高考物理 電學(xué)實(shí)驗(yàn)精講精練 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)

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1、 電學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ) 一 基本儀器的使用和讀數(shù) 1.螺旋測(cè)微器的原理和讀數(shù) (1)原理:測(cè)微螺桿與固定刻度之間的精密螺紋的螺距為0.5 mm,即旋鈕每旋轉(zhuǎn)一周,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.5 mm,而可動(dòng)刻度上的刻度為50等份,每轉(zhuǎn)動(dòng)一小格,測(cè)微螺桿前進(jìn)或后退0.01 mm,即螺旋測(cè)微器的精確度為0.01 mm.讀數(shù)時(shí)估讀到毫米的千分位上,因此,螺旋測(cè)微器又叫千分尺. (2)讀數(shù):測(cè)量值(mm)=固定刻度數(shù)(mm)(注意半毫米刻度線是否露出)+可動(dòng)刻度數(shù)(估讀一位)×0.01(mm). 2.游標(biāo)卡尺的原理和讀數(shù) (1)原理:利用主尺的最小分度與游標(biāo)尺的最小分度的差值制成.不管游標(biāo)尺上

2、有多少個(gè)小等分刻度,它的刻度部分的總長(zhǎng)度比主尺上的同樣多的小等分刻度少1 mm. (2)讀數(shù):若用x表示由主尺上讀出的整毫米數(shù),K表示從游標(biāo)尺上讀出與主尺上某一刻線對(duì)齊的游標(biāo)的格數(shù),則記錄結(jié)果表達(dá)為(x+K×精確度)mm. 3.常用電表的讀數(shù) 對(duì)于電壓表和電流表的讀數(shù)問題,首先要弄清電表量程,然后根據(jù)表盤總的刻度數(shù)確定精確度,按照指針的實(shí)際位置進(jìn)行讀數(shù)即可. (1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同,此量程下的精確度是0.1 V或0.1 A,看清楚指針的實(shí)際位置,讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位. (2)對(duì)于0~15 V量程的電壓表,精確度是0.5 V,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面

3、一位,即讀到0.1 V. (3)對(duì)于0.6 A量程的電流表,精確度是0.02 A,在讀數(shù)時(shí)只要求讀到小數(shù)點(diǎn)后面兩位,這時(shí)要求“半格估讀”,即讀到最小刻度的一半0.01 A. [典例] (1)如圖所示的三把游標(biāo)卡尺,它們的游標(biāo)尺從上至下分別為9 mm長(zhǎng)10等分、19 mm長(zhǎng)20等分、49 mm長(zhǎng)50等分,它們的讀數(shù)依次為________mm、________mm、________mm. (2)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑,示數(shù)如圖所示,則金屬絲的直徑是________mm. (3)①如圖甲所示的電表使用0.6 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤上每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為

4、________A;當(dāng)使用3 A量程時(shí),對(duì)應(yīng)刻度盤中每一小格代表________A,圖中表針示數(shù)為________A. ②如圖乙所示的電表使用較小量程時(shí),每小格表示________V,圖中表針的示數(shù)為________V.若使用的是較大量程,則這時(shí)表盤刻度每小格表示________V,圖中表針示數(shù)為________V. (4)旋鈕式電阻箱如圖所示,電流從接線柱A流入,從B流出,則接入電路的電阻為________Ω.今欲將接入電路的電阻改為2 087 Ω,最簡(jiǎn)單的操作方法是______________________.若用兩個(gè)這樣的電阻箱,則可得到的電阻值范圍為______________

5、. 解析 (1)最上面圖讀數(shù):整毫米數(shù)是17 mm,不足1毫米數(shù)是7×0.1 mm=0.7 mm,最后結(jié)果是17 mm+0.7 mm=17.7 mm. 中間圖讀數(shù):整毫米數(shù)是23 mm,不足1毫米數(shù)是17×0.05 mm=0.85 mm,最后結(jié)果是23 mm+0.85 mm=23.85 mm. 最下面圖讀數(shù):整毫米數(shù)是10 mm,不足1毫米數(shù)是23×0.02 mm=0.46 mm,最后結(jié)果是10 mm+0.46 mm=10.46 mm. (2)固定刻度示數(shù)為2.0 mm,不足半毫米的從可動(dòng)刻度上讀,其示數(shù)為15.0×0.01 mm,最后的讀數(shù)是2.0 mm+15.0×0.01 mm

