2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率學(xué)案.doc
《2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率學(xué)案.doc》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率學(xué)案.doc(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率 1.實(shí)驗(yàn)原理(如圖1所示) 由R=ρ得ρ=,因此,只要測(cè)出金屬絲的長(zhǎng)度l、橫截面積S和金屬絲的電阻R,即可求出金屬絲的電阻率ρ. 圖1 2.實(shí)驗(yàn)器材 被測(cè)金屬絲,直流電源(4V),電流表(0~0.6A),電壓表(0~3V),滑動(dòng)變阻器(0~50Ω),開(kāi)關(guān),導(dǎo)線若干,螺旋測(cè)微器,毫米刻度尺. 3.實(shí)驗(yàn)步驟 (1)用螺旋測(cè)微器在被測(cè)金屬絲上的三個(gè)不同位置各測(cè)一次直徑,求出其平均值d. (2)連接好用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)電路. (3)用毫米刻度尺測(cè)量接入電路中的被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,反復(fù)測(cè)量三次,求出其平均值l. (4)把滑動(dòng)變阻器的滑片調(diào)節(jié)到使接入電路中的電阻值最大的位置. (5)閉合開(kāi)關(guān),改變滑動(dòng)變阻器滑片的位置,讀出幾組相應(yīng)的電流表、電壓表的示數(shù)I和U的值,填入記錄表格內(nèi). (6)將測(cè)得的Rx、l、d值,代入公式R=ρ和S=中,計(jì)算出金屬絲的電阻率. 1.數(shù)據(jù)處理 (1)在求Rx的平均值時(shí)可用兩種方法 ①用Rx=分別算出各次的數(shù)值,再取平均值. ②用U-I圖線的斜率求出. (2)計(jì)算電阻率 將記錄的數(shù)據(jù)Rx、l、d的值代入電阻率計(jì)算公式ρ=Rx=. 2.誤差分析 (1)金屬絲的橫截面積是利用直徑計(jì)算而得,直徑的測(cè)量是產(chǎn)生誤差的主要來(lái)源之一. (2)采用伏安法測(cè)量金屬絲的電阻時(shí),由于采用的是電流表外接法,測(cè)量值小于真實(shí)值,使電阻率的測(cè)量值偏小. (3)金屬絲的長(zhǎng)度測(cè)量、電流表和電壓表的讀數(shù)等會(huì)帶來(lái)偶然誤差. (4)由于金屬絲通電后發(fā)熱升溫,會(huì)使金屬絲的電阻率變大,造成測(cè)量誤差. 3.注意事項(xiàng) (1)本實(shí)驗(yàn)中被測(cè)金屬絲的電阻值較小,因此實(shí)驗(yàn)電路一般采用電流表外接法. (2)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、開(kāi)關(guān)、電流表、被測(cè)金屬絲、滑動(dòng)變阻器連成主干線路(閉合電路),然后再把電壓表并聯(lián)在被測(cè)金屬絲的兩端. (3)測(cè)量被測(cè)金屬絲的有效長(zhǎng)度,是指測(cè)量被測(cè)金屬絲接入電路的兩個(gè)端點(diǎn)之間的長(zhǎng)度,亦即電壓表兩端點(diǎn)間的被測(cè)金屬絲長(zhǎng)度,測(cè)量時(shí)應(yīng)將金屬絲拉直,反復(fù)測(cè)量三次,求其平均值. (4)測(cè)金屬絲直徑一定要選三個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)量,求其平均值. (5)閉合開(kāi)關(guān)S之前,一定要使滑動(dòng)變阻器的滑片處在有效電阻值最大的位置. (6)在用伏安法測(cè)電阻時(shí),通過(guò)被測(cè)金屬絲的電流強(qiáng)度I不宜過(guò)大(電流表用0~0.6A量程),通電時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),以免金屬絲的溫度明顯升高,造成其電阻率在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中逐漸增大. (7)若采用圖象法求R的平均值,在描點(diǎn)時(shí),要盡量使各點(diǎn)間的距離拉大一些,連線時(shí)要盡可能地讓各點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè),個(gè)別明顯偏離較遠(yuǎn)的點(diǎn)可以不予考慮. 