高三物理電路設計與儀器選擇(編輯修改稿)
2024-12-15 04:21 本頁面
【文章內容簡介】 量程，故應選電流表 A2 . 對滑動變阻器的選擇。假沒選 R1，電路中的最小電流約為 Imin≈ ≈ ， X A 2 1εR + R + R故電路中的電流強度范圍為 ― ． X A 2 1εR + R + R假設選 R2，電路中的最小電流約為 I/min≈ ≈, 故電路中的電流強度范圍為 ， 因為電流表 A2的量程為 ,電流強度為 ,僅為電流表 A2量程的 1/5,如果移動滑動變阻器阻值再增大 ,其電流表的示數將更小 ,讀數誤差會更大 ,因此對于 R2而言 ,有效的調節(jié)長度太小 ,將導致電流強度值隨滑動片位置的變化太敏感 .調節(jié)不方便 ,故應選滑動受阻器 R1. 專題聚焦 例 4.(04全國）用以下器材測量一待測電阻 Rx的阻值（ 900～ 1000Ω ）： 電源 E，具有一定內阻，電動勢約為 ； 電壓表 V1，量程為 ，內阻 r1=750Ω ； 電壓表 V2，量程為 5V，內阻 r2=2500Ω ； 滑線變阻器 R，最大阻值約為 100Ω ； 單刀單擲開關 K，導線若干。 ⑴ 測量中要求電壓表的讀數不小于其量程的 ，試畫出測量電阻 Rx的一種實驗電路原理圖（原理圖中的元件要用題圖中相應的英文字母標注） 13解 :電源電動勢約為 、而電壓表中最大量程只有 5V，故經滑線變阻器分壓后才可使被測電阻兩端的電壓不超過5V. 題中給出的兩個都是已知內電阻的電壓表，應將其中的一個已知內電阻的電壓表當作電流表來使用，以實現電流值的間接測量 . 專題聚焦 若選擇外接法 : 應將電壓表 V2作電流表使用 ,因為電 壓表 V2的量程較大 ,電壓表 V1與被測 電阻 Rx并聯后再與作電流表使用的 電壓表 V2 串聯 ,這樣在不超過 V V2 量程的前提下 ,可使電壓表 V1上的示數盡可能地接近滿偏（ ） ,從而減小電壓值測量的讀數誤差，提高測量精確程度 . 若選擇內接法 : 因為電壓表 V1的量程較小 ,應將電壓表 V1作電流表使用 ,電壓表 V2的量程較大 , 應將電壓表 V2作測量電壓表使用 .電壓 表 V1與被測電阻 Rx串聯后再與作電壓 表使用的電壓表 V2并聯 ,這樣在不超過 V V2量程的前提下 ,可使電壓表 V1上的示數盡可能地接近滿偏（ ） ,從而減小電壓值測量的讀數誤差，提高測量精確程度 . 專題聚焦 ⑵ 根據你所畫的電路原理圖在題給的實物圖上畫出聯線 . 專題聚焦 ⑶ 若電壓表 V1的讀數用 U1表示，電壓表V2的讀數用 U2表示，則由已知量和測得量表示 Rx的公式為 Rx=______。 解 :外接法 :電壓表 V1上的讀數值是被測電阻 Rx上的真實壓降值 ,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,調節(jié)滑線變阻器的滑動頭 ,使 V V2盡可能地接近滿偏 ,讀出V V2兩表的讀數值 U U2,由歐姆定律和串并聯電路電壓、電流的分配關系 ,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 內接法 :電壓表 V1上的讀數值間接地測量出被測電阻 Rx上的真實電流值，而電壓表 V2 測量的是 V1 、 Rx上兩部分的電壓降之和，閉合電鍵 K，調節(jié)滑線變阻器的滑動頭，使 V1 、 V2 盡可能地接近滿偏，讀 V1 、 V2 兩表的讀數值 U U2，由歐姆定律和串并聯電路電壓、電流的分配關系，有 RI1 2 12 1 x X X 111U U UU U = R = R ∴ R = rrU 例 5.(00全國 )利用下表中的實驗器材，設計一個電路來測量電流表 A1的內阻 r1， 要求方法簡捷，有盡可能高的測量精度，并能測得多組數據，畫出電路圖 ,標明器材代號 。若選測量數據中的一組來計算 r１ ，則所用的表達式為 ｒ １ ＝ _____，式中各符號的意義是： ____。 專題聚焦 器材 (代號 ) 規(guī)格 電流表 (Ａ １ ) 電流表 (Ａ ２ ) 電壓表 (V) 電阻 (R１ ) 滑動變阻器 (R２ ) 電池 (E) 電鍵 (K) 導線若干 量程 10 mＡ，內阻 r１ 待測 (約 40 Ω) 量程 500 μA ，內阻 ｒ ２ ＝ 750 Ω 量程 10 V，內阻 ｒ ３ ＝ 10 kΩ 阻值約 100 Ω ，作保護電阻用 總阻值約 50 Ω 電動勢 V，內阻很小 專題聚焦 解 : 題中直接判定必選的器材是電池 E，電鍵 K，導線若干 . 由 A1量程是 10mA， r1約為 40Ω ， E是電動勢 ，可判定必須再選電阻 R1
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