6、=2.150 mm. (3)①使用0.6 A量程時(shí),刻度盤上的每一小格為0.02 A,表針示數(shù)為0.440 A;當(dāng)使用3 A量程時(shí),每一小格為0.1 A,表針示數(shù)為2.20 A. ②電壓表使用3 V量程時(shí),每小格表示0.1 V,表針示數(shù)為1.70 V;使用15 V量程時(shí),每小格表示0.5 V,表針示數(shù)為8.5 V. (4)電阻為1 987 Ω,最簡(jiǎn)單的操作方法是先將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0.每個(gè)電阻箱的最大阻值是9 999 Ω,用這樣的兩個(gè)電阻箱串聯(lián)可得到的最大電阻是2×9 999 Ω=19 998 Ω.故用兩個(gè)這樣的電阻箱,可得到的電阻值范圍為0~19 998

7、 Ω. 答案 (1)17.7 23.85 10.46 (2)2.150 (3)①0.02 0.440 0.1 2.20?、?.1 1.70 0.5 8.5 (4)1 987 將“×1 k”旋鈕調(diào)到2,再將“×100”旋鈕調(diào)到0 0~19 998 Ω 對(duì)點(diǎn)自測(cè) 1.某同學(xué)利用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器分別測(cè)量一圓柱體工件的直徑和高度,測(cè)量結(jié)果如圖(a)和(b)所示.該工件的直徑為________cm,高度為________mm. 解析:游標(biāo)卡尺讀數(shù)為d=12 mm+4× mm=12.20 mm=1.220 cm 螺旋測(cè)微器的讀數(shù)為h=6.5 mm+36.1×0.01 mm=6.

8、861 mm. 答案:1.220 6.861 2.電流表量程一般有兩種——0~0.6 A,0~3 A;電壓表量程一般有兩種——0~3 V,0~15 V.如圖所示: ①接0~3 V量程時(shí)讀數(shù)為________ V. ②接0~15 V量程時(shí)讀數(shù)為________V. ③接0~3 A量程時(shí)讀數(shù)為________ A. ④接0~0.6 A量程時(shí)讀數(shù)為________A. 答案:①1.88 ②9.4?、?.82?、?.16 二 測(cè)量電路與控制電路設(shè)計(jì) 1.電流表的兩種接法 (1)兩種接法的比較 內(nèi)接法 外接法 電路圖 誤差原因 電流表分壓U測(cè)=Ux+UA

9、電壓表分流I測(cè)=Ix+I(xiàn)V 電阻測(cè)量值 R測(cè)==Rx+RA>Rx 測(cè)量值大于真實(shí)值 R測(cè)==<Rx 測(cè)量值小于真實(shí)值 (2)兩種接法的選擇 ①阻值比較法:先將待測(cè)電阻的估計(jì)值與電壓表、電流表內(nèi)阻進(jìn)行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法;若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法.簡(jiǎn)單概括為“大內(nèi)偏大,小外偏小”. ②臨界值計(jì)算法 Rx<時(shí),用電流表外接法; Rx>時(shí),用電流表內(nèi)接法. ③實(shí)驗(yàn)試探法:按如圖所示接好電路,讓電壓表一根接線柱P先后與a、b處接觸一下,如果電壓表的示數(shù)有較大的變化,而電流表的示數(shù)變化不大,則可采用電流表外接法;如果電流表的示數(shù)有較大的變化,而電壓表的示數(shù)變化

