高考物理实验专题复习分析优秀PPT.ppt
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1、高考物理试验专题高考物理试验专题复习复习(下)(下)测量电阻的常用方法测量电阻的常用方法伏安法测电阻伏安法测电阻89年、年、1996年年17、例、例8、替代法测电阻替代法测电阻例例2、例、例6比较法测电阻比较法测电阻99年、年、半偏法测电阻半偏法测电阻2001年年电压表电阻的测量电压表电阻的测量例例5、1997年、例年、例3电流表电阻的测量电流表电阻的测量例例4、2000年、例年、例7、电表的改装电表的改装93年年电源电动势的测量电源电动势的测量双缝干涉测波长双缝干涉测波长例例例例其它试验其它试验1996年上海四年上海四41996年上海四年上海四2、例例9、例、例10、例、例11、例、例120
2、4年上海年上海16限流器电路限流器电路安培表内接法安培表内接法RXRARXAV限流器电路限流器电路安培表外接法安培表外接法RXRVRXVA AV分压器电路分压器电路安培表内接法安培表内接法RXRAAVRX分压器电路分压器电路安培表外接法安培表外接法RXRVVARX伏安法测电阻电路伏安法测电阻电路替代法测量电阻替代法测量电阻I2R=I1RxRx=I2R/I1RxRAI1ARRxARRxI2替代比较比较法测电阻比较法测量电阻比较法测量电阻VA1伏安法测电压表电阻伏安法测电压表电阻VRabSR0半偏法测量电表电阻半偏法测量电表电阻GS1S2R1R2半偏法半偏法R R1 1RR2 2 R R测量测量R
3、R真实真实RRRRR真实真实由由I1Rx=I2R得得Rx=I2RI1比较比较法测电阻法测电阻A1A2R1=100R2=50由由I1r1=I2r2得得r1=I2r2I1vRXv甲、甲、乙乙甲图中的电压表的电压甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压乙图中的电压表的电压U2比较比较法测电压表电阻法测电压表电阻返回返回vvAAU1=E-I1rU2=E-I2rE=I1(R1+r)E=I2(R2+r)E=U1+U1r/R1E=U2+U2r/R2测电动势内阻电路测电动势内阻电路返回返回将量程为将量程为100微安的电流表改装成微安的电流表改装成量程为量程为1毫安的电流表毫安的电流表,并用一标准电流表与
4、改装后的并用一标准电流表与改装后的电流表串联电流表串联,对它进行校准对它进行校准(核对核对).改装及校准所用器改装及校准所用器材的实物图如下材的实物图如下(其中标准电流表事先已与一固定电阻其中标准电流表事先已与一固定电阻串联串联.以防烧表以防烧表).校准时要求通过电流表的电流能从校准时要求通过电流表的电流能从0连续调到连续调到1毫安毫安.试按试验要求在所给的实物图上连线试按试验要求在所给的实物图上连线.1993年高考年高考电路连接有错误电路连接有错误,但电表改装部分的接线正确但电表改装部分的接线正确(指指电阻箱与微安表并联电阻箱与微安表并联),给给1分分;只要电表改装部分的电路连接有错误,就给
5、只要电表改装部分的电路连接有错误,就给0分分.解解:画出电路图,画出电路图,连线如图示。连线如图示。AA返回返回RXVA AV用伏安法测量金属导线的电阻用伏安法测量金属导线的电阻R,试把图中给出的器材连接成测量试把图中给出的器材连接成测量R的合适的电路。图的合适的电路。图中安培表的量程为中安培表的量程为0.6A,内阻接近,内阻接近1,伏特表的量程,伏特表的量程为为3V,内阻为几,内阻为几K;电源的电动势为;电源的电动势为6V,变阻器,变阻器的阻值为的阻值为020。在闭合电键前,变阻器滑动触点。在闭合电键前,变阻器滑动触点应处于正确位置。应处于正确位置。解:解:金属导线的电阻不大,安培表应外接,