命題點(diǎn)一 教材原型實(shí)驗(yàn) 例1 在“測(cè)定金屬的電阻率”實(shí)驗(yàn)中,所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn).待測(cè)金屬絲接入電路部分的長(zhǎng)度約為50cm. (1)用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,其中某一次測(cè)量結(jié)果如圖2所示,其讀數(shù)應(yīng)為mm(該值接近多次測(cè)量的平均值). 圖2 (2)用伏安法測(cè)金屬絲的電阻Rx.實(shí)驗(yàn)所用器材為:電池組(電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻約1Ω)、電流表(內(nèi)阻約0.1Ω)、電壓表(內(nèi)阻約3kΩ)、滑動(dòng)變阻器R(0~20Ω,額定電流2A)、開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干. 某小組同學(xué)利用以上器材正確連接好電路,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)量,記錄數(shù)據(jù)如下: 次數(shù) 1 2 3 4 5 6 7 U/V 0.10 0.30 0.70 1.00 1.50 1.70 2.30 I/A 0.020 0.060 0.160 0.220 0.340 0.460 0.520 由以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,他們測(cè)量Rx是采用圖3中的圖(填“甲”或“乙”). 圖3 (3)圖4是測(cè)量Rx的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)物圖,圖中已連接了部分導(dǎo)線,滑動(dòng)變阻器的滑片P置于變阻器的一端.請(qǐng)根據(jù)(2)所選的電路圖,補(bǔ)充完成圖中實(shí)物間的連線,并使閉合開(kāi)關(guān)的瞬間,電壓表或電流表不至于被燒壞. 圖4 圖5 (4)這個(gè)小組的同學(xué)在坐標(biāo)紙上建立U、I坐標(biāo)系,如圖5所示,圖中已標(biāo)出了與測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的4個(gè)坐標(biāo)點(diǎn).請(qǐng)?jiān)趫D中標(biāo)出第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn),并描繪出U-I圖線.由圖線得到金屬絲的阻值Rx=Ω(保留兩位有效數(shù)字). (5)根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以估算出金屬絲的電阻率約為(填選項(xiàng)前的符號(hào)). A.110-2Ωm B.110-3Ωm C.110-6Ωm D.110-8Ωm (6)任何實(shí)驗(yàn)測(cè)量都存在誤差.本實(shí)驗(yàn)所用測(cè)量?jī)x器均已校準(zhǔn),下列關(guān)于誤差的說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是. A.用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲直徑時(shí),由于讀數(shù)引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差 B.由電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于偶然誤差 C.若將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差 D.