實(shí)驗(yàn)十三--伏安法測(cè)量電阻(解析版)-資料下載頁
2025-04-05 06:04本頁面
【正文】 應(yīng)選擇電路 (選填“A”或“B”)進(jìn)行測(cè)量。電流表應(yīng)選 ,電壓表應(yīng)選 ,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選 。(3)已知電阻絲的電阻率為ρ,請(qǐng)你認(rèn)真分析表中數(shù)據(jù),寫出電阻R與L、D間的關(guān)系式為R= 。甲 乙【解析】(1)螺旋測(cè)微器的讀數(shù)D=+=。(2)因電阻絲的電阻遠(yuǎn)小于電壓表內(nèi)阻而與電流表電阻相近,故電流表應(yīng)用外接法,故選A。電路中的最大電流Im=ER≈,電流表選,電源電動(dòng)勢(shì)為4V,則電壓表選,滑動(dòng)變阻器選擇比被測(cè)電阻大2~5倍的,故選R2。(3)由電阻定律R=ρLS及S=πD22得R=4ρLπD2。【答案】(1) (2)A R2 (3)4ρLπD2【針對(duì)訓(xùn)練9】某學(xué)習(xí)小組欲測(cè)量電阻Rx的阻值,有下列器材供選用:待測(cè)電阻Rx(阻值約為300 Ω)電壓表(量程為0~3 V,內(nèi)阻約為3 kΩ)電流表(量程為0~10 mA,內(nèi)阻約為10 Ω)電流表(量程為0~20 mA,內(nèi)阻約為5 Ω)滑動(dòng)變阻器R1(阻值為0~20 Ω,允許通過的最大電流為2 A)滑動(dòng)變阻器R2(阻值為0~2000 Ω, A)直流電源E(電動(dòng)勢(shì)為3 V,內(nèi)阻約為1 Ω)開關(guān)、導(dǎo)線若干(1)甲同學(xué)根據(jù)以上器材設(shè)計(jì)成用伏安法測(cè)量電阻的電路,并能滿足Rx兩端電壓從0開始變化進(jìn)行多次測(cè)量,則電流表應(yīng)選擇 (選填“”或“”)?；瑒?dòng)變阻器應(yīng)選擇 (選填“R1”或“R2”)。電流表采取 (選填“外”或“內(nèi)”)接法。(2)乙同學(xué)利用所給器材設(shè)計(jì)出了如圖所示的測(cè)量電路,具體操作如下:①如圖所示連接好實(shí)驗(yàn)電路,閉合開關(guān)S1前調(diào)節(jié)動(dòng)變阻器RR2的滑片至適當(dāng)位置。②閉合開關(guān)S1,斷開開關(guān)S2,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器RR2的滑片,使電流表的示數(shù)為電流表的示數(shù)的一半。③閉合開關(guān)S2,保持滑動(dòng)變阻器R2的滑片位置不變,讀出電壓表和電流表的示數(shù)分別為U和I。④待測(cè)電阻的阻值Rx= 。(3)兩種測(cè)量電阻Rx的方法中, (選填“甲”或“乙”)同學(xué)的方法更有利于減小系統(tǒng)誤差?！窘馕觥?1)通過待測(cè)電阻的最大電流約為I=URx=3300A==10mA,則電流表應(yīng)選擇。實(shí)驗(yàn)要求電壓從0開始變化,則滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式接法,為方便實(shí)驗(yàn)操作,應(yīng)選擇最大阻值較小的滑動(dòng)變阻器R1。待測(cè)電阻阻值約為300Ω,電流表內(nèi)阻約為10Ω,電壓表內(nèi)阻約為3kΩ,相對(duì)來說待測(cè)電阻遠(yuǎn)大于電流表內(nèi)阻,電流表應(yīng)采用內(nèi)接法。(2)由實(shí)驗(yàn)步驟②可知,通過R2與Rx的電流相等,它們并聯(lián),則兩支路電阻相等,由實(shí)驗(yàn)步驟③可知,電壓表測(cè)待測(cè)電阻兩端電壓,由于兩并聯(lián)支路電阻相等,則通過它們的電流相等,由實(shí)驗(yàn)步驟可知,通過待測(cè)電阻的電流等于電流表的示數(shù)I,則待測(cè)電阻阻值Rx=UI。(3)由兩種實(shí)驗(yàn)方案與實(shí)驗(yàn)步驟可知,由于電表內(nèi)阻的影響,甲的測(cè)量值存在誤差,由于實(shí)驗(yàn)電路與實(shí)驗(yàn)步驟的巧妙設(shè)計(jì),乙的方案化解了電表內(nèi)阻的影響,測(cè)量值與真實(shí)值相等,乙的方案可以消除系統(tǒng)誤差?！