10、不大,則可采用電流表內(nèi)接法. 2.滑動(dòng)變阻器的兩種接法 (1)兩種接法的比較 內(nèi)容方式 限流接法 分壓接法 兩種接法電路圖 負(fù)載R上電壓調(diào)節(jié)范圍 ≤U≤E 0≤U≤E 負(fù)載R上電流調(diào)節(jié)范圍 ≤I≤ 0≤I≤ 閉合S前觸頭位置 b端 a端 (2)兩種接法的選擇 ①兩種接法的一般適用條件 a.限流式接法適合測(cè)量阻值小的電阻(跟滑動(dòng)變阻器的總電阻相比相差不多或比滑動(dòng)變阻器的總電阻還小); b.分壓式接法適合測(cè)量阻值較大的電阻(一般比滑動(dòng)變阻器的總電阻要大). ②必須采用分壓法的三種情況 a.若采用限流式接法不能控制電流滿足實(shí)驗(yàn)要求,即若滑動(dòng)變阻器

11、阻值調(diào)到最大時(shí),待測(cè)電阻上的電流(或電壓)仍超過電流表(或電壓表)的量程,或超過待測(cè)電阻的額定電流(或電壓),則必須選用分壓式接法; b.若待測(cè)電阻的阻值比滑動(dòng)變阻器總電阻大得多,以致在限流電路中,滑動(dòng)變阻器的滑片從一端滑到另一端時(shí),待測(cè)電阻上的電流或電壓變化范圍不夠大,此時(shí),應(yīng)改用分壓電路; c.若實(shí)驗(yàn)中要求電壓從零開始調(diào)節(jié),則必須采用分壓式電路. ③兩種電路均可使用的情況下,應(yīng)優(yōu)先采用限流式接法,因?yàn)橄蘖魇浇臃娐泛?jiǎn)單、耗能低. 對(duì)點(diǎn)自測(cè) 1.一只小燈泡,標(biāo)有“3 V 0.6 W”字樣,現(xiàn)用下面給出的器材測(cè)量該小燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻:電源(電動(dòng)勢(shì)為12 V,內(nèi)阻為1 Ω)、最大阻

12、值為5 Ω的滑動(dòng)變阻器、電流表(內(nèi)阻為1 Ω)、電壓表(內(nèi)阻為10 kΩ)、開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干. (1)在設(shè)計(jì)電路的過程中,為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,電流表應(yīng)采用________(選填“內(nèi)接”或“外接”)法.滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用________(選填“分壓式”或“限流式”)接法. (2)在下面的虛線框內(nèi)畫出你所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖(盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差). 解析:(1)因小燈泡正常工作時(shí)的電阻約為Rx==15 Ω,而電流表、電壓表的內(nèi)阻分別為1 Ω和10 kΩ,滿足RV?Rx,電流表應(yīng)外接;實(shí)驗(yàn)中因小燈泡兩端電壓只需3 V,而電源電動(dòng)勢(shì)為12 V,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法. (2)如圖所示.

13、 答案:(1)外接 分壓式 (2)見解析圖 2.為了測(cè)量某待測(cè)電阻Rx的阻值(約為30 Ω),有以下一些器材可供選擇. 電流表A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻約為10 Ω); 電流表A2(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.12 Ω); 電壓表V1(量程0~3 V,內(nèi)阻很大); 電壓表V2(量程0~15 V,內(nèi)阻很大); 電源E(電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻約為0.2 Ω); 定值電阻R(20 Ω,允許最大電流1.0 A); 滑動(dòng)變阻器R1(0~10 Ω,允許最大電流2.0 A); 滑動(dòng)變阻器R2(0~1 kΩ,允許最大電流0.5 A); 單刀單擲開關(guān)S一個(gè),導(dǎo)線若干. (1)電流表應(yīng)

14、選________,電壓表應(yīng)選________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選________.(填字母代號(hào)) (2)請(qǐng)?jiān)谙旅娴奶摼€框內(nèi)畫出測(cè)量電阻Rx的實(shí)驗(yàn)電路圖.(要求所測(cè)量范圍盡可能大) (3)某次測(cè)量中,電壓表示數(shù)為U時(shí),電流表示數(shù)為I,則計(jì)算待測(cè)電阻阻值的表達(dá)式為Rx=________. 解析:(1)首先選取唯一性器材:電源E(電動(dòng)勢(shì)約為3 V,內(nèi)阻約為0.2 Ω),定值電阻R(20 Ω允許最大電流1.0 A),單刀單擲開關(guān)S,導(dǎo)線.電源電動(dòng)勢(shì)約為3 V,所以電壓表選擇V1(量程0~3 V,內(nèi)阻很大);待測(cè)電阻Rx的阻值約為30 Ω,流過Rx的最大電流為=0.1 A=100 mA,如果電流表選