用U-I圖象處理數(shù)據(jù)求金屬絲電阻可以減小偶然誤差 答案 (1)0.397(0.395~0.399均可) (2)甲 (3)如圖甲 (4)如圖乙 4.5(4.3~4.7均可) (5)C (6)CD 解析 (1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為:0mm+39.70.01mm=0.397mm(0.395~0.399mm之間均正確). (2)實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)中電壓表示數(shù)從0.10V開(kāi)始,非常小,應(yīng)考慮使用滑動(dòng)變阻器分壓式接法,故采用的是圖甲的電路設(shè)計(jì)方案. (3)連圖時(shí)注意滑動(dòng)變阻器的分壓式接法,注意電流表和電壓表的正負(fù)極. (4)將第2、4、6次測(cè)量數(shù)據(jù)的坐標(biāo)點(diǎn)標(biāo)出來(lái)后,畫出一條直線,舍去第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)點(diǎn),讓直線過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn),計(jì)算出圖線斜率為4.5(4.3~4.7之間均正確),即為金屬絲的阻值. (5)根據(jù)電阻定律Rx=ρ=ρ,代入數(shù)據(jù)計(jì)算得到電阻率ρ≈110-6Ωm,C對(duì). (6)由于讀數(shù)引起的誤差屬于偶然誤差,A錯(cuò);電流表和電壓表的內(nèi)阻引起的誤差屬于系統(tǒng)誤差,B錯(cuò);由于該實(shí)驗(yàn)原理未考慮電表內(nèi)阻造成的誤差,因此將電流表和電壓表的內(nèi)阻計(jì)算在內(nèi),可以消除由于測(cè)量?jī)x表引起的系統(tǒng)誤差,C對(duì);通過(guò)U-I圖象處理數(shù)據(jù)時(shí)已經(jīng)直觀地舍去了第6次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),且多次測(cè)量后畫直線的目的就是取平均值,因此用U-I圖象處理數(shù)據(jù)更好地減小了偶然誤差,D對(duì). 變式1 某學(xué)生用如圖6甲所示電路測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻率,可供使用的器材有:被測(cè)金屬導(dǎo)線ab,電阻約10Ω,導(dǎo)線允許流過(guò)的最大電流為0.8A,穩(wěn)恒電源,電源輸出電壓恒為E=12V,電壓表V,量程為0~3V,內(nèi)阻約5kΩ,保護(hù)電阻:R1=10Ω,R2=30Ω,R3=200Ω.刻度尺,螺旋測(cè)微器,開(kāi)關(guān)S,導(dǎo)線若干等. 實(shí)驗(yàn)時(shí)的主要步驟如下: ①用刻度尺量出導(dǎo)線ab的長(zhǎng)度l,用螺旋測(cè)微器測(cè)出導(dǎo)線的直徑d. ②按如圖甲所示電路將實(shí)驗(yàn)所需器材用導(dǎo)線連接好. ③閉合開(kāi)關(guān)S,移動(dòng)接線觸片P,測(cè)出aP長(zhǎng)度x,讀出電壓表的示數(shù)U. ④描點(diǎn)作出U-x曲線,求出金屬導(dǎo)線的電阻率ρ. 圖6 完成下列填空: (1)由螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬導(dǎo)線的直徑d,其示數(shù)如圖乙所示,該金屬導(dǎo)線的直徑d=mm. (2)如果實(shí)驗(yàn)時(shí)既要保證安全,又要測(cè)量誤差較小,保護(hù)電阻R應(yīng)選. (3)根據(jù)多次實(shí)驗(yàn)測(cè)出的aP長(zhǎng)度x和對(duì)應(yīng)每次實(shí)驗(yàn)讀出的電壓表的示數(shù)U作出的U-x圖線如圖丙所示,其中圖線的斜率為k,則金屬導(dǎo)線的電阻率ρ=.(用實(shí)驗(yàn)器材中給出的物理量的字母和實(shí)驗(yàn)步驟中測(cè)出的物理量的字母表示) 答案 (1)0.870 (2)R2 (3) 解析 (1)d=0.5mm+0.0137.0mm=0.870mm. (2)已知被測(cè)金屬導(dǎo)線允許流過(guò)的最大電流Imax=0.8A,則Rmin==Ω=15Ω, 又電壓表量程為0~3V,所以為保證安全,又要測(cè)量誤差較小,應(yīng)選電阻R2. (3)設(shè)金屬導(dǎo)線單位長(zhǎng)度的電阻為R0,當(dāng)x長(zhǎng)度的導(dǎo)線兩端電壓為U時(shí),由閉合電路歐姆定律有E=(lR0+R2), 得U=x, 所以題圖丙中圖線斜率k=, 解得R0=, 由R=ρ,可得R0l=, 得ρ=. 