6、变阻器电金属导线的电阻不大,安培表应外接,变阻器电阻比较大,可用限流接法,画出电路图如下:阻比较大,可用限流接法,画出电路图如下:+-1989年高考年高考返回返回.在用伏安法测电阻的试验中在用伏安法测电阻的试验中,所用所用电压表的内阻约为电压表的内阻约为20千欧千欧,电流表的内阻约为电流表的内阻约为10欧欧,选选择能够尽量减小误差的电路图接线进行试验择能够尽量减小误差的电路图接线进行试验,读得的各读得的各组数据用实心圆点标于坐标图上组数据用实心圆点标于坐标图上(如右图所示如右图所示).(1)依据各点表示的数据描出依据各点表示的数据描出I-U图线图线,由此求得该电由此求得该电阻的阻值阻的阻值Rx
7、=欧欧(保留两位有效数字保留两位有效数字).(2)画出此试验的电路原理图画出此试验的电路原理图.2.4103mAvRx1996年高考年高考17返回返回 如下图所示如下图所示,P是一根表面匀整地镀有很薄是一根表面匀整地镀有很薄的发热电阻膜的长陶瓷管的发热电阻膜的长陶瓷管(其长度其长度l 为为50厘米左右厘米左右,直径直径D为为10厘米左右厘米左右),镀膜材料的电阻率镀膜材料的电阻率已知已知,管的两端有导电箍管的两端有导电箍MN.现现给你米尺给你米尺,电压表电压表V、电流表、电流表A、电源、电源,滑动变阻器滑动变阻器R,电键电键K和若和若干导线干导线,请设计一个测定膜层厚度请设计一个测定膜层厚度d
8、 的试验方案的试验方案.试验中应测定的物理量是试验中应测定的物理量是:.在右框内用符号画出测量电路图在右框内用符号画出测量电路图.计算膜层厚度的公式是计算膜层厚度的公式是:.PNMl,D,U,Id=II/DU.电流表内接、外接均可电流表内接、外接均可1996年上海年上海5.返回返回用以下仪器,尽可能精确地测量待测电阻用以下仪器,尽可能精确地测量待测电阻Rx的阻值:的阻值:A电动势约电动势约2V左右、内阻左右、内阻r1的电源一个;的电源一个;B内阻内阻RV=30K、刻度如右图的电压表一个;、刻度如右图的电压表一个;C开关一个;开关一个;D电阻在电阻在10K20K范围内的待测电阻范围内的待测电阻R
9、x一个;一个;E导线若干条。导线若干条。(1)电压表的满偏电流)电压表的满偏电流Ig=。(2)在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻)在下面虚线框内画出必要的测量待测电阻Rx阻值的试验阻值的试验电路图。电路图。(3)试验中要干脆测量的物理量有(注明每个物理量的意义)试验中要干脆测量的物理量有(注明每个物理量的意义和符号):和符号):。(4)待测电阻)待测电阻Rx的表达式为:的表达式为:Rx=。(5)Rx的阻值的阻值1020范围内时,仍运用这组仪器,能够用范围内时,仍运用这组仪器,能够用这种方法测量吗?说明理由。这种方法测量吗?说明理由。例例1、解解:vRXv甲、甲、乙乙(1)Ig=E/RV=3V
10、/30K=1.0104A(2)如图)如图甲、甲、乙乙(3)甲图中的电压表的电压甲图中的电压表的电压U1、乙图中的电压表的电压乙图中的电压表的电压U2(4)(5)不能,因为,两图电压表的读数几乎相同)不能,因为,两图电压表的读数几乎相同返回返回为了测量电流表为了测量电流表A1的内阻,接受图示的电路,的内阻,接受图示的电路,其中电流表其中电流表A1的量程是的量程是0300A、内阻约为、内阻约为100(待(待测);测);A2是标准电流表,量程是标准电流表,量程0-200A;R1为电阻箱,为电阻箱,阻值范围阻值范围0999.9;为电池,电动势为电池,电动势3V、内阻不计;、内阻不计;S1为开关,为开关
