高考物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)電路設(shè)計(jì)與儀器選擇(編輯修改稿)
2025-02-04 13:54 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ， 未超出 A2的量程，故應(yīng)選電流表 A2 . 對(duì)滑動(dòng)變阻器的選擇。假?zèng)]選 R1，電路中的最小電流約為 Imin≈ ≈ ， X A 2 1εR + R + R故電路中的電流強(qiáng)度范圍為 ― ． X A 2 1εR + R + R假設(shè)選 R2，電路中的最小電流約為 I/min≈ ≈, 故電路中的電流強(qiáng)度范圍為 ， 因?yàn)殡娏鞅?A2的量程為 ,電流強(qiáng)度為 ,僅為電流表 A2量程的 1/5,如果移動(dòng)滑動(dòng)變阻器阻值再增大 ,其電流表的示數(shù)將更小 ,讀數(shù)誤差會(huì)更大 ,因此對(duì)于 R2而言 ,有效的調(diào)節(jié)長(zhǎng)度太小 ,將導(dǎo)致電流強(qiáng)度值隨滑動(dòng)片位置的變化太敏感 .調(diào)節(jié)不方便 ,故應(yīng)選滑動(dòng)受阻器 R1. 專題聚焦 例 4.(04全國(guó)）用以下器材測(cè)量一待測(cè)電阻 Rx的阻值（ 900～ 1000Ω ）： 電源 E，具有一定內(nèi)阻，電動(dòng)勢(shì)約為 ； 電壓表 V1，量程為 ，內(nèi)阻 r1=750Ω ； 電壓表 V2，量程為 5V，內(nèi)阻 r2=2500Ω ； 滑線變阻器 R，最大阻值約為 100Ω ； 單刀單擲開關(guān) K，導(dǎo)線若干。 ⑴ 測(cè)量中要求電壓表的讀數(shù)不小于其量程的 ，試畫出測(cè)量電阻 Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應(yīng)的英文字母標(biāo)注） 13解 :電源電動(dòng)勢(shì)約為 、而電壓表中最大量程只有 5V，故經(jīng)滑線變阻器分壓后才可使被測(cè)電阻兩端的電壓不超過5V. 題中給出的兩個(gè)都是已知內(nèi)電阻的電壓表，應(yīng)將其中的一個(gè)已知內(nèi)電阻的電壓表當(dāng)作電流表來使用，以實(shí)現(xiàn)電流值的間接測(cè)量 . 專題聚焦 若選擇外接法 : 應(yīng)將電壓表 V2作電流表使用 ,因?yàn)殡? 壓表 V2的量程較大 ,電壓表 V1與被測(cè) 電阻 Rx并聯(lián)后再與作電流表使用的 電壓表 V2 串聯(lián) ,這樣在不超過 V V2 量程的前提下 ,可使電壓表 V1上的示數(shù)盡可能地接近滿偏（ ） ,從而減小電壓值測(cè)量的讀數(shù)誤差，提高測(cè)量精確程度 . 若選擇內(nèi)接法 : 因?yàn)殡妷罕?V1的量程較小 ,應(yīng)將電壓表 V1作電流表使用 ,電壓表 V2的量程較大 , 應(yīng)將電壓表 V2作測(cè)量電壓表使用 .電壓 表 V1與被測(cè)電阻 Rx串聯(lián)后再與作電壓 表使用的電壓表 V2并聯(lián) ,這樣在不超過 V V2量程的前提下 ,可使電壓表 V1上的示數(shù)盡可能地接近滿偏（ ） ,從而減小電壓值測(cè)量的讀數(shù)誤差，提高測(cè)量精確程度 . 專題聚焦 ⑵ 根據(jù)你所畫的電路原理圖在題給的實(shí)物圖上畫出聯(lián)線 . 專題聚焦 ⑶ 若電壓表 V1的讀數(shù)用 U1表示，電壓表V2的讀數(shù)用 U2表示，則由已知量和測(cè)得量表示 Rx的公式為 Rx=______。 解 :外接法 :電壓表 V1上的讀數(shù)值是被測(cè)電阻 Rx上的真實(shí)壓降值 ,而電壓表 V2中通過的電流值是流過 V Rx中電流的和 ,閉合電鍵 K,調(diào)節(jié)滑線變阻器的滑動(dòng)頭 ,使 V V2盡可能地接近滿偏 ,讀出V V2兩表的讀數(shù)值 U U2,由歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓、電流的分配關(guān)系 ,有 RI211 x x21UUU＝ R = ( ) Rrr( RI 2 1 1 1 2x2 1 2 1 1 2U U U r r= )∴ R=r r U r U r 專題聚焦 內(nèi)接法 :電壓表 V1上的讀數(shù)值間接地測(cè)量出被測(cè)電阻 Rx上的真實(shí)電流值，而電壓表 V2 測(cè)量的是 V1 、 Rx上兩部分的電壓降之和，閉合電鍵 K，調(diào)節(jié)滑線變阻器的滑動(dòng)頭，使 V1 、 V2 盡可能地接近滿偏，讀 V1 、 V2 兩表的讀數(shù)值 U U2，由歐姆定律和串并聯(lián)電路電壓、電流的分配關(guān)系，有 RI1 2 12 1 x X X 111U U UU U = R = R ∴ R = rrU 例 5.(00全國(guó) )利用下表中的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)電路來測(cè)量電流表 A1的內(nèi)阻 r1， 要求方法簡(jiǎn)捷，有盡可能高的測(cè)量精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)，畫出電路圖 ,標(biāo)明器材代號(hào) 。若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算 r１ ，則所用的表達(dá)式為 ｒ １ ＝ _____，式中各符號(hào)的意義是： ____。 專題聚焦 器材 (代號(hào) ) 規(guī)格 電流表 (Ａ １ ) 電流表 (Ａ ２ ) 電壓表 (V) 電阻 (R１ ) 滑動(dòng)變阻器 (R２ ) 電池 (E) 電鍵 (K) 導(dǎo)線若干 量程 10 mＡ，內(nèi)阻 r１ 待測(cè) (約 40 Ω) 量程 500 μA ，內(nèi)阻 ｒ ２ ＝ 750 Ω 量程 10 V，內(nèi)阻 ｒ ３ ＝ 10 kΩ 阻值約 100 Ω ，作保護(hù)電阻用 總阻值約 50 Ω 電動(dòng)勢(shì) V，內(nèi)阻很小 專題聚焦 解 : 題中直接判定必選的器材是電池 E，電鍵 K，導(dǎo)線若干 . 由 A1量程是 10mA， r1約為 40Ω ， E是電動(dòng)勢(shì) ，可判定必
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