高三物理復(fù)習(xí)建議（二）-湖天中學(xué)

1、高考物理系列講座,----電學(xué)實(shí)驗(yàn)專題,1、高中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)值得思考的環(huán)節(jié),一、物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)與備考策略,●考試說明中精選實(shí)驗(yàn)，突出了復(fù)習(xí)的重點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)條目后冠以“（實(shí)驗(yàn)、探究）”，說明實(shí)驗(yàn)具備更多的能力要求或可以考查的途徑。●所列實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材不一定一一對應(yīng)。●對實(shí)驗(yàn)技能和方法的考查更加突出，要求對實(shí)驗(yàn)原理有更高層次的領(lǐng)悟才能正確遷移和運(yùn)用。,2、高中物理實(shí)驗(yàn)所涉及基本方法,3、北京“11考試說明”對實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)誤差提出

2、的要求,● 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理：控制變量法、替代法、模擬法、 微小量放大法、留跡法●控制實(shí)驗(yàn)誤差：多次測量法、積累法●處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：列表法、作圖法、平均值法、逐差法,●實(shí)驗(yàn)器材●實(shí)驗(yàn)誤差與有效數(shù)字●實(shí)驗(yàn)考試形式與比例,2011考試說明有關(guān)實(shí)驗(yàn)部分的要求,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵羔槍唧w問題，根據(jù)已有條件，運(yùn)用已學(xué)過的知識(shí)和方法制定方案，通過實(shí)驗(yàn)解決問題的能力。能獨(dú)立完成“物理知識(shí)內(nèi)容表”中所列的實(shí)驗(yàn)。具體要求如下： ①了解基本儀器的主要性

3、能和使用方法，根據(jù)需要能合理選擇和正確使用基本儀器。 ②理解實(shí)驗(yàn)原理和方法。能夠控制實(shí)驗(yàn)條件，排除實(shí)驗(yàn)故障，正確進(jìn)行觀察、測量、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。 ③分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行描述和解釋，對誤差進(jìn)行初步分析和討論，評價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)論。 ④依據(jù)已有資源，設(shè)計(jì)簡單實(shí)驗(yàn)，組合實(shí)驗(yàn)器材，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，探究所要解決的問題。,第一部分,2011考試說明有關(guān)實(shí)驗(yàn)部分的要求,,2011考試說明有關(guān)實(shí)驗(yàn)部分的要求,,2011考試

4、說明有關(guān)實(shí)驗(yàn)部分的要求—說明,1．要求會(huì)正確使用的儀器主要有：刻度尺、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、天平、秒表、電火花計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、彈簧秤、電流表、電壓表、多用電表、示波器、滑動(dòng)變阻器、電阻箱等2．要求認(rèn)識(shí)誤差問題在實(shí)驗(yàn)中的重要性，了解誤差的概念，知道系統(tǒng)誤差和偶然誤差；知道用多次測量求平均值的方法減小偶然誤差；能在某些實(shí)驗(yàn)中分析誤差的主要來源；不要求計(jì)算誤差。3．要求知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測量的結(jié)果．間接測量的

5、有效數(shù)字運(yùn)算不作要求,近幾年北京高考實(shí)驗(yàn)題目類型,,一、電學(xué)測量儀表及讀數(shù)法則,0-3v-15v,0-0.6A-3A,電壓表,電流表,例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值,,接0~3A量程(0.1×8+0.1×9/10)A=0.89A,誤差值,1.最小分度是1（包括0.1、0.01等）的儀器，測量誤差出現(xiàn)在下一位（即估讀到最小分度下一位），下一位按1/10估讀。若無估讀，則在最小分度的下一位補(bǔ)“0”。安培表

6、0～3A檔、電壓表0～3V檔等。,讀數(shù)規(guī)則：,讀數(shù)：2.40V,10,例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值,接0~15V量程時(shí)讀數(shù)為________V.,,精度(即最小分度值）為0.5V，在十分位上。2.最小分度是5（包括0.5、0.05等），測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位按1/5估讀，即按五分之幾格估讀。,(10+0.5×1+0.5×3/5)V,最小分度值,誤差值,10.8,11,例：按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下

7、列電表的測量值,接0~0.6A量程時(shí)讀數(shù)為________A.,0.18,精度(即最小分度值）為0.02A，在百分位上。3.最小分度是2（包括0.2、0.02等），測量誤差出現(xiàn)在同一位上，同一位按1/2估讀，即不足半小格舍去，超過半小格按半格估讀，接近滿格按滿格估讀。,(0.02×8+0.02×1)V,最小分度值,誤差值,12,凡最小分度值是一個(gè)單位的，有效數(shù)字的末位都在精度的下一位，即需要估讀，若無估讀，則在精

8、度的下一位補(bǔ)“0”。凡最小分度值是2或5個(gè)單位的，有效數(shù)字的末位就是精度的同一位（含估讀數(shù)），若無估讀不需補(bǔ)“0”。若用0~0.6安量程，其精度為0.02安，說明測量時(shí)只能準(zhǔn)確到0.02安，不可能準(zhǔn)確到0.01安，因此誤差出現(xiàn)在安培的百分位（0.01安），讀數(shù)只能讀到安培的百分位，以估讀最小分度半小格為宜，當(dāng)指針指在小于半小格位置則舍去，指針正對半小格則取為0.01安，指針超過半小格時(shí)則算一小格即0.02安。,小結(jié)：,讀數(shù)：10.5V,

9、讀數(shù)：9.5V,練一練,讀數(shù)：0.37A,電阻箱：是一種可以調(diào)節(jié)電阻的并且能夠顯示出電阻阻值大小的變阻器。讀數(shù)方法是：各旋扭對應(yīng)的指示點(diǎn)的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，它們之和就是電阻箱接入電路的阻值。使用電阻箱時(shí)要注意通過電阻的電流不能超過允許的最大數(shù)值。,6、電阻箱,15,電阻箱讀數(shù):8×10000+4×1000+5×100+8×10+0×1+2×0.1=84580.2

