为0。522mm。 ( 2)电路中得最大电流,显然超过了电流表A10、6 得量程,但电流表 A2得量程又太大,故电流表应该选用A1,由于滑动变阻器R1最大阻值为10,比被测电阻丝得电阻大,且容易调整,所以采用限流电路即可。由于此时电路得临界电阻,故电流表采用外解法、(3)实验电路如图所示 ()利用电阻定律,则。106。【例7】在测定一节干电池得电动势与内电阻得实验中,备有下列器材:、待测得干电池(电动势约为1、5V,内电阻小于1、)B、电流表(满偏电流mA,内阻R10)C、电流表(0、A,内阻。1)。滑动变阻器R1(020,10 A) E、滑动变阻器R2(0200,lA)F、定值电阻R0 (990) G。开关与导线若干(1)某同学发现上述器材中虽然没有电压表,但给出了两个电流表,于就是她设计了如图所示中甲得()、(b)两个参考实验电路,其中合理得就是 图所示得电路;在该电路中,为了操作方便且能准确地进行测量,滑动变阻器应选 (填写器材前得字母代号)、()图乙为该同学根据()中选出得合理得实验电路利用测出得数据绘出得II2图线(I1为电流表G得示数,2为电流表A得示数),则由图线可以得被测电池得电动势E= ,内阻 。【解析】本题中测定干电池得电动势与内电阻需要用电压表与电流表,由于题中只给了两个电流表,故可以通过改装来实现、因为定值电阻R09,则电流表与之串联较好,所以合理得就是b图所示得电路,滑动变阻应选D;根据全电路欧姆定律容易得到 ,即由1I2图线可以瞧出,图线与纵轴得交点为1。48,即,故电动势E=1。48V;又因为图线得斜率,即,故。【高考演练】1、一电流表得量程标定不准确,某同学利用图1所示电路测量该电流表得实际量程。所用器材有:量程不准得电流表,内阻10、,量程标称为5、0mA;标准电流表,内阻=5。,量程1、0mA;标准电阻,阻值10、;滑动变阻器R,总电阻为0、0;电源E,电动势3、V,内阻不计;保护电阻;开关S;导线。(1)在实物图上画出连线。(2)开关S闭合前,滑动变阻器得滑动端c应滑动至 端。(3)开关S闭合后,调节滑动变阻器得滑动端,使电流表满偏;若此时电流表得读数为,则得量程= 、(4)若测量时,未调到满偏,两电流表得示数如图3所示,从图中读出得示数= ,得示数 = ;由读出得数据计算得= 、(保留3位有效数字)(5)写出一条提高测量准确度得建议: 、【答案】如图 阻值最大。05m【解析】在滑动变阻器得限流接法中在接通开关前需要将滑动触头滑动到阻值最大端闭合开关调节滑动变阻器使待测表满偏,流过得电流为m。根据并联电路电压相等有得待测表未满偏有,将2得示数0、66mA与其她已知条件代入有Ma 但图中A1得示数。0mA量程为。m,根据电流表得刻度就是均匀得,则准确量程为6、05mA2、如图,一热敏电阻RT 放在控温容器M内:为毫安表,量程6m,内阻为数十欧姆;E为直流电源,电动势约为3,内阻很小;R为电阻箱,最大阻值为999、9;S为开关。已知RT 在5时阻值为15,在20时得阻值约为50。现要求在降温过程中测量在520之间得多个温度下T 得阻值、在图中画出连线,完成实验原理电路图,完成下列实验步骤中得填空,依照实验原理电路图连线,调节控温容器M内得温度,使得T 温度为5,将电阻箱调到适当得初值,以保证仪器安全闭合开关。调节电阻箱,记录电流表得示数I0 ,并记录 _ 。 将R 得温度降为T1(T9);调节电阻箱,使得电流表得读数 ,记录 。 温度为1 时热敏电阻得电阻值RT = 、 逐步降低T1 得数值,直至为止;在每一温度下重复步骤【答案】:(1)如图:(2)d、电阻箱得读数e仍为电阻箱得读数为 f、【解析】:(1)由于本实验只有一个可以用来测量或观察得电流表,所以应该用“替代法得思维考虑用电流表观察保证电路得电阻不变,因此将热敏电阻、电阻箱与电流表串联形成测量电路。而且热敏电阻得5与20得阻值就是已知得,所以热敏电阻得初始温度为9,则电流表数不变时电阻箱与热敏电阻得串联电路电阻保持1加电阻箱得初值之与不变。如果热敏电阻得初始温度为20,则电流表示数不变时,电阻箱与热敏电阻得串联电路电阻保持550加电阻箱得初值之与不变,则可以测量任意温度下得电阻。(2)实验步骤为:a、依照实验原理电路图连线 b、调节控温电容M内得温度,使得得温度为95c、将电阻箱调到适当得初值,保证仪器安全 d、闭合开关,调节电阻箱,记录电流表得示数,并记录电阻箱得初值 e、将得温度降低为,调节电阻箱,使得电流表得读数仍为,记录电阻箱得读数为 f、温度为时,热敏电阻得电阻值 g、将得温度逐渐降低直到为止,在每一温度下重复步骤f3、用对温度敏感得半导体材料制成得某热敏电阻,在给定温度范围内,其阻值随温度得变化就是非线性得、某同学将与两个适当得固定电阻、连成图1虚线框内所示得电路,以使该电路得等效电阻得阻值随所处环境温度得变化近似为线性得,且具有合适得阻值范围、为了验证这个设计,她采用伏安法测量在不同温度下得阻值,测量电路如图1所示,图中得电压表内阻很大、得测量结果如表l所示、回答下列问题(1)根据图所示得电路,在图2所示得实物图上连线。