15、擇A2(量程0~3 A,內(nèi)阻約為0.12 Ω),指針偏轉(zhuǎn)很小,測(cè)量不準(zhǔn)確,所以只能選擇A1(量程0~50 mA,內(nèi)阻約為10 Ω);滑動(dòng)變阻器R2的最大電阻太大,操作不便,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)選R1(0~10 Ω,允許最大電流2.0 A). (2)因?yàn)閷?shí)驗(yàn)要求所測(cè)量范圍盡可能大,所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓接法;因?yàn)榇郎y(cè)電阻Rx的阻值遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻,所以電流表采用外接法;為了使流過電流表的電流不超過其最大量程,即50 mA,應(yīng)給待測(cè)電阻串聯(lián)一個(gè)定值電阻R,起保護(hù)作用.實(shí)驗(yàn)原理圖如圖所示. (3)根據(jù)歐姆定律可得Rx=-R. 答案:(1)A1 V1 R1 (2)圖見解析 (3)-R 三

16、 實(shí)驗(yàn)器材的選取與實(shí)物圖連接 1.電學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器的選擇 選擇電學(xué)實(shí)驗(yàn)器材主要是選擇電表、滑動(dòng)變阻器、電源等器材,一般要考慮四方面因素: (1)安全因素:通過電源、電阻和電表的電流不能超過其允許的最大電流. (2)誤差因素:選用電表量程應(yīng)考慮盡可能減小測(cè)量值的相對(duì)誤差,電壓表、電流表在使用時(shí),其指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿偏刻度的以上;使用歐姆表時(shí)宜選用指針盡可能在中間刻度附近的倍率擋位. (3)便于操作:選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求,又便于調(diào)節(jié).在調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器時(shí),應(yīng)使其大部分電阻線都用到. (4)實(shí)驗(yàn)實(shí)際:除以上三個(gè)因素外,還應(yīng)注重實(shí)驗(yàn)實(shí)際,如所用的電源與打點(diǎn)計(jì)時(shí)

17、器的匹配問題等. 2.實(shí)物圖連接的注意事項(xiàng) (1)畫線連接各元件,一般先從電源正極開始,按照電路原理圖依次到開關(guān),再到滑動(dòng)變阻器,按順序以單線連接方式將主電路中串聯(lián)的元件依次串聯(lián)起來;其次將要并聯(lián)的元件再并聯(lián)到電路中去. (2)連線時(shí)要將導(dǎo)線接在接線柱上,兩條導(dǎo)線不能交叉. (3)要注意電表的量程和正、負(fù)接線柱,要使電流從電表的正接線柱流入,從負(fù)接線柱流出. 對(duì)點(diǎn)自測(cè) 1.為了測(cè)量一電阻的阻值Rx,現(xiàn)有以下器材:蓄電池E,電流表A,電壓表V,滑動(dòng)變阻器R,電阻箱RP,開關(guān)S1、S2,導(dǎo)線若干.某活動(dòng)小組設(shè)計(jì)了如圖甲所示的電路.實(shí)驗(yàn)的主要步驟如下: A.閉合S1,斷開S2,調(diào)節(jié)

18、R和RP,使電流表和電壓表示數(shù)合適,記下兩表示數(shù)分別為I1、U1; B.閉合S2,保持RP阻值不變,記下電流表和電壓表示數(shù)分別為I2、U2. (1)按電路圖在實(shí)物圖乙上連線. (2)寫出被測(cè)電阻的表達(dá)式Rx=____________(用兩電表的讀數(shù)表示). (3)由于電流表、電壓表都不是理想電表,則被測(cè)電阻的測(cè)量值____________(選填“大于”“小于”或“等于”)真實(shí)值. 解析:(1)實(shí)物連線如圖所示. (2)由歐姆定律,第一次測(cè)量的電阻為電壓表和RP的并聯(lián)電阻,即=R并;第二次測(cè)量的電阻為電壓表、Rx和RP的并聯(lián)電阻,=,聯(lián)立解得Rx=. (3)由于電流表、電壓表內(nèi)