敬鸢浮?1) R1 內(nèi) (2)④UI (3)乙【典例10】在伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中,待測(cè)電阻Rx約為200 Ω,電壓表的內(nèi)阻約為2 kΩ,電流表的內(nèi)阻約為10 Ω,測(cè)量電路中電流表的連接方式如圖甲或圖乙所示,結(jié)果由公式Rx=UI計(jì)算得出,式中U與I分別為電壓表和電流表的示數(shù)。若將圖甲和圖乙中電路測(cè)得的阻值分別記為Rx1和Rx2,則 (選填“Rx1”或“Rx2”)更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值,且測(cè)量值Rx1 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值,測(cè)量值Rx2 (選填“大于”“等于”或“小于”)真實(shí)值。甲乙【解析】由于RxRARV,利用內(nèi)接法即圖甲誤差更小,更接近待測(cè)電阻的真實(shí)值。測(cè)量值Rx1=URx+URAI=Rx+RA,即Rx1大于真實(shí)值。測(cè)量值Rx2=UIRx+IV,即Rx2小于真實(shí)值?！敬鸢浮縍x1 大于 小于【針對(duì)訓(xùn)練10】某照明電路出現(xiàn)故障,其電路如圖甲所示,該電路用標(biāo)稱值12 V的蓄電池為電源,導(dǎo)線及其接觸完好。維修人員使用已調(diào)好的多用表直流50 V擋檢測(cè)故障。他將黑表筆接在c點(diǎn),用紅表筆分別探測(cè)電路的a、b點(diǎn)。(1)斷開開關(guān),紅表筆接a點(diǎn)時(shí)多用表指示如圖乙所示,讀數(shù)為 V,說明 (選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)正常。乙(2)紅表筆接b點(diǎn),斷開開關(guān)時(shí),表針不偏轉(zhuǎn),閉合開關(guān)后,多用表指示仍然和圖乙相同,可判定發(fā)生故障的器件是 (選填“蓄電池”“保險(xiǎn)絲”“開關(guān)”或“小燈”)。【解析】(1)由題圖乙可知,直流50V擋的最小分度為1V,故按“十分之一”。由于測(cè)得的電壓基本等于蓄電池電動(dòng)勢(shì)的標(biāo)稱值,說明a、c兩點(diǎn)與電源之間是通路,只能是此電池之外的保險(xiǎn)絲、開關(guān)、小燈中出現(xiàn)了斷路故障,但故障的具體位置不能確定。(2)同理可知,兩表筆接c、b時(shí)測(cè)得結(jié)果仍等于電源電動(dòng)勢(shì),說明多用表、開關(guān)、保險(xiǎn)絲、蓄電池形成了一閉合回路,故只能是與多用表并聯(lián)的小燈發(fā)生了斷路故障?！敬鸢浮?1)(~) 蓄電池(2)小燈【針對(duì)訓(xùn)練11】某同學(xué)設(shè)計(jì)的可調(diào)電源電路如圖甲所示,R0為保護(hù)電阻,P為滑動(dòng)變阻器的滑片,閉合開關(guān)S。甲 乙(1)用電壓表測(cè)量A、B兩端的電壓:將電壓表調(diào)零,選擇0~3 V 擋,示數(shù)如圖乙,則電壓值為 V。(2)在接通外電路之前,為了保證外電路的安全,滑片P應(yīng)先置于 端。(3)要使輸出電壓U變大,滑片P應(yīng)向 端滑動(dòng)。(4)若電源電路中不接入R0,則在使用過程中,存在 (選填“斷路”或“短路”)的風(fēng)險(xiǎn)。【解析】(1)由圖乙知電壓表0~,故由“十分之一”。(2)因外電路并聯(lián)在A、P間,要使外電路接通時(shí)獲得的電壓最小以保證電路安全,應(yīng)使滑片P先置于A端。(3)輸出電壓U等于A、P間的電壓,故P向B端滑動(dòng)時(shí)A、P間分得的電壓增大,輸出電壓增大。(4)當(dāng)P滑到B端時(shí),若輸出電路所接負(fù)載的阻值極小,則存在短路的風(fēng)險(xiǎn)?！敬鸢浮?1) (2)A (3)B (4)短路22
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