命題點(diǎn)二 實(shí)驗(yàn)拓展與創(chuàng)新 1.伏安法 電路圖 特點(diǎn):大內(nèi)小外(內(nèi)接法測(cè)量值偏大,測(cè)大電阻時(shí)應(yīng)用內(nèi)接法測(cè)量,外接法測(cè)量值偏小,測(cè)小電阻時(shí)應(yīng)采用外接法測(cè)量). 2.伏伏法 若電壓表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表和定值電阻來(lái)使用. (1)如圖7甲所示,兩電壓表的滿偏電流接近時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)出V2的內(nèi)阻R2=R1. (2)如圖乙所示,兩電壓表的滿偏電流IV1?IV2時(shí),若已知V1的內(nèi)阻R1,V1并聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可得V2的內(nèi)阻R2=. 圖7 例2 用以下器材可測(cè)量電阻Rx的阻值. 待測(cè)電阻Rx,阻值約為600Ω; 電源E,電動(dòng)勢(shì)約為6.0V,內(nèi)阻可忽略不計(jì); 電壓表V1,量程為0~500mV,內(nèi)阻r1=1000Ω; 電壓表V2,量程為0~6V,內(nèi)阻r2約為10kΩ; 電流表A,量程為0~0.6A,內(nèi)阻r3約為1Ω; 定值電阻R0,R0=60Ω; 滑動(dòng)變阻器R,最大阻值為150Ω; 單刀單擲開(kāi)關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干. (1)測(cè)量中要求兩只電表的讀數(shù)都不小于其量程的,并能測(cè)量多組數(shù)據(jù),請(qǐng)?jiān)诜娇蛑挟嫵鰷y(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖. (2)若選擇測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來(lái)計(jì)算Rx,則由已知量和測(cè)量物理量計(jì)算Rx的表達(dá)式為Rx=,式中各符號(hào)的意義是.(所有物理量用題中代表符號(hào)表示) 答案 (1)見(jiàn)解析圖 (2) U1為電壓表V1的讀數(shù),U2為電壓表V2的讀數(shù),r1為電壓表V1的內(nèi)阻,R0為定值電阻 解析 (1)電路的最大電流為Im==0.01A,電流表量程太大,可以把電壓表V1并聯(lián)一個(gè)定值電阻改裝成電流表,電壓表選擇V2即可,要求測(cè)量多組數(shù)據(jù),滑動(dòng)變阻器需要分壓式接法,電路如圖. (2)流過(guò)被測(cè)電阻的電流為I=+=,被測(cè)電阻阻值為Rx==. 3.安安法 若電流表內(nèi)阻已知,則可將其當(dāng)作電流表、電壓表以及定值電阻來(lái)使用. (1)如圖8甲所示,當(dāng)兩電流表所能測(cè)得的最大電壓接近時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,則可測(cè)得A2的內(nèi)阻R2=. (2)如圖乙所示,當(dāng)兩電流表的滿偏電壓UA2?UA1時(shí),如果已知A1的內(nèi)阻R1,A1串聯(lián)一定值電阻R0后,同樣可測(cè)得A2的電阻R2=. 圖8 例3 用伏安法測(cè)定一個(gè)待測(cè)電阻Rx的阻值(阻值約為200Ω),實(shí)驗(yàn)室提供如下器材: 電池組E:電動(dòng)勢(shì)3V,內(nèi)阻不計(jì); 電流表A1:量程0~15mA,內(nèi)阻約為100Ω; 電流表A2:量程0~300μA,內(nèi)阻約為1000Ω; 滑動(dòng)變阻器R1:阻值范圍0~20Ω,額定電流2A; 電阻箱R2:阻值范圍0~9999Ω,額定電流1A; 開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干. 