19、阻不影響被測(cè)電阻的測(cè)量,故其測(cè)量值等于真實(shí)值. 答案:(1)圖見解析 (2) (3)等于 2.某同學(xué)為了測(cè)定一只電阻的阻值,采用了如下方法: (1)用多用電表粗測(cè):多用電表電阻擋有4個(gè)倍率,分別為×1 k、×100、×10、×1.該同學(xué)選擇“×100”倍率,用正確的操作步驟測(cè)量時(shí),發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度太大(指針位置如圖中虛線所示).為了較準(zhǔn)確地進(jìn)行測(cè)量,請(qǐng)你補(bǔ)充完整下列依次應(yīng)該進(jìn)行的主要操作步驟: A._____________________________________________; B.兩表筆短接,調(diào)節(jié)歐姆調(diào)零旋鈕,使指針指在0 Ω處; C.重新測(cè)量并讀數(shù),若這時(shí)刻度盤

20、上的指針位置如圖中實(shí)線所示,測(cè)量結(jié)果是________. (2)該同學(xué)用伏安法繼續(xù)測(cè)定這只電阻的阻值,除被測(cè)電阻外,還有如下實(shí)驗(yàn)儀器: A.直流電源(電動(dòng)勢(shì)3 V,內(nèi)阻不計(jì)) B.電壓表V1 (量程0~5 V,內(nèi)阻約為5 kΩ) C.電壓表V2 (量程0~15 V,內(nèi)阻約為25 kΩ) D.電流表A1(量程0~25 mA,內(nèi)阻約為1 Ω) E.電流表A2(量程0~250 mA,內(nèi)阻約為0.1 Ω) F.滑動(dòng)變阻器一只,阻值0~20 Ω G.開關(guān)一只,導(dǎo)線若干 在上述儀器中,電壓表應(yīng)選擇________(選填“V1”或“V2”),電流表應(yīng)選擇________(選填“A1”或“A

21、2”),請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出電路原理圖(電表用題中所給的符號(hào)表示). 解析:(1)指針偏轉(zhuǎn)角度太大,說明選擇的倍率偏大,因此應(yīng)選用較小的倍率,將“×100”換為“×10”;此時(shí)的讀數(shù)為指針?biāo)傅目潭瘸艘员堵剩措娮铻?2×10 Ω=120 Ω. (2)由于電源電動(dòng)勢(shì)只有3 V,所以電壓表選擇量程為0~5 V的電壓表V1;因電路中最大電流約為Im==25 mA,所以選用量程0~25 mA的電流表A1;由于滑動(dòng)變阻器最大阻值小于待測(cè)電阻的阻值,所以控制電路應(yīng)選用分壓接法,因待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,應(yīng)選用電流表內(nèi)接法,電路如圖所示. 答案:(1)A.換用“×10”倍率 C.120 Ω (2

22、)V1 A1 圖見解析 四 數(shù)據(jù)處理與誤差分析 1.圖象法:利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將實(shí)驗(yàn)中物理量之間的函數(shù)關(guān)系用函數(shù)圖象表示出來,這種方法叫圖象法.用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中最常用的方法之一.用圖象法處理數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)是直觀、簡(jiǎn)便,有取平均值的效果,由圖線的斜率、截距、所包圍面積和圖線的交點(diǎn)等可以研究物理量之間的變化及其關(guān)系,找出規(guī)律. 2.解析法:通過實(shí)驗(yàn)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),代入相關(guān)物理量之間的關(guān)系式,計(jì)算得到結(jié)果的方法叫解析法.應(yīng)用解析法的要求是:(1)明確實(shí)驗(yàn)測(cè)量的相關(guān)物理量的關(guān)系式;(2)明確要研究的物理量和未知的物理量;(3)建立方程或方程組進(jìn)行計(jì)算. 對(duì)點(diǎn)自測(cè) 1.理想電壓表內(nèi)阻無窮

