摘要：无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好,对限流电路.只需用笔画线当作导线.从电源正极开始.把电源.电键.滑动变阻器.伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程.滑动变阻器应调到阻值最大处).对分压电路.应该先把电源.电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来.然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头.比较该接头和滑动触头两点的电势高低.根据伏安法部分电表正负接线柱的情况.将伏安法部分接入该两点间. 例4.用以下器材测量一待测电阻的阻值,如图. 电源,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1=750Ω 电压表V2, 量程为5V,内阻r2=2500Ω 滑动变阻器,最大阻值约为100Ω 单刀单掷开关,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).根据你既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 . [解析] 本题的实验目的是测量一待测电阻的阻值,根据给出的实验器材的规格作如下思考: (1).电源电动势约为9V,而电压表量程较小,且所用变阻器阻值远小于待测电阻的阻值,因此应考虑用变阻器分压接法. (2).题中未给出电流表,而已知电压表的量程和内阻,因此电压表可作电流表使用,这是本实验设计的关键.实验电路如图 (3).实物图连接也是高考实验设计的一种关键.注意两点:一是画出的电路图器材符号与实物图中实物摆放的位置基本一致,便于连接实物图.二是实物图的连线尽可能规则,而且不相交. [规律总结] 设计性实验题型可归纳为以下3类: (1).给出实验器材,设计实验方案,处理实验数据. (2).给出实验情景,设计处理实验实验数据,试题给出实验目的和电路图,推测实验原理,完成数据处理,或者完成实验步骤和数据处理,给出实验目的器材步骤,要求处理数据并误差分析. (3).自选实验器材,设计.选择实验电路 考点四 描绘小灯泡的伏安特性曲线 实验电路原理电路如图所示.因为小电珠的电阻较小所以应该选用安培表外接法. 小灯泡的电阻会随着电压的升高.灯丝温度的升高而增大.所以U-I曲线不是直线.为了反映这一变化过程.灯泡两端的电压应该由零逐渐增大到额定电压.所以滑动变阻器必须选用分压接法.开始时滑动触头应该位于左端(使小灯泡两端的电压为零). 由实验数据作出的I-U曲线如右.说明灯丝的电阻随温度升高而增大.也就说明金属电阻率随温度升高而增大.(若用U-I曲线.则曲线的弯曲方向相反.) 若选用的是标有“3.8V 0.3A 的小灯泡.电流表应选用0-0.6A量程,电压表开始时应选用0-3V量程.当电压调到接近3V时.再改用0-15V量程. [考点分析] 考查利用伏安法测灯泡的伏安曲线与处理图象能力 例题5.(2)用下列器材组装成描绘电阻R伏安特性曲线的电路.请将实物图连线成为实验电路. 微安表μA(量程200μA.内阻约200), 电压表V(量程3V.内阻约10K), 电阻R(阻值约20k), 滑动变阻器R(最大阻值50.额定电流1 A)． 电池组E, 开关S及导线若干. 答案:实物连接如图 解析:从题目中给的电压表的内阻和电流表的内阻以及待测电阻R0的阻值可以判断测量电路要用伏安法的内接法.变阻器的电阻比较小.所以电源电路采用分压法. 例6.现要测定一个额定电压4 V.额定功率1.6 W的小灯泡(图中用表示)的伏安特性曲线.要求所测电压范围为0.1 V-4 V. 现有器材:直流电源E.电压表(量程4.5 V.内阻约为4×104 Ω).电流表(量程250 mA.内阻约为2 Ω).电流表(量程500 mA.内阻约为1 Ω).滑动变阻器R.电子键S.导线若干. 如果既要满足测量要求.又要测量误差较小.应该选用的电流表是 .下面两个电路应该选用的是 . 解析:(1)灯泡的电阻.由.所以选择量程为500mA的电流表.又因为.所以采用安培表外接法.所以选择甲图. [规律总结] 此实验待测灯泡的电阻小又要求从0开始测多组实验数据.所以采用“测小用外接.零起必分压 的实验方法. 考点5 测定金属的电阻率 被测电阻丝的电阻较小.所以选用电流表外接法,本实验不要求电压调节范围.可选用限流电路.因此选用上面左图的电路.开始时滑动变阻器的滑动触头应该在右端.本实验通过的电流不宜太大.通电时间不能太长.以免电阻丝发热后电阻率发生明显变化. [考点分析] 考查螺旋测微器的读数与伏安法测电阻的实验知识 例题7. 在“测金属丝的电阻率 的实验中.需要用刻度尺测出金属丝的长度l.用螺旋测微器测出金属丝的直径d.用电流表和电压表测出金属丝的电阻Rx. (1)请写出测金属丝电阻率的表达式:ρ= (用上述测量量的字母表示). (2)若实验中测量金属丝的长度和直径时.刻度尺和螺旋测微器的示数如图6所示.则金属丝长度的测量值为l= cm.金属丝直径的测量值为d= mm. (3)用电流表和电压表测金属丝的电阻时.由于电压表.电流表内阻的影响.不论使用电流表内接法还是电流表外接法.都会产生系统误差.按如图7所示的电路进行测量.可以消除由于电表内阻造成的系统误差.利用该电路进行实验的主要操作过程是: 第一步:先将R2的滑动头调到最左端.单刀双掷开关S2向1闭合.闭合电键S1.调节滑动变阻器R1和R2.使电压表和电流表的示数尽量大些.读出此时电压表和电流表的示数U1.I1. 第二步:保持两滑动变阻器滑动头位置不变.将单刀双掷开关S2向2闭合.读出此时电压表和电流表的示数U2.I2. 请写出由以上记录数据计算被测电阻Rx的表达式 解析:(1)根据电阻定律可得ρ=πd2Rx/4l.(2)因偶然误差l=36.47-36.50.根据螺旋测微器的读数方法知d=0.797-0.799.(3)由串联电路规律得:Rx= [规律总结] 此题实际告诉一种消除伏安法测电阻的系统误差的方法. 考点6 练习使用多用电表1．欧姆表构造

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