要求實(shí)驗(yàn)中盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量Rx的阻值,請(qǐng)回答下列問(wèn)題: (1)為了測(cè)量待測(cè)電阻兩端的電壓,可以將電流表(填寫器材代號(hào))與電阻箱串聯(lián),并將電阻箱阻值調(diào)到Ω,這樣可以改裝成一個(gè)量程為3.0V的電壓表. (2)在圖9中畫完整測(cè)量Rx阻值的電路圖,并在圖中標(biāo)明器材代號(hào). 圖9 (3)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,兩表的示數(shù)如圖10所示,可讀出電流表A1的示數(shù)是mA,電流表A2的示數(shù)是μA,測(cè)得待測(cè)電阻Rx的阻值是.本次測(cè)量存在一定的系統(tǒng)誤差,考慮這個(gè)原因測(cè)量值比真實(shí)值(選填“偏大”或“偏小”). 圖10 答案 (1)A2 9000 (2)電路如圖 (3)8.0 150 187.5Ω 偏小 解析 (1)把A2和R2串聯(lián)起來(lái)充當(dāng)電壓表,此電壓表量程為3V,R=Ω-1000Ω=9000Ω. (3)由圖可知,電流表A1的示數(shù)為8.0mA,電流表A2的示數(shù)是150μA, 待測(cè)電阻阻值為Rx=Ω=187.5Ω. 采用電流表外接法,故測(cè)量的電流值偏大,因此電阻的測(cè)量值比真實(shí)值偏小. 4.半偏法測(cè)量電表內(nèi)阻 例4 (2015全國(guó)卷Ⅱ23)電壓表滿偏時(shí)通過(guò)該表的電流是半偏時(shí)通過(guò)該表電流的兩倍.某同學(xué)利用這一事實(shí)測(cè)量電壓表的內(nèi)阻(半偏法),實(shí)驗(yàn)室提供的器材如下: 待測(cè)電壓表(量程3V,內(nèi)阻約為3000Ω),電阻箱R0(最大阻值為99999.9Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值100Ω,額定電流2A),電源E(電動(dòng)勢(shì)6V,內(nèi)阻不計(jì)),開(kāi)關(guān)2個(gè),導(dǎo)線若干. (1)在圖11虛線框內(nèi)為該同學(xué)設(shè)計(jì)的測(cè)量電壓表內(nèi)阻的電路圖的一部分,將電路圖補(bǔ)充完整. 圖11 (2)根據(jù)設(shè)計(jì)的電路,寫出實(shí)驗(yàn)步驟: . (3)將這種方法測(cè)出的電壓表內(nèi)阻記為RV′,與電壓表內(nèi)阻的真實(shí)值RV相比,RV′RV(填“>”、“=”或“<”),主要理由是 . 答案 見(jiàn)解析 解析 (1)實(shí)驗(yàn)電路圖如圖所示. (2)移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片,以保證通電后電壓表所在支路分壓最??;閉合開(kāi)關(guān)S1、S2,調(diào)節(jié)R1,使電壓表的指針滿偏;保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0,使電壓表的指針半偏,讀取電阻箱的電阻值,此即為測(cè)得的電壓表內(nèi)阻. (3)斷開(kāi)S2,調(diào)節(jié)電阻箱R0使電壓表成半偏狀態(tài),電壓表所在支路總電阻增大,分得的電壓也增大,此時(shí)R0兩端的電壓大于電壓表的半偏電壓,RV′>RV. 5.等效法測(cè)電阻 如圖12所示,先讓待測(cè)電阻與一電流表串聯(lián)后接到電動(dòng)勢(shì)恒定的電源上,讀得電流表示數(shù)I;然后將電阻箱與電流表串聯(lián)后接到同一電源上,調(diào)節(jié)電阻箱的阻值,使電流表的示數(shù)仍為I,則電阻箱的讀數(shù)等于待測(cè)電阻的阻值. 圖12 例5 電流表A1的量程為0~200μA、內(nèi)電阻約為500Ω,現(xiàn)要測(cè)其內(nèi)阻,除若干開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線之外還有器材如下: 電流表A2:與A1規(guī)格相同 圖13 滑動(dòng)變阻器R1:阻值0~20Ω 電阻箱R2:阻值0~9999Ω 保護(hù)電阻R3:阻值約為3kΩ 電源:電動(dòng)勢(shì)E約為1.5V、內(nèi)電阻r約2Ω (1)如圖13所示,某同學(xué)想用替代法測(cè)量電流表內(nèi)阻,他設(shè)計(jì)了部分測(cè)量電路,在此基礎(chǔ)上請(qǐng)你將滑動(dòng)變阻器接入電路中,使實(shí)驗(yàn)可以完成. (2)電路補(bǔ)充完整后,請(qǐng)你完善以下測(cè)量電流表A1內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)步驟. a.