11、,S2为单刀双掷开关。按电路图接好电路后,为单刀双掷开关。按电路图接好电路后,将可变电阻器将可变电阻器R2和电阻箱和电阻箱R1适当调整后,将单刀双掷适当调整后,将单刀双掷开关开关S2扳到接点扳到接点1处,接通开关处,接通开关S1,调整可变电阻,调整可变电阻R2,使两电表的读数都是使两电表的读数都是150A;然后将开关;然后将开关S2扳到接点扳到接点2,调整电阻箱调整电阻箱R1使标准电流表的读数仍是使标准电流表的读数仍是150A,若此时,若此时电阻箱各旋钮位置如图,则:电阻箱各旋钮位置如图,则:(1)电流表)电流表A1的内阻的内阻Rg=_.(2)为了保证两电流表的平安运用,限流电阻)为了保证两电
12、流表的平安运用,限流电阻R3的阻的阻值应选值应选A.100;B.150;C.10K;D.15K。(。()(3)可变电阻器)可变电阻器R2应选:应选:A.2K;B.5K;C.200;D.500。(。()例例2、1765432890176543289017654328901765432890176543289017654328900.1101100010000100A1R1A212S1R3R2RgS23V替代法测电阻替代法测电阻当当R2=0时时,要保证两个电流表都不超过量程要保证两个电流表都不超过量程R3=E/Imin=3/0.2mA=15k选选DR2+R3=E/I=3/0.15mA=20kR2=
13、5k选选BRg=92.8返回返回图图1为测量电阻的电路为测量电阻的电路Rx为待测电为待测电阻阻R的阻值已知的阻值已知R为爱护电阻,阻值未知电源为爱护电阻,阻值未知电源E的电动势未知的电动势未知K1、K2均为单刀双掷开关均为单刀双掷开关A为电为电流表,其内阻不计流表,其内阻不计(1)按图按图1所示的电路,在图所示的电路,在图2的实物图上连线的实物图上连线(2)测量测量Rx的步骤为:将的步骤为:将K2向向d闭合,闭合,K1向向_闭闭合,登记电流表读数合,登记电流表读数I1再将再将K2向向c闭合,闭合,K1向向_闭合,登记电流表读数闭合,登记电流表读数I2计算计算Rx的公式是的公式是Rx=_abI2
14、RI1接线见下页1999高考高考解答:解答:(1)如图(如图(3分有任何错,给分有任何错,给0分)分)abcd返回返回GS1S2R1R2方法:方法:1.按图接线,图中按图接线,图中R1R2为电阻箱,为电阻箱,电源为蓄电池,内阻可以不计。电源为蓄电池,内阻可以不计。2.先合下先合下S1,调整,调整R1使电流表指针满偏使电流表指针满偏.3.再合下再合下S2,保持电阻,保持电阻R1不变,调整不变,调整R2使电流表使电流表指针半偏,登记指针半偏,登记R2的值的值.4.若若R1100R2,有,有Rg=R2思索:思索:1.R1能否用阻值很大能否用阻值很大的滑动变阻器代替?的滑动变阻器代替?2.再给一个同样
15、的电流表,再给一个同样的电流表,如何进行试验?如何进行试验?半偏法测量电流表的内阻半偏法测量电流表的内阻返回返回图图1中中E为为电电源源,其其电电动动势势为为,R1为为滑滑线线变变阻阻器器,R2电电阻阻箱箱,A为为电电流流表表,用用此此电电路路,经经以以下下步步骤骤可可近近似似测测得得A的的内内阻阻RA:闭闭合合K1,断断开开K2,调调整整R1,使使电电流流表表读读数数等等于于其其量量程程I0;保保持持R1不不变变,闭闭合合K2,调调整整R2,使使电电流流表读数等于表读数等于I02,然后读出,然后读出R2的值,取的值,取RAR2。(1)按图)按图1所示电路在图所示电路在图2所给出的实物图中画出