23、大,而實(shí)際電壓表并非如此,現(xiàn)要測(cè)量一個(gè)量程為0~3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ的電壓表的阻值.實(shí)驗(yàn)室備有以下器材: A.待測(cè)電壓表V1:量程為0~3 V、內(nèi)阻約為3 kΩ B.電壓表V2:量程為0~6 V、內(nèi)阻約為6 kΩ C.滑動(dòng)變阻器R1:最大值20 Ω、額定電流1 A D.定值電阻R0 E.電源:電動(dòng)勢(shì)6 V,內(nèi)阻約為1 Ω F.開關(guān)一個(gè)、導(dǎo)線若干 (1)利用以上器材設(shè)計(jì)如圖甲所示測(cè)量電路,請(qǐng)你按圖示電路將圖乙的實(shí)驗(yàn)儀器連接起來. (2)請(qǐng)寫出按該電路測(cè)量電壓表V1內(nèi)阻RV的表達(dá)式,并指出表達(dá)式中各物理量的含義: _____________________________

24、___________________ ________________________________________________. (3)在正確連接電路后,閉合開關(guān)S,不斷地調(diào)節(jié)變阻器R1滑片位置,記錄多組電壓表V1、V2示數(shù),作出U2-U1圖線如圖丙所示.若R0=1 480 Ω,由圖線上的數(shù)據(jù)可得RV=________Ω. 解析:(2)由歐姆定律有=,解得RV=R0,其中U1、U2分別為電壓表V1、V2的示數(shù),R0是定值電阻的阻值; (3)由電路的電壓關(guān)系可得U2=U1,由U2-U1圖象可知,斜率k=1+=1.5,若R0=1 480 Ω,則RV=2 960 Ω. 答案:(1

25、)略 (2)RV=R0,其中U1、U2分別為電壓表V1、V2的示數(shù),R0是定值電阻的阻值 (3)2 960 2.要測(cè)定一個(gè)自感系數(shù)很大的線圈L的直流電阻RL,實(shí)驗(yàn)室提供以下器材: A.待測(cè)線圈L:阻值約為2 Ω,額定電流為2 A B.電流表A1:量程為0.6 A,內(nèi)阻為r1=0.2 Ω C.電流表A2:量程為3.0 A,內(nèi)阻r2約為0.04 Ω D.變阻器R1:阻值范圍為0~10 Ω E.變阻器R2:阻值范圍為0~1 kΩ F.定值電阻R3=10 Ω G.定值電阻R4=100 Ω H.電源E:電動(dòng)勢(shì)E約為9 V,內(nèi)阻很小 I.單刀單擲開關(guān)S1和S2,導(dǎo)線若干 要求實(shí)驗(yàn)時(shí),

26、改變滑動(dòng)變阻器的阻值,在盡可能大的范圍內(nèi)測(cè)得多組A1表、A2表的讀數(shù)I1、I2,然后利用I1-I2圖象求出線圈的電阻RL. (1)實(shí)驗(yàn)中定值電阻應(yīng)選擇________,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選擇________.(請(qǐng)?zhí)钇鞑男蛱?hào)) (2)請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)畫出實(shí)驗(yàn)電路原理圖(器材用適當(dāng)?shù)姆?hào)表示). (3)由實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)作出I2-I1圖象如圖所示,則線圈的直流電阻值為________. 解析:(1)將內(nèi)阻已知的電流表A1串聯(lián)定值電阻改裝為電壓表,利用伏安法測(cè)量線圈的直流電阻值.控制電路采用滑動(dòng)變阻器分壓接法,滑動(dòng)變阻器選用阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1;由于電源電動(dòng)勢(shì)約為9 V,改裝電壓表時(shí)使用量程為0

27、.6 A的電流表A1與定值電阻R3串聯(lián),測(cè)量電路采用電流表外接法. (2)電路如圖所示. (3)開關(guān)均閉合時(shí),利用并聯(lián)電路知識(shí)可得I1(R3+r1)=(I2-I1)RL,解得I2=·I1,即I2-I1圖線的斜率k==6,解得RL=2.04 Ω. 答案:(1)F D (2)圖見解析 (3)2.04 Ω   五.電壓表、電流表的改裝 典例.(多選)如圖所示,甲、乙兩電路都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)變阻器R組成的,下列說法正確的是(  ) A.甲表是電流表,R增大時(shí)量程增大 B.甲表是電流表,R增大時(shí)量程減小 C.乙表是電壓表,R增大時(shí)量程增大 D.乙表是電壓表,

