摘要:4.关于伏安法的研究 电路中很多物理量与电路两端电压U和流过电路的电流强度I有关.于是伏安法就成为一种间接测量这些物理量的有效方法.在中学物理阶段.伏安法的应用有如下两种: (1)伏安法测电阻Rx. 伏安法测电阻的实验电路有如图18-7中所示的两种.即所谓“电流表内接电路 和“电流表外接电路 .对内接电路来说.由于电流表的分压作用.导致测量值偏大.内接电路适用于于测量阻值较大的电阻,对外接电路来说.由于电压表的分流作用.导致测量值偏小.外接电路适用于测量阻值较小的电阻. 图-7 图-8 (2)伏安法测电池电动势和内阻r. 伏安法测电池电动势和内电阻r的实验电路有如图-8所示的两种所示的电路).在图(a)中.由于电压表有分流作用.和r的测量值均将偏小.在图(b)中.由于电流表有分压作用. r的测量值将偏大.而的测量值将不受影响.

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(1)下图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5 cm的小方格,重力加速度g取10 m/s2。由图可知:小球从A点运动到B点经历的时间___________(填“小于”“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间;照相机的闪光频率为Hz________________;小球抛出时的初速度大小为_________________m/s。

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,被测金属丝的电阻大约为6 Ω。现先用刻度尺测出金属丝的长度l;接着用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其刻度位置如图甲所示;再用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,计算出它的电阻;最后根据电阻定律

图甲计算出该金属材料的电阻率。

①从图甲中读出金属丝的直径d为__________________mm。

②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

直流电源E:电动势约4.5 V,内阻很小;

电流表A1:量程0—0.6 A,内阻为0.125 Ω;

图乙电流表A2:量程0—3.0 A,内阻为0.025 Ω;

电压表V1:量程0—3 V,内阻为3 kΩ;

电压表V2:量程0—15 V,内阻为15 kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为0.2 A;

滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω,允许通过的最大电流为1.0 A;

开关、导线等。

要求有较高的测量精度,并能测得多组数据。在可供选择的器材中,应该选用的电流表是___________,应选用的电压表是___________,应该选用的滑动变阻器是___________。

③根据所选的器材,在图乙的虚线框中画出实验电路图。

④写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示):ρ=___________。

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(1)下图为研究小球的平抛运动时拍摄的闪光照片的一部分,其背景是边长为5 cm的小方格,重力加速度g取10 m/s2。由图可知:小球从A点运动到B点经历的时间________(填“小于”“等于”或“大于”)从B点运动到C点经历的时间;照相机的闪光频率为________Hz;小球抛出时的初速度大小为________m/s。

(2)在“测定金属的电阻率”的实验中,被测金属丝的电阻大约为6 Ω。现先用刻度尺测出金属丝的长度l;接着用螺旋测微器测量金属丝的直径d,其刻度位置如图甲所示;再用伏安法测出金属丝两端的电压U和通过金属丝的电流I,计算出它的电阻;最后根据电阻定律

计算出该金属材料的电阻率。

①从图甲中读出金属丝的直径d为________mm。

②在用伏安法测定金属丝的电阻时,除被测的电阻丝外,还有如下供选择的实验器材:

直流电源E:电动势约4.5 V,内阻很小;

电流表A1:量程0—0.6 A,内阻为0.125 Ω;

        

图甲                            图乙

电流表A2:量程0—3.0 A,内阻为0.025 Ω;

电压表V1:量程0—3 V,内阻为3 kΩ;

电压表V2:量程0—15 V,内阻为15 kΩ;

滑动变阻器R1:最大阻值10 Ω,允许通过的最大电流为0.2 A;

滑动变阻器R2:最大阻值20 Ω,允许通过的最大电流为1.0 A;

开关、导线等。

要求有较高的测量精度,并能测得多组数据。在可供选择的器材中,应该选用的电流表是__________,应选用的电压表是__________,应该选用的滑动变阻器是______________。

③根据所选的器材,在图乙的虚线框中画出实验电路图。

④写出用测得的物理量表示的计算电阻率的表达式(用字母表示):ρ=__________。

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(13分)(1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用      法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是        法。在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用      法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。

②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示          ;B实验图象的“斜率”表示           ;C实验图象的“斜率”表示            。

(2)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:

A.电源E(电动势为4.5V)                             

B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4k)

C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2)

D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05);

E.滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流1A)

F.滑动变阻器R2(最大阻值2k,额定电流100mA)

①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用   ,滑动变阻器应选用     。(填所选仪器前的字母序号)。

②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图所示)。

③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为     ,正常工作时的发热功率为    ,机械功率为    。

 

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(13分)(1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用     法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是       法。在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用     法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示         ;B实验图象的“斜率”表示          ;C实验图象的“斜率”表示           。
(2)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为4.5V)                             
B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4k)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05);
E.滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值2k,额定电流100mA)

①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用  ,滑动变阻器应选用    。(填所选仪器前的字母序号)。
②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图所示)。
③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为    ,正常工作时的发热功率为   ,机械功率为   。

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(13分)(1)在物理实验中体现了很多的物理研究方法,如理想实验法、控制变量法、极限思维法、图像法、类比法、科学假说法、微小量放大法与等效替代法等。请把合适的方法或正确的答案填在相应的空格内。

①在“利用打点计时器测速度”的实验中,运用     法,可以利用打点计时器打出的纸带测算出某点的瞬时速度:在“探究互成角度的两个力的合成”的实验中,分别用一个力F或两个互成角度的F1、F2,把一个一端固定的橡皮筋拉伸到同一位置,则F就是F1和F2的合力,实验原理采用的是       法。在“探究平抛运动的规律”的实验中,如图所示,用小锤打击弹性金属片,金属片把A球沿水平方向抛出,同时B球松开,自由下落,A、B两球同时开始运动,观察到两球同时落地。运用     法,可以判定平抛运动在竖直方向上的分运动是自由落体运动。
②图象法是物理实验中一种重要的研究方法。在研究加速度与外力(质量m一定)的关系、验证机械能守恒定律、探究弹力大小与弹簧伸长量之间的关系三个实验中,某同学正确作出了三个实验的相关图象,如图中A、B、C所示。根据坐标轴代表的物理量判断,A实验的图象“斜率”表示         ;B实验图象的“斜率”表示          ;C实验图象的“斜率”表示           。
(2)某一小型电风扇额定电压为4.0V,额定功率为2.4W。某实验小组想通过实验描绘出小电风扇的伏安特性曲线。实验中除导线和开关外,还有以下器材可供选择:
A.电源E(电动势为4.5V)                             
B.电压表V(量程为0~5V,内阻约为4k)
C.电流表A1(量程为0~0.6A,内阻约为0.2)
D.电流表A2(量程3A,内阻约0.05);
E.滑动变阻器R1(最大阻值10,额定电流1A)
F.滑动变阻器R2(最大阻值2k,额定电流100mA)

①为了便于调节,减小读数误差和系统误差,实验中所用电流表应选用  ,滑动变阻器应选用    。(填所选仪器前的字母序号)。
②请你为该小组设计实验电路,并把电路图画在虚线内(小电风扇的电路符号如图所示)。
③操作过程中发现,小电风扇通电后受阻力作用,电压表读数小于0.5V时电风扇没启动。该小组测绘出的小电风扇的伏安特性曲线如图所示,由此可以判定,小电风扇的电阻为    ,正常工作时的发热功率为   ,机械功率为   。
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