16、连接导线。所给出的实物图中画出连接导线。(2)真真实实值值与与测测得得值值之之差差除除以以真真实实值值叫叫做做测测量量结结果果的的相相对对误误差,即差,即,试导出它与电源电动势,试导出它与电源电动势、电流表量程、电流表量程I0及电及电流表内阻流表内阻RA的关系式。的关系式。(3)若若I010mA,真真实实值值RA约约为为30,要要想想使使测测量量结结果果的的相对误差不大于相对误差不大于5,电源电动势最小应为多少伏?,电源电动势最小应为多少伏?2001年高考年高考解:解:(1)接线如右图()接线如右图(3分,接错一根导线不能得此分,接错一根导线不能得此3分)分)(3)=I0RA/0.05=6V(
17、2分)分)返回返回VA1答:答:.如右图如右图(4分分,线路有错就不给这线路有错就不给这4分分)A1(2分分某电压表的内阻在某电压表的内阻在20千欧千欧50千欧千欧之间之间,现要测量其内阻现要测量其内阻,实验室提供下列可选用的器材实验室提供下列可选用的器材:待测电压表待测电压表V(量程量程3V)电流表电流表A1(量程量程200A)电流表电流表A2(量程量程5mA)电流表电流表A3(量程量程0.6A)滑动变阻器滑动变阻器R(最大阻最大阻1K)电源电源(电动势电动势4V)电键电键K.(1)所提供的电流表中所提供的电流表中,应选用应选用_(填写字母代号填写字母代号).(2)为了尽量减小误差为了尽量减
18、小误差,要求测多组数据要求测多组数据.试在方框中画试在方框中画出符合要求的实验电路图出符合要求的实验电路图(其中电源和电键及其连线其中电源和电键及其连线1997年高考年高考.返回返回为了测量两个电压表为了测量两个电压表VA、VB的内电阻,可以供应的仪器有:的内电阻,可以供应的仪器有:A.电压表电压表VA、量程、量程5V、内电阻约、内电阻约3000B.电压表电压表VB、量程、量程3V、内电阻约、内电阻约2500.C.电流表电流表A、量程、量程3A、内阻、内阻2.5D.电阻箱电阻箱R1、阻值范围、阻值范围09999.9E.电阻箱电阻箱R2、阻值范围、阻值范围099.9F.滑动变阻器滑动变阻器R3、
19、阻值、阻值050、额定电流、额定电流1.5AG.滑动变阻器滑动变阻器R4、阻值、阻值010、额定电流、额定电流1AH.电池阻、电动势为电池阻、电动势为12V,内电阻约,内电阻约0.5I.单刀开关单刀开关2个,导线若干个,导线若干(1)在设计电路时,能否选用电流表)在设计电路时,能否选用电流表A,请简要说明理由,请简要说明理由:。(2)选用的器材有)选用的器材有。(3)为为了了测测量量两两个个电电压压表表内内电电阻阻,请请设设计计一一个个测测量量电电路路,画画出电路图。出电路图。(4)说说明明试试验验原原理理和和须须要要测测量量的的物物理理量量,并并列列出出计计算算两两个个电电压表内电阻的计算压
20、表内电阻的计算DFHI不能选用,电流表量程太大,测量不精确不能选用,电流表量程太大,测量不精确例例3、解解:(1)电流表)电流表A不能选用,电流表量程太大,测量不精确不能选用,电流表量程太大,测量不精确(2)电阻箱)电阻箱R1,变阻器,变阻器R3,电池组和开关,电池组和开关2个,导线若干。个,导线若干。(3)电路图如下图。)电路图如下图。(4)电压表)电压表VA和和VB串联,其串联,其读数之比等于内电阻之比读数之比等于内电阻之比,即,即合下合下K2调整电阻箱为调整电阻箱为R1,两表读数分别为两表读数分别为UAUBVBvAK2K1K2断开两表读数分别为断开两表读数分别为UAUBUB/UA=RB/
