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一 测未知电阻的若干方法1、内接法与外接法的选择 临界电阻法条件:已给出R的估计阻值选择方法:令 R0= RARV练习1:一个未知电阻Rx无法估计其电阻值,某同学用伏安法测电阻的两种电路各测量一次,如图所示,按甲图测得数据是3.0V、3.0mA,按乙图测得数据是2.9V、4.0mA,由此可知按 甲 图所示的电路测量的误差较小, Rx的真实值更接近于1000 。 思考1: Rx 的真实值大于还是小于1000 。( 小于 )思考2:若已知电流表内阻为 0.1 ,那么Rx 的真实值是(999. 9) 。 (填各器材字母代号) 实验电路应采用电流表 接法例3(06全国理综二22)(17分)(1)现要测定一个额定电压4V、额定功率为1.6W的小灯泡(图中作表示)的伏安特性曲线。要求所测电压范围为0.14V。现有器材:直流电源E(电动势4V、内阻不计),电压表V(量程4.5V,内阻约为4104,电流表A1(量程250mA,内阻约为2),电流表A2(量程为500mA,内阻约为1),滑动变阻器R(最大阻值约为30),电键S,导线若干。如果既要满足要求,又要测量误差小,应该选用的电流表是,下面两个电路应该选用的是。1)A2甲(3)“安安”法 RxIx=R0I0 Rx(I-I0)=R0I0R0为定值电阻,电流表为理想电流表。例题5:用以下器材测量一待测电阻的阻值。器材(代号)与规格如下:电流表A1(量程250mA,内阻r1为5);标准电流表A2(量程300mA,内阻r2约为5);待测电阻R1(阻值约为100);滑动变阻器R2(最大阻值10);电源E(电动势约为10V,内阻r约为1);单刀单掷开关S,导线若干。要求方法简捷,并能测多组数据,画出实验电路原理图,并标明每个器材的代号.需要直接测量的物理量是_,用测的量表示待测电阻R1的计算公式是R1_。两电流表A1、 A2的读数为I1、I2。(电流表A1的内阻为r1) (4)“伏伏”法设计电路时不仅要考虑电压表的量程,还要考虑滑动变阻器分压与限流的连接方式。例6. 用以下器材测量一待测电阻Rx的阻值(9001000): 电源E,具有一定内阻,电动势约为9.0V; 电压表V1,量程为1.5V,内阻r1750; 电压表V2,量程为5V,内阻r2=2500; 滑线变阻器R,最大阻值约为100; 单刀单掷开关K,导线若干。 (1)测量中要求电压表的读数不小于其量程的1/3,试画出测量电阻Rx的一种实验电路原理图(原理图中的元件要用题图中相应的英文字母标注)。 (2)根据你所画的电路原理图在题给的实物图上画出连线。 (3)若电压表V1的读数用U1表示,电压V2的读数用U2表示,则由已知量和测得量表示Rx的公式为Rx 。Rx= 或 Rx=(5)电桥法条件是电流计读数为零,即电流计两端电势相等。 测电流表内阻的7种方法1、半偏法2、满偏法此法为列方程求解法。闭合S1,调节R,使电流表G满偏,此时 再闭合S2,将R的阻值减小为刚才取值的一半后,调整R的阻值大小,使电流表仍满偏,r=0,则Rg= R 例7(07全国二.22(2)有一电流表A,量程为1mA,内阻rg约为100。要求测量其内阻。可选用的器材有:电阻箱R0,最大阻值为99999.9;滑动变阻器甲,最大最值为10k;滑动变阻器乙,最大最值为2k;电源E1,电动势约为2V,内阻不计;电源E2,电动势约为6V,内阻不计;开关2个,导线若干。 采用的测量电路图如图所示,实验步骤如下:a、断开S1和S2,将R调到最大;b、合上S1,调节R使A满偏;c、合上S2,调节调节R1使A半偏,此时可以认为A的内阻rg= R1。试问:()上述可供选择的器材中,可变电阻R1应该选择 ;为了使测量尽量精确,可变电阻R应该选择 ,电源E应该选择 。R0,甲,E2()认为内阻rg= R1,此结果与的真实值相比 。(填“偏大”、“偏小”或“相等”)偏小(3)替代法1(4)替代法2 G为待测内阻电流表,G为内阻、量程已知的标准电流表,E为1.5V的干电池一节,R为组值为几十欧的滑动变阻器(5)替代法3Rg= R2 - R1 例8 (07上海物理15)(6分)为了测量一个阻值较大的末知电阻,某同学使用了干电池(1.5V),毫安表(1mA),电阻箱(0-9999W),电键,导线等器材。该同学设计的实验电路如图(a)所示,实验时,将电阻箱阻值置于最大,断开K2,闭合K1,减小电阻箱的阻值,使电流表的示数为I11.00mA,记录电流强度值;然后保持电阻箱阻值不变,断开K1,闭合K2,此时电流表示数为I10.80mA,记录电流强度值。由此可得被测电阻的阻值为_W。 经分析,该同学认为上述方案中电源电动势的值可能与标称值不一致,因此会造成误差。为避免电源对实验结果的影响,又设计了如图(b)所示的实验电路,实验过程如下: 断开K1,闭合K2,此时电流表指针处于某一位置,记录相应的电流值,其大小为I;断开K2,闭合K1,调节电阻箱的阻值,使电流表的示数为_,记录此时电阻箱的阻值,其大小为R0。由此可测出Rx_。 375, I,R0,(替代法) (6)电压表法R为电阻箱(7)电流监控法 四、电学电路原理设计应用典例例9(山东理综 23)检测一个标称值为5的滑动变阻器。可供使用的器材如下:A待测滑动变阻器Rx,全电阻约5(电阻丝绕制紧密,匝数清晰可数)B电流表A1,量程0.6A,内阻约0.6C电流表A2,量程3A,内阻约0.12D电压表V1,量程15V,内阻约15KE电压表V2,量程3V,内阻约3KF滑动变阻器R,全电阻约20G直流电源E,电动势3V,内阻不计H游标卡尺I毫米刻度尺J电键S,导线若干(1)用伏安法测定Rx的全电阻值,所选电流表_(填“A1”或“A2”),所选电压表为_(填“V1”或“V2”)。(2)画出测量电路的原理图,并根据所画原理图将下图中实物连接成测量电路。电路原理图和对应的实物连接如图(3)为了进一步测量待测量滑动变阻器电阻丝的电阻率,需要测量电阻丝的直径和总长度,在不破坏变阻器的前提下,请设计一个实验方案,写出所需器材及操作步骤,并给出直径和总长度的表达式。例14(05全国三 22(2))
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