10、 Ω,練一練,16,（二）常見實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集方法,1．利用測量工具直接測量基本物理量,2. 間接測量的物理學(xué)量,試驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)?zāi)康?→ 實(shí)驗(yàn)原理 → 實(shí)驗(yàn)器材→ 電路選擇 → 實(shí)驗(yàn)方法→ 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)→實(shí)驗(yàn)結(jié)果 　　　　 實(shí)驗(yàn)裝置　　　　　 控制條件　　　　　 實(shí)驗(yàn)步驟　　　　　 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,專題二 電學(xué)實(shí)驗(yàn),一、電學(xué)實(shí)驗(yàn)的

11、基本知識(shí),專題二 電學(xué)實(shí)驗(yàn),1．電路設(shè)計(jì)原則：正確地選擇儀器和設(shè)計(jì)電路的問題，有一定的靈活性，解決時(shí)應(yīng)掌握和遵循一些基本的原則，即“安全性”、“方便性”、“精確性”原則，兼顧“誤差小”、“儀器少”、“耗電少”等各方面因素綜合考慮，靈活運(yùn)用。⑴正確性：實(shí)驗(yàn)原理所依據(jù)的原理應(yīng)當(dāng)符合物理學(xué)的基本原理。⑵安全性：實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)施要安全可靠，實(shí)施過程中不應(yīng)對儀器及人身造成危害。要注意到各種電表均有量程、電阻均有最大允許電流和最大功率，電源也

12、有最大允許電流，不能燒壞儀器。⑶方便性：實(shí)驗(yàn)應(yīng)當(dāng)便于操作，便于讀數(shù)，便于進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。⑷精確性：在實(shí)驗(yàn)方案、儀器、儀器量程的選擇上，應(yīng)使實(shí)驗(yàn)誤差盡可能的小。,2．電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇：⑴根據(jù)不使電表受損和盡量減少誤差的原則選擇電表。首先保證流過電流表的電流和加在電壓表上的電壓均不超過使用量程，然后合理選擇量程，務(wù)必使指針有較大偏轉(zhuǎn)（一般要大于滿偏度的1/3），以減少測讀誤差。⑵根據(jù)電路中可能出現(xiàn)的電流或電壓范圍選擇滑動(dòng)變阻器，注意

13、流過滑動(dòng)變阻器的電流不超過它的額定值，對大阻值的變阻器，如果是滑動(dòng)頭稍有移動(dòng)，使電流、電壓有很大變化的，不宜采用。⑶應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的基本要求來選擇儀器，對于這種情況，只有熟悉實(shí)驗(yàn)原理，才能作出恰當(dāng)?shù)倪x擇?？傊顑?yōu)選擇的原則是：方法誤差盡可能??；間接測定值盡可能有較多的有效數(shù)字位數(shù)，直接測定值的測量使誤差盡可能小，且不超過儀表的量程；實(shí)現(xiàn)較大范圍的靈敏調(diào)節(jié)；在大功率裝置（電路）中盡可能節(jié)省能量；在小功率電路里，在不超過用電器額定值的前提下

14、，適當(dāng)提高電流、電壓值，以提高測試的準(zhǔn)確度。,儀器選擇順序：先電源----電壓表—電流表---變阻器,3、測量電路的選擇——內(nèi)外接選擇,＜,＞,伏特表的分流作用,安培表的分壓作用,測小電阻 Rx＜Rv,測大電阻 Rx＞＞RA,①已知Rx、RA、Rv范圍,外,內(nèi),Rx/RA＜Rv/Rx： 接法Rx/RA＞Rv/Rx： 接法,②未知RA、Rv、ＲＡ:試觸法,,A變化明顯: 接法V變化明顯: 接法,內(nèi),外,,,測大用內(nèi)測

15、小用外,4、供電電路選擇----分壓、限流接法為了改變測量電路（待測電阻）兩端的電壓（或通過測量電路的電流），常使滑動(dòng)變阻器與電源連接作為控制電路，滑動(dòng)變阻器在電路中主要有兩種連接方式：如圖（甲）為滑動(dòng)變阻器的限流式接法，RX為待測電阻。它的接線方式是電源、滑動(dòng)變阻器與待測電阻三者串聯(lián)。對待測電阻供電電壓的最大調(diào)節(jié)范圍是：RX是待測電阻，R是滑動(dòng)變阻器的總電阻，不計(jì)電源內(nèi)阻)。如圖（乙）是滑動(dòng)變阻器的分壓式接法。接線方式是電源與滑動(dòng)

16、變阻器組成閉合電路，而被測電路與滑動(dòng)變阻器的一部分電阻并聯(lián)，該接法對待測電阻供電電壓的調(diào)節(jié)范圍是：0~E（不計(jì)電源內(nèi)阻時(shí)）。,選取接法的原則：①要求負(fù)載上電壓或電流變化范圍大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，須用分壓式接法。②負(fù)載電阻Rx遠(yuǎn)大于滑動(dòng)變阻器總電阻R時(shí)，須用分壓式接法，此時(shí)若采用限流式接法對電路基本起不到調(diào)節(jié)作用。 ③采用限流電路時(shí)，電路中的最小電流（電壓）仍超過電流表的量程或超過用電器的額定電流（電壓）時(shí)，應(yīng)采用變阻器的分壓式接