28、R增大時(shí)量程減小 解析:選BC.由電表的改裝原理可知,電流表應(yīng)是G與R并聯(lián),改裝后加在G兩端的最大電壓Ug=IgRg不變,所以并聯(lián)電阻R越大,I=Ig+I(xiàn)R越小,即量程越小,B正確,A錯(cuò)誤;對(duì)于電壓表應(yīng)是G與R串聯(lián),改裝后量程U=IgRg+I(xiàn)gR,可知R越大,量程越大,C正確,D錯(cuò)誤. 六:電路故障的分析與判斷 (1)故障特點(diǎn) ①斷路特點(diǎn):表現(xiàn)為路端電壓不為零而電流為零. ②短路特點(diǎn):用電器或電阻發(fā)生短路,表現(xiàn)為有電流通過電路但它兩端電壓為零. (2)檢查方法 ①電壓表檢測(cè):如果電壓表示數(shù)為零,則說明可能在并聯(lián)路段之外有斷路,或并聯(lián)路段短路. ②電流表檢測(cè):當(dāng)電路中接有電源時(shí),

29、可用電流表測(cè)量各部分電路上的電流,通過對(duì)電流值的分析,可以確定故障的位置.在運(yùn)用電流表檢測(cè)時(shí),一定要注意電流表的極性和量程. ③歐姆表檢測(cè):當(dāng)測(cè)量值很大時(shí),表示該處斷路,當(dāng)測(cè)量值很小或?yàn)榱銜r(shí),表示該處短路.在運(yùn)用歐姆表檢測(cè)時(shí),電路一定要切斷電源. ④假設(shè)法:將整個(gè)電路劃分為若干部分,然后逐一假設(shè)某部分電路發(fā)生某種故障,運(yùn)用閉合電路或部分電路的歐姆定律進(jìn)行推理. 典型例題. 如圖所示的電路中,電源的電動(dòng)勢(shì)為6 V,當(dāng)開關(guān)S接通后,燈泡L1、L2都不亮,用電壓表測(cè)得各部分的電壓是Uab=6 V,Uad=0 V,Ucd=6 V,由此可判定(  ) A.L1和L2的燈絲都燒斷了 B.L1

30、的燈絲燒斷了 C.L2的燈絲燒斷了 D.變阻器R斷路 解析:選C.由Uab=6 V可知,電源完好,燈泡都不亮,說明電路中出現(xiàn)斷路故障,且在a、b之間.由Ucd=6 V可知,燈泡L1與滑動(dòng)變阻器R是接通的,斷路故障出現(xiàn)在c、d之間,故燈L2斷路,所以選項(xiàng)C正確. 對(duì)點(diǎn)自測(cè) 1.(多選)在如圖所示的電路中,由于某一電阻發(fā)生短路或斷路,A燈變暗,B燈變亮,則故障可能是(  ) A.R1短路 B.R2斷路 C.R3斷路 D.R4短路 解析:選BC.由于A燈串聯(lián)于干路中,且故障發(fā)生后,A燈變暗,故知電路中總電流變小,即電路總電阻變大,由此推知,故障應(yīng)為某一電阻斷路,排除選項(xiàng)A、D.假設(shè)R2斷路,則其斷路后,電路總電阻變大,總電流變小,A燈變暗,同時(shí)R2斷路必引起與之并聯(lián)的B燈中電流變大,使B燈變亮,推理結(jié)果與現(xiàn)象相符,故選項(xiàng)B正確.假設(shè)R3斷路,則也引起總電阻變大,總電流變小,使A燈變暗,同時(shí)R3斷路也必引起與之并聯(lián)的電路(即R1所在支路)中電流增大,B燈中分得的電流也變大,B燈變亮,故選項(xiàng)C正確. 13

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