先將滑動(dòng)變阻器R1的滑動(dòng)端移到使電路安全的位置,再把電阻箱R2的阻值調(diào)到(選填“最大”或“最小”). b.閉合開(kāi)關(guān)S1、S,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器R1,使兩電流表的指針在滿偏附近,記錄電流表A2的示數(shù)I. c.斷開(kāi)S1,保持S閉合、R1不變,再閉合S2,調(diào)節(jié)電阻箱R2,使電流表A2的示數(shù),讀出此時(shí)電阻箱的示數(shù)R2,則電流表A1內(nèi)電阻r=. 答案 (1)見(jiàn)解析圖 (2)a.最大 c.再次為I(或仍為I)R2 解析 (1)滑動(dòng)變阻器的阻值遠(yuǎn)小于待測(cè)電流表內(nèi)阻,因此必須采用分壓接法,電路圖如圖所示. (2)a.實(shí)驗(yàn)前R2應(yīng)該調(diào)節(jié)到最大,以保證電表安全;c.替代法最簡(jiǎn)單的操作是讓A2示數(shù)不變,則可直接從R2的讀數(shù)得到電流表的內(nèi)阻值. 6.比較法測(cè)電阻 如圖14所示,讀得電阻箱R1的阻值及A1、A2的示數(shù)I1、I2,可得Rx=. 圖14 如果考慮電流表內(nèi)阻的影響,則I2(Rx+RA2)=I1(R1+RA1). 例6 (2017全國(guó)卷Ⅱ23)某同學(xué)利用如圖15(a)所示的電路測(cè)量一微安表(量程為100μA,內(nèi)阻大約為2500Ω)的內(nèi)阻.可使用的器材有:兩個(gè)滑動(dòng)變阻器R1、R2(其中一個(gè)阻值為20Ω,另一個(gè)阻值為2000Ω);電阻箱Rz(最大阻值為99999.9Ω);電源E(電動(dòng)勢(shì)約為1.5V);單刀開(kāi)關(guān)S1和S2.C、D分別為兩個(gè)滑動(dòng)變阻器的滑片. 圖15 (1)按原理圖(a)將圖(b)中的實(shí)物連線. (2)完成下列填空: ①R1的阻值為Ω(填“20”或“2000”). ②為了保護(hù)微安表,開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到接近圖(a)中滑動(dòng)變阻器的端(填“左”或“右”)對(duì)應(yīng)的位置;將R2的滑片D置于中間位置附近. ③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1.將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置,最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2接通前B與D所在位置的電勢(shì)(填“相等”或“不相等”). ④將電阻箱Rz和微安表位置對(duì)調(diào),其他條件保持不變,發(fā)現(xiàn)將Rz的阻值置于2601.0Ω時(shí),在接通S2前后,微安表的示數(shù)也保持不變.待測(cè)微安表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (3)寫出一條提高測(cè)量微安表內(nèi)阻精度的建議: . 答案 (1)見(jiàn)解析圖 (2)①20?、谧蟆、巯嗟取、?550 (3)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程 解析 (1)實(shí)物連線如圖所示: (2)①滑動(dòng)變阻器R1采用分壓式接法,為了方便調(diào)節(jié)要選擇阻值較小的滑動(dòng)變阻器; ②為了保護(hù)微安表,開(kāi)始時(shí)將R1的滑片C滑到滑動(dòng)變阻器的左端對(duì)應(yīng)的位置; ③將電阻箱Rz的阻值置于2500.0Ω,接通S1;將R1的滑片置于適當(dāng)位置,再反復(fù)調(diào)節(jié)R2的滑片D的位置;最終使得接通S2前后,微安表的示數(shù)保持不變,這說(shuō)明S2接通前后在BD中無(wú)電流流過(guò),可知B與D所在位置的電勢(shì)相等; ④設(shè)滑片D兩側(cè)電阻分別為R21和R22,由B與D所在位置的電勢(shì)相等可知,=;同理,當(dāng)Rz和微安表對(duì)調(diào)時(shí),仍有=;聯(lián)立兩式解得,RμA==Ω=2550Ω (3)為了提高測(cè)量精度,應(yīng)調(diào)節(jié)R1上的分壓,盡可能使微安表接近滿量程. 