17、法。④負(fù)載電阻的阻值Rx小于滑動(dòng)變阻器的總電阻R或相差不大，并且電壓表、電流表示數(shù)變化不要求從零開始起調(diào)，可用限流式接法。⑤兩種電路均可使用時(shí)應(yīng)優(yōu)先用限流式接法，因?yàn)橄蘖麟娐方Y(jié)構(gòu)簡單，總功率較小。,滑動(dòng)變阻器的粗調(diào)和微調(diào)作用：①在限流電路中，全電阻較大的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較小的變阻器起微調(diào)作用。②在分壓電路中，全電阻較小的變阻器起粗調(diào)作用，全電阻較大的變阻器起微調(diào)作用。,零起必分壓 滑小必分壓 滑大可限流 燒表必分

18、壓,Rx的電壓范圍,,,,,,,電壓調(diào)節(jié)范圍大,供電電路——滑動(dòng)變阻器(分壓,限流),5．實(shí)物圖的連接：實(shí)物圖連線應(yīng)掌握基本方法和注意事項(xiàng)。⑴注意事項(xiàng)：①連接電表應(yīng)注意量程選用正確，正、負(fù)接線柱不要接錯(cuò)。②各導(dǎo)線都應(yīng)接在接線柱上，不應(yīng)在導(dǎo)線中間出現(xiàn)分叉。③對于滑動(dòng)變阻器的連接，要搞清楚接入電路的是哪一部分電阻，在接線時(shí)要特別注意不能將線接到滑動(dòng)觸頭上。⑵基本方法：①畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。②分析各元件連接方式，明確電流表與電壓表的

19、量程。③畫線連接各元件。(用鉛筆畫線，以便改錯(cuò))連線方式應(yīng)是單線連接，連線順序應(yīng)先畫串聯(lián)電路，再畫并聯(lián)電路。 一般先從電源正極開始，到電鍵，再到滑動(dòng)變阻器等。按順序以單線連接方式將干路中要串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來；然后連接支路將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去。連接完畢，應(yīng)進(jìn)行檢查，檢查電路也應(yīng)按照連線的方法和順序。,,連線口訣：有圖到物、接線到柱、先串后并、量程清楚線不交叉就近接入,二、關(guān)于電阻的測量方法,1.歐姆表測量,2

20、.替代法,3.伏安法,4.比較法,替代法測量電阻,1、在右圖中，S接1，記下電流值 I ; S接2，調(diào)節(jié)R，使電流值仍為 I ，,則 Rx =R,2、在下圖中，調(diào)節(jié)P，甲圖中的電壓表的電壓為U;,保持P不動(dòng)，換接電阻箱R, 調(diào)節(jié)R使乙圖中的電壓表的電壓仍為U，,則 Rx =R,,,比較法測量電阻,1、比較電流,在右圖中，S接1，記下電流值I1， S接2，記下電流值為I2，,（不計(jì)電源內(nèi)阻和電流表內(nèi)阻 ）,,,2、比較電壓,調(diào)

21、節(jié)P，甲圖中的電壓表的電壓為U1、,保持P不動(dòng)，乙圖中的電壓表的電壓為U2，,則,,,伏安法測電壓表電阻,電壓表是一個(gè)能夠顯示自身電壓的特殊電阻，因此，可以用一個(gè)安培表測量其電阻。,讀出電壓表和電流表的示數(shù)U和I，則,,比較法測電壓表電阻,甲圖中的電壓表的電壓U1;,乙圖中的電壓表的電壓U2 , R為大電阻 (不計(jì)電源內(nèi)阻),,例1. (2)用以下器材測量一待測電阻Rx的阻值(900— 1000Ω) . 電源 E （有一定

22、內(nèi)阻，電動(dòng)勢約為 9.0V ) 電壓表 Vl （量程為 1.5V ，內(nèi)阻 rl =750Ω ) 電壓表 V2 （量程為 5V ，內(nèi)阻 r2 =2500Ω ) 滑線變阻器 R （最大阻值約為 100Ω ） 單刀單擲開關(guān)S ，導(dǎo)線若干．① 測量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的1/3，請?jiān)诖痤}卡的虛線方框中畫出測量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖．（原理圖中的元件要用題目中相應(yīng)的字母標(biāo)注）,,,,② 若電壓表V1的示數(shù)用 U1表示

23、，電壓表 V2的示數(shù)用U2表示，則由已知量和測得量表示 Rx的公式為 Rx= ▲ .,解：,電壓表V1和Rx中的電流相等，即,,,例2. 測量一塊量程已知的電壓表的內(nèi)阻，器材如下：A．待測電壓表（量程3V，內(nèi)阻未知）一塊 B．電流表（量程3A，內(nèi)阻0.01 Ω ）一塊C．定值電阻（阻值5kΩ ，額定電流0.5A）一個(gè) D．電池組（電動(dòng)勢小于3V，內(nèi)阻不計(jì)）一個(gè)E．多用電表一塊

24、 F．開關(guān)兩只 G．導(dǎo)線若干有一同學(xué)利用上面所給器材，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：(1) 用多用電表進(jìn)行粗測：多用電表電阻檔有3種倍率，分別是×100Ω、×10Ω和×1Ω。該同學(xué)選擇×10Ω倍率，用正確的操作方法測量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太小。為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測量，應(yīng)重新選擇 倍率。重新選擇倍率后，刻度盤上的指針位置如圖所示，那么測量結(jié)果大約是

25、 Ω。,×100Ω,3.0 ×103,,,（2）為了更準(zhǔn)確的測出該電壓表內(nèi)阻的大小，該同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)電路。你認(rèn)為其中較合理的是 （填“甲”或“乙”）電路。其理由是： 。

26、（3）用你選擇的電路進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要直接測量的物理量 ；用上述所測各量表示電壓表內(nèi)阻，其表達(dá)式應(yīng)為Rv＝ 。,乙,因?yàn)榧讏D中流過電流表的電流太小,讀數(shù)誤差比較大,K2閉合前后電壓表的讀數(shù)U1、U2,電壓表內(nèi)阻的表達(dá)式為,,,解見下頁,,,解：,當(dāng)S向電壓表一側(cè)