21、RA(1)UB/UA=RBR1/RA(RB+R1)(2)解解(1)(2)得得返回返回 从下表中选出适当的试验器材,设计一电路从下表中选出适当的试验器材,设计一电路来测量电流表来测量电流表A1的内阻的内阻r1,要求方法简捷,有尽可能高的测量,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度,并能测得多组数据。(精度,并能测得多组数据。(1)在虚线方框中画出电路图,标)在虚线方框中画出电路图,标明所用器材的代号。(明所用器材的代号。(2)若选测量数据中的一组来计算,)若选测量数据中的一组来计算,r1,则所用的表达式为则所用的表达式为r1=_,式中各符号的意义是:,式中各符号的意义是:_。器材(代号)器材(代号)
22、规格规格电流表电流表(A1)量程量程10mA,内阻,内阻r1待测(约待测(约40)电流表电流表(A2)量程量程500A,内阻,内阻r2=750电压表电压表(V)量程量程10V,内阻,内阻r3=10k电阻电阻(R1)阻值约阻值约100,作保护电阻用,作保护电阻用滑动变阻器滑动变阻器(R2)总电阻约总电阻约50电池电池(E)电动势电动势1.5V,内阻很小,内阻很小电键电键(K)导线若干导线若干2000年高考年高考依据并联电路两端电压相等,依据并联电路两端电压相等,将两电流表并联,如图示:将两电流表并联,如图示:解:解:电流表电流表I1m=10mA,r140R1=100R2=50若滑动变阻器用限流接
23、法,若滑动变阻器用限流接法,Imin=1.5/190=0.08A=8mAImax=10mA电流的变更范围很小,应当用分压器接法。电流的变更范围很小,应当用分压器接法。因为电压表读数很小,因为电压表读数很小,Um=0.4V,不能用伏安法测量,不能用伏安法测量,调整滑动变阻器的电阻,测调整滑动变阻器的电阻,测出多组两电流表的读数,出多组两电流表的读数,由由I1r1=I2r2得得r1=I2r2I1A1A2R1=100R2=50评分标准评分标准.(1)如图所示()如图所示(5分。若电阻分。若电阻R1与电池串联,不扣分;若与电池串联,不扣分;若R2用作用作限流电阻,正确的同样给分。)(限流电阻,正确的同
24、样给分。)(2)I1表示通过电流表表示通过电流表A1的电流,的电流,I2表示通表示通过电流表过电流表A2的电流,的电流,r2表示电流表表示电流表A2的内阻。(的内阻。(3分,未说明分,未说明r2的不扣分。)的不扣分。)返回返回从从下下列列试试验验器器材材中中选选出出适适当当的的器器材材,设设计计测测量量电电路路来来测测量两个电流表的内阻,量两个电流表的内阻,要求方法简捷,有尽可能高的测量精度。要求方法简捷,有尽可能高的测量精度。(A)待测电流表)待测电流表A1,量程,量程50mA,内电阻约几十,内电阻约几十(B)待测电流表)待测电流表A2,量程,量程30mA,内电阻约几十,内电阻约几十(C)电
25、压表)电压表V,量程,量程15V,内阻,内阻rv=15k(D)电阻箱)电阻箱R1,阻值范围,阻值范围09999.99(E)电阻箱)电阻箱R2,阻值范围,阻值范围099.9(F)滑动变阻器)滑动变阻器R3,阻值,阻值0150,额定电流,额定电流1.5A(G)滑动变阻器)滑动变阻器R4,阻值,阻值020,额定电流,额定电流2A(H)电阻)电阻R0,阻值是,阻值是40,功率是,功率是0.5W(作爱护电阻用)(作爱护电阻用)(I)电池组,电动势为)电池组,电动势为12V,内电阻约,内电阻约0.5此外还有单刀开关若干和导线若干,供须要选用。此外还有单刀开关若干和导线若干,供须要选用。(1)请设计一个测量
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