5.实验连线时,应先从电源的正极出发,依次将电源、开关、电流表、待测金属丝、滑动变阻器连成干路,然后再把电压表并联在待测金属丝的两端.
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实验仪器的读数和实验原理 |
(2012·山东高考)在测量金属丝电阻率的实验中,可供选用的器材如下:
待测金属丝:Rx(阻值约4 Ω,额定电流约0.5 A);
电压表:V(量程3 V,内阻约3 kΩ);
电流表:A1(量程0.6 A,内阻约0.2 Ω);
A2(量程3 A,内阻约0.05 Ω);
电源:E1(电动势3
V,内阻不计);![]()
E2(电动势12 V,内阻不计);
滑动变阻器:R(最大阻值约20 Ω);
螺旋测
微器;毫米刻度尺;开关S;导线.
(1)用螺旋测微器测量金属丝的直径,示数如图7-3-5所示,读数为________mm.
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图7-3-5
(2)若滑动变阻器采用限流接法,为使测量尽量精确,电流表应选________,电源应选________(均
填器材代号),在虚线框内完成电路原理图.
[解析] (1)螺旋测微器的读数为1.5 mm+27.3×0.01 mm=1.773 mm.
(2)在用伏安法测电阻的实验中
,为使测量尽量精确,则电流表、电压表指针需达到半偏以上,又因待测电阻丝的额定电流为0.5 A,所以电流表选A1,电源选E1即可.电路原理如图所示.
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[答案] (1)1.773(1.771~1.775均正确) (2)A1 E1
电路图见解析
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电学仪器的选择和电路的设计
(1)选择电流表时,既要考虑量程,又要考虑测量结果的准确性.
(2)测量Rx时,要判断是采用电流表“外接法”还是“内接法”,本题中Rx较小,故采用“外接法”.
(3)滑动变阻器的接法有“限流”和“分压”两种方式,本题要采用限流方式.
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实验数据的分析与处理 |
(2013·广东高考)图7-3-6(a)是测量电阻Rx的原理图.学生电源输出电压可调,电流表量程选0.6 A(内阻不计),标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0
cm.
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(a)
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(b)
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(c)
图7-3-6
(1)根据原理图连接图(b)的实物图.
(2)断开S2,合上S1;调节电源输出电压为3.0 V时,单位长度电阻丝的电压u=________V/cm.记录此时电流表A1的示数.
(3)保持S1闭合,合上S2;滑动c点改变ac的长度L,
同时调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤②记
录的值相同,记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值,测量数据已在图(c)中标出,写出Rx与L、I、u的关系式Rx=________;根据图(c)用作图法算出Rx=________Ω.
[解析] (1)根据原理图,实物连接如图(a)所示.
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(a)
(2)由于电阻丝均匀,故单位长度电阻丝的电压u=V/cm=0.1 V/cm.
(3)调节电源输出电压,使电流表A1的示数与步骤
②记录的值相同,即通过电阻丝ac段的电流恒定,则Rx两端的电压与电阻丝的长度成正比,即U=uL,根据欧姆定律得Rx的表达式Rx==.
LI图象如图(b)所示.根据L=I知图象的斜率k=.由图象知,斜率为k=60 cm/A,故Rx=ku=6 Ω.
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(b)
[答案] (1)如图(a)所示 (2)0.1 (3) 6
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(1)解答此题要明确伏安法测电阻的基本原理.电路的创新设计应依据基本原理进行分析.
(2)连结实物图要依据电路图,按一定的顺序进行连结.
(3)应用图象分析实验数据,要弄清图象斜率的物理意义.
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A组 双基
题组
4.电流表的内接法和外接法的比较
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内接法 |
外接法 |
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电路图 |
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误差 原因 |
电流表分压 U测=Ux+UA |
电压表分流 I测=Ix+IV |
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电阻测 量值 |
R测==Rx+RA>Rx 测量值大于真实值 |
R测==<Rx 测量值小于真实值 |
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适用 条件 |
RA≪Rx |
RV≫Rx |
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适用于测量 |
大阻值电阻 |
小阻值电阻 |
实验器材
被测金属丝、螺旋测微器、毫米刻度尺、电池组、电流表、电压表、滑动变阻器、开关、导线若干.
注意事项