27、閉合時(shí)，,當(dāng)S向R一側(cè)閉合時(shí)，,連線如圖,,,,,,,,,例5．（6分）為了測量一個(gè)阻值較大的未知電阻，某同學(xué)使用了干電池（1.5V），毫安表（1mA），電阻箱（0-9999?），電鍵，導(dǎo)線等器材。該同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路如圖（a）所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)，將電阻箱阻值置于最大，斷開K2，閉合K1，減小電阻箱的阻值，使電流表的示數(shù)為I1＝1.00mA，記錄電流強(qiáng)度值；然后保持電阻箱阻值不變，斷開K1，閉合K2，此時(shí)電流表示數(shù)為I2＝0.80mA，記錄電

28、流強(qiáng)度值。由此可得被測電阻的阻值為________?。,解：,解得 Rx =375 ?,375,,,3.伏安法測電阻,1、測金屬絲的電阻率（或是測膜厚等） 2、測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻； 3、描繪小燈泡的伏安特性曲線。,涉及的問題主要有：電路的連接（滑動(dòng)變阻器的限流或分壓、外接或內(nèi)接）、電表量程的選擇,十、測定金屬的電阻率,外接、限流,十一、描繪小燈泡的伏安特性曲線,外接分壓,起始位置在C,十三、測電源的電動(dòng)勢E和內(nèi)

29、電阻r,,,伏安法測電阻電路,,測電阻基本變式：,（1）無電流表,①已知電阻與理想電壓表并聯(lián)替代電流表,②用已知內(nèi)阻的電壓表替代電流表,③無電流表時(shí)的替代法,④無電流表時(shí)的半偏法（測量電壓表內(nèi)阻）,（2） 無電壓表,①已知電阻與理想電流表串聯(lián)替代電壓表,②無電壓表時(shí)的等效替代法,③無電壓表時(shí)的半偏法（測表頭內(nèi)阻）,（3）把實(shí)驗(yàn)題當(dāng)作計(jì)算題處理,①根據(jù)閉合電路歐姆定律列方程求解待測量；②根據(jù)歐姆定律的變式

30、 求解電阻。在利用伏安法測電源的電動(dòng)勢和內(nèi)阻的實(shí)驗(yàn)中，只要測出外電路的電壓變化量和電流的變化量（外電壓的變化量始終等于內(nèi)電壓的變化量），就可以求出電源的內(nèi)阻,。,【例6】,為了測定一電阻約20Ω，額定電流為0.5A的電阻器的電阻，現(xiàn)備有下列器材：,(A)內(nèi)阻不計(jì)的6v電源； (B)量程為0～3A，內(nèi)阻約為0.06Ω的電流表；(C)量程為0～0.6A，內(nèi)阻約為3Ω的電流表；(D)量程為0～25V，內(nèi)阻約為5×1

31、04Ω的電壓表；(E)量程為0～5V，內(nèi)阻約為l04Ω的電壓表；(F)阻值為0～5Ω，額定電流為3A的滑動(dòng)變阻器；(G)阻值為0～1500Ω，額定電流為0.5A的滑動(dòng)變阻器；(H)電鍵和導(dǎo)線若干。,（1）為了盡可能多測幾組數(shù)據(jù)，應(yīng)選用的器材為 （2）將符合要求的實(shí)驗(yàn)電路圖畫在圖方框內(nèi)。（3）本實(shí)驗(yàn)電阻得測量值與真實(shí)值相比偏 （填大或小或相等）（4）有一位同學(xué)將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行如下改裝：電路如圖所示，操作如下：

32、,改裝圖,,,【例7】,某同學(xué)用下列器材測量一電阻絲的電阻Rx ：電源E，適當(dāng)量程的電流表電壓表各一只，滑線變阻器R，電阻箱Rp，開關(guān)S1、S2，導(dǎo)線若干．他設(shè)計(jì)的電路圖如圖(a)所示，具體做法：先閉合S1，斷開S2，調(diào)節(jié)R和Rp使電流表和電壓表示數(shù)合理。記下兩表示數(shù)為I1、U1；再保持Rp值不變，閉合S2，記下電流表和電壓表示數(shù)為I2、U2. (2)寫出被測電阻Rx= （用電表的讀數(shù)表示)；,(3)此實(shí)驗(yàn)中因電流

33、表有內(nèi)阻，電壓表內(nèi)阻不是無限大，使被測電阻的測量值 真實(shí)值（選填“大于”“小于”或“等于”）。,,,,等于,（十）測定金屬的電阻率 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻y定金屬的電阻率,外接、限流,三、電學(xué)實(shí)驗(yàn)解析,實(shí)驗(yàn)思考題：1．伏安法測量電阻的理論根據(jù)是什么？電阻的計(jì)算式是怎樣的？2．伏安法測量電阻有哪兩種測量電路？畫出電路圖。3．兩種電路產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的原因各是什么？測量結(jié)果比電阻的實(shí)際值大還是??？ 兩種電

34、路測量的結(jié)果，絕對誤差和相對誤差各多大？ 兩種電路分別適于測量多大的電阻？ 如果知道電流表和電壓表的內(nèi)電阻，怎樣計(jì)算待測電阻值？4．已知待測電阻的大約值和電壓、電流表的內(nèi)電阻，怎樣選用測量電路？在待測電阻大小，安培表、伏特表內(nèi)阻都不了解的情況下怎樣決定采用哪種測量電路？5．如果沒有安培表，只有伏特表，另有一個(gè)電阻箱（或者兩個(gè)定值電阻）怎樣測電阻？畫出電路圖。6．如果沒有伏特表，只有安培表，另有一個(gè)電阻箱（或者兩個(gè)定值