(2)为了检验与t间近似为线性关系,在坐标纸上作-t关系图线(3)在某一温度下,电路中得电流表、电压表得示数如图3、所示、电流表得读数为_,电压表得读数为_、此时等效电阻得阻值为_:热敏电阻所处环境得温度约为_。【答案】:(1)如图所示()如图所示(3)115。0mA,5。0,43、5,64、【解析】:(1)根据电路图连接实物。()根据数据描出点,作出直线。(3),对照图温度为64、4、要测量电压表V得内阻V,其量程为2,内阻约2、实验室提供得器材有:电流表A,量程0、A,内阻约0、1;电压表,量程5V,内阻为5;定值电阻R,阻值0;定值电阻R2,阻值为K;滑动变阻器R3,最大阻值10,额定电流1。;电源E,电动势6V,内阻约、5;开关一个,导线若干。有人拟将待测电压表V1 与电流表A串联接入电压合适得测量电路中,测出V 得电压与电流,再计算出RV。该方案实际上不可行,其最主要得原因就是 、请从上述器材中选择必要得器材,设计一个测量电压表V1内阻RV得实验电路、要求测量尽量准确,实验必须在同一电路中,且在不增减元件得条件下完成、试画出符合要求得实验电路图(图中电源与开关已连接好),并标出所选元件得相应字母代号: 由上问写出V1内阻R得表达方式,说明式中各测量量得物理意义、【答案】:电流表不能准确测量出流过电压表V1得电流;测量电压表V1内阻得实验电路如图所示;,表示得电压,表示与串联得总电压。5、(1)甲同学要把一个量程为20得直流电流计,改装成量度范围就是04得直流电压表。她按图所示电路、用半偏法测定电流计得内电阻rg,其中电阻R0约为1。为使rg得测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用_,电阻器1应选用_,电阻器R应选用_(选填器材前得字母)、电源(电动势1。V) B、电源(电动势6)C。电阻箱(0999、9) 。滑动变阻器(0)E、电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(05、1) 、电位器(51)该同学在开关断开情况下,检查电路连接无误后,将R2得阻值调至最大、后续得实验操作步骤依次就是_,_,_,_,最后记录1得阻值并整理好器材、(请按合理得实验顺序,选填下列步骤前得字母)A、闭合 、闭合S C。调节2得阻值,使电流计指针偏转到满刻度D、调节2得阻值,使电流计指针偏转到满刻度得一半 E、调节1得阻值,使电流计指针偏转到满刻度得一半F。调节得阻值,使电流计指针偏转到满刻度如果所得得R得阻值为0、0,则图中被测电流计得内阻r得测量值为_,该测量值_实际值(选填“略大于”、“略小于”或“等于)。给电流计_联(选填“串”或“并)一个阻值为_得电阻,就可以将该电流计改装为量程4V得电压表。(2)乙同学要将另一个电流计改装成直流电压表,但她不仅借到一块标准电压表、一个电池组、一个滑动变阻器与几个待用得阻值准确得定值电阻。该同学从上述具体条件出发,先将带改装得表直接与电压表校准、请您画完图2方框中得校准电路图、实验中,当定值电阻选用7。0时,调整滑动变阻器得阻值,电压表得示数就是、0时,表得指针恰好指到满量程得五分之二;当选用、0时,调整得阻值,电压表得示数就是2、0时,表得指针又指到满量程得五分之二。由此可以判定,表得内阻r就是_,满偏电流就是_mA、若要将表改装为量程就是15得电压表,应配备一个_得电阻。【答案】:(1)B C F C A 300 略小于串 19、7(2)如图所示;3。0 0、5 27。【解析】半偏法测量表头内阻时,首先选择滑动变阻器(必须大于电路所需得最小电阻,根据电路得电压为电动势,电路得最大电流为表头得满偏电流,则最小电阻为K或K,考虑到保护0=1 ,则可知调节滑动变阻器使表头满偏时滑动变阻器得阻值分别接近29 K或6。K,电路图中R就是滑动变阻器,不能选择D与E只能选择F。表头满偏时滑动变阻器得阻值越大,实验得误差越小,所以电源选择电动势为6V得B,而且滑动变阻器F得阻值也满足调节所需。而R就是用来测量表头内阻得电阻箱只能选、实验步骤为:第一步闭合S2(B),第二步调节R得阻值,使电流计满偏(C),第三步闭合S1(),第四步调节R1得阻值,使电流计半偏(E),第五步读出R1得示数为待测表头得内阻。1得示数为待测表头得内阻就是300、0K。闭合S后,电路得总电阻减小,当表头半偏时,赶路电流就大于表头得满偏电流,流过电阻箱得电流就大于流过表头得电流,所以电阻箱得阻值略小于表头内阻。给表头串联一个电阻可以改装成电压表,改装电压表得内阻为=20K,则串联电阻大小为2K00=1、7K、(2)本实验时对改装电压表进行校准得,将改装电压表与标准电压表并联后要求电压从0到满偏变化,所以滑动变阻器采用分压接法。表头得刻度均匀。当表针恰好指到满量程得五分之二时,流过改装电压表得电流就是0、4Ig,根据欧姆定律分别有4=0、 Ig(rg+7103)与0。 Ig(g +710)解得表头内阻为3、 K,满偏电流为:0、50mA量程就是15V得改装电压表得内阻为=0,所以改装时串联得定值电阻就是303、 K=27、0。