變式2 (2016全國(guó)卷Ⅱ23)某同學(xué)利用圖16(a)所示電路測(cè)量量程為2.5 V的電壓表的內(nèi)阻(內(nèi)阻為數(shù)千歐姆),可供選擇的器材有:電阻箱R(最大阻值99 999.9 Ω),滑動(dòng)變阻器R1(最大阻值50 Ω),滑動(dòng)變阻器R2(最大阻值5 kΩ),直流電源E(電動(dòng)勢(shì)3 V),開(kāi)關(guān)1個(gè),導(dǎo)線若干. 圖16 實(shí)驗(yàn)步驟如下: ①按電路原理圖(a)連接線路; ②將電阻箱阻值調(diào)節(jié)為0,將滑動(dòng)變阻器的滑片移到與圖(a)中最左端所對(duì)應(yīng)的位置,閉合開(kāi)關(guān)S; ③調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表滿偏; ④保持滑動(dòng)變阻器滑片的位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱阻值,使電壓表的示數(shù)為2.00V,記下電阻箱的阻值. 回答下列問(wèn)題: (1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選擇滑動(dòng)變阻器(填“R1”或“R2”). (2)根據(jù)圖(a)所示電路將圖(b)中實(shí)物圖連線. (3)實(shí)驗(yàn)步驟④中記錄的電阻箱阻值為630.0Ω,若認(rèn)為調(diào)節(jié)電阻箱時(shí)滑動(dòng)變阻器上的分壓不變,計(jì)算可得電壓表的內(nèi)阻為Ω(結(jié)果保留到個(gè)位). (4)如果此電壓表是由一個(gè)表頭和電阻串聯(lián)構(gòu)成的,可推斷該表頭的滿刻度電流為(填正確答案標(biāo)號(hào)). A.100μAB.250μAC.500μAD.1mA 答案 (1)R1 (2)見(jiàn)解析圖 (3)2520 (4)D 解析 (1)本實(shí)驗(yàn)測(cè)電壓表的內(nèi)阻,實(shí)驗(yàn)中電壓表示數(shù)變化不大,則接入電阻箱后電路的總電阻變化不大,故需要滑動(dòng)變阻器的最大阻值較小,故選R1可減小實(shí)驗(yàn)誤差. (2)滑動(dòng)變阻器為分壓式接法,連接實(shí)物電路如圖所示: (3)電壓表和電阻箱串聯(lián),兩端電壓分別為2.00V和0.50V,則RV=4R=2520Ω. (4)電壓表的滿偏電流Ig==A≈1mA,故選項(xiàng)D正確.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
- 2.下載的文檔,不會(huì)出現(xiàn)我們的網(wǎng)址水印。
- 3、該文檔所得收入(下載+內(nèi)容+預(yù)覽)歸上傳者、原創(chuàng)作者;如果您是本文檔原作者,請(qǐng)點(diǎn)此認(rèn)領(lǐng)!既往收益都?xì)w您。
下載文檔到電腦,查找使用更方便
9.9 積分
下載 |
- 配套講稿:
如PPT文件的首頁(yè)顯示word圖標(biāo),表示該P(yáng)PT已包含配套word講稿。雙擊word圖標(biāo)可打開(kāi)word文檔。
- 特殊限制:
部分文檔作品中含有的國(guó)旗、國(guó)徽等圖片,僅作為作品整體效果示例展示,禁止商用。設(shè)計(jì)者僅對(duì)作品中獨(dú)創(chuàng)性部分享有著作權(quán)。
- 關(guān) 鍵 詞:
- 2019年度高考物理一輪復(fù)習(xí) 第八章 恒定電流 實(shí)驗(yàn)八 測(cè)定金屬的電阻率學(xué)案 2019 年度 高考 物理 一輪 復(fù)習(xí) 第八 恒定 電流 實(shí)驗(yàn) 測(cè)定 金屬 電阻率
鏈接地址:http://kudomayuko.com/p-5466502.html