35、電阻）怎樣測電阻？畫出電路圖。,實(shí)驗(yàn)原理:,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?用伏安法間接測定某種金屬導(dǎo)體的電阻率；練習(xí)使用螺旋測微器。,根據(jù)電阻定律公式,只要測量出金屬導(dǎo)線的長度l和它的直徑d，計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導(dǎo)線的電阻R，即可計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。,實(shí)驗(yàn)器材:,被測金屬導(dǎo)線，直流電源（4V）, 電流表 (0-0.6A)，電壓表（0-3V），滑動(dòng)變阻器（50Ω）,電鍵，導(dǎo)線若干，螺旋測微器，米尺。,,實(shí)驗(yàn)步驟:,1.用螺旋測微器

36、在被測金屬導(dǎo)線上的三個(gè)不同位置各測一次直徑,求出其平均值d,計(jì)算出導(dǎo)線的橫截面積S.,2．按如圖所示的原理電路圖連接好用伏安法測電阻的實(shí)驗(yàn)電路。,3．用毫米刻度尺測量接入電路中的被測金屬導(dǎo)線的有效長度l, 反復(fù)測量3次,求出其平均值。,4．把滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置,電路經(jīng)檢查確認(rèn)無誤后, 閉合電鍵S。改變滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)片的位置, 讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值，斷開電鍵S，求出導(dǎo)線電阻R

37、的平均值。,5.將測得的R、l、d值,代入電阻率計(jì)算公式中，計(jì)算出金屬導(dǎo)線的電阻率。,6．拆去實(shí)驗(yàn)線路，整理好實(shí)驗(yàn)器材。,,注意事項(xiàng):,1．測量被測金屬導(dǎo)線的有效長度，是指測量待測導(dǎo)線接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長度，亦即電壓表兩并入點(diǎn)間的部分待測導(dǎo)線長度，測量時(shí)應(yīng)將導(dǎo)線拉直。,2．本實(shí)驗(yàn)中被測金屬導(dǎo)線的電阻值較小，因此實(shí)驗(yàn)電路必須采用電流表外接法。,3．實(shí)驗(yàn)連線時(shí),應(yīng)先從電源的正極出發(fā),依次將電源、電鍵、電流表、待測金屬導(dǎo)線、滑動(dòng)變阻器

38、連成主干線路（閉合電路），然后再把電壓表并聯(lián)在待測金屬導(dǎo)線的兩端。,4．閉合電鍵S之前，一定要使滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)片處在有效電阻值最大的位置。,5．在用伏安法測電阻時(shí)，通過待測導(dǎo)線的電流強(qiáng)度I的值不宜過大（電流表用0~0.6A量程），通電時(shí)間不宜過長，以免金屬導(dǎo)線的溫度明顯升高，造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過程中逐漸增大。,,例1.（3）測定金屬絲的電阻（阻值3～5Ω）時(shí)，給定的實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)物如下圖所示，要求通過金屬絲的電流可以在0—0.6A之間變

39、化。請?jiān)诜娇蛑挟嫵鰧?shí)驗(yàn)電路圖，并在圖中用實(shí)線代替導(dǎo)線連接成符合實(shí)驗(yàn)要求的電路圖。,,解: 實(shí)驗(yàn)電路圖如圖示,,連線圖如圖示。,,例2．（11分）圖a為某一熱敏電阻（電路符號為 ,其電阻值隨溫度的改變而改變，且對溫度很敏感)的I－U關(guān)系曲線圖．（1）為了通過測量得到圖a所示I－U關(guān)系的完整曲線，在圖b和圖c兩個(gè)電路中應(yīng)選擇的是圖_________；簡要說明理由：

40、 。(已知電源電動(dòng)勢為9V,內(nèi)阻不計(jì),滑動(dòng)變阻器的阻值為0－100Ω),（2）在圖d電路中，電源電壓恒為9V，電流表讀數(shù)為70mA，定值電阻R1=250Ω．由熱敏電阻的I－U關(guān)系曲線可知，熱敏電阻兩端的電壓為_______V；電阻R2的阻值為 Ω．（3）舉出一個(gè)應(yīng)用熱敏電阻的例子：____________

41、_______．,,b,電壓可從0V調(diào)到所需電壓,調(diào)節(jié)范圍較大,解: ⑵ I1=9/250=0.036A=36mA I2=70-36=34 mA,由圖a得 UR=5.3V,R2 =(9-5.3) / 0.034=108.8 Ω,5.3,108.8,熱敏溫度計(jì),,例3．(12分)熱敏電阻是傳感電路中常用的電子元件．現(xiàn)用伏安法研究熱敏電阻在不同溫度下的伏安特性曲線，要求特性曲線盡可能完整．已知常溫下待測熱敏電阻的阻

42、值約40～50Ω．熱敏電阻和溫度計(jì)插入帶塞的保溫杯中，杯內(nèi)有一定量的冷水，其他備用的儀表和器具有：盛有熱水的熱水瓶(圖中未畫出)、電源(3V、內(nèi)阻可忽略)、直流電流表(內(nèi)阻約1Ω)、直流電壓表(內(nèi)阻約5kΩ)、滑動(dòng)變阻器(0～10Ω)、開關(guān)、導(dǎo)線若干．(1)圖(1)中a，b，c三條圖線能反映出熱敏電阻伏安特性曲線的是　　　　　?。?2)在圖(2)的方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，要求測量誤差盡可能小．(3)根據(jù)電路圖，在圖(3)的實(shí)物圖上

