實驗十三--伏安法測量電阻(解析版)-wenkub
2025-04-05 06 本頁面
【正文】 實值R測=U測I測=RxRVRx+RVRx測量值小于真實值 (2)兩種接法的選擇①阻值比較法:先將待測電阻的估計值與電壓表、電流表內(nèi)阻進行比較,若Rx較小,宜采用電流表外接法。當(dāng)使用3 A量程時,對應(yīng)刻度盤上每一小格代表 A,圖中表針示數(shù)為 A。連線如圖(2)[2]由部分電路歐姆定律得(3)[3]由圖(a)℃。(4)利用實驗中的熱敏電阻可以制作溫控報警器，其電路的一部分如圖（b）所示。 mA，則此時熱敏電阻的阻值為_____kΩ（保留2位有效數(shù)字）。[3]根據(jù)圖像可知[4]考慮電流表內(nèi)阻，則修正后的電阻為2.（2020年全國III卷）已知一熱敏電阻當(dāng)溫度從10℃升至60℃時阻值從幾千歐姆降至幾百歐姆，某同學(xué)利用伏安法測量其阻值隨溫度的變化關(guān)系。（3）考慮到實驗中電表內(nèi)阻的影響，需對（2）中得到的結(jié)果進行修正，修正后待測電阻的阻值為________Ω（保留1位小數(shù)）。該同學(xué)采用兩種測量方案，一種是將電壓表跨接在圖（a）所示電路的O、P兩點之間，另一種是跨接在O、Q兩點之間。(1)0~3 V的電壓表和0~3 A的電流表讀數(shù)方法相同, A,看清楚指針的實際位置,讀到小數(shù)點后面兩位。(2)對于0~15 V量程的電壓表, V,在讀數(shù)時只要求讀到小數(shù)點后面一位, V。測量得到如圖（b）所示的兩條U–I圖線，其中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)?！敬鸢浮? (1). 、 (2). I (3). (4). 【解析】【詳解】(1)[1]若將電壓表接在、之間，則根據(jù)一次函數(shù)關(guān)系可知對應(yīng)斜率為。所用器材：電源E、開關(guān)S、滑動變阻器R（最大阻值為20 Ω）、電壓表（可視為理想電表）和毫安表（內(nèi)阻約為100 Ω）。實驗中得到的該熱敏電阻阻值R隨溫度t變化的曲線如圖（a）所示。圖中，E為直流電源（電動勢為10 V，內(nèi)阻可忽略）； V時，便觸發(fā)報警器（圖中未畫出）報警。(4)[4]溫度升高時，該熱敏電阻阻值減小，分得電壓減少。若Rx較大,宜采用電流表內(nèi)接法。③實驗試探法:按圖示接好電路,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。③若實驗中要求電壓從零開始調(diào)節(jié),則必須采用分壓式接法。電壓表:量程為0~3 V、0~15 V,內(nèi)阻約為15 kΩ。(2)在本實驗中,電流表的量程選 。(2)實驗電路應(yīng)采用電流表 (選填“內(nèi)”或“外”)接法,采用此接法測得的電阻值比其真實值偏 (選填“大”或“小”),造成這種誤差的主要原因是 。甲(4)為使通過待測金屬導(dǎo)線的電流能在0~ A范圍內(nèi)改變,請按要求在虛線框內(nèi)畫出測量待測金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖。因電壓表內(nèi)阻遠大于待測電阻,則選用電流表外接法。乙【答案】(1)F (2)外 小 電壓表的分流作用 (3) (4)如圖乙所示5電表的反常規(guī)用法 電流表、電壓表如果知道其內(nèi)阻,它們的功能就不僅僅是測電流或電壓。m,再利用圖甲所示的電路測出銅導(dǎo)線的電阻Rx,從而確定導(dǎo)線的實際長度?；瑒幼冏杵鱎2:最大阻值為20 Ω?；卮鹣铝袉栴}:(1)實驗中滑動變阻器應(yīng)選 (選填“R1”或“R2”),閉合開關(guān)S前應(yīng)將滑片移至 (選填“a”或“b”)端。電壓表,量程為0~10 V,內(nèi)阻為20 Ω?；瑒幼冏杵鱎2,阻值范圍為0~1700 Ω, A。=ERx+RA2+R2≈~,僅為電流表量程的15,如果滑動變阻器阻值再增大,其電流表的示數(shù)將更小,示數(shù)誤差會更大,因此對于R2而言,有效的調(diào)節(jié)長度太小,將導(dǎo)致電流隨滑片位置的變化太敏感,調(diào)節(jié)不方便,故應(yīng)選滑動變阻器R1,這一選擇就遵循了方便性原則。某次電表示數(shù)如圖丁所示,可得該電阻的測量值Rx=UI= Ω。(2)如圖戊所示。當(dāng)選擇開關(guān)旋至另一位置進行測量時,指針指示的位置接近刻度盤的中央位置Ⅱ,如圖甲所示,則所測電阻的阻值為 Ω。電流表(量程為0~3 A, Ω)。開關(guān)S和導(dǎo)線若干。在你所設(shè)計的電路中,閉合開關(guān)前變阻器的滑片應(yīng)移到最 端。④調(diào)節(jié)變阻器的滑片, V,結(jié)果發(fā)現(xiàn)電流表的示數(shù)每次比上一次增加的數(shù)值都不一樣,呈越來越小的趨勢,且隨著電壓的增大和實驗時間的延長,這種情況越來越明顯。(2)①所提供的儀器中只有一個量程為6V的電壓表,所以電源只能選與電壓表量程相差不多的E1,被測電阻的最大電流I=E1Rx=,因此選。④隨著電壓的增大和實驗時間的延長,溫度升高,電阻絲的電阻率增大。電阻箱R2,阻值范圍為0~ Ω。(1)請從上述器材中選擇必要的器材,設(shè)計一個測量電壓表的內(nèi)阻的實驗電路,畫出電路原理圖(圖中的元件要用題中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注)。電壓表允許通過的最大電流IV=URV≈,電流表的量程為0~,量程過大,不能直接使用電流表,必須重新設(shè)計實驗方案。然后將開關(guān)S擲向2,保持滑動變阻器R3的滑片位置不變,調(diào)節(jié)電阻箱R1使電壓表的示數(shù)等于之前記下的數(shù)值,那么電阻箱R1的阻值即電壓表的內(nèi)阻,即RV=R1。方案三 伏安法。實驗室提供的元件有:電流表,量程為0~ A, Ω?；瑒幼冏杵鱎3,最大阻值為100 Ω, A。該方案實際上不可行,其最主要的原因是 。試畫出符合要求的實驗電路圖(圖甲中電源與開關(guān)已連接好),并標(biāo)出所選元件的相應(yīng)字母代號。電壓表、同時滿偏時,由于電壓表允許通過的最大電流約為1mA,所以R定值=U2U1IV1=3kΩ。【答案】(1)電流表的量程太大 (2)如圖乙所示(3)RV1=U1R2U2U1 U1表示的示數(shù),U2表示的示數(shù),R2為定值電阻的阻值【典例7】分別讀出下表中的電壓表和電流表的示數(shù),并填在表格中。0~,。因此,電流表分壓不明顯,即電流表內(nèi)阻RA?Rx,所以采用圖甲測量時誤差較小,且Rx=UI=1000Ω?！窘馕觥?1)由題知,則電流表應(yīng)選?！敬鸢浮?1)如圖所示 (2)I2(R0+r2)I1I2【針對訓(xùn)練8】某同學(xué)為了測
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