43、連線．,c,,,,解：,常溫下待測熱敏電阻的阻值約40～50Ω．放入熱水中，電阻減小，所以電流表采用外接法。,滑動(dòng)變阻器最大阻值10Ω，且電壓要從0測起，變阻器采用分壓器接法，電路圖如下左圖示：,實(shí)物連線圖如下右圖示：,,,,,,,,,,,例4．(10分)圖12中，甲圖為一段粗細(xì)均勻的新型導(dǎo)電材料棒，現(xiàn)測量該材料的電阻率.（1）首先用多用電表的歐姆檔（倍率為×10）粗測其電阻，指針位置如圖乙所示，其讀數(shù)R=

44、 .（2）然后用以下器材用伏安法盡可能精確地測量其電阻：A. 電流表: 量程為0.6A，內(nèi)阻約為0.1ΩB. 電壓表: 量程為3V，內(nèi)阻約為3kΩC. 滑動(dòng)變阻器：最大阻值為20Ω，額定電流1AD. 低壓直流電源：電壓6V，內(nèi)阻忽略F. 電鍵K，導(dǎo)線若干在方框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖.,200Ω,,,（3）如果實(shí)驗(yàn)中電流表示數(shù)為I，電壓表示數(shù)為U，并測出該棒的長度為L、直徑為d，則該材料的電阻率ρ=

45、 （用測出的物理量的符號表示）,解： (2),電阻較大，所以電流表采用內(nèi)接法?；瑒?dòng)變阻器最大阻值20Ω，為了多測幾組數(shù)據(jù)，變阻器采用分壓器接法，電路圖如下圖示：,（3）該材料的電阻率,,,例5．⑵(6分)某學(xué)生欲測一未知電阻的阻值，可供選擇的器材有：電流表Al量程0～10mA， 電流表A2量程0～0.6 A， 電壓表Vl量程0～3 V， 電壓表V2量程0～15 V，滑動(dòng)變阻器一只，電源4.

46、5 V， 電鍵2個(gè)，如下圖所示，當(dāng)電鍵S2連a時(shí)，兩電表的指針偏轉(zhuǎn)角度都在滿偏的4/5處；若將S2接b時(shí)，其中一個(gè)電表的指針偏角幾乎不變,另一電表的指針偏轉(zhuǎn)到滿偏的3/4處．該學(xué)生所選用的電壓表的量程為 ，所用電流表的量程為 ，該電阻的阻值為 .,,,解：,當(dāng)Rx較大時(shí),電鍵S2從a轉(zhuǎn)向b時(shí),電流表讀數(shù)減小,電壓表讀數(shù)幾乎不變。,當(dāng)Rx較小時(shí)，電鍵S2從a轉(zhuǎn)向b時(shí),電

47、壓表讀數(shù)增大，電流表讀數(shù)幾乎不變。,由題意可知, Rx較大.電流表應(yīng)采用內(nèi)接法（S2接b ）,,由于Rx較大，所用電流表的量程為 0-10mA.,電源電壓4.5 V ，所選用的電壓表的量程為0-3V.,將S2接b時(shí)，電壓表讀數(shù)為 U=4/5×3=2.4V,電流表讀數(shù)為 I=3/4×10=7.5 mA,Rx=U/I=2.4/(7.5 ×10-3)=320 Ω,,,例6．（14分）有一根細(xì)長而均勻的金屬材料樣品

48、，截面為外方內(nèi)圓，如圖所示．此金屬材料重約1~2N，長約為30cm，電阻約為10Ω．已知這種金屬的電阻率為ρ，密度為ρ0．因管線內(nèi)徑太小，無法直接測量，請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案測量其內(nèi)徑d，現(xiàn)有如下器材可選：A．毫米刻度尺 B．螺旋測微器C．電流表（600mA 1.0Ω）D．電流表（3A 0.1Ω）E．電壓表（3V 6kΩ）F．滑動(dòng)變阻器（2kΩ 0.5A）G．滑動(dòng)變阻器（10

49、Ω 2A）H．蓄電池（6V 0.05Ω）I．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干（1）除待測金屬材料外，應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)器材有 （只填代號字母） ．,A、B、C、E、G、H、I,,,（2）畫出你所設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)電路圖，并把所選儀器連成實(shí)際測量電路．,（3）用已知的物理常數(shù)和測得的物理量，推導(dǎo)計(jì)算金屬管線內(nèi)

50、徑d的表達(dá)式．,（2）解：,,,,⑶解：設(shè)長度為l，截面外邊長為a，電壓為U，電流強(qiáng)度為I。,電阻,截面積,故有,解得,,,題目,例7．（12分）實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率ρ=1.7×10-8Ωm。課外活動(dòng)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)試驗(yàn)來測算螺線管使用的金屬絲長度。他們選擇了多用電表、電流表、電壓表、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、螺旋測微器（千分尺）、導(dǎo)線和學(xué)生電源等。 （1）他們使用多用電表粗測金屬

51、絲的電阻，操作過程分以下三個(gè)步驟：（請?zhí)顚懙冖诓讲僮鳎賹⒓t、黑表筆分別插入多用電表的“+”、“-”插孔；選擇電阻檔“×1”；②__________________________________________；③把紅黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用表的示數(shù)如圖9（a）所示。,將紅、黑表筆短接，調(diào)整調(diào)零旋鈕調(diào)零,,,第3頁,圖9 （a）,（2）根據(jù)多用電表示數(shù)，為了減少實(shí)驗(yàn)誤差，并在實(shí)驗(yàn)中獲得較大的電壓調(diào)節(jié)范圍

52、，應(yīng)從圖9（b）的A、B、C、D四個(gè)電路中選擇_________電路來測量金屬絲電阻；,D,,,,第4頁,（3）他們使用千分尺測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖10所示，金屬絲的直徑為 mm；（4）根據(jù)多用電表測得的金屬絲電阻值，可估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為_________m。（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）,解: （3）金屬絲的直徑為,d=0.260mm,（4）多用電表測得的金屬絲

53、電阻值,R=4 Ω ，,0.260,12m或13m,,,,題目,（5）他們正確連接電路，接通電源后，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)電流始終無示數(shù)。請?jiān)O(shè)計(jì)一種方案，利用多用電表檢查電路故障并寫出判斷依據(jù)。(只需寫出簡要步驟),（5）解:,①使用多用電表的電壓檔位，接通電源,逐個(gè)測量各元件、導(dǎo)線上的電壓，若電壓等于電源電壓，說明該元件或?qū)Ь€斷路故障。,②使用多用電表的電阻檔位,斷開電路或拆下元件、導(dǎo)線，逐個(gè)測量各元件、導(dǎo)線上的電阻，若電阻為無窮大，說

54、明該元件或?qū)Ь€斷路故障.,,題目,第2頁,,例8、用伏安法測量金屬導(dǎo)線的電阻R，試把圖中給出的器材連接成測量R的合適的電路。圖中安培表的量程為0.6A，內(nèi)阻接近1Ω，伏特表的量程為3V，內(nèi)阻為幾K Ω ；電源的電動(dòng)勢為6V，變阻器的阻值為0—20 Ω 。在閉合電鍵前，變阻器滑動(dòng)觸點(diǎn)應(yīng)處于正確位置。,解：金屬導(dǎo)線的電阻不大，安培表應(yīng)外接，變阻器電阻比較大，可用限流接法，畫出電路圖如下：,,,,,,,,,（十一）描繪小燈泡的伏安特性曲線

55、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模好枥L小燈泡的伏安特性曲線,外接分壓,起始位置在C,實(shí)驗(yàn)思考題：1．什么是伏安特性曲線？縱坐標(biāo)是什么物理量？橫坐標(biāo)是什么物理量？2．如果研究對象的伏安特性曲線是直線，對于它的電阻作出什么判斷？如果是曲線，又怎樣？怎樣計(jì)算在某狀態(tài)下研究對象的電阻？（不是切線斜率?。?．什么是線性元件？什么是非線性元件？燈泡是什么元件？4．“6.3V,0.3A” “2.5V,0.3A”的小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻各是多大？在常溫下它們的燈絲電

56、阻是大些還是小些？差多少倍？5．測定小燈泡的伏安特性曲線（電阻幾歐到二十歐左右）采用什么電路？分壓還是限流？安培表是外接還是內(nèi)接？6．定值電阻的伏安特性曲線是直線還是曲線？為什么？7．小燈泡的伏安特性曲線什么形狀？為什么？ 8．怎樣從小燈泡的伏安特性曲線計(jì)算某一電壓下小燈泡的功率？,實(shí)驗(yàn)原理：在純電阻電路中，電阻兩端的電壓與通過電阻的電流是線性關(guān)系，但在實(shí)際電路中，由于各種因素的影響，U—I圖象不再是一條直線．讀出若干組小電珠

57、兩端的電壓U和電流I，然后在坐標(biāo)紙上以U為縱軸，以I為橫軸就畫出U—I曲線．,06北京（2）某同學(xué)用如圖所示電路，測繪標(biāo)有“3.8V,0.3V”的小燈泡的燈絲電阻R隨電壓U變化的圖象.①除了導(dǎo)線和開關(guān)外，有以下一些器材可供選擇:電流表：A1（量程100 mA，內(nèi)阻約2Ω）； 　　　　　 A2（量程0.6 A，內(nèi)阻約0.3Ω)；電壓表：V1(量程5 V，內(nèi)阻約5kΩ )； V2（量程15 V，內(nèi)阻

58、約15kΩ ）；滑動(dòng)變阻器：R1（阻值范圍0-10Ω）； R2（阻值范圍0-2kΩ）；電源：E1（電動(dòng)勢為1.5 V，內(nèi)阻為0.2Ω）； E2（電動(dòng)勢為4V，內(nèi)阻約為0.04Ω）。 為了調(diào)節(jié)方便，測量準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表 ，電壓表 ,滑動(dòng)變阻器____，電源_____.(填器材的符號),①對器材的選用應(yīng)以安全、實(shí)用為原則。小燈泡的額定電壓和額定電流分別為3

59、.8V和0.3A，故電壓表應(yīng)選V1，電流表A2；由于是分壓接法，故滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1，便于調(diào)節(jié)，電源應(yīng)選E2。,06北京②根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計(jì)算并描繪出R-U的圖象右圖所示.由圖象可知，此燈泡在不工作時(shí)，燈絲電阻為 ；當(dāng)所加電壓為3.00 V時(shí)，燈絲電阻為 ,燈泡實(shí)際消耗的電功率為______W.,③根據(jù)R-U圖象，可確定小燈泡耗電功率P與外加電壓U的關(guān)系.符合該關(guān)系的示意圖是下列圖中的_____．,②U＝0時(shí)，小燈泡不工作,電

60、阻為1.5Ω，當(dāng)U＝3.0V時(shí)，電阻為11.5Ω。此時(shí)燈泡消耗功率P＝U2/R＝0.78W。③由R－U圖線，隨U的增大，電阻的變化越來越小，而P＝U2/R ，隨U的變化，功率P的變化將更加明顯，故選A。,2007重慶⑴在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”實(shí)驗(yàn)中，用導(dǎo)線a、b、c、d、e、f、g和h按如圖所示方式連接電路，電路中所有元件都完好，且電壓表和電流表已調(diào)零。閉合開關(guān)后： ①若電壓表的示數(shù)為2V，電流表的示數(shù)為零，小燈泡不亮，則斷

61、路的導(dǎo)線為_____；d ②若電壓表的示數(shù)為零，電流表的示數(shù)為0.3A，小燈泡亮，則斷路的導(dǎo)線為_____；h,③若反復(fù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，小燈泡亮度發(fā)生變化，但電壓表、電流表的示數(shù)不能調(diào)為零，則斷路的導(dǎo)線為____。G 中,06全國（1）現(xiàn)要測定一個(gè)額定電壓4V、額定功率為1.6W的小燈泡的伏安特性曲線。要求所測電壓范圍為0.1～4V?，F(xiàn)有器材：直流電源E（電動(dòng)勢4V、內(nèi)阻不計(jì)）電壓表V（量程4.5V，內(nèi)阻約為4×

62、;104Ω)電流表A1（量程250mA，內(nèi)阻約為2Ω）電流表A2（量程為500mA，內(nèi)阻約為1Ω）滑動(dòng)變阻器R（最大阻值約為30Ω）電鍵S，導(dǎo)線若干。,A2　　甲圖,（1）小燈泡的額定電流I＝P/U＝0.4A，故電流表選用A2小燈泡的電阻R＝U2/P＝10Ω由于R＜＜RV，故應(yīng)先電流表外接法，即電路圖甲。,如果既要滿足要求，又要測量誤差小，應(yīng)該選用的電流表是＿ ，下面兩個(gè)電路應(yīng)該選用的是＿＿＿。,（十二）把電流表改裝成電

63、壓表實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?電壓表,電流表,實(shí)驗(yàn)原理：1．“半偏法”測電流表的內(nèi)阻電路圖，合上Sl，調(diào)整R，使電流表恰好滿偏，然后閉合S2，調(diào)整R′，使電流表恰好半偏，當(dāng)R》R′時(shí)，Rg＝R′； 2．電流表改裝為電壓表，根據(jù)串聯(lián)電阻分壓的原理可知，應(yīng)把電流表與一電阻串聯(lián)，其阻值為Rx＝(U－Ug)/Ig,實(shí)驗(yàn)思考題：1.怎樣測量電壓表或者電流表的內(nèi)電阻？與測量一般電阻的不同點(diǎn)在哪里？2．怎樣用半偏法測量表頭的內(nèi)電阻？（1）說明步驟和兩

64、個(gè)電阻箱的功能。（2）電路中R1選什么樣的電阻箱？R2選多大阻值的電阻箱？哪個(gè)電阻箱用精度為0.1歐的合適？（3）這樣測出的表頭內(nèi)電阻是偏大還是偏小？為什么？（4）為什么在的情況下，用半偏法測量表頭內(nèi)電阻的誤差才較?。浚?）電源的電動(dòng)勢怎樣選用？,3．怎樣把電流表（毫安計(jì)或微安計(jì)）改裝成電壓表？配用的電阻大小怎樣計(jì)算？ 怎樣把電壓表的量程擴(kuò)大？4．改裝成的電壓表讀數(shù)總是偏小（大）是怎么造成的？怎么辦？,（2010北京卷）

65、21（1）甲同學(xué)要把一個(gè)量程為200μA的直流電流計(jì)G，改裝成量范圍是0~4V的直流電壓表。①她按圖1所示電路、用半偏法測定電流計(jì)G的內(nèi)電阻rg，其中電阻R0約為1kΩ。為使rg的測量值盡量準(zhǔn)確，在以下器材中，電源E應(yīng)選用 ，電阻器R1應(yīng)選用 ，電阻器R2應(yīng)選用 （選填器材前的字母）A.電源（電動(dòng)勢1.5V） B.電源（電動(dòng)勢6V） C.電阻箱(0~999.9Ω)D.滑動(dòng)變阻器(0~500

66、Ω) E.電位器（一種可變電阻，與滑動(dòng)變阻器相當(dāng)）(0~5.1kΩ) F.電位器（0~51kΩ）②該同學(xué)在開關(guān)斷開情況下，檢查電路連接無誤后，將R2的阻值調(diào)至最大。后續(xù)的實(shí)驗(yàn)操作步驟依次是： , , , ,最后記錄R1的阻值并整理好器材。（請按合理的實(shí)驗(yàn)順序，選填下列步驟前的字母） A.閉合S1 B.閉合S2

67、 C.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度 D.調(diào)節(jié)R2的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 E.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度的一半 F.調(diào)節(jié)R1的阻值，使電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)到滿刻度③如果所得的R1的阻值為300.0Ω，則圖1中被測電流計(jì)G的內(nèi)阻rg的測量值為 Ω，該測量值 實(shí)際值（選填“略大于”、“略小于”或“等于”）。④給電流計(jì)G

68、 聯(lián)（選填“串”或“并”）一個(gè)阻值為 kΩ的電阻，就可以將該電流計(jì)G改裝為量程4V的電壓表。,①BCF ②BCAE ③300 略小于 ④串 19.7,（2010北京卷）21（2）乙同學(xué)要將另一個(gè)電流計(jì)G改裝成直流電壓表，但他僅借到一塊標(biāo)準(zhǔn)電壓表V0、一個(gè)電池組E、一個(gè)滑動(dòng)變阻器R′和幾個(gè)待用的阻值準(zhǔn)確的定值電阻。①該同學(xué)從上述具體條件出發(fā)，先將待改裝的表G直接與一個(gè)定值電阻R相連接，組成一個(gè)電壓表；然后用標(biāo)準(zhǔn)

69、電壓表V0校準(zhǔn)。請你畫完圖2方框中的校準(zhǔn)電路圖。②實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)定值電阻R選用17.0kΩ時(shí)，調(diào)整滑動(dòng)變阻器R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是4.0V時(shí)，表G的指針恰好指到滿量程的五分之二；當(dāng)R選用7.0kΩ時(shí)，調(diào)整R′的阻值，電壓表V0的示數(shù)是2.0V，表G的指針又指到滿量程的五分之二。由此可以判定，表G的內(nèi)阻rg是 k，滿偏電流Ig是 mA。若要將表G改裝為量程是15V的電壓表，應(yīng)配備一個(gè)